光刻在微制造过程中占据着举足轻重的地位,是在批量制造小尺寸半导体器件结构的关键瓶颈之一。半导体工艺工程师们需要尽可能准确的预测光刻的能力,因为这一信息影响着其它所有的后续工艺(离子注入、氧化、扩散、刻蚀、沉积等)的变化。工艺的进步带来工艺设备的大规模更新,这需要极大的投资,半导体制造商需要仔细规划以保证投资的成功性。而模拟是检测这些成功性的有力而关键的工具。另外,模拟是决定怎样利用现有的工艺设备生产出更好的器件的最好的办法,这无需数额巨大的投资,而能够对未来的发展有前瞻性的预测。随着信息技术的飞速发展,微型化与集成化是器件发展的两大趋势。由于化学放大型负性SU-8光刻胶克服了普通光刻胶采用UV光刻深宽比不足的问题,十分适合于制备高深宽比微结构,因此直接采用SU-8光刻胶来制备深宽比高的微结构与微零件是微加工领域的一项新技术。自从SU-8胶被报道以来,SU-8胶的应用引起了极大的兴趣,由于它具有较多优点,SU-8胶正被越来越多的应用于MEMS、芯片封装和微加工等领域。应用标准UV工艺可得到具有垂直侧壁和高深宽比的厚膜图形,可以形成台阶、管道等结构复杂的图形;且SU-8胶不导电,在电镀时可以直接作为绝缘体使用,用来电镀金属零件(UV-LIGA);因SU-8胶具有良好的抗腐蚀性,被许多人采用做微制造掩模。现在SU-8胶的工艺优化是通过大量的重复性的实验来得到对于某特定器件尺寸和结构的最佳工艺条件,这种方法耗费大量的人力和物力。这篇论文的工作是通过模拟的方法仿真SU-8胶的光刻图形,使模拟的SU-8胶图形接近与实际情形。本文给出了一套SU-8胶UV接触式光刻的模拟模型及其C/C++实现程序。这个模型在普通的化学放大胶光刻模拟的基础上,添加了溶胀模型和对显影速率随深度变化效应的模拟。对于厚SU-8胶的模拟,这种模型比普通的模拟模型更加合适。经过模拟结果和实验结果对照,总的模拟误差在6%以内。这篇论文是厚SU-8光刻胶接触式UV光刻后形貌的两维模拟。SU-8胶是一种化学放大的、基于环氧基的负性光刻胶。我们的模型和模拟基于早期的化学放大胶的研究和SU-8胶的光刻机理和性质。早期对化学放大胶的研究主要集中在薄的应用于亚微米光刻的化学放大胶,而很少涉及到对厚的化学放大胶的建模。因而这篇文章包括了我们在厚的化学放大胶光刻模型方面的努力,这些新的模型适用于SU-8胶。文章从介绍前人做的光刻模拟工作开始,包括空气影像成形模型、DNQ胶和化学放大胶的曝光模型、化学放大胶后烘模型和一般显影模型。然后从SU-8胶的物理和化学反应机制方面介绍SU-8胶的曝光、后烘和显影过程中的变化。由于SU-8胶的厚胶特殊性,文章中对SU-8胶的模拟建立了两个模块:显影过程中对溶胀效应的模拟和显影速率深度影响模型。最后一章包括实现SU-8胶UV光刻模拟程序的流程图,详细介绍实现模拟的编程思想。最后,将模拟结果值和实验结果进行两种方式对比:图形直接对比和宽度数值对比,并计算了模拟和实际结果的误差。这些误差显示,对于线宽为100μm的光刻胶,最大误差为6μm,最小误差2μm,可以说总的误差在6%以内。文章附录了实现模拟的C/C++代码。