[发明专利]一种基于梯度曝光的空气桥制备方法

权利要求书

1.一种基于梯度曝光的空气桥制备方法，其特征在于包括：

(1)在基片衬底上预制底层电路；

(2)将光刻胶旋涂到预制了底层电路的基片上，形成光刻胶层；

(3)对光刻胶层进行曝光，空气桥桥墩部分的光刻胶完全曝透，对空气桥桥面部分，按照下面方式进行欠曝光：

A、将空气桥桥面均分为高度差均等的一系列阶梯，阶梯的包络为桥面圆弧；

B、将光刻胶厚度减去每一阶梯的高度，得到形成每一阶梯所需减小的光刻胶厚度；

C、将形成每一阶梯所需减小的光刻胶厚度代入曝光时曝光功率-光刻胶减小的厚度的关系式，得到所需的曝光功率，并按照计算的曝光功率对每一阶梯进行欠曝光；

(4)曝光结束后进行显影和定影，定影后基片上形成由剩余光刻胶形成的阶梯拱形支撑；

(5)去除基片桥墩部分下金属表面与空气接触而形成的氧化膜，之后在整个基片上生长一层金属膜；

(6)将生长完金属膜的基片进行去胶，胶剥离后即可得到空气桥。

2.根据权利要求1所述的基于梯度曝光的空气桥制备方法，其特征在于：所述曝光时曝光功率-光刻胶减小的厚度采用如下方法得到：

C-1、以预设曝光功率间隔对光刻胶进行采点曝光测试，并在曝光结束显影定影后测量不同曝光功率下光刻胶减小的厚度，曝光测试从光刻胶完全未曝光到完全曝透；

C-2、根据采点曝光测试得到的不同曝光功率下光刻胶减小的厚度，采用下面公式进行拟合，拟合得到的关系式即为曝光时曝光功率-光刻胶减小的厚度的关系式：

式中，z表示光刻胶的曝光深度，即显影后光刻胶减小的厚度，P表示所用的曝光功率，α表示光刻胶的吸收系数，P_z表示曝光深度为z的光刻胶所需临界曝光功率，P₀表示光刻胶表面溶解在相应显影液里所需最小曝光功率，即光刻胶开始曝光所需的功率，α、P_z、P₀为待拟合参数。

3.根据权利要求2所述的基于梯度曝光的空气桥制备方法，其特征在于：采点曝光测试时，分别在不同衬底材料上进行测试，得到在不同衬底上曝光时曝光功率-光刻胶减小的厚度的关系式。

4.根据权利要求1所述的基于梯度曝光的空气桥制备方法，其特征在于：计算形成每一阶梯所需的曝光功率时，将该阶梯对应桥面圆弧上最低点和最高点的平均高度作为阶梯高度。

5.根据权利要求1所述的基于梯度曝光的空气桥制备方法，其特征在于：步骤(5)中所生长金属膜的厚度满足以下条件：所生长金属膜的厚度大于桥面阶梯的高度差。

6.根据权利要求1所述的基于梯度曝光的空气桥制备方法，其特征在于：步骤(5)中所生长金属膜的厚度满足以下条件：生长的金属膜的厚度加上光刻胶所成桥面拱顶的高度小于未曝光光刻胶层厚度。

7.根据权利要求1所述的基于梯度曝光的空气桥制备方法，其特征在于：对光刻胶层进行曝光时，采用光学曝光或电子束曝光方式实现。