引言

在半導體制造、微納加工等領域，光刻膠剝離是光刻工藝的關鍵環(huán)節(jié)之一，直接影響后續(xù)工藝的進行和最終產(chǎn)品的質量。而對光刻圖形的精確測量，能夠有效監(jiān)控光刻工藝和光刻膠剝離效果，白光干涉儀為此提供了可靠的技術手段。

光刻膠剝離方法

濕法剝離

濕法剝離是目前應用較為廣泛的方法，其原理是利用化學試劑與光刻膠發(fā)生化學反應，使光刻膠溶解或溶脹，從而實現(xiàn)剝離。常用的剝離液包含有機溶劑、堿性溶液等。有機溶劑如丙酮、N - 甲基吡咯烷酮（NMP），能溶解光刻膠中的樹脂成分；堿性溶液則通過與光刻膠中的酸性基團反應，破壞光刻膠的分子結構 。在實際操作中，將帶有光刻膠的基片浸入剝離液中，經(jīng)過一定時間的浸泡和超聲輔助，可加速剝離過程。濕法剝離具有設備簡單、成本低、處理效率高的優(yōu)點，但存在環(huán)境污染、對某些敏感材料可能造成腐蝕等問題。

干法剝離

干法剝離主要借助等離子體技術，在真空環(huán)境下，通過射頻電源激發(fā)氣體產(chǎn)生等離子體。等離子體中的活性粒子（離子、原子、自由基等）與光刻膠發(fā)生物理或化學反應，將光刻膠分解為揮發(fā)性氣體排出。常見的氣體有氧氣、氟基氣體等，氧氣等離子體常用于去除有機光刻膠，通過氧化反應將光刻膠轉化為二氧化碳和水等揮發(fā)性物質；氟基氣體則適用于去除含硅光刻膠。干法剝離具有刻蝕選擇性好、對基片損傷小、環(huán)境友好等優(yōu)勢，但設備成本較高，且可能產(chǎn)生等離子體誘導損傷。

其他新興方法

隨著技術發(fā)展，一些新興的光刻膠剝離方法也逐漸受到關注。例如，激光剝離利用高能量激光束照射光刻膠，使其瞬間氣化或分解實現(xiàn)剝離；熱剝離則通過加熱基片，使光刻膠因熱分解或熱膨脹而脫離基片。這些方法在特定場景下展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢，為光刻膠剝離提供了更多選擇。

白光干涉儀在光刻圖形測量中的應用

測量原理

白光干涉儀基于白光干涉的基本原理，將白光光源發(fā)出的光經(jīng)分光鏡分為兩束，一束投射到待測光刻圖形表面反射回來，另一束作為參考光，兩束光相遇產(chǎn)生干涉。由于不同位置的光刻圖形高度不同，導致反射光的光程差存在差異，進而形成不同的干涉條紋。通過分析干涉條紋的形狀、間距和強度等信息，結合光程差與表面高度的關系，能夠精確計算出光刻圖形的高度、深度、線寬等參數(shù)。

測量優(yōu)勢

白光干涉儀具有高精度、非接觸、快速測量等顯著優(yōu)勢。其測量精度可達納米級別，能夠準確捕捉光刻圖形細微的尺寸變化；非接觸式測量避免了對光刻圖形的物理損傷，尤其適用于脆弱或精細的光刻結構；同時，測量過程快速高效，可實現(xiàn)實時在線檢測，并通過專業(yè)軟件對測量數(shù)據(jù)進行可視化處理，直觀呈現(xiàn)光刻圖形的形貌特征，便于工藝優(yōu)化和質量控制。

實際應用

在光刻膠剝離前后，白光干涉儀都發(fā)揮著重要作用。剝離前，可用于測量光刻膠的厚度、光刻圖形的初始形貌，評估光刻工藝的質量；剝離過程中，能夠實時監(jiān)測光刻膠的去除情況，判斷剝離是否完全；剝離完成后，精確測量殘留光刻膠的厚度、基片表面的粗糙度以及光刻圖形的最終尺寸，為后續(xù)工藝提供準確的數(shù)據(jù)支持，確保產(chǎn)品符合設計要求。

一款可以“實時”動態(tài)/靜態(tài) 微納級3D輪廓測量的白光干涉儀

1)一改傳統(tǒng)白光干涉操作復雜的問題，實現(xiàn)一鍵智能聚焦掃描，亞納米精度下實現(xiàn)卓越的重復性表現(xiàn)。

2)系統(tǒng)集成CST連續(xù)掃描技術，Z向測量范圍高達100mm，不受物鏡放大倍率的影響的高精度垂直分辨率，為復雜形貌測量提供全面解決方案。

3）可搭載多普勒激光測振系統(tǒng)，實現(xiàn)實現(xiàn)“動態(tài)”3D輪廓測量。

實際案例

（以上為新啟航實測樣品數(shù)據(jù)結果）

1，優(yōu)于1nm分辨率，輕松測量硅片表面粗糙度測量，Ra=0.7nm

（以上為新啟航實測樣品數(shù)據(jù)結果）

2，毫米級視野，實現(xiàn)5nm-有機油膜厚度掃描

（以上為新啟航實測樣品數(shù)據(jù)結果）

3，卓越的“高深寬比”測量能力，實現(xiàn)深蝕刻槽深槽寬測量。

審核編輯 黃宇