引言

在半導(dǎo)體制造和微納加工領(lǐng)域，光刻膠剝離是光刻工藝的重要環(huán)節(jié)。水平式光刻膠剝離工藝憑借其獨特優(yōu)勢在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)一席之地，而準(zhǔn)確測量光刻圖形對保障工藝質(zhì)量、提升產(chǎn)品性能至關(guān)重要，白光干涉儀為此提供了可靠的技術(shù)手段。

水平式光刻膠剝離工藝

工藝特點與原理

水平式光刻膠剝離工藝將基片水平放置，通過特定的剝離設(shè)備使剝離液均勻覆蓋基片表面，與光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理作用，實現(xiàn)光刻膠的去除。該工藝相比傳統(tǒng)垂直式工藝，剝離液在基片表面分布更均勻，能夠有效避免因液體重力導(dǎo)致的剝離液分布不均問題，減少光刻膠殘留和基片表面損傷風(fēng)險。其原理主要基于剝離液對光刻膠的溶解、溶脹或化學(xué)反應(yīng)，破壞光刻膠與基片之間的結(jié)合力，促使光刻膠從基片表面脫落。

工藝流程

首先，將完成光刻工藝的基片平穩(wěn)放置于水平式剝離設(shè)備的載片臺上，確?；砻嫠?。隨后，通過泵體將剝離液輸送至基片表面，采用噴淋或旋轉(zhuǎn)涂覆等方式，使剝離液快速且均勻地覆蓋基片。在剝離液與光刻膠充分接觸反應(yīng)的過程中，依據(jù)光刻膠類型和剝離液特性，控制反應(yīng)時間和溫度。反應(yīng)結(jié)束后，利用去離子水對基片進(jìn)行沖洗，去除殘留的剝離液和光刻膠碎屑，最后通過氮氣吹干或熱風(fēng)干燥等方式使基片干燥，完成光刻膠剝離流程。

工藝優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

水平式光刻膠剝離工藝的優(yōu)勢顯著，它能有效提高光刻膠剝離的均勻性和一致性，適用于大尺寸基片的剝離處理，在大規(guī)模生產(chǎn)中可提升產(chǎn)品良率。同時，水平放置的基片便于觀察和檢測剝離過程。然而，該工藝也面臨一些挑戰(zhàn)，如對設(shè)備的密封性和液體輸送系統(tǒng)要求較高，以防止剝離液泄漏和揮發(fā)；并且需要精確控制剝離液的流量和覆蓋時間，否則可能影響剝離效果，導(dǎo)致光刻膠殘留或過度剝離。

白光干涉儀在光刻圖形測量中的應(yīng)用

測量原理

白光干涉儀基于光的干涉原理，將白光光源發(fā)出的光經(jīng)分光鏡分為測量光和參考光。測量光照射到待測光刻圖形表面反射回來，與參考光相遇產(chǎn)生干涉條紋。由于光刻圖形不同位置的高度差異，致使反射光的光程差不同，進(jìn)而形成不同的干涉條紋圖案。通過分析干涉條紋的形狀、間距和強(qiáng)度等信息，結(jié)合光程差與表面高度的對應(yīng)關(guān)系，可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

白光干涉儀具備高精度、非接觸式測量的特點，其測量精度可達(dá)納米級別，能夠精準(zhǔn)捕捉光刻圖形細(xì)微的尺寸變化。非接觸測量避免了對脆弱光刻圖形的物理損傷，保證了樣品的完整性。此外，該儀器測量速度快，可實現(xiàn)實時在線檢測，并能通過專業(yè)軟件對測量數(shù)據(jù)進(jìn)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(zhì)量控制。

實際應(yīng)用

在水平式光刻膠剝離工藝中，白光干涉儀在多個環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用。剝離前，可測量光刻膠的厚度、光刻圖形的初始形貌，評估光刻工藝的質(zhì)量；剝離過程中，實時監(jiān)測光刻膠的去除情況，判斷剝離進(jìn)程是否正常；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(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，確保產(chǎn)品符合設(shè)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(fù)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(fù)性表現(xiàn)。

2)系統(tǒng)集成CST連續(xù)掃描技術(shù)，Z向測量范圍高達(dá)100mm，不受物鏡放大倍率的影響的高精度垂直分辨率，為復(fù)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(jié)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(jié)果）

2，毫米級視野，實現(xiàn)5nm-有機(jī)油膜厚度掃描

（以上為新啟航實測樣品數(shù)據(jù)結(jié)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