标签: 白光干涉仪

引言 在半导体制造与微纳加工领域，光刻图形的垂直度对器件的电学性能、集成密度以及可靠性有着重要影响。精准控制光刻图形垂直度是保障先进制程工艺精度的关键。本文将系统介绍改善光刻图形垂直度的方法，并深入探讨白光干涉仪在光刻图形测量中的应用。 改善光刻图形垂直度的方法 优化光刻胶性能 光刻胶的特性直接影响图形垂直度。选用高对比度、低膨胀系数的光刻胶，可减少曝光和显影过程中的图形变形。例如，化学增幅型光刻胶具有良好的分辨率和抗刻蚀性，能够在显影时维持图形侧壁的陡峭度。同时，通过调整光刻胶的粘度和涂胶工艺，确保光刻胶膜均匀且厚度一致，避免因胶膜厚度差异导致的显影不均匀，进而影响图形垂直度。 改进曝光工艺 曝光工艺参数对图形垂直度至关重要。采用倾斜角度曝光技术，可有效改善图形侧壁的垂直度。通过调整曝光光源的入射角，使光刻胶不同部位接受的光强分布更均匀，减少因衍射效应造成的图形底部展宽。此外，优化曝光剂量和光源均匀性，避免局部过度曝光或曝光不足，防止光刻胶在显影时出现不规则溶解，维持图形侧壁的垂直度。 调整显影工艺 显影过程的控制是改善图形垂直度的关键环节。采用喷雾显影方式，相比沉浸式显影，可使显影液更均匀地作用于光刻胶表面，减少显影液在光刻胶侧壁的滞留时间，避免侧壁过度溶解。精确控制显影液浓度、温度和显影时间，建立严格的显影工艺窗口，防止显影不足或过度显影导致的图形垂直度偏差。同时，在显影后增加适当的清洗步骤，去除残留显影液，避免其对图形垂直度产生后续影响。 白光干涉仪在光刻图形测量中的应用 测量原理 白光干涉仪基于白光干涉原理，通过对比参考光束与光刻图形表面反射光束的光程差，将光强分布转化为表面高度信息。由于白光包含多种波长，仅在光程差为零的位置形成清晰干涉条纹，利用这一特性，可实现纳米级精度的光刻图形形貌测量。通过对干涉条纹的分析，能够准确获取光刻图形的侧壁角度等参数，从而判断图形的垂直度情况。 测量过程 将完成光刻工艺的样品放置于白光干涉仪载物台上，利用显微镜初步定位待测光刻图形区域。精确调节干涉仪的光路参数，获取清晰的干涉条纹图像。通过专业软件对干涉图像进行相位解包裹等处理，计算出光刻图形的侧壁角度、深度、线宽等关键参数。根据侧壁角度数据，直观评估光刻图形的垂直度，为工艺优化提供量化依据。 优势 白光干涉仪采用非接触式测量，避免对光刻图形造成物理损伤，尤其适用于高精度、脆弱光刻结构的垂直度检测；测量速度快，可实现对大量光刻图形的快速批量检测，满足生产线高效检测需求；其三维表面形貌可视化功能，能够直观呈现光刻图形的垂直度状况，便于工程师快速定位垂直度问题，及时调整光刻工艺参数。 TopMap Micro View白光干涉3D轮廓仪 一款可以“实时”动态/静态 微纳级3D轮廓测量的白光干涉仪 1)一改传统白光干涉操作复杂的问题，实现一键智能聚焦扫描，亚纳米精度下实现卓越的重复性表现。 2)系统集成CST连续扫描技术，Z向测量范围高达100mm，不受物镜放大倍率的影响的高精度垂直分辨率，为复杂形貌测量提供全面解决方案。 3）可搭载多普勒激光测振系统，实现实现“动态”3D轮廓测量。 实际案例 1，优于1nm分辨率，轻松测量硅片表面粗糙度测量，Ra=0.7nm 2，毫米级视野，实现5nm-有机油膜厚度扫描 3，卓越的“高深宽比”测量能力，实现光刻图形凹槽深度和开口宽度测量。

引言 在半导体制造、微机电系统（MEMS）等领域，光刻图形的精确形成与测量是决定产品性能和质量的关键环节。本文将系统介绍光刻图形的形成方法，并深入探讨白光干涉仪在光刻图形测量中的应用。 光刻图形的形成方法 涂胶工艺 涂胶是光刻图形形成的首要步骤。将光刻胶均匀涂覆在衬底表面，常用方法为旋涂法。通过调整光刻胶的粘度、旋涂转速和时间，可精确控制光刻胶膜的厚度。例如，在半导体芯片制造中，为实现纳米级光刻精度，需将光刻胶膜厚度控制在几百纳米甚至更薄，以确保后续曝光和显影的准确性 。 曝光工艺 曝光是光刻图形形成的核心过程。根据曝光技术不同，可分为光学曝光、电子束曝光和极紫外（EUV）曝光等。光学曝光利用掩模版将图案通过光源投影到光刻胶上，光源波长决定了光刻的分辨率，如深紫外（DUV）光刻可实现亚微米级图形制作；电子束曝光无需掩模版，通过聚焦电子束直接在光刻胶上绘制图案，能达到纳米级超高分辨率，但效率较低；极紫外曝光采用波长更短的极紫外光，是实现 7nm 及以下先进制程的关键技术，可大幅提升光刻图形的精度 。 显影工艺 显影过程通过显影液与光刻胶发生化学反应，将曝光后的光刻胶图案显现出来。对于正性光刻胶，曝光区域在显影液中溶解，留下未曝光部分形成图形；负性光刻胶则相反。精确控制显影液浓度、显影时间和温度至关重要，不当的显影参数会导致图形失真、线宽变化等问题。采用喷雾显影、沉浸式显影等不同显影方式，可满足不同光刻工艺对显影均匀性和精度的要求 。 白光干涉仪在光刻图形测量中的应用 测量原理 白光干涉仪基于白光干涉原理，利用参考光束与光刻图形表面反射光束之间的光程差，将光强分布转化为表面高度信息。由于白光包含多种波长，仅在光程差为零的位置会形成清晰干涉条纹，通过对干涉条纹的分析，可实现纳米级精度的光刻图形形貌测量，获取线宽、深度、侧壁角度等关键参数 。 测量过程 将完成光刻工艺的样品放置于白光干涉仪载物台上，通过显微镜初步定位待测光刻图形区域。精确调节干涉仪的光路参数，获取清晰的干涉条纹图像。利用专业软件对干涉图像进行相位解包裹等处理，计算出光刻图形的各项关键尺寸参数，从而对光刻图形质量进行量化评估 。 优势 白光干涉仪采用非接触式测量，避免了对脆弱光刻图形的物理损伤，适用于高精度光刻结构检测；测量速度快，可实现对大量光刻图形的快速批量检测，满足生产线的高效检测需求；其三维表面形貌可视化功能，能够直观呈现光刻图形的质量状况，便于工程师及时发现图形缺陷，快速优化光刻工艺参数 。 TopMap Micro View白光干涉3D轮廓仪 一款可以“实时”动态/静态 微纳级3D轮廓测量的白光干涉仪 1)一改传统白光干涉操作复杂的问题，实现一键智能聚焦扫描，亚纳米精度下实现卓越的重复性表现。 2)系统集成CST连续扫描技术，Z向测量范围高达100mm，不受物镜放大倍率的影响的高精度垂直分辨率，为复杂形貌测量提供全面解决方案。 3）可搭载多普勒激光测振系统，实现实现“动态”3D轮廓测量。 实际案例 1，优于1nm分辨率，轻松测量硅片表面粗糙度测量，Ra=0.7nm 2，毫米级视野，实现5nm-有机油膜厚度扫描 3，卓越的“高深宽比”测量能力，实现光刻图形凹槽深度和开口宽度测量。

引言 在半导体制造与微纳加工领域，光刻图形线宽变化直接影响器件性能与集成度。精确控制光刻图形线宽是保障工艺精度的关键。本文将介绍改善光刻图形线宽变化的方法，并探讨白光干涉仪在光刻图形测量中的应用。 改善光刻图形线宽变化的方法 优化曝光工艺参数 曝光是决定光刻图形线宽的关键步骤。精确控制曝光剂量，可避免因曝光过度导致光刻胶过度反应，使线宽变宽；或曝光不足造成线宽变窄。采用先进的曝光设备，如极紫外（EUV）光刻机，利用其更短的波长减少光的衍射效应，提高曝光分辨率，从而降低线宽变化。同时，通过优化光源的均匀性，确保晶圆表面各处光刻胶接受的曝光剂量一致，减少线宽的不均匀性。 改进显影工艺 显影工艺对光刻图形线宽有重要影响。选择合适的显影液浓度和显影时间，可防止显影不足或过度。显影液浓度过高、时间过长，会导致光刻胶过度溶解，线宽变窄；反之，则会使线宽变宽。采用动态显影技术，如喷雾显影，可使显影液更均匀地作用于光刻胶表面，提高显影的一致性，有效改善线宽变化。此外，对显影液的温度进行精确控制，维持显影过程的稳定性 。 控制工艺环境 工艺环境因素如温度、湿度和洁净度会影响光刻图形线宽。保持恒定的温度和湿度，避免光刻胶因环境变化发生膨胀或收缩，从而引起线宽波动。严格控制车间内的洁净度，防止灰尘等颗粒污染物落在光刻胶表面，影响曝光和显影效果，导致线宽异常。建立严格的环境监控系统，实时监测并调整环境参数 。 白光干涉仪在光刻图形测量中的应用 测量原理 白光干涉仪基于白光干涉原理，通过对比参考光束与光刻图形表面反射光束的光程差，将光强分布转化为表面高度信息。由于白光包含多种波长，仅在光程差为零的位置形成清晰干涉条纹，利用这一特性，可实现纳米级精度的光刻图形形貌测量，精准获取光刻图形的线宽等关键尺寸信息 。 测量过程 将完成光刻工艺的样品放置于白光干涉仪载物台上，利用显微镜初步定位待测光刻图形区域。精确调节干涉仪的光路参数，获取清晰干涉条纹图像。通过专业软件对干涉图像进行相位解包裹等处理，计算出光刻图形的线宽、深度、侧壁角度等关键参数，为评估光刻图形质量提供数据支持 。 优势 白光干涉仪采用非接触式测量，避免对光刻图形造成物理损伤，适用于脆弱的微小光刻结构检测；具备快速测量能力，可实现对大量光刻图形的批量检测，满足生产线高效检测需求；其三维表面形貌可视化功能，便于工程师直观观察光刻图形的质量状况，快速定位线宽变化问题，及时调整光刻工艺参数 。 TopMap Micro View白光干涉3D轮廓仪 一款可以“实时”动态/静态 微纳级3D轮廓测量的白光干涉仪 1)一改传统白光干涉操作复杂的问题，实现一键智能聚焦扫描，亚纳米精度下实现卓越的重复性表现。 2)系统集成CST连续扫描技术，Z向测量范围高达100mm，不受物镜放大倍率的影响的高精度垂直分辨率，为复杂形貌测量提供全面解决方案。 3）可搭载多普勒激光测振系统，实现实现“动态”3D轮廓测量。 实际案例 1，优于1nm分辨率，轻松测量硅片表面粗糙度测量，Ra=0.7nm 2，毫米级视野，实现5nm-有机油膜厚度扫描 3，卓越的“高深宽比”测量能力，实现光刻图形凹槽深度和开口宽度测量。

引言 在半导体制造领域，背部晶圆金属化层广泛应用于提升器件性能与散热能力，但也为光刻胶剥离带来挑战。传统剥离液易腐蚀金属化层，影响器件可靠性。同时，光刻图形的精确测量是保障工艺质量的关键。本文将介绍适用于此类晶圆的光刻胶剥离液，并探讨白光干涉仪在光刻图形测量中的应用。 用于去除含有背部晶圆金属化层的光刻胶剥离液 配方设计 该剥离液以有机溶剂、碱性活化剂、复合缓蚀剂和表面活性剂为主要成分。有机溶剂选用 N - 甲基吡咯烷酮（NMP）与二甲基亚砜（DMSO）的混合体系，增强对光刻胶的溶解能力；碱性活化剂（如四甲基氢氧化铵）加速光刻胶分解。复合缓蚀剂是核心，包含针对金属化层常见金属（如铜、铝）的有机缓蚀剂（如苯并三氮唑衍生物）和无机缓蚀剂（如钼酸盐），二者协同作用，在金属表面形成致密保护膜，抑制腐蚀反应。表面活性剂降低表面张力，促进剥离液渗透 。 制备工艺 在洁净的反应容器中，先加入定量的 NMP 和 DMSO 混合有机溶剂，启动搅拌装置。缓慢加入碱性活化剂，搅拌至完全溶解。接着依次加入有机缓蚀剂、无机缓蚀剂和表面活性剂，持续搅拌 45 - 60 分钟，确保各成分均匀分散。制备过程需严格控制温度在 20 - 30℃，防止缓蚀剂失效或成分分解，保障剥离液性能稳定。 光刻胶剥离液的应用 在实际晶圆处理中，该剥离液展现出良好的适用性。对于具有背部铜金属化层的晶圆，在光刻胶剥离过程中，能有效去除光刻胶，同时将铜的腐蚀速率控制在极低水平，相比传统剥离液，铜的腐蚀量减少超 70%，保障了金属化层的完整性和电学性能。在面对含有铝金属化层的晶圆时，剥离液中的缓蚀体系可阻止铝的氧化和腐蚀，确保剥离后金属化层表面平整，为后续工艺奠定基础。 白光干涉仪在光刻图形测量中的应用 测量原理 白光干涉仪基于白光干涉原理，通过对比参考光束与晶圆光刻图形表面反射光束的光程差，将光强分布转化为表面高度信息。利用白光多种波长特性，仅在光程差为零处形成清晰干涉条纹，从而实现纳米级精度的光刻图形形貌测量，精准捕捉微小结构变化 。 测量过程 将完成光刻工艺的晶圆样品置于白光干涉仪载物台上，利用显微镜初步定位待测光刻图形区域。精确调节干涉仪光路参数，获取清晰干涉条纹图像。通过专业软件对干涉图像进行相位解包裹等处理，计算出光刻图形的深度、宽度、侧壁角度等关键参数，评估光刻图形质量 。 优势 白光干涉仪采用非接触式测量，避免对含有背部金属化层的晶圆造成物理损伤；测量速度快，可实现批量检测，满足生产线高效需求；三维表面形貌可视化功能，便于工程师直观观察光刻图形质量，及时调整工艺参数 。 TopMap Micro View白光干涉3D轮廓仪 一款可以“实时”动态/静态 微纳级3D轮廓测量的白光干涉仪 1)一改传统白光干涉操作复杂的问题，实现一键智能聚焦扫描，亚纳米精度下实现卓越的重复性表现。 2)系统集成CST连续扫描技术，Z向测量范围高达100mm，不受物镜放大倍率的影响的高精度垂直分辨率，为复杂形貌测量提供全面解决方案。 3）可搭载多普勒激光测振系统，实现实现“动态”3D轮廓测量。 实际案例 1，优于1nm分辨率，轻松测量硅片表面粗糙度测量，Ra=0.7nm 2，毫米级视野，实现5nm-有机油膜厚度扫描 3，卓越的“高深宽比”测量能力，实现光刻图形凹槽深度和开口宽度测量。

引言 在晶圆上芯片制造工艺中，光刻胶剥离是承上启下的关键环节，其效果直接影响芯片性能与良率。同时，光刻图形的精确测量是保障工艺精度的重要手段。本文将介绍适用于晶圆芯片工艺的光刻胶剥离方法，并探讨白光干涉仪在光刻图形测量中的应用。 针对晶圆上芯片工艺的光刻胶剥离方法 湿法剥离 湿法剥离是晶圆芯片工艺中常用的光刻胶去除方式。通过将涂覆光刻胶的晶圆浸入含有特定化学成分的剥离液中，利用剥离液与光刻胶发生化学反应，使其溶解或溶胀，从而实现光刻胶从晶圆表面的脱离。对于不同类型的光刻胶，需针对性选择剥离液配方，例如对于负性光刻胶，常采用含有有机溶剂（如 N - 甲基吡咯烷酮）和碱性物质（如四甲基氢氧化铵）的混合溶液。在剥离过程中，严格控制温度、时间和剥离液浓度等参数，避免对晶圆表面及已形成的芯片结构造成损伤 。 干法剥离 干法剥离主要依赖等离子体技术，在真空反应腔室内进行。向腔室中通入特定气体（如氧气、氟气等），在射频电场的作用下，气体电离产生等离子体。等离子体中的活性粒子与光刻胶发生化学反应，将光刻胶分解为挥发性气体，进而实现去除目的。干法剥离具有刻蚀方向性好、对晶圆表面损伤小等优点，尤其适用于对精度要求极高的先进晶圆芯片工艺，能够有效避免湿法剥离可能带来的残留物问题 。 新兴剥离技术 随着芯片工艺不断发展，新兴剥离技术也逐渐应用于晶圆制造。例如，激光剥离技术利用激光的高能量，选择性地照射光刻胶，使其瞬间气化或分解，实现快速剥离。该技术具有剥离速度快、精度高、对晶圆损伤小等特点，可满足先进制程对光刻胶剥离的严苛要求；电化学剥离技术则通过在晶圆表面施加特定的电场，促使光刻胶发生电化学反应，实现光刻胶的去除，在一些特殊材料晶圆的光刻胶剥离中展现出独特优势 。 白光干涉仪在光刻图形测量中的应用 测量原理 白光干涉仪基于白光干涉原理，通过对比参考光束与晶圆光刻图形表面反射光束的光程差，将光强分布转化为表面高度信息。由于白光包含多种波长，仅在光程差为零的位置形成清晰干涉条纹，利用这一特性，可实现纳米级精度的光刻图形形貌测量，能够精准捕捉光刻图形的微小结构变化，为晶圆芯片工艺优化提供关键数据 。 测量过程 将完成光刻工艺的晶圆样品放置于白光干涉仪载物台上，利用显微镜初步定位待测的光刻图形区域。精确调节干涉仪的光路参数，获取清晰的干涉条纹图像。通过专业软件对干涉图像进行相位解包裹等处理，可精确计算出光刻图形的深度、宽度、侧壁角度等关键参数，从而对光刻图形质量进行评估 。 优势 白光干涉仪采用非接触式测量，避免了对晶圆光刻图形的物理损伤，适用于脆弱的先进光刻结构检测；具备快速测量能力，可实现对晶圆上大量光刻图形的批量检测，满足晶圆芯片生产线的高效检测需求；其三维表面形貌可视化功能，能够直观呈现光刻图形的质量状况，便于工程师及时发现光刻图形缺陷，快速调整光刻工艺参数 。 TopMap Micro View白光干涉3D轮廓仪 一款可以“实时”动态/静态 微纳级3D轮廓测量的白光干涉仪 1)一改传统白光干涉操作复杂的问题，实现一键智能聚焦扫描，亚纳米精度下实现卓越的重复性表现。 2)系统集成CST连续扫描技术，Z向测量范围高达100mm，不受物镜放大倍率的影响的高精度垂直分辨率，为复杂形貌测量提供全面解决方案。 3）可搭载多普勒激光测振系统，实现实现“动态”3D轮廓测量。 实际案例 1，优于1nm分辨率，轻松测量硅片表面粗糙度测量，Ra=0.7nm 2，毫米级视野，实现5nm-有机油膜厚度扫描 3，卓越的“高深宽比”测量能力，实现光刻图形凹槽深度和开口宽度测量。