标签: 白光干涉

引言 在半导体制造领域，光刻胶剥离工艺是关键环节，但其可能对器件性能产生负面影响。同时，光刻图形的精确测量对于保证芯片制造质量至关重要。本文将探讨减少光刻胶剥离工艺影响的方法，并介绍白光干涉仪在光刻图形测量中的应用。 减少光刻胶剥离工艺对器件性能影响的方法 优化光刻胶材料选择 选择与半导体衬底兼容性良好的光刻胶材料，可增强光刻胶与衬底的粘附力，减少剥离时对衬底的损伤风险。例如，针对特定的硅基衬底，挑选经过验证、适配性高的光刻胶，能有效降低剥离难度，避免因光刻胶与衬底结合不佳导致的衬底表面损伤，进而减少对器件性能的不良影响。 改进光刻胶剥离工艺参数 精确控制光刻胶剥离过程中的温度、时间和化学试剂浓度等参数。高温虽能加速剥离反应，但可能损伤半导体衬底或使光刻胶碳化；时间不足会导致胶膜残留，过长则可能过度腐蚀衬底。以等离子体灰化工艺为例，通过精准调控等离子体功率、气体流量和处理时间，可在有效去除光刻胶的同时，最大程度减少对下层结构的蚀刻。 采用中间层保护技术 在光刻胶与半导体衬底间引入中间保护涂层，如底部抗反射涂层（BARC）。BARC 不仅能减少光刻过程中的驻波效应，防止光刻胶图案变形，还能隔离光刻胶与衬底，避免两者直接相互作用和不良反应，降低光刻胶剥离时对衬底的影响，保障器件性能。 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，通过测量反射光与参考光间的光程差，精确获取待测表面高度信息，精度可达纳米级别，特别适合 1μm 以下光刻深度、凹槽深度和宽度等光刻图形的测量。 测量过程 将待测样品置于载物台上，调整其位置，确保测量区域位于干涉仪头视场范围内。开启测量后，软件自动生成干涉图样并输出测量数据。利用专业软件对数据处理，可提取光刻深度、凹槽深度和宽度等关键信息，还能借助软件分析工具进一步分析和可视化处理数据。 优势 白光干涉仪具有非接触式测量特性，避免传统接触式测量对光刻图形造成损伤和引入误差；具备纳米级高精度测量能力，契合微小光刻结构测量需求；测量速度快，可实现实时在线测量与监控；测量数据能通过软件可视化呈现，直观展示测量及分析结果。 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 TFT-LCD 显示屏制造工艺中，光刻胶剥离是关键工序之一，其效果直接影响显示屏的质量与性能。随着 TFT-LCD 技术向高分辨率、窄边框方向发展，对光刻胶剥离方法提出了更高要求。同时，精确测量光刻图形对于把控工艺精度、保障产品质量至关重要，白光干涉仪为此提供了可靠的技术支持。 TFT-LCD 显示屏光刻胶剥离方法 湿法剥离 湿法剥离是 TFT-LCD 显示屏光刻胶剥离的常用方法。该方法利用化学剥离液与光刻胶发生化学反应或溶解作用实现剥离。常用的剥离液包括有机溶剂型和碱性水溶液型。有机溶剂型剥离液如 N - 甲基吡咯烷酮（NMP），对光刻胶具有良好的溶解能力，能快速渗透光刻胶内部，破坏其分子结构。碱性水溶液型剥离液则通过碱性物质与光刻胶中的酸性基团发生中和反应，使光刻胶从基板上脱落。在实际操作中，将带有光刻胶的基板浸入剥离液槽中，通过超声辅助或机械搅拌，加速剥离过程，提高剥离效率 。但湿法剥离存在环境污染、剥离液残留等问题，需进行后续清洗处理。 干法剥离 干法剥离主要借助等离子体技术。在真空环境下，通过射频电源激发气体（如氧气、氟基气体等）产生等离子体。等离子体中的活性粒子与光刻胶发生物理轰击或化学反应，将光刻胶分解为挥发性气体排出。物理轰击依靠离子的动能破坏光刻胶分子，化学反应则使光刻胶成分氧化或氟化，转化为易挥发物质。干法剥离具有刻蚀选择性好、对基板损伤小、无污染残留等优势，尤其适用于对精度要求高的 TFT-LCD 制造工艺。然而，干法剥离设备成本高，且等离子体处理过程中可能产生的辐射和带电粒子，对基板和器件存在潜在损伤风险 。 组合剥离 为克服单一剥离方法的局限性，组合剥离法逐渐得到应用。该方法结合湿法和干法剥离的优点，先采用湿法剥离去除大部分光刻胶，降低光刻胶厚度，减少干法剥离的处理时间和对基板的损伤；再利用干法剥离进行精细处理，去除残留光刻胶和聚合物，提高剥离精度。组合剥离法在保证剥离效果的同时，降低了对基板和器件的损伤，提升了 TFT-LCD 显示屏的制造质量和生产效率 。 白光干涉仪在光刻图形测量中的应用 测量原理 白光干涉仪基于光的干涉特性，将白光光源发出的光经分光镜分为测量光和参考光。测量光照射到待测光刻图形表面反射回来，与参考光相遇产生干涉条纹。由于光刻图形不同位置的高度差异，导致反射光的光程差不同，进而形成不同的干涉条纹图案。通过分析干涉条纹的形状、间距和强度等信息，结合光程差与表面高度的对应关系，可精确计算出光刻图形的高度、深度、线宽等参数。 测量优势 白光干涉仪具有高精度、非接触式测量特点，测量精度可达纳米级别，能够精准捕捉光刻图形细微的尺寸变化。非接触测量避免了对脆弱光刻图形的物理损伤，保证样品完整性。同时，测量速度快，可实现实时在线检测，并通过专业软件对测量数据进行可视化处理，直观呈现光刻图形形貌特征，便于工艺优化和质量控制。 实际应用 在 TFT-LCD 显示屏光刻工艺中，白光干涉仪在光刻胶剥离前后均发挥重要作用。剥离前，可测量光刻胶的厚度、光刻图形的初始形貌，评估光刻工艺质量；剥离过程中，实时监测光刻图形的变化，判断剥离是否均匀、是否对图形造成损伤；剥离完成后，精确测量残留光刻胶的厚度、基板表面的粗糙度以及光刻图形的最终尺寸，为优化光刻胶剥离方法和工艺参数提供准确数据支持，确保 TFT-LCD 显示屏的制造精度和质量符合设计要求。 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 随着半导体技术向高密度、高性能方向发展，叠层晶圆技术成为关键。在叠层晶圆制造过程中，光刻胶剥离液的性能对工艺质量和器件可靠性影响重大。同时，精确测量光刻图形是保障叠层晶圆制造精度的重要环节，白光干涉仪为此提供了有效的技术手段。 用于叠层晶圆的光刻胶剥离液 性能要求 叠层晶圆结构复杂，对光刻胶剥离液提出了严苛要求。首先，剥离液需具备高效的光刻胶溶解能力，能快速去除多层光刻胶，以提高生产效率。其次，剥离液必须对晶圆材料及已集成的器件结构具有良好的化学稳定性和兼容性，避免腐蚀晶圆表面、损伤器件，影响叠层晶圆的电学性能和可靠性。此外，剥离液应具备低挥发性和低毒性，符合环保要求，同时具有良好的清洗性，便于剥离后残留液体的去除 。 成分构成 常用的叠层晶圆光刻胶剥离液主要由溶剂、碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂和络合剂等成分组成。溶剂通常选用水或有机溶剂，水基溶剂环保但对部分光刻胶溶解能力有限，有机溶剂如 N - 甲基吡咯烷酮（NMP）对光刻胶溶解能力强，但存在挥发性问题 。碱性物质如氢氧化钾、四甲基氢氧化铵等，用于与光刻胶发生化学反应，破坏其分子结构。表面活性剂可降低溶液表面张力，增强剥离液对光刻胶的浸润性和渗透能力。缓蚀剂能保护晶圆材料和器件结构不被腐蚀，如苯并三氮唑可防止金属层被氧化。络合剂则用于络合金属离子，防止其在晶圆表面沉积。 制备方法 制备时，先将溶剂加入反应容器中，在搅拌状态下依次加入碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂和络合剂。搅拌速度控制在 200 - 500 转 / 分钟，搅拌时间约 30 - 60 分钟，确保各成分充分溶解和混合均匀。之后，对混合溶液进行过滤处理，去除可能存在的杂质颗粒，得到澄清透明的光刻胶剥离液。制备过程中需严格控制各成分比例，并根据光刻胶类型和晶圆材料特性进行优化调整。 白光干涉仪在光刻图形测量中的应用 测量原理 白光干涉仪基于光的干涉特性，将白光光源发出的光经分光镜分为测量光和参考光。测量光照射到待测光刻图形表面反射回来，与参考光相遇产生干涉条纹。由于光刻图形不同位置的高度差异，导致反射光的光程差不同，进而形成不同的干涉条纹图案。通过分析干涉条纹的形状、间距和强度等信息，结合光程差与表面高度的对应关系，可精确计算出光刻图形的高度、深度、线宽等参数。 测量优势 白光干涉仪具备高精度、非接触式测量的特点，其测量精度可达纳米级别，能够精准捕捉光刻图形细微的尺寸变化。非接触测量避免了对脆弱光刻图形的物理损伤，保证了样品的完整性。同时，测量速度快，可实现实时在线检测，并能通过专业软件对测量数据进行可视化处理，直观呈现光刻图形的形貌特征，便于工艺优化和质量控制。 实际应用 在叠层晶圆光刻工艺中，白光干涉仪在多个环节发挥重要作用。光刻胶涂覆后，可测量光刻胶的厚度均匀性，评估涂胶工艺质量；光刻完成后，测量光刻图形的初始形貌和尺寸，判断光刻工艺是否达标；在光刻胶剥离过程中，实时监测光刻图形的变化，判断剥离是否均匀、是否对图形造成损伤；剥离完成后，精确测量残留光刻胶的厚度、晶圆表面的粗糙度以及光刻图形的最终尺寸，为优化光刻胶剥离液配方和剥离工艺提供准确的数据支持，确保叠层晶圆制造质量符合设计要求。 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 在先进半导体器件集成工艺中，光刻胶剥离作为关键环节，直接影响器件性能与良率。传统剥离方法在面对复杂微纳结构和高精度要求时，存在图形损伤、残留等问题。因此，开发改善的光刻胶剥离方法至关重要。同时，白光干涉仪在光刻图形测量中的应用，为工艺质量监控提供了有效手段。 改善的器件集成的光刻胶剥离方法 分步剥离法 分步剥离法针对不同类型光刻胶和复杂结构器件，分阶段进行剥离。首先，使用温和的预剥离液，去除光刻胶表层部分，降低后续剥离难度与对基片的冲击。例如，采用低浓度碱性溶液，在较低温度下处理基片，使光刻胶外层发生溶胀 。随后，根据光刻胶特性，选择合适的主剥离液完成剩余光刻胶的去除。该方法有效减少了单次剥离的剧烈反应，降低了对精细图形的损伤风险，尤其适用于高密度集成器件的光刻胶剥离。 等离子体协同剥离法 等离子体协同剥离法结合等离子体刻蚀与化学剥离的优势。先利用等离子体对光刻胶表面进行改性，通过等离子体中的活性粒子轰击，降低光刻胶的聚合度，使其更易与化学剥离液发生反应。例如，采用氧气等离子体对光刻胶进行预处理，引入含氧基团，增强光刻胶在碱性剥离液中的溶解性 。之后，再使用化学剥离液去除光刻胶。这种方法提高了剥离效率，同时减少了单纯等离子体刻蚀可能带来的基片损伤，在三维器件集成等领域展现出良好应用前景。 超声辅助剥离法 超声辅助剥离法在传统湿法剥离过程中引入超声振动。超声波的空化效应产生微小气泡，气泡破裂时产生的冲击波能够增强剥离液对光刻胶的渗透和剥离能力，加速光刻胶与基片的分离。同时，超声振动还能促进剥离液的均匀分布，避免局部剥离不充分或过度剥离的问题。该方法适用于对超声不敏感的器件，可显著提升光刻胶剥离的均匀性和效率，减少残留。 白光干涉仪在光刻图形测量中的应用 测量原理 白光干涉仪基于光的干涉特性，将白光光源发出的光经分光镜分为测量光和参考光。测量光照射到待测光刻图形表面反射回来，与参考光相遇产生干涉条纹。由于光刻图形不同位置的高度差异，导致反射光的光程差不同，进而形成不同的干涉条纹图案。通过分析干涉条纹的形状、间距和强度等信息，结合光程差与表面高度的对应关系，可精确计算出光刻图形的高度、深度、线宽等参数。 测量优势 白光干涉仪具备高精度、非接触式测量的特点，其测量精度可达纳米级别，能够精准捕捉光刻图形细微的尺寸变化。非接触测量避免了对脆弱光刻图形的物理损伤，保证了样品的完整性。同时，测量速度快，可实现实时在线检测，并能通过专业软件对测量数据进行可视化处理，直观呈现光刻图形的形貌特征，便于工艺优化和质量控制。 实际应用 在改善的光刻胶剥离工艺中，白光干涉仪在多个环节发挥重要作用。剥离前，可测量光刻胶的厚度、光刻图形的初始形貌，评估光刻工艺的质量；剥离过程中，实时监测光刻图形的变化，判断剥离是否均匀、是否对图形造成损伤；剥离完成后，精确测量残留光刻胶的厚度、基片表面的粗糙度以及光刻图形的最终尺寸，为优化剥离工艺参数和方法提供准确的数据支持，确保器件集成质量符合设计要求。 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 随着半导体制造行业对环保和工艺精细化要求的提升，水性光刻胶剥离液凭借低挥发性、低毒性和环境友好等特点，逐渐成为传统有机溶剂型剥离液的理想替代品。其制备方法的优化对提升剥离效果和生产效率至关重要，同时，白光干涉仪在光刻图形测量中的应用，为工艺质量控制提供了有效手段。 水性光刻胶剥离液及其制备方法 水性光刻胶剥离液的特点与原理 水性光刻胶剥离液以水为主要溶剂，通过添加碱性物质、表面活性剂、络合剂等成分，与光刻胶发生化学反应或物理作用实现剥离。碱性物质如氢氧化钾、四甲基氢氧化铵等，可与光刻胶中的酸性基团发生中和反应，破坏光刻胶分子结构；表面活性剂降低溶液表面张力，增强对光刻胶的浸润性和渗透能力；络合剂则能防止金属离子在基片表面残留，避免对基片造成腐蚀。这种剥离液体系绿色环保，且对多种类型的光刻胶具有良好的剥离效果 。 水性光刻胶剥离液的制备方法 原料选择 在制备水性光刻胶剥离液时，碱性物质的选择需综合考虑其碱性强度、溶解性和稳定性。例如，四甲基氢氧化铵具有强碱性且在水中溶解性好，适合用于对光刻胶进行快速剥离。表面活性剂应选用亲水性强、乳化性能好的品种，如聚氧乙烯型非离子表面活性剂，能有效降低溶液表面张力。络合剂可选择乙二胺四乙酸（EDTA）及其盐类，对金属离子有较强的络合能力。此外，还可添加适量的缓蚀剂，如苯并三氮唑，保护金属基片不被腐蚀。 配方设计 根据不同光刻胶的特性，合理调配各成分比例。一般来说，碱性物质含量在 5% - 20% 之间，表面活性剂含量为 1% - 5%，络合剂含量为 0.5% - 3% 。对于难剥离的光刻胶，可适当提高碱性物质比例；若基片对腐蚀敏感，则需增加缓蚀剂用量。同时，通过实验优化各成分的协同作用，以达到最佳剥离效果。 制备流程 将定量的去离子水加入反应容器中，在搅拌条件下依次加入碱性物质、表面活性剂、络合剂和缓蚀剂，确保各成分充分溶解和混合均匀。搅拌速度控制在 200 - 500 转 / 分钟，搅拌时间为 30 - 60 分钟。混合完成后，对剥离液进行过滤处理，去除可能存在的杂质颗粒，得到澄清透明的水性光刻胶剥离液。 白光干涉仪在光刻图形测量中的应用 测量原理 白光干涉仪基于光的干涉特性，将白光光源发出的光经分光镜分为测量光和参考光。测量光照射到待测光刻图形表面反射回来，与参考光相遇产生干涉条纹。由于光刻图形不同位置的高度差异，导致反射光的光程差不同，进而形成不同的干涉条纹图案。通过分析干涉条纹的形状、间距和强度等信息，结合光程差与表面高度的对应关系，可精确计算出光刻图形的高度、深度、线宽等参数。 测量优势 白光干涉仪具备高精度、非接触式测量的特点，其测量精度可达纳米级别，能够精准捕捉光刻图形细微的尺寸变化。非接触测量避免了对脆弱光刻图形的物理损伤，保证了样品的完整性。同时，测量速度快，可实现实时在线检测，并能通过专业软件对测量数据进行可视化处理，直观呈现光刻图形的形貌特征，便于工艺优化和质量控制。 实际应用 在使用水性光刻胶剥离液的工艺中，白光干涉仪在多个环节发挥重要作用。剥离前，可测量光刻胶的厚度、光刻图形的初始形貌，评估光刻工艺的质量；剥离过程中，实时监测光刻胶的去除情况，判断剥离进程是否正常；剥离完成后，精确测量残留光刻胶的厚度、基片表面的粗糙度以及光刻图形的最终尺寸，为优化水性光刻胶剥离液配方和剥离工艺提供准确的数据支持，确保产品符合设计要求 。 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 （以上为新启航实测样品数据结果） 1，优于1nm分辨率，轻松测量硅片表面粗糙度测量，Ra=0.7nm （以上为新启航实测样品数据结果） 2，毫米级视野，实现5nm-有机油膜厚度扫描 （以上为新启航实测样品数据结果） 3，卓越的“高深宽比”测量能力，实现深蚀刻槽深槽宽测量。