引言

隨著半導體技術向高密度、高性能方向發展，疊層晶圓技術成為關鍵。在疊層晶圓制造過程中，光刻膠剝離液的性能對工藝質量和器件可靠性影響重大。同時，精確測量光刻圖形是保障疊層晶圓制造精度的重要環節，白光干涉儀為此提供了有效的技術手段。

用于疊層晶圓的光刻膠剝離液

性能要求

疊層晶圓結構復雜，對光刻膠剝離液提出了嚴苛要求。首先，剝離液需具備高效的光刻膠溶解能力，能快速去除多層光刻膠，以提高生產效率。其次，剝離液必須對晶圓材料及已集成的器件結構具有良好的化學穩定性和兼容性，避免腐蝕晶圓表面、損傷器件，影響疊層晶圓的電學性能和可靠性。此外，剝離液應具備低揮發性和低毒性，符合環保要求，同時具有良好的清洗性，便于剝離后殘留液體的去除 。

成分構成

常用的疊層晶圓光刻膠剝離液主要由溶劑、堿性物質、表面活性劑、緩蝕劑和絡合劑等成分組成。溶劑通常選用水或有機溶劑，水基溶劑環保但對部分光刻膠溶解能力有限，有機溶劑如 N - 甲基吡咯烷酮（NMP）對光刻膠溶解能力強，但存在揮發性問題 。堿性物質如氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨等，用于與光刻膠發生化學反應，破壞其分子結構。表面活性劑可降低溶液表面張力，增強剝離液對光刻膠的浸潤性和滲透能力。緩蝕劑能保護晶圓材料和器件結構不被腐蝕，如苯并三氮唑可防止金屬層被氧化。絡合劑則用于絡合金屬離子，防止其在晶圓表面沉積。

制備方法

制備時，先將溶劑加入反應容器中，在攪拌狀態下依次加入堿性物質、表面活性劑、緩蝕劑和絡合劑。攪拌速度控制在 200 - 500 轉 / 分鐘，攪拌時間約 30 - 60 分鐘，確保各成分充分溶解和混合均勻。之后，對混合溶液進行過濾處理，去除可能存在的雜質顆粒，得到澄清透明的光刻膠剝離液。制備過程中需嚴格控制各成分比例，并根據光刻膠類型和晶圓材料特性進行優化調整。

白光干涉儀在光刻圖形測量中的應用

測量原理

白光干涉儀基于光的干涉特性，將白光光源發出的光經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，與參考光相遇產生干涉條紋。由于光刻圖形不同位置的高度差異，導致反射光的光程差不同，進而形成不同的干涉條紋圖案。通過分析干涉條紋的形狀、間距和強度等信息，結合光程差與表面高度的對應關系，可精確計算出光刻圖形的高度、深度、線寬等參數。

測量優勢

白光干涉儀具備高精度、非接觸式測量的特點，其測量精度可達納米級別，能夠精準捕捉光刻圖形細微的尺寸變化。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。同時，測量速度快，可實現實時在線檢測，并能通過專業軟件對測量數據進行可視化處理，直觀呈現光刻圖形的形貌特征，便于工藝優化和質量控制。

實際應用

在疊層晶圓光刻工藝中，白光干涉儀在多個環節發揮重要作用。光刻膠涂覆后，可測量光刻膠的厚度均勻性，評估涂膠工藝質量；光刻完成后，測量光刻圖形的初始形貌和尺寸，判斷光刻工藝是否達標；在光刻膠剝離過程中，實時監測光刻圖形的變化，判斷剝離是否均勻、是否對圖形造成損傷；剝離完成后，精確測量殘留光刻膠的厚度、晶圓表面的粗糙度以及光刻圖形的最終尺寸，為優化光刻膠剝離液配方和剝離工藝提供準確的數據支持，確保疊層晶圓制造質量符合設計要求。

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

一款可以“實時”動態/靜態 微納級3D輪廓測量的白光干涉儀

1)一改傳統白光干涉操作復雜的問題，實現一鍵智能聚焦掃描，亞納米精度下實現卓越的重復性表現。

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實際案例

1，優于1nm分辨率，輕松測量硅片表面粗糙度測量，Ra=0.7nm

2，毫米級視野，實現5nm-有機油膜厚度掃描

3，卓越的“高深寬比”測量能力，實現光刻圖形凹槽深度和開口寬度測量。

審核編輯 黃宇