引言

在半導(dǎo)體及微納制造領(lǐng)域，光刻膠剝離工藝對金屬結(jié)構(gòu)的保護(hù)至關(guān)重要。傳統(tǒng)剝離液易造成金屬過度蝕刻，影響器件性能。同時，光刻圖形的精確測量是保障工藝質(zhì)量的關(guān)鍵。本文將介紹金屬低蝕刻率光刻膠剝離液組合物的應(yīng)用，并探討白光干涉儀在光刻圖形測量中的作用。

金屬低蝕刻率光刻膠剝離液組合物

配方組成

金屬低蝕刻率光刻膠剝離液組合物主要由有機溶劑、堿性助劑、緩蝕體系和添加劑構(gòu)成。有機溶劑如 N - 甲基 - 2 - 吡咯烷酮（NMP），能夠有效溶解光刻膠；堿性助劑（如四甲基氫氧化銨）加速光刻膠的分解反應(yīng)。緩蝕體系是核心部分，包含有機緩蝕劑（如苯并三唑衍生物）和無機緩蝕劑（如鉬酸鹽），二者協(xié)同作用，在金屬表面形成致密保護(hù)膜，降低金屬蝕刻率。添加劑（如表面活性劑）可降低表面張力，增強剝離液對光刻膠的滲透能力 。

制備方法

在潔凈的反應(yīng)容器中，先加入定量的有機溶劑，啟動攪拌裝置。緩慢加入堿性助劑，持續(xù)攪拌至完全溶解。接著依次加入有機緩蝕劑、無機緩蝕劑和添加劑，攪拌時間控制在 40 - 60 分鐘，確保各成分均勻分散。制備過程中需嚴(yán)格控制溫度在 20 - 30℃，避免因溫度過高導(dǎo)致緩蝕劑失效或成分發(fā)生副反應(yīng)，從而保證剝離液組合物的穩(wěn)定性和性能。

金屬低蝕刻率光刻膠剝離液組合物的應(yīng)用

在半導(dǎo)體芯片制造中，該剝離液組合物表現(xiàn)出色。對于先進(jìn)制程中的銅互連結(jié)構(gòu)，在光刻膠剝離過程中，能將銅的蝕刻率控制在極低水平，相比傳統(tǒng)剝離液，銅的蝕刻量減少 70% 以上，有效保障了銅布線的完整性和電學(xué)性能，降低了因金屬蝕刻導(dǎo)致的短路、斷路風(fēng)險。在微機電系統(tǒng)（MEMS）制造中，針對復(fù)雜的金屬結(jié)構(gòu)，剝離液組合物可精準(zhǔn)去除光刻膠，同時對金屬結(jié)構(gòu)的蝕刻損傷極小，確保 MEMS 器件的機械性能和可靠性 。

白光干涉儀在光刻圖形測量中的應(yīng)用

測量原理

白光干涉儀基于白光干涉現(xiàn)象，通過對比參考光束與樣品表面反射光束的光程差，將光強分布轉(zhuǎn)化為表面高度信息。由于白光包含多種波長，僅在光程差為零的位置會形成清晰的干涉條紋，從而實現(xiàn)納米級精度的光刻圖形形貌測量，能夠精確檢測光刻圖形的微小結(jié)構(gòu)變化。

測量過程

將光刻工藝后的樣品放置于白光干涉儀載物臺上，利用顯微鏡初步定位測量區(qū)域。精確調(diào)節(jié)干涉儀的光路參數(shù)，獲取清晰的干涉條紋圖像。通過專業(yè)軟件對干涉圖像進(jìn)行相位解包裹等處理，可精確計算出光刻圖形的深度、寬度、側(cè)壁角度等關(guān)鍵參數(shù)，為光刻工藝優(yōu)化提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

優(yōu)勢

白光干涉儀采用非接觸式測量，避免了對脆弱光刻圖形的物理損傷；具備快速測量能力，可實現(xiàn)對光刻圖形的批量檢測，滿足生產(chǎn)線高效檢測需求；其三維表面形貌可視化功能，能夠直觀呈現(xiàn)光刻圖形的質(zhì)量狀況，便于工程師及時發(fā)現(xiàn)光刻圖形的缺陷，快速調(diào)整光刻工藝參數(shù) 。

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

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

1，優(yōu)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(xiàn)5nm-有機油膜厚度掃描

3，卓越的“高深寬比”測量能力，實現(xiàn)光刻圖形凹槽深度和開口寬度測量。

審核編輯 黃宇