引言

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，光刻膠剝離工藝是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但其可能對(duì)器件性能產(chǎn)生負(fù)面影響。同時(shí)，光刻圖形的精確測(cè)量對(duì)于保證芯片制造質(zhì)量至關(guān)重要。本文將探討減少光刻膠剝離工藝影響的方法，并介紹白光干涉儀在光刻圖形測(cè)量中的應(yīng)用。

減少光刻膠剝離工藝對(duì)器件性能影響的方法

優(yōu)化光刻膠材料選擇

選擇與半導(dǎo)體襯底兼容性良好的光刻膠材料，可增強(qiáng)光刻膠與襯底的粘附力，減少剝離時(shí)對(duì)襯底的損傷風(fēng)險(xiǎn)。例如，針對(duì)特定的硅基襯底，挑選經(jīng)過驗(yàn)證、適配性高的光刻膠，能有效降低剝離難度，避免因光刻膠與襯底結(jié)合不佳導(dǎo)致的襯底表面損傷，進(jìn)而減少對(duì)器件性能的不良影響。

改進(jìn)光刻膠剝離工藝參數(shù)

精確控制光刻膠剝離過程中的溫度、時(shí)間和化學(xué)試劑濃度等參數(shù)。高溫雖能加速剝離反應(yīng)，但可能損傷半導(dǎo)體襯底或使光刻膠碳化；時(shí)間不足會(huì)導(dǎo)致膠膜殘留，過長(zhǎng)則可能過度腐蝕襯底。以等離子體灰化工藝為例，通過精準(zhǔn)調(diào)控等離子體功率、氣體流量和處理時(shí)間，可在有效去除光刻膠的同時(shí)，最大程度減少對(duì)下層結(jié)構(gòu)的蝕刻。

采用中間層保護(hù)技術(shù)

在光刻膠與半導(dǎo)體襯底間引入中間保護(hù)涂層，如底部抗反射涂層（BARC）。BARC 不僅能減少光刻過程中的駐波效應(yīng)，防止光刻膠圖案變形，還能隔離光刻膠與襯底，避免兩者直接相互作用和不良反應(yīng)，降低光刻膠剝離時(shí)對(duì)襯底的影響，保障器件性能。

白光干涉儀在光刻圖形測(cè)量中的應(yīng)用

測(cè)量原理

白光干涉儀基于白光干涉原理，通過測(cè)量反射光與參考光間的光程差，精確獲取待測(cè)表面高度信息，精度可達(dá)納米級(jí)別，特別適合 1μm 以下光刻深度、凹槽深度和寬度等光刻圖形的測(cè)量。

測(cè)量過程

將待測(cè)樣品置于載物臺(tái)上，調(diào)整其位置，確保測(cè)量區(qū)域位于干涉儀頭視場(chǎng)范圍內(nèi)。開啟測(cè)量后，軟件自動(dòng)生成干涉圖樣并輸出測(cè)量數(shù)據(jù)。利用專業(yè)軟件對(duì)數(shù)據(jù)處理，可提取光刻深度、凹槽深度和寬度等關(guān)鍵信息，還能借助軟件分析工具進(jìn)一步分析和可視化處理數(shù)據(jù)。

優(yōu)勢(shì)

白光干涉儀具有非接觸式測(cè)量特性，避免傳統(tǒng)接觸式測(cè)量對(duì)光刻圖形造成損傷和引入誤差；具備納米級(jí)高精度測(cè)量能力，契合微小光刻結(jié)構(gòu)測(cè)量需求；測(cè)量速度快，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線測(cè)量與監(jiān)控；測(cè)量數(shù)據(jù)能通過軟件可視化呈現(xiàn)，直觀展示測(cè)量及分析結(jié)果。

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

一款可以“實(shí)時(shí)”動(dòng)態(tài)/靜態(tài) 微納級(jí)3D輪廓測(cè)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(shí)現(xiàn)一鍵智能聚焦掃描，亞納米精度下實(shí)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(cè)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(cè)量提供全面解決方案。

3）可搭載多普勒激光測(cè)振系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)”3D輪廓測(cè)量。

實(shí)際案例

1，優(yōu)于1nm分辨率，輕松測(cè)量硅片表面粗糙度測(cè)量，Ra=0.7nm

2，毫米級(jí)視野，實(shí)現(xiàn)5nm-有機(jī)油膜厚度掃描

3，卓越的“高深寬比”測(cè)量能力，實(shí)現(xiàn)光刻圖形凹槽深度和開口寬度測(cè)量。

審核編輯 黃宇