引言

在半導(dǎo)體和顯示面板制造過程中，光刻膠剝離環(huán)節(jié)若處理不當(dāng)，易引發(fā)寄生柵極效應(yīng)和斜紋 Mura 問題，嚴(yán)重影響產(chǎn)品性能和顯示質(zhì)量。同時，光刻圖形的精確測量對工藝優(yōu)化不可或缺。本文將介紹可避免上述問題的光刻膠剝離裝置，并探討白光干涉儀在光刻圖形測量中的應(yīng)用。

避免寄生柵極效應(yīng)和斜紋 Mura 的光刻膠剝離裝置

問題成因分析

寄生柵極效應(yīng)通常由光刻膠殘留、剝離液對金屬層的不均勻腐蝕導(dǎo)致電學(xué)性能異常；斜紋 Mura 則多因光刻膠剝離不均勻，在基板表面形成殘留物分布差異引起光學(xué)特性變化。傳統(tǒng)剝離裝置因剝離液分布不均、處理過程穩(wěn)定性差等問題，易誘發(fā)這些缺陷。

裝置設(shè)計(jì)

該光刻膠剝離裝置主要由剝離液供給系統(tǒng)、反應(yīng)腔室和超聲輔助系統(tǒng)組成。剝離液供給系統(tǒng)采用多噴頭均勻噴灑設(shè)計(jì)，通過精密流量控制裝置，確保剝離液在基板表面均勻覆蓋，避免局部濃度過高或過低引發(fā)剝離不均。反應(yīng)腔室配備溫控模塊和氣體吹掃裝置，溫控模塊可將腔室溫度穩(wěn)定控制在 20 - 30℃，保證剝離液性能穩(wěn)定；氣體吹掃裝置在剝離完成后，及時清除殘留剝離液和光刻膠碎屑，防止其殘留引發(fā)寄生柵極效應(yīng)和斜紋 Mura。超聲輔助系統(tǒng)通過在反應(yīng)腔室壁安裝超聲換能器，產(chǎn)生高頻超聲波，促進(jìn)剝離液對光刻膠的滲透和溶解，提高剝離效率和均勻性，減少光刻膠殘留風(fēng)險 。

工作流程

將待剝離光刻膠的基板放置于反應(yīng)腔室的載物臺上，設(shè)定好剝離液供給參數(shù)、溫度和超聲強(qiáng)度等。剝離液供給系統(tǒng)啟動，多噴頭均勻噴灑剝離液至基板表面，超聲輔助系統(tǒng)同時工作，加速光刻膠溶解。完成剝離后，溫控模塊保持腔室溫度穩(wěn)定，氣體吹掃裝置啟動，清除殘留物，從而降低寄生柵極效應(yīng)和斜紋 Mura 產(chǎn)生的可能性。

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(qiáng)分布轉(zhuǎn)化為樣品表面高度信息，能夠?qū)崿F(xiàn)納米級精度的光刻圖形形貌測量，可有效檢測光刻圖形的微小結(jié)構(gòu)變化，為工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

測量過程

將光刻工藝后的樣品置于白光干涉儀載物臺上，利用顯微鏡初步定位待測區(qū)域。調(diào)節(jié)干涉儀光路參數(shù)，獲取清晰干涉條紋圖像。通過專業(yè)軟件對圖像進(jìn)行相位解包裹等處理，精確計(jì)算出光刻圖形的深度、寬度、側(cè)壁角度等關(guān)鍵參數(shù)，以評估光刻圖形質(zhì)量是否符合工藝要求 。

優(yōu)勢

白光干涉儀采用非接觸測量方式，避免對光刻圖形造成物理損傷；測量速度快，可實(shí)現(xiàn)批量檢測，滿足生產(chǎn)線上快速檢測需求；其三維表面形貌可視化功能，能直觀呈現(xiàn)光刻圖形的質(zhì)量狀況，便于工程師快速定位和分析問題，及時調(diào)整光刻工藝參數(shù)，預(yù)防因光刻圖形質(zhì)量問題引發(fā)的寄生柵極效應(yīng)和斜紋 Mura 等缺陷 。

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

一款可以“實(shí)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(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(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“動態(tài)”3D輪廓測量。

實(shí)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(shí)現(xiàn)5nm-有機(jī)油膜厚度掃描

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

審核編輯 黃宇