光刻胶剥离方法及白光干涉仪在光刻图形的测量

引言

在半导体制造、微纳加工等领域，光刻胶剥离是光刻工艺的关键环节之一，直接影响后续工艺的进行和最终产品的质量。而对光刻图形的精确测量，能够有效监控光刻工艺和光刻胶剥离效果，白光干涉仪为此提供了可靠的技术手段。

光刻胶剥离方法

湿法剥离

湿法剥离是目前应用较为广泛的方法，其原理是利用化学试剂与光刻胶发生化学反应，使光刻胶溶解或溶胀，从而实现剥离。常用的剥离液包含有机溶剂、碱性溶液等。有机溶剂如、N - 甲基吡咯烷酮（NMP），能溶解光刻胶中的树脂成分；碱性溶液则通过与光刻胶中的酸性基团反应，破坏光刻胶的分子结构 。在实际操作中，将带有光刻胶的基片浸入剥离液中，经过一定时间的浸泡和超声辅助，可加速剥离过程。湿法剥离具有设备简单、成本低、处理效率高的优点，但存在环境污染、对某些敏感材料可能造成腐蚀等问题。

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产生等离子体。等离子体中的活性粒子（离子、原子、自由基等）与光刻胶发生物理或化学反应，将光刻胶分解为挥发性气体排出。常见的气体有氧气、氟基气体等，氧气等离子体常用于去除有机光刻胶，通过氧化反应将光刻胶转化为二氧化碳和水等挥发性物质；氟基气体则适用于去除含硅光刻胶。干法剥离具有刻蚀选择性好、对基片损伤小、环境友好等优势，但设备成本较高，且可能产生等离子体诱导损伤。

其他新兴方法

随着技术发展，一些新兴的光刻胶剥离方法也逐渐受到关注。例如，激光剥离利用高能量激光束照射光刻胶，使其瞬间气化或分解实现剥离；热剥离则通过加热基片，使光刻胶因热分解或热膨胀而脱离基片。这些方法在特定场景下展现出独特优势，为光刻胶剥离提供了更多选择。

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的基本原理，将白光光源发出的光经分光镜分为两束，一束投射到待测光刻图形表面反射回来，另一束作为参考光，两束光相遇产生干涉。由于不同位置的光刻图形高度不同，导致反射光的光程差存在差异，进而形成不同的干涉条纹。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关系，能够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、快速测量等显著优势。其测量精度可达纳米级别，能够准确捕捉光刻图形细微的尺寸变化；非接触式测量避免了对光刻图形的物理损伤，尤其适用于脆弱或精细的光刻结构；同时，测量过程快速高效，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，直观呈现光刻图形的形貌特征，便于工艺优化和质量控制。

实际应用

在光刻胶剥离前后，白光干涉仪都发挥着重要作用。剥离前，可用于测量光刻胶的厚度、光刻图形的初始形貌，评估光刻工艺的质量；剥离过程中，能够实时监测光刻胶的去除情况，判断剥离是否完全；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，为后续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。

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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

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3，卓越的“高深宽比”测量能力，实现深蚀刻槽深槽宽测量。