光刻胶剥离液及其制备方法及白光干涉仪在光刻图形的测量

引言

在半导体制造与微纳加工领域，光刻胶剥离液是光刻胶剥离环节的核心材料，其性能优劣直接影响光刻胶去除效果与基片质量。同时，精准测量光刻图形对把控工艺质量意义重大，白光干涉仪为此提供了有力的技术保障。

光刻胶剥离液及其制备方法

常见光刻胶剥离液类型

有机溶剂型剥离液

有机溶剂型剥离液以bt、N - 甲基吡咯烷酮（NMP）等有机溶剂为主体成分。bt对普通光刻胶的溶解能力强，能够快速渗透光刻胶内部，破坏其分子间作用力，使其溶解剥离 。NMP 则对多种光刻胶树脂具有良好的溶解性，且沸点较高，挥发性较低，在剥离过程中能保持稳定的性能。此类剥离液的优势在于剥离效率高、对基片损伤小，但有机溶剂多具有挥发性和毒性，使用过程中需做好防护，且易造成环境污染。

碱性剥离液

碱性剥离液通常以氢氧化钾、氢氧化钠等强碱为主要成分。其作用原理是通过与光刻胶中的酸性基团发生中和反应，破坏光刻胶的分子结构，使其从基片上脱落。为改善剥离效果，常添加表面活性剂、络合剂等助剂。表面活性剂可降低溶液表面张力，增强碱性溶液对光刻胶的浸润性；络合剂能与金属离子结合，防止其在基片表面残留，避免对基片造成腐蚀。碱性剥离液适用于多种光刻胶，且成本相对较低，但对某些金属基片可能存在腐蚀性。

光刻胶剥离液制备要点

在制备光刻胶剥离液时，需精准控制各成分比例。对于有机溶剂型剥离液，要根据光刻胶种类和性质，合理调配不同有机溶剂的混合比例，以达到最佳溶解效果。例如，在去除含特殊树脂成分的光刻胶时，可将 NMP 与少量其他极性溶剂混合，增强对光刻胶的溶解能力。制备碱性剥离液时，需严格控制碱的浓度，浓度过高可能腐蚀基片，过低则影响剥离效率；同时，助剂的添加量也需精确把控，以保证剥离液性能稳定。此外，制备过程中应采用适当的搅拌方式和时间，确保各成分充分混合均匀，提高剥离液的一致性和稳定性。

白光干涉仪在光刻图形测量中的应用

测量原理

白光干涉仪基于光的干涉原理，将白光光源发出的光经分光镜分为两束，一束照射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条纹。由于光刻图形不同位置高度存在差异，导致反射光光程差不同，干涉条纹的形状、间距和强度也随之变化。通过分析干涉条纹特征，结合光程差与表面高度的对应关系，能够精确获取光刻图形的高度、深度、线宽等参数。

测量优势

白光干涉仪具备高精度、非接触式测量特性，测量精度可达纳米级，能够准确捕捉光刻图形细微的尺寸变化。非接触测量避免了对脆弱光刻图形的物理损伤，保证样品完整性。同时，测量速度快，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，直观呈现光刻图形形貌，为工艺优化和质量控制提供有力支持。

实际应用

在光刻胶剥离前后，白光干涉仪均发挥重要作用。剥离前，可测量光刻胶厚度、光刻图形初始形貌，评估光刻工艺质量；剥离过程中，实时监测光刻胶去除情况，判断剥离进程；剥离完成后，精确测量残留光刻胶厚度、基片表面粗糙度以及光刻图形最终尺寸，为后续工艺提供数据依据，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。

2)系统集成CST连续扫描技术，Z向测量范围高达100mm，不受物镜放大倍率的影响的高精度垂直分辨率，为复杂形貌测量提供全面解决方案。

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实际案例

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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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2，毫米级视野，实现5nm-有机油膜厚度扫描

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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。