光刻胶剥离工具都有哪些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步骤。选择合适的剥离工具对高效去除光刻胶、保障基片质量至关重要。同时，精确测量光刻图形是确保工艺精度和产品性能的重要手段，白光干涉仪在其中发挥着不可替代的作用。

光刻胶剥离工具

湿法剥离设备

湿法剥离主要借助化学溶液与光刻胶发生反应实现剥离，常用设备包括浸泡槽、喷淋清洗机等。浸泡槽是最简单的湿法剥离工具，将带有光刻胶的基片浸入盛有剥离液的槽体中，通过剥离液与光刻胶的化学反应，使其溶解或溶胀后从基片表面脱落。为加快反应速度，常配备超声装置，利用超声波的空化效应，增强剥离液对光刻胶的渗透和剥离效果 。喷淋清洗机则通过高压喷头将剥离液均匀喷洒在基片表面，使剥离液与光刻胶充分接触，相比浸泡槽，其剥离效率更高，且能减少基片之间的交叉污染，适用于大规模生产。

干法剥离设备

干法剥离设备以等离子体刻蚀机为代表。在真空环境下，等离子体刻蚀机通过射频电源激发气体（如氧气、氟基气体等）产生等离子体。等离子体中的活性粒子与光刻胶发生物理轰击或化学反应，将光刻胶分解为挥发性气体排出。物理轰击主要依靠离子的动能破坏光刻胶分子结构；化学反应则通过活性粒子与光刻胶成分发生氧化、还原等反应实现剥离。干法剥离具有刻蚀选择性好、对基片损伤小、无污染残留等优势，尤其适用于对精度要求高的微纳结构光刻胶剥离，但设备成本较高，操作也相对复杂。

新兴剥离工具

随着技术发展，一些新兴的光刻胶剥离工具逐渐兴起。例如，激光剥离设备利用高能量激光束照射光刻胶，使其瞬间气化或分解，从而实现快速剥离。这种方法具有剥离速度快、精度高、对基片热影响小等特点，适用于去除特定材料或微小区域的光刻胶。此外，还有热剥离设备，通过加热基片使光刻胶因热分解或热膨胀而脱离基片表面，该方法操作简单，但对温度控制要求严格，否则可能损伤基片。

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特性，将白光光源发出的光经分光镜分为测量光和参考光。测量光照射到待测光刻图形表面反射回来，与参考光相遇产生干涉条纹。由于光刻图形不同位置的高度差异，导致反射光的光程差不同，进而形成不同的干涉条纹图案。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，可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、非接触式测量的特点，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。非接触测量方式避免了对脆弱光刻图形的物理损伤，保证了样品的完整性。同时，测量速度快，可实现实时在线检测，并能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，白光干涉仪均能发挥重要作用。剥离前，可测量光刻胶的厚度、光刻图形的初始形貌，评估光刻工艺的质量；剥离过程中，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。

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。

3）可搭载多普勒激光测振系统，实现实现“动态”3D轮廓测量。

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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2，毫米级视野，实现5nm-有机油膜厚度扫描

（以上为新启航实测样品数据结果）

3，卓越的“高深宽比”测量能力，实现深蚀刻槽深槽宽测量。