金属低蚀刻率光刻胶剥离液组合物应用及白光干涉仪在光刻图形的测量

引言

在半导体及微纳制造领域，光刻胶剥离工艺对金属结构的保护至关重要。传统剥离液易造成金属过度蚀刻，影响器件性能。同时，光刻图形的精确测量是保障工艺质量的关键。本文将介绍金属低蚀刻率光刻胶剥离液组合物的应用，并探讨白光干涉仪在光刻图形测量中的作用。

金属低蚀刻率光刻胶剥离液组合物

配方组成

金属低蚀刻率光刻胶剥离液组合物主要由有机溶剂、碱性助剂、缓蚀体系和添加剂构成。有机溶剂如 N - 甲基 - 2 - 吡咯烷酮（NMP），能够有效溶解光刻胶；碱性助剂（如四甲基氢氧化铵）加速光刻胶的分解反应。缓蚀体系是核心部分，包含有机缓蚀剂（如苯并三唑衍生物）和无机缓蚀剂（如钼酸盐），二者协同作用，在金属表面形成致密保护膜，降低金属蚀刻率。添加剂（如表面活性剂）可降低表面张力，增强剥离液对光刻胶的渗透能力 。

制备方法

在洁净的反应容器中，先加入定量的有机溶剂，启动搅拌装置。缓慢加入碱性助剂，持续搅拌至完全溶解。接着依次加入有机缓蚀剂、无机缓蚀剂和添加剂，搅拌时间控制在 40 - 60 分钟，确保各成分均匀分散。制备过程中需严格控制温度在 20 - 30℃，避免因温度过高导致缓蚀剂失效或成分发生副反应，从而保证剥离液组合物的稳定性和性能。

金属低蚀刻率光刻胶剥离液组合物的应用

在半导体芯片制造中，该剥离液组合物表现出色。对于先进制程中的铜互连结构，在光刻胶剥离过程中，能将铜的蚀刻率控制在极低水平，相比传统剥离液，铜的蚀刻量减少 70% 以上，有效保障了铜布线的完整性和电学性能，降低了因金属蚀刻导致的短路、断路风险。在微机电系统（MEMS）制造中，针对复杂的金属结构，剥离液组合物可精准去除光刻胶，同时对金属结构的蚀刻损伤极小，确保 MEMS 器件的机械性能和可靠性 。

白光干涉仪在光刻图形测量中的应用

测量原理

白光干涉仪基于白光干涉现象，通过对比参考光束与样品表面反射光束的光程差，将光强分布转化为表面高度信息。由于白光包含多种波长，仅在光程差为零的位置会形成清晰的干涉条纹，从而实现纳米级精度的光刻图形形貌测量，能够精确检测光刻图形的微小结构变化。

测量过程

将光刻工艺后的样品放置于白光干涉仪载物台上，利用显微镜初步定位测量区域。精确调节干涉仪的光路参数，获取清晰的干涉条纹图像。通过专业软件对干涉图像进行相位解包裹等处理，可精确计算出光刻图形的深度、宽度、侧壁角度等关键参数，为光刻工艺优化提供准确的数据支持。

优势

白光干涉仪采用非接触式测量，避免了对脆弱光刻图形的物理损伤；具备快速测量能力，可实现对光刻图形的批量检测，满足生产线高效检测需求；其三维表面形貌可视化功能，能够直观呈现光刻图形的质量状况，便于工程师及时发现光刻图形的缺陷，快速调整光刻工艺参数 。

TopMap Micro View白光干涉3D轮廓仪

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

1，优于1nm分辨率，轻松测量硅片表面粗糙度测量，Ra=0.7nm

2，毫米级视野，实现5nm-有机油膜厚度扫描

3，卓越的“高深宽比”测量能力，实现光刻图形凹槽深度和开口宽度测量。