低含量 NMF 光刻胶剥离液和制备方法及白光干涉仪在光刻图形的测量

引言

在半导体制造过程中，光刻胶剥离液是不可或缺的材料。N - 甲基 - 2 - 吡咯烷酮（NMF）虽在光刻胶剥离方面表现出色，但因其高含量使用带来的成本、环保等问题备受关注。同时，光刻图形的精准测量对工艺优化和产品质量控制至关重要。本文将探讨低含量 NMF 光刻胶剥离液及其制备方法，并介绍白光干涉仪在光刻图形测量中的应用。

低含量 NMF 光刻胶剥离液及制备方法

配方组成

低含量 NMF 光刻胶剥离液主要由低浓度 NMF、助溶剂、碱性物质、缓蚀剂和添加剂组成。助溶剂（如乙二醇单丁醚）可协同 NMF 增强对光刻胶的溶解能力，降低 NMF 使用量；碱性物质（如氢氧化钾）加速光刻胶分解；缓蚀剂（如有机膦酸盐）保护金属层免受腐蚀；添加剂（如消泡剂）改善剥离液使用性能 。

制备流程

首先，在反应容器中加入定量的助溶剂，在搅拌条件下缓慢加入 NMF，使其充分混合。接着，依次加入碱性物质、缓蚀剂和添加剂，持续搅拌 30 - 60 分钟，确保各成分均匀分散，形成稳定的低含量 NMF 光刻胶剥离液。制备过程需严格控制温度在 20 - 30℃，避免成分因高温发生化学反应影响性能。

低含量 NMF 光刻胶剥离液的应用

在集成电路制造中，低含量 NMF 光刻胶剥离液可有效去除光刻胶，同时降低对金属布线和半导体衬底的损伤。例如在先进的 7nm 制程芯片制造中，该剥离液能精准剥离光刻胶，减少对铜互连结构的腐蚀，保障芯片的电学性能和良率。在平板显示制造领域，用于去除玻璃基板上的光刻胶时，低含量 NMF 剥离液凭借良好的溶解性能和低腐蚀性，可避免对基板表面造成划痕和化学损伤，提升显示面板的质量和生产效率。

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效应，通过分析参考光束与样品表面反射光束之间的光程差，将光强分布转化为高度信息，从而实现对光刻图形表面形貌的高精度测量，其测量精度可达纳米量级，能够满足微小光刻结构的检测需求。

测量过程

将待测光刻样品固定于白光干涉仪载物台上，利用显微镜初步定位测量区域。通过调节干涉仪的光路参数，获取清晰的干涉条纹图像。软件对干涉图像进行处理，通过相位解包裹等算法，精确计算出光刻图形的深度、宽度、粗糙度等参数，为光刻工艺的优化和质量控制提供数据依据。

优势

白光干涉仪采用非接触式测量，避免了对光刻图形的物理损伤；其测量速度快，可实现对光刻图形的快速批量检测；并且能够直观呈现三维表面形貌，便于工程师分析光刻图形的质量问题，从而及时调整光刻工艺参数 。

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。

审核编辑 黄宇