避免寄生栅极效应和斜纹 Mura 的光刻胶剥离装置及白光干涉仪在光刻图形的测量

引言

在半导体和显示面板制造过程中，光刻胶剥离环节若处理不当，易引发寄生栅极效应和斜纹 Mura 问题，严重影响产品性能和显示质量。同时，光刻图形的精确测量对工艺优化不可或缺。本文将介绍可避免上述问题的光刻胶剥离装置，并探讨白光干涉仪在光刻图形测量中的应用。

避免寄生栅极效应和斜纹 Mura 的光刻胶剥离装置

问题成因分析

寄生栅极效应通常由光刻胶残留、剥离液对金属层的不均匀腐蚀导致电学性能异常；斜纹 Mura 则多因光刻胶剥离不均匀，在基板表面形成残留物分布差异引起光学特性变化。传统剥离装置因剥离液分布不均、处理过程稳定性差等问题，易诱发这些缺陷。

装置设计

该光刻胶剥离装置主要由剥离液供给系统、反应腔室和超声辅助系统组成。剥离液供给系统采用多喷头均匀喷洒设计，通过精密流量控制装置，确保剥离液在基板表面均匀覆盖，避免局部浓度过高或过低引发剥离不均。反应腔室配备温控模块和气体吹扫装置，温控模块可将腔室温度稳定控制在 20 - 30℃，保证剥离液性能稳定；气体吹扫装置在剥离完成后，及时清除残留剥离液和光刻胶碎屑，防止其残留引发寄生栅极效应和斜纹 Mura。超声辅助系统通过在反应腔室壁安装超声换能器，产生高频超声波，促进剥离液对光刻胶的渗透和溶解，提高剥离效率和均匀性，减少光刻胶残留风险 。

工作流程

将待剥离光刻胶的基板放置于反应腔室的载物台上，设定好剥离液供给参数、温度和超声强度等。剥离液供给系统启动，多喷头均匀喷洒剥离液至基板表面，超声辅助系统同时工作，加速光刻胶溶解。完成剥离后，温控模块保持腔室温度稳定，气体吹扫装置启动，清除残留物，从而降低寄生栅极效应和斜纹 Mura 产生的可能性。

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，将光强分布转化为样品表面高度信息，能够实现纳米级精度的光刻图形形貌测量，可有效检测光刻图形的微小结构变化，为工艺优化提供数据支撑。

测量过程

将光刻工艺后的样品置于白光干涉仪载物台上，利用显微镜初步定位待测区域。调节干涉仪光路参数，获取清晰干涉条纹图像。通过专业软件对图像进行相位解包裹等处理，精确计算出光刻图形的深度、宽度、侧壁角度等关键参数，以评估光刻图形质量是否符合工艺要求 。

优势

白光干涉仪采用非接触测量方式，避免对光刻图形造成物理损伤；测量速度快，可实现批量检测，满足生产线上快速检测需求；其三维表面形貌可视化功能，能直观呈现光刻图形的质量状况，便于工程师快速定位和分析问题，及时调整光刻工艺参数，预防因光刻图形质量问题引发的寄生栅极效应和斜纹 Mura 等缺陷 。

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