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MC方案|如何快速准确地测定光刻胶的对比度曲线?
发布时间:2020-09-22 点击次数:132次

纳米制造使用光刻工艺(193nm,EUV,EBL等)涉及广泛的材料、技术和相关的处理步骤,以便生产明确的纳米结构。光刻胶的光刻对比曲线是工艺优化常用的参数之一。光致抗蚀剂的对比度曲线是显影后剩余的抗蚀剂膜厚度,作为对数绘制的曝光剂量的函数[1]

 

测量方法:在本篇应用案例中,使用EBPG-5000+电子束工具以100千电子伏的速度在不同的曝光剂量下对负性抗蚀剂进行曝光,生成100×100μm正方形的阵列,每个正方形对应不同的曝光剂量。在显影步骤之后,使用FR-μ探针显微光谱仪工具在每个正方形上测量剩余抗蚀剂膜的厚度(图1)。在图中,可以看到三个不同的显影光刻胶区域(顶部的数字表示曝光剂量)和厚度测量区域(黑色方块),对应于25μm2。

 

图1. FR-uProbe

 

对于使用不同浓度显影剂溶剂或/和不同显影时间的五种不同显影剂,如图2(下图)所示,获得的厚度值与图2(下图)中的(对数)曝光剂量相对比。根据这些数据,计算光刻对比度,以用于模拟工具,并进一步优化光刻工艺。

 

图2.(顶部)同一数据的负片厚度与曝光能量(线性),(底部)对比曲线的实际厚度测量值。

 

结论:参数测试系统的FR-uProbe工具是一个独特的强大工具,用于局部测量斑点尺寸低至2μm的层的厚度。由于其模块化设计,可安装在任何三眼光学显微镜上,从而增强显微镜的性能,而不会对其性能产生任何影响。

 

References:

[1]R. Fallica, R. Kirchner, Y. Ekinci, and D. Mailly, “Comparative study of resists and lithographic tools using the Lumped Parameter Model,” J. Vac. Sci. Technol. B, Nanotechnol. Microelectron. Mater. Process. Meas. Phenom., vol. 34, no. 6, p. 06K702, 2016

 

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