納米制造使用光刻工藝(193nm，EUV，EBL等)涉及廣泛的材料、技術(shù)和相關(guān)的處理步驟，以便生產(chǎn)明確的納米結(jié)構(gòu)。光刻膠的光刻對(duì)比曲線是工藝優(yōu)化的參數(shù)之一。光致抗蝕劑的對(duì)比度曲線是顯影后剩余的抗蝕劑膜厚度，作為對(duì)數(shù)繪制的曝光劑量的函數(shù)[1]。

測(cè)量方法:在本篇應(yīng)用案例中，使用EBPG-5000+電子束工具以100千電子伏的速度在不同的曝光劑量下對(duì)負(fù)性抗蝕劑進(jìn)行曝光，生成100×100μm正方形的陣列，每個(gè)正方形對(duì)應(yīng)不同的曝光劑量。在顯影步驟之后，使用FR-μ探針顯微光譜儀工具在每個(gè)正方形上測(cè)量剩余抗蝕劑膜的厚度(圖1)。在圖中，可以看到三個(gè)不同的顯影光刻膠區(qū)域(頂部的數(shù)字表示曝光劑量)和厚度測(cè)量區(qū)域(黑色方塊)，對(duì)應(yīng)于25μm2。

圖1. FR-uProbe

對(duì)于使用不同濃度顯影劑溶劑或/和不同顯影時(shí)間的五種不同顯影劑，如圖2(下圖)所示，獲得的厚度值與圖2(下圖)中的(對(duì)數(shù))曝光劑量相對(duì)比。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，計(jì)算光刻對(duì)比度，以用于模擬工具，并進(jìn)一步優(yōu)化光刻工藝。

圖2.（頂部）同一數(shù)據(jù)的負(fù)片厚度與曝光能量（線性），（底部）對(duì)比曲線的實(shí)際厚度測(cè)量值。

結(jié)論:參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的FR-uProbe工具是一個(gè)的強(qiáng)大工具，用于局部測(cè)量斑點(diǎn)尺寸低至2μm的層的厚度。由于其模塊化設(shè)計(jì)，可安裝在任何三眼光學(xué)顯微鏡上，從而增強(qiáng)顯微鏡的性能，而不會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生任何影響。

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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