透明软质薄膜的表面形貌测量-论文.pdf

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1、第7卷第2期中国光学V01．7No．22014年4月ChineseOpticsApr．2014文章编号2095-1531(2014)02-0326-06透明软质薄膜的表面形貌测量刘淑杰，张元良，张洪潮(大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024)摘要：为了实现光刻胶表面形貌的广域、高精度测量，对新一代测量理论及测量方法进行了研究。首先分析了被测物件的特性，根据其柔软、透明的特征提出应用光干涉法和机械探针相结合的方法进行测量，同时阐明了使用此方法进行表面形貌测量的优点，并据此原理搭建了光学多探针表面形貌测量装置，光学测量部分采用白光干涉计，探针部分采用拥有8只球型探头的多点

2、悬臂测量探针。然后应用此装置对标准刻槽试件和半透明光造型薄膜试件进行了测量。测量52nm的标准刻槽试件时得到了测量误差小于2％，标准偏差小于1nm的结果，表明本装置可以达到高精度测量表面形貌的目的。通过测量高约400nm的树脂材料证实了此装置可以克服多重反射的影响测量透明薄膜的表面形貌。关键词：表面形貌测量；光刻胶；白光干涉；多点球形探针中图分类号：0436．1；TB92；TP394．1文献标识码：Adoi：10．3788／CO．20140702．0326ProfilemeasurementofthintransparentsoftfilmsurfaceLIUShu-jie，

3、ZHANGYuan—liang，ZHANGHong-chao(SchoolofMechanicalEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)Correspondingauthor，E-mail：liushujie@dlut．edu．caAbstract：Inordertorealizeahigh-precisionandwildareameasurementforthesurfaceprofileofphotoresist，westudiedonanewmeasurementmethod．First

4、，basedonthephysicalpropertiesofsoftthinfilm，wepro-posedamethodcombiningwhitelightinterferometerwithmechanicalballcantilevertomeasurethesurfaceprofile．Thenusingthissystem，wedidthemeasurementexperimentsonthenotchandtransparentmateria1．Theresultsshowthatforthenotch．theprecisionofthesystem~meas

5、uringerrorislessthan2％andthemeas-uringstandarddeviationislessthan1nm，indicatingthatitispossibletomeasurethesurfacewithhighaccu—racy．Forthetransparentmaterial，itshowsthatwiththissystemtheeffectofmultiplereflectiononprofilemeasurementcanbeovercome．Keywords：surfaceprofilemeasurement；photoresis

6、t；whitelightinterferometer；multi-probe收稿日期：2013—10—16；修订日期：2014-02—18基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．51205043)；高等学校博士学科点专项科研基金新教师基金资助项目(No．20120041120033)第2期刘淑杰，等：透明软质薄膜的表面形貌测量327以是信赖度比较高的测量方法。在纵向面的测量1引言精度较高，可以测得1nm以下的精度。选择适当的接触子还可以实现面内横向的高测量精度。但是，它的不足是接触时对试件表面产生力的作用，目前半导体行业正朝着微细化、高集成化可能引起试件表面的变形，在广域范

7、围测量时相发展，高性能、低成本的半导体产业是信息技对需要较长的时间，导致速度低。典型的接触式术高度发展的原动力。光刻技术在半导体集成测量仪器有原子间力显微镜(AFM)、表面粗糙度化进程中有着极其重要的作用，通常会通过使用计等引。短波长照射光的方法来提高解像度，但是随着波本研究将在分析薄膜特性的基础上提出一种长的缩短焦点深度会变浅，光刻胶表面的凹凸形新的测量方法来实现光刻胶表面形貌的测量，并状对曝光的影响就越来越大。在以往的光刻工艺根据提出的方法搭建了试验装置，通过基础实验中无需测量光刻胶薄膜的表面形貌，