光刻胶树脂膜厚551nm实测：F20反射式膜厚仪参数与应用

光刻胶（Photoresist）原料树脂的膜厚与折射率直接决定旋涂工艺的图形精度与曝光剂量。同一配方、不同批次树脂在相同旋涂条件下的膜厚偏差可达5%~15%，偏差经曝光、显影环节放大后会导致图形线宽偏移或关键尺寸（CD）失控。因此，在光刻胶上游的树脂合成厂、成品厂与晶圆厂来料检验环节，膜厚与折射率均需进行无损质检。

一、仪器技术参数

Filmetrics F20为反射式膜厚仪，采用宽光谱白光垂直入射样品表面、采集反射率曲线，结合色散模型反演膜厚与光学常数。主要技术参数见表1。

图1 Filmetrics F20便携式反射式膜厚仪

二、测量方案

对一份Polymer on Si配方光刻胶树脂旋涂片进行单点测量，Recipe选择Polymer on Si，波长范围200-1000 nm，同步输出膜厚、折射率（Refractive Index）n、消光系数（Extinction Coefficient）k与拟合度（Goodness of Fit）。

三、实测数据

实测反射率光谱如图2所示，膜厚与拟合度数据见表2。

图2 Polymer on Si配方光刻胶树脂实测光谱（膜厚551.08 nm，拟合度0.99633）

四、结果讨论

反射率光谱在300-900 nm区间可清晰识别4个干涉峰，峰位分别约390 nm、470 nm、580 nm、860 nm，峰位与膜厚强相关，可作为结果合理性的自检依据。拟合度0.99633表明所选Polymer on Si色散模型与实测光谱高度吻合，结果可信。该数据可作为该批次树脂的入库基准值，亦可用于跨批次或竞品同型号树脂的横向对比。F20反射式膜厚仪以秒级单点测量、全光谱拟合与亚纳米精度，适用于光刻胶原料树脂的入库质检、配方对比与工艺稳定性监控等场景。