光阻釋氣定性與定量量測

空計的校正使用氮氣為代表²⁹。

本研究室過去使用四極桿質譜儀研究光阻及底層材料的釋氣物質得 相對釋氣量^30-31，為了進一步確定薄膜厚度與相對離子釋氣量的關係，本 實驗將不同厚度的 PMMA 及 RRR 光阻緊鄰一列，以真空銅膠固定於樣 品桿上，每個樣品間距約為 1 mm。使用四極桿質譜儀(Hiden, HAL301S/2) 掃描新鮮光阻樣品質譜。此外，本實驗僅使用 13.5 nm (91.84 eV)同步輻 射光當做游離源，並未開啟質譜儀上任何的游離源，所以物質經 13.5 nm 光照射下會產生游離化及其他斷鍵反應，游離出的離子釋氣即會被質譜 儀所偵測。

本實驗將質譜儀入口擺設至與樣品距離差約 1 mm 至 2 mm 的位置，

離子釋氣物質會受到質譜儀電磁透鏡的電場誘導而進入質譜儀中，故本 實驗將四極桿質譜儀的入口貼進樣品，以獲得真正的離子釋氣訊號。質 譜儀掃描範圍為 1-101 amu，偵測離子性釋氣時使用正離子模式。為鑑定 厚度與相對離子釋氣之間的關係，本實驗針對特定質荷比(m/z)值為 15、

19 及 29 的訊號做樣品的掃描，此特定質荷比訊號為本研究樣品中的主要 特徵訊號。釋氣物質除了離子型物質之外，尚有中性小分子碎片，實驗 上會在此一真空腔體內掛載離子型真空計，以量測中性釋氣分子產生時 造成壓力上升的量。這些釋氣物質會造成反應腔體內壓力的上升，壓力 上升法在 8 吋六阜的圓柱腔體內的偵測極限所需的真空度約為 10^-9 torr 才能觀測釋氣現象所造成壓力上升的效應。

實驗過程發現，量測腔體的表面積大小會影響壓力上升的程度。當量

測腔體的表面積越大，釋氣物質所造成的壓力上升的效應因腔體表面的 背景釋氣而變得較不明顯，故如果要使用壓力上升法量測釋氣物質的量，

其量測腔體的表面積不能過大才能顯著地觀察到壓力上升的效應，故本 工作設計一新真空腔體，以滿足偵測需求，其真空腔體的設計圖請參見 附錄一。

此外，四極桿質譜儀研究中性釋氣物質通常是使用游離源(filament) 產生熱電子，中性釋氣物質受到熱電子撞及會游離化成帶電離子，此帶 電離子會受到質譜儀中的電場牽引及選擇進入分析器中，以獲得中性釋 氣物質的質譜訊號，故當使用四極桿質譜儀量測中性釋氣物質時會關閉 離子型真空計，避免因真空計燈絲加熱將原本吸附在燈絲上的物質釋出 所造成的實驗誤差。使用不同厚度的光阻樣品。本實驗量測三種不同厚 度的 PMMA 及 RRR 光阻，用以研究中性釋氣與樣品厚度的關係。