模擬軟體

本實驗室使用著名之美商 KLA-Tencor 之微影軟體 ProLith v. 9.0 為模擬工具，此模擬軟體可設定或調變之參數甚多，如：光源波長（λ）、 發光方式、光圈σ（光圈相擾度）、投影鏡系統聚光當量（數值孔徑）

（Numerical Aperture, NA）、圖罩設計、阻劑類型、阻劑相關參數、

阻劑烘烤相關參數、照射劑量（Exposure Dose）與門檻光強等。可進 行觀測之選項亦不少，如：空間影像（Aerial Image）、阻劑輪廓（Resist Profile）、阻劑側壁角度（Resist Sidewall Angle）、阻劑線寬（Resist Line Width）、最適化照射劑量計算結果、阻劑厚度損失百分比（Resist Thickness Loss %）、正規化成像對數斜率（Normalized Image Log Slope, NILS）與製程視窗（Process Window）等。

雖然 ProLith 模擬工具之介面簡單、操作方便，模擬結果也有相 當之準確性，然而實際製程之複雜性甚高，頇考慮之變因與參數極多，

嚴格說來，其結果並非一般電腦軟體能夠輕易預測。但是在理想條件 下，基本的微影模擬仍有相當高的指標性作用，對於實驗室之研究頗 富參考價值。在現今半導體產業上，模擬工具是不可或缺的一項利器，

藉由實際生產前的電腦模擬，如使用光學鄰近效應修正，增加像比、

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增進焦深、消除晶圓阻劑線條架橋（Bridging）等，便可避免不必要 的風險或誤差，進而節省成本與增加產率。

3.2 55 奈米接觸孔

模擬使用減光-外架型相移圖罩設計、193 奈米濕浸式微影系統、

圓環發光，搭配 S 線性偏振光，先以較易模擬的 55 奈米接觸孔，在 固定間距下探討外架長度、外架寬度、外架與接觸孔距離，減光背景 層透射度 T、邊飾（Serif）、偏差法（Bias）對製程視窗的影響，如圖 3.1 所示。

3.3 45 奈米接觸孔

利用本論文自行研發之減光-緣邊-外架型相移圖罩，與外架型、

減光-外架型、緣邊型、減光-緣邊型、嵌附式減光型等各式相移圖罩 作比較，先找出各圖罩設計之最適化值，探討 45 奈米接觸孔在不同 間距下的焦深、製程視窗、MEEF 值與改變光圈 σ 對製程視窗的影響。

接觸孔的阻劑厚度設定在文獻上甚少討論，並無一定規範，但因 接觸孔焦深較低，故厚度通常比相同線幅之一維線隙阻劑厚度為低，

阻劑主要作用為抗電漿蝕刻與抗離子植入，若阻劑性能較強，厚度相 對可較低，本論文設定 55 奈米接觸孔的阻劑厚度為 110 奈米，45 奈

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米接觸孔的阻劑厚度為 90 奈米，其他相關參數設定參照表 3.1、3.2 所示。

3.4 28 奈米線

使用 T%=6 之減光型相移圖罩、搭配橫雙圓孔偏軸發光、193 奈米濕浸式微影系統與 Y 線性偏振光，固定 NA=1.35，改變橫雙圓 孔之孔半（σradius）與孔距（σcenter）並繪製間距與焦深關係圖，觀察 禁止間距情形，相關參數設定參看表 3.3。

接著選擇較易修正禁止間距之孔半與孔距做為後續模擬之用，

並嘗試以正偏差法、減光全條散條與此兩者混用修正禁止間距，探討 減光全條散條放置位置、寬度、相位差與加入之間距，達到提升焦深 之目的，並觀察各式散條加入前後對空間影像的影響，最後繪製 MEEF 與間距關係圖，觀察 MEEF 與間距之關係。

另外探討固定顯影時間，圖罩上線條正偏差時改變照射劑量以製 備 28 奈米線；或以無偏差之劑量為準，圖罩上線條正偏差時改變顯 影時間製備 28 奈米線，並觀察此兩種方法焦深之差異。

3.5 22 奈米以下線幅

以上述最適化設定配合正偏差法，繪製 22 奈米與 16 奈米線之間 距與焦深關係圖並觀察之，再以杜邦第二代濕浸式微影液體（並非純

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水而為有機液體，折射率 n=1.64）作 12 奈米與 8 奈米線之模擬，探 討光學微影的極限。

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