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4.2 45 奈米線幅

2. 減光全條

負偏差會降低焦深,而使用正偏差普遍焦深皆增加,其原因為在相同 間距下,線(Line)變寬,隙(Space)會變窄,因此 0 級光光強減弱,0 級光與 1 級光光強比較接近,光程差降低,因此焦深會增加,但偏差 法在孤立線時,改善效果有限。

(2) 散條對焦深的影響:

散條只能修正半孤立線與孤立線,因密集線空間不足,且易成像,

根據圖 4.9,散條由間距大於 240 開始有提升焦深的作用,分別加入 遮光全條與減光全條散條探討

1. 遮光全條

為完全遮光的鉻膜散條,利用散條的寬度改變對焦深的影響,

探討其適合寬度的散條,寬度越寬越好,因為製作較容易,但需散條 不可成像,且可達到焦深的需求。而散條的放置用等分法,使用散條 寬度 20 奈米,在間距 240 奈米加入散條開始提升焦深;當焦深明顯 下降時,開始加入第二條,約在間距 330 奈米左右。鉻膜散條最寬約 能使用到 25 奈米的寬度,但需在間距 270 奈米之後加入,才不會成 像;加入兩條散條,要在間距 380 奈米才不會成像,因此一些間距無 法提升禁止間距。而 20 奈米寬度散條可以適用的間距 240-450 奈米,

比較適合使用,但隨著線幅的降低,鉻膜製備越來越難。

2. 減光全條

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散條使用具透射度之嵌附層,嵌附層除透射度外,尚有相對於光 罩石英基材之相對相位差,利用透射度與相位差的調變,增加散條的 寬度,以利線幅縮小的製備,由圖 4.9,在此固定透射度(T)=0.2、

相位差( )=30 度,與遮光散條寬度做比較,在此條件下,散條寬度 約可達 40 奈米寬度,適用於 240-450 奈米間距,且散條不成像,達 到增加焦深的效果,其寬度約可為鉻膜散條的一倍,較易製備。

4.2.3 在接近劑量下探討禁止間距修正情形

因為光學鄰近效應的關係,雖然施予相同的劑量,但會因為繞射、

干涉、多重反射的關係,在阻劑獲得的劑量會不相同,經顯影後,使 線寬失真。

因此使用偏差法與散條併用維持線幅大小,提升焦深,用接近劑 量能量(E)=23.3 mJ/cm2、聚焦面(F)=+20 nm。在密集線與半孤立線,

利用偏差法;在半孤立線與孤立線,利用兩者併用修正;當照射劑量 比特定線幅估算的劑量(Dose to Size)大時,使用正偏差;反之,則使 用負偏差,舉例來說,如果固定照射劑量為 20 mJ/cm2,而在某間距 要得到 45 奈米的線條寬度經過模擬的估算的劑量(Dose to Size)為 15 mJ/cm2,為了在劑量 20 mJ/cm2得到 45 奈米的線條,使用正偏差修 正達到需求,此時 0 級光減弱,0 級 1 級光的光強比較接近,通常焦 深會提升,所以固定照射劑量應找密集線裡面劑量較高的,以此為照

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射劑量,有利於焦深。

當間距比較小時,一級光會有部分光在入口光瞳之外,雖然施予 相同的劑量,但得到的劑量較少,所以要維持一定的線幅,要比其他 間距所需要的照射劑量較大,需用負偏差,易造成焦深下降,造成焦 深的不足。

而在半孤立線與孤立線只用偏差法或散條修正很難使線幅維持 相同的大小,因此使用偏差法與散條的共用修正,因為Prolith 無法 直接使用固定劑量與聚焦面求其焦深,只能用求在此間距,其最適化 的劑量與聚焦面。模擬以密集線中劑量較高的點當做固定劑量,其他 間距運用偏差法的寬度與散條的寬度慢慢的逼近,但無法完全一致,

因此盡可能不使劑量相差 0.1 mJ/cm2以上,再利用柏桑曲線(Bossung Curve)去驗證,取 23.3±1.4 mJ/cm2(EL=6%)的劑量觀察焦深,增加 可信度,而由此得到的焦深圖 4.10,其圖罩線條寬度如圖 4.11,可 以觀察使用偏差法與散條可以修正禁止間距的問題,焦深皆大於 150 奈米,許多間距大於 200 奈米,無論是遮光全條與減光全條皆可以達 到,且減光全條可以接近主線條寬度,較易製作。

4.2.4 結論

1. σcenter、NA 須取其最適化值,σcenter太大,造成進入圓心區的

光增加,易造成焦深的降低;NA 太大,聚焦半夾角增加,易造成 0

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級光與 1 級光的光程差,降低焦深,但兩者皆不能太小,解像度會不 足,本文使用σcenter=0.65、σradius=0.20、NA=1.15。

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