4.3.1 橫雙圓孔的孔距(σcenter)、聚光當量(NA)的選取
因為 Dipole σcenter=0.65、σradius=0.20、NA=1.15 在 45 奈米線幅可 以適用大部分間距,因此放大NA=1.3248,探討 32 奈米線幅,不過 只能探討間距大於 90 奈米,但已接近靜態隨機存取記憶體(Static Random Access Memory, SRAM)的設計線幅(線寬約為間距的 ),在此 條件下,探討 90-320 奈米間距下散條對焦深的影響。
4.3.2 在不同劑量下探討散條對焦深影響
利用在各個間距有其各別最適化劑量下,觀察散條的使用對焦深 的影響,改善禁止間距,使各間距達到設計的線寬需求。
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(1) 遮光全條
由圖 4.12 可得,在間距 160 奈米時有禁止間距,此時加入散條 無法提升焦深,需用偏差法修正;在鉻膜散條方面,寬度 15 奈米的 散條從間距 180 奈米起可以提升焦深,但 20 奈米的散條要從間距 220 奈米才可以使用散條,間距 180-220 奈米之間散條本身會顯影成像,
25 奈米的散條則要從間距 260 奈米開始使用,30 奈米的散條則皆會 顯影成像,因此要減少禁止間距,以 15 奈米鉻膜散條較適宜,可以 提升大部分間距焦深。
(2) 減光全條
使用減光全條散條,可以利用相位差與透射度的調變,使其達到 32 奈米的寬度,因此就 32 奈米的減光全條討論,因為散條寬度與主 線條寬度相同,因此易造成散條自身成像,由表 4.1 可看出,透射度 高、相位差小,較不易產生成像。在間距比較小時,散條自身成像現 象與邊端效應產生的干涉波有關,會在下面的 4.4 節有較完整的探討。
散條透射度(T)=0.4、相位差( )小於 30 度,在 180-320 奈米間距才 可達到不成像,寬度為鉻膜散條的一倍,但其提升焦深效果較小,但 可達成焦深的需求。
1. 透射度對焦深的影響
固定相位差或透射度探討其對焦深的影響,透射度過大,則散條
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改善焦深的效果有限,因此只討論到T=0.1-0.5;而相位差根據模擬 的經驗,相位差不宜太大,因此相位差 取 10-50 度討論。
固定相位差( )=20、30、40 度,改變透射度(T),探討透射度對 焦深的影響,如圖 4.13、4.14、4.15,焦深在各間距普遍皆上升。
可發現透射度低,在大部份間距有較好的焦深,符合學理上加入散條 的目的,就是為了降低 0 級光,透射度低,降低較多 0 級光,但透射 度降低,易造成散條的自身成像,需多注意。
2. 相位差對焦深的影響
固定透射度(T)=0.2、0.3、0.4 改變相位差,探討相位差對焦深 的影響,如圖 4.16、圖 4.17、圖 4.18,改變相位差較無規則,在有 些間距焦深較高,則會在另一段間距焦深較小,但相位差不宜使用太 大,會造成間距之間太大的落差。因此在間距 180-320 奈米下,相位 差小時比較有利,散條較不易成像。
4.3.3 在接近劑量下探討禁止間距修正情形
藉由偏差法(Bias)和散條(Scattering Bar, SB)的搭配做修正,維持 接近的劑量,使用能量(E)=16.7 mJ/cm2、聚焦面(F)=+10 nm,使其 達到焦深的需求 100 奈米,而其偏差法的使用寬度如圖 4.19,散條 與偏差法共用後得到的焦深圖詳見圖 4.20,因為在間距為 160 奈米 時,焦深在各別最適化劑量模擬時,焦深不足,而且此時散條加入無
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法改善禁止間距,因此針對此間距去做偏差法的修正,使其能夠符合 焦深的需求,所以所需的偏差法的圖罩的線寬會比較寬,在經過偏差 法與散條一起修正之後,使間距 90-320 奈米的線幅間距皆能夠符合 焦深的需求,而遮光全條與減光全條散條皆適用,減光全條的寬度可 接近主線條,約可為遮光全條的一倍
。
4.3.4 結論
1. 利用σcenter=0.65、σradius=0.20、NA=1.3248,經由偏差法與散 條的修正,可以使間距 90-320 奈米無禁止間距。
2. 減光全條散條固定寬度 32 奈米,固定相位差,改變透射度,
其透射度降低,焦深提升較多,但易造成顯影;固定透射度,改變相 位差,對焦深影響較無規則,但相位差如太大,易造成散條成像。
3. 在透射度=0.4、相位差小於 30 度,經由模擬,可以使散條無 自身成像問題,其改善焦深效果雖較透射度低的差,但可藉由加入兩 條散條改善,達成無禁止間距。