次微米鉻膜及相轉移光罩之研究

Abstract

為了處理大量的資訊，需要更快更複雜之積體電路，因此超大型積體電 路(very large scale integration, VLSI)顯得格外重要。微影成像技術 之發展，使得線幅尺寸進入次微米的領域。元件在有限的空間內不斷堆疊 的結果，造成基材表面地形(topography)之差異愈來愈大。高解析度( resolution )之光學曝光系統通常會導致較小之聚焦深度( depth of fo- cus)，對於 0.5微米以下之線幅，其聚焦深度幾乎等於表面地形之差 易，此即意味高解析度之光學系統，很難在聚焦深度內對凹凸不平之表面 進行聚焦。因此尋求解析度更佳同時，對聚焦深度加以改善，成為微影成 像之主要課題。使用i-線 365奈米曝光步進機製作凹凸基材上 0.5微米接 觸窗，受限於聚焦深度影響，經常無法顯像至光阻劑底部，造成金屬導線 與元件之斷路。本論文發現如改變光罩上接觸窗形狀可增加聚焦深度。以 TMA之DEPI- CT-2模擬軟體模擬，發現尚未見文獻報導之十字形、井字形 、八角形及環形在離焦 1.5微米時之影像對比度較傳統方形光罩稍高；曝 光寬容度及製程寬容度亦同時改善。根據模擬結果，實際製作光罩驗證， 發現傳統方形光罩製作 0.5微米接觸窗之有效聚焦範圍為 -0.6∼0.9微米 ；而十字形及八角形光罩之有效聚焦範圍為 -1.2∼1.2微米；井字形光罩 有效聚焦範圍為 -0.9∼1.2微米。與傳統光罩之比較，本論文之新型光罩 可明顯改善聚焦深度與曝光寬容度。另外，本研究亦模擬使用特殊圖案相 轉移光罩，製作0.35微米接觸窗，發現其影像對比度，曝光寬容度及製程 寬容度較已見文獻報導之相轉移光罩皆有所改進，值得將來實際驗證。