應用光學鄰近效應修正與實驗設計法於製程寬容度最適化

Abstract

目前以248 奈米波長深紫外光為主要微影成像技術之光源，原本之設計準則為0.25 微米，但現半導體界已將其推進至0.18微米，使聚焦深度與照射寬容度嚴重緊縮， 光學鄰近效應亦已對阻劑圖案產生嚴重影響。應用實驗設計法可在不增加額外製程 成本下，以改變現有參數與製程設定，增加製程寬容度。使用光學鄰近效應修正則 可有效改善阻劑圖案失真。 本論文以田口玄一實驗設計法，針對0.18微米線幅微影製程，利用L8、L9直交表研 究相關阻劑參數與光學參數對微影製程之影響。模擬結果發現，對0.18微米密集線 / 隙，使用MDX-1300p 阻劑，阻劑參數最適化設定為預烤溫度110°C、預烤時間11 0 秒、照後烤溫度115。C、照後烤時間110 秒、顯影時間40秒; 光學參數最適化設 定為外環相擾度當量值0.80、內外環相擾度當量值比2/3 、數值孔徑0.6 、減光型 相移圖罩透射率9%。最適化結果使聚焦深度自0.39微米增為0.94微米; 照射寬容度 自9.71% 增為18.93%。在光學鄰近效應修正方面，使用教條搭配特徵偏差法可有效 的改善圖案失真。 未來細線化製程之難度愈來愈高，使用電腦模擬配合田口實驗設計不僅經濟，並可 有效率且整合性的分析與研究眾多製程參數。