PDF《微影照像》

436 311

850 I-line

365 19

260 730 KrF

248 47

175 500 镜片材料,以熔融石英(fused quartz)为主, 雷射以2000赫的重覆率,产生10mJ的脉 冲,扫描曝光. ArF

193 28

140 400 镜片材料以熔融石英为主,学习以改善氟 化钙(CaF2)消色差材质和制造技术、折 射投影光学. F2雷射

157 23

112 320 镜片材料:氟化钙、高穿透力,但大块 CaF2尚未可得,有机材料有大的吸收.开 发双层光阻或光阻矽化(silyation)制程. Ar雷射

126 25

90 257 Ar光源对步进机太弱、稳定度不好,镜片 设备必须是反射性、高难度的曲率表面, NA可能限制在0.55. (资料来源:廖明吉,电子月刊)DOF: depth of focus NA: numerical aperture 透镜材料要有以下条件: 1.折射率(refractive index)均匀. 2.低应力、双折射(birefringence, double refraction),即物质对光的折射率随 偏振(polarization)而改变. 3.能长时间承受辐照、不改变特性、不收缩. 4.直径大. 5.机械化学特性适於加工制作. 6.尺寸和表面公差(tolerance)严谨. 熔合矽石(fused silica)和氟化钙(CaF2)适於193 nm,氟化钙是唯一适用於

157 nm的透镜材料.在193奈米,融合矽石的吸收系数(absorption coefficient)为VLSI 概论

10 0.001?0.004 cm-1 ,氟化钙的吸收系数为0.002?0.0005 cm-1 .在157奈米,氟化钙的 吸收系数大约为0.004 cm-1 .透镜材料只有氟化钙,色像差(chromatic aberration) 就无法修正了;

因此雷射源要用窄线宽(narrow linewidth),或光学系统要全反折 射(catadioptric)或全反射(all re?ective)式的. 准分子雷射(excimer laser)有氟化氪(KrF)和氟化氩(ArF)两种,是驱动 微影制程进入深次微米(deep submicron),使解析度小於0.5微米的曝光光源.一 准分子雷射的曝光系统,如图1.6所示. 增加解析度的另一个方法是增加数值孔径(numerical aperture),但聚焦景 深(depth of focus,DOF)因而减少.改进方法有镜片聚焦平面的偏移,以化学 机械研磨(chemical mechanical polishing, CMP)提升晶圆的平坦度,自动对焦 或自动齐平,以低色像差的镜片使曝光影像区域加大.数值孔径的实际限制大 约在0.7?0.8.当NA=0.71时,DOF只有二倍的波长.降低k1也可提高解析度. 指示曝光困难度的k1,其发展趋势(NA值为0.6)如图1.7所示.当k1........