光刻中驻波效应的影响分析

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1、显微、测量、微细加工技术与设备!"#$%&’%()，!)*&+$),)-.，!"’$%/*0$"’*."%-123+"(,)-.光刻中驻波效应的影响分析刘世杰3，>，杜惊雷3，肖啸3，唐雄贵3，彭钦军3，刘建莉3，郭永康3（3?四川大学物理学院，四川成都@3ABCD；>?陕西理工学院物理系，陕西汉中E>FBB3）摘要：驻波效应是抗蚀剂在曝光过程中的寄生现象。一般认为，驻波效应对薄胶的光刻图形有较大的影响，而对厚胶的光刻图形影响不大。根据GHII曝光模型进行了模拟计算，分析了在曝光过程中抗蚀剂折射率的改变对驻波强度和位置的影响以及

2、驻波效应引起抗蚀剂曝光剂量分布的变化，并结合JKLM显影模型分析了当抗蚀剂的厚度改变时，驻波效应对其显影轮廓的影响程度，计算分析得出了一个可以不采用后烘工序的抗蚀剂厚度值。关键词：驻波效应；光刻；曝光剂量；显影轮廓；厚胶中图分类号：NOFBPQR文献标识码：K文章编号：3@R38SEE@（>BBS）B>8BBS38BP!"#$%&’&()&*#"+’",-#.//))/0*’"12(*($’*2(,3412%IHTU:(8V(63，>，GTW(-X876(3，YHZ[Y($3，NZO]Y($-X8X,(3，^_O‘a(-8V,

3、-3，IHTW(-87(3，‘T[b$-X8c-X3（3Q!"#$%&’"(&)*+,-./0.，1/0,2$(3(/4"%./&-，5,"(672@3BB@S，5,/(8；>9:"#$%&’"(&)*+,-./0.，;,8()6-，?8(@,)(6R>FBB3，5,/(8）!5&*340*：U%-d(-Xe)66ff64%(-%:656<(<%(<4$+"-(6de(%:%:66g"$<,56"5$46<

4、$566ff64%$-%:67(%:$X5":="%%65-<$f%:(-56<(<%，e:656<76<<$f%:(4c56<(<%Qi<6d$-jhII+$d67，e6-7=k6%:64:-X6$f(-%6-<(%=-d"$<(%($-$f<%-d(-Xe)656<,7%(-Xf5$+%:6)5(%($-$f56<(<%56f54%()6(-d6g，-d%:6)5(%($-$f6g"$<,56d$<6(-8d,46dl=<%-d(-Xe)66ff64%(-%:66g"$<,56"5$46<

5、

6、应改变了元件抗蚀剂在曝光过程中由于其折射率和基底材预期的尺寸和结构，降低了光刻图形的质量［2］。料折射率不匹配，在基底表面产生的反射光和入在集成电路的生产过程中，通常光刻工艺中射光相互干涉而形成驻波［!］。光强的驻波分布使采用的是厚度小于3!+的薄光刻胶。随着微电子抗蚀剂内的光敏化合物（"#$%$&’%()*’$+"$,-.，机械系统（+(45$6764%5$8+69:;-(4&7<=<%6+，收稿日期：>BBFnBonFB基金项目：国家自然科学基金资助项目（@B>R@B3o）；微细加工光学技术国家重点实验室资助项目!"#$%&

7、’&%()(*+$%&"*,(*-&%)%./0!"#$%&$’())*#$微纳电子技术!""#年第!期显微、测量、微细加工技术与设备!"#$%&’%()，!)*&+$),)-.，!"’$%/*0$"’*."%-123+"(,)-.!"!#）的发展，所用抗蚀剂的厚度不止一个微!2-&!2%（B）&-%/!!（D）米。一般认为，驻波效应对薄胶光刻图形有较大2-02%（B）的影响，而对厚胶光刻抗蚀剂图形的影响不大，!2%（5%）&!2$&%$/!（-B）因而在一般的正性厚胶光刻过程中都可以不需要2%（5%）0!2$55后烘这一道处理

8、工艺［$］。对于多大厚度的胶层，-%%#%$5%/2:;#."!（"6）6"E$2:;%.4"2%（"E）6"E&驻波效应不会对光刻质量造成影响，目前文献中%B"B（--）未见相关报道。通常需不需采用后烘都只是凭经式中负号代表入射方向；正号代表反射方向；2为验决