发明名称 反射防止膜之光学常数决定方法及光阻图案形成方法
摘要 本发明提供一种即使为对于157nm之短波长透明性为低的光阻膜,也能适合于抑制其膜厚变动的下层反射防止膜之光学常数决定方法及图案形成方法。其系将依照光阻之膜厚变动的正确曝光量以单调递增项与衰减振荡项之和表示时,则以能使在其变化曲线中在膜厚会比极大点增加之一侧存在于上述极大点附近之极小值与上述极大值会成为大致相同之方式,或能使极点不致于存在之方式而选择上述下层反射防止膜光学常数之手段者。
申请公布号 TW539927 申请公布日期 2003.07.01
申请号 TW091120314 申请日期 2002.09.05
申请人 东芝股份有限公司 发明人 河村 大辅;盐原 英志
分类号 G03F9/00 主分类号 G03F9/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种下层反射防止膜之光学常数决定方法,其特征为:该下层反射防止膜系在半导体装置制造工序之光微影工序中,形成在对于曝光波长的以10为底之吸光系数'为1.5m-1以上3.0m-1以下之光阻膜与底质基板间者;具有将依照上述光阻膜之膜厚变动的正确曝光量以单调递增项与衰减振荡项之和表示,而以能使在其变化曲线中膜厚会比显示极大値的极大点增加之一侧存在于上述极大点临近之极小値与极大値大致成为相同之方式,或能使极大点不致于存在之方式,选择上述下层反射防止膜光学常数之手段;且上述吸光系数'为设曝光波长为,光阻膜之衰减系数为k时具有次式关系之値:【通式1】2.如申请专利范围第1项之下层反射防止膜之光学常数决定方法,其中之极小値与极大値之差为上述极大値之1%以下。3.如申请专利范围第1项之下层反射防止膜之光学常数决定方法,其中之正确曝光量,于假设上述光阻膜厚为Tr,圆周率为时,使用可由上述底质基板之光学常数及上述光阻膜膜厚Tr决定之变数A、B、C、D、E及F即可以次式表示之:【通式2】4.如申请专利范围第1项之下层反射防止膜之光学常数决定方法,其中更具有:执行扩散计算之手段,其系以所期望的图案之上述光阻膜中电场强度之第一电场强度作为初始値者;与计算第二电场强度之手段,对于上述扩散计算之计算结果给予所期望的图案尺寸之电场强度;且上述正确曝光量系由上述第二电场强度算出。5.如申请专利范围第1项之下层反射防止膜之光学常数决定方法,其中更具有选择可使所期望的光阻图案之侧壁角成为75以上95以下的上述光学常数之手段。6.如申请专利范围第5项之下层反射防止膜之光学常数决定方法,其中更具有:连接上述第二电场强度中互相相等之値而形成曲线之手段;以及将上述曲线视为上述光阻图案之剖面形状而算出上述光阻图案的侧壁角之手段。7.一种光阻图案形成方法,其特征为:在供制造半导体装置之底质基板上,以8.193/k[nm]以上之膜厚d形成光学常数n-ik之下层反射防止膜,并使用在该下层反射防止膜上形成光阻膜之光微影工序者;且使用会发出具有157nm波长的光线之光源,与含有含氟树脂或矽氧烷树脂之光阻膜;上述下层反射防止膜之光学常数n-ik,系含在可由申请专利范围第1至6项中任一项方法决定之范围。8.一种光阻图案形成方法,其特征为:在用以制造半导体装置之底质基板上,以8.193/k[nm]以上之膜厚d形成光学常数n-ik之下层反射防止膜,并使用在该下层反射防止膜上形成光阻膜之光微影工序者;且使用会发出具有157nm波长的光线之光源,与含有含氟树脂或矽氧烷树脂之光阻膜;假设上述下层反射防止膜之光学常数为n'-ik'时,上述光阻膜与上述反射防止膜的界面之强度反射率R可以次式表示之:2.06+17677(K')3.25≧R≧0.01+14059(K')3.37。9.一种光阻图案形成方法,其特征为:在用以制造半导体装置之底质基板上,以8.193/k[nm]以上之膜厚d形成光学常数n-ik之下层反射防止膜,并使用在该下层反射防止膜上形成光阻膜之光微影工序者;且使用会发出具有157nm波长的光线之光源,与含有含氟树脂或矽氧烷树脂之光阻膜;假设上述下层反射防止膜之光学常数为n'-ik'时,上述光阻膜与上述反射防止膜的界面之强度反射率R可以次式表示之:0.56+13042(k')3.14≧R≧0.07+16833(k')3.32。图式简单说明:图1系显示使用具有经由本发明第1实施形态决定的光学常数之下层反射防止膜时之光阻膜厚与正确曝光量之变化关系图表。图2系显示相对于光阻膜厚之正确曝光量Eop(Tr)系可以式4近似求解之图表。图3系显示作为用以算出正确曝光量的前提之由下层反射防止膜及其上的光阻膜构成之膜结构模式图。图4系用以说明用来在极大点附近取得更宽阔的光阻膜厚Tr变动量之方法图表。图5系用以说明用来在变曲点附近取得更宽阔的光阻膜厚Tr变动量之方法图表。图6系显示在本发明第1实施例中会提供容许正确曝光量变动幅Eop=1%之光阻膜厚Tr之分布图表。图7系显示在本发明第2实施例中会提供容许正确曝光量变动幅Eop=1%之光阻膜厚Tr之分布图表。图8系显示在本发明第2实施例中计算光阻膜/下层反射防止膜界面之反射率R之结果图表。图9系显示在本发明第2实施形态之第2实施例中会提供容许正确曝光量变动幅Eop=1%之光阻膜厚ATr之分布图表。图10系显示在本发明第3实施例中会提供容许正确曝光量变动幅Eop=1%之光阻膜厚Tr之分布图表。图11系显示在本发明第3实施例中计算光阻膜/下层反射防止膜界面之平均强度反射率R之结果图表。图12系显示在本发明第4实施例中会提供容许正确曝光量变动幅Eop=1%之光阻膜厚Tr之分布图表。图13系显示在本发明第4实施例中计算光阻膜/下层反射防止膜界面之平均强度反射率R之结果图表。图14系显示在本发明第3实施形态中,在容许正确曝光量变动幅Eop=1%下会成为光阻膜厚变动幅Tr≧10nm之范围与光阻膜/下层反射防止膜界面之反射率R间之相关图表。图15系显示在本发明第3实施形态中用以说明光阻图案之光阻侧壁角的定义之模式图。图16系显示侧壁角会按照光阻膜膜厚Tr之变动而变化的一例子图。图17系显示光阻之复合折射率为1.74-0.06i时依照光学常数的侧壁角之变化图表。图18系显示光阻之复合折射率为1.74-0.045i时依照光学常数的侧壁角之变化图表。图19系显示光阻之复合折射率为1.74-0.03i时依照光学常数的侧壁角之变化图表。图20系就图7所示下层反射防止膜之光学常数依存性,显示其以极大点为基准的Tr与以变曲点为基准的Tr间之大小关系图表。图21系显示变更光学常数1.74-ik'之光阻膜衰减系数k'时,在Eop=1%时会成为Tr≧15nm之范围与光阻膜/下层反射防止膜界面之反射率R间之相关图表。图22系显示以先前技术在光阻膜/底质基板界面之反射为零时计算依照光阻膜厚的正确曝光量变动之结果图表。图23系显示以先前技术以157nm光对于透明性低的光阻膜曝光时,依照光阻膜厚变动的正确曝光量变化之一例子图表。
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