[发明专利]抗反射膜和曝光方法

摘要

一种抗反射膜，其中，在浸液式平版印刷技术中，即使在曝光光线倾斜进入的地方，也能够在抗蚀剂层和硅衬底之间的界面处获得充分降低的反射率。两层抗反射膜用在通过波长为190－195nm并且数值孔径为1.0或更小的曝光系统的曝光中，并且形成于抗蚀剂层与硅衬底之间。抗反射膜的上层和下层的复折射率N₁和N₂以及膜厚度分别是由n₁－k₁i，n₂－k₂i和d₁，d₂表示的，并且选择值[n₁₀，k₁₀，d₁₀，n₂₀，k₂₀，d₂₀]的预定组合，n₁，k₁，d₁，n₂，k₂和d₂满足{(n₁－n₁₀)/(n_1m－n₁₀)}²+{(k₁－k₁₀)/(k_1m－k₁₀)}²+{(d₁－d₁₀)/(d_1m－d₁₀)}²+{(n₂－n₂₀)/(n_2m－n₂₀)}²+{(k₂－k₂₀)/(k_2m－k₂₀)}²+{(d₂－d₂₀)/(d_2m－d₂₀)}²≤1。

主权项

1、一种具有两层结构并且形成于抗蚀剂层和硅半导体衬底表面之间的抗反射膜，该抗反射膜是用来在抗蚀剂层被半导体装置加工过程中所使用的具有190nm-195nm的波长并且数值孔径等于或者小于1.0的曝光系统曝光的时候使用的，该抗反射膜包括：上层，该上层具有等于n1-k1i的复折射率N1以及单位为nm的膜厚度d1；和下层，该下层具有等于n2-k2i的复折射率N2以及单位为nm的膜厚度d2；所述上层和所述下层构成如下，当选择下面给出的表中所限定的情况[1-01]至[1-16]之一作为[n10，k10，d10，n20，k20，d20]值的组合的时候，n1，k1，d1，n2，k2和d2满足表达式：{(n1-n10)/(n1m-n10)}2+{(k1-k10)/(k1m-k10)}2+{(d1-d10)/(d1m-d10)}2+{(n2-n20)/(n2m-n20)}2+{(k2-k20)/(k2m-k20)}2+{(d2-d20)/(d2m-d20)}2≤1其中有关情况下的n1m值是以n1和n10之间的大小关系在它们之间采用的；有关情况下的k1m值是以k1和k10之间的大小关系在它们之间采用的；有关情况下的d1m值是以d1和d10之间的大小关系在它们之间采用的；有关情况下的n2m值是以n2和n20之间的大小关系在它们之间采用的；有关情况下的k2m值是以k2和k20之间的大小关系在它们之间采用的；并且有关情况下的d2m值是以d2和d20之间的大小关系在它们中间采用的， 情况 1-01 1-02 1-03 1-04 1-05 n10 2.1616 1.9575 1.8783 1.8886 1.7671 k10 0.0031 0.1578 0.1120 0.0828 0.0972 d10(nm) 16.39 29.70 22.79 17.43 89.65 n20 2.3326 3.1421 1.9535 1.8540 1.7266 k20 0.9955 0.5540 0.3987 0.3157 0.6265 d20(nm) 21.81 39.99 133.42 201.01 35.79对于n1≥n10，n1m＝ 2.2660 2.0526 1.9695 1.9914 1.8452对于n1＜n10，n1m＝ 2.0674 1.8816 1.8041 1.8047 1.7221对于k1≥k10，k1m＝ 0.1058 0.2476 0.1956 0.1790 0.1791对于k1＜k10，k1m＝ 0.0000 0.0772 0.0266 0.0000 0.0475对于d1≥d10，d1m(nm)＝ 19.64 35.17 31.59 26.35 108.00对于d1＜d10，d1m(nm)＝ 13.49 25.28 16.46 11.04 81.48对于n2≥n20，n2m＝ 2.4717 3.2954 2.1133 2.0045 1.8644对于n2＜n20，n2m＝ 2.1929 2.9698 1.7768 1.6777 1.5730对于k2≥k20，k2m＝ 1.1482 0.7497 0.6196 0.4975 0.7644对于k2＜k20，k2m＝ 0.8579 0.4177 0.2781 0.2069 0.4915对于d2≥d20，d2m(nm)＝ 25.55 42.99 ∞ ∞ 43.06对于d2＜d20，d2m(nm)＝ 18.70 37.27 75.37 118.11 29.14 情况 1-06 1-07 1-08 1-09 1-10 n10 1.7783 1.7756 1.7637 1.7297 1.7402 k10 0.0854 0.0827 0.0788 0.0695 0.0705 d10(nm) 90.09 89.16 88.60 159.09 157.00 n20 1.9451 1.8813 1.8074 1.8027 1.9115 k20 0.4110 0.2980 0.2358 0.6176 0.3647 d20(nm) 78.70 136.86 201.53 30.94 79.38对于n1≥n10，n1m＝ 1.8547 1.8491 1.8363 1.8086 1.8145对于n1＜n10，n1m＝ 1.7290 1.7286 1.7192 1.6900 1.6996对于k1≥k10，k1m＝ 0.1675 0.1627 0.1158 0.1537 0.1529对于k1＜k10，k1m＝ 0.0321 0.0280 0.0215 0.0304 0.0296对于d1≥d10，d1m(nm)＝ 108.98 109.36 112.80 ∞ 193.81对于d1＜d10，d1m(nm)＝ 80.83 80.19 79.23 146.42 145.32对于n2≥n20，n2m＝ 2.0858 2.0287 1.9635 1.9536 2.0439对于n2＜n20，n2m＝ 1.7991 1.7335 1.6573 1.6453 1.7648 对于k2≥k20，k2m＝ 0.5849 0.5031 0.4587 0.7451 0.5149 对于k2＜k20，k2m＝ 0.2966 0.2049 0.1553 0.4826 0.2558 对于d2≥d20，d2m(nm)＝ 90.20 ∞ ∞ 36.88 89.13 对于d2＜d20，d2m(nm)＝ 68.53 118.11 131.91 25.32 69.56 情况 1-11 1-12 1-13 1-14 1-15 n10 1.7416 1.7346 1.7204 1.7293 1.7290 k10 0.0723 0.0700 0.0573 0.0638 0.0672 d10(nm) 154.81 154.48 226.55 221.51 219.00 n20 1.8276 1.7635 1.9505 1.9167 1.7992 k20 0.2602 0.2082 0.6496 0.3426 0.2416 d20(nm) 140.99 205.63 25.08 78.00 142.68 对于n1≥n10，n1m＝ 1.8128 1.8044 1.8037 1.8053 1.8030 对于n1＜n10，n1m＝ 1.7051 1.7002 1.6700 1.6857 1.6894 对于k1≥k10，k1m＝ 0.1493 0.1428 0.1449 0.1450 0.1411 对于k1＜k10，k1m＝ 0.0310 0.0277 0.0218 0.0296 0.0354 对于d1≥d10，d1m(nm)＝ 194.11 ∞ ∞ ∞ ∞ 对于d1＜d10，d1m(nm)＝ 144.88 144.10 147.03 206.52 206.86 对于n2≥n20，n2m＝ 1.9727 1.9440 2.1270 2.0463 1.9388 对于n2＜n20，n2m＝ 1.6802 1.6149 1.7784 1.7598 1.6376 对于k2≥k20，k2m＝ 0.1493 0.4167 0.7867 0.4807 0.4185 对于k2＜k20，k2m＝ 0.0310 0.1340 0.4991 0.2325 0.1559 对于d2≥d20，d2m(nm)＝ ∞ ∞ 30.06 87.34 ∞ 对于d2＜d20，d2m(nm)＝ 126.07 175.09 20.53 70.06 130.30 情况 1-16 n10 1.7210 k10 0.0630 d10(nm) 220.18 n20 1.7329 k20 0.1973 d20(nm) 207.16对于n1≥n10，n1m＝ 1.7917对于n1＜n10，n1m＝ 1.6626对于k1≥k10，k1m＝ 0.1377对于k1＜k10，k1m＝ 0.0303对于d1≥d10，d1m(nm)＝ ∞对于d 1＜d10，d1m(nm)＝ 147.71对于n2≥n20，n2m＝ 1.9597对于n2＜n20，n2m＝ 1.5656对于k2≥k20，k2m＝ 0.3989对于k2＜k20，k2m＝ 0.1211对于d2≥d20，d2m(nm)＝ ∞对于d2＜d20，d2m(nm)＝ 174.03