DE102004052650A1

DE102004052650A1 - Belichtungsverfahren

Info

Publication number: DE102004052650A1
Application number: DE102004052650A
Authority: DE
Inventors: Kouichirou Tsukuba Tsujita
Original assignee: Semiconductor Leading Edge Technologies Inc
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2005-06-09
Also published as: TW200527146A; JP2005136244A; US20050095539A1; KR20050041931A

Abstract

Ein Belichtungsverfahren beinhaltet den Schritt des Bildens einer Resist-Schicht (13) auf einem zu prozessierenden Substrat (11), den Schritt des Bildens einer obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) auf der Resist-Schicht (13) und den Schritt des Bestrahlens der Resist-Schicht (13) mit dem Belichtungslicht durch die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung (14). Der Schritt des Bildens der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) beinhaltet das Einstellen eines Brechungsindes und einer Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14), dergestalt, dass ein Verhältnis des s-polarisierten Lichts zu dem p-polarisierten Licht in dem Belichtungslicht, das in die Resist-Schicht (13) eintritt, vergrößert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Belichtungsverfahren, das in der Lage ist, eine Verschlechterung der Auflösung auf Grund eines Polarisationsphänomens zu verhindern.
Bei der Photolithographie zum Bilden eines Musters auf einem zu prozessierenden Substrat, beispielsweise einem Si-Substrat, werden Projektions-Belichtungsverfahren verwendet, die eine Resist-Schicht auf dem zu prozessierenden Substrat bilden und durch ein optisches Projektionssystem ein Maskenmusterbild auf dem zu prozessierenden Substrat belichten. Zur Verringerung der Änderung der in einem Resist aufgrund einer Änderung in der Dicke der Resist-Schicht absorbierten Belichtungsenergie wurde ein Belichtungsverfahren ersonnen, das auf der Resist-Schicht eine oberste Anti-Reflexionsbeschichtung (TARC) eines transparenten Materials mit einem niedrigen Brechungsindex bildet und die Resist-Schicht durch diese oberste Anti-Reflexionsbeschichtung mit dem Belichtungslicht bestrahlt.
Dieses bekannte Belichtungsverfahren erfordert jedoch die Einstellung des Brechungsindex und der Schichtdicke der obersten Anti-Reflexionsbeschichtung zum Erzielen des gewünschten Effekts. Wie in 6 gezeigt, wird angenommen, dass Belichtungslicht in eine oberste Anti-Reflexionsbeschichtung 62, die auf einem Resist 61 vorgesehen ist, von der Luft 63 unter ei nem Winkel senkrecht zu der Oberfläche der obersten Anti-Reflexionsbeschichtung 62 eintritt.
Wenn Vielfachreflexion auftritt, wird der Reflexionsgrad M_ref der Oberfläche der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 62 durch Gleichung (1) ausgedrückt.
Hier ist r₆₂ der Reflexionsgrad des auf die Oberfläche der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 62 auftreffenden Belichtungslichts; r₆₁ ist der Reflexionsgrad des Belichtungslichts an der Grenzfläche zwischen der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 62 und dem Resist 61, und δ ist die Änderung in der Phase aufgrund des optischen Pfades des Strahlrichtungswechsels.
Der Reflexionsgrad M_ref ist 0, wenn die Bedingungen, die durch die Gleichungen (2) und (3) unten vorgegeben werden, beide erfüllt sind. r61 = r62 (Gleichung 2) e–iδ = –1 (Gleichung 3)
Gleichung (4) unten ist aus der Gleichung (2) abgeleitet.
Dabei ist n₆₁ der Brechungsindex des Resists 61; n₆₂ ist der Brechungsindex der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 62; und n₆₃ ist der Brechungsindex der Luft 63. Die Gleichung (5) unten ist aus der Gleichung (4) abgeleitet unter der Annahme, dass der Brechungsindex (n₆₃) der Luft gleich 1 ist.
Andererseits reduziert sich Gleichung (3) auf δ = π, was in die Gleichung (6) unten eingesetzt wird. δ = 4πd62n62/λ (Gleichung 6)
Dabei ist d₆₂ die Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 62 und λ ist die Wellenlänge des Belichtungslichts. Dies ergibt Gleichung (7) unten. d62 = λ/4n62 (Gleichung 7)
Der Brechungsindex und die Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 62 werden auf der Grundlage der so erhaltenen Gleichungen (5) und (7) eingestellt.
Das obige bekannte Belichtungsverfahren wurde jedoch unter der Annahme entwickelt, dass das Belichtungslicht in die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung unter einem Winkel senkrecht zu deren Oberfläche eintritt. Das Verfahren berücksichtigt nicht die Tatsache, dass das Belichtungslicht in die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung unter einem schrägen bzw. schiefen Winkel eintreten kann. Deshalb kann das bekannte Belichtungsverfahren nicht verwendet werden, wenn die NA (numerische Apertur) des optischen Projektionssystems der Ausrichtungsvorrichtung (Aligner) hoch ist, da das gestreute Licht in die Bildoberfläche unter einem großen schrägen Winkel eintritt.

Andererseits wurde die NA der optischen Projektionssysteme von Ausrichtungsvorrichtungen (Alignern) in der Vergangenheit mit zunehmender Integrationsdichte der Halbleitervorrichtungen, etc. vergrößert. Verschiedene Studien wurden durchgeführt zur Bestimmung des Einflusses der Polarisation des Belichtungslichts bei hohen NAs (siehe beispielsweise B. Smith u.a., SPIE, Band 4691 (2002), S. 11–24). Unten wird eine Beschreibung des Einflusses der Polarisation von Belichtungslicht bei hohen NAs gegeben.

Belichtungslicht hat Polarisationseigenschaften und besteht aus p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht. P-polarisiertes Licht bezieht sich auf Licht, dessen elektrisches Feld in einer Ebene parallel zu der Ebene des Einfalls/der Reflexion schwingt, während s-polarisiertes Licht sich auf Licht bezieht, dessen elektrisches Feld in einer Ebene senkrecht zu der Ebene des Einfalls/der Reflexion schwingt. Die Beleuchtungssysteme von allgemeinen Ausrichtungsvorrichtungen emittieren gleiche Beträge von p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht, die ein tatsächliches optisches Bild bilden.

7A zeigt, wie zwei Strahlen von p-polarisiertem Licht miteinander interferieren, während 7B zeigt, wie zwei Strahlen von s-polarisiertem Licht miteinander interferieren. Da in dem Fall des p-polarisierten Lichts die elektrischen Felder der beiden Strahlen nicht parallel zueinander sind, ist die Differenz zwischen der Maximal- und Minimallänge des kombinierten Feldintensitätsvektors bzw. Feldstärkevektors gering, wie in 7A gezeigt. Dies bedeutet, dass das Bildmuster einen geringen Kontrast aufweist. Da in dem Fall des s-polarisierten Lichts andererseits die elektrischen Felder der beiden Strahlen parallel zueinander sind, ist die Maximallänge des kombinierten Feldstärkevektors zweimal der Länge der diesbezüglichen Komponenten-Feldstärkevektoren und die Minimallänge ist 0, wie in 7B gezeigt. Deshalb liefert das s-polarisierte Licht ein Interferenzbild, dessen Kontrast höher ist als jener des Bildes mit p-polarisiertem Licht.

Im Folgenden wird beschrieben, wie der Einfallswinkel sich auf die Interferenz des p-polarisierten Lichts auswirkt. Wenn der Einfallswinkel beachtlich kleiner als 45° ist, ist der Unterschied zwischen der Maximal- und der Minimalintensität groß und daher ist der Kontrast hoch, wie in 8A gezeigt. Wenn der Einfallswinkel 45° beträgt, ist die Maximalintensität gleich der Minimalintensität und daher ist der Kontrast 0, wie in 8B gezeigt. Wenn der Einfallswinkel 45° übersteigt, tritt eine Kontrastumkehr auf, wie in 8C gezeigt.

9A bis 9D zeigen Intensitäten, die unter der Annahme berechnet wurden, dass die Strukturgröße 100 nmL/S bzw. 80 nmL/S bzw. 70 nmL/S bzw. 60 nmL/S beträgt. Die anderen Bedingungen sind so, dass die Wellenlänge des Belichtungslichts gleich 193nm ist, die Linsen-NA gleich 0,85 ist und die Beleuchtung mittels eines Dipols (σ_center= 0,9 und σ_radius = 0,1) bewerkstelligt wird. Wie man anhand der Berechnungsergebnisse sieht, hat das Bild mit p-polarisiertem Licht immer einen geringeren Kontrast als das Bild mit s-polarisiertem Licht. Im Unterschied zu dem Bild mit s-polarisiertem Licht nimmt weiterhin der Kontrast des Bildes mit p-polarisiertem Licht mit abnehmender Strukturgröße (beachtlich) ab. Insbesondere tritt in dem Fall des Bildes mit p-polarisiertem Licht eine Kontrastumkehr auf, wenn die Strukturgröße auf 60 nmL/S verringert wird. Dies verringert in beachtlicher Weise die Qualität des Bildes, das aus dem zusammengesetzten Licht gebildet wird, welches aus dem s-polarisierten Licht und dem p-polarisierten Licht besteht. Dies bedeutet, die Verschlechterung der Auflösung aufgrund des Polarisationsphänomens wird mit abnehmender Strukturgröße bedeutsamer.

Wie oben beschrieben, wurde das bekannte Belichtungsverfahren unter der Annahme entwickelt, dass das Belichtungslicht in die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung unter einem Winkel senkrecht zu deren Oberfläche eintritt. Das Verfahren berücksichtigt nicht die Tatsache, dass das Belichtungslicht in die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung unter einem schrägen Winkel eintreten kann, was es unmöglich macht, die Verschlechterung der Auflösung aufgrund des Polarisationsphänomens zu verhindern.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht zur Lösung des obigen Problems. Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Belichtungsverfahren bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Verschlechterung der Auflösung aufgrund des Polarisationsphänomens zu verhindern.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Belichtungsverfahren nach Anspruch 1,

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Belichtungsverfahren beinhaltet ein den Schritt des Bildens einer Resist-Schicht auf einem zu prozessierenden Substrat, den Schritt des Bildens einer obersten Anti-Reflexions-Beschichtung auf der Resist-Schicht und den Schritt des Bestrahlens der Resist-Schicht mit Belichtungslicht durch die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung. Der Schritt des Bildens der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung beinhaltet das Einstellen eines Brechungsindex und einer Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung zum Erhöhen eines Verhältnisses des s-polarisierten Lichts zu dem p-polarisierten Lichts in dem Belichtungslicht, das in die Resist-Schicht eintritt.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Verhinderung der Verschlechterung der Auflösung aufgrund des Polarisationsphänomens.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren. Von den Figuren zeigen:
1 das Belichtungslicht, das in die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung unter einem schrägen Winkel eintritt,
2 eine Beziehung zwischen dem Brechungsindex der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung und der Energie des reflektierten Lichts,
3A den Anteil y für den Fall, dass keine oberste Anti-Reflexions-Beschichtung auf der Resist-Schicht vorgesehen ist,
3B den Anteil y für den Fall, dass auf der Resist-Schicht eine oberste Anti-Reflexions-Beschichtung mit dem bestimmten geeigneten Brechungsindex und der bestimmten geeigneten Schichtdicke vorgesehen ist,
4A bis 4D jeweils eine Beziehung zwischen dem Einfallswinkel und dem Anteil y der Energie des s-polarisierten Lichts an der Energie des Belichtungslichts, die in dem Resist-Schicht absorbiert wird, wenn die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung einen Brechungsindex aufweist, der größer ist als der geeignete Brechungsindex.
5A und 5B deuten an, dass die vorliegende Erfindung die Verschlechterung der Auflösung aufgrund des Polarisationsphänomens in einem gewissen Ausmaß sogar dann verhindern kann, wenn die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung einen Brechungsindex aufweist, der größer ist als der obige geeignete Brechungsindex.
6 zeigt, dass das Belichtungslicht in die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung unter einem Winkel senkrecht zu deren Oberfläche eintritt.
7A zeigt, wie zwei Strahlen p-polarisierten Lichts miteinander interferieren.
7B zeigt, wie zwei Strahlen s-polarisierten Lichts miteinander interferieren.
8A–8C zeigen, wie der Einfallswinkel die Interferenz des p-polarisierten Lichts beeinflusst.
9A bis 9D zeigen Intensitäten, die unter der Annahme berechnet wurden, dass die Strukturgröße 100 nmL/S bzw. 80 nmL/S bzw. 70 nmL/S bzw. 60 nmL/S ist.
Erste Ausführungsform
Wie in 1 gezeigt, werden gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einem Belichtungsverfahren die Schritte durchgeführt:
Bilden einer Antireflex-Schicht 12 auf einem Si-Substrat 11 (einem zu prozessierenden Substrat); Bilden einer Resist-Schicht 13 auf der Antireflex-Schicht 12; Bilden einer obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 auf der Resist-Schicht 13; und Bestrahlen der Resist-Schicht 13 mit Belichtungslicht durch die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14. Wenn die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 gebildet wird, werden ihr Brechungsindex und ihre Schichtdicke dergestalt eingestellt, dass das Verhältnis des s-polarisierten Lichts zu dem p-polarisierten Lichts bei dem auf die Resist-Schicht 13 auftreffenden Belichtungslicht vergrößert wird. Das Vergrößern des Verhältnisses von s-polarisiertem Licht zu p-polarisiertem Licht kann die Auflösung des optischen Bildes in der Resist-Schicht 13 erhöhen, da s-polarisiertes Licht eine höhere Auflösung liefert. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Einstellen des Brechungsindex und der Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung im Detail beschrieben. Es werde beispielsweise angenommen, dass Belichtungslicht von der Luft 15 in die auf der Resist-Schicht 13 vorgesehene oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 unter einem schrägen bzw. schiefen Winkel eintritt.
Zunächst werden in einer bekannten Weise ein geeigneter Brechungsindex und eine geeignete Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 berechnet. Dieser Vorgang beginnt mit dem Auffinden der Bedingungen, bei denen der durch die Gleichung (1) vorgegebene Reflexionsgrad M_ref gleich 0 ist, wie oben beschrieben. Natürlich treten unter diesen Bedingungen hinreichende Anteile von p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht in den Resist ein, da die Reflexion des Belichtungslichts von der Oberfläche der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung unterdrückt ist. Dann werden die Gleichungen (2) und (3) in der gleichen Weise wie oben beschrieben erhalten. Im Unterschied zu dem obigen Beispiel werden dann die Gleichungen (8) und (9) unten für p-polarisiertes Licht bzw. s-polarisiertes Licht aus Gleichung (2) abgeleitet, da das Belichtungslicht in die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung unter dem schrägen bzw. schiefen Winkel eintritt.
Dabei ist n₁₃ der Brechungsindex der Resist-Schicht 13; n₁₄ ist der Brechungsindex der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14; n₁₅ ist der Brechungsindex der Luft 15; r₁₄ ist der Reflexionsgrad für das auf die Oberfläche der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 auftreffende Belichtungslicht; r₁₃ ist der Reflexionsgrad des Belichtungslichts an der Grenzfläche zwischen der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 und der Resist-Schicht 13; θ₁₅ ist der Einfallswinkel, unter dem das Belichtungslicht von der Luft 15 in die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 eintritt (bezogen auf eine Normale zu der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14); θ₁₄ ist der Einfallswinkel des Belichtungslichts innerhalb der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14; und θ₁₃ ist der Einfallswinkel des Belichtungslichts innerhalb der Resist-Schicht 13.
Die Gleichungen (10) und (11) unten sind aus Gleichung (8) und (9) abgeleitet unter der Annahme, dass der Brechungsindex (n₁₅) der Luft gleich 1 ist.
Es sollte beachtet werden, dass auch wenn die linke Seite der Gleichungen (10) und (11) der Brechungsindex n₁₄ ist, die rechten Seiten der Gleichungen den Term cosθ₁₄ aufweisen, der von dem Brechungsindex n₁₄ abhängig ist. Deshalb können diese Gleichungen nicht einfach zur Bestimmung eines geeigneten Brechungsindex und einer geeigneten Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 verwendet werden. Zur Überwindung dieses Problems verwendet die vorliegende Ausführungsform das folgende Verfahren zum Bestimmen eines geeigneten Brechungsindex und einer geeigneten Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 und einer geeigneten Schichtdicke für die Resist-Schicht.
Zunächst wird eine Beschreibung der Gleichungen (12) bis (54) gegeben, die die vorliegende Erfindung anwendet. Wenn Vielfachreflexion auftritt, wird der Reflexionsgrad M_ref der Oberfläche der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
Weiterhin wird der Transmissionsgrad M_trans des Belichtungslichts, das zu dem Si-Substrat 11 durchgelassen wird, durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
Der Einfallswinkel θ₁₅, unter dem das Belichtungslicht in die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 eintritt, wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt, wobei die NA des Aligners (der Ausrichtungsvorrichtung) verwendet wird. θ15 = arc – sinNA (Gleichung 14)
Weiterhin stehen die Gleichungen (15) bis (18) unten für die folgenden Parameter: den Einfallswinkel θ₁₄ des Belichtungslichts innerhalb der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14; den Einfallswinkel θ₁₃ des Belichtungslichts innerhalb der Resist-Schicht 13; den Einfallswinkel θ₁₂ des Belichtungslichts innerhalb der Anti-Reflexschicht 12; und den Einfallswinkel θ₁₁ des Belichtungslichts innerhalb des Si-Substrats 11,
Dabei ist Re[n] der Realteil von n; n₁₂ ist der Brechungsindex der Anti-Reflexschicht 12; und n₁₁ ist der Brechungsindex des Si-Substrats 11,
Weiterhin stellen die Gleichungen (19) bis (26) unten die folgenden Parameter dar: die Reflexionsgrade r_p14 bzw. r_s14 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem Belichtungslicht, das auf die Oberfläche der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 auftrifft; die Reflexionsgrade r_p13 bzw. r_s13 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem Belichtungslicht an der Grenzfläche zwischen der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 und der Resist-Schicht 13; die Reflexionsgrade r_p12 bzw. r_s12 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem Belichtungslicht an der Grenzfläche zwischen der Resist-Schicht 13 und der Anti-Reflexschicht 12; und die Reflexionsgrade r_p11 bzw. r_s11 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Licht bei der Belichtung an der Grenzfläche zwischen der Anti-Reflexschicht 12 und dem Si-Substrat 11,
Weiterhin geben die Gleichungen (27) bis (34) unten die folgenden Parameter wieder: die Transmissionsgrade t_p14 bzw. t_s14 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem Belichtungslicht an der Grenzfläche zwischen der Luft 15 und der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14; die Transmissionsgrade t_p13 bzw. t_s13 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem Belichtungslicht an der Grenzfläche zwischen der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 und der Resist-Schicht 13; die Transmissionsgrade t_p12 bzw. t_s12 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem Belichtungslicht an der Grenzfläche zwischen der Resist-Schicht 13 und der Anti-Reflexschicht 12; und die Transmissionsgrade t_p11 bzw. t_s11 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem Belichtungslicht an der Grenzfläche zwischen der Anti-Reflexschicht 12 und dem Si-Substrat 11,
Weiterhin geben die Gleichungen (35) bis (37) unten die folgenden Parameter wieder: die Phasenänderung δ₁₄ aufgrund des optischen Pfades des Strahlrichtungswechsels innerhalb der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14; die Phasenänderung δ₁₃ aufgrund des optischen Pfades des Strahlrichtungswechsels innerhalb der Resist-Schicht 13; und die Phasenänderung δ₁₂ aufgrund des optischen Pfades des Strahlrichtungswechsels innerhalb der Anti-Reflexschicht 12,
Weiterhin geben die Gleichungen (38) bis (43) unten die folgenden Parameter wieder: die Amplituden ξ_p14 bzw. ξ_s14 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem vielfach reflektierten Licht, das von der Oberfläche der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 reflektiert wird, die Amplituden ξ_p13 bzw. ξ_s13 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem reflektierten Licht, das an der Grenzfläche zwischen der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 und der Resist-Schicht 13 vielfach reflektiert wird; und die Amplituden ξ_p12 bzw. ξ_s12 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem reflektierten Licht, das an der Grenzfläche zwischen der Resist-Schicht 13 und der Anti-Reflexschicht 12 vielfach reflektiert wird. ξp14 = Mref(rp14, rp13, δ14) (Gleichung 38) ξs14 = Mref(rs14, rs13, δ14) (Gleichung 39) ξp13 = Mref(rp13, ξp12, δ13) (Gleichung 40) ξs13 = Mref(rs13, ξs12, δ13) (Gleichung 41) ξp12 = Mref(rp12, rp11, δ12) (Gleichung 42) ξs12 = Mref(rs12, rs11, δ12) (Gleichung 43)
Weiterhin geben die Gleichungen (44) bis (49) unten die folgenden Parameter wieder die Amplituden η_p14 bzw. η_s14 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem transmittierten Licht, das an der Grenzfläche zwischen der Luft 15 und der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 vielfach reflektiert wird; die Amplituden η_p13 bzw. η_s13 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem transmittierten Licht, das an der Grenzfläche zwischen der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 und der Resist-Schicht 13 vielfach reflektiert wird; und die Amplituden η_p12 bzw. η_s12 des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem transmittierten Licht, das an der Grenzfläche zwischen der Resist-Schicht 13 und der Anti-Reflexschicht 12 vielfach reflektiert wird. ηp14 = Mtrans(tp13, tp13, rp14, ξp13, δ14) (Gleichung 44) ηs14 = Mtrans(ts13, ts13, rs14, ξs13, δ14) (Gleichung 45) ηp13 = Mtrans(ηp14, tp12, rp13, ξp12, δ13) (Gleichung 46) ηs13 = Mtrans(ηs14, ts12, rs13, ξs12, δ13) (Gleichung 47) ηp12 = Mtrans(ηp13, tp11, rp12, rp11, δ12) (Gleichung 48) ηs12 = Mtrans(ηs13, ts11, rs12, rs11, δ12) (Gleichung 49)
Weiterhin geben die Gleichungen (50) und (51) unten die Energie R_p bzw. R_s des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem vielfach reflektierten Lichts, das von der Oberfläche der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 reflektiert wird, wieder. Rp = |ξp14|2 (Gleichung 50) Rs = |ξs14|2 (Gleichung 51)
Weiterhin geben die Gleichungen (52) und (53) unten die Energie T_p bzw. T_s des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem vielfach reflektierten transmittierten Licht, das zu dem Si-Substrat 11 durchgelassen wird, wieder.
Weiterhin wird der Anteil y der Energie des s-polarisierten Lichts an der Energie, die in dem Resist 13 absorbiert wird, durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
Die obigen Gleichungen werden verwendet zum Berechnen der Beziehungen zwischen dem Brechungsindex n₁₄ der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 und der Energie T_p bzw. T_s des p-polarisierten Lichts bzw. s-polarisierten Lichts in dem reflektierten Belichtungslicht, das von der Oberfläche der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 reflektiert wird. Es ist zu beachten, dass wenn das Belichtungslicht in die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 unter einem schrägen bzw. schiefen Winkel eintritt und durch die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 unter dem Einfallswinkel θ₁₄ transmittiert wird, die Länge des optischen Pfades für das transmittierte Licht innerhalb der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 gleich d₁₄/cosθ₁₄ ist. Deshalb wird anhand Gleichung (7) die Schichtdicke d₁₄ der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 dergestalt gewählt, dass d₁₄ = λ/(4·n₁₄·cosθ₁₄). 2 zeigt die Berechnungsergebnisse. Es ist zu beachten, dass die Wellenlänge λ des Belichtungslichts auf 193nm gesetzt ist und die NA auf 0,68 gesetzt ist.
Ein geeigneter Brechungsindex der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 wird anhand der Berechnungsergebnisse dergestalt bestimmt, dass das Verhältnis der Energie des s-polarisierten Lichts zu der Energie des p-polarisierten Lichts in dem reflektierten Licht klein ist. Die in 2 gezeigten Berechnungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass die Energie des s-polarisierten Lichts und des p-polarisierten Lichts in dem reflektierten Licht bei im wesentlichen gleichen Brechungsindizes der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 minimiert sind. Deshalb sei der geeignete Brechungsindex der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 der Brechungsindex, bei dem die Energie R_s des s-polarisierten Lichts minimiert ist. Folglich wird anhand des Diagramms von 2 ein Wert von 1,27 für den geeigneten Brechungsindex erhalten. Dann wird, basierend auf diesem geeigneten Brechungsindex-Wert und der Gleichung d₁₄ = λ/(4·n₁₄·cosθ₁₄) die geeignete Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 zu 45nm berechnet. Wenn die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 gebildet wird, können der Brechungsindex und die Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 zur Verhinderung einer Verschlechterung der Auflösung aufgrund des Polarisationsphänomens auf diese Werte gesetzt werden.
Basierend auf dem bestimmten geeigneten Brechungsindex und der bestimmten geeigneten Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung wird dann der Anteil y der Energie des s-polarisierten Lichts an der Energie des Belichtungslichts, die in der Resist-Schicht absorbiert wird, für jeden Einfallswinkel des Belichtungslichts, das auf die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung 14 auftrifft, berechnet, wobei die Dicke der Resist-Schicht auf spezifische Werte gesetzt wird. 3A und 3B zeigen die Berechnungsergebnisse. Es sollte beachtet werden, dass andere Parameter gewählt wurden, so dass λ = 1930, n₁₁ = 0,88–2,78i, n₁₂ = 1,71–0,41i, n₁₃ = 1,7–0,02i, n₁₄ = 1,45–0,084i, n₁₅ = 1, d₁₂= 345, d₁₃ = 2400 und d₁₅ = 455. Speziell zeigt 3A den Anteil y für den Fall, dass keine oberste Anti-Reflexions-Beschichtung auf der Resist-Schicht vorgesehen ist, während 3B den Anteil y für den Fall zeigt, dass eine oberste Anti-Reflexions-Beschichtung mit dem bestimmten geeigneten Brechungsindex und mit der bestimmten geeigneten Schichtdicke auf der Resist-Schicht vorgesehen ist. In jeder Figur stellt die Horizontalachse den Einfallswinkel des Be lichtungslichts dar und die Vertikalachse stellt den Anteil y der Energie des s-polarisierten Lichts an der Energie des Belichtungslichts, das in der Resist-Schicht absorbiert wird, dar. Die Schichtdicke der Resist-Schicht wird auf sieben unterschiedliche Werte gesetzt (2400Å bis 3000Å, wie in 3A und 3B gezeigt).
Wenn keine oberste Anti-Reflexions-Beschichtung vorgesehen ist, nimmt der Anteil des s-polarisierten Lichts, welcher die höhere Auflösung liefert, mit zunehmendem Einfallswinkel ab, selbst dann wenn die Anteile bei kleinen Einfallswinkeln im wesentlichen gleich sind, wie in 3A gezeigt. Wenn die Resist-Schichtdicke gleich 260nm ist, ist speziell der Anteil der Energie des s-polarisierten Lichts gleich 0,45(45°) bei einem Einfallswinkel von 43°, was einer NA von 0,68 entspricht. Der Anteil der Energie des s-polarisierten Lichts verringert sich auf 0,37(37%), wenn der Einfallswinkel auf 60° vergrößert wird, was einer NA von 0,86 entspricht. Wenn die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung mit dem eingestellten Brechungsindex und der eingestellten Schichtdicke vorgesehen wird, kann jedoch die Verringerung des Anteils der Energie des s-polarisierten Lichts sogar bei großen Einfallswinkeln verhindert werden, wie in 3B gezeigt.
Basierend auf diesen Berechnungsergebnissen und der NA der Ausrichtungsvorrichtung (Aligner) kann eine geeignete Schichtdicke für die Resist-Schicht bestimmt werden zum Vergrößern des Anteils der Energie des s-polarisierten Lichts. Wenn die Resist-Schicht gebildet wird, kann dann die bestimmte Schichtdicke für die Resist-Schicht gewählt werden, was sicherstellt, dass die Verschlechterung der Auflösung aufgrund des Polarisationsphänomens verhindert werden kann.
Somit wird ein optimaler Brechungsindex der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung 14 vorzugsweise basierend auf den in 2 gezeigten Berechnungsergebnissen dergestalt bestimmt, dass das Verhältnis der Energie des s-polarisierten Lichts zu der Energie des p-polarisierten Lichts in dem reflektierten Licht minimiert wird. Eine optimale Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung wird dann vorzugsweise aus dem optimalen Brechungsindex unter Verwendung der Gleichung: d₁₄ = λ/(4·n₁₄·cosθ₁₄) bestimmt. Weiterhin wird eine optimale Schichtdicke für die Resist-Schicht vorzugsweise basierend auf den in 3A und 3B gezeigten Berechnungsergebnissen und der numerischen Apertur (NA) des Aligners dergestalt bestimmt, dass der Anteil der Energie des s-polarisierten Lichts an der Energie des Belichtungslichts, das in der Resist-Schicht absorbiert wird, maximiert wird. Es ist zu beachten, dass diese Parameter nicht auf die optimalen Werte gesetzt werden müssen, wie in 2 und 3A und 3B gezeigt. Jeder Parameter kann auf einen Wert innerhalb eines bestimmten geeigneten Bereichs gesetzt werden. Speziell können der Brechungsindex und die Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung dergestalt gewählt werden, dass das Verhältnis des s-polarisierten Lichts zu dem p-polarisierten Licht in dem Belichtungslicht, das in die Resist-Schicht eintritt, mehr als 10% höher ist, als wenn keine oberste Anti-Reflexions-Beschichtung gebildet wird. Die Auswirkung einer derartigen Vorgehensweise kann experimentell beobachtet werden.
Weiterhin ist in dem obigen Beispiel die Wellenlänge des Belichtungslichts auf 193nm gesetzt und die NA ist auf 0,68 gesetzt. Das Belichtungsverfahren der ersten Ausführungsform ist jedoch nicht auf irgendeine bestimmte Wellenlänge oder irgendeinen bestimmten NA-Wert beschränkt. Das Verfahren ist bei jeder Wellenlänge des Belichtungslichts und bei jedem NA-Wert nützlich. Das Belichtungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist jedoch insbesondere wirkungsvoll, wenn die Wellenlänge des Belichtungslichts gleich 193nm oder kleiner ist oder wenn ein Aligner mit einer NA von 0,68 oder mehr verwendet wird zum Bestrahlen der Resist-Schicht mit dem Belichtungslicht. Es sollte beachtet werden, dass der Bereich des geeigneten Brechungsindex und der Bereich der geeigneten Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung und der Bereich der geeigneten Schichtdicke für die Resist-Schicht in Abhängigkeit von dem Wert der NA schwanken.
Zweite Ausführungsform
Gemäß der ersten Ausführungsform wird der geeignete Brechungsindex der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung zu 1,27 bestimmt. Dieser Wert ist ziemlich klein, da der Brechungsindex von bekannten obersten Anti-Reflexions-Beschichtungen 1,45 ist. Genauer gesagt haben bekannte oberste Anti-Reflexions-Beschichtungen einen komplexen Brechungsindex von (1,45–0,084i), da eine leichte Absorption auftritt. Deshalb bestimmt das Belichtungsverfahren einer zweiten Ausführungsform eine geeignete Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung und für die Resist-Schicht, wenn die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung aus einem Material mit einem Brechungsindex besteht, der größer als der obige geeignete Brechungsindex (1,27) ist.
4A bis 4D zeigen jeweils eine Beziehung zwischen dem Einfallswinkel und dem Anteil y der Energie des s-polarisierten Lichts an der Energie des Belichtungslichts, die in der Resist-Schicht absorbiert wird, wenn die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung einen Brechungsindex aufweist, der größer als der geeignete Brechungsindex ist. Der Anteil y wurde in der gleichen Weise wie oben beschrieben berechnet. Speziell zeigen die 4A bis 4D die Berechnungsergebnisse, die erhalten werden, wenn die Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung auf 333 Å bzw. 377 Å bzw. 400 Å bzw. 455 Å gesetzt wird. Wie anhand der Berechnungsergebnisse zu sehen ist, kann durch die Gleichung: d₁₄ = λ/(4·n₁₄·cosθ₁₄) nicht eine geeignete Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung erhalten werden. Eine Schichtdicke, die größer ist als die durch die Gleichung berechnete, kann wirkungsvoller sein. Dies liegt daran, dass die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung nicht einen geeigneten Brechungsindex aufweist. 5A zeigt eine Beziehung zwischen dem Einfallswinkel und dem Anteil y für den Fall, dass die Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung auf 455 Å gesetzt ist. 5B zeigt andererseits eine Beziehung zwischen dem Einfallswinkel und dem Anteil y für den Fall, dass keine oberste Anti-Reflexions-Beschichtung vorgesehen ist. 5A und 5B zeigen, dass die vorliegende Erfindung eine Verschlechterung der Auflösung aufgrund des Polarisationsphänomens zu einem gewissen Grade sogar dann verhindern kann, wenn die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung einen Brechungsindex aufweist, der größer als der obige geeignete Brechungsindex ist.
Auf der Grundlage der obigen Berechnungsergebnisse und der NA der Ausrichtungsvorrichtung (Aligner) können eine geeignete Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung und eine geeignete Schichtdicke für die Resist-Schicht dergestalt bestimmt werden, dass der Anteil der Energie des s-polarisierten Lichts vergrößert wird. Wenn die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung und die Resist-Schicht gebildet werden, können sie dann auf die entsprechenden geeigneten Schichtdicken gesetzt werden. Dies erlaubt eine Verhinderung der Verschlechterung der Auflösung aufgrund des Polarisationsphänomens.
Es sollte beachtet werden, dass, wenn die Vorrichtung große Oberflächenunregelmäßigkeiten aufweist, die obige Einstellung der Schichtdicke lediglich eine geringe Wirkung im Hinblick auf die Verhinderung der Verschlechterung der Auflösung hat, da die Schichtdicke des Resists an jedem Ort unterschiedlich sein kann. In der letzten Zeit hergestellte Vorrichtungen weisen jedoch im wesentlichen keine signifikanten Oberflächenunregelmäßigkeiten auf, da ein standardisiertes CMP-Verfahren verwendet wird. Deshalb ist die obige Einstellung der Schichtdicke wichtig.
Im Folgenden werden die Ergebnisse eines Belichtungsexperiments beschrieben, das zur Bestimmung der Effekte des Belichtungsverfahrens der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wurde. Die Belichtungsbedingungen waren dergestalt, dass die Wellenlänge des Belichtungslichts 193nm (ArF) war, die NA der Linse 0,68 war und σ für die Beleuchtung 0,3 war. Da eine al ternierende PSM (Phasenschiebermaske) von 90 nmL/S verwendet wurde, trat Zwei-Strahl-Interferenz auf. Da die Maske ein feines Muster aufwies, trat weiterhin der Strahl durch die Linsenpupille nahe ihrem äußersten Umfang hindurch, sodass ein Einfallswinkel nahe dem maximalen Einfallswinkel, der mit dieser Linse erzielt werden kann, gebildet wurde. Weiterhin wurde σ klein gewählt, was die Streuung der Einfallswinkel verringert. Diese Belichtungsbedingungen fallen im wesentlichen mit jenen der obigen Berechnung zusammen. Weiterhin wurden die Dicken der Resist-Schicht bzw. der zwischen der Resist-Schicht und dem Substrat vorgesehenen Anti-Reflexschicht auf 250nm bzw. 78nm gesetzt.
Die Tabelle 1 unten listet die Ergebnisse der Bewertung der lithographischen Spannen, die mit den obigen Belichtungsbedingungen erzielt wurden für den Fall auf, das eine oberste Anti-Reflexions-Beschichtung mit einer Schichtdicke von 33nm vorgesehen war und für den Fall, dass keine oberste Anti-Reflexions-Beschichtung vorgesehen war.
Tabelle 1
In der Tabelle bezeichnet Eo die Belichtungszeit, die zum Bilden eines Musters von 90 nmL/S erforderlich ist und Ec bezeichnet die Belichtungszeit, die zum Trennen von Mustern durch Entfernen der Brücken zwischen ihnen erforderlich ist. Je größer der Wert von Eo/Ec ist, desto größer ist der Spielraum für die Entfernung der Brücken. Der Belichtungsspielraum bezieht sich auf einen Belichtungsspielraum, der definiert ist als die Veränderung (%) in der Belichtung, die erforderlich ist zum Verändern der Größe um 10%. Dies bedeutet, je größer der Belichtungsspielraum ist desto kleiner ist der Einfluss der Belichtung auf die Größe, was umso besser ist. DOF bezieht sich auf einen Fokusspielraum, der definiert ist als der Fokusbereich, über den sich die Größe um 10% ändert. Je größer DOF ist, umso besser. Es sollte beachtet werden, dass die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung auf eine Schichtdicke von 33nm gesetzt wurde. Der Grund hierfür ist, dass, selbst dann, wenn dieser Wert etwas unterschiedlich zu der geeigneten Schichtdicke ist, trotzdem die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung zu einem gewissen Grade wirksam ist, wie man an den in 4A gezeigten Berechnungsergebnissen sehen kann. Weiterhin wurde für die Resist-Schicht eine Schichtdicke von 250nm gewählt, da dies den Anteil der Energie des s-polarisierten Lichts an der Energie des Belichtungslichts, das in der Resist-Schicht absorbiert wird, wenn die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung vorgesehen ist, erhöht, wie man an den in 5A und 5B gezeigten Berechnungsergebnissen sehen kann.
Die in Tabelle 1 aufgelisteten experimentellen Ergebnisse zeigen, dass Verbesserungen bei dem Parameter Eo/Ec und dem Belichtungsspielraum vorhanden sind. Es sollte beachtet werden, dass diese Parameter in Zusammenhang mit dem Kontrast des optischen Bildes stehen. Deshalb zeigen die experimentellen Ergebnisse die Wirkungen der vorliegenden Erfindung. Es sollte weiterhin beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht die DOF verbessern kann, wie die experimentellen Ergebnisse zeigen. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass das Belichtungsverfahren der vorliegenden Erfindung eine Verschlechterung der Auflösung aufgrund des Polarisationsphänomens verhindern kann.
Die gesamte Offenbarung der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-371465, die am 31, Oktober 2003 eingereicht wurde, deren Priorität die vorliegende Anmeldung in Anspruch nimmt, wird hierdurch unter Bezugnahme auf deren Gesamtheit, einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung mit eingeschlossen.

Claims

Belichtungsverfahren mit den Schritten: Bilden einer Resist-Schicht (13) auf einem zu prozessierenden Substrat (11), Bilden einer obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) auf der Resist-Schicht (13), und Bestrahlen der Resist-Schicht (13) mit Belichtungslicht durch die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung (14), wobei der Schritt des Bildens der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) die Einstellung eines Brechungsindex und einer Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) aufweist zum Vergrößern eines Verhältnisses von s-polarisiertem Licht zu p-polarisiertem Licht in dem Belichtungslicht, dass in die Resist-Schicht (13) eintritt.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Bildens der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) eine Justierung des Brechungsindex und der Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) dergestalt, dass das Verhältnis des s-polarisierten Lichts zu dem p-polarisierten Licht in dem Belichtungslicht, das in die Resist-Schicht (13) eintritt, mehr als 10% höher ist als wie wenn die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung (14) nicht gebildet wird, umfasst.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Bildens der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) die Einstellung des Brechungsindex und der Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung dergestalt, dass das Verhältnis des s-polarisierten Lichts zu dem p-polarisierten Licht in dem Belichtungslicht, das in die Resist-Schicht (13) eintritt, maximiert wird, umfasst.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem: die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung (14) aus einem Material mit einem gegebenen Brechungsindex besteht und der Schritt des Bildens der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) die Einstellung der Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) dergestalt, dass das Verhältnis des s-polarisierten Lichts zu dem p-polarisierten Licht in dem Belichtungslicht, das in die Resist-Schicht (13) eintritt, vergrößert wird, umfasst.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Belichtungslicht unter einem schiefen Winkel in die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung (14) eintritt.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit den weiteren Schritten: Berechnen der Beziehungen zwischen dem Brechungsindex der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) und der Energie des s-polarisierten Lichts und des p-polarisierten Lichts in dem reflektierten Licht, das von einer Oberfläche der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) reflektiert wird, wobei ein Einfallswinkel des Belichtungslichts, das auf die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung (14) auftrifft gemäß der Gleichung: θi = arcsine (NA)berechnet wird und θ_i der Einfallswinkel des Belichtungslichts ist, das auf die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung (14) auftrifft, und NA die numerische Apertur einer Ausrichtungsvorrichtung ist und wobei die Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) gemäß der Gleichung: d = λ/(4ncosθt)berechnet wird und d die Schichtdicke der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) ist, λ eine Wellenlänge des Belichtungslichts ist, n der Brechungsindex der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) ist und θ_t der Einfallswinkel des Belichtungslichts innerhalb der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) ist; Bestimmen eines geeigneten Brechungsindex der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) auf der Grundlage der berechneten Beziehungen dergestalt, dass das Verhältnis der Energie des s- polarisierten Lichts zu der Energie des p-polarisierten Lichts in dem reflektierten Licht verringert wird; und Bestimmen einer geeigneten Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung (14) auf der Grundlage des bestimmten geeigneten Brechungsindex gemäß der Gleichung: d = λ/(4ncosθ_t), wobei der Schritt des Bildens der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) das Einstellen der obersten Anti-Reflexions-Beschichtung (14) auf den geeigneten Brechungsindex und die geeignete Schichtdicke umfasst.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 6 mit den weiteren Schritten: Berechnen, auf der Grundlage des geeigneten Brechungsindex und der geeigneten Schichtdicke für die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung (14), eines Anteils der Energie des s-polarisierten Lichts an der Energie des Belichtungslichts, das in der Resist-Schicht (13) absorbiert wird, für jeden Einfallswinkel des Belichtungslichts, das auf die oberste Anti-Reflexions-Beschichtung (14) auftrifft, wobei die Dicke der Resist-Schicht (13) als ein Parameter verwendet wird und Bestimmen, auf der Grundlage der berechneten Ergebnisse, einer geeigneten Schichtdicke für die Resist-Schicht (13) bezüglich der numerischen Apertur (NA) der Ausrichtungsvorrichtung dergestalt, dass der Anteil der Energie des s-polarisierten Lichts vergrößert wird; wobei der Schritt des Bildens der Resist-Schicht (13) die Einstellung der geeigneten Schichtdicke der Resist-Schicht (13) umfasst.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit dem weiteren Schritt: Bilden einer Anti-Reflexschicht (12) zwischen dem zu prozessierenden Substrat (11) und der Resist-Schicht (13).
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Belichtungslicht eine Wellenlänge von 193nm oder weniger aufweist.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine Ausrichtungsvorrichtung mit einer numerischen Apertur von 0,68 oder mehr zum Bestrahlen der Resist-Schicht (13) mit dem Belichtungslicht verwendet wird.