TWI303451B - - Google Patents

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1303451 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於半導體裝置之製造步驟中曝光光罩層時所用 之反射防止膜、及使用該反射防止膜之曝光方法。 【先前技術】 在半導體裝置之領域中，隨著半導體裝置之高積體化， 急需確立能夠實現例如6 5 nm以下之極微細固定加工的處 理技術。並且，微細圖案加工中，不可或缺的為所謂光刻 技術’並為了精由曝光光線（照明光）之波長之短波長化來提 升光學性之解析度以對應極微細加工，目前使用波長193 nm之氬氟（ArF)激光作為曝光光源。 矽半導體基板之圖案化通常使用在矽半導體基板表面上 塗佈、形成之光感光性之光阻層，然而，如在光阻層與其 底層之矽半導體基板之界面上的曝光光線（照明光）之反射 率大的話，光阻層内會顯著地引發駐波。依此結果，藉由 顯影而圖案化之光阻層之側面，會隨著駐波之形狀而^ 凹凸，存在無法在光阻層上形成良好形狀之圖案的問題： 此外’以光阻層形成之圖案有時稱為光阻圖案。例如，在 波長193⑽的曝光光線的情況中’將具有折射率170之光 阻層形成於料導體基板之表面上時的反射率，在垂直射 入曝光光線時，為約60%非常大的值。 :了解決上述般的問題’依以往的使用波長193 _之曝 技術，切半導體基板與光阻層之間形成有 曰 防止膜。例如’在珍半導體基板上，複折射率 106503-970626.doc 1303451 為N0(其中，N〇=n〇_k〇i)時，在形成具有η〇=ι & ^=〇 3〇之 值的厚100 nm之反射防止膜，並更進一步在其上形成具有 折射率1.70之光阻層的情況中，曝光光線垂直射入時，反 射率會大幅減低至約2%。 [專利文獻1]特開2001-242630 [非專利文獻1] Buntarica、小澤、染矢，第65屆應用物理 學會學術講演會講演預稿集，2p_R_9 【發明内容】 然而，光刻技術的極限解析度為約曝光光線之波長乘上 〇·3左右。從而，以波長193 nmiArF激光作為曝光光源的 光刻技術中，極限解析度為約6〇rim。 並且，作為在矽半導體基板上形成比6〇nm更微細之圖案 的技術，目前正進行在曝光系統（照明系統）與光阻層之間充 填折射率比空氣還高之媒體（例如，由水形成之浸液液）來實 現更高解析度的浸液微影技術之開發。 介以浸液液進行曝光，曝光光線之實效波長會成為真空 中之曝光光線之波長除以浸液液之折射率者，可達成更高 的解析作用。例如，以波長193nm之AΓF激光作為曝光光源 並作為浸液液使用水（193 nm時的折射率為144)時，實效波 長為約134 nm，極限解析度為乘上〇3而約4〇 nm。亦即， 精由使用水之浸液微影技術，可在矽半導體基板上形成比 6〇 nm左右更微細之圖案。 此外，曝光時之焦點深度（D0F)可由下式得到。在此，η叫 為浸液液之折射率，I係依存於處理之常數，λ為真空中的q 106503-970626.doc 1303451 曝光光線（照明光）之波長，NA為曝光系統（照明系統）之數 值孔徑。 D〇F= nLiq . κ2 · λ/ΝΑ2 從而，在數值孔徑ΝΑ為固定時，焦點深度£)〇17在浸液微 影技術的情況中，與在空氣中進行曝光的以往之光刻技術 時相比會為nLiq倍。亦即，在以水作為浸液液使用之浸液微 〜技術的h况中，焦點洙度D〇f會為1 ·4倍，可建構限制更 寬鬆的量產步驟。 然而，在此浸液微影技術中，存在以往的單層之反射防 止膜無法有效起作用之問題。 曝光光線會經由入射媒體而射入光阻層，並更進一步地 射入反射防止膜。在此’當曝光光線由入射媒體而射入光 阻層時之人射角為ein，人射媒體之折射率為nin，曝光光線 由光阻層射入矽半導體基板或反射防止膜時之入射角為0 IF，且光阻層所包含之光阻材料之折射率為卟^時，將滿足 下式。此外，依以往的光刻技術時，入射媒體為空氣，因 此，nin=l，至於依浸液微影技術時，例如以水作為浸液液 的情況中’入射媒體為水，因此，nin=1 44。 NA=nin · sin(0in)=nRes · sin(0IF) 由上式可知，當θίη固定時，相對於以往之光刻技術 (nin = 1.0)，在浸液微影技術中，數值孔徑Να會為倍。亦 即，如果使光阻層所包含之光阻材料之折射率定的 話，意味sin(eIF)會變大。即，以浸液微影技術，與以往的 光刻技術相比，曝光光線會更進一步由斜向射入。 106503-970626.doc 1303451 另一方面’使用單層的反射防止膜時，曝光光線垂直射 入時之反射率雖可充分降低’惟會有無法充分減低斜向射 入時之反射率之問題。 在矽半導體基板之表面上形成具有nG=175、kG=〇 3〇之值 之複折射率NG的厚100 nm之反射防止膜，並進一步在其上 形成具有折射率1.70之光阻層時’反射率在曝光光線垂直 射入的情況（即，入射角eIF=o度）中會大幅減低成2%。然而， 入射角ΘΙΡ為55度時，會大幅增加成約7〇/〇。 另一方面，藉由微細化之發展，光阻層與矽半導體基板 之界面上之反射率的谷δ午隶大值年年變小，尤其，浸液微 影技術所適用之微細世代的反射率之容許最大值為 〇.4%(Buntarica、小澤、染矢，第65屆應用物理學會學術講 演會講演預稿集，2p-R-9)非常小。 亦即，以往之光刻技術所用之單層的反射防止膜在浸液 微影技術中，由於曝光光線會更斜向地射入，因此，無法 充分減低反射率。並且，由於無法充分降低反射率，光阻 層中會顯著地出現駐波的結果，無法解決所謂無法以良好 的矩形狀之圖案來形成光阻層的問題。 從而，本發明之目的在於提供一種反射防止膜、及使用 該反射防止膜之曝光方法，其可藉由加大曝光系統（照明系 統）之數值孔徑，在為了實現大焦點深度之光刻技術中，例 如在次液微影技術中，即使在曝光光線（照明光線）更斜地射 入光阻層時’亦能充分減低光阻層與矽半導體基板的界面 上之反射率。 106503-970626.doc 1303451 為了達成上述目的之本發明之第一態樣的反射防止膜， 其係在半導體裝置之製造步鄉中，以具有19〇至195咖之波 長且數值孔徑在1 ·〇以下之暖氺备 h之曝先糸統對光阻層進行曝光時 所用之在纽層切半導體基板之表面之間形成之具有雙 層構造者。此外，A了達成上述目的之本發明之第一態樣 之曝光方法’其係在半導體裝置之製造步驟中，以且有190 至195nm之波長且數值孔徑在i㈣下之曝光^統在光阻 層與石夕半導體基板之表面之間形成具有雙層構造之反射防 止膜的狀態下，對該光阻層進行曝光者。 並且，本發明之第一態樣之反射防止膜或本發明之第一 態樣之曝光方法，其特徵為： 在反射防止膜所包含之上層的複折射率&、下層的複折 射率N2分別為 N1 =n 1 -k 1 i N2==n2-k2i 上層之膜厚為d】（單位·· nm)，下層之膜厚為d2(單位：nm)， 作為[n1()，k1()，d1()，n2〇，k2〇，d2〇]之值之組合，在選擇以下情 況[1-0]至情況[1-16]中任何一者時， 使用n】、k〗、d〗、η:、ht滿足如下關係式之反射防止 膜： {(n1.n1〇)/(nlm-n1〇)}2+{(k1.k1〇)/(klm.k1〇)}2+{(d1.d1〇)/(dlm. di〇)}2+{(n2.n2〇)/(n2m.n2〇)}2+{(k2.k2〇)/(k2m-k2〇)}2+{(d2.d2〇)/ (d2m_d2〇)}2 S 1 其中’依〜及n10之大小關係來採用在該情況中的nlm的值， 106503-970626.doc -10- 1303451 依1^及1<:1()之大小關係來採用在該情況中的klm的值，依心及 d10之大小關係來採用在該情況中的dlm的值，依n2&n20之大 小關係來採用在該情況中的n2m的值，依k2及k2〇之大小關係 來採用在該情況中的k2m的值，依d2及d20之大小關係來採用 在該情況中的d2m的值。 情況 1-01 1-02 1-03 1-04 1-05 Πιο 2.1616 1.9575 1.8783 1.8886 1.7671 ki〇 0.0031 0.1578 0.1120 0.0828 0.0972 di〇(nm) 16.39 29.70 22.79 17.43 89.65 n2〇 2.3326 3.1421 1.9535 1.8540 1.7266 k2〇 0.9955 0.5540 0.3987 0.3175 0.6265 d2〇(nm) 21.81 39.99 133-42 201.01 35.79 γμ^Πη)時 nlm= 2.2660 2.0526 1.9695 1.9914 1.8452 ni<n,〇0^nim= 2.0674 1.8816 1.8041 1.8047 1.7221 0.1058 0.2476 0.1956 0.1790 0.1791 kl <ki〇時kim= 0.0000 0.0772 0.0266 0.0000 0.0475 dgdu)時 dlm(nm)= 19.64 35.17 31.59 26.35 108.00 山<山〇 時 dlm(nm)= 13.49 25.28 16.46 11.04 81.48 n2gn2G 時 n2m= 2.4717 3.2954 2.1133 2.0045 1.8644 n2<n20 時 n2m= 2.1929 2.9698 1.7768 1.6777 1.5730 k2$k2〇 時 k2m= 1.1482 0.7497 0.6196 0.4975 0.7644 k2<k20 時 k2m= 0.8579 0.4177 0.2781 0.2069 0.4915 d2^d2〇B^d2m(nm)= 25.55 42.99 OO OO 43.06 d2<d2G 時 d2m(nm)= 18.70 37.27 75.37 118.11 29.14 情況 1-06 1-07 1-08 1-09 1-10 Πιο 1.7783 1.7756 1.7637 1.7297 1.7402 ki〇 0.0854 0.0827 0.0788 0.0695 0.0705 di〇(nm) 90.09 89.16 88.60 159.09 157.00 1^20 1.9451 1.8813 1.8074 1.8027 1.9115 k20 0.4110 0.2980 0.2358 0.6176 0.3674 d2〇(nm) 78.70 136.86 201.53 30.94 79.38 Γ^-ηκ)時 nlm= 1.8547 1.8491 1.8363 1.8086 1.8145 ni<n10 時 nlm= 1.7290 1.7286 1.7192 1.6900 1.6996 0.1675 0.1627 0.1158 0-1537 0.1529 106503-970626.doc 11 1303451 情況 1-06 1-07 1-08 1-09 MO ki<k1(^klm= 0.0321 0.0280 0.0215 0.0304 0.0296 山-山〇 時 dlm(nm)= 108.98 109.36 112.80 〇〇 193.81 di<d1()時 dlm(nm)= 80.83 80.19 79.23 146.42 14532 —n2G 時 n2m= 2.0858 2.0287 1.9635 1.9536 2.0439 n2<n2〇 時 n2m= 1.7991 1.7335 1.6573 1.6453 1.7648 k2gk20 時 k2m= 0.5849 0.5031 0.4587 0.7451 0.5149 k2<k20 時 k2m= 0.2966 0.2049 0.1553 0.4826 0.2558 (I2 g (I20 時 d2m(nm)= 90.20 〇〇 〇〇 36.88 89.13 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 68.53 118.11 131.91 25.32 69.56 情況 Ml 1-12 1-13 1-14 1-15 Πιο 1.7416 1.7346 1.7204 1.7293 1.7290 kio 0.0723 0.0700 0.0573 0.0638 0.0672 di〇(nm) 154.81 154.48 226.55 221.51 219.00 n2〇 1.8276 1.7635 1.9505 1.9167 1.7992 k2〇 0.2602 0.2082 0.6496 0.3426 0.2416 d2〇(nm) 140.99 205.63 25.08 78.00 142.68 m^ni〇0^nim= 1.8128 1.8044 1.8037 1.8053 1.8030 i^Cnu)時 nlm= 1.7051 1.7002 1.6700 1.6857 1.6894 0.1493 0.1428 0.1449 0.1450 0.1411 kKku)時 klm= 0.0310 0.0277 0.0218 0.0296 0.0354 山-山〇 時 dlm(nm)= 194.11 〇〇 〇〇 〇〇 〇〇 山<山〇 時 dlm(nm)= 144.88 144.10 147.03 206.52 206.86 112^1120 時 n2m= 1.9727 1.9440 2.1270 2.0463 1.9388 n2<n2G 時 n2m= 1.6802 1.6149 1.7784 1.7598 1.6376 k2$k20 時 k2m= 0.1493 0.4167 0.7867 0.4807 0.4185 k2<k2〇 時 k2m= 0,0310 0.1340 0.4991 0.2325 0.1559 d2$d2〇 時 d2m(nm)= 〇〇 〇〇 30.06 87.34 〇〇 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 126.07 175.09 20.53 70.06 130.30 情況 1-16 ni〇 1.7210 ki〇 0.0630 di〇(nm) 220.18 n2〇 1.7329 k2〇 0.1973 d2〇(nm) 207.16 106503-970626.doc -12- 1303451 Πι =n]〇0^nim— 1.7917 rhCnu)時 nlm= 1.6626 ki 2ki〇 時 k!m - 0.1377 kKkw 時 k!m= 0.0303 di $di〇 時 din^nm)^ OO 山<山〇 時 dlm(nm)= 147.71 n2^n2()時 n2m= 1.9597 n2<n2()時 n2m= 1.5656 k：2 —k：2〇 時 k：2m= 0.3989 k2<k：2〇 時 k2m= 0.1211 d2 —d2〇 時 d2m(nm)= OO d2<d2〇 時 d2m(nm)= 174.03 為了達成上述目的之本發明之第二態樣的反射防止膜， 其係在半導體裝置之製造步驟中，以具有190至丨95 nm之波 長且數值孔徑超過1 ·〇而1 ·丨以下之曝光系統對光阻層進行 曝光時所用之在光阻層及矽半導體基板之表面之間形成之 具有雙層構造者。此外，為了達成上述目的之本發明之第 二態樣之曝光方法，其係在半導體裝置之製造步驟中，以 具有190至195 nm之波長且數值孔徑超過1〇而υ以下之曝 光系統，在光阻層與矽半導體基板之表面之間形成具有雙 層構仏之反射防止臈的狀態下，對該光阻層進行曝光者。 並且’本發明之第二態樣之反射防止 態樣之曝光方法，其特徵為： 弟- 、下層的複折 在反射防止膜所包含 射率N2分別為 Ni=n,-k]i 之上層的複折射率％ N2=n2_k2i nm)，下層之臈厚為d2(單位：nm)， 2〇, d2G]之值之組合，在選擇以下情 上層之膜厚為d!(單位·· 作為[η丨〇, k,0, di〇, n2。，k 106503-970626.doc 13 1303451 況[2_01]至情況[2_16]中任何一者時， ⑴、k〗、d!、n2、k2、旬滿足如下關係式： {(n1-n1〇)/(nlm.n1〇)}2+{(k1.k1〇)/(klm.kl〇)}2+{(dl.di〇)/(dlm. di〇)} +^n2-n2〇)/(n2m-n2〇)}2+{(k2-k2〇)/(k2rn-k20)}2+{(d2-d2〇)/ (d2m_d2〇)}2 S 1 其中，依⑴及n10之大小關係來採用在該情況中的nlm的值， 依1^及1^1()之大小關係來採用在該情況中的的值，依山及 di〇之大小關係來採用在該情況中的心⑺的值，依“及η2()之大 小關係來採用在該情況中的n2m的值，依匕及k2〇之大小關係 來採用在該情況中的的值，依d2&d20之大小關係來採用 在該情況中的d2m的值。 情況 2-01 2-02 2-03 2-04 2-05 Πιο 2.1270 1.9689 1.8874 1.9059 1.7643 ki〇 0.0000 0.1461 0.1027 0.0744 0.0947 di〇(nm) 17.47 29.67 21.38 15-49 94.08 ^20 2.3628 3.1616 1.9199 1.8297 1.7955 k2〇 0.9776 0.5440 0.3802 0.2998 0.6320 d2〇(nm) 21.04 39.98 139.31 207.65 32.98 2.2256 2.0568 1.9734 2.0082 1.8353 ni<n10 日寺 nlm= 2.0472 1.9010 1.8223 1.8296 1.7330 以“時klm= 0.0938 0.2244 0.1768 0.1635 0.1575 ki <ki〇 時 klm= 0.0000 0.0685 0.0175 0.0000 0.0495 山-山〇 時 dlm(nm)= 20.80 34.77 29.62 23.26 112.91 山<山〇 時 dlm(nm)= 14.63 25.76 16.06 10.49 87.82 n2$n2G 時 n2m= 2.4916 3.3028 2.0581 1.9623 1.9074 n2<n2G 時 n2m= 2.2319 3.0031 1.7577 1.6665 1.6538 k2$k2〇 時 k2m= 1.1151 0.7242 0.5735 0.4524 0.7450 k2<k2〇 時 k2m== 0.8400 0.4156 0.2710 0.2031 0.5085 d2gd2〇 時 d2m(nm)= 24.36 42.69 OO OO 38.62 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 18.12 37.46 80.09 126.81 27.34 106503-970626.doc -14 - 1303451 情況 2-06 2-07 2-08 2-09 2-10 Πιο 1.7803 1.7743 1.7445 1.7294 1.7425 kio 0.0868 0.0850 0.0789 0.0717 0.0762 di〇(nm) 93.23 91.77 92.02 166.39 161.95 n20 1.9791 1.8636 1.7368 1.9163 1.9299 让2〇 0.3951 0.2810 0.2206 0.6369 0.3467 d2〇(nm) 77.05 139.87 212.33 26.72 78.23 時 nlm= 1.8462 1.8349 1.8028 1.8016 1.8041 111<1110時111„1= 1.7475 1.7473 1.7193 1.7039 1.7237 0.1496 0.1408 0.1323 0.1330 0.1299 ki <ki〇 時 kim= 0.0394 0.0374 0.0301 0.0370 0.0455 dgdw 時 dlm(nm)= 109.31 108.27 115.67 209.20 195.88 di<d1()時 dlm(nm)= 87.00 86.56 85.73 157.85 156.76 n2Sn2()時 n2m= 2.1009 1.9987 1.8971 2.0476 2.0364 n2<n2〇 時 n2m= 1.8504 1.7392 1.6175 1.7703 1.8051 —k：2〇 時 k2m= 0.5318 0.4468 0.3623 0.7342 0.4294 k2<k：2〇 時 k2m= 0.2922 0.2015 0.1499 0.5070 0.251—6 d2-d2〇 時 d2m(nm)= 85.43 〇〇 〇〇 31.20 85.58 d2<d2GB 夺 d2m(nm)= 68.38 126.05 181.56 22.38 72.33 情況 2-11 2-12 2-13 2-14 2-15 ni〇 1.7364 1.7194 1.7189 1.7279 1.7039 ki〇 0.0767 0.0663 0.0609 0.0714 0.0620 di〇(nm) 160.57 160.35 240.33 230.11 268.01 n2〇 1.7865 1.6960 2.2401 1.8887 1.7359 k20 0.2463 0.1988 0.7138 0.3299 0.2398 d2〇(nm) 145.39 214.32 17.92 78.68 158.55 叫-nH)時 nlm= 1.7918 1.7729 1.7932 1.7879 1.7579 ni <!!!〇 時 nlm= 1.7262 1.6947 1.6903 1.7176 1.6407 0.1172 0.1176 0.1266 0.1177 0.1322 ki <ki〇B^k]m= 0.0534 0.0312 0.0317 0.0558 0,0228 dgcho 時 dlm(nm)= 198.97 OO OO OO OO Φ<ί1ι〇 時 dlm(nm)= 157.73 149.13 225.89 226.73 223.91 n2^n2〇 時 n2m= 1.8969 1.9046 2.4255 2.0020 1.9149 η2<η2〇時 ri2m= 1.6706 1.5895 2.0733 1.8277 1.4543 k2$k20 時 k2m= 0.3435 0.2910 0.8416 0.3876 0.4261 k2<k20 時 k2m= 0.1729 0.1351 0.5371 0.2258 0.1424 106503-970626.doc 15 1303451 d2$d2〇 時 d2m(nm)= 161.62 oo 21.50 87.70 oo d2<d2()時 d2m(nm)= 139.39 187.96 15.15 76.00 129.53 情況 2-16 n10 1.7046 kio 0.0595 di〇(nm) 264.54 n2〇 1.7170 k2〇 0.1955 d2〇(nm) 223.28 η】—n1(^_nlm= 1.7716 ηΚηκ)時 nlm= 1.6465 1^社1〇時]^= 0.1321 0.0178 dgdio 時 dlm(nm)= oo di<d1()時 dlm(nm)= 160.48 n2gn2G 時 n2m= 2.1001 η2<η2〇 時 n2m= 1.4760 k2^k：2〇 時 k2m= 0.4081 k2<k20 時 k2m= 0.1085 d2^d2〇 時 d2m(nm)= oo d2<d2〇 時 d2m(nm)= 143.86 為了達成上述目的之本發明之第三態樣的反射防止膜， 其係在半導體裝置之製造步驟中，以具有190至195 nm之波 長且數值孔徑超過1.1而1.2以下之曝光系統對光阻層進行 曝光時所用之在光阻層及矽半導體基板之表面之間形成之 具有雙層構造者。此外，為了達成上述目的之本發明之第 三態樣之曝光方法，其係在半導體裝置之製造步驟中，以 具有190至195 nm之波長且數值孔徑超過1.1而1.2以下之曝 光系統，在光阻層與矽半導體基板之表面之間形成具有雙 層構造之反射防止膜的狀態下，對該光阻層進行曝光者。 並且，本發明之第三態樣之反射防止膜或本發明之第三 106503-970626.doc 16 1303451 態樣之曝光方法，其特徵為： 下層的複折 在反射防止膜所包含之上層的複折射率Nl、 射率n2分別為

Ni=ni-kii 1^2 = ^2"^21 上層之膜厚為dl (單位·· nm)，下層之膜厚為d2(單位㈣， 作為[n10’ k]。“ 10, n2。，k2。，d2〇]之值之組合，在選擇以下情 況[3-01]至情況[3-14]中任何一者時， n】、k】、d!、n2、k2、d2滿足如下關係式： {(ni-n1〇)/(nlm.n1〇)}2+{(k1.k1〇)/(klm.kl〇)}2+{(dl.d^ dio)} +{(n2-ii2())/(n2m-n2〇)} +{(k2-k2〇)/(k2m-k2())}2+{(d2-d20)/ (d2m-d2〇)}2 ^ 1 其中，依…及⑴❹之大小關係來採用在該情況中的的值， 依1^及1^()之大小關係來採用在該情況中的]的值，依1及 d10之大小關係來採用在該情況中的dlm的值，依n2&n2〇之大 小關係來採用在該情況中的的值，依k2&k2()之大小關係 來採用在該情況中的kh的值，依d2及d2〇之大小關係來採用 在該情況中的d2m的值。 情況 3-01 3-02 3-03 3-04 3-05 Πιο 2.1010 1,9972 1.8971 1.8903 1.7614 ki〇 0.0000 0.1417 0.0932 0.1047 0.0933 di〇(nm) 18.86 29.97 20.09 13.40 99.78 n2〇 2.3980 3.9849 1.8912 1.7190 1.8773 k2〇 0.9577 0.5156 0.3589 0,2691 0.6361 d2〇(nm) 20.51 29.99 144.86 225.69 29.70 rM-ηκ)時 nim= 2.1902 2.0806 1.9757 1.9938 1.8213 106503-970626.doc 1303451 ηι <1^0 時 nlm= 2.0333 1.9400 1.8442 1.8243 1.7445 kj ^kioQ^kim^ 0.0791 0.2081 0.1538 0.1917 0.1313 k】<k10 時 klm= 0.0000 0.0680 0.0073 0.0023 0.0538 dgdu)時 dlm(nm)= 22.17 34.24 27.46 20.29 118.37 di<d1()時 dim(nm)= 16.20 26.95 16.03 9.40 96.05 n2Sn2〇 時 2.5150 4.1060 2.0062 1.8367 1.9517 n2<n2〇B^n2m=: 2.2758 3.8579 1.7470 1.5737 1.7548 k：2〇 時 k2m= 1.0902 0.6644 0.5181 0.3688 0.7101 k2<k20 時 k2m= 0.8269 0.4039 0.2637 0.1833 0.5274 d2^d2〇 時 d2m(nm)= 23.39 31.19 〇〇 〇〇 33.13 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 17.92 28.87 85.53 141.88 25.36 情況 3-06 3-07 3-08 3-09 3-10 ni〇 1.7825 1.7569 1.7277 1.7272 1.7147 ki〇 0.0898 0.0868 0.0740 0.0744 0.0633 di〇(nm) 97.07 96.31 94.69 178.89 164.15 ^20 2.0041 1.7847 1.6779 2.1865 1.6838 k20 0.3750 0.2610 0.2014 0.6947 0.1862 d2〇(nm) 75.78 148.77 220.98 19.20 215.48 n】 1.8327 1.7995 1.7711 1.7845 1.7573 η】 <ni〇時nim= 1.7698 1.7544 1.7097 1.7167 1.6822 0.1223 0.0982 0.1152 0.1077 0.1011 kKkjo 時 klm= 0.0533 0.0642 0.0321 0.0488 0.0264 di-d10 時 dlm(nm)= 109.28 111.91 114.36 218.45 〇〇 山<山〇 時 dlm(nm)= 94.62 95.76 89.11 175.03 147.22 n2^n2〇0^n2m= 2.0899 1.8293 1.7201 2.2837 1.7321 n2<n2〇B^n2m= 1.9035 1.6980 1.5934 2.0604 1.6046 k2^k2〇 時 k2m= 0.4366 0.3015 0,2464 0.7527 0.2137 k2<k2〇 時 k2m= 0.2899 0.2021 0.1479 0.5549 0.1380 d2gd2〇 時 d2m(nm)= 81.59 161.61 〇〇 21.11 235.37 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 70.00 146.51 196.47 16.79 195.03 情況 3-11 3-12 3-13 3-14 ni〇 1.7036 1.7000 1.7012 1.7028 ki〇 0.0666 0.0723 0.0708 0.0661 di〇(nm) 228.90 216.03 209.55 205.70 n2〇 2.1518 1.7881 1.7244 1.7099 让20 0.6409 0.3189 0.2345 0.1906 106503-970626.doc -18- 1303451 d2〇(nm) 21.01 93.79 164.15 230.44 m-nH)時 nlm= 1.7333 1.7203 1.7336 1.7514 n! <n10 時 nlm= 1.6243 1.6387 1.6472 1.6539 k! 時 kim= 0.1086 0.1103 0.1181 0.1191 kKkioBfki^ 0.0356 0.0460 0.0368 0.0268 山-山〇 時 dlm(nm)= OO 227.26 237.88 OO 山<山〇 時 dlm(nm)= 181.97 190.09 179.63 173.04 n2-n2G 時 n2m= 2.3031 1.9012 1.8497 1.8964 n2<n2〇0^n2m= 2.0795 1.7532 1.6568 1.5385 k：2〇 時 k2m= 0.7063 0.3281 0.3333 0.3179 k：2<k2〇 時 k2m= 0.5137 0.2264 0.1529 0.1170 d2-d2〇 時 d2m(nm)= 24.52 111.38 OO OO d2<d2G 時 d2m(nm)= 19.07 89.55 150.63 157.43 為了達成上述目的之本發明之第四態樣的反射防止膜， 其係在半導體裝置之製造步驟中，以具有190至195 nm之波 長且數值孔徑超過1.2而1.3以下之曝光系統對光阻層進行 曝光時所用之在光阻層及矽半導體基板之表面之間形成之 具有雙層構造者。此外，為了達成上述目的之本發明之第 四態樣之曝光方法，其係在半導體裝置之製造步驟中，以 具有190至195 nm之波長且數值孔徑超過1.2而1.3以下之曝 光系統，在光阻層與矽半導體基板之表面之間形成具有雙 層構造之反射防止膜的狀態下，對該光阻層進行曝光者。 並且，本發明之第四態樣之反射防止膜或本發明之第四 態樣之曝光方法，其特徵為： 在反射防止膜所包含之上層的複折射率N!、下層的複折 射率N2分別為

Ni=ni -ki i N2=n2-k2i 106503-970626.doc -19- 1303451 上層之膜厚為di (單位：nm)，下層 、 層之膜厚為d2(單位·· nm)， 作為[η丨〇，k丨〇，山〇，n2〇，k20，d20]之值之έ八 』值之組合，在選擇以下情 況[4-01]至情況[4-10]中任何一者時， η!、k!、d】、n2、k2、d2滿足如下關係式： 山 〇)}2+{(n2-n20)/(n2m_n20)}2+{(k2_k2〇)/(k2m_k2〇)}2+{(d2-d2〇)/ (d2m-d2〇) } 2 S 1 其中，依n^n10之大小關係來採用在該情況中的^的值， 依心及!^之大小關係來採用在該情況中的的值，依^及 d10之大小關係來採用在該情況中的心⑺的值，依“及n2〇之大 小關係來採用在该情況中的的值，依匕及之大小關係 來採用在該情況中的kh的值，依d2及d20之大小關係來採用 在該情況中的d2m的值。 情況 4-01 4-02 4-03 4-04 4-05 Πιο 2.0750 2.0118 1.8885 1.8806 1.7567 ki〇 0.0000 0.1190 0.0999 0.1003 0.0923 di〇(nm) 20.30 29.87 17.71 13.44 108.92 Π20 2.4310 4.0092 1.7811 1.7062 2.0485 k20 0.9366 0.5022 0.3211 0.2477 0.6631 d2〇(nm) 19.90 29.99 159.56 227.84 23.68 nj^nu)時 nlm= 2.1541 2.0844 1.9589 1.9713 1.7997 r^Cnu)時 nlm= 2.0215 1.9638 1.8538 1.8291 1.7557 ki =ki〇B^kjm - 0.0610 0.1705 0.1459 0.1729 0.0954 ki <ki〇 時 k!m= 0.0000 0.0518 0.0187 0.0078 0.0655 山―d10 時 dlm(nm)= 23.54 33.58 23.82 19.76 125.01 di<d1()時 dlm(nm)= 18.03 27.42 15.13 10.09 108.67 n2 —n2()時 n2m= 2.5291 4.1084 1.8635 1.7809 2.0547 n2<n2G 時 n2m= 2.3203 3.9019 1.6624 1.5899 1.9572 k2^k20 時 k2m= 1.0610 0.6325 0.4092 0.3139 0.6691 106503-970626.doc -20- 1303451 k2<k：2〇 時 k2m= 0.8178 0.4040 0.2433 0.1776 0.5710 d2-d2()時 d2m(nm)= 22.43 30.97 oo oo 23.86 d2<d2Q 時 d2m(nm)= 17.62 29.03 129.86 149.42 21.22 情況 4-06 4-07 4-08 4-09 4-10 ηιο 1.7300 1.7016 1.7036 1.7088 1.7083 kio 0.0690 0.0665 0.0722 0.0700 0.0641 di〇(nm) 99.33 227.28 216.05 208.98 205.66 n2〇 1.7059 2.1201 1.7959 1.7311 1.7076 k2〇 0.1911 0.6392 0.3181 0.2343 0.1900 d2〇(nm) 215.34 21.82 93.13 163.14 228.20 ni^ni〇B^mm= 1.7599 1.7325 1.7213 L7343 1.7487 η] <ni〇 時 nim= 1.7290 1.6697 1.6816 1.6905 1.6839 kgku)時 klm= 0.0744 0.1071 0.1083 0.1002 0.0965 ki <1^〇 時 klm= 0.0522 0.0350 0.0475 0.0408 0.0326 114.51 249.66 226.44 234.14 oo di<d1()時 dlm(nm)= 98.99 206.91 203.38 198.02 187.04 n2^n2〇B^n2m= 1.7114 2.2630 1.9107 1.8583 1.8700 n2<n20 時 n2m= 1.6501 2.0448 1.7644 1.6757 1.5497 k2^k20 時 k2m= 0.1929 0.7020 0.3809 0.3287 0.3066 k2<k20 時 k2m= 0.1524 0.5119 0.2256 0.1573 0.1188 d2-d2〇 時 d2m(nm)= 219.55 25.26 110.64 oo CO d2<d20 時 d2m(nm)= 205.88 19.68 89.45 150.12 160.78 為了達成上述目的之本發明之第五態樣的反射防止膜， 其係在半導體裝置之製造步驟中，以具有190至195 nm之波 長且數值孔徑超過1.3而1.4以下之曝光系統對光阻層進行 曝光時所用之在光阻層及矽半導體基板之表面之間形成之 具有雙層構造者。此外，為了達成上述目的之本發明之第 五態樣之曝光方法，其係在半導體裝置之製造步驟中，以 具有190至195 nm之波長且數值孔徑超過1.3而1.4以下之曝 光系統，在光阻層與矽半導體基板之表面之間形成具有雙 層構造之反射防止膜的狀態下，對該光阻層進行曝光者。 106503-970626.doc -21 - 1303451 並且，本發明之第五態樣之反射 恶樣之曝光方法’其特徵為： 防止膜或本發明 之第五 在反射防止膜所包含 射率n2分別為 N1=n1-kji 之上層的複折射率％ 下層的複折 N2=n2-k2i 上層之膜厚為（單位：nrn、，4 nm)下層之臈厚為d2(單位：nm)， 作為[ni〇, k】0, di〇, n20, k d ]之值 J 組合，在選擇以下情 況[5-01]至情況[5-07]中任何一者時， ⑴、k丨、d丨、n2、k2、d2滿足如下關係式： 山❶)}2+{(n2-n2抑2m-n2G)}2+{(k2_k2G)/(k2m_k2Q)}2+{(d^^ (d2m_d2〇)}2 $ 1 其中，依⑴及…❾之大小關係來採用在該情況中的的值， 依]^及1^10之大小關係來採用在該情況中的kim的值，依1及 d1〇之大小關係來採用在該情況中的d〗m的值，依“及n2〇之大 小關係來採用在該情況中的的值，依匕及匕❶之大小關係 來採用在該情況中的kh的值，依七及d20之大小關係來採用 在該情況中的d2m的值。 情況 5-01 5-02 5-03 5-04 5-05 Πιο 2.0901 2.0375 1.8787 L8780 1.7009 ki〇 0.0000 0.0819 0.1028 0.0706 0.0609 di〇(nm) 20.79 29.12 16.60 14.89 160.18 ^20 2.4315 3.6552 1.7172 1.7467 1.6995 k20 0.9254 0.4960 0.2840 0.2361 0.1745 d2〇(nm) 20.34 34.09 167.85 221.06 215.71 106503-970626.doc -22- 1303451 2lli〇日守nim— 2.1532 2.0916 1.9323 1.9461 1.7131 ni<n1(^_nlm= 2.0485 1.9946 1.8625 1.8482 1.6965 ki — ki〇 時 klm= 0.0301 0.1157 0.1287 0.1125 0.0797 ki<ki〇0^kim= 0.0000 0.0234 0.0358 0.0000 0.0529 di 時 dim(nm)== 23.53 31.97 21.01 20.40 168.49 di < 山〇 時 dim(nm)= 19.45 27.24 15.35 12.65 156.71 112^112。時112111= 2.4915 3.7301 1.7470 1.7894 1.7056 n2<n2G 時 n2m= 2.3369 3.5977 1.6335 1.6492 1.6786 k2^k2〇 時 k2m= 1.0253 0.5706 0.3145 0.2771 0.1981 k2<k20 時 k2m= 0.8408 0.4125 0.2297 0.1801 0.1502 d2^d2G 時 d2m(nm)= 22.48 35.05 OO OO 219.96 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 18.31 33.41 144.47 152.04 200.15 情況 5-06 5-07 Πιο 1.7204 1.7142 kio 0.0677 0.0552 di〇(nm) 231.66 225.66 ^20 2.2460 1.7026 k2〇 0.6523 0.1831 d2〇(nm) 18.88 210.32 rii-ηκ)時 nlm= 1.7346 1.7449 ni <n丨〇 時 nlm= 1.7142 1.7015 k】—k1(^klm= 0.0791 0.0776 kKku)時 klm= 0.0480 0.0279 φ-φ(^(11ηι(ηιη)= 241.66 269.84 di<di〇afdim(nm)= 227.75 215.83 η〗 —n2G 時 n2m= 2.3315 1.8141 n2<n2G 時 n2m= 2.2068 1.6257 k2-k20 時 k2m= 0.6941 0.2591 k2<k：2〇 時 k2m= 0.5188 0.1258 d2-d2()時 d2m(nm)= 20.91 OO d2<d2〇 時 d2m(nm)= 17.96 186.01 本發明之第一態樣至 半導體裝置的極微細圖 導體基板上成膜及成形 第五態樣之曝光方 案加工，具體而言 出本發明之反射防 法，適用於例如 ，包含：在矽半 止膜之步驟；將 106503-970626.doc -23- 1303451 具有感光作用之光阻層塗佈及形成於反射防止膜上之步 驟；以曝光光線（紫外線）選擇性地曝光光阻層而使其感光之 步驟；及藉由顯影光阻層而得到所需之光阻圖案之步驟。 本發明之第一態樣至第五態樣之反射防止膜或本發明之 弟心、樣至弟五怨樣之曝光方法（以下，有時會將此等簡單 地總稱為本發明）中，曝光光線（紫外線）具有19〇 nm至195 nm之波長，然而’以具有192_至194111]1之波長為佳更 具體而a，更以使用波長193 nm之ArF激光雷射作為曝光光 源為佳。 此外，以滿足di^ 250且滿足1^ 250為佳，換言之，以反 射防止膜的上層之膜厚不超過25〇 nm，且下層之膜厚亦不 起過25 0 nm為佳。上層之膜厚超過mo nm4且下層之膜厚 超過250 nm的話，在藉以曝光光線曝光並顯影光阻層後， 以該光阻層作為蝕刻用光罩而對矽半導體基板進行蝕刻加 工的步驟中，光阻層之光阻圖案尺寸與實際之矽半導體基 板之蝕刻加工尺寸之差的所謂加工轉換差（亦稱為尺寸轉 換篁或尺寸偏差）會過大，從而有在梦半導體基板上無法得 到具有所需之形狀或尺寸之圖案之虞。 更進一步地，光阻層之折射率以丨6〇至18〇為佳。在使用 以不在此範圍内之光阻材料所形成之光阻層的情況中，即 使為符合上述(η】、kl、d】、〜、匕、之條件的種種組合 中任何一種的反射防止膜，纟由與該數值孔徑對應之曝光 光線之入射角(最大入射角Θ—)至垂直入射角(最小入射 角θίη‘η，具體而言為〇度）為止的整個區域中，難以使光 106503-970626.doc -24- 1303451 阻層崚矽半導體基板之界面上之反射率成為〇·4%以下，恐 有無法得到良好之光阻圖案之虞。 /夕’在以下說明中，對於由與該數值孔徑對應之曝光 光線之入射角(最大入射角θίη__)至垂直入射角(最小入射 角ein-min)為止的整個區域，有時將稱為「與該曝光系統之 數值孔徑NA對應之入射角整個區域」或單單稱為「 區域」。 匕卜光阻層之膜厚以欲形成之最小光阻圖案尺寸之2 倍至5倍左右為佳。光阻層之膜厚未滿最小之光阻圖案尺寸 之2倍的情況中，料將光阻層圖案化成指定之圖宰，秋 而，在光阻層之圖案化後姓刻石夕半導體基板時，恐有益法 良好地㈣之虞。此外，亦有光阻層中之膜缺陷數增大之 虞’在光阻層光阻層之臈厚超過最小光阻圖案 之5倍的情況中’被圖案化之光阻層會倒塌，而有無法進行 矽半導體基板之良好圖案化之虞。 反射防止膜之上層及下居太mi 下層在構造上所包含之材料，如為 滿足上述之（ni、k!、d,、n，、V 、 2 ^、七）之條件的種種組合者 的話，可為任何材料。例如’作為上層、下層所包含之材 枓，可為局分子材料、無機氧化物材料、全 之複合材料。具體而言，例如有 ，、及此4

w — 有聚亞胺、SiCH膜、SiCHN 膜、環氧系熱硬化樹脂、丙婦糸 巧柯糸硬化樹脂、環氧系紫 硬化樹脂、及丙烯系紫外線硬化樹脂。 ί 線 此外，在光阻層上進一步盘 少為了光阻層之保護等，亦 置由有機物或無機物所形成 又保濩層，具體而言，例如可 106503-970626.doc -25- 1303451 设置由聚乙歸醇、非晶質氣代聚合物或NaCl所形成之保禮 層。 此外，為了改善在反射防止膜上所形成之光阻層與反射 方止膜之間等被合性等，亦可對反射防止膜所包含之上層 的表面上，藉由矽烷偶合劑等進行表面改質處理。 S通吊，在單層的反射防止膜方面，無論如何地變化該膜 厚及複折射率，遍及與相當之曝光系統的數值孔徑NA對應 之入射角i個區域’均無法使反射率成為G.4%以下。此外， 如反射防止膜之膜厚過厚，則在藉由曝光光線使光阻層曝 光颂〜後，在蝕刻加工矽半導體基板之步驟中，將會發 生加工轉換差之問題。 另方面，在本發明，藉由在光阻層與矽半導體基板之 間形成膜厚及複折射率在特定範圍内的雙層構造之反射防 止膜’、遍及與相當之曝光系統之數值孔徑na對應之入射角 :區域，可使反射率成為〇·4%以下，得到具有更佳形狀之 光阻圖案’而可從事比以往更進-步的極微細加工。換言 之，曝光系統之數值孔徑财分別為ΝΑ^ 1•叫、i 〇<na -1.1 日守 1.1 < ΝΑ$ 1·2時、1·2< NAS 1.3 時、1.3 < NA$ 14時’藉由雙層構造之反射防止膜之膜厚及複折射率滿足 上述條件’遍及從與相t之數值孔徑NA對應之曝光光線的 射角至垂直入射之整個區域，可使反射率成為以下 之…果，可彳于到良好的光阻形狀。此外，可抑制加工轉換 差較小。 【實施方式】 106503-970626.doc • 26 - 1303451 以下，將參照圖式，依實施例來說明本發明，然而首先 說明在應用本發明時，遍及與相當的曝光系統之數值孔徑 να對應之入射角全區域（與曝光系統之數值孔徑^^八對應的 曝光光線之由入射角至垂直入射止之整個區域），反射率成 為0.4%以下之理由。 以反射防止膜的上層之膜厚山由1011111至25〇 (最大入射角ein_max)至垂直入射（最小入射角度） 的’即人射角全區域中的反射率成為最小的方式，進行了 上層及下層的複折射率Nl、&的最佳化模擬。 為一刻度，及下層之膜厚1亦由10 11111至25〇 nmwi〇 nm為 亥丨度的方式，在各組合中，使曝光系統之數值孔徑ΝΑ成 為1·〇、1.1、1.2、1.3及1.4時，以使對應之最斜向之入射角 在此計算中，雙層反射防止臈之反射率之計算採用了特 性矩陣之計算手法（參考：光學薄膜之基礎理論，小檜山光 信著，平成15年，0ptronics社發行）。此外，上層及下層之 複折射率之最佳化採用了 Fletcher_Reeves之最佳化法曰(參 考：非線性最佳化問題j. Kwalick、M R⑽晴ne著山 本善之、小山健夫譯，昭和45年，培風館發行）。 在最佳化，數值孔徑NA^.〇時，將入射肖全區域二十等 分。並且’計算出各入射角的反射率，以各入射角之反射 率的平方和最小化之方式進行。此外，對於數值孔徑财為 1.1、1.2、1.3及1.4時，則分別以22等分、24等分、％等分 及28等分之各人射角的反射率，進行了同樣的計算。、刀 如此一來，在使曝光系統的數值孔徑财為mm 106503-970626.doc -27- 1303451 1.3及1.4，使上層之膜厚屯由ι〇 n 土 nmu 1〇 nm為早位 ::並進一步使下層之膜輪㈣―_10 ㈣化時’在各情況中，藉由上述的方法進行上層 ：稷折射率之取佳化’可得到上層及下層之最佳的 . j用如此侍到之的上層及下層之複折射 丁此外圖1至圖5分別為由理論計算所求得的在曝光系 統之數值孔徑NA分別為10、1.1、1.2、1.3、4時之上層 及下層的各膜厚的依人射角全區域中之反射率最小 化之條件（最佳的上層及下層之複折射率①、N2)之反射率 之最大值。 率NAN2，求出在相關的與曝光系統之數值孔徑NA對應的 由最斜向之入射角（最大入射角θ“η)至垂直入射（最小入 射角ein.min=G度）為止之範圍中的反射率内之最大值，即入 射角全區域中之反射率内之最大值。此結果如圖1至圖5所 由此專的圖1至圖5可知，最大反射率成為❶以下之膜 厚條件存在於各數值孔徑NA的情況。 此外，之所以未進行比25〇 nm更厚之情況之計算的原因 在於··如果為這以上之膜厚，則蝕刻步驟中之加工轉換差 會變大’無法進行良好之矽半導體基板之加工之故。 在使曝光系統的數值孔徑NA為1·0、1·1、1·2、1.3及1·4， 使上層之膜厚由10 nms250 nm以10 nm為單位變化，下 層之膜厚t亦由1〇 nms 250 nm以10 nm為單位變化時的各 1*月況中在使為了最佳化之評估函數的反射率之平方和為 極小的膜厚條件中，在圖丨至圖5中，最大反射率為〇.4〇/〇以 106503-970626.doc -28- 1303451 I之區域的條件便為最適當之臈厚條件，與此膜厚條件對 之上層及下層的複折射率會最佳的複折射率。 並且’以圖1至圖5為依據，更進一步對上層之膜厚cU及 I層之膜厚d2以更小的單位，求出與該膜厚條件對應之上 層及下層之複折射率為最佳之複折射率之詳細内容。 依此結果，得到如下之最佳複折射率與膜厚之組合。亦 又g之反射P方止臈所包含之上層（位於距石夕半導體基板 表面較通的層）的複折射率為N|、下層（料導體基板之表 面上所得成之層）的複折射率為，使n,G、n20、k,Q、及k2〇, 分別為以

Ni=n1-k1i N2==n2-k2i 定義之量’並使d丨❶為上層之膜厚(單位：nm)，d2。為下層之 膜厚（單位：nm)時，如下幻、表2所示之[叫，kiQ，dw k2〇’d20]之值之組合會為最佳的組合’亦即，其為可得到反 射率之極小值之組合。此外’[情況A_叫至[情況Μ]為 财吐0時之值，[情況Β·〇1]至[情況Bi6wna=i丨時之 值，[情況C-01]至[情況2時之值，[情況d_〇i] 至[情況D-10]為NA=1.3時之值，[情況匕〇1]至[情況e_〇7]為 ΝΑ=1·4時之值。亦即，依上述說明之條件，na=i 〇時，可 在16個點（16個[1110, kl0, dl〇, n2〇, k2〇, “]的組合）得到反射 率之極小值’ NA=1. i時’可在16個點(16個[n丨。，h“丨。，、， k2〇’ d20]的組合）得到反射率之極小值，NA=1 2時’可在μ 個點（14個[n1()，k〗〇, d〗〇, n2G，k2〇, d2G]的組合）得到反射率之 106503-970626.doc -29- 1303451 極小值，NA=1.3 時，可在 10個點（10個[n1G，k1()，d1()，n2〇, k20, d20]的組合）得到反射率之極小值，NA= 1.4時，可在7個點（7 個[Πι〇，ki〇，di〇，Π20，k2G，d2〇]的組合）得到反射率之極小值。 [表1] 情況 A-01 A-02 A-03 A-04 A-05 A-06 A-07 A-08 ηιο 2.1616 1.9575 1.8783 1.8886 1.7671 1.7783 1.7756 1.7637 kio 0.0031 0.1578 0.1120 0.0828 0.0972 0.0854 0.0827 0.0788 dio(nm) 16.39 29.70 22.79 17.43 89.65 90.09 89.16 88.60 n2〇 2.3326 3.1421 1.9535 1.8540 1.7266 1.9451 1.8813 1.8074 k2〇 0.9955 0.5540 0.3987 0.3157 0.6265 0.4110 0.2980 0.2358 d2〇(nm) 21.81 39.99 133.42 201.01 35.79 78.70 136.86 201.53 情況 A-09 A-10 A-ll A-12 A-13 A-14 A-15 A-16 ΠΐΟ 1.7297 1.7402 1.7416 1.7346 1.7204 1.7293 1.7290 1.7210 kio 0.0695 0.0705 0.0723 0.0700 0.0573 0,0638 0.0672 0.0630 dio(nm) 159.09 157.00 154.81 154.48 226.55 221.51 219.00 220.18 Π20 1.8027 1.9115 1.8276 1.7635 1.9505 1.9167 1.7992 1.7329 k20 0.6176 0.3647 0.2602 0.2082 0.6496 0.3426 0.2416 0.1973 d2〇(nm) 30.94 79.38 140.99 205.63 25.08 78.00 142.68 207.16 情況 B-01 B-02 B-03 B - 04 B-05 B - 06 B-07 B-08 ni〇 2.1270 1.9689 1.8874 1.9059 1.7643 1.7803 1.7743 1.7445 kio 0.0000 0.1461 0.1027 0.0744 0.0947 0.0868 0,0850 0.0789 di〇(nm) 17.47 29.67 21.38 15.49 94.08 93.23 91.77 92.02 Π20 2.3628 3.1616 1.9199 1.8297 1.7955 1.9791 1.8636 1.7368 k20 0.9776 0.5440 0.3802 0.2998 0.6320 0.3951 0.2810 0.2206 d2〇(nm) 21.04 39.98 139.31 207.65 32.98 77.05 139.87 212.33 情況 B-09 B-10 B-ll B-12 B-13 B-14 B-15 B-16 Πιο 1.7294 1.7425 1.7364 1.7194 1.7189 1.7279 1.7039 1.7046 ki〇 0.0717 0.0762 0.0767 0.0663 0.0609 0.0714 0.0620 0.0595 di〇(nm) 166.39 161.95 160.57 160.35 240.33 230.11 268.01 264.54 n2〇 1.9163 1.9299 1.7865 1.6960 2.2401 1.8887 1.7359 1.7170 k20 0.6369 0.3467 0.2463 0.1988 0.7138 0.3299 0.2398 0.1955 d2〇(nm) 26.72 78.32 145.39 214.32 17.92 78.86 158.55 223.28 [表2] 情況 C-01 C-02 C-03 C-04 C-05 C-06 C-07 C-08 ni〇 2.1010 1.9972 1.8971 1.8903 1.7614 1.7825 1.7569 1.7277 ki〇 0.0000 0.1417 0.0932 0.1047 0.0933 0.0898 0.0868 0.0740 di〇(nm) 18.86 29.97 20.09 13.40 99.78 97.07 96.31 94.69 106503-970626.doc -30- 1303451 情況 C-01 C-02 C-03 C-04 C-05 C-06 C-07 C-08 Π20 2.3980 3.9849 1.8912 1.7190 1.8773 2.0041 1.7874 1.6779 k2〇 0.9577 0.5156 0.3589 0.2691 0.6361 0.3750 0.2610 0.2014 d2〇(nm) 20.51 29.99 144.86 225.69 29.70 75.78 148.77 220.98 情況 C-09 C-10 C-ll C-12 C-13 C-14 ni〇 1.7272 1.7147 1.7036 1.7000 1.7012 1.7028 ki〇 0.0744 0.0633 0.0666 0.0723 0.0708 0.0661 di〇(nm) 178.89 164.15 228.90 216.03 209.55 205.70 Π20 2.1865 1.6838 2.1518 1.7881 1.7244 1.7099 k20 0.6947 0.1862 0.6409 0.3189 0.2345 0.1906 d2〇(nm) 19.20 215.48 21.01 93.79 164.15 230.44 情況 D-01 D-02 D-03 D-04 D-05 D-06 D-07 D-08 ni〇 2.0750 2.0118 1.8885 1.8806 1.7567 1.7300 1.7016 1.7036 ki〇 0.0000 0.1190 0.0999 0.1003 0.0923 0.0690 0.0665 0.0722 dio(nm) 20.30 29.87 17.71 13.44 108.92 99.33 227.28 216.05 n2〇 2.4310 4.0092 1.7811 1.7062 2.0485 1.7059 2.1201 1.7959 k2〇 0.9366 0.5022 0.3211 0.2477 0.6631 0.1911 0.6392 0.3181 d2〇(nm) 19.90 29.99 159.56 227.84 23.68 215.34 21.82 93.13 情況 D-09 D-10 ni〇 1.7088 1.7083 ki〇 0.0700 0.0641 di〇(nm) 208.98 205.66 Π20 1.7311 1.7076 k20 0.2343 0.1900 d2〇(nm) 163.14 228.20 情況 E-01 E-02 E-03 E-04 E-05 E-06 E-07 ni〇 2.0901 2.0375 1.8787 1.8780 1.7009 1.7240 1.7142 ki〇 0.0000 0.0819 0.1028 0.0706 0.0609 0.0677 0.0552 di〇(nm) 20.79 29.12 16.60 14.89 160.18 231.66 225.66 n2〇 2.4315 3.6552 1.7172 1.7467 1.6995 2.2460 1.7026 k2〇 0.9254 0.4960 0.2840 0.2361 0.1745 0.6523 0.1831 d2〇(nm) 20.34 34.09 167.85 221.06 215.71 18.88 210.32 利用可得到反射率之極小值的上述之[η 1 ο，k 1 q，d 1 ο，η 2 〇， k2〇, d2G]之值的組合，可在整個相對的與曝光系統之數值孔 徑NA對應之入射角全區域中，使反射率成為0.4%以下。亦 即，基於上述組合即使在比對應之數值孔徑NA小的數值孔 徑NA的情況中仍可使反射率成為0.4%以下，依此觀點，可 見為有用之組合。在此’上述之[ni〇，ki〇，di〇，n2〇，k2〇，d2〇] 106503-970626.doc -31 - 1303451 之值的組合中，數值孔徑ΝΑ=1·0時之組合（[情況八^^至[情 況A-16])即使在數值孔徑NA為1.0以下時仍為有效之組 合。此外，數值孔徑ΝΑ=1·1時之組合（[情況8_〇1]至[情況 Β-16])即使在數值孔徑να為1.1以下時仍為有效之組合，並 在數值孔徑ΝΑ比1 ·0大且1 · 1以下時更為適合。更進一步 地，數值孔徑ΝΑ=1·2時之組合（[情況C-01]至[情況^4])即 使在數值孔徑N A為1 · 2以下時仍為有效之組合，並在數值孔 k NA比1 · 1大且1 · 2以下時更為適合。此外，數值孔徑n八=1.3 時之組合（[情況13_01]至[情況D_1〇])即使在數值孔徑^^八為

1.3以下呀仍為有效之組合，並在數值孔徑比u大且U 以下時更為適合。更進一步地，數值孔徑να=ι·4時之組合 ([It況Ε-01]至[情況E-〇7d即使在數值孔徑财為14以下時 乃為有效之組合，並在數值孔徑NA比1.3大且1.4以下時更 為適合。 上述之[n10 v λ ’ 10? 1G，n2〇，k2〇，d2G]之值之組合的各情況 中’將此等6個變數中之s 双τ之5個蜒數加以固定時，對於剩下的 一個變數變動到# # # _ 竹種&度時反射率會超過0·4%進行模擬。 依此結果，得到了 士 、 L ^ σ以下之表3至表6所示之變動容許範圍。 此外，設定如下： · ·。寸之η〗〇之最小值； 一反:率未超過。，時一小 d * 起過〇·4%時之ki〇之最大值； 羊未超過〇.4%時之di。之最小值； 106503-970626.doc -32- 1303451 di-Μ ΑΧ :反射率未超過0.4%時之d1G之最大值； n2-MiN :反射率未超過0.4%時之n2G之最小值； n2-MAX :反射率未超過0.4%時之n2G之最大值； k2-MIN ··反射率未超過0.4%時之k2G之最小值； k2-MAX :反射率未超過0.4%時之k2G之最大值； d2-MIN:反射率未超過0.4%時之d2G之最小值； ^2-MAX ： 反射率未超過0.4%時之d2G之最大值。 此外，[情況A-01]至[情況A-16]為ΝΑ=1·0時之值，[情況 Β-01]至[情況Β-16]為ΝΑ=1.1時之值，[情況C-01]至[情況 C-14]為ΝΑ=1·2時之值，[情況D-01]至[情況D-10]為ΝΑ=1.3 時之值，[情況Ε-01]至[情況Ε_07]為ΝΑ=1·4時之值。 表3 情況 A-01 A-02 A-03 A-04 A-05 A-06 A-07 Πΐ-ΜΑΧ 2.2660 2.0526 1.9695 1.9914 1.8452 1.8547 1.8491 Πΐ-ΜΙΝ 2.0674 1.8816 1.8041 1.8047 1.7221 1.7290 1.7286 kl-MAX 0.1058 0.2476 0.1956 0.17% 0.1791 0.1675 0.1627 kl-MIN 0.0000 0.0772 0.0266 0.0000 0.0475 0.0321 0.0280 di-MAx(nm) 19.64 35.17 31.59 26.35 108.00 108.98 109.36 di-MiN(nm) 13.49 25.28 16.46 11.04 81.48 80.83 80.19 Π2-ΜΑΧ 2.4717 3.2954 2.1133 2.0045 1.8644 2.0858 2.0287 Π2-ΜΙΝ 2.1929 2.9698 1.7768 1.6777 1.5730 1.7991 1.7335 k2-MAX 1.1482 0.7497 0.6196 0.4975 0.7644 0.5849 0.5031 k2-MIN 0.8579 0.4177 0.2781 0.2069 0.4915 0.2966 0.2049 d2-MAx(nm) 25.55 42.99 OO OO 43.06 90.20 OO d2-MiN(nm) 18.70 37.27 75.37 118.11 29.14 68.53 118.11 情況 A-08 A-09 A-10 A-ll A-12 A-13 A-14 ni-MAX 1.8363 1.8086 1.8145 1.8128 1.8044 1.8037 1.8053 ni-MIN 1.7192 1.6900 1.6996 1.7051 1.7002 1.6700 1.6857 kl-MAX 0.1158 0.1537 0.1529 0.1493 0.1428 0.1449 0.1450 kl-MIN 0.0215 0.0304 0.0296 0.0310 0.0277 0.0218 0.0296 di-MAx(nm) 112.80 OO 193.81 194.11 OO OO OO di-MiN(nm) 79.23 146.42 145.32 144.88 144.10 147.03 206.52 Π2-ΜΑΧ 1.9635 1.9536 2.0439 1.9727 1.9440 2.1270 2.0463 Π2-ΜΙΝ 1.6573 1.6453 1.7648 1.6802 1.6149 1.7784 1.7598 106503-970626.doc -33- 1303451 情況 A-08 A-09 A-10 A-ll A-12 A-13 A-14 k2-MAX 0.4587 0.7451 0.5149 0.1493 0.4167 0.7867 0.4807 k2-MIN 0.1553 0.4826 0.2558 0.0310 0.1340 0.4991 0.2325 d2-MAx(nm) OO 36.88 89.13 OO OO 30.06 87.34 d2-MiN(nm) 131.91 25.32 69.56 126.07 175.09 20.53 70.06 情況 A-15 A-16 Πΐ-ΜΑΧ 1.8030 1.7917 Πΐ-ΜΙΝ 1.6894 1.6626 kl-MAX 0.1411 0.1377 kl-ΜΓΝ 0.0354 0.0303 di-MAx(nm) OO OO di-MiN(nm) 206.86 147.71 Π2-ΜΑΧ 1.9388 1.9597 Π2-ΜΙΝ 1.6376 1.5656 k2-MAX 0.4185 0.3989 k2-MIN 0.1559 0.1211 d2-MAx(nm) OO OO d2.MiN(nm) 130.30 174.03 表4 情況 B-01 B-02 B-03 B-04 B-05 B-06 B-07 Πΐ-ΜΑΧ 2.2256 2.0568 1.9734 2.0082 1.8353 1.8462 1.8349 Πι-ΜΓΝ 2.0472 1.9010 1.8223 1.8296 1.7330 1.7475 1.7473 kl-MAX 0.0938 0.2244 0.1768 0.1635 0.1575 0.1496 0.1408 kl-MIN 0.0000 0.0685 0.0175 0.0000 0.0495 0.0394 0.0374 di-MAx(nm) 20.80 34.77 29.62 23.26 112.91 109.31 108.27 di-MiN(nm) 14.63 25.76 16.06 10.49 87.82 87.00 86.56 Π2-ΜΑΧ 2.4916 3.3028 2.0581 1.9623 1.9074 2.1009 1.9987 Π2-ΜΙΝ 2.2319 3.0031 1.7577 1.6665 1.6538 1.8504 1.7392 k2-MAX 1.1151 0.7242 0.5735 0.4524 0.7450 0.5318 0.4468 k2-MIN 0.8400 0.4156 0.2710 0.2013 0.5085 0.2922 0.2015 d2-MAx(nm) 24.36 42.69 OO OO 38.62 85,43 OO d2-MiN(nm) 18.21 37.46 80.09 126.81 27.34 68.38 126.05 情況 B-08 B-09 B-10 B-ll B-12 B-13 B-14 Πΐ-ΜΑΧ 1.8028 1.8016 1.8041 1.7918 1.7729 1.7392 1.7879 Πΐ-ΜΙΝ 1.7139 1.7039 1.7237 1.7262 1.6947 1.6903 1.7176 kl-MAX 0.1323 0.1330 0.1299 0.1172 0.1176 0.1266 0.1177 kl-MIN 0.0301 0.0370 0.0455 0.0534 0.0312 0.0317 0.0588 di.MAx(nm) 115.67 209.20 195.88 198.97 OO OO OO d 卜 MiN(nm) 85.73 157.85 156.76 157.73 149.13 225.89 226.73 Π2-ΜΑΧ 1.8971 2.0476 2.0363 1.8969 1.9046 2.4255 2.0020 Π2-ΜΙΝ 1.6175 1.7703 1.8051 1.6706 1.5895 2.0733 1.8277 k2-MAX 0.3623 0.7342 0.4294 0.3435 0.2910 0.8416 0.3876 k2-MIN 0.1499 0.5070 0.2516 0.1729 0.1351 0.5371 0.2258 d2-MAx(nm) OO 31.20 85.58 161.62 OO 21.50 87.70 106503-970626.doc -34- 1303451 情況 Β·08 Β-09 Β-10 Β-11 Β-12 Β-13 Β-14 d2-MiN(nm) 181.56 22.38 72.33 139.39 187.96 15.15 76.00 情況 B-15 B-16 Πΐ-ΜΑΧ 1.7579 1.7716 Πΐ-ΜΙΝ 1.6407 1.6465 kl-MAX 0.1322 0.1321 kl-MIN 0.0288 0.0178 di-MAx(nm) OO OO di-MiN(nm) 223.91 160.48 Π2-ΜΑΧ 1.9149 2.1001 Π2-ΜΙΝ 1.4543 1.4760 k2-MAX 0.4261 0.4081 k2-MIN 0.1424 0.1085 d2-MAx(nm) OO OO d2-MiN(nm) 129.53 143.86 表5 情況 C-01 C-02 C-03 C-04 C-05 C-06 C-07 Πΐ-ΜΑΧ 2.1902 2.0806 1.9757 1.9938 1.8213 1.8327 1.7995 ni-MIN 2.0333 1.9400 1.8442 1.8243 1.7445 1.7698 1.7544 kl-MAX 0.0791 0.2081 0.1538 0.1917 0.1313 0.1223 0.0982 kl-MIN 0.0000 0.0680 0.0073 0.0023 0.0538 0.0533 0.0642 di-MAx(nm) 22.17 34.24 27.46 20.29 118.37 109.28 111.91 di-MiN(nm) 16.20 26.95 16.03 9.40 96.05 94.62 95.76 Π2-ΜΑΧ 2.5150 4.1060 2.0062 1.8367 1.9517 2.0899 1.8293 Π2-ΜΙΝ 2.2758 3.8579 1.7470 1.5737 1.7548 1.9035 1.6980 k2-MAX 1.0902 0.6644 0.5181 0.3688 0.7101 0.4366 0.3015 k2-MIN 0.8269 0.4039 0.2637 0.1833 0.5274 0.2899 0.2021 d2-MAx(nm) 23.39 31.19 OO OO 33.13 81.59 161.61 d2-MiN(nm) 17.92 28.87 85.53 141.88 25.36 70.00 146.51 情況 C-08 C-09 C-10 C-ll C-12 C-13 C-14 Πΐ-ΜΑΧ 1.7711 1.7845 1.7573 1.7333 1.7203 1.7336 1.7514 Πΐ-ΜΙΝ 1.7097 1.7167 1.6822 1.6243 1.6387 1.6472 1.6539 kl-MAX 0.1152 0.1077 0.1011 0.1086 0.1103 0.1181 0.1191 kl-MIN 0.0321 0.0488 0.0264 0.0356 0.0460 0.0368 0.0268 di-MAx(nm) 114.36 218.45 OO OO 227.26 237.88 OO di-MiN(nm) 89.11 175.03 147.22 181,97 190.09 179.63 173.04 Π2-ΜΑΧ 1.7201 2.2837 1.7321 2.3031 1.9012 1.8497 1.8964 Π2-ΜΓΝ 1.5934 2.0604 1.6046 2.0795 1.7532 1.6568 1.5385 k2-MAX 0.2464 0.7527 0.2137 0.7036 0,3281 0.3333 0.3179 k2-MIN 0.1479 0.5549 0.1380 0.5137 0.2264 0.1529 0.1170 d2-MAx(nm) OO 21.11 235.37 24.52 111.38 OO OO d2-MiN(nm) 196.47 16.79 195.03 19.07 89.55 150.63 157.43 106503-970626.doc -35- 1303451 表6 情況 D-01 D-02 D-03 D-04 D-05 D-06 D-07 ni-MAX 2.1541 2.0844 1.9589 1.9713 1.7997 1.7599 1.7325 ni-min 2.0215 1.9638 1.8538 1.8291 1.7557 1.7290 1.6697 kl-MAX 0.0610 0.1705 0.1459 0.1729 0.0954 0.0744 0.1071 kl-ΜΓΝ 0.0000 0.0518 0.0187 0.0078 0.0655 0.0522 0.0350 di-MAx(nm) 23.54 33.58 23.82 19.76 125.01 114.51 249.66 di.MiN(nm) 18.03 27.42 15.13 10.09 108.67 98.99 206.91 Π2-ΜΑΧ 2.5291 4.1084 1.8635 1.7809 2.0547 1.7114 2.2630 Π2-ΜΙΝ 2.3203 3.9019 1.6624 1.5899 1.9572 1.6501 2.0448 k2-MAX 1.0610 0.6325 0.4092 0.3139 0.6691 0.1929 0.7020 k2-MIN 0.8178 0.4040 0.2433 0.1776 0.5710 0.1524 0.5119 d2-MAx(nm) 22.43 30.97 OO OO 23.86 219.55 25.26 d2-MiN(nm) 17.62 29.03 129.86 149.42 21.22 205.88 19.68 情況 D-08 D-09 D-10 Πΐ-ΜΑΧ 1.7213 1.7343 1.7487 Hl-MIN 1.6816 1.6905 1.6839 kl-MAX 0.1083 0.1002 0.0965 kl-MIN 0.0475 0.0408 0.0326 di-MAx(nm) 226.44 234,14 OO di_MiN(nm) 203.38 198.02 187.04 Π2-ΜΑΧ 1.9107 1.8583 1.8700 Π2-ΜΙΝ 1.7644 1.6757 1.5497 k2-MAX 0.3809 0.3287 0.3066 k2-MIM 0.2256 0.1573 0.1188 d2-MAx(nm) 110.64 OO OO d2-MiN(nm) 89.45 150.12 160.78 情況 E-01 E-02 E-03 E-04 E-05 E-06 E-07 ni-MAX 2.1532 2.0916 1.9323 1.9461 1.7131 1.7364 1.7449 ni-MIN 2.0485 1.9946 1.8625 1.8428 1.6965 1.7142 1.7015 kl-MAX 0.0301 0.1157 0.1287 0.1125 0.0797 0.0791 0.0776 kl-MIN 0.0000 0.0234 0.0358 0.0000 0.0529 0.0480 0.0279 di.MAx(nm) 23.53 31.97 21.01 20.40 168.49 241.66 269.84 di.MiN(nm) 19.45 27.24 15.35 12.65 156.71 227.75 215.83 Π2-ΜΑΧ 2.4915 3.7301 1.7470 1.7894 1.7056 2.3315 1.8141 Π2-ΜΙΝ 2.3369 3.5977 1.6335 1.6492 1.6786 2.2068 1.6257 k2-MAX 1.0253 0.5706 0.3145 0.2771 0.1981 0.6941 0.2591 k2-MIN 0.8408 0.4125 0.2297 0.1801 0.1502 0.5188 0.1258 d2-MAx(nm) 22.48 35.05 OO OO 219.96 20.91 OO d2-MiN(nm) 18.31 33.41 144.47 152.04 200.15 17.96 186.01 [n1()，k1(), di〇，n2〇，k2G，d2G]之值的組合係使在相對之與曝 光系統之數值孔徑ΝΑ對應之入射角全區域内之反射率成 106503-970626.doc -36- 1303451 為極小（最小）的組合。亦即，此極小化（最小化）用的評估函 =為:時^ ’評估函數f會為ηι。山，d一k2。，及‘的函 使f(ni0, klG，dl()，n20, k2〇, d20)極小化（最小化）之組合便 :、述所私之[η丨。，k〗。，d10, n2。，k2。，d2。]之值之組合。亦即， 函數f以上述所指之[ni。，kw，di。，㈣，ku，Μ之值的組 合而被極小化。

一般’多變數函數f(Xi) (i==〇, L 2,…，n)在 Xi==Xi-MlN 會蜒成極小時，在此極小值之附近，f(xi)能以如下式（1)來 表之。亦即，可近似於二次函數。然而，記號「Σ」意指 卜0，L 2, ···，η時之總和。式（2)亦同。 f(Xi)==Sai(Xi - Xi.MIN)2 + b (1) 並且’在此情況中，f(xi)會比b大或在固定數C以下之條 件能以能如下之式（2)的橢圓函數型來表之。在此，Xie為在 將其他變數全部加以固定而僅使Xi變動時，能使 之值。 Σ (Xi~ Xl-MIN)2/(Xi-c- Xi.MIN)2^ 1 (2) 據此，藉由使用僅使一個變數變化並固定其他變數而可 使反射率成為0.4%的各 變數值的 ni-MAX、ni-MIN、khMAx、 kl-MlN、d]-MAX、（^_ΜΙΝ、ri2-MAX、n2-MIN、k2-MAX、k2-MIN、d2_MAX、 d2-MiN之值，如使用滿足下式（3)之n10、n20、kio、k20、d10、 d2〇的話，反射率便不會超過0.4%。

Uni-n1〇)/(nlm-ni〇)}2+{(ki-ki〇)/(kim-ki〇)}2+{((li"d1〇)/(dlm- di〇)}2+{(n2-n20)/(n2m-n2〇)}2+{(k2-k20)/(k2m-k2〇)}2+Ud2-d20)/ 106503-970626.doc -37- 1303451 (d2m-d2〇)}2^ 1 其中，nlm、klm、dlm、n2m、k2m、d2m 設為如下值： nlm : ni^ni〇 時為 π^μαχ，。時為 ih-min klm : k】—kio 時為 ki-MAX ’ ki<k10 時為 ki-MIN dim: di^dio 時為 di-MAX ’ di < dio 時為 di-MIN n2m : 1120時為 112-max ’ n2<n2〇時為 112-min

k2m : k：2。時為 k2，MAX ’ k2<k2〇 時為 k：2-MIN

d2m : d2^d20 時為(I2-MAX ’ d2<d2〇 時為(I2-MIN 此外，之所以將n】m、klm、d〗m、n2m、k2m、d2m之值以ni、 n2、k】、k2、di、及 〇12與1110、n2〇、k10、k20、d10、及 d20相比 時之大小來區分的理由在於並不一定

Πΐ-ΜΑΧ~ Πι〇 = Πι〇— Πι.ΜΙΝ kl-MAX — ki〇 = ki〇 — ki-MIN d 1 -max 一 d 1 〇=d 10 — d 1 _min Π2-ΜΑΧ— Π2〇 = η2〇— II2-MIN k2-MAX— k2〇 = k2〇 — k：2-MIN d2-MAX~ d20 = d2〇— d2-MIN 因此，將式（2)所規定之橢圓形之直徑的定義以nim、kim、 dim、n2m、k2m、d2m之值以 η!、n2、k]、k2、d!、及 d2與 n10、 n2〇、k1()、k2〇、d〗〇、及d2〇相比時之大小來區分。換言之， 理由在於橢圓體之曲率例如在n】-n]〇時與…< nw時會相 異，且此理由同樣適用於]^1()、k2〇、di〇、及 據此’作為[n1G，k1()，d1()，n2〇, k2G，d2()]之值之組合： NAS1.0時，由情況[Lou至情況[1-16]中， 106503-970626.doc -38- 1303451 1·0<ΝΑ$1·1時，由情況[2_〇1]至情況[2_16]中， 1·1<ΝΑ^1·2時，由情況[3_〇1]至情況[3-14]中， l·2<NASl·3時，由情況[4-01]至情況[4-10]中， 1.3<ΝΑ^1·4時，由情況至情況[5-〇7]中 選擇其中之一，可保證反射率不會超過〇·4%，且藉由 依η】與η】〇之大小關係來採用相關情況之之值， 依h與k】0之大小關係來採用相關情況之匕⑺之值， 依4與（11()之大小關係來採用相關情況之七⑺之值， 依h與iim之大小關係來採用相關情況之n2m之值， 依h與ho之大小關係來採用相關情況之k2m之值， 依t與之大小關係來採用相關情況之之值， 在 〜存在於相關情況中之nim之最大值（ηΐ ΜΑχ)與最小值 (η1-ΜΙΝ)之範圍内， ki存在於相關情況中之kim之最大值（ki MAx)與最小值 (kl -MIN)之範圍内， d!存在於相關情況中之dim之最大值（di MAx)與最小值 (dl-MIN)之範圍内， h存在於相關情況中之之最大值（n2 MAX)與最小值 (n2-MIN)之範圍内， 匕存在於相關情況中之匕⑺之最大值（]^·ΜΑχ)與最小值 (k2-MIN)之範圍内， t存在於相關情況中之之最大值（d2 MAx)與最小值 (d2-MIN)之範圍内 106503-970626.doc -39- 1303451 的N况中，反射防止膜由於可保證由石夕半導體基板之反射 率不會超過0.4%，結果可得到良好的光阻圖案。 亦即’以中心為（ni0, n2〇, k10, k20, di〇, d20)，直徑為（nlm -n10) ^ (klm- k10) ^ (dlm-^ dl〇) > (n2m- n2〇). (k2m- k2〇) > (d2m —d2〇)之絕對值的以（n】，kl，d】，n2, k2, d2)26個為變數的六 次元橢圓為想定時，選擇在此橢圓内部之（ni，ki，di，n2,匕， 之任意值之組合的話，便可使反射防止膜之反射率成為 0.4%以下。 藉由特開 2001-24.2630、及 proceedings of SPIE 2003, 5039，152(Κ· Babich等人）等所記載之^電漿強化cvd法，在 矽半導體基板之表面上形成了具有後述表7所示之折射率 及膜厚等雙層之反射防止膜。 此外’電漿強化CVD法如上述參考文獻所述，其係為在 平行電極反應器中進行之成膜方法，矽半導體基板會載置 於一方之電極。矽半導體基板上藉由此電極而被施加負偏 壓’藉由控制反應器内的壓力、導入反應器内之反應前驅 物之種類（四甲基矽烷、三甲基矽烷、四甲基四矽烷、四甲 基鍺、氧等）及流量、及基板溫度，可成膜及形成具有各種 值之複折射率之層。 此外’表7中，第一實施例至第七實施例為滿足本發明之 條件的反射防止膜，另一方面，第一比較例至第四比較例 為不滿足本發明之條件的比較對象用之反射防止膜。 更詳細而言，第一實施例及第六實施例為滿足曝光系統 之數值孔徑NA為NA € 1 ·0時之本發明之條件的反射防止 106503-970626.doc -40- 1303451 二^例以七實施例為滿㈣光系統之數值孔徑 ^為WN^1.1時之本發明之條件的反射防止膜，第： 實施例為滿足曝光系統之數值孔徑nA“1<na<12; 之本發明之條件的反射防止膜，第四實施例為滿足曝光系 統之數值隸竭W⑴時之本發明之條件的反 射防止膜’第五實施例為滿足曝光系統之數值孔謹為13 <NA。·4時之本發明之條件的反射防止膜。具體而言，第 -實施例及第七實施例、及如下所述之第一比較例至第四 比較例中的反射防止臈之上層及下層所包含之材料為 MOH。此外’各膜之複折射率以⑽心社製之偏光解析 计來進行測定。 此外，第-比較例為不滿足曝光系統之數值孔徑财為财 $ 1.0時之本發明之條件、及曝光系統之數值孔徑NA為丨.〇 〈nasi」時之本發明之條件中任—者的反射防止膜，第二 比較例為不滿足曝光系、统之數值孔徑N A為】.iU 時之本發明之條件的反射防止膜，第三比較例為不滿=足曝 光系統之數值孔徑^為^^财^㈣之本發明之條件 的反射防止膜’第四比較例為不滿足曝光系統之數值孔徑 NA為IJcnasu時之本發明之條件的反射防止膜。 此等之雙層的反射防止膜上，作為光阻層，將取株式會 社製之光阻ARX2〇14J以膜厚成為_ nm之方式進行旋轉 塗佈後，以1()5t進行6〇秒之供烤處理，接著，將同公司製 之頂膜材TCX_以膜厚成為3G⑽之方式進行旋轉塗佈。 之後，對膜整體以l〇(TC進行30秒之烘烤處理。 106503-970626.doc -41 - 1303451 "對於如此製成之樣本，藉由雙光束干涉曝光裝置進行曝 光。在此雙光束干涉曝光裝置中，使用ArF激光雷射作為光 源，並在雷射的光路上，設有具有三角形或五角形剖面之 鲮鏡。鲮鏡下面以樣本與鲮鏡下面之距離為i麵之方式配 置樣本。例如，在使用三角形剖面之鲮鏡的情況中，乃將 鲮鏡的頂點配置在雷射光路之中央部，以與此頂點相向之 面作為鏡鏡之下面。 由鲮鏡上方向鲮鏡下面方向來對鲮鏡照射雷射光時，射 入鲮鏡之兩側面的雷射光會依存於各側面與入射雷射光之 角度而折射，使该光路之方向改變。藉由由兩側面的行進 方向互異之雷射光在鲮鏡下面干涉，可在樣本上得到週期 性的光學強度分布，藉此可使光阻層感光。 並且，藉由使用頂角不同的各種鲮鏡，可變化鲮鏡側面 與入射雷射光的角度，而可在鲮鏡下面的樣本上得到具有 任意間隔之光學強度分布。光阻層會依此光學強度分布而 解析，因此，藉由此曝光方法，僅需改變鲮鏡的形狀，便 可得到任意間距的條紋圖案。 藉由以在樣本與鐘鏡下面的間隙1 mm的部分中利用毛細 管作用導入水的方式，進行以水作為浸液液之浸液曝光。 此外’為了此雙光束干涉曝光試驗，準備了 5種鲮鏡。5 種鏡鏡各自的換算數值孔徑NA為0.75、1.06、1.15、1.22、 及 1.39。 第一實施例及第六實施例中使用換算數值孔徑NA為0·75 的鲮鏡，第二實施例及第七實施例中使用換算數值孔徑Na 106503-970626.doc -42- 1303451 為1.06的鐘鏡，第三實施例中使用換算數值孔徑ΝΑ為1.15 的鲮鏡，第四實施例中使用換算數值孔徑ΝΑ為1.22的鏡 鏡，第五實施例中使用換算數值孔徑ΝΑ為1.39的鏡鏡進行 曝光。 此外，第一比較例中使用換算數值孔徑ΝΑ為1.06的鲮 鏡，第二比較例中使用換算數值孔徑Να為1 · 1 5的鲮鏡，第 二比較例中使用換算數值孔徑ΝΑ為1.22的鲮鏡，第四實施 例中使用換算數值孔徑ΝΑ為1_39的鲮鏡進行曝光 對曝光過的樣本以120°C實施90秒的烘烤處理後，以包含 2·38/〇 之 TMAH(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide ;四甲基 虱氧化銨）的標準顯影液進行顯影，製成光阻圖案觀察用樣 本。光阻層之形狀觀察乃在切割矽半導體後以掃描電子顯 微鏡觀察該剖面之方式來進行。 作為觀察的結果，對於得到具有良好之矩形剖面之光阻 圖案者標示圓圈「〇」，對於未能得到良好之矩形剖面者標 示又號「X」，藉此製作了表7。 106503-970626.doc -43- 1303451 剖面圖案 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 轉換數值 孔徑 0.75 1.06 r-H r-H 1.22 1.39 0.75 1.06 下層膜厚 (nm) CN uo m r-H iT) m r—H r—H r—H 00 r"H 207 220 £ ♦ 3 4 0.40 1 0.40 0.36 0.32 0.28 0.20 0.20 1.95 1.95 1.89 1.79 1.65 1.73 1.73 上層膜厚 (nm) 00 卜 220 265 齋·二 够丨L _ ίζ; -1 τ—< 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.06 0.06 1.88 1.88 1.88 1.90 1.88 1·72 1,72 情況 A-03 B-03 C-03 D-03 E-03 A-16 B-16 第一實施例 第二實施例 第三實施例 第四實施例 第五實施例 第六實施例 第七實施例 106503-970626.doc X X X X 1.06 1.15 1.22 1.39 r—H ^Τ) cn r-H 同上 同上 0.40 0.40 同上 同上 1.60 1.55 同上 同上 同上 同上 0.10 0.10 同上 同上 1.90 1.80 同上 同上 1 1 1 1 1 1 1 1 第一比較例 第二比較例 第三比較例 第四比較例 -44- 1303451 、由表7亦可知適用本發明的雙層構造之反射防止膜與未 L用本I月的雙層構造之反射防止膜相比，可得到良好的 光阻剖面形狀。 从如上所述，H由適用本發明，將複折射率及膜厚在特定 靶圍内的雙層構造之反射防止膜形成於光阻層與矽半導體 基板表面之間’在與固定範圍的曝光系統之數值孔徑NA對 應的反射防止❹，可減切半導體基㈣反射率，得到 良好的光阻圖案。 此外’在上述實施例中，雖以由電漿強化㈣法所形成 之雙層構造之反射防止膜為例來加以說明，然而，本發明 並不以此為限，例如亦可使用以旋轉塗佈法等之其他方法 所形成的雙層構造之反射防止膜。 利用本發明之雙層構造之反射防止模製造了半導體裝 置。此外’作為曝光用光罩使用相位移光罩，作為曝光光 線之光源使用ArF激光雷射（波長λ : 193nm)，採用輪帶照 明法。=外’以水層覆蓋光阻層之表面。接著，檢驗所需 之圖案是否以線寬及形狀沒有變動的狀態形成於光阻層 上。依此結果，可知在任何情況中，所需之圖案可在線^ 及形狀無變動下形成於光阻層上。並且，在任何情況中， 反射率亦都在0· 4%以下。 具體而言，進行了具有凹槽構造之元件分離區域。亦即， 在石夕半導體基板上形成具有雙層構造之反射防止膜，在复 上形成光阻層，對光阻層進行曝光及顯影，而得到^ 之光阻層。接著’以此圖案化之光阻層作為蝕刻用光軍 106503-970626.doc -45- 1303451 以RIE法對矽半導體基板蝕刻指定深度，在矽半導體基板上 形成凹槽。之後，纟包含凹槽的矽半導體基板整面上形成 、、、邑緣膜，去除矽半導體基板表面上的絕緣膜，便可得到具 有在石夕I導體基板上形成之凹槽内埋有絕緣膜《凹槽構造 的元件分離區域。 以上，以本發明偏好之實施例進行了說明，然而，本發 明並不限於此等實施例。實施例中之反射防止膜的構造： 反射防止膜在構造上包含之各層的膜厚和複折射率均為例 示’可適當地加以變更。 【圖式簡單說明】 圖^係藉由理論計算求出之在曝光系統之數值孔徑财為 U時之反射防止膜包含之上層及下層之各膜厚時，與曝光 糸統之數值孔徑NA對應之由最斜向射人時之人射角至垂 直入射側之反射率最小化之條件下之反射率之最大值之 表0 圖^係藉由理論計算求出之在曝光系統之數值孔徑NA為 1·:之反射防止膜包含之上層及下層之各膜厚時，與曝光 之數值孔徑财對應之由最斜向射人時之入射角至垂 f之反射率最小化之條件下之反射率之最大值之 1 ^理料异求出之在曝光系統之數值孔徑取為 夺：之止膜包含之上層及下層之各膜厚時，與曝光 值孔仙錢應之由最斜向射人時之人射角至垂 、貝1之反射率最小化之條件下之反射率之最大值之 106503-970626.doc * 46 - 1303451 表。 圖4係藉由理論計算求出之在曝光系統之數值孔徑Μ為 ^之反射防止膜包含之上層及下層之各膜厚時，與曝光 糸統之數值孔徑取對應之由最斜向射人時之入射角至垂 直入射側之反射率最小化之條件下之反射率之最大值之 表。 圖5係藉由理淪計算求出之在曝光系統之數值孔徑ν a為 1·4日守之反射防止膜包含之上層及下層之各膜厚時，與曝光 系統之數值孔徑ΝΑ對應之由最斜向射入時之入射角至垂 直入射側之反射率最小化之條件下之反射率之最大值之 表0 106503-970626.doc -47-

Claims (1)

1303451 十、申請專利範圍： 1 ·種反射防止膜，其特徵為： …'在半導體裝置之製造步驟中所使用，以具有19〇 聰至195 nm之波長且數值孔徑為u以下之曝光系統使 光阻層曝光時所用之在光阻層與㊉半導體基板表面之間 形成之具有雙層構造者，且 又構成反射防止膜之上層的複折射率、下層的複折 射率N2分別為 Ni=n!-kii N2=n2-k2i 叹上層之膜厚為^ (單位：nm)、下層之膜厚為d2(單位： nm)， 作為[n1()，ki〇, d1()，〜〇, k2〇，七〇]之值之組合，在選擇以下 情況[1-01]至情況中任一者時， ni、k〗、山、n2、k2、d2滿足如下關係式： {(n,-n1〇)/(nlm-n1〇)}2+{(k1-k1〇)/(klm.k1〇)}2+{(d1-d1〇)/(d1 m-d10)}2+{(n2_n2〇)/(n2m_n2〇)}2+{(k2_k2〇)/(k2m_k2〇)}2+{(d2_ d2〇)/(d2m-d2〇)}2 ^ 1 其中’依111及1110之大小關係採用在該情況中的nlm的值， 依ki及k10之大小關係採用在該情況中的kim的值，依七及 di〇之大小關係採用在該情況中的dlm的值，依n2&n2〇之大 小關係採用在該情況中的的值，依k2&k2()之大小關係 採用在該情況中的kh的值，依ch及d20之大小關係採用在 該情況中的d2m的值， 106503-970626.doc 1303451 情況 1-01 1-02 1-03 1_04 1-05 Πιο 2.1616 1.9575 1.8783 1.8886 1.7671 kio 0.0031 0.1578 0.1120 0.0828 0.0972 di〇(nm) 16.39 29.70 22.79 17.43 89.65 1^20 2.3326 3.1421 1.9535 1.8540 1.7266 k20 0.9955 0.5540 0.3987 0.3175 0.6265 d2〇(nm) 21.81 39.99 133.42 201.01 35.79 2.2660 2.0526 1.9695 1.9914 1.8452 njCnu)時 nlm= 2.0674 1.8816 1.8041 1.8047 1.7221 0.1058 0.2476 0.1956 0.1790 0.1791 ki <1^〇 時 klm= 0.0000 0.0772 0.0266 0.0000 0.0475 di — di〇 時 dlm(nm)= 19.64 35.17 31.59 26.35 108.00 di <di〇 時 dlm(nm)= 13.49 25.28 16.46 11.04 81.48 n2^n2G 時 n2m= 2.4717 3.2954 2.1133 2.0045 1.8644 n2<n2G 時 n2m= 2.1929 2.9698 1.7768 1.6777 1.5730 k：2 2k2〇 時 k2m= 1.1482 0.7497 0.6196 0.4975 0.7644 k2<k：2〇 時 k2m= 0.8579 0.4177 0.2781 0.2069 0.4915 d2 —d2〇 時 d2m(nm)= 25.55 42.99 〇〇 〇〇 43.06 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 18.70 37.27 75.37 118.11 29.14 情況 1-06 1-07 1-08 1-09 1-10 ni〇 1.7783 1.7756 1.7637 1.7297 1.7402 ki〇 0.0854 0.0827 0.0788 0.0695 0.0705 di〇(nm) 90.09 89.16 88.60 159.09 157.00 n2〇 1.9451 1.8813 1.8074 1.8027 1.9115 k20 0.4110 0.2980 0.2358 0.6176 0.3674 d2〇(nm) 78.70 136.86 201.53 30.94 79.38 ni$ni〇 時 nim= 1.8547 1.8491 1.8363 1.8086 1.8145 η】 <ni〇 時 nim= 1.7290 1.7286 1.7192 1.6900 1.6996 ki — ki〇 時 kim= 0.1675 0.1627 0.1158 0.1537 0.1529 ki <ki〇 時 klm= 0.0321 0.0280 0.0215 0.0304 0.0296 di — di〇 時 dlm(nm)= 108.98 109.36 112.80 〇〇 193.81 106503-970626.doc 1303451 di <山〇時 dim(nm)= 80.83 80.19 79.23 146-42 145.32 n2^n2(^fn2m= 2.0858 2.0287 1.9635 1.9536 2.0439 n2<n2〇0^n2m= 1.7991 1.7335 1.6573 1.6453 1.7648 k2 2k：2〇 時 k2m= 0.5849 0.5031 0.4587 0.7451 0.5149 k2<k2〇 時 k2m= 0.2966 0.2049 0.1553 0.4826 0.2558 d2^d2〇 時 d2m(nm)= 90.20 〇〇 〇〇 36.88 89.13 (I2 < (I20 時 d2m(nm)= 68.53 118.11 131.91 25.32 69.56 情況 1-11 1-12 M3 1-14 1-15 ni〇 1.7416 1.7346 1.7204 1.7293 1.7290 ki〇 0.0723 0.0700 0.0573 0.0638 0.0672 di〇(nm) 154.81 154.48 226.55 221.51 219.00 ^20 1.8276 1.7635 1.9505 1.9167 1.7992 k20 0.2602 0.2082 0.6496 03426 0.2416 d2〇(nm) 140.99 205.63 25.08 78.00 142.68 1.8128 1.8044 1.8037 1.8053 1.8030 nKnH)時 nlm= 1.7051 1.7002 1.6700 1.6857 1.6894 1^社10時1^= 0.1493 0.1428 0.1449 0.1450 0.1411 kKkH^k— 0.0310 0.0277 0.0218 0.0296 0.0354 di — di〇 時 dlm(nm)= 194.11 〇〇 〇〇 〇〇 〇〇 di <山〇時 dlm(nm)= 144.88 144.10 147.03 206.52 206.86 112^112。時112111= 1.9727 1.9440 2.1270 2.0463 1.9388 n2<n2G 時 n2m= 1.6802 1.6149 1.7784 1.7598 1.6376 k2gk2〇 時 k2m= 0.1493 0.4167 0.7867 0.4807 0-4185 k2<k20 時 k2m= 0.0310 0.1340 0.4991 0.2325 0.1559 d2 —d2〇 時 d2m(nm)= 〇〇 〇〇 30.06 87.34 〇〇 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 126.07 175.09 20.53 70.06 130.30 情況 1-16 ni〇 1.7210 ki〇 0.0630 di〇(nm) 220.18 106503-970626.doc 1303451 情況 1_16 n2〇 L7329 - k20 〇Tl973 d2〇(nm) ~207l6~ 1.7917 ηι<η10 時 nim— 1.6626 ki =ki〇8^kim— ^Ύλ3Τ7^^ ki <ki〇 時 kim= ~α〇3〇Γ~ di —d10 時 dlm(nm)= oo di<d10 時 dlm(nm) -1 147/71 ~~ n2^n2G 時 n2m - 1.959^Γ~ n2<Il2G 時 n2nf- 1.5656 k2〇 日寸 k2m— 0.3989 k2<k2〇 時 k：2m— '^12ΪΤ d2 — d2〇 時 d2m(nm)= oo < d2〇%d2m(nm)= ^m〇3 一種反射防止膜 ’其特徵為： 八係在半導體裝置之製造步驟中所使用，以具有⑽ 至195請之波長且數值孔徑超過1()而為丨」以下之曝 光系統使光阻層曝光時所用之在光阻層與⑦半導體基板 之表面之間形成之具有雙層構造者，且 。又構成反射防止膜之上層的複折射率N〗、下層的複折 射率N2分別為 Nerh-kj N2=n2-k2i "又上層之膘厚為山（單位·· nm)、下層之膜厚為d2(單位·· nm)， 作為[〜0’ kio，山〇，Π2〇，k2〇，U之值之組合，在選擇以下 f月況[2-01]至情況[2-16]中任一者時， 106503-970626.doc 1303451 〜、k!、d!、n2、k2、〇12滿足如下關係式·· {(ni-n,〇)/(nlm-n1〇)}2+{(k1.k1〇)/(klni.k1〇)} m-d1〇)}2+{(n2-n2〇)/(n2m-n2〇)}2+{(k2.k2〇)/(k2m_k2〇)}2+{(d2_ d20)/(d2m_d2〇)}2$ 1 其中，依⑴及!!^之大小關係採用在該情況中的的值， 依之大小關係採用在該情況中的的值，依山及 dio之大小關係採用在該情況中的dim的值，依〜及n2〇之大 小關係採用在該情況中的的值，依k2&k2〇之大小關係 採用在該情況中的的值，依d2&d2()之大小關係採用在 吞亥情況中的d2m的值， 情況 2-01 2-02 2-03 2-04 2-05 Πιο 2.1270 1.9689 1.8874 1.9059 1.7643 kio 0.0000 0.1461 0.1027 0.0744 0.0947 di〇(nm) 17.47 29.67 21.38 15.49 94.08 1^20 2.3628 3.1616 1.9199 1.8297 1.7955 k2〇 0.9776 0.5440 0.3802 0.2998 0.6320 d2〇(nm) 21.04 39.98 139.31 207.65 32.98 r^SriH)時 nlm= 2.2256 2.0568 1.9734 2.0082 1.8353 ni<n10 時 nlm= 2.0472 1.9010 1.8223 1.8296 1,7330 ki ^ki〇 時 k]m - 0.0938 0.2244 0.1768 0.1635 0.1575 kKkH)時 klm= 0.0000 0.0685 0.0175 0.0000 0.0495 di Sdi〇 時 dlm(nm)= 20.80 34.77 29.62 23.26 112.91 di <di〇 時 dim(nm)= 14.63 25.76 16.06 10.49 87.82 n2^n2()時 n2m= 2.4916 3.3028 2.0581 1.9623 1.9074 112<112。時112111= 2.2319 3.0031 1.7577 1.6665 1.6538 k2$k2〇 時 k2m= 1.1151 0.7242 0.5735 0.4524 0.7450 k2<k20 時 k2m= 0.8400 0.4156 0.2710 0.2013 0.5085 d2^d2〇 時 d2m(nm)= 24.36 42.69 OO OO 38.62 106503-970626.doc 1303451 d2 < d2〇 時 18.21 37.46 80.09 126.81 27.34 d2m(nm)= 情況 2-06 2-07 2-08 2-09 2-10 Πιο 1.7803 1.7743 1.7445 1.7294 1.7425 kio 0.0868 0.0850 0.0789 0.0717 0.0762 di〇(nm) 93.23 91.77 92.02 166.39 161.95 n2〇 1.9791 1.8636 1.7368 1.9163 1.9299 k2〇 0.3951 0.2810 0.2206 0.6369 0.3467 d2〇(nm) 77.05 139.87 212.33 26.72 78.23 1.8462 1.8349 1.8028 1.8016 1.8041 叫<1110 時 nlm= 1.7475 1.7473 1.7193 1.7039 1.7237 kgku)時 klm= 0.1496 0.1408 0.1323 0.1330 0.1299 k】<1^〇 時 klm= 0.0394 0.0374 0.0301 0.0370 0.0455 di — di〇 時 dlm(nm)= 109.31 108.27 115.67 209.20 195.88 d】<di〇時 dlm(nm)= 87.00 86.56 85.73 157.85 156.76 n2$n2G 時 n2m= 2.1009 1.9987 1.8971 2.0476 2.0364 n2<n2G 時 n2m= 1.8504 1.7392 1.6175 1.7703 1.8051 k2^k20 時 k2m= 0.5318 0.4468 0.3623 0.7342 0.4294 k：2<k2〇 時 k2m= 0.2922 0.2015 0.1499 0.5070 0.2516 d2 —d20 時 d2m(nm)= 85.43 〇〇 〇〇 31.20 85.58 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 68.38 126.05 181.56 22.38 72.33 情況 2-11 2-12 2-13 2-14 2-15 Πιο 1.7364 1.7194 1.7189 1.7279 1.7039 kio 0.0767 0.0663 0.0609 0.0714 0.0620 di〇(nm) 160.57 160.35 240.33 230.11 268.01 1^20 1.7865 1.6960 2.2401 1.8887 1.7359 k20 0.2463 0.1988 0.7138 0.3299 0.2398 d2〇(nm) 145.39 214.32 17.92 78.86 158.55 叫-ηκ)時 nlm= 1.7918 1.7729 1.7932 1.7879 1.7579 ni<n10 時 nlm= 1.7262 1.6947 1.6903 1.7176 1.6407 ki — kio 時 kim= 0.1172 0.1176 0.1266 0.1177 0.1322 kKku)時 klm= 0.0534 0.0312 0.0317 0.0558 0.0228 106503-970626.doc 1303451 山—山〇時 dlm(nm)= 198.97 OO OO OO OO di <山〇時 dlm(nm)= 157.73 149.13 225.89 226.73 223.91 n2^n20 時 n2m= 1.8969 1.9046 2.4255 2.0020 1.9149 n2<n20 時 n2m= 1.6706 1.5895 2.0733 1.8277 1.4543 k：2 —k：2〇 時 k：2m= 0.3435 0-2910 0.8416 0.3876 0.4261 k：2<k2〇 時 k：2m= 0.1729 0.1351 0.5371 0.2258 0.1424 d2 —d2〇 時 d2m(nm)= 161.62 OO 21.50 87.70 OO d2<d2〇 時 d2m(nm)= 139.39 187-96 15.15 76.00 129.53 情況 2-16 Πιο 1.7046 ki〇 0.0595 di〇(nm) 264.54 ^20 1.7170 k20 0.1955 d2〇(nm) 223.28 1.7716 i^Cnio 時 nlm= 1.6465 kgku)時 klm= 0.1321 ki<k1()時 klm= 0.0178 山-du)時 dlm(nm)= OO di<d1()時 dlm(nm)= 160.48 η〗 —η〗。時n2m= 2.1001 n2<n2〇 時 n2m== 1.4760 k：2gk2〇 時 k：2m= 0.4081 k2<k20 時 k2m= 0.1085 d2gd2〇 時 d2m(nm)= OO d2 < d2〇 時 d2m(nm)= 143.86 3. —種反射防止膜，其特徵為： 其係在半導體裝置之製造步驟中所使用，以具有190 nm至195 nm之波長且數值孔徑超過1.1而為1.2以下之曝 光系統使光阻層曝光時所用之在光阻層與矽半導體基板 106503-970626.doc 1303451 之表面之間形成之具有雙層構造者，且 下層的複折 :構成反射防止膜之上層的複折射率n 射率％分別為 N2=:n2-k2i 下層之膜厚為d2(單位 設上層之膜厚為七（單位·· nm) nm)， 為[n10, ki〇, dio, n2G，k20，d2〇]之值之組合，在選擇以 下情況[3-01]至情況[3_14]中任一者時， ~、1^、（11、112、1^、（12滿足如下關係式： Un,-n10)/(nlm-n10)}^{(kl.kl〇V(kim_ki〇)}2+{(di_di〇w m d10)} +{(n2-n2〇)/(n2m-n2〇)}2+{(k2.k20)/(k2m-k2〇)}2+{(d2- d2〇)/(d2m-d2〇)}2^ l 其中，依〜及^⑺之大小關係採用在該情況中的nim的值， 依ki&k10之大小關係採用在該情況中的的值，依七及 dio之大小關係採用在該情況中的的值，依“及“❹之大 小關係採用在該情況中的的值，依匕及k2〇之大小關係 採用在該情況中的kh的值，依d2及d20之大小關係採用在 該情況甲的d2m的值， 情況 3-01 3-02 3-03 3-04 3-05 Πιο 2.1010 1.9972 1.8971 1.8903 1.7614 ki〇 0.0000 0.1417 0.0932 0.1047 0.0933 di〇(nm) 18.86 29.97 20.09 13.40 99.78 _ 23980 ί 3.9849 Γ 1.8912 1.7190 1.8773 J^2〇_ 0.9577 0.5156 0.3589 Γ 0.2691 0.6361 _d2〇(nm) 20.51 29.99 144.86 225.69 29.70 106503-970626.doc 1303451 ι^^Πη)時 nlm= 2.1902 2.0806 1.9757 1.9938 1.8213 ^<1^0 時 nlm= 2.0333 1.9400 1.8442 1.8243 1.7445 ki ^ki〇 時 kim= 0.0791 0.2081 0.1538 0.1917 0.1313 kKkn)時 klm= 0.0000 0.0680 0.0073 0.0023 0.0538 di $di〇 時 dlm(nm)= 22.17 34.24 27.46 20.29 118.37 di <di〇 時 dim(nm)= 16.20 26.95 16.03 9.40 96.05 n2gn2G 時 n2m= 2.5150 4.1060 2.0062 1.8367 1.9517 n2<n2〇 時 n2m= 2.2758 3.8579 1.7470 1.5737 1.7548 k2gk20 時 k2m= 1.0902 0.6644 0.5181 0.3688 0.7101 k2<k：2〇 時 k：2m= 0.8269 0.4039 0.2637 0.1833 0.5274 d2 —d20 時 d2m(nm)= 23.39 31.19 〇〇 〇〇 33.13 (I2 < d2〇 時 d2m(nm)= 17.92 28.87 85.53 141.88 25.36 情況 3-06 3-07 3-08 3-09 3-10 Πι〇 1.7825 1.7569 1.7277 1.7272 1.7147 ki〇 0.0898 0.0868 0.0740 0.0744 0.0633 di〇(nm) 97.07 96.31 94.69 178.89 164.15 n2〇 2.0041 1.7847 1.6779 2.1865 1.6838 k2〇 0.3750 0.2610 0.2014 0.6947 0.1862 d2〇(nm) 75.78 148.77 220.98 19.20 215.48 ni-n10 時 nlm= 1.8327 1.7995 1.7711 1,7845 1.7573 ni <n10 時 nlm= 1.7698 1.7544 1.7097 1.7167 1.6822 ki$ki〇 時 klm= 0.1223 0.0982 0.1152 0.1077 0.1011 h <k10 時 klm= 0.0533 0.0642 0.0321 0.0488 0.0264 di Sdi〇 時 dlm(nm)= 109.28 111.91 114.36 218.45 〇〇 di <山〇時 dlm(nm)= 94.62 95.76 89.11 175.03 147.22 n2gn2G 時 n2m= 2.0899 1.8293 1.7201 2.2837 1.7321 n2<n2()時 n2m= 1.9035 1.6980 1.5934 2.0604 1.6046 k2 —k：2〇 時 k2m= 0.4366 0.3015 0.2464 0.7527 0.2137 k2<k20 時 k2m= 0.2899 0.2021 0.1479 0.5549 0.1380 d2^d2〇 時 d2m(nm)= 81.59 161.61 〇〇 21,11 235.37 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 70.00 146.51 196.47 16.79 195.03 106503-970626.doc 1303451 情況 3-11 3-12 3-13 3-14 Πιο 1.7036 1.7000 1.7012 1.7028 ki〇 0.0666 0.0723 0.0708 0.0661 di〇(nm) 228.90 216.03 209.55 205.70 1^20 2.1518 1.7881 1.7244 1.7099 1^20 0.6409 0.3189 0.2345 0.1906 d2〇(nm) 21.01 93.79 164.15 230.44 1.7333 1.7203 1.7336 1.7514 nKnw 時 nlm= 1.6243 1.6387 1.6472 1.6539 k^kioB^ki^ 0.1086 0.1103 0.1181 0.1191 kKk^k^ 0.0356 0.0460 0.0368 0.0268 山—d10 時 dim(nm)= OO 227.26 237.88 OO di<d1()時 dlm(nm)= 181.97 190.09 179.63 173.04 n2^n2〇0^-n2m= 2.3031 1.9012 1.8497 1.8964 n2<n2()時 n2m= 2.0795 1.7532 1.6568 1.5385 —k2〇 時 k2m= 0.7063 0.3281 0.3333 0.3179 k2<k20 時 k2m= 0.5137 0.2264 0.1529 0.1170 d2-d2〇 時 d2m(nm)= 24.52 111.38 OO OO d2<d2〇 時 d2m(nm)= 19.07 89.55 150.63 157.43 4. 一種反射防止膜，其特徵為： 其係在半導體裝置之製造步驟中所使用，以具有190 nm至195 nm之波長且數值孔徑超過1.2而為1.3以下之曝 光系統使光阻層曝光時所用之在光阻層與矽半導體基板 之表面之間形成之具有雙層構造者，且 設構成反射防止膜之上層的複折射率N】、下層的複折 射率N2分別為 Νι=ηι -kii N2=n2- 設上層之膜厚為4 (單位：nm)、下層之膜厚為d2(單位： nm), 106503-970626.doc -10- 1303451 作為[nio, kw d1()，n2()，k2()，d2()]之值之組合，在選擇以下 情況[4-01]至情況[4-10]中任一者時， n!、k!、山、n2、k2、d2滿足如下關係式： {(n1-n1〇)/(nlm-n1〇)}2+{(kl.kl〇V(k)m_ki〇)}2+{(di_di〇)/(di m-d1〇)}2+{(n2-n2〇)/(n2m-n2〇)}2-f{(k2.k2〇)/(k2m_k2〇)}2+{(d2_ ^20)/(^2111-^20)}2^ 1 其中，依⑴及!!^之大小關係採用在該情況中的的值， 依1^及1^10之大小關係採用在該情況中的的值，依心及 d10之大小關係採用在該情況中的七⑺的值，依n2&n2〇之大 小關係採用在該情況中的的值，依k2&k2〇之大小關係 採用在該情況中的kh的值，依旬及d20之大小關係採用在 該情況中的d2m的值， 情況 4-01 4-02 4-03 4-04 4-05 ηι〇 2.0750 2.0118 1.8885 1.8806 1.7567 kio 0.0000 0.1190 0.0999 0.1003 0.0923 di〇(nm) 20.30 29.87 17.71 13.44 108.92 n2〇 2.4310 4.0092 1.7811 1.7062 2.0485 k2〇 0.9366 0.5022 0.3211 0.2477 0.6631 d2〇(nm) 19.90 29.99 159.56 227.84 23.68 時 nlm= 2.1541 2.0844 1.9589 1.9713 1.7997 ni<n丨G 時 nlm= 2.0215 1.9638 1.8538 1.8291 1.7557 kgku^k^ 0.0610 0.1705 0.1459 0.1729 0.0954 ki <ki〇 時 kim= 0.0000 0.0518 0-0187 0.0078 0.0655 di — di〇 時 dlm(nm)= 23.54 33.58 23.82 19.76 125.01 di <di〇 時 dlm(nm)= 18,03 27.42 15.13 10.09 108.67 112^112。時112〇1= 2.5291 4.1084 1.8635 1.7809 2.0547 n2<n2G 時 n2m= 2.3203 3.9019 1.6624 L5899 1.9572 k2^k2〇 時 k2m= 1,0610 0.6325 0.4092 0.3139 0.6691 106503-970626.doc -11 · 1303451 k2<k20 時 k2m= 0.8178 0.4040 0.2433 0.1776 0-5710 d〗—(I20時 d2m(nm)= 22.43 30.97 〇〇 〇〇 23.86 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 17.62 29.03 129.86 149.42 21.22 情況 4-06 4-07 4-08 4-09 4-10 ηι〇 1.7300 1.7016 1.7036 1.7088 1.7083 ki〇 0.0690 0.0665 0.0722 0.0700 0.0641 di〇(nm) 99.33 227.28 216.05 208.98 205.66 ^20 1.7059 2.1201 1.7959 1.7311 1.7076 k20 0.1911 0.6392 0.3181 0.2343 0.1900 d2〇(nm) 215.34 21.82 93.13 163.14 228.20 ni^n10Bfnlm= 1.7599 1.7325 1.7213 1.7343 1.7487 ni <n丨〇 時 nlm= 1.7290 1.6697 1.6816 1.6905 1.6839 ki^kn)時 klm= 0.0744 0.1071 0.1083 0.1002 0.0965 ki <k】〇 時 kim= 0.0522 0.0350 0.0475 0.0408 0.0326 di gdi〇 時 dlm(nm)= 114.51 249.66 226.44 234.14 〇〇 山<di〇時 dlm(nm)= 98.99 206.91 203.38 198.02 187.04 n2^n2〇 時 n2m= 1.7114 2.2630 1.9107 1.8583 1.8700 n2<n2Q 時 n2m= 1.6501 2.0448 1.7644 1.6757 1.5497 k2^k20 時 k2m= 0.1929 0.7020 0.3809 0.3287 0.3066 k2<k20 時 k2m= 0.1524 0.5119 0.2256 0.1573 0.1188 d2 —(I20 時 d2m(nm)= 219.55 25.26 110.64 〇〇 〇〇 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 205.88 19.68 89.45 150.12 160.78 5. —種反射防止膜，其特徵為： 其係在半導體裝置之製造步驟中所使用，以具有190 nm至195 nm之波長且數值孔徑超過1.3而為1·4以下之曝 光系統使光阻層曝光時所用之在光阻層與矽半導體基板 之表面之間形成之具有雙層構造者，且 設構成反射防止膜之上層的複折射率Ν!、下層的複折 106503-970626.doc -12- 1303451 射率n2分別為 N^ni-kji N2=n2-k2i 設上層之膜厚為（^ (單位：BL θ 1、平 nm)、下層之膜厚為d2(單位： nm)， 作為[nio, k1G，d1G，㈣，U，dy之值之組合，在選擇以下 情況[5-01]至情況[5-07]中任一者時， ni、k!、d〗、n2、k2、d2滿足如下關係式： {(nI-n1〇)/(nlm-n1〇)}2 + {(k1-k10)/(klm.k]〇)}2+((di.d]〇)/(d] m-d10)}2+{(n2-n2())/(n2m-n2())}2+{(k2_k2())/(k2m_k2())}2 + {(d广 d2〇)/(d2m-d2〇) } 2 ^ 1 其中，依111及1110之大小關係採用在該情況中的的值， 依1<：1及1<：10之大小關係採用在該情況中的的值，依1及 d10之大小關係採用在該情況中的（ilm的值，依n2&n2〇之大 小關係採用在該情況中的r^m的值，依]^2及k20之大小關係 採用在該情況中的kh的值，依&及d20之大小關係採用在 該情況中的d2m的值， 情況 5-01 5-02 5-03 5-04 5-05 Πιο 2.0901 2.0375 1.8787 1.8780 1.7009" ki〇 0.0000 0.0819 0.1028 0.0706 0.0609 di〇(nm) 20.79 29.12 16.60 14.89 160.18 n2〇 2.4315 3.6552 1.7172 1.7467 1.6995 k2〇 0.9254 0.4960 0.2840 0.2361 0.1745 d2〇(nm) 20.34 34.09 167.85 221.06 215.71 時 nlm= 2.1532 2.0916 1.9323 1,9461 1.7131 γμ'Πη)時 nlm= 2.0485 1.9946 1.8625 1.8482 1.6965 ki — k】〇 時 kim= 0.0301 0.1157 0.1287 0.1125 0.0797 106503-970626.doc 13 1303451 ki <k10 時 klm= 0.0000 0.0234 0.0358 0.0000 0.0529 山2山〇時 dlm(nm)= 23.53 31.97 21.01 20.40 168.49 di <di〇 時 dlm(nm)= 19.45 27.24 15.35 12.65 156.71 n2$n20 時 n2m= 2.4915 3.7301 1.7470 1.7894 1.7056 n2<n20 時 n2m= 2.3369 3.5977 1.6335 1.6492 1.6786 —k2〇 時 k2m= 1.0253 0.5706 0.3145 0.2771 0.1981 k2<k：2〇 時 k：2m= 0.8408 0.4125 0.2297 0.1801 0.1502 d2gd2〇 時 d2m(nm)= 22.48 35.05 OO OO 219.96 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 18.31 33.41 144.47 152.04 200.15 情況 5-06 5-07 ni〇 1.7204 1.7142 ki〇 0.0677 0.0552 di〇(nm) 231.66 225.66 ^20 2.2460 1.7026 k20 0.6523 0.1831 d2〇(nm) 18.88 210.32 r^Snu)時 nlm= 1.7346 1.7449 ni <ni〇 時 nim= 1.7142 1.7015 k! ^k10 時 kim= 0.0791 0.0776 ki<ki〇0fklm= 0.0480 0.0279 dgdu)時 dlm(nm)= 241.66 269.84 di<d10 時 dlm(nm)= 227.75 215.83 η2^η2。時 n2m= 2.3315 1.8141 n2<n2〇0^n2m= 2.2068 1.6257 k2Sk2〇 時 k2m= 0.6941 0.2591 k2<k20 時 k2m= 0.5188 0.1258 d2^d2〇 時 d2m(nm)= 20.91 OO d2<d2〇 時 d2m(nm)= 17.96 186.01 6. 如請求項1至5中任一項之反射防止膜，其中滿足d! S 250，且滿足d2$ 250。 7. 如請求項1至5中任一項之反射防止膜，其中光阻層之折 106503-970626.doc -14- 1303451 射率為1·60至1.80。 8. —種曝光方法，其特徵為： 其係在半導體裝置之製造步驟中所使用，以具有19〇 nm至195 nm之波長且數值孔徑為1〇以下之曝光系統，在 光阻層與矽半導體基板之表面之間形成具有雙層構造之 反射防止膜的狀態下，使該光阻層曝光者，且 設構成反射防止膜之上層的複折射率Νι、下層的複折 射率N2分別為 N2=n2-k2i 设上層之膜厚為山（單位：nm)、下層之膜厚為K單位： nm)， 作為[n1G，k1()，dio,㈣，k2〇, d2〇]之值之組合，在選擇以下 情況[1 -01 ]至情況[1 -16]中任一者時， 使用η丨、k】、ch、〜、ht滿足如下關係式之反射防 止膜： {(n,-n1〇)/(nlm.n1〇)}2+{(k1.k1〇)/(klm-k1〇)}2+{(d1-d1〇)/(d1 d2〇)/(d2m-d2〇)}2^ 1 其中，依⑴及!!^之大小關係採用在該情況中的nw的值， 依h及k10之大小關係採用在該情況中的kim的值，依七及 山〇之大小關係採用在該情況中的士⑺的值，依〜及〜〇之大 小關係採用在該情況甲的n2m的值，依匕及^之大小關係 採用在該情況中的k2m的值，依七及^之大小關係採用在 該情況中的d2m的值， 106503-970626.doc 15 1303451 情況 1-01 1-02 1-03 1-04 1-05 Πιο 2.1616 1.9575 1.8783 1.8886 1.7671 kio 0.0031 0.1578 0.1120 0.0828 0.0972 di〇(nm) 16.39 29.70 22.79 17.43 89.65 n2〇 2.3326 3.1421 1.9535 1.8540 1.7266 k2〇 0.9955 0.5540 0.3987 0.3157 0.6265 d2〇(nm) 21.81 39.99 133.42 201.01 35.79 r^gnH)時 nlm= 2.2660 2.0526 1.9695 1.9914 1.8452 時 nlm= 2.0674 1.8816 1.8041 1.8047 1.7221 0.1058 0.2476 0.1956 0.1790 0.1791 ki <ki〇 時 kim= 0.0000 0.0772 0.0266 0.0000 0.0475 di gdi〇 時 dim(nm)= 19.64 35.17 31.59 26.35 108.00 di <di〇 時 dlm(nm)= 13.49 25.28 16.46 11.04 81.48 n2^n2()時 n2m= 2.4717 3.2954 2.1133 2.0045 1.8644 n2<ri2G 時 n2m= 2.1929 2.9698 1.7768 1.6777 1.5730 k2gk：2〇 時 k2m= 1.1482 0.7497 0.6196 0.4975 0.7644 k2<k2〇 時 0.8579 0,4177 0.2781 0.2069 0.4915 d2^d2〇 時 d2m(nm)= 25.55 42.99 〇〇 〇〇 43.06 d2 <知時 d2m(nm)= 18.70 37.27 75.37 118.11 29.14 情況 1-06 1-07 1-08 1-09 1-10 Πιο 1.7783 1.7756 1.7637 1.7297 1.7402 kio 0.0854 0.0827 0.0788 0.0695 0.0705 di〇(nm) 90.09 89.16 88,60 159.09 157.00 n2〇 1.9451 1.8813 1.8074 1.8027 1.9115 k2〇 0.4110 0.2980 0.2358 0.6176 0.3674 d2〇(nm) 78/70 136.86 201.53 30.94 79.38 rM^nu)時 nlm= 1.8547 1.8491 1.8363 1.8086 1.8145 ni<n10 時 nlm= 1.7290 1/7286 1.7192 1.6900 1.6996 k] 0.1675 0.1627 0.1158 0.1537 0.1529 kKku)時 klm= 0.0321 0.0280 0.0215 0.0304 0.0296 di —山〇時 dim(nm)= 108.98 109.36 112.80 〇〇 193.81 106503-970626.doc -16- 1303451 di <山〇時 dlm(nm)= 80.83 80.19 79.23 146.42 145.32 n2^n2G 時 n2m= 2.0858 2.0287 1.9635 1.9536 2.0439 n2<n2()時 n2m= 1.7991 1.7335 1.6573 1.6453 1.7648 k2 —k2〇 時 k：2m= 0.5849 0.5031 0.4587 0-7451 0.5149 k2<k20 時 k2m= 0.2966 0.2049 0.1553 0.4826 0.2558 d2^d2〇 時 d2m(nm)= 90.20 〇〇 〇〇 36.88 89.13 d2 < d2〇 時 d2m(nm)= 68.53 118.11 131.91 25.32 69.56 情況 Ml 1-12 1-13 1-14 1-15 ni〇 1.7416 1.7346 1.7204 1.7293 1.7290 ki〇 0.0723 0.0700 0.0573 0.0638 0.0672 di〇(nm) 154.81 154.48 226.55 221.51 219.00 n2〇 1.8276 1.7635 1.9505 1.9167 1.7992 k2〇 0.2602 0.2082 0.6496 0.3426 0.2416 d2〇(nm) 140.99 205.63 25.08 78.00 142.68 rh^nu)時 nlm= 1.8128 1.8044 1.8037 1.8053 1.8030 ni<n10 時 nlm= 1.7051 1.7002 1.6700 1.6857 1.6894 k】2ki〇 時 klm= 0.1493 0.1428 0.1449 0.1450 0.1411 0.0310 0.0277 0.0218 0.0296 0.0354 di — di〇 時 dlm(nm)= 194.11 〇〇 〇〇 〇〇 〇〇 di <di〇 時 dlm(nm)= 144.88 144.10 147.03 206.52 206.86 112^112。時 n2m= 1.9727 1.9440 2.1270 2.0463 1.9388 n2<n2〇0^n2m= 1.6802 1.6149 1.7784 1.7598 1.6376 k2gk20 時 k2m= 0.1493 0.4167 0.7867 0.4807 0.4185 k2<k20 時 k2m= 0.0310 0.1340 0.4991 0.2325 0.1559 d2gd2〇 時 d2m(nm)= 〇〇 〇〇 30.06 87.34 〇〇 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 126.07 175.09 20.53 70.06 130.30 情況 M6 ni0 1.7210 ki〇 0.0630 di〇(nm) 220.18 106503-970626.doc 1303451 情況 M6 Π20 _JJ329] k2〇 _^1973 d2〇(nm) 207.16 1.7917 η】<ηκ)時 nlm= 1.6626 kj ^ki〇B^kim= 0.1377 kKku)時 kim= 0.0303 山-dn)時 dlm(nm)= 〇〇 山<山〇 時 dlm(nm)= 147.71 n2^n2〇Bfn2m= 1.9597 n2<n2〇 時 n2m= 1.5656 k2^k20 時 k2m= 0.3989 k2<k20 時 k2m= 0.1211 d2 —d2〇 時 d2m(nm)= 〇〇 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 174.03 9· 一種曝光方法，其特徵為： 其係在半導體裝置之製造步驟中所使用，以具有1 90 nm至195 nm之波長且數值孔徑超過1 〇而為K1以下之曝 光系統’在光阻層與矽半導體基板之表面之間形成具有 雙層構造之反射防止臈的狀態下，使該光阻層曝光者， 且 設構成反射防止膜之上層的複折射率Νι、下層的複折 射率N2分別為 N1 =n 1 -kj i N2==n2-k2i 又上層之膜厚為dl (單位：nm)、下層之臈厚為d2(單位： nm)， 作為[riiQ，k， j 10’ αιο, n2G，k2G，d2〇]之值之組合，在選擇以 106503-970626.doc -18- 1303451 下情況[2_01]至情況[2_16]中任一者時， 使用⑴、k!、d!、n2、k2、d2滿足如下關係式之反射防 止膜： {(n,-n1〇)/(nlm.n1〇)}2+{(k1.k1〇)/(klm-k1〇)}2+{(d1-d1〇)/(d1 m-d10)}2+{(n2.n2〇)/(n2m-n2〇)}2+{(k2-k2〇)/(k2m-k2〇)}2+{(d2-d2〇)/(d2m-d2〇)}2^ 1 其中，依〜及!!^之大小關係採用在該情況中的^^的值， 依1^及1^1()之大小關係採用在該情況中的klm的值，依1及 d10之大小關係採用在該情況中的dlm的值，依n2&n20之大 小關係採用在該情況中的n2m的值，依k2&k2()之大小關係 採用在該情況中的的值，依d2及d20之大小關係採用在 該情況中的d2m的值， 情況 2-01 2-02 2-03 2-04 2-05 Πιο 2.1270 1.9689 1.8874 1.9059 1.7643 ki〇 0.0000 0.1461 0.1027 0,0744 0,0947 di〇(nm) 17.47 29.67 21.38 15.49 94.08 n2〇 2.3628 3.1616 1.9199 1.8297 1.7955 k2〇 0.9776 0.5440 0.3802 0.2998 0.6320 d2〇(nm) 21.04 39.98 139.31 207.65 32.98 n】時 nim= 2.2256 2.0568 1.9734 2.0082 1.8353 時 nlm= 2.0472 1.9010 1.8223 1.8296 1.7330 ki^ki〇B^kim= 0.0938 0.2244 0.1768 0.1635 0.1575 ki<k10 時 klm= 0.0000 0,0685 0.0175 0.0000 0.0495 di $di〇 時 dim(nm)= 20.80 34.77 29.62 23.26 112.91 di <山〇時 dlm(nm)= 14.63 25.76 16.06 10.49 87.82 n2^n2〇 時 n2m= 2.4916 卜 3.3028 2.0581 1.9623 1.9074 n2<n2G 時 2.2319 3.0031 1.7577 1,6665 L6538 k：2 2k2〇 時 k2m= 1.1151 0.7242 0.5735 0.4524 0.7450 106503-970626.doc -19- 1303451 k2<k2〇 時 k2m= 0.8400 0.4156 0,2710 0.2013 0.5085 d2 2d2〇 時 d2m(nm)= 24.36 42.69 OO OO 38.62 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 18.21 37.46 80.09 126.81 27.34 情況 2-06 2-07 2-08 2-09 2-10 nj〇 1.7803 1.7743 1.7445 1.7294 1.7425 ki〇 0.0868 0.0850 0.0789 0.0717 0.0762 dio(nm) 93.23 91.77 92.02 166.39 161.95 n2〇 1.9791 1.8636 1.7368 1.9163 1.9299 k2〇 0.3951 0.2810 0.2206 0.6369 0.3467 d2〇(nm) 77.05 139.87 212.33 26.72 78.23 ι^^πκ)時 nlm= 1.8462 1.8349 1.8028 1,8016 1.8041 ni <ni〇 時 1.7475 1.7473 1.7193 1.7039 1.7237 kgku)時 klm= 0.1496 0.1408 0.1323 0.1330 0.1299 ki <ki〇時kim= 0.0394 0.0374 0.0301 0.0370 0.0455 di — di〇 時 dlm(nm)= 109.31 108.27 115.67 209,20 195.88 di <di〇 時 dlm(nm)= 87.00 86.56 85.73 157.85 156.76 n2^n2()時 n2m= 2.1009 1.9987 1.8971 2.0476 2.0364 n2<n2()時 n2m= 1.8504 1.7392 1.6175 1.7703 1.8051 k：2 —k2〇 時 k2m= 0.5318 0.4468 0.3623 0.7342 0.4294 k2<k20 時 k2m= 0.2922 0.2015 0.1499 0.5070 0.2516 d2 —d2〇 時 d2m(nm)= 85.43 OO OO 31.20 85.58 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 68.38 126.05 181.56 22.38 72.33 情況 2-11 2-12 2-13 2-14 2-15 ni〇 1.7364 1,7194 1.7189 1.7279 1.7039 ki〇 0.0767 0.0663 0.0609 0.0714 0.0620 di〇(nm) 160.57 160.35 240.33 230.11 268.01 ^20 1.7865 1,6960 2.2401 1.8887 1.7359 k20 0.2463 0.1988 0.7138 0.3299 0.2398 d2〇(nm) 145.39 214.32 17.92 78.86 158.55 106503-970626.doc -20- 1303451 Νι — 時 nim= 1.7918 1.7729 1.7932 1.7879 1/7579 NiCriH)時 nlm= 1.7262 1.6947 1.6903 1.7176 1.6407 0.1172 0.1176 0.1266 0.1177 0.1322 Κι <ki〇時kim= 0.0534 0.0312 0.0317 0.0558 0.0228 山gdi〇時 dlm(nm)= 198.97 OO OO OO OO di <山〇時 dlm(nm)= 157.73 149.13 225.89 226.73 223.91 η〗 —n2G 時 n2m= 1.8969 1.9046 2.4255 2.0020 1.9149 n2<n2G 時 n2m= 1.6706 1.5895 2.0733 1.8277 1.4543 k2-k20 時 k2m= 0.3435 0.2910 0.8416 0.3876 0.4261 k2<k2〇B^k2m：=: 0.1729 0.1351 0.5371 0.2258 0.1424 d2^d2〇 時 d2m(nm)= 161.62 OO 21.50 87.70 OO d2<d2〇 時 d2m(nm)= 139.39 187.96 15.15 76.00 129.53 情況 2-16 ni〇 1.7046 ki〇 0.0595 di〇(nm) 264.54 Π20 1.7170 k2〇 0.1955 d2〇(nm) 223.28 時 nlm= 1.7716 ni<ni〇B^nim= 1.6465 ki $ki〇時kim= 0.1321 kKku^k^ 0.0178 di^di〇0fdim(nm)= OO di<d10 時 dlm(nm)= 160.48 n2^n2()時 n2m= 2.1001 n2<n2G 時 ri2m= 1.4760 k2^k20 時 k2m= 0.4081 k：2<k2〇 時 k2m= 0.1085 d22d2〇 時 d2m(nm)= OO d2<d2〇 時 d2m(nm)= 143.86 1 ο. —種曝光方法，其特徵為： 106503-970626.doc -21 - 1303451 係在半導體裝置之製造步驟中所使用，以具有19〇 nm至195 nm之波長且數值孔徑超過M而為12以下之曝 光系統，在光阻層與矽半導體基板之表面之間形成具有 雙層構造之反射防止膜的狀態下，使該光阻層曝光者， 且 設構成反射防止臈之上層的複折射率Νι、下層的複折 射率N2分別為 N1 =n 1 -ki i N2=ri2-k2i 设上層之膜厚為七（單位：nm)、下層之膜厚為d2(單位： nm)， 作為[n】〇, k1()，d1G，n2〇，k2〇，d2〇]之值之組合，在選擇以下 情況[3-01]至情況[3-14]中任一者時， 使用n】、ki、d,、hht滿足如下關係式之反射防 止膜： {(ni-n1〇)/(nlm.n1〇)}2+{(k1.k1〇)/(klm-k1〇)}2+{(d1.d1〇)/(d1 m-d10)}2+{(n2-n2())/(n2m-n2())}2+{(k2_k2())/(k2m 七…2+{他_ d2〇)/(d2m-d2〇)}2 ^ 1 其中，依⑴及!!^之大小關係採用在該情況中的的值， 依ki&k10之大小關係採用在該情況中的匕⑺的值，依七及 d10之大小關係採用在該情況中的山⑺的值，依n2&n2〇之大 小關係採用在該情況中的的值，依k2&k2〇之大小關係 採用在該情況中的的值，依1及旬〇之大小關係採用在 該情況中的d2m的值， 106503-970626.doc -22- 1303451 情況 3-01 3-02 3-03 3-04 3-05 Πιο 2.1010 L9972 1.8971 1.8903 1.7614 ki〇 0.0000 0.1417 0.0932 0.1047 0.0933 di〇(nm) 18.86 29.97 20.09 13.40 99.78 Π20 2.3980 3.9849 1,8912 1.7190 1.8773 k2〇 0.9577 0.5156 0.3589 0.2691 0.6361 d2〇(nm) 20.51 29.99 144.86 225.69 29.70 n] gnu)時 nim= 2.1902 2.0806 1.9757 1.9938 1.8213 ^〈nH)時 nlm= 2.0333 1.9400 1.8442 1.8243 1.7445 k! — k^o 時 klm= 0.0791 0.2081 0.1538 0.1917 0.1313 kKku)時 klm= 0.0000 0.0680 0.0073 0.0023 0-0538 di gdi〇 時 dlm(nm)= 22.17 34.24 27.46 20.29 118.37 di <di〇 時 dim(nm)= 16.20 26.95 16.03 9.40 96.05 112^1120 時 n2m= 2.5150 4.1060 2.0062 1.8367 1.9517 n2<n2〇 時 n2m= 2.2758 3.8579 1.7470 1.5737 1.7548 k：2 —k2〇 時 k2m= 1.0902 0.6644 0.5181 0.3688 0.7101 k：2<k2〇 時 k2m= 0.8269 0.4039 0.2637 0.1833 0.5274 d2 —d2〇 時 d2m(nm)= 23.39 31.19 〇〇 〇〇 33.13 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 17.92 28.87 85.53 141.88 25.36 情況 3-06 3-07 3-08 3-09 3-10 ni〇 1.7825 1.7569 1.7277 1.7272 1.7147 ki〇 0.0898 0.0868 0.0740 0.0744 0.0633 di〇(nm) 97.07 96-31 94.69 178.89 164.15 Π20 2.0041 1.7847 1.6779 2.1865 1.6838 k2〇 0.3750 0.2610 0.2014 0.6947 0.1862 d2〇(nm) 75.78 148.77 220.98 19.20 215.48 時 nim= 1.8327 1.7995 1.7711 1.7845 1.7573 i^Cnu)時 nlm= 1.7698 1.7544 1.7097 1.7167 1.6822 kAkK)時 klm= 0.1223 0.0982 0.1152 0.1077 0.1011 ki <]^〇 時 klm= 0.0533 0.0642 0.0321 0.0488 0.0264 山-山0時 dlm(nm)= 109.28 111.91 114.36 218.45 〇〇 di〈 di〇 時 dlm(nm)= 94.62 95.76 89.11 175.03 147.22 106503-970626.doc -23 - 1303451 n2gn2G 時 n2m= 2.0899 1.8293 1.7201 2.2837 1.7321 η2<η2()時 n2m= 1.9035 1.6980 1.5934 2.0604 1,6046 k2^k2〇 時 k2m= 0.4366 0.3015 0.2464 0.7527 0.2137 k2<k2〇 時 k2m= 0.2899 0.2021 0.1479 0.5549 0.1380 d2gd2〇 時 d2m(nm)= 81.59 161.61 OO 21.11 235.37 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 70.00 146.51 196.47 16.79 195.03 情況 3-11 3-12 3-13 3-14 ni〇 1.7036 1.7000 1.7012 1.7028 kio 0.0666 0.0723 0.0708 0.0661 di〇(nm) 228-90 216.03 209.55 205.70 ^20 2.1518 1.7881 1.7244 1.7099 k20 0.6409 0.3189 0.2345 0.1906 d2〇(nm) 21.01 93.79 164.15 230.44 rh^nu)時 nlm= 1.7333 1.7203 1.7336 1.7514 i^Cnu)時 nlm= 1.6243 1.6387 1.6472 1.6539 ki^ki〇0^klm= 0.1086 0.1103 0.1181 0.1191 時 klm= 0.0356 0.0460 0.0368 0.0268 山-山〇 時 dlm(nm)= OO 227.26 237.88 OO di<d10 時 dlm(nm)= 181.97 190.09 179.63 173.04 n2Sn2〇 時 n2m= 2.3031 1.9012 1.8497 1.8964 n2<n2〇B^n2m= 2.0795 1.7532 1.6568 1.5385 k2^k20 時 k2m= 0.7063 0.3281 0.3333 0.3179 k2<k2〇B^k2m= 0.5137 0.2264 0.1529 0.1170 d2^d2〇 時 d2m(nm)= 24.52 111.38 OO OO d2<d2〇 時 d2m(nm)= 19.07 89.55 150.63 157.43 11. 一種曝光方法，其特徵為： 其係在半導體裝置之製造步驟中所使用，以具有190 nm至1 95 nm之波長且數值孔徑超過1.2而為1.3以下之曝 光系統，在光阻層與矽半導體基板之表面之間形成具有 雙層構造之反射防止膜的狀態下，使該光阻層曝光者， 且 106503-970626.doc -24- 1303451 設構成反射防止膜之上層的複折射率〜、下層的複折 射率n2分別為 Nen^kii N2=H2-k2i 設上層之膜厚从（單位：nm)、下層之膜厚為&(單位： nm)， 作為[n1(), k1()，d1()，n2〇, k2G，d2G]之值之組合，在選擇以 下情況[4-01]至情況[4_1〇]中任一者時， 使用11丨、k!、七、h、k2、d2滿足如下關係式之反射防 止膜： {(ni-n1〇)/(nlm.n1〇)}2+{(k1.k1〇)/(klm.k1〇)}2+{(d1-d1〇)/(d1 n^d10)}2+{(n2_n2〇)/(n2m_n2〇)}2+{(k2_k2〇)/(kwk2〇)}2+{(d2_ d2〇)/(d2m-d2〇)}2^ 1 其中，依〜及!!…之大小關係採用在該情況中的nim的值， 依]^及]^10之大小關係採用在該情況中的kim的值，依七及 di〇之大小關係採用在該情況中的dlm的值，依η2&η2〇之大 小關係採用在該情況中的n2m的值，依k2&k2〇之大小關係 採用在該情況中的的值，依旬及da之大小關係採用在 該情況中的d2m的值， 情況 4-01 4-02 4-03 4-04 4-05 Πιο 2.0750 2.0118 1.8885 1.8806 1.7567 ki〇 0.0000 0.1190 0.0999 0.1003 0.0923 di〇(nm) 20.30 29.87 17.71 13.44 108.92 ^20 2-4310 4.0092 1.7811 1.7062 2.0485 k20 0.9366 0.5022 0.3211 0.2477 0.6631 d2〇(nm) 19.90 29.99 159.56 227.84 23.68 106503-970626.doc -25- 1303451 ι^^ηκ)時 nlm= 2.1541 2.0844 1.9589 1.9713 1.7997 ni <ni〇 時 η1ΐΏ= 2.0215 1.9638 1.8538 1.8291 1.7557 kgku)時 klm= 0.0610 0.1705 0.1459 0.1729 0.0954 kKku)時 klm= 0.0000 0.0518 0.0187 0.0078 0.0655 山—di〇時 dlm(nm)= 23.54 33.58 23.82 19.76 125.01 di <di〇 時 d]m(nm)= 18.03 27.42 15.13 10.09 108.67 112^112。時 n2m= 2.5291 4.1084 1.8635 1.7809 2.0547 n2<n2〇 時 n2m= 2.3203 3.9019 1.6624 1.5899 1.9572 k2^k20 時 k2m= 1.0610 0.6325 0.4092 0.3139 0.6691 k：2<k2〇 時 k2m= 0,8178 0.4040 0.2433 0.1776 0.5710 d2 —d2〇 時 d2m(nm)= 22.43 30.97 OO OO 23.86 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 17.62 29.03 129.86 149.42 21.22 情況 4-06 4-07 4-08 4-09 4-10 ni〇 1.7300 1.7016 1.7036 1.7088 1.7083 ki〇 0.0690 0.0665 0.0722 0.0700 0.0641 di〇(nm) 99.33 227.28 216.05 208.98 205.66 n2〇 1.7059 2.1201 1.7959 1.7311 1.7076 k2〇 0.1911 0.6392 0.3181 0.2343 0.1900 d2〇(nm) 215.34 21.82 93.13 163.14 228.20 111-11丨0時11丨1^= 1.7599 1.7325 1.7213 1.7343 1.7487 丨。時 nlm= 1.7290 1.6697 1.6816 1.6905 1.6839 k】2ki〇 時 kim= 0.0744 0.1071 0.1083 0.1002 0.0965 kKku)時 klm= 0.0522 0.0350 0.0475 0.0408 0.0326 di — di〇 時 dim(nm)= 114.51 249.66 226.44 234.14 〇〇 di <di〇 時 dim(nm)= 98.99 206.91 203.38 198.02 187.04 n2^n20 時 n2m= 1.7114 2.2630 1.9107 1.8583 1.8700 n2<n2〇Bfn2m= 1.6501 2.0448 1.7644 1.6757 1.5497 0.1929 0.7020 0.3809 0.3287 0.3066 k2<k20 時 k2m= 0.1524 0.5119 0.2256 0.1573 0.1188 d2 —d2〇 時 d2m(nm)= 219.55 25.26 110.64 〇〇 〇〇 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 205.88 19.68 89.45 150.12 160.78 106503-970626.doc -26- 1303451 12· —種曝光方法，其特徵為： 其係在半導體裝置之製造步驟中所使用，以具有190 nm至195 nm之波長且數值孔徑超過13而為14以下之曝 光系統，在光阻層與矽半導體基板之表面之間形成具有 又層構造之反射防止膜的狀態下，使該光阻層曝光者， 且 設構成反射防止膜之上層的複折射率Nl、下層的複折 射率N2分別為 Ν ι=Πι-k]i N2=n2-k2i 設上層之膜厚為旬（單位：nm)、下層之膜厚為d2(單位： nm)， 作為[n1G, ki〇, n2〇，k2〇，d2〇]之值之組合，在選擇以下 情況[5-01]至情況[5-07]中任一者時， 使用n】、k〗、d!、h、h、t滿足如下關係式之反射防 止膜： {(n.-n10)/(nlm-n10)}2 + {(kl.kl〇)/(k]m.ki〇)}2+{(di_di〇)/(di m-d1〇)}2+{(n2-n2〇)/(n2m-n2〇)}^((k2.k2〇)/(k2m_k2〇)}2+{(d2_ d2〇)/(d2m.d2〇)}2^ 1 其中，依ηι&η10之大小關係採用在該情況中的nim的值， 依Uk1G之大小關係採用在該情況中的、的值，依^及 之大小關係採用在該情況t的七⑺的值，依“及“^之大 小關係採用在該情況中的n2m的值，依^及k2〇之大小關係 採用在該情況中的k2m的值’依缺七。之大小關係採用在 106503-970626.doc -27- 1303451 該情況中的d2m的值， 情況 5-01 5-02 5-03 5-04 5-05 Πιο 2.0901 2.0375 1.8787 1.8780 1.7009 ki〇 0.0000 0.0819 0.1028 0.0706 0.0609 di〇(nm) 20.79 29.12 16.60 14.89 160.18 n2〇 2.4315 3.6552 1.7172 1.7467 1.6995 k2〇 0.9254 0.4960 0.2840 0.2361 0.1745 d2〇(nm) 20.34 34,09 167.85 221.06 215.71 ni — n!〇 時 nlm= 2.1532 2.0916 1.9323 1.9461 1.7131 ni <n】〇 時 nlm= 2.0485 1.9946 1.8625 1.8482 1.6965 kgku)時 klm= 0.0301 0.1157 0.1287 0.1125 0.0797 ki<k10a^klm= 0.0000 0.0234 0,0358 0.0000 0.0529 di Sdi〇 時 dlm(nm)= 23.53 31.97 21.01 20.40 168.49 di <di〇 時 dlm(nm)= 19.45 27.24 15.35 12.65 156.71 n2gn2(^,n2m= 2.4915 3.7301 1.7470 1.7894 1.7056 n2<n2〇 時 n2m= 2.3369 3.5977 1.6335 1.6492 1.6786 —k2〇 時 k2m= 1.0253 0.5706 0.3145 0.2771 0.1981 k：2<k2〇 時 k2m= 0.8408 0.4125 0.2297 0.1801 0.1502 d2 —d2〇 時 d2m(nm)= 22.48 35.05 OO OO 219.96 d2<d2〇 時 d2m(nm)= 18.31 33.41 144.47 152.04 200.15 情況 5-06 5-07 ni〇 1.7204 1.7142 kio 0.0677 0.0552 di〇(nm) 231.66 225.66 ^20 2.2460 1.7026 k20 0.6523 0.1831 d2〇(nm) 18.88 210.32 ni gni〇 時 nlm= 1.7346 1.7449 ni<n10 時 nlm= 1.7142 1.7015 kgku)時 klm= 0.0791 0.0776 ki <ki〇 時 kim= 0.0480 0.0279 山-山〇 時 dlm(nm)= 241.66 269.84 106503-970626.doc -28- 1303451 山<山〇 時 dlm(nm)= 227.75 215.83 n2^n20 時 n2m= 2.3315 1.8141 n2<n2G 時 n2m= 2.2068 1.6257 k2 2k：2〇 時 k：2m= 0.6941 0.2591 k：2<k：2〇 時 k2m= 0.5188 0.1258 d2^d2()時 d2m(nm)= 20.91 OO d2<d2〇 時 d2m(nm)= 17.96 186.01 13. 如請求項8至12中任一項之曝光方法，其中滿足4^ 250， 且滿足d 2 $ 2 5 0。 14. 如請求項8至10中任一項之曝光方法，其中上述光阻層之 折射率為1.60至1.80。 106503-970626.doc 29- 1303451 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： (無元件符號說明） 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 106503-970626.doc