レーザのスペクトル性能と露光性能に関する概念については「E95とリソグラフィプロセス」で既に説明されている。ギガフォトンはスペクトル性能を精度良く計測し、スペクトル可変モジュールにて、スペクトルを直接制御するBandwidth Control Module(BCM)を開発し、既存機種よりもさらに狭帯域化が求められたGT61Aより標準でBCMを搭載している。既存機種への適用はオプションにて対応している*。

* 機種によりオプション構成は異なる。

本章ではArF露光を条件に行ったシミュレーション結果の紹介及び、BCMの構成・原理、実機に搭載した場合のスペクトル性能について説明する

(1) シミュレーション

シミュレータprolith v9.3を使用し、下記の条件にてレーザのスペクトル性能がコンタクトホール露光においてCDに与える影響についてシミュレーションを行った。

<Simulation conditions> 1D Binary − Contact hole A = 40 … 90 nm B = 10 * A Illumination: quadrupole sigma 0.8/0.15 NA: 1.3 immersion Wavelength: 193nm E95: 0.35pm & 0.50pm Resist thickness: 165nm

図1　シミュレーション条件

シミュレーション結果を図２に示す。

図2　E95がCDに与える影響

結果として、レーザスペクトルE95幅が0.1 pm変化した際のCDへの影響(nm/0.1 pm)はコンタクトホールのサイズが小さくなるにつれ、マイナス方向に大きくなる。例えば、90nmのコンタクトホールをE95=0.5 pmで露光した場合、CD感度は約-2 nm/0.1 pmだが、40 nmのコンタクトホールでは約-6 nm/0.1 pmと影響度はほぼ3倍となる。また、レーザのスペクトルが大きい場合、その影響度合いも大きくなる傾向がある。同じコンタクトホール40 nmを露光する場合でもE95が0.35 pmと0.5 pmではCDの影響度にほぼ倍近い差が見られる。
この結果からも分かるように、より微細化の進んだ露光の場合、レーザスペクトルの変動及び絶対値を最小にする重要性が高まっている。ギガフォトンはスペクトル変動を最小に抑えたレーザ光を提供するため、Bandwidth Control Module (BCM)の開発を行い、実機に導入することに成功した。

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