曝光宽容是指光学
曝光系统可以形成符合设计版图要求的曝光能量范围。通常使用曝光结果检测的
关键尺寸(CD)值的变化量在+/-10%范围内的曝光能量选择范围来定义。即如果抗蚀剂在偏离最佳的曝光剂量的情况下,曝光图形的线宽变化比较小的,说明该抗蚀剂有较大的曝光宽容度。通常曝光宽容度越大,显影宽容度也越大。
微笑曲线是指反应抗蚀剂中曝光显影后的关键尺寸(CD)的宽度随不同的
曝光量和
散焦量之间的变化关系曲线图,也称之为
泊松曲线(Bossung Curve)。曲线族的横坐标为散焦量变化值(中心为0散焦,左右为散焦量的±值);纵坐标为曝光剂量变化的百分数(中心是基准曝光剂量值变化量为0%,上下为曝光剂量的±变化值%,即相对于
基准曝光剂量的变化值%)。
在CD变化值为0时,为基准曲线,它基本上是基准曝光剂量值附近的一条两端翘起的比较平直的曲线;在CD值的变化量为+10%时,该曲线在基准曲线的上方,曲线的形状如笑脸上嘴唇边缘,中间高,两边随散焦量变化逐渐降低,当散焦量大到一定程度时随基准曲线的两端翘起,逐渐接近基准曲线;在CD值的变化量为-10%时,该曲线在基准曲线的下方,曲线的形状如笑脸下嘴唇边缘,中间低,两边随散焦量变化逐渐成弧形上升,当散焦量大到一定程度时随基准曲线的两端翘起,逐渐接近基准曲线。如果光刻工艺规定CD+/-10%的变化为工艺的允许范围,则上下两条微笑曲线“笑脸唇线”所包围的区域为曝光宽容度区域。
曝光容忍度是光学系统对于剂量变化的一种表征方式,和投影
图像对比度紧密联系。
投影图像的特征尺寸若具有较差的图像对比度,将会对剂量变化过于敏感。因此,增加光刻胶的
折射率可以导致曝光容忍度的增加。如果光刻胶在偏离最佳曝光剂量的情况下,曝光图形的线宽变化较小,则说明此
光刻胶具有较大的曝光容忍度,曝光容忍度大的胶受曝光能量浮动或
不均匀的影响较小。