alias: 抗反射涂层,ARC,BARC,驻波效应

tag: 黄光

驻波效应

曝光光波进入到光刻胶层之后，如果没有被完全吸收，就会有一部分光穿过光刻胶膜达到衬底表面，被衬底表面反射，又回到光刻胶中。

反射光与光刻胶中的入射光发生干涉，形成驻波，驻波效应在光刻胶中形成以λ/2n为间隔、强弱相间的曝光区域，如图所示。

![[A=PH=抗反射涂层工艺 image 1.png]]

λ为曝光波长，n为光刻胶的折射率。

由于驻波的影响，光刻胶中光强的周期性变化，引起光刻胶中光吸收的不均匀，导致线宽发生变化，最终降低分辨率。衬底的强反射也会加重驻波效应的影响。

为了改善驻波效应，在光刻胶层表面或底部使用抗反射涂层(ARC)，同时在曝光后进行烘焙(PEB)。

曝光后烘焙：是在显影之前进行的，经过曝光和曝光后烘焙，非曝光区的感光剂会向曝光区扩散，从而在曝光区与非曝光区的边界形成了平均的曝光效果。

对于曝光0.5μm以下的线条都需要使用上述技术，否则0.4μm以下的i 线曝光是不可能实现的。

BARC位于衬底和光刻胶之间，由高消光率的材料组成，可以吸收穿过光刻胶层的光线。光线入射到BARC与光刻胶的界面时，少部分被反射回光刻胶中，大部分进入到BARC里。

通过调整BARC的厚度，使透射光穿过 BARC的过程中，形成1/4波长的光程。进入到BARC中的光，经衬底表面反射后两次通过BARC层，产生1/2波长的光程，即产生180°的相移。相移波与在BARC/光刻胶界面反射的光波发生干涉，使强度减弱甚至抵消。

如果BARC与入射光匹配良好，只有少量的光可以由光刻胶/BARC界面反射回光刻胶。同时，反射光的振幅减小，也会降低驻波效应的影响。

使用BARC的代价是增加了工艺复杂性，且需要独立的工序去除BARC。