Lithography Reflectivity Simulator

Simulation of SiON on Aluminum @ 248nm (DUV)

Ambient: Air (n=1.0)

SiON (Tunable)

Al Substrate (n=0.17+3.03i)

SiON Refractive Index (n): 1.70

SiON Absorption (k): 0.45

Max Thickness (Å): 2000

Simulation Summary

Wavelength: 248 nm

Substrate: Aluminum (300 nm)

1st Min Depth: 301 Å

1st Max Depth: 602 Å

Process Window (FEM) Comparison @ 0.3μm Line

SiON = 0Å (Bare Al)

Reflectivity: 90.8%

Swing Ratio: Maximized

Process Window: NO WINDOW

Exp. Latitude: < 1%

↓

SiON = 300Å (Optimized ARC)Reflectivity: ~4.2%
                            
Exposure EE: 30 mJ/cm²
Max DOF (@10%EL): ±0.25μm (Total
                                    0.50μm)
Exp. Latitude: ~12.5%
                            

SiON 0Å vs 300Å 性能比較 (8K 光組 / 0.3μm Line)

在 8K 光組 (ArF 193nm 或 KrF 248nm) 曝 0.3μm (300nm) Line 時，SiON = 0Å 與 300Å 的 FEM (Focus Exposure Matrix) Window 有顯著差異：

1. 反射率與 Standing Wave

SiON = 0Å: 光阻直接在 Aluminum 上，反射率高達 90% 以上。強烈的駐波效應會導致光阻側壁出現明顯鋸齒狀（Scalloping），且 CD 對光阻厚度與底材形貌極端敏感。

SiON = 300Å: SiON 作為底層抗反射層 (BARC)，能有效將反射率降至 5% 以下，消除駐波，使 CD 控制更加穩定且側壁平滑。

2. Bossung Curves 差異

SiON = 0Å: Bossung 曲線非常陡峭，代表對 Focus 非常敏感。稍有離焦，CD 就會劇烈收縮或崩塌，可用 Focus 範圍極窄。

SiON = 300Å: 曲線變得平坦，共同焦距點（Isofocal point）更為明確，大幅增加了有效焦點深度 (Depth of Focus)。

3. 窗口大小 (Process Window)

Exposure Latitude (EL): 300Å 的 SiON 在 EE=30mJ 下能提供約 12.5% 的曝光寬容度。

Depth of Focus (DOF): 在 10% EL 要求下，DOF 為 ±0.25μm (Total 0.50μm)。相比之下，SiON = 0Å 時則呈現 NO WINDOW (無可用窗口)，製程極端不穩定。