Off-Axis Illumination은 RET에서 resolution을 향상해 주는 조명계 기술입니다. resolution k1 factor를 낮춰주고, DOF k2 factor를 높여주어 더 작은 patterning이 가능하고 DOF margin을 증가시켜 줍니다.
OAI의 원리는 On-axis 조명계에서는 정면으로 입사광이 마스크에 도달하면 회절 되면서 1 차광이 렌즈에 도달하지 않지만, Off-axis 조명계의 경우 비스듬히 사입사로 입사광이 들어오게 되면 회절 된 빛의 0 차광과 1 차광이 렌즈에 떨어지게 되어 서로 간섭을 이루어 imaging이 가능해집니다.
OAI를 사용하면 이론적으로 Resolution k1 factor 기존 0.5에서 0.25까지 낮출 수 있습니다. OAI는 비스듬하게 입사되기 때문에 lens에 1 차광이 들어오게 되어 DOF도 늘어나게 됩니다.
OAI는 Attenuated Phase Shift Mask와 같이 사용하여 패터닝 성능 향상을 극대화할 수 있습니다. 그 이유는 0 차광의 빛은 줄이고, 1 차광의 빛은 증가시키게 되어 pattern quality가 우수해집니다. 그러나 Alternating Phase Shift Mask와 OAI를 같이 쓰게 되면 성능이 개악이 됩니다.
Off Axis Illumination과 partial coherence(sigma) 같이 사용하면 이론적으로 k1을 0.5에서 0.25로 최대 절반으로 줄일 수 있습니다. sigma max = NA max = 1이기 때문입니다.
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