JP2003140352A - 反射防止膜、これを用いたレジストパターン形成方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 化学増幅型レジスト膜中における酸の欠乏や
過剰な供給を抑制して、レジストパターンのボトム付近
における酸量を適切に調整可能な反射防止膜を提供す
る。 【解決手段】 化学増幅型レジストにより半導体ウェハ
上に形成されるレジスト膜の直下に設けられる反射防止
膜である。前記反射防止膜は、反射防止機能を有する膜
材料と、電磁波の照射により塩基性物質を生成する光塩
基発生剤とを含有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
中の光リソグラフィー工程において使用される反射防止
膜、この反射防止膜を利用したレジストパターン形成方
法および半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造に利用される光リソグ
ラフィー工程においては、所望されるパターンの微細化
に伴なって光強度コントラストが低下するという問題が
生じる。このため、露光プロセスマージンを確保するに
は、反射防止膜の利用が一般的となっている。反射防止
膜材料としては、溶液塗布により得られるものに熱架橋
型の有機樹脂膜、塗布型ガラス膜（ＳＯＧ膜）、ポリシ
ラン膜、および金属酸化膜などが挙げられ、蒸着等で形
成されるものとしてはシリコンナイトライド（ＳｉＮ）
膜およびシリコンオキシナイトライド（ＳｉＯＮ）膜等
が存在する。

【０００３】このような反射防止膜と化学増幅型レジス
トとを併用した場合、レジストパターンのボトム形状に
異常をきたすことが多い。これには、主に２つの原因が
考えられる。第一は、図１７に示すようなレジスト膜３
中の触媒物質（露光により発生した酸）７の反射防止膜
４中への拡散によるボトム付近の酸の欠乏であり、第二
は、図１９に示すような反射防止膜４を形成後のこの膜
表面・内部へ吸着した塩基性物質９によるレジスト膜３
の露光部６で発生した酸の失活１０による酸の欠乏であ
る。一般に、塗布型反射防止膜は、無機蒸着膜と比較す
ると膜の密度が低く、これらの現象が発生しやすい。原
因が前述のいずれであっても、レジストパターン１１の
ボトム付近における酸が欠乏して、ポジ型レジストでは
図１８および図２０に示すようにパターン１１の裾引き
や露光部における溶け残りが生じる。一方、ネガ型レジ
ストの場合には、レジストパターンのボトム付近に食い
込みが生じて、パターンの倒壊や剥がれが誘起される。

【０００４】レジストパターンのボトム形状の異常を改
善する手段としては、化学増幅型レジスト塗布前の溶液
処理や高温ベーク、中間膜の形成等の付加プロセス、あ
るいは反射防止膜中への酸性物質の添加などの手法が挙
げられる。

【０００５】レジスト膜中での露光により発生したボト
ム付近における酸の欠乏は、反射防止膜中に酸性物質を
添加することによって補うことができる。反射防止膜か
ら酸性物質をレジスト膜中に拡散させることによって、
所望パターンの所望寸法におけるボトム形状が所望され
る正常な形状になるように、反射防止膜中の酸あるいは
酸発生物質の濃度や種類等を調整する。ポジ型レジスト
の場合であれば、反射防止膜からの酸の拡散量が少ない
とレジストパターンの裾引きを十分に改善することが困
難となり、一方、酸の拡散量が過剰であるとパターンボ
トム付近の食い込みやパターン剥がれを生じる。

【０００６】なお、ＫｒＦ光レジスト用の有機反射防止
膜の一部においては、アセタール型レジストを使用する
とパターンボトムに食い込みが生じる。これを防止する
ために、アセタール型レジスト用として膜中の酸濃度を
低下させた有機反射防止膜が市販されている。具体的に
は米国のＢｒｅｗｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ社製ＤＵＶ−３
０に対して、アセタール型レジスト用のＤＵＶ−３２が
市販されている。このように、レジストの種類、特に溶
解抑止基の種類に応じて、反射防止膜中の酸の種類、量
は選択される必要がある。

【０００７】また、反射防止膜中への酸性物質の添加手
法としては、塗布ガラス膜（ＳＯＧ膜）中への酸発生剤
の添加（特許第３１１８８８７号）、およびＳＯＧ膜中
への光酸発生剤の添加（特開平５−１０７７６９号公
報）などが提案されている。これらにおいては、反射防
止膜中に添加する酸、あるいは反射防止膜中で発生する
酸の種類は、レジスト膜中で発生する酸の種類と同じで
あることを推奨している。現実には、反射防止膜ベーク
の条件や溶剤中での保存安定性等の問題等から、異なる
酸である場合が多い。

【０００８】反射防止膜中に酸または酸発生物質を添加
した場合、所望パターンの所望寸法においては、確かに
正常なレジストボトム形状が得られる。しかしながら、
露光部と未露光部との寸法比が異なるパターン（密集パ
ターンと疎パターン）や着目パターン周辺のパターン密
度が異なる場合には、正常なパターン形状を得ることが
困難となる。さらには、所望パターンであって所期とは
露光条件が異なる場合（特に、所期よりも露光量が多い
場合）にも、異常な形状のレジストパターンしか得られ
ないおそれがある。

【０００９】ここで、レジスト膜のボトム付近における
酸が欠乏した場合に生じるパターン形状の異常につい
て、パターン密度が異なる場合を例に挙げて説明する。
図１２に示されているように、１：１のＬ／Ｓ（ライン
アンドスペース）と孤立ラインとでは、露光部における
光強度（光吸収量）が大きく異なる。このため、図１７
に示されるようにＬ／Ｓおよび孤立ラインにおいてボト
ム付近の酸が同程度に欠乏していても、孤立ラインで
は、近傍の露光部６からの酸の拡散によって、酸の欠乏
状態は比較的緩和される。この結果、図１８に示される
ようにＬ／Ｓと比較して、孤立ラインではレジストパタ
ーン１１のボトム形状の異常の程度が小さい。

【００１０】熱酸発生剤または遊離酸を反射防止膜へ添
加するなどの手法によって、反射防止膜中の酸濃度を一
定に保つ場合には、図２１に示されるように、さらに反
射防止膜１２から酸１４が供給される。したがって、Ｌ
／Ｓパターンの形状が適切になるように反射防止膜１２
中の酸１３の濃度が調整されていた場合には、図２１に
示されるように孤立ラインパターンにとっては酸が供給
過剰となる。この結果、図２２に示すように、Ｌ／Ｓで
は正常な形状のレジストパターンが得られるものの、孤
立ラインパターンにおいてはボトム形状に異常を生じ
る。露光量を変えた場合にレジストパターンのボトム形
状が異常になることも、同様に説明される。

【００１１】反射防止膜中へ光酸発生剤を添加した場合
についても、同様に説明することができる（図２３、図
２４）。光酸発生剤を含有する反射防止膜１５中におけ
る酸発生量は、レジスト膜３中における酸発生量とほぼ
相似である。孤立ラインパターン近傍における反射防止
膜１５中では酸１３の濃度が高いため、図２３に示され
るように、レジスト膜３中へ供給される酸１４も増加す
る。したがって、反射防止膜１５中の酸１３の濃度が一
定の場合に比べて、図２４に示すように孤立ラインパタ
ーン１１のボトム形状異常の度合いが激しくなる。

【００１２】また、光酸発生剤を反射防止膜中に添加し
た場合には、下地膜厚の変動や段差により反射防止膜の
膜厚が変動した際に、レジストパターンの形状が変化す
る。これは、反射防止膜の膜厚変動により同膜内におい
て吸収される光量が変動するために反射防止膜中の光酸
発生剤による酸の発生量が変化して、反射防止膜からレ
ジスト膜中に拡散される酸の量が変化することが原因で
ある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、化学
増幅型レジスト膜中における酸の欠乏や過剰な供給を抑
制して、レジストパターンのボトム付近における酸量を
適切に調整可能な反射防止膜を提供することを目的とす
る。

【００１４】また本発明は、パターン密度や露光量、反
射防止膜の膜厚が変動しても、ボトム形状の良好なレジ
ストパターンを反射防止膜上に形成する方法を提供する
ことを目的とする。

【００１５】さらに本発明は、露光量、パターン密度、
反射防止膜の膜厚が変動しても、レジストパターンを寸
法精度よく下地基板に転写して、電気的特性の良好な半
導体装置を製造する方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、化学増幅型レジストにより半導体ウェハ
上に形成されるレジスト膜の直下に設けられ、反射防止
機能を有する膜材料と電磁波の照射により塩基性物質を
生成する光塩基発生剤とを含有することを特徴とする反
射防止膜を提供する。

【００１７】また本発明は、下地基板上に、反射防止機
能を有する膜材料と電磁波の照射により塩基性物質を生
成する光塩基発生剤とを含有する反射防止膜を形成する
工程と、前記反射防止膜の直上に化学増幅型レジスト膜
を形成する工程と、前記化学増幅型レジスト膜に露光・
現像処理を施してレジストパターンを得る工程とを具備
することを特徴とするレジストパターン形成方法を提供
する。

【００１８】さらに本発明は、下地基板上に、反射防止
機能を有する膜材料と電磁波の照射により塩基性物質を
生成する光塩基発生剤とを含有する反射防止膜を形成す
る工程と、前記反射防止膜の直上に化学増幅型レジスト
膜を形成する工程と、前記化学増幅型レジスト膜に露光
・現像処理を施してレジストパターンを得る工程と、前
記レジストパターンの形状を前記下地基板に転写する工
程とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法
を提供する。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の一形態においては、図１
に示されるように、反射防止膜への露光量が増加するに
したがって、反射防止膜からレジスト膜に供給される酸
の量を減少させる。これによって、上述したようなパタ
ーン密度や露光量の変化によるレジストパターンのボト
ム形状の変化、あるいは反射防止膜中に光酸発生剤が含
有される場合の反射防止膜の膜厚変動によるレジストパ
ターンのボトム形状の変化を防止することが可能となっ
た。

【００２０】具体的には、図２に示されるように、レジ
スト膜３中で発生する酸７の濃度が高い部分へは、反射
防止膜１６からレジスト膜３中への膜間の酸１３の拡散
量を少なくする。一方、レジスト膜３中の酸濃度が低い
部分へは、反射防止膜１６からの酸１３の拡散量を多く
する。その結果、図３に示すようにＬ／Ｓおよび孤立パ
ターンのいずれにおいても、ボトム形状の良好なレジス
トパターン１１を形成することが可能となった。

【００２１】反射防止膜１６中における光強度分布と、
レジスト膜３に投影されるウェハ面内方向における光強
度分布とは、ほぼ相似形をなす。本発明者らは、こうし
た光強度分布と負の相関をもって反射防止膜１６中の酸
濃度を変化させるために、酸をクエンチする物質を、露
光量と正の相関を有する濃度で発生させればよいことを
見出した。そのような物質として、光塩基発生剤を反射
防止膜１６中に含有させる。

【００２２】（実施例１）本実施例においては、酸また
は酸発生剤と光塩基発生剤とを含有する反射防止膜につ
いて説明する。

【００２３】光塩基発生剤は、電磁波に露光することに
よって塩基を生成する中性化合物である。例えばアミン
が発生するものとしては、ベンジルカルバメート類、ベ
ンゾインカルバメート類、０−カルバモイルヒドロキシ
アミン類、Ｏ−カルバモイルオキシム類など、およびＲ
Ｒ’−Ｎ−ＣＯ−ＯＲ”（ここで、Ｒ、Ｒ’は水素また
は低級アルキル、Ｒ”はニトロベンジルまたはαメチル
・ニトロベンジルである。）が挙げられる。特に、三級
アミンを発生するボレート化合物または、ジチオカルバ
メートをアニオンとして含む四級アンモニウム塩（Ｃ．
Ｅ．Ｈｏｙｌｅ，ｅｔ．ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｕｃ
ｕｌｅｓ，３２，２７９３（１９９９））等が好まし
い。これは、次のような理由による。

【００２４】酸のクエンチによる拡散距離（あるいは触
媒反応伝播距離）の短縮による解像性の向上、およびプ
ロセス間の放置時間に対する安定性の向上等を目的とし
て、化学増幅型レジストへ塩基性物質を添加することは
一般的に行なわれている。通常、塩基性物質としてはア
ミン、特に三級アミンが用いられることが多い。これは
主に、レジスト溶液に添加した際の保存安定性を確保
し、低い蒸気圧に起因したベーク時の揮発を抑制するた
めである。塩基性物質であるアミンがベーク時に揮発し
て、レジスト塗布・現像装置内に滞留することによっ
て、レジストプロセスの安定性が低下する。特に、露光
−ＰＥＢ間での影響が大きく、レジストのＴｏｐ形状お
よび露光プロセスマージンに大きな影響が及ぼされる。
この問題は、レジストと同様に有機溶剤溶液の形で使用
される反射防止膜溶液においても共通する。こうした不
都合を避けるために、電磁波の照射により発生する塩基
性化合物として三級アミンを使用することが望ましい。

【００２５】また、反射防止膜中で発生させる塩基性物
質は、反射防止膜内部において酸をクエンチすることを
主目的とする。反射防止膜の直上にレジスト膜が形成さ
れることから、反射防止膜中で発生した塩基性物質の一
部はレジスト膜中にも拡散する。反射防止膜材料および
化学増幅型レジストの調整の効率化において、反射防止
膜中で発生する塩基性物質は、レジスト中に一般的に添
加される種類であることが望ましい。

【００２６】反射防止膜中の酸が遊離酸である場合、あ
るいは、熱酸発生剤から発生する場合には、Ｌ／Ｓ等の
密集パターンと孤立ラインパターン等の疎パターンとを
それぞれ一つ以上含む複数の所望パターンが所望寸法と
なる露光条件において、レジストパターンの形状が最適
となるように、遊離酸または熱酸発生剤および光塩基発
生剤の量・種類を調整する。熱酸発生剤としては、後述
する光酸発生剤のうち、反射防止膜を形成するための加
熱温度以下で分解して、酸を発生する物質を使用するこ
とができる。例えば反射防止膜の加熱温度が１９０℃の
場合には、分解温度が１２０〜１３０℃であるベンゾイ
ントシレート、分解温度が１４０〜１５０℃のスルホニ
ミドなどを、熱酸発生剤として使用することができる。

【００２７】光酸発生剤としては、例えば、ホスホニウ
ム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、およびスルホ
ン酸を発生する化合物などが挙げられる。

【００２８】具体的には、ホスホニウム塩としては、D.
C.Necker et al. Macromolecules,17,2468(1984)、C.S.
Wen et al.,Teh,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA,p.478 Tok
yo,Oct(1988)、米国特許第４，０６９，０５５号、およ
び同第４，０６９，０５６号に記載されている化合物が
挙げられる。

【００２９】ヨードニウム塩としては、例えば、J.V.Cr
ivello et al.,Macromolecules, 10(6),1307(1977)、Ch
em.&Eng.News,Nov.28,p.31(1988)、欧州特許第１０４，
１４３号、同第３３９，０４９号、同第４１０，２０１
号、特開平２−１５０８４８号公報、および特開平２−
２９６５１４号公報に記載されている化合物が挙げられ
る。

【００３０】また、スルホニウム塩としては、例えば、
J.V.Crivello et al.,Polymer J. 17,73(1985)、J.V.Cr
ivello et al.,J.Org.Chem.,43,3055(1978)、W.R.Watt
et al. J.Polymer Sci.,Polymer Chem Ed.,22,1789(198
4)、J.V.Crivello et al., Polymer Bull.,14,279(198
5)、J.V.Crivello et al., Macromolecules,14(5), 114
1(1981)、J.V.Crivello et al.,J.Polymer Sci.,Polymer
Chem.Ed.,17,2877 (1979)、欧州特許第３７０，６９３
号、同第１６１，８１１号、同第４１０，２０１号、同
第３３９，０４９号、同第２３３，５６７号、同第２９
７，４４３号、同第２９７，４４２号、米国特許第３，
９０２，１１４号、同第４，９３３，３７７号、同第
４，７６０，０１３号、同第４，７３４，４４４号、同
第２，８３３，８２７号、ドイツ特許第２，９０４，６
２６号、同第３，６０４，５８０号、同第３，６０４，
５８１号、特開平７−２８２３７号公報、および同８−
２７１０２号に記載されている化合物が挙げられる。

【００３１】さらに、スルホン酸を発生する化合物とし
ては、M.TUNOOKA et al., PolymerPreprints Japan,35
(8)、G.Berner et al.,J.Rad.Curing,13(4)、W.J.Mijs
et al., Coating Technol., 55(697), 45(1983),Akzo、
H.Adachi,et al., Polymer Preprints, Japan,37(3)、
欧州特許第０１９９，６７２号、同第８４５１５号、同
第０４４，１１５号、同第６１８，５６４号、同第０１
０１，１２２号、米国特許第４，３７１，６０５号、同
第４，４３１，７７４号、特開昭６４−１８１４３号公
報、特開平２−２４５７５６号公報、および特開平３−
１４０１０９号等に記載されているイミノスルフォネー
ト等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合
物が挙げられる。

【００３２】反射防止膜が光酸発生剤を含有する場合に
ついても、基本的には同様に行なうことができる。この
場合、反射防止膜中に含有される光酸発生剤および光塩
基発生剤の量は、次のように調整することが望ましい。
具体的には、使用露光条件における反射防止膜中のパタ
ーンエッジ相当位置の露光量近傍では、図４に示すよう
に酸発生量の方が塩基発生量よりも多くなるよう調整す
る。一方、単位露光量当たりの発生量（露光量による発
生量の微分）については、図５に示すように酸より塩基
の方が多くなるように、光酸発生剤および光塩基発生剤
の含有量を調整することが望ましい。これを達成するた
めには、光酸発生剤に加えて、少量の酸性物質あるいは
熱酸発生剤を反射防止膜中に添加することが望ましい。
酸性物質としては、例えば有機酸、特にスルホン酸、あ
るいはカルボン酸等を用いることができる。

【００３３】図４および図５に示されるように露光量の
増加に伴なって反射防止膜中の塩基発生量が増加する
と、反射防止膜中の酸は、こうした塩基によって失活す
る。このため、反射防止膜中に存在するレジスト膜中へ
拡散可能な酸濃度は、露光量に対して減少する。その結
果、孤立ラインにおけるパターンボトムの食い込み等が
緩和される。

【００３４】通常、化学増幅型レジストにおいては、酸
発生量が線形性をもって変化する範囲の露光量が使用さ
れる。上述したような関係を得るために、図５に示され
る酸の発生効率が飽和する領域の露光量を用いてもよ
い。この領域は、一般に高露光量領域に存在し、増感剤
を添加することによって達成することができる。

【００３５】（実施例２）市販の有機反射防止膜材料と
してのＳｈｉｐｌｅｙ社製ＡＲ３中に、光塩基発生剤と
して３ｗｔ％のｏ−ニトロベンジルカーバメイトを添加
した。この材料をＳｉ基板上にスピン塗布し、１８５℃
９０秒のベークを行なって反射防止膜を形成した。

【００３６】得られた反射防止膜上には、ポジ型化学増
幅型レジストＪＳＲ（株）製ＫＲＦ−Ｍ６０Ｇをスピン
塗布し、１４０℃９０秒のベークを行なって塗膜（レジ
スト膜）を形成した。レジスト膜に対して、ＫｒＦ露光
装置によるパターン露光を施した後、１４０℃９０秒の
ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）、さ
らに２．３８％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド）現像液による現像を行なって、レジスト
パターンを得た。

【００３７】比較用として、光塩基発生剤を含まないＡ
Ｒ３を用いた以外は前述と同様の手法により、化学増幅
型レジストのパターンを形成した。

【００３８】得られたレジストパターンについて、１５
０ｎｍＬ／Ｓパターンおよび１：５の１５０ｎｍ孤立ラ
インパターンを観察した。

【００３９】光塩基発生剤を含む反射防止膜１６上で
は、図６に示すように、Ｌ／Ｓと孤立ラインの双方のパ
ターンにおいて正常なボトム形状のレジストパターン１
１が得られた。

【００４０】一方、光塩基発生剤を含有しない場合に
は、ＡＲ３からなる反射防止膜１２上では、図７に示す
ように１５０ｎｍＬ／Ｓパターンでは正常なボトム形状
が得られたが、孤立ラインパターンではパターンボトム
に食い込みが発生した。

【００４１】なお、ＫｒＦ光やＡｒＦ光において使用さ
れている有機反射防止膜は、非水溶性の有機樹脂の有機
溶媒溶液を、塗布・乾燥・加熱による架橋反応によって
製膜される。この熱架橋反応を進めるために、有機反射
防止膜中には熱酸発生剤あるいは遊離酸が含有される。

【００４２】特開平９−１６６８７６号公報には、下地
の反射防止膜とレジスト膜との間に設ける中間層とし
て、ポリビニルアルコールを使用することが記載されて
いる。ここでの中間層は、反射防止膜とレジスト膜との
間に配置して、主としてレジスト剥離を容易にするため
のものである。また、製膜前のポリビニルアルコール樹
脂は水溶性であり、反射防止膜、特に干渉型防止膜とし
ての機能を満足するものでもない。

【００４３】上述したように有機反射防止膜は遊離酸と
いった酸を含むことから、パターン間、露光量変化によ
ってレジストパターンのボトム形状に変化が生じる。本
実施例のように、光塩基発生剤を適切に反射防止膜に添
加することによって、パターン間、露光量変化によるレ
ジストパターンのボトム形状の変化を抑制することが可
能となった。

【００４４】（実施例３）スルホン酸を発生する光酸発
生剤を約４ｗｔ％、および光塩基発生剤としてのｏ−ニ
トロベンジルカーバメイトを２ｗｔ％含有する有機ＳＯ
Ｇ膜を、８０ｎｍの膜厚でＳｉＮ基板上に形成して反射
防止膜を得た。反射防止膜上には、化学増幅型レジスト
ＪＳＲ（株）製ＫＲＦ−Ｍ６０Ｇを用いて、前述の実施
例２と同様の手法によりレジストパターンを形成した。

【００４５】比較用として、光塩基発生剤を含まない有
機ＳＯＧを用いた以外は前述と同様の手法により、化学
増幅型レジストのパターンを形成した。

【００４６】得られたレジストパターンについて、１５
０ｎｍＬ／Ｓパターンおよび１：５の１５０ｎｍ孤立ラ
インパターンを観察した。

【００４７】光酸発生剤および光塩基発生剤を含有する
反射防止膜１６上においては、図６に示すように、１５
０ｎｍＬ／Ｓと孤立パターンの双方において、正常なボ
トム形状を有するレジストパターン１１が得られた。

【００４８】一方、光塩基発生剤を添加せずに光酸発生
剤のみを含有する反射防止膜１５上では、図８に示すよ
うに、１５０ｎｍＬ／Ｓパターンでは正常なボトム形状
が得られたが、孤立パターンではパターンボトムに食い
込みが発生した。

【００４９】なお、塗布ガラス（ＳＯＧ）膜は、反射防
止膜としての適切な光学定数、加工に対する選択性か
ら、反射防止膜材料としての長所を有する物質である。
しかしながら、膜密度、塩基性物質の吸着によるレジス
トパターンの形状異常を改善するために酸が添加される
（特許第３１１８８８７号公報、特開平５−１０７７６
９号公報など）。

【００５０】本実施例のようにＳＯＧ膜中に光塩基発生
剤を添加することによって、このＳＯＧ膜中の酸に起因
した問題点を解消することができた。

【００５１】（実施例４）有機ＳＯＧ膜の膜厚を８５ｎ
ｍに変更した以外は前述の実施例３と同様の手法によ
り、光塩基発生剤を添加した有機ＳＯＧ膜、および添加
しない有機ＳＯＧ膜を形成した。双方の有機ＳＯＧ膜の
上には、前述と同様の手法により化学増幅型レジストの
パターンを形成した。

【００５２】その結果、光塩基発生剤を添加した有機Ｓ
ＯＧ膜１６上では、図９に示すように孤立ラインに僅か
に食い込みが発生するのみであった。

【００５３】一方、光塩基発生剤を添加せず光酸発生剤
のみを含有する有機ＳＯＧ膜１５上では、図１０に示す
ように、１５０ｎｍＬ／Ｓおよび孤立ラインの双方にお
いて、レジストパターンボトムに食い込みが発生した。
特に、孤立ラインにおけるレジストパターン１１のボト
ム形状の変化は顕著であり、光塩基発生剤を含有しない
反射防止膜の場合には、その膜厚変動の影響が大きいこ
とが確認された。

【００５４】反射防止膜１５中に含有される酸発生剤が
光酸発生剤である場合には、本実施例に示されるように
光塩基発生剤を反射防止膜１６中に添加することによっ
て、こうした反射防止膜または反射防止膜の下層透明基
板の膜厚変動によるレジストパターンのボトム形状の変
化を抑制することが可能となる。

【００５５】図８に示したように、光酸発生剤を含むが
光塩基発生剤を含有しない反射防止膜１５を厚さＡで塗
布した上に、ポジ型化学増幅型レジストのパターン１１
を形成した場合には、Ｌ／Ｓパターン形状は正常である
ものの、孤立パターンに若干の食い込みが生じる。反射
防止膜１５の膜厚がＢに変動した場合には、図１０に示
すようにレジストパターン１１のボトム形状は、さらに
悪化する。

【００５６】反射防止膜の変動によるレジストパターン
のボトム形状の変化は、反射防止膜厚変動に伴なう同膜
内の電場分布の変動によって、酸発生量が変化すること
に由来する。反射防止膜１６のように光塩基発生剤を適
量添加することによって、図６に示すように反射防止膜
厚ＡにおいてＬ／Ｓ、孤立ラインパターン双方で良好な
形状が得られる。これは、反射防止膜１６内の電場強度
に比例して塩基が発生することで、反射防止膜内の酸濃
度の変動が抑制されたためである。この結果、図９に示
したように反射防止膜１６の膜厚がＢの場合には、孤立
ラインに僅かに食い込みが発生するのみであり、レジス
トパターンの形状の悪化を抑制することができた。

【００５７】（実施例５）スルホン酸を発生する光酸発
生剤を約６ｗｔ％、および光塩基発生剤としてのｏ−ニ
トロベンジルカーバメイトを２．５ｗｔ％を含有するポ
リシラン膜を、１００ｎｍの膜厚でＳｉ基板上に形成し
て反射防止膜を得た。反射防止膜上には、化学増幅型レ
ジストＪＳＲ社製ＫＲＦ−Ｍ６０Ｇを用いて、前述の実
施例２と同様の手法によりレジストパターンを形成し
た。

【００５８】比較用として、光塩基発生剤を含まないポ
リシランを用いた以外は前述と同様の手法により、化学
増幅型レジストのパターンを形成した。

【００５９】得られたレジストパターンについて、１５
０ｎｍＬ／Ｓパターンおよび１：５の１５０ｎｍ孤立ラ
インパターンを観察した。

【００６０】その結果、光酸発生剤および光塩基発生剤
を含有する反射防止膜１６上では、図６に示したよう
に、１５０ｎｍＬ／Ｓと孤立パターンの双方において、
正常なボトム形状を有するレジストパターン１１が得ら
れた。

【００６１】一方、光塩基発生剤を添加せずに光酸発生
剤のみを含有する反射防止膜１５上では、図８に示した
ように、１５０ｎｍＬ／Ｓパターンでは正常なボトム形
状が得られたものの、孤立パターンではパターンボトム
に食い込みが発生した。

【００６２】なお、ポリシラン膜は、反射防止膜として
の適切な光学定数、加工に対する選択性から、反射防止
膜およびハードマスク加工材料としての長所を有する物
質である（特開平１１−６０７３５号公報）。しかしな
がら、膜密度、塩基性物質の吸着によるレジスト形状の
異常を改善するために、膜中へ酸性物質あるいは熱酸発
生剤を添加することが必要となる。

【００６３】本実施例のようにポリシラン膜中に光塩基
発生剤を添加することによって、こうしたポリシラン膜
中の酸に起因した問題点を解消することができた。

【００６４】（実施例６）塗布型反射防止膜の材料とし
ては、上述したもの以外にゲル化溶液、あるいは修飾基
の付加によって溶媒に溶解して塗膜の形成が可能な金属
酸化物等が挙げられる。実施例１〜５で説明したような
効果は、適切な光塩基発生剤の量・種類を選択すること
によって、その他の塗布型反射防止膜においても得るこ
とが可能である。

【００６５】以上の実施例においては、下地基板上に反
射防止膜材料を回転塗布し、ベークすることによって反
射防止膜を形成したが、反射防止膜の形成方法はこれに
限定されるものではない。反射防止膜は、レジスト膜の
露光工程、ＰＥＢ工程、および現像工程の際にレジスト
膜の直下に存在していればよく、任意の手法により下地
基板上に配置することができる。レジスト膜の形成も、
回転塗布およびベークに限定されるものではない。

【００６６】半導体装置の製造工程においては、レジス
ト膜および反射防止膜は、一般的には回転塗布およびベ
ークによって形成される。この回転塗布に換えて、特開
平１１−２４３０４２号公報に記載されているようなス
キャン塗布など、他の塗布方法によって行なうこともで
きる。レジスト溶液あるいは反射防止膜溶液を、下地基
板ウェハに直接滴下して形成する回転塗布に代表される
方法以外に、別途形成した膜を、下地基板ウェハに貼り
付けることもできる。例えば、他の平板等の上で形成し
た塗膜を、下地基板ウェハに移動させてもよい。また、
プリント基板等で行なわれているように、所望レジスト
パターン形成後に下地基板ウェハ上に移動させる方法で
あってもよい。

【００６７】（実施例７）実施例２に示した遊離酸を含
有する塗布型反射防止膜中に光塩基発生剤を添加する場
合において、光塩基発生剤の種類、添加量を調整する目
安について説明する。

【００６８】光分解性物質に単色光を照射することによ
り発生する分解物質の濃度Ｙは、光分解性物質濃度をＸ
₀、照射光の強度をＥとしたとき、下記数式（Ａ）で記
述することができる。ここで、Ｋは反応係数である。

【００６９】 Ｙ(Ｅ)＝Ｘ₀｛１−exp(−ＫＥ)｝ （Ａ） 光分解性物質が光塩基発生剤である場合には、Ｙ、Ｘ₀
およびＫに添え字ｂを付けて記述する。すなわち、光塩
基発生剤の添加濃度Ｘ_b0、反射防止膜中で光塩基発生剤
に照射される照射光強度Ｅにおける塩基発生量がＹ
_b(Ｅ)である。照射光強度Ｅによる光塩基発生量Ｙ_b(Ｅ)
の変化を、６種類の発生効率Ｋ_bについて図１１のグラ
フに示す。反射防止膜中における露光波長の強度分布
は、照明条件、レジストパターン形成時の膜厚構成およ
び光学定数を用いた光学計算によって算出することがで
きる。

【００７０】強度分布の算出に当たっては、露光波長２
４８ｎｍ、開口数ＮＡ０．６８、部分コヒーレンシーσ
０．７５、遮蔽率ε０．６７、ハーフトーンマスクの透
過率６％を用いた。マスク寸法は、ウェハ上換算の値と
する。マスク寸法１３０ｎｍＬ／Ｓ、２５０ｎｍ孤立ラ
インを用いて、ポジ型レジストにより１３０ｎｍＬ／
Ｓ、および１６０ｎｍ孤立ラインを形成した。反射防止
膜中における１３０ｎｍＬ／Ｓ、および１６０ｎｍ孤立
ラインのパターンの光強度分布を、図１２（ａ）および
（ｂ）にそれぞれ示す。ここでは、単純化のために反射
防止膜の膜厚方向で平均化した光強度分布を示した。図
１２（ａ）に示すように、１３０ｎｍＬ／Ｓのパターン
エッジにおける反射防止膜中での光強度をＥ_edgeとす
る。

【００７１】ウェハ面内方向におけるレジスト膜中の光
強度分布は、反射防止膜中での光強度分布とほぼ比例す
る。図示するように、１３０ｎｍＬ／Ｓ（図１２
（ａ））よりも１６０ｎｍ孤立ライン（図１２（ｂ））
の方が、パターンエッジを基準にして露光部側（スペー
ス側）の光強度が大きい。酸の拡散量は濃度差に依存す
るため、レジスト膜中におけるパターンエッジへの酸の
拡散量は、１６０ｎｍ孤立ラインの方が１３０ｎｍＬ／
Ｓよりも多くなる。このため、反射防止膜中からレジス
ト膜に同量の酸が供給された場合には、孤立ラインにお
いてレジストパターンのボトムに食い込みが発生する傾
向が強い。これを解消するには、反射防止膜中からレジ
スト膜中への酸の拡散量、実質的には反射防止膜中にお
ける酸量を、パターンエッジ付近ではほとんど変化させ
ずに、露光部において減少させる。具体的には、反射防
止膜中に光塩基発生剤を添加し、露光によって発生する
塩基によって反射防止膜中の酸を中和すればよい。

【００７２】光塩基発生剤を反射防止膜中に添加した場
合には、パターンエッジ（光照射量Ｅ_edge）での塩基発
生量Ｂ（Ｅ_edge）による中和量に相当する量の遊離酸を
さらに添加する必要がある。ライン部分の光照射量も完
全には０ではないことから、遊離酸の添加量の増加が過
剰である場合にはパターンの剥がれが起こりやすくな
る。このため、遊離酸添加量の増加は可能な限り少なく
する必要がある。一方、パターンエッジから露光部側、
特にレジスト膜中の酸の拡散長に相当する範囲において
は、塩基発生量が急激に増加することが望ましい。この
ことから、パターンエッジ露光量Ｅ_edgeから、次のよう
な照射光強度までの範囲において、光塩基発生量の変化
率が高いことが望ましい。その照射光強度は、レジスト
膜中においてパターンエッジに拡散する酸の拡散長分だ
け、露光部側にシフトしたウェハ面内の位置における反
射防止膜中の照射光強度である。したがって、前述した
照射光強度の領域において、照射光に対する光塩基発生
量がほぼ線形性を示して増加する程度の塩基発生効率で
あることが望ましい。図１１のグラフにおいては、Ｋ _b
＝２０は不適切である。一方、Ｋ_bが小さい場合には、
光塩基発生剤の添加量を増加させる必要がある。

【００７３】反射防止膜中の光強度分布が図１２に示さ
れる場合について、塩基発生量、遊離酸の初期量、およ
び発生した塩基による中和後の実効的な遊離酸の量の分
布を、図１３のグラフに示す。図１３（ａ）および図１
３（ｂ）には、１３０ｎｍＬ／Ｓおよび１６０ｎｍ孤立
ラインにおける分布をそれぞれ示した。また、遊離酸
量、光塩基発生量、および実効的酸量の光照射量Ｅに対
する関係を、図１４のグラフに示す。

【００７４】図１４のグラフに示されるように、光照射
量の増加に伴なって光塩基発生量が増加するため、実効
的酸量は単調に減少する。よって、孤立ライン周辺の露
光部においては、図１３（ｂ）に示されるように、反射
防止膜中の酸量、すなわち反射防止膜中からレジスト膜
中へ拡散する酸量が減少する。

【００７５】反射防止膜中の光照射量に応じた光塩基発
生剤の発生量は、文献（Ｈ．Ｒｏｓｃｈｅｒ ｅｔ ａ
ｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｏｆ ＳＰＩＥ ｖｏｌ．１９２５，
１４（１９９３），ｐｐ．１４−３０、Ｎ．Ｋｉｈａｒ
ａ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍ，Ｓｃ
ｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，８（１９９５），ｐｐ．５６１
−５７０）に記載されているテトラブロモフェノールブ
ルーを用いる方法を適用して測定することができる。こ
の場合には、発生した塩基が添加してある遊離酸と１対
１で中和反応すると仮定して、光照射量０の酸量と所望
される光照射量の酸量との差を測定すればよい。

【００７６】（実施例８）光酸発生剤を含む反射防止膜
中に光塩基発生剤を添加する場合について、光塩基発生
剤の添加量および量の目安を説明する。

【００７７】照明条件、着目パターンのマスクおよびパ
ターン寸法は、前述の実施例７の場合と同様とする。

【００７８】光酸発生剤から発生する酸の量も、光塩基
発生剤から発生する塩基の量と同様に、実施例７に示し
た数式（Ａ）で表わすことができる。発生物質が酸であ
るときには添え字ａ、塩基である場合には添え字ｂを付
けて記述する。光酸発生剤の初期添加量をＸ_a０、酸の
発生効率をＫ_a、光酸発生量をＹ_a（Ｅ）、光塩基発生剤
の初期添加量をＸ_b0、塩基の発生効率をＫ_b、光塩基発
生量をＹ_b（Ｅ）とする。光照射量Ｅにおける反射防止
膜中での中和後における実効的な酸量Ｙ_a’は、下記数
式で表わすことができる。

【００７９】 Ｙ_a’＝Ｙ_a−Ｙ_b ＝Ｘ_a0｛１−exp(−Ｋ_aＥ)｝−Ｘ_b0｛１−exp(−Ｋ
_bＥ)｝ 実効的な酸量Ｙ_a’として望ましい一例は、パターンエ
ッジの光照射量Ｅ_edgeにおいてＹ_a’が最大値となる場
合である。このとき、光照射量の少ないライン部分にお
いてはパターン剥がれ等を防止することができ、一方、
光照射量が多い孤立パターンの露光部では、酸が過剰に
発生するのを抑制することが可能である。Ｅ＝Ｅ_edgeに
おいてＹ_a’の増分が０であるとき、光酸発生剤および
光塩基発生剤の望ましい添加量の関係が得られる。

【００８０】 Ｘ_a0／Ｘ_b0＝Ｋ_b／Ｋ_a＊ｅｘｐ｛(Ｋ_a−Ｋ_b)Ｅ_edge｝ （Ｂ） 前述の実施例７に記載した方法を用いて、反射防止膜中
の酸および塩基発生量の光照射量依存性を求め、その結
果を前述の数式（Ａ）でカーブフィットすることによっ
て、発生効率Ｋ_aおよびＫ_bを決定することができる。こ
の方法による酸発生量の測定は約１０％の実験誤差を含
むことから、Ｋ_aの誤差は約１０％である。塩基発生量
は、光照射量０と着目する光照射量との差分によって得
られるため、Ｋ_bの誤差は約２０％となる。また、Ｅ
_edgeを反射防止膜の全膜厚平均で計算した値は、レジス
ト膜の直下と比べて一般に大きい。これは反射防止性能
に依存する。例えば、全膜厚平均によるＥ_edgeは、反射
防止膜の最上部（レジスト直下）と比べて約３５％低下
する。以上に基づいて、酸の滴定による初期添加量比の
見積もりＸ_a0／Ｘ_b0は、少なくとも３０％の誤差を含む
と推定することができる。したがって、数式（Ｂ）から
算出されるＸ_a0／Ｘ_b0の値を目安として、前述の誤差の
範囲内において、着目パターン、例えば１３０ｎｍＬ／
Ｓおよび１６０ｎｍ孤立ラインのレジストパターン形状
が良好になるように、光酸発生剤添加量Ｘ_a0および光塩
基発生剤量Ｘ_b0の調整を行なうことが必要とされる。

【００８１】この望ましい場合における光照射量による
酸発生量、塩基発生量、実効的な酸量のウェハ面内方向
の分布を図１５に示す。また、光酸発生量、光塩基発生
量、および実効的酸量の光照射量Ｅに対する依存性を、
図１６のグラフに示す。

【００８２】図１６のグラフに示されるように、光照射
量の増加に伴なって、光塩基発生量および光酸発生量は
いずれも増加するが、光塩基発生量のほうが増加の割合
が大きい。このため、実効的酸量は、Ｅ_edge近傍にピー
クをもって減少する。よって、孤立ラインの露光部にお
いては、図１５（ｂ）に示されるように反射防止膜中の
実効的な酸発生量が低下し、レジスト膜中への酸の拡散
量が減少する。その結果、孤立ラインのパターンボトム
の食われを抑制することができる。

【００８３】以上の実施例で説明したレジストパターン
は、半導体製造工程のリソグラフィー工程において、下
地基板等の加工層を所望寸法に加工するための加工マス
クパターンとして機能する。このため、レジストパター
ンの寸法を測定する工程が、リソグラフィー工程と加工
（ＲＩＥ）工程との間に設けられる。着目パターンの寸
法が異常であった場合には、レジスト膜剥離および再度
のリソグラフィー工程（リワーク）が行なわれる。微細
パターンの寸法は通常ＣＤ−ＳＥＭによって測定される
が、レジストパターンボトムに食い込みが生じても、寸
法変化としてはほとんど検出することはできない。

【００８４】すでに説明したように露光量、パターン
間、反射防止膜の膜厚変化によって、レジストパターン
ボトムに食い込みが生じる場合が存在する。加工層の寸
法は主にレジストパターンボトム寸法の影響を強く受け
ることから、半導体装置が所期の電気的特性を発揮する
上で、レジストパターンのボトム形状変化によるボトム
寸法変化を抑制することが必要とされる。

【００８５】レジスト膜直下に設けられる反射防止膜中
に光塩基発生剤を添加することによって、意図しないレ
ジストパターンのボトム形状や寸法の変化を抑制するこ
とができる。その結果、半導体装置製造の歩留りの向
上、所期の電気的性能を得ることが可能となった。

【００８６】（実施例９）以上の実施例１〜８において
説明した方法は、光露光装置に変えてＥＢ装置で行なう
こともできる。

【００８７】ＥＢ露光の場合には、光リソグラフィーに
おいて使用される意味での反射防止膜は使用されない。
しかしながら、次のような問題を解決するために、光リ
ソグラフィーで使用するものと同様の有機膜を使用する
場合がある。第一に、下地基板上の吸着物質によるレジ
スト膜中での反応の阻害、第二に、下地基板の二次電子
放出効果がレジスト膜とで大きく異なること、第三に、
下地基板とレジスト膜との密着性の低下による現像・リ
ンス時のレジストパターン倒れといった問題である。

【００８８】また、ＥＢ露光においてもパターン倒れお
よび解像性の面から、レジスト膜の薄膜化が求められる
場合がある。下地基板加工のエッチングマスクとしてレ
ジスト膜厚が不足する場合には、光リソグラフィーの場
合と同様にハードマスクプロセスの使用が考えられ、実
施例３〜５に記載したＳＯＧ膜やポリシラン膜等を使用
することが有り得る。

【００８９】また、電子線のビーム半径と比較してパタ
ーンが微細となった場合には、レジスト膜中の電子線強
度分布（光リソグラフィーにおける光照射量の分布に相
当）は、パターンサイズが大きい場合の矩形分布とは異
なり、光リソグラフィー同様の正弦波的な分布となる。
この場合、光リソグラフィー同様にＬ／Ｓパターンでは
矩形レジスト形状が得られても、孤立ラインパターンの
ボトムにパターン食われや倒れが発生するおそれがあ
る。ＥＢ露光においては、レジスト膜中と有機膜やハー
ドマスク中とにおける二次電子線のウェハ面内方向の分
布は、光リソグラフィーにおける光照射量の分布と同様
にほぼ比例する。酸性物質または電子線に対して感光性
を示す光酸発生剤を含有する有機膜やハードマスク中
に、光塩基発生剤を適切に添加することによって、孤立
ラインのパターンボトムの食われを改善することができ
る。

【００９０】また、電磁波および電子線以外の放射線を
光源として用いたリソグラフィーにおいても、同様の効
果が得られると期待できる。

【００９１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
化学増幅型レジスト膜中における酸の欠乏や過剰な供給
を抑制して、レジストパターンのボトム付近における酸
量を適切に調整可能な反射防止膜が提供される。また本
発明によれば、パターン密度や露光量、反射防止膜の膜
厚が変動しても、ボトム形状の良好なレジストパターン
を反射防止膜上に形成する方法が提供される。さらに本
発明によれば、露光量、パターン密度、反射防止膜の膜
厚が変動しても、レジストパターンを寸法精度よく下地
基板に転写して、電気的特性の良好な半導体装置を製造
する方法が提供される本発明は、半導体装置の製造工程
における化学増幅型レジストを用いた光リソグラフィー
工程に特に有効に用いられ、その工業的価値は絶大であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】反射防止膜からレジスト膜への酸の拡散量の露
光量に対する負の相関を示す図。

【図２】反射防止膜中に酸または酸発生剤と光塩基発生
剤とを添加した場合における酸の拡散を示す模式図。

【図３】反射防止膜中に酸または酸発生剤と光塩基発生
剤とを添加した場合におけるレジストパターンの形状を
表わす断面図。

【図４】望ましい酸および塩基発生量の相関を示すグラ
フ図。

【図５】光酸発生量の露光量に対する線形性の崩れた領
域の利用を示すグラフ図。

【図６】酸または酸発生剤と光塩基発生剤とを含有する
反射防止膜上におけるポジ型レジストのパターン形状表
わす断面図。

【図７】酸または熱酸発生剤を含有し、光塩基発生剤を
含有しない反射防止膜上におけるポジ型レジストのパタ
ーン形状を表わす断面図。

【図８】光酸発生剤と光塩基発生剤とを添加した反射防
止膜上におけるポジ型レジストのパターン形状を表わす
断面図。

【図９】光酸発生剤と光塩基発生剤とを含有する反射防
止膜上におけるポジ型レジストのパターン形状を表わす
断面図。

【図１０】光酸発生剤を含有し、光塩基発生剤を含有し
ない反射防止膜上におけるポジ型レジストのパターン形
状を表わす断面図。

【図１１】光塩基発生剤からの光塩基発生量の光照射量
依存性を示すグラフ図。

【図１２】膜厚方向で平均化した反射防止膜中における
光強度分布を示すグラフ図。

【図１３】膜厚方向で平均化した遊離酸と光塩基発生剤
とを含む反射防止膜中の酸／塩基量の分布を示すグラフ
図。

【図１４】遊離酸を含む反射防止膜に添加する光塩基発
生剤の望ましい塩基発生挙動を示すグラフ図。

【図１５】膜厚方向で平均化した光酸発生剤と光塩基発
生剤とを含む反射防止膜中の酸／塩基量の分布を示すグ
ラフ図。

【図１６】光酸発生剤を含む反射防止膜に添加する光塩
基発生剤の望ましい塩基発生挙動を示すグラフ図。

【図１７】レジスト膜から反射防止膜への酸の拡散を示
す模式図。

【図１８】従来のレジストパターンの形状を表わす断面
図。

【図１９】反射防止膜に吸着した塩基物質によるレジス
ト膜中の酸の失活を示す模式図。

【図２０】従来のレジストパターンの形状を表わす断面
図。

【図２１】一定濃度の酸を含有する反射防止膜からレジ
スト膜中への酸の拡散を示す模式図。

【図２２】従来のレジストパターンの形状を表わす断面
図。

【図２３】光酸発生剤を含有する反射防止膜からレジス
ト膜中への酸の拡散を示す模式図。

【図２４】従来のレジストパターンの形状を表わす断面
図。

【符号の説明】

１…ホトマスク ２…遮光部 ３…化学増幅型（ポジ型）レジスト膜 ４…反射防止膜 ５…化学増幅型レジスト膜の未露光部 ６…化学増幅型レジスト膜の露光部 ７…レジスト膜の露光部で発生した酸 ８…レジスト膜から反射防止膜へ拡散した酸 ９…反射防止膜に吸着した塩基性物質 １０…塩基性物質により失活した酸 １１…ポジ型レジストパターン １２…酸または熱酸発生剤を含有し、光塩基発生剤を含
有しない反射防止膜 １３…反射防止膜が含有する／反射防止膜中で発生した
酸 １４…反射防止膜からレジスト膜へ拡散した酸 １５…光酸発生剤を含有し、光塩基発生剤を含有しない
反射防止膜 １６…酸または酸発生剤と光塩基発生剤とを含有する反
射防止膜 １７…下地基板

フロントページの続き (72)発明者 大西 廉伸 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 2H025 AA03 AB16 AC04 AC08 AD01 AD03 BE00 BE10 BG00 DA34 FA17 5F046 PA01

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学増幅型レジストにより半導体ウェハ
   上に形成されるレジスト膜の直下に設けられ、反射防止
   機能を有する膜材料と電磁波の照射により塩基性物質を
   生成する光塩基発生剤とを含有することを特徴とする反
   射防止膜。
2. 【請求項２】 酸性物質をさらに含有することを特徴と
   する請求項１に記載の反射防止膜。
3. 【請求項３】 熱酸発生剤をさらに含有することを特徴
   とする請求項１に記載の反射防止膜。
4. 【請求項４】 光酸発生剤をさらに含有することを特徴
   とする請求項１に記載の反射防止膜。
5. 【請求項５】 前記電磁波の照射によって生成する前記
   塩基性物質がアミンであることを特徴とする請求項１な
   いし４のいずれか１項に記載の反射防止膜。
6. 【請求項６】 前記電磁波の照射によって生成する前記
   塩基性物質が三級アミンであることを特徴とする請求項
   １ないし４のいずれか１項に記載の反射防止膜。
7. 【請求項７】 前記膜材料は、有機溶媒中に溶解させた
   有機樹脂を塗布・乾燥・加熱によって製膜される架橋樹
   脂であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか
   １項に記載の反射防止膜。
8. 【請求項８】 前記膜材料は、塗布ガラスであることを
   特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の反
   射防止膜。
9. 【請求項９】 前記膜材料は、ポリシランであることを
   特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の反
   射防止膜。
10. 【請求項１０】 下地基板上に、反射防止機能を有する
    膜材料と電磁波の照射により塩基性物質を生成する光塩
    基発生剤とを含有する反射防止膜を形成する工程と、 前記反射防止膜の直上に化学増幅型レジスト膜を形成す
    る工程と、 前記化学増幅型レジスト膜に露光・現像処理を施してレ
    ジストパターンを得る工程とを具備することを特徴とす
    るレジストパターン形成方法。
11. 【請求項１１】 前記反射防止膜は、酸性物質、熱酸発
    生剤、または光酸発生剤を含有することを特徴とする請
    求項１０に記載のレジストパターン形成方法。
12. 【請求項１２】 前記電磁波の照射によって生成する前
    記塩基性物質がアミンであることを特徴とする請求項１
    ０または１１に記載のレジストパターン形成方法。
13. 【請求項１３】 前記電磁波の照射によって生成する前
    記塩基性物質が三級アミンであることを特徴とする請求
    項１０ないし１２のいずれか１項に記載のレジストパタ
    ーン形成方法。
14. 【請求項１４】 前記膜材料は、有機溶媒中に溶解させ
    た有機樹脂を塗布・乾燥・加熱して成膜される架橋樹
    脂、塗布ガラス、またはポリシランであることを特徴と
    する請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のレジ
    ストパターン形成方法。
15. 【請求項１５】 下地基板上に、反射防止機能を有する
    膜材料と電磁波の照射により塩基性物質を生成する光塩
    基発生剤とを含有する反射防止膜を形成する工程と、 前記反射防止膜の直上に化学増幅型レジスト膜を形成す
    る工程と、 前記化学増幅型レジスト膜に露光・現像処理を施してレ
    ジストパターンを得る工程と、 前記レジストパターンの形状を前記下地基板に転写する
    工程とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。