JP2897569B2 - レジストパターン形成時に用いる反射防止膜の条件決定方法と、レジストパターン形成方法 - Google Patents
レジストパターン形成時に用いる反射防止膜の条件決定方法と、レジストパターン形成方法Info
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射防止膜の条件
決定方法及び新規な反射防止膜を用いたレジストパター
ン形成方法に関する。特に、下地上に形成した反射防止
膜上のフォトレジストを単一波長により露光してレジス
トパターンを形成する際の前記反射防止膜の膜厚、及び
反射屈折率、吸収屈折率等の屈折率条件などの光学条件
を定める反射防止膜の条件決定方法、及び新規な反射防
止膜を用いたレジストパターン形成方法に関するもので
ある。本発明は、例えば、電子材料（半導体装置等）を
製造する際にフォトリソグラフィー技術を用いるとき
の、定在波効果による影響を防止するためなどに設ける
反射防止膜の設定の場合等に、また、フォトリソグラフ
ィー技術を使用するときの反射防止膜を用いたレジスト
パターン形成の場合等に、好適に利用することができ
る。
決定方法及び新規な反射防止膜を用いたレジストパター
ン形成方法に関する。特に、下地上に形成した反射防止
膜上のフォトレジストを単一波長により露光してレジス
トパターンを形成する際の前記反射防止膜の膜厚、及び
反射屈折率、吸収屈折率等の屈折率条件などの光学条件
を定める反射防止膜の条件決定方法、及び新規な反射防
止膜を用いたレジストパターン形成方法に関するもので
ある。本発明は、例えば、電子材料（半導体装置等）を
製造する際にフォトリソグラフィー技術を用いるとき
の、定在波効果による影響を防止するためなどに設ける
反射防止膜の設定の場合等に、また、フォトリソグラフ
ィー技術を使用するときの反射防止膜を用いたレジスト
パターン形成の場合等に、好適に利用することができ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、フォトリソグラフィー技術にお
いて、現在、最先端のステッパー（投影露光機）は、Ｋ
ｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎｍ）を光源に用い、
０. ３７〜０. ４２程度のＮＡのレンズを搭載している
（例えば、ニコンＮＳＲ１５０５ＥＸ１、キャノンＦＰ
Ａ４５００）。これらステッパーを用いて、サブハーフ
ミクロン（０. ５μｍ以下）領域のデザインルールデバ
イスの研究開発がさかん である。
いて、現在、最先端のステッパー（投影露光機）は、Ｋ
ｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎｍ）を光源に用い、
０. ３７〜０. ４２程度のＮＡのレンズを搭載している
（例えば、ニコンＮＳＲ１５０５ＥＸ１、キャノンＦＰ
Ａ４５００）。これらステッパーを用いて、サブハーフ
ミクロン（０. ５μｍ以下）領域のデザインルールデバ
イスの研究開発がさかん である。
【０００３】ステッパーは、単一波長の光を露光光源に
用いており、単一波長で露光を行う場合には、定在波効
果と呼ばれる現象が発生することが広く知られている。
定在波が発生する原因は、レジスト膜内で光干渉が起こ
ることによる。即ち、図６０に示すように、入射光Ｐ
と、レジストＰＲと基板Ｓとの界面からの反射光Ｒと
が、レジストＰＲの膜内で干渉を起こすことによる。
用いており、単一波長で露光を行う場合には、定在波効
果と呼ばれる現象が発生することが広く知られている。
定在波が発生する原因は、レジスト膜内で光干渉が起こ
ることによる。即ち、図６０に示すように、入射光Ｐ
と、レジストＰＲと基板Ｓとの界面からの反射光Ｒと
が、レジストＰＲの膜内で干渉を起こすことによる。
【０００４】その結果として、図６１に示すごとく、レ
ジストに吸収される光量（縦軸）が、レジスト膜厚（横
軸）に依存して変化する。本明細書中、レジストに吸収
される光量とは、表面反射や、金属が存在する場合該金
属での吸収や、レジストから出射した光の量などを除い
たレジスト自体に吸収される光の量をいう。かかる吸収
光量が、レジストを光反応させるエネルギーとなるもの
である。
ジストに吸収される光量（縦軸）が、レジスト膜厚（横
軸）に依存して変化する。本明細書中、レジストに吸収
される光量とは、表面反射や、金属が存在する場合該金
属での吸収や、レジストから出射した光の量などを除い
たレジスト自体に吸収される光の量をいう。かかる吸収
光量が、レジストを光反応させるエネルギーとなるもの
である。
【０００５】また、その吸収光量変化の度合いは、図６
２と図６３との比較からも理解されるように、下地基板
の種類により異なる。図６１、６２、６３において、レ
ジストはいずれもＸＰ８８４３（シプレー社）を用いて
いるが、下地は各々Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｗ−Ｓｉであ
る。即ち、下地（基板）の光学定数（ｎ、ｋ）及びレジ
ストの光学定数（ｎ、ｋ）により定まる多重干渉を考慮
した複素数幅反射率（Ｒ）により、吸収光量の変化の度
合いは定まる。（（Ｒ）は実数部と虚数部とをもつベク
トル量であることを示す）。
２と図６３との比較からも理解されるように、下地基板
の種類により異なる。図６１、６２、６３において、レ
ジストはいずれもＸＰ８８４３（シプレー社）を用いて
いるが、下地は各々Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｗ−Ｓｉであ
る。即ち、下地（基板）の光学定数（ｎ、ｋ）及びレジ
ストの光学定数（ｎ、ｋ）により定まる多重干渉を考慮
した複素数幅反射率（Ｒ）により、吸収光量の変化の度
合いは定まる。（（Ｒ）は実数部と虚数部とをもつベク
トル量であることを示す）。
【０００６】
ここで、光学定数ｎは反射屈折率、ｋは吸
収屈折率であり、２つの光学定数ｎ，ｋは、次式
（１）、（２）及び（３）により定められる。 Ｉ＝Ｉ 0 ｅｘｐ（−αｄ） ・・・（１） α＝４πｋ／λ ・・・（２） ｎ * ＝ｎ−ｉｋ ・・・（３） （上記式中、ｎ * は透過吸収率、λは入射光の波長、Ｉ
はある深さｄにおける光強度、Ｉ 0 は、入射光の光強度
をそれぞれ表す。）
収屈折率であり、２つの光学定数ｎ，ｋは、次式
（１）、（２）及び（３）により定められる。 Ｉ＝Ｉ 0 ｅｘｐ（−αｄ） ・・・（１） α＝４πｋ／λ ・・・（２） ｎ * ＝ｎ−ｉｋ ・・・（３） （上記式中、ｎ * は透過吸収率、λは入射光の波長、Ｉ
はある深さｄにおける光強度、Ｉ 0 は、入射光の光強度
をそれぞれ表す。）
【０００７】 更に、実デバイスにおいては、図６４に略
示するように、基板面には必ず凹凸が存在する。例え
ば、ポリＳｉ等の凸部Ｉｎが存在する。このため、レジ
ストＰＲを塗布した際、レジスト膜厚は段差の上部と下
部とで異なることになる。つまり凸部Ｉｎ上のレジスト
膜厚ｄＰＲ２は、それ以外のレジスト膜厚ｄＰＲ１より
も小さくなる。定在波効果はレジスト膜厚により異なる
ことは前記説明したとおりであり、このため、定在波効
果の影響を受けることによるレジストに吸収される光量
の変化も、各々変わってくる。その結果、露光、現像後
に得られるレジストパターンの寸法が、段差の上部と下
部とで異なってしまう。
示するように、基板面には必ず凹凸が存在する。例え
ば、ポリＳｉ等の凸部Ｉｎが存在する。このため、レジ
ストＰＲを塗布した際、レジスト膜厚は段差の上部と下
部とで異なることになる。つまり凸部Ｉｎ上のレジスト
膜厚ｄＰＲ２は、それ以外のレジスト膜厚ｄＰＲ１より
も小さくなる。定在波効果はレジスト膜厚により異なる
ことは前記説明したとおりであり、このため、定在波効
果の影響を受けることによるレジストに吸収される光量
の変化も、各々変わってくる。その結果、露光、現像後
に得られるレジストパターンの寸法が、段差の上部と下
部とで異なってしまう。
【０００８】 上記定在波効果のパターン寸法に及ぼす影
響は、同一波長、同一開口数のステッパーを用いた場
合、パターンが細かければ細かいほど顕著になる。図６
５〜６７に、ステッパーとして、ニコンＮＳＲ１５０５
ＥＸ１（使用露光光源：λ＝２４８ｎｍ、ＫｒＦエキシ
マ、ＮＡ＝０. ４２）を用い、レジストとしてＸＰ８８
４３（シップレーマイクロエレクトロニクス（株）の化
学増幅型レジスト、光酸発生剤を含むポリビニルフェノ
ール系レジスト）を用いた場合の、定在波効果の影響を
パターンサイズ毎に示す。明らかにパターンが微細化す
ればするほど、定在波効果が顕著になっている（図中に
○で示す０. ５μｍ、０. ４μｍ、０. ３５μｍライン
アンドスペースパターンのクリティカルディメンジョン
シフトＣＤＳｈｉｆｔのばらつきも参照）。この傾向
は、どの種のレジストについても、共通に見られる現象
である。
響は、同一波長、同一開口数のステッパーを用いた場
合、パターンが細かければ細かいほど顕著になる。図６
５〜６７に、ステッパーとして、ニコンＮＳＲ１５０５
ＥＸ１（使用露光光源：λ＝２４８ｎｍ、ＫｒＦエキシ
マ、ＮＡ＝０. ４２）を用い、レジストとしてＸＰ８８
４３（シップレーマイクロエレクトロニクス（株）の化
学増幅型レジスト、光酸発生剤を含むポリビニルフェノ
ール系レジスト）を用いた場合の、定在波効果の影響を
パターンサイズ毎に示す。明らかにパターンが微細化す
ればするほど、定在波効果が顕著になっている（図中に
○で示す０. ５μｍ、０. ４μｍ、０. ３５μｍライン
アンドスペースパターンのクリティカルディメンジョン
シフトＣＤＳｈｉｆｔのばらつきも参照）。この傾向
は、どの種のレジストについても、共通に見られる現象
である。
【０００９】 半導体装置等のデバイス作製時のフォトリ
ソグラフィー工程におけるレジストパターンの寸法精度
は、一般に±５％である。トータルでは±５％よりも緩
くても実用可能とは考えられるが、フォーカスその他
の、他の要因によるバラツキも生ずることを考え合わせ
れば、レジスト露光時におけるパターン精度はこの±５
％以内に収めることが望まれる。この±５％の寸法精度
を達成するためには、定在波効果の低減が必須である。
ソグラフィー工程におけるレジストパターンの寸法精度
は、一般に±５％である。トータルでは±５％よりも緩
くても実用可能とは考えられるが、フォーカスその他
の、他の要因によるバラツキも生ずることを考え合わせ
れば、レジスト露光時におけるパターン精度はこの±５
％以内に収めることが望まれる。この±５％の寸法精度
を達成するためには、定在波効果の低減が必須である。
【００１０】 図６８に 、レジスト膜内での吸収光量の変
動（横軸）に対する、レジストパターンの寸法変動（縦
軸）を示す。図６８より、例えば０. ３５μｍルールデ
バイスの作製を行うには、レジスト膜の吸収光量の変動
は、レンジ６％以下であることが要求されることがわか
る。
動（横軸）に対する、レジストパターンの寸法変動（縦
軸）を示す。図６８より、例えば０. ３５μｍルールデ
バイスの作製を行うには、レジスト膜の吸収光量の変動
は、レンジ６％以下であることが要求されることがわか
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述した要求に応える
べく、現在各方面で反射防止技術の検討が精力的に行わ
れている。しかしながら、下地の材料や、使用するレジ
ストが決まっていても、その場合に適正な反射防止効果
が得られる反射防止膜の条件はどのようなものであるか
を決定するのは必ずしも容易ではない。
べく、現在各方面で反射防止技術の検討が精力的に行わ
れている。しかしながら、下地の材料や、使用するレジ
ストが決まっていても、その場合に適正な反射防止効果
が得られる反射防止膜の条件はどのようなものであるか
を決定するのは必ずしも容易ではない。
【００１２】 例えば、反射防止膜が必要不可欠とされて
いるゲート構造上（例えばＷ−Ｓｉ膜上）のパターン形
成において、レジスト膜の吸収光量の変動を、例えばレ
ンジ６％以下とする反射防止膜はどのような条件のもの
であるかは決定されていない。また、当然、そのような
Ｗ−Ｓｉ上に有効な反射防止膜材料は未だ見い出されて
いない。
いるゲート構造上（例えばＷ−Ｓｉ膜上）のパターン形
成において、レジスト膜の吸収光量の変動を、例えばレ
ンジ６％以下とする反射防止膜はどのような条件のもの
であるかは決定されていない。また、当然、そのような
Ｗ−Ｓｉ上に有効な反射防止膜材料は未だ見い出されて
いない。
【００１３】 このＷ−Ｓｉ材料をゲートとする構造につ
いては、従来、多層レジスト法もしくはダイ入りのレジ
スト等によりパターン形成を行っている。よって、早急
に、Ｗ−Ｓｉ上での反射防止技術を確立することが必要
不可欠と考えられる。
いては、従来、多層レジスト法もしくはダイ入りのレジ
スト等によりパターン形成を行っている。よって、早急
に、Ｗ−Ｓｉ上での反射防止技術を確立することが必要
不可欠と考えられる。
【００１４】 このような場合に、任意の単一波長を露光
光源として、任意の下地（基板）上に安定した微細パタ
ーン形成を行うための反射防止膜に関する包括的な条
件、及び具体的条件を決定し得る手段があれば、例えば
上記のようにＷ−Ｓｉ上にいかなる条件の反射防止膜を
形成すればよいのかを見い出すことができる。しかしな
がら、このような手法は未だ提案されていない。
光源として、任意の下地（基板）上に安定した微細パタ
ーン形成を行うための反射防止膜に関する包括的な条
件、及び具体的条件を決定し得る手段があれば、例えば
上記のようにＷ−Ｓｉ上にいかなる条件の反射防止膜を
形成すればよいのかを見い出すことができる。しかしな
がら、このような手法は未だ提案されていない。
【００１５】 本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、任意の単一波長の光を露光光源として、任意の下地
（基板）上にレジストパターンを形成する際に、そのレ
ジストパターンが微細なものであっても、良好に、安定
したレジストパターンが形成できるように、そこに用い
る反射防止膜の条件を決定できる反射防止膜の条件決定
方法を提供することを目的とする。
で、任意の単一波長の光を露光光源として、任意の下地
（基板）上にレジストパターンを形成する際に、そのレ
ジストパターンが微細なものであっても、良好に、安定
したレジストパターンが形成できるように、そこに用い
る反射防止膜の条件を決定できる反射防止膜の条件決定
方法を提供することを目的とする。
【００１６ 】また、本発明は、このような条件により反
射防止膜を形成して、かかる反射防止膜を用いたレジス
トパターン形成方法を提供することを目的とする。
射防止膜を形成して、かかる反射防止膜を用いたレジス
トパターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】 本出願の請求項１の発明は、下地基板上に
直接またはその他の層を介して反射防止膜を形成し、そ
の反射防止膜の上に直接またはその他の層を介してフォ
トレジストを形成し、そのフォトレジストを単一波長に
より露光してレジストパターンを形成する際に用いる反
射防止膜の条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストおよび反
射防止膜について、反射防止膜の光学条件（ｎ，ｋ）を
パラメータとした吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の膜厚が一定であるとして、レジ
スト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で求められたも
のと同様な吸収光量の等高線を求める工程と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見い出して、この共通領域により
現定される光学条件を当初の（Ｉ）において定めた反射
防止膜の最適な光学条件（ｎ，ｋ）とする工程と、 （IV）反射防止膜の膜厚を変えて、上記（Ｉ）〜（III
）と同様の操作を行うことにより、反射防止膜の各膜
厚における最適な光学条件（ｎ，ｋ）を決定する工程か
らなる、反射防止膜の膜厚及び光学条件を定めることを
特徴とする反射防止膜の条件決定方法である。即ち、レ
ジストパターン形成時のレジスト膜の膜厚の変動による
定在波効果のばらつきが最小の値となるように、反射防
止膜の膜厚および光学条件を定めることを特徴とするも
のである。
直接またはその他の層を介して反射防止膜を形成し、そ
の反射防止膜の上に直接またはその他の層を介してフォ
トレジストを形成し、そのフォトレジストを単一波長に
より露光してレジストパターンを形成する際に用いる反
射防止膜の条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストおよび反
射防止膜について、反射防止膜の光学条件（ｎ，ｋ）を
パラメータとした吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の膜厚が一定であるとして、レジ
スト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で求められたも
のと同様な吸収光量の等高線を求める工程と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見い出して、この共通領域により
現定される光学条件を当初の（Ｉ）において定めた反射
防止膜の最適な光学条件（ｎ，ｋ）とする工程と、 （IV）反射防止膜の膜厚を変えて、上記（Ｉ）〜（III
）と同様の操作を行うことにより、反射防止膜の各膜
厚における最適な光学条件（ｎ，ｋ）を決定する工程か
らなる、反射防止膜の膜厚及び光学条件を定めることを
特徴とする反射防止膜の条件決定方法である。即ち、レ
ジストパターン形成時のレジスト膜の膜厚の変動による
定在波効果のばらつきが最小の値となるように、反射防
止膜の膜厚および光学条件を定めることを特徴とするも
のである。
【００１８】
本出願の請求項２の発明は、前記（IV）の
工程の後に、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された
光学条件に近い光学条件の材質または組成の反射防止膜
を見出す工程をさらに有する反射防止膜の条件決定方法
である。
工程の後に、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された
光学条件に近い光学条件の材質または組成の反射防止膜
を見出す工程をさらに有する反射防止膜の条件決定方法
である。
【００１９】 本出願の請求項３の発明は、下地基板上に
直接または他の層を介して反射防止膜を形成し、その反
射防止膜の上に直接または他の層を介してフォトレジス
トを形成し、そのフォトレジストを単一波長により露光
してレジトパターンを形成する際に用いる反射防止膜の
条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件の一つの反射屈折率（ｎ）を
固定し、吸収屈折率（ｋ）と反射防止膜の膜厚とをパラ
メーターとして、吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の反射屈折率（ｎ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で
求められたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程
と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の反射屈折率（ｎ）における反射防止膜の最適
な膜厚と吸収屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の反射屈折率（ｎ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の各反射屈折率（ｎ）における最適な反射防止膜
の膜厚と吸収屈折率を決定する工程とを有する、レジス
トパターン形成時のレジスト膜の膜厚の変動による定在
波効果のばらつきが最小の値となるように反射防止膜の
膜厚および光学条件を定めることを特徴とする反射防止
膜の条件決定方法である。
直接または他の層を介して反射防止膜を形成し、その反
射防止膜の上に直接または他の層を介してフォトレジス
トを形成し、そのフォトレジストを単一波長により露光
してレジトパターンを形成する際に用いる反射防止膜の
条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件の一つの反射屈折率（ｎ）を
固定し、吸収屈折率（ｋ）と反射防止膜の膜厚とをパラ
メーターとして、吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の反射屈折率（ｎ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で
求められたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程
と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の反射屈折率（ｎ）における反射防止膜の最適
な膜厚と吸収屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の反射屈折率（ｎ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の各反射屈折率（ｎ）における最適な反射防止膜
の膜厚と吸収屈折率を決定する工程とを有する、レジス
トパターン形成時のレジスト膜の膜厚の変動による定在
波効果のばらつきが最小の値となるように反射防止膜の
膜厚および光学条件を定めることを特徴とする反射防止
膜の条件決定方法である。
【００２０】
本出願の請求項４の発明は、前記（IV）の
工程の後に、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された
光学条件に近い光学条件の材質または組成の反射防止膜
を見出す工程をさらに有する反射防止膜の条件決定方法
である。
工程の後に、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された
光学条件に近い光学条件の材質または組成の反射防止膜
を見出す工程をさらに有する反射防止膜の条件決定方法
である。
【００２１】 本出願の請求項５の発明は、下地基板上に
直接または他の層を介して反射防止膜を形成し、その反
射防止膜の上に直接または他の層を介してフォトレジス
トを形成し、そのフォトレジストを単一波長により露光
してレジトパターンを形成する際に用いる反射防止膜の
条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件の一つの吸収屈折率（ｋ）を
固定し、反射屈折率（ｎ）と反射防止膜の膜厚とをパラ
メーターとして、吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で
求められたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程
と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の吸収屈折率（ｋ）における反射防止膜の最適
な膜厚と反射屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の各吸収屈折率（ｋ）における最適な反射防止膜
の膜厚と反射屈折率を決定する工程とを有する、レジス
トパターン形成時のレジスト膜の膜厚の変動による定在
波効果のばらつきが最小の値となるように、反射防止膜
の膜厚および光学条件を定めることを特徴とする反射防
止膜の条件決定方法である。
直接または他の層を介して反射防止膜を形成し、その反
射防止膜の上に直接または他の層を介してフォトレジス
トを形成し、そのフォトレジストを単一波長により露光
してレジトパターンを形成する際に用いる反射防止膜の
条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件の一つの吸収屈折率（ｋ）を
固定し、反射屈折率（ｎ）と反射防止膜の膜厚とをパラ
メーターとして、吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で
求められたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程
と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の吸収屈折率（ｋ）における反射防止膜の最適
な膜厚と反射屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の各吸収屈折率（ｋ）における最適な反射防止膜
の膜厚と反射屈折率を決定する工程とを有する、レジス
トパターン形成時のレジスト膜の膜厚の変動による定在
波効果のばらつきが最小の値となるように、反射防止膜
の膜厚および光学条件を定めることを特徴とする反射防
止膜の条件決定方法である。
【００２２】
本出願の請求項６の発明は、前記（IV）の
工程の後に、（Ｖ）上記（IV）の工程により決定された
光学条件に近い光学条件の材質または組成の反射防止膜
を見出す工程をさらに有する反射防止膜の条件決定方法
である。
工程の後に、（Ｖ）上記（IV）の工程により決定された
光学条件に近い光学条件の材質または組成の反射防止膜
を見出す工程をさらに有する反射防止膜の条件決定方法
である。
【００２３】 本出願の請求項７の発明は、下地基板上に
直接または他の層を介して反射防止膜を形成し、その反
射防止膜の上に直接または他の層を介してフォトレジス
トを形成し、そのフォトレジストを単一波長により露光
してレジトパターンを形成する際に用いる反射防止膜の
条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストおよび反
射防止膜について、反射防止膜の光学条件（ｎ，ｋ）を
パラメーターとした吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の膜厚が一定であるとして、レジ
スト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で求められたも
のと同様な吸収光量の等高線を求める工程と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見い出して、この共通領域により
規定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた
反射防止膜の最適な光学条件（ｎ，ｋ）とする工程と、 （IV）反射防止膜の膜厚を変えて、上記（Ｉ）〜（III
）と同様の操作を行うことにより、反射防止膜の各膜
厚の最適な光学条件（ｎ，ｋ）を決定する工程と、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された光学条件に近
い光学条件の材質または組成の反射防止膜を見い出す工
程と、 （VI）上記（Ｖ）の工程により見い出された材質または
組成の反射防止膜を用いて、下地基板上に直接または他
の層を介して、レジスト膜の膜厚の変動による定在波効
果のばらつきが最小の値となるように、反射防止膜の膜
厚および成膜条件で反射防止膜を形成する工程とを有す
るレジストパターン形成方法である。
直接または他の層を介して反射防止膜を形成し、その反
射防止膜の上に直接または他の層を介してフォトレジス
トを形成し、そのフォトレジストを単一波長により露光
してレジトパターンを形成する際に用いる反射防止膜の
条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストおよび反
射防止膜について、反射防止膜の光学条件（ｎ，ｋ）を
パラメーターとした吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の膜厚が一定であるとして、レジ
スト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で求められたも
のと同様な吸収光量の等高線を求める工程と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見い出して、この共通領域により
規定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた
反射防止膜の最適な光学条件（ｎ，ｋ）とする工程と、 （IV）反射防止膜の膜厚を変えて、上記（Ｉ）〜（III
）と同様の操作を行うことにより、反射防止膜の各膜
厚の最適な光学条件（ｎ，ｋ）を決定する工程と、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された光学条件に近
い光学条件の材質または組成の反射防止膜を見い出す工
程と、 （VI）上記（Ｖ）の工程により見い出された材質または
組成の反射防止膜を用いて、下地基板上に直接または他
の層を介して、レジスト膜の膜厚の変動による定在波効
果のばらつきが最小の値となるように、反射防止膜の膜
厚および成膜条件で反射防止膜を形成する工程とを有す
るレジストパターン形成方法である。
【００２４】 本出願の請求項８の発明は、下地基板上に
直接または他の層を介して反射防止膜を形成し、その反
射防止膜の上に直接または他の層を介してフォトレジス
トを形成し、そのフォトレジストを単一波長により露光
してレジトパターンを形成する際に用いる反射防止膜の
条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストおよび反
射防止膜について、反射防止膜の光学条件の一つの反射
屈折率（ｎ）を固定し、吸収屈折率（ｋ）と反射防止膜
の膜厚とをパラメーターとして、吸収光量の等高線を求
める工程と、 （II）前記反射防止膜の反射屈折率（ｎ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で
求められたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程
と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見い出して、この共通領域により
規定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた
反射防止膜の反射屈折率（ｎ）における反射防止膜の最
適な膜厚と吸収屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の反射屈折率（ｎ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の各反射屈折率（ｎ）における最適な反射防止膜
の膜厚と吸収屈折率を決定する工程と、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された光学条件に近
い光学条件の材質または組成の反射防止膜を見い出す工
程と、 （VI）上記（Ｖ）の工程により見い出された材質または
組成の反射防止膜を用いて、下地基板上に直接または他
の層を介して、レジスト膜の膜厚の変動による定在波効
果のばらつきが最小の値となるように、反射防止膜の膜
厚および成膜条件で反射防止膜を形成する工程とを有す
る、レジストパターン形成方法である。
直接または他の層を介して反射防止膜を形成し、その反
射防止膜の上に直接または他の層を介してフォトレジス
トを形成し、そのフォトレジストを単一波長により露光
してレジトパターンを形成する際に用いる反射防止膜の
条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストおよび反
射防止膜について、反射防止膜の光学条件の一つの反射
屈折率（ｎ）を固定し、吸収屈折率（ｋ）と反射防止膜
の膜厚とをパラメーターとして、吸収光量の等高線を求
める工程と、 （II）前記反射防止膜の反射屈折率（ｎ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で
求められたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程
と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見い出して、この共通領域により
規定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた
反射防止膜の反射屈折率（ｎ）における反射防止膜の最
適な膜厚と吸収屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の反射屈折率（ｎ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の各反射屈折率（ｎ）における最適な反射防止膜
の膜厚と吸収屈折率を決定する工程と、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された光学条件に近
い光学条件の材質または組成の反射防止膜を見い出す工
程と、 （VI）上記（Ｖ）の工程により見い出された材質または
組成の反射防止膜を用いて、下地基板上に直接または他
の層を介して、レジスト膜の膜厚の変動による定在波効
果のばらつきが最小の値となるように、反射防止膜の膜
厚および成膜条件で反射防止膜を形成する工程とを有す
る、レジストパターン形成方法である。
【００２５】 本出願の請求項９の発明は、下地基板上に
直接または他の層を介して反射防止膜を形成し、その反
射防止膜の上に直接または他の層を介してフォトレジス
トを形成し、そのフォトレジストを単一波長により露光
してレジストパターンを形成する際に用いる反射防止膜
の条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件の一つの吸収屈折率（ｋ）を
固定し、反射屈折率（ｎ）と反射防止膜の膜厚とをパラ
メーターとして、吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で
求められたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程
と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の吸収屈折率（ｋ）における反射防止膜の最適
な膜厚と反射屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の各吸収屈折率（ｋ）における最適な反射防止膜
の膜厚と反射屈折率を決定する工程と、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された光学条件に近
い光学条件の材質または組成の反射防止膜を見出す工程
と、 （VI）上記（Ｖ）の工程により見い出された材質または
組成の反射防止膜を用いて、下地基板上に直接または他
の層を介して、レジスト膜の膜厚の変動による定在波効
果のばらつきが最小の値となるように、反射防止膜の膜
厚および成膜条件で反射防止膜を形成する工程とを有す
る、レジストパターン形成方法である。
直接または他の層を介して反射防止膜を形成し、その反
射防止膜の上に直接または他の層を介してフォトレジス
トを形成し、そのフォトレジストを単一波長により露光
してレジストパターンを形成する際に用いる反射防止膜
の条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件の一つの吸収屈折率（ｋ）を
固定し、反射屈折率（ｎ）と反射防止膜の膜厚とをパラ
メーターとして、吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で
求められたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程
と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の吸収屈折率（ｋ）における反射防止膜の最適
な膜厚と反射屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の各吸収屈折率（ｋ）における最適な反射防止膜
の膜厚と反射屈折率を決定する工程と、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された光学条件に近
い光学条件の材質または組成の反射防止膜を見出す工程
と、 （VI）上記（Ｖ）の工程により見い出された材質または
組成の反射防止膜を用いて、下地基板上に直接または他
の層を介して、レジスト膜の膜厚の変動による定在波効
果のばらつきが最小の値となるように、反射防止膜の膜
厚および成膜条件で反射防止膜を形成する工程とを有す
る、レジストパターン形成方法である。
【００２６】
【発明の実施の形態】 以下、本発明を詳細に説明する 。
本発明は、図１に示すように、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件（例えば屈折率条件。反射屈
折率ｎ、吸収屈折率ｋ等）をパラメータとした吸収光量
の等高線を求め（これは吸収光量の変化をプロットする
ことにより得られる。図１（Ｉ））、 （II）レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）と同様な
吸収光量の等高線を求め、これによりレジスト膜厚の変
化に対する吸収光量の変化の軌跡を得（図１（II））、 （III ）上記（II）で得られた各等高線についてその吸
収光量の共通領域を見い出して、この共通領域により現
定される屈折率等の光学条件を当初の（Ｉ）において定
めた条件における反射防止膜の光学条件（屈折率等）と
し（図１（III ））、 （IV）反射防止膜条件を変えて、上記と同様の操作を行
うことにより反射防止膜の光学条件（屈折率等）を決定
し（図１（IV））、 （Ｖ）上記（IV）により、ある反射防止膜条件における
反射防止膜の最良の屈折率等の光学条件を見い出し（図
１（Ｖ））、最良の条件のｎ．ｋをもつ物質により、最
良条件の膜厚の反射防止膜を決定する（図１（VI））、
構成を有する。
本発明は、図１に示すように、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件（例えば屈折率条件。反射屈
折率ｎ、吸収屈折率ｋ等）をパラメータとした吸収光量
の等高線を求め（これは吸収光量の変化をプロットする
ことにより得られる。図１（Ｉ））、 （II）レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）と同様な
吸収光量の等高線を求め、これによりレジスト膜厚の変
化に対する吸収光量の変化の軌跡を得（図１（II））、 （III ）上記（II）で得られた各等高線についてその吸
収光量の共通領域を見い出して、この共通領域により現
定される屈折率等の光学条件を当初の（Ｉ）において定
めた条件における反射防止膜の光学条件（屈折率等）と
し（図１（III ））、 （IV）反射防止膜条件を変えて、上記と同様の操作を行
うことにより反射防止膜の光学条件（屈折率等）を決定
し（図１（IV））、 （Ｖ）上記（IV）により、ある反射防止膜条件における
反射防止膜の最良の屈折率等の光学条件を見い出し（図
１（Ｖ））、最良の条件のｎ．ｋをもつ物質により、最
良条件の膜厚の反射防止膜を決定する（図１（VI））、
構成を有する。
【００３７】 上記構成により、最適な反射防止膜の条件
を得て、かかる条件に適合した、即ちその条件を満たす
かないしは或る程度満足する物質を選定して、これによ
り有効な反射防止膜を形成できる。
を得て、かかる条件に適合した、即ちその条件を満たす
かないしは或る程度満足する物質を選定して、これによ
り有効な反射防止膜を形成できる。
【００３８】 例えば、分光エリプソメータ等の手段で、
特定波長（露光波長）における各屈折率ｎ、ｋを求め、
また、かかる屈折率ｎ、ｋをもつ物質を既存の物質中か
ら見い出して反射防止材料とし、あるいはそのような条
件の物質を合成して、反射防止材料に供することができ
る。
特定波長（露光波長）における各屈折率ｎ、ｋを求め、
また、かかる屈折率ｎ、ｋをもつ物質を既存の物質中か
ら見い出して反射防止材料とし、あるいはそのような条
件の物質を合成して、反射防止材料に供することができ
る。
【００３９】 次に、図面を参照にして、本発明を用いて
の反射防止膜の包括的条件を決定する手法について説明
する。
の反射防止膜の包括的条件を決定する手法について説明
する。
【００４０】 定在波効果の極大値間または極小値間の
レジスト膜厚は、レジストの屈折率をｎPRとし、露光波
長をλとすると、λ／４ｎ PR で与えられる（図２参
照）。
レジスト膜厚は、レジストの屈折率をｎPRとし、露光波
長をλとすると、λ／４ｎ PR で与えられる（図２参
照）。
【００４１】 レジストと基板との間に、反射防止膜Ａ
ＲＬを仮定して、その膜厚をｄarl、光学定数をｎarl
、ｋarl とする。
ＲＬを仮定して、その膜厚をｄarl、光学定数をｎarl
、ｋarl とする。
【００４２】 図２におけるある１点（例えば、定在波
効果が極大となる膜厚）の膜厚に着目すると、反射防止
膜の膜厚ｄarl を固定して、ｎarl 、ｋarl を変化させ
た場合、その点におけるレジスト膜の吸収光量は変化す
る。その変化する軌跡、即ち吸収光量の等高線を求める
と、図３に示すようになる。以上は、本発明の手段
（Ｉ）に該当する。
効果が極大となる膜厚）の膜厚に着目すると、反射防止
膜の膜厚ｄarl を固定して、ｎarl 、ｋarl を変化させ
た場合、その点におけるレジスト膜の吸収光量は変化す
る。その変化する軌跡、即ち吸収光量の等高線を求める
と、図３に示すようになる。以上は、本発明の手段
（Ｉ）に該当する。
【００４３】 他の異なったレジスト膜厚ｄPR、少なく
とも定在波効果を極大若しくは極小にする膜厚を基準に
して、λ／８ｎPR間隔で４ヶ所に対して、を繰り返し
行うと、図３に対応した図４〜図６が得られる（図３〜
図６は、反射防止膜を２０ｎｍに規定し、レジスト膜厚
を各々９８５ｎｍ、１０００ｎｍ、１０１８ｎｍ、１０
３５ｎｍとしたものである）。これは手段（II）に該当
する。
とも定在波効果を極大若しくは極小にする膜厚を基準に
して、λ／８ｎPR間隔で４ヶ所に対して、を繰り返し
行うと、図３に対応した図４〜図６が得られる（図３〜
図６は、反射防止膜を２０ｎｍに規定し、レジスト膜厚
を各々９８５ｎｍ、１０００ｎｍ、１０１８ｎｍ、１０
３５ｎｍとしたものである）。これは手段（II）に該当
する。
【００４４】 図３〜図６の各グラフの共通領域は、反
射防止膜の膜厚において、レジスト膜厚が変化しても、
レジスト膜内での吸収光量が変化しない領域を示してい
る。即ち、上記共通領域は、定在波効果を最小にする反
射防止効果が最も高い領域である。よって、かかる共通
領域を見い出す。共通領域を見い出すのは、例えば簡便
には、各図（グラフ）を重ね合わせて、共通領域をとる
ことにより、行うことができる（勿論、コンピュータで
の共通領域の検索により行ってもよい）。これは手段
（III ）に該当する。
射防止膜の膜厚において、レジスト膜厚が変化しても、
レジスト膜内での吸収光量が変化しない領域を示してい
る。即ち、上記共通領域は、定在波効果を最小にする反
射防止効果が最も高い領域である。よって、かかる共通
領域を見い出す。共通領域を見い出すのは、例えば簡便
には、各図（グラフ）を重ね合わせて、共通領域をとる
ことにより、行うことができる（勿論、コンピュータで
の共通領域の検索により行ってもよい）。これは手段
（III ）に該当する。
【００４５】 反射防止膜の膜厚ｄを連続的に変化させ
てを繰り返す。例えばまでは、ｄ＝２０ｎｍと
して操作を行ったとすると、ｄを変えて、上記を繰り返
し行う。これにより、定在波効果を最小にするような反
射防止膜の膜厚ｄarl 、光学定数ｎarl 、ｋarl に対す
る条件を特定できる。これは手段（IV）に該当する。
てを繰り返す。例えばまでは、ｄ＝２０ｎｍと
して操作を行ったとすると、ｄを変えて、上記を繰り返
し行う。これにより、定在波効果を最小にするような反
射防止膜の膜厚ｄarl 、光学定数ｎarl 、ｋarl に対す
る条件を特定できる。これは手段（IV）に該当する。
【００４６】 上記で特定した反射防止膜の満たすべ
き条件（膜厚、光学定数）を満足するような膜の種類
を、露光における各膜種の光学定数を測定することによ
り、見い出す。これは手段（Ｖ）に該当する。
き条件（膜厚、光学定数）を満足するような膜の種類
を、露光における各膜種の光学定数を測定することによ
り、見い出す。これは手段（Ｖ）に該当する。
【００４７】 本手法は、すべての波長、下地（基板）種
類に対して、原理的に適用可能である。更に、上記で
得た条件に従い、その条件をもつ物質により、最良条件
の反射防止膜を形成できる。これは図１の（VI）に該当
する。
類に対して、原理的に適用可能である。更に、上記で
得た条件に従い、その条件をもつ物質により、最良条件
の反射防止膜を形成できる。これは図１の（VI）に該当
する。
【００４８】 本発明の手法を用いることにより、任意の
単一波長を光源とするステッパーを用いて、任意の下地
（基板）上に安定した微細パターン形成を行うための有
力な手段である反射防止膜の設計が容易となる。
単一波長を光源とするステッパーを用いて、任意の下地
（基板）上に安定した微細パターン形成を行うための有
力な手段である反射防止膜の設計が容易となる。
【００４９】 本発明は、ＫｒＦエキシマレーザーを用い
て、Ｗ−Ｓｉ膜上に安定したレジストパターンを形成す
るために用いる反射防止膜を形成するための有機もしく
は無機膜の条件を見い出すために利用することができ
る。その場合、後記説明する図１４、１５に示すｎ、ｋ
条件をもつ物質を用いることができる。このとき、図１
４、１５の各ｎ、ｋ値に対する許容範囲は、ｎに関し
て、±０. ２、ｋに関して、±０. ０５であるような有
機もしくは無機膜を用いることが好ましい。
て、Ｗ−Ｓｉ膜上に安定したレジストパターンを形成す
るために用いる反射防止膜を形成するための有機もしく
は無機膜の条件を見い出すために利用することができ
る。その場合、後記説明する図１４、１５に示すｎ、ｋ
条件をもつ物質を用いることができる。このとき、図１
４、１５の各ｎ、ｋ値に対する許容範囲は、ｎに関し
て、±０. ２、ｋに関して、±０. ０５であるような有
機もしくは無機膜を用いることが好ましい。
【００５０】 このような反射防止膜として、例えば、ｎ
＝３. １６±０. ２、ｋ＝０. ２４±０. ０５であるＳ
ｉＣ（シリコンカーバイト）を、５０±１０ｎｍの膜厚
で用いることが好ましい。反射防止膜を構成するＳｉＣ
は、スパッタリング、ＣＶＤにより成膜できる。また、
このＳｉＣは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ
3 Ｆ8 、ＳＦ6 、ＮＦ3 系ガスをエッチャントとし、Ａ
ｒを添加してイオン性を高めたＲＩＥにより、エッチン
グすることができる。
＝３. １６±０. ２、ｋ＝０. ２４±０. ０５であるＳ
ｉＣ（シリコンカーバイト）を、５０±１０ｎｍの膜厚
で用いることが好ましい。反射防止膜を構成するＳｉＣ
は、スパッタリング、ＣＶＤにより成膜できる。また、
このＳｉＣは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ
3 Ｆ8 、ＳＦ6 、ＮＦ3 系ガスをエッチャントとし、Ａ
ｒを添加してイオン性を高めたＲＩＥにより、エッチン
グすることができる。
【００５１】 上記の手法を用い、上記で得た条件をもつ
物質を見い出す作業を行うことにより、高融点金属シリ
サイド、特にＷ−Ｓｉ上においては、ＳｉＣが適切であ
ることが見い出された。
物質を見い出す作業を行うことにより、高融点金属シリ
サイド、特にＷ−Ｓｉ上においては、ＳｉＣが適切であ
ることが見い出された。
【００５２】 本発明は、ＫｒＦエキシマレーザーを用い
て、Ｗ−Ｓｉ膜上に安定したレジストパターンを形成す
る場合に好適に用いることができ、この場合、反射防止
膜として、ｎ＝３. １６±０. ２、ｋ＝０. ２４±０.
０５であるＳｉＣを、５０±１０ｎｍの膜厚で用いるこ
とが好ましい。反射防止膜を構成するＳｉＣは、スパッ
タリング、ＣＶＤにより成膜できる。また、このＳｉＣ
は、ＣＦ4 、ＣＨＦ3、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、ＳＦ6 、
ＮＦ3 系ガスをエッチャントとし、Ａｒを添加してイオ
ン性を高めたＲＩＥにより、エッチングすることができ
る。
て、Ｗ−Ｓｉ膜上に安定したレジストパターンを形成す
る場合に好適に用いることができ、この場合、反射防止
膜として、ｎ＝３. １６±０. ２、ｋ＝０. ２４±０.
０５であるＳｉＣを、５０±１０ｎｍの膜厚で用いるこ
とが好ましい。反射防止膜を構成するＳｉＣは、スパッ
タリング、ＣＶＤにより成膜できる。また、このＳｉＣ
は、ＣＦ4 、ＣＨＦ3、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、ＳＦ6 、
ＮＦ3 系ガスをエッチャントとし、Ａｒを添加してイオ
ン性を高めたＲＩＥにより、エッチングすることができ
る。
【００５３】 また、反射防止膜上にレジストを形成して
レジストパターンを形成する際、上記手法で得た条件に
従い、その条件をもつ物質を見い出す作業を行ったとこ
ろ、金属配線材料、特に例えば、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等のＡｌ系金属材料や、Ｃｕ等のＣｕ系
金属材料上においては、ＳｉＣ及びＳｉＯ（酸化シリコ
ン）が適切であることがわかり、またその他、上記の手
法により見い出した有機または無機材料が適切であるこ
とが見い出された。
レジストパターンを形成する際、上記手法で得た条件に
従い、その条件をもつ物質を見い出す作業を行ったとこ
ろ、金属配線材料、特に例えば、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等のＡｌ系金属材料や、Ｃｕ等のＣｕ系
金属材料上においては、ＳｉＣ及びＳｉＯ（酸化シリコ
ン）が適切であることがわかり、またその他、上記の手
法により見い出した有機または無機材料が適切であるこ
とが見い出された。
【００５４】 すなわち、ＫｒＦエキシマレーザーを用い
て、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等のＡｌ系金
属材料上、あるいはＣｕ等のＣｕ系金属材料上に安定し
たレジストパターンを形成する場合に、好適に用いるこ
とができる。
て、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等のＡｌ系金
属材料上、あるいはＣｕ等のＣｕ系金属材料上に安定し
たレジストパターンを形成する場合に、好適に用いるこ
とができる。
【００５５】 この場合、例えばＡｌ系金属材料上におい
ては、反射防止膜として、ｎ＝１.８３±０. ２、ｋ＝
０. ７５±０. ２であるＳｉＯを、３０±１０ｎｍの膜
厚で用いることが好ましい。もしくは、ｎ＝２. ３±
０. ２、ｋ＝０. ８±０. ２であるＳｉＣを、２０±１
０ｎｍの膜厚で用いることが好ましい。
ては、反射防止膜として、ｎ＝１.８３±０. ２、ｋ＝
０. ７５±０. ２であるＳｉＯを、３０±１０ｎｍの膜
厚で用いることが好ましい。もしくは、ｎ＝２. ３±
０. ２、ｋ＝０. ８±０. ２であるＳｉＣを、２０±１
０ｎｍの膜厚で用いることが好ましい。
【００５６】 もしくは、上記手法の（Ｖ）で得た反射防
止膜の屈折率、膜厚に関する最良曲線上、及びｎに関し
て曲線上の値±０. ２、ｋに関して曲線上の値±０. １
５の範囲内にある有機もしくは無機の材料を用いること
が好ましい。
止膜の屈折率、膜厚に関する最良曲線上、及びｎに関し
て曲線上の値±０. ２、ｋに関して曲線上の値±０. １
５の範囲内にある有機もしくは無機の材料を用いること
が好ましい。
【００５７】 反射防止膜を構成するＳｉＯ（酸化シリコ
ン）は、ＣＶＤ、熱酸化により成膜できる。また、Ｓｉ
Ｃは、スパッタリング、ＣＶＤにより成膜できる。これ
ら反射防止膜のエッチングは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2
Ｆ6 、Ｃ3 Ｈ8 、ＳＦ6 、ＮＦ 3 系ガスをエッチャント
とし、Ａｒ及びＯ2 を添加してイオン性を高めたＲＩＥ
により、エッチングすることができる。
ン）は、ＣＶＤ、熱酸化により成膜できる。また、Ｓｉ
Ｃは、スパッタリング、ＣＶＤにより成膜できる。これ
ら反射防止膜のエッチングは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2
Ｆ6 、Ｃ3 Ｈ8 、ＳＦ6 、ＮＦ 3 系ガスをエッチャント
とし、Ａｒ及びＯ2 を添加してイオン性を高めたＲＩＥ
により、エッチングすることができる。
【００５８】 さらに、上記手法で得た条件に従い、その
条件をもつ物質を見い出す作業を行ったところ、シリコ
ン系材料、特にシリコン基板上においては、ＳｉＣもし
くはＳｉＯが適切であることが見い出された。
条件をもつ物質を見い出す作業を行ったところ、シリコ
ン系材料、特にシリコン基板上においては、ＳｉＣもし
くはＳｉＯが適切であることが見い出された。
【００５９】 すなわち、ＳｉＣやＳｉＯは、ＫｒＦエキ
シマレーザーを用いて、シリコン基板上に安定したレジ
ストパターンを形成する場合に好適に用いることができ
る。
シマレーザーを用いて、シリコン基板上に安定したレジ
ストパターンを形成する場合に好適に用いることができ
る。
【００６０】 この場合、反射防止膜として、ｎ＝２. ３
±０. ２、ｋ＝０. ６５±０. ２であるＳｉＣを、２５
±１０ｎｍの膜厚で用いることが好ましい。もしくは、
ｎ＝２. １±０. ２、ｋ＝０. ７±０. ２であるＳｉＯ
を、３０±１０ｎｍの膜厚で用いることが好ましい。反
射防止膜を構成するＳｉＯは、例えばＣＶＤ、熱酸化で
成膜できる。ＳｉＣは、例えばスパッタリング、ＣＶＤ
により成膜できる。これら反射防止膜のエッチングは、
ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｈ8 、ＳＦ6 、ＮＦ
3 系ガスをエッチャントとし、Ａｒ及びＯ2 もしくはＡ
ｒまたはＯ2 を添加してイオン性を高めたＲＩＥによ
り、エッチングすることができる。
±０. ２、ｋ＝０. ６５±０. ２であるＳｉＣを、２５
±１０ｎｍの膜厚で用いることが好ましい。もしくは、
ｎ＝２. １±０. ２、ｋ＝０. ７±０. ２であるＳｉＯ
を、３０±１０ｎｍの膜厚で用いることが好ましい。反
射防止膜を構成するＳｉＯは、例えばＣＶＤ、熱酸化で
成膜できる。ＳｉＣは、例えばスパッタリング、ＣＶＤ
により成膜できる。これら反射防止膜のエッチングは、
ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｈ8 、ＳＦ6 、ＮＦ
3 系ガスをエッチャントとし、Ａｒ及びＯ2 もしくはＡ
ｒまたはＯ2 を添加してイオン性を高めたＲＩＥによ
り、エッチングすることができる。
【００６１】 上記手法で得た条件に従って、高融点金属
シリサイド等の金属材料下地上においては、ＳｉＯx
膜、ＳｉＯx Ｎz 膜、Ｓｉx Ｎy 膜が適切であり、Ａｌ
系材料等の金属材料下地上においては、ＳｉＯx Ｎy 膜
が適切であり、また、シリコン系材料下地上において
は、ＳｉＯx Ｎy 膜、Ｓｉx Ｎy 膜が適切である。
シリサイド等の金属材料下地上においては、ＳｉＯx
膜、ＳｉＯx Ｎz 膜、Ｓｉx Ｎy 膜が適切であり、Ａｌ
系材料等の金属材料下地上においては、ＳｉＯx Ｎy 膜
が適切であり、また、シリコン系材料下地上において
は、ＳｉＯx Ｎy 膜、Ｓｉx Ｎy 膜が適切である。
【００６２】 本発明は、ＫｒＦエキシマレーザーを用い
て、Ｗ−Ｓｉ膜上に安定したレジストパターンを形成す
る場合に好適に用いることができる。この場合、反射防
止膜として、ｎ＝２. ４±０. ６、ｋ＝０. ７±０. ２
であるようなＳｉＯx を３０±１０ｎｍの膜厚で用いる
ことが好ましい。
て、Ｗ−Ｓｉ膜上に安定したレジストパターンを形成す
る場合に好適に用いることができる。この場合、反射防
止膜として、ｎ＝２. ４±０. ６、ｋ＝０. ７±０. ２
であるようなＳｉＯx を３０±１０ｎｍの膜厚で用いる
ことが好ましい。
【００６３】 このＳｉＯx は、各種ＣＶＤ法により成膜
できる。また、ＳｉＯx は、ＣＨＦ3 、Ｃ4 Ｆ8 、ＣＨ
Ｆ3 、Ｓ2 Ｆ2 系ガスをエッチャントとし、イオン性を
高めたＲＩＥにより、エッチングすることができる。
できる。また、ＳｉＯx は、ＣＨＦ3 、Ｃ4 Ｆ8 、ＣＨ
Ｆ3 、Ｓ2 Ｆ2 系ガスをエッチャントとし、イオン性を
高めたＲＩＥにより、エッチングすることができる。
【００６４】 以上本発明の実施例について、具体的に説
明する。但し、当然のことではあるが、本発明は以下の
実施例により限定されるものではない。
明する。但し、当然のことではあるが、本発明は以下の
実施例により限定されるものではない。
【００６５】
【実施例】実施例１ この実施例は、本発明を、ＫｒＦエキシマリソグラフィ
ーを用いてＷ−Ｓｉ膜上に安定したパターンを形成する
ための、反射防止膜の満たすべき条件（膜厚、光学定
数）の決定に適用したものである。本実施例は、次の
（１）〜（６）の工程を備えて実施されるものである。
ーを用いてＷ−Ｓｉ膜上に安定したパターンを形成する
ための、反射防止膜の満たすべき条件（膜厚、光学定
数）の決定に適用したものである。本実施例は、次の
（１）〜（６）の工程を備えて実施されるものである。
【００６６】 （１）反射防止膜がない状態で、Ｗ−Ｓｉ
膜上にＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレク
トロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザー光により露光、現像した際の定在波効
果を図７に示す。図７より、定在波効果は、約±２０％
である。
膜上にＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレク
トロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザー光により露光、現像した際の定在波効
果を図７に示す。図７より、定在波効果は、約±２０％
である。
【００６７】 （２）図７において、定在波効果の極大値
は、例えばレジスト膜厚が９８５ｎｍのときにある。レ
ジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜厚
を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、ｋ
arl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化（吸
収光量の等高線）を図８に示す。
は、例えばレジスト膜厚が９８５ｎｍのときにある。レ
ジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜厚
を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、ｋ
arl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化（吸
収光量の等高線）を図８に示す。
【００６８】 （３）レジスト膜厚１０００ｎｍ、１０１
７. ５ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を
繰り返し行った結果を、各々図９、図１０、図１１に示
す。
７. ５ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を
繰り返し行った結果を、各々図９、図１０、図１１に示
す。
【００６９】 （４）図８〜１１の共通領域を求めた結
果、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、または、ｎarl
＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７を得た。即ち、反射防止
膜の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たす
べき条件は、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、また
は、ｎarl ＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７である。
果、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、または、ｎarl
＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７を得た。即ち、反射防止
膜の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たす
べき条件は、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、また
は、ｎarl ＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７である。
【００７０】 本条件を用いて定在波効果を求めると、図
１２、図１３に示す結果を得た。図１２、１３におい
て、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合におい
ても、約±１％であった。反射防止膜なしの場合と比較
して、１／２０程度に定在波効果は低減された。
１２、図１３に示す結果を得た。図１２、１３におい
て、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合におい
ても、約±１％であった。反射防止膜なしの場合と比較
して、１／２０程度に定在波効果は低減された。
【００７１】 （５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、前記
（２）〜（４）の操作を繰り返し行うと、反射防止膜の
膜厚に応じた反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結
果を図１４、１５に示す。
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、前記
（２）〜（４）の操作を繰り返し行うと、反射防止膜の
膜厚に応じた反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結
果を図１４、１５に示す。
【００７２】 （６）上記（５）で求めた反射防止膜の満
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社、“Ｍｏｓｓ
Ｓｙｓｔｅｍ”）、及び、“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｓｏｌ
ｉｄｓ”（Ｅ. Ｄ. Ｐａｌｉｋ, ａｃａｄｅｍｙ ｐｒ
ｅｓｓ. ’８５）を用いて調査した。この結果、図１６
に示すｎ、ｋチャートが得られた。このチャート上に、
対応するｎ、ｋを有する物質を示してある。この図１６
より、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）５０ｎｍが、図１
４、１５の条件を完全に満たすことがわかった。ＳｉＣ
を５０ｎｍ厚で、Ｗ−Ｓｉ上の反射防止膜とした場合、
及び反射防止膜を用いなかった場合の定在波効果を図１
７に示す。ＳｉＣ５０ｎｍを反射防止膜とした場合（図
のｗｉｔｈ ＡＲＬのグラフ）、定在波効果は±１％で
あり、反射防止膜を用いなかった場合（図のｗｉｔｈｏ
ｕｔ ＡＲＬのグラフ）と比較して、定在波効果は１／
２０程度に低減された。
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社、“Ｍｏｓｓ
Ｓｙｓｔｅｍ”）、及び、“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｓｏｌ
ｉｄｓ”（Ｅ. Ｄ. Ｐａｌｉｋ, ａｃａｄｅｍｙ ｐｒ
ｅｓｓ. ’８５）を用いて調査した。この結果、図１６
に示すｎ、ｋチャートが得られた。このチャート上に、
対応するｎ、ｋを有する物質を示してある。この図１６
より、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）５０ｎｍが、図１
４、１５の条件を完全に満たすことがわかった。ＳｉＣ
を５０ｎｍ厚で、Ｗ−Ｓｉ上の反射防止膜とした場合、
及び反射防止膜を用いなかった場合の定在波効果を図１
７に示す。ＳｉＣ５０ｎｍを反射防止膜とした場合（図
のｗｉｔｈ ＡＲＬのグラフ）、定在波効果は±１％で
あり、反射防止膜を用いなかった場合（図のｗｉｔｈｏ
ｕｔ ＡＲＬのグラフ）と比較して、定在波効果は１／
２０程度に低減された。
【００７３】 実施例２ 本実施例では、実施例１で示した、ｎ＝３. １６±０.
２、ｋ＝０. ２４±０. １であるＳｉＣ膜を、以下の手
法により成膜して、反射防止膜を形成した。
２、ｋ＝０. ２４±０. １であるＳｉＣ膜を、以下の手
法により成膜して、反射防止膜を形成した。
【００７４】 即ち、本実施例では、熱ＣＶＤ法を利用
し、原料ガスとして、ＳｉＣｌ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、Ｓ
ｉＨＣｌ 3 ＋Ｃ 3 Ｈ 8 ＋Ｈ 2 、ＳｉＨ 4 ＋Ｃ 3 Ｈ 8 ＋Ｈ
2 、ＳｉＨ 4 ＋Ｃ 2 Ｈ 4 ＋Ｈ 2 、又は、ＳｉＨＣｌ 3 ＋
ＣＨ 4 ＋Ｈ 2 のガスを用いて、１００℃〜１５００℃の
温度で、０. ０１〜１０，０００Ｐａの圧力下で成膜し
た。これにより、所望の反射防止効果を有するＳｉＣ膜
が得られた。
し、原料ガスとして、ＳｉＣｌ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、Ｓ
ｉＨＣｌ 3 ＋Ｃ 3 Ｈ 8 ＋Ｈ 2 、ＳｉＨ 4 ＋Ｃ 3 Ｈ 8 ＋Ｈ
2 、ＳｉＨ 4 ＋Ｃ 2 Ｈ 4 ＋Ｈ 2 、又は、ＳｉＨＣｌ 3 ＋
ＣＨ 4 ＋Ｈ 2 のガスを用いて、１００℃〜１５００℃の
温度で、０. ０１〜１０，０００Ｐａの圧力下で成膜し
た。これにより、所望の反射防止効果を有するＳｉＣ膜
が得られた。
【００７５】 実施例３ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して、反
射防止膜とした。即ち、本実施例では、プラズマＣＶＤ
法を利用し、Ｓｉ2 Ｈ6 ＋Ｓｉ（ＣＨ3 ）Ｈ3＋Ｃ2 Ｈ
2 混合ガスの光化学反応を用いて成膜を行った。
射防止膜とした。即ち、本実施例では、プラズマＣＶＤ
法を利用し、Ｓｉ2 Ｈ6 ＋Ｓｉ（ＣＨ3 ）Ｈ3＋Ｃ2 Ｈ
2 混合ガスの光化学反応を用いて成膜を行った。
【００７６】 実施例４ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して、反
射防止膜とした。即ち、ＥＣＲプラズマ法を利用し、マ
イクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いたＥＣＲプラズマ法
で、ＳｉＨ4 ＋ＣＨ4 ＋Ｈ2 混合ガスを用いて成膜を行
った。
射防止膜とした。即ち、ＥＣＲプラズマ法を利用し、マ
イクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いたＥＣＲプラズマ法
で、ＳｉＨ4 ＋ＣＨ4 ＋Ｈ2 混合ガスを用いて成膜を行
った。
【００７７】 実施例５ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して反射
防止膜とした。即ちスパッタ法を利用して、ＳｉＣをタ
ーゲットとしたスパッタリング法にて成膜を行った。
防止膜とした。即ちスパッタ法を利用して、ＳｉＣをタ
ーゲットとしたスパッタリング法にて成膜を行った。
【００７８】 実施例６ 本実施例では、ＳｉＣ膜をエッチングによりパターニン
グして、反射防止膜を形成した。ここではＳｉＣ膜のエ
ッチングは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、
ＳＦ6 、ＮＦ3 系ガスをエッチャントとし、Ａｒを添加
してイオン性を高めたりリアクティブイオンエッチング
法により、所望パターンの反射防止膜を得た。
グして、反射防止膜を形成した。ここではＳｉＣ膜のエ
ッチングは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、
ＳＦ6 、ＮＦ3 系ガスをエッチャントとし、Ａｒを添加
してイオン性を高めたりリアクティブイオンエッチング
法により、所望パターンの反射防止膜を得た。
【００７９】 実施例７ この実施例は、本発明をＫｒＦエキシマリソグラフィー
を用いてＷ−Ｓｉ膜上に安定したパターンを形成するた
め、反射防止膜としてＳｉＣを用いた例である。本実施
例のレジストパターン形成方法は、図１８に示すよう
に、高融点金属シリサイドＧであるＷ−Ｓｉ下地上に、
シリコンカーバイドにより反射防止膜ＡＲＬを形成し、
該反射防止膜ＡＲＬ上にフォトレジストＰＲを形成し
て、レジストパターンを形成する構成としたものであ
る。
を用いてＷ−Ｓｉ膜上に安定したパターンを形成するた
め、反射防止膜としてＳｉＣを用いた例である。本実施
例のレジストパターン形成方法は、図１８に示すよう
に、高融点金属シリサイドＧであるＷ−Ｓｉ下地上に、
シリコンカーバイドにより反射防止膜ＡＲＬを形成し、
該反射防止膜ＡＲＬ上にフォトレジストＰＲを形成し
て、レジストパターンを形成する構成としたものであ
る。
【００８０】 本実施例は、特に、Ｓｉ半導体基板等の基
板１上に、Ｗ−Ｓｉによりゲートとなる材料層を形成
し、これをフォトレジストＰＲを用いたフォトリソグラ
フィー工程、及びエッチング工程でパターニングしてゲ
ート構造を得る場合に、反射防止膜ＡＲＬとしてＳｉＣ
を用い適用したものである。
板１上に、Ｗ−Ｓｉによりゲートとなる材料層を形成
し、これをフォトレジストＰＲを用いたフォトリソグラ
フィー工程、及びエッチング工程でパターニングしてゲ
ート構造を得る場合に、反射防止膜ＡＲＬとしてＳｉＣ
を用い適用したものである。
【００８１】 まず、Ｗ−Ｓｉ上に用いる反射防止膜とし
て、ＳｉＣを選定した手順、及びそのＳｉＣの満たすべ
き条件の決定手法について説明する。即ち、次の（１）
〜（６）の手順を行った。
て、ＳｉＣを選定した手順、及びそのＳｉＣの満たすべ
き条件の決定手法について説明する。即ち、次の（１）
〜（６）の手順を行った。
【００８２】 （１）反射防止膜がない状態で、Ｗ−Ｓｉ
膜上にＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレク
トロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザー光により露光、現像した。この時の定
在波効果を図７に示す。図７より、定在波効果は、約±
２０％である。
膜上にＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレク
トロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザー光により露光、現像した。この時の定
在波効果を図７に示す。図７より、定在波効果は、約±
２０％である。
【００８３】 （２）図７において、定在波効果の極大値
は、例えば、レジスト膜厚が９８５ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化を
図８に示す。
は、例えば、レジスト膜厚が９８５ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化を
図８に示す。
【００８４】 （３）レジスト膜厚１０００ｎｍ、１０１
７. ５ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を
繰り返し行った結果を、各々図９、図１０、図１１に示
す。
７. ５ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を
繰り返し行った結果を、各々図９、図１０、図１１に示
す。
【００８５】 （４）図８〜１１の共通領域を求めた結
果、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、または、ｎarl
＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７を得た。即ち、反射防止
膜の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たす
べき条件は、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、また
は、ｎarl ＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７である。
果、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、または、ｎarl
＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７を得た。即ち、反射防止
膜の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たす
べき条件は、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、また
は、ｎarl ＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７である。
【００８６】 本条件を用いて定在波効果を求めると、図
１２、図１３に示す結果を得た。図１２、１３におい
て、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合におい
ても、約±１％であった。反射防止膜なしの場合と比較
して、１／２０程度に定在波効果は低減された。
１２、図１３に示す結果を得た。図１２、１３におい
て、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合におい
ても、約±１％であった。反射防止膜なしの場合と比較
して、１／２０程度に定在波効果は低減された。
【００８７】 （５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に応じた
反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図１４、
１５に示す。
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に応じた
反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図１４、
１５に示す。
【００８８】 （６）上記（５）で求めた反射防止膜の満
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社、“Ｍｏｓｓ
Ｓｙｓｔｅｍ”）、及び、“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｓｏｌ
ｉｄｓ”（Ｅ. Ｄ. Ｐａｌｉｋ, ａｃａｄｅｍｙ ｐｒ
ｅｓｓ. ’８５）を用いて調査した。この結果、図１６
に示すｎ、ｋチャートが得られた。このチャート上に、
対応するｎ、ｋを有する物質を示してある。この図１６
より、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）５０ｎｍが、図１
４、１５の条件を完全に満たすことがわかった。ＳｉＣ
を５０ｎｍ厚で、Ｗ−Ｓｉ上の反射防止膜とした場合、
及び反射防止膜を用いなかった場合の定在波効果を図１
７に示す。ＳｉＣ５０ｎｍを反射防止膜とした場合（図
のｗｉｔｈ ＡＲＬのグラフ）、定在波効果は±１％で
あり、反射防止膜を用いなかった場合（図のｗｉｔｈｏ
ｕｔ ＡＲＬのグラフ）と比較して、定在波効果は１／
２０程度に低減された。
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社、“Ｍｏｓｓ
Ｓｙｓｔｅｍ”）、及び、“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｓｏｌ
ｉｄｓ”（Ｅ. Ｄ. Ｐａｌｉｋ, ａｃａｄｅｍｙ ｐｒ
ｅｓｓ. ’８５）を用いて調査した。この結果、図１６
に示すｎ、ｋチャートが得られた。このチャート上に、
対応するｎ、ｋを有する物質を示してある。この図１６
より、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）５０ｎｍが、図１
４、１５の条件を完全に満たすことがわかった。ＳｉＣ
を５０ｎｍ厚で、Ｗ−Ｓｉ上の反射防止膜とした場合、
及び反射防止膜を用いなかった場合の定在波効果を図１
７に示す。ＳｉＣ５０ｎｍを反射防止膜とした場合（図
のｗｉｔｈ ＡＲＬのグラフ）、定在波効果は±１％で
あり、反射防止膜を用いなかった場合（図のｗｉｔｈｏ
ｕｔ ＡＲＬのグラフ）と比較して、定在波効果は１／
２０程度に低減された。
【００８９】 実施例８ 本実施例では、実施例１で示した、ｎ＝３. １６±０.
２、ｋ＝０. ２４±０. １であるＳｉＣ膜を、以下の手
法により成膜して、図１８に示すような反射防止膜を形
成するようにした。
２、ｋ＝０. ２４±０. １であるＳｉＣ膜を、以下の手
法により成膜して、図１８に示すような反射防止膜を形
成するようにした。
【００９０】 即ち、本実施例では、熱ＣＶＤ法を利用
し、原料ガスとして、ＳｉＣｌ 4 ＋Ｃ 3 Ｈ 8 ＋Ｈ 2 、Ｓ
ｉＨＣｌ 3 ＋Ｃ 3 Ｈ 8 ＋Ｈ 2 、ＳｉＨ 4 ＋Ｃ 3 Ｈ 8 ＋Ｈ
2 、ＳｉＨ 4 ＋Ｃ 2 Ｈ 4 ＋Ｈ 2 、又は、ＳｉＨＣｌ 3 ＋
ＣＨ 4 ＋Ｈ 2 のガスを用いて、１００℃〜１，５００℃
の温度で、０. ０１〜１０，０００Ｐａの圧力下で成膜
した。これにより、所望の反射防止効果を有するＳｉＣ
膜が得られた。
し、原料ガスとして、ＳｉＣｌ 4 ＋Ｃ 3 Ｈ 8 ＋Ｈ 2 、Ｓ
ｉＨＣｌ 3 ＋Ｃ 3 Ｈ 8 ＋Ｈ 2 、ＳｉＨ 4 ＋Ｃ 3 Ｈ 8 ＋Ｈ
2 、ＳｉＨ 4 ＋Ｃ 2 Ｈ 4 ＋Ｈ 2 、又は、ＳｉＨＣｌ 3 ＋
ＣＨ 4 ＋Ｈ 2 のガスを用いて、１００℃〜１，５００℃
の温度で、０. ０１〜１０，０００Ｐａの圧力下で成膜
した。これにより、所望の反射防止効果を有するＳｉＣ
膜が得られた。
【００９１】 実施例９ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して、反
射防止膜とした。即ち、本実施例では、プラズマＣＶＤ
法を利用し、Ｓｉ2 Ｈ6 ＋Ｓｉ（ＣＨ3 ）Ｈ3＋Ｃ2 Ｈ
2 混合ガスの光化学反応を用いて成膜を行った。
射防止膜とした。即ち、本実施例では、プラズマＣＶＤ
法を利用し、Ｓｉ2 Ｈ6 ＋Ｓｉ（ＣＨ3 ）Ｈ3＋Ｃ2 Ｈ
2 混合ガスの光化学反応を用いて成膜を行った。
【００９２】 実施例１０ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して反射
防止膜とした。即ち、ＥＣＲプラズマ法を利用し、マイ
クロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いたＥＣＲプラズマ法
で、ＳｉＨ4 ＋ＣＨ4 ＋Ｈ2 混合ガスを用いて成膜を行
った。
防止膜とした。即ち、ＥＣＲプラズマ法を利用し、マイ
クロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いたＥＣＲプラズマ法
で、ＳｉＨ4 ＋ＣＨ4 ＋Ｈ2 混合ガスを用いて成膜を行
った。
【００９３】 実施例１１ 本実施例では、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイ
クロ波２. ４５ＧＨｚを用いたプラズマ法で、ＳｉＨ4
＋Ｃ2 Ｈ4 ガスを用いて成膜を行った。
クロ波２. ４５ＧＨｚを用いたプラズマ法で、ＳｉＨ4
＋Ｃ2 Ｈ4 ガスを用いて成膜を行った。
【００９４】 実施例１２ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して反射
防止膜とした。即ち、ＳｉＣをターゲットとしたスパッ
タリング法にて成膜を行った。
防止膜とした。即ち、ＳｉＣをターゲットとしたスパッ
タリング法にて成膜を行った。
【００９５】 実施例１３ 本実施例では、ＳｉＣ膜をエッチングによりパターニン
グして、反射防止膜を形成した。ここでは、ＳｉＣ膜の
エッチングは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ
3 Ｆ8 、ＳＦ6 、またはＮＦ3 系ガス（混合ガス系でも
よい）をエッチャントとし、Ａｒを添加してイオン性を
高めたりリアクティブイオンエッチング法により、エッ
チングを行うようにして、所望パターンの反射防止膜を
得た。
グして、反射防止膜を形成した。ここでは、ＳｉＣ膜の
エッチングは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ
3 Ｆ8 、ＳＦ6 、またはＮＦ3 系ガス（混合ガス系でも
よい）をエッチャントとし、Ａｒを添加してイオン性を
高めたりリアクティブイオンエッチング法により、エッ
チングを行うようにして、所望パターンの反射防止膜を
得た。
【００９６】 実施例１４ この実施例は、本発明を、ＫｒＦエキシマリソグラフィ
ーを用いて、Ａｌ系材料である、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上に安定したパターンを形成するた
め、反射防止膜としてＳｉＣを用いた例である。
ーを用いて、Ａｌ系材料である、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上に安定したパターンを形成するた
め、反射防止膜としてＳｉＣを用いた例である。
【００９７】 本実施例のレジストパターン形成方法は、
図１９に示すように、Ａｌ系金属配線材料であるＡ
ｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上にシリコンカーバ
イドにより反射防止膜ＡＲＬを形成し、該反射防止膜Ａ
ＲＬ上にフォトレジストＰＲを形成して、レジストパタ
ーンを形成する構成としたものである。
図１９に示すように、Ａｌ系金属配線材料であるＡ
ｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上にシリコンカーバ
イドにより反射防止膜ＡＲＬを形成し、該反射防止膜Ａ
ＲＬ上にフォトレジストＰＲを形成して、レジストパタ
ーンを形成する構成としたものである。
【００９８】 本実施例は、特に、Ｓｉ半導体基板等の基
板Ｓ上に、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕにより
配線となる材料層を形成し、これをフォトレジストＰＲ
を用いたフォトリソグラフィー工程、及びエッチング工
程でパターニングして配線構造を得る場合に、反射防止
膜ＡＲＬとしてＳｉＣを用い、適用したものである。
板Ｓ上に、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕにより
配線となる材料層を形成し、これをフォトレジストＰＲ
を用いたフォトリソグラフィー工程、及びエッチング工
程でパターニングして配線構造を得る場合に、反射防止
膜ＡＲＬとしてＳｉＣを用い、適用したものである。
【００９９】 Ａｌ−Ｓｉとしては、一般に汎用されてい
る１ｗｔ％Ｓｉ含有のＡｌ−Ｓｉ合金のほか、Ｓｉがこ
れよりも少ないものや、あるいはこれより多いものにつ
いても、好ましく用いることができる。Ａｌ−Ｓｉ−Ｃ
ｕとしては、例えば、Ｓｉが１ｗｔ％前後であり、Ｃｕ
が０. １〜２ｗｔ％程度のものに好ましく適用できる
が、これに限られない。代表的には、Ｓｉ１ｗｔ％、Ｃ
ｕ０. ５ｗｔ％のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金がある。
る１ｗｔ％Ｓｉ含有のＡｌ−Ｓｉ合金のほか、Ｓｉがこ
れよりも少ないものや、あるいはこれより多いものにつ
いても、好ましく用いることができる。Ａｌ−Ｓｉ−Ｃ
ｕとしては、例えば、Ｓｉが１ｗｔ％前後であり、Ｃｕ
が０. １〜２ｗｔ％程度のものに好ましく適用できる
が、これに限られない。代表的には、Ｓｉ１ｗｔ％、Ｃ
ｕ０. ５ｗｔ％のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金がある。
【０１００】 まず、Ａｌ系金属であるＡｌ、Ａｌ−Ｓ
ｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上に用いる反射防止膜として、本
実施例においてＳｉＣを選定した手順、及びそのＳｉＣ
の満たすべき条件の決定手法について説明する。即ち、
次の（１）〜（６）の操作を行った。
ｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上に用いる反射防止膜として、本
実施例においてＳｉＣを選定した手順、及びそのＳｉＣ
の満たすべき条件の決定手法について説明する。即ち、
次の（１）〜（６）の操作を行った。
【０１０１】 （１）反射防止膜がない状態で、Ａｌ、Ａ
ｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上にＸＰ８８４３レジス
ト（シプレイマイクロエレクトロニクス（株））を塗布
し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光によ
り、露光、現像した。この時の定在波効果を図２０に示
す。図２０より、定在波効果は、約±２９. ６％であ
る。
ｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上にＸＰ８８４３レジス
ト（シプレイマイクロエレクトロニクス（株））を塗布
し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光によ
り、露光、現像した。この時の定在波効果を図２０に示
す。図２０より、定在波効果は、約±２９. ６％であ
る。
【０１０２】 （２）図２０において、定在波効果の極大
値は、例えばレジスト膜厚が９８２ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８２ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化
（吸収光量の等高線）を図２１に示す。
値は、例えばレジスト膜厚が９８２ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８２ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化
（吸収光量の等高線）を図２１に示す。
【０１０３】 （３）レジスト膜厚１０００ｎｍ、１０１
８ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を繰り
返し行った結果を、各々図２２、図２３、図２４に示
す。
８ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を繰り
返し行った結果を、各々図２２、図２３、図２４に示
す。
【０１０４】（４）図２１〜２４の共通領域を求めた結
果、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０.４５、または、ｎarl
＝２. ０、ｋarl ＝０. ８を得た。即ち、反射防止膜
の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たすべ
き条件は、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０. ４５、また
は、ｎarl ＝２. ０、ｋarl ＝０. ８である。
果、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０.４５、または、ｎarl
＝２. ０、ｋarl ＝０. ８を得た。即ち、反射防止膜
の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たすべ
き条件は、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０. ４５、また
は、ｎarl ＝２. ０、ｋarl ＝０. ８である。
【０１０５】本条件を用いて定在波効果を求めると、図
２５、２６の「最適条件」に示す結果を得た。図２５、
２６において、「反射防止膜なし」との対比から明らか
なように、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合
においても、約±１％以下であった。反射防止膜なしの
場合と比較して、１／３０程度に定在波効果は低減され
た。
２５、２６の「最適条件」に示す結果を得た。図２５、
２６において、「反射防止膜なし」との対比から明らか
なように、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合
においても、約±１％以下であった。反射防止膜なしの
場合と比較して、１／３０程度に定在波効果は低減され
た。
【０１０６】 （５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）の操作を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に
応じた反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図
１４、図２７に示す。
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）の操作を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に
応じた反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図
１４、図２７に示す。
【０１０７】 （６）上記（５）で求めた反射防止膜の満
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社、“Ｍｏｓｓ
Ｓｙｓｔｅｍ”）、及び、“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｓｏｌ
ｉｄｓ”（Ｅ. Ｄ. Ｐａｌｉｋ, ａｃａｄｅｍｙ ｐｒ
ｅｓｓ. ’８５）を用いて調査した。この結果、図１６
に示すｎ、ｋチャートが得られた。このチャート上に、
対応するｎ、ｋを有する物質を示してある。図１６よ
り、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）２０ｎｍが、図１
４、図２７の条件を完全に満たすことがわかった。Ｓｉ
Ｃを２０ｎｍ厚で、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃ
ｕ上の反射防止膜とした場合、及び反射防止膜を用いな
かった場合の定在波効果を図２９に示す。ＳｉＣ２０ｎ
ｍを反射防止膜とした場合（図２９のｗｉｔｈ ＳｉＣ
のグラフ）、定在波効果は±２. ２％（１. ４％）であ
り、反射防止膜を用いなかった場合（図のｗｉｔｈｏｕ
ｔ ＳｉＣのグラフ）と比較して、定在波効果は１／１
５程度に低減された。図２８に、ＳｉＣ膜のｎ、ｋ値の
成膜条件依存性を示す。
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社、“Ｍｏｓｓ
Ｓｙｓｔｅｍ”）、及び、“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｓｏｌ
ｉｄｓ”（Ｅ. Ｄ. Ｐａｌｉｋ, ａｃａｄｅｍｙ ｐｒ
ｅｓｓ. ’８５）を用いて調査した。この結果、図１６
に示すｎ、ｋチャートが得られた。このチャート上に、
対応するｎ、ｋを有する物質を示してある。図１６よ
り、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）２０ｎｍが、図１
４、図２７の条件を完全に満たすことがわかった。Ｓｉ
Ｃを２０ｎｍ厚で、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃ
ｕ上の反射防止膜とした場合、及び反射防止膜を用いな
かった場合の定在波効果を図２９に示す。ＳｉＣ２０ｎ
ｍを反射防止膜とした場合（図２９のｗｉｔｈ ＳｉＣ
のグラフ）、定在波効果は±２. ２％（１. ４％）であ
り、反射防止膜を用いなかった場合（図のｗｉｔｈｏｕ
ｔ ＳｉＣのグラフ）と比較して、定在波効果は１／１
５程度に低減された。図２８に、ＳｉＣ膜のｎ、ｋ値の
成膜条件依存性を示す。
【０１０８】 実施例１５ 本実施例では、実施例１で示した、ｎ＝２. ３±０.
２、ｋ＝０. ８±０. ２であるＳｉＣ膜を、以下の手法
により成膜して、図１９に示すような反射防止膜を形成
するようにした。
２、ｋ＝０. ８±０. ２であるＳｉＣ膜を、以下の手法
により成膜して、図１９に示すような反射防止膜を形成
するようにした。
【０１０９】 即ち、本実施例では、熱ＣＶＤ法を利用
し、原料ガスとして、ＳｉＣｌ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、Ｓ
ｉＨＣｌ3 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ
2 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 ＋Ｈ2 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋
Ｈ2 、又は、ＳｉＨＣｌ 3 ＋ＣＨ 4 ＋Ｈ 2 のガスを用い
て、１００°Ｃ〜１５００°Ｃの温度で、一般に好まし
くは０. ０１〜１０，０００Ｐａ、より好ましくは１０
０〜１０，０００Ｐａの圧力下で成膜した。これによ
り、所望の反射防止効果を有するＳｉＣ膜が得られた。
し、原料ガスとして、ＳｉＣｌ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、Ｓ
ｉＨＣｌ3 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ
2 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 ＋Ｈ2 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋
Ｈ2 、又は、ＳｉＨＣｌ 3 ＋ＣＨ 4 ＋Ｈ 2 のガスを用い
て、１００°Ｃ〜１５００°Ｃの温度で、一般に好まし
くは０. ０１〜１０，０００Ｐａ、より好ましくは１０
０〜１０，０００Ｐａの圧力下で成膜した。これによ
り、所望の反射防止効果を有するＳｉＣ膜が得られた。
【０１１０】 実施例１６ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して、反
射防止膜とした。即ち、本実施例では、プラズマＣＶＤ
法を利用し、Ｓｉ2 Ｈ6 ＋Ｓｉ（ＣＨ3）Ｈ3 ＋Ｃ2 Ｈ
2 混合ガスの光化学反応を用いて成膜を行った。
射防止膜とした。即ち、本実施例では、プラズマＣＶＤ
法を利用し、Ｓｉ2 Ｈ6 ＋Ｓｉ（ＣＨ3）Ｈ3 ＋Ｃ2 Ｈ
2 混合ガスの光化学反応を用いて成膜を行った。
【０１１１】 実施例１７ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して、反
射防止膜とした。即ち、ＥＣＲプラズマ法を利用し、マ
イクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いたＥＣＲプラズマ法
により、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 ＋Ｈ
2 、又は、ＳｉＨ4 ＋ＣＨ4 ＋Ｈ2 混合ガスを用いて成
膜を行った。
射防止膜とした。即ち、ＥＣＲプラズマ法を利用し、マ
イクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いたＥＣＲプラズマ法
により、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 ＋Ｈ
2 、又は、ＳｉＨ4 ＋ＣＨ4 ＋Ｈ2 混合ガスを用いて成
膜を行った。
【０１１２】 実施例１８ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して反射
防止膜とした。即ち、スパッタ法を利用して、ＳｉＣを
ターゲットとしたスパッタリング法にて成膜を行った。
防止膜とした。即ち、スパッタ法を利用して、ＳｉＣを
ターゲットとしたスパッタリング法にて成膜を行った。
【０１１３】 実施例１９ 本実施例では、ＳｉＣ膜をエッチングによりパターニン
グして、反射防止膜を形成した。ここではＳｉＣ膜のエ
ッチングは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、
ＳＦ6 またはＮＦ3 系ガス（混合ガス系でもよい）をエ
ッチャントとし、Ａｒを添加してイオン性を高めたりリ
アクティブイオンエッチング法により、エッチングを行
うようにして、所望パターンの反射防止膜を得た。
グして、反射防止膜を形成した。ここではＳｉＣ膜のエ
ッチングは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、
ＳＦ6 またはＮＦ3 系ガス（混合ガス系でもよい）をエ
ッチャントとし、Ａｒを添加してイオン性を高めたりリ
アクティブイオンエッチング法により、エッチングを行
うようにして、所望パターンの反射防止膜を得た。
【０１１４】 実施例２０ この実施例は、本発明を、ＫｒＦエキシマリソグラフィ
ーを用いてＡｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上に
安定したパターンを形成するため、反射防止膜としてＳ
ｉＯを用いた例である。
ーを用いてＡｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上に
安定したパターンを形成するため、反射防止膜としてＳ
ｉＯを用いた例である。
【０１１５】 本実施例のレジストパターン形成方法は、
図１９に示すように、Ａｌ系金属配線材料であるＡ
ｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上に、ＳｉＯ（酸化
シリコン）により反射防止膜ＡＲＬを形成し、該反射防
止膜ＡＲＬ上にフォトレジストＰＲを形成して、レジス
トパターンを形成する構成としたものである。
図１９に示すように、Ａｌ系金属配線材料であるＡ
ｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上に、ＳｉＯ（酸化
シリコン）により反射防止膜ＡＲＬを形成し、該反射防
止膜ＡＲＬ上にフォトレジストＰＲを形成して、レジス
トパターンを形成する構成としたものである。
【０１１６】 本実施例は、特に、Ｓｉ半導体基板等の基
板Ｓ上に、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕにより
配線となる材料層を形成し、これをフォトレジストＰＲ
を用いたフォトリソグラフィー工程、及びエッチング工
程でパターニングして配線構造を得る場合に、反射防止
膜ＡＲＬとしてＳｉＯを用い適用したものである。
板Ｓ上に、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕにより
配線となる材料層を形成し、これをフォトレジストＰＲ
を用いたフォトリソグラフィー工程、及びエッチング工
程でパターニングして配線構造を得る場合に、反射防止
膜ＡＲＬとしてＳｉＯを用い適用したものである。
【０１１７】 まず、Ａｌ系金属であるＡｌ、Ａｌ−Ｓ
ｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上に用いる反射防止膜として、本
実施例においてＳｉＯを選定した手順、及びそのＳｉＣ
の満たすべき条件の決定手法について説明する。即ち、
実施例１４におけると同様、次の（１）〜（６）の手順
を行った。
ｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上に用いる反射防止膜として、本
実施例においてＳｉＯを選定した手順、及びそのＳｉＣ
の満たすべき条件の決定手法について説明する。即ち、
実施例１４におけると同様、次の（１）〜（６）の手順
を行った。
【０１１８】 （１）反射防止膜がない状態で、Ａｌ、Ａ
ｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上にＸＰ８８４３レジス
ト（シプレイマイクロエレクトロニクス（株））を塗布
し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光により
露光、現像した。この時の定在波効果を図２０に示す。
図２０より、定在波効果は、約±２９. ６％であること
がわかる。
ｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上にＸＰ８８４３レジス
ト（シプレイマイクロエレクトロニクス（株））を塗布
し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光により
露光、現像した。この時の定在波効果を図２０に示す。
図２０より、定在波効果は、約±２９. ６％であること
がわかる。
【０１１９】 （２）図２０において、定在波効果の極大
値は、例えばレジスト膜厚が９８２ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８２ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化を
図２１に示す。
値は、例えばレジスト膜厚が９８２ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８２ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化を
図２１に示す。
【０１２０】 （３）レジスト膜厚１０００ｎｍ、１０１
８ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を繰り
返し行った結果を、各々図２２、図２３、図２４に示
す。
８ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を繰り
返し行った結果を、各々図２２、図２３、図２４に示
す。
【０１２１】 （４）図２１〜２４の共通領域を求めた結
果、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０.４５、または、ｎarl
＝２. ０、ｋarl ＝０. ８を得た。即ち、反射防止膜
の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たすべ
き条件は、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０. ４５、また
は、ｎarl ＝２. ０、ｋarl ＝０. ８である。
果、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０.４５、または、ｎarl
＝２. ０、ｋarl ＝０. ８を得た。即ち、反射防止膜
の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たすべ
き条件は、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０. ４５、また
は、ｎarl ＝２. ０、ｋarl ＝０. ８である。
【０１２２】 本条件を用いて定在波効果を求めた結果
が、実施例１４で説明したのと同じ、図２５、２６に示
す結果を得た。図２５、２６において、定在波効果はき
わめて小さく、いずれの場合においても、約±１％以下
であった。反射防止膜なしの場合と比較して、１／３０
程度に定在波効果は低減された。
が、実施例１４で説明したのと同じ、図２５、２６に示
す結果を得た。図２５、２６において、定在波効果はき
わめて小さく、いずれの場合においても、約±１％以下
であった。反射防止膜なしの場合と比較して、１／３０
程度に定在波効果は低減された。
【０１２３】 （５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）の操作を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に
応じた反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図
１４、図２７に示す。
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）の操作を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に
応じた反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図
１４、図２７に示す。
【０１２４】 （６）上記（５）で求めた反射防止膜の満
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社、“Ｍｏｓｓ
Ｓｙｓｔｅｍ”）、及び、“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｓｏｌ
ｉｄｓ”（Ｅ. Ｄ. Ｐａｌｉｋ, ａｃａｄｅｍｙ ｐｒ
ｅｓｓ. ’８５）を用いて調査した。この結果、図１６
に示すｎ、ｋチャートが得られた。このチャート上に、
対応するｎ、ｋを有する物質を示してある。この図１６
より、ＳｉＯ（酸化シリコン）３０ｎｍが、図１４、図
２７の条件を完全に満たすことがわかった。ＳｉＯを３
０ｎｍ厚で、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上の
反射防止膜とした場合、及び反射防止膜を用いなかった
場合の定在波効果を図３０に示す。ＳｉＯ３０ｎｍを反
射防止膜とした場合（図のｗｉｔｈ ＳｉＯのグラ
フ）、定在波効果は±２. ２％（１. ４％）であり、反
射防止膜を用いなかった場合（図のｗｉｔｈｏｕｔ Ｓ
ｉＯのグラフ）と比較して、定在波効果は１／２０程度
に低減された。
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社、“Ｍｏｓｓ
Ｓｙｓｔｅｍ”）、及び、“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｓｏｌ
ｉｄｓ”（Ｅ. Ｄ. Ｐａｌｉｋ, ａｃａｄｅｍｙ ｐｒ
ｅｓｓ. ’８５）を用いて調査した。この結果、図１６
に示すｎ、ｋチャートが得られた。このチャート上に、
対応するｎ、ｋを有する物質を示してある。この図１６
より、ＳｉＯ（酸化シリコン）３０ｎｍが、図１４、図
２７の条件を完全に満たすことがわかった。ＳｉＯを３
０ｎｍ厚で、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上の
反射防止膜とした場合、及び反射防止膜を用いなかった
場合の定在波効果を図３０に示す。ＳｉＯ３０ｎｍを反
射防止膜とした場合（図のｗｉｔｈ ＳｉＯのグラ
フ）、定在波効果は±２. ２％（１. ４％）であり、反
射防止膜を用いなかった場合（図のｗｉｔｈｏｕｔ Ｓ
ｉＯのグラフ）と比較して、定在波効果は１／２０程度
に低減された。
【０１２５】 実施例２１ 本実施例では、実施例２０で示した、ｎ＝１. ８３±
０. ２、ｋ＝０. ７５±０. ２であるＳｉＯ膜を以下の
手法により成膜して、図１９に示すような反射防止膜を
形成するようにした。即ち、本実施例ではＳｉＨ4 ＋Ｏ
2 ＋Ｎ2 の混合ガスを用いて、常温〜５００℃の温度
で、０. ０１Ｐａ〜１０Ｐａの圧力下で成膜を行った。
これにより所望の反射防止効果を有するＳｉＯ膜が得ら
れた。
０. ２、ｋ＝０. ７５±０. ２であるＳｉＯ膜を以下の
手法により成膜して、図１９に示すような反射防止膜を
形成するようにした。即ち、本実施例ではＳｉＨ4 ＋Ｏ
2 ＋Ｎ2 の混合ガスを用いて、常温〜５００℃の温度
で、０. ０１Ｐａ〜１０Ｐａの圧力下で成膜を行った。
これにより所望の反射防止効果を有するＳｉＯ膜が得ら
れた。
【０１２６】 実施例２２ 本実施例では、ＳｉＯ膜をエッチングによりパターニン
グして、反射防止膜を形成した。ここでは、ＳｉＯ膜の
エッチングは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ
3 Ｆ8 、ＳＦ6 、またはＮＦ3 系ガス（混合ガス系でも
よい）をエッチャントとし、Ａｒを添加してイオン性を
高めたりリアクティブイオンエッチング法により、所望
パターンの反射防止膜を得た。
グして、反射防止膜を形成した。ここでは、ＳｉＯ膜の
エッチングは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ
3 Ｆ8 、ＳＦ6 、またはＮＦ3 系ガス（混合ガス系でも
よい）をエッチャントとし、Ａｒを添加してイオン性を
高めたりリアクティブイオンエッチング法により、所望
パターンの反射防止膜を得た。
【０１２７】 実施例２３ この実施例は、ＫｒＦエキシマリソグラフィーを用いて
Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上に安定したパ
ターンを形成するために適切な有機・無機材料を求め
て、これを反射防止膜とした例である。
Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上に安定したパ
ターンを形成するために適切な有機・無機材料を求め
て、これを反射防止膜とした例である。
【０１２８】 本実施例のレジストパターン形成方法は、
図１９に示すように、Ａｌ系金属配線材料であるＡ
ｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上に、反射防止膜Ａ
ＲＬを形成し、該反射防止膜ＡＲＬ上にフォトレジスト
ＰＲを形成して、レジストパターンを形成する際に、適
切な材料を選択して、これにより反射防止膜を形成する
ようにしたものである。
図１９に示すように、Ａｌ系金属配線材料であるＡ
ｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上に、反射防止膜Ａ
ＲＬを形成し、該反射防止膜ＡＲＬ上にフォトレジスト
ＰＲを形成して、レジストパターンを形成する際に、適
切な材料を選択して、これにより反射防止膜を形成する
ようにしたものである。
【０１２９】 本実施例は、特に、Ｓｉ半導体基板等の基
板Ｓ上に、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕにより
配線となる材料層を形成し、これをフォトレジストＰＲ
を用いたフォトリソグラフィー工程、及びエッチング工
程でパターニングして配線構造を得る場合に、反射防止
膜の設計を行うようにしたものである。
板Ｓ上に、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕにより
配線となる材料層を形成し、これをフォトレジストＰＲ
を用いたフォトリソグラフィー工程、及びエッチング工
程でパターニングして配線構造を得る場合に、反射防止
膜の設計を行うようにしたものである。
【０１３０】 （１）反射防止膜がない状態で、Ａｌ、Ａ
ｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上にＸＰ８８４３レジス
ト（シプレイマイクロエレクトロニクス（株））を塗布
し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光により
露光、現像した。この時の定在波効果を図２０に示す。
図２０より、定在波効果は、約±２９. ６％であること
がわかる。
ｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜上にＸＰ８８４３レジス
ト（シプレイマイクロエレクトロニクス（株））を塗布
し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光により
露光、現像した。この時の定在波効果を図２０に示す。
図２０より、定在波効果は、約±２９. ６％であること
がわかる。
【０１３１】 （２）図２０において、定在波効果の極大
値は、例えばレジスト膜厚が９８２ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８２ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化を
図２１に示す。
値は、例えばレジスト膜厚が９８２ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８２ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化を
図２１に示す。
【０１３２】 （３）レジスト膜厚１０００ｎｍ、１０１
８ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を繰り
返し行った結果を、各々図２２、図２３、図２４に示
す。
８ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を繰り
返し行った結果を、各々図２２、図２３、図２４に示
す。
【０１３３】 （４）図２１〜２４の共通領域を求めた結
果、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０.４５、または、ｎarl
＝２. ０、ｋarl ＝０. ８を得た。即ち、反射防止膜
の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たすべ
き条件は、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０. ４５、また
は、ｎarl ＝２. ０、ｋarl ＝０. ８である。
果、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０.４５、または、ｎarl
＝２. ０、ｋarl ＝０. ８を得た。即ち、反射防止膜
の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たすべ
き条件は、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０. ４５、また
は、ｎarl ＝２. ０、ｋarl ＝０. ８である。
【０１３４】 本条件を用いて定在波効果を求めると、図
２５、２６に示す結果を得た。図２５、２６において、
「最適条件」で示す定在波効果はきわめて小さく、いず
れの場合においても、約±１％以下であった。反射防止
膜なしの場合と比較して、１／３０程度に定在波効果は
低減された。
２５、２６に示す結果を得た。図２５、２６において、
「最適条件」で示す定在波効果はきわめて小さく、いず
れの場合においても、約±１％以下であった。反射防止
膜なしの場合と比較して、１／３０程度に定在波効果は
低減された。
【０１３５】 （５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に応じた
反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図１４、
２７に示す。
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に応じた
反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図１４、
２７に示す。
【０１３６】 図１４、２７の曲線上の光学特性を満足す
る、もしくは、ｎに関しては曲線上値±０. ２、ｋに関
しては曲線上の値±０. １５の範囲内にある有機もしく
は無機の材料を用いると定在波効果は±３％以下とな
る。よってこのような有機もしくは無機の材料を求め、
これにより反射防止膜を形成した。反射防止膜を用いな
かった場合と比較して、定在波効果は１／１０程度に低
減された。
る、もしくは、ｎに関しては曲線上値±０. ２、ｋに関
しては曲線上の値±０. １５の範囲内にある有機もしく
は無機の材料を用いると定在波効果は±３％以下とな
る。よってこのような有機もしくは無機の材料を求め、
これにより反射防止膜を形成した。反射防止膜を用いな
かった場合と比較して、定在波効果は１／１０程度に低
減された。
【０１３７】 実施例２４〜３３ 本実施例では、実施例１４〜２３において、下地材料を
Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等のＡｌ系金属材
料の代わりに、Ｃｕ系金属材料であるＣｕを用いて、Ｃ
ｕ配線を形成し、この上に上記各例と同様に反射防止膜
（ＳｉＣ、ＳｉＯまたはＣｕが下地である場合に実施例
２３と同様の手法で求めた有機または無機材料から成る
反射防止膜）を形成して、レジストパターニングを実施
するようにした。この結果、上記各例と同様に定在波効
果が低減され、良好なパターニングが実施された。
Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等のＡｌ系金属材
料の代わりに、Ｃｕ系金属材料であるＣｕを用いて、Ｃ
ｕ配線を形成し、この上に上記各例と同様に反射防止膜
（ＳｉＣ、ＳｉＯまたはＣｕが下地である場合に実施例
２３と同様の手法で求めた有機または無機材料から成る
反射防止膜）を形成して、レジストパターニングを実施
するようにした。この結果、上記各例と同様に定在波効
果が低減され、良好なパターニングが実施された。
【０１３８】 実施例３４ この実施例は、本発明を、ＫｒＦエキシマリソグラフィ
ーを用いてＳｉ基板上に安定したパターンを形成するた
め、反射防止膜としてＳｉＣを用いた例である。本実施
例のレジストパターン形成方法は、図３１に示すよう
に、シリコン系材料下地であるＳｉ基板Ｓ上に、シリコ
ンカーバイドにより反射防止膜ＡＲＬを形成し、該反射
防止膜ＡＲＬ上にフォトレジストＰＲを形成して、レジ
ストパターンを形成する構成としたものである。
ーを用いてＳｉ基板上に安定したパターンを形成するた
め、反射防止膜としてＳｉＣを用いた例である。本実施
例のレジストパターン形成方法は、図３１に示すよう
に、シリコン系材料下地であるＳｉ基板Ｓ上に、シリコ
ンカーバイドにより反射防止膜ＡＲＬを形成し、該反射
防止膜ＡＲＬ上にフォトレジストＰＲを形成して、レジ
ストパターンを形成する構成としたものである。
【０１３９】 まず、反射防止膜として、ＳｉＣを選定し
た手順、及びそのＳｉＣの満たすべき条件の決定手法に
ついて説明する。即ち、次の手順を行った。
た手順、及びそのＳｉＣの満たすべき条件の決定手法に
ついて説明する。即ち、次の手順を行った。
【０１４０】 （１）反射防止膜がない状態で、Ｓｉ基板
上にＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレクト
ロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエ
キシマレーザー光により露光、現像した。この時の定在
波効果を図３２に示す。図３２より、定在波効果は約±
２０％である。
上にＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレクト
ロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエ
キシマレーザー光により露光、現像した。この時の定在
波効果を図３２に示す。図３２より、定在波効果は約±
２０％である。
【０１４１】 （２）図３２において、定在波効果の極大
値は、例えばレジスト膜厚が９８５ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化を
求める。
値は、例えばレジスト膜厚が９８５ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化を
求める。
【０１４２】 （３）他の複数のレジスト膜厚をとって、
その各々に対して、上記（２）を繰り返し行った。
その各々に対して、上記（２）を繰り返し行った。
【０１４３】 （４）その結果を図示し、これらの共通領
域を求める。このような操作を各種反射防止膜膜厚につ
いて求め、これにより、ある膜厚についての光学特性の
最適値（ｎ値、ｋ値）を求める。
域を求める。このような操作を各種反射防止膜膜厚につ
いて求め、これにより、ある膜厚についての光学特性の
最適値（ｎ値、ｋ値）を求める。
【０１４４】 以上のようにして、反射防止膜の最適条件
を求めた。この結果に基づき、ｎ＝２. ３、ｋ＝０. ６
５であるＳｉＣを２５ｎｍの膜厚で反射防止膜として用
いることにより、定在波効果が大幅に低減された。
を求めた。この結果に基づき、ｎ＝２. ３、ｋ＝０. ６
５であるＳｉＣを２５ｎｍの膜厚で反射防止膜として用
いることにより、定在波効果が大幅に低減された。
【０１４５】 図３３ に、ＳｉＣ２５ｎｍを反射防止膜と
した場合（ｗｉｔｈ ＳｉＣのグラフ）及び反射防止膜
を用いなかった場合（ｗｉｔｈｏｕｔ ＳｉＣのグラ
フ）の比較を示す。ＳｉＣを２５ｎｍを用いた場合、定
在波効果は、±１％以下に低減される。ＳｉＣを用いな
かった場合の定在波効果は、±２３％である。従って、
ＳｉＣをＳｉ上の反射防止膜として用いることにより、
定在波効果は、１／２３以下に低減される。
した場合（ｗｉｔｈ ＳｉＣのグラフ）及び反射防止膜
を用いなかった場合（ｗｉｔｈｏｕｔ ＳｉＣのグラ
フ）の比較を示す。ＳｉＣを２５ｎｍを用いた場合、定
在波効果は、±１％以下に低減される。ＳｉＣを用いな
かった場合の定在波効果は、±２３％である。従って、
ＳｉＣをＳｉ上の反射防止膜として用いることにより、
定在波効果は、１／２３以下に低減される。
【０１４６】 実施例３５ 本実施例も、上記実施例と同様な手法を用いて、反射防
止膜として最適な条件の酸化シリコン（ＳｉＯ）を求め
た。即ち本実施例においては、ｎ＝２. １、ｋ＝０. ７
であるＳｉＯを３０ｎｍの膜厚で反射防止膜として用い
ることにより定在波効果が大幅に低減された。
止膜として最適な条件の酸化シリコン（ＳｉＯ）を求め
た。即ち本実施例においては、ｎ＝２. １、ｋ＝０. ７
であるＳｉＯを３０ｎｍの膜厚で反射防止膜として用い
ることにより定在波効果が大幅に低減された。
【０１４７】 図３４ に、ＳｉＯ３０ｎｍを反射防止膜と
した場合（ｗｉｔｈ ＳｉＯのグラフ）、及び反射防止
膜を用いなかった場合（ｗｉｔｈｏｕｔ ＳｉＯのグラ
フ）の比較を示す。ＳｉＯ３０ｎｍを用いた場合、定在
波効果は、±１％程度である。ＳｉＯ３０ｎｍを反射防
止膜として用いなかった場合の定在波効果は、±２３％
である。従って、ＳｉＯをＳｉ上の反射防止膜として用
いることにより、定在波効果は１／２３以下に低減され
る。
した場合（ｗｉｔｈ ＳｉＯのグラフ）、及び反射防止
膜を用いなかった場合（ｗｉｔｈｏｕｔ ＳｉＯのグラ
フ）の比較を示す。ＳｉＯ３０ｎｍを用いた場合、定在
波効果は、±１％程度である。ＳｉＯ３０ｎｍを反射防
止膜として用いなかった場合の定在波効果は、±２３％
である。従って、ＳｉＯをＳｉ上の反射防止膜として用
いることにより、定在波効果は１／２３以下に低減され
る。
【０１４８】 実施例３６ 本実施例では、実施例３４で示した、ｎ＝２. ３±０.
２、ｋ＝０. ６５±０. ２であるＳｉＣ膜を、以下の手
法により、図３１に示すような反射防止膜を形成した。
２、ｋ＝０. ６５±０. ２であるＳｉＣ膜を、以下の手
法により、図３１に示すような反射防止膜を形成した。
【０１４９】 即ち、本実施例では、熱ＣＶＤ法を利用
し、原料ガスとして、ＳｉＣｌ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、Ｓ
ｉＨＣｌ3 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 ＋Ｈ
2 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、ＳｉＨＣｌ 3 ＋ＣＨ 4
＋Ｈ 2 、又は、ＳｉＨ4 ＋Ｃ3Ｈ8 ＋Ｈ2 のガスを用い
て、１００℃〜１５００℃の温度で、好ましくは０. ０
１〜１０，０００Ｐａ、より好ましくは１００〜１０，
０００Ｐａの圧力下で成膜した。これにより、所望の反
射防止効果を有するＳｉＣ膜が得られた。
し、原料ガスとして、ＳｉＣｌ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、Ｓ
ｉＨＣｌ3 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 ＋Ｈ
2 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ3 Ｈ8 ＋Ｈ2 、ＳｉＨＣｌ 3 ＋ＣＨ 4
＋Ｈ 2 、又は、ＳｉＨ4 ＋Ｃ3Ｈ8 ＋Ｈ2 のガスを用い
て、１００℃〜１５００℃の温度で、好ましくは０. ０
１〜１０，０００Ｐａ、より好ましくは１００〜１０，
０００Ｐａの圧力下で成膜した。これにより、所望の反
射防止効果を有するＳｉＣ膜が得られた。
【０１５０】 実施例３７ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して、反
射防止膜とした。即ち、本実施例では、プラズマＣＶＤ
法を利用し、Ｓｉ2 Ｈ6 ＋Ｓｉ（ＣＨ3）Ｈ3 ＋Ｃ2 Ｈ
2 混合ガスの光化学反応を用いて成膜を行った。
射防止膜とした。即ち、本実施例では、プラズマＣＶＤ
法を利用し、Ｓｉ2 Ｈ6 ＋Ｓｉ（ＣＨ3）Ｈ3 ＋Ｃ2 Ｈ
2 混合ガスの光化学反応を用いて成膜を行った。
【０１５１】 実施例３８ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して、反
射防止膜とした。即ち、ＥＣＲプラズマ法を利用し、マ
イクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いたＥＣＲプラズマ法
で、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 ＋Ｈ2 、
又は、ＳｉＨ4＋ＣＨ4 ＋Ｈ2 混合ガスを用いて成膜を
行った。
射防止膜とした。即ち、ＥＣＲプラズマ法を利用し、マ
イクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いたＥＣＲプラズマ法
で、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 、ＳｉＨ4 ＋Ｃ2 Ｈ4 ＋Ｈ2 、
又は、ＳｉＨ4＋ＣＨ4 ＋Ｈ2 混合ガスを用いて成膜を
行った。
【０１５２】 実施例３９ 本実施例では、次のようにしてＳｉＣ膜を成膜して、反
射防止膜とした。即ち、スパッタ法を利用して、ＳｉＣ
をターゲットとしたスパッタリング法にて、成膜を行っ
た。
射防止膜とした。即ち、スパッタ法を利用して、ＳｉＣ
をターゲットとしたスパッタリング法にて、成膜を行っ
た。
【０１５３】 実施例４０ 本実施例では、ＳｉＣ膜をエッチングによりパターニン
グして、反射防止膜を形成した。
グして、反射防止膜を形成した。
【０１５４】 ここではＳｉＣ膜のエッチングは、Ｃ
Ｆ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、ＳＦ6 、または
ＮＦ3 系ガス（混合ガス系でもよい）をエッチャントと
し、Ａｒを添加してイオン性を高めたりリアクティブイ
オンエッチング法により、所望パターンの反射防止膜を
得た。
Ｆ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、ＳＦ6 、または
ＮＦ3 系ガス（混合ガス系でもよい）をエッチャントと
し、Ａｒを添加してイオン性を高めたりリアクティブイ
オンエッチング法により、所望パターンの反射防止膜を
得た。
【０１５５】 実施例４１ 本実施例では、実施例３５で示した、ｎ＝２. １±０.
２、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯ膜を以下の手法に
より成膜して、図３１に示し、図３４で作用を説明した
反射防止膜を形成するようにした。即ち、ＳｉＨ4 ＋Ｏ
2 ＋Ｎ2 の混合ガスを用いて、常温〜５００℃の温度
で、０. ０１Ｐａ〜１０Ｐａの圧力下で成膜を行った。
これにより、所望の反射防止効果を有するＳｉＯ膜を得
た。
２、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯ膜を以下の手法に
より成膜して、図３１に示し、図３４で作用を説明した
反射防止膜を形成するようにした。即ち、ＳｉＨ4 ＋Ｏ
2 ＋Ｎ2 の混合ガスを用いて、常温〜５００℃の温度
で、０. ０１Ｐａ〜１０Ｐａの圧力下で成膜を行った。
これにより、所望の反射防止効果を有するＳｉＯ膜を得
た。
【０１５６】 実施例４２ 上記した各実施例のＳｉＣ膜、単結晶シリコン下地上、
多結晶シリコン下地上、アモルファスシリコン下地上に
各々成膜して反射防止膜とした。この結果、所望の反射
防止効果が得られ、良好なパターン形成を実現できた。
多結晶シリコン下地上、アモルファスシリコン下地上に
各々成膜して反射防止膜とした。この結果、所望の反射
防止効果が得られ、良好なパターン形成を実現できた。
【０１５７】 実施例４３ この実施例は、本発明を、ＫｒＦエキシマリソグラフィ
ーを用いてＷ−Ｓｉ膜上に安定したパターンを形成する
ため、反射防止膜としてＳｉＯを用いた例である。
ーを用いてＷ−Ｓｉ膜上に安定したパターンを形成する
ため、反射防止膜としてＳｉＯを用いた例である。
【０１５８】 即ち、本実施例のレジストパターン形成方
法は、図３５に示すように、高融点金属シリサイドＧで
あるＷ−Ｓｉ下地上に、ＳｉＯx により反射防止膜ＡＲ
Ｌを形成し、該反射防止膜ＡＲＬ上に、フォトレジスト
ＰＲを形成して、レジストパターンを形成する構成とし
たものである。
法は、図３５に示すように、高融点金属シリサイドＧで
あるＷ−Ｓｉ下地上に、ＳｉＯx により反射防止膜ＡＲ
Ｌを形成し、該反射防止膜ＡＲＬ上に、フォトレジスト
ＰＲを形成して、レジストパターンを形成する構成とし
たものである。
【０１５９】 本実施例は特に、Ｓｉ半導体基板等の基板
１上に、Ｗ−Ｓｉによりゲートとなる材料層を形成し、
これをフォトレジストＰＲを用いたフォトリソグラフィ
ー工程、及びエッチング工程でパターニングしてゲート
構造を得る場合に、反射防止膜ＡＲＬとしてＳｉＯx を
用い、適用したものである。
１上に、Ｗ−Ｓｉによりゲートとなる材料層を形成し、
これをフォトレジストＰＲを用いたフォトリソグラフィ
ー工程、及びエッチング工程でパターニングしてゲート
構造を得る場合に、反射防止膜ＡＲＬとしてＳｉＯx を
用い、適用したものである。
【０１６０】 まず、Ｗ−Ｓｉ上に用いる反射防止膜とし
て、ＳｉＯx を選定した手順、及びそのＳｉＯx の満た
すべき条件の決定手法について説明する。即ち、次の
（１）〜（６）の手順を行った。
て、ＳｉＯx を選定した手順、及びそのＳｉＯx の満た
すべき条件の決定手法について説明する。即ち、次の
（１）〜（６）の手順を行った。
【０１６１】 （１）反射防止膜がない状態で、Ｗ−Ｓｉ
膜上にＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレク
トロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザー光により露光、現像した。この時の定
在波効果を図７に示す。図７より、定在波効果は、約±
２０％である。
膜上にＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレク
トロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザー光により露光、現像した。この時の定
在波効果を図７に示す。図７より、定在波効果は、約±
２０％である。
【０１６２】 （２）図７において、定在波効果の極大値
は、例えばレジスト膜厚が９８５ｎｍのときにある。レ
ジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜厚
を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、ｋ
arl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の等高線を
図８に示す。
は、例えばレジスト膜厚が９８５ｎｍのときにある。レ
ジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜厚
を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、ｋ
arl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の等高線を
図８に示す。
【０１６３】 （３）レジスト膜厚１０００ｎｍ、１０１
７. ５ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を
繰り返し行った結果を、各々図９、図１０、図１１に示
す。
７. ５ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を
繰り返し行った結果を、各々図９、図１０、図１１に示
す。
【０１６４】 （４）図８〜１１の共通領域を求めた結
果、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、または、ｎarl
＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７を得た。即ち、反射防止
膜の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たす
べき条件は、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、また
は、ｎarl ＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７である。
果、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、または、ｎarl
＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７を得た。即ち、反射防止
膜の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たす
べき条件は、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、また
は、ｎarl ＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７である。
【０１６５】 本条件を用いて定在波効果を求めると、図
１２、図１３に示す結果を得た。図１２、１３におい
て、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合におい
ても、約１％以下であった。反射防止膜なしの場合と比
較して、１／２０程度に定在波効果は低減された。
１２、図１３に示す結果を得た。図１２、１３におい
て、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合におい
ても、約１％以下であった。反射防止膜なしの場合と比
較して、１／２０程度に定在波効果は低減された。
【０１６６】 （５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に応じた
反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図１４、
図１５に示す。
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に応じた
反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図１４、
図１５に示す。
【０１６７】 （６）上記（５）で求めた反射防止膜の満
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社）を用いて調
査した。この結果、ＳｉＯx 膜をＣＶＤ法を用いて成膜
する際の成膜条件に対応して光学定数が図３６に示す変
化を示すことを見いだした。図３６中、○で示す領域
は、図１４、図１５の条件を満たす。即ち、ＳｉＯx 膜
を２４ｎｍ厚でＷ−Ｓｉ上の反射防止膜とした場合、及
び反射防止膜を用いなかった場合の定在波効果を図３７
に示す。ＳｉＯx 膜の膜厚を２４ｎｍとした場合、定在
波効果は、±１.８％程度であり、反射防止膜を用いな
かった場合と比較して、定在波効果は１／１２程度に低
減された。
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社）を用いて調
査した。この結果、ＳｉＯx 膜をＣＶＤ法を用いて成膜
する際の成膜条件に対応して光学定数が図３６に示す変
化を示すことを見いだした。図３６中、○で示す領域
は、図１４、図１５の条件を満たす。即ち、ＳｉＯx 膜
を２４ｎｍ厚でＷ−Ｓｉ上の反射防止膜とした場合、及
び反射防止膜を用いなかった場合の定在波効果を図３７
に示す。ＳｉＯx 膜の膜厚を２４ｎｍとした場合、定在
波効果は、±１.８％程度であり、反射防止膜を用いな
かった場合と比較して、定在波効果は１／１２程度に低
減された。
【０１６８】 実施例４４ 本実施例では、実施例４３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法により成膜して、図３１に示すような反射防止膜を形
成するようにした。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法により成膜して、図３１に示すような反射防止膜を形
成するようにした。
【０１６９】 即ち、本実施例では、平行平板型プラズマ
ＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用
いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用いて成膜した。
ＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用
いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用いて成膜した。
【０１７０】 実施例４５ 本実施例では、実施例４３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を以下の手法
により成膜して、図３１に示すような反射防止膜を形成
した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を以下の手法
により成膜して、図３１に示すような反射防止膜を形成
した。
【０１７１】 即ち、本実施例では、平行平板型プラズマ
ＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用
いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用い、バッファガスと
してＡｒを用いて成膜した。
ＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用
いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用い、バッファガスと
してＡｒを用いて成膜した。
【０１７２】 実施例４６ 本実施例では、実施例４３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を以下の手法
により成膜して、図３１に示すような反射防止膜を形成
した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を以下の手法
により成膜して、図３１に示すような反射防止膜を形成
した。
【０１７３】 即ち、本実施例では、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用い
て、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用いて成膜した。
Ｄ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用い
て、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用いて成膜した。
【０１７４】 実施例４７ 本実施例では、実施例４３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法により成膜して、図３１に示すような反射防止膜を形
成した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法により成膜して、図３１に示すような反射防止膜を形
成した。
【０１７５】 即ち、本実施例では、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用い
て、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用い、バッファガスとし
てＡｒを用いて成膜した。
Ｄ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用い
て、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用い、バッファガスとし
てＡｒを用いて成膜した。
【０１７６】 実施例４８ 本実施例では、実施例４３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法により成膜して、図３１に示すような反射防止膜を形
成した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法により成膜して、図３１に示すような反射防止膜を形
成した。
【０１７７】即ち、本実施例では、バイアスＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）
を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用いて成膜した。
ズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）
を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用いて成膜した。
【０１７８】 実施例４９ 本実施例では、実施例４３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法により成膜して、図３７に示すような反射防止膜を形
成した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法により成膜して、図３７に示すような反射防止膜を形
成した。
【０１７９】 即ち、本実施例では、バイアスＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）
を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用い、バッファガ
スとしてＡｒを用いて成膜した。
ズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）
を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用い、バッファガ
スとしてＡｒを用いて成膜した。
【０１８０】 実施例５０ 本実施例では、実施例４３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法によりレジストパターンをマスクとして当該下地をエ
ッチングした。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法によりレジストパターンをマスクとして当該下地をエ
ッチングした。
【０１８１】 即ち、ＳｉＯx 膜のエッチングは、ＣＨＦ
3 （５０〜１００ＳＣＣＭ）＋Ｏ2（３〜２０ＳＣＣ
Ｍ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜
１０００Ｗ程度のパワーをかけ、イオン性を高めたリア
クティブエッチング法により、エッチングを行うように
して、所望のパターンをエッチングした。
3 （５０〜１００ＳＣＣＭ）＋Ｏ2（３〜２０ＳＣＣ
Ｍ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜
１０００Ｗ程度のパワーをかけ、イオン性を高めたリア
クティブエッチング法により、エッチングを行うように
して、所望のパターンをエッチングした。
【０１８２】 実施例５１ 本実施例では、実施例４３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法によりレジストパターンをマスクとして当該下地をエ
ッチングした。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法によりレジストパターンをマスクとして当該下地をエ
ッチングした。
【０１８３】 即ち、ＳｉＯx 膜のエッチングは、Ｃ4 Ｆ
8 （３０〜７０ＳＣＣＭ）＋ＣＨＦ3 （１０〜３０ＳＣ
ＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００
〜１０００Ｗ程度のパワーをかけ、イオン性を高めたリ
アクティブエッチング法により、エッチングを行うよう
にして、所望のパターンをエッチングした。
8 （３０〜７０ＳＣＣＭ）＋ＣＨＦ3 （１０〜３０ＳＣ
ＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００
〜１０００Ｗ程度のパワーをかけ、イオン性を高めたリ
アクティブエッチング法により、エッチングを行うよう
にして、所望のパターンをエッチングした。
【０１８４】 実施例５２ 本実施例では、実施例４３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法によりレジストパターンをマスクとして当該下地をエ
ッチングした。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉＯx 膜を、以下の手
法によりレジストパターンをマスクとして当該下地をエ
ッチングした。
【０１８５】 即ち、ＳｉＯx 膜のエッチングは、Ｓ2 Ｆ
2 （５〜３０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の
圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度のパワーをかけイオ
ン性を高めたリアクティブエッチング法により、エッチ
ングを行うようにして、所望のパターンをエッチングし
た。
2 （５〜３０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の
圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度のパワーをかけイオ
ン性を高めたリアクティブエッチング法により、エッチ
ングを行うようにして、所望のパターンをエッチングし
た。
【０１８６】 実施例５３ この実施例は、本発明を、ＫｒＦエキシマリソグラフィ
ーを用いてＷ−Ｓｉ膜上に安定したパターンを形成する
ため、反射防止膜としてＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜
を用いた例である。
ーを用いてＷ−Ｓｉ膜上に安定したパターンを形成する
ため、反射防止膜としてＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜
を用いた例である。
【０１８７】 本実施例のレジストパターン形成方法は、
図３８に示すように、高融点金属シリサイドであるＷ−
Ｓｉ下地上に、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy により反射
防止膜ＡＲＬを形成し、該反射防止膜ＡＲＬ上に、フォ
トレジストＰＲを形成して、レジストパターンを形成す
る構成としたものである。
図３８に示すように、高融点金属シリサイドであるＷ−
Ｓｉ下地上に、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy により反射
防止膜ＡＲＬを形成し、該反射防止膜ＡＲＬ上に、フォ
トレジストＰＲを形成して、レジストパターンを形成す
る構成としたものである。
【０１８８】 本実施例は特に、Ｓｉ半導体基板等の基板
１上に、Ｗ−Ｓｉによりゲートとなる材料層を形成し、
これをフォトレジストＰＲを用いたフォトリソグラフィ
ー工程、及びエッチング工程でパターニングしてゲート
構造を得る場合に、反射防止膜ＡＲＬとしてＳｉx Ｏy
Ｎz 、Ｓｉx Ｎy を用い、本発明適用としたものであ
る。
１上に、Ｗ−Ｓｉによりゲートとなる材料層を形成し、
これをフォトレジストＰＲを用いたフォトリソグラフィ
ー工程、及びエッチング工程でパターニングしてゲート
構造を得る場合に、反射防止膜ＡＲＬとしてＳｉx Ｏy
Ｎz 、Ｓｉx Ｎy を用い、本発明適用としたものであ
る。
【０１８９】 まず、Ｗ−Ｓｉ上に用いる反射防止膜とし
て、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy を選定した手順、及び
そのＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy を満たすべき条件の決
定手法について説明する。次の（１）〜（６）の手順を
行った。
て、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy を選定した手順、及び
そのＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy を満たすべき条件の決
定手法について説明する。次の（１）〜（６）の手順を
行った。
【０１９０】 （１）反射防止膜がない状態で、Ｗ−Ｓｉ
膜上にＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレク
トロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザー光により露光、現像した。この時の定
在波効果を図７に示す。図７より、定在波効果は、約±
２０％である。
膜上にＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレク
トロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザー光により露光、現像した。この時の定
在波効果を図７に示す。図７より、定在波効果は、約±
２０％である。
【０１９１】 （２）図７において、定在波効果の極大値
は、例えば、レジスト膜厚が９８５ｎｍの時にある。レ
ジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜厚
を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、ｋ
arl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の等高線が
図８である。
は、例えば、レジスト膜厚が９８５ｎｍの時にある。レ
ジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜厚
を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、ｋ
arl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の等高線が
図８である。
【０１９２】 （３）レジスト膜厚１０００ｎｍ、１０１
７. ５ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を
繰り返し行った結果を示すのが、各々図９、図１０、図
１１に示す。
７. ５ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を
繰り返し行った結果を示すのが、各々図９、図１０、図
１１に示す。
【０１９３】 （４）図８〜図１１の共通領域を求めた結
果、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０.１、または、ｎarl
＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７を得た。即ち、反射防止
膜の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たす
べき条件は、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、また
は、ｎarl ＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７である。本条
件を用いて定在波効果を求めると、図１２、図１３に示
す結果を得た。図１２、図１３において、定在波効果は
きわめて小さく、いずれの場合においても、約１％以下
であった。反射防止膜なしの場合と比較して、１／２０
程度に定在波効果は低減された。
果、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０.１、または、ｎarl
＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７を得た。即ち、反射防止
膜の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たす
べき条件は、ｎarl ＝４. ９、ｋarl ＝０. １、また
は、ｎarl ＝２. １５、ｋarl ＝０. ６７である。本条
件を用いて定在波効果を求めると、図１２、図１３に示
す結果を得た。図１２、図１３において、定在波効果は
きわめて小さく、いずれの場合においても、約１％以下
であった。反射防止膜なしの場合と比較して、１／２０
程度に定在波効果は低減された。
【０１９４】 （５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に応じた
反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図１４、
図１５に示す。
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に応じた
反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図１４、
図１５に示す。
【０１９５】 （６）上記（５）で求めた反射防止膜の満
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社）を用いて調
査した。
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社）を用いて調
査した。
【０１９６】 この結果、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜
をＣＶＤ法を用いて成膜する際の成膜条件に対応して、
光学定数が図３９に示す変化を示すことを見いだした。
図３９中○で示す領域は、図１４、図１５の条件を満た
す。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を２５ｎｍ厚
でＷ−Ｓｉ上の反射防止膜とした場合、及び、反射防止
膜を用いなかった場合の定在波効果を図４０に示す。Ｓ
ｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜２５ｎｍとした場合定在波
効果は、±１. ８％程度であり、反射防止膜を用いなか
った場合と比較して、定在波効果は１／１２程度に低減
された。
をＣＶＤ法を用いて成膜する際の成膜条件に対応して、
光学定数が図３９に示す変化を示すことを見いだした。
図３９中○で示す領域は、図１４、図１５の条件を満た
す。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を２５ｎｍ厚
でＷ−Ｓｉ上の反射防止膜とした場合、及び、反射防止
膜を用いなかった場合の定在波効果を図４０に示す。Ｓ
ｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜２５ｎｍとした場合定在波
効果は、±１. ８％程度であり、反射防止膜を用いなか
った場合と比較して、定在波効果は１／１２程度に低減
された。
【０１９７】 実施例５４ 本実施例では、実施例５３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以
下の手法により成膜して、図３８に示すような反射防止
膜を形成した。即ち、本実施例では、平行プラズマＣＶ
Ｄ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ法を利用して、マイクロ波（２. ４５
ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、
もしくはＳｉＨ2 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用いて成膜した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以
下の手法により成膜して、図３８に示すような反射防止
膜を形成した。即ち、本実施例では、平行プラズマＣＶ
Ｄ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ法を利用して、マイクロ波（２. ４５
ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、
もしくはＳｉＨ2 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用いて成膜した。
【０１９８】 実施例５５ 本実施例では、実施例５３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以
下の手法により成膜して、図３８に示すような反射防止
膜を形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズ
マＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、バイアスＥＣＲ
プラズマＣＶＤ法を利用して、マイクロ波（２. ４５Ｇ
Ｈｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、も
しくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用い、バッファガス
としてＡｒを用いて成膜した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以
下の手法により成膜して、図３８に示すような反射防止
膜を形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズ
マＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、バイアスＥＣＲ
プラズマＣＶＤ法を利用して、マイクロ波（２. ４５Ｇ
Ｈｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、も
しくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用い、バッファガス
としてＡｒを用いて成膜した。
【０１９９】 実施例５６ 本実施例では、実施例５３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以
下の手法により成膜して、図３８に示すような反射防止
膜を形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズ
マＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイア
スＥＣＲＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ 2 Ｏの
混合ガスもしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用いて成
膜した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以
下の手法により成膜して、図３８に示すような反射防止
膜を形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズ
マＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイア
スＥＣＲＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ 2 Ｏの
混合ガスもしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用いて成
膜した。
【０２００】 実施例５７ 本実施例では、実施例５３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以
下の手法により成膜して、図３８に示すような反射防止
膜を形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズ
マＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイア
スＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋
Ｎ2 の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏの混合ガス
を用い、バッファガスとしてＡｒを用いて成膜した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以
下の手法により成膜して、図３８に示すような反射防止
膜を形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズ
マＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイア
スＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋
Ｎ2 の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏの混合ガス
を用い、バッファガスとしてＡｒを用いて成膜した。
【０２０１】 実施例５８ 本実施例では、実施例５３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｎy 膜を、以下の
手法により成膜して、図３８に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５
ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋ＮＨ3 の混合ガス、もし
くはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 の混合ガスを用いて成膜し
た。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｎy 膜を、以下の
手法により成膜して、図３８に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５
ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋ＮＨ3 の混合ガス、もし
くはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 の混合ガスを用いて成膜し
た。
【０２０２】 実施例５９ 本実施例では、実施例５３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｎy 膜を以下の手
法により成膜して、図３８に示すような反射防止膜を形
成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣＶ
Ｄ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５Ｇ
Ｈｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 の混合ガス、もしくは
ＳｉＨ2Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用い、バッファガス
としてＡｒを用いて成膜した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｎy 膜を以下の手
法により成膜して、図３８に示すような反射防止膜を形
成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣＶ
Ｄ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５Ｇ
Ｈｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 の混合ガス、もしくは
ＳｉＨ2Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用い、バッファガス
としてＡｒを用いて成膜した。
【０２０３】 実施例６０ 本実施例では、実施例５３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｎy 膜を、以下の
手法により成膜して、図３８に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋ＮＨ3 混合
ガス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用い
て成膜した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｎy 膜を、以下の
手法により成膜して、図３８に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋ＮＨ3 混合
ガス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用い
て成膜した。
【０２０４】 実施例６１ 本実施例では、実施例５３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｎy 膜を、以下の
手法により成膜して、図３８に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガ
ス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用い、
バッファガスとしてＡｒを用いて成膜した。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｎy 膜を、以下の
手法により成膜して、図３８に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガ
ス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用い、
バッファガスとしてＡｒを用いて成膜した。
【０２０５】 実施例６２ 本実施例では、実施例５３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx
Ｎy 膜を、以下の手法によりレジストパターンをマスク
として当該下地をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎ
z 、Ｓｉx Ｎy膜のエッチングは、ＣＨＦ3 （５０〜１
０００ＳＣＣＭ）＋Ｏ2 （３〜２０ＳＣＣＭ）のガス系
を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程
度のパワーをかけ、イオン性を高めたリアクティブエッ
チング法により、所望のパターンをエッチングした。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx
Ｎy 膜を、以下の手法によりレジストパターンをマスク
として当該下地をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎ
z 、Ｓｉx Ｎy膜のエッチングは、ＣＨＦ3 （５０〜１
０００ＳＣＣＭ）＋Ｏ2 （３〜２０ＳＣＣＭ）のガス系
を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程
度のパワーをかけ、イオン性を高めたリアクティブエッ
チング法により、所望のパターンをエッチングした。
【０２０６】 実施例６３ 本実施例では、実施例５３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx
Ｎy 膜を、以下の手法によりレジストパターンをマスク
として当該下地をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎ
z 、Ｓｉx Ｎy膜のエッチングは、Ｃ4 Ｆ8 （３０〜７
０ＳＣＣＭ）＋ＣＨＦ3 （１０〜３０ＳＣＣＭ）のガス
系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ
程度のパワーをかけイオン性を高めたリアクティブエッ
チング法により、所望のパターンをエッチングした。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx
Ｎy 膜を、以下の手法によりレジストパターンをマスク
として当該下地をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎ
z 、Ｓｉx Ｎy膜のエッチングは、Ｃ4 Ｆ8 （３０〜７
０ＳＣＣＭ）＋ＣＨＦ3 （１０〜３０ＳＣＣＭ）のガス
系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ
程度のパワーをかけイオン性を高めたリアクティブエッ
チング法により、所望のパターンをエッチングした。
【０２０７】 実施例６４ 本実施例では、実施例５３で示した、ｎ＝２. ４±０.
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｎy 膜を、以下の
手法によりレジストパターンをマスクとして、当該下地
をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy
膜のエッチングは、Ｓ2 Ｆ2 （５〜３０ＳＣＣＭ）のガ
ス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００
Ｗ程度のパワーをかけイオン性を高めたリアクティブエ
ッチング法により、所望のパターンをエッチングした。
６、ｋ＝０. ７±０.２であるＳｉx Ｎy 膜を、以下の
手法によりレジストパターンをマスクとして、当該下地
をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy
膜のエッチングは、Ｓ2 Ｆ2 （５〜３０ＳＣＣＭ）のガ
ス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００
Ｗ程度のパワーをかけイオン性を高めたリアクティブエ
ッチング法により、所望のパターンをエッチングした。
【０２０８】 実施例６５ この実施例は、ＫｒＦエキシマリソグラフィーを用い
て、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ下地上、及び
該下地上にＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜を介して安定し
たレジストパターンを形成するため、反射防止膜とし
て、Ｓｉx Ｏy Ｎz、Ｓｉx Ｎy 膜を用いた例である。
て、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ下地上、及び
該下地上にＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜を介して安定し
たレジストパターンを形成するため、反射防止膜とし
て、Ｓｉx Ｏy Ｎz、Ｓｉx Ｎy 膜を用いた例である。
【０２０９】本実施例のレジストパターン形成方法は、
図４１に示すように、金属配線材料であるＡｌ、Ａｌ−
Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ下地上に、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓ
ｉxＮy により反射防止膜ＡＲＬを形成し、該反射防止
膜ＡＲＬ上にフォトレジストＰＲを形成、もしくは該反
射防止膜上にＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜を成膜後に、
フォトレジストＰＲを形成してレジストパターンを形成
する工程としたものである。本実施例は、特に、Ｓｉ半
導体基板等の基板上に、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ
−Ｃｕにより配線となる材料層を形成し、もしくは該材
料層上にＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜を形成し、これを
フォトレジストＰＲを用いたフォトリソグラフィー工
程、及びエッチング工程でパターニングして配線構造を
得る場合に、反射防止膜ＡＲＬとして、Ｓｉx Ｏy Ｎz
、Ｓｉx Ｎy を用い、適用したものである。
図４１に示すように、金属配線材料であるＡｌ、Ａｌ−
Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ下地上に、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓ
ｉxＮy により反射防止膜ＡＲＬを形成し、該反射防止
膜ＡＲＬ上にフォトレジストＰＲを形成、もしくは該反
射防止膜上にＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜を成膜後に、
フォトレジストＰＲを形成してレジストパターンを形成
する工程としたものである。本実施例は、特に、Ｓｉ半
導体基板等の基板上に、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ
−Ｃｕにより配線となる材料層を形成し、もしくは該材
料層上にＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜を形成し、これを
フォトレジストＰＲを用いたフォトリソグラフィー工
程、及びエッチング工程でパターニングして配線構造を
得る場合に、反射防止膜ＡＲＬとして、Ｓｉx Ｏy Ｎz
、Ｓｉx Ｎy を用い、適用したものである。
【０２１０】 まず、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃ
ｕ下地上に用いる反射防止膜として、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、
Ｓｉx Ｎy を選定した手順、及びそのＳｉx Ｏy Ｎz 、
Ｓｉx Ｎy の満たすべき条件の決定手法について説明す
る。即ち、次の（１）〜（６）の手順を行った。
ｕ下地上に用いる反射防止膜として、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、
Ｓｉx Ｎy を選定した手順、及びそのＳｉx Ｏy Ｎz 、
Ｓｉx Ｎy の満たすべき条件の決定手法について説明す
る。即ち、次の（１）〜（６）の手順を行った。
【０２１１】 （１）反射防止膜がない状態で、Ａｌ、Ａ
ｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ基板上にＸＰ８８４３レジ
スト（シプレイマイクロエレクトロニクス（株））を塗
布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光によ
り露光、現像した。この時の定在波効果を図２０に示
す。図２０より、定在波効果は、約±２９. ６％であ
る。
ｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ基板上にＸＰ８８４３レジ
スト（シプレイマイクロエレクトロニクス（株））を塗
布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光によ
り露光、現像した。この時の定在波効果を図２０に示
す。図２０より、定在波効果は、約±２９. ６％であ
る。
【０２１２】 （２）図２０において、定在波効果の極大
値は、例えば、レジスト膜厚が９８２ｎｍの時にある。
レジスト膜厚９８２ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の等高線
を図２１に示す。
値は、例えば、レジスト膜厚が９８２ｎｍの時にある。
レジスト膜厚９８２ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、
ｋarl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の等高線
を図２１に示す。
【０２１３】 （３）レジスト膜厚１０００ｎｍ、１０１
８ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を繰り
返し行った結果を、各々図２２、図２３、図２４に示
す。
８ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を繰り
返し行った結果を、各々図２２、図２３、図２４に示
す。
【０２１４】 （４）図３０〜３３の共通領域を求めた結
果、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０.４５、または、ｎarl
＝２. ０、ｋarl ＝０. ８を得た。即ち、反射防止膜
の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たすべ
き条件は、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０. ４５、また
は、ｎarl ＝２. ０、ｋarl ＝０. ８である。本条件を
用いて定在波効果を求めると、図２５、図２６に示す結
果を得た。図２５、図２６において、定在波効果はきわ
めて小さく、いずれの場合においても、レンジ約１％以
下であった。反射防止膜なしの場合と比較して、１／３
０程度に定在波効果は低減された。
果、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０.４５、または、ｎarl
＝２. ０、ｋarl ＝０. ８を得た。即ち、反射防止膜
の膜厚を３０ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たすべ
き条件は、ｎarl ＝４. ８、ｋarl ＝０. ４５、また
は、ｎarl ＝２. ０、ｋarl ＝０. ８である。本条件を
用いて定在波効果を求めると、図２５、図２６に示す結
果を得た。図２５、図２６において、定在波効果はきわ
めて小さく、いずれの場合においても、レンジ約１％以
下であった。反射防止膜なしの場合と比較して、１／３
０程度に定在波効果は低減された。
【０２１５】 （５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）の操作を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に
応じた反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図
１４、図２７に示す。
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）の操作を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に
応じた反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図
１４、図２７に示す。
【０２１６】 （６）上記（５）で求めた反射防止膜の満
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社）を用いて調
査した。この結果、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜をＣ
ＶＤ法を用いて成膜する際の成膜条件に対応して、光学
定数が図４２に示すようになることを見いだした。図４
２中、○で示す領域は、図１４、図２７の条件を満た
す。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を２５ｎｍ厚
で、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ下地上の反射
防止膜とした場合、及び反射防止膜を用いなかった場合
の定在波効果を図４３に示す。Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx
Ｎy 膜２５ｎｍとした場合、定在波効果は、±０. ５％
程度であり、反射防止膜を用いなかった場合と比較し
て、定在波効果は１／６０程度に低減された。
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社）を用いて調
査した。この結果、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜をＣ
ＶＤ法を用いて成膜する際の成膜条件に対応して、光学
定数が図４２に示すようになることを見いだした。図４
２中、○で示す領域は、図１４、図２７の条件を満た
す。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を２５ｎｍ厚
で、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ下地上の反射
防止膜とした場合、及び反射防止膜を用いなかった場合
の定在波効果を図４３に示す。Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx
Ｎy 膜２５ｎｍとした場合、定在波効果は、±０. ５％
程度であり、反射防止膜を用いなかった場合と比較し
て、定在波効果は１／６０程度に低減された。
【０２１７】 実施例６６ 本実施例では、実施例６５で示した、反射防止膜厚と最
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５
ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、
もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用いて成膜した。
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５
ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、
もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用いて成膜した。
【０２１８】 実施例６７ 本実施例では、実施例６５で示した、反射防止膜厚と最
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、バイアスＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）
を用いて、ＳｉＨ4 ＋ＮＯ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、もしく
はＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用い、バッファガスとし
てＡｒを用いて成膜した。
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、バイアスＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）
を用いて、ＳｉＨ4 ＋ＮＯ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、もしく
はＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用い、バッファガスとし
てＡｒを用いて成膜した。
【０２１９】 実施例６８ 本実施例では、実施例６５で示した、反射防止膜厚と最
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2
の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用い
て成膜した。
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2
の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用い
て成膜した。
【０２２０】 実施例６９ 本実施例では、実施例６５で示した、反射防止膜厚と最
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2
の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用
い、バッファガスとしてＡｒを用いて成膜した。
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2
の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用
い、バッファガスとしてＡｒを用いて成膜した。
【０２２１】 実施例７０ 本実施例では、実施例６５で示した、反射防止膜厚と最
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図３２に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５
ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋ＮＨ3 混合ガス、もしく
はＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用いて成膜した。
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図３２に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５
ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋ＮＨ3 混合ガス、もしく
はＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用いて成膜した。
【０２２２】 実施例７１ 本実施例では、実施例６５で示した、反射防止膜厚と最
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５
ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｎ 2 Ｏ混合ガス、もしく
はＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋Ｎ 2 Ｏ混合ガスを用い、バッファガ
スとしてＡｒを用いて成膜した。
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 膜を、以下の
手法により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を
形成した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２. ４５
ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｎ 2 Ｏ混合ガス、もしく
はＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋Ｎ 2 Ｏ混合ガスを用い、バッファガ
スとしてＡｒを用いて成膜した。
【０２２３】 実施例７２ 本実施例では、実施例６５で示した、反射防止膜厚と最
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｎy 膜を、以下の手法
により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を形成
した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣＶＤ
法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥＣＲ
プラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋ＮＨ 3 混合ガ
ス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用いて
成膜した。
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｎy 膜を、以下の手法
により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を形成
した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣＶＤ
法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥＣＲ
プラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋ＮＨ 3 混合ガ
ス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用いて
成膜した。
【０２２４】 実施例７３ 本実施例では、実施例６５で示した、反射防止膜厚と最
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｎy 膜を、以下の手法
により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を形成
した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣＶＤ
法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥＣＲ
プラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガス、
もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用い、バッ
ファガスとしてＡｒを用いて成膜した。
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｎy 膜を、以下の手法
により成膜して、図４１に示すような反射防止膜を形成
した。即ち、本実施例では、平行平板型プラズマＣＶＤ
法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアスＥＣＲ
プラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガス、
もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用い、バッ
ファガスとしてＡｒを用いて成膜した。
【０２２５】 実施例７４ 本実施例では、実施例６５で示した、反射防止膜厚と最
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy
膜を、以下の手法によりレジストパターンをマスクとし
て当該下地をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、
Ｓｉx Ｎy膜のエッチングは、ＣＨＦ3 （５０〜１００
ＳＣＣＭ）＋Ｏ2 （３〜２０ＳＣＣＭ）のガス系を用
い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度の
パワーをかけイオン性を高めたリアクティブエッチング
法により、所望のパターンをエッチングした。
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy
膜を、以下の手法によりレジストパターンをマスクとし
て当該下地をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、
Ｓｉx Ｎy膜のエッチングは、ＣＨＦ3 （５０〜１００
ＳＣＣＭ）＋Ｏ2 （３〜２０ＳＣＣＭ）のガス系を用
い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度の
パワーをかけイオン性を高めたリアクティブエッチング
法により、所望のパターンをエッチングした。
【０２２６】 実施例７５ 本実施例では、実施例６５で示した、反射防止膜厚と最
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy
膜を、以下の手法によりレジストパターンをマスクとし
て当該下地をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、
Ｓｉx Ｎy膜のエッチングは、Ｃ4 Ｆ8 （３０〜７０Ｓ
ＣＣＭ）＋ＣＨＦ3 （１０〜３０ＳＣＣＭ）のガス系を
用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度
のパワーをかけ、イオン性を高めたリアクティブエッチ
ング法により、所望のパターンをエッチングした。
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy
膜を、以下の手法によりレジストパターンをマスクとし
て当該下地をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、
Ｓｉx Ｎy膜のエッチングは、Ｃ4 Ｆ8 （３０〜７０Ｓ
ＣＣＭ）＋ＣＨＦ3 （１０〜３０ＳＣＣＭ）のガス系を
用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度
のパワーをかけ、イオン性を高めたリアクティブエッチ
ング法により、所望のパターンをエッチングした。
【０２２７】 実施例７６ 本実施例では、実施例６５で示した、反射防止膜厚と最
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy
膜を、以下の手法によりレジストパターンをマスクとし
て当該下地をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、
Ｓｉx Ｎy膜のエッチングは、Ｓ2 Ｆ2 （５〜３０ＳＣ
ＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００
〜１，０００Ｗ程度のパワーをかけイオン性を高めたリ
アクティブエッチング法により、所望のパターンをエッ
チングした。
適反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図
（図１４、図２７）における曲線上の値、もしくは、ｎ
に関しては曲線上の値±０. ３、ｋに関しては曲線上の
値±０. ３の範囲内にあるＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy
膜を、以下の手法によりレジストパターンをマスクとし
て当該下地をエッチングした。即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、
Ｓｉx Ｎy膜のエッチングは、Ｓ2 Ｆ2 （５〜３０ＳＣ
ＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００
〜１，０００Ｗ程度のパワーをかけイオン性を高めたリ
アクティブエッチング法により、所望のパターンをエッ
チングした。
【０２２８】 実施例７７ 本実施例は、ＫｒＦエキシマレーザーを用いて、単結晶
シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ド
ープドポリシリコン等のシリコン系基板上、及び、該下
地上にＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜を介して安定したレ
ジストパターンを形成する場合、反射防止膜として、ｎ
＝１. ８〜２. ６、ｋ＝０. １〜０. ８である有機もし
くは無機膜、特にＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を２０
〜１５０ｎｍの膜厚で用いることが望ましいことを見い
だし、構成したものである。
シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ド
ープドポリシリコン等のシリコン系基板上、及び、該下
地上にＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜を介して安定したレ
ジストパターンを形成する場合、反射防止膜として、ｎ
＝１. ８〜２. ６、ｋ＝０. １〜０. ８である有機もし
くは無機膜、特にＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を２０
〜１５０ｎｍの膜厚で用いることが望ましいことを見い
だし、構成したものである。
【０２２９】 Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を反射防止
膜として用いる場合、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜
は、各種ＣＶＤ法により成膜できる。また、このＳｉx
Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy は、ＣＨＦ3 、Ｃ4 Ｆ8 、ＣＨＦ
3 、Ｓ2 Ｆ2 系ガスをエッチャントとし、イオン性を高
めたＲＩＥにより、エッチングすることができる。
膜として用いる場合、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜
は、各種ＣＶＤ法により成膜できる。また、このＳｉx
Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy は、ＣＨＦ3 、Ｃ4 Ｆ8 、ＣＨＦ
3 、Ｓ2 Ｆ2 系ガスをエッチャントとし、イオン性を高
めたＲＩＥにより、エッチングすることができる。
【０２３０】 即ち、この実施例は、ＫｒＦエキシマリソ
グラフィーを用いて、単結晶シリコン等のシリコン系基
板上、及び該下地上にＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜を介
して安定したレジストパターンを形成するため、反射防
止膜としてＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を用いた例で
ある。
グラフィーを用いて、単結晶シリコン等のシリコン系基
板上、及び該下地上にＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜を介
して安定したレジストパターンを形成するため、反射防
止膜としてＳｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を用いた例で
ある。
【０２３１】 本実施例のレジストパターン形成方法は、
図３５に示すように、単結晶シリコン等のシリコン基板
上に、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy により反射防止膜Ａ
ＲＬを形成し、該反射防止膜ＡＲＬ上にフォトレジスト
ＰＲを形成、もしくは該反射防止膜上にＳｉＯ2 等のシ
リコン酸化膜を成膜後に、フォトレジストＰＲを形成し
てレジストパターンを形成する構成としたものである。
図３５に示すように、単結晶シリコン等のシリコン基板
上に、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy により反射防止膜Ａ
ＲＬを形成し、該反射防止膜ＡＲＬ上にフォトレジスト
ＰＲを形成、もしくは該反射防止膜上にＳｉＯ2 等のシ
リコン酸化膜を成膜後に、フォトレジストＰＲを形成し
てレジストパターンを形成する構成としたものである。
【０２３２】 本実施例は特に、単結晶シリコン等のシリ
コン基板上、もしくは該材料層上にＳｉＯ2 等のシリコ
ン酸化膜を形成し、これをフォトレジストＰＲを用いた
フォトリソグラフィー工程、及びエッチング工程でパタ
ーニングする際に反射防止膜ＡＲＬとしてＳｉx Ｏy Ｎ
z 、Ｓｉx Ｎy を用い、適用したものである。
コン基板上、もしくは該材料層上にＳｉＯ2 等のシリコ
ン酸化膜を形成し、これをフォトレジストＰＲを用いた
フォトリソグラフィー工程、及びエッチング工程でパタ
ーニングする際に反射防止膜ＡＲＬとしてＳｉx Ｏy Ｎ
z 、Ｓｉx Ｎy を用い、適用したものである。
【０２３３】 まず、単結晶シリコン等のシリコン系基板
上、下地上に用いる反射防止膜として、ｎ＝１. ８〜
２. ６、ｋ＝０. １〜０. ８、膜厚＝２０〜１５０ｎｍ
であるような無機もしくは有機膜特に、Ｓｉx Ｏy Ｎz
、Ｓｉx Ｎy 膜を選定した手順、及びその満たすべき
条件の決定手法について説明する。即ち、次の（１）〜
（６）の手順を行った。
上、下地上に用いる反射防止膜として、ｎ＝１. ８〜
２. ６、ｋ＝０. １〜０. ８、膜厚＝２０〜１５０ｎｍ
であるような無機もしくは有機膜特に、Ｓｉx Ｏy Ｎz
、Ｓｉx Ｎy 膜を選定した手順、及びその満たすべき
条件の決定手法について説明する。即ち、次の（１）〜
（６）の手順を行った。
【０２３４】 （１）反射防止膜がない状態でＳｉ系基板
上に、ＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレク
トロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザー光を光源とする露光機で露光、現像し
た。この時の定在波効果を図３２に示す。図３２より、
定在波効果は約±２０％である。
上に、ＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレク
トロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザー光を光源とする露光機で露光、現像し
た。この時の定在波効果を図３２に示す。図３２より、
定在波効果は約±２０％である。
【０２３５】 （２）図３２において、定在波効果の極大
値は、例えばレジスト膜厚が９８５ｎｍの時にある。レ
ジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜厚
を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、ｋ
arl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化を求
める。
値は、例えばレジスト膜厚が９８５ｎｍの時にある。レ
ジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜厚
を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎarl 、ｋ
arl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化を求
める。
【０２３６】 （３）他の複数のレジスト膜厚を取って、
その各々に対して、上記（２）を繰り返し行った。
その各々に対して、上記（２）を繰り返し行った。
【０２３７】 （４）その結果を図示し、これらの共通領
域を求める。このような操作を各種反射防止膜膜厚につ
いて求め、これにより、ある膜厚についての光学定数の
最適値（ｎ値、ｋ値）を求める。例えば、反射防止膜の
膜厚を３２ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たすべき
光学条件は、ｎarl ＝２. ０、ｋarl ＝０. ５５であ
る。また、反射防止膜の膜厚を１００ｎｍとした際の最
適反射防止膜の満たすべき光学条件は、ｎarl ＝１.
９、ｋarl ＝０. ３５である。上記２条件を用いて定在
波効果を求めると、図４５、図４６に示す結果を得た。
図４５、図４６において、最適値で示す定在波効果は極
めて小さく、いずれの場合においても、レンジ約１％以
下であった。反射防止膜なしの場合に比較して、１／２
０程度以下に定在波効果は低減された。
域を求める。このような操作を各種反射防止膜膜厚につ
いて求め、これにより、ある膜厚についての光学定数の
最適値（ｎ値、ｋ値）を求める。例えば、反射防止膜の
膜厚を３２ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たすべき
光学条件は、ｎarl ＝２. ０、ｋarl ＝０. ５５であ
る。また、反射防止膜の膜厚を１００ｎｍとした際の最
適反射防止膜の満たすべき光学条件は、ｎarl ＝１.
９、ｋarl ＝０. ３５である。上記２条件を用いて定在
波効果を求めると、図４５、図４６に示す結果を得た。
図４５、図４６において、最適値で示す定在波効果は極
めて小さく、いずれの場合においても、レンジ約１％以
下であった。反射防止膜なしの場合に比較して、１／２
０程度以下に定在波効果は低減された。
【０２３８】 （５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３２ｎｍ、及び１００ｎｍとした場合で
あるが、他の異なる反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に
対しても、（２）〜（４）の操作を繰り返し行うと、反
射防止膜の膜厚に応じた反射防止膜の最適条件が求ま
る。
防止膜の膜厚を３２ｎｍ、及び１００ｎｍとした場合で
あるが、他の異なる反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に
対しても、（２）〜（４）の操作を繰り返し行うと、反
射防止膜の膜厚に応じた反射防止膜の最適条件が求ま
る。
【０２３９】 （６）上記（５）で求めた反射防止膜の満
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社）を用いて調
査した。この結果、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜をＣ
ＶＤ法を用いて成膜する際の成膜条件に対応して光学定
数が図４８に示す変化を示すことを見いだした。図４８
中、○で示す領域は、上述した（４）の条件を満たす。
図５中○で示す条件にて定在波効果を求めた結果を図４
４、図４５に示す。いずれの場合においても、Ｓｉx Ｏ
y Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を反射防止膜として用いることに
より、定在波効果は、±１. ０％程度以下であり、反射
防止膜を用いなかった場合と比較して、定在波効果は１
／２０程度に低減された。
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社）を用いて調
査した。この結果、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜をＣ
ＶＤ法を用いて成膜する際の成膜条件に対応して光学定
数が図４８に示す変化を示すことを見いだした。図４８
中、○で示す領域は、上述した（４）の条件を満たす。
図５中○で示す条件にて定在波効果を求めた結果を図４
４、図４５に示す。いずれの場合においても、Ｓｉx Ｏ
y Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を反射防止膜として用いることに
より、定在波効果は、±１. ０％程度以下であり、反射
防止膜を用いなかった場合と比較して、定在波効果は１
／２０程度に低減された。
【０２４０】 実施例７８ 本実施例は、実施例７７にて示した手法を用いて特に、
多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ドープドポリ
シリコン等のシリコン系基板上、もしくは該材料層上に
ＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜に、フォトレジストＰＲを
用いたフォトリソグラフィー工程、及びエッチング工程
でパターニングする場合に、反射防止膜ＡＲＬとしてＳ
ｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy を用いた構成としたものであ
る。
多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ドープドポリ
シリコン等のシリコン系基板上、もしくは該材料層上に
ＳｉＯ2 等のシリコン酸化膜に、フォトレジストＰＲを
用いたフォトリソグラフィー工程、及びエッチング工程
でパターニングする場合に、反射防止膜ＡＲＬとしてＳ
ｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy を用いた構成としたものであ
る。
【０２４１】 まず、実施例７７と同一の手法を用いて、
多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ドープドポリ
シリコン等のシリコン系基板上に用いる反射防止膜とし
て、ｎ＝１. ８〜２. ６、ｋ＝０. １〜０. ８、膜厚＝
２０〜１５０ｎｍであるような無機もしくは有機膜、特
に、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を選定した手順、及
びその満たすべき条件の決定手法について説明する。
多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ドープドポリ
シリコン等のシリコン系基板上に用いる反射防止膜とし
て、ｎ＝１. ８〜２. ６、ｋ＝０. １〜０. ８、膜厚＝
２０〜１５０ｎｍであるような無機もしくは有機膜、特
に、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を選定した手順、及
びその満たすべき条件の決定手法について説明する。
【０２４２】 （１）実施例７７と同一の手法を用いて、
例えば、反射防止膜の膜厚を３３ｎｍとした際の最適反
射防止膜の満たすべき光学条件は、ｎarl ＝２. ０１、
ｋarl ＝０. ６２である。本条件を用いて定在波効果を
求めると、図４７に示す結果を得た。図４７において
は、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合におい
ても、±１％程度以下であった。反射防止膜なしの場合
に比較して、１／２０程度に定在波効果は低減された。
例えば、反射防止膜の膜厚を３３ｎｍとした際の最適反
射防止膜の満たすべき光学条件は、ｎarl ＝２. ０１、
ｋarl ＝０. ６２である。本条件を用いて定在波効果を
求めると、図４７に示す結果を得た。図４７において
は、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合におい
ても、±１％程度以下であった。反射防止膜なしの場合
に比較して、１／２０程度に定在波効果は低減された。
【０２４３】 （２）上記操作は、反射防止膜の膜厚を３
３ｎｍとした場合であるが、他の異なる反射防止膜の膜
厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、上記を繰り返し行うと、
反射防止膜の膜厚に応じた反射防止膜の最適条件が求ま
る。
３ｎｍとした場合であるが、他の異なる反射防止膜の膜
厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、上記を繰り返し行うと、
反射防止膜の膜厚に応じた反射防止膜の最適条件が求ま
る。
【０２４４】 （３）上記にて求めた反射防止膜の満たす
べき条件は、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜をＣＶＤ法
を用いて成膜する際の成膜条件に対応して光学定数変化
（図４８）における○で示す領域が該当する。即ち、Ｓ
ｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を３３ｎｍ厚で多結晶シリ
コン、アモルファスシリコン、ドープドポリシリコン等
のシリコン系基板上の反射防止膜とした場合、及び、反
射防止膜を用いなかった場合の定在波効果を図４７に示
す。Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜３３ｎｍとした場合
定在波効果は、±１. ０％程度以下であり、反射防止膜
を用いなかった場合と比較して、定在波効果は１／２０
程度以下に低減された。
べき条件は、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜をＣＶＤ法
を用いて成膜する際の成膜条件に対応して光学定数変化
（図４８）における○で示す領域が該当する。即ち、Ｓ
ｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を３３ｎｍ厚で多結晶シリ
コン、アモルファスシリコン、ドープドポリシリコン等
のシリコン系基板上の反射防止膜とした場合、及び、反
射防止膜を用いなかった場合の定在波効果を図４７に示
す。Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜３３ｎｍとした場合
定在波効果は、±１. ０％程度以下であり、反射防止膜
を用いなかった場合と比較して、定在波効果は１／２０
程度以下に低減された。
【０２４５】 実施例７９ 本実施例では、実施例７７、実施例７８で示した、Ｓｉ
x Ｏy Ｎz 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５
３に示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例
では、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利
用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ
4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ
混合ガスを用いて成膜した。
x Ｏy Ｎz 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５
３に示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例
では、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利
用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ
4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ
混合ガスを用いて成膜した。
【０２４６】 実施例８０ 本実施例では、実施例７７、実施例７８で示した、Ｓｉ
x Ｏy Ｎz 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５
３に示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例
では、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法、バイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マ
イクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2
＋Ｎ2 の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガス
を用い、バッファガスとしてＡｒを用いて成膜した。
x Ｏy Ｎz 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５
３に示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例
では、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法、バイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マ
イクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2
＋Ｎ2 の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガス
を用い、バッファガスとしてＡｒを用いて成膜した。
【０２４７】 実施例８１ 本実施例では、実施例７７、実施例７８で示した、Ｓｉ
x Ｏy Ｎz 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５
３に示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例
では、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲＣＶＤ法、
もしくはバイアスＥＣＲＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋
Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合
ガスを用いて成膜した。
x Ｏy Ｎz 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５
３に示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例
では、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲＣＶＤ法、
もしくはバイアスＥＣＲＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ4 ＋
Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、もしくはＳｉＨ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合
ガスを用いて成膜した。
【０２４８】 実施例８２ 本実施例では、実施例７７、実施例７８で示した、Ｓｉ
x Ｏy Ｎz 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５
３に示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例
では、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利
用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、もしくはＳｉ
Ｈ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用い、バッファガスとしてＡｒ
を用いて成膜した。
x Ｏy Ｎz 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５
３に示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例
では、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利
用し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ＋Ｎ2 の混合ガス、もしくはＳｉ
Ｈ4 ＋Ｎ2 Ｏ混合ガスを用い、バッファガスとしてＡｒ
を用いて成膜した。
【０２４９】 実施例８３ 本実施例では、実施例７７、実施例７８で示した、Ｓｉ
x Ｏy Ｎz 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５
３に示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例
では、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利
用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ
4 ＋Ｎ 2 Ｏ混合ガス、もしくはＳｉＨ 2 Ｃｌ 2 ＋Ｎ 2 Ｏ
混合ガスを用いて成膜した。
x Ｏy Ｎz 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５
３に示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例
では、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利
用し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ
4 ＋Ｎ 2 Ｏ混合ガス、もしくはＳｉＨ 2 Ｃｌ 2 ＋Ｎ 2 Ｏ
混合ガスを用いて成膜した。
【０２５０】 実施例８４ 本実施例では、実施例７７、実施例７８で示した、Ｓｉ
x Ｎy 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５３に
示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例で
は、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用
し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4
＋ＮＨ 3 混合ガス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混
合ガスを用い、バッファガスとしてＡｒを用いて成膜し
た。
x Ｎy 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５３に
示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例で
は、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用
し、マイクロ波（２. ４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ4
＋ＮＨ 3 混合ガス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋ＮＨ3 混
合ガスを用い、バッファガスとしてＡｒを用いて成膜し
た。
【０２５１】 実施例８５ 本実施例では、実施例７７、実施例７８で示した、Ｓｉ
x Ｎy 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５３に
示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例で
は、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用
し、ＳｉＨ4 ＋ＮＨ3 混合ガス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ
2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用いて成膜した。
x Ｎy 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５３に
示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例で
は、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用
し、ＳｉＨ4 ＋ＮＨ3 混合ガス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ
2 ＋ＮＨ3 混合ガスを用いて成膜した。
【０２５２】 実施例８６ 本実施例では、実施例７７、実施例７８で示した、Ｓｉ
x Ｎy 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５３に
示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例で
は、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用
し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2
＋ＮＨ3 混合ガスを用い、バッファガスとしてＡｒを用
いて成膜した。
x Ｎy 膜を、以下の手法により成膜して、実施例５３に
示すような反射防止膜を形成した。即ち、本実施例で
は、平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用
し、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 混合ガス、もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2
＋ＮＨ3 混合ガスを用い、バッファガスとしてＡｒを用
いて成膜した。
【０２５３】 実施例８７ 本実施例では、実施例７７、実施例７８で示した、Ｓｉ
x Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を、以下の手法によりレジス
トパターンをマスクとして当該下地をエッチングした。
即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜のエッチングは、
ＣＨＦ3 （５０〜１００ＳＣＣＭ）＋Ｏ2 （３〜２０Ｓ
ＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１０
０〜１０００Ｗ程度のパワーをかけイオン性を高めたリ
アクティブエッチング法により、所望のパターンをエッ
チングした。
x Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を、以下の手法によりレジス
トパターンをマスクとして当該下地をエッチングした。
即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜のエッチングは、
ＣＨＦ3 （５０〜１００ＳＣＣＭ）＋Ｏ2 （３〜２０Ｓ
ＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１０
０〜１０００Ｗ程度のパワーをかけイオン性を高めたリ
アクティブエッチング法により、所望のパターンをエッ
チングした。
【０２５４】 実施例８８ 本実施例では、実施例７７、実施例７８で示した、Ｓｉ
x Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を、以下の手法によりレジス
トパターンをマスクとして当該下地をエッチングした。
即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜のエッチングは、
Ｃ4 Ｆ8 （３０〜７０ＳＣＣＭ）＋ＣＨＦ3 （１０〜３
０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、
１００〜１０００Ｗ程度のパワーをかけイオン性を高め
たリアクティブエッチング法により、所望のパターンを
エッチングした。
x Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を、以下の手法によりレジス
トパターンをマスクとして当該下地をエッチングした。
即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜のエッチングは、
Ｃ4 Ｆ8 （３０〜７０ＳＣＣＭ）＋ＣＨＦ3 （１０〜３
０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、
１００〜１０００Ｗ程度のパワーをかけイオン性を高め
たリアクティブエッチング法により、所望のパターンを
エッチングした。
【０２５５】 実施例８９ 本実施例では、実施例７７、実施例７８で示した、Ｓｉ
x Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を、以下の手法によりレジス
トパターンをマスクとして当該下地をエッチングした。
即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜のエッチングは、
Ｓ2 Ｆ2 （５〜３０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ
程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度のパワーをか
けイオン性を高めたリアクティブエッチング法により、
所望のパターンをエッチングした。
x Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜を、以下の手法によりレジス
トパターンをマスクとして当該下地をエッチングした。
即ち、Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 膜のエッチングは、
Ｓ2 Ｆ2 （５〜３０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ
程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度のパワーをか
けイオン性を高めたリアクティブエッチング法により、
所望のパターンをエッチングした。
【０２５６】 実施例９０ 本実施例では、ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏ混合ガスを用いて、Ｓ
ｉx Ｎy 膜を形成したところ、形成された膜には水素が
含有されていることが確認された。
ｉx Ｎy 膜を形成したところ、形成された膜には水素が
含有されていることが確認された。
【０２５７】 即ち、図４９には、本実施例での成膜にお
けるＳｉＨ4 ／Ｎ2 Ｏ流量比と、形成されたＳｉx Ｎy
膜のｎ、ｋ値との関係を示し、図５０には、同じくＳｉ
Ｈ4／Ｎ2 Ｏ流量比と、形成されたＳｉＯ x Ｎ y Ｈ z 膜
中のＳｉ、Ｏ、Ｎ、Ｈの各元素の量（ａｔｏｍ％）との
関係を示すが、図５０から理解されるように、ＳｉＨ4
／Ｎ2 Ｏ流量比により変動はあるが、形成されたＳｉx
Ｎy 膜には水素が含有されており、実際には、Ｓｉx Ｎ
y Ｈz の元素組成の膜が形成されていることがわかる。
けるＳｉＨ4 ／Ｎ2 Ｏ流量比と、形成されたＳｉx Ｎy
膜のｎ、ｋ値との関係を示し、図５０には、同じくＳｉ
Ｈ4／Ｎ2 Ｏ流量比と、形成されたＳｉＯ x Ｎ y Ｈ z 膜
中のＳｉ、Ｏ、Ｎ、Ｈの各元素の量（ａｔｏｍ％）との
関係を示すが、図５０から理解されるように、ＳｉＨ4
／Ｎ2 Ｏ流量比により変動はあるが、形成されたＳｉx
Ｎy 膜には水素が含有されており、実際には、Ｓｉx Ｎ
y Ｈz の元素組成の膜が形成されていることがわかる。
【０２５８】 定性的には、図５１に示す赤外吸収スペク
トル図（特に、ＦＴ−ＩＲ図）に現れているように、い
ずれの流量比の場合についても、Ｓｉ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎボ
ンドに由来するピークのほか、Ｎ−Ｈ、Ｓｉ−Ｈボンド
に由来するピークが存在する。
トル図（特に、ＦＴ−ＩＲ図）に現れているように、い
ずれの流量比の場合についても、Ｓｉ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎボ
ンドに由来するピークのほか、Ｎ−Ｈ、Ｓｉ−Ｈボンド
に由来するピークが存在する。
【０２５９】 このような水素の存在は、その程度は不明
であるが、ある程度は反射防止機能に寄与しているので
はないかとも考えられる。水素は、水素含有ガスを原料
ガスとして用いると、一般には何らかの形で膜中に含有
すると考えられ、特に、プラズマＣＶＤ等のプラズマ利
用成膜手段において、水素の含有は顕著である。
であるが、ある程度は反射防止機能に寄与しているので
はないかとも考えられる。水素は、水素含有ガスを原料
ガスとして用いると、一般には何らかの形で膜中に含有
すると考えられ、特に、プラズマＣＶＤ等のプラズマ利
用成膜手段において、水素の含有は顕著である。
【０２６０】 本実施例において、下地材料として高融点
金属シリサイドであるＷＳｉ、同じくＳｉＯ2 付きのＷ
Ｓｉ、及び金属材料であるＡｌ−１ｗｔ％Ｓｉ上に、各
種膜厚の反射防止膜を上記ＳｉＨ4 ／Ｎ2 Ｏ混合ガス系
を用いて成膜し、ｉ線もしくはエキシマレーザー光につ
いて最適なｋ値、ｎ値を与えるＳｉＨ4 ／Ｎ2 Ｏ流量比
を図４９から求め、それにより得られたＳｉＯx Ｎy Ｈ
z のｘ、ｙ、ｚ値を調べたところ、次の表１に示すとお
りであった。
金属シリサイドであるＷＳｉ、同じくＳｉＯ2 付きのＷ
Ｓｉ、及び金属材料であるＡｌ−１ｗｔ％Ｓｉ上に、各
種膜厚の反射防止膜を上記ＳｉＨ4 ／Ｎ2 Ｏ混合ガス系
を用いて成膜し、ｉ線もしくはエキシマレーザー光につ
いて最適なｋ値、ｎ値を与えるＳｉＨ4 ／Ｎ2 Ｏ流量比
を図４９から求め、それにより得られたＳｉＯx Ｎy Ｈ
z のｘ、ｙ、ｚ値を調べたところ、次の表１に示すとお
りであった。
【０２６１】
【表１】 ＳｉＯ x Ｎ y Ｈ z のｘ、ｙ、ｚ値 ┌─┬─────┬────┬────┬───┬───┬───┬────┐ │NO│下地材料 │露光光 │反射防止│ ｘ │ ｙ │ ｚ │流量比 │ │ │ │ │膜膜厚 │ │ │ │ＳｉＨ4 │ │ │ │ │（ｎｍ）│ │ │ │／Ｎ2 Ｏ│ ├─┼─────┼────┼────┼───┼───┼───┼────┤ ││Ｗ−Ｓｉ │ ｉ線 │ ２７ │0.614 │0.227 │0.432 │ 1.0 │ ├─┼─────┼────┼────┼───┼───┼───┼────┤ │ │Ｗ−Ｓｉ │ │ │ │ │ │ │ ││（ＳｉＯ2 │エキシマ│ ３０ │0.479 │0.208 │0.375 │ 1.43 │ │ │ 付き）│ │ │ │ │ │ │ ├─┼─────┼────┼────┼───┼───┼───┼────┤ ││Ａｌ−Ｓｉ│エキシマ│ ２４ │0.358 │0.189 │0.358 │ 1.85 │ ├─┼─────┼────┼────┼───┼───┼───┼────┤ ││Ａｌ−Ｓｉ│エキシマ│ ７０ │0.842 │0.263 │0.526 │ 0.66 │ └─┴─────┴────┴────┴───┴───┴───┴────┘
【０２６２】 図５０ の上記〜それぞれに対応する流
量比の所に線を付して示した。
量比の所に線を付して示した。
【０２６３】 本実施例より、Ｗ−Ｓｉ用の反射防止膜と
しては、波長１５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲において、
ＳｉＯ x Ｎ y Ｈ z を用いる場合、ｘは０. ３０〜０. ８
０の範囲、ｙは０. １０〜０. ３０の範囲にあることが
好ましく、ｚはゼロ、即ち水素を含まないでもよいが、
水素含有の場合、ｚは０. ２０〜０. ６０の範囲にある
ものが好ましいことがわかった。
しては、波長１５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲において、
ＳｉＯ x Ｎ y Ｈ z を用いる場合、ｘは０. ３０〜０. ８
０の範囲、ｙは０. １０〜０. ３０の範囲にあることが
好ましく、ｚはゼロ、即ち水素を含まないでもよいが、
水素含有の場合、ｚは０. ２０〜０. ６０の範囲にある
ものが好ましいことがわかった。
【０２６４】 また、Ａｌ−Ｓｉ用の反射防止膜として
は、波長１５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲において、Ｓｉ
Ｏ x Ｎ y Ｈ z を用いる場合、ｘは０. ３０〜０. ７０の
範囲、ｙは０. ０５〜０. ３０の範囲にあることが好ま
しく、ｚはゼロ、即ち水素を含まないでもよいが、水素
含有の場合、ｚは０. １〜０. ５の範囲にあるものが好
ましいことがわかる。
は、波長１５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲において、Ｓｉ
Ｏ x Ｎ y Ｈ z を用いる場合、ｘは０. ３０〜０. ７０の
範囲、ｙは０. ０５〜０. ３０の範囲にあることが好ま
しく、ｚはゼロ、即ち水素を含まないでもよいが、水素
含有の場合、ｚは０. １〜０. ５の範囲にあるものが好
ましいことがわかる。
【０２６５】 なお、ＳｉＯ x Ｎ y Ｈ z 膜を成膜するため
に使用される一般的な流量比は、図５２に示すように、
ＳｉＨ4 ／Ｎ2 Ｏが０. ２〜２. ０の範囲である。
に使用される一般的な流量比は、図５２に示すように、
ＳｉＨ4 ／Ｎ2 Ｏが０. ２〜２. ０の範囲である。
【０２６６】 本実施例で得られる反射防止膜を用いた場
合の、反射防止効果（定在波低減効果）をシミュレート
してみたのが、図５３（ＳｉＯ2 付きＷ−Ｓｉ上）及び
図５４（Ａｌ−Ｓｉ上）である。両図より、反射防止膜
無しのｗｉｔｈｏｕｔ ＡＲＬの場合に比べ、反射防止
膜有りの場合であるｗｉｔｈ ＡＲＬでは、定在波効果
が殆ど消失していることがわかる。
合の、反射防止効果（定在波低減効果）をシミュレート
してみたのが、図５３（ＳｉＯ2 付きＷ−Ｓｉ上）及び
図５４（Ａｌ−Ｓｉ上）である。両図より、反射防止膜
無しのｗｉｔｈｏｕｔ ＡＲＬの場合に比べ、反射防止
膜有りの場合であるｗｉｔｈ ＡＲＬでは、定在波効果
が殆ど消失していることがわかる。
【０２６７】 実際にｉ線リソグラフィーについて、Ｗ−
Ｓｉ上の０. ４４μｍラインアンドスペースパターンに
ついて反射防止効果を実測したのが、図５５である。こ
の図からも、本実施例における反射防止膜の効果が理解
されよう。
Ｓｉ上の０. ４４μｍラインアンドスペースパターンに
ついて反射防止効果を実測したのが、図５５である。こ
の図からも、本実施例における反射防止膜の効果が理解
されよう。
【０２６８】 同じく、シミュレート結果を示すのが、図
５６（Ｗ−Ｓｉ上、ｉ線。吸収率）及び図５７（Ｗ−Ｓ
ｉ上、ｉ線。反射率）である。同図に記載のｎ、ｋ値の
反射防止膜を３０ｎｍ厚で形成し、同図に記載のｎ、ｋ
値のフォトレジストを用いて実測した。反射、吸収の両
場合とも、すぐれた反射防止効果が得られる。
５６（Ｗ−Ｓｉ上、ｉ線。吸収率）及び図５７（Ｗ−Ｓ
ｉ上、ｉ線。反射率）である。同図に記載のｎ、ｋ値の
反射防止膜を３０ｎｍ厚で形成し、同図に記載のｎ、ｋ
値のフォトレジストを用いて実測した。反射、吸収の両
場合とも、すぐれた反射防止効果が得られる。
【０２６９】 図５８ 及び図５９は、レジスト厚みとクリ
ティカルディメンジョンとの関係を示したものである。
いずれもＷＳｉ上において、ＫｒＦエキシマレーザー光
を用いて実験した。図５８は、０. ３０μｍラインアン
ドスペースパターンの場合であり、図５９は０. ３５μ
ｍラインアンドスペースパターンの場合である。いずれ
も、レジストとしては化学増幅型のポジレジストを用い
た。
ティカルディメンジョンとの関係を示したものである。
いずれもＷＳｉ上において、ＫｒＦエキシマレーザー光
を用いて実験した。図５８は、０. ３０μｍラインアン
ドスペースパターンの場合であり、図５９は０. ３５μ
ｍラインアンドスペースパターンの場合である。いずれ
も、レジストとしては化学増幅型のポジレジストを用い
た。
【０２７０】 実施例９１ 前述したように、エキシマレーザー光における反射防止
膜として、例えば高融点金属シリサイド上の場合、ｎが
２. ４前後、ｋが０. ７前後の材料が適しており、また
ＳｉＯx 、Ｓｉx Ｎy 、ＳｉＯ x Ｎ y Ｈ z が反射防止膜
として有効である。また、これら反射防止効果のあるｎ
とｋを持つＳｉＯ x 、Ｓｉ x Ｎ y 、ＳｉＯ x Ｎ y Ｈ z を
形成するために、これらの膜の組成比（ｘ、ｙ）を変え
ることで、膜のｎとｋを変えることができると考えられ
るが、制御性良く組成比をコントロールして、所望する
ｎとｋを有する膜を成膜するのは、必ずしも容易ではな
い。
膜として、例えば高融点金属シリサイド上の場合、ｎが
２. ４前後、ｋが０. ７前後の材料が適しており、また
ＳｉＯx 、Ｓｉx Ｎy 、ＳｉＯ x Ｎ y Ｈ z が反射防止膜
として有効である。また、これら反射防止効果のあるｎ
とｋを持つＳｉＯ x 、Ｓｉ x Ｎ y 、ＳｉＯ x Ｎ y Ｈ z を
形成するために、これらの膜の組成比（ｘ、ｙ）を変え
ることで、膜のｎとｋを変えることができると考えられ
るが、制御性良く組成比をコントロールして、所望する
ｎとｋを有する膜を成膜するのは、必ずしも容易ではな
い。
【０２７１】 本実施例では、反射防止膜として所望のｎ
とｋを有する膜を形成するために、少なくともＳｉ元素
を含有する物質と少なくともＯ元素を含有する物質の原
料ガスとして用いて、反射防止膜を形成する。例えばＳ
ｉＯx 膜においてその組成比（ｘ）をコントロールする
手段として、そのガス流量比をパラメーターとすれば、
Ｓｉ元素を含有する原料ガスの比率が高いほどｘは小さ
くなり、これにより膜の組成が変わり、結果として光学
定数（ｎ、ｋ）をコントロールすることができる。
とｋを有する膜を形成するために、少なくともＳｉ元素
を含有する物質と少なくともＯ元素を含有する物質の原
料ガスとして用いて、反射防止膜を形成する。例えばＳ
ｉＯx 膜においてその組成比（ｘ）をコントロールする
手段として、そのガス流量比をパラメーターとすれば、
Ｓｉ元素を含有する原料ガスの比率が高いほどｘは小さ
くなり、これにより膜の組成が変わり、結果として光学
定数（ｎ、ｋ）をコントロールすることができる。
【０２７２】 この実施例では、少なくともＳｉを含有す
る物質としてＳｉＨ4 を、少なくともＯを含有する物質
としてＮ2 Ｏを用い、ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏのガス流量比を
パラメーターとして膜の光学定数をコントロールするこ
とで、所望する反射防止効果を有する膜を形成した。平
行平板プラズマＣＶＤ装置を用い、ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏの
ガス流量比を変えたときの膜の光学定数は、図４９に示
すように変化する。例えば、エキシマリソグラフィーに
適した成膜条件の一つとして、以下に示す条件を用いれ
ばよい。
る物質としてＳｉＨ4 を、少なくともＯを含有する物質
としてＮ2 Ｏを用い、ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏのガス流量比を
パラメーターとして膜の光学定数をコントロールするこ
とで、所望する反射防止効果を有する膜を形成した。平
行平板プラズマＣＶＤ装置を用い、ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏの
ガス流量比を変えたときの膜の光学定数は、図４９に示
すように変化する。例えば、エキシマリソグラフィーに
適した成膜条件の一つとして、以下に示す条件を用いれ
ばよい。
【０２７３】 ＳｉＨ4 ＝５０ｓｃｃｍ Ｎ2 Ｏ＝５０ｓｃｃｍ ＲＦ Ｐｏｗｅｒ＝１９０Ｗ 圧力＝３３２. ５Ｐａ（２. ５ｔｏｒｒ） 基板温度＝４００℃ 電極間距離＝１ｃｍ
【０２７４】 ここでは主にガス流量比をパラメーターと
して膜の光学定数をコントロールする方法を述べたが、
成膜圧力、ＲＦパワー、基板温度をパラメーターとして
も膜の光学定数をコントロールすることができる。
して膜の光学定数をコントロールする方法を述べたが、
成膜圧力、ＲＦパワー、基板温度をパラメーターとして
も膜の光学定数をコントロールすることができる。
【０２７５】 実施例９２ 本実施例は、少なくともＳｉ元素を含有する有機化合物
を原料に用いる反射防止膜の形成法である。有機化合物
を原料に用いると段差部分の反射防止膜の被覆率が向上
し、つまり平坦部と段差垂直部の反射防止膜の膜厚差が
小さくなり、半導体デバイスチップ内の反射防止の均一
性が向上する。
を原料に用いる反射防止膜の形成法である。有機化合物
を原料に用いると段差部分の反射防止膜の被覆率が向上
し、つまり平坦部と段差垂直部の反射防止膜の膜厚差が
小さくなり、半導体デバイスチップ内の反射防止の均一
性が向上する。
【０２７６】 よって本実施例は、ステップカバレージ
（段差部の被覆率）がすぐれている有機化合物を原料ガ
スとして用いるので、段差の厳しいデバイスにおいて特
に有効と言える。有機化合物として、例えば、ＴＥＯ
Ｓ、ＯＭＣＴＳ（Ｓｉ4 Ｏ（ＣＨ3 ）8 ；Ｓｉ／Ｏ＝比
１）、ＨＭＤＳ（Ｓｉ2 Ｏ（ＣＨ3 ）6 ；Ｓｉ／Ｏ比＝
２）等を用いることができる。
（段差部の被覆率）がすぐれている有機化合物を原料ガ
スとして用いるので、段差の厳しいデバイスにおいて特
に有効と言える。有機化合物として、例えば、ＴＥＯ
Ｓ、ＯＭＣＴＳ（Ｓｉ4 Ｏ（ＣＨ3 ）8 ；Ｓｉ／Ｏ＝比
１）、ＨＭＤＳ（Ｓｉ2 Ｏ（ＣＨ3 ）6 ；Ｓｉ／Ｏ比＝
２）等を用いることができる。
【０２７７】 本実施例では、平行平板プラズマＣＶＤ装
置を用いて、次の成膜条件で実施した。 ＯＭＣＴＳ＝５０ｓｃｃｍ ＲＦ Ｐｏｗｅｒ＝１９０Ｗ 圧力＝３３２. ５Ｐａ（２. ５ｔｏｒｒ） 基板温度＝４００℃ 電極間距離＝１ｃｍ
置を用いて、次の成膜条件で実施した。 ＯＭＣＴＳ＝５０ｓｃｃｍ ＲＦ Ｐｏｗｅｒ＝１９０Ｗ 圧力＝３３２. ５Ｐａ（２. ５ｔｏｒｒ） 基板温度＝４００℃ 電極間距離＝１ｃｍ
【０２７８】 実施例９３ 実施例９２において、更にＳｉの比率の高い膜を形成し
たい場合には、ＯやＮを含有しないＳｉソースとしてＳ
ｉＨ4 等を添加してもよい。平行平板プラズマＣＶＤ装
置を用いた場合の成膜条件を以下に示す。 ＯＭＣＴＳ＝５０ｓｃｃｍ ＳｉＨ4 ＝５ｓｃｃｍ ＲＦ Ｐｏｗｅｒ＝１９０Ｗ 圧力＝３３２. ５Ｐａ（２. ５ｔｏｒｒ） 基板温度＝４００℃ 電極間距離＝１ｃｍ
たい場合には、ＯやＮを含有しないＳｉソースとしてＳ
ｉＨ4 等を添加してもよい。平行平板プラズマＣＶＤ装
置を用いた場合の成膜条件を以下に示す。 ＯＭＣＴＳ＝５０ｓｃｃｍ ＳｉＨ4 ＝５ｓｃｃｍ ＲＦ Ｐｏｗｅｒ＝１９０Ｗ 圧力＝３３２. ５Ｐａ（２. ５ｔｏｒｒ） 基板温度＝４００℃ 電極間距離＝１ｃｍ
【０２７９】
【発明の効果】上述の如く、本出願の発明によれば、任
意の単一波長の光を露光光源として、任意の下地（基
板）上にレジストパターンを形成する際に、そのレジス
トパターンが微細なものであっても、良好に、安定した
レジストパターンが形成できるように、そこに用いる反
射防止膜の条件を決定できる。また本出願の発明によれ
ば、このような条件による反射防止膜を形成できる。
意の単一波長の光を露光光源として、任意の下地（基
板）上にレジストパターンを形成する際に、そのレジス
トパターンが微細なものであっても、良好に、安定した
レジストパターンが形成できるように、そこに用いる反
射防止膜の条件を決定できる。また本出願の発明によれ
ば、このような条件による反射防止膜を形成できる。
【０２８０】 更に本出願の発明によれば、新規な反射防
止膜を開発して、この反射防止膜を用いたレジストパタ
ーン形成方法を提供することができる。更にまた本出願
の発明によれば、かかる反射防止膜形成にも好適に利用
できる薄膜形成方法を提供することができる。
止膜を開発して、この反射防止膜を用いたレジストパタ
ーン形成方法を提供することができる。更にまた本出願
の発明によれば、かかる反射防止膜形成にも好適に利用
できる薄膜形成方法を提供することができる。
【図１】本発明による最適条件決定法の構成を示すフロ
ー図である。
ー図である。
【図２】定在波効果を示す図である。
【図３】或るレジスト膜厚について、反射防止膜ＡＲＬ
の膜厚を固定して、ｎarl 、ｋarl を変化させた場合の
レジスト膜の吸収光量の変化の軌跡（吸収光量の等高
線）を示す図である。
の膜厚を固定して、ｎarl 、ｋarl を変化させた場合の
レジスト膜の吸収光量の変化の軌跡（吸収光量の等高
線）を示す図である。
【図４】他の異なったレジスト膜厚について軌跡（等高
線）を示す図である。
線）を示す図である。
【図５】他の異なったレジスト膜厚について軌跡（等高
線）を示す図である。
線）を示す図である。
【図６】他の異なったレジスト膜厚について軌跡（等高
線）を示す図である。
線）を示す図である。
【図７】解決すべき定在波効果を示す図である。
【図８】反射防止膜の膜厚３０ｎｍの場合の、レジスト
膜厚９８５ｎｍについてのｎarl 、ｋarl の変化に対す
るレジスト膜の吸収光量の変化の軌跡（吸収光量の等高
線）を示す図である。
膜厚９８５ｎｍについてのｎarl 、ｋarl の変化に対す
るレジスト膜の吸収光量の変化の軌跡（吸収光量の等高
線）を示す図である。
【図９】レジスト膜厚１０００ｎｍについての軌跡（等
高線）を示す図である。
高線）を示す図である。
【図１０】レジスト膜厚１０１７. ５ｎｍについての軌
跡（等高線）を示す図である。
跡（等高線）を示す図である。
【図１１】レジスト膜厚１０３５ｎｍについての軌跡
（等高線）を示す図である。
（等高線）を示す図である。
【図１２】最適条件（実施例１）での定在波効果を示す
図である。
図である。
【図１３】最適条件（実施例１）での定在波効果を示す
図である。
図である。
【図１４】反射防止膜の膜厚と光学条件としてのｎとの
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図１５】反射防止膜の膜厚と光学条件としてのｋとの
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図１６】最適反射防止膜材料を見い出すためのｎ、ｋ
チャートである。
チャートである。
【図１７】Ｗ−Ｓｉ上のＳｉＣ（膜厚５０ｎｍ）の反射
防止効果を、比較の場合との対比において示す図であ
る。
防止効果を、比較の場合との対比において示す図であ
る。
【図１８】実施例７の構造を示す部分断面図である。
【図１９】実施例１４の構造を示す部分断面図である。
【図２０】定在波効果を示す図である。
【図２１】反射防止膜の膜厚３０ｎｍの場合の、レジス
ト膜厚９８２ｎｍについてのｎarl 、ｋarl の変化に対
するレジスト膜の吸収光量の変化の軌跡（吸収光量の等
高線）を示す図である。
ト膜厚９８２ｎｍについてのｎarl 、ｋarl の変化に対
するレジスト膜の吸収光量の変化の軌跡（吸収光量の等
高線）を示す図である。
【図２２】 レジスト膜厚１０００ｎｍについての軌跡
（等高線）を示す図である。
（等高線）を示す図である。
【図２３】 レジスト膜厚１０１８ｎｍについての軌跡
（等高線）を示す図である。
（等高線）を示す図である。
【図２４】レジスト膜厚１０３５ｎｍについての軌跡
（等高線）を示す図である。
（等高線）を示す図である。
【図２５】最適条件での定在波効果を示す図である。
【図２６】最適条件での定在波効果を示す図である。
【図２７】反射防止膜の膜厚と光学条件としてのｋとの
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図２８】ＳｉＣ膜のｎ、ｋ値の成膜条件依存性を示す
図である。
図である。
【図２９】Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上のＳ
ｉＣ（膜厚２０ｎｍ）の反射防止効果を、比較の場合と
の対比において示す図である。
ｉＣ（膜厚２０ｎｍ）の反射防止効果を、比較の場合と
の対比において示す図である。
【図３０】Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ上のＳ
ｉＯ（膜厚３０ｎｍ）の反射防止効果を、比較の場合と
の対比において示す図である。
ｉＯ（膜厚３０ｎｍ）の反射防止効果を、比較の場合と
の対比において示す図である。
【図３１】実施例３４の構造を示す部分断面図である。
【図３２】定在波効果を示す図である。
【図３３】シリコン基板上のＳｉＣ膜（２５ｎｍ）の反
射防止効果を、比較の場合との対比において示す図であ
る。
射防止効果を、比較の場合との対比において示す図であ
る。
【図３４】シリコン基板上のＳｉＯ膜（３０ｎｍ）の反
射防止効果を、比較の場合との対比において示す図であ
る。
射防止効果を、比較の場合との対比において示す図であ
る。
【図３５】実施例４３の構造を示す断面図である。
【図３６】ＣＶＤによるＳｉＯ X 成膜の挙動を示す図で
ある。
ある。
【図３７】Ｗ−Ｓｉ上のＳｉＯ（２４ｎｍ）の反射防止
効果を示す図である。
効果を示す図である。
【図３８】実施例５３の構造を示す断面図である。
【図３９】ＣＶＤによるＳｉx Ｏy Ｎz 成膜の挙動を示
す図である。
す図である。
【図４０】Ｗ−Ｓｉ上のＳｉx Ｏy Ｎz （２５ｎｍ）の
反射防止効果を示す図である。
反射防止効果を示す図である。
【図４１】実施例６５の構造を示す断面図である。
【図４２】Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 光学定数特性を
示す図である。
示す図である。
【図４３】実施例６５における最適条件での定在波効果
を示す図である。
を示す図である。
【図４４】実施例７７の構造を示す断面図である。
【図４５】Ｓｉ上のＳｉx Ｏy Ｎz 膜、Ｓｉx Ｎy 膜
（３２ｎｍ）の反射防止効果を示す図である。
（３２ｎｍ）の反射防止効果を示す図である。
【図４６】Ｓｉ上のＳｉx Ｏy Ｎz 膜、Ｓｉx Ｎy 膜
（１００ｎｍ）の反射防止効果を示す図である。
（１００ｎｍ）の反射防止効果を示す図である。
【図４７】Ｓｉx Ｏy Ｎz 、Ｓｉx Ｎy 光学定数特定を
示す図である。
示す図である。
【図４８】Ｓｉ系材料上のＳｉx Ｏy Ｎz 膜、Ｓｉx Ｎ
y 膜（３３ｎｍ）の反射防止効果を示す図である。
y 膜（３３ｎｍ）の反射防止効果を示す図である。
【図４９】実施例９０の説明図で、ＳｉＨ 4 ／Ｎ 2 Ｏ流
量比と、形成されたＳｉx Ｎy のｎ、ｋ値との関係を示
す図である。
量比と、形成されたＳｉx Ｎy のｎ、ｋ値との関係を示
す図である。
【図５０】実施例９０の説明図で、ＳｉＨ 4 ／Ｎ 2 Ｏ流
量比と、形成されたＳｉx Ｎy 中のＳｉ、Ｏ、Ｎ、Ｈ量
（ＲＢＳ）との関係を示す図である。
量比と、形成されたＳｉx Ｎy 中のＳｉ、Ｏ、Ｎ、Ｈ量
（ＲＢＳ）との関係を示す図である。
【図５１】実施例９０で形成された膜のＩＲの吸収スペ
クトル図である。
クトル図である。
【図５２】一般的に使用されるＳｉＨ 4 ／Ｎ 2 Ｏ流量比
範囲を示す図である。
範囲を示す図である。
【図５３】実施例９０における反射防止効果を示す図で
ある。
ある。
【図５４】実施例９０における反射防止効果を示す図で
ある。
ある。
【図５５】実施例９０における反射防止効果を示す図で
ある。
ある。
【図５６】実施例９０における反射防止効果を示す図で
ある。
ある。
【図５７】実施例９０における反射防止効果を示す図で
ある。
ある。
【図５８】実施例９０の作用説明図である。
【図５９】実施例９０の作用説明図である。
【図６０】従来技術の問題点を説明する図であり、レジ
スト膜内での光の干渉を示す図である。
スト膜内での光の干渉を示す図である。
【図６１】従来技術の問題点を説明する図であり、定在
波効果を示す図である。
波効果を示す図である。
【図６２】従来技術の問題点を説明する図であり、定在
波効果を示す図である。
波効果を示す図である。
【図６３】従来技術の問題点を説明する図であり、定在
波効果を示す図である。
波効果を示す図である。
【図６４】従来技術の問題点を説明する図であり、段差
の影響を示す図である。
の影響を示す図である。
【図６５】定在波効果の影響を示す図である。
【図６６】定在波効果の影響を示す図である。
【図６７】定在波効果の影響を示す図である。
【図６８】吸収光量の変動とパターン寸法変動との関係
を示す図である。
を示す図である。
Ｉ〜Ｖ…反射防止膜の条件決定手段 …下地 ＡＲＬ…反射防止膜 ＰＲ …フォトレジスト Ｓ …基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平4−87912 (32)優先日 平４(1992)３月11日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平4−244314 (32)優先日 平４(1992)８月20日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平4−316073 (32)優先日 平４(1992)10月31日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (56)参考文献 特開 昭60−153125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−6540（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−58072（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−241125（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−148731（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/11 503 G03F 7/26
Claims (9)
- 【請求項１】下地基板上に直接または他の層を介して反
射防止膜を形成し、その反射防止膜の上に直接または他
の層を介してフォトレジストを形成し、そのフォトレジ
ストを単一波長により露光してレジストパターンを形成
する際に用いる反射防止膜の条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストおよび反
射防止膜について、反射防止膜の光学条件（ｎ，ｋ）を
パラメータとした吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の膜厚が一定であるとして、レジ
スト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で求められたも
のと同様な吸収光量の等高線を求める工程と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の膜厚における反射防止膜の最適な光学条件
（ｎ，ｋ）とする工程と、 （IV）反射防止膜の膜厚を変えて、上記（Ｉ）〜（III
）と同様の操作を行うことにより、反射防止膜の各膜
厚における最適な光学条件（ｎ，ｋ）を決定する工程と
を有し、 レジストパターン形成時のレジスト膜の膜厚の変動によ
る定在波効果のばらつきが最小の値となるように、反射
防止膜の膜厚および光学条件を定めることを特徴とする
反射防止膜の条件決定方法。 - 【請求項２】 前記（IV）の後に、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された光学条件に近
い光学条件の材質または組成の反射防止膜を見出す工程
をさらに有する、 請求項１に記載の反射防止膜の条件決定方法。 - 【請求項３】 下地基板上に直接または他の層を介して反
射防止膜を形成し、その反射防止膜の上に直接または他
の層を介してフォトレジストを形成し、そのフォトレジ
ストを単一波長により露光してレジストパターンを形成
する際に用いる反射防止膜の条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に求めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件の一つの反射屈折率（ｎ）を
固定し、吸収屈折率（ｋ）と反射防止膜の膜厚とをパラ
メータとして、吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の反射屈折率（ｎ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で
求められたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程
と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の反射屈折率（ｎ）における反射防止膜の最適
な膜厚と吸収屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の反射屈折率（ｎ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様な操作を行うことにより、反射
防止膜の各反射屈折率（ｎ）における最適な反射防止膜
の膜厚と吸収屈折率を決定する工程とを有し、 レジストパターン形成時のレジスト膜の膜厚の変動によ
る定在波効果のばらつきが最小の値となるように、反射
防止膜の膜厚および光学条件を定めることを特徴とする
反射防止膜の条件決定方法。 - 【請求項４】 前記（IV）の後に、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された光学条件に近
い光学条件の材質または組成の反射防止膜を見出す工程
をさらに有する、 請求項３に記載の反射防止膜の条件決定方法。 - 【請求項５】下地基板上に直接または他の層を介して反
射防止膜を形成し、その反射防止膜の上に直接または他
の層を介してフォトレジストを形成し、そのフォトレジ
ストを単一波長により露光してレジストパターンを形成
する際に用いる反射防止膜の条件決定方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件の一つの吸収屈折率（ｋ）を
固定し、反射屈折率（ｎ）と反射防止膜の膜厚とをパラ
メータとして、吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で
求められたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程
と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の吸収屈折率（ｋ）における反射防止膜の最適
な膜厚と反射屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の各吸収屈折率（ｋ）における最適な反射防止膜
の膜厚と反射屈折率を決定する工程とを有し、 レジストパターン形成時のレジスト膜の膜厚の変動によ
る定在波効果のばらつきが最小の値となるように、反射
防止膜の膜厚および光学条件を定めることを特徴とす
る、 反射防止膜の条件決定方法。 - 【請求項６】 前記（IV）の後に、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された光学条件に近
い光学条件の材質または組成の反射防止膜を見出す工程
をさらに有する、請求項５に記載の 反射防止膜の条件決定方法。 - 【請求項７】 下地基板上に直接または他の層を介して反
射防止膜を形成し、その反射防止膜の上に直接または他
の層を介してフォトレジストを形成し、そのフォトレジ
ストを単一波長により露光してレジストパターンを形成
する方法であって、 （Ｉ）任意に求めたある膜厚のフォトレジストおよび反
射防止膜について、反射防止膜の光学条件（ｎ，ｋ）を
パラメータとした吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の膜厚が一定であるとして、レジ
スト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で求められたも
のと同様な吸収光量の等高線を求める工程と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の膜厚における反射防止膜の最適な光学条件
（ｎ，ｋ）とする工程と、 （IV）反射防止膜の膜厚を変えて、上記（Ｉ）〜（III
）と同様の操作を行うことにより、反射防止膜の各膜
厚における最適な光学条件（ｎ，ｋ）を決定する工程
と、 （Ｖ）上記（IV）反射防止膜の膜厚を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の各膜厚における反射防止膜の最適な光学条件
（ｎ，ｋ）を決定する工程と、 （VI）上記（Ｖ）の工程で見出された材質または組成の
反射防止膜を用いて、下地基板上に直接または他の層を
介して、レジスト膜の膜厚の変動による定在波効果のば
らつきが最小の値となるように、反射防止膜の膜厚およ
び成膜条件で反射防止膜を形成する工程とを有する、 レジストパターン形成方法。 - 【請求項８】 下地基板上に直接または他の層を介して反
射防止膜を形成し、その反射防止膜上に直接または他の
層を介してフォトレジストを形成し、そのフォトレジス
トを単一波長により露光してレジストパターンを形成す
る方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件の一つの反射屈折率（ｎ）を
固定し、吸収屈折率（ｋ）と反射防止膜の膜厚とをパラ
メータとして、吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の反射屈折率（ｎ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）工程で
求められたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程
と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の反射屈折率（ｎ）における反射防止膜の最適
な膜厚と吸収屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の反射屈折率（ｎ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の反射屈折率（ｎ）における最適な反射防止膜の
膜厚と吸収屈折率を決定する工程と、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された光学条件に近
い光学条件の材質または組成の反射防止膜を見出す工程
と、 （VI）上記（Ｖ）の工程で見出された材質または組成の
反射防止膜を用いて、下地基板上に直接または他の層を
介して、レジスト膜の膜厚の変動による定在波効果のば
らつきが最小の値となるように、反射防止膜および成膜
条件で反射防止膜を形成する工程とを有する、 レジストパターン形成方法。 - 【請求項９】 下地基板上に直接またはその他の層を介し
て反射防止膜を形成し、その反射防止膜上に直接または
他の層を介してフォトレジストを形成し、そのフォトレ
ジストを単一波長により露光してレジストパターンを形
成する方法であって、 （Ｉ）任意に定めたある膜厚のフォトレジストについ
て、反射防止膜の光学条件の一つの吸収屈折率（ｋ）を
固定し、反射屈折率（ｎ）と反射防止膜の膜厚とをパラ
メータとして、吸収光量の等高線を求める工程と、 （II）前記反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）が一定である
として、レジスト膜厚を複数とって、上記（Ｉ）で求め
られたものと同様な吸収光量の等高線を求める工程と、 （III ）上記（II）で得られた各等高線について、その
吸収光量の共通領域を見出して、この共通領域により規
定される光学条件を当初の（Ｉ）工程において定めた反
射防止膜の吸収屈折率（ｋ）における反射防止膜の最適
な膜厚と反射屈折率とする工程と、 （IV）反射防止膜の吸収屈折率（ｋ）を変えて、上記
（Ｉ）〜（III ）と同様の操作を行うことにより、反射
防止膜の各吸収屈折率（ｋ）における最適な反射防止膜
の膜厚と反射屈折率を決定する工程と、 （Ｖ）上記（IV）の工程により決定された光学条件に近
い光学条件の材質または組成の反射防止膜を見出す工程
と、 （IV）上記（Ｖ）の工程で見出された材質または組成の
反射防止膜を用いて、下地基板上に直接または他の層を
介して、レジスト膜の膜厚の変動による定在波効果のば
らつきが最小の値となるように、反射防止膜の膜厚およ
び成膜条件で反射防止膜を形成する工程とを有する、 レジストパターン形成方法。
Priority Applications (10)
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|---|---|---|---|
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| DE1993626982 DE69326982T2 (de) | 1992-08-20 | 1993-08-18 | Verfahren zur Bildung eines Lackmusters unter Verwendung einer optimierten Antireflexionsschicht. |
| EP19930113219 EP0588087B1 (en) | 1992-08-20 | 1993-08-18 | Method of forming a resist pattern using an optimized anti-reflective layer |
| KR1019930030113A KR100276047B1 (ko) | 1992-12-29 | 1993-12-28 | 레지스트패턴형성방법 및 박막형성방법 |
| US08/535,965 US5648202A (en) | 1991-12-30 | 1995-09-28 | Method of forming a photoresist pattern using an anti-reflective |
| US08/535,377 US5641607A (en) | 1991-12-30 | 1995-09-28 | Anti-reflective layer used to form a semiconductor device |
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| US6316167B1 (en) * | 2000-01-10 | 2001-11-13 | International Business Machines Corporation | Tunabale vapor deposited materials as antireflective coatings, hardmasks and as combined antireflective coating/hardmasks and methods of fabrication thereof and application thereof |
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