JP3542334B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リソグラフィにより微細なパタ−ンを形成するに好適なパタ−ン形成方法及び半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＵＬＳＩ製造に要求される寸法精度や解像度を満たすために必要なリソグラフィの周辺技術として、基板からの露光光の反射を薄膜内光吸収や光干渉を利用して低減する反射防止技術がある。基板から露光光が反射すると感光性薄膜、例えばレジスト膜内で薄膜干渉を起こし、定在波と呼ばれるレジスト膜厚方向の露光むらと、多重干渉と呼ばれるレジスト膜厚変動に伴うパターン寸法変動が生じる。前者は解像度を、後者は寸法精度を低下させる。また基板凹凸で露光光が斜め方向やランダム方向に反射するハレーションにより、本来遮光されるべき領域が感光されて所望のパターンが形成できないという問題が生じる。これらの問題は基板からの反射光の強さに依存し、反射光を低減すればするほどこれらの問題は低減される。そこで基板からの反射光を低減する試みが盛んに検討されてきた。
【０００３】
反射防止法はその原理によって大きく二つに分類することができる。その一つは露光光を吸収する性質の強い、いわゆる吸光性膜を反射防止膜として用いる方法であり、もう一つの方法は光干渉を利用して反射防止を行う方法である。前者の代表として、レジストを塗布する前に吸光性有機膜を基板上に塗布しておくＡＲＣ（Anti−Reflective Coating）法がある。レジスト膜を透過して基板に向かう光は基板面で反射する前にこの吸光性有機膜に吸収されるため基板からレジスト膜に戻る反射光は低減される。後者の反射防止膜の例としてはＳｉやＴｉＮなどがある。ＷやＡｌ等の金属上にＳｉ，ＳｉＯxＮy：ＨやＴｉＮ等の反射防止膜を、レジスト膜／反射防止膜界面の反射光と、反射防止膜／基板界面からの反射光とがお互いに逆位相の関係になるような膜厚に被着して、反射光を低減する。従来はこれらの方法によって反射防止を行ってきた。
【０００４】
なお、ＡＲＣ法については１９９１年のプロシーディング オブ エスピーアイイー（Proceedings of SPIE ）１４６３巻第１６頁〜第２９頁および特開昭５９−９３４４８号公報に記載されている。また光干渉を利用した反射防止膜に関しては特開昭５９−６５４０号及び特開昭５７−１３０４８１号公報及び１９９４年のプロシーディング オブ エスピーアイイー（Proceedings of SPIE ）２１９７巻第７２２頁〜第７３２頁あるいは１９８２年のテクニカル ダイジェストオブ インターナショナル エレクトロン デバイス ミーティング（Technical Digests of International Electron Device Meeting ）第３９９頁〜第４０２頁にかけて記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の反射防止技術の問題点を光干渉を利用した反射防止技術と、光吸収を利用したＡＲＣ技術とに分けて以下に説明する。
【０００６】
光干渉を利用した反射防止法ではレジスト膜／反射防止膜界面の反射率と反射防止膜／基板界面の反射率を同じにして各界面からの反射光をキャンセルさせる必要がある。レジスト膜／反射防止膜界面からの反射光と、反射防止膜／基板界面からの反射光の位相を逆転させる必要から、反射防止膜の膜厚をどこの場所においてもある特定の一定値にする必要がある。段差のある基板上でこれを達成することは不可能に近い。これは、図２に示すように、たとえ均一に反射防止膜を被着できたとしても反射防止膜２０の段差部の膜厚２１は平坦部の膜厚２２より厚くなるためである。さらに基板表面層が酸化Ｓｉ膜のような透明膜である場合、酸化Ｓｉ膜下の反射性界面からの反射光と、レジスト膜／反射防止膜界面からの反射光との位相を逆転させなければならない。このためには酸化Ｓｉ膜を含めた精密な膜厚コントロ−ルを必要とするが、酸化Ｓｉ膜を段差基板上の層間膜として用いている場合、この膜厚コントロ−ルは不可能である。これは場所によって酸化Ｓｉ膜の膜厚が大きく異なるからである。このためこのような場合には光干渉性の反射防止膜で十分な反射防止を行なうことは不可能である。なお、同じ反射率にするため、反射防止膜材料の複素屈折率は基板材料（正確には基板材料の複素屈折率）に依存して最適化する必要がある、という問題もある。すなわち光干渉を利用した反射防止法では反射防止膜材料を基板材料毎に変える必要があり、汎用性に欠けるという問題もある。
【０００７】
ＡＲＣ法は塗布膜を使うため工程的に簡便であることと、汎用性に富む、すなわち基板材料に依存せず効果があるという利点を持つ。一方で、反射防止膜の膜厚が厚くなり、微細パタ−ン形成に適さないという問題点を持つ。基板に段差がある場合、段差上部では図３に示すように反射防止膜３０の段差上部での膜厚３１が段差下部の膜厚３２及び平坦部の膜厚３３より薄くなるため、段差上部のことを考慮して膜厚を厚く設定しておく必要がある。また平坦な基板上にリソグラフィを行なう場合でも厚膜にする必要がある。反射防止膜中での光吸収を大きくしつつその膜厚を薄くするには反射防止膜の吸光度を高めれば良いが、吸光度が高くなると反射防止膜とレジスト膜との界面での光反射率が高まり、結果的に十分な反射防止効果を得ることができない。特に吸光度を示す消衰係数が０.５を超えると急激に界面反射が大きくなる。したがって、十分な反射防止効果を得るには反射防止膜の膜厚を厚くする必要がある。しかし、厚膜の反射防止膜を用いると、微細パタ−ンではパタ−ン幅に対する膜厚の比、すなわちアスペクトが非常に大きくなり、反射防止膜の加工が非常に困難になるとともに、形成したパタ−ンが倒れ、不良となる。例えば０．２μｍパタ−ンを±５％の精度で形成しようとすると基板からの反射率を０.２３％以下（エネルギ−反射率）に抑える必要があるが、上述の吸光度と界面反射の関係からこの反射率にするには反射防止膜の膜厚を０.１５μｍ以上にする必要がある。パタ−ンに対するアスペクト比は０.７５である。さらに微細パタ−ンになると寸法精度もさらに高いものが要求され、それにともなって反射率もさらに下げなければならない。したがって反射防止膜の膜厚がさらに厚くなり、アスペクト比はさらに大きくなる。
【０００８】
本発明は従来技術の以上に示したような問題に鑑み創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、基板段差が大きい場合にも十分な反射防止効果が得られ、反射率の高い基板においても基板反射の影響を受けることなく、基板材料によらず汎用に使用でき、またアスペクト比等の制限により反射防止膜の厚さを厚くできない場合においても十分な反射防止効果を得て、寸法精度の高い微細なパタ−ンが形成できるレジストパタ−ン形成方法及びその際に用いる反射防止膜を提供しようとするものである。
【０００９】
なお、ここでは、レジスト膜内から基板側へ向かう光エネルギ−をＩ0、基板側からレジスト膜内に出てくる光エネルギ−をＩrとした時のＩr／Ｉ0（反射率）が１０％以下のものを反射防止膜と呼ぶ。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、次に示す３つの方法の何れかにより達成することができる。
【００１１】
第一の方法は、露光光の吸収率がレジスト膜面側に比べ基板面側の方で大きくなる反射防止膜を被加工基板上に形成するものである。
【００１２】
反射防止膜内において、露光光に対する光吸収率を変える方法としては以下の方法がある。
【００１３】
（１）光吸収性の高い膜を基板上に形成した後その膜の表面を液体あるいは気体の薬液に曝しかつその薬液をその膜中に拡散させ、薬液と反応した吸光成分を分解し、吸光度に分布を持たせる。
【００１４】
（２）光吸収性の高い膜を基板上に形成した後、レジスト膜を塗布形成するときに吸光性膜とレジスト膜とのミキシング層を発生させて、そのミキシング層に光吸収性の変化を持たせる。
【００１５】
（３）反射防止膜がＣＶＤ（Chemical Vapour Deposition）によって形成される膜で、この膜の成膜途中で成膜条件（ガス組成など）を変えることによって光吸収性を変える。
【００１６】
（４）反射防止膜がスパッタ法で形成される膜で、この膜の成膜途中で雰囲気ガス組成を変えることによって光吸収性を変える。
【００１７】
（５）熱により揮発する性質を持つ吸光剤を含んだ膜を基板上に形成した後、熱処理を加える。
【００１８】
（６）被加工基板上に、パタ−ン露光光を吸収する性質を持ち、かつある波長の光（吸収調整光）も吸収し、加えて吸収調整光に反応してパタ−ン露光光を吸収する性質が失われてゆく性質を持つ膜を形成し、その後面内全面に吸収調整光を照射し、該膜の表層部におけるパタ−ン露光光吸収率が深部より小さな反射防止膜を形成する。
【００１９】
（７）被加工基板上に、パタ−ン露光光を吸収する性質を持ち、かつある波長の光（吸収調整光）も吸収し、加えて吸収調整光後熱処理を加えるとパタ−ン露光光を吸収する性質が失われてゆく性質を持つ膜を形成し、面内全面に吸収調整光を照射する。その後熱処理を行って、該膜の表層部におけるパタ−ン露光光吸収率が深部より小さな反射防止膜を形成する。
【００２０】
第二の方法は、上層及び下層からなる二層反射膜を基板上に形成するものである。上層膜は露光光に対する干渉膜で、下層膜は上層膜に比べ露光光吸収率が高い遮光膜とする。ここで、当該膜の露光光に対する透過率がエネルギ−比で１０％以下のものを遮光膜と呼ぶ。
【００２１】
第三の方法は、上層及び下層からなる二層膜を基板上に形成し、上層膜は露光光に対する干渉膜で、下層膜は露光光を反射する膜とするものである。上層膜は一層膜とすることも、多層膜とすることもできる。ここで、空気中で露光光を５０％以上（エネルギ−比）反射するものを反射膜と呼ぶ。
【００２２】
従来法で反射防止膜の吸光度を上げても反射率が下がらないは、反射防止膜の吸光度上昇にともなって、反射防止膜とレジスト膜との界面の反射率が高まるためである。反射防止膜及びレジスト膜の複素屈折率をそれぞれｎ1−ｉｋ1，ｎ2−ｉｋ2とすると、反射防止膜を通過する光はexp（−４πｋ1ｄ／λ）で減衰するが、一方で（（ｎ1−ｎ2)2＋（ｋ1−ｋ2)2）／（（ｎ1＋ｎ2)2＋（ｋ1＋ｋ2)2）の反射がレジスト膜と基板との界面で発生する。吸光度を示すｋ1が大きくなると反射防止膜とレジスト膜との界面の反射が大きくなる。なお、ｄはレジストの膜厚で、λは露光の波長である。ｋ1，ｋ2はそれぞれの材料の消衰係数とも呼ぶ。
【００２３】
第１の方法において、反射防止膜の吸光率をその表面から徐々に変えることによって高い吸光度を得ながらもレジスト膜／反射防止膜界面の反射を防止して、高い反射防止効果を得るものである。すなわち、レジスト膜から反射防止膜にかけて消衰係数ｋを徐々に変えることによって、ｋが変わることによって生じる反射を低減する。ｋが変わるごとに反射が僅かながら生じるが、その反射面が少しずつずれるためその反射光の位相が少しずつ変わって打消し合う作用が働く。そのためトータルとしての反射は小さくなる。反射防止膜の消衰係数が大きくても界面の反射がこの理由によって小さくなるため、高い反射防止効果を得ることができる。反射防止膜の消衰係数を界面反射の制約なしに大きくできるので、この反射防止膜を用いると反射率の高い基板でも、また上層膜が透明膜である基板においても十分な反射防止が行える。
【００２４】
またこの界面反射防止には一種の干渉現象を利用しているが、干渉現象としては反射防止膜の上面側のある厚みの部分のみを利用しているので反射防止膜の膜厚が変化してもある厚さ以上であれば十分な反射防止効果を得ることができる。したがって基板段差の影響を受けることがない。しかも反射光の位相が徐々に変わるため平均化効果が働き、消衰係数分布の変化に対する反射率の変化は小さいものになる。このことによって、安定に反射防止を行うことができる。
【００２５】
一方、従来の干渉現象を利用した反射防止膜はレジスト膜／反射防止膜界面からの反射光と反射防止膜／基板界面からの反射光を干渉させるため、反射防止膜全体の膜厚が変化すると十分な反射光低減効果を得ることができず、基板段差の影響を大きく受けていた。なお、本反射防止膜において吸収率が変わる部分の膜厚は、その膜厚内の反射防止膜の平均的な屈折率（実部）をｎA ，露光の波長をλとすると、λ／４ｎA 以上確保することが望ましい。特にλ／４ｎA の奇数倍であることが望ましい。またｋを深さ方向にそって徐々に変える方法として、連続的に変える方法と少しずつステップ状に変える方法があるが、拡散現象やミキシング現象を利用する場合は連続的に変える方が工程的に容易である。
【００２６】
課題を解決するための手段のところで述べた（６）および（７）の方法では、パタ−ン露光光及びある光（吸収調整光と呼ぶことにする）を吸収する性質を持ち、かつ吸収調整光に反応してパタ−ン露光光を吸収する性質が失われてゆく反射防止膜を基板上に形成した後、面内全面に吸収調整光を照射する。吸収調整光は反射防止膜中で減衰し、吸収調整光進行方向に対してランバ−ト−ベ−ルの法則にしたがった減衰分布をその表面を起点に持つ。それと同時に、反射防止膜の表面を起点にパタ−ン露光光に対する吸収分布も生まれる。すなわち、図５の吸収特性曲線５１が示すように、表面の位置を０、反射防止膜の膜厚をｄとすると、表面側、すなわち位置０ではパタ−ン露光光の吸収が弱く、深さ方向に進むにつれて吸収が高まってゆく吸収の分布が反射防止膜の中に生まれる。この分布は表面側を起点とするため、図３に示すように基板に段差があって反射防止膜の膜厚が場所によって異なっても変わらない。すなわち段差上部の膜厚が薄い場所（図３の３４）と下部の膜厚の厚い場所（図３の３５）に対するパタ−ン露光光吸収分布は図６に示すようにほとんど変わらない。吸収調整光が透過する深さｄ0までの光吸収分布が変わらず、それより深い場所では一定の光吸収となる。ここで図６中のｄ1，ｄ2は反射防止膜の表面を０としたときの３４及び３５の場所における基板面の位置で、膜厚３１及び３２と同じ値である。正確には、膜厚方向に対して変わらないのではなく、光の進行方向に対して吸収分布が変わらない。例えば、基板段差の影響などを受けて反射防止膜表面がスロ−プを持つ場合、図４に示すように吸収調整光４１は反射防止膜の表面で屈折するため、その屈折方向に対し同じ吸収分布が得られる。ここで図４中の４２は段差を持つ基板、４３は吸光度（消衰係数）が変わった（吸収勾配を持つ）反射防止層の部分、４４は一定の吸光度を持つ反射防止層の部分である。パタ−ン露光光も反射防止膜界面で屈折するため、パタ−ン露光光に対して均一な吸収分布が得られ、段差に依存せず反射を低減できる。
【００２７】
このプロセスによってレジスト膜から反射防止膜にかけて消衰係数ｋを徐々に変えることができ、ｋが急激に変わることによって生ずる反射が低減する。ｋが変わるごとに反射が僅かながら生ずるが、その反射面が少しずつずれるためその反射光の位相が少しずつ変わって打消し合う作用が働く。そのためト−タルとしての反射は小さくなる。反射防止膜の消衰係数が大きくても界面の反射がこの理由によって小さくなるため、高い反射防止効果を得ることができる。反射防止膜の消衰係数を界面反射の制約なしに大きくできるので、この反射防止膜を用いると反射率の高い基板においても、また上層膜が透明膜である基板においても十分な反射防止が行なえる。またこの界面反射防止には一種の干渉現象を利用しているが、干渉現象としては反射防止膜の上面側のある厚みの部分をのみを利用しているので反射防止膜の膜厚が変化してもある厚さ以上であれば十分な反射防止効果を得ることができる。しかもその干渉効果として利用している厚みは上述のように光の進行方向に対し十分コントロ−ルされるので、反射防止率は高い。したがって基板段差の影響を受けることがない。一方、従来の干渉現象を利用した反射防止膜はレジスト膜／反射防止膜界面からの反射光と反射防止膜／基板界面界面からの反射光を干渉させるため、反射防止膜全体の膜厚が変化すると十分な反射光低減効果を得ることができず、基板段差の影響を大きく受けていた。なお、本反射防止膜において吸収率が変わる部分の膜厚（図４中の４３及び図６中の位置０からｄ0の範囲）は、その膜厚内の反射防止膜の平均的な屈折率（実部）をｎA，露光光の波長をλとすると、λ／４ｎA以上確保することが望ましい。特にλ／４ｎAの奇数倍であることが望ましい。
【００２８】
パタ−ン露光光を吸収する性質を持ち、かつ吸収調整光に反応してパタ−ン露光光を吸収する性質が失われてゆく反射防止膜は、光が当たるとともに透明になってゆくいわゆるブリ−チング特性を有する吸光剤を有機膜中に分散させることによって得ることができる。又は吸収調整光を吸収し、この光を吸収した後熱処理や薬品による化学処理を施すことによってパタ−ン露光光を吸収する性質を失う物質を有機膜中に加えた膜を用いることによって得ることができる。
【００２９】
第二の方法において、下層膜は露光光の吸収率が高いため基板から反射してくる光を遮断する。したがって反射率の高い基板、および透明膜が介在する基板においても十分な反射防止効果が得られる。この基板からの反射光の遮断は干渉でなく光吸収効果を利用しているため、基板材料によらない。しかし一般には、薄膜で基板からの反射光を十分遮断するような吸収膜を用いると、その反射防止膜の屈折率虚部（消衰係数）が高まり、レジスト膜／反射防止膜界面の反射率が高まって、十分な反射防止効果が得られない。本方法ではこの問題を上層の干渉膜で解決する。すなわちレジスト膜／上層反射防止膜界面からの反射光と、上層反射防止膜／下層反射防止膜界面からの反射光をお互いが打ち消すように（お互いの位相が逆転するような膜厚に上層膜厚を設定して）干渉させる。この上層反射防止膜による界面反射低減と、下層反射防止膜による基板からの反射光低減により、上記課題は解決される。
【００３０】
第三の方法において、反射防止膜は上層膜と下層膜からなるが、下層膜面で露光光を反射させることにより反射光の位相制御と強度制御が行える。すなわち、反射面が基板面ではなく下層膜面となるため、基板の光学定数や透明膜の有無に関わらず反射光は一定の位相と強度を持つ。そしてこの反射光を上層の干渉膜でカットする。すなわち、レジスト膜／上層反射防止膜界面からの反射光と、上層反射防止膜／下層反射防止膜界面からの反射光を互いが打ち消すように（互いの位相が逆転するような膜厚に上層膜厚を設定して）干渉させる。上層の干渉膜で反射光をカットできるのは反射光の位相と強度が一定にできたためであり、これは反射膜を導入したことにより達成される。反射防止を行うにあたって反射膜を導入したことに本発明の特徴がある。
【００３１】
図２８に反射率（振幅比）に対する線幅精度の一例を示す。なお、振幅反射率の自乗がエネルギ−反射率である。反射率を下げることにより、高精度の加工が可能となる。特に、反射率（振幅比）が０．２（エネルギ−比で４％）では約２５ｎｍの線幅精度が得られ、０．２５μｍ加工プロセスに適用できる。
【００３２】
特に、上層及び下層からなる二層膜を基板上に形成し、上層膜は露光光に対する干渉膜で、下層膜は露光光を反射するアルミニューム膜とすると有効である。上層膜は一層膜とすることも、多層膜とすることもできる。ここで、空気中で露光光を５０％以上（エネルギ−比）反射するものを反射膜と呼ぶ。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（実施例１）以下、本発明の実施例を工程図である図１を用いて説明する。まず図１（ａ）に示すように基板１上にニトロンを含む有機物を塗布し、有機膜２を形成した。塗布膜厚は０.２ μｍとした。ここで、この図には基板に段差が形成されていないが、段差があってもよい。次に図１(ｂ)に示すように上記有機膜２が形成された基板１をＨＣｌ含有ガス３中に曝した。ＨＣｌに曝している時間は２分とした。この処理によって塩化水素（ＨＣｌ）ガスは有機膜２中におよそ０.１５μｍの深さまで浸透した。ここで、界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎA はｉ線（波長３６５ｎｍ）の場合約０.０５μｍ であり、この実施例における深さはそのおよそ３倍（奇数倍）である。なお、有機膜２のｎA はおよそ１.６５ である。ＨＣｌが浸透した場所のニトロンにはそのＨＣｌ濃度に応じて環化反応が起り、ｉ線に対する吸光度が減少した。ＨＣｌの濃度は有機膜２の表面に多いので、有機膜２の表面の吸光率が小さく、深さ方向にそって連続的に吸光率が高まるｉ線用反射防止膜を基板上に形成することができた。
【００３４】
なお、ここではＨＣｌガスを用いた場合を示したが、ＨＣｌ水溶液を用いることもできる。この両者の違いの一つは有機膜に対する浸透深さであって、ガスの場合は深く、水溶液の場合は浅い。深さの設定によって使いわけることができる。例えば、ＡｒＦエキシマレ−ザ光（波長１９３ｎｍ）を露光光として用いる場合には、極微細パターン形成が求められ、従って反射防止膜も特に薄くする必要がある。このような場合には水溶液が有利である。
【００３５】
その後、図１（ｃ）に示すようにレジスト膜４を塗布，ベークし、通常の方法でマスク５を介して露光光６をレジスト膜４に照射した。ここでは露光光としてｉ線を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レンズやミラーを介して露光してもよい。次に図１（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジストパターン４ａを形成した。その後、図１（ｅ）に示すようにレジストパターン４ａをマスクに反射防止膜２’をエッチングして、反射防止膜２’の加工を含んだレジストパターン７を基板上に形成した。
【００３６】
本反射防止法を用いて形成したレジストパターンはＡＲＣ法等従来の反射防止法を用いた場合に比べ約１０％寸法精度が高かった。
【００３７】
本方法の特徴の一つは装置的に簡便でかつ除去し易い塗布有機膜を用いた方法であることと、ガスあるいは溶液の有機膜への拡散長を変えることにより吸収係数変化領域を制御でき、種々の露光方式に容易に適用できることである。
【００３８】
（実施例２）本発明の第２の実施例を図７を用いて説明する。まず図７（ａ）に示すように基板上に有機膜７２を塗布し、熱処理を加えた。熱処理温度は１００℃とし、塗布膜厚は平坦面上で０.０８μｍ としたが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０５μｍ、厚い場所では０.１５μｍであった。基板としては段差の形成されているＳｉウェハ７０上に０.２μｍ 厚さのＡｌ膜７１（Ｓｉ２％含有）を被着したものを用い、有機膜としてはノボラック樹脂を用いた。なお、ここでは基板に段差が形成されている場合を示すが、段差がなくてもよい。
【００３９】
次に図７（ｂ）に示すように上記有機膜７２上にレジスト膜７３を塗布した。レジストはＰＭＭＡ（Polymethylmethacrylate）を用い、塗布後に２００℃の熱処理を加えた。この時ＰＭＭＡとノボラック樹脂のミキシング層７４がレジスト膜７３と有機膜７２の界面に形成された。ミキシング層の厚さは約０.０３５μｍ であって、ＡｒＦエキシマレ−ザ光に対する界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎA と同じであった。基板に段差があり、有機膜７２の膜厚が場所によって変わっていたものの、このミキシング層の厚さは一定であった。
【００４０】
このミキシング層のレジスト膜面側はＰＭＭＡライクであり、有機膜面側はノボラックライクであった。ＰＭＭＡのＡｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数は0.018 であり、熱処理したノボラック樹脂のそれは約１である。ミキシング層の消衰係数は上面（レジスト膜面）側で約０.０２ 、下面（有機膜）側で約１でありその間連続的に消衰係数が変わっていた。その後、図７（ｃ）に示すように、通常の方法でマスク７５を介して露光光７６をレジスト膜７３に照射した。ここでは露光光としてＡｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。この時、有機膜７２とミキシング層７４との二層で反射防止膜として機能する。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レンズやミラーを介して露光してもよい。
【００４１】
次に図７（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジストパターン７３ａを形成した。その後、図７(ｅ)に示すようにレジストパターン７３ａをマスクに反射防止膜であるミキシング層７４と有機膜７２をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン７７を基板上に形成した。
【００４２】
本反射防止法を用いて０.１５μｍ のパターンを形成したところ１０％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０８μｍ のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度は２０％であった。ＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパターンが倒れるという不良が発生した。
【００４３】
なお、ミキシング層７４を用いたときのもう一つの利点はミキシング層７４が接着層の役割をし、パターン倒れ（剥がれ）をおこしにくいことである。
【００４４】
この方法のポイントはミキシング層７４を形成することである。ＰＭＭＡレジストに代わって、下記のように、他のレジストを用いることもできる。上記方法に従ってミキシング層７４を形成した後、ＤＵＶ照射及び現像によってＰＭＭＡレジストを除去した。その後通常の方法に従ってレジスト膜をミキシング層上に形成し、ベ−クした。その後露光及び現像を行なった。そしてミキシング層及び有機膜をエッチングして反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ンを形成した。
【００４５】
（実施例３）本発明の第３の実施例を図８を用いて説明する。まず図８（ａ）に示すように段差の形成されているＳｉウェハ８０上に０.３μｍ 厚さのＡｌ膜８１（Ｓｉ２％含有）を被着し、さらにその上にＰＳＧ(燐添加ガラス)膜８２を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＰＳＧ膜の膜厚は薄い場所で０.３μｍ、厚い場所では０.６μｍ であった。なお、ＰＳＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）に対し透明である。
【００４６】
次に図８（ｂ）に示すようにＰＳＧ膜上にSiOxNyHz膜８３をプラズマＣＶＤ法で形成した。SiOxNyHz膜成膜にはシランと亜酸化窒素の混合ガスを用い、成膜中に混合ガス比を変えた。SiOxNyHz膜の膜厚は０.０８μｍ とし、図１１に示すように最初ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対して消衰係数が１．５になるような混合ガス比で被着し、その後、混合ガス比を徐々に変え、レジスト表面側の消衰係数が０.０２となるように被着した。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもかかわらず一様な膜厚で膜を被着することができた。これがＣＶＤ法を用いたときの利点である。直線的に消衰係数を変えることによって光吸収による基板からの反射光低減と、消衰係数の差によって生じる光反射のバランスがとれ、膜厚が薄いにもかかわらず反射を十分低減できた。また後で述べるように、本実施例ではレジスト膜側界面の反射防止膜の消衰係数をレジストの消衰係数と同じにした。このことによりレジスト膜界面での反射を十分に抑えることができた。この界面での消衰係数の差が大きいと、この界面での反射が大きくなる。
【００４７】
次に図８（ｃ）に示すようにSiOxNyHz膜８３からなる反射防止膜上にレジスト膜８４塗布した。レジストはXP89131(シップレー商品名）を用いた。このレジストのＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数は０.０２ であり、SiOxNyHz膜表面の消衰係数と等しかった。その後、図８（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク８５を介して露光８６をレジスト膜８４に照射した。ここでは露光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばマスクと基板とを数ミクロンに近接させて行うプロキシミティ露光などを用いてもよい。
【００４８】
次に図８（ｅ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン８４ａを形成した。その後、図８(ｆ)に示すようにレジストパターン８４ａをマスクにSiOxNyHz反射防止膜８３をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン８７を基板上に形成した。
【００４９】
本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０８μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜及び従来のＡＲＣ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数をいかに最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【００５０】
本実施例では基板界面側最下部で消衰係数が１．５になるように反射防止膜を被着した。但しこの消衰係数は１．５に限るものではなく、図２３に示すように消衰係数が０．６以上で反射防止効果が強くなり、特に１以上２以下でその効果は顕在化する。１以上の場合は反射防止膜および基板構造、材料依存性も小さいという特長を持つ。消衰係数が１のときは膜厚が５０ｎｍ以上あればその反射率は振幅比でいって０．１以下、エネルギ−比でいって１％以下になる。
【００５１】
また、本実施例の下置き反射防止膜と、レジスト膜上面に干渉膜を形成し寸法精度を向上させるいわゆる上面反射と組み合わせると寸法精度は更に向上する。
【００５２】
（実施例４）本発明の第４の実施例を図９を用いて説明する。まず図９（ａ）に示すように段差の形成されているＳｉウェハ９０上に０.２μｍ 厚さのＷ膜９１を被着し、さらにその上にＳＯＧ(Spin on Glass）膜９２を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ、厚い場所では０.５μｍであった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）に対し透明である。
【００５３】
次に図９（ｂ）に示すようにＳＯＧ膜上にＳｉＮｘ膜９３を、Ｓｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとＮ2 の混合ガスとしたＤＣスパッタ法で形成した。SiNx膜の膜厚は０.０７μｍとし、最初の０.０４２μｍ（図９の９３ａ）をＫｒＦエキシマレ−ザ光に対して消衰係数が２.８ になるような混合ガス比で被着し、その後、混合ガス比を徐々に変え、残りの０.０２８μｍ(図９の９３ｂ）を被着した。この残りの０.０２８μｍの被着においては、消衰係数が２.８からはじまって、最後にそれが０.０２ になるよう消衰係数分布を持つようにした。この膜はスパッタ法によるので装置内発塵等が少なく、低欠陥な膜となった。これがスパッタ法を用いたときの利点である。
【００５４】
このＳｉＮｘ膜の平均的な屈折率（実部）はＫｒＦエキシマレ−ザ光の場合２.２ であった。したがってこの光に対する界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎA は約０.０２８μｍ であって、ＳｉＮｘ膜の消衰係数の変化している部分の膜厚とほぼ等しい。
【００５５】
次に図９（ｃ）に示すように上記ＳｉＮｘ膜９３（９３ａと９３ｂ）からなる反射防止膜上にレジスト膜９４塗布した。レジストとしてはXP89131(シップレー商品名）を用いた。このレジストのＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数は０.０２ であり、ＳｉＮｘ膜表面の消衰係数と等しかった。
【００５６】
その後、図９（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク９５を介して露光光９６をレジスト膜９４に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよい。次に図９（ｅ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン９４ａを形成した。その後、図９（ｆ）に示すようにレジストパターン９４ａをマスクにＳｉＮｘ反射防止膜９３をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン９７を基板上に形成した。
【００５７】
本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０７μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜及び従来のＡＲＣ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【００５８】
実施例３と実施例４から分かるように、ＳｉＯｘＮｙＨｚにおけるｘとｙを、またＳｉＮｘにおけるｘを変えることにより、ＫｒＦエキシマレ−ザ光やｉ線光に対して屈折率（実部）と消衰係数の両者を変えることができる。ｘとｙの変化を、ＣＶＤ法で形成されたＳｉＯｘＮｙＨｚ膜とスパッタで形成されたＳｉＮｘ膜もついて図２７に示す。一般に、シリコンリッチな膜は高い消衰係数を有している。ｚが０．０２未満の時、屈折率はｚの変化に対して影響が少ない。
【００５９】
（実施例５）本発明の実施例を工程図である図１０を用いて説明する。まず図１０（ａ）に示すように基板１０１上に反射防止膜となる有機膜１０２を塗布した。塗布膜厚は０.１ μｍとした。この有機膜はノボラック樹脂にアントラセンを吸光剤として加えたものである。ここで、この図には基板に段差が形成されていないが、段差があってもよい。有機膜１０２を塗布後１００℃の熱処理を加えた。この熱処理により有機膜表面付近に存在するアントラセンは揮発し、吸光剤の分布が生じた。すなわち、基板面側では吸光剤が多く、表面側では吸光剤が少なくなった。
【００６０】
次に図１０（ｂ）に示すように吸光剤の分布が生じた有機膜１０２’が形成された基板１０１上に水溶性レジスト膜１０３を塗布した。その後、図１０（ｃ）に示すように通常の方法でマスク１０４を介して露光光１０５をレジスト膜１０３に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレーザ光を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レンズやミラーを介して露光してもよい。次に図１０（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジストパターン１０３ａを形成した。その後、図１０（ｅ）に示すようにレジストパターン１０３ａをマスクに反射防止膜１０２’をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン１０６を基板上に形成した。
【００６１】
本反射防止法を用いて形成したレジストパターンはＡＲＣ法等従来の反射防止法を用いた場合に比べ約１０％寸法精度が高かった。
【００６２】
なお、ここで吸光剤として用いたアントラセンに代えてアントラセン誘導体を用いることもできる。すなわち結合基を水素に代えて、メチル基，メトキシ基，エチル基、或いは塩素などに代えることもできる。この場合揮発し易さが結合基によって変わるため、結合基を代えることによって有機膜やレジスト膜の熱処理条件に幅を持たせることが可能となる。
【００６３】
本方法の特徴の一つは装置的に簡便な塗布機とベーク炉で最適な反射防止膜が得られることである。
【００６４】
（実施例６）以下、本発明の実施例を工程図である図１２を用いて説明する。まず図１２（ａ）に示すように基板上に有機膜１１２を塗布し、熱処理を加えた。熱処理温度は１００℃とした。塗布膜厚は平坦面上で０.１μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０６μｍ、厚い場所では０.１８μｍであった。界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎAは、パタ−ン露光光としてｉ線（波長３６５ｎｍ）を用いたため、約０.０５μｍであり、有機膜の膜厚より薄い。有機膜１１２としてはブリ−チングする吸光剤であるニトロンを使った。基板としては段差の形成されているＳｉウェハ１１０上に０.２μｍ厚さのＡｌ膜１１１（Ｓｉ２％含有）を被着したものを用いた。
【００６５】
次に図１２（ｂ）に示すようにウェハ全面にｉ線１１３を照射した。この全面露光光（吸収調整光）１１３によって有機膜１１２に表面側が透明で、厚み方向に進むほど吸光度が増す吸光度分布を持つ層１１４が形成された。吸収調整光としてｉ線を用いたのはここで用いた吸光材の特性によるもので、材料が変わればそれに合わせて全面露光光の波長を変えることはいうまでもない。全面露光光１１３と後で述べるパタ−ン露光光１１７の光の波長が一致したのはこの吸光剤を用いたためであり、吸光剤が変わればそれに伴って全面露光光の波長も、またパタ−ン露光光の波長も変わるのはいうまでもない。
【００６６】
次に図１２（ｃ）に示すように表面側に光吸収分布を持つ層１１４のある上記有機膜１１２上にレジスト膜１１５を塗布して形成後、通常の方法でマスク１１６を介して露光光１１７をレジスト膜１１５に照射した。前述のようにここでは露光光としてｉ線を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レンズやミラ−を介して露光してもよい。その場合の装置構成を図１３に示す。
【００６７】
図１３の光源５０１から発する光は、フライアイレンズ５０２、コンデンサレンズ５０３、５０５及びミラーを介してマスク５０６を照明する。マスク５０６上には異物付着によるパタン転写不良を防止するためのペリクル５０７が設けられている。マスク５０６上に描かれたマスクパタンは、投影レンズ５０８を介して試料基板であるウエハ５０９上に投影される。なお、マスク５０６はマスク位置制御手段５１７で制御されたマスクステージ５１８上に載置され、その中心と投影レンズ５０８の光軸とは正確に位置合わせがなされている。ウエハ５０９は、試料台５１０上に真空吸着されている。試料台５１０は、投影レンズ５０８の光軸方向すなわちＺ方向に移動可能なＺステージ５１１上に載置され、さらにＸＹステージ５１２上に搭載されている。Ｚステージ５１１及びＸＹステージ５１２は、主制御系５１９からの制御命令に応じてそれぞれの駆動手段５１３、５１４によって駆動されるので、所望の露光位置に移動可能である。その位置はＺステージ５１１に固定されたミラー５１６の位置として、レーザ測長機５１５で正確にモニタされている。
【００６８】
また、ウエハ５０９の表面位置は、検出光発生部５２０、検出光５２３、受光部５２１から構成される焦点位置検出手段で計測される。次に図１２（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジストパタ−ン１１５ａを形成した。
【００６９】
その後図１２（ｅ）に示すようにレジストパタ−ン１１５ａをマスクに層１１４を含む有機膜１１２からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ン１１８を基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.３５μｍのパタ−ンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.１μｍの市販のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精度は１０％であった。従来のＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ンが倒れるという不良が発生した。
【００７０】
（実施例７）以下、本発明の第７の実施例を説明する。まず実施例６と同様に基板上に有機膜を塗布し、熱処理を加えた。熱処理温度は１００℃とした。塗布膜厚は平坦面上で０.１μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０６μｍ、厚い場所では０.１８μｍであった。界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎAは、パタ−ン露光光としてｈ線（波長４０５ｎｍ）を用いたため、約０.０６μｍであり、有機膜の膜厚より薄い。有機膜としてはブリ−チングする吸光剤であるニトロンを使った。基板としては段差の形成されているＳｉウェハ上に５ｎｍの厚さの酸化膜、０.１５μｍ厚さのポリシリコン膜および０.２μｍ厚さの酸化膜を順次積層したものを用いた。酸化膜の厚さは図２で説明したように段差の影響を受けて場所によって変わっている。
【００７１】
次にウェハ全面にｉ線を照射した。この全面露光光（吸収調整光）によって有機膜の表面側に表面が透明で、厚み方向に進むほど吸光度が増す吸光度分布を持つ層が形成された。その後このウェハを酸雰囲気に曝した。ここでは塩化水素ガス雰囲気に曝し表面が改質された有機膜からなる反射防止膜を形成した。この処理を行うことによって、ニトロンは光照射によってブリ−チングしない物質に変わる。すなわち、吸収調整光によって有機膜をブリ−チングさせて膜の吸光度分布をつくったあと、酸雰囲気処理によってこの吸光度分布を定着させ、その後行われるパタ−ン露光光に対して吸光度分布が変わらない膜にした。
【００７２】
次に上記有機膜上にレジスト膜を塗布して形成後、通常の方法でマスクを介してパタ−ン露光光をレジスト膜に照射した。前述のようにここではパタ−ン露光光としてｈ線を用いた。
【００７３】
その後レジストパタ−ンをマスクに上記反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.４μｍのパタ−ンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.１μｍの市販のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精度は１０％であった。従来のＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ンが倒れるという不良が発生した。
【００７４】
本実施例では、有機膜としてニトロンを用いたが、ニトロンに代えてジアゾナフトキノンを吸光剤に用い、それにベ−スポリマを加えた有機膜を用いることもできる。またジアゾニウム塩とフェノ−ルの混合物を有機膜に用い、ブリ−チング特性の定着ガスとしてアルカリ蒸気、例えばアンモニアガスなどを用いることもできる。
【００７５】
（実施例８）以下、本発明の第８の実施例を説明する。まず基板上に有機膜を塗布形成し、熱処理を加えた。熱処理温度は１００℃とした。塗布膜厚は平坦面上で０.０８μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０５μｍ、厚い場所では０.１５μｍであった。界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎAは、パタ−ン露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）を用いたため、約０.０３５μｍであり、有機膜の膜厚より薄い。有機膜としてはノボラック樹脂にインデンビスアジドを添加したものを使った。ただしインデンビスアジドに限らず他の芳香族アジドを用いることもできる。基板としては段差の形成されているＳｉウェハ上に膜厚１０ｎｍの酸化膜、０.１μｍ厚さのタングステンポリサイド膜、さらにその上に０.１５μｍ膜厚の酸化膜を被着したものを用いた。
【００７６】
次にウェハ全面に波長３０８ｎｍの光を照射した。その後２５０℃の熱処理を行った。インデンビスアジドは３０８ｎｍの光を吸収し、表面側からこの光と反応したインデンビスアジドの分布ができる。反応を起こさなかったインデンビスアジドはその後の熱処理によって２４８ｎｍの光に対する強い吸収特性を示す。したがって熱処理後は、２４８ｎｍの光を底部側は強く、表面側はレジスト膜程度に吸収する膜が形成できた。
【００７７】
次に上記有機膜上にレジスト膜を塗布により形成後、通常の方法でマスクを介してパタ−ン露光光をレジスト膜に照射した。前述のようにここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。次に通常の方法に従って現像を行って、レジストパタ−ンを形成した。その後そのレジストパタ−ンをマスクに改質した上記有機膜からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.２５μｍのパタ−ンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。
【００７８】
一方、膜厚が０.１μｍの市販のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精度は８％であった。従来のＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ンが倒れるという不良が発生した。本技術を用いてロジックＬＳＩのゲ−トを形成したところ寸法精度５％が得られ、高速動作のロジックＬＳＩを作製することができた。
【００７９】
（実施例９）次に第９の実施例として、本発明のレジストパタ−ン形成方法を使って半導体メモリ素子を作製した。図１４に素子の製造の主な工程を示す断面図である。図１４（ａ）に示すように、Ｐ型のＳｉ半導体１７１を基板に用い、その表面に公知の素子分離技術を用い素子分離領域１７２を形成する。
【００８０】
次に、例えば厚さ１５０ｎｍの多結晶Ｓｉ膜と厚さ２００ｎｍのＳｉＯ2膜を積層した構造を形成する（この多結晶Ｓｉ膜はワード線１７３として機能する）。さらに化学気相成長法を用いて例えば１５０ｎｍのＳｉＯ2を被着し、異方的に加工してワード線の側壁にＳｉＯ2のサイドスペーサ１７４を形成する。
【００８１】
次に、通常の方法でｎ拡散層１７５を形成する。次に図１４（ｂ）に示すように、通常の工程を経て多結晶Ｓｉ又は高融点金属シリサイド、あるいはこれらの積層膜などから成るデータ線１７６を形成する。
【００８２】
次に図１４（ｃ）に示すように、通常の工程を経て多結晶Ｓｉからなる蓄積電極１７８を形成する。その後、Ｔａ2Ｏ5、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2、強誘電体、あるいはこれらの複合膜などを被着し、キャパシタ用絶縁膜１７９を形成する。ひきつづき多結晶Ｓｉ、高融点金属、高融点金属シリサイド、あるいはＡｌ、Ｃｕ等の低抵抗な導体を被着しプレート電極１８０を形成する。
【００８３】
次に図１４（ｄ）に示すように、通常の工程を経て配線１８１を形成する。次に通常の配線層形成工程やパッシベーション工程を経てメモリ素子を作製した。なを、ここでは、代表的な製造工程のみを説明したが、これ以外は通常の素子製造工程を用いた。また、各工程の順番が前後しても本発明は適用できる。
【００８４】
上記素子製造工程におけるリソグラフィ工程ではほとんどの工程に実施例６で示した反射防止法を適用したが、たとえば、反射光による寸法精度の低下が問題にならない工程には本発明は必ずしも適用する必要は無い。パッシベーション工程での導通孔形成工程や、パタンが大きなイオン打ち込みマスク形成用のパタン形成工程には本発明は適用しなかった。
【００８５】
またワ−ド線１７３の形成に後述の実施例１３の反射防止法を用いると反射防止膜が自動的に除去されるので肯定的にも有利である。なお、ここでは実施例６と１３について述べたが、他の方法を用いてもよい。
【００８６】
次に、リソグラフィで形成したパタンについて説明する。図１５は製造したメモリ素子を構成する代表的なパタンのメモリ部のパタン配置を示す。図１５（ａ）は作製した第１の素子のパタンの一例を示す。１８２がワード線、１８３がデータ線、１８４がアクティブ領域、１８５が蓄積電極、１８６が電極取り出し孔のパタンである。リソグラフィ工程の中から微細パタンの解像が必要な工程に本発明を用いた。図１５（ａ）に示したパタンではすべてのパタンの形成に本発明を用いた。また、図１５（ｂ）は作製した第２の素子のパタンの一例を示す。１８７がワード線、１８８がデータ線、１８９がアクティブ領域、１９０が蓄積電極、１９１が電極取り出し孔のパタンである。この例においても、ここに示したパタンすべての形成に本発明を用いた。ここに示したパタン形成以外でも最小設計ルールを用いている工程では本発明を用いた。
【００８７】
本発明を用いて作製した素子の特性は、従来法を用いて作製した素子の特性と比較すると特性が良好であった。具体的にはワード線の線幅のばらつきが小さいことから、データの読みだしスピードが速く特性が安定している。蓄積電極の面積のばらつきが小さいことからデータの保持特性が安定している。等の特性の改善が実現できた。また、素子の良品取得歩留まりも従来法では４０％以下であったのが、７０％以上に向上できた。明らかな改善効果が得られた。
【００８８】
本実施例ではメモリＬＳＩについて示したが、ロジックＬＳＩでも動作速度の安定及び向上がはかれ、良品歩留まりも向上した。その最大の理由はゲ−ト寸法制御性向上である。
【００８９】
（実施例１０）実施例８において有機膜に吸収調整光を照射する前に、図１６に示すように有機膜１９２上に屈折率がレジスト膜とほぼ同じでかつ吸収調整光に対して透明な膜１９３をコ−ティングした。ここではそのコ−ティング膜としてポリビニルピロリドンを用いた。このコ−ティング膜を通して吸収調整光１９４を上記有機膜に照射した。この光照射後、コ−ティング膜を除去し、レジスト塗布以降実施例８と同様の処理を行なってレジストパタ−ンを形成した。ポリビニルピロリドンの除去は水洗によって行なった。有機膜として非水溶性の膜を用いた場合、この水洗は該有機膜に変質や膜べりといったダメ−ジを与えない。この工程により、コ−ティング膜１９３と有機膜１９２の界面での吸収調整光の屈折角θはレジスト膜と有機膜との界面でのパタ−ン露光光の屈折角と一致する。すなわち、基板段差が大きい場合にもこの工程により反射防止層内の光吸収分布をパタ−ン露光の進行方向に沿って同じにすることができ、反射防止層内での光干渉のコントロ−ルがより精密に行え、反射がより小さくなる。本実施例では基板段差を実施例８に比べて０.１μｍ大きくしたが、段差が大きくなったにもかかわらず０.３５μｍパタ−ンを４.５％の精度で形成することができた。
【００９０】
本実施例では、コ−ティング膜を用いて屈折角θの調整を行なったが、コ−ティング膜を用いる代わりに液体を用いることも可能である。すなわち、ウェハを液体に浸して吸収調整光を照射し、屈折角θの調整を行なうことも可能である。吸収調整光に対する液体の屈折率がパタ−ン露光光に対するレジスト膜の屈折率に近い場合、レジスト膜と有機膜との界面のパタ−ン露光光の屈折角と、その液体と有機膜との界面での吸収調整光の屈折角がほぼ等しくなり、反射防止膜内での光干渉の制御がより精密に行なえる。液体としては水や油などを用いることができる。液体を用いたときの特長は、カバ−膜の塗布や除去といった工程が不要で、処理工程が簡便になることである。
【００９１】
（実施例１１）以下、本発明の工程を、図１７を用いて説明する。まず図１７（ａ）に示すように段差の形成されているＳｉウェハ２０１上に０.２μｍ 厚さのＷ膜２０２を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）２０３を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）に対し透明である。
【００９２】
次に図１７（ｂ）に示すようにＳＯＧ膜上にＳｉ膜２０４（遮光反射防止膜）をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。この Ｓｉ膜の膜厚は０.０２５μｍ とした。
【００９３】
この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は２.３，消衰係数は２.８であった。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光の透過率は３％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。
【００９４】
その後このＳｉ膜の上に膜厚０.０２５μｍのＳｉＮx膜２０５（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成した。ここでこのＳｉＮx 膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）がＳｉＮｘ膜２０５膜内で一様に２.３，消衰係数が０.６となるようにガス混合比を調整した。
【００９５】
この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。このＳｉＮx ／Ｓｉ二層膜が反射防止膜であり、この二層膜により露光光であるＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）０.０１％以下(エネルギー比）とほとんど無反射にすることができた。なお、この二層膜はスパッタ法によるので、アンモニアなどの化学増幅系レジストの特性を劣化させる成分を含まない。このため組み合わせられるレジストの選択範囲が広がる。これがスパッタ法を用いたときの利点である。
【００９６】
また、ここではＳｉ膜形成チャンバとＳｉＮx 膜形成チャンバが別のスパッタ装置を用いた。別チャンバとすることで所望のガス混合比が安定に得られた。しかし一つのチャンバでこの２種類の膜を形成することもできる。いうまでもないことであるが、チャンバを共有すると装置コストを下げることができる。
【００９７】
次に図１７（ｃ）に示すように上記ＳｉＮx 膜２０５上にレジスト膜２０６を塗布した。このレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８ ，消衰係数は０.０２である。その後図１７（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク２０７を介して露光光２０８をレジスト膜２０６に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないが、この露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよい。
【００９８】
次に図１７（ｅ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン２０６ａを形成した。その後図１７（ｆ）に示すようにレジストパターン２０６ａをマスクにＳｉＮｘ反射防止膜２０５及びＳｉ膜２０４をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン２０９を基板上に形成した。
【００９９】
本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。またこの反射防止膜を介してアライメントのためのパターン検出を行ったところ、十分なパターン検出信号が得られた。これはこの反射防止膜がＫｒＦエキシマレ−ザ光に対しては十分な遮光性を有するが、パターン検出光である５４０ｎｍより長い波長の光に対して透過率９５％以上が得られるためである。これがＳｉＮx ／Ｓｉ二層反射防止膜を用いたときの一つの特徴である。
【０１００】
ここではＳｉ膜の膜厚を０.０２５μｍ とした場合を示したがＳｉ膜はこの膜厚に限らずこれより厚ければよい。またＳｉＮx 膜の膜厚に対する反射率の変化を示した図１８から明らかなようにＳｉＮx 膜の膜厚を０.０１７から０.０３９μｍの範囲に制御することにより、従来反射防止膜以上の反射防止効果が得られる。
【０１０１】
（実施例１２）本発明の第１２の実施例を図１９を用いて説明する。まず図１９（ａ）に示すように段差の形成されているＳｉウェハ２２１上に０.３μｍ 厚さのＡｌ膜２２２（Ｓｉ２％含有）を被着し、さらにその上にＰＳＧ（燐添加ガラス）２２３を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＰＳＧの膜厚は薄い場所で０.３μｍ 、厚い場所では０.６μｍ であった。なお、ＰＳＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対し透明である。
【０１０２】
次に図１９（ｂ）に示すようにＰＳＧ膜上にＳｉＯxＮyＨz膜２２４をプラズマＣＶＤ法で形成した。ＳｉＯxＮyＨz膜成膜にはシランと亜酸化窒素の混合ガスを用い、ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数が１.８となるような混合ガス比を用いた。この時の屈折率（実部）は２.２ であった。膜厚は０.０２５μｍ とした。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光の透過率は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。
【０１０３】
その後この遮光膜２２４の上に膜厚０.０２７μｍのＳｉＯxＮyＨz膜２２５をプラズマＣＶＤ法で形成した。ＳｉＯxＮyＨz膜成膜には膜２２４と同様シランと亜酸化窒素の混合ガスを用いたが、この場合はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数が膜２２５中で一様に０.７となるような混合ガス比を用いた。この時の屈折率（実部）は２.１であった。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもかかわらず一様な膜厚で膜を被着することができ、膜厚コントロール性が高い。これがＣＶＤ法を用いたときの利点である。
【０１０４】
膜２２４と２２５からなる二層反射防止膜により、ＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率は場所によらず０.０２％ 以下（エネルギー比）とほとんど無反射にすることができた。
【０１０５】
次に図１９（ｃ）に示すように、上記ＳｉＯxＮyＨz膜２２５上にレジスト膜２２６を塗布した。ここで用いたレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は１.８ ，消衰係数は０.０２ である。その後図１９（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク２２７を介して露光光２２８をレジスト膜２２６に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないが、この露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１０６】
次に図１９（ｅ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン２２６ａを形成した。その後図１９（ｆ）に示すようにレジストパターン２２６ａをマスクにＳｉＯxＮyＨz反射防止膜２２４，２２５をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン２２９を基板上に形成した。
【０１０７】
本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５２μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数をいかに最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【０１０８】
（実施例１３）以下、本発明の実施例を工程図である図２０を用いて説明する。まず図２０（ａ）に示すようにＳｉウェハ２３１上に厚さ４.５ｎｍ の酸化膜２３２（ゲート酸化膜）を形成し、さらにその上に厚さ０.３μｍ のポリシリコン膜２３３を形成した。そしてリンをポリシリコンに拡散させてポリシリコンを導電膜とした。さらにその上に膜厚０.２μｍのＨＬＤ（High temperature Low pressure Decomposition）膜２３４を形成した。
【０１０９】
その後図２０（ｂ）に示すようにＨＬＤ膜２３４上に厚さ０.０２５ μｍのＳｉ膜２３５（遮光膜）を、Ｓｉをターゲットとし雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は２.３ ，消衰係数は２.８ であった。実施例１と同様この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光の透過率は３％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。遮光膜となるこのＳｉ膜はこれより厚くてもよかった。
【０１１０】
その後このＳｉ膜の上に膜厚０.０２５μｍ のＳｉＮx 膜２３６（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成した。ここでも実施例１１と同様にこのＳｉＮx 膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.３，消衰係数が０.６となるようにガス混合比を調整した。Ｓｉ膜２３５とＳｉＮｘ膜２３６の二層膜で反射防止膜となる。その後上記ＳｉＮx 膜２３６上にレジスト膜２３７を塗布形成した。このレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８，消衰係数は０.０２である。
【０１１１】
次に図２０（ｃ）に示すように、通常の方法でマスク２３８を介して露光光２３９をレジスト膜２３７に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１１２】
次に図２０（ｄ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン２３７ａを形成した。その後図２０（ｅ）に示すようにレジストパターン２３７ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜２３６，Ｓｉ膜２３５及びＨＬＤ膜２３４をエッチングして、ＳｉＮx パターン２３６ａ，Ｓｉパターン２３５ａ及びＨＬＤパターン２３４ａを形成した。その後図２０（ｆ）に示すようにレジストパターン２３７ａを通常の方法で除去した。
【０１１３】
その後図２０（ｇ）に示すようにＳｉＮx パターン２３６ａ，Ｓｉパターン２３５ａ及びＨＬＤパターン２３４ａをマスクにポリシリコン膜２３３をエッチングしてゲート配線パターン２３３ａを形成した。この時膜厚が薄くてかつポリシリコンとのエッチレート差が少ないＳｉ膜２３５ａ及びＳｉＮx 膜２３６ａはこのエッチングの際に同時に除去された。このように、特別の除去工程なしにこの反射防止膜を除去できることがこの材料を用いたときの一つの特長である。この特長はポリシリコンゲート配線膜の場合だけではなく、タングステンシリサイド膜，タングステンポリサイド膜あるいはポリシリコンを含めたそれらの積層膜を用いた場合にも得られる。
【０１１４】
本方法により０.２５μｍ 幅のゲート配線パターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【０１１５】
（実施例１４）実施例１１と同様に段差の形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を被着し、さらにその上にＳＯＧ(Spin on Glass）を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はｉ線（波長３６５ｎｍ）に対し透明である。
【０１１６】
次にＳＯＧ膜上にＳｉ膜(遮光反射防止膜)をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０２５μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）は４.６，消衰係数は２.７であった。この膜のｉ線の透過率は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。
【０１１７】
その後このＳｉ膜の上に膜厚０.０２９μｍのＳｉＮx膜（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成した。ここでこのＳｉＮx膜のｉ線に対する屈折率（実部）が２.８，消衰係数が０.４ となるようにガス混合比を調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。このＳｉＮx ／Ｓｉ二層膜からなる反射防止膜により、露光光であるｉ線の反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）０.２％ 以下（エネルギー比）とほとんど無反射にすることができた。
【０１１８】
次に上記ＳｉＮx 膜上にレジスト膜を塗布形成した。このレジスト膜のｉ線に対する屈折率（実部）は１.７，消衰係数は０.００である。その後通常の方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光としてｉ線を用いた。次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。
【０１１９】
その後レジストパターンをマスクにＳｉＮx 反射防止膜及びＳｉ膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。
【０１２０】
本反射防止法を用いて０.３５μｍ のパターンを形成したところ、５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１５％より改善することはできなかった。なおここではＳｉＮx膜の膜厚として０.０２９μｍの場合を示したが、膜厚を０.１μｍ と厚くできる場合にはその屈折率を２.６，消衰係数を０.２とすることにより、反射率を０.１％ とさらに小さくすることができた。
【０１２１】
（実施例１５）段差の形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を被着し、さらにその上にＨＬＤを１μｍ被着した基板を用意した。そしてＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）によってその表面を平坦にした。表面は平坦となったが、基板段差の影響でＨＬＤの膜厚は薄い場所で０.５μｍ，厚い場所で０.７５μｍある。なお、ＨＬＤ膜はｉ線（波長３６５ｎｍ）に対し透明である。
【０１２２】
次にＨＬＤ膜上にＳｉ膜(遮光反射防止膜)をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０２５μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）は４.６，消衰係数は２.７であった。この膜のｉ線の透過率は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。
【０１２３】
その後このＳｉ膜の上にＡＲＣであるＢＡＲＬ−ｉ（ヘキスト社商品名）を塗布し、通常の熱処理を行った。膜厚は０.０６μｍ とした。このＢＡＲＬ−ｉのｉ線に対する消衰係数は０.４１ であった。上層反射防止膜の消衰係数は下層反射防止膜の消衰係数より小さい。このＢＡＲＬ−ｉ／Ｓｉ二層膜からなる反射防止膜により、露光光であるｉ線の反射率は場所によらず１％以下（エネルギー比）とほとんど無反射にすることができた。
【０１２４】
次に上記ＢＡＲＬ−ｉ膜上にレジスト膜を塗布形成した。このレジスト膜のｉ線（波長３６５ｎｍ）に対する屈折率（実部）は１.７，消衰係数は０.００である。その後通常の方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光としてｉ線を用いた。次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。その後レジストパターンをマスクにＢＡＲＬ−ｉ膜及びＳｉ膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。
【０１２５】
本反射防止法を用いて０.４μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０６μｍ のＢＡＲＬ−ｉだけではその反射率は１６％あり、膜厚が０.０２５μｍ のＳｉ膜だけではその反射率を４０％にしかできなかった。すなわち従来の一層反射防止膜ではこの例のような反射防止効果は得られなかった。なお、この二層反射防止膜では、ＢＡＲＬ−ｉの膜厚が0.04μｍとさらに薄くても反射率は１０％以下になった。
【０１２６】
（実施例１６）以下、本発明の実施例を工程図である図２１を用いて説明する。まず図２１（ａ）に示すように段差の形成されているＳｉウェハ３１１上に０.２μｍ 厚さのＷ膜３１２を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）３１３を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長248ｎｍ）に対し透明である。
【０１２７】
次に図２１（ｂ）に示すようにＳＯＧ膜上にＳｉ膜３１４（反射膜）をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。Ｓｉ膜の膜厚は０.０２５μｍとした。なお、ここではＡｒとＮ2の混合ガスを用いたがＡｒに限るものではなく、他の不活性ガス、例えば、ＸｅやＫｒでもよい。膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は２.３、消衰係数は２.８であった。この膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光を９７％以上（エネルギ比）反射する反射膜である。その後、このＳｉ膜の上に膜厚０.０２５μｍのＳｉＮx膜３１５（干渉反射防止膜）を、Ｓｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成した。
【０１２８】
ここで、このＳｉＮx膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.３、消衰係数が０.６ となるようにガス混合比を調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。
【０１２９】
このＳｉＮx／Ｓｉ 二層膜からなる反射防止膜により、露光光であるＫｒＦエキシマレ−ザ光のレジスト膜に対する反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）０.０１％以下（エネルギ比）とほとんど無反射にすることができた。なお、ここではＳｉ膜形成チャンバとＳｉＮx 膜形成チャンバが別のスパッタ装置を用いた。別チャンバとすることで所望のガス混合比が安定に得られた。しかし一つのチャンバでこの２種類の膜を形成することもできる。このように、チャンバを共有すると装置コストを下げることができる。
【０１３０】
また本実施例では、Ｎ2 やＡｒガス雰囲気中で形成したスパッタ膜のため、膜中にアンモニア等酸触媒反応を利用した化学増幅系レジストと相互作用を起こす物質を含まない。１９９４年のプロシーディング オブ エスピーアイイー（Proceedings of SPIE ）第２１９５巻４２２から４４６頁で報告されているような、基板界面部で生じるレジストパターン形状異常等の不良が発生しにくいという特長があった。
【０１３１】
次に図２１（ｃ）に示すようにＳｉＮx 膜３１５上にレジスト膜３１６を塗布した。このレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８ 、消衰係数は０.０２ である。その後、図２１（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク３１７を介して露光光３１８をレジスト膜３１６に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１３２】
次に図２１（ｅ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン３１６ａを形成した。その後、図２１(ｆ)に示すようにレジストパターン３１６ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜３１５及びＳｉ膜３１４の２層膜からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン３１９を基板上に形成した。エッチング膜厚がＳｉＮx反射防止膜３１５とＳｉ膜３１４を合わせても０.０５μｍと薄いため、エッチング時の寸法シフトは認められなかった。
【０１３３】
本実施例の反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。またこの２層膜からなる反射防止膜を介してアライメントのためのパターン検出を行ったところ、十分なパターン検出信号が得られた。これはこの反射防止膜がＫｒＦエキシマレ−ザ光に対しては十分な遮光性を有するが、パターン検出光である５４０nmより長い波長の光に対して透過率９５％以上が得られるためである。これがＳｉＮx／Ｓｉ二層反射防止膜を用いたときの一つの特長である。
【０１３４】
ここではＳｉ膜の膜厚を０.０２５μｍ とした場合を示したがＳｉ膜はこの膜厚に限らずこれより厚ければよい。またＳｉＮx 膜の膜厚に対する反射率の変化を示した図２２から明らかなように、ＳｉＮx 膜の膜厚を０.０１７から０.０３９μｍの範囲に制御することにより、従来の反射防止膜以上の反射防止効果が得られる。
【０１３５】
（実施例１７）以下、本発明の実施例を工程図である図２６を用いて説明する。まず図２６（ａ）に示すように基板上に有機膜３５２を塗布し、熱処理を加えた。熱処理温度は１５０℃とした。塗布膜厚は平坦面上で０.１５μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０８μｍ、厚い場所では０.２３μｍであった。有機膜３５２としてはブリ−チングする膜であるメタクリル酸−メタクリル酸９−アントリルメチル共重合体を使った。基板としては段差の形成されているＳｉウェハ３５０上に０.２μｍ厚さのＷ膜３５１を被着したものを用いた。
【０１３６】
次に図２６（ｂ）に示すように上記有機膜３５２上にレジスト膜３５３を通常の工程で塗布し、露光前ベ−クを行なった。
【０１３７】
次に図２６（ｃ）に示すように通常の方法でマスク３５５を介して露光光３５６をレジスト膜３５３に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レンズやミラ−を介して露光してもよい。このとき露光光は有機膜３５２に達し、有機膜の露光された部分の表面側がブリ−チングして、露光光に対し表面が透明で底部に行くほど光吸収が大きくなる領域３５４が有機膜３５２に形成された。このことによって自動的に、表面側の吸収が低く、基板側で高いという吸収分布が有機膜内に形成されるので、この有機膜を反射防止膜として用いることができる。
【０１３８】
次に図２６（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジストパタ−ン３５３ａを形成した。
【０１３９】
その後図２６（ｅ）に示すようにレジストパタ−ン３５３ａをマスクに上記有機膜からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ン３５７を基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.２５μｍのパタ−ンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。
【０１４０】
一方、膜厚が０.１５μｍの市販のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精度は８％であった。ＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ンが倒れるという不良が発生した。
【０１４１】
この方法の特徴は、特別な処理を施すことなく、自動的に反射防止膜内に光吸収分布を持たせることが可能なことである。このため、この方法は工程の短縮、コストの低減に大きな効果がある。
【０１４２】
（実施例１８）以下、本発明の実施例を工程図である図２４を用いて説明する。まず図２４（ａ）に示すようにＳｉウェハ３４１上に厚さ４.５ｎｍ の酸化膜３４２（ゲート酸化膜）形成し、さらにその上に厚さ０.２μｍ のＷ膜３４３を形成した。さらにその上に膜厚０.２μｍのＨＬＤ(High temperature Low pressure Decomposition)膜３４４を形成した。その後、図２４（ｂ）に示すように、ＨＬＤ膜３４４上に厚さ０.０２μｍのＷ膜３４５（反射膜）を被着した。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は３.４０、消衰係数は２.８５であった。この膜は空気中においてＫｒＦエキシマレ−ザ光を５０％以上（エネルギ比）反射させる反射膜である。反射膜となるこのＷ膜はこれより厚くてもよかった。
【０１４３】
その後、このＷ膜の上に膜厚０.０２８μｍのＳｉＮx膜３４６(干渉反射防止膜)をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＲＦスパッタ法で形成し、Ｗ膜とＳｉＮｘ膜との２層膜からなる反射防止膜とした。このＳｉＮx膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.３、消衰係数が０.６となるようにガス混合比を調整した。その後、ＳｉＮx膜３４６上にレジスト膜３４７を塗布した。このレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８、消衰係数は０.０２である。
【０１４４】
次に、図２４（ｃ）に示すように、通常の方法でマスク３４８を介して露光光３４９をレジスト膜３４７に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.４５の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１４５】
次に図２４（ｄ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン３４７ａを形成した。その後、図２４(ｅ)に示すようにレジストパターン３４７ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜３４６，Ｗ反射膜３４５及びＨＬＤ膜３４４をエッチングして、ＳｉＮx ，Ｗ反射膜及びＨＬＤよりなるパターン３４１０を形成した。この時のエッチングレートの比はレジスト膜１に対して、ＳｉＮx 膜は３、Ｗ反射膜は１.３ 及びＨＬＤ膜は３であった。
【０１４６】
その後、図２４（ｆ）に示すようにレジストパターン３４７ａを通常の方法で除去した。その後、図２４（ｇ）に示すようにＳｉＮx 、Ｗ反射膜及びＨＬＤよりなるパターン３４１０をマスクにＷ膜３４３をＳＦ6 ガスを用いてエッチングしてゲート配線パターン３４３ａを形成した。この時のエッチングレートの比はＷ膜１に対して、ＳｉＮxは１.２、ＨＬＤ膜は１であった。従って膜厚が薄いＷ反射膜及びＳｉＮx 干渉性反射防止膜はこのエッチングの際に同時に除去された。ここではエッチング装置としてマイクロ波エッチング装置を用いた。但し、これは一実験条件であり、他の方法を用いてエッチングしてもよい。またここではエッチングガスとしてＳＦ6を用いた。但し、これは一実験条件であり、例えば、ＣＦ4，ＮＦ3等のガスを用いてエッチングしてもよい。
【０１４７】
特別の除去工程なしにこの反射防止膜を除去できることがこの材料を用いたときの一つの特長である。この特長はＷゲート配線膜の場合だけではなく、タングステンシリサイド膜，タングステンポリサイド膜あるいはポリシリコンを含めたそれらの積層膜を用いた場合にも得られる。本方法により０.２５μｍ 幅のゲート配線パターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が0.05μｍの従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【０１４８】
（実施例１９）ゲートが形成されている段差ウェハ上に厚さ０.３μｍ のＳＯＧ膜（層間絶縁及び平坦化膜）を形成し、さらにその上に厚さ０.４μｍ のＡｌ膜（Ｓｉ２％含有）を形成した。さらにその上に膜厚０.２μｍのＨＬＤ（High temperature Low pressure Decomposition)膜を形成した。その後、ＨＬＤ膜上に厚さ０.０４μｍＡｌ膜（反射膜）を被着した。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は０.１９、消衰係数は２.９４であった。この膜は空気中においてＫｒＦエキシマレ−ザ光を９０％以上（エネルギ比）反射させる反射膜である。反射膜となるこのＡｌ膜はこれより厚くてもよかった。
【０１４９】
その後、このＡｌ膜の上に膜厚０.０１９μｍのＳｉＯxＮyＨz膜をプラズマCVD法で形成した。ＳｉＯxＮyＨz膜の成膜には、シランと亜酸化窒素の混合ガスを用いた。この場合はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数が０.９ となるような混合ガス比を用いた。この時の屈折率（実部）は２.４８ であった。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもかかわらず一様な膜厚で膜を被着することができ、膜厚コントロール性が高い。これがＣＶＤ法を用いたときの利点である。
【０１５０】
その後、ＳｉＯxＮyＨz膜上にレジスト膜を塗布形成した。このレジストのＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８、消衰係数は０.０２である。次に通常の方法でマスクを介して露光光をレジストに照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。この露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但し、これは一実験条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用いてもよい。次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。
【０１５１】
その後、レジストパターンをマスクにＳｉＯxＮyＨz膜とＡｌ反射膜の２層膜からなる反射防止膜及びＨＬＤ膜をエッチングして、ＳｉＯxＮyＨz膜、Ａｌ膜及びＨＬＤ膜よりなるパターンを形成した。その後、レジストパターンを通常の方法で除去した。その後、ＳｉＯxＮyＨz膜、Ａｌ膜及びＨＬＤ膜よりなるパターンをマスクに０.４μｍのＡｌ膜をエッチングしてＡｌ配線パターンを形成した。この時、膜厚が薄いＡｌ反射膜及びＳｉＯxＮyＨz干渉性膜の２層膜からなる反射防止膜はこのエッチングの際に同時に除去された。特別の除去工程なしにこの反射防止膜を除去できることがこの材料を用いたときの一つの特長である。
【０１５２】
これらの反射防止の効果はＡｌ配線膜の場合だけではなく、Ｔｉ膜，Ｔａ膜あるいはＰｔ膜を用いた場合にも得られるが、Ａｌ膜は特にその材料自体の反射率が高いため、他の材料に比べて効果が大きい。本実施例の方法により０.２５μｍ 幅の配線パターンを形成したところ、５％の寸法精度が得られた。
【０１５３】
一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【０１５４】
（実施例２０）実施例１６と同様に段差の形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＡｌ膜を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）膜を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧ膜の膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍであった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ)に対し透明である。次にＳＯＧ膜上にＡｌ膜（反射膜）を被着した。このＡｌ膜の膜厚は０.０４１μｍ とした。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は０.１９、消衰係数は２.９４であった。この膜は空気中においてＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率が９０％以上（エネルギ比）の反射膜である。その後、このＡｌ膜の上に膜厚０.０１９μｍのＳｉＮx膜（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成し、Ａｌ膜とＳｉＮｘ膜の２層膜からなる反射防止膜とした。ここでこのＳｉＮx膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.４８、消衰係数が０.９となるようにガス混合比を調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。
【０１５５】
このＳｉＮx／Ａｌ 二層膜からなる反射防止膜により露光光であるＫｒＦエキシマレ−ザ光のレジスト膜に対する反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）０.０１％以下（エネルギ比）とほとんど無反射にすることができた。次にＳｉＮx 膜上にレジスト膜を塗布形成した。レジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８、消衰係数は０.０２である。その後、通常の方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。この露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但し、これは一実験条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１５６】
次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。その後、レジストパターンをマスクにＳｉＮx 反射防止膜及びＡｌ膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、Ａｌ膜の膜厚に対する反射率の変化を示した図２５から明らかなように、Ａｌ膜の膜厚が０.０４μｍ以上の場合、十分な反射防止効果が得られる。
【０１５７】
膜厚が０.０６μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。なお、Ａｌ反射膜の代わりにＰｔ膜を用いることもできた。
【０１５８】
（実施例２１）実施例１６と同様に段差の形成されているＳｉウェハ上に０.３μｍ 厚さのＷ膜（Ｓｉ２％含有）を被着し、さらにその上にＰＳＧ(燐添加ガラス)を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＰＳＧの膜厚は薄い場所で０.３μｍ 、厚い場所では０.６μｍ であった。なお、ＰＳＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対し透明である。次にＰＳＧ膜上にＷ膜を被着した。このＷ膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率(実部)は３.４、消衰係数が２.８５であった。膜厚は０.０２μｍとした。この膜の空気中におけるＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率は５０％以上（エネルギ比）であった。
【０１５９】
その後、この反射膜の上に膜厚０.０３４μｍ のＳｉＯxＮyＨz膜をプラズマＣＶＤ法で形成し、Ｗ膜とＳｉＯｘＮｙＨｚ膜の２層膜からなる反射防止膜とした。ＳｉＯxＮyＨz膜成膜にはシランと亜酸化窒素の混合ガスを用いて行った。この場合、ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数が０.６ となるような混合ガス比を用いた。この時の屈折率(実部)は２.０８ であった。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもかかわらず一様な膜厚で膜を被着することができ、膜厚コントロール性が高い。これがＣＶＤ法を用いたときの利点である。ＳｉＯxＮyＨz／Ｗ 二層膜からなる反射防止膜によりＫｒＦエキシマレ−ザ光のレジスト膜に対する反射率は場所によらず０.０１％ 以下（エネルギ比）とほとんど無反射にすることができた。
【０１６０】
次にＳｉＯxＮyＨz膜上にレジスト膜を塗布形成した。ここで用いたレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は１.８、消衰係数は０.０２である。その後、通常の方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光としてKrFエキシマレ−ザ光を用いた。この露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但し、これは一実験条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１６１】
次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。その後、レジストパターンをマスクにＳｉＯxＮyＨz膜とＷ膜とからなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５４μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数をいかに最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【０１６２】
（実施例２２）実施例１６と同様に段差の形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はｉ線（波長３６５ｎｍ）に対し透明である。次にＳＯＧ膜上にＳｉ膜（反射膜）をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０２５μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）は４.６、消衰係数は２.７であった。この膜の空気中におけるｉ線の反射率は５０％以上（エネルギ比）である。
【０１６３】
その後、このＳｉ膜の上に膜厚０.０２９μｍのＳｉＮx膜（干渉膜）をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成し、Ｓｉ膜とＳｉＮｘ膜の２層膜からなる反射防止膜とした。ここでＳｉＮx膜のｉ線に対する屈折率（実部）が２.８、消衰係数が０.４ となるようにガス混合比を調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。このＳｉＮx／Ｓｉ 二層膜からなる反射防止膜により露光光であるｉ線光のレジスト膜に対する反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）０.２％以下（エネルギ比）とほとんど無反射にすることができた。
【０１６４】
次にＳｉＮx 膜上にレジスト膜を塗布形成した。このレジスト膜のｉ線に対する屈折率（実部）は１.７、消衰係数は０.００である。その後、通常の方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光としてｉ線を用いた。次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。
【０１６５】
その後、レジストパターンをマスクにＳｉＮx 膜及びＳｉ膜からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.３５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１５％より改善することはできなかった。なおここではＳｉＮx膜の膜厚として０.０２９μｍ の場合を示したが、膜厚を０.１μｍと厚くできる場合にはその屈折率を２.６、消衰係数を０.２とすることにより、反射率を０.１％とさらに小さくすることができた。
【０１６６】
【発明の効果】
反射防止膜加工時のアスペクト比の問題なく、かつ透明膜が介在する基板、金属膜のような反射率の高い基板など種々な基板に対し極めて高い反射防止効果が得られる。本方法により微細で高精度なレジストパターンが形成できる。このため作る素子の歩留まりや信頼性が向上する。さらにロジックLSI などへ応用するとその高い寸法精度でゲートを作ることができ、その動作速度が上がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の工程を示す断面図。
【図２】従来法（干渉性反射防止法）の問題点を示す概念図。
【図３】従来法（ＡＲＣ法）の問題点を示す概念図。
【図４】本発明の反射防止膜の特徴を示す概念図。
【図５】本発明の反射防止膜中の光吸収特性を示す特性図。
【図６】本発明の反射防止膜中の光吸収特性を示す特性図。
【図７】本発明の第２の実施例の工程を示す断面図。
【図８】本発明の第３の実施例の工程を示す断面図。
【図９】本発明の第４の実施例の工程を示す断面図。
【図１０】本発明の第５の実施例の工程を示す断面図。
【図１１】実施例３における反射防止膜の光吸収の特性図。
【図１２】本発明の第６の実施例を示す工程図。
【図１３】本発明を実現する投影露光装置の構成を示す構成図。
【図１４】本発明の半導体素子の製造方法を示す断面図。
【図１５】本発明の半導体素子を構成する主なパタンの平面図。
【図１６】第１０の実施例の特徴を示す概念図。
【図１７】本発明の第１１の実施例を示す工程図。
【図１８】実施例１１における反射防止効果を示す特性図。
【図１９】本発明の第１２の実施例を示す工程図。
【図２０】本発明の第１３の実施例を示す工程図。
【図２１】本発明の第１６の実施例を示す工程図。
【図２２】実施例１６における反射防止効果を示す特性図。
【図２３】消衰係数と反射率との関係を示す図。
【図２４】本発明の第１８の実施例を示す工程図。
【図２５】実施例２０における反射防止効果を示す特性図。
【図２６】本発明の第１７の実施例を示す工程図。
【図２７】ＳｉＯｘＮｙＨｚ膜のｘやｙ及びＳｉＮｘのｘの変化に伴う屈折率と消衰係数の変化を示す図。
【図２８】反射率に対する寸法精度の一例を示す図。
【符号の説明】
１…基板、２…有機膜、３…ＨＣｌガス、４…レジスト、４ａ…レジストパターン、５…マスク、６…露光、７…反射防止膜加工を含んだレジストパターン、２０…反射防止膜、２１…段差部での反射防止膜の膜厚、２２…平坦部での反射防止膜の膜厚、３０…反射防止膜（ＡＲＣ膜）、３１…ＡＲＣ膜の膜厚、３２…ＡＲＣ膜の膜厚、３３…平坦部でのＡＲＣ膜の膜厚、３４…段差上部、３５…段差下部。４１…吸収調整光、４２…基板、４３…吸収勾配を持つ反射防止部、４４…一定の光吸収を持つ反射防止部、５１…反射防止膜の吸光特性、６１…段差上部に形成された反射防止膜の吸光特性、６２…段差下部に形成された反射防止膜の吸光特性、１１０…Ｓｉウェハ、１１１…Ａｌ膜、１１２…有機膜、１１３…全面露光光（吸収調整光）、１１４…透明化した層、１１５…レジスト、１１５ａ…レジストパタ−ン、１１６…マスク、１１７…露光光、１１８…反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ン、１７２…素子分離領域、１７３，１８２，１８７…ワード線、１７６，１８３，１８８…データ線、１８０…プレート電極、１７８，１８５，１９０…蓄積電極、５０８…投影レンズ、５１２…ＸＹステージ、５０１…光源、５０６…マスク、５０９…ウェーハ、２０１…Ｓｉウェハ、２０２…Ｗ、２０３…ＳＯＧ、２０４…Ｓｉ膜（下層反射防止膜）、２０５…ＳｉＮx 膜（上層反射防止膜）、２０６，２２６，２３７…レジスト、２０６ａ，２２６ａ，２３７ａ…レジストパターン、２０７，２２７，２３８…マスク、２０８，２２８，２３９…露光光、２０９，２２９…反射防止膜加工を含んだレジストパターン、２２１，２３１…Ｓｉウェハ、２２２…Ａｌ、２２３…ＰＳＧ、２２４，２２５…ＳｉＯxＮyＨz 膜、２３２…酸化膜、２３３…ポリシリコン、２３３ａ…ゲート配線パターン(ポリシリコンパターン)、２３４…ＨＬＤ膜、２３４ａ…ＨＬＤパターン、２３５…Ｓｉ膜、２３５ａ…Ｓｉパターン、２３６…ＳｉＮx 膜、２３６ａ…ＳｉＮx パターン、３１１…Ｓｉウェハ、３１２…Ｗ、３１３…ＳＯＧ、３１４…Ｓｉ膜（反射膜）、３１５…ＳｉＮx 膜（反射防止膜）、３１６…レジスト、３１６ａ…レジストパターン、３１７…マスク、３１８…露光光、３１９…レジストパターン。
【発明の属する技術分野】
本発明は、リソグラフィにより微細なパタ−ンを形成するに好適なパタ−ン形成方法及び半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＵＬＳＩ製造に要求される寸法精度や解像度を満たすために必要なリソグラフィの周辺技術として、基板からの露光光の反射を薄膜内光吸収や光干渉を利用して低減する反射防止技術がある。基板から露光光が反射すると感光性薄膜、例えばレジスト膜内で薄膜干渉を起こし、定在波と呼ばれるレジスト膜厚方向の露光むらと、多重干渉と呼ばれるレジスト膜厚変動に伴うパターン寸法変動が生じる。前者は解像度を、後者は寸法精度を低下させる。また基板凹凸で露光光が斜め方向やランダム方向に反射するハレーションにより、本来遮光されるべき領域が感光されて所望のパターンが形成できないという問題が生じる。これらの問題は基板からの反射光の強さに依存し、反射光を低減すればするほどこれらの問題は低減される。そこで基板からの反射光を低減する試みが盛んに検討されてきた。
【０００３】
反射防止法はその原理によって大きく二つに分類することができる。その一つは露光光を吸収する性質の強い、いわゆる吸光性膜を反射防止膜として用いる方法であり、もう一つの方法は光干渉を利用して反射防止を行う方法である。前者の代表として、レジストを塗布する前に吸光性有機膜を基板上に塗布しておくＡＲＣ（Anti−Reflective Coating）法がある。レジスト膜を透過して基板に向かう光は基板面で反射する前にこの吸光性有機膜に吸収されるため基板からレジスト膜に戻る反射光は低減される。後者の反射防止膜の例としてはＳｉやＴｉＮなどがある。ＷやＡｌ等の金属上にＳｉ，ＳｉＯxＮy：ＨやＴｉＮ等の反射防止膜を、レジスト膜／反射防止膜界面の反射光と、反射防止膜／基板界面からの反射光とがお互いに逆位相の関係になるような膜厚に被着して、反射光を低減する。従来はこれらの方法によって反射防止を行ってきた。
【０００４】
なお、ＡＲＣ法については１９９１年のプロシーディング オブ エスピーアイイー（Proceedings of SPIE ）１４６３巻第１６頁〜第２９頁および特開昭５９−９３４４８号公報に記載されている。また光干渉を利用した反射防止膜に関しては特開昭５９−６５４０号及び特開昭５７−１３０４８１号公報及び１９９４年のプロシーディング オブ エスピーアイイー（Proceedings of SPIE ）２１９７巻第７２２頁〜第７３２頁あるいは１９８２年のテクニカル ダイジェストオブ インターナショナル エレクトロン デバイス ミーティング（Technical Digests of International Electron Device Meeting ）第３９９頁〜第４０２頁にかけて記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の反射防止技術の問題点を光干渉を利用した反射防止技術と、光吸収を利用したＡＲＣ技術とに分けて以下に説明する。
【０００６】
光干渉を利用した反射防止法ではレジスト膜／反射防止膜界面の反射率と反射防止膜／基板界面の反射率を同じにして各界面からの反射光をキャンセルさせる必要がある。レジスト膜／反射防止膜界面からの反射光と、反射防止膜／基板界面からの反射光の位相を逆転させる必要から、反射防止膜の膜厚をどこの場所においてもある特定の一定値にする必要がある。段差のある基板上でこれを達成することは不可能に近い。これは、図２に示すように、たとえ均一に反射防止膜を被着できたとしても反射防止膜２０の段差部の膜厚２１は平坦部の膜厚２２より厚くなるためである。さらに基板表面層が酸化Ｓｉ膜のような透明膜である場合、酸化Ｓｉ膜下の反射性界面からの反射光と、レジスト膜／反射防止膜界面からの反射光との位相を逆転させなければならない。このためには酸化Ｓｉ膜を含めた精密な膜厚コントロ−ルを必要とするが、酸化Ｓｉ膜を段差基板上の層間膜として用いている場合、この膜厚コントロ−ルは不可能である。これは場所によって酸化Ｓｉ膜の膜厚が大きく異なるからである。このためこのような場合には光干渉性の反射防止膜で十分な反射防止を行なうことは不可能である。なお、同じ反射率にするため、反射防止膜材料の複素屈折率は基板材料（正確には基板材料の複素屈折率）に依存して最適化する必要がある、という問題もある。すなわち光干渉を利用した反射防止法では反射防止膜材料を基板材料毎に変える必要があり、汎用性に欠けるという問題もある。
【０００７】
ＡＲＣ法は塗布膜を使うため工程的に簡便であることと、汎用性に富む、すなわち基板材料に依存せず効果があるという利点を持つ。一方で、反射防止膜の膜厚が厚くなり、微細パタ−ン形成に適さないという問題点を持つ。基板に段差がある場合、段差上部では図３に示すように反射防止膜３０の段差上部での膜厚３１が段差下部の膜厚３２及び平坦部の膜厚３３より薄くなるため、段差上部のことを考慮して膜厚を厚く設定しておく必要がある。また平坦な基板上にリソグラフィを行なう場合でも厚膜にする必要がある。反射防止膜中での光吸収を大きくしつつその膜厚を薄くするには反射防止膜の吸光度を高めれば良いが、吸光度が高くなると反射防止膜とレジスト膜との界面での光反射率が高まり、結果的に十分な反射防止効果を得ることができない。特に吸光度を示す消衰係数が０.５を超えると急激に界面反射が大きくなる。したがって、十分な反射防止効果を得るには反射防止膜の膜厚を厚くする必要がある。しかし、厚膜の反射防止膜を用いると、微細パタ−ンではパタ−ン幅に対する膜厚の比、すなわちアスペクトが非常に大きくなり、反射防止膜の加工が非常に困難になるとともに、形成したパタ−ンが倒れ、不良となる。例えば０．２μｍパタ−ンを±５％の精度で形成しようとすると基板からの反射率を０.２３％以下（エネルギ−反射率）に抑える必要があるが、上述の吸光度と界面反射の関係からこの反射率にするには反射防止膜の膜厚を０.１５μｍ以上にする必要がある。パタ−ンに対するアスペクト比は０.７５である。さらに微細パタ−ンになると寸法精度もさらに高いものが要求され、それにともなって反射率もさらに下げなければならない。したがって反射防止膜の膜厚がさらに厚くなり、アスペクト比はさらに大きくなる。
【０００８】
本発明は従来技術の以上に示したような問題に鑑み創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、基板段差が大きい場合にも十分な反射防止効果が得られ、反射率の高い基板においても基板反射の影響を受けることなく、基板材料によらず汎用に使用でき、またアスペクト比等の制限により反射防止膜の厚さを厚くできない場合においても十分な反射防止効果を得て、寸法精度の高い微細なパタ−ンが形成できるレジストパタ−ン形成方法及びその際に用いる反射防止膜を提供しようとするものである。
【０００９】
なお、ここでは、レジスト膜内から基板側へ向かう光エネルギ−をＩ0、基板側からレジスト膜内に出てくる光エネルギ−をＩrとした時のＩr／Ｉ0（反射率）が１０％以下のものを反射防止膜と呼ぶ。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、次に示す３つの方法の何れかにより達成することができる。
【００１１】
第一の方法は、露光光の吸収率がレジスト膜面側に比べ基板面側の方で大きくなる反射防止膜を被加工基板上に形成するものである。
【００１２】
反射防止膜内において、露光光に対する光吸収率を変える方法としては以下の方法がある。
【００１３】
（１）光吸収性の高い膜を基板上に形成した後その膜の表面を液体あるいは気体の薬液に曝しかつその薬液をその膜中に拡散させ、薬液と反応した吸光成分を分解し、吸光度に分布を持たせる。
【００１４】
（２）光吸収性の高い膜を基板上に形成した後、レジスト膜を塗布形成するときに吸光性膜とレジスト膜とのミキシング層を発生させて、そのミキシング層に光吸収性の変化を持たせる。
【００１５】
（３）反射防止膜がＣＶＤ（Chemical Vapour Deposition）によって形成される膜で、この膜の成膜途中で成膜条件（ガス組成など）を変えることによって光吸収性を変える。
【００１６】
（４）反射防止膜がスパッタ法で形成される膜で、この膜の成膜途中で雰囲気ガス組成を変えることによって光吸収性を変える。
【００１７】
（５）熱により揮発する性質を持つ吸光剤を含んだ膜を基板上に形成した後、熱処理を加える。
【００１８】
（６）被加工基板上に、パタ−ン露光光を吸収する性質を持ち、かつある波長の光（吸収調整光）も吸収し、加えて吸収調整光に反応してパタ−ン露光光を吸収する性質が失われてゆく性質を持つ膜を形成し、その後面内全面に吸収調整光を照射し、該膜の表層部におけるパタ−ン露光光吸収率が深部より小さな反射防止膜を形成する。
【００１９】
（７）被加工基板上に、パタ−ン露光光を吸収する性質を持ち、かつある波長の光（吸収調整光）も吸収し、加えて吸収調整光後熱処理を加えるとパタ−ン露光光を吸収する性質が失われてゆく性質を持つ膜を形成し、面内全面に吸収調整光を照射する。その後熱処理を行って、該膜の表層部におけるパタ−ン露光光吸収率が深部より小さな反射防止膜を形成する。
【００２０】
第二の方法は、上層及び下層からなる二層反射膜を基板上に形成するものである。上層膜は露光光に対する干渉膜で、下層膜は上層膜に比べ露光光吸収率が高い遮光膜とする。ここで、当該膜の露光光に対する透過率がエネルギ−比で１０％以下のものを遮光膜と呼ぶ。
【００２１】
第三の方法は、上層及び下層からなる二層膜を基板上に形成し、上層膜は露光光に対する干渉膜で、下層膜は露光光を反射する膜とするものである。上層膜は一層膜とすることも、多層膜とすることもできる。ここで、空気中で露光光を５０％以上（エネルギ−比）反射するものを反射膜と呼ぶ。
【００２２】
従来法で反射防止膜の吸光度を上げても反射率が下がらないは、反射防止膜の吸光度上昇にともなって、反射防止膜とレジスト膜との界面の反射率が高まるためである。反射防止膜及びレジスト膜の複素屈折率をそれぞれｎ1−ｉｋ1，ｎ2−ｉｋ2とすると、反射防止膜を通過する光はexp（−４πｋ1ｄ／λ）で減衰するが、一方で（（ｎ1−ｎ2)2＋（ｋ1−ｋ2)2）／（（ｎ1＋ｎ2)2＋（ｋ1＋ｋ2)2）の反射がレジスト膜と基板との界面で発生する。吸光度を示すｋ1が大きくなると反射防止膜とレジスト膜との界面の反射が大きくなる。なお、ｄはレジストの膜厚で、λは露光の波長である。ｋ1，ｋ2はそれぞれの材料の消衰係数とも呼ぶ。
【００２３】
第１の方法において、反射防止膜の吸光率をその表面から徐々に変えることによって高い吸光度を得ながらもレジスト膜／反射防止膜界面の反射を防止して、高い反射防止効果を得るものである。すなわち、レジスト膜から反射防止膜にかけて消衰係数ｋを徐々に変えることによって、ｋが変わることによって生じる反射を低減する。ｋが変わるごとに反射が僅かながら生じるが、その反射面が少しずつずれるためその反射光の位相が少しずつ変わって打消し合う作用が働く。そのためトータルとしての反射は小さくなる。反射防止膜の消衰係数が大きくても界面の反射がこの理由によって小さくなるため、高い反射防止効果を得ることができる。反射防止膜の消衰係数を界面反射の制約なしに大きくできるので、この反射防止膜を用いると反射率の高い基板でも、また上層膜が透明膜である基板においても十分な反射防止が行える。
【００２４】
またこの界面反射防止には一種の干渉現象を利用しているが、干渉現象としては反射防止膜の上面側のある厚みの部分のみを利用しているので反射防止膜の膜厚が変化してもある厚さ以上であれば十分な反射防止効果を得ることができる。したがって基板段差の影響を受けることがない。しかも反射光の位相が徐々に変わるため平均化効果が働き、消衰係数分布の変化に対する反射率の変化は小さいものになる。このことによって、安定に反射防止を行うことができる。
【００２５】
一方、従来の干渉現象を利用した反射防止膜はレジスト膜／反射防止膜界面からの反射光と反射防止膜／基板界面からの反射光を干渉させるため、反射防止膜全体の膜厚が変化すると十分な反射光低減効果を得ることができず、基板段差の影響を大きく受けていた。なお、本反射防止膜において吸収率が変わる部分の膜厚は、その膜厚内の反射防止膜の平均的な屈折率（実部）をｎA ，露光の波長をλとすると、λ／４ｎA 以上確保することが望ましい。特にλ／４ｎA の奇数倍であることが望ましい。またｋを深さ方向にそって徐々に変える方法として、連続的に変える方法と少しずつステップ状に変える方法があるが、拡散現象やミキシング現象を利用する場合は連続的に変える方が工程的に容易である。
【００２６】
課題を解決するための手段のところで述べた（６）および（７）の方法では、パタ−ン露光光及びある光（吸収調整光と呼ぶことにする）を吸収する性質を持ち、かつ吸収調整光に反応してパタ−ン露光光を吸収する性質が失われてゆく反射防止膜を基板上に形成した後、面内全面に吸収調整光を照射する。吸収調整光は反射防止膜中で減衰し、吸収調整光進行方向に対してランバ−ト−ベ−ルの法則にしたがった減衰分布をその表面を起点に持つ。それと同時に、反射防止膜の表面を起点にパタ−ン露光光に対する吸収分布も生まれる。すなわち、図５の吸収特性曲線５１が示すように、表面の位置を０、反射防止膜の膜厚をｄとすると、表面側、すなわち位置０ではパタ−ン露光光の吸収が弱く、深さ方向に進むにつれて吸収が高まってゆく吸収の分布が反射防止膜の中に生まれる。この分布は表面側を起点とするため、図３に示すように基板に段差があって反射防止膜の膜厚が場所によって異なっても変わらない。すなわち段差上部の膜厚が薄い場所（図３の３４）と下部の膜厚の厚い場所（図３の３５）に対するパタ−ン露光光吸収分布は図６に示すようにほとんど変わらない。吸収調整光が透過する深さｄ0までの光吸収分布が変わらず、それより深い場所では一定の光吸収となる。ここで図６中のｄ1，ｄ2は反射防止膜の表面を０としたときの３４及び３５の場所における基板面の位置で、膜厚３１及び３２と同じ値である。正確には、膜厚方向に対して変わらないのではなく、光の進行方向に対して吸収分布が変わらない。例えば、基板段差の影響などを受けて反射防止膜表面がスロ−プを持つ場合、図４に示すように吸収調整光４１は反射防止膜の表面で屈折するため、その屈折方向に対し同じ吸収分布が得られる。ここで図４中の４２は段差を持つ基板、４３は吸光度（消衰係数）が変わった（吸収勾配を持つ）反射防止層の部分、４４は一定の吸光度を持つ反射防止層の部分である。パタ−ン露光光も反射防止膜界面で屈折するため、パタ−ン露光光に対して均一な吸収分布が得られ、段差に依存せず反射を低減できる。
【００２７】
このプロセスによってレジスト膜から反射防止膜にかけて消衰係数ｋを徐々に変えることができ、ｋが急激に変わることによって生ずる反射が低減する。ｋが変わるごとに反射が僅かながら生ずるが、その反射面が少しずつずれるためその反射光の位相が少しずつ変わって打消し合う作用が働く。そのためト−タルとしての反射は小さくなる。反射防止膜の消衰係数が大きくても界面の反射がこの理由によって小さくなるため、高い反射防止効果を得ることができる。反射防止膜の消衰係数を界面反射の制約なしに大きくできるので、この反射防止膜を用いると反射率の高い基板においても、また上層膜が透明膜である基板においても十分な反射防止が行なえる。またこの界面反射防止には一種の干渉現象を利用しているが、干渉現象としては反射防止膜の上面側のある厚みの部分をのみを利用しているので反射防止膜の膜厚が変化してもある厚さ以上であれば十分な反射防止効果を得ることができる。しかもその干渉効果として利用している厚みは上述のように光の進行方向に対し十分コントロ−ルされるので、反射防止率は高い。したがって基板段差の影響を受けることがない。一方、従来の干渉現象を利用した反射防止膜はレジスト膜／反射防止膜界面からの反射光と反射防止膜／基板界面界面からの反射光を干渉させるため、反射防止膜全体の膜厚が変化すると十分な反射光低減効果を得ることができず、基板段差の影響を大きく受けていた。なお、本反射防止膜において吸収率が変わる部分の膜厚（図４中の４３及び図６中の位置０からｄ0の範囲）は、その膜厚内の反射防止膜の平均的な屈折率（実部）をｎA，露光光の波長をλとすると、λ／４ｎA以上確保することが望ましい。特にλ／４ｎAの奇数倍であることが望ましい。
【００２８】
パタ−ン露光光を吸収する性質を持ち、かつ吸収調整光に反応してパタ−ン露光光を吸収する性質が失われてゆく反射防止膜は、光が当たるとともに透明になってゆくいわゆるブリ−チング特性を有する吸光剤を有機膜中に分散させることによって得ることができる。又は吸収調整光を吸収し、この光を吸収した後熱処理や薬品による化学処理を施すことによってパタ−ン露光光を吸収する性質を失う物質を有機膜中に加えた膜を用いることによって得ることができる。
【００２９】
第二の方法において、下層膜は露光光の吸収率が高いため基板から反射してくる光を遮断する。したがって反射率の高い基板、および透明膜が介在する基板においても十分な反射防止効果が得られる。この基板からの反射光の遮断は干渉でなく光吸収効果を利用しているため、基板材料によらない。しかし一般には、薄膜で基板からの反射光を十分遮断するような吸収膜を用いると、その反射防止膜の屈折率虚部（消衰係数）が高まり、レジスト膜／反射防止膜界面の反射率が高まって、十分な反射防止効果が得られない。本方法ではこの問題を上層の干渉膜で解決する。すなわちレジスト膜／上層反射防止膜界面からの反射光と、上層反射防止膜／下層反射防止膜界面からの反射光をお互いが打ち消すように（お互いの位相が逆転するような膜厚に上層膜厚を設定して）干渉させる。この上層反射防止膜による界面反射低減と、下層反射防止膜による基板からの反射光低減により、上記課題は解決される。
【００３０】
第三の方法において、反射防止膜は上層膜と下層膜からなるが、下層膜面で露光光を反射させることにより反射光の位相制御と強度制御が行える。すなわち、反射面が基板面ではなく下層膜面となるため、基板の光学定数や透明膜の有無に関わらず反射光は一定の位相と強度を持つ。そしてこの反射光を上層の干渉膜でカットする。すなわち、レジスト膜／上層反射防止膜界面からの反射光と、上層反射防止膜／下層反射防止膜界面からの反射光を互いが打ち消すように（互いの位相が逆転するような膜厚に上層膜厚を設定して）干渉させる。上層の干渉膜で反射光をカットできるのは反射光の位相と強度が一定にできたためであり、これは反射膜を導入したことにより達成される。反射防止を行うにあたって反射膜を導入したことに本発明の特徴がある。
【００３１】
図２８に反射率（振幅比）に対する線幅精度の一例を示す。なお、振幅反射率の自乗がエネルギ−反射率である。反射率を下げることにより、高精度の加工が可能となる。特に、反射率（振幅比）が０．２（エネルギ−比で４％）では約２５ｎｍの線幅精度が得られ、０．２５μｍ加工プロセスに適用できる。
【００３２】
特に、上層及び下層からなる二層膜を基板上に形成し、上層膜は露光光に対する干渉膜で、下層膜は露光光を反射するアルミニューム膜とすると有効である。上層膜は一層膜とすることも、多層膜とすることもできる。ここで、空気中で露光光を５０％以上（エネルギ−比）反射するものを反射膜と呼ぶ。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（実施例１）以下、本発明の実施例を工程図である図１を用いて説明する。まず図１（ａ）に示すように基板１上にニトロンを含む有機物を塗布し、有機膜２を形成した。塗布膜厚は０.２ μｍとした。ここで、この図には基板に段差が形成されていないが、段差があってもよい。次に図１(ｂ)に示すように上記有機膜２が形成された基板１をＨＣｌ含有ガス３中に曝した。ＨＣｌに曝している時間は２分とした。この処理によって塩化水素（ＨＣｌ）ガスは有機膜２中におよそ０.１５μｍの深さまで浸透した。ここで、界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎA はｉ線（波長３６５ｎｍ）の場合約０.０５μｍ であり、この実施例における深さはそのおよそ３倍（奇数倍）である。なお、有機膜２のｎA はおよそ１.６５ である。ＨＣｌが浸透した場所のニトロンにはそのＨＣｌ濃度に応じて環化反応が起り、ｉ線に対する吸光度が減少した。ＨＣｌの濃度は有機膜２の表面に多いので、有機膜２の表面の吸光率が小さく、深さ方向にそって連続的に吸光率が高まるｉ線用反射防止膜を基板上に形成することができた。
【００３４】
なお、ここではＨＣｌガスを用いた場合を示したが、ＨＣｌ水溶液を用いることもできる。この両者の違いの一つは有機膜に対する浸透深さであって、ガスの場合は深く、水溶液の場合は浅い。深さの設定によって使いわけることができる。例えば、ＡｒＦエキシマレ−ザ光（波長１９３ｎｍ）を露光光として用いる場合には、極微細パターン形成が求められ、従って反射防止膜も特に薄くする必要がある。このような場合には水溶液が有利である。
【００３５】
その後、図１（ｃ）に示すようにレジスト膜４を塗布，ベークし、通常の方法でマスク５を介して露光光６をレジスト膜４に照射した。ここでは露光光としてｉ線を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レンズやミラーを介して露光してもよい。次に図１（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジストパターン４ａを形成した。その後、図１（ｅ）に示すようにレジストパターン４ａをマスクに反射防止膜２’をエッチングして、反射防止膜２’の加工を含んだレジストパターン７を基板上に形成した。
【００３６】
本反射防止法を用いて形成したレジストパターンはＡＲＣ法等従来の反射防止法を用いた場合に比べ約１０％寸法精度が高かった。
【００３７】
本方法の特徴の一つは装置的に簡便でかつ除去し易い塗布有機膜を用いた方法であることと、ガスあるいは溶液の有機膜への拡散長を変えることにより吸収係数変化領域を制御でき、種々の露光方式に容易に適用できることである。
【００３８】
（実施例２）本発明の第２の実施例を図７を用いて説明する。まず図７（ａ）に示すように基板上に有機膜７２を塗布し、熱処理を加えた。熱処理温度は１００℃とし、塗布膜厚は平坦面上で０.０８μｍ としたが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０５μｍ、厚い場所では０.１５μｍであった。基板としては段差の形成されているＳｉウェハ７０上に０.２μｍ 厚さのＡｌ膜７１（Ｓｉ２％含有）を被着したものを用い、有機膜としてはノボラック樹脂を用いた。なお、ここでは基板に段差が形成されている場合を示すが、段差がなくてもよい。
【００３９】
次に図７（ｂ）に示すように上記有機膜７２上にレジスト膜７３を塗布した。レジストはＰＭＭＡ（Polymethylmethacrylate）を用い、塗布後に２００℃の熱処理を加えた。この時ＰＭＭＡとノボラック樹脂のミキシング層７４がレジスト膜７３と有機膜７２の界面に形成された。ミキシング層の厚さは約０.０３５μｍ であって、ＡｒＦエキシマレ−ザ光に対する界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎA と同じであった。基板に段差があり、有機膜７２の膜厚が場所によって変わっていたものの、このミキシング層の厚さは一定であった。
【００４０】
このミキシング層のレジスト膜面側はＰＭＭＡライクであり、有機膜面側はノボラックライクであった。ＰＭＭＡのＡｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数は0.018 であり、熱処理したノボラック樹脂のそれは約１である。ミキシング層の消衰係数は上面（レジスト膜面）側で約０.０２ 、下面（有機膜）側で約１でありその間連続的に消衰係数が変わっていた。その後、図７（ｃ）に示すように、通常の方法でマスク７５を介して露光光７６をレジスト膜７３に照射した。ここでは露光光としてＡｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。この時、有機膜７２とミキシング層７４との二層で反射防止膜として機能する。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レンズやミラーを介して露光してもよい。
【００４１】
次に図７（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジストパターン７３ａを形成した。その後、図７(ｅ)に示すようにレジストパターン７３ａをマスクに反射防止膜であるミキシング層７４と有機膜７２をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン７７を基板上に形成した。
【００４２】
本反射防止法を用いて０.１５μｍ のパターンを形成したところ１０％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０８μｍ のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度は２０％であった。ＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパターンが倒れるという不良が発生した。
【００４３】
なお、ミキシング層７４を用いたときのもう一つの利点はミキシング層７４が接着層の役割をし、パターン倒れ（剥がれ）をおこしにくいことである。
【００４４】
この方法のポイントはミキシング層７４を形成することである。ＰＭＭＡレジストに代わって、下記のように、他のレジストを用いることもできる。上記方法に従ってミキシング層７４を形成した後、ＤＵＶ照射及び現像によってＰＭＭＡレジストを除去した。その後通常の方法に従ってレジスト膜をミキシング層上に形成し、ベ−クした。その後露光及び現像を行なった。そしてミキシング層及び有機膜をエッチングして反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ンを形成した。
【００４５】
（実施例３）本発明の第３の実施例を図８を用いて説明する。まず図８（ａ）に示すように段差の形成されているＳｉウェハ８０上に０.３μｍ 厚さのＡｌ膜８１（Ｓｉ２％含有）を被着し、さらにその上にＰＳＧ(燐添加ガラス)膜８２を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＰＳＧ膜の膜厚は薄い場所で０.３μｍ、厚い場所では０.６μｍ であった。なお、ＰＳＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）に対し透明である。
【００４６】
次に図８（ｂ）に示すようにＰＳＧ膜上にSiOxNyHz膜８３をプラズマＣＶＤ法で形成した。SiOxNyHz膜成膜にはシランと亜酸化窒素の混合ガスを用い、成膜中に混合ガス比を変えた。SiOxNyHz膜の膜厚は０.０８μｍ とし、図１１に示すように最初ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対して消衰係数が１．５になるような混合ガス比で被着し、その後、混合ガス比を徐々に変え、レジスト表面側の消衰係数が０.０２となるように被着した。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもかかわらず一様な膜厚で膜を被着することができた。これがＣＶＤ法を用いたときの利点である。直線的に消衰係数を変えることによって光吸収による基板からの反射光低減と、消衰係数の差によって生じる光反射のバランスがとれ、膜厚が薄いにもかかわらず反射を十分低減できた。また後で述べるように、本実施例ではレジスト膜側界面の反射防止膜の消衰係数をレジストの消衰係数と同じにした。このことによりレジスト膜界面での反射を十分に抑えることができた。この界面での消衰係数の差が大きいと、この界面での反射が大きくなる。
【００４７】
次に図８（ｃ）に示すようにSiOxNyHz膜８３からなる反射防止膜上にレジスト膜８４塗布した。レジストはXP89131(シップレー商品名）を用いた。このレジストのＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数は０.０２ であり、SiOxNyHz膜表面の消衰係数と等しかった。その後、図８（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク８５を介して露光８６をレジスト膜８４に照射した。ここでは露光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばマスクと基板とを数ミクロンに近接させて行うプロキシミティ露光などを用いてもよい。
【００４８】
次に図８（ｅ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン８４ａを形成した。その後、図８(ｆ)に示すようにレジストパターン８４ａをマスクにSiOxNyHz反射防止膜８３をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン８７を基板上に形成した。
【００４９】
本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０８μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜及び従来のＡＲＣ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数をいかに最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【００５０】
本実施例では基板界面側最下部で消衰係数が１．５になるように反射防止膜を被着した。但しこの消衰係数は１．５に限るものではなく、図２３に示すように消衰係数が０．６以上で反射防止効果が強くなり、特に１以上２以下でその効果は顕在化する。１以上の場合は反射防止膜および基板構造、材料依存性も小さいという特長を持つ。消衰係数が１のときは膜厚が５０ｎｍ以上あればその反射率は振幅比でいって０．１以下、エネルギ−比でいって１％以下になる。
【００５１】
また、本実施例の下置き反射防止膜と、レジスト膜上面に干渉膜を形成し寸法精度を向上させるいわゆる上面反射と組み合わせると寸法精度は更に向上する。
【００５２】
（実施例４）本発明の第４の実施例を図９を用いて説明する。まず図９（ａ）に示すように段差の形成されているＳｉウェハ９０上に０.２μｍ 厚さのＷ膜９１を被着し、さらにその上にＳＯＧ(Spin on Glass）膜９２を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ、厚い場所では０.５μｍであった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）に対し透明である。
【００５３】
次に図９（ｂ）に示すようにＳＯＧ膜上にＳｉＮｘ膜９３を、Ｓｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとＮ2 の混合ガスとしたＤＣスパッタ法で形成した。SiNx膜の膜厚は０.０７μｍとし、最初の０.０４２μｍ（図９の９３ａ）をＫｒＦエキシマレ−ザ光に対して消衰係数が２.８ になるような混合ガス比で被着し、その後、混合ガス比を徐々に変え、残りの０.０２８μｍ(図９の９３ｂ）を被着した。この残りの０.０２８μｍの被着においては、消衰係数が２.８からはじまって、最後にそれが０.０２ になるよう消衰係数分布を持つようにした。この膜はスパッタ法によるので装置内発塵等が少なく、低欠陥な膜となった。これがスパッタ法を用いたときの利点である。
【００５４】
このＳｉＮｘ膜の平均的な屈折率（実部）はＫｒＦエキシマレ−ザ光の場合２.２ であった。したがってこの光に対する界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎA は約０.０２８μｍ であって、ＳｉＮｘ膜の消衰係数の変化している部分の膜厚とほぼ等しい。
【００５５】
次に図９（ｃ）に示すように上記ＳｉＮｘ膜９３（９３ａと９３ｂ）からなる反射防止膜上にレジスト膜９４塗布した。レジストとしてはXP89131(シップレー商品名）を用いた。このレジストのＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数は０.０２ であり、ＳｉＮｘ膜表面の消衰係数と等しかった。
【００５６】
その後、図９（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク９５を介して露光光９６をレジスト膜９４に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよい。次に図９（ｅ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン９４ａを形成した。その後、図９（ｆ）に示すようにレジストパターン９４ａをマスクにＳｉＮｘ反射防止膜９３をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン９７を基板上に形成した。
【００５７】
本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０７μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜及び従来のＡＲＣ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【００５８】
実施例３と実施例４から分かるように、ＳｉＯｘＮｙＨｚにおけるｘとｙを、またＳｉＮｘにおけるｘを変えることにより、ＫｒＦエキシマレ−ザ光やｉ線光に対して屈折率（実部）と消衰係数の両者を変えることができる。ｘとｙの変化を、ＣＶＤ法で形成されたＳｉＯｘＮｙＨｚ膜とスパッタで形成されたＳｉＮｘ膜もついて図２７に示す。一般に、シリコンリッチな膜は高い消衰係数を有している。ｚが０．０２未満の時、屈折率はｚの変化に対して影響が少ない。
【００５９】
（実施例５）本発明の実施例を工程図である図１０を用いて説明する。まず図１０（ａ）に示すように基板１０１上に反射防止膜となる有機膜１０２を塗布した。塗布膜厚は０.１ μｍとした。この有機膜はノボラック樹脂にアントラセンを吸光剤として加えたものである。ここで、この図には基板に段差が形成されていないが、段差があってもよい。有機膜１０２を塗布後１００℃の熱処理を加えた。この熱処理により有機膜表面付近に存在するアントラセンは揮発し、吸光剤の分布が生じた。すなわち、基板面側では吸光剤が多く、表面側では吸光剤が少なくなった。
【００６０】
次に図１０（ｂ）に示すように吸光剤の分布が生じた有機膜１０２’が形成された基板１０１上に水溶性レジスト膜１０３を塗布した。その後、図１０（ｃ）に示すように通常の方法でマスク１０４を介して露光光１０５をレジスト膜１０３に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレーザ光を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レンズやミラーを介して露光してもよい。次に図１０（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジストパターン１０３ａを形成した。その後、図１０（ｅ）に示すようにレジストパターン１０３ａをマスクに反射防止膜１０２’をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン１０６を基板上に形成した。
【００６１】
本反射防止法を用いて形成したレジストパターンはＡＲＣ法等従来の反射防止法を用いた場合に比べ約１０％寸法精度が高かった。
【００６２】
なお、ここで吸光剤として用いたアントラセンに代えてアントラセン誘導体を用いることもできる。すなわち結合基を水素に代えて、メチル基，メトキシ基，エチル基、或いは塩素などに代えることもできる。この場合揮発し易さが結合基によって変わるため、結合基を代えることによって有機膜やレジスト膜の熱処理条件に幅を持たせることが可能となる。
【００６３】
本方法の特徴の一つは装置的に簡便な塗布機とベーク炉で最適な反射防止膜が得られることである。
【００６４】
（実施例６）以下、本発明の実施例を工程図である図１２を用いて説明する。まず図１２（ａ）に示すように基板上に有機膜１１２を塗布し、熱処理を加えた。熱処理温度は１００℃とした。塗布膜厚は平坦面上で０.１μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０６μｍ、厚い場所では０.１８μｍであった。界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎAは、パタ−ン露光光としてｉ線（波長３６５ｎｍ）を用いたため、約０.０５μｍであり、有機膜の膜厚より薄い。有機膜１１２としてはブリ−チングする吸光剤であるニトロンを使った。基板としては段差の形成されているＳｉウェハ１１０上に０.２μｍ厚さのＡｌ膜１１１（Ｓｉ２％含有）を被着したものを用いた。
【００６５】
次に図１２（ｂ）に示すようにウェハ全面にｉ線１１３を照射した。この全面露光光（吸収調整光）１１３によって有機膜１１２に表面側が透明で、厚み方向に進むほど吸光度が増す吸光度分布を持つ層１１４が形成された。吸収調整光としてｉ線を用いたのはここで用いた吸光材の特性によるもので、材料が変わればそれに合わせて全面露光光の波長を変えることはいうまでもない。全面露光光１１３と後で述べるパタ−ン露光光１１７の光の波長が一致したのはこの吸光剤を用いたためであり、吸光剤が変わればそれに伴って全面露光光の波長も、またパタ−ン露光光の波長も変わるのはいうまでもない。
【００６６】
次に図１２（ｃ）に示すように表面側に光吸収分布を持つ層１１４のある上記有機膜１１２上にレジスト膜１１５を塗布して形成後、通常の方法でマスク１１６を介して露光光１１７をレジスト膜１１５に照射した。前述のようにここでは露光光としてｉ線を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レンズやミラ−を介して露光してもよい。その場合の装置構成を図１３に示す。
【００６７】
図１３の光源５０１から発する光は、フライアイレンズ５０２、コンデンサレンズ５０３、５０５及びミラーを介してマスク５０６を照明する。マスク５０６上には異物付着によるパタン転写不良を防止するためのペリクル５０７が設けられている。マスク５０６上に描かれたマスクパタンは、投影レンズ５０８を介して試料基板であるウエハ５０９上に投影される。なお、マスク５０６はマスク位置制御手段５１７で制御されたマスクステージ５１８上に載置され、その中心と投影レンズ５０８の光軸とは正確に位置合わせがなされている。ウエハ５０９は、試料台５１０上に真空吸着されている。試料台５１０は、投影レンズ５０８の光軸方向すなわちＺ方向に移動可能なＺステージ５１１上に載置され、さらにＸＹステージ５１２上に搭載されている。Ｚステージ５１１及びＸＹステージ５１２は、主制御系５１９からの制御命令に応じてそれぞれの駆動手段５１３、５１４によって駆動されるので、所望の露光位置に移動可能である。その位置はＺステージ５１１に固定されたミラー５１６の位置として、レーザ測長機５１５で正確にモニタされている。
【００６８】
また、ウエハ５０９の表面位置は、検出光発生部５２０、検出光５２３、受光部５２１から構成される焦点位置検出手段で計測される。次に図１２（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジストパタ−ン１１５ａを形成した。
【００６９】
その後図１２（ｅ）に示すようにレジストパタ−ン１１５ａをマスクに層１１４を含む有機膜１１２からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ン１１８を基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.３５μｍのパタ−ンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.１μｍの市販のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精度は１０％であった。従来のＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ンが倒れるという不良が発生した。
【００７０】
（実施例７）以下、本発明の第７の実施例を説明する。まず実施例６と同様に基板上に有機膜を塗布し、熱処理を加えた。熱処理温度は１００℃とした。塗布膜厚は平坦面上で０.１μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０６μｍ、厚い場所では０.１８μｍであった。界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎAは、パタ−ン露光光としてｈ線（波長４０５ｎｍ）を用いたため、約０.０６μｍであり、有機膜の膜厚より薄い。有機膜としてはブリ−チングする吸光剤であるニトロンを使った。基板としては段差の形成されているＳｉウェハ上に５ｎｍの厚さの酸化膜、０.１５μｍ厚さのポリシリコン膜および０.２μｍ厚さの酸化膜を順次積層したものを用いた。酸化膜の厚さは図２で説明したように段差の影響を受けて場所によって変わっている。
【００７１】
次にウェハ全面にｉ線を照射した。この全面露光光（吸収調整光）によって有機膜の表面側に表面が透明で、厚み方向に進むほど吸光度が増す吸光度分布を持つ層が形成された。その後このウェハを酸雰囲気に曝した。ここでは塩化水素ガス雰囲気に曝し表面が改質された有機膜からなる反射防止膜を形成した。この処理を行うことによって、ニトロンは光照射によってブリ−チングしない物質に変わる。すなわち、吸収調整光によって有機膜をブリ−チングさせて膜の吸光度分布をつくったあと、酸雰囲気処理によってこの吸光度分布を定着させ、その後行われるパタ−ン露光光に対して吸光度分布が変わらない膜にした。
【００７２】
次に上記有機膜上にレジスト膜を塗布して形成後、通常の方法でマスクを介してパタ−ン露光光をレジスト膜に照射した。前述のようにここではパタ−ン露光光としてｈ線を用いた。
【００７３】
その後レジストパタ−ンをマスクに上記反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.４μｍのパタ−ンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.１μｍの市販のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精度は１０％であった。従来のＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ンが倒れるという不良が発生した。
【００７４】
本実施例では、有機膜としてニトロンを用いたが、ニトロンに代えてジアゾナフトキノンを吸光剤に用い、それにベ−スポリマを加えた有機膜を用いることもできる。またジアゾニウム塩とフェノ−ルの混合物を有機膜に用い、ブリ−チング特性の定着ガスとしてアルカリ蒸気、例えばアンモニアガスなどを用いることもできる。
【００７５】
（実施例８）以下、本発明の第８の実施例を説明する。まず基板上に有機膜を塗布形成し、熱処理を加えた。熱処理温度は１００℃とした。塗布膜厚は平坦面上で０.０８μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０５μｍ、厚い場所では０.１５μｍであった。界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎAは、パタ−ン露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）を用いたため、約０.０３５μｍであり、有機膜の膜厚より薄い。有機膜としてはノボラック樹脂にインデンビスアジドを添加したものを使った。ただしインデンビスアジドに限らず他の芳香族アジドを用いることもできる。基板としては段差の形成されているＳｉウェハ上に膜厚１０ｎｍの酸化膜、０.１μｍ厚さのタングステンポリサイド膜、さらにその上に０.１５μｍ膜厚の酸化膜を被着したものを用いた。
【００７６】
次にウェハ全面に波長３０８ｎｍの光を照射した。その後２５０℃の熱処理を行った。インデンビスアジドは３０８ｎｍの光を吸収し、表面側からこの光と反応したインデンビスアジドの分布ができる。反応を起こさなかったインデンビスアジドはその後の熱処理によって２４８ｎｍの光に対する強い吸収特性を示す。したがって熱処理後は、２４８ｎｍの光を底部側は強く、表面側はレジスト膜程度に吸収する膜が形成できた。
【００７７】
次に上記有機膜上にレジスト膜を塗布により形成後、通常の方法でマスクを介してパタ−ン露光光をレジスト膜に照射した。前述のようにここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。次に通常の方法に従って現像を行って、レジストパタ−ンを形成した。その後そのレジストパタ−ンをマスクに改質した上記有機膜からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.２５μｍのパタ−ンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。
【００７８】
一方、膜厚が０.１μｍの市販のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精度は８％であった。従来のＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ンが倒れるという不良が発生した。本技術を用いてロジックＬＳＩのゲ−トを形成したところ寸法精度５％が得られ、高速動作のロジックＬＳＩを作製することができた。
【００７９】
（実施例９）次に第９の実施例として、本発明のレジストパタ−ン形成方法を使って半導体メモリ素子を作製した。図１４に素子の製造の主な工程を示す断面図である。図１４（ａ）に示すように、Ｐ型のＳｉ半導体１７１を基板に用い、その表面に公知の素子分離技術を用い素子分離領域１７２を形成する。
【００８０】
次に、例えば厚さ１５０ｎｍの多結晶Ｓｉ膜と厚さ２００ｎｍのＳｉＯ2膜を積層した構造を形成する（この多結晶Ｓｉ膜はワード線１７３として機能する）。さらに化学気相成長法を用いて例えば１５０ｎｍのＳｉＯ2を被着し、異方的に加工してワード線の側壁にＳｉＯ2のサイドスペーサ１７４を形成する。
【００８１】
次に、通常の方法でｎ拡散層１７５を形成する。次に図１４（ｂ）に示すように、通常の工程を経て多結晶Ｓｉ又は高融点金属シリサイド、あるいはこれらの積層膜などから成るデータ線１７６を形成する。
【００８２】
次に図１４（ｃ）に示すように、通常の工程を経て多結晶Ｓｉからなる蓄積電極１７８を形成する。その後、Ｔａ2Ｏ5、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2、強誘電体、あるいはこれらの複合膜などを被着し、キャパシタ用絶縁膜１７９を形成する。ひきつづき多結晶Ｓｉ、高融点金属、高融点金属シリサイド、あるいはＡｌ、Ｃｕ等の低抵抗な導体を被着しプレート電極１８０を形成する。
【００８３】
次に図１４（ｄ）に示すように、通常の工程を経て配線１８１を形成する。次に通常の配線層形成工程やパッシベーション工程を経てメモリ素子を作製した。なを、ここでは、代表的な製造工程のみを説明したが、これ以外は通常の素子製造工程を用いた。また、各工程の順番が前後しても本発明は適用できる。
【００８４】
上記素子製造工程におけるリソグラフィ工程ではほとんどの工程に実施例６で示した反射防止法を適用したが、たとえば、反射光による寸法精度の低下が問題にならない工程には本発明は必ずしも適用する必要は無い。パッシベーション工程での導通孔形成工程や、パタンが大きなイオン打ち込みマスク形成用のパタン形成工程には本発明は適用しなかった。
【００８５】
またワ−ド線１７３の形成に後述の実施例１３の反射防止法を用いると反射防止膜が自動的に除去されるので肯定的にも有利である。なお、ここでは実施例６と１３について述べたが、他の方法を用いてもよい。
【００８６】
次に、リソグラフィで形成したパタンについて説明する。図１５は製造したメモリ素子を構成する代表的なパタンのメモリ部のパタン配置を示す。図１５（ａ）は作製した第１の素子のパタンの一例を示す。１８２がワード線、１８３がデータ線、１８４がアクティブ領域、１８５が蓄積電極、１８６が電極取り出し孔のパタンである。リソグラフィ工程の中から微細パタンの解像が必要な工程に本発明を用いた。図１５（ａ）に示したパタンではすべてのパタンの形成に本発明を用いた。また、図１５（ｂ）は作製した第２の素子のパタンの一例を示す。１８７がワード線、１８８がデータ線、１８９がアクティブ領域、１９０が蓄積電極、１９１が電極取り出し孔のパタンである。この例においても、ここに示したパタンすべての形成に本発明を用いた。ここに示したパタン形成以外でも最小設計ルールを用いている工程では本発明を用いた。
【００８７】
本発明を用いて作製した素子の特性は、従来法を用いて作製した素子の特性と比較すると特性が良好であった。具体的にはワード線の線幅のばらつきが小さいことから、データの読みだしスピードが速く特性が安定している。蓄積電極の面積のばらつきが小さいことからデータの保持特性が安定している。等の特性の改善が実現できた。また、素子の良品取得歩留まりも従来法では４０％以下であったのが、７０％以上に向上できた。明らかな改善効果が得られた。
【００８８】
本実施例ではメモリＬＳＩについて示したが、ロジックＬＳＩでも動作速度の安定及び向上がはかれ、良品歩留まりも向上した。その最大の理由はゲ−ト寸法制御性向上である。
【００８９】
（実施例１０）実施例８において有機膜に吸収調整光を照射する前に、図１６に示すように有機膜１９２上に屈折率がレジスト膜とほぼ同じでかつ吸収調整光に対して透明な膜１９３をコ−ティングした。ここではそのコ−ティング膜としてポリビニルピロリドンを用いた。このコ−ティング膜を通して吸収調整光１９４を上記有機膜に照射した。この光照射後、コ−ティング膜を除去し、レジスト塗布以降実施例８と同様の処理を行なってレジストパタ−ンを形成した。ポリビニルピロリドンの除去は水洗によって行なった。有機膜として非水溶性の膜を用いた場合、この水洗は該有機膜に変質や膜べりといったダメ−ジを与えない。この工程により、コ−ティング膜１９３と有機膜１９２の界面での吸収調整光の屈折角θはレジスト膜と有機膜との界面でのパタ−ン露光光の屈折角と一致する。すなわち、基板段差が大きい場合にもこの工程により反射防止層内の光吸収分布をパタ−ン露光の進行方向に沿って同じにすることができ、反射防止層内での光干渉のコントロ−ルがより精密に行え、反射がより小さくなる。本実施例では基板段差を実施例８に比べて０.１μｍ大きくしたが、段差が大きくなったにもかかわらず０.３５μｍパタ−ンを４.５％の精度で形成することができた。
【００９０】
本実施例では、コ−ティング膜を用いて屈折角θの調整を行なったが、コ−ティング膜を用いる代わりに液体を用いることも可能である。すなわち、ウェハを液体に浸して吸収調整光を照射し、屈折角θの調整を行なうことも可能である。吸収調整光に対する液体の屈折率がパタ−ン露光光に対するレジスト膜の屈折率に近い場合、レジスト膜と有機膜との界面のパタ−ン露光光の屈折角と、その液体と有機膜との界面での吸収調整光の屈折角がほぼ等しくなり、反射防止膜内での光干渉の制御がより精密に行なえる。液体としては水や油などを用いることができる。液体を用いたときの特長は、カバ−膜の塗布や除去といった工程が不要で、処理工程が簡便になることである。
【００９１】
（実施例１１）以下、本発明の工程を、図１７を用いて説明する。まず図１７（ａ）に示すように段差の形成されているＳｉウェハ２０１上に０.２μｍ 厚さのＷ膜２０２を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）２０３を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）に対し透明である。
【００９２】
次に図１７（ｂ）に示すようにＳＯＧ膜上にＳｉ膜２０４（遮光反射防止膜）をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。この Ｓｉ膜の膜厚は０.０２５μｍ とした。
【００９３】
この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は２.３，消衰係数は２.８であった。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光の透過率は３％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。
【００９４】
その後このＳｉ膜の上に膜厚０.０２５μｍのＳｉＮx膜２０５（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成した。ここでこのＳｉＮx 膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）がＳｉＮｘ膜２０５膜内で一様に２.３，消衰係数が０.６となるようにガス混合比を調整した。
【００９５】
この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。このＳｉＮx ／Ｓｉ二層膜が反射防止膜であり、この二層膜により露光光であるＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）０.０１％以下(エネルギー比）とほとんど無反射にすることができた。なお、この二層膜はスパッタ法によるので、アンモニアなどの化学増幅系レジストの特性を劣化させる成分を含まない。このため組み合わせられるレジストの選択範囲が広がる。これがスパッタ法を用いたときの利点である。
【００９６】
また、ここではＳｉ膜形成チャンバとＳｉＮx 膜形成チャンバが別のスパッタ装置を用いた。別チャンバとすることで所望のガス混合比が安定に得られた。しかし一つのチャンバでこの２種類の膜を形成することもできる。いうまでもないことであるが、チャンバを共有すると装置コストを下げることができる。
【００９７】
次に図１７（ｃ）に示すように上記ＳｉＮx 膜２０５上にレジスト膜２０６を塗布した。このレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８ ，消衰係数は０.０２である。その後図１７（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク２０７を介して露光光２０８をレジスト膜２０６に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないが、この露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよい。
【００９８】
次に図１７（ｅ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン２０６ａを形成した。その後図１７（ｆ）に示すようにレジストパターン２０６ａをマスクにＳｉＮｘ反射防止膜２０５及びＳｉ膜２０４をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン２０９を基板上に形成した。
【００９９】
本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。またこの反射防止膜を介してアライメントのためのパターン検出を行ったところ、十分なパターン検出信号が得られた。これはこの反射防止膜がＫｒＦエキシマレ−ザ光に対しては十分な遮光性を有するが、パターン検出光である５４０ｎｍより長い波長の光に対して透過率９５％以上が得られるためである。これがＳｉＮx ／Ｓｉ二層反射防止膜を用いたときの一つの特徴である。
【０１００】
ここではＳｉ膜の膜厚を０.０２５μｍ とした場合を示したがＳｉ膜はこの膜厚に限らずこれより厚ければよい。またＳｉＮx 膜の膜厚に対する反射率の変化を示した図１８から明らかなようにＳｉＮx 膜の膜厚を０.０１７から０.０３９μｍの範囲に制御することにより、従来反射防止膜以上の反射防止効果が得られる。
【０１０１】
（実施例１２）本発明の第１２の実施例を図１９を用いて説明する。まず図１９（ａ）に示すように段差の形成されているＳｉウェハ２２１上に０.３μｍ 厚さのＡｌ膜２２２（Ｓｉ２％含有）を被着し、さらにその上にＰＳＧ（燐添加ガラス）２２３を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＰＳＧの膜厚は薄い場所で０.３μｍ 、厚い場所では０.６μｍ であった。なお、ＰＳＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対し透明である。
【０１０２】
次に図１９（ｂ）に示すようにＰＳＧ膜上にＳｉＯxＮyＨz膜２２４をプラズマＣＶＤ法で形成した。ＳｉＯxＮyＨz膜成膜にはシランと亜酸化窒素の混合ガスを用い、ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数が１.８となるような混合ガス比を用いた。この時の屈折率（実部）は２.２ であった。膜厚は０.０２５μｍ とした。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光の透過率は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。
【０１０３】
その後この遮光膜２２４の上に膜厚０.０２７μｍのＳｉＯxＮyＨz膜２２５をプラズマＣＶＤ法で形成した。ＳｉＯxＮyＨz膜成膜には膜２２４と同様シランと亜酸化窒素の混合ガスを用いたが、この場合はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数が膜２２５中で一様に０.７となるような混合ガス比を用いた。この時の屈折率（実部）は２.１であった。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもかかわらず一様な膜厚で膜を被着することができ、膜厚コントロール性が高い。これがＣＶＤ法を用いたときの利点である。
【０１０４】
膜２２４と２２５からなる二層反射防止膜により、ＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率は場所によらず０.０２％ 以下（エネルギー比）とほとんど無反射にすることができた。
【０１０５】
次に図１９（ｃ）に示すように、上記ＳｉＯxＮyＨz膜２２５上にレジスト膜２２６を塗布した。ここで用いたレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は１.８ ，消衰係数は０.０２ である。その後図１９（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク２２７を介して露光光２２８をレジスト膜２２６に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないが、この露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１０６】
次に図１９（ｅ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン２２６ａを形成した。その後図１９（ｆ）に示すようにレジストパターン２２６ａをマスクにＳｉＯxＮyＨz反射防止膜２２４，２２５をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン２２９を基板上に形成した。
【０１０７】
本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５２μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数をいかに最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【０１０８】
（実施例１３）以下、本発明の実施例を工程図である図２０を用いて説明する。まず図２０（ａ）に示すようにＳｉウェハ２３１上に厚さ４.５ｎｍ の酸化膜２３２（ゲート酸化膜）を形成し、さらにその上に厚さ０.３μｍ のポリシリコン膜２３３を形成した。そしてリンをポリシリコンに拡散させてポリシリコンを導電膜とした。さらにその上に膜厚０.２μｍのＨＬＤ（High temperature Low pressure Decomposition）膜２３４を形成した。
【０１０９】
その後図２０（ｂ）に示すようにＨＬＤ膜２３４上に厚さ０.０２５ μｍのＳｉ膜２３５（遮光膜）を、Ｓｉをターゲットとし雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は２.３ ，消衰係数は２.８ であった。実施例１と同様この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光の透過率は３％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。遮光膜となるこのＳｉ膜はこれより厚くてもよかった。
【０１１０】
その後このＳｉ膜の上に膜厚０.０２５μｍ のＳｉＮx 膜２３６（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成した。ここでも実施例１１と同様にこのＳｉＮx 膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.３，消衰係数が０.６となるようにガス混合比を調整した。Ｓｉ膜２３５とＳｉＮｘ膜２３６の二層膜で反射防止膜となる。その後上記ＳｉＮx 膜２３６上にレジスト膜２３７を塗布形成した。このレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８，消衰係数は０.０２である。
【０１１１】
次に図２０（ｃ）に示すように、通常の方法でマスク２３８を介して露光光２３９をレジスト膜２３７に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１１２】
次に図２０（ｄ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン２３７ａを形成した。その後図２０（ｅ）に示すようにレジストパターン２３７ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜２３６，Ｓｉ膜２３５及びＨＬＤ膜２３４をエッチングして、ＳｉＮx パターン２３６ａ，Ｓｉパターン２３５ａ及びＨＬＤパターン２３４ａを形成した。その後図２０（ｆ）に示すようにレジストパターン２３７ａを通常の方法で除去した。
【０１１３】
その後図２０（ｇ）に示すようにＳｉＮx パターン２３６ａ，Ｓｉパターン２３５ａ及びＨＬＤパターン２３４ａをマスクにポリシリコン膜２３３をエッチングしてゲート配線パターン２３３ａを形成した。この時膜厚が薄くてかつポリシリコンとのエッチレート差が少ないＳｉ膜２３５ａ及びＳｉＮx 膜２３６ａはこのエッチングの際に同時に除去された。このように、特別の除去工程なしにこの反射防止膜を除去できることがこの材料を用いたときの一つの特長である。この特長はポリシリコンゲート配線膜の場合だけではなく、タングステンシリサイド膜，タングステンポリサイド膜あるいはポリシリコンを含めたそれらの積層膜を用いた場合にも得られる。
【０１１４】
本方法により０.２５μｍ 幅のゲート配線パターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【０１１５】
（実施例１４）実施例１１と同様に段差の形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を被着し、さらにその上にＳＯＧ(Spin on Glass）を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はｉ線（波長３６５ｎｍ）に対し透明である。
【０１１６】
次にＳＯＧ膜上にＳｉ膜(遮光反射防止膜)をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０２５μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）は４.６，消衰係数は２.７であった。この膜のｉ線の透過率は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。
【０１１７】
その後このＳｉ膜の上に膜厚０.０２９μｍのＳｉＮx膜（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成した。ここでこのＳｉＮx膜のｉ線に対する屈折率（実部）が２.８，消衰係数が０.４ となるようにガス混合比を調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。このＳｉＮx ／Ｓｉ二層膜からなる反射防止膜により、露光光であるｉ線の反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）０.２％ 以下（エネルギー比）とほとんど無反射にすることができた。
【０１１８】
次に上記ＳｉＮx 膜上にレジスト膜を塗布形成した。このレジスト膜のｉ線に対する屈折率（実部）は１.７，消衰係数は０.００である。その後通常の方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光としてｉ線を用いた。次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。
【０１１９】
その後レジストパターンをマスクにＳｉＮx 反射防止膜及びＳｉ膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。
【０１２０】
本反射防止法を用いて０.３５μｍ のパターンを形成したところ、５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１５％より改善することはできなかった。なおここではＳｉＮx膜の膜厚として０.０２９μｍの場合を示したが、膜厚を０.１μｍ と厚くできる場合にはその屈折率を２.６，消衰係数を０.２とすることにより、反射率を０.１％ とさらに小さくすることができた。
【０１２１】
（実施例１５）段差の形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を被着し、さらにその上にＨＬＤを１μｍ被着した基板を用意した。そしてＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）によってその表面を平坦にした。表面は平坦となったが、基板段差の影響でＨＬＤの膜厚は薄い場所で０.５μｍ，厚い場所で０.７５μｍある。なお、ＨＬＤ膜はｉ線（波長３６５ｎｍ）に対し透明である。
【０１２２】
次にＨＬＤ膜上にＳｉ膜(遮光反射防止膜)をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０２５μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）は４.６，消衰係数は２.７であった。この膜のｉ線の透過率は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。
【０１２３】
その後このＳｉ膜の上にＡＲＣであるＢＡＲＬ−ｉ（ヘキスト社商品名）を塗布し、通常の熱処理を行った。膜厚は０.０６μｍ とした。このＢＡＲＬ−ｉのｉ線に対する消衰係数は０.４１ であった。上層反射防止膜の消衰係数は下層反射防止膜の消衰係数より小さい。このＢＡＲＬ−ｉ／Ｓｉ二層膜からなる反射防止膜により、露光光であるｉ線の反射率は場所によらず１％以下（エネルギー比）とほとんど無反射にすることができた。
【０１２４】
次に上記ＢＡＲＬ−ｉ膜上にレジスト膜を塗布形成した。このレジスト膜のｉ線（波長３６５ｎｍ）に対する屈折率（実部）は１.７，消衰係数は０.００である。その後通常の方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光としてｉ線を用いた。次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。その後レジストパターンをマスクにＢＡＲＬ−ｉ膜及びＳｉ膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。
【０１２５】
本反射防止法を用いて０.４μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０６μｍ のＢＡＲＬ−ｉだけではその反射率は１６％あり、膜厚が０.０２５μｍ のＳｉ膜だけではその反射率を４０％にしかできなかった。すなわち従来の一層反射防止膜ではこの例のような反射防止効果は得られなかった。なお、この二層反射防止膜では、ＢＡＲＬ−ｉの膜厚が0.04μｍとさらに薄くても反射率は１０％以下になった。
【０１２６】
（実施例１６）以下、本発明の実施例を工程図である図２１を用いて説明する。まず図２１（ａ）に示すように段差の形成されているＳｉウェハ３１１上に０.２μｍ 厚さのＷ膜３１２を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）３１３を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長248ｎｍ）に対し透明である。
【０１２７】
次に図２１（ｂ）に示すようにＳＯＧ膜上にＳｉ膜３１４（反射膜）をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。Ｓｉ膜の膜厚は０.０２５μｍとした。なお、ここではＡｒとＮ2の混合ガスを用いたがＡｒに限るものではなく、他の不活性ガス、例えば、ＸｅやＫｒでもよい。膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は２.３、消衰係数は２.８であった。この膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光を９７％以上（エネルギ比）反射する反射膜である。その後、このＳｉ膜の上に膜厚０.０２５μｍのＳｉＮx膜３１５（干渉反射防止膜）を、Ｓｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成した。
【０１２８】
ここで、このＳｉＮx膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.３、消衰係数が０.６ となるようにガス混合比を調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。
【０１２９】
このＳｉＮx／Ｓｉ 二層膜からなる反射防止膜により、露光光であるＫｒＦエキシマレ−ザ光のレジスト膜に対する反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）０.０１％以下（エネルギ比）とほとんど無反射にすることができた。なお、ここではＳｉ膜形成チャンバとＳｉＮx 膜形成チャンバが別のスパッタ装置を用いた。別チャンバとすることで所望のガス混合比が安定に得られた。しかし一つのチャンバでこの２種類の膜を形成することもできる。このように、チャンバを共有すると装置コストを下げることができる。
【０１３０】
また本実施例では、Ｎ2 やＡｒガス雰囲気中で形成したスパッタ膜のため、膜中にアンモニア等酸触媒反応を利用した化学増幅系レジストと相互作用を起こす物質を含まない。１９９４年のプロシーディング オブ エスピーアイイー（Proceedings of SPIE ）第２１９５巻４２２から４４６頁で報告されているような、基板界面部で生じるレジストパターン形状異常等の不良が発生しにくいという特長があった。
【０１３１】
次に図２１（ｃ）に示すようにＳｉＮx 膜３１５上にレジスト膜３１６を塗布した。このレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８ 、消衰係数は０.０２ である。その後、図２１（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク３１７を介して露光光３１８をレジスト膜３１６に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１３２】
次に図２１（ｅ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン３１６ａを形成した。その後、図２１(ｆ)に示すようにレジストパターン３１６ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜３１５及びＳｉ膜３１４の２層膜からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン３１９を基板上に形成した。エッチング膜厚がＳｉＮx反射防止膜３１５とＳｉ膜３１４を合わせても０.０５μｍと薄いため、エッチング時の寸法シフトは認められなかった。
【０１３３】
本実施例の反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。またこの２層膜からなる反射防止膜を介してアライメントのためのパターン検出を行ったところ、十分なパターン検出信号が得られた。これはこの反射防止膜がＫｒＦエキシマレ−ザ光に対しては十分な遮光性を有するが、パターン検出光である５４０nmより長い波長の光に対して透過率９５％以上が得られるためである。これがＳｉＮx／Ｓｉ二層反射防止膜を用いたときの一つの特長である。
【０１３４】
ここではＳｉ膜の膜厚を０.０２５μｍ とした場合を示したがＳｉ膜はこの膜厚に限らずこれより厚ければよい。またＳｉＮx 膜の膜厚に対する反射率の変化を示した図２２から明らかなように、ＳｉＮx 膜の膜厚を０.０１７から０.０３９μｍの範囲に制御することにより、従来の反射防止膜以上の反射防止効果が得られる。
【０１３５】
（実施例１７）以下、本発明の実施例を工程図である図２６を用いて説明する。まず図２６（ａ）に示すように基板上に有機膜３５２を塗布し、熱処理を加えた。熱処理温度は１５０℃とした。塗布膜厚は平坦面上で０.１５μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０８μｍ、厚い場所では０.２３μｍであった。有機膜３５２としてはブリ−チングする膜であるメタクリル酸−メタクリル酸９−アントリルメチル共重合体を使った。基板としては段差の形成されているＳｉウェハ３５０上に０.２μｍ厚さのＷ膜３５１を被着したものを用いた。
【０１３６】
次に図２６（ｂ）に示すように上記有機膜３５２上にレジスト膜３５３を通常の工程で塗布し、露光前ベ−クを行なった。
【０１３７】
次に図２６（ｃ）に示すように通常の方法でマスク３５５を介して露光光３５６をレジスト膜３５３に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レンズやミラ−を介して露光してもよい。このとき露光光は有機膜３５２に達し、有機膜の露光された部分の表面側がブリ−チングして、露光光に対し表面が透明で底部に行くほど光吸収が大きくなる領域３５４が有機膜３５２に形成された。このことによって自動的に、表面側の吸収が低く、基板側で高いという吸収分布が有機膜内に形成されるので、この有機膜を反射防止膜として用いることができる。
【０１３８】
次に図２６（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジストパタ−ン３５３ａを形成した。
【０１３９】
その後図２６（ｅ）に示すようにレジストパタ−ン３５３ａをマスクに上記有機膜からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ン３５７を基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.２５μｍのパタ−ンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。
【０１４０】
一方、膜厚が０.１５μｍの市販のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精度は８％であった。ＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ンが倒れるという不良が発生した。
【０１４１】
この方法の特徴は、特別な処理を施すことなく、自動的に反射防止膜内に光吸収分布を持たせることが可能なことである。このため、この方法は工程の短縮、コストの低減に大きな効果がある。
【０１４２】
（実施例１８）以下、本発明の実施例を工程図である図２４を用いて説明する。まず図２４（ａ）に示すようにＳｉウェハ３４１上に厚さ４.５ｎｍ の酸化膜３４２（ゲート酸化膜）形成し、さらにその上に厚さ０.２μｍ のＷ膜３４３を形成した。さらにその上に膜厚０.２μｍのＨＬＤ(High temperature Low pressure Decomposition)膜３４４を形成した。その後、図２４（ｂ）に示すように、ＨＬＤ膜３４４上に厚さ０.０２μｍのＷ膜３４５（反射膜）を被着した。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は３.４０、消衰係数は２.８５であった。この膜は空気中においてＫｒＦエキシマレ−ザ光を５０％以上（エネルギ比）反射させる反射膜である。反射膜となるこのＷ膜はこれより厚くてもよかった。
【０１４３】
その後、このＷ膜の上に膜厚０.０２８μｍのＳｉＮx膜３４６(干渉反射防止膜)をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＲＦスパッタ法で形成し、Ｗ膜とＳｉＮｘ膜との２層膜からなる反射防止膜とした。このＳｉＮx膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.３、消衰係数が０.６となるようにガス混合比を調整した。その後、ＳｉＮx膜３４６上にレジスト膜３４７を塗布した。このレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８、消衰係数は０.０２である。
【０１４４】
次に、図２４（ｃ）に示すように、通常の方法でマスク３４８を介して露光光３４９をレジスト膜３４７に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.４５の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１４５】
次に図２４（ｄ）に示すように通常の方法によって現像を行って、レジストパターン３４７ａを形成した。その後、図２４(ｅ)に示すようにレジストパターン３４７ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜３４６，Ｗ反射膜３４５及びＨＬＤ膜３４４をエッチングして、ＳｉＮx ，Ｗ反射膜及びＨＬＤよりなるパターン３４１０を形成した。この時のエッチングレートの比はレジスト膜１に対して、ＳｉＮx 膜は３、Ｗ反射膜は１.３ 及びＨＬＤ膜は３であった。
【０１４６】
その後、図２４（ｆ）に示すようにレジストパターン３４７ａを通常の方法で除去した。その後、図２４（ｇ）に示すようにＳｉＮx 、Ｗ反射膜及びＨＬＤよりなるパターン３４１０をマスクにＷ膜３４３をＳＦ6 ガスを用いてエッチングしてゲート配線パターン３４３ａを形成した。この時のエッチングレートの比はＷ膜１に対して、ＳｉＮxは１.２、ＨＬＤ膜は１であった。従って膜厚が薄いＷ反射膜及びＳｉＮx 干渉性反射防止膜はこのエッチングの際に同時に除去された。ここではエッチング装置としてマイクロ波エッチング装置を用いた。但し、これは一実験条件であり、他の方法を用いてエッチングしてもよい。またここではエッチングガスとしてＳＦ6を用いた。但し、これは一実験条件であり、例えば、ＣＦ4，ＮＦ3等のガスを用いてエッチングしてもよい。
【０１４７】
特別の除去工程なしにこの反射防止膜を除去できることがこの材料を用いたときの一つの特長である。この特長はＷゲート配線膜の場合だけではなく、タングステンシリサイド膜，タングステンポリサイド膜あるいはポリシリコンを含めたそれらの積層膜を用いた場合にも得られる。本方法により０.２５μｍ 幅のゲート配線パターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が0.05μｍの従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【０１４８】
（実施例１９）ゲートが形成されている段差ウェハ上に厚さ０.３μｍ のＳＯＧ膜（層間絶縁及び平坦化膜）を形成し、さらにその上に厚さ０.４μｍ のＡｌ膜（Ｓｉ２％含有）を形成した。さらにその上に膜厚０.２μｍのＨＬＤ（High temperature Low pressure Decomposition)膜を形成した。その後、ＨＬＤ膜上に厚さ０.０４μｍＡｌ膜（反射膜）を被着した。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は０.１９、消衰係数は２.９４であった。この膜は空気中においてＫｒＦエキシマレ−ザ光を９０％以上（エネルギ比）反射させる反射膜である。反射膜となるこのＡｌ膜はこれより厚くてもよかった。
【０１４９】
その後、このＡｌ膜の上に膜厚０.０１９μｍのＳｉＯxＮyＨz膜をプラズマCVD法で形成した。ＳｉＯxＮyＨz膜の成膜には、シランと亜酸化窒素の混合ガスを用いた。この場合はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数が０.９ となるような混合ガス比を用いた。この時の屈折率（実部）は２.４８ であった。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもかかわらず一様な膜厚で膜を被着することができ、膜厚コントロール性が高い。これがＣＶＤ法を用いたときの利点である。
【０１５０】
その後、ＳｉＯxＮyＨz膜上にレジスト膜を塗布形成した。このレジストのＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８、消衰係数は０.０２である。次に通常の方法でマスクを介して露光光をレジストに照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。この露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但し、これは一実験条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用いてもよい。次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。
【０１５１】
その後、レジストパターンをマスクにＳｉＯxＮyＨz膜とＡｌ反射膜の２層膜からなる反射防止膜及びＨＬＤ膜をエッチングして、ＳｉＯxＮyＨz膜、Ａｌ膜及びＨＬＤ膜よりなるパターンを形成した。その後、レジストパターンを通常の方法で除去した。その後、ＳｉＯxＮyＨz膜、Ａｌ膜及びＨＬＤ膜よりなるパターンをマスクに０.４μｍのＡｌ膜をエッチングしてＡｌ配線パターンを形成した。この時、膜厚が薄いＡｌ反射膜及びＳｉＯxＮyＨz干渉性膜の２層膜からなる反射防止膜はこのエッチングの際に同時に除去された。特別の除去工程なしにこの反射防止膜を除去できることがこの材料を用いたときの一つの特長である。
【０１５２】
これらの反射防止の効果はＡｌ配線膜の場合だけではなく、Ｔｉ膜，Ｔａ膜あるいはＰｔ膜を用いた場合にも得られるが、Ａｌ膜は特にその材料自体の反射率が高いため、他の材料に比べて効果が大きい。本実施例の方法により０.２５μｍ 幅の配線パターンを形成したところ、５％の寸法精度が得られた。
【０１５３】
一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【０１５４】
（実施例２０）実施例１６と同様に段差の形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＡｌ膜を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）膜を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧ膜の膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍであった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ)に対し透明である。次にＳＯＧ膜上にＡｌ膜（反射膜）を被着した。このＡｌ膜の膜厚は０.０４１μｍ とした。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は０.１９、消衰係数は２.９４であった。この膜は空気中においてＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率が９０％以上（エネルギ比）の反射膜である。その後、このＡｌ膜の上に膜厚０.０１９μｍのＳｉＮx膜（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成し、Ａｌ膜とＳｉＮｘ膜の２層膜からなる反射防止膜とした。ここでこのＳｉＮx膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.４８、消衰係数が０.９となるようにガス混合比を調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。
【０１５５】
このＳｉＮx／Ａｌ 二層膜からなる反射防止膜により露光光であるＫｒＦエキシマレ−ザ光のレジスト膜に対する反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）０.０１％以下（エネルギ比）とほとんど無反射にすることができた。次にＳｉＮx 膜上にレジスト膜を塗布形成した。レジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８、消衰係数は０.０２である。その後、通常の方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。この露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但し、これは一実験条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１５６】
次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。その後、レジストパターンをマスクにＳｉＮx 反射防止膜及びＡｌ膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、Ａｌ膜の膜厚に対する反射率の変化を示した図２５から明らかなように、Ａｌ膜の膜厚が０.０４μｍ以上の場合、十分な反射防止効果が得られる。
【０１５７】
膜厚が０.０６μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。なお、Ａｌ反射膜の代わりにＰｔ膜を用いることもできた。
【０１５８】
（実施例２１）実施例１６と同様に段差の形成されているＳｉウェハ上に０.３μｍ 厚さのＷ膜（Ｓｉ２％含有）を被着し、さらにその上にＰＳＧ(燐添加ガラス)を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＰＳＧの膜厚は薄い場所で０.３μｍ 、厚い場所では０.６μｍ であった。なお、ＰＳＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対し透明である。次にＰＳＧ膜上にＷ膜を被着した。このＷ膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率(実部)は３.４、消衰係数が２.８５であった。膜厚は０.０２μｍとした。この膜の空気中におけるＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率は５０％以上（エネルギ比）であった。
【０１５９】
その後、この反射膜の上に膜厚０.０３４μｍ のＳｉＯxＮyＨz膜をプラズマＣＶＤ法で形成し、Ｗ膜とＳｉＯｘＮｙＨｚ膜の２層膜からなる反射防止膜とした。ＳｉＯxＮyＨz膜成膜にはシランと亜酸化窒素の混合ガスを用いて行った。この場合、ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数が０.６ となるような混合ガス比を用いた。この時の屈折率(実部)は２.０８ であった。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもかかわらず一様な膜厚で膜を被着することができ、膜厚コントロール性が高い。これがＣＶＤ法を用いたときの利点である。ＳｉＯxＮyＨz／Ｗ 二層膜からなる反射防止膜によりＫｒＦエキシマレ−ザ光のレジスト膜に対する反射率は場所によらず０.０１％ 以下（エネルギ比）とほとんど無反射にすることができた。
【０１６０】
次にＳｉＯxＮyＨz膜上にレジスト膜を塗布形成した。ここで用いたレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は１.８、消衰係数は０.０２である。その後、通常の方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光としてKrFエキシマレ−ザ光を用いた。この露光にはレンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但し、これは一実験条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用いてもよい。
【０１６１】
次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。その後、レジストパターンをマスクにＳｉＯxＮyＨz膜とＷ膜とからなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５４μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数をいかに最適化しても寸法精度を１０％より改善することはできなかった。
【０１６２】
（実施例２２）実施例１６と同様に段差の形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はｉ線（波長３６５ｎｍ）に対し透明である。次にＳＯＧ膜上にＳｉ膜（反射膜）をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０２５μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）は４.６、消衰係数は２.７であった。この膜の空気中におけるｉ線の反射率は５０％以上（エネルギ比）である。
【０１６３】
その後、このＳｉ膜の上に膜厚０.０２９μｍのＳｉＮx膜（干渉膜）をＳｉをターゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成し、Ｓｉ膜とＳｉＮｘ膜の２層膜からなる反射防止膜とした。ここでＳｉＮx膜のｉ線に対する屈折率（実部）が２.８、消衰係数が０.４ となるようにガス混合比を調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。このＳｉＮx／Ｓｉ 二層膜からなる反射防止膜により露光光であるｉ線光のレジスト膜に対する反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）０.２％以下（エネルギ比）とほとんど無反射にすることができた。
【０１６４】
次にＳｉＮx 膜上にレジスト膜を塗布形成した。このレジスト膜のｉ線に対する屈折率（実部）は１.７、消衰係数は０.００である。その後、通常の方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光としてｉ線を用いた。次に通常の方法によって現像を行って、レジストパターンを形成した。
【０１６５】
その後、レジストパターンをマスクにＳｉＮx 膜及びＳｉ膜からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて０.３５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１５％より改善することはできなかった。なおここではＳｉＮx膜の膜厚として０.０２９μｍ の場合を示したが、膜厚を０.１μｍと厚くできる場合にはその屈折率を２.６、消衰係数を０.２とすることにより、反射率を０.１％とさらに小さくすることができた。
【０１６６】
【発明の効果】
反射防止膜加工時のアスペクト比の問題なく、かつ透明膜が介在する基板、金属膜のような反射率の高い基板など種々な基板に対し極めて高い反射防止効果が得られる。本方法により微細で高精度なレジストパターンが形成できる。このため作る素子の歩留まりや信頼性が向上する。さらにロジックLSI などへ応用するとその高い寸法精度でゲートを作ることができ、その動作速度が上がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の工程を示す断面図。
【図２】従来法（干渉性反射防止法）の問題点を示す概念図。
【図３】従来法（ＡＲＣ法）の問題点を示す概念図。
【図４】本発明の反射防止膜の特徴を示す概念図。
【図５】本発明の反射防止膜中の光吸収特性を示す特性図。
【図６】本発明の反射防止膜中の光吸収特性を示す特性図。
【図７】本発明の第２の実施例の工程を示す断面図。
【図８】本発明の第３の実施例の工程を示す断面図。
【図９】本発明の第４の実施例の工程を示す断面図。
【図１０】本発明の第５の実施例の工程を示す断面図。
【図１１】実施例３における反射防止膜の光吸収の特性図。
【図１２】本発明の第６の実施例を示す工程図。
【図１３】本発明を実現する投影露光装置の構成を示す構成図。
【図１４】本発明の半導体素子の製造方法を示す断面図。
【図１５】本発明の半導体素子を構成する主なパタンの平面図。
【図１６】第１０の実施例の特徴を示す概念図。
【図１７】本発明の第１１の実施例を示す工程図。
【図１８】実施例１１における反射防止効果を示す特性図。
【図１９】本発明の第１２の実施例を示す工程図。
【図２０】本発明の第１３の実施例を示す工程図。
【図２１】本発明の第１６の実施例を示す工程図。
【図２２】実施例１６における反射防止効果を示す特性図。
【図２３】消衰係数と反射率との関係を示す図。
【図２４】本発明の第１８の実施例を示す工程図。
【図２５】実施例２０における反射防止効果を示す特性図。
【図２６】本発明の第１７の実施例を示す工程図。
【図２７】ＳｉＯｘＮｙＨｚ膜のｘやｙ及びＳｉＮｘのｘの変化に伴う屈折率と消衰係数の変化を示す図。
【図２８】反射率に対する寸法精度の一例を示す図。
【符号の説明】
１…基板、２…有機膜、３…ＨＣｌガス、４…レジスト、４ａ…レジストパターン、５…マスク、６…露光、７…反射防止膜加工を含んだレジストパターン、２０…反射防止膜、２１…段差部での反射防止膜の膜厚、２２…平坦部での反射防止膜の膜厚、３０…反射防止膜（ＡＲＣ膜）、３１…ＡＲＣ膜の膜厚、３２…ＡＲＣ膜の膜厚、３３…平坦部でのＡＲＣ膜の膜厚、３４…段差上部、３５…段差下部。４１…吸収調整光、４２…基板、４３…吸収勾配を持つ反射防止部、４４…一定の光吸収を持つ反射防止部、５１…反射防止膜の吸光特性、６１…段差上部に形成された反射防止膜の吸光特性、６２…段差下部に形成された反射防止膜の吸光特性、１１０…Ｓｉウェハ、１１１…Ａｌ膜、１１２…有機膜、１１３…全面露光光（吸収調整光）、１１４…透明化した層、１１５…レジスト、１１５ａ…レジストパタ−ン、１１６…マスク、１１７…露光光、１１８…反射防止膜加工を含んだレジストパタ−ン、１７２…素子分離領域、１７３，１８２，１８７…ワード線、１７６，１８３，１８８…データ線、１８０…プレート電極、１７８，１８５，１９０…蓄積電極、５０８…投影レンズ、５１２…ＸＹステージ、５０１…光源、５０６…マスク、５０９…ウェーハ、２０１…Ｓｉウェハ、２０２…Ｗ、２０３…ＳＯＧ、２０４…Ｓｉ膜（下層反射防止膜）、２０５…ＳｉＮx 膜（上層反射防止膜）、２０６，２２６，２３７…レジスト、２０６ａ，２２６ａ，２３７ａ…レジストパターン、２０７，２２７，２３８…マスク、２０８，２２８，２３９…露光光、２０９，２２９…反射防止膜加工を含んだレジストパターン、２２１，２３１…Ｓｉウェハ、２２２…Ａｌ、２２３…ＰＳＧ、２２４，２２５…ＳｉＯxＮyＨz 膜、２３２…酸化膜、２３３…ポリシリコン、２３３ａ…ゲート配線パターン(ポリシリコンパターン)、２３４…ＨＬＤ膜、２３４ａ…ＨＬＤパターン、２３５…Ｓｉ膜、２３５ａ…Ｓｉパターン、２３６…ＳｉＮx 膜、２３６ａ…ＳｉＮx パターン、３１１…Ｓｉウェハ、３１２…Ｗ、３１３…ＳＯＧ、３１４…Ｓｉ膜（反射膜）、３１５…ＳｉＮx 膜（反射防止膜）、３１６…レジスト、３１６ａ…レジストパターン、３１７…マスク、３１８…露光光、３１９…レジストパターン。
Claims (5)
- 基板上に、少なくとも一層の金属膜あるいは金属含有膜を含む被加工膜を形成する工程と、前記被加工膜上に露光光に対して透明な第１の薄膜を形成する工程と、前記第１の薄膜上に第２及び第３の薄膜からなる反射防止膜を形成する工程と、前記第３の薄膜上に感光性薄膜を形成する工程と、前記感光性薄膜を選択的に露光光に晒す工程と、前記感光性薄膜を現像する工程と、前記感光性薄膜が除去された領域の前記金属膜あるいは金属含有膜を露出させる工程と、前記感光性薄膜を除去する工程とを備え、
前記第２の薄膜はAl（アルミニューム）膜であり、前記第３の薄膜が前記露光光に対して干渉膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項１において、前記露光光はレーザー光であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１において、前記第１の薄膜は、HLD(High temperature Low pressure Deposition)膜またはSOG(Spin on Glass)膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１において、前記第３の薄膜は、SiOxNyHz膜またはSiNx膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１において、前記第３の薄膜は吸光性を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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