JPH0669123A - Antireflection film and formation of resist pattern employing it - Google Patents

Antireflection film and formation of resist pattern employing it

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JPH0669123A
JPH0669123A JP21756092A JP21756092A JPH0669123A JP H0669123 A JPH0669123 A JP H0669123A JP 21756092 A JP21756092 A JP 21756092A JP 21756092 A JP21756092 A JP 21756092A JP H0669123 A JPH0669123 A JP H0669123A
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JP
Japan
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film
antireflection film
resist pattern
forming
carbon
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP21756092A
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Japanese (ja)
Inventor
博 ▲おの▼田
Hiroshi Onoda
Yasuyuki Tatara
泰行 多々良
Yusuke Harada
裕介 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Miyazaki Oki Electric Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Miyazaki Oki Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To suppress effect of light reflected on an underlying layer at the time of exposure further than the case where alpha-Si film or TiN film is employed as an antireflection film by composing the antireflection film of at least one material selected from carbon and materials containing carbon. CONSTITUTION:A thin film 21 of Al-Si-Cu alloy is formed, as an underlying layer having high reflectance, by 500nm thick on a BPSG film through DC magnetron sputtering. A thin film of carbon of predetermined thickness is then formed, as an antireflection film 23, continuously thereon through the same method. A resist layer 17 is subsequently formed on the thin carbon film of a sample and selectively exposed through a photomask. The resist layer 17 is then developed to obtain a stabilized resist pattern 17a having a reduced notch. This method provides a desired resist pattern using a thin film having high reflectance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、反射防止膜及びこれ
を用いてのホトリソグラフィ技術によるレジストパター
ン形成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antireflection film and a method for forming a resist pattern by photolithography using the antireflection film.

【0002】[0002]

【従来の技術】ホトリソグラフィ技術は半導体装置や微
細部品等を製造するうえで不可欠な技術となっている。
このホトリソグラフィ技術を用い、例えば半導体装置の
配線パターンを形成する場合、一般には、以下のような
手順がとられる。図2(A)〜(C)はその説明に供す
る要部工程図である。ただし、ポジ型レジストを用いる
例で示してある。またいずれの図も、試料を半導体基板
の厚み方向に沿って切った断面図により示してある(以
下の第3図において同じ。)。
2. Description of the Related Art Photolithography technology has become an indispensable technology for manufacturing semiconductor devices and fine parts.
When forming a wiring pattern of a semiconductor device using this photolithography technique, the following procedure is generally taken. 2 (A) to 2 (C) are process diagrams of main parts used for the description. However, an example using a positive resist is shown. Further, in all of the drawings, the sample is shown by a sectional view taken along the thickness direction of the semiconductor substrate (the same applies to FIG. 3 below).

【0003】先ず、半導体素子(図示せず)が作り込ま
れた半導体基板11上に中間絶縁膜13、配線形成用薄
膜15及びレジスト層17がこの順に形成される。次
に、所定部が遮光部19aとされたホトマスク19を介
してレジスト層17が選択的に露光される(図2
(A))。次に、このレジスト層17が現像されレジス
トパターン17aが形成される(図2(B))。次に、
配線形成用薄膜15の、レジストパターン17aで覆わ
れていない部分が、エッチング技術により除去され、配
線パターン15aが得られる(図2(C))。
First, an intermediate insulating film 13, a wiring forming thin film 15, and a resist layer 17 are formed in this order on a semiconductor substrate 11 having a semiconductor element (not shown) formed therein. Next, the resist layer 17 is selectively exposed through the photomask 19 whose predetermined portion is the light shielding portion 19a (FIG. 2).
(A)). Next, the resist layer 17 is developed to form a resist pattern 17a (FIG. 2 (B)). next,
A portion of the wiring forming thin film 15 which is not covered with the resist pattern 17a is removed by an etching technique to obtain the wiring pattern 15a (FIG. 2C).

【0004】しかし、レジストパターンを形成しようと
する下地(上述の例でいえば配線形成用薄膜15)が反
射率が高いものである場合、レジスト層を露光する際に
露光光の下地からの反射光が露光光に大きく影響するた
め、レジストパターンにノッチが発生してしまう。例え
ば、配線形成用薄膜15としてAlやAl系合金例えば
Al−Si系合金の薄膜を用いた場合、これが反射率が
高いため、上述のノッチが発生し易い。ノッチが生じる
とレジストパターンの形状は所望の形状にならないた
め、所望の配線パターン等が得られなくなる。このため
その対策が必要になる。
However, when the underlayer on which the resist pattern is to be formed (the wiring forming thin film 15 in the above example) has a high reflectance, the exposure light is reflected from the underlayer when the resist layer is exposed. Since the light largely affects the exposure light, a notch occurs in the resist pattern. For example, when a thin film of Al or an Al-based alloy, for example, an Al-Si-based alloy is used as the wiring forming thin film 15, the above-described notch is likely to occur because this has a high reflectance. When the notch is formed, the resist pattern does not have a desired shape, so that a desired wiring pattern or the like cannot be obtained. Therefore, it is necessary to take measures against it.

【0005】そこで、反射率が高い下地上にホトリソグ
ラフィ技術でレジストパターンを形成する場合反射防止
膜が使用されていた。これについて、Al−Si系合金
の配線を形成する例により説明する。図3(A)〜
(C)はその説明に供する要部工程図である。
Therefore, an antireflection film has been used when a resist pattern is formed on a base having a high reflectance by a photolithography technique. This will be described with reference to an example of forming an Al-Si alloy wiring. FIG. 3 (A)-
(C) is a principal part process drawing provided for the description.

【0006】先ず、半導体素子(図示せず)が作り込ま
れた半導体基板11上に中間絶縁膜13、Al−Si系
合金の薄膜21、反射防止膜23及びレジスト層17が
この順に形成される。反射防止膜23として従来はα−
Si膜やTiN膜が用いられていた。次に、ホトマスク
19を介しての露光が行なわれる(図3(B))。次
に、レジスト層17の現像が行なわれレジストパターン
17aが形成される(図3(B))。その後、図2を用
いて説明したと同様な処理がなされ配線パターン21a
が得られる(図3(C))。なお、配線パターン21a
上の反射防止膜21は除去される場合も残存される場合
もある。
First, an intermediate insulating film 13, an Al--Si alloy thin film 21, an antireflection film 23, and a resist layer 17 are formed in this order on a semiconductor substrate 11 having a semiconductor element (not shown) formed therein. . Conventionally, as the antireflection film 23, α-
Si films and TiN films have been used. Next, exposure is performed through the photomask 19 (FIG. 3 (B)). Next, the resist layer 17 is developed to form a resist pattern 17a (FIG. 3 (B)). After that, the same processing as that described with reference to FIG.
Is obtained (FIG. 3 (C)). The wiring pattern 21a
The upper antireflection film 21 may be removed or may remain.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
装置の高集積化に応えるためより微細なレジストパター
ンを形成するには露光時の下地からの反射光の影響をさ
らに少なくする必要が生じるが、反射防止膜としてα−
Si膜やTiN膜を用いていた従来の方法ではおのずと
限界があった。
However, in order to form a finer resist pattern in order to respond to higher integration of semiconductor devices, it is necessary to further reduce the influence of light reflected from the base during exposure. Α- as a protective film
The conventional method using the Si film or the TiN film has its limits.

【0008】この出願はこのような点に鑑みなされたも
のであり、従ってこの発明の目的は下地からの反射を従
来よりさらに低減できる反射防止膜とこれを用いたレジ
ストパターン形成方法とを提供することにある。
This application has been made in view of the above circumstances, and therefore an object of the present invention is to provide an antireflection film capable of further reducing the reflection from the underlayer and a resist pattern forming method using the same. Especially.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この出願の第一発明の反射防止膜によれば、カーボ
ン及びカーボンを含む材料から選ばれた少なくとも一種
の材料で構成したことを特徴とする。ここで、この第一
発明においてカーボンを含む材料とは、例えば炭化物で
あることができる。炭化物の具体例として例えばシリコ
ンーカーバイドを挙げることができる(第二発明におい
て同様。)。
In order to achieve this object, according to the antireflection film of the first invention of this application, at least one material selected from carbon and a material containing carbon is used. Characterize. Here, the material containing carbon in the first invention may be, for example, a carbide. Specific examples of the carbide include silicon carbide (the same applies in the second invention).

【0010】なお、この第一発明の実施に当たり、前記
反射防止膜の膜厚を、該反射防止膜の反射対象光に対す
る反射率が極小になる膜厚を含む所定範囲の値とするの
が好適である。ただし、反射防止膜の反射率は膜厚を変
えると変化し、いくつかの膜厚において極小値を持つ。
これらのうちのどの当たりの膜厚を選択するかは、設計
に応じ決定できる。成膜時のスループットやエッチング
時の段差軽減の点を考慮すれば、反射率が極小になるい
くつかの膜厚のうち最も薄い膜厚とするのが好ましい。
反射防止膜の反射率の膜厚依存性は実験によって調べる
ことができるし、また、反射防止膜の屈折率、反射防止
膜上下の媒体の各屈折率、反射防止膜の膜厚、反射対象
光の波長に基づいて例えば文献(I:「光学的測定ハン
ドブック」,田幸 敏治 著、朝倉書店(1981.7.25
))に開示の理論より反射防止膜の膜厚をパラメータ
として反射率をそれぞれ求めることで調べることもでき
る。この出願に係る発明者が、前述の反射防止膜をアル
ミニウム系下地(Alのみの場合、Al主体で他の物質
との合金の場合を含む)上側に設ける場合でかつ反射対
象光がi線である場合について実験したところ、該反射
防止膜の膜厚を15〜30nmより好ましくは20nm
付近の値にすると反射率が最も小さくなることが分かっ
ている。
In implementing the first invention, it is preferable that the film thickness of the antireflection film is within a predetermined range including the film thickness at which the reflectance of the antireflection film with respect to the light to be reflected is minimized. Is. However, the reflectance of the antireflection film changes as the film thickness is changed, and has a minimum value at some film thicknesses.
Which of these thicknesses is selected can be determined according to the design. Considering the throughput at the time of film formation and the step reduction at the time of etching, it is preferable that the film thickness be the thinnest among the several film thicknesses at which the reflectance is minimized.
The film thickness dependence of the reflectance of the antireflection film can be examined by an experiment, and the refractive index of the antireflection film, each refractive index of the medium above and below the antireflection film, the film thickness of the antireflection film, and the light to be reflected Based on the wavelength of the light source, for example, reference (I: "Optical Measurement Handbook", Toshiharu Tayuki, Asakura Shoten (1981.7.25)
According to the theory disclosed in)), it is also possible to investigate by obtaining the reflectance with the film thickness of the antireflection film as a parameter. In the case where the inventor according to this application provides the above-mentioned antireflection film on the upper side of an aluminum-based underlayer (including only Al, including Al as the main component and alloying with other substances) and the reflection target light is i-line. When an experiment was conducted for a certain case, the film thickness of the antireflection film was 15 to 30 nm, preferably 20 nm.
It is known that the reflectance becomes the smallest when the value is set to the vicinity.

【0011】また、この出願の第二発明によれば、ホト
リソグラフィ技術によりレジストパターンを形成する際
に反射防止膜を用いるレジストパターン形成方法におい
て、反射防止膜としてカーボン及びカーボンを含む材料
から選ばれた少なくとも一種の材料から成る膜を用いた
ことを特徴とする。
Further, according to the second invention of this application, in a resist pattern forming method using an antireflection film when forming a resist pattern by a photolithography technique, the antireflection film is selected from carbon and a material containing carbon. A film made of at least one material is used.

【0012】なお、この第二発明の実施に当たり、反射
防止膜は、反射率が高い下地(ただし、ここで下地と
は、例えば、反射率が高い基板(半導体基板に限られな
い。さらに板材などの場合も含む。)そのものであった
り、絶縁膜、従来技術の項で説明した配線形成用薄膜な
どの薄膜など種々のをいうものとする。)と、レジスト
層との間に介在するように設ければ良い。したがって、
下地−反射防止膜−レジスト層という最も基本的な積層
順はもちろんのこと、下地−第三の膜−反射防止膜−レ
ジスト層というような積層順や、下地−反射防止膜−第
三の膜−レジスト層というような積層順でももちろん良
い。ここで、第三の膜とは、それ自体は露光光に対する
反射率は高くはないが、露光光に対し比較的透明なもの
で下地で反射される露光光をレジスト層側に通してしま
うような膜で、かつ、装置製造上高反射率な下地上に設
ける必要がある膜(例えば二層配線の中間絶縁膜)など
である。本発明はこの第三の膜が複数層の場合も包含す
る。
In carrying out the second invention, the antireflection film is a base having a high reflectance (however, the base is, for example, a substrate having a high reflectance (not limited to a semiconductor substrate. (Including the case)) or an insulating film, a thin film such as a wiring forming thin film described in the section of the prior art, etc.) and a resist layer. It should be provided. Therefore,
Not only the most basic stacking order of base-antireflection film-resist layer, but also the stacking order of base-third film-antireflection film-resist layer, and base-antireflection film-third film. -Of course, the order of lamination such as a resist layer is also acceptable. Here, the third film is not so high in reflectance as to the exposure light itself, but it is relatively transparent to the exposure light and may allow the exposure light reflected by the underlayer to pass through the resist layer side. It is a film that needs to be provided on a base having a high reflectance in manufacturing the device (for example, an intermediate insulating film of two-layer wiring). The present invention also includes the case where the third film has a plurality of layers.

【0013】さらに、この第二発明の実施に当たり、反
射防止膜の膜厚を、該反射防止膜の露光光に対する反射
率が極小になる膜厚を含む所定範囲の値とするのが良
い。このような膜厚は第一発明と同様な方法で決定でき
る。
Further, in implementing the second invention, it is preferable that the film thickness of the antireflection film is set to a value within a predetermined range including the film thickness at which the reflectance of the antireflection film with respect to the exposure light is minimized. Such a film thickness can be determined by the same method as in the first invention.

【0014】また、第一及び第二発明において、カーボ
ン及びカーボンを含む材料から選ばれた少なくとも一種
の材料で構成した反射防止膜は、例えば、DCマグネト
ロンスパッタ法、RFスパッタ法、プラズマCVD(Ch
emical Vapor Deposition )法、サーマルCVD法、光
CVD法、グロー放電蒸着法などの各種成膜法、コータ
ーによる塗布法などの種々の方法で形成できる。これら
の方法のうちのスパッタ法は、他の方法に比べスループ
ットを高く出来る利点を有する。また、各CVD法は、
他の方法に比べ段差被覆性に優れるという利点を有す
る。さらにプラズマCVD法は低温での成膜が可能とい
う利点を有し、光CVD法は低温での成膜が可能でかつ
低ダメージな反射防止膜が得られるという利点を有す
る。また、グロー放電蒸着法は他の方法に比べ汚染の程
度が低いという利点を有する。しかし、反射防止膜の形
成に当たって該反射防止膜の下層が薄膜の場合は該薄膜
の成膜法により該薄膜と前記反射防止膜とを連続的に成
膜するのが好適である。つまり、下層が例えばAl−S
i系合金の薄膜であってその形成を例えばスパッタ法で
行なう場合は、反射防止膜もスパッタ法により行ない然
もAl−Si系合金の薄膜形成後試料を成膜室から取り
出すことなく連続的に行なうようにするのが良い。この
ようにすると、スループットの向上と、下層の汚染防止
とが図れるからである。特に、下層が吸湿性に富む材料
(例えばオゾンテオスBPSG(O3 −TEOS BP
SG)、若しくはNSGなど)で構成されている場合、
上述の連続成膜は下層の吸湿防止の点で有用である。
In the first and second inventions, the antireflection film made of at least one material selected from carbon and carbon-containing materials is, for example, DC magnetron sputtering method, RF sputtering method, plasma CVD (Ch
It can be formed by various methods such as various film forming methods such as an emical vapor deposition method, a thermal CVD method, a photo CVD method, a glow discharge vapor deposition method, and a coating method using a coater. Among these methods, the sputtering method has an advantage that throughput can be made higher than other methods. In addition, each CVD method
It has an advantage that it is excellent in step coverage as compared with other methods. Further, the plasma CVD method has an advantage that a film can be formed at a low temperature, and the photo CVD method has an advantage that a film can be formed at a low temperature and an antireflection film with low damage can be obtained. Further, the glow discharge vapor deposition method has an advantage that the degree of contamination is lower than other methods. However, in forming the antireflection film, when the lower layer of the antireflection film is a thin film, it is preferable to continuously form the thin film and the antireflection film by a film forming method of the thin film. That is, the lower layer is, for example, Al-S.
When a thin film of an i-based alloy is formed by, for example, a sputtering method, the antireflection film is also formed by the sputtering method, and the thin film of the Al--Si alloy is continuously formed without taking out the sample from the film forming chamber. It is better to do it. By doing so, it is possible to improve the throughput and prevent contamination of the lower layer. In particular, a material whose lower layer has a high hygroscopic property (for example, ozone TEOS BPSG (O 3 -TEOS BP
SG), or NSG, etc.),
The above continuous film formation is useful in preventing moisture absorption of the lower layer.

【0015】[0015]

【作用】この出願の第一発明の構成によれば、後述の実
験結果からも明らかなように、α−Si膜やTiN膜に
比べ低い反射率を示す反射防止膜が得られる。
According to the structure of the first invention of this application, as is clear from the experimental results described later, an antireflection film having a lower reflectance than the α-Si film or the TiN film can be obtained.

【0016】また、この出願の第二発明の構成によれ
ば、露光光の下地からの反射を従来より抑えた状態でレ
ジスト層を露光できる。また、この反射防止膜はホトリ
ソグラフィ実施後に除去しても残存させても任意であ
る。もし反射防止膜を除去する場合でも、この反射防止
膜はカーボン(カーボンを含む材料の場合もある。)で
構成されているから、例えば、O2 を含むガス、O3
含むガス或いはこれら双方を含むガスを用いたドライエ
ッチングにより容易に除去できるので、レジストパター
ン除去のための酸素アッシング工程で反射防止膜除去を
併せてできるという利点が得られる。
Further, according to the structure of the second invention of this application, the resist layer can be exposed in a state in which the reflection of the exposure light from the base is suppressed as compared with the conventional case. The antireflection film may be removed or left after the photolithography is performed. Even if the antireflection film is removed, since the antireflection film is made of carbon (the material may contain carbon), for example, a gas containing O 2 , a gas containing O 3 , or both of them. Since it can be easily removed by dry etching using a gas containing, there is an advantage that the antireflection film can be removed at the same time in the oxygen ashing step for removing the resist pattern.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面を参照してこの出願の第一発明の
反射防止膜及び第二発明のレジストパターンの形成方法
の実施例について併せて説明する。しかしながら、説明
に用いる各図はこの発明を理解できる程度に概略的に示
してあるにすぎない。
Embodiments of the method for forming an antireflection film of the first invention and the resist pattern of the second invention of this application will be described below with reference to the drawings. However, the drawings used for the description are only schematically shown so that the present invention can be understood.

【0018】電界効果トランジスタなどが作り込まれた
半導体基板上に絶縁膜としてBPSG(Boro-Phospho S
ilicate glasss)膜をCVD法により膜厚600nm程
度に形成する。次に、BPSG膜を平坦化するために熱
処理によるリフローを行なう。この熱処理は窒素雰囲気
中で950℃の温度で15分間行なう。次に、リフロー
済みBPSG膜上に高反射率な下地としてこの場合Al
−Si−Cu合金の薄膜をDCマグネトロンスパッタ法
により500nmの膜厚に形成する。さらに連続的に同
方法により、このAl−Si−Cu合金薄膜上に反射防
止膜としてカーボンの薄膜を所定膜厚に形成する。カー
ボンの薄膜を形成する際のスパッタでは、カーボンター
ゲットとして比抵抗が0.1Ω−cm以下のものを用
い、アルゴンガス圧を5mTorrとし、DCパワーを
1.0KWとし、基板加熱は行なわない。カーボンの薄
膜の膜厚を数nm〜100nmの間でそれぞれ違えたこ
と(図1参照)以外は上述の手順に従い複数の試料をそ
れぞれ作製する。また、比較例として、反射防止膜をα
−Siとした場合、TiN膜とした場合それぞれについ
て、反射防止膜の膜厚を違えた複数の試料(図1参照)
をそれぞれ作製する。なお、各比較例の反射防止膜もそ
れぞれDCマグネトロンスパッタ法により形成した。
A BPSG (Boro-Phospho S) is used as an insulating film on a semiconductor substrate having a field effect transistor and the like built therein.
An ilicate glass) film is formed by CVD to a film thickness of about 600 nm. Next, reflow by heat treatment is performed to flatten the BPSG film. This heat treatment is performed for 15 minutes at a temperature of 950 ° C. in a nitrogen atmosphere. Next, on the reflowed BPSG film, as a base having a high reflectance, in this case Al
A thin film of —Si—Cu alloy is formed to a thickness of 500 nm by the DC magnetron sputtering method. Further, by the same method, a thin film of carbon as an antireflection film is formed on the Al—Si—Cu alloy thin film to a predetermined thickness. In the sputtering for forming the carbon thin film, a carbon target having a specific resistance of 0.1 Ω-cm or less is used, the argon gas pressure is 5 mTorr, the DC power is 1.0 KW, and the substrate is not heated. A plurality of samples are prepared according to the procedure described above except that the thickness of the carbon thin film is different from several nm to 100 nm (see FIG. 1). Also, as a comparative example, an antireflection film is
A plurality of samples with different thicknesses of the antireflection film for each of -Si and TiN film (see Fig. 1)
Are manufactured respectively. The antireflection film of each comparative example was also formed by the DC magnetron sputtering method.

【0019】次に、実施例の各試料、比較例の各試料そ
れぞれの、i線(波長365nmの光)に対する反射率
を、それぞれ測定する。図1はその結果を示したもので
あり、横軸に反射防止膜の膜厚(nm)をとり、縦軸に
反射率(%)をとって、実施例及び比較例の反射防止膜
での反射率の、膜厚依存性を示した特性図である。図1
において白抜き○印が実施例の特性図、黒塗り○印がT
iN膜の特性図、黒塗り三角印がα−Si膜の特性図で
ある。
Next, the reflectance of each sample of the example and each sample of the comparative example with respect to the i-line (light having a wavelength of 365 nm) is measured. FIG. 1 shows the results, in which the horizontal axis represents the film thickness (nm) of the antireflection film and the vertical axis represents the reflectance (%). It is a characteristic view which showed the film thickness dependence of reflectance. Figure 1
In the figure, the white circles are the characteristic diagrams of the examples, and the black circles are T.
A characteristic diagram of the iN film, and a black triangle mark is a characteristic diagram of the α-Si film.

【0020】この図1から明らかなように、カーボンの
薄膜で構成した反射防止膜は、α−Si膜やTiN膜に
対し低い反射率を示すことが分かる。さらに、Al系の
下地上にカーボン薄膜の反射防止膜を設ける場合でかつ
i線に関する反射率を最も低く出来るカーボン薄膜の膜
厚は、15〜30nmの範囲でありより好ましくは20
nm付近であることが分かる。
As is clear from FIG. 1, the antireflection film formed of a carbon thin film has a lower reflectance than the α-Si film and the TiN film. Further, when an antireflection coating of a carbon thin film is provided on the Al-based substrate, the thickness of the carbon thin film that can minimize the reflectance for i-line is in the range of 15 to 30 nm, more preferably 20.
It can be seen that it is around nm.

【0021】次に、試料のカーボン薄膜上にレジスト層
を形成し、このレジスト層をホトマスクを介し選択的に
露光する。その後、このレジスト層を現像する。これに
よりレジストパターンが得られる。得られたレジストパ
ターンは、従来のものよりノッチが少ない安定したもの
であった。次に、Al−Si−Cu合金薄膜の、レジス
トパターンで覆われていない部分を、公知のエッチング
技術により除去する。これにより、Al−Si−Cu合
金から成る所望の配線パターンが得られる。
Next, a resist layer is formed on the carbon thin film of the sample, and this resist layer is selectively exposed through a photomask. Then, this resist layer is developed. Thereby, a resist pattern is obtained. The obtained resist pattern was stable with less notches than the conventional one. Next, a portion of the Al—Si—Cu alloy thin film which is not covered with the resist pattern is removed by a known etching technique. Thereby, a desired wiring pattern made of an Al-Si-Cu alloy can be obtained.

【0022】次に、レジストパターン除去のためにO2
アッシングを行なう。この処理において、レジストパタ
ーン下に残存していたカーボンの薄膜もレジストと共に
除去されることが分かった。
Next, O 2 is used to remove the resist pattern.
Perform ashing. It was found that in this treatment, the carbon thin film remaining under the resist pattern was also removed together with the resist.

【0023】上述においては、この出願の第一発明の反
射防止膜と第二発明のレジストパターンの形成方法の実
施例について併せて説明したが、これらの発明は上述の
実施例に限られるものではない。
In the above, the embodiments of the antireflection film of the first invention and the method of forming the resist pattern of the second invention of the present application are described together, but these inventions are not limited to the above-mentioned embodiments. Absent.

【0024】例えば、上述の実施例では高反射率な下地
としてAl−Si−Cu合金薄膜を用いていた。しか
し、第一及び第二発明は、Al−Si−Cu合金薄膜に
のみ適用できるというのではなく、反射率が高いが故に
パターニングに支障が生じる種々の下地上側にレジスト
パターンを形成する場合に、広く適用出来る。また、半
導体装置分野に限らず他の分野でも利用出来ることは明
らかである。
For example, in the above-mentioned embodiment, the Al-Si-Cu alloy thin film is used as the high reflectance base. However, the first and second inventions are not applicable only to the Al-Si-Cu alloy thin film, and when the resist pattern is formed on the upper side of various underlayers that cause trouble in patterning due to high reflectance. , Widely applicable. Further, it is apparent that the present invention can be used not only in the semiconductor device field but also in other fields.

【0025】また、上述の実施例では露光光をi線とし
ていた。これは、高集積化を図る光源として現在i線が
有望視されているからである。しかし、この発明の反射
防止膜は他の波長の光例えば現在多用されているg線、
また、将来の光源として期待されているdeepUV光
などに対しても有用である。その場合の好適な膜厚は上
述のi線の場合に準じて、実験若しくはシミュレーショ
ンで、決定できる。
In the above embodiment, the exposure light is i-line. This is because the i-line is currently regarded as a promising light source for high integration. However, the antireflection film of the present invention uses light of other wavelengths such as g-line, which is widely used at present,
Further, it is also useful for deep UV light, which is expected as a future light source. In this case, a suitable film thickness can be determined by experiments or simulations according to the case of the above-mentioned i line.

【0026】また、上述の実施例でカーボン薄膜のスパ
ッタ条件はこの発明の範囲内の一例にすぎないことは理
解されたい。
It should be understood that the sputtering conditions for the carbon thin film in the above-mentioned embodiment are merely examples within the scope of the present invention.

【0027】[0027]

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の出願の第一発明によれば、α−Si膜やTiN膜に比
べ低い反射率を示す反射防止膜が得られる。また、この
出願の第二発明によれば、露光光の下地からの反射を従
来より抑えた状態でレジスト層を露光できるので、従来
よりノッチが少ないレジストパターンの形成が可能にな
る。このため、Al−Si合金などのような高反射率の
薄膜を用いても所望のレジストパターンが得られるので
所望の配線パターンが得られる。さらに、この反射防止
膜はカーボン(カーボンを含む材料の場合もある。)で
構成されているから、例えばO2 を含むガス、O3 を含
むガス或いはこれら双方を含むガスを用いたドライエッ
チングにより容易に除去できるので、レジストパターン
除去のための酸素アッシング工程を利用して反射防止膜
の除去ができるという利点も得られる。
As is apparent from the above description, according to the first invention of this application, an antireflection film having a lower reflectance than the α-Si film or the TiN film can be obtained. Further, according to the second invention of this application, since the resist layer can be exposed in a state in which the reflection of the exposure light from the underlayer is suppressed as compared with the conventional case, it is possible to form a resist pattern with less notches than in the conventional case. Therefore, even if a thin film having a high reflectance such as Al-Si alloy is used, a desired resist pattern can be obtained and a desired wiring pattern can be obtained. Further, since this antireflection film is made of carbon (which may be a material containing carbon), for example, by dry etching using a gas containing O 2 , a gas containing O 3 , or a gas containing both of them. Since it can be easily removed, there is an advantage that the antireflection film can be removed by utilizing the oxygen ashing process for removing the resist pattern.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例及び比較例の反射防止膜での反射率の膜
厚依存性を示した特性図である。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing film thickness dependence of reflectance in antireflection films of Examples and Comparative Examples.

【図2】(A)〜(C)は、一般的なホトリソグラフィ
技術の説明に供する工程図である。
FIGS. 2A to 2C are process diagrams for explaining a general photolithography technique.

【図3】(A)〜(C)は、反射防止膜を用いたホトリ
ソグラフィ技術の説明に供する工程図である。
3A to 3C are process diagrams for explaining a photolithography technique using an antireflection film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:半導体基板 13:中間絶縁膜 15:配線形成用薄膜 15a,21a:配線パターン 17:レジスト層 17a:レジストパターン 19:ホトマスク 19a:遮光部 21:高反射率は配線形成用薄膜(例えばAl−Si系
合金) 23:反射防止膜
11: Semiconductor substrate 13: Intermediate insulating film 15: Wiring forming thin film 15a, 21a: Wiring pattern 17: Resist layer 17a: Resist pattern 19: Photomask 19a: Light shielding part 21: High reflectance is a wiring forming thin film (eg Al- Si-based alloy) 23: Antireflection film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 裕介 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yusuke Harada 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カーボン及びカーボンを含む材料から選
ばれた少なくとも一種の材料で構成したことを特徴とす
る反射防止膜。
1. An antireflection film comprising at least one kind of material selected from carbon and a material containing carbon.
【請求項2】 請求項1に記載の反射防止膜において、 前記反射防止膜の膜厚を、該反射防止膜の反射対象光に
対する反射率が極小になる膜厚を含む所定範囲の値とし
たことを特徴とする反射防止膜。
2. The antireflection film according to claim 1, wherein the thickness of the antireflection film is a value in a predetermined range including a thickness at which the reflectance of the antireflection film with respect to light to be reflected is minimized. An antireflection film characterized by the above.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の反射防止膜にお
いて、 前記反射防止膜をアルミニウム系下地上側に設ける場合
でかつ反射対象光がi線を主波長とする光である場合、
該反射防止膜の膜厚を15〜30nmとしてあることを
特徴とする反射防止膜。
3. The antireflection film according to claim 1 or 2, wherein the antireflection film is provided on an upper side of an aluminum-based base, and the reflection target light is light having an i-line as a main wavelength.
An antireflection film, wherein the film thickness of the antireflection film is 15 to 30 nm.
【請求項4】 ホトリソグラフィ技術によりレジストパ
ターンを形成する際に反射防止膜を用いるレジストパタ
ーン形成方法において、 反射防止膜としてカーボン及びカーボンを含む材料から
選ばれた少なくとも一種の材料から成る膜を用いたこと
を特徴とするレジストパターン形成方法。
4. A resist pattern forming method using an antireflection film when forming a resist pattern by a photolithography technique, wherein a film made of at least one material selected from carbon and a material containing carbon is used as the antireflection film. And a resist pattern forming method.
【請求項5】 請求項4に記載のレジストパターン形成
方法において、 前記反射防止膜の膜厚を、該反射防止膜の露光光に対す
る反射率が極小になる膜厚を含む所定範囲の値としたこ
とを特徴とするレジストパターン形成方法。
5. The resist pattern forming method according to claim 4, wherein the thickness of the antireflection film is set to a value within a predetermined range including a thickness at which the reflectance of the antireflection film with respect to exposure light is minimized. A method of forming a resist pattern, comprising:
【請求項6】 請求項4又は5に記載のレジストパター
ン形成方法において、 前記反射防止膜をアルミニウム系下地上側に設ける場合
でかつ露光光がi線である場合、該反射防止膜の膜厚を
15〜30nmとしてあることを特徴とするレジストパ
ターン形成方法。
6. The method of forming a resist pattern according to claim 4, wherein when the antireflection film is provided on an upper side of an aluminum-based base and the exposure light is an i-line, the film thickness of the antireflection film. Of 15 to 30 nm.
【請求項7】 請求項4〜6のいずれか1項に記載のレ
ジストパターン形成方法において、 前記反射防止膜の形成に当たって該反射防止膜の下層が
薄膜の場合、該薄膜の成膜法により該薄膜と前記反射防
止膜とを連続的に成膜することを特徴とするレジストパ
ターン形成方法。
7. The method for forming a resist pattern according to claim 4, wherein, when forming the antireflection film, a lower layer of the antireflection film is a thin film, the thin film forming method is used. A method of forming a resist pattern, which comprises continuously forming a thin film and the antireflection film.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6346183B1 (en) 2000-08-03 2002-02-12 International Business Machines Corporation Use of thin carbon films as a bottom anti-reflective coating in manufacturing magnetic heads

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