JPH08241858A - 半導体の反射防止膜及びこの反射防止膜を用いた半導体の製造方法 - Google Patents
半導体の反射防止膜及びこの反射防止膜を用いた半導体の製造方法Info
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- JPH08241858A JPH08241858A JP8008500A JP850096A JPH08241858A JP H08241858 A JPH08241858 A JP H08241858A JP 8008500 A JP8008500 A JP 8008500A JP 850096 A JP850096 A JP 850096A JP H08241858 A JPH08241858 A JP H08241858A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/091—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フォトレジスト膜と反射防止膜との境界面にお
いて吸光能力に優れ、反射率の低い反射防止膜に関する
ものである。 【解決手段】本発明は、炭素粒子を分散させた有機樹脂
である反射防止膜１４を基板１０の表面に形成し、その
反射防止膜１４の上にフォトレジスト膜１６を形成し、
基板１０を紫外線に選択的に露光する。本発明の反射防
止膜１４は炭素粒子が分散している有機樹脂をベースと
している。このベースとしての有機樹脂と炭素粒子の混
合により、高吸光能力と低反射率が得られる。
いて吸光能力に優れ、反射率の低い反射防止膜に関する
ものである。 【解決手段】本発明は、炭素粒子を分散させた有機樹脂
である反射防止膜１４を基板１０の表面に形成し、その
反射防止膜１４の上にフォトレジスト膜１６を形成し、
基板１０を紫外線に選択的に露光する。本発明の反射防
止膜１４は炭素粒子が分散している有機樹脂をベースと
している。このベースとしての有機樹脂と炭素粒子の混
合により、高吸光能力と低反射率が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体の反射防止膜
及びこの反射防止膜を用いた半導体の製造方法に関す
る。
及びこの反射防止膜を用いた半導体の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体を製造する際には、先ず、フォト
レジスト膜を基板の表面に直接形成するか、すでに基板
の表面に形成されている膜の上に形成する。次に、フォ
トレジスト膜に紫外線を露光して、フォトレジスト膜上
にパターンを形成する。その後、溶剤を塗布し、露光し
た部分もしくは露光していない部分のいずれかのフォト
レジスト膜を除去する。
レジスト膜を基板の表面に直接形成するか、すでに基板
の表面に形成されている膜の上に形成する。次に、フォ
トレジスト膜に紫外線を露光して、フォトレジスト膜上
にパターンを形成する。その後、溶剤を塗布し、露光し
た部分もしくは露光していない部分のいずれかのフォト
レジスト膜を除去する。
【０００３】紫外線を照射する際、基板で反射した光に
よって光の散乱や干渉等が起こると、フォトレジスト膜
の露光部分に寸法誤差が生じる。つまり、フォトレジス
ト膜の露光部分の所望の寸法が、基板の表面で反射した
光により変わってしまうものである。必要寸法の小さな
誤差が許容できる半導体もあるが、寸法の誤差がある範
囲を越えると、半導体の所望の特質や性能が変わってし
まうため、所定以上の誤差は許されないという点が一般
に存在する。この所定以上の誤差が許されない一定の点
を限界寸法(critical dimension ; CD) と呼んでいる。
よって光の散乱や干渉等が起こると、フォトレジスト膜
の露光部分に寸法誤差が生じる。つまり、フォトレジス
ト膜の露光部分の所望の寸法が、基板の表面で反射した
光により変わってしまうものである。必要寸法の小さな
誤差が許容できる半導体もあるが、寸法の誤差がある範
囲を越えると、半導体の所望の特質や性能が変わってし
まうため、所定以上の誤差は許されないという点が一般
に存在する。この所定以上の誤差が許されない一定の点
を限界寸法(critical dimension ; CD) と呼んでいる。
【０００４】紫外線で露光する際に、基板により散乱す
る光の量を抑えるため、フォトレジスト膜を形成する前
に反射防止膜 (ARL)を基板上に形成することがある。す
なわち、フォトレジスト膜を形成する前にスピン・コー
ティング及びベーキングにより反射防止膜を基板上に形
成するのが一般的である。フォトレジスト膜の形成後
に、紫外線照射によりフォトレジスト膜、反射防止膜の
両方にパターンを焼き付け、所望の部分のフォトレジス
ト膜と反射防止膜を除去する。
る光の量を抑えるため、フォトレジスト膜を形成する前
に反射防止膜 (ARL)を基板上に形成することがある。す
なわち、フォトレジスト膜を形成する前にスピン・コー
ティング及びベーキングにより反射防止膜を基板上に形
成するのが一般的である。フォトレジスト膜の形成後
に、紫外線照射によりフォトレジスト膜、反射防止膜の
両方にパターンを焼き付け、所望の部分のフォトレジス
ト膜と反射防止膜を除去する。
【０００５】効果的な結果を得るには、フォトレジスト
膜と反射防止膜との境界面で反射率が高くならないよ
う、反射防止膜の屈折率をフォトレジスト膜の屈折率と
同じか近い数値にしなければならない。スピン・コーテ
ィングで製造される有機反射防止膜は、一般的なフォト
レジスト膜とほぼ同様の屈折率を有しているため、フォ
トレジスト膜と反射防止膜との境界面での屈折率は低
い。
膜と反射防止膜との境界面で反射率が高くならないよ
う、反射防止膜の屈折率をフォトレジスト膜の屈折率と
同じか近い数値にしなければならない。スピン・コーテ
ィングで製造される有機反射防止膜は、一般的なフォト
レジスト膜とほぼ同様の屈折率を有しているため、フォ
トレジスト膜と反射防止膜との境界面での屈折率は低
い。
【０００６】従来の有機反射防止膜は、一般にベースの
樹脂（ポリマー）と有機溶剤が含まれている。有機反射
防止膜のポリマーとしてはポリブテンスルホンやポリイ
ミド、ポリアミドがある。一般的な溶剤としてはシクロ
ヘキサノンやガンマ・ブチルラクトン (γ-butyllacton
e)がある。
樹脂（ポリマー）と有機溶剤が含まれている。有機反射
防止膜のポリマーとしてはポリブテンスルホンやポリイ
ミド、ポリアミドがある。一般的な溶剤としてはシクロ
ヘキサノンやガンマ・ブチルラクトン (γ-butyllacton
e)がある。
【０００７】しかし、効率を上げるためには、反射防止
膜の吸光能力が高いことも重要である。エッチングによ
り所望のパターンを基板の二酸化シリコン層に形成でき
るよう、反射防止膜はフォトレジスト膜と同じパターン
を描いて光を吸収できなければならない。別々のエッチ
ング工程を用いる場合は、初めにフォトレジスト膜の所
望の部分を除去し、次に反射防止膜の所望の部分を除去
するが、多くの場合、フォトレジスト膜と反射防止膜を
一緒に除去することが望ましい。フォトレジスト膜と反
射防止膜をまとめて除去するには、フォトレジスト膜と
同じ物質で反射防止膜の現像及び除去ができなければな
らない。既知の有機反射防止膜等は吸光能力が低いた
め、フォトレジスト膜と同じパターンを形成しにくい
上、基板の表面からフォトレジスト膜と共に有機反射防
止膜を除去することがむずかしい。
膜の吸光能力が高いことも重要である。エッチングによ
り所望のパターンを基板の二酸化シリコン層に形成でき
るよう、反射防止膜はフォトレジスト膜と同じパターン
を描いて光を吸収できなければならない。別々のエッチ
ング工程を用いる場合は、初めにフォトレジスト膜の所
望の部分を除去し、次に反射防止膜の所望の部分を除去
するが、多くの場合、フォトレジスト膜と反射防止膜を
一緒に除去することが望ましい。フォトレジスト膜と反
射防止膜をまとめて除去するには、フォトレジスト膜と
同じ物質で反射防止膜の現像及び除去ができなければな
らない。既知の有機反射防止膜等は吸光能力が低いた
め、フォトレジスト膜と同じパターンを形成しにくい
上、基板の表面からフォトレジスト膜と共に有機反射防
止膜を除去することがむずかしい。
【０００８】そこで、反射防止膜として使用できる新し
い膜が研究されている。化学気相成長法（ＣＶＤ）又は
スパッタリングにより生成される炭素膜は非常に高い吸
光能力を有している。しかし、炭素膜とフォトレジスト
膜は屈折率に大きな差があり、フォトレジスト膜と炭素
膜との境界面において反射率が高くなるため、炭素膜で
は効率のよい反射防止膜にはならない。
い膜が研究されている。化学気相成長法（ＣＶＤ）又は
スパッタリングにより生成される炭素膜は非常に高い吸
光能力を有している。しかし、炭素膜とフォトレジスト
膜は屈折率に大きな差があり、フォトレジスト膜と炭素
膜との境界面において反射率が高くなるため、炭素膜で
は効率のよい反射防止膜にはならない。
【０００９】この欠点は光学定数の解析により示され
る。波長２５０ｎｍの光の下でのフォトレジスト膜、有
機反射防止膜、炭素膜の各々の光学定数は以下の通りで
ある。 ２つの異なる媒質の境界面における反射率は下記のよう
に表せる。
る。波長２５０ｎｍの光の下でのフォトレジスト膜、有
機反射防止膜、炭素膜の各々の光学定数は以下の通りで
ある。 ２つの異なる媒質の境界面における反射率は下記のよう
に表せる。
【００１０】
【数１】
【００１１】R ＝反射率 η1 及びη2 はそれぞれ媒質１、媒質２の屈折率であ
る。炭素膜と比べ、有機反射防止膜の屈折率はフォトレ
ジスト膜の屈折率により近く、そのため有機反射防止膜
とフォトレジスト膜との境界面では炭素膜とフォトレジ
スト膜との境界面に比べ、低い反射率が得られる。
る。炭素膜と比べ、有機反射防止膜の屈折率はフォトレ
ジスト膜の屈折率により近く、そのため有機反射防止膜
とフォトレジスト膜との境界面では炭素膜とフォトレジ
スト膜との境界面に比べ、低い反射率が得られる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の反射防止膜に
は、吸光力が高くかつ反射率の低いものはない。したが
って、吸光能力に優れ、反射率の低い反射防止膜が必要
である。さらに、リソグラフィー工程での限界寸法の制
御性を高める効率のよい反射防止膜の必要性も生じてい
る。
は、吸光力が高くかつ反射率の低いものはない。したが
って、吸光能力に優れ、反射率の低い反射防止膜が必要
である。さらに、リソグラフィー工程での限界寸法の制
御性を高める効率のよい反射防止膜の必要性も生じてい
る。
【００１３】本発明は上記課題を解決するものであり、
フォトレジスト膜との境界面において高吸光能力と低反
射率を有し、露光されたフォトレジスト膜において、寸
法誤差を著しく減少可能な半導体の反射防止膜及びこの
反射防止膜を用いた半導体の製造方法を得ることを目的
としている。
フォトレジスト膜との境界面において高吸光能力と低反
射率を有し、露光されたフォトレジスト膜において、寸
法誤差を著しく減少可能な半導体の反射防止膜及びこの
反射防止膜を用いた半導体の製造方法を得ることを目的
としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は特に、炭素粒子
が分散している有機樹脂から生成される反射防止膜であ
り、有機樹脂と炭素粒子の混合により、高吸光力と低反
射率が得られる。さらに、本発明の半導体の製造方法
は、炭素粒子が分散している有機樹脂から成る反射防止
膜を基板の表面に形成し、この反射防止膜の上にフォト
レジスト膜を重ね、選択的に基板に紫外線を照射する。
が分散している有機樹脂から生成される反射防止膜であ
り、有機樹脂と炭素粒子の混合により、高吸光力と低反
射率が得られる。さらに、本発明の半導体の製造方法
は、炭素粒子が分散している有機樹脂から成る反射防止
膜を基板の表面に形成し、この反射防止膜の上にフォト
レジスト膜を重ね、選択的に基板に紫外線を照射する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本発明は様々な薄膜を有す
る周知の各種基板に適用できる。すなわち、反射防止膜
を基板上に形成することもできれば、基板とフォトレジ
スト膜との間のどの膜に形成することもできる。別のフ
ォトレジスト膜を用いるのであれば、反射防止膜を１つ
の基板に何回形成してもかまわない。本発明の説明を簡
潔にするため、単純な構成の半導体の製造方法について
説明することとするが、これ以外の製造方法及び膜の組
み合わせも本発明の範囲に含まれる。一例としては、フ
ォトレジスト膜と反射防止膜との第１の結合層を生成
し、酸化物に所望のパターンを形成してからフォトレジ
スト膜と反射防止膜との結合層を除去し、その後、第２
酸化膜を形成して反射防止膜とフォトレジスト膜との第
２の結合層を作り、第２酸化膜に所望のパターンを形成
するという工程で半導体を製造することもある。
て図面を参照して説明する。本発明は様々な薄膜を有す
る周知の各種基板に適用できる。すなわち、反射防止膜
を基板上に形成することもできれば、基板とフォトレジ
スト膜との間のどの膜に形成することもできる。別のフ
ォトレジスト膜を用いるのであれば、反射防止膜を１つ
の基板に何回形成してもかまわない。本発明の説明を簡
潔にするため、単純な構成の半導体の製造方法について
説明することとするが、これ以外の製造方法及び膜の組
み合わせも本発明の範囲に含まれる。一例としては、フ
ォトレジスト膜と反射防止膜との第１の結合層を生成
し、酸化物に所望のパターンを形成してからフォトレジ
スト膜と反射防止膜との結合層を除去し、その後、第２
酸化膜を形成して反射防止膜とフォトレジスト膜との第
２の結合層を作り、第２酸化膜に所望のパターンを形成
するという工程で半導体を製造することもある。
【００１６】図１（ａ）乃至図１（ｆ）を参照して本発
明について説明する。図１（ａ）において、シリコン等
の半導体基板１０上には表面膜１２が形成されている。
ここで述べる「表面膜」とは、半導体基板１０の表面に
生成された１つ、またはそれ以上の膜を指す。表面膜１
２は、例えば、二酸化シリコン等の絶縁膜や不純物を添
加したポリシリコン等の導電膜等であるが、これらに限
定されるものではない。さらに、表面膜１２は表面が平
面になっているように描かれているが、平面でなくても
よいし、１又はそれ以上のステップ領域を有していても
よい。
明について説明する。図１（ａ）において、シリコン等
の半導体基板１０上には表面膜１２が形成されている。
ここで述べる「表面膜」とは、半導体基板１０の表面に
生成された１つ、またはそれ以上の膜を指す。表面膜１
２は、例えば、二酸化シリコン等の絶縁膜や不純物を添
加したポリシリコン等の導電膜等であるが、これらに限
定されるものではない。さらに、表面膜１２は表面が平
面になっているように描かれているが、平面でなくても
よいし、１又はそれ以上のステップ領域を有していても
よい。
【００１７】基板はフォトリソグラフィに適した従来の
ものでよい。適当な基板としては、シリコン、ポリシリ
コン、ゲルマニウム、ナイトライド、金属等がある。表
面膜１２の特定の部分をエッチングするために、本発明
では反射防止膜１４を形成する。本発明の反射防止膜１
４はベースの樹脂、有機溶剤、炭素粒子により生成され
る。樹脂、溶剤、粒子を混合して基板のコーティングに
適した組成物を生成する方法にはいくつかある。例え
ば、まずベースになる樹脂を有機溶剤に溶かし、その中
に炭素粒子を分散させるという方法がその１つである。
ものでよい。適当な基板としては、シリコン、ポリシリ
コン、ゲルマニウム、ナイトライド、金属等がある。表
面膜１２の特定の部分をエッチングするために、本発明
では反射防止膜１４を形成する。本発明の反射防止膜１
４はベースの樹脂、有機溶剤、炭素粒子により生成され
る。樹脂、溶剤、粒子を混合して基板のコーティングに
適した組成物を生成する方法にはいくつかある。例え
ば、まずベースになる樹脂を有機溶剤に溶かし、その中
に炭素粒子を分散させるという方法がその１つである。
【００１８】ベースになる樹脂は反射防止膜に適当なポ
リブテンスルホン、ポリイミド、ポリアミド等でよい
が、ポリブテンスルホンが望ましい。適当な反射防止膜
を作るための樹脂の分量は、通常の技術の範囲に属す
る。
リブテンスルホン、ポリイミド、ポリアミド等でよい
が、ポリブテンスルホンが望ましい。適当な反射防止膜
を作るための樹脂の分量は、通常の技術の範囲に属す
る。
【００１９】有機溶剤としてはシクロヘキサノン、ガン
マ・ブチルラクトン等、有機反射防止膜の生成に適した
ものでよいが、シクロヘキサノンが望ましい。樹脂の溶
解と炭素粒子の分散のために一定量の有機溶剤を加える
が、この量は通常の技量に属する。
マ・ブチルラクトン等、有機反射防止膜の生成に適した
ものでよいが、シクロヘキサノンが望ましい。樹脂の溶
解と炭素粒子の分散のために一定量の有機溶剤を加える
が、この量は通常の技量に属する。
【００２０】炭素粒子は粒子の大きさが１００オングス
トローム未満が望ましいが、１０オングストローム未満
がもっともよい。一般に、１０重量％の炭素で吸光能力
が３０％高まる。したがって、吸光能力を高め、かつ有
機樹脂の反射率を低く抑えるには、樹脂に分散させる炭
素粒子の量を樹脂の約５〜３０重量％にすること、特に
約１０重量％にすることが望ましい。さらに、このとき
炭素粒子中に金属不純物が１０ｐｐｂ以上混ざっていて
はならない。
トローム未満が望ましいが、１０オングストローム未満
がもっともよい。一般に、１０重量％の炭素で吸光能力
が３０％高まる。したがって、吸光能力を高め、かつ有
機樹脂の反射率を低く抑えるには、樹脂に分散させる炭
素粒子の量を樹脂の約５〜３０重量％にすること、特に
約１０重量％にすることが望ましい。さらに、このとき
炭素粒子中に金属不純物が１０ｐｐｂ以上混ざっていて
はならない。
【００２１】炭素が分散されている反射防止膜の所望の
特質が維持できる限り、この分野に従事している者の知
識の範囲内で反射防止膜に他の添加物を加えてもかまわ
ない。例えば、樹脂に炭素粒子を分散させるときにフッ
素化エステル等の界面活性剤を必要な程度で少量加えて
もよい。炭素粒子を分散させるのに十分な量はこの分野
の知識の範囲に属しており、界面活性剤として有効に働
く量にすべきである。
特質が維持できる限り、この分野に従事している者の知
識の範囲内で反射防止膜に他の添加物を加えてもかまわ
ない。例えば、樹脂に炭素粒子を分散させるときにフッ
素化エステル等の界面活性剤を必要な程度で少量加えて
もよい。炭素粒子を分散させるのに十分な量はこの分野
の知識の範囲に属しており、界面活性剤として有効に働
く量にすべきである。
【００２２】反射防止膜は、フォトレジスト膜との境界
面で高い吸光能力を持つことが望ましい。この吸光係数
（ｋ）が波長２５０ｎｍの光のもとで従来の中心的な有
機反射防止膜より大きいこと、すなわち０．２３より大
きいことが必要であり、０．３より大きければさらによ
い。２５０ｎｍでの屈折率（η）はフォトレジスト膜の
屈折率に近い方がよく、１．６〜１．８の間、特に１．
７〜１．８の間が望ましい。ここに示した吸光係数や屈
折率の数値範囲から反射防止膜の所望の特質を得るにあ
たっては、この分野の知識の範囲に属する。
面で高い吸光能力を持つことが望ましい。この吸光係数
（ｋ）が波長２５０ｎｍの光のもとで従来の中心的な有
機反射防止膜より大きいこと、すなわち０．２３より大
きいことが必要であり、０．３より大きければさらによ
い。２５０ｎｍでの屈折率（η）はフォトレジスト膜の
屈折率に近い方がよく、１．６〜１．８の間、特に１．
７〜１．８の間が望ましい。ここに示した吸光係数や屈
折率の数値範囲から反射防止膜の所望の特質を得るにあ
たっては、この分野の知識の範囲に属する。
【００２３】本発明の反射防止膜はどのような方法で製
造してもよい。例えば、炭素粒子を有機溶剤に分散さ
せ、その炭素を分散させた溶剤に適当なベースの樹脂を
溶かしてから、超音波浴槽等の従来技術を使ってこの溶
液をかくはんするという方法がある。ガス蒸発法など他
の分散方法を使ってもよい。
造してもよい。例えば、炭素粒子を有機溶剤に分散さ
せ、その炭素を分散させた溶剤に適当なベースの樹脂を
溶かしてから、超音波浴槽等の従来技術を使ってこの溶
液をかくはんするという方法がある。ガス蒸発法など他
の分散方法を使ってもよい。
【００２４】従来技術では反射防止膜の形成に望ましい
のはスピンキャスティングとされているが、反射防止膜
を形成するにあたり、所望の表面に薄膜を形成するコー
ティング法としてこの他に知られている方法を用いても
よい。
のはスピンキャスティングとされているが、反射防止膜
を形成するにあたり、所望の表面に薄膜を形成するコー
ティング法としてこの他に知られている方法を用いても
よい。
【００２５】反射防止膜の適度な厚さは、この分野の知
識の範囲に属する。反射防止膜の厚さはおよそ２０００
オングストローム未満が好ましく、１０００オングスト
ローム未満であればなおよい。一番望ましいのは５００
オングストローム未満である。反射防止膜の厚さを最小
にすることにより、反射防止膜をエッチングする際のエ
ッチングばらつきを最小限にすることができる。
識の範囲に属する。反射防止膜の厚さはおよそ２０００
オングストローム未満が好ましく、１０００オングスト
ローム未満であればなおよい。一番望ましいのは５００
オングストローム未満である。反射防止膜の厚さを最小
にすることにより、反射防止膜をエッチングする際のエ
ッチングばらつきを最小限にすることができる。
【００２６】次に、図１（ｂ）に示したように、反射防
止膜１４上にフォトレジスト膜１６が形成される。フォ
トレジスト膜には、例えばＩＢＭが発売している商業上
利用可能なＤＵＶフォトレジストのＡＰＥＸ−Ｅなど、
従来のＤＵＶ(deep ultra violet) フォトレジストを用
いることができる。その後、フォトレジスト膜をべーキ
ングして、フォトレジスト溶剤を蒸発させ、付着させ
る。ウェーハをマスクにアラインメントし、露光及び現
像をして、図１（ｃ）に示すような構造を形成する。フ
ォトレジスト膜の塗布、ベーキング、紫外線の露光、及
び現像の各方法はこの分野に従事している者には知られ
ており、知識の範囲に属する。
止膜１４上にフォトレジスト膜１６が形成される。フォ
トレジスト膜には、例えばＩＢＭが発売している商業上
利用可能なＤＵＶフォトレジストのＡＰＥＸ−Ｅなど、
従来のＤＵＶ(deep ultra violet) フォトレジストを用
いることができる。その後、フォトレジスト膜をべーキ
ングして、フォトレジスト溶剤を蒸発させ、付着させ
る。ウェーハをマスクにアラインメントし、露光及び現
像をして、図１（ｃ）に示すような構造を形成する。フ
ォトレジスト膜の塗布、ベーキング、紫外線の露光、及
び現像の各方法はこの分野に従事している者には知られ
ており、知識の範囲に属する。
【００２７】その後、技術者に周知の方法により反射防
止膜をエッチングし、図１（ｄ）に示した構造とする。
フォトレジスト膜と反射防止膜を一緒にエッチングして
も、別々にしてもかまわない。適当なエッチング材で典
型的なものの例としては、ＣＦ4 、Ａｒ、Ｏ2 の混合ガ
スがあるが、これに限定されるものではない。
止膜をエッチングし、図１（ｄ）に示した構造とする。
フォトレジスト膜と反射防止膜を一緒にエッチングして
も、別々にしてもかまわない。適当なエッチング材で典
型的なものの例としては、ＣＦ4 、Ａｒ、Ｏ2 の混合ガ
スがあるが、これに限定されるものではない。
【００２８】ＣＦ4 とＡｒの混合物等の従来技術を用い
て表面の膜をエッチングし、図１（ｅ）に示す構造とす
る。基板に残った部分のフォトレジスト膜と反射防止膜
は、この分野の通常の技術であるプラズマ灰化、Ｈ2 Ｓ
Ｏ4 とＨ2 Ｏ2 を用いたウェットプロセス等を用いてこ
れを取り除く。フォトレジスト膜と反射防止膜の残って
いる部分を一緒に除去しても、別々に除去してもよい。
こうして図１（ｆ）に示す構造となる。
て表面の膜をエッチングし、図１（ｅ）に示す構造とす
る。基板に残った部分のフォトレジスト膜と反射防止膜
は、この分野の通常の技術であるプラズマ灰化、Ｈ2 Ｓ
Ｏ4 とＨ2 Ｏ2 を用いたウェットプロセス等を用いてこ
れを取り除く。フォトレジスト膜と反射防止膜の残って
いる部分を一緒に除去しても、別々に除去してもよい。
こうして図１（ｆ）に示す構造となる。
【００２９】
【実施例】以下の応用例を参考にしながら、本発明につ
いてさらに説明する。これらの例は本発明を限定するよ
うな、いかなる解釈もなされるべきではない。以下は、
半導体に反射防止膜を生成する本発明の方法の一例であ
る。半導体に反射防止膜を作る他の手段については、こ
の分野の知識の範囲内に属する。
いてさらに説明する。これらの例は本発明を限定するよ
うな、いかなる解釈もなされるべきではない。以下は、
半導体に反射防止膜を生成する本発明の方法の一例であ
る。半導体に反射防止膜を作る他の手段については、こ
の分野の知識の範囲内に属する。
【００３０】３０００ｒｐｍのスピン・コーティングに
より、反射防止膜を全体の厚さが５００オングストロー
ムになるよう、シリコン基板１０の二酸化シリコン表面
上に形成する。フォトレジスト膜のパターンを、従来の
リソグラフィの工程、すなわちフォトレジスト塗布、ベ
ーキング、紫外線の露光、現像の段階を経て形成する。
この後、例えばＣＦ4 、Ａｒ、Ｏ2 の混合物を用いて反
射防止膜をエッチングする。その後、例えばＣＦ4 、Ａ
ｒの混合物を用いてＳｉＯ2 をエッチングする。最後
に、酸素プラズマ灰化もしくはウエットプロセス（Ｈ2
ＳＯ4 とＨ2 Ｏ2）により残存するフォトレジスト膜と
反射防止膜を取り除き、シリコン基板に二酸化シリコン
のパターンが残される。
より、反射防止膜を全体の厚さが５００オングストロー
ムになるよう、シリコン基板１０の二酸化シリコン表面
上に形成する。フォトレジスト膜のパターンを、従来の
リソグラフィの工程、すなわちフォトレジスト塗布、ベ
ーキング、紫外線の露光、現像の段階を経て形成する。
この後、例えばＣＦ4 、Ａｒ、Ｏ2 の混合物を用いて反
射防止膜をエッチングする。その後、例えばＣＦ4 、Ａ
ｒの混合物を用いてＳｉＯ2 をエッチングする。最後
に、酸素プラズマ灰化もしくはウエットプロセス（Ｈ2
ＳＯ4 とＨ2 Ｏ2）により残存するフォトレジスト膜と
反射防止膜を取り除き、シリコン基板に二酸化シリコン
のパターンが残される。
【００３１】一般的な反射防止膜の組成は次に示す通り
である。 反射防止膜溶剤に対して１．５〜３重量％のポリブテン
スルホン樹脂 ポリブテンスルホン樹脂の１０重量％の炭素粒子 反射防止膜溶剤に対して４００ｐｐｍの界面活性剤 シクロヘキサノン溶剤 この分野に従事している者であれば、本発明の組成や方
法について、本発明の真意や範囲から離れることなく、
さまざまな改良・変形が可能であることは明らかであろ
う。その他、本発明の要旨を変えない範囲において種々
変形実施可能なことは勿論である。
である。 反射防止膜溶剤に対して１．５〜３重量％のポリブテン
スルホン樹脂 ポリブテンスルホン樹脂の１０重量％の炭素粒子 反射防止膜溶剤に対して４００ｐｐｍの界面活性剤 シクロヘキサノン溶剤 この分野に従事している者であれば、本発明の組成や方
法について、本発明の真意や範囲から離れることなく、
さまざまな改良・変形が可能であることは明らかであろ
う。その他、本発明の要旨を変えない範囲において種々
変形実施可能なことは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、フ
ォトレジスト膜との境界面において高吸光能力と低反射
率を有し、露光されたフォトレジスト膜において、寸法
誤差を著しく減少可能な半導体の反射防止膜及びこの反
射防止膜を用いた半導体の製造方法を提供できる。
ォトレジスト膜との境界面において高吸光能力と低反射
率を有し、露光されたフォトレジスト膜において、寸法
誤差を著しく減少可能な半導体の反射防止膜及びこの反
射防止膜を用いた半導体の製造方法を提供できる。
【図１】図１は本発明の半導体の製造方法の実施例を示
す断面図。
す断面図。
１０…半導体基板、１２…表面膜、１４…反射防止膜、
１６…フォトレジスト膜。
１６…フォトレジスト膜。
Claims (22)
- 【請求項１】 炭素粒子を分散させた有機樹脂で構成さ
れており、波長２５０ｎｍの光の下で吸光係数が０．２
３より大きく、屈折率が１．６〜１．８である半導体の
反射防止膜。 - 【請求項２】 前記有機樹脂はベースとしての樹脂及び
この樹脂の溶解に必要な分量の有機溶剤で構成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の反射防止膜。 - 【請求項３】 前記ベースとしての樹脂はポリブテンス
ルホン、ポリイミド、ポリアミドのいずれかであること
を特徴とする請求項２記載の反射防止膜。 - 【請求項４】 前記有機溶剤はシクロヘキサノン、ガン
マ・ブチルラクトンのいずれかであることを特徴とする
請求項２記載の反射防止膜。 - 【請求項５】 前記炭素粒子は粒子の大きさは１００オ
ングストローム未満であることを特徴とする請求項１記
載の反射防止膜。 - 【請求項６】 前記炭素粒子は粒子の大きさが１０オン
グストローム未満であることを特徴とする請求項５記載
の反射防止膜。 - 【請求項７】 前記有機樹脂中に分散している炭素粒子
の量は樹脂に対して約５〜３０重量％であることを特徴
とする請求項１記載の反射防止膜。 - 【請求項８】 前記炭素粒子の量は約１０重量％である
ことを特徴とする請求項７記載の反射防止膜。 - 【請求項９】 炭素粒子が分散している有機樹脂から成
る反射防止膜を基板の酸化面に形成し、反射防止膜の上
にフォトレジスト膜を生成した後、基板を選択的に紫外
線で露光する半導体の製造方法。 - 【請求項１０】 前記有機樹脂はベースとしての樹脂及
びこの樹脂の溶解に必要な量の有機溶剤で生成されるこ
とを特徴とする請求項９記載の半導体の製造方法。 - 【請求項１１】 前記ベースとしての樹脂にポリブテン
スルホン、ポリイミド、ポリアミドのいずれかを使用し
たことを特徴とする請求項１０記載の半導体の製造方
法。 - 【請求項１２】 前記有機溶剤にシクロヘキサノン、ガ
ンマ・ブチルラクトンのいずれかを使用したことを特徴
とする請求項１０記載の半導体の製造方法。 - 【請求項１３】 前記炭素粒子は粒子の大きさが１００
オングストローム未満であることを特徴とする請求項９
記載の半導体の製造方法。 - 【請求項１４】 前記炭素粒子は粒子の大きさが１０オ
ングストローム未満であることを特徴とする請求項１３
記載の半導体の製造方法。 - 【請求項１５】 前記有機樹脂中に分散している炭素粒
子の量は樹脂に対して約５〜３０重量％であることを特
徴とする請求項９記載の半導体の製造方法。 - 【請求項１６】 前記炭素粒子の量は約１０重量％であ
ることを特徴とする請求項１５記載の半導体の製造方
法。 - 【請求項１７】 前記反射防止膜は波長２５０ｎｍの光
の下での吸光係数が０．２３より大きいことを特徴とす
る請求項９記載の半導体の製造方法。 - 【請求項１８】 前記反射防止膜は波長２５０ｎｍの光
の下での屈折率が１．６〜１．８の間であることを特徴
とする請求項９記載の半導体の製造方法。 - 【請求項１９】 前記反射防止膜はスピン・コーティン
グによって基板に塗布されることを特徴とする請求項９
記載の半導体の製造方法。 - 【請求項２０】 前記反射防止膜の厚さは１０００オン
グストローム未満であることを特徴とする請求項９記載
の半導体の製造方法。 - 【請求項２１】 前記反射防止膜の厚さは５００オング
ストローム未満であることを特徴とする請求項２０記載
の半導体の製造方法。 - 【請求項２２】 反射防止膜を基板の酸化面に形成し、
反射防止膜の上にフォトレジスト膜を形成した後、基板
を選択的に紫外線にさらすというリソグラフィ技術を利
用した半導体の製造方法であって、反射防止膜が炭素粒
子を分散させた有機樹脂から成る有機反射防止膜である
ことを特徴とする半導体の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US37773095A | 1995-01-25 | 1995-01-25 | |
| US377730 | 1995-01-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08241858A true JPH08241858A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=23490296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8008500A Pending JPH08241858A (ja) | 1995-01-25 | 1996-01-22 | 半導体の反射防止膜及びこの反射防止膜を用いた半導体の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5744293A (ja) |
| JP (1) | JPH08241858A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6569595B1 (en) | 1999-02-25 | 2003-05-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of forming a pattern |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2953562B2 (ja) * | 1994-07-18 | 1999-09-27 | 東京応化工業株式会社 | リソグラフィー用下地材及びそれを用いた多層レジスト材料 |
| US6380096B2 (en) * | 1998-07-09 | 2002-04-30 | Applied Materials, Inc. | In-situ integrated oxide etch process particularly useful for copper dual damascene |
| US6316165B1 (en) * | 1999-03-08 | 2001-11-13 | Shipley Company, L.L.C. | Planarizing antireflective coating compositions |
| EP1235108A1 (en) * | 2001-02-22 | 2002-08-28 | Infineon Technologies SC300 GmbH & Co. KG | Antireflective coating material and semiconductor product with an ARC layer |
| KR100829603B1 (ko) * | 2006-11-23 | 2008-05-14 | 삼성전자주식회사 | 에어 갭을 갖는 반도체 소자의 제조 방법 |
| FR3062514A1 (fr) * | 2017-02-02 | 2018-08-03 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Formation de reliefs a la surface d'un substrat |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3884698A (en) * | 1972-08-23 | 1975-05-20 | Hewlett Packard Co | Method for achieving uniform exposure in a photosensitive material on a semiconductor wafer |
| US4234676A (en) * | 1978-01-23 | 1980-11-18 | W. R. Grace & Co. | Polythiol effect curable polymeric composition |
| US4179531A (en) * | 1977-08-23 | 1979-12-18 | W. R. Grace & Co. | Polythiol effect, curable monoalkenyl aromatic-diene and ene composition |
| DE3172609D1 (en) * | 1980-08-21 | 1985-11-14 | Nat Res Dev | Coating infra red transparent semiconductor material |
| US4657648A (en) * | 1981-03-17 | 1987-04-14 | Osamu Nagarekawa | Method of manufacturing a mask blank including a modified chromium compound |
| JPS57151945A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-20 | Hoya Corp | Photomask blank and its manufacture |
| US4910122A (en) * | 1982-09-30 | 1990-03-20 | Brewer Science, Inc. | Anti-reflective coating |
| US4563407A (en) * | 1982-11-16 | 1986-01-07 | Hoya Corporation | Photo-mask blank comprising a shading layer having a variable etch rate |
| JPH0652702B2 (ja) * | 1984-05-15 | 1994-07-06 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
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| DE69127608T2 (de) * | 1990-12-27 | 1998-01-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | Photopolymerisierbare Zusammensetzung und trockene vorsensibilisierte Platte |
| US5302240A (en) * | 1991-01-22 | 1994-04-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
| US5240554A (en) * | 1991-01-22 | 1993-08-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
-
1996
- 1996-01-22 JP JP8008500A patent/JPH08241858A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-21 US US08/821,412 patent/US5744293A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6569595B1 (en) | 1999-02-25 | 2003-05-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of forming a pattern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5744293A (en) | 1998-04-28 |
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