JPH0855790A - レジストパターン形成方法および反射防止膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 任意の単一波長の光を露光光源として、任意
の下地基板上にレジストパターンを形成する際に、その
レジストパターンが微細なものであっても、良好に、安
定したレジストパターンを形成するためのレジストパタ
ーン形成方法と新規な反射防止膜の形成方法を提供する
こと。 【構成】 下地基板Ｓ上に、直接またはその他の層を介
して、窒素を少なくとも含む酸化シリコン系膜（Ｓｉ_x
Ｎ_y またはＳｉ_x Ｎ_y Ｈ_z ）で構成される反射防止膜Ａ
ＲＬを成膜する。反射防止膜ＡＲＬの上に、直接または
その他の層を介してフォトレジストＰＲを形成する。フ
ォトレジストＰＲに露光を行い、マスクパターンを転写
する。反射防止膜としては、露光波長が１５０〜４５０
ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．２以上３．４以下で
あり、吸収屈折率ｋが０．１６以上０．７２以下であ
り、膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の反射防止膜を
成膜することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な反射防止膜を用
いたレジストパターン形成方法、および反射防止膜形成
方法に関する。特に、本発明は、下地基板上に形成した
反射防止膜上のフォトレジストを単一波長により露光し
てレジストパターンを形成する際の前記反射防止膜の膜
厚、および反射屈折率、吸収屈折率等などの光学条件の
最適化を図るために適した新規な反射防止膜を用い、フ
ォトレジストでの定在波効果を最小限にして、微細なレ
ジストパターンを良好に形成することができるレジスト
パターン形成方法および反射防止膜形成方法に関する。
本発明は、例えば、電子材料（半導体装置等）を製造す
る際の微細パターンを形成する方法として利用すること
ができる。

【０００２】

【発明の背景】例えば、フォトリングラフィー技術にお
いて、現在、最先端のステッパー（投影露光機）は、Ｋ
ｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎｍ）を光源に用い、
０．３７〜０．４２程度のＮＡのレンズを搭載している
（例えば、ニコンＮＳＲ１５０５ＥＸ１、キャノンＦＰ
Ａ４５００）。これらステッパーを用いて、サブハーフ
ミクロン（０．５μｍ以下）領域のデザインルールデバ
イスの研究開発が研究されている。

【０００３】ステッパーは、単一波長の光を露光光源に
用いている。単一波長で露光を行う場合には、定在波効
果と呼ばれる現象が発生することが広く知られている。
定在波が発生する原因は、レジスト膜内で光干渉が起こ
ることによる。すなわち、図１に示すように、入射光Ｐ
と、レジストＰＲと基板Ｓとの界面から反射光Ｒとが、
レジストＲＰの膜内で干渉を起こすことによる。

【０００４】その結果として、図２に示すごとく、レジ
ストに吸収される光量（縦軸）が、レジスト膜厚（横
軸）に依存して変化する。なお本明細書中、レジストに
吸収される光量とは、表面反射や、金属が存在する場合
該金属での吸収や、レジストから出射した光の量などを
除いた、レジスト自体に吸収される光の量をいう。かか
る吸収光量が、レジストを光反射させるエネルギーとな
るものである。

【０００５】なお、図２は、シリコン基板の上にレジス
ト膜（ＸＰ８８４３）を成膜し、レジスト膜の膜厚によ
る吸収光量の変化を調べた結果である。露光用光として
は、λ＝２４８ｎｍのＫｒＦを仮定した。また、その吸
収光量変化の度合いは、図３と図４との比較からも理解
されるように、下地基板の種類により異なる。図２，
３，４において、レジストはいずれもＸＰ８８４３（シ
プレー社）を用いているが、下地基板は各々Ｓｉ、Ａ１
−Ｓｉ、Ｗ−Ｓｉである。すなわち、下地基板の光学定
数（ｎ，ｋ）およびレジストの光学定数（ｎ，ｋ）によ
り定まる多重干渉を考慮した複素振幅反射率（Ｒ）によ
り、吸収光量の変化の度合いは定まる。（（Ｒ）は実数
部と虚数部とをもつベクトル量であることを示す）。

【０００６】さらに、実デバイスにおいては、図５に示
すように、基板面には必ず凹凸が存在する。例えば、ポ
リシリコン等の凸部Ｉｎが存在する。このため、レジス
ト膜ＲＰを塗布した際、レジスト膜の厚さは、段差の上
部と下部とで異なることになる。つまり、凸部Ｉｎ上の
レジスト膜厚ｄ_PR2 は、それ以外の部分のレジスト膜厚
ｄ_PR1 よりも薄くなる。

【０００７】定在波効果は、レジスト膜厚により異なる
ことは、前記説明したとうりであり、このため、定在波
効果の影響を受けることによるレジストに吸収される光
量の変化も、各々変わってくる。この結果、露光、現象
後に得られるレジストパターンの寸法が、段差の上部と
下部とで異なってしまう。定在波効果のパターン寸法に
及ぼす影響は、同一波長、同一開口数のステッパーを用
いた場合、パターンが細かければ細かいほど顕著化し、
どの種のレジストについても、共通に見られる現象であ
る。

【０００８】上記定在波効果のパターン寸法におよぼす
影響は、同一波長、同一開口数のステッパーを用いた場
合、パターンが細かければ細かいほど顕著化する。図６
〜８に、ステッパーとしてニコンＮＳＲ１５０５ＥＸ１
（使用露光光：λ＝２４８ｎｍ、ＫｒＦエキシマ、ＮＡ
＝０．４２）を用い、レジストとしてＸＰ８８４３（シ
ップレーマイクロエレクトロニクス（株）の化学増幅型
レジスト；光酸発生剤を含むポリビニルフェノール系レ
ジスト）を用いた場合の、定在波効果の影響をパターン
サイズ毎に示す。明らかにパターンが微細化すればする
ほど、定在波効果が顕著になっている（図中に○で示す
０．５μｍ、０．４μｍ、０．３５μｍラインアンドス
ペースパターンのクリティカルディメンジョンシフトＣ
Ｄ−Ｓｈｉｆｔのばらつきも参照）。なお、図６は０．
５μｍの間隔のラインアンドスペースパターンの場合で
あり、図７は０．４μｍの間隔のラインアンドスペース
パターンの場合であり、図８は０．３５μｍの間隔のラ
インアンドスペースパターンの場合であり、微細化する
ほど、定在波効果が顕著になっている。

【０００９】この傾向は、どの種のレジストについて
も、共通に見られる現象である。半導体装置等のデバイ
ス作製時のフォトリソグラフィー工程におけるレジスト
パターンの寸法精度は、一般に±５％である。トータル
では±５％よりも暖くても実用可とは考えられるが、フ
ォーカスその他の、他の要因によるバラツキも生ずるこ
とを考え合わせれば、レジスト露光時におけるパターン
精度は、この±５％以内に収めることが望まれる。この
±５％の寸法精度を達成するためには、定在波効果の低
減が必須である。

【００１０】図９に、レジスト膜内での吸収光量の変動
（横軸）に対する、レジストパターンの寸法変動（縦
軸）を示す。図９より、例えば０．３５μｍルールデバ
イスの作製を行うには、レジスト膜の吸収光量の変動
は、レンジ６％以下であることが要求されることがわか
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した要求に答える
べく、現在各方面で反射防止技術の検討が精力的に行わ
れている。しかしながら、下地基板の材料や、使用する
レジストが決まっていても、その場合に適正な反射防止
効果が得られる反射防止膜の条件はどのようなものであ
るかを決定するのは、必ずしも容易ではない。

【００１２】例えば、反射防止膜が必要不可欠とされて
いるゲート構造上（例えばタングステンシリサイド（Ｗ
−Ｓｉ）膜上）のパターン形成において、レジスト膜の
吸収光量の変動を、例えばレンジ６％以下とする反射防
止膜は、どのような条件のものであるかは、決定されて
いない。当然、そのようなＷ−Ｓｉ上に有効な反射防止
膜材料は、未だ見い出されていない。

【００１３】このＷ−Ｓｉ材料をゲートとする構造につ
いては、現在、多層レジスト法もしくはダイ入りレジス
ト等により、パターン形成を行っている。よって、早急
に、Ｗ−Ｓｉ上での反射防止技術を確立することが必要
不可欠と考えられる。このような場合に、任意の単一波
長を露光光源として、任意の下地基板上に安定した微細
パターン形成を行うための反射防止膜に関する包括的な
条件、および具体的条件を決定し得る手段があれば、例
えば上記のようにＷ−Ｓｉ上にいかなる条件の反射防止
膜を形成すればよいのかを、見い出すことができる。し
かし、このような手法は、未だ、提案されていない。

【００１４】

【発明の目的】本発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、任意の単一波長の光を露光光源として、任意の下
地基板上にレジストパターンを形成する際に、そのレジ
ストパターンが微細なものであっても、良好に、安定し
たレジストパターンを形成するためのレジストパターン
形成方法と新規な反射防止膜の形成方法を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明に係るレジストパターン形成方法
は、下地基板上に形成した反射防止膜上のフォトレジス
トを単一波長により露光してレジストパターンを形成す
るレジストパターン形成方法であって、下地基板上に、
直接またはその他の層を介して、窒化シリコン系膜で構
成される反射防止膜を成膜する工程と、前記反射防止膜
の上に、直接またはその他の層を介してフォトレジスト
を形成する工程と、前記フォトレジストに露光を行い、
マスクパターンを転写する工程とを有する。なお、本発
明において、窒化シリコン系膜とは、Ｓｉ_xＮ_y （Ｓｉ
Ｎとも称する）膜であるが、任意成分として、水素など
を含んでも良い。

【００１６】前記反射防止膜としては、露光波長が１５
０〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．２以上
３．４以下であり、吸収屈折率ｋが０．１６以上０．７
２以下であり、膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の反
射防止膜を成膜することが好ましい。

【００１７】前記反射防止膜として、露光波長が１５０
〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．９以上５．
７以下であり、吸収屈折率ｋが０以上０．４６以下であ
り、膜厚が２５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の反射防止膜を
用いることもできる。前記反射防止膜として、露光波長
が１５０〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．２
以上３．４以下であり、吸収屈折率ｋが０．４以上１．
４以下であり、膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の反
射防止膜を用いることもできる。

【００１８】前記反射防止膜として、露光波長が１５０
〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．９以上５．
７以下であり、吸収屈折率ｋが０．２以上０．６２以下
であり、膜厚が２５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の反射防止
膜を用いることもできる。前記反射防止膜として、露光
波長が１５０〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎ＝
２．４±０．６、吸収屈折率ｋ＝０．７±０．２である
反射防止膜を用いることもできる。

【００１９】前記下地基板としては、その少なくとも表
面が、シリコン系材料で構成されたものを用いることも
できる。前記シリコン系材料としては、単結晶シリコ
ン、多結晶シリコン、非晶質シリコン、ドープトポリシ
リコンなどを例示することができる。

【００２０】前記下地基板としては、その少なくとも表
面が、高融点金属または高融点金属シリサイド系材料で
構成してある基板を用いることもできる。前記下地基板
としては、その少なくとも表面が、低融点金属系材料で
構成してある基板を用いることもできる。

【００２１】本発明において、下地基板の少なくとも表
面が高融点金属または高融点金属シリサイド系材料の場
合に、前記反射防止膜として、露光波長が１５０〜４５
０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．８以上３．０以下
であり、吸収屈折率ｋが０．５以上０．９以下であり、
膜厚が１５ｎｍ以上３５ｎｍ以下の反射防止膜を用いる
ことが好ましい。

【００２２】本発明において、下地基板の少なくとも表
面が低融点金属系材料の場合に、前記反射防止膜とし
て、露光波長が１５０〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折
率ｎが１．７８以上２．３８以下であり、吸収屈折率ｋ
が０．５５以上１．１５以下、好ましくは０．７以上
１．０以下であり、膜厚が２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の
反射防止膜を用いることが好ましい。

【００２３】本発明において、下地基板の少なくとも表
面がシリコン系材料の場合に、前記反射防止膜として、
露光波長が１５０〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎ
が１．８以上２．６以下であり、吸収屈折率ｋが０．１
以上０．８以下であり、膜厚が２０ｎｍ以上１５０ｎｍ
以下の反射防止膜を用いることが好ましい。

【００２４】前記低融点金属系材料としては、アルミニ
ウム、アルミニウム−シリコン合金、アルミニウム−シ
リコン−銅合金、銅、銅合金などを例示することができ
る。本発明に係る反射防止膜形成方法およびレジストパ
ターン形成方法では、前記反射防止膜を実際に成膜する
前に、前記下地基板の種類に応じて、露光時のフォトレ
ジストでの定在波効果が最小となる条件の、反射防止膜
の反射屈折率ｎ、吸収屈折率ｋおよび膜厚をシミュレー
ションにより求め、そのシミュレーションにより求めら
れた反射屈折率ｎおよび吸収屈折率ｋに近づくように、
下地基板の表面に直接またはその他の層を介して、窒化
シリコン系膜で構成される反射防止膜を、成膜条件を調
節しながら、前記シミュレーションにより求められた膜
厚と略等しい膜厚で成膜することが好ましい。

【００２５】前記原料ガスに、少なくとも水素元素を含
有する物質を含むことが好ましい。上記の新規な反射防
止膜の決定に際しては、以下の手段を用いて行った。 （I）任意に定めたある膜厚のレジストの膜厚に対し、
反射防止膜の光学条件（ｎ，ｋ）を連続的に変化させ
（ただし、反射防止膜の膜厚は固定しておく）た際のレ
ジスト膜内で吸収される吸収光量の等高線を求める。

【００２６】（II）上記（I）で求めた各レジスト膜の
膜厚におけるレジスト内部の吸収光量の等高線の結果に
おいて、吸収光量の差が最小になる共通領域を見い出
し、この共通領域により限定される光学条件を、（I）
において定めた反射防止膜の膜厚における光学条件
（ｎ，ｋ）とする。

【００２７】（III）反射防止膜の膜厚を変化させて、
上記（I），（II）の操作を繰り返し行い、反射防止膜
の各膜厚に対する各最適条件の光学定数（ｎ，ｋ）を求
める。 （IV）上記（III）で得られた最適条件の光学定数を有
する実際の材質の反射防止膜を見い出す。

【００２８】次に、図面を参照して、本発明に用いられ
る反射防止膜の包括的条件を決定する上記手段（I）〜
（IV）について、より具体的に説明する。 定在波効果の極大値間、または極小値間のレジスト膜
厚は、レジストの屈折率をｎ_PRとし、露光用光の波長を
λとすると、λ／２ｎで与えられる（図１０参照）。

【００２９】レジストと下地基板との間に、反射防止
膜ＡＲＬを過程して、その膜厚さｄ _arl ，光学定数をｎ
_arl ，ｋ_arl とする。 図１０におけるある１点（例えば、定在波効果が極大
となる膜厚）の膜厚に着目すると、反射防止膜の膜厚さ
ｄ_arl を固定してｎ_arl ，ｋ_arl を変化させた場合、そ
の点におけるレジスト膜の吸収光量は変化する。この変
化する軌跡、すなわち吸収光量の等高線を求めると、図
１１に示すようになる。

【００３０】他の異なったレジスト膜厚ｄ_PRについ
て、少なくとも定在波効果を極大もしくは極小にする膜
厚を基準にして、λ／８ｎ_PR間隔で４ケ所に対して、
を繰り返し行うと、図１１に対応した図１２〜図１４が
得られる（図１１〜図１４は、反射防止膜厚を２０ｎｍ
に規定し、レジスト膜厚を各々９８５ｎｍ、１０００ｎ
ｍ、１０１８ｎｍ、１０３５ｎｍとした結果を示す）。
以上は、上記手段（I）に該当する。

【００３１】図１１〜図１４の各々グラフの共通領域
は、反射防止膜の特定の膜厚について、レジスト膜厚が
変化しても、レジスト膜内での吸収光量が変化しない領
域を示している。すなわち、上記共通領域は、定在波効
果を最小にする、反射防止効果が最も高い領域である。
よって、かかる共通領域を見い出す。共通領域を見い出
すのは、例えば簡便には、各図（グラフ）を重ね合わせ
て、共通領域をとることにより、行うことができる（も
ちろん、コンピュータでの共通領域の検索により行って
もよい）。これは上記手段（II）に該当する。

【００３２】次に、反射防止膜の膜厚ｄを連続的に変
化させて、上記を繰り返す。たとえば最初のステ
ップのまでは、ｄ＝２０ｎｍとして操作を行ったとす
ると、ｄを変えて、上記を繰り返し行う。これにより、
定在波効果を最小にするような反射防止膜の膜厚
ｄ_arl 、光学定数ｎ_arl ，ｋ_arl の条件を特定できる。
これは上記手段（III）に該当する。

【００３３】上記で特定した反射防止膜の満たすべ
き条件（膜厚、光学定数）を満足するような膜の種類
を、露光用光における各膜種の光学定数を測定すること
により、見い出す。これは手段（IV）に該当する。上記
手法は、全ての波長、全ての下地基板に対して、原理的
に適用可能である。

【００３４】上記（I）〜（IV）の手段で、本発明に係
る方法で好適に用いることができる反射防止膜について
検討したところ、窒化シリコン膜（Ｓｉ_X Ｎ_y 膜）が特
に適切であることが判明した。この膜は、その成膜条件
により、光学条件を大きく変化させることが可能であ
り、上記手法により求めた定在波効果を最小にする反射
防止膜の光学条件に合わせた反射防止膜を、容易に成膜
することができる。

【００３５】この反射防止膜は、各種ＣＶＤ法により容
易に成膜することができる。たとえば、この膜は、平行
平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、も
しくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイ
クロ波を用いて、シラン系ガスと窒素を含むガスと（た
とえばＳｉＨ₄ ＋ＮＨ₃ ）の混合ガス、またはシラン系
ガスと窒素を含むガス（たとえばＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ＋ＮＨ
₃ ）の混合ガスとを用いて成膜することができる。ま
た、その際に、バッファガスとして、アルゴンＡｒガス
またはＮ₂ ガスなどを用いることができる。

【００３６】また、これらＳｉ_x Ｎ_y 膜は、レジストを
マスクとして、ＣＦ₄ 、ＣＨＦ₃ 、Ｃ₂ Ｆ₆ 、Ｃ₄ Ｆ
₈ 、ＳＦ₆ 、Ｓ₂ Ｆ₂ 、ＮＦ₃ 系ガスをエッチャントと
し、Ａｒを添加してイオン性を高めたＲＩＥにより、容
易にエッチングすることができる。そのＲＩＥは、約２
Ｐａ程度の圧力下で、１０〜１００Ｗ程度のパワーをか
けて行うことが好ましい。また、ＲＩＥ時のガスの流量
は、特に限定されないが、５〜７０ＳＣＣＭであること
が好ましい。

【００３７】

【実施例】以下本発明の実施例について、具体的に説明
する。ただし、当然のことではあるが、本発明は以下の
実施例により限定されるものではない。実施例１ この実施例は、ＫｒＦエキシマリソグラフィーを用いて
Ｗ−Ｓｉ膜上に安定したレジストパターンを形成するた
めの実施例である。

【００３８】本実施例では、実際に反射防止膜を用いて
レジストパターンを形成する前に、以下の手法により、
フォトレジストでの定在波効果を最小にすることができ
る反射防止膜の最適な光学条件および膜厚を求めた。 （１）反射防止膜がない状態で、Ｗ−Ｓｉ膜上にＸＰ８
８４３レジスト（シプレイマイクロエレクトロニクス
（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレ
ーザー光により露光、現象した際の定在波効果を図１５
に示す。図１５より、定在波効果は、約±２０％であ
る。

【００３９】（２）図１５において、定在波効果の極大
値は、例えばレジスト膜厚が９８５ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎ_arl 、
ｋ_arl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化
（吸収光量の等高線）を図１６に示す。

【００４０】（３）レジスト膜厚１０００ｎｍ、１０１
７．５ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を
繰り返し行った結果を、各々図１７、図１８、図１９に
示す。 （４）図１７〜１９の共通領域を求めた結果、 ｎ_arl ＝４．９， ｋ_arl ＝０．１ または、ｎ_arl ＝２．１５， ｋ_arl ＝０．６７を得
た。

【００４１】すなわち、反射防止膜の膜厚を３０ｎｍと
した際の最適反射防止膜の満たすべき条件は、 ｎ_arl ＝４．９， ｋ_arl ＝０．１ または、ｎ_arl ＝２．１５， ｋ_arl ＝０．６７であ
る。

【００４２】本条件を用いて定在波効果を求めると、図
２０、図２１に示す結果を得た。図２０，２１におい
て、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合におい
ても、約±１％であった。反射防止膜なしの場合と比較
して、１／２０程度に定在波効果は低減された。なお、
図２０と図２１とでは、反射防止膜の光学条件が相違す
る。

【００４３】（５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）を繰り返して行うと、反射防止膜の膜厚に応じ
た反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図２
２，２３に示す。図２２，２３に示すように、解（Valu
e）１については、反射防止膜として、反射屈折率ｎが
１．２以上３．４以下であり、吸収屈折率ｋが０．１６
以上０．７２以下であり、膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎ
ｍ以下であるものが、最適な反射防止膜となり、解（Va
lue）２については、反射防止膜として、反射屈折率ｎ
が１．９以上５．７以下であり、吸収屈折率ｋが０以上
０．４６以下であるものが、最適な反射防止膜となるこ
とが判明した。図２２、２３に示す曲線上に一致する
ｎ，ｋを有する反射防止膜が最も好ましいが、必ずしも
曲線上ではなく、ｎについては、±０．６、好ましくは
±０．２であり、ｋについては、±０．３、好ましくは
±０．２、さらに好ましくは０．１５、さらにまた好ま
しくは、±０．０５の範囲にあれば、十分な反射防止効
果を奏する。

【００４４】（６）上記（５）で求めた反射防止膜の満
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社、“Ｍｏｓｓ
Ｓｙｓｔｅｍ”）を用いて調査した。この結果、図２
４に示すように、ＳｉＨ₄ とＮＨ₃ との流量比およびマ
イクロ波出力などに応じて、ｎ，ｋが変化することが判
明し、図２４中、○印で囲まれた条件で成膜すれば、Ｓ
ｉＮ（窒化シリコン）が、図２２，２３の条件を完全に
満たすことが分かった。すなわち、好ましくは、ｎ＝
２．４±０．６、ｋ＝０．７±０．２、膜厚ｄ＝２５ｎ
ｍ±１０ｎｍであるＳｉ_x Ｎ_y を反射防止膜として用い
れば、定在波効果を最小限にすることができることが予
想される。

【００４５】次に、上記光学条件および膜厚のＳｉ_x Ｎ
_y 膜を成膜することにより実際に定在波効果が低減され
るか否かを確認した。図２５に示すように、シリコン基
板Ｓの上に、高融点金属シリサイドであるＷＳｉを積層
し、その上に、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜ＡＲＬ
を成膜した。すなわち、ＥＣＲ−ＣＶＤ装置を用い、Ｓ
ｉＮ_x 膜を２３．８ｎｍ成膜した。そのＳｉ_x Ｎ_y 膜か
ら成る反射防止膜ＡＲＬの反射屈折率ｎが２．３６であ
り、吸収屈折率ｋが０．５３であった。そのＳｉ_x Ｎ_y
膜から成る反射防止膜ＡＲＬの上に、ＸＰ８８４３から
成るフォトレジストＰＲを形成し、定在波効果を調べた
結果を図２６中の実施例１に示す。

【００４６】なお、比較のために、反射防止膜は形成し
ない以外は同様にして定在波効果を調べた結果も比較例
１として示す。実施例１では、定在波効果は、約±１．
８％程度であり、反射防止膜を用いなかった比較例１の
場合（±２１％）と比較して、定在波効果は１／１２程
度に低減された。

【００４７】図２５に示す構造で、フォトレジストＰＲ
を０．３５μm ルールの線幅で、露光用光としてλ＝２
４８ｎｍのＫｒＦレーザを用いてフォトリソグラフィー
を行ったところ、マスクパターンに近い良好なレジスト
パターンが得られた。その後、レジストパターンをマス
クとして、下地基板をエッチングした。まず、Ｓｉ_x Ｎ
_y 膜のエッチングは、ＣＨＦ₃ （５０〜１００ＳＣＣ
Ｍ）＋Ｏ₂ （３〜２０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐ
ａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度のパワーを
かけイオン性を高めたリアクティブエッチング（ＲＩ
Ｅ）法により、エッチングを行うようにして、所望のパ
ターンをエッチングした。

【００４８】次に、下地基板である図２５に示すＷＳｉ
ゲートＧを、所定パターンのフォトレジストＰＲをマス
クとして、ＲＩＥなどでエッチングした。微細なレジス
トパターンが転写された良好な微細パターンのＷＳｉゲ
ートＧを得ることができた。実施例２ 本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を、以
下の手法により成膜した以外は、前記実施例１と同様に
して、下地基板を加工した。

【００４９】すなわち、本実施例では、平行型プラズマ
ＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイアス
ＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２．４
５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ₄ ＋ＮＨ₃ 混合ガス、もし
くはＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ＋ＮＨ₃ 混合ガスを用いて、Ｓｉ_x
Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を成膜した。

【００５０】この反射防止膜には、レジストの成膜前
に、０₂ のプラズマ処理を行っても良い。このプラズマ
処理を行うことにより、レジスト下方での酸の失活を防
ぎ、化学増幅型レジストのパターンのすそ引き又はオー
バハングを防止する。実施例３ 本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を、以
下の手法により成膜した以外は、前記実施例１と同様に
して、下地基板を加工した。

【００５１】すなわち、本実施例では、平行平板型プラ
ズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、バイアスＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波（２．４５Ｇ
Ｈｚ）を用いて、ＳｉＨ₄ ＋ＮＨ₃ 混合ガス、もしくは
ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ＋ＮＨ₃ 混合ガスと、バッファガスとし
てＡｒまたはＮ₂ とを用いて、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反
射防止膜を成膜した。

【００５２】実施例４ 本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を、以
下の手法により成膜した以外は、前記実施例１と同様に
して、下地基板を加工した。すなわち、本実施例では、
平行型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、も
しくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、Ｓｉ
Ｈ₄ ＋ＮＨ₃ 混合ガス、もしくはＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ＋ＮＨ
₃ 混合ガスを用いて、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜
を成膜した。

【００５３】実施例５ 本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を、以
下の手法により成膜した以外は、前記実施例１と同様に
して、下地基板を加工した。すなわち、本実施例では、
平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ
法、バイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ
₄ ＋ＮＨ₃ 混合ガス、もしくはＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ＋ＮＨ₃
混合ガスと、バッファガスとしてＡｒまたはＮ₂ とを用
いて、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を成膜した。

【００５４】実施例６ 本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を、以
下の手法により、レジストパターンをマスクとしてエッ
チングした以外は、前記実施例１と同様にして、下地基
板を加工した。

【００５５】すなわち、本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜の
エッチングは、Ｃ₄ Ｆ₈ （３０〜７０ＳＣＣＭ）＋ＣＨ
Ｆ₃ （１０〜３０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程
度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度のパワーをかけ
イオン性を高めたリアクティブエッチング法により、所
望のパターンをエッチングした。

【００５６】実施例７ 本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を、以
下の手法により、レジストパターンをマスクとしてエッ
チングした以外は、前記実施例１と同様にして、下地基
板を加工した。

【００５７】すなわち、本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜の
エッチングは、Ｓ₂ Ｆ₂ （５〜３０ＳＣＣＭ）のガス系
を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程
度のパワーをかけイオン性を高めたリアクティブエッチ
ング法により、所望のパターンをエッチングした。

【００５８】実施例８ 本実施例では、図２７に示すように、シリコン基板Ｓの
上に、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕなどの低融
点金属材料Ｇを積層し、その上に、反射防止膜ＡＲＬお
よび必要に応じてＳｉＯ₂ 等のシリコン酸化膜Ｏｘを積
層し、ＫｒＦエキシマリソグラフィーを用いて、フォト
レジストＰＲのフォトリソグラフィー加工を行う。その
際に、本実施例では、反射防止膜として、Ｓｉ_X Ｎ_y 膜
を用いる。

【００５９】Ａｌ−Ｓｉとしては、一般的に使用されて
いる１重量％Ｓｉ含有のＡｌ−Ｓｉ合金の他、Ｓｉがこ
れよりも少ないものや、あるいはこれより多いものにつ
いても、好ましく用いることができる。Ａｌ−Ｓｉ−Ｃ
ｕとしては、たとえばＳｉが１重量％前後であり、Ｃｕ
が０．１〜２重量％程度のものに好ましく適用できる
が、これらに限らない。代表的には、Ｓｉ１重量％、Ｃ
ｕ０．５重量％のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金である。

【００６０】Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕなど
の低融点金属下地基板上に用いる反射防止膜として、Ｓ
ｉ_X Ｎ_y 膜を見い出した手法は、下地基板の材質および
反射率が相違する以外は、前記実施例１と同様にして行
った。すなわち、以下の手法を用いた。

【００６１】（１）反射防止膜がない状態で、Ａｌ、Ａ
ｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ基板上にＸＰ８８４３レジ
スト（シプレイマイクロエレクトロニクス（株））を塗
布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光によ
り露光、現像した。この時の定在波効果を図３に示す。
図３により、定在波効果は、約±２９．６％である。

【００６２】（２）図３において、定在波効果の極大値
は、例えば、レジスト膜厚が９８２ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８２ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎ_arl 、
ｋ_arl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の等高線
を図２８に示す。

【００６３】（３）レジスト膜厚１０００ｎｍ、１０１
８ｎｍ、１０３５ｎｍ各々に対して、上記（２）を繰り
返し行った結果、各々図２９，図３０，図３１に示す。 （４）図２８〜３１の共通領域を求めた結果、 ｎ_arl ＝４．８， ｋ_arl ＝０．４５ または、ｎ_arl ＝２．０， ｋ_arl ＝０．８を得
た。

【００６４】すなわち、反射防止膜の膜厚を３０ｎｍと
した際の最適反射防止膜の満たすべき条件は、 ｎ_arl ＝４．８， ｋ_arl ＝０．４５ または、ｎ_arl ＝２．０， ｋ_arl ＝０．８であ
る。

【００６５】本条件を用いてと定在波効果を求めると、
図３２，３３に示す結果を得た。図３３，図３４におい
て、定在波効果はきわめて小さく、いずれの場合におい
ても、レンジ約１％以下であった。図３に示す反射防止
膜なしの場合に比較して、１／６０程度に定在波効果は
低減された。図３２と図３３とでは、反射防止膜の光学
条件が相違する。

【００６６】（５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３０ｎｍとした場合であるが、他の異な
る反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）に対しても、（２）
〜（４）を繰り返し行うと、反射防止膜の膜厚に応じた
反射防止膜の最適条件が求まる。求めた結果を図２２，
図３４に示す。図２２，３４に示すように、解（Valu
e）１については、反射防止膜として、反射屈折率ｎが
１．２以上３．４以下であり、吸収屈折率ｋが０．４以
上１．４以下であり、膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以
下であるものが、最適な反射防止膜となり、解（Valu
e）２については、反射防止膜として、反射屈折率ｎが
１．９以上５．７以下であり、吸収屈折率ｋが０．２以
上０．６２以下であるものが、最適な反射防止膜となる
ことが判明した。図２２、２３に示す曲線上に一致する
ｎ，ｋを有する反射防止膜が最も好ましいが、必ずしも
曲線上ではなく、ｎについては、±０．６、好ましくは
±０．２であり、ｋについては、±０．３、好ましくは
±０．２、さらに好ましくは０．１５、さらにまた好ま
しくは、±０．０５の範囲にあれば、十分な反射防止効
果を奏する。

【００６７】（６）上記（５）で求めた反射防止膜の満
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社）を用いて調
査した。この結果、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜をＣＶＤ法を用いて成
膜する際の成膜条件に対応して、光学定数が図３５に示
す変化を示すことを見い出した。図３５中○で示す領域
は、図２２，図３４の条件を満たす。すなわち、好まし
くは、反射屈折率ｎ＝２．１±０．６、吸収屈折率ｋ＝
０．７±０．２、膜厚ｄ＝３０ｎｍ±１０ｎｍであるＳ
ｉ_x Ｎ_y 膜を反射防止膜として用いれば、定在波効果を
最小限にすることができることが予想される。

【００６８】次に、上記光学条件および膜厚のＳｉ_x Ｎ
_y 膜を成膜することにより実際に定在波効果が低減され
るか否かを確認した。図２７に示すように、シリコン基
板Ｓの上に、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕなど
の低融点金属材料層Ｇを積層し、その上に、図３５に示
す○印の条件で、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜ＡＲ
Ｌを成膜した。すなわち、ＥＣＲ−ＣＶＤ装置を用い、
ＳｉＨ₄ ／ＮＨ₃ の流量比が、０．８３の条件でＳｉ_x
Ｎ_y 膜を約２５ｎｍ成膜した。そのＳｉ_x Ｎ_y 膜から成
る反射防止膜ＡＲＬの反射屈折率ｎが２．０８であり、
吸収屈折率ｋが０．８５であった。そのＳｉ_x Ｎ_y 膜か
ら成る反射防止膜ＡＲＬの上に、ＸＰ８８４３から成る
フォトレジストＰＲを形成し、定在波効果を調べた結果
を図３６中の実施例８に示す。

【００６９】なお、比較のために、反射防止膜は形成し
ない以外は同様にして定在波効果を調べた結果も比較例
２として示す。実施例８では、定在波効果は、約±０．
５％程度であり、反射防止膜を用いなかった比較例２の
場合（±３０％）と比較して、定在波効果は１／６０程
度に低減された。

【００７０】図２７に示す構造で、フォトレジストＰＲ
を０．３５μm ルールの線幅で、露光用光としてλ＝２
４８ｎｍのＫｒＦレーザを用いてフォトリソグラフィー
を行ったところ、マスクパターンに近い良好なレジスト
パターンが得られた。その後、レジストパターンをマス
クとして、下地基板をエッチングした。まず、Ｓｉ_x Ｎ
_y 膜のエッチングは、ＣＨＦ₃ （５０〜１００ＳＣＣ
Ｍ）＋Ｏ₂ （３〜２０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐ
ａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度のパワーを
かけイオン性を高めたリアクティブエッチング（ＲＩ
Ｅ）法により、エッチングを行うようにして、所望のパ
ターンをエッチングした。

【００７１】次に、下地基板である図２７に示す金属配
線材料である低融点金属材料層Ｇを、所定パターンのフ
ォトレジストＰＲをマスクとして、ＲＩＥなどでエッチ
ングした。微細なレジストパターンが転写された良好な
微細パターンの金属配線層を得ることができた。

【００７２】実施例９ 本実施例では、実施例８で示した、反射防止膜厚と最適
反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図（図
２２，図３４）における曲線上の値、もしくは、ｎに関
しては曲線上の値±０．３、ｋに関しては曲線上の値±
０．３の範囲内にあるＳｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜
を、以下の手法により成膜した。

【００７３】すなわち、本実施例では、平行平板型プラ
ズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイ
アスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波
（２．４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ₄ ＋ＮＨ₃ 混合ガ
ス、もしくはＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ＋ＮＨ₃ 混合ガスを用いて
成膜した。

【００７４】このようなＣＶＤ法により、ガスの流量比
を調節することにより、反射防止膜厚と最適反射防止膜
の満たすべき光学特性との関係を示す図（図２２，図３
４）における曲線上の値、もしくは、ｎに関しては曲線
上の値±０．３，ｋに関しては曲線上の値±０．３の範
囲内にあるＳｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を良好に成
膜することができた。

【００７５】実施例１０ 本実施例では、実施例８で示した、反射防止膜厚と最適
反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図（図
２２，図３４）における曲線上の値、もしくは、ｎに関
しては曲線上の値±０．３、ｋに関しては曲線上の値±
０．３の範囲内にあるＳｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜
を、以下の手法により成膜した。

【００７６】すなわち、本実施例では、平行平板型プラ
ズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイ
アスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、マイクロ波
（２．４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ₄ ＋ＮＨ₃ 混合ガ
ス、もしくはＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ＋ＮＨ₃ 混合ガスと、バッ
ファガスとしてＡｒまたはＮ₂ とを用いて成膜した。

【００７７】このようなＣＶＤ法により、ガスの流量比
を調節することにより、反射防止膜厚と最適反射防止膜
の満たすべき光学特性との関係を示す図（図２２，図３
４）における曲線上の値、もしくは、ｎに関しては曲線
上の値±０．３、ｋに関しては曲線上の値±０．３の範
囲内にあるＳｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を良好に成
膜することができた。

【００７８】実施例１１ 本実施例では、実施例８で示した、反射防止膜厚と最適
反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図（図
２２，図３４）における曲線上の値、もしくは、ｎに関
しては曲線上の値±０．３、ｋに関しては曲線上の値±
０．３の範囲内にあるＳｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜
を、以下の手法により成膜した。

【００７９】すなわち、本実施例では、平行平板型プラ
ズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイ
アスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ₄ ＋ＮＨ
₃ 混合ガス、もしくはＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ＋ＮＨ₃ 混合ガス
を用いて成膜した。

【００８０】このようなＣＶＤ法により、ガスの流量比
を調節することにより、反射防止膜厚と最適反射防止膜
の満たすべき光学特性との関係を示す図（図２２，図３
４）における曲線上の値、もしくは、ｎに関しては曲線
上の値±０．３，ｋに関しては曲線上の値±０．３の範
囲内にあるＳｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を良好に成
膜することができた。

【００８１】実施例１２ 本実施例では、実施例８で示した、反射防止膜厚と最適
反射防止膜の満たすべき光学特性との関係を示す図（図
２２，図３４）における曲線上の値、もしくは、ｎに関
しては曲線上の値±０．３、ｋに関しては曲線上の値±
０．３の範囲内にあるＳｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜
を、以下の手法により成膜した。

【００８２】すなわち、本実施例では、平行平板型プラ
ズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、もしくはバイ
アスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用し、ＳｉＨ₄ ＋ＮＨ
₃ 混合ガス、もしくはＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ＋ＮＨ₃ 混合ガス
と、バッファガスとしてＡｒまたはＮ₂ とを用いて成膜
した。

【００８３】このようなＣＶＤ法により、ガスの流量比
を調節することにより、反射防止膜厚と最適反射防止膜
の満たすべき光学特性との関係を示す図（図２２，図３
４）における曲線上の値、もしくは、ｎに関しては曲線
上の値±０．３、ｋに関しては曲線上の値±０．３の範
囲内にあるＳｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を良好に成
膜することができた。

【００８４】実施例１３ 本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を、以
下の手法により、レジストパターンをマスクとしてエッ
チングした以外は、前記実施例８と同様にして、下地基
板を加工した。

【００８５】すなわち、本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜の
エッチングは、Ｃ₄ Ｆ₈ （３０〜７０ＳＣＣＭ）＋ＣＨ
Ｆ₃ （１０〜３０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程
度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度のパワーをかけ
イオン性を高めたリアクティブエッチング法により、所
望のパターンをエッチングした。

【００８６】実施例１４ 本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を、以
下の手法により、レジストパターンをマスクとしてエッ
チングした以外は、前記実施例８と同様にして、下地基
板を加工した。

【００８７】すなわち、本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜の
エッチングは、Ｓ₂ Ｆ₂ （５〜３０ＳＣＣＭ）のガス系
を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程
度のパワーをかけイオン性を高めたリアクティブエッチ
ング法により、所望のパターンをエッチングした。

【００８８】実施例１５ 本実施例では、図３７に示すように、下地基板Ｓとし
て、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコ
ン、ドープトポリシリコン等のシリコン系下地基板Ｇを
用い、その上に、反射防止膜ＡＲＬおよび必要に応じて
ＳｉＯ₂ 等のシリコン酸化膜Ｏｘを積層し、ＫｒＦエキ
シマリソグラフィーを用いて、フォトレジストＰＲのフ
ォトリソグラフィー加工を行う。その際に、本実施例で
は、反射防止膜として、Ｓｉ_X Ｎ_y 膜を用いる。

【００８９】単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質
シリコン、ドープドポリシリコン等のシリコン系基板上
に用いる反射防止膜として、Ｓｉ_X Ｎ_y 膜を見い出した
手法は、下地基板の材質および反射率が相違する以外
は、前記実施例１と同様にして行った。すなわち、以下
の手法を用いた。

【００９０】（１）反射防止膜がない状態でＳｉ系基板
上にＸＰ８８４３レジスト（シプレイマイクロエレクト
ロニクス（株））を塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦエ
キシマレーザー光を光源とする露光機で、現像した。こ
の時の定在波効果を図３８に示す。図３８より、定在波
効果は、約±２０％である。

【００９１】（２）図３８において、定在波効果の極大
値は、例えばレジスト膜厚が９８５ｎｍのときにある。
レジスト膜厚９８５ｎｍに着目し、かつ反射防止膜の膜
厚を３０ｎｍとした際、反射防止膜の光学定数ｎ_arl 、
ｋ_arl の変化に対するレジスト膜内の吸収光量の変化を
求める。

【００９２】（３）他の複数のレジスト膜厚を取って、
その各々に対して、上記（２）を繰り返し行った。 （４）その結果を図示し、これらの共通領域を求める。
このような操作を各種反射防止膜膜厚について求め、こ
れにより、ある膜厚についての光学定数の最適値（ｎ
値，ｋ値）を求める。例えば、反射防止膜の膜厚を３２
ｎｍとした際の最適反射防止膜の満たすべき光学条件
は、ｎ_arl ＝２．０， ｋ_arl ＝０．５５である。

【００９３】また、反射防止膜の膜厚を１００ｎｍとし
た際の最適反射防止膜の満たすべき光学条件は、ｎ_arl
＝１．９， ｋ_arl ＝０．３５である。上記２条件を用
いて定在波効果を求めると、図３９，図４０に示す結果
を得た。図３９，図４０において、最適値で示す定在波
効果は極めて小さく、いずれの場合においても、レンジ
約１％以下であった。反射防止膜なしの場合に比較し
て、１／２０程度以下に定在波効果は低減された。

【００９４】（５）上記（２）〜（４）の操作は、反射
防止膜の膜厚を３２ｎｍ、および１００ｎｍとした場合
であるが、他の異なる反射防止膜の膜厚（ＡＲＬ膜厚）
に対しても、（２）〜（４）を繰り返し行うと、反射防
止膜の膜厚に応じた反射防止膜の最適条件が求まる。

【００９５】たとえば、下地基板をポリシリコン、アモ
ルファスシリコンまたはドープトシリコンで構成し、反
射防止膜の膜厚を３３ｎｍとした場合には、最適反射防
止膜の満たすべき光学条件は、ｎ_arl ＝２．０１， ｋ
_arl ＝０．６２である。

【００９６】上記条件を用いて定在波効果を求めると、
図４１に示す結果を得た。図４１において、最適値で示
す定在波効果は極めて小さく、レンジ約１％以下であっ
た。反射防止膜なしの場合に比較して、１／２０程度以
下に定在波効果は低減された。

【００９７】（６）上記（５）で求めた反射防止膜の満
たすべき条件を満足するような膜種が存在するのか否か
を、分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ社）を用いて調
査した。この結果、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜をＣＶＤ法を用いて成
膜する際の成膜条件に対応して光学定数が図４２に示す
変化を示すことを見い出した。図４２中○で示す領域
は、上述した（４）の条件を満たす。

【００９８】すなわち、図４２中○で示す領域となるよ
うに、ＣＶＤの条件を設定して、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る
反射防止膜を成膜すれば、その反射屈折率ｎおよび吸収
屈折率ｋは、反射防止膜の膜厚が３２ｎｍで最適となる
ｎ_arl ＝２．０，ｋ_arl ＝０．５５、または、反射防止
膜の膜厚が１００ｎｍで最適となるｎ_arl ＝１．９，ｋ
_arl ＝０．３５、または反射防止膜の膜厚が３３ｎｍで
最適となるｎ_arl ＝２．０１，ｋ_arl ＝０．６２に近づ
く。なお、ｎの許容範囲は±０．６、ｋの許容範囲は±
０．３、膜厚の許容範囲は±１０ｎｍである。

【００９９】その結果、図３７に示すように、シリコン
系材料で構成された下地基板Ｇの上に、図４２に示す○
印の条件で、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を成膜
し、その上に直接または酸化シリコン膜Ｏｘを介してフ
ォトレジストＰＲを成膜し、フォトレジストＰＲのホト
リソグラフィ加工を行う際に、定在波効果を最小限にす
ることができる。

【０１００】実際に、図３７に示す構造で、フォトレジ
ストＰＲを０．３５μm ルールの線幅で、露光用光とし
てλ＝２４８ｎｍのＫｒＦレーザを用いてフォトリソグ
ラフィーを行ったところ、マスクパターンに近い良好な
レジストパターンが得られた。

【０１０１】その後、レジストパターンをマスクとし
て、下地基板をエッチングした。まず、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜の
エッチングは、ＣＨＦ₃ （５０〜１００ＳＣＣＭ）＋Ｏ
₂ （３〜２０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程度の
圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度のパワーをかけイオ
ン性を高めたリアクティブエッチング（ＲＩＥ）法によ
り、エッチングを行うようにして、所望のパターンをエ
ッチングした。

【０１０２】次に、下地基板である図３７に示すシリコ
ン系材料で構成された下地基板Ｇの表面を、所定パター
ンのフォトレジストＰＲをマスクとして、ＲＩＥなどで
エッチングした。微細なレジストパターンが転写された
良好な微細パターンを得ることができた。

【０１０３】実施例１６ 本実施例では、実施例１５で示したＳｉ_X Ｎ_y 膜を、以
下の手法により成膜した以外は、実施例１５と同様にし
て、反射防止膜を形成した。すなわち、本実施例では、
平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ
法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用
し、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ₄
＋ＮＨ₃ 混合ガス、もしくはＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ＋ＮＨ₃ 混
合ガスを用いて成膜した。

【０１０４】実施例１７ 本実施例では、実施例１５で示したＳｉ_X Ｎ_y 膜を、以
下の手法により成膜した以外は、実施例１５と同様にし
て、反射防止膜を形成した。すなわち、本実施例では、
平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ
法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用
し、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ）を用いて、ＳｉＨ₄
＋ＮＨ₃ 混合ガス、もしくはＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ＋ＮＨ₃ 混
合ガスと、バッファガスとしてＡｒまたはＮ₂ とを用い
て成膜した。

【０１０５】実施例１８ 本実施例では、実施例１５で示したＳｉ_X Ｎ_y 膜を、以
下の手法により成膜した以外は、実施例１７と同様にし
て、反射防止膜を形成した。すなわち、本実施例では、
平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ
法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用
し、ＳｉＨ₄ ＋ＮＨ₃ 混合ガス、もしくはＳｉＨ₂ Ｃｌ
₂ ＋ＮＨ₃ 混合ガスを用いて成膜した。

【０１０６】実施例１９ 本実施例では、実施例１５で示したＳｉ_X Ｎ_y 膜を、以
下の手法により成膜した以外は、実施例１５と同様にし
て、反射防止膜を形成した。すなわち、本実施例では、
平行平板型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ
法、もしくはバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法を利用
し、ＳｉＨ₄ ＋ＮＨ₃ 混合ガス、もしくはＳｉＨ₂ Ｃｌ
₂ ＋ＮＨ₃ 混合ガスと、バッファガスとしてＡｒまたは
Ｎ₂ とを用いて成膜した。

【０１０７】なお、Ｓｉ_X Ｎ_y 膜の成膜後、Ｏ₂ による
プラズマ処理を行った。実施例２０ 本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を、以
下の手法により、レジストパターンをマスクとしてエッ
チングした以外は、前記実施例１５と同様にして、下地
基板を加工した。

【０１０８】すなわち、本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜の
エッチングは、Ｃ₄ Ｆ₈ （３０〜７０ＳＣＣＭ）＋ＣＨ
Ｆ₃ （１０〜３０ＳＣＣＭ）のガス系を用い、２Ｐａ程
度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程度のパワーをかけ
イオン性を高めたリアクティブエッチング法により、所
望のパターンをエッチングした。

【０１０９】実施例２１ 本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜から成る反射防止膜を、以
下の手法により、レジストパターンをマスクとしてエッ
チングした以外は、前記実施例１５と同様にして、下地
基板を加工した。

【０１１０】すなわち、本実施例では、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜の
エッチングは、Ｓ₂ Ｆ₂ （５〜３０ＳＣＣＭ）のガス系
を用い、２Ｐａ程度の圧力下で、１００〜１０００Ｗ程
度のパワーをかけイオン性を高めたリアクティブエッチ
ング法により、所望のパターンをエッチングした。

【０１１１】実施例２２ 本実施例では、ＳｉＨ₄ とＮ₂ Ｏ混合ガスを用いて、Ｓ
ｉ_x Ｎ_y 膜を形成したところ、形成された膜には水素が
含有されていることが確認された。すなわち、上記実施
例において、Ｓｉ_x Ｎ_y 膜と考えられていた反射防止膜
の一部は、Ｓｉ _x Ｎ_y Ｈ_z 膜（ただし、ｚは０でも良
い）であったと考えられる。

【０１１２】このような水素の存在は、その程度は不明
であるが、ある程度は反射防止機能に寄与しているので
はないかとも考えられる。水素は、水素含有ガスを原料
ガスとして用いると、一般には何らかの形で膜中に含有
すると考えられ、特に、プラズマＣＶＤ法等のプラズマ
利用成膜手段において、水素の含有は顕著である。

【０１１３】次に、ＷＳｉから成る下地基板の上に、Ｓ
ｉ_x Ｎ_y Ｈ_z 膜から成る反射防止膜を成膜し、フォトレ
ジストの定在波効果を調べた結果を示す。具体的には、
ＫｒＦの露光波長において、ｎ＝１．９３、ｋ＝２．７
３のＷＳｉから成る下地基板の上に、Ｓｉ_x Ｎ_y Ｈ_z か
ら成る反射防止膜を、ｎ＝２．１２、ｋ＝０．５４に近
づくようにプラズマＣＶＤ法により膜厚２９ｎｍで成膜
し、その上に、ｎ＝１．５２、ｋ＝０の酸化シリコン膜
を１７０ｎｍの膜厚で成膜し、その上に、ｎ＝１．８
０、ｋ＝０．０１１のフォトレジストを成膜した。

【０１１４】その場合の定在波効果のシミュレーション
結果を、図４３中のwith ARLで示す。また、比較のため
に、反射防止膜を設けない以外は、同様にして定在波効
果を求めた結果を図４３中のwithout ARL で示す。本実
施例により、定在波効果をほとんど消滅させることがで
きることが確認された。

【０１１５】実際に、ＫｒＦの露光波長を用いて、ＷＳ
ｉから成る下地基板上に、上記条件の反射防止膜を用
い、０．３５μm ルールでフォトレジストのフォトリソ
グラフィー加工を行った結果、良好な微細パターンが形
成された。実施例２３ 図４４に示すように、ＷＳｉから成る下地基板Ｇの上
に、ＫｒＦの露光波長において、ｎ＝１．５２、ｋ＝０
の酸化シリコン膜Ｏｘを、１７０ｎｍの膜厚で成膜し、
その上に、Ｓｉ_x Ｎ_y Ｈ_z から成る反射防止膜を、ｎ＝
２．１、ｋ＝０．６となるように、プラズマＣＶＤ法に
より膜厚２９ｎｍで成膜し、その上に、ｎ＝１．８０、
ｋ＝０．０１１のフォトレジストを成膜した。

【０１１６】その場合の定在波効果のシミュレーション
結果は、図４３中のwith ARLと同等であり、反射防止膜
を設けない以外は、同様にして定在波効果を求めた結果
に比較し、定在波効果をほとんど消滅させることができ
ることが確認された。実際に、ＫｒＦの露光波長を用い
て、ＷＳｉから成る下地基板上に、上記条件の反射防止
膜を用い、０．３５μm ルールでフォトレジストのフォ
トリソグラフィー加工を行った結果、良好な微細パター
ンが形成された。

【０１１７】実施例２４ ＷＳｉから成る下地基板の上に、ｉ線の露光波長におい
て、Ｓｉ_x Ｎ_y Ｈ_z から成る反射防止膜を、ｎ＝１．８
〜３．０、ｋ＝０．５〜０．９となるようにプラズマＣ
ＶＤ法により膜厚ｄ＝２５±１０ｎｍで成膜し、その上
に、露光前（透過率１０％／ｕｍｔ）でｎ＝１．７、ｋ
＝０．０６、露光後（透過率９５％／ｕｔ）でｎ＝１．
７、ｋ＝０．００１５のフォトレジストを成膜した。

【０１１８】その場合の定在波効果のシミュレーション
結果は、図４３中のwith ARLと同等であり、反射防止膜
を設けない以外は、同様にして定在波効果を求めた結果
に比較し、定在波効果をほとんど消滅させることができ
ることが確認された。実際に、ｉ線の露光波長を用い
て、ＷＳｉから成る下地基板上に、上記条件の反射防止
膜を用い、０．３５μm ルールでフォトレジストのフォ
トリソグラフィー加工を行った結果、良好な微細パター
ンが形成された。

【０１１９】実施例２５ 単結晶シリコンから成る下地基板の上に、ＫｒＦの露光
波長において、Ｓｉ_xＮ_y Ｈ_z から成る反射防止膜を、
ｎ＝２．０、ｋ＝０．５５に近づくようにプラズマＣＶ
Ｄ法により膜厚ｄ＝３２ｎｍで成膜し、その上に、ｎ＝
１．８０、ｋ＝０．０１１のフォトレジストを成膜し
た。この場合、Ｓｉ_x Ｎ_y Ｈ_z から成る反射防止膜の最
適な光学定数および膜厚は、ｎ＝１．９、ｋ＝０．３
５，ｄ＝１００ｎｍでも良い。

【０１２０】これらの場合の定在波効果のシミュレーシ
ョン結果は、図４３中のwith ARLと同等であり、反射防
止膜を設けない以外は、同様にして定在波効果を求めた
結果に比較し、定在波効果をほとんど消滅させることが
できることが確認された。実際に、ＫｒＦの露光波長を
用いて、単結晶シリコンから成る下地基板上に、上記条
件の反射防止膜を用い、０．３５μm ルールでフォトレ
ジストのフォトリソグラフィー加工を行った結果、良好
な微細パターンが形成された。

【０１２１】実施例２６ Ｓｉ_x Ｎ_y Ｈ_z 膜から成る反射防止膜を成膜した後、そ
の表面をＯ₂ プラズマ処理した以外は、前記実施例２
３，２４または２５と同様にして、０．３５μmルール
でフォトレジストのフォトリソグラフィー加工を行った
ところ、良好な微細パターンを形成することができた。

【０１２２】Ｏ₂ プラズマ処理することにより、化学増
幅型レジスト下方での酸の失活を防止し、レジストのパ
ターンエッジ部の裾引きまたはオーバハングを防止する
ことができる。実施例２７ Ａｌ−Ｓｉから成る下地基板の上に、ＫｒＦの露光波長
において、Ｓｉ_x Ｎ_yＨ_z から成る反射防止膜を、ｎ＝
２．０９、ｋ＝０．８７に近づくようにプラズマＣＶＤ
法により膜厚２４ｎｍで成膜し、その上に、ｎ＝１．８
０、ｋ＝０．０１１のフォトレジストを成膜した。

【０１２３】その場合の定在波効果のシミュレーション
結果を、図４５中のwith ARLとして示す。また、比較の
ために、反射防止膜を設けない以外は、同様にして定在
波効果を求めた結果を図４５中のwithout ARL で示す。
本実施例により、定在波効果をほとんど消滅させること
ができることが確認された。

【０１２４】実際に、ＫｒＦの露光波長を用いて、Ａｌ
−Ｓｉから成る下地基板上に、上記条件の反射防止膜を
用い、０．３５μm ルールでフォトレジストのフォトリ
ソグラフィー加工を行った結果、良好な微細パターンが
形成された。実施例２８ ｉ線の露光波長において、ｎ＝３．０６７、ｋ＝２．７
９３のＷＳｉから成る下地基板の上に、Ｓｉ_x Ｎ_y Ｈ_z
から成る反射防止膜を、ｎ＝２．５８、ｋ＝０．４２に
近づくようにプラズマＣＶＤ法により膜厚３０ｎｍで成
膜し、その上に、ｎ＝１．６９３、ｋ＝０．０３２のナ
フトキメンジアジド系フォトレジストを成膜した。

【０１２５】そのフォトレジストについて、ｉ線を用い
て、０．４４μｍラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）パタ
ーンとなるように、露光を行い、反射防止効果を実測し
た。結果を図４６中のwith ARLで示す。なお、比較のた
めに、反射防止膜を用いない以外は、同様にして、反射
防止効果を実測した結果を、図４６中のwithout ARLに
示す。この図からも、本実施例における反射防止膜の効
果が理解されよう。

【０１２６】同じく、シミュレート結果を示したもの
が、図４７（ＷＳｉ上、ｉ線、吸収率に関するグラフ）
および図４８（ＷＳｉ上、ｉ線、反射率に関するグラ
フ）である。これら図に記載するように、本実施例で
は、反射率、吸収率の両場合とも、すぐれた反射防止効
果が得られる。

【０１２７】図４９および図５０は、レジスト厚みとク
リティカルディメンジョンとの関係を示したものであ
る。いずれもＷＳｉ上において、ＫｒＦエキシマレーザ
ー光を用いて実験した。図４９は０．３０μｍラインア
ンドスペースパターンの場合であり、図５０は０．３５
μｍラインアンドスペースパターンの場合である。いず
れも、レジストとしては化学増幅型のポジレジストを用
いた。

【０１２８】実施例２９ 前述したように、エキシマレーザー光における反射防止
膜として、例えば高融点金属シリサイド上の場合、ｎが
２．４前後、ｋが０．７前後の材料が適しており、また
Ｓｉ_x Ｎ_y 膜またはＳｉ_x Ｎ_y Ｈ_z 膜が反射防止膜とし
て有効である。また、これら反射防止効果のあるｎとｋ
を持つＳｉ_x Ｎ_y 膜またはＳｉ_x Ｎ_y Ｈ _z 膜を形成する
ために、これらの膜の組成比（ｘ，ｙ）を変えること
で、膜のｎとｋを変えることができると考えられるが、
制御性良く組成比をコントロールして、これらの所望と
するｎとｋを有する膜を成膜するのは、必ずしも容易で
はない。

【０１２９】本実施例では、反射防止膜として所望のｎ
とｋを有する膜を形成するために、少なくともＳｉ元素
を含有する物質と少なくともＮ元素を含有する物質との
原料ガスとして用いて、反射防止膜を形成する。この実
施例では、少なくともＳｉを含有する物質としてＳｉＨ
₄ を用い、少なくともＮを含有する物質としてＮＨ₃ を
用い、ＳｉＨ₄ とＮＨ₃ とのガス流量比をパラメーター
として膜の光学定数をコントロールすることで、所望と
する反射防止効果を有する膜を形成した。平行平板プラ
ズマＣＶＤ装置を用い、ＳｉＨ₄とＮ₂ Ｏのガス流量比
を変えたときの膜の光学定数は、対応関係にある。

【０１３０】ここでは、主にガス流量比をパラメーター
として膜の光学定数をコントロールする方法を述べた
が、成膜圧力、ＲＦパワー、基板温度をパラメーターと
しても膜の光学定数をコントロールできる。

【０１３１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
レジストパターン形成方法によれば、任意の単一波長の
光を露光光源として、任意の下地基板上にレジストパタ
ーンを形成する際に、露光時の定在波効果を最小限にす
ることができ、レジストパターンが微細なものであって
も、良好に、安定したレジストパターンが形成できる。
また、本発明に係る反射防止膜形成方法によれば、定在
波効果を最小限にする光学条件を有する反射防止膜を、
きわめて容易に成膜することができ、また、そのエッチ
ングも容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の問題点を説明する図であり、レジス
ト膜内での光の干渉を示す図である。

【図２】従来技術の問題点を説明する図であり、定在波
効果を示す図である。

【図３】従来技術の問題点を説明する図であり、定在波
効果を示す図である。

【図４】従来技術の問題点を説明する図であり、定在波
効果を示す図である。

【図５】従来技術の問題点を説明する図であり、段差の
影響をを示す図である。

【図６】定在波効果の影響を示す図である。

【図７】定在波効果の影響を示す図である。

【図８】定在波効果の影響を示す図である。

【図９】吸収光量の変動とパターン寸法変動との関係を
示す図である。

【図１０】定在波効果を示す図である。

【図１１】或るレジスト膜厚について、反射防止膜ＡＲ
Ｌの膜厚を固定して、ｎ_arl ，ｋ_arl を変化させた場合
のレジスト膜の吸収光量の変化の軌跡（吸収光量の等高
線）を示す図である。

【図１２】他の異なったレジスト膜厚についての軌跡
（等高線）を示す図である。

【図１３】他の異なったレジスト膜厚についての軌跡
（等高線）を示す図である。

【図１４】他の異なったレジスト膜厚についての軌跡
（等高線）を示す図である。

【図１５】解決すべき定在波効果を示す図である。

【図１６】反射防止膜の膜厚３０ｎｍの場合の、レジス
ト膜厚９８５ｎｍについてのｎ_arl ，ｋ_arl の変化に対
するレジスト膜の吸収光量の変化の軌跡（吸収光量の等
高線）を示す図である。

【図１７】レジスト膜厚１０００ｎｍについての軌跡
（等高線）を示す図である。

【図１８】レジスト膜厚１０１７．５ｎｍについての軌
跡（等高線）を示す図である。

【図１９】レジスト膜厚１０３５ｎｍについての軌跡
（等高線）を示す図である。

【図２０】最適条件（実施例）での定在波効果を示す図
である。

【図２１】最適条件（実施例）での定在波効果を示す図
である。

【図２２】反射防止膜の膜厚と光学条件としてのｎとの
関係を示す図である。

【図２３】反射防止膜の膜厚と光学条件としてのｋとの
関係を示す図である。

【図２４】ＣＶＤによるＳｉ_x Ｎ_y 成膜の挙動を示す図
である。

【図２５】他の実施例に係る反射防止膜の成膜構造を示
す断面図である。

【図２６】Ｗ−Ｓｉ上のＳｉ_x Ｎ_y （２５ｎｍ）の反射
防止効果を示す図である。

【図２７】他の実施例に係る反射防止膜の成膜構造を示
す断面図である。

【図２８】反射防止膜の膜厚３０ｎｍの場合の、レジス
ト膜厚９８２ｎｍについてのｎ_arl ，ｋ_arl の変化に対
するレジスト膜の吸収光量の変化の軌跡（吸収光量の等
高線）を示す図である。

【図２９】レジスト膜厚１０００ｎｍについての軌跡
（等高線）を示す図である。

【図３０】レジスト膜厚１０１８ｎｍについての軌跡
（等高線）を示す図である。

【図３１】レジスト膜厚１０３５ｎｍについての軌跡
（等高線）を示す図である。

【図３２】最適条件での定在波効果を示す図である。

【図３３】最適条件での定在波効果を示す図である。

【図３４】反射防止膜の膜厚と光学条件としてのｋとの
関係を示す図である。

【図３５】Ｓｉ_x Ｎ_y 膜の成膜条件による光学定数特性
を示す図である。

【図３６】他の実施例における最適条件での定在波効果
を示す図である。

【図３７】他の実施例における反射防止膜の成膜構造を
示す断面図である。

【図３８】定在波効果を示す図である。

【図３９】Ｓｉ上のＳｉ_x Ｎ_y 膜（３２ｎｍ）の反射防
止効果を示す図である。

【図４０】Ｓｉ上のＳｉ_x Ｎ_y 膜（１００ｎｍ）の反射
防止効果を示す図である。

【図４１】ポリシリコン上のＳｉ_x Ｎ_y 膜（３３ｎｍ）
の反射防止効果を示す図である。

【図４２】Ｓｉ_x Ｎ_y 膜の成膜条件による光学定数の特
性変化を示す図である。

【図４３】実施例における反射防止効果を示す図であ
る。

【図４４】その他の実施例における反射防止膜の成膜構
造を示す図である。

【図４５】他の実施例における反射防止効果を示す図で
ある。

【図４６】他の実施例における反射防止効果を示す図で
ある。

【図４７】図４６に示す実施例における反射防止効果の
シミュレーション結果（吸収率に関して）を示す図であ
る。

【図４８】図４６に示す実施例における反射防止効果の
シミュレーション結果（反射率に関して）を示す図であ
る。

【図４９】その他の実施例（０．３０μm Ｌ／Ｓ）の作
用説明図である。

【図５０】その他の実施例（０．３５μm Ｌ／Ｓ）の作
用説明図である。

【符号の説明】

ＡＲＬ 反射防止膜 ＰＲ フォレジスト Ｓ 下地基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５ Ｂ (31)優先権主張番号 特願平4−87912 (32)優先日 平４(1992)３月11日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平4−244314 (32)優先日 平４(1992)８月20日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平4−316073 (32)優先日 平４(1992)10月31日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下地基板上に形成した反射防止膜上のフォ
   トレジストを単一波長により露光してレジストパターン
   を形成するレジストパターン形成方法であって、 下地基板上に、直接またはその他の層を介して、窒化シ
   リコン系膜で構成される反射防止膜を成膜する工程と、 前記反射防止膜の上に、直接またはその他の層を介して
   フォトレジストを形成する工程と、 前記フォトレジストに露光を行い、マスクパターンを転
   写する工程とを有するレジストパターン形成方法。
2. 【請求項２】前記反射防止膜として、露光波長が１５０
   〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．２以上３．
   ４以下であり、吸収屈折率ｋが０．１６以上０．７２以
   下であり、膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の反射防
   止膜を成膜する請求項１に記載のレジストパターン形成
   方法。
3. 【請求項３】前記反射防止膜として、露光波長が１５０
   〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．９以上５．
   ７以下であり、吸収屈折率ｋが０以上０．４６以下であ
   り、膜厚が２５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の反射防止膜を
   成膜する請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
4. 【請求項４】前記反射防止膜として、露光波長が１５０
   〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．２以上３．
   ４以下であり、吸収屈折率ｋが０．４以上１．４以下で
   あり、膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の反射防止膜
   を成膜する請求項１に記載のレジストパターン形成方
   法。
5. 【請求項５】前記反射防止膜として、露光波長が１５０
   〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．９以上５．
   ７以下であり、吸収屈折率ｋが０．２以上０．６２以下
   であり、膜厚が２５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の反射防止
   膜を成膜する請求項１に記載のレジストパターン形成方
   法。
6. 【請求項６】前記反射防止膜として、露光波長が１５０
   〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎ＝２．４±０．
   ６、吸収屈折率ｋ＝０．７±０．２である反射防止膜を
   成膜する請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
7. 【請求項７】前記下地基板の少なくとも表面が、シリコ
   ン系材料で構成してある請求項１〜６のいずれかに記載
   のレジストパターン形成方法。
8. 【請求項８】前記シリコン系材料が、単結晶シリコン、
   多結晶シリコン、非晶質シリコン、ドープとポリシリコ
   ンのいずれかである請求項７に記載のレジストパターン
   形成方法。
9. 【請求項９】前記下地基板の少なくとも表面が、高融点
   金属または高融点金属シリサイド系材料で構成してある
   請求項１〜６のいずれかに記載のレジストパターン形成
   方法。
10. 【請求項１０】前記下地基板の少なくとも表面が、低融
    点金属系材料で構成してある請求項１１〜６のいずれか
    に記載のレジストパターン形成方法。
11. 【請求項１１】前記低融点金属系材料が、アルミニウ
    ム、アルミニウム−シリコン合金、アルミニウム−シリ
    コン−銅合金、銅、銅合金のいずれかである請求項１０
    に記載のレジストパターン形成方法。
12. 【請求項１２】前記反射防止膜を実際に成膜する前に、 前記下地基板の種類に応じて、露光時のフォトレジスト
    での定在波効果が最小となる条件の、反射防止膜の反射
    屈折率ｎ、吸収屈折率ｋおよび膜厚をシミュレーション
    により求め、 そのシミュレーションにより求められた反射屈折率ｎお
    よび吸収屈折率ｋに近づくように、下地基板の表面に直
    接またはその他の層を介して、窒化シリコン系膜で構成
    される反射防止膜を、成膜条件を調節しながら、前記シ
    ミュレーションにより求められた膜厚と略等しい膜厚で
    成膜する請求項１〜１１のいずれかに記載のレジストパ
    ターン形成方法。
13. 【請求項１３】前記原料ガスに、少なくとも水素元素を
    含有する物質を含むことを特徴とする請求項１２に記載
    のレジストパターン形成方法。
14. 【請求項１４】反射防止膜を実際に成膜する前に、 下地基板の種類に応じて、露光時のフォトレジストでの
    定在波効果が最小となる条件の、反射防止膜の反射屈折
    率ｎ、吸収屈折率ｋおよび膜厚をシミュレーションによ
    り求め、 そのシミュレーションにより求められた反射屈折率ｎお
    よび吸収屈折率ｋに近づくように、下地基板の表面に直
    接またはその他の層を介して、窒化シリコン系膜で構成
    される反射防止膜を、成膜条件を調節しながら、前記シ
    ミュレーションにより求められた膜厚と略等しい膜厚で
    成膜する反射防止膜形成方法。
15. 【請求項１５】前記原料ガスに、少なくとも水素元素を
    含有する物質を含むことを特徴とする請求項１４に記載
    の反射防止膜形成方法。
16. 【請求項１６】前記下地基板の少なくとも表面が高融点
    金属または高融点金属シリサイド系材料の場合に、前記
    反射防止膜として、露光波長が１５０〜４５０ｎｍにお
    いて、反射屈折率ｎが１．８以上３．０以下であり、吸
    収屈折率ｋが０．５以上０．９以下であり、膜厚が１５
    ｎｍ以上３５ｎｍ以下の反射防止膜を成膜する請求項１
    に記載のレジストパターン形成方法。
17. 【請求項１７】前記下地基板の少なくとも表面が低融点
    金属系材料の場合に、前記反射防止膜として、露光波長
    が１５０〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．７
    ８以上２．３８以下であり、吸収屈折率ｋが０．５５以
    上１．１５以下であり、膜厚が２０ｎｍ以上４０ｎｍ以
    下の反射防止膜を成膜する請求項１に記載のレジストパ
    ターン形成方法。
18. 【請求項１８】前記下地基板の少なくとも表面が低融点
    金属系材料の場合に、前記反射防止膜として、露光波長
    が１５０〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．７
    ８以上２．３８以下であり、吸収屈折率ｋが０．７以上
    １．０以下であり、膜厚が２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の
    反射防止膜を成膜する請求項１に記載のレジストパター
    ン形成方法。
19. 【請求項１９】前記下地基板の少なくとも表面がシリコ
    ン系材料の場合に、前記反射防止膜として、露光波長が
    １５０〜４５０ｎｍにおいて、反射屈折率ｎが１．８以
    上２．６以下であり、吸収屈折率ｋが０．１以上０．８
    以下であり、膜厚が２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の反射
    防止膜を成膜する請求項１に記載のレジストパターン形
    成方法。