JPS63202915A

JPS63202915A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPS63202915A
Application number: JP3455587A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Nakajima; 靖志中島
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1987-02-19
Filing date: 1987-02-19
Publication date: 1988-08-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は半導体装置の製造方法、特に光の反射率の高
い膜上に反射防止膜を形成する方法に関するものである
。

（従来の技術）従来の半導体装置の製造方法を第２図及び第３図を用い
て説明する。

第２図は従来の半導体装置の一工程断面図である。半導
体基板１及びこの上に形成された酸化膜２、電極層３を
覆う如く形成された中間絶縁膜４上には光の反射率が高
いＡＡ−３ｉ膜５が形成されている。ＡＡ−８ｉ膜５を
パターニングするには一般的にはＡＡ−８ｔ膜５上にレ
ジスト膜６を塗布した後、マスク７を介して露光し、現
像する。この露光のとき、第２図に示すように光がＡ７
−８ｔ膜５によって反射され、レジスト膜６の現像後に
残す予定部分６ａの一部も露光されてしまい、実際には
予定部分６ａより細い領域６ｂしか現像後に残らない。

また、第３図に示すように定在波の発生によシ・ぐター
ン形状８が波形になるという事が起こる。

上述の様な現象はＡｔ−８Ｌ膜５の光の反射率が高い事
に起因しており、このような現象を防止するにはＡｔ−
８ｔ膜５の反射率を低下させる必要がある。

そこで、従来はＡｔ−８ｉ膜５上に反射防止膜として２
００〜４００℃のＳｔをスノぐツタ、　ＣＶＤ法などで
蒸着し、Ａｔ−８ｔ膜そのものの光の反射率を低下させ
るのと同様の効果を得ようとしていた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述した方法では光の反射率は反射防止
膜の膜厚に依存するが、この膜厚の制御が難しいため良
好なパターニング精度が得られなかった。この事を第４
図を用いて詳しく説明する。

第４図はＡｔ−８ｉ膜上に１００〜４００Ｘの厚さでア
モルファスシリコンを蒸着し波長４３６ｎｍのｇ線で露
光した時の膜厚ｖｓ反射率を示す図である。この図から
れかるように、例えば反射率を４５％以下におさえよう
とすればアモルファスシリコンの膜厚を２５０ｋにしカ
ければならない。

しかしながら２５０にというような薄膜は上述のように
制御が難しいため、例えば膜厚が２５０λよシ±５０ｘ
の変動が生じたとすると膜厚に対する反射率の変化は＋
６％、−１ｏ％も発生してしまう。この結果フォトリン
グラフイー後のパターン寸法の変動、不所望の・ぐター
ン形状の出現等があるという欠点があった。

この発明は以上述べたような反射防止膜の膜厚の変動に
より反射率が大きく変動し、パターニング性が悪化する
という欠点を除去し、優れたノ４ターニング精度を有す
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するだめの手段）この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、反射防止膜の屈折率を２〜４に、消衰系数を１〜２に
、膜厚を６００〜１１００Ｘにして、波長４４０　ｎｍ
近傍の光で露光することを特徴としている。

（作用）反射防止膜の屈折率、消衰係数、膜厚及び反射率の関係
を第５図及び第６図を用いて説明する。

第５図はＡｔ−８ｉ膜上に反射防止膜を設けるとき、膜
厚及び消衰係数を変化させ、反射率がどう変化するかを
計算により求めた結果の一例を示す図である。

まず膜厚に関しては１００〜４００λの範囲では任意の
反射率を得ることができるが、従来の欠点で述べたよう
に膜厚を一定に制御するのが難しく、従って反射率を安
定に制御できない。これに対し、６００〜９００λ付近
の膜厚では膜厚の制御が容易で、しかも膜厚の変化に対
する反射率の変化もおだやかなため、反射率の制御は容
易である。

次に消衰係数（ｋ）を変化させた場合、膜厚６００〜９
ｏｏ’ｊ、付近では消衰係数が低下するにつれ次第に反
射率が下方向にピークを持つ様になる。逆に、消衰係数
が大きい場合は反射率が高い値でほぼ一定である。この
ことより消衰係数は１〜２のｒ　へ　）値であることが膜厚変化に対する反射率の安定性の面で
望ましい。

第６図は第５図における消衰係数に＝２で固定し、屈折
率（ｎ）を変化させ、他の条件は同じにして反射率の変
化を計算で求めた結果の一例を示す図である。

この図かられかるように、屈接率が低くなるに従い、反
射率は低下するが、この図では示していないが屈折率が
２未満では逆に反射率が増加する。

このことから屈折率は２〜４の範囲にあることが望まし
い。

上述のように消衰係数、屈折率を変化させることは反射
率の変化の度合を変える働きがある。

（実施例）以下、この発明の一実施例を詳細に説明する。

この実施例では反射防止膜の材料としてアモルファスシ
リコンを用いている。

第７図はアモルファスシリコンの形成ヲスＡ？ツタ法を
用いて、アルゴンガス圧及び基板加熱温度を変化させた
ときのアモルファスシリコン膜の消衰係数とアルゴンガ
ス圧、基板加熱温度との関係を示す図である。また、第
８図は第７図と同じ条件でアモルファスシリコン膜の屈
折率とアルコゝンガス圧、基板加熱温度との関係を示す
図である。

両図において、消衰係数、屈折率の測定は波長４４１．
６ｎｍのＨｅ　−Ｃｄ光源を用い、アモルファスシリコ
ンの厚さは〜０．５μｍ、スパッタリングツクワ−は０
．７ｋＷであった。

両図かられかるようにアルゴンガス圧１０ｍＴｏｒｒ以
上であれば上述した条件である消衰係数１〜２屈折率２
〜４を満たすことがわかる。

そこで、この実施例では反射率９２％のＡＡ−８ｔ膜上
にアルゴンガス圧１６ｍＴｏｒｒ、基板加熱温度１５０
℃で５４０〜８１０にのアモルファスシリコン膜をス・
ぐツタリング蒸着した。そしてこの基板の反射率を波長
４３６　ｎｍのｇ線により測定した。

この結果を第１図に示す。

第１図からもわかるように、アモルファスシリコンの膜
厚を６７０λと設定すれば、膜厚に±１０係の変動があ
ったとしても反射率では１％る。

（増加率２５係）の変動しかない。

なお、この実施例では反射防止膜の材料をアモルファス
シリコンで行なったが、その他の材料で形成できること
は言う寸でもない。また、形成方法もスノクツタリング
の他の方法を用いることができる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によればシリコン基板の
反射率と同程度以下の反射率を容易にかつ精度よく得ら
れるため、精度よく半導体装置を製造することができる
。また、反射防止膜はス・ぐツタリング法によっても形
成できるため、Ａｔ−８ｔ膜と同一装置で連続して形成
することができるため、処理時間の大幅な短縮が期待で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による反射率の変化を示す図
、第２図及び第３図は従来の技術の説明図、第４図は従
来の反射率の変化を示す図、第５図及び第６図はこの発
明の原理を示す図、第７図及び第８図はこの発明の詳細
な説明する図であ特許出願人　　沖電気工業株式会社手続補正書（峠） ”、事件の表示　　　　　　／メーρツメ！〃昭和６２
年２月１９日出願の特許願２、発明の名称半導体装置の製造方法３、補正をする者事件との関係　　　　　　特　許　出　願　人任　所（
〒１０５）　　東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名称
（０２９）　　　沖＄気Ｉｉｉ株式会社代表者　　　　
　　　取締役社長橋本南海男４、代理人

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体基体上に光の反射率が高い膜を形成する工
程と、この反射率が高い膜上に反射防止膜を形成する工程と、この反射防止膜上にレジストを形成後フォトエッチング
する工程とを有する半導体装置の製造方法において、前記反射防止膜は屈折率２〜４、消衰係数１〜２、膜厚
が６００〜１１００Åの範囲であり、前記フォトエッチ
ングの工程は波長４４０ｎｍ近傍の光で露光することを
特徴とする半導体装置の製造方法。
（２）前記反射防止膜はアモルファスシリコンをアルゴ
ン圧力１０ｍＴｏｒｒ以上でスパッタリングして得られ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体
装置の製造方法。