KR100276047B1 - Resist pattern forming method and thin film forming method - Google Patents
Resist pattern forming method and thin film forming method Download PDFInfo
- Publication number
- KR100276047B1 KR100276047B1 KR1019930030113A KR930030113A KR100276047B1 KR 100276047 B1 KR100276047 B1 KR 100276047B1 KR 1019930030113 A KR1019930030113 A KR 1019930030113A KR 930030113 A KR930030113 A KR 930030113A KR 100276047 B1 KR100276047 B1 KR 100276047B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- antireflection film
- antireflection
- arl
- resist pattern
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
- H01L21/0276—Photolithographic processes using an anti-reflective coating
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
단일파장에 의한 노광에서의 레지스트패턴형성시의 반사방지막의 최량조건을 발견하는 방법, 이것에 의한 반사방지막형성방법과, 신규의 반사방지막을 사용한 레지스트패턴형성방법, 이들에 사용할 수 있는 박막형성방법을 제공한다.A method for discovering the best condition of an antireflective film when forming a resist pattern in exposure under a single wavelength, a method of forming an antireflection film thereby, a method of forming a resist pattern using a novel antireflection film, and a thin film forming method that can be used for these To provide.
다음의 수단에 의해 반사방지막의 최량조건을 결정하고, 또 반사방지막을 형성한다. 또, 이 수단에 의해 적정한 반사방지막을 발견하고, 레지스트패턴형성에 사용한다. (I) 임의의 막두께의 포토레지스트에 대한 반사방지막의 광학조건을 파라미터로 한 흡수광량의 등고선의 작성, (II) 레지스트막두께를 복수 취한 (I)과 같은 조작, (III) 얻어진 각 궤적에 대하여 흡수광량의 공통영역을 발견하여, 반사방지막의 광학조건의 결정, (IV) 반사방지막조건을 변화시켜서, 상기와 같은 조작을 행한 반사방지막의 광학조건의 결정, (V) 어떤 반사방지막조건에 있어서의 반사방지막의 종류, 막두께 등의 최량의 광학조건을 발견한다.The best condition of the antireflection film is determined by the following means, and an antireflection film is formed. Further, by this means, an appropriate antireflection film is found and used for resist pattern formation. (I) Preparation of contours of the amount of absorbed light using the optical conditions of the antireflection film as a parameter for photoresist of any film thickness, (II) Operation similar to (I) in which a plurality of resist film thicknesses were obtained, and (III) each trace obtained Determination of the optical conditions of the antireflection film by finding a common region of the absorbed light amount with respect to the antireflection film, (IV) the change of the antireflection film conditions, and the determination of the optical conditions of the antireflection film subjected to the above operation, The best optical conditions such as the type of anti-reflection film, film thickness, and the like are found.
Description
제1도는 본 발명에 의한 최적조건결정법의 구성을 나타낸 흐름도.1 is a flowchart showing the configuration of an optimal condition determination method according to the present invention.
제2도는 정재파(定在波) 효과를 나타낸 도면.2 is a diagram showing standing wave effects.
제3도는 어떤 레지스트막두께에 대하여 반사방지막 ARL의 막두께를 고정하여, narl, karl를 변화시킨 경우의 레지스트막의 흡수광량의 변화의 궤적(흡수광량의 등고선)을 나타낸 도면.FIG. 3 is a diagram showing a trajectory (contour of absorbed light amount) of the amount of absorbed light in the resist film when n arl and k arl are changed by fixing the film thickness of the antireflection film ARL to a certain resist film thickness.
제4도, 제5도, 제6도는 다른 상이한 레지스트막두께에 대한 궤적(등고선)을 나타낸 도면.4, 5, and 6 show trajectories (contours) for different resist film thicknesses.
제7도는 해결해야 할 정재파 효과를 나타낸 도면.7 shows standing wave effects to be solved.
제8도는 반사방지막의 막두께 30nm의 경우의 레지스트막두께 985nm에 대한 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막의 흡수광량의 변화의 궤적(흡수광량의 등고선)을 나타낸 도면.Fig. 8 is a diagram showing the trajectory (contour of absorbed light amount) of the amount of absorbed light in the resist film with respect to the change in n arl and k arl with respect to the resist film thickness of 985 nm at the film thickness of the antireflection film at 30 nm.
제9도는 레지스트막두께 1000nm에 대한 궤적(등고선)을 나타낸 도면.Fig. 9 shows the trajectory (contour) for the resist film thickness of 1000 nm.
제10도는 레지스트막두께 1017.5nm에 대한 궤적(등고선)을 나타낸 도면.Fig. 10 shows the trajectory (contour) for the resist film thickness 1017.5 nm.
제11도는 레지스트막두께 1035nm에 대한 궤적(등고선)을 나타낸 도면.Fig. 11 shows the trajectory (contour) for the resist film thickness 1035 nm.
제12도, 제13도는 최적조건(실시예 1)에서의 정재파 효과를 나타낸 도면.12 and 13 show standing wave effects under optimum conditions (Example 1).
제14도는 반사방지막의 막두께와 광학조건으로서의 n과의 관계를 나타낸 도면.Fig. 14 shows the relationship between the film thickness of the antireflection film and n as optical conditions.
제15도는 반사방지막의 막두께와 광학조건으로서의 k와의 관계를 나타낸 도면.Fig. 15 is a diagram showing the relationship between the film thickness of the antireflection film and k as optical conditions.
제16도는 최적 반사방지막재료를 발견하기 위한 n, k차트.16 is an n and k chart for finding an optimal antireflection film material.
제17도는 W-Si상의 SiC(막두께 5Onm)의 반사방지효과를 비교의 경우와의 대비에 있어서 나타낸 도면.Fig. 17 is a diagram showing the antireflection effect of SiC (film thickness of 5 Onm) on W-Si in comparison with the case of comparison.
제18도는 종래기술의 문제점을 설명하는 도면이며, 레지스트막내에서의 광의 간섭을 나타낸 도면.FIG. 18 is a diagram illustrating a problem of the prior art, showing the interference of light in the resist film.
제19도, 제20도, 제21도는 종래기술의 문제점을 설명하는 도면이며, 정재파 효과를 나타낸 도면.19, 20 and 21 illustrate the problems of the prior art, showing the standing wave effect.
제22도는 종래기술의 문제점을 설명하는 도면이며, 단차의 영향을 나타낸 도면.22 is a view for explaining the problems of the prior art, showing the effect of the step.
제23도, 제24도, 제25도는 정재파효과의 영향을 나타낸 도면.23, 24 and 25 show the influence of standing wave effects.
제26도는 흡수광량의 변동과 패턴치수변동과의 관계를 나타낸 도면.Fig. 26 is a graph showing the relationship between variation in absorbed light quantity and variation in pattern dimension.
제27도는 실시예 7의 구조를 나타낸 부분단면도.FIG. 27 is a partial sectional view showing the structure of Example 7. FIG.
제28도는 실시예 14의 구조를 나타낸 부분단면도.28 is a partial sectional view showing the structure of Example 14;
제29도는 정재파 효과를 나타낸 도면.29 is a view showing a standing wave effect.
제30도는 반사방지막의 막두께 30nm의 경우의 레지스트막두께 982nm에 대한 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막의 흡수량의 변화의 궤적(흡수량의 등고선)을 나타낸 도면.Fig. 30 is a diagram showing the trajectory (contour of absorption amount) of the change in absorption amount of the resist film with respect to the change in n arl and k arl with respect to the resist film thickness 982 nm in the case of the film thickness of the antireflection film at 30 nm.
제31도는 레지스트막두께 1000nm에 대한 궤적(등고선)을 나타낸 도면.Fig. 31 is a diagram showing the trajectory (contour line) for the resist film thickness of 1000 nm.
제32도는 레지스트막두께 1018nm에 대한 궤적(등고선)을 나타낸 도면.32 is a view showing the trajectory (contour line) for the resist film thickness of 1018 nm.
제33도는 레지스트막두께 1035nm에 대한 궤적(등고선)을 나타낸 도면.33 is a view showing the trajectory (contour) for the resist film thickness 1035 nm.
제34도, 제35도는 최적조건에서의 정재파 효과를 나타낸 도면.34 and 35 show standing wave effects in optimal conditions.
제36도는 반사방지막의 막두께와 광학조건으로서의 k와의 관계를 나타낸 도면.36 shows the relationship between the film thickness of the antireflection film and k as optical conditions.
제37도는 SiC막의 n, k치의 성막조건 의존성을 나타낸 도면.Fig. 37 is a graph showing the deposition condition dependence of n and k values of the SiC film.
제38도는 Al, Al-Si, Al-Si-Cu상의 SiC(막두께 20nm)의 반사방지효과를 비교의 경우와의 대비에 있어서 나타낸 도면.FIG. 38 shows the antireflection effect of SiC (film thickness of 20 nm) on Al, Al-Si, and Al-Si-Cu in comparison with the case of comparison.
제39도는 Al, Al-Si, Al-Si-Cu상의 SiO(막두께 30nm)의 반사방지효과를 비교의 경우와의 대비에 있어서 나타낸 도면.Fig. 39 shows the antireflection effect of SiO (film thickness of 30 nm) on Al, Al-Si, and Al-Si-Cu in comparison with the case of comparison.
제40도는 실시예 34의 구조를 나타낸 부분단면도.40 is a partial sectional view showing the structure of Example 34;
제41도는 정재파 효과를 나타낸 도면.41 shows standing wave effects.
제42도는 실리콘기판상의 SiC막(25nm)의 반사방지효과를 비교의 경우와의 대비에 있어서 나타낸 도면.42 shows the antireflection effect of the SiC film (25 nm) on a silicon substrate in comparison with the case of comparison.
제43도는 실리콘기판상의 Si0막(30nm)의 반사방지효과를 비교의 경우와의 대비에 있어서 나타낸 도면.Fig. 43 is a diagram showing the antireflection effect of the SiO film (30 nm) on a silicon substrate in comparison with the case of comparison.
제44도는 실시예 43의 구조를 나타낸 단면도.44 is a sectional view showing the structure of Example 43;
제45도는 CVD에 의한 SiO성막의 동작을 나타낸 도면.45 is a view showing the operation of SiO film formation by CVD.
제46도는 W-Si상의 SiO(24nm)의 반사방지효과를 나타낸 도면.FIG. 46 shows the antireflection effect of SiO (24 nm) on W-Si.
제47도는 실시예 53의 구조를 나타낸 단면도.47 is a sectional view showing the structure of Example 53;
제48도는 CVD에 의한 SixOyNz성막의 동작을 나타낸 도면.48 is a view showing the operation of Si x O y N z film formation by CVD.
제49도는 W-Si상의 SixOyNz(25nm)의 반사방지효과를 나타낸 도면.FIG. 49 shows the antireflection effect of Si x O y N z (25 nm) on W-Si.
제50도는 실시예 65의 구조를 나타낸 단면도.50 is a sectional view showing the structure of Example 65;
제51도는 SixOyNz, SixNy광학상수특성을 나타낸 도면.FIG. 51 shows Si x O y N z and Si x N y optical constant characteristics; FIG.
제52도는 실시예 65에 있어서의 최적 조건에서의 정재파효과를 나타낸 도면.FIG. 52 is a view showing standing wave effects under optimum conditions in Example 65; FIG.
제53도는 실시예 77의 구조를 나타낸 단면도.53 is a sectional view showing the structure of Example 77;
제54도는 Si상의 SixOyNz막, SixNy막(32nm)의 반사방지효과를 나타낸 도면.54 is a diagram showing the antireflection effect of a Si x O y N z film and a Si x N y film (32 nm) on Si.
제55도는 Si상의 SixOyNz막, SixNy막(1OOnm)의 반사방지효과를 나타낸 도면.55 is a diagram showing the antireflection effect of a Si x O y N z film and a Si x N y film (100 nm) on Si.
제56도는 SixOyNz, SixNy광학상수특성을 나타낸 도면.56 shows Si x O y N z and Si x N y optical constant characteristics.
제57도는 Si계 재료상의 SixOyNz막, SixNy막(33nm)의 반사방지효과를 나타낸 도면.FIG. 57 shows the antireflection effect of a Si x O y N z film and a Si x N y film (33 nm) on a Si-based material. FIG.
제58도는 실시예 9O의 설명도이며, SiH4/N2O 유량비와, 형성된 SiOxNy의 n, k치와의 관계를 나타낸 도면.FIG. 58 is an explanatory diagram of Example 9O and illustrates a relationship between a SiH 4 / N 2 O flow rate ratio and n, k values of SiO x N y formed; FIG.
제59도는 실시예 90의 설명도이며, SiH4/N2O 유량비와, 형성된 SiOxNy중의 Si, O, N, H량(RBS)과의 관계를 나타낸 도면.FIG. 59 is an explanatory diagram of Example 90 and illustrates a relationship between a SiH 4 / N 2 O flow rate ratio and a Si, O, N, and H amount (RBS) in SiO x N y formed. FIG.
제60도는 실시예 90에서 형성된 막의 IR의 흡수스펙트럼도.60 is an absorption spectrum diagram of the IR of the film formed in Example 90. FIG.
제61도는 일반적으로 사용되는 SiH4/N2O 유량비범위를 나타낸 도면.61 shows SiH 4 / N 2 O flow rate ratio range generally used.
제62도∼제66도는 실시예 90에 있어서의 반사방지효과를 나타낸 도면.62 to 66 show the antireflection effect in Example 90;
제67도, 제68도는 실시예 90의 작용설명도.67 and 68 are explanatory views of the operation of the ninetieth embodiment.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
I∼V : 반사방지막의 조건결정수단 ① : 소제I to V condition determination means for antireflection film
ARL : 반사방지막 PR : 포토레지스트ARL: Antireflection Film PR: Photoresist
S : 기판S: Substrate
본 발명은 신규의 반사방지막을 사용한 레지스트패턴형성방법 및 박막형성방법에 관한 것이다. 특히, 소재상에 형성한 반사방지막상의 포토레지스트를 단일파장에 의해 노광하여 레지스트패턴을 형성할 때의 상기 반사방지막의 막두께 및 반사굴절율, 흡수굴절율 등의 굴절율조건등의 광학조건을 정하는 반사방지막의 조건결정방법, 이 방법을 이용한 반사방비막형성방법, 신규의 반사방지막을 사용한 레지스트패턴형성방법, 및 이와 같은 반사방지막의 형성에도 적용할 수 있는 박막형성방법에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들면 전자재료(반도제장치 등)를 제조할 때에 포토리소그라피기술을 이용할 때의 정재파(定在波) 효과에 의한 영향을 방지하기 위해 형성하는 반사방지막의 설정의 경우 등에, 또 포토리소그라피기술을 이용할 때의 반사방지막을 사용한 레지스트패턴형성의 경우 등에 적절히 이용할 수 있다.The present invention relates to a resist pattern forming method and a thin film forming method using a novel antireflection film. In particular, when the photoresist on the anti-reflection film formed on the material is exposed by a single wavelength to form a resist pattern, the reflection which determines the optical conditions such as the film thickness of the anti-reflection film and refractive index conditions such as the refractive index and the absorption refractive index A method for determining a protective film, a method for forming a reflective anti-reflective film using the method, a method for forming a resist pattern using a novel anti-reflective film, and a thin film forming method applicable to the formation of such an anti-reflective film. The present invention is, for example, in the case of setting an anti-reflection film formed to prevent the influence of standing wave effects when using photolithography technology when manufacturing an electronic material (semiconductor device, etc.), Moreover, it can use suitably for the case of resist pattern formation using the anti-reflective film at the time of using the photolithography technique.
예를 들면, 포토리소그라피기술에 있어서, 현재 최선단의 스테퍼(투영노광기)는 KrF 엑시머레이저광(248nm)을 광원으로 사용하고, 0.37∼0.42 정도의 NA의 렌즈를 탑재하고 있다(예를 들면, 니콘 NSR 1505 EX1, 캐논 FPA 4500). 이들 스테퍼를 사용하여, 서브하프미크론(0.5㎛ 이하)영역의 디자인룰디바이스의 연구개발이 연구되고 있다.For example, in the photolithography technique, the stepper (projection exposure machine) of the present stage uses KrF excimer laser light (248 nm) as a light source, and mounts the lens of about 0.37-0.42 NA (for example, Nikon NSR 1505 EX1, Canon FPA 4500). Using these steppers, research and development of design rule devices in the sub-half micron (0.5 µm or less) region has been studied.
스테퍼는 단일파장의 광을 노광광원에 사용하고 있다. 단일파장으로 노광을 행하는 경우에는, 정재파효과라고 파는 현상이 발생한다는 것이 널리 알려져 있다. 정재파가 발생하는 원인은 레지스트막내에서 광간섭이 일어나는 것에 의한다. 즉, 제18도에 나타낸 바와 같이, 입사광 P과, 레지스트 PR와 기판 S과의 계면으로부터의 반사광 R이 레지스트 RR의 막내에서 간섭을 일으키는 것에 의한다.Stepper uses a single wavelength of light for the exposure light source. It is widely known that when exposing at a single wavelength, a phenomenon called a standing wave effect occurs. The cause of standing waves is caused by light interference in the resist film. That is, as shown in Fig. 18, the incident light P and the reflected light R from the interface between the resist PR and the substrate S cause interference in the film of the resist RR.
결과로서, 제19도에 나타낸 바와 같이, 레지스트에 흡수되는 광량(종축)이 레지스트막두께(횡축)에 의존하여 변화한다. 그리고, 본 명세서중 레지스트에 흡수되는 광량이라는 것은 표면반사나, 금속이 존재하는 경우 이 금속에서의 흡수나, 레지스트로부터 출사(出射)한 광의 양 등을 제외한 레지스트 자체에 흡수되는 광의 양을 말한다. 이러한 흡수광량이 레지스트를 광반응시키는 에너지로 되는 것이다.As a result, as shown in FIG. 19, the amount of light absorbed by the resist (vertical axis) changes depending on the thickness of the resist film (horizontal axis). In the present specification, the amount of light absorbed by the resist refers to the amount of light absorbed by the resist itself except for surface reflection and, when present, absorption of the metal, amount of light emitted from the resist, and the like. This amount of absorbed light becomes energy for photoreacting the resist.
또한, 그 흡수광량변화의 정도는 제20도와 제21도와의 비교에서도 이해되는 바와 같이, 소재기판의 종류에 따라서 다르다. 제19도, 제20도, 제21도에 있어서, 레지스트는 모두 XP8843(시프레이 사)을 사용하고 있는데, 소재는 각각 Si, Al-Si, W-Si이다. 즉, 소재(기판)의 광학상수(n, k) 및 레지스트의 광학상수(n, k)에 따라서 정해지는 다중간섭을 고려한 복소(複素)진폭반사율(R)에 의해 흡수광량의 변화의 정도는 정해진다((R)은 실수부와 허수부를 가진 벡터량인 것을 나타낸다).The degree of change in absorbed light amount also varies depending on the type of material substrate, as understood from the comparison between FIG. 20 and FIG. In FIG. 19, FIG. 20, and FIG. 21, all resists use XP8843 (Siprey), The material is Si, Al-Si, W-Si, respectively. That is, the degree of change in the amount of absorbed light is determined by the complex amplitude reflectance (R) in consideration of the multiple interferences determined according to the optical constants (n, k) of the material (substrate) and the optical constants (n, k) of the resist. ((R) denotes a vector amount having a real part and an imaginary part).
또한, 실(實)디바이스에 있어서는 제22도에 대략 나타낸 바와 같이, 기판면에는 반드시 요철이 존재한다. 예를 들면, 폴리 Si등의 철부(凸部) In가 존재한다. 그러므로, 레지스트 PR를 도포했을 때 레지스트막두께는 단차(段差)의 상부와 하부어서 다르게 된다. 즉, 절부 In상의 레지스트막두께 dPR2 는 그것 이외의 레지스트막두께 dPR1 보다 작아진다. 정재파효과는 레지스트막두께에 따라서 다르다는 것은 상기 설명한 바와 같고, 그러므로 정재파효과의 영향을 받음으로서 레지스트에 흡수되는 광량의 변화도 각각 다르게 된다. 그 결과, 노광, 현상후에 얻어지는 레지스트패턴의 치수가 단차의 상부와 하부에서 다르게 된다.In the real device, as shown in FIG. 22, unevenness is always present on the substrate surface. For example, iron portions In such as poly Si are present. Therefore, when the resist PR is applied, the resist film thickness is different at the upper and lower portions of the step. That is, the resist film thickness dPR2 on the cut In is smaller than the resist film thickness dPR1 other than that. It is as described above that the standing wave effect differs depending on the thickness of the resist film, and therefore, the change in the amount of light absorbed by the resist also varies depending on the standing wave effect. As a result, the dimensions of the resist pattern obtained after exposure and development become different at the top and the bottom of the step.
상기 정재파효과의 패턴치수에 미치는 영향은 동일파장, 동일개구수의 스테퍼를 사용한 경우 패턴이 미세하면 미세할수록 현저하게 된다. 제23도∼제25도에 스테퍼로서 니콘 NSR 1505 EX1(사용노광광 : λ= 248nm, KrF엑시머, NA = O.42)을사용하고, 레지스트로서 XP8843(시프레이마이크로일렉트로닉스(주)의 화학증폭형 레지스트. 광산발생제를 함유하는 폴리비닐페놀계 레지스트)을 사용한 경우의 정재파효과의 영향을 패턴사이즈마다 나타낸다. 명백히 패턴이 미세화하면 할수록 정재파효과가 현저하게 되어 있다(도면중 ○으로 나타낸 0.5㎛, 0.4㎛, 0.35㎛ 라인앤드스페이스패턴의 크리티컬디멘전시프트 CDShif 의 불균일도 참조).The influence of the standing wave effect on the pattern dimension becomes more remarkable as the pattern becomes finer when the steppers of the same wavelength and the same opening are used. 23 to 25, Nikon NSR 1505 EX1 (used exposure light: lambda = 248 nm, KrF excimer, NA = O.42) was used as a resist, and the chemically amplified type of XP8843 (Siffray Microelectronics Co., Ltd.) was used as a resist. The effect of the standing wave effect in the case of using a resist or a polyvinylphenol-based resist containing a photoacid generator is shown for each pattern size. Obviously, the finer the pattern becomes, the more the standing wave effect becomes remarkable (see also the nonuniformity of the critical dimension shift CDShif of 0.5 占 퐉, 0.4 占 퐉, and 0.35 占 퐉 line-and-space pattern indicated by o in the figure).
이 경향은 어떤 종류의 레지스트에 대하여도, 공통으로 볼 수 있는 현상이다.This tendency is a phenomenon commonly seen with any kind of resist.
반도체장치등의 디바이스제작시의 포도리소그라피공정에 있어서의 레지스트패턴의 치수정밀도는 일반적으로 ±5%이다. 토탈로는 ±5% 보다 넘어도 실용할 수 있다고는 생각되나, 포커스 기타 다른 요인에 의한 불균일도 발생한다는 것을 고려하면, 레지스트노광시에 있어서의 패턴정밀도는 이 ±5% 이내에 두는 것이 바람직하다. 이 ±5%의 치수정밀도를 달성하기 위해서는, 정재파효과의 저감이 필수이다.The dimensional accuracy of the resist pattern in the grape lithography step in manufacturing a device such as a semiconductor device is generally ± 5%. Although it is thought that the total furnace can be practical even if it exceeds + 5%, considering that nonuniformity due to focus or other factors also occurs, it is preferable to keep the pattern accuracy within this exposure ± 5%. In order to achieve the dimensional accuracy of +/- 5%, reduction of standing wave effects is essential.
제26도에 레지스트막내에서의 흡수광량의 변동(횡축)에 대한 레지스트패턴의 치수변동(종축)을 나타낸다. 제26도로부터, 예를 들면 0.35㎛ 룰디바이스를 제작하는데는 레지스트막의 흡수광량의 변동은 레인지 6% 이하인 것이 요구된다는 것을 알 수 있다.FIG. 26 shows the dimensional variation (vertical axis) of the resist pattern with respect to the variation (horizontal axis) of the absorbed light amount in the resist film. From Fig. 26, it can be seen that, for example, in producing a 0.35 mu m rule device, the variation in the amount of absorbed light in the resist film is required to be in the range of 6% or less.
전술한 요구에 부응하기 위해, 현재 각 방면에서 반사방지기술의 검토가 정력적으로 행해지고 있다. 그러나, 소재의 재료나 사용하는 레지스트가 결정되어 있어도, 그 경우에 적정한 반사방지효과를 얻을 수 있는 반사방지막의 조건은 어떠한 것인지를 결정하는 것은 반드시 용이하지는 않다.In order to meet the above-mentioned demand, the examination of the anti-reflective technology in each area is energetically performed now. However, even if the material of the material or the resist to be used is determined, it is not always easy to determine what the conditions of the antireflection film can be obtained in that case.
예를 들면, 반사방지막이 필요불가결이라고 되어 있는 게이트구 조상(예를 들면 W-Si 막상)의 패턴형성에 있어서, 레지스트막의 흡수광량의 변동을, 예를 들면 레인지 6% 이하로 하는 반사방지막은 어떠한 조건의 것인가는 결정되어 있지 않다. 당연히 그와 같은 W-Si상에 유효한 반사방지막재료는 아직 발견되어 있지 않다.For example, in the pattern formation of a gate structure (for example, a W-Si film) in which an antireflection film is indispensable, the antireflection film having a variation in the amount of absorbed light in the resist film, for example, within a range of 6% or less What kind of condition is not decided. Naturally, no effective antireflection film material has been found on such W-Si.
이 W-Si재료를 게이트로 하는 구조에 대하여는, 현재 다층레지스트법, 또는 다이부가 레지스트 등에 의해 패턴형성을 행하고 있다. 따라서, 시급히 W-Si상에서의 반사방지기술을 확립하는 것이 필요불가결이라고 생각된다.As for the structure using this W-Si material as a gate, pattern formation is currently performed by the multilayer resist method or the die addition resist or the like. Therefore, it is considered necessary to establish an antireflection technology on W-Si as soon as possible.
이와 같은 경우에, 임의의 단일파장을 노광광원으로 하여, 임의의 소재(기판)상에 안정된 미세패턴형성을 행파기 위한 반사방지막에 관한 포괄적인 조건 및 구체적 조건을 결정할 수 있는 수단이 있으면, 예를 들면 상기와 같이 W-Si상에 어떠한 조건의 반사방지막을 형성하면 되는가를 발견할 수 있다. 그러나, 이와 같은 수법은 아직 제안되어 있지 않다.In such a case, if any single wavelength is used as the exposure light source, and there is a means for determining the comprehensive conditions and specific conditions for the antireflection film for performing stable micropattern formation on any material (substrate), yes For example, it can be found what kind of antireflection film should be formed on W-Si as described above. However, such a technique has not been proposed yet.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 임의의 단일 파장의 광을 노광광원으로 하여, 임의의 소재(기판)상에 레지스트패턴을 형성할 때에, 그 레지스트패턴이 미세한 것이라도, 양호하게 안정된 레지스트패턴을 형성할 수 있도록 거기에 쓰이는 반사방지막의 조건을 결정할 수 있는 반사방지막의 조건결정방법을 제공하려고 하는 것이다.This invention is made | formed in view of the said situation, When forming a resist pattern on arbitrary raw materials (substrate) using the light of arbitrary single wavelength as an exposure light source, even if the resist pattern is fine, it is a favorable stable resist An object of the present invention is to provide a method for determining an antireflection film that can determine a condition of an antireflection film used therein so that a pattern can be formed.
또한, 이와 같은 조건에 의한 반사방지막의 형성방법을 제공하려고 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of forming an antireflection film under such conditions.
또한, 신규의 반사방지막을 개발하여, 이러한 반사방지막을 사용한 레지스트패턴형성방법을 제공하려고 하는 것이다.In addition, a novel antireflection film has been developed to provide a resist pattern forming method using such an antireflection film.
본 출원의 청구항 1의 발명은 상기 목적을 달성하는 것이며, 금속재료 소재상에 반사방지막으로서 반사굴절율 n = 2.4 ±0.6, 흡수굴절율 k = O.7 ±O.2인 SixOyNz막 또는 SixNy막을 사용하는 것을 특징으로 하는 레지스트패턴형성방법으로서, 이 구성에 의해 상기 목적을 달성하는 것이다.The invention of claim 1 of the present application achieves the above object, and a Si x O y N z film having a refractive index n = 2.4 ± 0.6 and an absorption refractive index k = O.7 ± 0.2 as an antireflection film on a metal material. Or a resist pattern forming method characterized by using a Si x N y film, by which the above object is achieved.
본 출원의 청구항 2의 발명은 금속계 재료소재가 고융점 금속실리사이드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재한 레지스트패턴형성방법으로서, 이 구성에 의해 상기 목적을 달성하는 것이다.The invention of claim 2 of the present application is a resist pattern forming method according to claim 1, wherein the metal-based material is made of a high melting point metal silicide, and the above object is achieved by this configuration.
본 출원의 청구항 3의 발명은 금속재료 소재상에 반사방지막으로서 SixOyNz막을 형성하여, 레지스트패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 레지스트패턴형성방법으로서, 이 구성에 의해 상기 목적을 달성하는 것이다.The invention of claim 3 of the present application is to form a resist pattern by forming a Si x O y N z film as an antireflection film on a metal material, wherein the resist pattern forming method achieves the above object by this configuration. will be.
본 출원의 청구항 4의 발명은 금속재료가 알루미늄계 재료인 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재한 레지스트패터형성방법으로서, 이 구성에 의해 상기 목적을 달성하는 것이다.The invention according to claim 4 of the present application is a method of forming a resist pattern according to claim 3, wherein the metal material is an aluminum material, and the above object is achieved by this configuration.
본 출원의 청구항 5의 발명은 실리콘계 재료소재상에 반사방지막으로서 SixOyNz또는 SixNy막을 형성하여, 레지스트패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 레지스트페턴형성방법으로서, 이 구성에 의해 상기 목적을 달성하는 것이다.The invention of claim 5 of the present application is a resist pattern forming method, wherein a resist pattern is formed by forming a Si x O y N z or Si x N y film as an antireflection film on a silicon-based material material. To achieve the above object.
본 출원의 청구항 6의 발명은 실리콘계 재료가 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아몰퍼스실리콘, 도프드폴리실리콘중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 청구항 5에 기재한 레지스트패턴형성방법으로서, 이 구성에 의해 상기 목적을 달성하는 것이다.The invention according to claim 6 of the present application is a resist pattern forming method according to claim 5, wherein the silicon-based material is any one of single crystal silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, and doped polysilicon. To achieve.
발명은 제1도에 나타낸 바와 같이,The invention, as shown in Figure 1,
(I) 임의로 정한 어떤 막두께의 포토레지스트에 대하여 반사방지막의 광학조건(예를 들면 굴절율조건. 반사굴절율 n, 흡수굴절율 k 등)을 파라미터로 한 흡수광량의 등고선을 구하고(이것은 흡수광량의 변화를 플롯함으로써 얻어짐. 제1도(I)),(I) The contour of the absorbed light quantity is determined for the photoresist of any film thickness arbitrarily determined by the optical conditions of the antireflection film (e.g., refractive index condition, reflection refractive index n, absorption refractive index k, etc.) Obtained by plotting Fig. 1 (I)),
(II) 레지스트막두께를 복수 취하여, 상기 (I)와 같은 홉수광량의 등고선을 구하고, 이로써 레지스트막두께의 변화에 대한 흡수광량의 변화의 궤적을 얻고(제1도(II)),(II) A plurality of resist film thicknesses were taken to obtain a contour of the hop light receiving amount as in (I) above, thereby obtaining a trace of the change in absorbed light amount with respect to the change in resist film thickness (FIG. 1 (II)),
(III) 상기 (II)에서 얻어진 각 등고선에 대하여 그 흡수량의 공통영역을 발견하여, 이 공통영역에 의해 현정되는 굴절율 등의 광학조건을 당초 (I)에 있어서 정한 조건에 있어서의 반사방지막의 광학조건(굴절율 등)으로 하고(제1도(III)),(III) For each contour line obtained in the above-mentioned (II), a common area of the absorption amount is found, and the optical conditions of the antireflection film under the conditions specified in (I) are initially determined by optical conditions such as refractive index, which are manifested by this common area. Conditions (refractive index, etc.) (Fig. 1 (III)),
(IV) 반사방지막조건을 변화시켜서, 상기와 같은 조작을 행함으로써 반사방지막의 광학조건(굴절율 등)을 결정하고(제1도(IV)),(IV) The optical conditions (refractive index, etc.) of the antireflection film are determined by changing the antireflection film conditions and performing the same operation as described above (Fig. 1 (IV)),
(V) 상기 (IV)에 의해 어떤 반사방지막조건에 있어서의 반사방지막의 최량의 굴절율 등의 최량의 광학조건을 발견하는(제1도(V)) 구성으로 한 것이다.(V) According to the above (IV), the best optical conditions such as the best refractive index of the antireflection film under certain antireflection film conditions are found (Fig. 1 (V)).
상기 구성에 의해, 최적의 반사방지막의 조건을 얻고, 이러한 조건에 적합한, 즉 그 조건을 만족시키든가 내지는 어느 정도 만족시키는 물질을 선정하여, 이것에 의해 유요한 반사방지막을 형성할 수 있다.With the above configuration, it is possible to obtain an optimum antireflection film condition, and to select a material suitable for such a condition, that is, satisfying or to some extent the condition, thereby forming an effective antireflection film.
예를 들면, 분광(分光)타원편광계 등의 수단으로 특정파장(노광파장)에 있어서의 각 굴절율 n, k을 구하고, 또한 이러한 굴절율 n, k을 가진 물질을 기존의 물질중에서 발견하여 반사방지재료로 하거나 또는 그와 같은 조건의 물질을 합성하여 반사방지재료로 제공하도록 할 수 있다.For example, the refractive indices n and k at specific wavelengths (exposure wavelengths) are obtained by means of a spectroscopic ellipsoidal polarimeter, and a substance having such refractive indices n and k is found in existing materials to prevent antireflection materials. Or a material having such conditions can be synthesized to provide an antireflective material.
다음에, 도면을 참조하여 본 발명을 이용하여 반사방지막의 포괄적 조건을 결정하는 수법에 대하여 설명한다.Next, a description will be given of a method for determining the comprehensive conditions of the antireflection film using the present invention with reference to the drawings.
① 정재파효과의 극대치간 또는 극소치간의 레지스트막두께는 레지스트의 굴절율을 nPR이라고 하고, 노광파장을 λ라고 하면, λ/4n으로 주어진다(제2도 참조).(1) The resist film thickness between the maximum value and the minimum value of the standing wave effect is given by λ / 4n when the refractive index of the resist is n PR and the exposure wavelength is λ (see Fig. 2).
② 레지스트와 기판과의 사이에 반사방지막 ARL을 가정하여, 그 막두께를 darl, 광학상수를 narl, karl라고 한다.(2) Assuming an antireflection film ARL between the resist and the substrate, the film thickness is d arl and the optical constants are n arl and k arl .
③ 제2도에 있어서의 어떤 1점(예를 들면 정재파효과가 극대로 되는 막두께)의 막두께에 착안하면, 반사방지막의 막두께 darl를 고정하고, narl, karl를 변화시킨 경우, 그 점에 있어서의 레지스트막의 흡수광량은 변화한다. 그 변화하는 궤적, 즉 흡수광량의 등고선을 구하면, 제3도에 나타낸 바와 같이 된다. 이상은 본 발명의 수단(I)에 해당한다.(3) When attention is paid to the film thickness of any one point (for example, the film thickness at which the standing wave effect is maximized) in Fig. 2, the film thickness d arl of the antireflection film is fixed and n arl and k arl are changed. The amount of absorbed light of the resist film at that point changes. The contour of the changing trajectory, i.e., the amount of absorbed light, is obtained as shown in FIG. The above corresponds to the means (I) of the present invention.
④ 다른 상이한 레지스트막두께 dPR, 최소한 정재파효과를 극대 또는 극소로 하는 막두께를 기준으로 하여, λ/8nPR간격으로 4개소에 대하여, ③을 반복하여 행하면, 제3도에 대응한 제4도∼제6도가 얻어진다(제3도∼제6도는 반사방지막두께를 20nm로 규정하고, 레지스트막두께를 각각 985nm, 1000nm, 1018nm, 1035nm로 한 것이다). 이것은 수단 (II)에 해당한다.(4) Repeating (3) at four intervals of λ / 8n PR on the basis of the different resist film thickness d PR and the film thickness at which the standing wave effect is maximum or minimum, the fourth corresponding to FIG. Figs. 6 to 6 are obtained (Figs. 3 to 6 define the antireflection film thickness at 20 nm and the resist film thicknesses at 985 nm, 1000 nm, 1018 nm and 1035 nm, respectively). This corresponds to means (II).
⑤ 제3도∼제6도의 각 그래프의 공통영역은 반사방지막의 막두께어 있어서 레지스트막두께가 변화해도, 레지스트막내에서의 흡수광량이 변화하지 않는 영역을 나타내고 있다. 즉, 상기 공통영역은 정재파효과를 최소로 하는 반사방지효과가 가장 높은 영역이다. 따라서, 이러한 공통영역을 발견한다. 공통영역을 발견하는 것은, 예를 들면 간편하게는 각 도면(그래프)을 중첩시켜 공통영역을 취함으로써 행할 수 있다(물론, 콤퓨터에서의 공통영역의 검색에 의해 행하여도 된다). 이것은 수단 (III)에 해당한다.(5) The common areas of the graphs of Figs. 3 to 6 show areas where the amount of absorbed light in the resist film does not change even if the resist film thickness changes due to the film thickness of the antireflection film. That is, the common area is the area with the highest antireflection effect that minimizes standing wave effects. Thus, this common area is found. The common area can be found by, for example, simply overlapping the drawings (graphs) and taking the common area (of course, by searching for the common area on a computer). This corresponds to means (III).
⑥ 반사방지막의 막두께 d를 연속적으로 변화시켜서 ③ ④ ⑤를 반복한다. 예를 들면, ⑤까지는 d = 20nm로 하여 조작을 했다고 하면, d를 변화시켜 상기를 반복하여 행한다. 이로써, 정재파효과를 최소로 하는 반사방지막의 막두께 darb광학상수 narl, karl에 대한 조건을 특정할 수 있다. 이것은 수단 (IV)에 해당한다.⑥ Change the film thickness d of the anti-reflection film continuously and repeat ③ ④ ⑤. For example, suppose that operation was carried out to d = 20 nm until 5), d is changed and the above is repeated. Thereby, the conditions for the film thickness d arb optical constants n arl and k arl of the antireflection film which minimize the standing wave effect can be specified. This corresponds to means (IV).
⑦ 상기 ⑥에서 특정한 반사방지막의 만족시켜야 할 조건(막두께, 광학상수)을 만족하는 막의 종류를 노광광에 있어서의 각 막종(膜種)의 광학상수를 측정함으로써 발견한다. 이것은 수단(V)에 해당한다.(7) The kind of film which satisfies the conditions (film thickness, optical constant) which should be satisfied of the specific antireflection film in (6) is found by measuring the optical constant of each film type in exposure light. This corresponds to means (V).
본 수법은 모든 파장, 소재(기판)의 종류에 대하여 원리적으로 적용가능하다. 또한, 상기 ⑦에서 얻은 조건에 따라서, 그 조건을 가진 물질에 의해 최량조건의 반사방지막을 형성할 수 있다(제1도의 (VI)에 해당).This method can be applied in principle to all kinds of wavelengths and materials (substrates). Further, according to the conditions obtained in the above (7), the antireflection film of the best condition can be formed by the substance having the condition (corresponding to (VI) in FIG. 1).
본 발명의 수법을 이용함으로써, 임의의 단일파장을 광원으로 하는 스테퍼를 사용하여, 임의의 소재(기판)상에 안정된 미세패턴형성을 행하기 위한 유력한 수단인 반사방지막의 설계를 용이하게 할 수 있게 된다.By using the technique of the present invention, it is possible to facilitate the design of the antireflection film, which is an influential means for performing stable micropattern formation on any material (substrate) by using a stepper having any single wavelength as a light source. do.
본 발명은 KrF 엑시머레이저를 사용하여 W-Si 막상에 안정된 레지스트패턴을 형성하기 위해 사용하는 반사방지막을 형성하기 위한 유기 또는 무기막의 조건을 발견하기 위해 이용할 수 있다. 그 경우, 후기 설명하는 제14도, 제15도에 나타낸 n, k조건을 가진 물질을 사용할 수 있다. 이 때, 제14도, 제15도의 각 n, k치에 대한 허용범위는 n에 관하여 ±0.2, k에 관하여 ±0.05인 유기 또는 무기막을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 반사방지막으로서, n = 3.16 ± 0.2, k = 0.24 ±0.05인 SiC를 50 ±10nm의 막두께로 사용하는 것이 바람직하다. 반사방지막을 구성하는 SiC는 스퍼터링, CVD에 의해 성막(成膜)할 수 있다. 또한, 이 SiC는 CF4, CHF3, C2F6, C3F8, SF6, NF3계 가스를 에천트로 하고, Ar을 첨가하여 이온성을 높인 RIE에 의해 에칭할 수 있다.The present invention can be used for discovering the conditions of an organic or inorganic film for forming an antireflection film used for forming a stable resist pattern on a W-Si film using a KrF excimer laser. In that case, the substance which has n and k conditions shown to FIG. 14, FIG. 15 demonstrated later can be used. At this time, it is preferable to use the organic or inorganic film | membrane whose tolerance range for each n, k value of FIG. 14, FIG. 15 is ± 0.2 with respect to n and ± 0.05 with respect to k. As such an antireflection film, it is preferable to use SiC having n = 3.16 ± 0.2 and k = 0.24 ± 0.05 at a film thickness of 50 ± 10 nm. SiC constituting the antireflection film can be formed by sputtering and CVD. In addition, this SiC can be etched by RIE in which CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , SF 6 , and NF 3 -based gases are etchant, and Ar is added to increase the ionicity.
또한, 본 발명은 상기의 수법을 이용하여 상기에서 얻은 조건을 가진 물질을 발견하는 작업을 행하여 도달한 것이며, 고융점 금속실리사이드 특히 W-Si상에 있어서는 SiC(실리콘카바이드)가 적절하다는 것을 알고, 본 발명을 완성한 것이다.In addition, the present invention has been achieved by performing a task of finding a substance having the conditions obtained above using the above technique, and knows that SiC (silicon carbide) is suitable for high melting point metal silicides, especially W-Si phases. The present invention has been completed.
또한, 본 발명은 KrF 엑시머레이저를 사용하여 W-Si 막상에 안정된 레지스트패턴을 형성하는 경우에 적절히 사용할 수 있고, 이 경우 반사방지막으로서 n = 3.16 ±0.2, k = 0.24 ±0.05인 SiC를 50 ±1Onm의 막두께로 사용하는 것이 바람직하다. 반사방지막을 구성하는 SiC는 스퍼터링, CVD에 의해 성막할 수 있다. 또한, 이 SiC는 CF4, CHF3, C2F6, C3F8, SF6, NF3계 가스를 에천트로 하고, Ar을 첨가하여 이온성을 높인 RIE에 의해 에칭할 수 있다.In addition, the present invention can be suitably used in the case of forming a stable resist pattern on the W-Si film by using a KrF excimer laser, in which case Si = 50 n ± 3.16 ± 0.2, k = 0.24 ± 0.05 It is preferable to use it with a film thickness of 1 Onm. SiC constituting the antireflection film can be formed by sputtering or CVD. In addition, this SiC can be etched by RIE in which CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , SF 6 , and NF 3 -based gases are etchant, and Ar is added to increase the ionicity.
또한, 본 발명은 고융점 금속화합물등의 금속계 재료를 소재로 하는 경우에 적용한 것이다.Moreover, this invention is applied when it uses as a raw material metal materials, such as a high melting-point metal compound.
또한, 본 발명은 반사방지막상에 레지스트를 형성하여 레지스트패턴을 형성할 때, 상기 수법으로 얻은 조건에 따라서 그 조건을 가진 물질을 발견하는 작업을 행한 바, 금속배선재료 특히 예를 들면 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 등의 Al계 금속재료나, Cu등의 Cu계 금속재료상에 있어서는 SiC(실리콘카바이드) 및 SiO(산화실리콘)가 적절하다는 것을 알고, 또한 그 밖에 상기 수법에 의해 발견한 유기 또는 무기재료가 적절하다는 것을 알고, 본 발명을 완성한 것이다.In addition, when the resist is formed on the antireflection film to form a resist pattern, the present invention has been carried out to find a substance having the condition according to the conditions obtained by the above method. Knowing that SiC (silicon carbide) and SiO (silicon oxide) are suitable on Al-based metal materials such as -Si, Al-Si-Cu, and Cu-based metal materials such as Cu, and also found by the above method. Knowing that an organic or inorganic material is appropriate, the present invention has been completed.
또한, 본 발명은 KrF 엑시머레이저를 사용하여 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 등의 Al계 금속재료상, 또는 Cu 등의 Cu계 금속재료상에 안정된 레지스트패턴을 형성하는 경우에 적합하게 사용할 수 있다. 이 경우, 예를 들먼 Al계 금속재료상에 있어서는 반사방지막으로서 n = 1.83 ±0.2, k = 0.75 ±0.2인 SiO를 30 ±10nm의 막두께로 사용하는 것이 바람직하다. 또는, n = 2.3 ±0.2, k = 0.8 ±0.2인 SiC를 20 ±10nm의 막두께로 사용하는 것이 바람직하다. 또는, 상기 수법의 (V)에서 얻은 반사방지막의 굴절율, 막두께에 관한 최량곡선상 및 n에 관하여 곡선상의 값 ±0.2, k에 관하여 곡선상의 값 ±0.15의 범위내에 있는 유기 또는 무기의 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 반사방지막을 구성하는 SiO는 CVD, 열산화에 의해 성막할 수 있다. SiC는 스퍼터링, CVD에 의해 성막할 수 있다. 이들 반사방지막의 에칭은 CF4, CHF3, C2F6, C3F8, SF6, HF3계 가스를 에천트로 하고, Ar 및 O2를 첨가하여 이온성을 높인 RIE에 의해 에칭할 수 있다.In addition, the present invention can be suitably used when a stable resist pattern is formed on an Al-based metal material such as Al, Al-Si, Al-Si-Cu, or Cu-based metal material such as Cu using a KrF excimer laser. have. In this case, for example, on an Al-based metal material, SiO having n = 1.83 ± 0.2 and k = 0.75 ± 0.2 is preferably used as a film thickness of 30 ± 10 nm as an antireflection film. Alternatively, it is preferable to use SiC having n = 2.3 ± 0.2 and k = 0.8 ± 0.2 with a film thickness of 20 ± 10 nm. Alternatively, the organic or inorganic material in the range of the refractive index of the antireflection film obtained in the above method (V), the best curve on the film thickness, and the curve value ± 0.2 for n, and the curve value ± 0.15 for k. It is preferable to use. SiO constituting the antireflection film can be formed by CVD and thermal oxidation. SiC can be formed by sputtering and CVD. Etching of these antireflective coatings is performed by RIE having an ionicity of CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , SF 6 , and HF 3 -based gases, and by adding Ar and O 2 . Can be.
또한, 본 발명은 실리콘계 재료등의 무기재료를 소재로 하는 경우에 발명을 걱용한 것이다.In addition, this invention uses the invention, when using inorganic materials, such as a silicone type material as a raw material.
또한, 본 발명은 상기 수법으로 얻은 조건에 따라서 그 조건을 가진 물질을 발견하는 작업을 행한 바, 실리콘계 재료 특히 실리콘기판상에 있어서는 SiC(실리콘카바이드) 또는 SiO가 적절하다는 것을 알고, 본 발명을 완성한 것이다.In addition, the present invention was carried out to find a substance having the conditions according to the conditions obtained by the above method. As a result, it was found that SiC (silicon carbide) or SiO was appropriate for silicon-based materials, particularly silicon substrates, and completed the present invention. will be.
또한, 본 발명은 KrF 엑시머레이저를 사용하여 실리콘기판상에 안정된 레지스트패턴을 형성하는 경우에 적합하게 사용할 수 있다. 이 경우, 반사방지막으로서 n = 2.3 ±0.2, k = 0.65 ±0.2인 SiC를 25nm ±10nm의 막두께로 사용하는 것이 바람직하다. 또는, n = 2.1 ±0.2, k = 0.7 ±0.2인 SiO를 30 ±10nm의 막두께로 사용하는 것이 바람직하다. 반사방지막을 구성하는 SiO는 예를 들면 CVD, 열산화로 성막할 수 있다. SiC는 예를 들면 스퍼터링, CVD에 의해 성막할 수 있다. 이들 반사방지막의 에칭은 CF4, CHF3, C2F6, C3H8, SF6, NF3계 가스를 에천트로 하고, Ar 및 O2또는 Ar 또는 O2를 첨가하여 이온성을 높인 RIE에 의해 에칭할 수 있다.In addition, the present invention can be suitably used when a stable resist pattern is formed on a silicon substrate using a KrF excimer laser. In this case, it is preferable to use SiC having n = 2.3 ± 0.2 and k = 0.65 ± 0.2 as the antireflection film at a film thickness of 25 nm ± 10 nm. Alternatively, SiO having n = 2.1 ± 0.2 and k = 0.7 ± 0.2 is preferably used at a film thickness of 30 ± 10 nm. SiO constituting the antireflection film can be formed by, for example, CVD or thermal oxidation. SiC can be formed by, for example, sputtering or CVD. Etching of these antireflection films was performed by using CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 H 8 , SF 6 , and NF 3 -based gases as an etchant, and adding Ar and O 2 or Ar or O 2 to increase the ionicity. It can etch by RIE.
청구항 1, 2의 발명은 상기 수법으로 얻은 조건에 따라서 고융점 금속실리사이드 등의 금속재료 소재상에 있어서는 SixOyNz막, SixNy막이 적절하다는 것을 알고, 본 발명을 완성한 것이다.The invention of Claims 1 and 2 has completed the present invention by knowing that a Si x O y N z film and a Si x N y film are suitable on a metal material material such as a high melting point metal silicide according to the conditions obtained by the above method.
본 발명은 KrF 엑시머레이저를 사용하여, W-Si 막상에 안정된 레지스드패턴을 형성하는 경우에 적합하게 사용할 수 있다. 이 경우, 반사방지막으로서 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 Si0x를 30 ±10nm의 막두께로 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 SiOx는 각증 CVD법에 의해 성막할 수 있다. 또한, SiOx는 CHF3, C4F8, CHF3, S2F2계 가스를 에천트로 하고, 이온성을 높인 RIE에 의해 에칭할 수 있다.The present invention can be suitably used when a stable resist pattern is formed on a W-Si film by using a KrF excimer laser. In this case, an anti-reflection film, it is preferable to use a film thickness of 30 ± 10nm of the Si0 x n = 2.4 ± 0.6, k = 0.7 ± 0.2. In addition, this SiO x can be formed into a film by the CVD method. In addition, SiO x may be etched by RIE enhanced CHF 3, C 4 F 8, CHF 3, a Trojan etchant S 2 F 2 based gas and the ionic.
또한, 청구항 3, 4의 발명은 Al계 재료 등의 금속재료 소재상에 있어서는 SixOyNy막이 적적하다는 것을 알고, 본 발명을 완성한 것이다.In addition, the inventions of Claims 3 and 4 have completed the present invention, knowing that a Si x O y N y film is suitable on a metal material such as an Al-based material.
또한, 청구항 5, 6의 발명은 실리콘계 재료 소재상에 있어서는 SixOyNy막, SixNy막이 적절하다는 것을 알고, 본 발명을 완성한 것이다.In addition, the inventions of claims 5 and 6 have completed the present invention, knowing that a Si x O y N y film and a Si x N y film are suitable on a silicon-based material.
다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 당연한 것이지만, 본 발명은 다음의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Next, the Example of this invention is described concretely. However, as a matter of course, the present invention is not limited by the following examples.
[실시예 1]Example 1
이 실시예는 본 발명을 KrF 엑시머리소그라피를 이용하여 W-Si 막상에 안정된 패턴을 형성하기 위한 반사방지막의 만족시켜야 할 조건(막두께, 광학상수)의 결정에 적용한 것이다. 본 실시예는 다음의 (1)∼(6)의 공정을 구비하여 실시되는 것이다.This embodiment applies the present invention to the determination of conditions (film thickness, optical constant) to be satisfied of an antireflection film for forming a stable pattern on a W-Si film using KrF excimography. This embodiment is provided with the following steps (1) to (6).
(1) 반사방지막이 없는 상태에서 W-Si 막상에 XP8843 레지스트(시프레이마이크로일렉트로닉스(주))를 도포하고, 파장 248nm의 KrF 엑시머레이저광에 의해 노광, 현상했을 때의 정재파(定在波)효과를 제7도에 나타낸다. 제7도에서 정재파효과는 약 ±20%이다.(1) Standing wave effect when XP8843 resist (Spray Microelectronics Co., Ltd.) was applied on a W-Si film in the absence of an antireflection film, and was exposed and developed with KrF excimer laser light having a wavelength of 248 nm. Is shown in FIG. In Fig. 7, the standing wave effect is about ± 20%.
(2) 제7도에 있어서, 정재파효과의 극대치는, 예를 들면 레지스트막두께가 985nm일 때에 있다. 레지스트막두께 985nm에 착안하고, 또한 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때, 반사방지막의 광학상수 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막내의 흡수광량의 변화(흡수광량의 등고선)를 제8도에 나타낸다.(2) In FIG. 7, the maximum value of the standing wave effect is, for example, when the resist film thickness is 985 nm. Focusing on the resist film thickness of 985 nm and setting the film thickness of the antireflective film to 30 nm, the eighth change in the amount of absorbed light in the resist film (contour of absorbed light quantity) relative to the change in the optical constants n arl and k arl of the antireflective film Shown in the figure.
(3) 레지스트막두께 1000nm, 1017.5nm, 1035nm 각각에 대하여 상기 (2)를 반복하여 행한 결과를 각각 제9도, 제10도, 제11도에 나타낸다.(3) The results of the above (2) being repeated for each of the resist film thicknesses of 1000 nm, 1017.5 nm, and 1035 nm are shown in FIGS. 9, 10, and 11, respectively.
(4) 제8도∼제11도의 공통영역을 구한 결과,(4) As a result of obtaining the common area shown in FIGS.
narl= 4.9, karl= 0.1n arl = 4.9, k arl = 0.1
또는, narl= 2.15, karl= 0.67을 얻었다.Alternatively, n arl = 2.15 and k arl = 0.67 were obtained.
즉, 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때의 최적반사방지막의 만족시켜야 할 조건은,That is, the condition to be satisfied of the optimum antireflection film when the film thickness of the antireflection film is 30 nm is
narl= 4.9, karl= 0.1n arl = 4.9, k arl = 0.1
또는, narl= 2.15, karl= 0.67이다.Or n arl = 2.15 and k arl = 0.67.
본 조건을 이용하여 정재파효과를 구하면, 제12도, 제13도에 나타낸 결과를 얻었다. 제12도, 제13도에 있어서, 정재파효과는 매우 작고, 어느 경우에 있어서도 약 ±1%였다. 반사방지막 없는 경우와 비교하여, 1/20 정도로 정재파효과는 저감되었다.When the standing wave effect was obtained using these conditions, the results shown in Figs. 12 and 13 were obtained. In FIG. 12 and FIG. 13, the standing wave effect was very small and in any case was about +/- 1%. Compared with the case without the antireflection film, the standing wave effect was reduced to about 1/20.
(5) 상기 (2)∼(4)의 조각은 반사방지막의 막두께를 30nm로 한 경우이지만, 다른 상이한 반사방지막의 막두께(ARL 막두께)에 대하여도 (2)∼(4)를 반복하여 행하면, 반사방지막의 막두께에 따른 반사방지막의 최적조건이 구해진다. 구한 결과를 제14도, 제15도에 나타낸다.(5) The pieces of (2) to (4) above are cases where the thickness of the antireflection film is set to 30 nm. However, the steps (2) to (4) are repeated with respect to the film thickness (ARL film thickness) of other different antireflection films. In this case, the optimum condition of the antireflection film in accordance with the film thickness of the antireflection film is obtained. The obtained result is shown in FIG. 14 and FIG.
(6) 상기 (5)에서 구한 반사방지막의 만족시켜야 할 조건을 만족하는 막종이 존재하는가 여부를 분광타원편광계(SOPRA사, "Moss System") 및 핸드북("Handbook of Optical Constants of Solids", E.D. Palik, Academy Press, '85)을 이용하여 조사하였다. 이 결과, 제16도에 나타낸 n, k차트가 얻어졌다. 이 차트상에, 대응하는 n, k를 가진 물질을 나타내고 있다. 이 제16도로부터 SiC(실리콘카바이드) 50nm가 제14도, 제15도의 조건을 완전히 만족시키는 것을 알았다. SiC를 50nm 두께로 W-Si상의 반사방지막으로 한 경우 및 반사방지막을 사용하지 않은 경우의 정재파효과를 제17도에 나타낸다. SiC 50nm를 반사방지막으로 한 경우(도면의 ARL 있음의 그래프), 정재파효과는 ±1%이며, 반사방지막을 사용하지 않은 경우(도면의 ARL 없음의 그래프)와 비교하여, 정재파효과는 1/20 정도로 저감되었다.(6) Spectroscopic ellipsometer (SOPRA, "Moss System") and handbook ("Handbook of Optical Constants of Solids", ED) Palik, Academy Press, '85). As a result, the n and k charts shown in FIG. 16 were obtained. On this chart, substances having corresponding n and k are shown. It was found from FIG. 16 that 50 nm of SiC (silicon carbide) completely satisfies the conditions of FIG. 14 and FIG. 15. 17 shows the standing wave effect when SiC is a 50-nm-thick W-Si antireflection film and when no antireflection film is used. The standing wave effect is ± 1% when SiC 50nm is used as the antireflection film (figure with ARL in the drawing), and the standing wave effect is 1/20 compared with the case where no antireflection film is used (graph without ARL in the drawing). It was reduced to an extent.
[실시예 2]Example 2
본 실시예에서는, 실시예 1에서 나타낸 n = 3.16 ±0.2, k = 0.24 ±0.1인 SiC 막을 다음의 수법에 의해 성막하여 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, an SiC film having n = 3.16 ± 0.2 and k = 0.24 ± 0.1 shown in Example 1 was formed by the following method to form an antireflection film.
즉, 본 실시예에서는, 열 CVD법을 이용하고, 원료가스로서,That is, in this embodiment, the thermal CVD method is used, and as the source gas,
SiCl4+ C3H8+ H2 SiCl 4 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiHCl3+ C3H8+ H2 Or SiHCl 3 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiH4+ C2H4+ H2 Or SiH 4 + C 2 H 4 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는 , SiCl3+ CH3+ H2 Or, SiCl 3 + CH 3 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
의 가스를 사용하여, 100℃∼1500℃의 온도에서 0.01∼10000Pa의 압력하에서 성막하였다. 이로써, 원하는 반사방지효과를 가진 SiC 막이 얻어졌다.The film was formed under a pressure of 0.01 to 10,000 Pa at a temperature of 100 ° C to 1500 ° C using a gas of. As a result, a SiC film having a desired antireflection effect was obtained.
[실시예 3]Example 3
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC 막을 성막하여 반사방지막으로 하였다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film.
즉, 본 실시예에서는, 플라즈마 CVD법을 이용하고, Si2H6+ Si(CH3)H3+ C2H2혼합가스의 광화학반응을 이용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed by using a plasma CVD method using a photochemical reaction of a Si 2 H 6 + Si (CH 3 ) H 3 + C 2 H 2 mixed gas.
[실시예 4]Example 4
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC 막을 성막하여 반사방지막으로 하였다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film.
ECR 플라즈마법을 이용하고, 마이크로파(2.45GHz)를 사용한 ECR 플라즈마법으로, SiH4+ CH4+ H2혼합가스를 사용하여 성막하였다.Using the ECR plasma method, the ECR plasma method using a microwave (2.45GHz), it was formed by using SiH 4 + CH 4 + H 2 mixed gas.
[실시예 5]Example 5
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC막을 성막하여, 반사방지막으로 하였다. 즉, 스퍼터법을 이용하여 SiC를 타겟으로 한 스퍼터링법으로 성막하였다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film. That is, it formed into a film by the sputtering method which made SiC the target using the sputtering method.
[실시예 6]Example 6
본 실시예에서는, SiC 막을 에칭에 의해 패터닝하여 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the SiC film was patterned by etching to form an antireflection film.
여기에서는, SiC막의 에칭은 CF4, CHF3, C2F6, C3F8, SF6, NF3계 가스를 에천트로 하고, Ar을 첨가하여 이온성을 높인 리액티브이온에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴의 반사방지막을 얻었다.Here, the etching of the SiC film is performed by a reactive ion etching method in which CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , SF 6 , and NF 3 -based gases are etchant, and Ar is added to increase the ionicity. It was etched and the antireflection film of the desired pattern was obtained.
[실시예 7]Example 7
이 실시예는 본 발명을 KrF 엑시머리소그라피를 이용하여 W-Si막상에 안정된 패턴을 형성하기 위해 반사방지막으로서 SiC를 사용한 예이다.This embodiment is an example in which the present invention uses SiC as an antireflection film to form a stable pattern on a W-Si film using KrF excimography.
본 실시예의 레지스트패턴형성방법은 제27도에 나타낸 바와 같이 고융점 금속실리사이드 G인 W-Si소재상에 실리콘카바이드에 의해 반사방지막 ARL을 형성하고, 이 반사방지막 ARL상에 포토레지스트 PR를 형성하여, 레지스트패턴을 형성하는 구성으로 한 것이다.In the resist pattern forming method of this embodiment, as shown in FIG. 27, an antireflection film ARL is formed by silicon carbide on a W-Si material, which is a high melting point metal silicide G, and a photoresist PR is formed on the antireflection film ARL. The resist pattern is formed.
본 실시예는 특히 Si 반도체기판등의 기판(1)상에 W-Si에 의해 게이트로 될 재료층을 형성하고, 이것을 포토레지스트 PR를 사용한 포토리소그라피공정 및 에칭공정으로 패터닝하여 게이트구조를 얻는 경우에 반사방지막 ARL으로서 SiC를 사용하여, 본 발명을 적용한 것이다.In this embodiment, in particular, when a material layer to be gated by W-Si is formed on a substrate 1 such as a Si semiconductor substrate and patterned by a photolithography process and an etching process using photoresist PR, a gate structure is obtained. The present invention is applied using SiC as an antireflection film ARL.
먼저 W-Si상에 사용하는 반사방지막으로서, SiC를 선정한 수순 및 그 SiC의 만족시켜야 할 조건의 결정수법에 대하여 설명한다.First, as an antireflection film to be used on W-Si, a description will be given of a procedure for selecting SiC and a method for determining the conditions to be satisfied of the SiC.
다음의 (1)∼(6)의 수순을 행하였다.The following procedures (1) to (6) were performed.
(1) 반사방지막이 없는 상태에서 W-Si 막상에 XP8843 레지스트(시프레이마이크로일렉트로닉스(주))를 도포하고, 파장 248nm의 KrF 엑시머레이저광에 의해 노광, 현상하였다. 이 때의 정재파효과를 제7도에 나타낸다. 제7도에서 정재파효과는 약 ±20%이다.(1) XP8843 resist (Spray Microelectronics Co., Ltd.) was apply | coated on W-Si film | membrane in the absence of an anti-reflective film, and it exposed and developed by KrF excimer laser light of wavelength 248nm. The standing wave effect at this time is shown in FIG. In Fig. 7, the standing wave effect is about ± 20%.
(2) 제7도에 있어서, 정재파효과의 극대치는, 예를 들면 레지스트막두께가 985nm일 때에 있다. 레지스트막두께 985nm에 착안하고, 또한 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때, 반사방지막의 광학상수 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막내의 흡수광량의 변화를 제8도에 나타낸다.(2) In FIG. 7, the maximum value of the standing wave effect is, for example, when the resist film thickness is 985 nm. When the thickness of the resist film is set to 985 nm and the thickness of the anti-reflection film is 30 nm, the change in the amount of absorbed light in the resist film with respect to the change of the optical constants n arl and k arl of the anti-reflection film is shown in FIG.
(3) 레지스트막두께 1000nm, 1017.5nm, 1035nm 각각에 대하여 상기 (2)를 반복하여 행한 결과를 각각 제9도, 제10도, 제11도에 나타낸다.(3) The results of the above (2) being repeated for each of the resist film thicknesses of 1000 nm, 1017.5 nm, and 1035 nm are shown in FIGS. 9, 10, and 11, respectively.
(4) 제8도∼제11도의 공통영역을 구한 결과, narl= 4.9, karl= 0.1 또는, narl= 2.15, karl= 0.67을 얻었다.(4) As a result of determining the common area shown in FIGS. 8 to 11, n arl = 4.9, k arl = 0.1 or n arl = 2.15 and k arl = 0.67.
즉, 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때의 최적반사방지막의 만족시켜야 할 조건은, narl= 4.9 karl= 0.1 또는, narl= 2.15, karl= 0.67이다.That is, the conditions to satisfy the optimum antireflection film when the film thickness of the antireflection film is 30 nm are n arl = 4.9 k arl = 0.1 or n arl = 2.15 and k arl = 0.67.
본 조건을 이용하여 정재파효과를 구하면, 제12도, 제13도에 나타낸 결과를 얻었다. 제12도, 제13도에 있어서, 정재파효과는 매우 작고, 어느 경우에 있어서도 약 ±1%였다. 반사방지막 없는 경우와 비교하여, 1/20 정도로 정재파효과는 저감되었다.When the standing wave effect was obtained using these conditions, the results shown in Figs. 12 and 13 were obtained. In FIG. 12 and FIG. 13, the standing wave effect was very small and in any case was about +/- 1%. Compared with the case without the antireflection film, the standing wave effect was reduced to about 1/20.
(5) 상기 (2)∼(4)의 조작은 반사방지막의 막두께를 30nm로 한 경우이지만, 다른 상이한 반사방지막의 막두께(ARL 막두께)에 대하여 도(2)∼(4)를 반복하여 행하면, 반사방지막의 막두께에 대응한 반사방지막의 최적조건이 구해진다. 구한 결과를 제14도, 제15도에 나타낸다.(5) The above operations (2) to (4) are performed when the thickness of the antireflection film is set to 30 nm, but the figures (2) to (4) are repeated with respect to the film thickness (ARL film thickness) of other different antireflection films. In this case, the optimum conditions of the antireflection film corresponding to the film thickness of the antireflection film are obtained. The obtained result is shown in FIG. 14 and FIG.
(6) 상기 (5)에서 구한 반사방지막의 만족시켜야 할 조건을 만족하는 막종이 존재하는가 여부를 분광타원편광계(SOPRA사, "Moss System") 및 핸드북("Handbook of Optical Constants of Solids", E.D. Palik, Academy Press, '85)을 이용하여 조사하였다. 이 결과, 제16도에 나타낸 n, k차트가 얻어졌다. 이 차트상에, 대응하는 n, k를 가진 물질을 나타내고 있다. 이 제16도로부터 SiC(실리콘카바이드) 50nm가 제14도, 제15도의 조건을 완전히 만족시키는 것을 알았다. SiC를 50nm두께로 W-Si상의 반사방지막으로 한 경우 및 반사방지막을 사용하지 않은 경우의 정재파효과를 제17도에 나타낸다.(6) Spectroscopic ellipsometer (SOPRA, "Moss System") and handbook ("Handbook of Optical Constants of Solids", ED) Palik, Academy Press, '85). As a result, the n and k charts shown in FIG. 16 were obtained. On this chart, substances having corresponding n and k are shown. It was found from FIG. 16 that 50 nm of SiC (silicon carbide) completely satisfies the conditions of FIG. 14 and FIG. 15. 17 shows the standing wave effect when SiC is a 50-nm-thick W-Si antireflection film and when no antireflection film is used.
SiC 5Onm를 반사방지막으로 한 경우(도면의 ARL 있음의 그래프), 정재파효과는 ±1%이며, 반사방지막을 사용하지 않은 경우(도면의 ARL 없음의 그래프)와 비교하여, 정재파효과는 1/20 정도로 저감되었다.The standing wave effect is ± 1% when SiC 5Onm is used as the antireflection film (Graph with ARL in the drawing), and the standing wave effect is 1/20 compared with the case where no antireflection film is used (Graph without ARL in the drawing). It was reduced to an extent.
[실시예 8]Example 8
본 실시예에서는, 실시예 1에서 나타낸 n = 3.16 ±0.2, k = 0.24 ±0.1인 SiC 막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제27도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하도록 하였다.In this embodiment, an SiC film having n = 3.16 ± 0.2 and k = 0.24 ± 0.1 shown in Example 1 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 열 CVD법을 이용하고, 원료가스로서,That is, in this embodiment, the thermal CVD method is used, and as the source gas,
SiCl4+ C3H8+ H2 SiCl 4 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiHCl3+ C3H8+ H2 Or SiHCl 3 + C 3 H 8 + H 2
또는 , SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiH4+ C2H4+ H2 Or SiH 4 + C 2 H 4 + H 2
또는 , SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는 , SiCl3+ CH3+ H2 Or, SiCl 3 + CH 3 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
의 가스를 사용하여, 100℃∼1500℃의 온도에서 0.01∼10000Pa의 압력하에 성막하였다. 이로써, 원하는 반사방지효과를 가진 SiC막이 얻어졌다.The film was formed under a pressure of 0.01 to 10,000 Pa at a temperature of 100 ° C to 1500 ° C using a gas of. As a result, a SiC film having a desired antireflection effect was obtained.
[실시예 9]Example 9
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC 막을 성막하여 반사방지막으로 하였다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film.
즉, 본 실시예에서는, 플라즈마 CVD법을 이용하고, Si2H6+ Si(CH3)H3+ C2H2혼합가스의 광화학반응을 이용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed by using a plasma CVD method using a photochemical reaction of a Si 2 H 6 + Si (CH 3 ) H 3 + C 2 H 2 mixed gas.
[실시예 10]Example 10
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC 막을 성막하여 반사방지막으로 하였다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film.
ECR 플라즈마법을 이용하고, 마이크로파(2.45GHz)를 사용한 ECR 플라즈마법으로, SiH4+ CH4+ H2혼합가스를 사용하여 성막하였다.Using the ECR plasma method, the ECR plasma method using a microwave (2.45GHz), it was formed by using SiH 4 + CH 4 + H 2 mixed gas.
[실시예 11]Example 11
본 실시예에서는, ECR 플라즈마 CVD법을 이용하고, 마이크로파 2.45GHz를 사용한 플라즈마법으로, SiH4+ C2H4가스를 사용하여 성막하었다.In the present Example, the film was formed using the SiH 4 + C 2 H 4 gas using the ECR plasma CVD method and the plasma method using microwave 2.45 GHz.
[실시예 12]Example 12
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC 막을 성막하여 반사방지막으로 하였다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film.
스퍼터법을 이용하여 SiC를 타겟으로 한 스퍼터링법으로 성막하였다.It formed into a film by the sputtering method which made SiC the target using the sputtering method.
[실시예 13]Example 13
본 실시예에서는, SiC 막을 에칭에 의해 패터닝하여 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the SiC film was patterned by etching to form an antireflection film.
여기에서는, SiC 막의 에칭은 CF4, CHF3, C2F6, C3F8, SF6또는 NF3계 가스(혼합가스계로도 됨)를 에천트로 하고, Ar을 첨가하여 이온성을 높인 리액티브이온에칭법에 의해 에칭을 행하여 원하는 패턴의 반사방지막을 얻었다.Here, the etching of the SiC film is performed by using CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , SF 6 or NF 3 -based gas (also referred to as a mixed gas system) as an etchant, and adding Ar to improve ionicity. Etching was performed by the reactive ion etching method to obtain an antireflection film having a desired pattern.
[실시예 14]Example 14
이 실시예는 본 발명을 KrF 엑시머리소그래피를 이용하여 Al계 재료인 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 막상에 안정된 패턴을 형성하기 위해 반사방지막으로서 SiC를 사용한 예이다.This embodiment is an example in which SiC is used as an antireflection film to form a stable pattern on Al, Al-Si, and Al-Si-Cu films, which are Al-based materials, using KrF excimography.
본 실시예의 레지스트패턴형성방법은 제28도에 나타낸 바와 같이 Al계 금속배선재료 ①인 Al, Al-Si, Al-Si-Cu상에 실리콘카바이드에 의해 반사방지막 ARL을 형성하고, 이 반사방지막 ARL상에 포토레지스트 PR를 형성하여, 레지스트패턴을 형성하는 구성으로 한 것이다.In the resist pattern forming method of this embodiment, as shown in FIG. 28, an antireflection film ARL is formed by silicon carbide on Al, Al-Si, Al-Si-Cu, which is an Al-based metal wiring material? The photoresist PR is formed on the substrate to form a resist pattern.
본 실시예는 특히 Si 반도체기판등의 기판 S상에 Al, Al-Si, Al-Si-Cu에 의해 배선으로 되는 재료층을 형성하고, 이것을 포토레지스트 PR를 사용한 포토리소그라피공정 및 에칭공정으로 패터닝하여 배선구조를 얻는 경우에, 반사방지막 ARL으로서 SiC를 사용하여, 본 발명을 적용한 것이다. Al-Si로서는, 일반적으로 범용되고 있는 1wt% Si 함유의 Al-Si 합금외에, Si가 이보다 적은 것 또는 이 보다 많은 것에 대하여도 바람직하게 사용할 수 있다. Al-Si-Cu로서는, 예를들면 Si가 1wt%전후이며, Cu가 0.1∼2wt% 정도의 것에 바람직하게 적용할 수 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 대표적으로는, Si 1wt%, Cu 0.5wt% 의 Al-Si-Cu 합금이다.In this embodiment, in particular, a material layer, which is wired by Al, Al-Si, Al-Si-Cu, is formed on a substrate S, such as a Si semiconductor substrate, and patterned by a photolithography process and an etching process using photoresist PR. When the wiring structure is obtained, the present invention is applied using SiC as the antireflection film ARL. As Al-Si, in addition to the 1-wt% Si-containing Al-Si alloy which is generally used, it can use suitably also about what is less or more than this Si. As Al-Si-Cu, for example, Si may be around 1 wt%, and Cu may be preferably applied to about 0.1 to 2 wt%, but is not limited thereto. Typically, Al-Si-Cu alloys of Si 1 wt% and Cu 0.5 wt% are used.
먼저, Al계 금속인 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 상에 사용하는 반사방지막으로서, 본 실시예에 있어서 SiC를 선정한 수순 및 그 SiC의 만족시켜야 할 조건의 결정수법에 대하여 설명한다. 다음의 (1)∼(6)의 수순을 행하였다.First, as an antireflection film used on Al, Al-Si, and Al-Si-Cu, which are Al-based metals, a method of selecting SiC in this embodiment and a method of determining the conditions to be satisfied of SiC will be described. The following procedures (1) to (6) were performed.
(1) 반사방지막이 없는 상태에서 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 막상에 XP8843레지스트(시프레이마이크로일렉트로닉스(주))를 도포하고, 파장 248nm의 KrF 엑시머레이저광에 의해 노광, 현상하였다. 이 때의 정재파효과를 제29도에 나타낸다. 제29도에서 정재파효과는 약 ±29.6%이다.(1) XP8843 resist (Spray Microelectronics Co., Ltd.) was apply | coated on Al, Al-Si, Al-Si-Cu film | membrane in the absence of an anti-reflective film, and it exposed and developed by KrF excimer laser light of wavelength 248nm. The standing wave effect at this time is shown in FIG. In Fig. 29, the standing wave effect is about ± 29.6%.
(2) 제29도에 있어서, 정재파효과의 극대치는, 예를 들면 레지스트막두께가 982nm일 때에 있다. 레지스트막두께 982nm에 착안하고, 또한 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때, 반사방지막의 광학상수 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막내의 흡수광량의 변화(흡수광량의 등고선)를 제30도에 나타낸다.(2) In FIG. 29, the maximum value of the standing wave effect is, for example, when the resist film thickness is 982 nm. Focusing on the resist film thickness of 982 nm and setting the film thickness of the antireflection film to 30 nm, the change in the amount of absorbed light in the resist film (contour of absorbed light quantity) relative to the change of the optical constants n arl and k arl of the antireflection film is thirtieth. Shown in the figure.
(3) 레지스트막두께 1000nm, 1018nm, 1035nm 각각에 대하여 상기 (2)를 반복하여 행한 결과를 각각 제31도, 제32도, 제33도에 나타낸다.(3) The results of repeating the above (2) for each of the resist film thicknesses of 1000 nm, 1018 nm, and 1035 nm are shown in FIGS. 31, 32, and 33, respectively.
(4) 제30도∼제33도의 공통영역을 구한 결과, narl= 4.8, karl= 0.45 또는, narl= 2.0, karl= 0.8을 얻었다.(4) As a result of determining the common area shown in FIGS. 30 to 33, n arl = 4.8, k arl = 0.45, or n arl = 2.0 and k arl = 0.8.
즉, 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때의 최적반사방지막의 만족시켜야 할 조건은, narl= 4.8, karl= 0.45 또는, narl= 2.0, karl= 0.8이다.That is, the conditions to satisfy the optimum antireflection film when the film thickness of the antireflection film is 30 nm are n arl = 4.8, k arl = 0.45 or n arl = 2.0 and k arl = 0.8.
본 조건을 이용하여 정재파효과를 구하면, 제34도, 제35도의 「최적조건」에 나타낸 결과를 얻었다. 제34도, 제35도에 있어서,「반사방지막 없음」과의 대비에서 명백한 바와 같이 정재파효과는 매우 작고, 어느 경우에 있어서도 약 ±1%이하였다. 반사방지막 없음의 경우와 비교하여, 1/30 정도로 정재파효과는 저감되었다.When the standing wave effects were obtained using these conditions, the results shown in the "optimal conditions" in Figs. 34 and 35 were obtained. 34 and 35, the standing wave effect was very small, as apparent from the contrast with "no antireflection film", and in all cases was about ± 1% or less. Compared with the case without the antireflection film, the standing wave effect was reduced to about 1/30.
(5) 상기 (2)∼(4)의 조작은 반사방지막의 막두께를 30nm로 한 경우이지만, 다른 상이한 반사방지막의 막두께(ARL 막두께)에 대하여도, (2)∼(4)를 반복하여 행하면, 반사방지막의 막두께에 대응한 반사방지막의 최적조건이 구해진다. 구한 결과를 제14도, 제36도에 나타낸다.(5) The above operations (2) to (4) are performed when the thickness of the antireflection film is set to 30 nm. However, with respect to the film thickness (ARL film thickness) of other different antireflection films, (2) to (4) When repeated, the optimum condition of the antireflection film corresponding to the film thickness of the antireflection film is obtained. The obtained result is shown in FIG. 14 and FIG.
(6) 상기 (5)에서 구한 반사방지막의 만족시켜야 할 조건을 만족하는 막종이 존재하는가 여부를 분광타원편광계(SOPRA사, "Moss System") 및 핸드북("Handbook of Optical Constants of Sdids", E.D. Palik, Academy Press, '85)을 이용하여 조사하였다. 이 결과, 제16도에 나타낸 n, k차트가 얻어겼다. 이 차트상에, 대응하는 n, k를 가진 물질을 나타내고 있다. 이 제16도로부터 SiC(실리콘카바이드) 20nm가 제14도, 제36도의 조건을 완전히 만족시키는 것을 알았다. SiC를 20nm 두께로 Al, Al-Si, Al-Si-Cu상의 반사방지막으로 한 경우 및 반사방지막을 사용하지 않은 경우의 정재파효과를 제38도에 나타낸다. SiC 20nm를 반사방지막으로 한 경우(제38도의 ARL있음의 그래프), 정재파효과는 ±2.2%(1.4%)이며, 반사방지막을 사용하지 않은 경우(도면의 ARL 없음의 그래프)와 비교하여 정재파효과는 1/15정도로 저감되었다. 제37도에 SiC 막의 n, k치의 성막조건 의존성을 나타낸다.(6) Spectral ellipsometer (SOPRA, "Moss System") and handbook ("Handbook of Optical Constants of Sdids", ED) Palik, Academy Press, '85). As a result, the n and k charts shown in FIG. 16 were obtained. On this chart, substances having corresponding n and k are shown. It was found from FIG. 16 that 20 nm of SiC (silicon carbide) completely satisfied the conditions of FIG. 14 and FIG. 38 shows the standing wave effect when SiC is used as an antireflection film on Al, Al-Si, Al-Si-Cu phases with a thickness of 20 nm and when no antireflection film is used. The standing wave effect is ± 2.2% (1.4%) when SiC 20nm is used as the antireflection film (Fig. 38 with ARL), and the standing wave effect is compared with the case where no antireflection film is used (graph without ARL in the drawing). Is reduced to about 1/15. 37 shows the dependence of the film forming conditions on n and k values of the SiC film.
[실시예 15]Example 15
본 실시예에서는, 실시예 1에서 나타낸 n = 2.3 ±0.2, k = 0.8 ±0.2인 SiC 막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제28도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하도록 하였다.In this embodiment, an SiC film having n = 2.3 ± 0.2 and k = 0.8 ± 0.2 shown in Example 1 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 열 CVD법을 이용하고, 원료가스로서,That is, in this embodiment, the thermal CVD method is used, and as the source gas,
SiCl4+ C3H8+ H2 SiCl 4 + C 3 H 8 + H 2
또는 , SiHCl3+ C3H8+ H2 Or, SiHCl 3 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiH4+ C2H4+ H2 Or SiH 4 + C 2 H 4 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는 , SiCl3+ CH3+ H2 Or, SiCl 3 + CH 3 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는 , SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
의 가스를 사용하여, 100℃∼1500℃의 온도에서 일반적으로 바람직하게는 O.O1∼1OOOOPa, 보다 바람직하게는 1OO∼1OOOOPa의 압력하에 성막하였다. 이로써,원하는 반사방지효과를 가진 SiC막이 얻어졌다.The film was formed at a temperature of 100 DEG C to 1500 DEG C, generally at a pressure of preferably from 0.1 to 100 Pa, more preferably from 100 to 100 Pa. As a result, a SiC film having a desired antireflection effect was obtained.
[실시예 16]Example 16
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC 막을 성막하여 반사방지막으로 하였다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film.
즉, 본 실시예에서는, 플라즈마 CVD법을 이용하고, Si2H6+ Si(CH3)H3+ C2H2혼합가스의 광화학반응을 이용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed by using a plasma CVD method using a photochemical reaction of a Si 2 H 6 + Si (CH 3 ) H 3 + C 2 H 2 mixed gas.
[실시예 17]Example 17
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC 막을 성막하여 반사방지막으로 하였다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film.
ECR 플라즈마법을 이용하고, 마이크로파(2.45GHz)를 사용한 ECR 플라즈마 CVD법으로, SiH4+ C2H4, 또는 SiH4+ C2H4+ H2, 또는 SiH4+ CH4+ H2혼합가스를 사용하여 성막하었다.Mixing SiH 4 + C 2 H 4 , or SiH 4 + C 2 H 4 + H 2 , or SiH 4 + CH 4 + H 2 by ECR plasma CVD using an ECR plasma method and using microwave (2.45 GHz) The film was formed using gas.
[실시예 18]Example 18
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC 막을 성막하여 반사방지막으로 하였다. 즉, 스퍼터법을 이용하여 SiC를 타겟으로 한 스퍼터링법으로 성막하였다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film. That is, it formed into a film by the sputtering method which made SiC the target using the sputtering method.
[실시예 19]Example 19
본 실시예에서는, SiC 막을 에칭에 의해 패터닝하여 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the SiC film was patterned by etching to form an antireflection film.
여기에서는, SiC막의 에칭은 CF4, CHF3, C2F6, C3F8, SF6또는 NF3계 가스(혼합가스계로도 됨)를 에천트로 하고, Ar을 첨가하여 이온성을 높인 리액티브이온에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴의 반사방지막을 얻었다.Here, the etching of the SiC film is performed by using CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , SF 6, or NF 3 -based gas (also referred to as a mixed gas system) as an etchant, and adding Ar to improve ionicity. It was made to etch by the reactive ion etching method, and the antireflection film of the desired pattern was obtained.
[실시예 20]Example 20
이 실시예는 본 발명을 KrF 엑시머리소그라피를 이용하여 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 막상에 안정된 패턴을 형성하기 위해 반사방지막으로서 Si0를 사용한 예이다.This embodiment uses Si0 as an antireflection film to form a stable pattern on Al, Al-Si, Al-Si-Cu films using KrF excimography.
본 실시예의 레지스트패턴형성방법은 제28도에 나타낸 바와 같이 Al계 금속배선재료 ①인 Al, Al-Si, Al-Si-Cu상에 산화실리콘 SiO에 의해 반사방지막 ARL을 형성하고, 이 반사방지막 ARL상에 포토레지스트 PR를 형성하여, 레지스트패턴을 형성하는 구성으로 한 것이다.In the resist pattern forming method of this embodiment, as shown in FIG. 28, an antireflection film ARL is formed of silicon oxide SiO on Al, Al-Si, Al-Si-Cu, which is an Al-based metal wiring material? The photoresist PR is formed on the ARL to form a resist pattern.
본 실시예는 특히 Si 반도체기판등의 기판 S상에 Al, Al-Si, Al-Si-Cu에 의해 배선으로 될 재료층을 형성하고, 이것을 포토레지스트 PR를 사용한 포토리소그라피공정 및 에칭공정으로 패터닝하여 배선구조를 얻는 경우에, 반사방지막 ARL으로서 SiO를 사용하여, 본 발명을 적용한 것이다.In this embodiment, in particular, a material layer to be interconnected by Al, Al-Si, Al-Si-Cu is formed on a substrate S such as a Si semiconductor substrate, and patterned by a photolithography process and an etching process using photoresist PR. In order to obtain the wiring structure, the present invention is applied using SiO as the antireflection film ARL.
먼저, Al계 금속인 Al, Al-Si, Al-Si-Cu상에 사용하는 반사방지막으로서, 본 실시예에 있어서 SiO를 선정한 수순 및 그 SiC의 만족시켜야 할 조건의 결정수법에 대하여 설명한다. 실시예 14에 있어서와 마찬가지로, 다음의 (1)∼(6)의 수순을 행하였다.First, as an antireflection film used on Al, Al-Si, and Al-Si-Cu which are Al-based metals, a procedure of selecting SiO in this embodiment and a method of determining the conditions to be satisfied of SiC will be described. As in Example 14, the following procedures (1) to (6) were performed.
(1) 반사방지막이 없는 상태에서 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 막상에 XP8843 레지 스트(시프레이마이크로일렉트로닉스(주))를 도포하고, 파장 248nm의 KrF 엑시머레이저광에 의해 노광, 현상하였다. 이 때의 정재파효과를 제29도에 나타낸다. 제29도에서 정재파효과는 약 ±29.6%이다.(1) XP8843 resist (Spray Microelectronics Co., Ltd.) was apply | coated on Al, Al-Si, Al-Si-Cu film | membrane in the absence of an anti-reflective film, and it exposed and developed by KrF excimer laser light of wavelength 248nm. . The standing wave effect at this time is shown in FIG. In Fig. 29, the standing wave effect is about ± 29.6%.
(2) 제29도에 있어서, 정재파효과의 극대치는, 예를 들면 레지스트막두께가 982nm일 때에 있다. 레지스트막두께 982nm에 착안하고, 또한 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때, 반사방지막의 광학상수 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막내의 흡수광량의 변화를 제30도에 나타낸다.(2) In FIG. 29, the maximum value of the standing wave effect is, for example, when the resist film thickness is 982 nm. When the resist film thickness is focused at 982 nm and the film thickness of the antireflection film is 30 nm, the change in the amount of absorbed light in the resist film with respect to the change in the optical constants n arl and k arl of the antireflection film is shown in FIG. 30.
(3) 레지스트막두께 1000nm, 1018nm, 1035nm 각각에 대하여 상기 (2)를 반복하여 행한 결과를 각각 제31도, 제32도, 제33도에 나타낸다.(3) The results of repeating the above (2) for each of the resist film thicknesses of 1000 nm, 1018 nm, and 1035 nm are shown in FIGS. 31, 32, and 33, respectively.
(4) 제30도∼제33도의 공통영역을 구한 결과, narl= 4.8, karl= 0.45 또는, narl= 2.0, karl= 0.8을 얻었다.(4) As a result of determining the common area shown in FIGS. 30 to 33, n arl = 4.8, k arl = 0.45, or n arl = 2.0 and k arl = 0.8.
즉, 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때의 최적반사방지막의 만족시켜야 할 조건은, narl= 4.8, karl= 0.45 또는, narl= 2.0, karl= 0.8이다.That is, the conditions to satisfy the optimum antireflection film when the film thickness of the antireflection film is 30 nm are n arl = 4.8, k arl = 0.45 or n arl = 2.0 and k arl = 0.8.
본 조건을 이용하여 정재파효과를 구한 결과가 실시예 14에서 설명한 것과 같이 제34도, 제35도에 나타낸 결과이다. 제34도, 제35도에 있어서, 정재파효과는 매우 작고, 어느 경우에 있어서도 약 ±1%이하였다. 반사방지막 없는 경우와 비교하여, 1/30 정도로 정재파효과는 저감되었다.The result of the standing wave effect obtained using this condition is the result shown in FIG. 34 and FIG. 35 as described in Example 14. FIG. 34 and 35, the standing wave effect was very small and in all cases was about ± 1% or less. Compared with the case without the antireflection film, the standing wave effect was reduced to about 1/30.
(5) 상기 (2)∼(4)의 조작은 반사방지막의 막두께를 30nm로 한 경우이지만, 다른 상이한 반사방지막의 막두께(ARL 막두께)에 대하여 도(2)∼(4)를 반복하여 행하면, 반사방지막의 막두께에 대응한 반사방지막의 최적조건이 구해진다. 구한 결과를 제14도, 제36도에 나타낸다.(5) The above operations (2) to (4) are performed when the thickness of the antireflection film is set to 30 nm, but the figures (2) to (4) are repeated with respect to the film thickness (ARL film thickness) of other different antireflection films. In this case, the optimum conditions of the antireflection film corresponding to the film thickness of the antireflection film are obtained. The obtained result is shown in FIG. 14 and FIG.
(6) 상기 (5)에서 구한 반사방지막의 만족시켜야 할 조건을 만족하는 막종이 존재하는가 여부를 분광타원편광계(SOPRA사, "Moss System") 및 핸드북("Handbook of Optical Constants of Solids", E.D. Palik, Academy Press, '85)을 이용하여 조사하였다. 이 결과, 제16도에 나타낸 n, k차트가 얻어졌다. 이 차트상에, 대응하는 n, k를 가진 물질을 나타내고 있다. 이 제16도로부터 Si0(산화실리콘) 30nm가 제14도, 제36도의 조건을 완전히 만족시키는 것을 알았다. Si0를 30nm 두께로 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 상의 반사방지막으로 한 경우 및 반사방지막을 사용하지 않은 경우의 정재파효과를 제39도에 나타낸다. Si0 30nm를 반사방지막으로 한 경우(도면의 Si0 있음의 그래프), 정재파효과는 ±2.2%(1.4%)이며, 반사방지막을 사용하지 않은 경우(도면의 SiO 없음의 그래프)와 비교하여, 정재파효과는 1/20 정도로 저감되었다.(6) Spectroscopic ellipsometer (SOPRA, "Moss System") and handbook ("Handbook of Optical Constants of Solids", ED) Palik, Academy Press, '85). As a result, the n and k charts shown in FIG. 16 were obtained. On this chart, substances having corresponding n and k are shown. From Fig. 16, it was found that 30 nm of Si0 (silicon oxide) completely satisfied the conditions of Figs. FIG. 39 shows the standing wave effect when Si0 is used as an antireflection film on Al, Al-Si, Al-Si-Cu with a thickness of 30 nm and when no antireflection film is used. The standing wave effect is ± 2.2% (1.4%) when Si0 30nm is used as the antireflection film (graph with Si0 in the drawing), and the standing wave effect is compared with the case where no antireflection film is used (graph without SiO in the drawing). Is reduced to about 1/20.
[실시예 21]Example 21
본 실시예에서는, 실시예 20에서 나타낸 n = 1.83 ±0.2, k = 0.75 ±0.2인 SiO 막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제28도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하도록 하였다.In this embodiment, an SiO film having n = 1.83 ± 0.2 and k = 0.75 ± 0.2 shown in Example 20 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스를 사용하여 상온∼500℃의 온도에서 0.01Pa∼10Pa의 압력하에 성막을 행하였다. 이로써, 원하는 반사방지효과를 가진 SiO막이 얻어졌다.That is, in this embodiment, film formation was carried out under a pressure of 0.01 Pa to 10 Pa at a temperature of room temperature to 500 ° C. using a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 . As a result, an SiO film having a desired antireflection effect was obtained.
[실시예 22]Example 22
본 실시예에서는, Si0 막을 에칭에 의해 패터닝하여 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the Si0 film was patterned by etching to form an antireflection film.
여기에서는, SiO 막의 에칭은 CF4, CHF3, C2F6, C3F8, SF6또는 NF3계 가스(혼합가스계로도 됨)를 에천트로 하고, Ar을 첨가하여 이온성을 높인 리액티브이온에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴의 반사방지막을 얻었다.Here, the etching of the SiO film is performed by using CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , SF 6 or NF 3 -based gas (also referred to as a mixed gas system) as an etchant, and adding Ar to increase ionicity. It was made to etch by the reactive ion etching method, and the antireflection film of the desired pattern was obtained.
[실시예 23]Example 23
본 실시예는 KrF 엑시머리소그래피를 이용하여 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 막상에 안정된 패턴을 형성하기 위해 적절한 유기·무기재료를 구하여, 이것을 반사방지막으로 한 예이다.In this embodiment, an organic / inorganic material suitable for forming a stable pattern on Al, Al-Si, and Al-Si-Cu films is obtained by using KrF excimer lithography.
본 실시예의 레지스트패턴형성방법은 제28도에 나타낸 바와 같이 Al계 금속배선재료 ①인 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 상에 반사방지막 ARL을 형성하고, 이 반사방지막 ARL상에 포토레지스트 PR를 형성하여 레지스트패턴을 형성할 때에, 적절한 재료를 선택하여, 이로써 반사방지막을 형성하도록 한 것이다.In the resist pattern forming method of this embodiment, as shown in FIG. 28, an antireflection film ARL is formed on Al, Al-Si, Al-Si-Cu, which is an Al-based metal wiring material, and a photoresist is formed on the antireflection film ARL. When forming a resist pattern by forming PR, an appropriate material is selected to form an antireflection film.
본 실시예는 특히 Si 반도체기판등의 기판 S상에 Al, Al-Si, Al-Si-Cu에 의해 배선으로 될 재료층을 형성하고, 이것을 포토레지스트 PR를 사용한 포토리소그라피공정 및 에칭공정으로 패터닝하여 배선구조를 얻는 경우에 반사방지막설계를 행하도록 하였다.In this embodiment, in particular, a material layer to be interconnected by Al, Al-Si, Al-Si-Cu is formed on a substrate S such as a Si semiconductor substrate, and patterned by a photolithography process and an etching process using photoresist PR. In order to obtain the wiring structure, antireflection film design was performed.
(1) 반사방지막이 없는 상태에서 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 막상에 XP8843 레지스트(시프레이마이크로일렉트로닉스(주))를 도포하고 , 파장 248nm의 KrF 엑시머레이저광에 의해 노광, 현상하였다. 이 때의 정재파효과를 제29도에 나타낸다. 제29도에서 정재파효과는 약 ±29.6%이다.(1) XP8843 resist (Spray Microelectronics Co., Ltd.) was apply | coated on Al, Al-Si, Al-Si-Cu film | membrane in the absence of an anti-reflective film, and it exposed and developed by KrF excimer laser light of wavelength 248nm. The standing wave effect at this time is shown in FIG. In Fig. 29, the standing wave effect is about ± 29.6%.
(2) 제29도에 있어서, 정재파효과의 극대치는, 예를 들면 레지스트막두께가 982nm일 때에 있다. 레지스트막두께 982nm에 착안하고, 또한 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때, 반사방지막의 광학상수 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막내의 흡수광량의 변화를 제30도에 나타낸다.(2) In FIG. 29, the maximum value of the standing wave effect is, for example, when the resist film thickness is 982 nm. When the resist film thickness is focused at 982 nm and the film thickness of the antireflection film is 30 nm, the change in the amount of absorbed light in the resist film with respect to the change in the optical constants n arl and k arl of the antireflection film is shown in FIG. 30.
(3) 레지스트막두께 1000nm, 1018nm, 1035nm 각각에 대하여 상기 (2)를 반복하여 행한 결과를 각각 제31도, 제32도, 제33도에 나타낸다.(3) The results of repeating the above (2) for each of the resist film thicknesses of 1000 nm, 1018 nm, and 1035 nm are shown in FIGS. 31, 32, and 33, respectively.
(4) 제30도∼제33도의 공통영역을 구한 결과, narl= 4.8, karl= 0.45 또는, narl= 2.0, karl= 0.8을 얻었다.(4) As a result of determining the common area shown in FIGS. 30 to 33, n arl = 4.8, k arl = 0.45, or n arl = 2.0 and k arl = 0.8.
즉, 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때의 최적반사방지막의 만족시켜야 할 조건은, narl= 4.8, karl= 0.45 또는, narl= 2.0, karl= 0.8이다.That is, the conditions to satisfy the optimum antireflection film when the film thickness of the antireflection film is 30 nm are n arl = 4.8, k arl = 0.45 or n arl = 2.0 and k arl = 0.8.
본 조건을 이용하여 정재파효과를 구하면, 제34도, 제35도에 나타낸 결과를 얻었다. 제34도, 제35도에 있어서,「최컥조건」으로 나타낸 정재파효과는 매우 작고, 어느 경우에 있어서도 약 ±1% 이하였다. 반사방지막 없는 경우와 비교하여, 1/30 정도로 정재파효과는 저감되었다.When the standing wave effects were obtained using these conditions, the results shown in FIGS. 34 and 35 were obtained. 34 and 35, the standing wave effect shown by "the most recent condition" was very small, and in any case was about ± 1% or less. Compared with the case without the antireflection film, the standing wave effect was reduced to about 1/30.
(5) 상기 (2)∼(4)의 조작은 반사방지막의 막두께를 30nm로 한 경우이지만, 다른 상이한 반사방지막의 막두께(ARL 막두께)에 대하여 도(2)∼(4)를 반복하여 행하면, 반사방지막의 막두께에 대응한 반사방지막의 최적조건이 구해진다. 구한 결과를 제14도, 제36도에 나타낸다.(5) The above operations (2) to (4) are performed when the thickness of the antireflection film is set to 30 nm, but the figures (2) to (4) are repeated with respect to the film thickness (ARL film thickness) of other different antireflection films. In this case, the optimum conditions of the antireflection film corresponding to the film thickness of the antireflection film are obtained. The obtained result is shown in FIG. 14 and FIG.
제14도, 제36도의 곡선상의 광학특성을 만족하는 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±0.2, k에 관하여는 곡선상의 값 ±0.15의 범위내에 있는 유기 또는 무기의 재료를 사용하면 정재파효과는 ±3% 이하로 된다. 따라서, 이와 같은 유기 또는 무기의 재료를 구하여, 이로써 반사방지막을 형성하였다. 반사방지막을 사용하지 않은 경우와 비교하여, 정재파효과는 1/10 정도로 저감되었다.If the organic or inorganic materials are used to satisfy the optical characteristics of the curves in Figs. 14 and 36 or in the range of ± 0.2 for the curve and ± 0.15 for the k, the standing wave effect is ± It becomes 3% or less. Thus, such an organic or inorganic material was obtained, thereby forming an antireflection film. Compared with the case where no antireflection film was used, the standing wave effect was reduced to about 1/10.
[실시예 24∼33][Examples 24 to 33]
본 실시예에서는 실시예 14∼23에 있어서, 소재재료를 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 등의 Al계 금속재료 대신에 Cu계 금속재료인 Cu를 사용하여, 이로써 Cu 배선을 형성하고, 이 위에 상기 각 예와 마찬가지로 반사방지막(SiC, Si0 또는 Cu가 소재인 경우에 실시예 23과 같은 수법으로 구한 유기 또는 무기재료로 이루어지는 반사방지막)을 형성하여, 레지스트패터닝을 실시하도록 하였다.In this embodiment, in Examples 14 to 23, instead of Al-based metal materials such as Al, Al-Si, and Al-Si-Cu, Cu, which is a Cu-based metal material, is used to form Cu wiring. In this manner, as in each of the above examples, an antireflection film (an antireflection film made of an organic or inorganic material obtained by the same method as in Example 23 when SiC, Si0, or Cu is a material) was formed to perform resist patterning.
이 결과, 상기 각 예와 같이 정재파효과가 저감되어 양호한 패터닝이 실시되었다.As a result, standing wave effects were reduced as in each of the above examples, and good patterning was performed.
[실시예 34]Example 34
이 실시예는 본 발명을 KrF 엑시머리소그라피를 이용하여 Si 기판상에 안정된 패턴을 형성하기 위해 반사방지막으로서 SiC를 사용한 예이다.This embodiment is an example in which the present invention uses SiC as an antireflection film to form a stable pattern on a Si substrate using KrF excimography.
본 실시예의 레지스트패턴형성방법은 제40도에 나타낸 바와 같이 실리콘계 재료소재인 Si 기판 S상에 실리콘카바이드에 의해 반사방지막 ARL을 형성하고, 이 반사방지막 ARL상에 포토레지스트 PR를 형성하여, 레지스트패턴을 형성하는 구성으로 한 것이다.In the resist pattern forming method of this embodiment, as shown in FIG. 40, an antireflection film ARL is formed on silicon substrate S made of silicon based material by silicon carbide, and a photoresist PR is formed on the antireflection film ARL to form a resist pattern. It was made to form.
먼저, 반사방지막으로서 SiC를 선정한 수순 및 그 SiC의 만족시켜야 할 조건의 결정수법에 대하여 설명한다. 다음의 수순을 행하였다.First, a procedure for selecting SiC as an antireflection film and a method of determining the conditions to be satisfied of the SiC will be described. The following procedure was performed.
(1) 반사방지막이 없는 상태에서 Si 기판상에 XP8843 레지스트(시프레이마이크로일렉트로닉스(주))를 도포하고, 파장 248nm의 KrF 엑시머레이저광에 의해 노광, 현상하였다. 이 때의 정재파효과를 제41도에 나타낸다. 제41도에서 정재파효과는 약 ±20%이다.(1) XP8843 resist (Spray Microelectronics Co., Ltd.) was apply | coated on Si board | substrate in the state without an anti-reflective film, and it exposed and developed by KrF excimer laser light of wavelength 248nm. The standing wave effect at this time is shown in FIG. In Fig. 41, the standing wave effect is about ± 20%.
(2) 제41도에 있어서, 정재파효과의 극대치는, 예를 들면 레지스트막두께가 985nm일 때에 있다. 레지스트막두께 985nm에 착안하고, 또한 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때, 반사방지막의 광학상수 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막내의 흡수광량의 변화를 구한다.(2) In FIG. 41, the maximum value of the standing wave effect is, for example, when the resist film thickness is 985 nm. Focusing on the resist film thickness of 985 nm and setting the film thickness of the antireflection film to 30 nm, the change in the amount of absorbed light in the resist film with respect to the change of the optical constants n arl and k arl of the antireflection film is determined.
(3) 다른 복수의 레지스트막두께를 취하고, 그 각각에 대하여 상기 (2)를 반복하여 행하였다.(3) A plurality of different resist film thicknesses were taken, and (2) was repeated for each of them.
(4) 그 결과를 도시하고, 이들의 공통영역을 구한다. 이와 같은 조작을 각종 반사방지막 막두께에 대하여 구하고, 이로써 어떤 막두께에 대한 광학특성의 최적치(n치, k치)를 구한다.(4) The results are shown and their common areas are obtained. Such an operation is obtained for various antireflection film thicknesses, thereby obtaining the optimum values (n values, k values) of optical characteristics for a certain film thickness.
상기한 수법을 이용하여 반사방지막의 최적조건을 구하였다. 이 결과에 의거하여 n = 2.3, k = 0.65인 SiC를 25nm의 막두께로 반사방지막으로서 사용함으로써, 정재파효과가 대폭으로 저감되었다.Using the above method, the optimum condition of the antireflection film was obtained. Based on these results, the standing wave effect was greatly reduced by using SiC having n = 2.3 and k = 0.65 as the antireflection film at a film thickness of 25 nm.
제42도에 SiC 25nm를 반사방지막으로 한 경우(SiC 있음의 그래프) 및 반사방지막을 사용하지 않은 경우(SiC 없음의 그래프)의 비교를 나타낸다. SiC 25nm를 사용한 경우, 정재파효과는 ±1% 이하로 저감된다. SiC를 사용하지 않은 경우의 정재파효과는 ±23%이다. 따라서 SiC를 Si상의 반사방지막으로서 사용함으로써, 정재파효과는 1/23 이하로 저감된다.Fig. 42 shows a comparison between the case where SiC 25 nm is used as the antireflection film (graph with SiC) and when the antireflection film is not used (graph without SiC). When SiC 25 nm is used, the standing wave effect is reduced to ± 1% or less. The standing wave effect without using SiC is ± 23%. Therefore, by using SiC as an antireflection film of Si phase, the standing wave effect is reduced to 1/23 or less.
[실시예 35]Example 35
본 실시예도 상기 실시예와 같은 수법을 이용하여, 반사방지막으로서 최적의 조건의 산화실리콘(SiO)을 구하였다. 즉, 본 실시예에 있어서는, n = 2.1, k = 0.7 인 SiO를 30nm의 막두께로 반사방지막으로서 사용함으로써, 정재파효과는 대폭으로 저감되었다.This embodiment also obtained the same silicon oxide (SiO) as the antireflection film using the same method as the above embodiment. That is, in this embodiment, by using SiO having n = 2.1 and k = 0.7 as the antireflection film at a film thickness of 30 nm, the standing wave effect was greatly reduced.
제43도에 SiO 30nm를 반사방지막으로 한 경우(Si0 있음의 그래프) 및 반사방지막을 사용하지 않은 경우(SiO 없음의 그래프)의 비교를 나타낸다. Si0 30nm를 사용한 경우 정재파효과는 ±1% 정도이다. Si0 30nm를 반사방지막으로서 사용하지 않은 경우의 정재파효과는 ±23%이다. 따라서, Si0를 Si상의 반사방지막으로 사용함으로써, 점재파효과는 1/23 정도로 저감된다.Fig. 43 shows a comparison between the case where SiO 30 nm is used as the antireflection film (graph with SiO) and when the antireflection film is not used (graph without SiO). In case of using Si0 30nm, the standing wave effect is about ± 1%. The standing wave effect when Si0 30nm is not used as an antireflection film is ± 23%. Therefore, by using Si0 as an antireflection film of Si phase, the spot wave effect is reduced to about 1/23.
[실시예 36]Example 36
본 실시예에서는, 실시예 34에서 나타낸 n = 2.3 ±0.2, k = 0.65 ±0.2인 SiC 막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제40도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하도록 하였다.In this embodiment, an SiC film having n = 2.3 ± 0.2 and k = 0.65 ± 0.2 shown in Example 34 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 열 CVD법을 이용하고, 원료가스로서,That is, in this embodiment, the thermal CVD method is used, and as the source gas,
SiCl4+ C3H8+ H2 SiCl 4 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiHCl3+ C3H8+ H2 Or SiHCl 3 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiH4+ C2H4+ H2 Or SiH 4 + C 2 H 4 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는 , SiCl3+ CH3+ H2 Or, SiCl 3 + CH 3 + H 2
또는 , SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
또는, SiH4+ C3H8+ H2 Or SiH 4 + C 3 H 8 + H 2
의 가스를 사용하여, 100℃∼1500℃의 온도에서 일반적으로 바람직하게는 O.O1∼1OOOOPa, 보다 바람직하게는 1OO∼1OOOOPa의 압력하에서 성막하였다. 이로써, 원하는 반사방지효과를 가진 SiC막이 얻어졌다.The film was formed at a temperature of 100 ° C. to 1500 ° C. under a pressure of preferably 0.1 to 100 Pa, more preferably 100 to 100 Pa. As a result, a SiC film having a desired antireflection effect was obtained.
[실시예 37]Example 37
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC 막을 성막하여 반사방지막으로 하였다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film.
즉, 본 실시예에서는, 플라즈마 CVD법을 이용하고, Si2H6+ Si(CH3)H3+ C2H2혼합가스의 광화학반응을 이용하여 성막하었다.That is, in this embodiment, the film was formed by using a plasma CVD method using a photochemical reaction of a Si 2 H 6 + Si (CH 3 ) H 3 + C 2 H 2 mixed gas.
[실시예 38]Example 38
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC 막을 성막하여 반사방지막으로 하였다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film.
ECR 플라즈마법을 이용하고, 마이크로파(2.45GHz)를 사용한 ECR 플라즈마 CVD법으로, SiH4+ C2H4, 또는 SiH4+ C2H4+ H2, 또는 SiH4+ CH4+ H2혼합가스를 사용하여 성막하였다.Mixing SiH 4 + C 2 H 4 , or SiH 4 + C 2 H 4 + H 2 , or SiH 4 + CH 4 + H 2 by ECR plasma CVD using an ECR plasma method and using microwave (2.45 GHz) The film was formed using gas.
[실시예 39]Example 39
본 실시예에서는, 다음과 같이 하여 SiC 막을 성막하여 반사방지막으로 하였다. 즉, 스퍼터법을 이용하여 SiC를 타겟으로 한 스퍼터링법으로 성막하었다.In this embodiment, a SiC film was formed as follows to obtain an antireflection film. That is, it formed into a film by the sputtering method which made SiC target using the sputtering method.
[실시예 40]Example 40
본 실시예에서는, SiC 막을 에칭에 의해 페터닝하여 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the SiC film was patterned by etching to form an antireflection film.
여기에서는, SiC 막의 에칭은 CF4, CHF3, C2F6, C3F8, SF6또는 NF3계 가스(혼합가스계로도 됨)를 에천트로 하고, Ar을 첨가하여 이온성을 높인 리액티브이온에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴의 반사방지막을 얻었다.Here, the etching of the SiC film is performed by using CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , SF 6 or NF 3 -based gas (also referred to as a mixed gas system) as an etchant, and adding Ar to improve ionicity. It was made to etch by the reactive ion etching method, and the antireflection film of the desired pattern was obtained.
[실시예 41]Example 41
본 실시예에서는, 실시예 35에서 나타낸 n = 2.1 ±0.2, k = 0.7 ±0.2인 SiO 막을 다음의 수법에 의해 성막하여 제40도에 나타내고, 제43도에서 작용을 설명한 반사방지막을 형성하도록 하였다.In this embodiment, an SiO film having n = 2.1 ± 0.2 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 35 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG. 40 and described in FIG. .
즉, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스를 사용하여 상온∼5OO℃의 온도에서 O.O1Pa∼1OPa의 압력하에 성막을 행하였다. 이로써, 원하는 반사방지효과를 가진 SiO 막을 얻었다.That is, film formation was carried out using a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 under a pressure of 0.1 Pa to 1 OPa at a temperature of normal temperature to 50,000 캜. As a result, an SiO film having a desired antireflection effect was obtained.
[실시예 42]Example 42
상기한 각 실시예의 SiC 막, Si0 막을 단결정실리콘 소재상, 다결정실리콘 소재상, 아몰퍼스실리콘 소재상에 각각 성막하여 반사방지막으로 하였다. 이 결과, 원하는 반사방지효과가 얻어지고, 양호한 패턴형성을 실현할 수 있었다.The SiC film and the Si0 film of each of the above-described examples were formed on a single crystal silicon material, a polycrystalline silicon material, and an amorphous silicon material to form an antireflection film. As a result, a desired antireflection effect was obtained, and good pattern formation could be realized.
[실시예 43]Example 43
이 실시예는 본 발명을 KrF 엑시머리소그라피를 이용하여 W-Si 막상에 안정된 패턴을 형성하기 위해 반사방지막으로서 SiOx를 사용한 예이다.This embodiment is an example in which the present invention uses SiO x as an antireflection film to form a stable pattern on a W-Si film using KrF excimography.
본 실시예의 레지스트패턴형성방법은 제44도에 나타낸 바와 같이 고융점 금속실리사이드인 W-Si 소재상에 SiOx에 의해 반사방지막 ARL을 형성하고, 이 반사방지막 ARL상에 포토레지스트 PR를 형성하여 레지스트패턴을 형성하는 구성으로 한 것이다.In the resist pattern forming method of this embodiment, as shown in FIG. 44, an antireflection film ARL is formed on SiO 2 by W x Si, a high melting point metal silicide, and a photoresist PR is formed on the antireflection film ARL. It was set as the structure which forms a pattern.
본 실시예는 특히 Si 반도체기판등의 기판(1)상에 W-Si에 의해 게이트로 될 재료층을 형성하고, 이것을 포토레지스트 PR를 사용한 포토리소그라피공정 및 에칭공정으로 패터닝하여 게이트구조를 얻는 경우에, 반사방지막 ARL으로서 SiOx를 사용하여, 본 발명에 적용한 것이다.In this embodiment, in particular, when a material layer to be gated by W-Si is formed on a substrate 1 such as a Si semiconductor substrate and patterned by a photolithography process and an etching process using photoresist PR, a gate structure is obtained. Is applied to the present invention using SiO x as the antireflection film ARL.
먼저, W-Si상에 사용하는 반사방지막으로서, SiOx를 선정한 수순 및 그 SiOx의 만족시켜야 할 조건의 결정수법에 대하여 설명한다. 다음의 (1)∼(6)의 수순을 행하였다.First, as an anti-reflection coating used on W-Si, it will be described a method of determining conditions to be satisfied in the selection procedure for the SiO x and the SiO x. The following procedures (1) to (6) were performed.
(1) 반사방지막이 없는 상태에서 W-Si상에 XP8843 레지스트(시프레이마이크로일렉트로닉스(주))를 도포하고, 파장 248nm의 KrF 엑시머레이저광에 의해 노광, 현상하였다. 이 때의 정재파효과를 제7도에 나타낸다. 제7도에서 정재파효과는 야 ±20%이다.(1) XP8843 resist (Spray Microelectronics Co., Ltd.) was apply | coated on W-Si in the absence of an anti-reflective film, and it exposed and developed by KrF excimer laser light of wavelength 248nm. The standing wave effect at this time is shown in FIG. In Fig. 7, the standing wave effect is ± 20%.
(2) 제7도에 있어서, 정재파효과의 극대치는, 예를 들면 레지스트막두께가 985nm일 때에 있다. 레지스트막두께 985nm에 착안하고, 또한 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때, 반사방지막의 광학상수 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막내의 흡수광량의 등고선을 제8도에 나타낸다.(2) In FIG. 7, the maximum value of the standing wave effect is, for example, when the resist film thickness is 985 nm. Focusing on the resist film thickness of 985 nm and setting the film thickness of the antireflection film to 30 nm, the contour of the amount of absorbed light in the resist film with respect to the change of the optical constants n arl and k arl of the antireflection film is shown in FIG.
(3) 레지스트막두께 1000nm, 1017.5nm, 1035nm 각각에 대하여 상기 (2)를 반복하여 행한 결과를 각각 제9도, 제10도, 제11도에 나타낸다.(3) The results of the above (2) being repeated for each of the resist film thicknesses of 1000 nm, 1017.5 nm, and 1035 nm are shown in FIGS. 9, 10, and 11, respectively.
(4) 제8도∼제11도의 공통영역을 구한 결과, narl= 4.9, karl= 0.1 또는, narl= 2.15, karl= 0.67을 얻었다.(4) As a result of determining the common area shown in FIGS. 8 to 11, n arl = 4.9, k arl = 0.1 or n arl = 2.15 and k arl = 0.67.
즉, 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때의 최적반사방지막의 만족시켜야 할 조건은, narl= 4.9, karl= 0.1 또는, narl= 2.15, karl= 0.67이다.That is, the conditions to satisfy the optimum antireflection film when the film thickness of the antireflection film is 30 nm are n arl = 4.9, k arl = 0.1 or n arl = 2.15, k arl = 0.67.
본 조건을 이용하여 정재파효과를 구하면, 제12도, 제13도에 나타낸 결과를 얻었다. 제12도, 제13도에 있어서, 정재파효과는 매우 작고, 어느 경우에 있어서도 약 1% 이하였다. 반사방지막 없는 경우와 비교하여, 1/20 정도로 정재파효과는 저감되었다.When the standing wave effect was obtained using these conditions, the results shown in Figs. 12 and 13 were obtained. In FIG. 12 and FIG. 13, the standing wave effect was very small and in any case was about 1% or less. Compared with the case without the antireflection film, the standing wave effect was reduced to about 1/20.
(5) 상기 (2)∼(4)의 조작은 반사방지막의 막두께를 30nm로 한 경우이지만, 다른 상이한 반사방지막의 막두께(ARL 막두께)에 대하여도, (2)∼(4)를 반복하여 행하면, 반사방지막의 막두께에 대응한 반사방지막의 최적조건이 구해진다. 구한 결과를 제14도, 제15도에 나타낸다.(5) The above operations (2) to (4) are performed when the thickness of the antireflection film is set to 30 nm. However, with respect to the film thickness (ARL film thickness) of other different antireflection films, (2) to (4) When repeated, the optimum condition of the antireflection film corresponding to the film thickness of the antireflection film is obtained. The obtained result is shown in FIG. 14 and FIG.
(6) 상기 (5)에서 구한 반사방지막의 만족시켜야 할 조건을 만족하는 막종이 존재하는가 여부를 분광타원편광제(SOPRA사)를 사용하여 조사하였다. 이 결과, SiOx막을 CVD법을 이용하여 성막할 때의 성막조건에 대응하여 광학상수가 제45도에 나타낸 변화를 나타내는 것을 발견하였다. 제45도중 ○으로 나타낸 영역은 제14도, 제15도의 조건을 만족시킨다. 즉, SiOx막을 25nm 두께로 W-Si상의 반사방지막으로 한 경우 및 반사방지막을 사용하지 않은 경우의 정재파효과를 제46도에 나타낸다. SiOx막 25nm로 한 경우 정재파효과는 ±1.8% 정도이고, 반사방지막을 사용하지 않은 경우와 비교하여, 정재파효과는 1/12 정도로 저감되었다.(6) The presence or absence of a film species satisfying the conditions to be satisfied of the antireflection film obtained in the above (5) was investigated using a spectroscopic ellipsoid (SOPRA). As a result, it was found that the optical constant showed the change shown in FIG. 45 corresponding to the film formation conditions when the SiO x film was formed by the CVD method. The region indicated by o in FIG. 45 satisfies the conditions of FIG. 14 and FIG. That is, FIG. 46 shows the standing wave effect when the SiO x film is 25 nm thick as an anti-reflection film on W-Si and when no anti-reflection film is used. In the case where the SiO x film was 25 nm, the standing wave effect was about ± 1.8%, and the standing wave effect was reduced to about 1/12 compared with the case where no antireflection film was used.
[실시예 44]Example 44
본 실시예에서는, 실시예 43에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SiOx막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제46도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, an SiO x film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 43 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2혼합가스를 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed using a microwave (2.45 GHz) using a parallel plate plasma CVD method and using a SiH 4 + O 2 mixed gas.
[실시예 45]Example 45
본 실시예에서는, 실시예 43에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 Si0x막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제46도에 나타낸 바와 같은 반사방지기능을 가진 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, a Si0 x film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 43 was formed by the following method to form an antireflection film having an antireflection function as shown in FIG. .
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar 을 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed using a microwave (2.45 GHz) using a parallel plate plasma CVD method, using a SiH 4 + O 2 mixed gas, and using Ar as a buffer gas.
[실시예 46]Example 46
본 실시예에서는, 실시예 43에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 Si0x막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제46도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, a Si0 x film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 43 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, ECR플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2혼합가스를 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed using a microwave (2.45 GHz) using an ECR plasma CVD method and using a SiH 4 + O 2 mixed gas.
[실시예 47]Example 47
본 실시예에서는, 실시예 43에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 Si0x막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제46도에 나타낸 바와 같은 반사방지기능을 가진 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, a Si0 x film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 43 was formed by the following method to form an antireflection film having an antireflection function as shown in FIG. .
즉, 본 실시예에서는, ECR 플라즈마 CVD 법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar 을 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed using microwave (2.45 GHz), SiH 4 + O 2 mixed gas, and Ar as the buffer gas using the ECR plasma CVD method.
[실시예 48]Example 48
본 실시예에서는, 실시예 43에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SiOx막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제46도에 나타낸 바와 같은 반사방지기능을 가진 반사방지막을 형성하였다.In this example, an SiO x film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 43 was formed by the following method to form an antireflection film having an antireflection function as shown in FIG. .
즉, 본 실시예에서는, 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2혼합가스를 사용하여 성막하였다.In other words, in this embodiment, the film was formed using a microwave (2.45 GHz) and a SiH 4 + O 2 mixed gas using a bias ECR plasma CVD method.
[실시예 49]Example 49
본 실시예에서는, 실시예 43에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 Si0x막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제46도에 나타낸 바와 같은 반사방지기능을 가진 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, a Si0 x film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 43 was formed by the following method to form an antireflection film having an antireflection function as shown in FIG. .
즉, 본 실시예에서는, 바이어스 ECR플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar 을 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed using a microwave (2.45 GHz) using a bias ECR plasma CVD method, using a SiH 4 + O 2 mixed gas, and using Ar as a buffer gas.
[실시예 50]Example 50
본 실시예에서는, 실시예 43에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SiOx막을 다음의 수법에 의해 레지스트패턴을 마스크로 하여 당해 소재를 에칭하였다.In this example, the material was etched using a SiO x film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 43 as a resist pattern as a mask by the following method.
즉, SiOx막의 에칭은, CHF3(5O∼10OSCCM) + O2(3∼20SCCM)의 가스계를 사용하고, 2Pa정도의 압력하에서 100∼100OW 정도의 파워를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭법에 의해 에칭하도록 하여 원하는 패턴을 에칭하였다.That is, the etching of the SiO x film is performed by using a gas system of CHF 3 (50 to 10 OSCCM) + O 2 ( 3 to 20 SCCM), and applying reactive power of about 100 to 100 OW under a pressure of about 2 Pa to increase ionicity. The desired pattern was etched by etching.
[실시예 51]Example 51
본 실시예에서는, 실시예 43에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 Si0x막을 다음의 수법에 의해 레지스트패턴을 마스크로 하여 당해 소재를 에칭하였다.In this example, the Si0 x film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 43 was etched using the resist pattern as a mask by the following method.
즉, SiOx막의 에칭은, C4F8(30∼70SCCM) + CHF3(10∼30SCCM)의 가스계를 사용하고, 2Pa 정도의 압력하에서 100∼1000W 정도의 파워를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭법에 의해 에칭하도록 하여 원하는 패턴을 에칭하였다.That is, the etching of the SiO x film is performed by using a gas system of C 4 F 8 (30 to 70 SCCM) + CHF 3 (10 to 30 SCCM) and applying a power of about 100 to 1000 W at a pressure of about 2 Pa to increase ionicity. The desired pattern was etched by etching by the active etching method.
[실시예 52]Example 52
본 실시예에서는, 실시예 43에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SiOx막을 다음의 수법에 의해 레지스트패턴을 마스크로 하여 당해 소재를 에칭하였다.In this example, the material was etched using a SiO x film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 43 as a resist pattern as a mask by the following method.
즉, SiOx막의 에칭은, S2F2(5∼30SCCM)의 가스제를 사용하고, 2Pa 정도의 압력하에서 100∼100OW 정도의 파워를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭법에 의해 에칭하도록 하여 원하는 패턴을 에칭하였다.In other words, the etching of the SiO x film is performed by using a reactive gas etching method of S 2 F 2 (5 to 30 SCCM), applying a power of about 100 to 100 OW under a pressure of about 2 Pa, and increasing the ionicity. The desired pattern was etched.
[실시예 53]Example 53
이 실시예는 본 발명을 KrF 엑시머리소그라피를 이용하여 W-Si 막상에 안정된 패턴을 형성하기 위해 반사방지막으로서 SixOyNz, SixNy막을 사용한 예이다.This embodiment is an example in which the Si x O y N z and Si x N y films are used as the antireflection film to form a stable pattern on the W-Si film by using KrF excimography.
본 실시예의 레지스트패턴형성방법은 제47도에 나타낸 바와 같이 고융점 금속실리사이드인 W-Si소재상에 SixOyNz, SixNy에 의해 반사방지막 ARL을 형성하고, 이 반사방지막 ARL상에 포토레지스트 PR를 형성하여, 레지스트패턴을 형성하는 구성으로 한 것이다.In the resist pattern forming method of this embodiment, as shown in FIG. 47, an antireflection film ARL is formed on a W-Si material, which is a high melting point metal silicide, by Si x O y N z and Si x N y . The photoresist PR is formed on the substrate to form a resist pattern.
본 실시예에서는, 특히 Si 반도체기판 등의 기판(1)상에 W-Si에 의해 게이트로 될 재료층을 형성하고, 이것을 포토레지스트 PR를 사용한 포토리소그라피공정 및 에칭공정으로 패터닝하여 게이트구조를 얻는 경우에, 반사방지막 ARL으로서 SixOyNz, SixNy를 사용하여, 본 발명에 적용한 것이다.In this embodiment, in particular, a material layer to be gated by W-Si is formed on a substrate 1 such as a Si semiconductor substrate, and patterned by a photolithography process and an etching process using photoresist PR to obtain a gate structure. In this case, Si x O y N z and Si x N y are used as the antireflection film ARL.
먼저, W-Si상에 사용하는 반사방지막으로서 SixOyNz, SixNy를 선정한 수순 및 그 SixOyNz, SixNy를 만족시켜야 할 조건의 결정수법에 대하여 설명한다. 다음의 (1)∼(6)의 수순을 행하였다.First, the procedure for selecting Si x O y N z and Si x N y as an anti-reflection film used on the W-Si, and a method of determining the conditions for satisfying the Si x O y N z and Si x N y will be described. do. The following procedures (1) to (6) were performed.
(1) 반사방지막이 없는 상태에서 W-S상에 XP8843 레지스트(시프레이마이크로일렉트로닉스(주))를 도포하고, 파장 248nm의 KrF 엑시머레이저광에 의해 노광, 현상하였다. 이 때의 정재파효과를 제7도에 나타낸다. 제7도에서 정재파효과는 약 ±20%이다.(1) XP8843 resist (Spray Microelectronics Co., Ltd.) was apply | coated on W-S in the state without an anti-reflective film, and it exposed and developed by KrF excimer laser light of wavelength 248nm. The standing wave effect at this time is shown in FIG. In Fig. 7, the standing wave effect is about ± 20%.
(2) 제7도에 있어서, 정재파효과의 극대치는, 예를 들면 레지스트막두께가 985nm일 때에 있다. 레지스트막두께 985nm에 착안하고, 또한 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때, 반사방지막의 광학상수 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막내의 흡수광량의 등고선이 제8도이다.(2) In FIG. 7, the maximum value of the standing wave effect is, for example, when the resist film thickness is 985 nm. Focusing on the resist film thickness of 985 nm and setting the film thickness of the antireflection film to 30 nm, the contour of the amount of absorbed light in the resist film with respect to the change of the optical constants n arl and k arl of the antireflection film is shown in FIG. 8.
(3) 레지스트막두께 1000nm, 1017.5nm, 1035nm 각각에 대하여 상기 (2)를 반복하여 행한 결과를 나타낸 것이 각각 제9도, 제10도, 제11도이다.(3) The results of the above (2) being repeated for the resist film thicknesses of 1000 nm, 1017.5 nm, and 1035 nm are shown in FIGS. 9, 10, and 11, respectively.
(4) 제8도∼제11도의 공통영역을 구한 결과,(4) As a result of obtaining the common area shown in FIGS.
narl= 4.9, karl= 0.1n arl = 4.9, k arl = 0.1
또는, narl= 2.15, karl= 0.67을 얻었다.Alternatively, n arl = 2.15 and k arl = 0.67 were obtained.
즉, 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때의 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 조건은, narl= 4.9, karl= 0.1 또는, narl= 2.15, karl= 0.67이다.That is, the conditions to be satisfied of the optimum anti-reflection film when the film thickness of the anti-reflection film is 30 nm are n arl = 4.9, k arl = 0.1 or n arl = 2.15, k arl = 0.67.
본 조건을 이용하여 정재파효과를 구하면, 제12도, 제13도에 나타낸 결과를 얻었다. 제12도, 제13도에 있어서, 정재파효과는 매우 작고, 어느 경우에 있어서도 약 1%이하였다. 반사방지막 없는 경우와 비교하여, 1/20 정도로 정재파효과는 저감되었다.When the standing wave effect was obtained using these conditions, the results shown in Figs. 12 and 13 were obtained. In FIG. 12 and FIG. 13, the standing wave effect was very small and in all cases was about 1% or less. Compared with the case without the antireflection film, the standing wave effect was reduced to about 1/20.
(5) 상기 (2)∼(4)의 조작은 반사방지막의 막두께를 30nm로 한 경우이지만, 다른 상이한 반사방지막의 막두께(ARL 막두께)에 대하여 도(2)∼(4)를 반복하여 행하면, 반사방지막의 막두께에 대응한 반사방지막의 최적조건이 구해진다. 구한 결과를 제14도, 제15도에 나타낸다.(5) The above operations (2) to (4) are performed when the thickness of the antireflection film is set to 30 nm, but the figures (2) to (4) are repeated with respect to the film thickness (ARL film thickness) of other different antireflection films. In this case, the optimum conditions of the antireflection film corresponding to the film thickness of the antireflection film are obtained. The obtained result is shown in FIG. 14 and FIG.
(6) 상기 (5)에서 구한 반사방지막의 만족시켜야 할 조건을 만족하는 막종이 존재하는가 여부를 분광타원편광계(SOPRA사)를 사용하여 조사하였다.(6) The presence or absence of a film species satisfying the conditions to be satisfied of the antireflection film obtained in the above (5) was investigated using a spectroscopic ellipsometer (SOPRA).
이 결과, SixOyNz, SixNy막을 CVD법을 이용하여 성막할 때의 성막조건에 대응하여, 광학상수가 제48도에 나타낸 변화를 나타내는 것을 발견하였다. 제48도중 ○으로 나타낸 영역은 제14도, 제15도의 조건을 만족시킨다. 즉, SixOyNz, SixNy막 25nm 두께로 W-Si상의 반사방지막으로 한 경우 및 반사방지막을 사용하지 않은 경우의 정재파효과를 제49도에 나타낸다. SixOyNz, SixNy막 25nm로 한 경우 정재파효과는 ±1.8%정도이며, 반사방지막을 사용하지 않은 경우와 비교하여, 정재파효과는 1/12 정도로 저감되었다.As a result, it was found that the optical constant showed the change shown in FIG. 48 in accordance with the film forming conditions when the Si x O y N z and Si x N y films were formed by the CVD method. The region indicated by o in FIG. 48 satisfies the conditions of FIG. 14 and FIG. That is, FIG. 49 shows the standing wave effect in the case where the Si x O y N z and Si x N y films 25 nm in thickness are used as anti-reflection films on W-Si and when anti-reflection films are not used. In the case where the Si x O y N z and Si x N y films were 25 nm, the standing wave effect was about ± 1.8%, and the standing wave effect was reduced to about 1/12 compared with the case where no antireflection film was used.
[실시예 54]Example 54
본 실시예에서는, 실시예 53에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±O.2인 SixOyNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제47도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, a Si x O y N z film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 53 is formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG. It was.
즉, 본 실시예에서는, 평행형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O 혼합가스를 사용하여 성막하였다.In other words, in the present embodiment, a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 or SiH 4 is used by using microwave (2.45 GHz) using a parallel plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method. + N 2 O was deposited by using a mixed gas.
[실시예 55]Example 55
본 실시예에서는, 실시예 53에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SixOyNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제47도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, a Si x O y N z film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 53 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법, 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O 혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용하여 성막하였다.In other words, in this embodiment, a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 or SiH is used, using microwave (2.45 GHz), using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, and a bias ECR plasma CVD method. using 4 + N 2 O gas mixture and, as a buffer gas was formed by using Ar.
[실시예 56]Example 56
본 실시예에서는, 실시예 53에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SixOyNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제47도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, a Si x O y N z film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 53 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECRCVD법을 이용하고, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O 혼합가스를 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, film formation is performed using a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 or a mixed gas of SiH 4 + N 2 O using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECRCVD method. It was.
[실시예 57]Example 57
본 실시예에서는, 실시예 53에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SixOyNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제47도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, a Si x O y N z film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 53 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O의 혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 or a mixed gas of SiH 4 + N 2 O is used by using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method. The film was formed using Ar as a buffer gas.
[실시예 58]Example 58
본 실시예에서는, 실시예 53에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SixNy막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제47도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, a Si x N y film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 53 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ NH3혼합가스 또는 SiH2Cl2+ NH3혼합가스를 사용하여 성막하였다.In other words, in this embodiment, microwave (2.45 GHz) is used, using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method or a bias ECR plasma CVD method, and a SiH 4 + NH 3 mixed gas or a SiH 2 Cl 2 + It was formed by using the NH 3 gas mixture.
[실시예 59]Example 59
본 실시예에서는, 실시예 53에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±O.2인 SixNy막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제47도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, a Si x N y film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 53 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2혼합가스 또는 SiH2Cl2+ NH3혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용하여 성막하였다.That is, in the present embodiment, microwaves (2.45 GHz) are used using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method, and a SiH 4 + O 2 mixed gas or SiH 2 Cl 2 + The film was formed by using an NH 3 mixed gas and using Ar as a buffer gas.
[실시예 60]Example 60
본 실시예에서는, 실시예 53에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SixNy막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제47도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, a Si x N y film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 53 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하고, SiH4+ NH3혼합가스 또는 SiH2Cl2+ NH3혼합가스를 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method, using a SiH 4 + NH 3 mixed gas or a SiH 2 Cl 2 + NH 3 mixed gas. .
[실시예 61]Example 61
본 실시예에서는, 실시예 53에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SixNy막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제47도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, a Si x N y film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 53 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하고, SiH4+ O2혼합가스 또는 SiH2Cl2+ NH3혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method is used, and a SiH 4 + O 2 mixed gas or a SiH 2 Cl 2 + NH 3 mixed gas is used, and a buffer is used. It formed into a film using Ar as a gas.
[실시예 62]Example 62
본 실시예에서는, 실시예 53에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SixOyNz, SixNy막을 다음의 수법에 의히 레지스트패턴을 마스크로 하여 당해 소재를 에칭하였다.In this example, the material was etched using a Si x O y N z and Si x N y film having n = 2.4 ± 0.6, k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 53 as a resist pattern as a mask by the following method. .
즉, SixOyNz, SixNy막의 에칭은, CHF3(50∼10OSCCM) + O2(3∼20SCCM)의 가스계를 사용하고, 2Pa 정도의 압력하에서 100∼100OW 정도의 파워를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴을 에칭하였다.That is, the etching of the Si x O y N z and Si x N y films uses a gas system of CHF 3 (50 to 10 OSCCM) + O 2 ( 3 to 20 SCCM), and the power is about 100 to 100 OW under a pressure of about 2 Pa. Was added to etch by the reactive etching method of increasing the ionicity, and the desired pattern was etched.
[실시예 63]Example 63
본 실시예에서는, 실시예 53에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SixOyNz, SixNy막을 다음의 수법에 의해 레지스트패턴을 마스크로 하여 당해 소재를 에칭하였다.In this embodiment, the Si x O y N z and Si x N y films of n = 2.4 ± 0.6, k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 53 were etched using the resist pattern as a mask by the following method. .
즉, SixOyNz, SixNy막의 에칭은, C4F8(30∼70SCCM) + CHF3(10∼30SCCM)의 가스계를 사용하고, 2Pa 정도의 압력하에서 100∼100OW 정도의 파워를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴을 에칭하였다.That is, the etching of the Si x O y N z and Si x N y films is performed using a gas system of C 4 F 8 (30 to 70 SCCM) + CHF 3 (10 to 30 SCCM), and is about 100 to 100 OW under a pressure of about 2 Pa. The desired pattern was etched by applying the reactive power to the etching by the reactive etching method of increasing the ionicity.
[실시예 64]Example 64
본 실시예에서는, 실시예 53에서 나타낸 n = 2.4 ±0.6, k = 0.7 ±0.2인 SixNy막을 다음의 수법에 의해 레지스트패턴을 마스크로 하여 당해 소재를 에칭하였다.In this example, the material was etched using a Si x N y film having n = 2.4 ± 0.6 and k = 0.7 ± 0.2 shown in Example 53 as a resist pattern as a mask by the following method.
즉, SixOyNz, SixNy막의 에칭은, S2F2(5∼30SCCM)의 가스계를 사용하고, 2Pa 정도의 압력하에서 100∼100OW 정도의 파워를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴을 에칭하였다.That is, the etching of the Si x O y N z and Si x N y films is performed using a gas system of S 2 F 2 (5 to 30 SCCM), and the ionicity is increased by applying a power of about 100 to 100 OW under a pressure of about 2 Pa. The desired pattern was etched by etching by the reactive etching method.
[실시예 65]Example 65
이 실시예는 본 발명을 KrF 엑시머리소그라피를 이용하여 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 소재상 및 이 소재상에 SiO2등의 실리콘산화막을 통해 안정된 레지스트패턴을 형성하기 위해 반사방지막으로서 SixOyNz, SixNy막을 사용한 예이다.This embodiment uses the KrF excimer morphography as an anti-reflection film to form a stable resist pattern on Al, Al-Si, Al-Si-Cu materials, and silicon oxide films such as SiO 2 on the materials. It is an example using xO y N z and Si x N y films.
본 실시예의 레지스트패턴형성방법은 제50도에 나타낸 바와 같이 금속배선재료인 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 소재상에 SixOyNz, SixNy에 의해 반사방지막 ARL을 형성하고, 이 반사방지막 ARL상에 포토레지스트 PR를 형성하거나, 또는 이 반사방지막상에 SiO2등의 실리콘산화막을 성막한 후에, 포토레지스트 PR를 형성하여 레지스트패턴을 형성하는 공정으로 한 것이다. 본 실시예는 특히 Si반도체기판 등의 기판상에 Al, Al-Si, Al-Si-Cu에 의해 배선으로 될 재료층을 형성하거나, 또는 이 재료층상에 SiO2등의 실리콘산화막을 형성하고, 이것을 포토레지스트 PR를 사용한 포토리소그라피공정 및 에칭공정을 패터닝하여 배선구조를 얻는 경우에 반사방지막 ARL으로서 SixOyNz, SixNy를 사용하여, 본 발명에 적용한 것이다.In the resist pattern forming method of this embodiment, as shown in FIG. 50, the antireflection film ARL is formed by Si x O y N z and Si x N y on Al, Al-Si, Al-Si-Cu materials, which are metal wiring materials. A photoresist PR is formed on the antireflection film ARL or a silicon oxide film such as SiO 2 is formed on the antireflection film ARL, and then a photoresist PR is formed to form a resist pattern. In this embodiment, in particular, a material layer to be interconnected by Al, Al-Si, Al-Si-Cu is formed on a substrate such as a Si semiconductor substrate, or a silicon oxide film such as SiO 2 is formed on the material layer. In the case of patterning the photolithography step and the etching step using the photoresist PR to obtain a wiring structure, Si x O y N z and Si x N y are applied to the present invention as the antireflection film ARL.
먼저, Al, Al-Si, Al-Si-Cu 소재상에 사용하는 반사방지막으로서 SixOyNz, SixNy를 선정한 수순 및 그 SixOyNz, SixNy의 만족시켜야 할 조건의 결정수법에 대하여 설명한다. 다음의 (1)∼(6)의 수순을 행하였다.Firstly, satisfying of Al, Al-Si, Al-Si-Cu as an anti-reflection coating used on the material procedure selected an Si x O y N z, Si x N y and the Si x O y N z, Si x N y Explain how to determine the conditions to be met. The following procedures (1) to (6) were performed.
(1) 반사방지막이 없는 상태에서 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 기판상에 XP8843 레지스트(시프레이마이크로일렉트로닉스(주))를 도포하고, 파장 248nm의 KrF 엑시머레이저광에 의해 노광, 현상하였다. 이 때의 정재파효과를 제20도에 나타낸다. 제20도에서 정재파효과는 약 ± 29.6%이다.(1) XP8843 resist (Spray Microelectronics Co., Ltd.) was applied onto Al, Al-Si, and Al-Si-Cu substrates in the absence of an antireflection film, and exposed and developed with KrF excimer laser light having a wavelength of 248 nm. . The standing wave effect at this time is shown in FIG. In Fig. 20, the standing wave effect is about ± 29.6%.
(2) 제20도에 있어서, 정재파효과의 극대치는, 예를 들면 레지스트막두께가 982nm일 때에 있다. 레지스트막두께 982nm에 착안하고, 또한 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때, 반사방지막의 광학상수 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막내의 흡수광량의 등고선을 제30도에 나타낸다.(2) In FIG. 20, the maximum value of the standing wave effect is, for example, when the resist film thickness is 982 nm. Focusing on the resist film thickness of 982 nm and setting the film thickness of the antireflection film to 30 nm, the contour of the amount of absorbed light in the resist film with respect to the change of the optical constants n arl and k arl of the antireflection film is shown in FIG. 30.
(3) 레지스트막두께 1000nm, 1018nm, 1035nm 각각에 대하여 상기 (2)를 반복하여 행한 결과를 각각 제31도, 제32도, 제33도에 나타낸다.(3) The results of repeating the above (2) for each of the resist film thicknesses of 1000 nm, 1018 nm, and 1035 nm are shown in FIGS. 31, 32, and 33, respectively.
(4) 제30도∼제33도의 공통영역을 구한 결과, narl= 4.8, karl= 0.45 또는, narl= 2.0, karl= 0.8를 얻었다.(4) As a result of determining the common area shown in FIGS. 30 to 33, n arl = 4.8, k arl = 0.45, or n arl = 2.0 and k arl = 0.8.
즉, 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때의 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 조건은, narl= 4.8, karl= 0.45 또는, narl= 2.0, karl= 0.8이다.That is, the conditions to satisfy the optimum antireflection film when the film thickness of the antireflection film is 30 nm are n arl = 4.8, k arl = 0.45 or n arl = 2.0 and k arl = 0.8.
본 조건을 이용하여 정재파효과를 구하면, 제34도, 제35도에 나타낸 결과를 얻었다. 제34도, 제35도에 있어서, 정재파효과는 매우 작고, 어느 경우에 있어서도 레인지 약 1%이하였다. 반사방지막 없는 경우와 비교하여, 1/60 정도로 정재파효과는 저감되었다.When the standing wave effects were obtained using these conditions, the results shown in FIGS. 34 and 35 were obtained. 34 and 35, the standing wave effect was very small, and in either case, the range was about 1% or less. Compared to the case without the antireflection film, the standing wave effect was reduced to about 1 / 60th.
(5) 상기 (2)∼(4)의 조작은 반사방지막의 막두께를 30nm로 한 경우이지만, 다른 상이한 반사방지막의 막두께(ARL 막두께)에 대하여 도(2)∼(4)를 반복하여 행하면, 반사방지막의 막두께에 대응한 반사방지막의 최적조건이 구해진다. 구한 결과를 제14도, 제36도에 나타낸다.(5) The above operations (2) to (4) are performed when the thickness of the antireflection film is set to 30 nm, but the figures (2) to (4) are repeated with respect to the film thickness (ARL film thickness) of other different antireflection films. In this case, the optimum conditions of the antireflection film corresponding to the film thickness of the antireflection film are obtained. The obtained result is shown in FIG. 14 and FIG.
(6) 상기 (5)에서 구한 반사방지막의 만족시켜야 할 조건을 만족하는 막종이 존재하는가 여부를 분광타원편광계(SOPRA사)를 사용하여 조사하였다. 이 결과, SixOyNz, SixNy막을 CVD법을 이용하여 성막할 때의 성막조건에 대응하여 광학상수가 제51도에 나타낸 변화를 나타낸다는 것을 발견하였다. 제51도중 ○으로 나타낸 영역은 제14도, 제36도의 조건을 만족시킨다 즉, SixOyNz, SixNy막을 25nm 두께로 Al, Al-Si, Al-Si-Cu 소재상의 반사방지막으로 한 경우 및 반사방지막을 사용하지 않은 경우의 정재파효과를 제52도에 나타낸다. SixOyNz, SixNy막 25nm로 한 경우 정재파효과는 ±0.5% 정도이며, 반사방지막을 사용하지 않은 경우와 비교하여, 정재파효과는 1/60 정도로 저감되었다.(6) The presence or absence of a film species satisfying the conditions to be satisfied of the antireflection film obtained in the above (5) was investigated using a spectroscopic ellipsometer (SOPRA). As a result, it was found that the optical constant showed the change shown in FIG. 51 in accordance with the film forming conditions when the Si x O y N z and Si x N y films were formed by the CVD method. The region indicated by ○ in Fig. 51 satisfies the conditions in Figs. 14 and 36. That is, the Si x O y N z and Si x N y films are 25 nm thick and are reflected on Al, Al-Si and Al-Si-Cu materials. 52 shows the standing wave effect when the protective film is used and when the anti-reflective film is not used. In the case where the Si x O y N z and Si x N y films were 25 nm, the standing wave effect was about ± 0.5%, and the standing wave effect was reduced to about 1/60 compared with the case where no antireflection film was used.
[실시예 66]Example 66
본 실시예에서는, 실시예 65에서 나타낸 반사방지막과 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학특성과의 관계를 나타낸 도면(제14도, 제36도)에 있어서의 곡선상의 값 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3, k에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3의 범위내에 있는 SixOyNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제50도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the curved value or n in the figure (FIGS. 14 and 36) showing the relationship between the antireflection film shown in Example 65 and the optical characteristics to be satisfied of the optimum antireflection film is shown in FIG. Regarding the values ± 0.3 and k, a Si x O y N z film in the range of the curve value ± 0.3 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O 혼합가스를 사용하여 성막하였다.That is, in the present embodiment, a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 or SiH is used, using microwave (2.45 GHz) using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method or a bias ECR plasma CVD method. 4 + N 2 O was deposited by using a mixed gas.
[실시예 67]Example 67
본 실시예에서는, 실시예 65에서 나타낸 반사방지막과 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학특성과의 관계를 나타낸 도면(제14도, 제36도)에 있어서의 곡선상의 값, 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±O.3, k에 권하여는 곡선상의 값 ±0.3의 범위내에 있는 SixOyNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제50도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the curved values in the figures (FIGS. 14 and 36) showing the relationship between the antireflection film shown in Example 65 and the optical characteristics to be satisfied of the optimum antireflection film, or n, are curved. Recommend the phase values ± 0.3 and k, the Si x O y N z film in the range of the curve value ± 0.3 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법, 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ NO2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O 혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용하여 성막하였다.In other words, in this embodiment, a mixed gas of SiH 4 + NO 2 + N 2 or SiH is used, using microwave (2.45 GHz), using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, and a bias ECR plasma CVD method. using 4 + N 2 O gas mixture and, as a buffer gas was formed by using Ar.
[실시예 68]Example 68
본 실시예에서는, 실시예 65에서 나타낸 반사방지막두께와 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학특성과의 관계를 나타낸 도면(제14도, 제136도)에 있어서의 곡선상의 값, 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3, k에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3의 범위내에 있는 Six0yNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제50도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the curved values in the figures (FIGS. 14 and 136) showing the relationship between the antireflection film thickness shown in Example 65 and the optical characteristics to be satisfied of the optimum antireflection film, or n, Regarding the curve value ± 0.3 and k, a Si x 0 y N z film in the range of the curve value ± 0.3 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECRCVD법 또는 바이어스 ECRCVD법을 이용하고, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O 혼합가스를 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed by using a parallel plate plasma CVD method, an ECRCVD method or a bias ECRCVD method using a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 or a SiH 4 + N 2 O mixed gas.
[실시예 69]Example 69
본 실시예에서는, 실시예 65에서 나타낸 반사방지막두께와 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학특성과의 관계를 나타낸 도면(제14도, 제36도)에 있어서의 곡선상의 값, 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3, k에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3의 범위내에 있는 SixOyNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제50도에 나타난 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In the present embodiment, the curve values in the figures (FIGS. 14 and 36) showing the relationship between the antireflection film thickness shown in Example 65 and the optical characteristics to be satisfied of the optimum antireflection film, or n, Regarding the curve value ± 0.3 and k, a Si x O y N z film in the range of the curve value ± 0.3 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하고, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O 혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용하여 성막하였다.That is, in the present embodiment, a parallel gas plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method is used, and a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 or a SiH 4 + N 2 O mixed gas is used. The film was formed using Ar as the buffer gas.
[실시예 70]Example 70
본 실시예에서는, 실시예 65에서 나타낸 반사방지막두께와 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학특성과의 관계를 나타낸 도면(제14도, 제36도)에 있어서의 곡선상의 값, 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3, k에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3의 범위내에 있는 Six0yNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제5O도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In the present embodiment, the curve values in the figures (FIGS. 14 and 36) showing the relationship between the antireflection film thickness shown in Example 65 and the optical characteristics to be satisfied of the optimum antireflection film, or n, Regarding the curve value ± 0.3 and k, a Si x 0 y N z film in the range of the curve value ± 0.3 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD 법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ NH3혼합가스 또는 SiH2Cl2+ NH3혼합가스를 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, microwaves (2.45 GHz) are used, using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method, and a SiH 4 + NH 3 mixed gas or SiH 2 Cl 2 + It was formed by using the NH 3 gas mixture.
[실시예 71]Example 71
본 실시예에서는, 실시예 65에서 나타낸 반사방지막두께와 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학특성과의 관계를 나타낸 도면(제14도, 제36도)에 있어서의 곡선상의 값, 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3, k에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3의 범위내에 있는 Six0yNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제50도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In the present embodiment, the curve values in the figures (FIGS. 14 and 36) showing the relationship between the antireflection film thickness shown in Example 65 and the optical characteristics to be satisfied of the optimum antireflection film, or n, Regarding the curve value ± 0.3 and k, a Si x 0 y N z film in the range of the curve value ± 0.3 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2혼합가스 또는 SiH2HCl2+ NH3혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용하여 성막마였다.In other words, in the present embodiment, microwave (2.45 GHz) is used using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method or a bias ECR plasma CVD method, and a SiH 4 + O 2 mixed gas or a SiH 2 HCl 2 + The film was formed using NH 3 mixed gas and Ar as the buffer gas.
[실시예 72]Example 72
본 실시예에서는, 실시예 65에서 나타낸 반사방지막두께와 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학특성과의 관계를 나타낸 도면(제14도, 제36도)에 있어서의 곡선상의 값, 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3, k에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3의 범위내에 있는 SixNy막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제50도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In the present embodiment, the curve values in the figures (FIGS. 14 and 36) showing the relationship between the antireflection film thickness shown in Example 65 and the optical characteristics to be satisfied of the optimum antireflection film, or n, Regarding the curve value ± 0.3 and k, a Si x N y film in the range of the curve value ± 0.3 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하고, SiH4+ NH3혼합가스 또는 SiH2Cl2+ NH3혼합가스를 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method, using a SiH 4 + NH 3 mixed gas or a SiH 2 Cl 2 + NH 3 mixed gas. .
[실시예 73]Example 73
본 실시예에서는, 실시예 65에서 나타낸 반사방지막두께와 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학특성과의 관계를 나타낸 도면(제14도, 제36도)에 있어서의 곡선상의 값, 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3, k에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3의 범위내에 있는 SixNy막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제50도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In the present embodiment, the curve values in the figures (FIGS. 14 and 36) showing the relationship between the antireflection film thickness shown in Example 65 and the optical characteristics to be satisfied of the optimum antireflection film, or n, Regarding the curve value ± 0.3 and k, a Si x N y film in the range of the curve value ± 0.3 was formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하고, SiH4+ O2혼합가스 또는 SiH2Cl2+ NH3혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용아여 성막하었다.That is, in this embodiment, a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method is used, and a SiH 4 + O 2 mixed gas or a SiH 2 Cl 2 + NH 3 mixed gas is used, and a buffer is used. It formed into a film using Ar as a gas.
[실시예 74]Example 74
본 실시예에서는, 실시예 65에서 나타낸 반사방지막두께와 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학특성과의 관계를 나타낸 도면(제14도, 제36도)에 있어서의 곡선상의 값, 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3, k에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3의 범위내에 있는 SixOyNz, SixNy막을 다음의 수법에 의해 레지스트패턴을 마스크로 하여 당해 소재를 에칭하였다.In the present embodiment, the curve values in the figures (FIGS. 14 and 36) showing the relationship between the antireflection film thickness shown in Example 65 and the optical characteristics to be satisfied of the optimum antireflection film, or n, Regarding the values of the curves ± 0.3 and k, the material was etched using the Si x O y N z and Si x N y films within the range of the curve values ± 0.3 and Si x Ny as a mask using a resist pattern as follows.
즉, SixOyNz, SixNy막의 에칭은, CHF3(50∼100SCCM) + O2(3∼20SCCM)의 가스계를 사용하고, 2Pa 정도의 압력하에서 100∼100OW 정도의 따위를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴을 에칭하였다.In other words, the etching of the Si x O y N z and Si x N y films is performed using a gas system of CHF 3 (50-100 SCCM) + O 2 (3-20 SCCM), and about 100 to 100 OW under a pressure of about 2 Pa. Was added to etch by the reactive etching method of increasing the ionicity, and the desired pattern was etched.
[실시예 75]Example 75
본 실시예에서는, 실시예 65에 나타낸 반사방지막두께와 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학특성과의 관계를 나타낸 도면(제14도, 제36도)에 있어서의 곡선상의 값, 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3, k에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3의 범위내에 있는 SixOyNz, SixNy막을 다음의 수법에 의해 레지스트패턴을 마스크로 하여, 당해 소재를 에칭하였다.In the present embodiment, the curved values in the figures (FIGS. 14 and 36) showing the relationship between the antireflection film thickness shown in Example 65 and the optical characteristics to be satisfied of the optimum antireflection film, or n, Regarding the curve values ± 0.3 and k, the material was etched using the Si x O y N z and Si x N y films within the range of the curve value ± 0.3 and Si x N y as a mask by the following method.
즉, SixOyNz, SixNy막의 에칭은, C4F8(30∼70SCCM) + CHF3(10∼30SCCM)의 가스계를 사용하고, 2Pa 정도의 압력하에서 100∼100OW 정도의 파워를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴을 에칭하였다.That is, the etching of the Si x O y N z and Si x N y films is performed using a gas system of C 4 F 8 (30 to 70 SCCM) + CHF 3 (10 to 30 SCCM), and is about 100 to 100 OW under a pressure of about 2 Pa. The desired pattern was etched by applying reactive power to etch by reactive etching with increased ionicity.
[실시예 76]Example 76
본 실시예에서는, 제65도에 나타낸 반사방지막두께와 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학특성과의 관계를 나타낸 도면(제14도, 제36도)에 있어서의 곡선상의 값, 또는 n에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3, k에 관하여는 곡선상의 값 ±0.3의 범위내에 있는 SixOyNz, SixNy막을 다음의 수법에 의해 레지스트패턴을 마스크로 하여, 당해 소재를 에칭하였다.In the present embodiment, the curve values in the figures (FIGS. 14 and 36) showing the relationship between the antireflection film thickness shown in FIG. 65 and the optical characteristics to be satisfied of the optimum antireflection film, or n, Regarding the curve values ± 0.3 and k, the material was etched using the Si x O y N z and Si x N y films within the range of the curve value ± 0.3 and Si x N y as a mask by the following method.
즉, SixOyNz, SixNy막의 에칭은, S2F2(5∼30SCCM)의 가스계를 사용하고, 2Pa 정도의 압력하에서 100∼100OW 정도의 파워를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴을 에칭하였다.That is, the etching of the Si x O y N z and Si x N y films is performed using a gas system of S 2 F 2 (5 to 30 SCCM), and the ionicity is increased by applying a power of about 100 to 100 OW under a pressure of about 2 Pa. The desired pattern was etched by etching by the reactive etching method.
[실시예 77]Example 77
본 실시예는 KrF 엑시머레이저를 이용하여, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아몰퍼스실리콘, 도프드폴리실리콘 등의 실리콘제 기판상 및 이 소재상에 SiO2등의 실리콘산화막을 통해 안정된 레지스트패턴을 형성하는 경우, 본 발명에 의해 반사방지막으로서 n = 1.8∼2.6, k = 0.1∼0.8인 유기 또는 무기막, 특히 SixOyNz, SixNy막을 20∼150nm의 막두께로 사용하는 것이 바람직하다는 것을 발견하여 구성하였다.In this embodiment, a KrF excimer laser is used to form a stable resist pattern on a silicon substrate such as monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, doped polysilicon, and the like on a silicon oxide film such as SiO 2 . According to the present invention, it is preferable to use an organic or inorganic film of n = 1.8 to 2.6, k = 0.1 to 0.8, in particular a Si x O y Nz, Si x N y film, having a film thickness of 20 to 150 nm as an antireflection film. Found and constructed.
SixOyNz, SixNy막을 반사방지막으로서 사용하는 경우, 각종 CVD법에 의해 성막할 수 있다. 또, 이 SixOyNz, SixNy는 CHF3, C4F8, CHF3, S2F2계 가스를 에천트로 하고, 이온성을 높인 RIE에 의해 에칭할 수 있다.When Si x O y N z and Si x N y films are used as antireflection films, they can be formed by various CVD methods. In addition, this Si x O y N z and Si x N y can be etched by RIE with high ionicity using CHF 3 , C 4 F 8 , CHF 3 , and S 2 F 2 -based gas as an etchant.
즉, 이 실시예는 본 발명을 KrF 엑시머리소그라피를 이용하여, 단결정 실리콘 등의 실리콘기판상 및 이 소재상에 SiO2등의 실리콘 산화막을 통해 안정된 레지스트패턴을 형성하기 위해 반사방지막으로서 SixOyNz, SixNy막을 사용한 예이다.In other words, this embodiment uses the KrF excimer morphography and uses Si x O y as an anti-reflection film to form a stable resist pattern on a silicon substrate such as single crystal silicon and a silicon oxide film such as SiO 2 on this material. It is an example using N z and Si x N y films.
본 실시예의 레지스트패턴형성방법은 제53도에 나타낸 바와 같이 단결정 실리콘 등의 실리콘계 기판상에 SixOyNz, SixNy에 의해 반사 방지막 ARL을 형성하고, 이 반사방지막 ARL상에 포토레지스트 PR를 형성하거나, 또는 이 반사방지막상에 SiO2등의 실리콘산화막을 성막한 후에, 포토레지스트 PR를 형성하여 레지스트패턴을 형성하는 구성으로 한 것이다.In the resist pattern forming method of this embodiment, as shown in FIG. 53, an antireflection film ARL is formed on a silicon substrate such as single crystal silicon by Si x O y N z and Si x N y , and the photoresist is formed on the antireflection film ARL. After the resist PR is formed or a silicon oxide film such as SiO 2 is formed on the antireflection film, the photoresist PR is formed to form a resist pattern.
본 실시예는 특히 단결정 실리콘 등의 실리콘계 기판상 또는 이 재료층상에 SiO2등의 실리콘산화막을 형성하고, 이것을 포토레지스트 PR를 사용한 포토리소그라피공정 및 에칭공정으로 패터닝할 때에 반사방지막 ARL으로서 SixOyNz, SixNy를 사용하여, 본 발명에 적용한 것이다.In this embodiment, in particular, a silicon oxide film such as SiO 2 is formed on a silicon substrate such as single crystal silicon or on this material layer, and the Si x O as an antireflection film ARL is formed when the silicon oxide film is patterned by a photolithography process and an etching process using photoresist PR. It applies to this invention using y N z and Si x N y .
먼저, 단결정 실리콘 등의 실리콘계 기판상, 소재상에 사용하는 반사방지막으로서 n = 1.8∼2.6, k = 0.1∼0.8, 막두께 = 20∼150nm인 무기 또는 유기막, 특히 SixOyNz, SixNy막을 선정한 수순 및 그 만족시켜야 할 조건의 결정수법에 대하여 설명한다. 다음의 (1)∼(6)의 수순을 행하였다.Firstly, an inorganic or organic film having n = 1.8 to 2.6, k = 0.1 to 0.8 and a film thickness of 20 to 150 nm as an antireflection film used on a silicon substrate such as single crystal silicon or on a material, in particular, Si x O y N z , The procedure for selecting the Si x N y film and the method of determining the conditions to be satisfied will be described. The following procedures (1) to (6) were performed.
(1) 반사방지막이 없는 상태에서 Si계 기판상에 XP8843 레지스트(시프레이마이크로일렉트로닉스(주))를 도포하고, 파장 248nm의 KrF 엑시머레이저광을 광원으로 하는 노광기로 노광, 현상하였다. 이때의 정재파효과를 제41도에 나타낸다. 제41도에서 정재파효과는 약 ±20%이다.(1) An XP8843 resist (Spray Microelectronics Co., Ltd.) was applied onto a Si substrate in the absence of an antireflection film, and exposed and developed with an exposure apparatus using KrF excimer laser light having a wavelength of 248 nm as a light source. The standing wave effect at this time is shown in FIG. In Fig. 41, the standing wave effect is about ± 20%.
(2) 제2도에 있어서, 정재파효과의 극대치는, 예를 들면 레지스트막두께가 985nm일 때에 있다. 레지스트막두께 985nm에 착안하고, 또한 반사방지막의 막두께를 30nm로 했을 때, 반사방지막의 광학상수 narl, karl의 변화에 대한 레지스트막내의 흡수광량의 변화를 구한다.(2) In FIG. 2, the maximum value of the standing wave effect is, for example, when the resist film thickness is 985 nm. Focusing on the resist film thickness of 985 nm and setting the film thickness of the antireflection film to 30 nm, the change in the amount of absorbed light in the resist film with respect to the change of the optical constants n arl and k arl of the antireflection film is determined.
(3) 다른 복수의 레지스트막두께를 취하여, 그 각각에 대하여 상기 (2)를 반복하여 행하였다.(3) A plurality of different resist film thicknesses were taken, and (2) was repeated for each of them.
(4) 그 결과를 도시하고, 이들의 공통영역을 구한다. 이와 같은 조작을 각종 반사방지막에 대하여 구하고, 이로써 어떤 막두께에 대한 광학상수의 최적치(n치, k치)를 구한다. 예를 들면, 반사방지막의 막두께를 32nm로 했을 때의 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학조건은, narl= 2.0, karl= 0.55이다.(4) The results are shown and their common areas are obtained. Such an operation is obtained for various antireflection films, thereby obtaining an optimum value (n value, k value) of an optical constant for a certain film thickness. For example, the optical conditions to be satisfied of the optimum antireflection film when the film thickness of the antireflection film is 32 nm are n arl = 2.0 and k arl = 0.55.
또, 반사방지막의 막두께를 1OOnm로 했을 때의 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학조건은, narl= 1.9, karl= 0.35이다.The optical conditions to be satisfied of the optimum antireflection film when the film thickness of the antireflection film is 100 nm are n arl = 1.9 and k arl = 0.35.
상기 2조건을 이용하여 정재파효과를 구하면, 제54도, 제55도에 나타낸 결과를 얻었다. 제54도, 제55도에 있어서, 최적치로 나타낸 정재파효과는 매우 작고, 어느 경우에 있어서도 레인지 약 1% 이하였다. 반사방지막 없는 경우와 비교하여, 1/20정도 이하로 정재파효과는 저감되었다.When the standing wave effects were obtained using the above two conditions, the results shown in Figs. 54 and 55 were obtained. 54 and 55, the standing wave effect shown by the optimum value was very small, and in either case, the range was about 1% or less. Compared with the case without the antireflection film, the standing wave effect was reduced to about 1/20 or less.
(5) 상기 (2)∼(4)의 조작은 반사방지막의 막두께를 32nm 및 100nm로 한 경우이지만, 다른 상이한 반사방지막의 막두께(ARL 막두께)에 대하여도 (2)∼(4)를 반복하여 행하면, 반사방지막의 막두께에 대응한 반사방지막의 최적조건이 구해진다.(5) The above operations (2) to (4) are performed when the thickness of the antireflective film is set to 32 nm and 100 nm, but the film thickness (ARL film thickness) of other different antireflective films is also (2) to (4). When repeated, the optimum condition of the antireflection film corresponding to the film thickness of the antireflection film is obtained.
(6) 상기 (5)에서 구한 반사방지막의 만족시켜야 할 조건은 만족하는 막종이 존재하는가 여부를 분광타원편광계(SOPRA사)를 사용하여 조사하였다. 이 결과, SixOyNz, SixNy막을 CVD법을 이용하여 성막할 때의 성막조건에 대응하여 광학상수가 제56도에 나타낸 변화를 나타내는 것을 발견하였다. 제56도중 ○으로 나타낸 영역은 전술한 (4)의 조건을 만족시킨다. 제56도중 ○으로 나타낸 조건으로 정재파효과를 구한 결과를 제54도, 제55도에 나타낸다. 어느 경우에 있어서도 SixOyNz, SixNy막을 반사방지막으로서 사용함으로써, 정재파효과는 ±1.0% 정도 이하이며, 반사방지막을 사용하지 않은 경우와 비교하여, 정재파효과는 1/20 정도로 저감되었다.(6) The conditions to be satisfied of the antireflection film obtained in the above (5) were examined by using a spectroscopic ellipsometer (SOPRA Co., Ltd.). As a result, it was found that the optical constant showed the change shown in FIG. 56 corresponding to the film formation conditions when the Si x O y N z and Si x N y films were formed by the CVD method. A region indicated by ○ in Fig. 56 satisfies the condition (4) described above. 54 and 55 show the results of determining the standing wave effect under the condition indicated by ○ in FIG. In either case, by using the Si x O y N z and Si x N y films as antireflection films, the standing wave effect is about ± 1.0% or less, and the standing wave effect is about 1/20 as compared with the case where no antireflection film is used. Reduced.
[실시예 78]Example 78
본 실시예는 실시예 77에서 나타낸 수법을 이용하여 특히 다결정 실리콘, 아몰퍼스실리콘, 도프드폴리실리콘 등의 실리콘계 기판상 또는 이 재료층상에 SiO2등의 실리콘산화막에 포토레지스트 PR를 사용한 포토리소그라피공정 및 에칭공정으로 패터닝하는 경우에 반사방지막 ARL으로서 SixOyNz, SixNy을 사용한 구성으로 한 것이다.This example uses the method shown in Example 77, in particular, a photolithography process using photoresist PR on a silicon oxide film such as SiO 2 on a silicon-based substrate such as polycrystalline silicon, amorphous silicon, doped polysilicon or the like or a material layer thereof. ARL as an anti-reflection film in the case of patterning by an etching process to a configuration using the Si x O y N z, Si x N y.
먼저, 실시예 77과 동일 수법을 이용하여 다결정 실리콘, 아몰퍼스실리콘, 도프드폴리실리콘 등의 실리콘계 기판상에 사용하는 반사방지막으로서 n = 1.8∼2.6, k = 0.1∼0.8, 막두께 20∼150nm인 무기 또는 유기막, 특히 SixOyNz, SixNy막을 선정한 수순 및 그 만족시켜야 할 조건의 결정수법에 대하여 설명한다.First, as an antireflection film used on silicon-based substrates such as polycrystalline silicon, amorphous silicon, doped polysilicon, etc. using the same method as in Example 77, n = 1.8 to 2.6, k = 0.1 to 0.8, and a film thickness of 20 to 150 nm. The procedure for selecting an inorganic or organic film, in particular, a Si x O y N z , Si x N y film and the conditions to be satisfied will be described.
(1) 실시예 77과 동일한 수법을 이용하여, 예를 들면 반사방지막의 막두께를 33nm로 했을 때의 최적 반사방지막의 만족시켜야 할 광학조건은 narl= 2.01, karl= 0.62이다. 본 조건을 이용하여 정재파효과를 구하면, 제57도에 나타낸 결과를 얻었다. 제57도에 있어서, 정재파효과는 매우 작고, 어느 경우에 있어서도 ±1% 정도 이하였다. 반사방지막 없는 경우와 비교하여, 1/20 정도로 정재파효과는 저감되었다.(1) Using the same technique as in Example 77, for example, the optical conditions to be satisfied of the optimum antireflection film when the film thickness of the antireflection film is 33 nm are n arl = 2.01 and k arl = 0.62. When the standing wave effect was obtained using these conditions, the result shown in FIG. 57 was obtained. In Fig. 57, the standing wave effect was very small and in any case was about ± 1% or less. Compared with the case without the antireflection film, the standing wave effect was reduced to about 1/20.
(2) 상기의 조작은 반사방지막의 막두께를 33nm로 한 경우이지만, 다른 상이한 반사방지막의 막두께(ARL 막두께)에 대하여도 상기한 것을 반복하여 행하면, 반사방지막의 막두께에 대응한 반사방지막의 최적조건이 구해진다.(2) The above operation is a case where the thickness of the antireflection film is set to 33 nm. However, if the above-described steps are repeated with respect to the film thickness (ARL film thickness) of the other antireflection film, the reflection corresponding to the film thickness of the antireflection film is repeated. The optimum condition of the prevention film is obtained.
(3) 상기에서 구한 반사방지막의 만족조건은 SixOyNz, SixNy막을 CVD법을 이용하여 성막할 때의 성막조건에 대응한 광학상수변화(제57도)에 있어서의 ○으로 나타낸 영역에 해당한다. 즉, SixOyNz, SixNy막을 33nm 두께로 다결정 실리콘, 아몰퍼스실리콘, 도프드폴리실리콘 등의 실리콘계 기판상의 반사방지막으로 한 경우 및 반사방지막을 사용하지 않은 경우의 정재파효과를 제57도에 나타낸다. SixOyNz, SixNy막 33nm로 한 경우 정재파효과는 ±1.0% 정도 이하이며, 반사방지막을 사용하지 않은 경우와 비교하여, 정재파효과는 1/20 정도 이하로 저감되었다.(3) The conditions for satisfying the antireflection film obtained as described above are as follows. The optical constant change (Fig. 57) corresponding to the film forming conditions when the Si x O y N z and Si x N y films are formed by the CVD method is used. Corresponds to the area indicated by. That is, when the Si x O y N z and Si x N y films are 33 nm thick, the standing wave effect is reduced when the antireflection film is used on a silicon substrate such as polycrystalline silicon, amorphous silicon, doped polysilicon, or the like. It is shown at 57 degrees. In the case where the Si x O y N z and Si x N y films were set to 33 nm, the standing wave effect was about ± 1.0% or less, and the standing wave effect was reduced to about 1/20 or less compared with the case where no antireflection film was used.
[실시예 79]Example 79
본 실시예에서는, 실시예 77, 실시예 78에서 나타낸 SixOyNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제53도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the Si x O y N z films shown in Examples 77 and 78 were formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O 혼합가스를 사용하여 성막하였다.That is, in the present embodiment, a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 or SiH is used, using microwave (2.45 GHz) using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method or a bias ECR plasma CVD method. 4 + N 2 O was deposited by using a mixed gas.
[실시예 80]Example 80
본 실시예에서는, 실시예 77, 실시예 78에서 나타낸 SixOyNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제53도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the Si x O y N z films shown in Examples 77 and 78 were formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법, 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O 혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용하여 성막하였다.In other words, in this embodiment, a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 or SiH is used, using microwave (2.45 GHz), using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, and a bias ECR plasma CVD method. using 4 + N 2 O gas mixture and, as a buffer gas was formed by using Ar.
[실시예 81]Example 81
본 실시예에서는, 실시예 77, 실시예 78에서 나타낸 SixOyNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제53도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the Si x O y N z films shown in Examples 77 and 78 were formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECRCVD법 또는 바이어스 ECRCVD법을 이용하고, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O 혼합가스를 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed by using a parallel plate plasma CVD method, an ECRCVD method or a bias ECRCVD method using a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 or a SiH 4 + N 2 O mixed gas.
[실시예 82]Example 82
본 실시예에서는, 실시예 77, 실시예 78에서 나타낸 SixOyNz막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제53도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this embodiment, the Si x O y N z films shown in Examples 77 and 78 were formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하고, SiH4+ O2+ N2의 혼합가스 또는 SiH4+ N2O 혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용하여 성막하였다.That is, in the present embodiment, a parallel gas plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method is used, and a mixed gas of SiH 4 + O 2 + N 2 or a SiH 4 + N 2 O mixed gas is used. The film was formed using Ar as the buffer gas.
[실시예 83]Example 83
본 실시예에서는, 실시예 77, 실시예 78에서 나타낸 SixNY막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제53도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, the Si x N Y films shown in Examples 77 and 78 were formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ NH3혼합가스 또는 SiH2Cl2+ NH3혼합가스를 사용하여 성막하였다.In other words, in this embodiment, microwave (2.45 GHz) is used, using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method or a bias ECR plasma CVD method, and a SiH 4 + NH 3 mixed gas or a SiH 2 Cl 2 + It was formed by using the NH 3 mixed gas.
[실시예 84]Example 84
본 실시예에서는, 실시예 77, 실시예 78에서 나타낸 SixNY막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제53도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, the Si x N Y films shown in Examples 77 and 78 were formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하여, 마이크로파(2.45GHz)를 사용하고, SiH4+ O2혼합가스 또는 SiH2Cl2+ NH3혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용하여 성막하였다.That is, in the present embodiment, microwaves (2.45 GHz) are used using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method, and a SiH 4 + O 2 mixed gas or SiH 2 Cl 2 + The film was formed by using an NH 3 mixed gas and using Ar as a buffer gas.
[실시예 85]Example 85
본 실시예에서는, 실시예 77, 실시예 78에서 나타낸 SixNY막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제53도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, the Si x N Y films shown in Examples 77 and 78 were formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하고, SiH4+ NH3혼합가스 또는 SiH2Cl2+ NH3혼합가스를 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, the film was formed using a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method, using a SiH 4 + NH 3 mixed gas or a SiH 2 Cl 2 + NH 3 mixed gas. .
[실시예 86]Example 86
본 실시예에서는, 실시예 77, 실시예 78에서 나타낸 SixNY막을 다음의 수법에 의해 성막하여, 제53도에 나타낸 바와 같은 반사방지막을 형성하였다.In this example, the Si x N Y films shown in Examples 77 and 78 were formed by the following method to form an antireflection film as shown in FIG.
즉, 본 실시예에서는, 평행평판형 플라즈마 CVD법, ECR 플라즈마 CVD법 또는 바이어스 ECR 플라즈마 CVD법을 이용하고, SiH4+ O2혼합가스 또는 SiH2Cl2+ NH3혼합가스를 사용하고, 버퍼가스로서 Ar을 사용하여 성막하였다.That is, in this embodiment, a parallel plate plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a bias ECR plasma CVD method is used, and a SiH 4 + O 2 mixed gas or a SiH 2 Cl 2 + NH 3 mixed gas is used, and a buffer is used. It formed into a film using Ar as a gas.
[실시예 87]Example 87
본 실시예에서는, 실시예 77, 실시예 78에서 나타낸 SixOyNz, SixNy막을 다음의 수법에 의해 레지스트패턴을 마스크로 하여 당해 소재를 에칭하였다.In this embodiment, the Si x O y N z and Si x N y films shown in Examples 77 and 78 were etched using the resist pattern as a mask by the following method.
즉, SixOyNz, SixNy막의 에칭은, CHF3(50∼10OSCCM) + O2(3∼ 20SCCM)의 가스계를 사용하고, 2Pa 정도의 압력하에서 100∼100OW 정도의 파워를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴을 에칭하였다.That is, etching of Si x O y N z and Si x N y films is performed using a gas system of CHF 3 (50 to 10 OSCCM) + O 2 (3 to 20 SCCM), and the power is about 100 to 100 OW under a pressure of about 2 Pa. Was added to etch by the reactive etching method of increasing the ionicity, and the desired pattern was etched.
[실시예 88]Example 88
본 실시예에서는, 실시예 77, 실시예 78에서 나타낸 SixOyNz, SixNy막을 다음의 수법에 의해 레지스트패턴을 마스크로 하여 당해 소재를 에칭하였다.In this embodiment, the Si x O y N z and Si x N y films shown in Examples 77 and 78 were etched using the resist pattern as a mask by the following method.
즉, SixOyNz, SixNy막의 에칭은, C4F8(30∼70SCCM) + CHF3(10∼30SCCM)의 가스계를 사용하고, 2Pa 정도의 압력하에서 100∼100OW 정도의 파워를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴을 에칭하였다.That is, the etching of the Si x O y N z and Si x N y films is performed using a gas system of C 4 F 8 (30 to 70 SCCM) + CHF 3 (10 to 30 SCCM), and is about 100 to 100 OW under a pressure of about 2 Pa. The desired pattern was etched by applying the reactive power to the etching by the reactive etching method of increasing the ionicity.
[실시예 89]Example 89
본 실시예에서는, 실시예 77, 실시예 78에서 나타낸 SixOyNz, SixNy막을 다음의 수법에 의해 레지스트패턴을 마스크로 하여 당해 소재를 에칭하였다.In this embodiment, the Si x O y N z and Si x N y films shown in Examples 77 and 78 were etched using the resist pattern as a mask by the following method.
즉, SixOyNz, SixNy막의 에칭은, S2F2(5∼3OSCCM)의 가스계를 사용하고, 2Pa 정도의 압력하에서 100∼100OW 정도의 파워를 가하여 이온성을 높인 리액티브에칭법에 의해 에칭하도록 하여, 원하는 패턴을 에칭하였다.That is, the etching of the Si x O y N z and Si x N y films is performed using a gas system of S 2 F 2 (5 to 3 OSCCM), applying a power of about 100 to 100 OW under a pressure of about 2 Pa to increase ionicity. The desired pattern was etched by etching by the reactive etching method.
[실시예 90]Example 90
본 실시예에서는, SiH4와 N2O 혼합가스를 사용파여 SiOxNy막을 형성한 바, 형성된 막에는 수소가 함유되어 있는 것이 확인되었다.In the present Example, when SiO x N y film was formed by using SiH 4 and N 2 O mixed gas, it was confirmed that the formed film contained hydrogen.
즉, 제58도에는 본 실시예에서의 성막에 있어서의 SiH4/N2O유량비와, 형성된 SiOxNy막의 n, k치와의 관계를 나타내고, 제59도에는 역시 SiH4/N2O유량비와, 형성된 SiOxNy중의 Si, O, N, H의 각 원소의 양(atom%)과의 관계를 나타내는데, 제59도로부터 이해되는 바와 같이 SiH4/N2O 유량비에 의해 변동은 있지만, 형성된 SiOxNy막에는 H가 함유되어 있으며, 실제로는 SiOxNyHz의 원소조성의 막이 형성되어 있는 것을 알 수 있다.That is, Fig. 58 shows the relationship between the SiH 4 / N 2 O flow rate ratio in the film formation in this embodiment, and the n and k values of the formed SiO x N y film, and Fig. 59 also shows SiH 4 / N 2. The relationship between the O flow rate ratio and the amount (atom%) of each element of Si, O, N, and H in the formed SiO x N y is shown, and fluctuates by the SiH 4 / N 2 O flow rate ratio as understood from FIG. However, it is understood that the SiO x N y film formed contains H, and in fact, an SiO x N y H z elemental film is formed.
정성적(定性的)으로는, 제60도에 나타낸 적외흡수스펙트럼도(특히 FTIR도)에 표현되어 있는 바와 같이, 어느 유량비의 경우에 대하여도 Si-O, Si-N 본드에 유래하는 피크의 외에, N-H, Si-H 본드에 유래하는 피크가 존재한다.Qualitatively, as shown in the infrared absorption spectrum diagram (particularly the FTIR diagram) shown in FIG. 60, the peaks derived from the Si-O and Si-N bonds in any flow rate ratio are shown. In addition, peaks derived from NH and Si-H bonds exist.
이와 같은 수소의 존재는 그 정도는 불명하지만, 어느 정도는 반사방지기능에 기여하고 있는 것이 아닌가라고도 생각된다. 수소는 수소함유가스를 원료가스로서 사용하면, 일반적으로는 어떤 형태로 막중에 함유된다고 생각되며, 특히 플라즈마 CVD등의 플라즈마 이용성막수단에 있어서 수소의 함유는 현저하다.The existence of such hydrogen is unknown, but it may be considered to some extent that it contributes to the antireflection function. When hydrogen is used as a source gas, hydrogen is generally considered to be contained in the film in some form, and particularly, the content of hydrogen is remarkable in plasma usable film means such as plasma CVD.
본 실시예에 있어서, 소재재료로서 고융점 금속실리사이드인 WSi, 역시 SiO2부가의 WSi 및 금속재료인 Al-1wt% Si상에 각종 막두께의 반사방지막을 상기 SiH4/N2O 혼합가스제를 사용하여 성막하고, i선 또는 엑시머레이저광에 대하여 최적의 k치, n치를 부여하는 SiH4/N2O 유량비를 제58도로부터 구하고, 그것에 의해 얻어진 SiOxNyHz의 x, y, z치를 조사한 바, 다음의 표 1에 나타낸 바와 같았다.In the present embodiment, as the material the material a refractory metal silicide of WSi, also SiO 2 addition of WSi and the metal material of Al-1wt% Si the various film the SiH 4 / N 2 O gas mixture to an anti-reflection film having a thickness in the The film was formed using and the SiH 4 / N 2 O flow rate ratio giving optimum k value and n value for i-ray or excimer laser light was obtained from Fig. 58, and x, y of SiO x N y H z obtained by and z values were examined, and were as shown in Table 1 below.
[표 1]TABLE 1
제59도의 상기 ①∼④에 각각 대응하는 유량비를 나타내는 곳에 선을 그어 나타냈다.Lines were shown where the flow rate ratios respectively correspond to the above 1 to 4 in FIG.
본 실시예로부터 WSi용의 반사방지막으로서는 파장 150nm∼450nm의 범위에 있어서, SiOxNy; Hz를 사용하는 경우, x는 0.30∼0.80의 범위, y는 0.10∼0.30의 범위에 있는 것이 바람직하며, z는 제로, 즉 수소를 함유하지 않아도 되지만, 수소함유의 경우 z는 0.20∼0.60의 범위에 있는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.As the anti-reflection film for the WSi from this embodiment in a range of wavelength 150nm~450nm, SiO x N y; When H z is used, x is preferably in the range of 0.30 to 0.80, y is in the range of 0.10 to 0.30, and z is zero, i.e. it does not need to contain hydrogen, but in the case of hydrogen, z is 0.20 to 0.60 It can be seen that it is desirable to be in the range.
또, Al-Si용의 반사방지막으로서는 파장 150∼450nm의 범위에 있어서, SiOxNy; Hz를 사용하는 경우, x는 0.30∼0.70의 범위, y는 0.05∼0.30의 범위에 있는 것이 바람직하며, z는 제로, 즉 수소를 함유하지 않아도 되지만, 수소함유의 경우 z는 0.1∼0.5의 범위인 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.Further, in the range of 150~450nm wavelength as the anti-reflection film for the Al-Si, SiO x N y ; When H z is used, x is preferably in the range of 0.30 to 0.70, y is in the range of 0.05 to 0.30, and z is zero, i.e. it does not need to contain hydrogen, but in the case of hydrogen, z is 0.1 to 0.5 It is understood that the range is preferable.
그리고, SiOxNy막의 성막을 위해 사용되는 일반적인 유량비는 제61도에 나타낸 바와 같이 SiH4/N2O가 O.2∼2.0의 범위이다.In addition, the general flow ratio used for the deposition of the SiO x N y film is SiH 4 / N 2 O in the range of 0.2 to 2.0, as shown in FIG.
본 실시예에서 얻어지는 반사방지막을 사용한 경우의 반사방지효과(정재파저감효과)를 시뮬레이트해 보았으나, 제62도(SiO2부가 WSi상) 및 제63도(Al-Si상)이다. 양 도면으로부터 반사방지막 없음의 ARL 없음의 경우에 비해, 반사방지막 있음의 경우인 ARL 있음에서는 정재파효과가 거의 소실(消失)되어 있다는 것을 알 수 있다.Although the antireflection effect (resistance wave reduction effect) in the case of using the antireflection film obtained in the present embodiment was simulated, it is shown in Figs. 62 (WSO phase with SiO 2 added) and 63 (Al-Si phase). From both figures, it can be seen that the standing wave effect is almost lost in the case of ARL, which is the case of the antireflection film, of the anti-reflection film.
실제로 i선 리소그라피에 대하여 WSi상의 0.44㎛ 라인앤드스페이스패턴에 대하여 반사방지효과를 실측한 것이 제64도이다. 이 도면으로부터도 본 실시예에 있어서의 반사방지막의 효과를 이해할 수 있는 것이다.In fact, FIG. 64 shows the anti-reflection effect of the 0.44 mu m line and space pattern on the WSi with respect to the i-line lithography. Also from this figure, the effect of the antireflection film in the present embodiment can be understood.
역시, 시뮬레이트결과를 나타낸 것이 제65도(WSi상, i선, 흡수율) 및 제66도(WSi상, i선, 반사율)이다. 이 도면에 기재된 n, k치의 반사방지막을 30nm두께로 형성하고, 이 도면에 기재된 n, k치의 포토레지스트를 사용하여 실측하였다. 반사, 흡수의 양 경우 모두 우수한 반사방지효과가 얻어졌다.Again, the simulation results are shown in Figs. 65 (WSi phase, i-line, absorbance) and 66 degrees (WSi phase, i-line, reflectance). The n and k values of the antireflection film described in this drawing were formed to a thickness of 30 nm, and measured using the n and k values of the photoresist described in this drawing. In both cases of reflection and absorption, excellent antireflection effect was obtained.
제67도, 제68도는 레지스트두께와 크리티컬디멘전과의 관계를 나타낸 것이다. 어느 것도 WSi상에 있어서 KrF 엑시머레이저광을 사용하여 실험하였다. 제67도는 30㎛ 라인앤드스페이스패턴의 경우이며, 제68도는 0.35㎛ 라인앤드스페이스패턴의 경우이다. 어느 것도 레지스트로서는 화학증폭형의 포지티브레지스트를 사용하였다.67 and 68 show the relationship between the resist thickness and the critical dimension. All were tested using KrF excimer laser light on WSi. FIG. 67 shows a case of a 30 탆 line and space pattern, and FIG. 68 shows a case of a 0.35 탆 line and space pattern. In either case, a chemically amplified positive resist was used as the resist.
[실시예 91]Example 91
전술한 바와 같이, 엑시머레이저광에 있어서의 반사방지막으로서, 예를들면 고융점금속실리사이드상의 경우, n이 2.4전후, k가 0.7전후의 재료가 적합하며, 또 SiOx, SiNx, SiOxNy가 반사방지막으로서 유효하다. 또, 이들 반사방지막 효과가 있는 n와 k를 가진 SiOx, SiNx, SiOxNy를 형성하기 위해 이들 막의 조성비(x, y)를 변화시킴으로서, 막의 n과 k를 변화시킬 수 있다고 생각되지만, 제어성 양호하게 조성비를 콘트롤하여, 이들 원하는 n과 k를 가진 막을 성막하는 것은 반드시 용이하지는 않다.As described above, as the antireflection film in the excimer laser light, for example, in the case of the high melting point metal silicide phase, materials around n of about 2.4 and k about 0.7 are suitable, and SiO x , SiN x , and SiO x N are suitable. y is effective as an antireflection film. In addition, by changing the composition ratio (x, y) of these films to form SiO x , SiN x , and SiO x N y having n and k having these antireflection film effects, it is thought that the n and k of the film can be changed. It is not necessarily easy to form a film having these desired n and k by controlling the composition ratio with good controllability.
본 실시예에서는, 반사방지막으로서 원하는 n과 k를 가진 막을 형성하기 위해, 최소한 Si원소를 함유하는 물질과 최소한 0원소를 함유하는 물질의 원료가스로서 사용하여 반사방지막을 형성한다. 예를 들면, SiOx막에 있어서 그 조성비(x)를 콘트롤하는 수단으로서 그 가스조성비를 파라미터로 하면, Si원소를 함유하는 원료가스의 비율이 높을수록 x는 작아지고, 이로써 막의 조성이 변화되어, 결과로서 광학상수(n, k)를 콘트롤할 수 있다.In this embodiment, in order to form a film having desired n and k as the antireflection film, an antireflection film is formed using as a source gas of a material containing at least Si element and a material containing at least 0 element. For example, when the gas composition ratio is used as a parameter for controlling the composition ratio x in the SiO x film, x becomes smaller as the ratio of source gas containing Si element is higher, thereby changing the composition of the film. As a result, the optical constants (n, k) can be controlled.
이 실시예에서는, 최소한 Si를 함유하는 물질로서 SiH4를, 최소한 O를 함유하는 물질로서 N2O를 사용하고, SiH4와 N2O의 가스유량비를 파라미터로 하여 막의 광학상수를 콘트롤함으로서, 원하는 반사방지효과를 가진 막을 형성하였다. 평행평판플라즈마 CVD 장치를 사용하여 SiH4와 N2O의 가스유량비를 변화시켰을 때의 막의 광학상수는 제58도에 나타낸 바와 같이 변화한다. 예를 들면, 엑시머리소그라피에 적합한 성막조건의 하나로서, 다음에 나타내는 조건을 이용하면 된다.In this embodiment, SiH 4 is used as the material containing at least Si, N 2 O is used as the material containing at least O, and the optical constant of the film is controlled by using the gas flow rate ratio of SiH 4 and N 2 O as parameters. A film with the desired antireflection effect was formed. The optical constant of the film when the gas flow rate ratio of SiH 4 to N 2 O is changed by using the parallel plate plasma CVD apparatus is changed as shown in FIG. For example, the following conditions may be used as one of film forming conditions suitable for excimography.
SiH4= 50sccmSiH 4 = 50 sccm
N2O = 5OsccmN 2 O = 5 Osccm
RF 파워 = 190WRF power = 190 W
압력 = 332.5Pa(2.5torr)Pressure = 332.5 Pa (2.5torr)
기판온도 = 400℃Substrate Temperature = 400 ℃
전극간 거리 = 1cmInterelectrode Distance = 1cm
여기에서는, 주로 가스유량비를 파라미터로 하여 막의 광학상수를 콘트롤하는 방법을 기술하였으나, 성막압력, RF파워, 기판온도를 파라미터로 해도 막의 광학상수를 콘트롤할 수 있다.Here, the method of controlling the optical constant of the film mainly using the gas flow rate as a parameter has been described, but the optical constant of the film can be controlled even if the film formation pressure, RF power, and substrate temperature are used as parameters.
[실시예 92]Example 92
본 실시예는 최소한 Si 원소를 함유하는 유기화합물을 원료로 사용하는 반사방지막의 형성법이다. 유기화합물을 원료에 사용하면 단차(段差)부분의 반사방지막의 피복율이 향상되고, 즉 평탄부와 단차수직부의 반사방지막의 막두께차가 작아져서, 반도체디바이스칩내의 반사방지효과의 균일성이 향상된다.This embodiment is a method of forming an antireflection film using at least an organic compound containing Si element as a raw material. When the organic compound is used as a raw material, the coverage of the antireflection film in the stepped portion is improved, that is, the film thickness difference between the antireflection film in the flat portion and the stepped vertical portion is reduced, thereby improving the uniformity of the antireflection effect in the semiconductor device chip. do.
따라서, 본 실시예는 스텝커버리지(단차부의 피복율)가 우수한 유기화합물을 원료가스로서 사용하므로, 단차가 엄격한 디바이스에 있어서 특히 유효하다고 할 수 있다. 유기화합물로서, 예를 들면 TEOS 또는 OMCTS(Si4O(CH3)8; Si/O비 = 1) 또는 HMDS(Si2O(CH3)6; Si/O비 = 2) 등을 사용할 수 있다. 본 실시예에서는, 평행평판 플라즈마 CVD장치를 사용하여 다음의 성막조건에서 실시하였다.Therefore, since the present embodiment uses an organic compound having excellent step coverage (coverage of the stepped portion) as the raw material gas, it can be said to be particularly effective in devices having a strict step. As the organic compound, for example, TEOS or OMCTS (Si 4 O (CH 3 ) 8 ; Si / O ratio = 1) or HMDS (Si 2 O (CH 3 ) 6 ; Si / O ratio = 2) can be used. have. In this embodiment, a parallel plate plasma CVD apparatus was used under the following film forming conditions.
OMCTS = 50sccmOMCTS = 50 sccm
RF 파워 = 190WRF power = 190 W
압력 = 332.5Pa(2.5torr)Pressure = 332.5 Pa (2.5torr)
기판온도 = 400℃Substrate Temperature = 400 ℃
전극간 거리 = 1cmInterelectrode Distance = 1cm
[실시예 93]Example 93
실시예 92에 있어서, 또한 Si의 비율이 높은 막을 형성하고 싶은 경우에는, O나 N을 함유하지 않은 Si소스로서 SiH4등을 첨가해도 된다. 평행평판 플라즈마 CVD 장치를 사용한 경우의 성막조건을 다음에 나타낸다.In Example 92, when it is desired to form a film having a high Si ratio, SiH 4 or the like may be added as the Si source containing no O or N. Film formation conditions in the case of using a parallel plate plasma CVD apparatus are as follows.
OMCTS = 50sccmOMCTS = 50 sccm
SiH4= 5sccmSiH 4 = 5 sccm
RF 파워 = 190WRF power = 190 W
압력 = 332.5Pa(2.5torr)Pressure = 332.5 Pa (2.5torr)
기판온도 = 400℃Substrate Temperature = 400 ℃
전극간 거리 = 1cmInterelectrode Distance = 1cm
전술한 바와 같이, 본 출원의 발명에 의하면 임의의 단일파장의 광을 노광광원으로 하여, 임의의 소재(기판)상에 레지스트패턴을 형성할 때에, 그 레지스트패턴이 미세한 것이라도, 양호하게 안정된 레지스트패턴을 형성할 수 있도록 거기에 사용할 반사방지막의 조건을 결정할 수 있다. 또, 본 출원의 발명에 의하면 이와 같은 조건에 의한 반사방지막을 형성할 수 있다. 또한, 본 출원의 발명에 의하면 신규의 반사방지막을 개발하여, 이 반사방지막을 사용한 레지스트패턴형성방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 출원의 발명에 의하면 이러한 반사방지막의 형성에도 적합하게 이용할 수 있는 박막형성방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the invention of the present application, when a resist pattern is formed on an arbitrary material (substrate) using light of any single wavelength as an exposure light source, even if the resist pattern is fine, a stable resist is satisfactory. The conditions of the antireflection film to be used therein can be determined so that a pattern can be formed. In addition, according to the invention of the present application, an antireflection film under such conditions can be formed. Further, according to the invention of the present application, a novel antireflection film can be developed, and a resist pattern forming method using the antireflection film can be provided. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a thin film forming method that can be suitably used for the formation of such an antireflection film.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP92-359,750 | 1992-12-29 | ||
JP35975092A JP2897569B2 (en) | 1991-12-30 | 1992-12-29 | Method for determining conditions of antireflection film used in forming resist pattern, and method for forming resist pattern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR940016477A KR940016477A (en) | 1994-07-23 |
KR100276047B1 true KR100276047B1 (en) | 2000-12-15 |
Family
ID=18466111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019930030113A KR100276047B1 (en) | 1992-12-29 | 1993-12-28 | Resist pattern forming method and thin film forming method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100276047B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100463170B1 (en) * | 2002-05-21 | 2004-12-23 | 아남반도체 주식회사 | Manufacturing method of anti reflection coat in semiconductor device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4451969A (en) * | 1983-01-10 | 1984-06-05 | Mobil Solar Energy Corporation | Method of fabricating solar cells |
JPH0255416A (en) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Seiko Epson Corp | Semiconductor device |
EP0379604A1 (en) * | 1989-01-23 | 1990-08-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for fabrication of a silicon nitride layer as an anti-reflection layer in photolithography processes during the manufacture of high density semiconductor circuits |
-
1993
- 1993-12-28 KR KR1019930030113A patent/KR100276047B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4451969A (en) * | 1983-01-10 | 1984-06-05 | Mobil Solar Energy Corporation | Method of fabricating solar cells |
JPH0255416A (en) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Seiko Epson Corp | Semiconductor device |
EP0379604A1 (en) * | 1989-01-23 | 1990-08-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for fabrication of a silicon nitride layer as an anti-reflection layer in photolithography processes during the manufacture of high density semiconductor circuits |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR940016477A (en) | 1994-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5472827A (en) | Method of forming a resist pattern using an anti-reflective layer | |
US6316167B1 (en) | Tunabale vapor deposited materials as antireflective coatings, hardmasks and as combined antireflective coating/hardmasks and methods of fabrication thereof and application thereof | |
US5591566A (en) | Method of forming a resist pattern by using a silicon carbide anti-reflective layer | |
EP0588087B1 (en) | Method of forming a resist pattern using an optimized anti-reflective layer | |
US6214637B1 (en) | Method of forming a photoresist pattern on a semiconductor substrate using an anti-reflective coating deposited using only a hydrocarbon based gas | |
KR100300258B1 (en) | Method and structure for forming integrated circuit pattern on semiconductor substrate | |
JP3320685B2 (en) | Fine pattern forming method | |
US5677111A (en) | Process for production of micropattern utilizing antireflection film | |
JPH0955351A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
KR19980028944A (en) | (Ge, Si) Nx antireflection film and pattern formation method using the same | |
US6133613A (en) | Anti-reflection oxynitride film for tungsten-silicide substrates | |
JP2897569B2 (en) | Method for determining conditions of antireflection film used in forming resist pattern, and method for forming resist pattern | |
KR100219550B1 (en) | Anti-reflective coating layer and pattern forming method using the same | |
US6479401B1 (en) | Method of forming a dual-layer anti-reflective coating | |
KR100276047B1 (en) | Resist pattern forming method and thin film forming method | |
JP2953349B2 (en) | Resist pattern forming method, antireflection film forming method, antireflection film, and semiconductor device | |
Gocho et al. | Chemical vapor deposition of anti-reflective layer film for excimer laser lithography | |
JP3248353B2 (en) | Anti-reflection coating design method | |
JP3339156B2 (en) | Method for manufacturing fine pattern and method for manufacturing semiconductor device | |
JP2897692B2 (en) | Resist pattern forming method, antireflection film forming method, antireflection film, and semiconductor device | |
KR100266847B1 (en) | Condition determinative method of anti-reflective layer, method of forming anti-reflective layer and method of forming a resist pattern using an anti-reflective layer | |
JP2897691B2 (en) | Resist pattern forming method, antireflection film forming method, antireflection film, and semiconductor device | |
JPH0855791A (en) | Resist pattern formation method and reflection preventive film formation method | |
JPH1131650A (en) | Antireflection coating, substrate to be treated, manufacture of the substrate to be treated, manufacture of fine pattern and manufacture of semiconductor device | |
JPH07201704A (en) | Manufacture of fine pattern and manufacture of semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120917 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130913 Year of fee payment: 14 |
|
EXPY | Expiration of term |