JPH0945614A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
- Publication number
- JPH0945614A JPH0945614A JP3168396A JP3168396A JPH0945614A JP H0945614 A JPH0945614 A JP H0945614A JP 3168396 A JP3168396 A JP 3168396A JP 3168396 A JP3168396 A JP 3168396A JP H0945614 A JPH0945614 A JP H0945614A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- forming
- antireflection
- light
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】基板からの反射光によるハレーションや干渉現
象による問題（寸法精度劣化）を解決し、反射率の高い
基板，透明膜が介在する基板等においても微細で高精度
のパターンを形成する方法を提供する。 【解決手段】被加工基板１とレジスト膜４との間に、露
光光６に対する光吸収率がレジスト膜４側に比べ基板１
側で大きい反射防止膜２’を形成し、所望のホトマスク
５を用いて露光する。また、反射防止膜２’として、露
光光に対する干渉膜である上層膜、上層膜に比べ露光光
吸収率が高く遮光膜として機能する下層膜からなる二層
反射防止膜を用いる。また、反射防止膜２’として、露
光光を反射する下層膜及び露光光に対する干渉膜である
上層膜からなる二層反射防止膜を用いる。
象による問題（寸法精度劣化）を解決し、反射率の高い
基板，透明膜が介在する基板等においても微細で高精度
のパターンを形成する方法を提供する。 【解決手段】被加工基板１とレジスト膜４との間に、露
光光６に対する光吸収率がレジスト膜４側に比べ基板１
側で大きい反射防止膜２’を形成し、所望のホトマスク
５を用いて露光する。また、反射防止膜２’として、露
光光に対する干渉膜である上層膜、上層膜に比べ露光光
吸収率が高く遮光膜として機能する下層膜からなる二層
反射防止膜を用いる。また、反射防止膜２’として、露
光光を反射する下層膜及び露光光に対する干渉膜である
上層膜からなる二層反射防止膜を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィによ
り微細なパタ−ンを形成するに好適なパタ−ン形成方法
及び半導体装置の製造方法に関する。
り微細なパタ−ンを形成するに好適なパタ−ン形成方法
及び半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＵＬＳＩ製造に要求される寸法精度や解
像度を満たすために必要なリソグラフィの周辺技術とし
て、基板からの露光光の反射を薄膜内光吸収や光干渉を
利用して低減する反射防止技術がある。基板から露光光
が反射すると感光性薄膜、例えばレジスト膜内で薄膜干
渉を起こし、定在波と呼ばれるレジスト膜厚方向の露光
むらと、多重干渉と呼ばれるレジスト膜厚変動に伴うパ
ターン寸法変動が生じる。前者は解像度を、後者は寸法
精度を低下させる。また基板凹凸で露光光が斜め方向や
ランダム方向に反射するハレーションにより、本来遮光
されるべき領域が感光されて所望のパターンが形成でき
ないという問題が生じる。これらの問題は基板からの反
射光の強さに依存し、反射光を低減すればするほどこれ
らの問題は低減される。そこで基板からの反射光を低減
する試みが盛んに検討されてきた。
像度を満たすために必要なリソグラフィの周辺技術とし
て、基板からの露光光の反射を薄膜内光吸収や光干渉を
利用して低減する反射防止技術がある。基板から露光光
が反射すると感光性薄膜、例えばレジスト膜内で薄膜干
渉を起こし、定在波と呼ばれるレジスト膜厚方向の露光
むらと、多重干渉と呼ばれるレジスト膜厚変動に伴うパ
ターン寸法変動が生じる。前者は解像度を、後者は寸法
精度を低下させる。また基板凹凸で露光光が斜め方向や
ランダム方向に反射するハレーションにより、本来遮光
されるべき領域が感光されて所望のパターンが形成でき
ないという問題が生じる。これらの問題は基板からの反
射光の強さに依存し、反射光を低減すればするほどこれ
らの問題は低減される。そこで基板からの反射光を低減
する試みが盛んに検討されてきた。
【０００３】反射防止法はその原理によって大きく二つ
に分類することができる。その一つは露光光を吸収する
性質の強い、いわゆる吸光性膜を反射防止膜として用い
る方法であり、もう一つの方法は光干渉を利用して反射
防止を行う方法である。前者の代表として、レジストを
塗布する前に吸光性有機膜を基板上に塗布しておくＡＲ
Ｃ（Anti−Reflective Coating）法がある。レジスト膜
を透過して基板に向かう光は基板面で反射する前にこの
吸光性有機膜に吸収されるため基板からレジスト膜に戻
る反射光は低減される。後者の反射防止膜の例としては
ＳｉやＴｉＮなどがある。ＷやＡｌ等の金属上にＳｉ，
ＳｉＯxＮy：ＨやＴｉＮ等の反射防止膜を、レジスト膜
／反射防止膜界面の反射光と、反射防止膜／基板界面か
らの反射光とがお互いに逆位相の関係になるような膜厚
に被着して、反射光を低減する。従来はこれらの方法に
よって反射防止を行ってきた。
に分類することができる。その一つは露光光を吸収する
性質の強い、いわゆる吸光性膜を反射防止膜として用い
る方法であり、もう一つの方法は光干渉を利用して反射
防止を行う方法である。前者の代表として、レジストを
塗布する前に吸光性有機膜を基板上に塗布しておくＡＲ
Ｃ（Anti−Reflective Coating）法がある。レジスト膜
を透過して基板に向かう光は基板面で反射する前にこの
吸光性有機膜に吸収されるため基板からレジスト膜に戻
る反射光は低減される。後者の反射防止膜の例としては
ＳｉやＴｉＮなどがある。ＷやＡｌ等の金属上にＳｉ，
ＳｉＯxＮy：ＨやＴｉＮ等の反射防止膜を、レジスト膜
／反射防止膜界面の反射光と、反射防止膜／基板界面か
らの反射光とがお互いに逆位相の関係になるような膜厚
に被着して、反射光を低減する。従来はこれらの方法に
よって反射防止を行ってきた。
【０００４】なお、ＡＲＣ法については１９９１年のプ
ロシーディング オブ エスピーアイイー（Proceeding
s of SPIE ）１４６３巻第１６頁〜第２９頁および特開
昭５９−９３４４８号公報に記載されている。また光干
渉を利用した反射防止膜に関しては特開昭５９−６５４
０号及び特開昭５７−１３０４８１号公報及び１９９４
年のプロシーディング オブ エスピーアイイー（Proc
eedings of SPIE ）２１９７巻第７２２頁〜第７３２頁
あるいは１９８２年のテクニカル ダイジェスト オブ
インターナショナル エレクトロン デバイス ミー
ティング（Technical Digests of International Elect
ron Device Meeting ）第３９９頁〜第４０２頁にかけ
て記載されている。
ロシーディング オブ エスピーアイイー（Proceeding
s of SPIE ）１４６３巻第１６頁〜第２９頁および特開
昭５９−９３４４８号公報に記載されている。また光干
渉を利用した反射防止膜に関しては特開昭５９−６５４
０号及び特開昭５７−１３０４８１号公報及び１９９４
年のプロシーディング オブ エスピーアイイー（Proc
eedings of SPIE ）２１９７巻第７２２頁〜第７３２頁
あるいは１９８２年のテクニカル ダイジェスト オブ
インターナショナル エレクトロン デバイス ミー
ティング（Technical Digests of International Elect
ron Device Meeting ）第３９９頁〜第４０２頁にかけ
て記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の反射防止技術の
問題点を光干渉を利用した反射防止技術と、光吸収を利
用したＡＲＣ技術とに分けて以下に説明する。
問題点を光干渉を利用した反射防止技術と、光吸収を利
用したＡＲＣ技術とに分けて以下に説明する。
【０００６】光干渉を利用した反射防止法ではレジスト
膜／反射防止膜界面の反射率と反射防止膜／基板界面の
反射率を同じにして各界面からの反射光をキャンセルさ
せる必要がある。レジスト膜／反射防止膜界面からの反
射光と、反射防止膜／基板界面からの反射光の位相を逆
転させる必要から、反射防止膜の膜厚をどこの場所にお
いてもある特定の一定値にする必要がある。段差のある
基板上でこれを達成することは不可能に近い。これは、
図２に示すように、たとえ均一に反射防止膜を被着でき
たとしても反射防止膜２０の段差部の膜厚２１は平坦部
の膜厚２２より厚くなるためである。さらに基板表面層
が酸化Ｓｉ膜のような透明膜である場合、酸化Ｓｉ膜下
の反射性界面からの反射光と、レジスト膜／反射防止膜
界面からの反射光との位相を逆転させなければならな
い。このためには酸化Ｓｉ膜を含めた精密な膜厚コント
ロ−ルを必要とするが、酸化Ｓｉ膜を段差基板上の層間
膜として用いている場合、この膜厚コントロ−ルは不可
能である。これは場所によって酸化Ｓｉ膜の膜厚が大き
く異なるからである。このためこのような場合には光干
渉性の反射防止膜で十分な反射防止を行なうことは不可
能である。なお、同じ反射率にするため、反射防止膜材
料の複素屈折率は基板材料（正確には基板材料の複素屈
折率）に依存して最適化する必要がある、という問題も
ある。すなわち光干渉を利用した反射防止法では反射防
止膜材料を基板材料毎に変える必要があり、汎用性に欠
けるという問題もある。
膜／反射防止膜界面の反射率と反射防止膜／基板界面の
反射率を同じにして各界面からの反射光をキャンセルさ
せる必要がある。レジスト膜／反射防止膜界面からの反
射光と、反射防止膜／基板界面からの反射光の位相を逆
転させる必要から、反射防止膜の膜厚をどこの場所にお
いてもある特定の一定値にする必要がある。段差のある
基板上でこれを達成することは不可能に近い。これは、
図２に示すように、たとえ均一に反射防止膜を被着でき
たとしても反射防止膜２０の段差部の膜厚２１は平坦部
の膜厚２２より厚くなるためである。さらに基板表面層
が酸化Ｓｉ膜のような透明膜である場合、酸化Ｓｉ膜下
の反射性界面からの反射光と、レジスト膜／反射防止膜
界面からの反射光との位相を逆転させなければならな
い。このためには酸化Ｓｉ膜を含めた精密な膜厚コント
ロ−ルを必要とするが、酸化Ｓｉ膜を段差基板上の層間
膜として用いている場合、この膜厚コントロ−ルは不可
能である。これは場所によって酸化Ｓｉ膜の膜厚が大き
く異なるからである。このためこのような場合には光干
渉性の反射防止膜で十分な反射防止を行なうことは不可
能である。なお、同じ反射率にするため、反射防止膜材
料の複素屈折率は基板材料（正確には基板材料の複素屈
折率）に依存して最適化する必要がある、という問題も
ある。すなわち光干渉を利用した反射防止法では反射防
止膜材料を基板材料毎に変える必要があり、汎用性に欠
けるという問題もある。
【０００７】ＡＲＣ法は塗布膜を使うため工程的に簡便
であることと、汎用性に富む、すなわち基板材料に依存
せず効果があるという利点を持つ。一方で、反射防止膜
の膜厚が厚くなり、微細パタ−ン形成に適さないという
問題点を持つ。基板に段差がある場合、段差上部では図
３に示すように反射防止膜３０の段差上部での膜厚３１
が段差下部の膜厚３２及び平坦部の膜厚３３より薄くな
るため、段差上部のことを考慮して膜厚を厚く設定して
おく必要がある。また平坦な基板上にリソグラフィを行
なう場合でも厚膜にする必要がある。反射防止膜中での
光吸収を大きくしつつその膜厚を薄くするには反射防止
膜の吸光度を高めれば良いが、吸光度が高くなると反射
防止膜とレジスト膜との界面での光反射率が高まり、結
果的に十分な反射防止効果を得ることができない。特に
吸光度を示す消衰係数が０.５を超えると急激に界面反
射が大きくなる。したがって、十分な反射防止効果を得
るには反射防止膜の膜厚を厚くする必要がある。しか
し、厚膜の反射防止膜を用いると、微細パタ−ンではパ
タ−ン幅に対する膜厚の比、すなわちアスペクトが非常
に大きくなり、反射防止膜の加工が非常に困難になると
ともに、形成したパタ−ンが倒れ、不良となる。例えば
０．２μｍパタ−ンを±５％の精度で形成しようとする
と基板からの反射率を０.２３％以下（エネルギ−反射
率）に抑える必要があるが、上述の吸光度と界面反射の
関係からこの反射率にするには反射防止膜の膜厚を０.
１５μｍ以上にする必要がある。パタ−ンに対するアス
ペクト比は０.７５である。さらに微細パタ−ンになる
と寸法精度もさらに高いものが要求され、それにともな
って反射率もさらに下げなければならない。したがって
反射防止膜の膜厚がさらに厚くなり、アスペクト比はさ
らに大きくなる。
であることと、汎用性に富む、すなわち基板材料に依存
せず効果があるという利点を持つ。一方で、反射防止膜
の膜厚が厚くなり、微細パタ−ン形成に適さないという
問題点を持つ。基板に段差がある場合、段差上部では図
３に示すように反射防止膜３０の段差上部での膜厚３１
が段差下部の膜厚３２及び平坦部の膜厚３３より薄くな
るため、段差上部のことを考慮して膜厚を厚く設定して
おく必要がある。また平坦な基板上にリソグラフィを行
なう場合でも厚膜にする必要がある。反射防止膜中での
光吸収を大きくしつつその膜厚を薄くするには反射防止
膜の吸光度を高めれば良いが、吸光度が高くなると反射
防止膜とレジスト膜との界面での光反射率が高まり、結
果的に十分な反射防止効果を得ることができない。特に
吸光度を示す消衰係数が０.５を超えると急激に界面反
射が大きくなる。したがって、十分な反射防止効果を得
るには反射防止膜の膜厚を厚くする必要がある。しか
し、厚膜の反射防止膜を用いると、微細パタ−ンではパ
タ−ン幅に対する膜厚の比、すなわちアスペクトが非常
に大きくなり、反射防止膜の加工が非常に困難になると
ともに、形成したパタ−ンが倒れ、不良となる。例えば
０．２μｍパタ−ンを±５％の精度で形成しようとする
と基板からの反射率を０.２３％以下（エネルギ−反射
率）に抑える必要があるが、上述の吸光度と界面反射の
関係からこの反射率にするには反射防止膜の膜厚を０.
１５μｍ以上にする必要がある。パタ−ンに対するアス
ペクト比は０.７５である。さらに微細パタ−ンになる
と寸法精度もさらに高いものが要求され、それにともな
って反射率もさらに下げなければならない。したがって
反射防止膜の膜厚がさらに厚くなり、アスペクト比はさ
らに大きくなる。
【０００８】本発明は従来技術の以上に示したような問
題に鑑み創案されたものである。すなわち、本発明の目
的は、基板段差が大きい場合にも十分な反射防止効果が
得られ、反射率の高い基板においても基板反射の影響を
受けることなく、基板材料によらず汎用に使用でき、ま
たアスペクト比等の制限により反射防止膜の厚さを厚く
できない場合においても十分な反射防止効果を得て、寸
法精度の高い微細なパタ−ンが形成できるレジストパタ
−ン形成方法及びその際に用いる反射防止膜を提供しよ
うとするものである。
題に鑑み創案されたものである。すなわち、本発明の目
的は、基板段差が大きい場合にも十分な反射防止効果が
得られ、反射率の高い基板においても基板反射の影響を
受けることなく、基板材料によらず汎用に使用でき、ま
たアスペクト比等の制限により反射防止膜の厚さを厚く
できない場合においても十分な反射防止効果を得て、寸
法精度の高い微細なパタ−ンが形成できるレジストパタ
−ン形成方法及びその際に用いる反射防止膜を提供しよ
うとするものである。
【０００９】なお、ここでは、レジスト膜内から基板側
へ向かう光エネルギ−をＩ0、基板側からレジスト膜内
に出てくる光エネルギ−をＩrとした時のＩr／Ｉ0（反
射率）が１０％以下のものを反射防止膜と呼ぶ。
へ向かう光エネルギ−をＩ0、基板側からレジスト膜内
に出てくる光エネルギ−をＩrとした時のＩr／Ｉ0（反
射率）が１０％以下のものを反射防止膜と呼ぶ。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、次に示す３
つの方法の何れかにより達成することができる。
つの方法の何れかにより達成することができる。
【００１１】第一の方法は、露光光の吸収率がレジスト
膜面側に比べ基板面側の方で大きくなる反射防止膜を被
加工基板上に形成するものである。
膜面側に比べ基板面側の方で大きくなる反射防止膜を被
加工基板上に形成するものである。
【００１２】反射防止膜内において、露光光に対する光
吸収率を変える方法としては以下の方法がある。
吸収率を変える方法としては以下の方法がある。
【００１３】（１）光吸収性の高い膜を基板上に形成し
た後その膜の表面を液体あるいは気体の薬液に曝しかつ
その薬液をその膜中に拡散させ、薬液と反応した吸光成
分を分解し、吸光度に分布を持たせる。
た後その膜の表面を液体あるいは気体の薬液に曝しかつ
その薬液をその膜中に拡散させ、薬液と反応した吸光成
分を分解し、吸光度に分布を持たせる。
【００１４】（２）光吸収性の高い膜を基板上に形成し
た後、レジスト膜を塗布形成するときに吸光性膜とレジ
スト膜とのミキシング層を発生させて、そのミキシング
層に光吸収性の変化を持たせる。
た後、レジスト膜を塗布形成するときに吸光性膜とレジ
スト膜とのミキシング層を発生させて、そのミキシング
層に光吸収性の変化を持たせる。
【００１５】（３）反射防止膜がＣＶＤ（Chemical Vap
our Deposition）によって形成される膜で、この膜の成
膜途中で成膜条件（ガス組成など）を変えることによっ
て光吸収性を変える。
our Deposition）によって形成される膜で、この膜の成
膜途中で成膜条件（ガス組成など）を変えることによっ
て光吸収性を変える。
【００１６】（４）反射防止膜がスパッタ法で形成され
る膜で、この膜の成膜途中で雰囲気ガス組成を変えるこ
とによって光吸収性を変える。
る膜で、この膜の成膜途中で雰囲気ガス組成を変えるこ
とによって光吸収性を変える。
【００１７】（５）熱により揮発する性質を持つ吸光剤
を含んだ膜を基板上に形成した後、熱処理を加える。
を含んだ膜を基板上に形成した後、熱処理を加える。
【００１８】（６）被加工基板上に、パタ−ン露光光を
吸収する性質を持ち、かつある波長の光（吸収調整光）
も吸収し、加えて吸収調整光に反応してパタ−ン露光光
を吸収する性質が失われてゆく性質を持つ膜を形成し、
その後面内全面に吸収調整光を照射し、該膜の表層部に
おけるパタ−ン露光光吸収率が深部より小さな反射防止
膜を形成する。
吸収する性質を持ち、かつある波長の光（吸収調整光）
も吸収し、加えて吸収調整光に反応してパタ−ン露光光
を吸収する性質が失われてゆく性質を持つ膜を形成し、
その後面内全面に吸収調整光を照射し、該膜の表層部に
おけるパタ−ン露光光吸収率が深部より小さな反射防止
膜を形成する。
【００１９】（７）被加工基板上に、パタ−ン露光光を
吸収する性質を持ち、かつある波長の光（吸収調整光）
も吸収し、加えて吸収調整光後熱処理を加えるとパタ−
ン露光光を吸収する性質が失われてゆく性質を持つ膜を
形成し、面内全面に吸収調整光を照射する。その後熱処
理を行って、該膜の表層部におけるパタ−ン露光光吸収
率が深部より小さな反射防止膜を形成する。
吸収する性質を持ち、かつある波長の光（吸収調整光）
も吸収し、加えて吸収調整光後熱処理を加えるとパタ−
ン露光光を吸収する性質が失われてゆく性質を持つ膜を
形成し、面内全面に吸収調整光を照射する。その後熱処
理を行って、該膜の表層部におけるパタ−ン露光光吸収
率が深部より小さな反射防止膜を形成する。
【００２０】第二の方法は、上層及び下層からなる二層
反射膜を基板上に形成するものである。上層膜は露光光
に対する干渉膜で、下層膜は上層膜に比べ露光光吸収率
が高い遮光膜とする。ここで、当該膜の露光光に対する
透過率がエネルギ−比で１０％以下のものを遮光膜と呼
ぶ。
反射膜を基板上に形成するものである。上層膜は露光光
に対する干渉膜で、下層膜は上層膜に比べ露光光吸収率
が高い遮光膜とする。ここで、当該膜の露光光に対する
透過率がエネルギ−比で１０％以下のものを遮光膜と呼
ぶ。
【００２１】第三の方法は、上層及び下層からなる二層
膜を基板上に形成し、上層膜は露光光に対する干渉膜
で、下層膜は露光光を反射する膜とするものである。上
層膜は一層膜とすることも、多層膜とすることもでき
る。ここで、空気中で露光光を５０％以上（エネルギ−
比）反射するものを反射膜と呼ぶ。
膜を基板上に形成し、上層膜は露光光に対する干渉膜
で、下層膜は露光光を反射する膜とするものである。上
層膜は一層膜とすることも、多層膜とすることもでき
る。ここで、空気中で露光光を５０％以上（エネルギ−
比）反射するものを反射膜と呼ぶ。
【００２２】従来法で反射防止膜の吸光度を上げても反
射率が下がらないは、反射防止膜の吸光度上昇にともな
って、反射防止膜とレジスト膜との界面の反射率が高ま
るためである。反射防止膜及びレジスト膜の複素屈折率
をそれぞれｎ1−ｉｋ1，ｎ2−ｉｋ2とすると、反射防止
膜を通過する光はexp（−４πｋ1ｄ／λ）で減衰する
が、一方で（（ｎ1−ｎ2)2＋（ｋ1−ｋ2)2）／（（ｎ1
＋ｎ2)2＋（ｋ1＋ｋ2)2）の反射がレジスト膜と基板と
の界面で発生する。吸光度を示すｋ1が大きくなると反
射防止膜とレジスト膜との界面の反射が大きくなる。な
お、ｄはレジストの膜厚で、λは露光の波長である。ｋ
1，ｋ2はそれぞれの材料の消衰係数とも呼ぶ。
射率が下がらないは、反射防止膜の吸光度上昇にともな
って、反射防止膜とレジスト膜との界面の反射率が高ま
るためである。反射防止膜及びレジスト膜の複素屈折率
をそれぞれｎ1−ｉｋ1，ｎ2−ｉｋ2とすると、反射防止
膜を通過する光はexp（−４πｋ1ｄ／λ）で減衰する
が、一方で（（ｎ1−ｎ2)2＋（ｋ1−ｋ2)2）／（（ｎ1
＋ｎ2)2＋（ｋ1＋ｋ2)2）の反射がレジスト膜と基板と
の界面で発生する。吸光度を示すｋ1が大きくなると反
射防止膜とレジスト膜との界面の反射が大きくなる。な
お、ｄはレジストの膜厚で、λは露光の波長である。ｋ
1，ｋ2はそれぞれの材料の消衰係数とも呼ぶ。
【００２３】本発明の第１の方法では、反射防止膜の吸
光率をその表面から徐々に変えることによって高い吸光
度を得ながらもレジスト膜／反射防止膜界面の反射を防
止して、高い反射防止効果を得るものである。すなわ
ち、レジスト膜から反射防止膜にかけて消衰係数ｋを徐
々に変えることによって、ｋが変わることによって生じ
る反射を低減する。ｋが変わるごとに反射が僅かながら
生じるが、その反射面が少しずつずれるためその反射光
の位相が少しずつ変わって打消し合う作用が働く。その
ためトータルとしての反射は小さくなる。反射防止膜の
消衰係数が大きくても界面の反射がこの理由によって小
さくなるため、高い反射防止効果を得ることができる。
反射防止膜の消衰係数を界面反射の制約なしに大きくで
きるので、この反射防止膜を用いると反射率の高い基板
でも、また上層膜が透明膜である基板においても十分な
反射防止が行える。
光率をその表面から徐々に変えることによって高い吸光
度を得ながらもレジスト膜／反射防止膜界面の反射を防
止して、高い反射防止効果を得るものである。すなわ
ち、レジスト膜から反射防止膜にかけて消衰係数ｋを徐
々に変えることによって、ｋが変わることによって生じ
る反射を低減する。ｋが変わるごとに反射が僅かながら
生じるが、その反射面が少しずつずれるためその反射光
の位相が少しずつ変わって打消し合う作用が働く。その
ためトータルとしての反射は小さくなる。反射防止膜の
消衰係数が大きくても界面の反射がこの理由によって小
さくなるため、高い反射防止効果を得ることができる。
反射防止膜の消衰係数を界面反射の制約なしに大きくで
きるので、この反射防止膜を用いると反射率の高い基板
でも、また上層膜が透明膜である基板においても十分な
反射防止が行える。
【００２４】またこの界面反射防止には一種の干渉現象
を利用しているが、干渉現象としては反射防止膜の上面
側のある厚みの部分のみを利用しているので反射防止膜
の膜厚が変化してもある厚さ以上であれば十分な反射防
止効果を得ることができる。したがって基板段差の影響
を受けることがない。しかも反射光の位相が徐々に変わ
るため平均化効果が働き、消衰係数分布の変化に対する
反射率の変化は小さいものになる。このことによって、
安定に反射防止を行うことができる。
を利用しているが、干渉現象としては反射防止膜の上面
側のある厚みの部分のみを利用しているので反射防止膜
の膜厚が変化してもある厚さ以上であれば十分な反射防
止効果を得ることができる。したがって基板段差の影響
を受けることがない。しかも反射光の位相が徐々に変わ
るため平均化効果が働き、消衰係数分布の変化に対する
反射率の変化は小さいものになる。このことによって、
安定に反射防止を行うことができる。
【００２５】一方、従来の干渉現象を利用した反射防止
膜はレジスト膜／反射防止膜界面からの反射光と反射防
止膜／基板界面からの反射光を干渉させるため、反射防
止膜全体の膜厚が変化すると十分な反射光低減効果を得
ることができず、基板段差の影響を大きく受けていた。
なお、本反射防止膜において吸収率が変わる部分の膜厚
は、その膜厚内の反射防止膜の平均的な屈折率（実部）
をｎA ，露光の波長をλとすると、λ／４ｎA 以上確保
することが望ましい。特にλ／４ｎA の奇数倍であるこ
とが望ましい。またｋを深さ方向にそって徐々に変える
方法として、連続的に変える方法と少しずつステップ状
に変える方法があるが、拡散現象やミキシング現象を利
用する場合は連続的に変える方が工程的に容易である。
膜はレジスト膜／反射防止膜界面からの反射光と反射防
止膜／基板界面からの反射光を干渉させるため、反射防
止膜全体の膜厚が変化すると十分な反射光低減効果を得
ることができず、基板段差の影響を大きく受けていた。
なお、本反射防止膜において吸収率が変わる部分の膜厚
は、その膜厚内の反射防止膜の平均的な屈折率（実部）
をｎA ，露光の波長をλとすると、λ／４ｎA 以上確保
することが望ましい。特にλ／４ｎA の奇数倍であるこ
とが望ましい。またｋを深さ方向にそって徐々に変える
方法として、連続的に変える方法と少しずつステップ状
に変える方法があるが、拡散現象やミキシング現象を利
用する場合は連続的に変える方が工程的に容易である。
【００２６】課題を解決するための手段のところで述べ
た（６）および（７）の方法では、パタ−ン露光光及び
ある光（吸収調整光と呼ぶことにする）を吸収する性質
を持ち、かつ吸収調整光に反応してパタ−ン露光光を吸
収する性質が失われてゆく反射防止膜を基板上に形成し
た後、面内全面に吸収調整光を照射する。吸収調整光は
反射防止膜中で減衰し、吸収調整光進行方向に対してラ
ンバ−ト−ベ−ルの法則にしたがった減衰分布をその表
面を起点に持つ。それと同時に、反射防止膜の表面を起
点にパタ−ン露光光に対する吸収分布も生まれる。すな
わち、図５の吸収特性曲線５１が示すように、表面の位
置を０、反射防止膜の膜厚をｄとすると、表面側、すな
わち位置０ではパタ−ン露光光の吸収が弱く、深さ方向
に進むにつれて吸収が高まってゆく吸収の分布が反射防
止膜の中に生まれる。この分布は表面側を起点とするた
め、図３に示すように基板に段差があって反射防止膜の
膜厚が場所によって異なっても変わらない。すなわち段
差上部の膜厚が薄い場所（図３の３４）と下部の膜厚の
厚い場所（図３の３５）に対するパタ−ン露光光吸収分
布は図６に示すようにほとんど変わらない。吸収調整光
が透過する深さｄ0までの光吸収分布が変わらず、それ
より深い場所では一定の光吸収となる。ここで図６中の
ｄ1，ｄ2は反射防止膜の表面を０としたときの３４及び
３５の場所における基板面の位置で、膜厚３１及び３２
と同じ値である。正確には、膜厚方向に対して変わらな
いのではなく、光の進行方向に対して吸収分布が変わら
ない。例えば、基板段差の影響などを受けて反射防止膜
表面がスロ−プを持つ場合、図４に示すように吸収調整
光４１は反射防止膜の表面で屈折するため、その屈折方
向に対し同じ吸収分布が得られる。ここで図４中の４２
は段差を持つ基板、４３は吸光度（消衰係数）が変わっ
た（吸収勾配を持つ）反射防止層の部分、４４は一定の
吸光度を持つ反射防止層の部分である。パタ−ン露光光
も反射防止膜界面で屈折するため、パタ−ン露光光に対
して均一な吸収分布が得られ、段差に依存せず反射を低
減できる。
た（６）および（７）の方法では、パタ−ン露光光及び
ある光（吸収調整光と呼ぶことにする）を吸収する性質
を持ち、かつ吸収調整光に反応してパタ−ン露光光を吸
収する性質が失われてゆく反射防止膜を基板上に形成し
た後、面内全面に吸収調整光を照射する。吸収調整光は
反射防止膜中で減衰し、吸収調整光進行方向に対してラ
ンバ−ト−ベ−ルの法則にしたがった減衰分布をその表
面を起点に持つ。それと同時に、反射防止膜の表面を起
点にパタ−ン露光光に対する吸収分布も生まれる。すな
わち、図５の吸収特性曲線５１が示すように、表面の位
置を０、反射防止膜の膜厚をｄとすると、表面側、すな
わち位置０ではパタ−ン露光光の吸収が弱く、深さ方向
に進むにつれて吸収が高まってゆく吸収の分布が反射防
止膜の中に生まれる。この分布は表面側を起点とするた
め、図３に示すように基板に段差があって反射防止膜の
膜厚が場所によって異なっても変わらない。すなわち段
差上部の膜厚が薄い場所（図３の３４）と下部の膜厚の
厚い場所（図３の３５）に対するパタ−ン露光光吸収分
布は図６に示すようにほとんど変わらない。吸収調整光
が透過する深さｄ0までの光吸収分布が変わらず、それ
より深い場所では一定の光吸収となる。ここで図６中の
ｄ1，ｄ2は反射防止膜の表面を０としたときの３４及び
３５の場所における基板面の位置で、膜厚３１及び３２
と同じ値である。正確には、膜厚方向に対して変わらな
いのではなく、光の進行方向に対して吸収分布が変わら
ない。例えば、基板段差の影響などを受けて反射防止膜
表面がスロ−プを持つ場合、図４に示すように吸収調整
光４１は反射防止膜の表面で屈折するため、その屈折方
向に対し同じ吸収分布が得られる。ここで図４中の４２
は段差を持つ基板、４３は吸光度（消衰係数）が変わっ
た（吸収勾配を持つ）反射防止層の部分、４４は一定の
吸光度を持つ反射防止層の部分である。パタ−ン露光光
も反射防止膜界面で屈折するため、パタ−ン露光光に対
して均一な吸収分布が得られ、段差に依存せず反射を低
減できる。
【００２７】このプロセスによってレジスト膜から反射
防止膜にかけて消衰係数ｋを徐々に変えることができ、
ｋが急激に変わることによって生ずる反射が低減する。
ｋが変わるごとに反射が僅かながら生ずるが、その反射
面が少しずつずれるためその反射光の位相が少しずつ変
わって打消し合う作用が働く。そのためト−タルとして
の反射は小さくなる。反射防止膜の消衰係数が大きくて
も界面の反射がこの理由によって小さくなるため、高い
反射防止効果を得ることができる。反射防止膜の消衰係
数を界面反射の制約なしに大きくできるので、この反射
防止膜を用いると反射率の高い基板においても、また上
層膜が透明膜である基板においても十分な反射防止が行
なえる。またこの界面反射防止には一種の干渉現象を利
用しているが、干渉現象としては反射防止膜の上面側の
ある厚みの部分をのみを利用しているので反射防止膜の
膜厚が変化してもある厚さ以上であれば十分な反射防止
効果を得ることができる。しかもその干渉効果として利
用している厚みは上述のように光の進行方向に対し十分
コントロ−ルされるので、反射防止率は高い。したがっ
て基板段差の影響を受けることがない。一方、従来の干
渉現象を利用した反射防止膜はレジスト膜／反射防止膜
界面からの反射光と反射防止膜／基板界面界面からの反
射光を干渉させるため、反射防止膜全体の膜厚が変化す
ると十分な反射光低減効果を得ることができず、基板段
差の影響を大きく受けていた。なお、本反射防止膜にお
いて吸収率が変わる部分の膜厚（図４中の４３及び図６
中の位置０からｄ0の範囲）は、その膜厚内の反射防止
膜の平均的な屈折率（実部）をｎA，露光光の波長をλ
とすると、λ／４ｎA以上確保することが望ましい。特
にλ／４ｎAの奇数倍であることが望ましい。
防止膜にかけて消衰係数ｋを徐々に変えることができ、
ｋが急激に変わることによって生ずる反射が低減する。
ｋが変わるごとに反射が僅かながら生ずるが、その反射
面が少しずつずれるためその反射光の位相が少しずつ変
わって打消し合う作用が働く。そのためト−タルとして
の反射は小さくなる。反射防止膜の消衰係数が大きくて
も界面の反射がこの理由によって小さくなるため、高い
反射防止効果を得ることができる。反射防止膜の消衰係
数を界面反射の制約なしに大きくできるので、この反射
防止膜を用いると反射率の高い基板においても、また上
層膜が透明膜である基板においても十分な反射防止が行
なえる。またこの界面反射防止には一種の干渉現象を利
用しているが、干渉現象としては反射防止膜の上面側の
ある厚みの部分をのみを利用しているので反射防止膜の
膜厚が変化してもある厚さ以上であれば十分な反射防止
効果を得ることができる。しかもその干渉効果として利
用している厚みは上述のように光の進行方向に対し十分
コントロ−ルされるので、反射防止率は高い。したがっ
て基板段差の影響を受けることがない。一方、従来の干
渉現象を利用した反射防止膜はレジスト膜／反射防止膜
界面からの反射光と反射防止膜／基板界面界面からの反
射光を干渉させるため、反射防止膜全体の膜厚が変化す
ると十分な反射光低減効果を得ることができず、基板段
差の影響を大きく受けていた。なお、本反射防止膜にお
いて吸収率が変わる部分の膜厚（図４中の４３及び図６
中の位置０からｄ0の範囲）は、その膜厚内の反射防止
膜の平均的な屈折率（実部）をｎA，露光光の波長をλ
とすると、λ／４ｎA以上確保することが望ましい。特
にλ／４ｎAの奇数倍であることが望ましい。
【００２８】パタ−ン露光光を吸収する性質を持ち、か
つ吸収調整光に反応してパタ−ン露光光を吸収する性質
が失われてゆく反射防止膜は、光が当たるとともに透明
になってゆくいわゆるブリ−チング特性を有する吸光剤
を有機膜中に分散させることによって得ることができ
る。又は吸収調整光を吸収し、この光を吸収した後熱処
理や薬品による化学処理を施すことによってパタ−ン露
光光を吸収する性質を失う物質を有機膜中に加えた膜を
用いることによって得ることができる。
つ吸収調整光に反応してパタ−ン露光光を吸収する性質
が失われてゆく反射防止膜は、光が当たるとともに透明
になってゆくいわゆるブリ−チング特性を有する吸光剤
を有機膜中に分散させることによって得ることができ
る。又は吸収調整光を吸収し、この光を吸収した後熱処
理や薬品による化学処理を施すことによってパタ−ン露
光光を吸収する性質を失う物質を有機膜中に加えた膜を
用いることによって得ることができる。
【００２９】第二の方法において、下層膜は露光光の吸
収率が高いため基板から反射してくる光を遮断する。し
たがって反射率の高い基板、および透明膜が介在する基
板においても十分な反射防止効果が得られる。この基板
からの反射光の遮断は干渉でなく光吸収効果を利用して
いるため、基板材料によらない。しかし一般には、薄膜
で基板からの反射光を十分遮断するような吸収膜を用い
ると、その反射防止膜の屈折率虚部（消衰係数）が高ま
り、レジスト膜／反射防止膜界面の反射率が高まって、
十分な反射防止効果が得られない。本方法ではこの問題
を上層の干渉膜で解決する。すなわちレジスト膜／上層
反射防止膜界面からの反射光と、上層反射防止膜／下層
反射防止膜界面からの反射光をお互いが打ち消すように
（お互いの位相が逆転するような膜厚に上層膜厚を設定
して）干渉させる。この上層反射防止膜による界面反射
低減と、下層反射防止膜による基板からの反射光低減に
より、上記課題は解決される。
収率が高いため基板から反射してくる光を遮断する。し
たがって反射率の高い基板、および透明膜が介在する基
板においても十分な反射防止効果が得られる。この基板
からの反射光の遮断は干渉でなく光吸収効果を利用して
いるため、基板材料によらない。しかし一般には、薄膜
で基板からの反射光を十分遮断するような吸収膜を用い
ると、その反射防止膜の屈折率虚部（消衰係数）が高ま
り、レジスト膜／反射防止膜界面の反射率が高まって、
十分な反射防止効果が得られない。本方法ではこの問題
を上層の干渉膜で解決する。すなわちレジスト膜／上層
反射防止膜界面からの反射光と、上層反射防止膜／下層
反射防止膜界面からの反射光をお互いが打ち消すように
（お互いの位相が逆転するような膜厚に上層膜厚を設定
して）干渉させる。この上層反射防止膜による界面反射
低減と、下層反射防止膜による基板からの反射光低減に
より、上記課題は解決される。
【００３０】第三の方法において、反射防止膜は上層膜
と下層膜からなるが、下層膜面で露光光を反射させるこ
とにより反射光の位相制御と強度制御が行える。すなわ
ち、反射面が基板面ではなく下層膜面となるため、基板
の光学定数や透明膜の有無に関わらず反射光は一定の位
相と強度を持つ。そしてこの反射光を上層の干渉膜でカ
ットする。すなわち、レジスト膜／上層反射防止膜界面
からの反射光と、上層反射防止膜／下層反射防止膜界面
からの反射光を互いが打ち消すように（互いの位相が逆
転するような膜厚に上層膜厚を設定して）干渉させる。
上層の干渉膜で反射光をカットできるのは反射光の位相
と強度が一定にできたためであり、これは反射膜を導入
したことにより達成される。反射防止を行うにあたって
反射膜を導入したことに本発明の特徴がある。
と下層膜からなるが、下層膜面で露光光を反射させるこ
とにより反射光の位相制御と強度制御が行える。すなわ
ち、反射面が基板面ではなく下層膜面となるため、基板
の光学定数や透明膜の有無に関わらず反射光は一定の位
相と強度を持つ。そしてこの反射光を上層の干渉膜でカ
ットする。すなわち、レジスト膜／上層反射防止膜界面
からの反射光と、上層反射防止膜／下層反射防止膜界面
からの反射光を互いが打ち消すように（互いの位相が逆
転するような膜厚に上層膜厚を設定して）干渉させる。
上層の干渉膜で反射光をカットできるのは反射光の位相
と強度が一定にできたためであり、これは反射膜を導入
したことにより達成される。反射防止を行うにあたって
反射膜を導入したことに本発明の特徴がある。
【００３１】図２８に反射率（振幅比）に対する線幅精
度の一例を示す。なお、振幅反射率の自乗がエネルギ−
反射率である。反射率を下げることにより、高精度の加
工が可能となる。特に、反射率（振幅比）が０．２（エ
ネルギ−比で４％）では約２５ｎｍの線幅精度が得ら
れ、０．２５μｍ加工プロセスに適用できる。
度の一例を示す。なお、振幅反射率の自乗がエネルギ−
反射率である。反射率を下げることにより、高精度の加
工が可能となる。特に、反射率（振幅比）が０．２（エ
ネルギ−比で４％）では約２５ｎｍの線幅精度が得ら
れ、０．２５μｍ加工プロセスに適用できる。
【００３２】
（実施例１）以下、本発明の実施例を工程図である図１
を用いて説明する。まず図１（ａ）に示すように基板１
上にニトロンを含む有機物を塗布し、有機膜２を形成し
た。塗布膜厚は０.２ μｍとした。ここで、この図には
基板に段差が形成されていないが、段差があってもよ
い。次に図１(ｂ)に示すように上記有機膜２が形成され
た基板１をＨＣｌ含有ガス３中に曝した。ＨＣｌに曝し
ている時間は２分とした。この処理によって塩化水素
（ＨＣｌ）ガスは有機膜２中におよそ０.１５μｍの深
さまで浸透した。ここで、界面反射防止のための吸収率
変化基準深さλ／４ｎA はｉ線（波長３６５ｎｍ）の場
合約０.０５μｍ であり、この実施例における深さはそ
のおよそ３倍（奇数倍）である。なお、有機膜２のｎA
はおよそ１.６５ である。ＨＣｌが浸透した場所のニト
ロンにはそのＨＣｌ濃度に応じて環化反応が起り、ｉ線
に対する吸光度が減少した。ＨＣｌの濃度は有機膜２の
表面に多いので、有機膜２の表面の吸光率が小さく、深
さ方向にそって連続的に吸光率が高まるｉ線用反射防止
膜を基板上に形成することができた。
を用いて説明する。まず図１（ａ）に示すように基板１
上にニトロンを含む有機物を塗布し、有機膜２を形成し
た。塗布膜厚は０.２ μｍとした。ここで、この図には
基板に段差が形成されていないが、段差があってもよ
い。次に図１(ｂ)に示すように上記有機膜２が形成され
た基板１をＨＣｌ含有ガス３中に曝した。ＨＣｌに曝し
ている時間は２分とした。この処理によって塩化水素
（ＨＣｌ）ガスは有機膜２中におよそ０.１５μｍの深
さまで浸透した。ここで、界面反射防止のための吸収率
変化基準深さλ／４ｎA はｉ線（波長３６５ｎｍ）の場
合約０.０５μｍ であり、この実施例における深さはそ
のおよそ３倍（奇数倍）である。なお、有機膜２のｎA
はおよそ１.６５ である。ＨＣｌが浸透した場所のニト
ロンにはそのＨＣｌ濃度に応じて環化反応が起り、ｉ線
に対する吸光度が減少した。ＨＣｌの濃度は有機膜２の
表面に多いので、有機膜２の表面の吸光率が小さく、深
さ方向にそって連続的に吸光率が高まるｉ線用反射防止
膜を基板上に形成することができた。
【００３３】なお、ここではＨＣｌガスを用いた場合を
示したが、ＨＣｌ水溶液を用いることもできる。この両
者の違いの一つは有機膜に対する浸透深さであって、ガ
スの場合は深く、水溶液の場合は浅い。深さの設定によ
って使いわけることができる。例えば、ＡｒＦエキシマ
レ−ザ光（波長１９３ｎｍ）を露光光として用いる場合
には、極微細パターン形成が求められ、従って反射防止
膜も特に薄くする必要がある。このような場合には水溶
液が有利である。
示したが、ＨＣｌ水溶液を用いることもできる。この両
者の違いの一つは有機膜に対する浸透深さであって、ガ
スの場合は深く、水溶液の場合は浅い。深さの設定によ
って使いわけることができる。例えば、ＡｒＦエキシマ
レ−ザ光（波長１９３ｎｍ）を露光光として用いる場合
には、極微細パターン形成が求められ、従って反射防止
膜も特に薄くする必要がある。このような場合には水溶
液が有利である。
【００３４】その後、図１（ｃ）に示すようにレジスト
膜４を塗布，ベークし、通常の方法でマスク５を介して
露光光６をレジスト膜４に照射した。ここでは露光光と
してｉ線を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露
光した場合を示したが、レンズやミラーを介して露光し
てもよい。次に図１（ｄ）に示すように通常の方法に従
って現像を行って、レジストパターン４ａを形成した。
その後、図１（ｅ）に示すようにレジストパターン４ａ
をマスクに反射防止膜２’をエッチングして、反射防止
膜２’の加工を含んだレジストパターン７を基板上に形
成した。
膜４を塗布，ベークし、通常の方法でマスク５を介して
露光光６をレジスト膜４に照射した。ここでは露光光と
してｉ線を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露
光した場合を示したが、レンズやミラーを介して露光し
てもよい。次に図１（ｄ）に示すように通常の方法に従
って現像を行って、レジストパターン４ａを形成した。
その後、図１（ｅ）に示すようにレジストパターン４ａ
をマスクに反射防止膜２’をエッチングして、反射防止
膜２’の加工を含んだレジストパターン７を基板上に形
成した。
【００３５】本反射防止法を用いて形成したレジストパ
ターンはＡＲＣ法等従来の反射防止法を用いた場合に比
べ約１０％寸法精度が高かった。
ターンはＡＲＣ法等従来の反射防止法を用いた場合に比
べ約１０％寸法精度が高かった。
【００３６】本方法の特徴の一つは装置的に簡便でかつ
除去し易い塗布有機膜を用いた方法であることと、ガス
あるいは溶液の有機膜への拡散長を変えることにより吸
収係数変化領域を制御でき、種々の露光方式に容易に適
用できることである。
除去し易い塗布有機膜を用いた方法であることと、ガス
あるいは溶液の有機膜への拡散長を変えることにより吸
収係数変化領域を制御でき、種々の露光方式に容易に適
用できることである。
【００３７】（実施例２）本発明の第２の実施例を図７
を用いて説明する。まず図７（ａ）に示すように基板上
に有機膜７２を塗布し、熱処理を加えた。熱処理温度は
１００℃とし、塗布膜厚は平坦面上で０.０８μｍ とし
たが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０５μ
ｍ、厚い場所では０.１５μｍであった。基板としては
段差の形成されているＳｉウェハ７０上に０.２μｍ 厚
さのＡｌ膜７１（Ｓｉ２％含有）を被着したものを用
い、有機膜としてはノボラック樹脂を用いた。なお、こ
こでは基板に段差が形成されている場合を示すが、段差
がなくてもよい。
を用いて説明する。まず図７（ａ）に示すように基板上
に有機膜７２を塗布し、熱処理を加えた。熱処理温度は
１００℃とし、塗布膜厚は平坦面上で０.０８μｍ とし
たが、基板段差の影響で薄い場所の膜厚は０.０５μ
ｍ、厚い場所では０.１５μｍであった。基板としては
段差の形成されているＳｉウェハ７０上に０.２μｍ 厚
さのＡｌ膜７１（Ｓｉ２％含有）を被着したものを用
い、有機膜としてはノボラック樹脂を用いた。なお、こ
こでは基板に段差が形成されている場合を示すが、段差
がなくてもよい。
【００３８】次に図７（ｂ）に示すように上記有機膜７
２上にレジスト膜７３を塗布した。レジストはＰＭＭＡ
（Polymethylmethacrylate）を用い、塗布後に２００℃
の熱処理を加えた。この時ＰＭＭＡとノボラック樹脂の
ミキシング層７４がレジスト膜７３と有機膜７２の界面
に形成された。ミキシング層の厚さは約０.０３５μｍ
であって、ＡｒＦエキシマレ−ザ光に対する界面反射防
止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎA と同じであっ
た。基板に段差があり、有機膜７２の膜厚が場所によっ
て変わっていたものの、このミキシング層の厚さは一定
であった。
２上にレジスト膜７３を塗布した。レジストはＰＭＭＡ
（Polymethylmethacrylate）を用い、塗布後に２００℃
の熱処理を加えた。この時ＰＭＭＡとノボラック樹脂の
ミキシング層７４がレジスト膜７３と有機膜７２の界面
に形成された。ミキシング層の厚さは約０.０３５μｍ
であって、ＡｒＦエキシマレ−ザ光に対する界面反射防
止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎA と同じであっ
た。基板に段差があり、有機膜７２の膜厚が場所によっ
て変わっていたものの、このミキシング層の厚さは一定
であった。
【００３９】このミキシング層のレジスト膜面側はＰＭ
ＭＡライクであり、有機膜面側はノボラックライクであ
った。ＰＭＭＡのＡｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰
係数は0.018 であり、熱処理したノボラック樹脂のそれ
は約１である。ミキシング層の消衰係数は上面（レジス
ト膜面）側で約０.０２ 、下面（有機膜）側で約１であ
りその間連続的に消衰係数が変わっていた。その後、図
７（ｃ）に示すように、通常の方法でマスク７５を介し
て露光光７６をレジスト膜７３に照射した。ここでは露
光光としてＡｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。この時、
有機膜７２とミキシング層７４との二層で反射防止膜と
して機能する。なお、図ではマスクを近接させて露光し
た場合を示したが、レンズやミラーを介して露光しても
よい。
ＭＡライクであり、有機膜面側はノボラックライクであ
った。ＰＭＭＡのＡｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰
係数は0.018 であり、熱処理したノボラック樹脂のそれ
は約１である。ミキシング層の消衰係数は上面（レジス
ト膜面）側で約０.０２ 、下面（有機膜）側で約１であ
りその間連続的に消衰係数が変わっていた。その後、図
７（ｃ）に示すように、通常の方法でマスク７５を介し
て露光光７６をレジスト膜７３に照射した。ここでは露
光光としてＡｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。この時、
有機膜７２とミキシング層７４との二層で反射防止膜と
して機能する。なお、図ではマスクを近接させて露光し
た場合を示したが、レンズやミラーを介して露光しても
よい。
【００４０】次に図７（ｄ）に示すように通常の方法に
従って現像を行って、レジストパターン７３ａを形成し
た。その後、図７(ｅ)に示すようにレジストパターン７
３ａをマスクに反射防止膜であるミキシング層７４と有
機膜７２をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレ
ジストパターン７７を基板上に形成した。
従って現像を行って、レジストパターン７３ａを形成し
た。その後、図７(ｅ)に示すようにレジストパターン７
３ａをマスクに反射防止膜であるミキシング層７４と有
機膜７２をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレ
ジストパターン７７を基板上に形成した。
【００４１】本反射防止法を用いて０.１５μｍ のパタ
ーンを形成したところ１０％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０８μｍ のＡＲＣ型反射防止法（従来反
射防止法）を用いた場合には、吸収係数を最適化しても
寸法精度は２０％であった。ＡＲＣ膜の膜厚を厚くする
とエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ
ーンが倒れるという不良が発生した。
ーンを形成したところ１０％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０８μｍ のＡＲＣ型反射防止法（従来反
射防止法）を用いた場合には、吸収係数を最適化しても
寸法精度は２０％であった。ＡＲＣ膜の膜厚を厚くする
とエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ
ーンが倒れるという不良が発生した。
【００４２】なお、ミキシング層７４を用いたときのも
う一つの利点はミキシング層７４が接着層の役割をし、
パターン倒れ（剥がれ）をおこしにくいことである。
う一つの利点はミキシング層７４が接着層の役割をし、
パターン倒れ（剥がれ）をおこしにくいことである。
【００４３】この方法のポイントはミキシング層７４を
形成することである。ＰＭＭＡレジストに代わって、下
記のように、他のレジストを用いることもできる。上記
方法に従ってミキシング層７４を形成した後、ＤＵＶ照
射及び現像によってＰＭＭＡレジストを除去した。その
後通常の方法に従ってレジスト膜をミキシング層上に形
成し、ベ−クした。その後露光及び現像を行なった。そ
してミキシング層及び有機膜をエッチングして反射防止
膜加工を含んだレジストパタ−ンを形成した。
形成することである。ＰＭＭＡレジストに代わって、下
記のように、他のレジストを用いることもできる。上記
方法に従ってミキシング層７４を形成した後、ＤＵＶ照
射及び現像によってＰＭＭＡレジストを除去した。その
後通常の方法に従ってレジスト膜をミキシング層上に形
成し、ベ−クした。その後露光及び現像を行なった。そ
してミキシング層及び有機膜をエッチングして反射防止
膜加工を含んだレジストパタ−ンを形成した。
【００４４】（実施例３）本発明の第３の実施例を図８
を用いて説明する。まず図８（ａ）に示すように段差の
形成されているＳｉウェハ８０上に０.３μｍ 厚さのＡ
ｌ膜８１（Ｓｉ２％含有）を被着し、さらにその上にＰ
ＳＧ(燐添加ガラス)膜８２を被着した基板を用意した。
ここで、基板段差の影響でＰＳＧ膜の膜厚は薄い場所で
０.３μｍ、厚い場所では０.６μｍ であった。なお、
ＰＳＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）
に対し透明である。
を用いて説明する。まず図８（ａ）に示すように段差の
形成されているＳｉウェハ８０上に０.３μｍ 厚さのＡ
ｌ膜８１（Ｓｉ２％含有）を被着し、さらにその上にＰ
ＳＧ(燐添加ガラス)膜８２を被着した基板を用意した。
ここで、基板段差の影響でＰＳＧ膜の膜厚は薄い場所で
０.３μｍ、厚い場所では０.６μｍ であった。なお、
ＰＳＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）
に対し透明である。
【００４５】次に図８（ｂ）に示すようにＰＳＧ膜上に
SiOxNyHz膜８３をプラズマＣＶＤ法で形成した。SiOxNy
Hz膜成膜にはシランと亜酸化窒素の混合ガスを用い、成
膜中に混合ガス比を変えた。SiOxNyHz膜の膜厚は０.０
８μｍ とし、図１１に示すように最初ＫｒＦエキシマ
レ−ザ光に対して消衰係数が１．５になるような混合ガ
ス比で被着し、その後、混合ガス比を徐々に変え、レジ
スト表面側の消衰係数が０.０２となるように被着し
た。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもかかわ
らず一様な膜厚で膜を被着することができた。これがＣ
ＶＤ法を用いたときの利点である。直線的に消衰係数を
変えることによって光吸収による基板からの反射光低減
と、消衰係数の差によって生じる光反射のバランスがと
れ、膜厚が薄いにもかかわらず反射を十分低減できた。
また後で述べるように、本実施例ではレジスト膜側界面
の反射防止膜の消衰係数をレジストの消衰係数と同じに
した。このことによりレジスト膜界面での反射を十分に
抑えることができた。この界面での消衰係数の差が大き
いと、この界面での反射が大きくなる。
SiOxNyHz膜８３をプラズマＣＶＤ法で形成した。SiOxNy
Hz膜成膜にはシランと亜酸化窒素の混合ガスを用い、成
膜中に混合ガス比を変えた。SiOxNyHz膜の膜厚は０.０
８μｍ とし、図１１に示すように最初ＫｒＦエキシマ
レ−ザ光に対して消衰係数が１．５になるような混合ガ
ス比で被着し、その後、混合ガス比を徐々に変え、レジ
スト表面側の消衰係数が０.０２となるように被着し
た。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもかかわ
らず一様な膜厚で膜を被着することができた。これがＣ
ＶＤ法を用いたときの利点である。直線的に消衰係数を
変えることによって光吸収による基板からの反射光低減
と、消衰係数の差によって生じる光反射のバランスがと
れ、膜厚が薄いにもかかわらず反射を十分低減できた。
また後で述べるように、本実施例ではレジスト膜側界面
の反射防止膜の消衰係数をレジストの消衰係数と同じに
した。このことによりレジスト膜界面での反射を十分に
抑えることができた。この界面での消衰係数の差が大き
いと、この界面での反射が大きくなる。
【００４６】次に図８（ｃ）に示すようにSiOxNyHz膜８
３からなる反射防止膜上にレジスト膜８４塗布した。レ
ジストはXP89131(シップレー商品名）を用いた。このレ
ジストのＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数は
０.０２ であり、SiOxNyHz膜表面の消衰係数と等しかっ
た。その後、図８（ｄ）に示すように、通常の方法でマ
スク８５を介して露光８６をレジスト膜８４に照射し
た。ここでは露光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用い
た。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数
が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実
験条件であり、例えばマスクと基板とを数ミクロンに近
接させて行うプロキシミティ露光などを用いてもよい。
３からなる反射防止膜上にレジスト膜８４塗布した。レ
ジストはXP89131(シップレー商品名）を用いた。このレ
ジストのＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数は
０.０２ であり、SiOxNyHz膜表面の消衰係数と等しかっ
た。その後、図８（ｄ）に示すように、通常の方法でマ
スク８５を介して露光８６をレジスト膜８４に照射し
た。ここでは露光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用い
た。図には示していないがこの露光にはレンズの開口数
が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実
験条件であり、例えばマスクと基板とを数ミクロンに近
接させて行うプロキシミティ露光などを用いてもよい。
【００４７】次に図８（ｅ）に示すように通常の方法に
よって現像を行って、レジストパターン８４ａを形成し
た。その後、図８(ｆ)に示すようにレジストパターン８
４ａをマスクにSiOxNyHz反射防止膜８３をエッチングし
て、反射防止膜加工を含んだレジストパターン８７を基
板上に形成した。
よって現像を行って、レジストパターン８４ａを形成し
た。その後、図８(ｆ)に示すようにレジストパターン８
４ａをマスクにSiOxNyHz反射防止膜８３をエッチングし
て、反射防止膜加工を含んだレジストパターン８７を基
板上に形成した。
【００４８】本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパタ
ーンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０８μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜及
び従来のＡＲＣ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係
数をいかに最適化しても寸法精度を１０％より改善する
ことはできなかった。
ーンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０８μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜及
び従来のＡＲＣ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係
数をいかに最適化しても寸法精度を１０％より改善する
ことはできなかった。
【００４９】本実施例では基板界面側最下部で消衰係数
が１．５になるように反射防止膜を被着した。但しこの
消衰係数は１．５に限るものではなく、図２３に示すよ
うに消衰係数が０．６以上で反射防止効果が強くなり、
特に１以上２以下でその効果は顕在化する。１以上の場
合は反射防止膜および基板構造、材料依存性も小さいと
いう特長を持つ。消衰係数が１のときは膜厚が５０ｎｍ
以上あればその反射率は振幅比でいって０．１以下、エ
ネルギ−比でいって１％以下になる。
が１．５になるように反射防止膜を被着した。但しこの
消衰係数は１．５に限るものではなく、図２３に示すよ
うに消衰係数が０．６以上で反射防止効果が強くなり、
特に１以上２以下でその効果は顕在化する。１以上の場
合は反射防止膜および基板構造、材料依存性も小さいと
いう特長を持つ。消衰係数が１のときは膜厚が５０ｎｍ
以上あればその反射率は振幅比でいって０．１以下、エ
ネルギ−比でいって１％以下になる。
【００５０】また、本実施例の下置き反射防止膜と、レ
ジスト膜上面に干渉膜を形成し寸法精度を向上させるい
わゆる上面反射と組み合わせると寸法精度は更に向上す
る。
ジスト膜上面に干渉膜を形成し寸法精度を向上させるい
わゆる上面反射と組み合わせると寸法精度は更に向上す
る。
【００５１】（実施例４）本発明の第４の実施例を図９
を用いて説明する。まず図９（ａ）に示すように段差の
形成されているＳｉウェハ９０上に０.２μｍ 厚さのＷ
膜９１を被着し、さらにその上にＳＯＧ(Spin on Glas
s）膜９２を被着した基板を用意した。ここで、基板段
差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ、厚い
場所では０.５μｍであった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦ
エキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）に対し透明であ
る。
を用いて説明する。まず図９（ａ）に示すように段差の
形成されているＳｉウェハ９０上に０.２μｍ 厚さのＷ
膜９１を被着し、さらにその上にＳＯＧ(Spin on Glas
s）膜９２を被着した基板を用意した。ここで、基板段
差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２μｍ、厚い
場所では０.５μｍであった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦ
エキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）に対し透明であ
る。
【００５２】次に図９（ｂ）に示すようにＳＯＧ膜上に
ＳｉＮｘ膜９３を、Ｓｉをターゲットとし、雰囲気ガス
をＡｒとＮ2 の混合ガスとしたＤＣスパッタ法で形成し
た。SiNx膜の膜厚は０.０７μｍとし、最初の０.０４２
μｍ（図９の９３ａ）をＫｒＦエキシマレ−ザ光に対し
て消衰係数が２.８ になるような混合ガス比で被着し、
その後、混合ガス比を徐々に変え、残りの０.０２８μ
ｍ(図９の９３ｂ）を被着した。この残りの０.０２８μ
ｍの被着においては、消衰係数が２.８からはじまっ
て、最後にそれが０.０２ になるよう消衰係数分布を持
つようにした。この膜はスパッタ法によるので装置内発
塵等が少なく、低欠陥な膜となった。これがスパッタ法
を用いたときの利点である。
ＳｉＮｘ膜９３を、Ｓｉをターゲットとし、雰囲気ガス
をＡｒとＮ2 の混合ガスとしたＤＣスパッタ法で形成し
た。SiNx膜の膜厚は０.０７μｍとし、最初の０.０４２
μｍ（図９の９３ａ）をＫｒＦエキシマレ−ザ光に対し
て消衰係数が２.８ になるような混合ガス比で被着し、
その後、混合ガス比を徐々に変え、残りの０.０２８μ
ｍ(図９の９３ｂ）を被着した。この残りの０.０２８μ
ｍの被着においては、消衰係数が２.８からはじまっ
て、最後にそれが０.０２ になるよう消衰係数分布を持
つようにした。この膜はスパッタ法によるので装置内発
塵等が少なく、低欠陥な膜となった。これがスパッタ法
を用いたときの利点である。
【００５３】このＳｉＮｘ膜の平均的な屈折率（実部）
はＫｒＦエキシマレ−ザ光の場合２.２ であった。した
がってこの光に対する界面反射防止のための吸収率変化
基準深さλ／４ｎA は約０.０２８μｍ であって、Ｓｉ
Ｎｘ膜の消衰係数の変化している部分の膜厚とほぼ等し
い。
はＫｒＦエキシマレ−ザ光の場合２.２ であった。した
がってこの光に対する界面反射防止のための吸収率変化
基準深さλ／４ｎA は約０.０２８μｍ であって、Ｓｉ
Ｎｘ膜の消衰係数の変化している部分の膜厚とほぼ等し
い。
【００５４】次に図９（ｃ）に示すように上記ＳｉＮｘ
膜９３（９３ａと９３ｂ）からなる反射防止膜上にレジ
スト膜９４塗布した。レジストとしてはXP89131(シップ
レー商品名）を用いた。このレジストのＫｒＦエキシマ
レ−ザ光に対する消衰係数は０.０２ であり、ＳｉＮｘ
膜表面の消衰係数と等しかった。
膜９３（９３ａと９３ｂ）からなる反射防止膜上にレジ
スト膜９４塗布した。レジストとしてはXP89131(シップ
レー商品名）を用いた。このレジストのＫｒＦエキシマ
レ−ザ光に対する消衰係数は０.０２ であり、ＳｉＮｘ
膜表面の消衰係数と等しかった。
【００５５】その後、図９（ｄ）に示すように、通常の
方法でマスク９５を介して露光光９６をレジスト膜９４
に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−
ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレン
ズの開口数が０.５ の縮小投影露光法を用いた。但しこ
れは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光など
を用いてもよい。次に図９（ｅ）に示すように通常の方
法によって現像を行って、レジストパターン９４ａを形
成した。その後、図９（ｆ）に示すようにレジストパタ
ーン９４ａをマスクにＳｉＮｘ反射防止膜９３をエッチ
ングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン９
７を基板上に形成した。
方法でマスク９５を介して露光光９６をレジスト膜９４
に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−
ザ光を用いた。図には示していないがこの露光にはレン
ズの開口数が０.５ の縮小投影露光法を用いた。但しこ
れは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光など
を用いてもよい。次に図９（ｅ）に示すように通常の方
法によって現像を行って、レジストパターン９４ａを形
成した。その後、図９（ｆ）に示すようにレジストパタ
ーン９４ａをマスクにＳｉＮｘ反射防止膜９３をエッチ
ングして、反射防止膜加工を含んだレジストパターン９
７を基板上に形成した。
【００５６】本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパタ
ーンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０７μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜及
び従来のＡＲＣ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係
数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することは
できなかった。
ーンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０７μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜及
び従来のＡＲＣ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係
数を最適化しても寸法精度を１０％より改善することは
できなかった。
【００５７】実施例３と実施例４から分かるように、Ｓ
ｉＯｘＮｙＨｚにおけるｘとｙを、またＳｉＮｘにおけ
るｘを変えることにより、ＫｒＦエキシマレ−ザ光やｉ
線光に対して屈折率（実部）と消衰係数の両者を変える
ことができる。ｘとｙの変化を、ＣＶＤ法で形成された
ＳｉＯｘＮｙＨｚ膜とスパッタで形成されたＳｉＮｘ膜
もついて図２７に示す。一般に、シリコンリッチな膜は
高い消衰係数を有している。ｚが０．０２未満の時、屈
折率はｚの変化に対して影響が少ない。
ｉＯｘＮｙＨｚにおけるｘとｙを、またＳｉＮｘにおけ
るｘを変えることにより、ＫｒＦエキシマレ−ザ光やｉ
線光に対して屈折率（実部）と消衰係数の両者を変える
ことができる。ｘとｙの変化を、ＣＶＤ法で形成された
ＳｉＯｘＮｙＨｚ膜とスパッタで形成されたＳｉＮｘ膜
もついて図２７に示す。一般に、シリコンリッチな膜は
高い消衰係数を有している。ｚが０．０２未満の時、屈
折率はｚの変化に対して影響が少ない。
【００５８】（実施例５）本発明の実施例を工程図であ
る図１０を用いて説明する。まず図１０（ａ）に示すよ
うに基板１０１上に反射防止膜となる有機膜１０２を塗
布した。塗布膜厚は０.１ μｍとした。この有機膜はノ
ボラック樹脂にアントラセンを吸光剤として加えたもの
である。ここで、この図には基板に段差が形成されてい
ないが、段差があってもよい。有機膜１０２を塗布後１
００℃の熱処理を加えた。この熱処理により有機膜表面
付近に存在するアントラセンは揮発し、吸光剤の分布が
生じた。すなわち、基板面側では吸光剤が多く、表面側
では吸光剤が少なくなった。
る図１０を用いて説明する。まず図１０（ａ）に示すよ
うに基板１０１上に反射防止膜となる有機膜１０２を塗
布した。塗布膜厚は０.１ μｍとした。この有機膜はノ
ボラック樹脂にアントラセンを吸光剤として加えたもの
である。ここで、この図には基板に段差が形成されてい
ないが、段差があってもよい。有機膜１０２を塗布後１
００℃の熱処理を加えた。この熱処理により有機膜表面
付近に存在するアントラセンは揮発し、吸光剤の分布が
生じた。すなわち、基板面側では吸光剤が多く、表面側
では吸光剤が少なくなった。
【００５９】次に図１０（ｂ）に示すように吸光剤の分
布が生じた有機膜１０２’が形成された基板１０１上に
水溶性レジスト膜１０３を塗布した。その後、図１０
（ｃ）に示すように通常の方法でマスク１０４を介して
露光光１０５をレジスト膜１０３に照射した。ここでは
露光光としてＫｒＦエキシマレーザ光を用いた。なお、
図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レ
ンズやミラーを介して露光してもよい。次に図１０
（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、
レジストパターン１０３ａを形成した。その後、図１０
（ｅ）に示すようにレジストパターン１０３ａをマスク
に反射防止膜１０２’をエッチングして、反射防止膜加
工を含んだレジストパターン１０６を基板上に形成し
た。
布が生じた有機膜１０２’が形成された基板１０１上に
水溶性レジスト膜１０３を塗布した。その後、図１０
（ｃ）に示すように通常の方法でマスク１０４を介して
露光光１０５をレジスト膜１０３に照射した。ここでは
露光光としてＫｒＦエキシマレーザ光を用いた。なお、
図ではマスクを近接させて露光した場合を示したが、レ
ンズやミラーを介して露光してもよい。次に図１０
（ｄ）に示すように通常の方法に従って現像を行って、
レジストパターン１０３ａを形成した。その後、図１０
（ｅ）に示すようにレジストパターン１０３ａをマスク
に反射防止膜１０２’をエッチングして、反射防止膜加
工を含んだレジストパターン１０６を基板上に形成し
た。
【００６０】本反射防止法を用いて形成したレジストパ
ターンはＡＲＣ法等従来の反射防止法を用いた場合に比
べ約１０％寸法精度が高かった。
ターンはＡＲＣ法等従来の反射防止法を用いた場合に比
べ約１０％寸法精度が高かった。
【００６１】なお、ここで吸光剤として用いたアントラ
センに代えてアントラセン誘導体を用いることもでき
る。すなわち結合基を水素に代えて、メチル基，メトキ
シ基，エチル基、或いは塩素などに代えることもでき
る。この場合揮発し易さが結合基によって変わるため、
結合基を代えることによって有機膜やレジスト膜の熱処
理条件に幅を持たせることが可能となる。
センに代えてアントラセン誘導体を用いることもでき
る。すなわち結合基を水素に代えて、メチル基，メトキ
シ基，エチル基、或いは塩素などに代えることもでき
る。この場合揮発し易さが結合基によって変わるため、
結合基を代えることによって有機膜やレジスト膜の熱処
理条件に幅を持たせることが可能となる。
【００６２】本方法の特徴の一つは装置的に簡便な塗布
機とベーク炉で最適な反射防止膜が得られることであ
る。
機とベーク炉で最適な反射防止膜が得られることであ
る。
【００６３】（実施例６）以下、本発明の実施例を工程
図である図１２を用いて説明する。まず図１２（ａ）に
示すように基板上に有機膜１１２を塗布し、熱処理を加
えた。熱処理温度は１００℃とした。塗布膜厚は平坦面
上で０.１μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場所の
膜厚は０.０６μｍ、厚い場所では０.１８μｍであっ
た。界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎ
Aは、パタ−ン露光光としてｉ線（波長３６５ｎｍ）を
用いたため、約０.０５μｍであり、有機膜の膜厚より
薄い。有機膜１１２としてはブリ−チングする吸光剤で
あるニトロンを使った。基板としては段差の形成されて
いるＳｉウェハ１１０上に０.２μｍ厚さのＡｌ膜１１
１（Ｓｉ２％含有）を被着したものを用いた。
図である図１２を用いて説明する。まず図１２（ａ）に
示すように基板上に有機膜１１２を塗布し、熱処理を加
えた。熱処理温度は１００℃とした。塗布膜厚は平坦面
上で０.１μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場所の
膜厚は０.０６μｍ、厚い場所では０.１８μｍであっ
た。界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／４ｎ
Aは、パタ−ン露光光としてｉ線（波長３６５ｎｍ）を
用いたため、約０.０５μｍであり、有機膜の膜厚より
薄い。有機膜１１２としてはブリ−チングする吸光剤で
あるニトロンを使った。基板としては段差の形成されて
いるＳｉウェハ１１０上に０.２μｍ厚さのＡｌ膜１１
１（Ｓｉ２％含有）を被着したものを用いた。
【００６４】次に図１２（ｂ）に示すようにウェハ全面
にｉ線１１３を照射した。この全面露光光（吸収調整
光）１１３によって有機膜１１２に表面側が透明で、厚
み方向に進むほど吸光度が増す吸光度分布を持つ層１１
４が形成された。吸収調整光としてｉ線を用いたのはこ
こで用いた吸光材の特性によるもので、材料が変われば
それに合わせて全面露光光の波長を変えることはいうま
でもない。全面露光光１１３と後で述べるパタ−ン露光
光１１７の光の波長が一致したのはこの吸光剤を用いた
ためであり、吸光剤が変わればそれに伴って全面露光光
の波長も、またパタ−ン露光光の波長も変わるのはいう
までもない。
にｉ線１１３を照射した。この全面露光光（吸収調整
光）１１３によって有機膜１１２に表面側が透明で、厚
み方向に進むほど吸光度が増す吸光度分布を持つ層１１
４が形成された。吸収調整光としてｉ線を用いたのはこ
こで用いた吸光材の特性によるもので、材料が変われば
それに合わせて全面露光光の波長を変えることはいうま
でもない。全面露光光１１３と後で述べるパタ−ン露光
光１１７の光の波長が一致したのはこの吸光剤を用いた
ためであり、吸光剤が変わればそれに伴って全面露光光
の波長も、またパタ−ン露光光の波長も変わるのはいう
までもない。
【００６５】次に図１２（ｃ）に示すように表面側に光
吸収分布を持つ層１１４のある上記有機膜１１２上にレ
ジスト膜１１５を塗布して形成後、通常の方法でマスク
１１６を介して露光光１１７をレジスト膜１１５に照射
した。前述のようにここでは露光光としてｉ線を用い
た。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示
したが、レンズやミラ−を介して露光してもよい。その
場合の装置構成を図１３に示す。
吸収分布を持つ層１１４のある上記有機膜１１２上にレ
ジスト膜１１５を塗布して形成後、通常の方法でマスク
１１６を介して露光光１１７をレジスト膜１１５に照射
した。前述のようにここでは露光光としてｉ線を用い
た。なお、図ではマスクを近接させて露光した場合を示
したが、レンズやミラ−を介して露光してもよい。その
場合の装置構成を図１３に示す。
【００６６】図１３の光源５０１から発する光は、フラ
イアイレンズ５０２、コンデンサレンズ５０３、５０５
及びミラーを介してマスク５０６を照明する。マスク５
０６上には異物付着によるパタン転写不良を防止するた
めのペリクル５０７が設けられている。マスク５０６上
に描かれたマスクパタンは、投影レンズ５０８を介して
試料基板であるウエハ５０９上に投影される。なお、マ
スク５０６はマスク位置制御手段５１７で制御されたマ
スクステージ５１８上に載置され、その中心と投影レン
ズ５０８の光軸とは正確に位置合わせがなされている。
ウエハ５０９は、試料台５１０上に真空吸着されてい
る。試料台５１０は、投影レンズ５０８の光軸方向すな
わちＺ方向に移動可能なＺステージ５１１上に載置さ
れ、さらにＸＹステージ５１２上に搭載されている。Ｚ
ステージ５１１及びＸＹステージ５１２は、主制御系５
１９からの制御命令に応じてそれぞれの駆動手段５１
３、５１４によって駆動されるので、所望の露光位置に
移動可能である。その位置はＺステージ５１１に固定さ
れたミラー５１６の位置として、レーザ測長機５１５で
正確にモニタされている。
イアイレンズ５０２、コンデンサレンズ５０３、５０５
及びミラーを介してマスク５０６を照明する。マスク５
０６上には異物付着によるパタン転写不良を防止するた
めのペリクル５０７が設けられている。マスク５０６上
に描かれたマスクパタンは、投影レンズ５０８を介して
試料基板であるウエハ５０９上に投影される。なお、マ
スク５０６はマスク位置制御手段５１７で制御されたマ
スクステージ５１８上に載置され、その中心と投影レン
ズ５０８の光軸とは正確に位置合わせがなされている。
ウエハ５０９は、試料台５１０上に真空吸着されてい
る。試料台５１０は、投影レンズ５０８の光軸方向すな
わちＺ方向に移動可能なＺステージ５１１上に載置さ
れ、さらにＸＹステージ５１２上に搭載されている。Ｚ
ステージ５１１及びＸＹステージ５１２は、主制御系５
１９からの制御命令に応じてそれぞれの駆動手段５１
３、５１４によって駆動されるので、所望の露光位置に
移動可能である。その位置はＺステージ５１１に固定さ
れたミラー５１６の位置として、レーザ測長機５１５で
正確にモニタされている。
【００６７】また、ウエハ５０９の表面位置は、検出光
発生部５２０、検出光５２３、受光部５２１から構成さ
れる焦点位置検出手段で計測される。次に図１２（ｄ）
に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジス
トパタ−ン１１５ａを形成した。
発生部５２０、検出光５２３、受光部５２１から構成さ
れる焦点位置検出手段で計測される。次に図１２（ｄ）
に示すように通常の方法に従って現像を行って、レジス
トパタ−ン１１５ａを形成した。
【００６８】その後図１２（ｅ）に示すようにレジスト
パタ−ン１１５ａをマスクに層１１４を含む有機膜１１
２からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加
工を含んだレジストパタ−ン１１８を基板上に形成し
た。本反射防止法を用いて０.３５μｍのパタ−ンを形
成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が
０.１μｍの市販のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止
法）を用いた場合の寸法精度は１０％であった。従来の
ＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフト
が入り、またレジストパタ−ンが倒れるという不良が発
生した。
パタ−ン１１５ａをマスクに層１１４を含む有機膜１１
２からなる反射防止膜をエッチングして、反射防止膜加
工を含んだレジストパタ−ン１１８を基板上に形成し
た。本反射防止法を用いて０.３５μｍのパタ−ンを形
成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、膜厚が
０.１μｍの市販のＡＲＣ型反射防止法（従来反射防止
法）を用いた場合の寸法精度は１０％であった。従来の
ＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチング時に寸法シフト
が入り、またレジストパタ−ンが倒れるという不良が発
生した。
【００６９】（実施例７）以下、本発明の第７の実施例
を説明する。まず実施例６と同様に基板上に有機膜を塗
布し、熱処理を加えた。熱処理温度は１００℃とした。
塗布膜厚は平坦面上で０.１μｍとしたが、基板段差の
影響で薄い場所の膜厚は０.０６μｍ、厚い場所では０.
１８μｍであった。界面反射防止のための吸収率変化基
準深さλ／４ｎAは、パタ−ン露光光としてｈ線（波長
４０５ｎｍ）を用いたため、約０.０６μｍであり、有
機膜の膜厚より薄い。有機膜としてはブリ−チングする
吸光剤であるニトロンを使った。基板としては段差の形
成されているＳｉウェハ上に５ｎｍの厚さの酸化膜、
０.１５μｍ厚さのポリシリコン膜および０.２μｍ厚さ
の酸化膜を順次積層したものを用いた。酸化膜の厚さは
図２で説明したように段差の影響を受けて場所によって
変わっている。
を説明する。まず実施例６と同様に基板上に有機膜を塗
布し、熱処理を加えた。熱処理温度は１００℃とした。
塗布膜厚は平坦面上で０.１μｍとしたが、基板段差の
影響で薄い場所の膜厚は０.０６μｍ、厚い場所では０.
１８μｍであった。界面反射防止のための吸収率変化基
準深さλ／４ｎAは、パタ−ン露光光としてｈ線（波長
４０５ｎｍ）を用いたため、約０.０６μｍであり、有
機膜の膜厚より薄い。有機膜としてはブリ−チングする
吸光剤であるニトロンを使った。基板としては段差の形
成されているＳｉウェハ上に５ｎｍの厚さの酸化膜、
０.１５μｍ厚さのポリシリコン膜および０.２μｍ厚さ
の酸化膜を順次積層したものを用いた。酸化膜の厚さは
図２で説明したように段差の影響を受けて場所によって
変わっている。
【００７０】次にウェハ全面にｉ線を照射した。この全
面露光光（吸収調整光）によって有機膜の表面側に表面
が透明で、厚み方向に進むほど吸光度が増す吸光度分布
を持つ層が形成された。その後このウェハを酸雰囲気に
曝した。ここでは塩化水素ガス雰囲気に曝し表面が改質
された有機膜からなる反射防止膜を形成した。この処理
を行うことによって、ニトロンは光照射によってブリ−
チングしない物質に変わる。すなわち、吸収調整光によ
って有機膜をブリ−チングさせて膜の吸光度分布をつく
ったあと、酸雰囲気処理によってこの吸光度分布を定着
させ、その後行われるパタ−ン露光光に対して吸光度分
布が変わらない膜にした。
面露光光（吸収調整光）によって有機膜の表面側に表面
が透明で、厚み方向に進むほど吸光度が増す吸光度分布
を持つ層が形成された。その後このウェハを酸雰囲気に
曝した。ここでは塩化水素ガス雰囲気に曝し表面が改質
された有機膜からなる反射防止膜を形成した。この処理
を行うことによって、ニトロンは光照射によってブリ−
チングしない物質に変わる。すなわち、吸収調整光によ
って有機膜をブリ−チングさせて膜の吸光度分布をつく
ったあと、酸雰囲気処理によってこの吸光度分布を定着
させ、その後行われるパタ−ン露光光に対して吸光度分
布が変わらない膜にした。
【００７１】次に上記有機膜上にレジスト膜を塗布して
形成後、通常の方法でマスクを介してパタ−ン露光光を
レジスト膜に照射した。前述のようにここではパタ−ン
露光光としてｈ線を用いた。
形成後、通常の方法でマスクを介してパタ−ン露光光を
レジスト膜に照射した。前述のようにここではパタ−ン
露光光としてｈ線を用いた。
【００７２】その後レジストパタ−ンをマスクに上記反
射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレ
ジストパタ−ンを基板上に形成した。本反射防止法を用
いて０.４μｍのパタ−ンを形成したところ５％の寸法
精度が得られた。一方、膜厚が０.１μｍの市販のＡＲ
Ｃ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法
精度は１０％であった。従来のＡＲＣ膜の膜厚を厚くす
るとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパ
タ−ンが倒れるという不良が発生した。
射防止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレ
ジストパタ−ンを基板上に形成した。本反射防止法を用
いて０.４μｍのパタ−ンを形成したところ５％の寸法
精度が得られた。一方、膜厚が０.１μｍの市販のＡＲ
Ｃ型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法
精度は１０％であった。従来のＡＲＣ膜の膜厚を厚くす
るとエッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパ
タ−ンが倒れるという不良が発生した。
【００７３】本実施例では、有機膜としてニトロンを用
いたが、ニトロンに代えてジアゾナフトキノンを吸光剤
に用い、それにベ−スポリマを加えた有機膜を用いるこ
ともできる。またジアゾニウム塩とフェノ−ルの混合物
を有機膜に用い、ブリ−チング特性の定着ガスとしてア
ルカリ蒸気、例えばアンモニアガスなどを用いることも
できる。
いたが、ニトロンに代えてジアゾナフトキノンを吸光剤
に用い、それにベ−スポリマを加えた有機膜を用いるこ
ともできる。またジアゾニウム塩とフェノ−ルの混合物
を有機膜に用い、ブリ−チング特性の定着ガスとしてア
ルカリ蒸気、例えばアンモニアガスなどを用いることも
できる。
【００７４】（実施例８）以下、本発明の第８の実施例
を説明する。まず基板上に有機膜を塗布形成し、熱処理
を加えた。熱処理温度は１００℃とした。塗布膜厚は平
坦面上で０.０８μｍとしたが、基板段差の影響で薄い
場所の膜厚は０.０５μｍ、厚い場所では０.１５μｍで
あった。界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／
４ｎAは、パタ−ン露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ
光（波長２４８ｎｍ）を用いたため、約０.０３５μｍ
であり、有機膜の膜厚より薄い。有機膜としてはノボラ
ック樹脂にインデンビスアジドを添加したものを使っ
た。ただしインデンビスアジドに限らず他の芳香族アジ
ドを用いることもできる。基板としては段差の形成され
ているＳｉウェハ上に膜厚１０ｎｍの酸化膜、０.１μ
ｍ厚さのタングステンポリサイド膜、さらにその上に
０.１５μｍ膜厚の酸化膜を被着したものを用いた。
を説明する。まず基板上に有機膜を塗布形成し、熱処理
を加えた。熱処理温度は１００℃とした。塗布膜厚は平
坦面上で０.０８μｍとしたが、基板段差の影響で薄い
場所の膜厚は０.０５μｍ、厚い場所では０.１５μｍで
あった。界面反射防止のための吸収率変化基準深さλ／
４ｎAは、パタ−ン露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ
光（波長２４８ｎｍ）を用いたため、約０.０３５μｍ
であり、有機膜の膜厚より薄い。有機膜としてはノボラ
ック樹脂にインデンビスアジドを添加したものを使っ
た。ただしインデンビスアジドに限らず他の芳香族アジ
ドを用いることもできる。基板としては段差の形成され
ているＳｉウェハ上に膜厚１０ｎｍの酸化膜、０.１μ
ｍ厚さのタングステンポリサイド膜、さらにその上に
０.１５μｍ膜厚の酸化膜を被着したものを用いた。
【００７５】次にウェハ全面に波長３０８ｎｍの光を照
射した。その後２５０℃の熱処理を行った。インデンビ
スアジドは３０８ｎｍの光を吸収し、表面側からこの光
と反応したインデンビスアジドの分布ができる。反応を
起こさなかったインデンビスアジドはその後の熱処理に
よって２４８ｎｍの光に対する強い吸収特性を示す。し
たがって熱処理後は、２４８ｎｍの光を底部側は強く、
表面側はレジスト膜程度に吸収する膜が形成できた。
射した。その後２５０℃の熱処理を行った。インデンビ
スアジドは３０８ｎｍの光を吸収し、表面側からこの光
と反応したインデンビスアジドの分布ができる。反応を
起こさなかったインデンビスアジドはその後の熱処理に
よって２４８ｎｍの光に対する強い吸収特性を示す。し
たがって熱処理後は、２４８ｎｍの光を底部側は強く、
表面側はレジスト膜程度に吸収する膜が形成できた。
【００７６】次に上記有機膜上にレジスト膜を塗布によ
り形成後、通常の方法でマスクを介してパタ−ン露光光
をレジスト膜に照射した。前述のようにここでは露光光
としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。次に通常の方
法に従って現像を行って、レジストパタ−ンを形成し
た。その後そのレジストパタ−ンをマスクに改質した上
記有機膜からなる反射防止膜をエッチングして、反射防
止膜加工を含んだレジストパタ−ンを基板上に形成し
た。本反射防止法を用いて０.２５μｍのパタ−ンを形
成したところ５％の寸法精度が得られた。
り形成後、通常の方法でマスクを介してパタ−ン露光光
をレジスト膜に照射した。前述のようにここでは露光光
としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。次に通常の方
法に従って現像を行って、レジストパタ−ンを形成し
た。その後そのレジストパタ−ンをマスクに改質した上
記有機膜からなる反射防止膜をエッチングして、反射防
止膜加工を含んだレジストパタ−ンを基板上に形成し
た。本反射防止法を用いて０.２５μｍのパタ−ンを形
成したところ５％の寸法精度が得られた。
【００７７】一方、膜厚が０.１μｍの市販のＡＲＣ型
反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精度
は８％であった。従来のＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエ
ッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ン
が倒れるという不良が発生した。本技術を用いてロジッ
クＬＳＩのゲ−トを形成したところ寸法精度５％が得ら
れ、高速動作のロジックＬＳＩを作製することができ
た。
反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精度
は８％であった。従来のＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエ
ッチング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ン
が倒れるという不良が発生した。本技術を用いてロジッ
クＬＳＩのゲ−トを形成したところ寸法精度５％が得ら
れ、高速動作のロジックＬＳＩを作製することができ
た。
【００７８】（実施例９）次に第９の実施例として、本
発明のレジストパタ−ン形成方法を使って半導体メモリ
素子を作製した。図１４に素子の製造の主な工程を示す
断面図である。図１４（ａ）に示すように、Ｐ型のＳｉ
半導体１７１を基板に用い、その表面に公知の素子分離
技術を用い素子分離領域１７２を形成する。
発明のレジストパタ−ン形成方法を使って半導体メモリ
素子を作製した。図１４に素子の製造の主な工程を示す
断面図である。図１４（ａ）に示すように、Ｐ型のＳｉ
半導体１７１を基板に用い、その表面に公知の素子分離
技術を用い素子分離領域１７２を形成する。
【００７９】次に、例えば厚さ１５０ｎｍの多結晶Ｓｉ
膜と厚さ２００ｎｍのＳｉＯ2膜を積層した構造を形成
する（この多結晶Ｓｉ膜はワード線１７３として機能す
る）。さらに化学気相成長法を用いて例えば１５０ｎｍ
のＳｉＯ2を被着し、異方的に加工してワード線の側壁
にＳｉＯ2のサイドスペーサ１７４を形成する。
膜と厚さ２００ｎｍのＳｉＯ2膜を積層した構造を形成
する（この多結晶Ｓｉ膜はワード線１７３として機能す
る）。さらに化学気相成長法を用いて例えば１５０ｎｍ
のＳｉＯ2を被着し、異方的に加工してワード線の側壁
にＳｉＯ2のサイドスペーサ１７４を形成する。
【００８０】次に、通常の方法でｎ拡散層１７５を形成
する。次に図１４（ｂ）に示すように、通常の工程を経
て多結晶Ｓｉ又は高融点金属シリサイド、あるいはこれ
らの積層膜などから成るデータ線１７６を形成する。
する。次に図１４（ｂ）に示すように、通常の工程を経
て多結晶Ｓｉ又は高融点金属シリサイド、あるいはこれ
らの積層膜などから成るデータ線１７６を形成する。
【００８１】次に図１４（ｃ）に示すように、通常の工
程を経て多結晶Ｓｉからなる蓄積電極１７８を形成す
る。その後、Ｔａ2Ｏ5、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2、強誘電
体、あるいはこれらの複合膜などを被着し、キャパシタ
用絶縁膜１７９を形成する。ひきつづき多結晶Ｓｉ、高
融点金属、高融点金属シリサイド、あるいはＡｌ、Ｃｕ
等の低抵抗な導体を被着しプレート電極１８０を形成す
る。
程を経て多結晶Ｓｉからなる蓄積電極１７８を形成す
る。その後、Ｔａ2Ｏ5、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2、強誘電
体、あるいはこれらの複合膜などを被着し、キャパシタ
用絶縁膜１７９を形成する。ひきつづき多結晶Ｓｉ、高
融点金属、高融点金属シリサイド、あるいはＡｌ、Ｃｕ
等の低抵抗な導体を被着しプレート電極１８０を形成す
る。
【００８２】次に図１４（ｄ）に示すように、通常の工
程を経て配線１８１を形成する。次に通常の配線層形成
工程やパッシベーション工程を経てメモリ素子を作製し
た。なを、ここでは、代表的な製造工程のみを説明した
が、これ以外は通常の素子製造工程を用いた。また、各
工程の順番が前後しても本発明は適用できる。
程を経て配線１８１を形成する。次に通常の配線層形成
工程やパッシベーション工程を経てメモリ素子を作製し
た。なを、ここでは、代表的な製造工程のみを説明した
が、これ以外は通常の素子製造工程を用いた。また、各
工程の順番が前後しても本発明は適用できる。
【００８３】上記素子製造工程におけるリソグラフィ工
程ではほとんどの工程に実施例６で示した反射防止法を
適用したが、たとえば、反射光による寸法精度の低下が
問題にならない工程には本発明は必ずしも適用する必要
は無い。パッシベーション工程での導通孔形成工程や、
パタンが大きなイオン打ち込みマスク形成用のパタン形
成工程には本発明は適用しなかった。
程ではほとんどの工程に実施例６で示した反射防止法を
適用したが、たとえば、反射光による寸法精度の低下が
問題にならない工程には本発明は必ずしも適用する必要
は無い。パッシベーション工程での導通孔形成工程や、
パタンが大きなイオン打ち込みマスク形成用のパタン形
成工程には本発明は適用しなかった。
【００８４】またワ−ド線１７３の形成に後述の実施例
１３の反射防止法を用いると反射防止膜が自動的に除去
されるので肯定的にも有利である。なお、ここでは実施
例６と１３について述べたが、他の方法を用いてもよ
い。
１３の反射防止法を用いると反射防止膜が自動的に除去
されるので肯定的にも有利である。なお、ここでは実施
例６と１３について述べたが、他の方法を用いてもよ
い。
【００８５】次に、リソグラフィで形成したパタンにつ
いて説明する。図１５は製造したメモリ素子を構成する
代表的なパタンのメモリ部のパタン配置を示す。図１５
（ａ）は作製した第１の素子のパタンの一例を示す。１
８２がワード線、１８３がデータ線、１８４がアクティ
ブ領域、１８５が蓄積電極、１８６が電極取り出し孔の
パタンである。リソグラフィ工程の中から微細パタンの
解像が必要な工程に本発明を用いた。図１５（ａ）に示
したパタンではすべてのパタンの形成に本発明を用い
た。また、図１５（ｂ）は作製した第２の素子のパタン
の一例を示す。１８７がワード線、１８８がデータ線、
１８９がアクティブ領域、１９０が蓄積電極、１９１が
電極取り出し孔のパタンである。この例においても、こ
こに示したパタンすべての形成に本発明を用いた。ここ
に示したパタン形成以外でも最小設計ルールを用いてい
る工程では本発明を用いた。
いて説明する。図１５は製造したメモリ素子を構成する
代表的なパタンのメモリ部のパタン配置を示す。図１５
（ａ）は作製した第１の素子のパタンの一例を示す。１
８２がワード線、１８３がデータ線、１８４がアクティ
ブ領域、１８５が蓄積電極、１８６が電極取り出し孔の
パタンである。リソグラフィ工程の中から微細パタンの
解像が必要な工程に本発明を用いた。図１５（ａ）に示
したパタンではすべてのパタンの形成に本発明を用い
た。また、図１５（ｂ）は作製した第２の素子のパタン
の一例を示す。１８７がワード線、１８８がデータ線、
１８９がアクティブ領域、１９０が蓄積電極、１９１が
電極取り出し孔のパタンである。この例においても、こ
こに示したパタンすべての形成に本発明を用いた。ここ
に示したパタン形成以外でも最小設計ルールを用いてい
る工程では本発明を用いた。
【００８６】本発明を用いて作製した素子の特性は、従
来法を用いて作製した素子の特性と比較すると特性が良
好であった。具体的にはワード線の線幅のばらつきが小
さいことから、データの読みだしスピードが速く特性が
安定している。蓄積電極の面積のばらつきが小さいこと
からデータの保持特性が安定している。等の特性の改善
が実現できた。また、素子の良品取得歩留まりも従来法
では４０％以下であったのが、７０％以上に向上でき
た。明らかな改善効果が得られた。
来法を用いて作製した素子の特性と比較すると特性が良
好であった。具体的にはワード線の線幅のばらつきが小
さいことから、データの読みだしスピードが速く特性が
安定している。蓄積電極の面積のばらつきが小さいこと
からデータの保持特性が安定している。等の特性の改善
が実現できた。また、素子の良品取得歩留まりも従来法
では４０％以下であったのが、７０％以上に向上でき
た。明らかな改善効果が得られた。
【００８７】本実施例ではメモリＬＳＩについて示した
が、ロジックＬＳＩでも動作速度の安定及び向上がはか
れ、良品歩留まりも向上した。その最大の理由はゲ−ト
寸法制御性向上である。
が、ロジックＬＳＩでも動作速度の安定及び向上がはか
れ、良品歩留まりも向上した。その最大の理由はゲ−ト
寸法制御性向上である。
【００８８】（実施例１０）実施例８において有機膜に
吸収調整光を照射する前に、図１６に示すように有機膜
１９２上に屈折率がレジスト膜とほぼ同じでかつ吸収調
整光に対して透明な膜１９３をコ−ティングした。ここ
ではそのコ−ティング膜としてポリビニルピロリドンを
用いた。このコ−ティング膜を通して吸収調整光１９４
を上記有機膜に照射した。この光照射後、コ−ティング
膜を除去し、レジスト塗布以降実施例８と同様の処理を
行なってレジストパタ−ンを形成した。ポリビニルピロ
リドンの除去は水洗によって行なった。有機膜として非
水溶性の膜を用いた場合、この水洗は該有機膜に変質や
膜べりといったダメ−ジを与えない。この工程により、
コ−ティング膜１９３と有機膜１９２の界面での吸収調
整光の屈折角θはレジスト膜と有機膜との界面でのパタ
−ン露光光の屈折角と一致する。すなわち、基板段差が
大きい場合にもこの工程により反射防止層内の光吸収分
布をパタ−ン露光の進行方向に沿って同じにすることが
でき、反射防止層内での光干渉のコントロ−ルがより精
密に行え、反射がより小さくなる。本実施例では基板段
差を実施例８に比べて０.１μｍ大きくしたが、段差が
大きくなったにもかかわらず０.３５μｍパタ−ンを４.
５％の精度で形成することができた。
吸収調整光を照射する前に、図１６に示すように有機膜
１９２上に屈折率がレジスト膜とほぼ同じでかつ吸収調
整光に対して透明な膜１９３をコ−ティングした。ここ
ではそのコ−ティング膜としてポリビニルピロリドンを
用いた。このコ−ティング膜を通して吸収調整光１９４
を上記有機膜に照射した。この光照射後、コ−ティング
膜を除去し、レジスト塗布以降実施例８と同様の処理を
行なってレジストパタ−ンを形成した。ポリビニルピロ
リドンの除去は水洗によって行なった。有機膜として非
水溶性の膜を用いた場合、この水洗は該有機膜に変質や
膜べりといったダメ−ジを与えない。この工程により、
コ−ティング膜１９３と有機膜１９２の界面での吸収調
整光の屈折角θはレジスト膜と有機膜との界面でのパタ
−ン露光光の屈折角と一致する。すなわち、基板段差が
大きい場合にもこの工程により反射防止層内の光吸収分
布をパタ−ン露光の進行方向に沿って同じにすることが
でき、反射防止層内での光干渉のコントロ−ルがより精
密に行え、反射がより小さくなる。本実施例では基板段
差を実施例８に比べて０.１μｍ大きくしたが、段差が
大きくなったにもかかわらず０.３５μｍパタ−ンを４.
５％の精度で形成することができた。
【００８９】本実施例では、コ−ティング膜を用いて屈
折角θの調整を行なったが、コ−ティング膜を用いる代
わりに液体を用いることも可能である。すなわち、ウェ
ハを液体に浸して吸収調整光を照射し、屈折角θの調整
を行なうことも可能である。吸収調整光に対する液体の
屈折率がパタ−ン露光光に対するレジスト膜の屈折率に
近い場合、レジスト膜と有機膜との界面のパタ−ン露光
光の屈折角と、その液体と有機膜との界面での吸収調整
光の屈折角がほぼ等しくなり、反射防止膜内での光干渉
の制御がより精密に行なえる。液体としては水や油など
を用いることができる。液体を用いたときの特長は、カ
バ−膜の塗布や除去といった工程が不要で、処理工程が
簡便になることである。
折角θの調整を行なったが、コ−ティング膜を用いる代
わりに液体を用いることも可能である。すなわち、ウェ
ハを液体に浸して吸収調整光を照射し、屈折角θの調整
を行なうことも可能である。吸収調整光に対する液体の
屈折率がパタ−ン露光光に対するレジスト膜の屈折率に
近い場合、レジスト膜と有機膜との界面のパタ−ン露光
光の屈折角と、その液体と有機膜との界面での吸収調整
光の屈折角がほぼ等しくなり、反射防止膜内での光干渉
の制御がより精密に行なえる。液体としては水や油など
を用いることができる。液体を用いたときの特長は、カ
バ−膜の塗布や除去といった工程が不要で、処理工程が
簡便になることである。
【００９０】（実施例１１）以下、本発明の工程を、図
１７を用いて説明する。まず図１７（ａ）に示すように
段差の形成されているＳｉウェハ２０１上に０.２μｍ
厚さのＷ膜２０２を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Sp
in on Glass ）２０３を被着した基板を用意した。ここ
で、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２
μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。なお、ＳＯ
Ｇ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）に対
し透明である。
１７を用いて説明する。まず図１７（ａ）に示すように
段差の形成されているＳｉウェハ２０１上に０.２μｍ
厚さのＷ膜２０２を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Sp
in on Glass ）２０３を被着した基板を用意した。ここ
で、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い場所で０.２
μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。なお、ＳＯ
Ｇ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長２４８ｎｍ）に対
し透明である。
【００９１】次に図１７（ｂ）に示すようにＳＯＧ膜上
にＳｉ膜２０４（遮光反射防止膜）をＳｉをターゲット
とし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成し
た。この Ｓｉ膜の膜厚は０.０２５μｍ とした。
にＳｉ膜２０４（遮光反射防止膜）をＳｉをターゲット
とし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成し
た。この Ｓｉ膜の膜厚は０.０２５μｍ とした。
【００９２】この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する
屈折率（実部）は２.３，消衰係数は２.８であった。こ
の膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光の透過率は３％以下（エ
ネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復
してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。
屈折率（実部）は２.３，消衰係数は２.８であった。こ
の膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光の透過率は３％以下（エ
ネルギー比）であり、基板からの反射光はこの膜を往復
してレジスト膜に戻るので十分な遮光膜となる。
【００９３】その後このＳｉ膜の上に膜厚０.０２５μ
ｍのＳｉＮx膜２０５（干渉反射防止膜）をＳｉをター
ゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパ
ッタ法で形成した。ここでこのＳｉＮx 膜のＫｒＦエキ
シマレ−ザ光に対する屈折率（実部）がＳｉＮｘ膜２０
５膜内で一様に２.３，消衰係数が０.６となるようにガ
ス混合比を調整した。
ｍのＳｉＮx膜２０５（干渉反射防止膜）をＳｉをター
ゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパ
ッタ法で形成した。ここでこのＳｉＮx 膜のＫｒＦエキ
シマレ−ザ光に対する屈折率（実部）がＳｉＮｘ膜２０
５膜内で一様に２.３，消衰係数が０.６となるようにガ
ス混合比を調整した。
【００９４】この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射
防止条件である。このＳｉＮx ／Ｓｉ二層膜が反射防止
膜であり、この二層膜により露光光であるＫｒＦエキシ
マレ−ザ光の反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段
差の影響によらず）０.０１％以下(エネルギー比）とほ
とんど無反射にすることができた。なお、この二層膜は
スパッタ法によるので、アンモニアなどの化学増幅系レ
ジストの特性を劣化させる成分を含まない。このため組
み合わせられるレジストの選択範囲が広がる。これがス
パッタ法を用いたときの利点である。
防止条件である。このＳｉＮx ／Ｓｉ二層膜が反射防止
膜であり、この二層膜により露光光であるＫｒＦエキシ
マレ−ザ光の反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段
差の影響によらず）０.０１％以下(エネルギー比）とほ
とんど無反射にすることができた。なお、この二層膜は
スパッタ法によるので、アンモニアなどの化学増幅系レ
ジストの特性を劣化させる成分を含まない。このため組
み合わせられるレジストの選択範囲が広がる。これがス
パッタ法を用いたときの利点である。
【００９５】また、ここではＳｉ膜形成チャンバとＳｉ
Ｎx 膜形成チャンバが別のスパッタ装置を用いた。別チ
ャンバとすることで所望のガス混合比が安定に得られ
た。しかし一つのチャンバでこの２種類の膜を形成する
こともできる。いうまでもないことであるが、チャンバ
を共有すると装置コストを下げることができる。
Ｎx 膜形成チャンバが別のスパッタ装置を用いた。別チ
ャンバとすることで所望のガス混合比が安定に得られ
た。しかし一つのチャンバでこの２種類の膜を形成する
こともできる。いうまでもないことであるが、チャンバ
を共有すると装置コストを下げることができる。
【００９６】次に図１７（ｃ）に示すように上記ＳｉＮ
x 膜２０５上にレジスト膜２０６を塗布した。このレジ
スト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実
部）は１.８ ，消衰係数は０.０２である。その後図１
７（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク２０７を介
して露光光２０８をレジスト膜２０６に照射した。ここ
では露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図
には示していないが、この露光にはレンズの開口数が
０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験
条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いても
よい。
x 膜２０５上にレジスト膜２０６を塗布した。このレジ
スト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実
部）は１.８ ，消衰係数は０.０２である。その後図１
７（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク２０７を介
して露光光２０８をレジスト膜２０６に照射した。ここ
では露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図
には示していないが、この露光にはレンズの開口数が
０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験
条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用いても
よい。
【００９７】次に図１７（ｅ）に示すように通常の方法
によって現像を行って、レジストパターン２０６ａを形
成した。その後図１７（ｆ）に示すようにレジストパタ
ーン２０６ａをマスクにＳｉＮｘ反射防止膜２０５及び
Ｓｉ膜２０４をエッチングして、反射防止膜加工を含ん
だレジストパターン２０９を基板上に形成した。
によって現像を行って、レジストパターン２０６ａを形
成した。その後図１７（ｆ）に示すようにレジストパタ
ーン２０６ａをマスクにＳｉＮｘ反射防止膜２０５及び
Ｓｉ膜２０４をエッチングして、反射防止膜加工を含ん
だレジストパターン２０９を基板上に形成した。
【００９８】本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパタ
ーンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場
合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より
改善することはできなかった。またこの反射防止膜を介
してアライメントのためのパターン検出を行ったとこ
ろ、十分なパターン検出信号が得られた。これはこの反
射防止膜がＫｒＦエキシマレ−ザ光に対しては十分な遮
光性を有するが、パターン検出光である５４０ｎｍより
長い波長の光に対して透過率９５％以上が得られるため
である。これがＳｉＮx ／Ｓｉ二層反射防止膜を用いた
ときの一つの特徴である。
ーンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場
合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％より
改善することはできなかった。またこの反射防止膜を介
してアライメントのためのパターン検出を行ったとこ
ろ、十分なパターン検出信号が得られた。これはこの反
射防止膜がＫｒＦエキシマレ−ザ光に対しては十分な遮
光性を有するが、パターン検出光である５４０ｎｍより
長い波長の光に対して透過率９５％以上が得られるため
である。これがＳｉＮx ／Ｓｉ二層反射防止膜を用いた
ときの一つの特徴である。
【００９９】ここではＳｉ膜の膜厚を０.０２５μｍ と
した場合を示したがＳｉ膜はこの膜厚に限らずこれより
厚ければよい。またＳｉＮx 膜の膜厚に対する反射率の
変化を示した図１８から明らかなようにＳｉＮx 膜の膜
厚を０.０１７から０.０３９μｍの範囲に制御すること
により、従来反射防止膜以上の反射防止効果が得られ
る。
した場合を示したがＳｉ膜はこの膜厚に限らずこれより
厚ければよい。またＳｉＮx 膜の膜厚に対する反射率の
変化を示した図１８から明らかなようにＳｉＮx 膜の膜
厚を０.０１７から０.０３９μｍの範囲に制御すること
により、従来反射防止膜以上の反射防止効果が得られ
る。
【０１００】（実施例１２）本発明の第１２の実施例を
図１９を用いて説明する。まず図１９（ａ）に示すよう
に段差の形成されているＳｉウェハ２２１上に０.３μ
ｍ 厚さのＡｌ膜２２２（Ｓｉ２％含有）を被着し、さ
らにその上にＰＳＧ（燐添加ガラス）２２３を被着した
基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＰＳＧの膜
厚は薄い場所で０.３μｍ 、厚い場所では０.６μｍ で
あった。なお、ＰＳＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対
し透明である。
図１９を用いて説明する。まず図１９（ａ）に示すよう
に段差の形成されているＳｉウェハ２２１上に０.３μ
ｍ 厚さのＡｌ膜２２２（Ｓｉ２％含有）を被着し、さ
らにその上にＰＳＧ（燐添加ガラス）２２３を被着した
基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＰＳＧの膜
厚は薄い場所で０.３μｍ 、厚い場所では０.６μｍ で
あった。なお、ＰＳＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対
し透明である。
【０１０１】次に図１９（ｂ）に示すようにＰＳＧ膜上
にＳｉＯxＮyＨz 膜２２４をプラズマＣＶＤ法で形成し
た。ＳｉＯxＮyＨz 膜成膜にはシランと亜酸化窒素の混
合ガスを用い、ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係
数が１.８となるような混合ガス比を用いた。この時の
屈折率（実部）は２.２ であった。膜厚は０.０２５μ
ｍ とした。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光の透過率
は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射
光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光
膜となる。
にＳｉＯxＮyＨz 膜２２４をプラズマＣＶＤ法で形成し
た。ＳｉＯxＮyＨz 膜成膜にはシランと亜酸化窒素の混
合ガスを用い、ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係
数が１.８となるような混合ガス比を用いた。この時の
屈折率（実部）は２.２ であった。膜厚は０.０２５μ
ｍ とした。この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光の透過率
は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反射
光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮光
膜となる。
【０１０２】その後この遮光膜２２４の上に膜厚０.０
２７μｍのＳｉＯxＮyＨz膜２２５をプラズマＣＶＤ法
で形成した。ＳｉＯxＮyＨz 膜成膜には膜２２４と同様
シランと亜酸化窒素の混合ガスを用いたが、この場合は
ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数が膜２２５中
で一様に０.７となるような混合ガス比を用いた。この
時の屈折率（実部）は２.１であった。ＣＶＤ膜である
ため、基板に段差があるにもかかわらず一様な膜厚で膜
を被着することができ、膜厚コントロール性が高い。こ
れがＣＶＤ法を用いたときの利点である。
２７μｍのＳｉＯxＮyＨz膜２２５をプラズマＣＶＤ法
で形成した。ＳｉＯxＮyＨz 膜成膜には膜２２４と同様
シランと亜酸化窒素の混合ガスを用いたが、この場合は
ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する消衰係数が膜２２５中
で一様に０.７となるような混合ガス比を用いた。この
時の屈折率（実部）は２.１であった。ＣＶＤ膜である
ため、基板に段差があるにもかかわらず一様な膜厚で膜
を被着することができ、膜厚コントロール性が高い。こ
れがＣＶＤ法を用いたときの利点である。
【０１０３】膜２２４と２２５からなる二層反射防止膜
により、ＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率は場所によら
ず０.０２％ 以下（エネルギー比）とほとんど無反射に
することができた。
により、ＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率は場所によら
ず０.０２％ 以下（エネルギー比）とほとんど無反射に
することができた。
【０１０４】次に図１９（ｃ）に示すように、上記Ｓｉ
ＯxＮyＨz 膜２２５上にレジスト膜２２６を塗布した。
ここで用いたレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対
する屈折率は１.８ ，消衰係数は０.０２ である。その
後図１９（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク２２
７を介して露光光２２８をレジスト膜２２６に照射し
た。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用
いた。図には示していないが、この露光にはレンズの開
口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは
一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用
いてもよい。
ＯxＮyＨz 膜２２５上にレジスト膜２２６を塗布した。
ここで用いたレジスト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対
する屈折率は１.８ ，消衰係数は０.０２ である。その
後図１９（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク２２
７を介して露光光２２８をレジスト膜２２６に照射し
た。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用
いた。図には示していないが、この露光にはレンズの開
口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは
一実験条件であり、例えばプロキシミティ露光などを用
いてもよい。
【０１０５】次に図１９（ｅ）に示すように通常の方法
によって現像を行って、レジストパターン２２６ａを形
成した。その後図１９（ｆ）に示すようにレジストパタ
ーン２２６ａをマスクにＳｉＯxＮyＨz 反射防止膜２２
４，２２５をエッチングして、反射防止膜加工を含んだ
レジストパターン２２９を基板上に形成した。
によって現像を行って、レジストパターン２２６ａを形
成した。その後図１９（ｆ）に示すようにレジストパタ
ーン２２６ａをマスクにＳｉＯxＮyＨz 反射防止膜２２
４，２２５をエッチングして、反射防止膜加工を含んだ
レジストパターン２２９を基板上に形成した。
【０１０６】本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパタ
ーンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０５２μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜
を用いた場合には、吸収係数をいかに最適化しても寸法
精度を１０％より改善することはできなかった。
ーンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０５２μｍ の従来型ＣＶＤ型反射防止膜
を用いた場合には、吸収係数をいかに最適化しても寸法
精度を１０％より改善することはできなかった。
【０１０７】（実施例１３）以下、本発明の実施例を工
程図である図２０を用いて説明する。まず図２０（ａ）
に示すようにＳｉウェハ２３１上に厚さ４.５ｎｍ の酸
化膜２３２（ゲート酸化膜）を形成し、さらにその上に
厚さ０.３μｍ のポリシリコン膜２３３を形成した。そ
してリンをポリシリコンに拡散させてポリシリコンを導
電膜とした。さらにその上に膜厚０.２μｍのＨＬＤ（H
igh temperature Low pressureDecomposition）膜２３
４を形成した。
程図である図２０を用いて説明する。まず図２０（ａ）
に示すようにＳｉウェハ２３１上に厚さ４.５ｎｍ の酸
化膜２３２（ゲート酸化膜）を形成し、さらにその上に
厚さ０.３μｍ のポリシリコン膜２３３を形成した。そ
してリンをポリシリコンに拡散させてポリシリコンを導
電膜とした。さらにその上に膜厚０.２μｍのＨＬＤ（H
igh temperature Low pressureDecomposition）膜２３
４を形成した。
【０１０８】その後図２０（ｂ）に示すようにＨＬＤ膜
２３４上に厚さ０.０２５ μｍのＳｉ膜２３５（遮光
膜）を、Ｓｉをターゲットとし雰囲気ガスをＡｒとした
ＤＣスパッタ法で形成した。この膜のＫｒＦエキシマレ
−ザ光に対する屈折率は２.３ ，消衰係数は２.８ であ
った。実施例１と同様この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光
の透過率は３％以下（エネルギー比）であり、基板から
の反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分
な遮光膜となる。遮光膜となるこのＳｉ膜はこれより厚
くてもよかった。
２３４上に厚さ０.０２５ μｍのＳｉ膜２３５（遮光
膜）を、Ｓｉをターゲットとし雰囲気ガスをＡｒとした
ＤＣスパッタ法で形成した。この膜のＫｒＦエキシマレ
−ザ光に対する屈折率は２.３ ，消衰係数は２.８ であ
った。実施例１と同様この膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光
の透過率は３％以下（エネルギー比）であり、基板から
の反射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分
な遮光膜となる。遮光膜となるこのＳｉ膜はこれより厚
くてもよかった。
【０１０９】その後このＳｉ膜の上に膜厚０.０２５μ
ｍ のＳｉＮx 膜２３６（干渉反射防止膜）をＳｉをタ
ーゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣス
パッタ法で形成した。ここでも実施例１１と同様にこの
ＳｉＮx 膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率
（実部）が２.３，消衰係数が０.６となるようにガス混
合比を調整した。Ｓｉ膜２３５とＳｉＮｘ膜２３６の二
層膜で反射防止膜となる。その後上記ＳｉＮx 膜２３６
上にレジスト膜２３７を塗布形成した。このレジスト膜
のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は
１.８，消衰係数は０.０２である。
ｍ のＳｉＮx 膜２３６（干渉反射防止膜）をＳｉをタ
ーゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣス
パッタ法で形成した。ここでも実施例１１と同様にこの
ＳｉＮx 膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率
（実部）が２.３，消衰係数が０.６となるようにガス混
合比を調整した。Ｓｉ膜２３５とＳｉＮｘ膜２３６の二
層膜で反射防止膜となる。その後上記ＳｉＮx 膜２３６
上にレジスト膜２３７を塗布形成した。このレジスト膜
のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は
１.８，消衰係数は０.０２である。
【０１１０】次に図２０（ｃ）に示すように、通常の方
法でマスク２３８を介して露光光２３９をレジスト膜２
３７に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマ
レ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光には
レンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。
但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露
光などを用いてもよい。
法でマスク２３８を介して露光光２３９をレジスト膜２
３７に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマ
レ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光には
レンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。
但しこれは一実験条件であり、例えばプロキシミティ露
光などを用いてもよい。
【０１１１】次に図２０（ｄ）に示すように通常の方法
によって現像を行って、レジストパターン２３７ａを形
成した。その後図２０（ｅ）に示すようにレジストパタ
ーン２３７ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜２３６，Ｓ
ｉ膜２３５及びＨＬＤ膜２３４をエッチングして、Ｓｉ
Ｎx パターン２３６ａ，Ｓｉパターン２３５ａ及びＨＬ
Ｄパターン２３４ａを形成した。その後図２０（ｆ）に
示すようにレジストパターン２３７ａを通常の方法で除
去した。
によって現像を行って、レジストパターン２３７ａを形
成した。その後図２０（ｅ）に示すようにレジストパタ
ーン２３７ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜２３６，Ｓ
ｉ膜２３５及びＨＬＤ膜２３４をエッチングして、Ｓｉ
Ｎx パターン２３６ａ，Ｓｉパターン２３５ａ及びＨＬ
Ｄパターン２３４ａを形成した。その後図２０（ｆ）に
示すようにレジストパターン２３７ａを通常の方法で除
去した。
【０１１２】その後図２０（ｇ）に示すようにＳｉＮx
パターン２３６ａ，Ｓｉパターン２３５ａ及びＨＬＤパ
ターン２３４ａをマスクにポリシリコン膜２３３をエッ
チングしてゲート配線パターン２３３ａを形成した。こ
の時膜厚が薄くてかつポリシリコンとのエッチレート差
が少ないＳｉ膜２３５ａ及びＳｉＮx 膜２３６ａはこの
エッチングの際に同時に除去された。このように、特別
の除去工程なしにこの反射防止膜を除去できることがこ
の材料を用いたときの一つの特長である。この特長はポ
リシリコンゲート配線膜の場合だけではなく、タングス
テンシリサイド膜，タングステンポリサイド膜あるいは
ポリシリコンを含めたそれらの積層膜を用いた場合にも
得られる。
パターン２３６ａ，Ｓｉパターン２３５ａ及びＨＬＤパ
ターン２３４ａをマスクにポリシリコン膜２３３をエッ
チングしてゲート配線パターン２３３ａを形成した。こ
の時膜厚が薄くてかつポリシリコンとのエッチレート差
が少ないＳｉ膜２３５ａ及びＳｉＮx 膜２３６ａはこの
エッチングの際に同時に除去された。このように、特別
の除去工程なしにこの反射防止膜を除去できることがこ
の材料を用いたときの一つの特長である。この特長はポ
リシリコンゲート配線膜の場合だけではなく、タングス
テンシリサイド膜，タングステンポリサイド膜あるいは
ポリシリコンを含めたそれらの積層膜を用いた場合にも
得られる。
【０１１３】本方法により０.２５μｍ 幅のゲート配線
パターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。
一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた
場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％よ
り改善することはできなかった。
パターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。
一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた
場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％よ
り改善することはできなかった。
【０１１４】（実施例１４）実施例１１と同様に段差の
形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を
被着し、さらにその上にＳＯＧ(Spin on Glass）を被着
した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧ
の膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μ
ｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）に対し透明である。
形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を
被着し、さらにその上にＳＯＧ(Spin on Glass）を被着
した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧ
の膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μ
ｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）に対し透明である。
【０１１５】次にＳＯＧ膜上にＳｉ膜(遮光反射防止膜)
をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣ
スパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０２５
μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）は
４.６，消衰係数は２.７であった。この膜のｉ線の透過
率は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反
射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮
光膜となる。
をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣ
スパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０２５
μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）は
４.６，消衰係数は２.７であった。この膜のｉ線の透過
率は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反
射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮
光膜となる。
【０１１６】その後このＳｉ膜の上に膜厚０.０２９μ
ｍのＳｉＮx膜（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲット
とし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法
で形成した。ここでこのＳｉＮx膜のｉ線に対する屈折
率（実部）が２.８，消衰係数が０.４ となるようにガ
ス混合比を調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜とし
ての反射防止条件である。このＳｉＮx ／Ｓｉ二層膜か
らなる反射防止膜により、露光光であるｉ線の反射率は
場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）
０.２％ 以下（エネルギー比）とほとんど無反射にする
ことができた。
ｍのＳｉＮx膜（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲット
とし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法
で形成した。ここでこのＳｉＮx膜のｉ線に対する屈折
率（実部）が２.８，消衰係数が０.４ となるようにガ
ス混合比を調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜とし
ての反射防止条件である。このＳｉＮx ／Ｓｉ二層膜か
らなる反射防止膜により、露光光であるｉ線の反射率は
場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によらず）
０.２％ 以下（エネルギー比）とほとんど無反射にする
ことができた。
【０１１７】次に上記ＳｉＮx 膜上にレジスト膜を塗布
形成した。このレジスト膜のｉ線に対する屈折率（実
部）は１.７，消衰係数は０.００である。その後通常の
方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。
ここでは露光光としてｉ線を用いた。次に通常の方法に
よって現像を行って、レジストパターンを形成した。
形成した。このレジスト膜のｉ線に対する屈折率（実
部）は１.７，消衰係数は０.００である。その後通常の
方法でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。
ここでは露光光としてｉ線を用いた。次に通常の方法に
よって現像を行って、レジストパターンを形成した。
【０１１８】その後レジストパターンをマスクにＳｉＮ
x 反射防止膜及びＳｉ膜をエッチングして、反射防止膜
加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。
x 反射防止膜及びＳｉ膜をエッチングして、反射防止膜
加工を含んだレジストパターンを基板上に形成した。
【０１１９】本反射防止法を用いて０.３５μｍ のパタ
ーンを形成したところ、５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場
合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１５％より
改善することはできなかった。なおここではＳｉＮx膜
の膜厚として０.０２９μｍの場合を示したが、膜厚を
０.１μｍ と厚くできる場合にはその屈折率を２.６，
消衰係数を０.２とすることにより、反射率を０.１％
とさらに小さくすることができた。
ーンを形成したところ、５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場
合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１５％より
改善することはできなかった。なおここではＳｉＮx膜
の膜厚として０.０２９μｍの場合を示したが、膜厚を
０.１μｍ と厚くできる場合にはその屈折率を２.６，
消衰係数を０.２とすることにより、反射率を０.１％
とさらに小さくすることができた。
【０１２０】（実施例１５）段差の形成されているＳｉ
ウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を被着し、さらにその
上にＨＬＤを１μｍ被着した基板を用意した。そしてＣ
ＭＰ（ChemicalMechanical Polishing）によってその表
面を平坦にした。表面は平坦となったが、基板段差の影
響でＨＬＤの膜厚は薄い場所で０.５μｍ，厚い場所で
０.７５μｍある。なお、ＨＬＤ膜はｉ線（波長３６５
ｎｍ）に対し透明である。
ウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を被着し、さらにその
上にＨＬＤを１μｍ被着した基板を用意した。そしてＣ
ＭＰ（ChemicalMechanical Polishing）によってその表
面を平坦にした。表面は平坦となったが、基板段差の影
響でＨＬＤの膜厚は薄い場所で０.５μｍ，厚い場所で
０.７５μｍある。なお、ＨＬＤ膜はｉ線（波長３６５
ｎｍ）に対し透明である。
【０１２１】次にＨＬＤ膜上にＳｉ膜(遮光反射防止膜)
をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣ
スパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０２５
μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）は
４.６，消衰係数は２.７であった。この膜のｉ線の透過
率は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反
射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮
光膜となる。
をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとしたＤＣ
スパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０２５
μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）は
４.６，消衰係数は２.７であった。この膜のｉ線の透過
率は１０％以下（エネルギー比）であり、基板からの反
射光はこの膜を往復してレジスト膜に戻るので十分な遮
光膜となる。
【０１２２】その後このＳｉ膜の上にＡＲＣであるＢＡ
ＲＬ−ｉ（ヘキスト社商品名）を塗布し、通常の熱処理
を行った。膜厚は０.０６μｍ とした。このＢＡＲＬ−
ｉのｉ線に対する消衰係数は０.４１ であった。上層反
射防止膜の消衰係数は下層反射防止膜の消衰係数より小
さい。このＢＡＲＬ−ｉ／Ｓｉ二層膜からなる反射防止
膜により、露光光であるｉ線の反射率は場所によらず１
％以下（エネルギー比）とほとんど無反射にすることが
できた。
ＲＬ−ｉ（ヘキスト社商品名）を塗布し、通常の熱処理
を行った。膜厚は０.０６μｍ とした。このＢＡＲＬ−
ｉのｉ線に対する消衰係数は０.４１ であった。上層反
射防止膜の消衰係数は下層反射防止膜の消衰係数より小
さい。このＢＡＲＬ−ｉ／Ｓｉ二層膜からなる反射防止
膜により、露光光であるｉ線の反射率は場所によらず１
％以下（エネルギー比）とほとんど無反射にすることが
できた。
【０１２３】次に上記ＢＡＲＬ−ｉ膜上にレジスト膜を
塗布形成した。このレジスト膜のｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）に対する屈折率（実部）は１.７，消衰係数は０.０
０である。その後通常の方法でマスクを介して露光光を
レジスト膜に照射した。ここでは露光光としてｉ線を用
いた。次に通常の方法によって現像を行って、レジスト
パターンを形成した。その後レジストパターンをマスク
にＢＡＲＬ−ｉ膜及びＳｉ膜をエッチングして、反射防
止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成し
た。
塗布形成した。このレジスト膜のｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）に対する屈折率（実部）は１.７，消衰係数は０.０
０である。その後通常の方法でマスクを介して露光光を
レジスト膜に照射した。ここでは露光光としてｉ線を用
いた。次に通常の方法によって現像を行って、レジスト
パターンを形成した。その後レジストパターンをマスク
にＢＡＲＬ−ｉ膜及びＳｉ膜をエッチングして、反射防
止膜加工を含んだレジストパターンを基板上に形成し
た。
【０１２４】本反射防止法を用いて０.４μｍ のパター
ンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、
膜厚が０.０６μｍ のＢＡＲＬ−ｉだけではその反射率
は１６％あり、膜厚が０.０２５μｍ のＳｉ膜だけでは
その反射率を４０％にしかできなかった。すなわち従来
の一層反射防止膜ではこの例のような反射防止効果は得
られなかった。なお、この二層反射防止膜では、ＢＡＲ
Ｌ−ｉの膜厚が0.04μｍとさらに薄くても反射率は１０
％以下になった。
ンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一方、
膜厚が０.０６μｍ のＢＡＲＬ−ｉだけではその反射率
は１６％あり、膜厚が０.０２５μｍ のＳｉ膜だけでは
その反射率を４０％にしかできなかった。すなわち従来
の一層反射防止膜ではこの例のような反射防止効果は得
られなかった。なお、この二層反射防止膜では、ＢＡＲ
Ｌ−ｉの膜厚が0.04μｍとさらに薄くても反射率は１０
％以下になった。
【０１２５】（実施例１６）以下、本発明の実施例を工
程図である図２１を用いて説明する。まず図２１（ａ）
に示すように段差の形成されているＳｉウェハ３１１上
に０.２μｍ 厚さのＷ膜３１２を被着し、さらにその上
にＳＯＧ（Spin on Glass ）３１３を被着した基板を用
意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い
場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。
なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長248ｎ
ｍ）に対し透明である。
程図である図２１を用いて説明する。まず図２１（ａ）
に示すように段差の形成されているＳｉウェハ３１１上
に０.２μｍ 厚さのＷ膜３１２を被着し、さらにその上
にＳＯＧ（Spin on Glass ）３１３を被着した基板を用
意した。ここで、基板段差の影響でＳＯＧの膜厚は薄い
場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５μｍ であった。
なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマレ−ザ光（波長248ｎ
ｍ）に対し透明である。
【０１２６】次に図２１（ｂ）に示すようにＳＯＧ膜上
にＳｉ膜３１４（反射膜）をＳｉをターゲットとし、雰
囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。Ｓｉ
膜の膜厚は０.０２５μｍとした。なお、ここではＡｒ
とＮ2の混合ガスを用いたがＡｒに限るものではなく、
他の不活性ガス、例えば、ＸｅやＫｒでもよい。膜のＫ
ｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は２.
３、消衰係数は２.８であった。この膜はＫｒＦエキシ
マレ−ザ光を９７％以上（エネルギ比）反射する反射膜
である。その後、このＳｉ膜の上に膜厚０.０２５μｍ
のＳｉＮx膜３１５（干渉反射防止膜）を、Ｓｉをター
ゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパ
ッタ法で形成した。
にＳｉ膜３１４（反射膜）をＳｉをターゲットとし、雰
囲気ガスをＡｒとしたＤＣスパッタ法で形成した。Ｓｉ
膜の膜厚は０.０２５μｍとした。なお、ここではＡｒ
とＮ2の混合ガスを用いたがＡｒに限るものではなく、
他の不活性ガス、例えば、ＸｅやＫｒでもよい。膜のＫ
ｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は２.
３、消衰係数は２.８であった。この膜はＫｒＦエキシ
マレ−ザ光を９７％以上（エネルギ比）反射する反射膜
である。その後、このＳｉ膜の上に膜厚０.０２５μｍ
のＳｉＮx膜３１５（干渉反射防止膜）を、Ｓｉをター
ゲットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパ
ッタ法で形成した。
【０１２７】ここで、このＳｉＮx膜のＫｒＦエキシマ
レ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.３、消衰係数が
０.６ となるようにガス混合比を調整した。この膜厚及
び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。
レ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.３、消衰係数が
０.６ となるようにガス混合比を調整した。この膜厚及
び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。
【０１２８】このＳｉＮx／Ｓｉ 二層膜からなる反射防
止膜により、露光光であるＫｒＦエキシマレ−ザ光のレ
ジスト膜に対する反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚
や段差の影響によらず）０.０１％以下（エネルギ比）
とほとんど無反射にすることができた。なお、ここでは
Ｓｉ膜形成チャンバとＳｉＮx 膜形成チャンバが別のス
パッタ装置を用いた。別チャンバとすることで所望のガ
ス混合比が安定に得られた。しかし一つのチャンバでこ
の２種類の膜を形成することもできる。このように、チ
ャンバを共有すると装置コストを下げることができる。
止膜により、露光光であるＫｒＦエキシマレ−ザ光のレ
ジスト膜に対する反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚
や段差の影響によらず）０.０１％以下（エネルギ比）
とほとんど無反射にすることができた。なお、ここでは
Ｓｉ膜形成チャンバとＳｉＮx 膜形成チャンバが別のス
パッタ装置を用いた。別チャンバとすることで所望のガ
ス混合比が安定に得られた。しかし一つのチャンバでこ
の２種類の膜を形成することもできる。このように、チ
ャンバを共有すると装置コストを下げることができる。
【０１２９】また本実施例では、Ｎ2 やＡｒガス雰囲気
中で形成したスパッタ膜のため、膜中にアンモニア等酸
触媒反応を利用した化学増幅系レジストと相互作用を起
こす物質を含まない。１９９４年のプロシーディング
オブ エスピーアイイー（Proceedings of SPIE ）第２
１９５巻４２２から４４６頁で報告されているような、
基板界面部で生じるレジストパターン形状異常等の不良
が発生しにくいという特長があった。
中で形成したスパッタ膜のため、膜中にアンモニア等酸
触媒反応を利用した化学増幅系レジストと相互作用を起
こす物質を含まない。１９９４年のプロシーディング
オブ エスピーアイイー（Proceedings of SPIE ）第２
１９５巻４２２から４４６頁で報告されているような、
基板界面部で生じるレジストパターン形状異常等の不良
が発生しにくいという特長があった。
【０１３０】次に図２１（ｃ）に示すようにＳｉＮx 膜
３１５上にレジスト膜３１６を塗布した。このレジスト
膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は
１.８ 、消衰係数は０.０２ である。その後、図２１
（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク３１７を介し
て露光光３１８をレジスト膜３１６に照射した。ここで
は露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図に
は示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.４
５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件
であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよ
い。
３１５上にレジスト膜３１６を塗布した。このレジスト
膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は
１.８ 、消衰係数は０.０２ である。その後、図２１
（ｄ）に示すように、通常の方法でマスク３１７を介し
て露光光３１８をレジスト膜３１６に照射した。ここで
は露光光としてＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。図に
は示していないがこの露光にはレンズの開口数が０.４
５ の縮小投影露光法を用いた。但しこれは一実験条件
であり、例えばプロキシミティ露光などを用いてもよ
い。
【０１３１】次に図２１（ｅ）に示すように通常の方法
によって現像を行って、レジストパターン３１６ａを形
成した。その後、図２１(ｆ)に示すようにレジストパタ
ーン３１６ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜３１５及び
Ｓｉ膜３１４の２層膜からなる反射防止膜をエッチング
して、反射防止膜加工を含んだレジストパターン３１９
を基板上に形成した。エッチング膜厚がＳｉＮx反射防
止膜３１５とＳｉ膜３１４を合わせても０.０５μｍと
薄いため、エッチング時の寸法シフトは認められなかっ
た。
によって現像を行って、レジストパターン３１６ａを形
成した。その後、図２１(ｆ)に示すようにレジストパタ
ーン３１６ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜３１５及び
Ｓｉ膜３１４の２層膜からなる反射防止膜をエッチング
して、反射防止膜加工を含んだレジストパターン３１９
を基板上に形成した。エッチング膜厚がＳｉＮx反射防
止膜３１５とＳｉ膜３１４を合わせても０.０５μｍと
薄いため、エッチング時の寸法シフトは認められなかっ
た。
【０１３２】本実施例の反射防止法を用いて０.２５μ
ｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得ら
れた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を
用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１
０％より改善することはできなかった。またこの２層膜
からなる反射防止膜を介してアライメントのためのパタ
ーン検出を行ったところ、十分なパターン検出信号が得
られた。これはこの反射防止膜がＫｒＦエキシマレ−ザ
光に対しては十分な遮光性を有するが、パターン検出光
である５４０nmより長い波長の光に対して透過率９５％
以上が得られるためである。これがＳｉＮx／Ｓｉ二層
反射防止膜を用いたときの一つの特長である。
ｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精度が得ら
れた。一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を
用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１
０％より改善することはできなかった。またこの２層膜
からなる反射防止膜を介してアライメントのためのパタ
ーン検出を行ったところ、十分なパターン検出信号が得
られた。これはこの反射防止膜がＫｒＦエキシマレ−ザ
光に対しては十分な遮光性を有するが、パターン検出光
である５４０nmより長い波長の光に対して透過率９５％
以上が得られるためである。これがＳｉＮx／Ｓｉ二層
反射防止膜を用いたときの一つの特長である。
【０１３３】ここではＳｉ膜の膜厚を０.０２５μｍ と
した場合を示したがＳｉ膜はこの膜厚に限らずこれより
厚ければよい。またＳｉＮx 膜の膜厚に対する反射率の
変化を示した図２２から明らかなように、ＳｉＮx 膜の
膜厚を０.０１７から０.０３９μｍの範囲に制御するこ
とにより、従来の反射防止膜以上の反射防止効果が得ら
れる。
した場合を示したがＳｉ膜はこの膜厚に限らずこれより
厚ければよい。またＳｉＮx 膜の膜厚に対する反射率の
変化を示した図２２から明らかなように、ＳｉＮx 膜の
膜厚を０.０１７から０.０３９μｍの範囲に制御するこ
とにより、従来の反射防止膜以上の反射防止効果が得ら
れる。
【０１３４】（実施例１７）以下、本発明の実施例を工
程図である図２６を用いて説明する。まず図２６（ａ）
に示すように基板上に有機膜３５２を塗布し、熱処理を
加えた。熱処理温度は１５０℃とした。塗布膜厚は平坦
面上で０.１５μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場
所の膜厚は０.０８μｍ、厚い場所では０.２３μｍであ
った。有機膜３５２としてはブリ−チングする膜である
メタクリル酸−メタクリル酸９−アントリルメチル共重
合体を使った。基板としては段差の形成されているＳｉ
ウェハ３５０上に０.２μｍ厚さのＷ膜３５１を被着し
たものを用いた。
程図である図２６を用いて説明する。まず図２６（ａ）
に示すように基板上に有機膜３５２を塗布し、熱処理を
加えた。熱処理温度は１５０℃とした。塗布膜厚は平坦
面上で０.１５μｍとしたが、基板段差の影響で薄い場
所の膜厚は０.０８μｍ、厚い場所では０.２３μｍであ
った。有機膜３５２としてはブリ−チングする膜である
メタクリル酸−メタクリル酸９−アントリルメチル共重
合体を使った。基板としては段差の形成されているＳｉ
ウェハ３５０上に０.２μｍ厚さのＷ膜３５１を被着し
たものを用いた。
【０１３５】次に図２６（ｂ）に示すように上記有機膜
３５２上にレジスト膜３５３を通常の工程で塗布し、露
光前ベ−クを行なった。
３５２上にレジスト膜３５３を通常の工程で塗布し、露
光前ベ−クを行なった。
【０１３６】次に図２６（ｃ）に示すように通常の方法
でマスク３５５を介して露光光３５６をレジスト膜３５
３に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ
−ザ光を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露光
した場合を示したが、レンズやミラ−を介して露光して
もよい。このとき露光光は有機膜３５２に達し、有機膜
の露光された部分の表面側がブリ−チングして、露光光
に対し表面が透明で底部に行くほど光吸収が大きくなる
領域３５４が有機膜３５２に形成された。このことによ
って自動的に、表面側の吸収が低く、基板側で高いとい
う吸収分布が有機膜内に形成されるので、この有機膜を
反射防止膜として用いることができる。
でマスク３５５を介して露光光３５６をレジスト膜３５
３に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマレ
−ザ光を用いた。なお、図ではマスクを近接させて露光
した場合を示したが、レンズやミラ−を介して露光して
もよい。このとき露光光は有機膜３５２に達し、有機膜
の露光された部分の表面側がブリ−チングして、露光光
に対し表面が透明で底部に行くほど光吸収が大きくなる
領域３５４が有機膜３５２に形成された。このことによ
って自動的に、表面側の吸収が低く、基板側で高いとい
う吸収分布が有機膜内に形成されるので、この有機膜を
反射防止膜として用いることができる。
【０１３７】次に図２６（ｄ）に示すように通常の方法
に従って現像を行って、レジストパタ−ン３５３ａを形
成した。
に従って現像を行って、レジストパタ−ン３５３ａを形
成した。
【０１３８】その後図２６（ｅ）に示すようにレジスト
パタ−ン３５３ａをマスクに上記有機膜からなる反射防
止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジス
トパタ−ン３５７を基板上に形成した。本反射防止法を
用いて０.２５μｍのパタ−ンを形成したところ５％の
寸法精度が得られた。
パタ−ン３５３ａをマスクに上記有機膜からなる反射防
止膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジス
トパタ−ン３５７を基板上に形成した。本反射防止法を
用いて０.２５μｍのパタ−ンを形成したところ５％の
寸法精度が得られた。
【０１３９】一方、膜厚が０.１５μｍの市販のＡＲＣ
型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精
度は８％であった。ＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチ
ング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ンが倒
れるという不良が発生した。
型反射防止法（従来反射防止法）を用いた場合の寸法精
度は８％であった。ＡＲＣ膜の膜厚を厚くするとエッチ
ング時に寸法シフトが入り、またレジストパタ−ンが倒
れるという不良が発生した。
【０１４０】この方法の特徴は、特別な処理を施すこと
なく、自動的に反射防止膜内に光吸収分布を持たせるこ
とが可能なことである。このため、この方法は工程の短
縮、コストの低減に大きな効果がある。
なく、自動的に反射防止膜内に光吸収分布を持たせるこ
とが可能なことである。このため、この方法は工程の短
縮、コストの低減に大きな効果がある。
【０１４１】（実施例１８）以下、本発明の実施例を工
程図である図２４を用いて説明する。まず図２４（ａ）
に示すようにＳｉウェハ３４１上に厚さ４.５ｎｍ の酸
化膜３４２（ゲート酸化膜）形成し、さらにその上に厚
さ０.２μｍ のＷ膜３４３を形成した。さらにその上に
膜厚０.２μｍのＨＬＤ(High temperature Low pressur
eDecomposition)膜３４４を形成した。その後、図２４
（ｂ）に示すように、ＨＬＤ膜３４４上に厚さ０.０２
μｍのＷ膜３４５（反射膜）を被着した。この膜のＫｒ
Ｆエキシマレ−ザ光に対する屈折率は３.４０、消衰係
数は２.８５であった。この膜は空気中においてＫｒＦ
エキシマレ−ザ光を５０％以上（エネルギ比）反射させ
る反射膜である。反射膜となるこのＷ膜はこれより厚く
てもよかった。
程図である図２４を用いて説明する。まず図２４（ａ）
に示すようにＳｉウェハ３４１上に厚さ４.５ｎｍ の酸
化膜３４２（ゲート酸化膜）形成し、さらにその上に厚
さ０.２μｍ のＷ膜３４３を形成した。さらにその上に
膜厚０.２μｍのＨＬＤ(High temperature Low pressur
eDecomposition)膜３４４を形成した。その後、図２４
（ｂ）に示すように、ＨＬＤ膜３４４上に厚さ０.０２
μｍのＷ膜３４５（反射膜）を被着した。この膜のＫｒ
Ｆエキシマレ−ザ光に対する屈折率は３.４０、消衰係
数は２.８５であった。この膜は空気中においてＫｒＦ
エキシマレ−ザ光を５０％以上（エネルギ比）反射させ
る反射膜である。反射膜となるこのＷ膜はこれより厚く
てもよかった。
【０１４２】その後、このＷ膜の上に膜厚０.０２８μ
ｍのＳｉＮx膜３４６(干渉反射防止膜)をＳｉをターゲ
ットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＲＦスパッ
タ法で形成し、Ｗ膜とＳｉＮｘ膜との２層膜からなる反
射防止膜とした。このＳｉＮx膜のＫｒＦエキシマレ−
ザ光に対する屈折率（実部）が２.３、消衰係数が０.６
となるようにガス混合比を調整した。その後、ＳｉＮx
膜３４６上にレジスト膜３４７を塗布した。このレジス
ト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）
は１.８、消衰係数は０.０２である。
ｍのＳｉＮx膜３４６(干渉反射防止膜)をＳｉをターゲ
ットとし雰囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＲＦスパッ
タ法で形成し、Ｗ膜とＳｉＮｘ膜との２層膜からなる反
射防止膜とした。このＳｉＮx膜のＫｒＦエキシマレ−
ザ光に対する屈折率（実部）が２.３、消衰係数が０.６
となるようにガス混合比を調整した。その後、ＳｉＮx
膜３４６上にレジスト膜３４７を塗布した。このレジス
ト膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率（実部）
は１.８、消衰係数は０.０２である。
【０１４３】次に、図２４（ｃ）に示すように、通常の
方法でマスク３４８を介して露光光３４９をレジスト膜
３４７に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシ
マレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光に
はレンズの開口数が０.４５の縮小投影露光法を用い
た。但しこれは一実験条件であり、例えば、プロキシミ
ティ露光などを用いてもよい。
方法でマスク３４８を介して露光光３４９をレジスト膜
３４７に照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシ
マレ−ザ光を用いた。図には示していないがこの露光に
はレンズの開口数が０.４５の縮小投影露光法を用い
た。但しこれは一実験条件であり、例えば、プロキシミ
ティ露光などを用いてもよい。
【０１４４】次に図２４（ｄ）に示すように通常の方法
によって現像を行って、レジストパターン３４７ａを形
成した。その後、図２４(ｅ)に示すようにレジストパタ
ーン３４７ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜３４６，Ｗ
反射膜３４５及びＨＬＤ膜３４４をエッチングして、Ｓ
ｉＮx ，Ｗ反射膜及びＨＬＤよりなるパターン３４１０
を形成した。この時のエッチングレートの比はレジスト
膜１に対して、ＳｉＮx 膜は３、Ｗ反射膜は１.３ 及び
ＨＬＤ膜は３であった。
によって現像を行って、レジストパターン３４７ａを形
成した。その後、図２４(ｅ)に示すようにレジストパタ
ーン３４７ａをマスクにＳｉＮx 反射防止膜３４６，Ｗ
反射膜３４５及びＨＬＤ膜３４４をエッチングして、Ｓ
ｉＮx ，Ｗ反射膜及びＨＬＤよりなるパターン３４１０
を形成した。この時のエッチングレートの比はレジスト
膜１に対して、ＳｉＮx 膜は３、Ｗ反射膜は１.３ 及び
ＨＬＤ膜は３であった。
【０１４５】その後、図２４（ｆ）に示すようにレジス
トパターン３４７ａを通常の方法で除去した。その後、
図２４（ｇ）に示すようにＳｉＮx 、Ｗ反射膜及びＨＬ
Ｄよりなるパターン３４１０をマスクにＷ膜３４３をＳ
Ｆ6 ガスを用いてエッチングしてゲート配線パターン３
４３ａを形成した。この時のエッチングレートの比はＷ
膜１に対して、ＳｉＮxは１.２、ＨＬＤ膜は１であっ
た。従って膜厚が薄いＷ反射膜及びＳｉＮx 干渉性反射
防止膜はこのエッチングの際に同時に除去された。ここ
ではエッチング装置としてマイクロ波エッチング装置を
用いた。但し、これは一実験条件であり、他の方法を用
いてエッチングしてもよい。またここではエッチングガ
スとしてＳＦ6を用いた。但し、これは一実験条件であ
り、例えば、ＣＦ4，ＮＦ3等のガスを用いてエッチング
してもよい。
トパターン３４７ａを通常の方法で除去した。その後、
図２４（ｇ）に示すようにＳｉＮx 、Ｗ反射膜及びＨＬ
Ｄよりなるパターン３４１０をマスクにＷ膜３４３をＳ
Ｆ6 ガスを用いてエッチングしてゲート配線パターン３
４３ａを形成した。この時のエッチングレートの比はＷ
膜１に対して、ＳｉＮxは１.２、ＨＬＤ膜は１であっ
た。従って膜厚が薄いＷ反射膜及びＳｉＮx 干渉性反射
防止膜はこのエッチングの際に同時に除去された。ここ
ではエッチング装置としてマイクロ波エッチング装置を
用いた。但し、これは一実験条件であり、他の方法を用
いてエッチングしてもよい。またここではエッチングガ
スとしてＳＦ6を用いた。但し、これは一実験条件であ
り、例えば、ＣＦ4，ＮＦ3等のガスを用いてエッチング
してもよい。
【０１４６】特別の除去工程なしにこの反射防止膜を除
去できることがこの材料を用いたときの一つの特長であ
る。この特長はＷゲート配線膜の場合だけではなく、タ
ングステンシリサイド膜，タングステンポリサイド膜あ
るいはポリシリコンを含めたそれらの積層膜を用いた場
合にも得られる。本方法により０.２５μｍ 幅のゲート
配線パターンを形成したところ５％の寸法精度が得られ
た。一方、膜厚が0.05μｍの従来型反射防止膜を用いた
場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％よ
り改善することはできなかった。
去できることがこの材料を用いたときの一つの特長であ
る。この特長はＷゲート配線膜の場合だけではなく、タ
ングステンシリサイド膜，タングステンポリサイド膜あ
るいはポリシリコンを含めたそれらの積層膜を用いた場
合にも得られる。本方法により０.２５μｍ 幅のゲート
配線パターンを形成したところ５％の寸法精度が得られ
た。一方、膜厚が0.05μｍの従来型反射防止膜を用いた
場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１０％よ
り改善することはできなかった。
【０１４７】（実施例１９）ゲートが形成されている段
差ウェハ上に厚さ０.３μｍ のＳＯＧ膜（層間絶縁及び
平坦化膜）を形成し、さらにその上に厚さ０.４μｍ の
Ａｌ膜（Ｓｉ２％含有）を形成した。さらにその上に膜
厚０.２μｍのＨＬＤ（High temperatureLow pressure
Decomposition)膜を形成した。その後、ＨＬＤ膜上に厚
さ０.０４μｍＡｌ膜（反射膜）を被着した。この膜の
ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は０.１９、消
衰係数は２.９４であった。この膜は空気中においてＫ
ｒＦエキシマレ−ザ光を９０％以上（エネルギ比）反射
させる反射膜である。反射膜となるこのＡｌ膜はこれよ
り厚くてもよかった。
差ウェハ上に厚さ０.３μｍ のＳＯＧ膜（層間絶縁及び
平坦化膜）を形成し、さらにその上に厚さ０.４μｍ の
Ａｌ膜（Ｓｉ２％含有）を形成した。さらにその上に膜
厚０.２μｍのＨＬＤ（High temperatureLow pressure
Decomposition)膜を形成した。その後、ＨＬＤ膜上に厚
さ０.０４μｍＡｌ膜（反射膜）を被着した。この膜の
ＫｒＦエキシマレ−ザ光に対する屈折率は０.１９、消
衰係数は２.９４であった。この膜は空気中においてＫ
ｒＦエキシマレ−ザ光を９０％以上（エネルギ比）反射
させる反射膜である。反射膜となるこのＡｌ膜はこれよ
り厚くてもよかった。
【０１４８】その後、このＡｌ膜の上に膜厚０.０１９
μｍのＳｉＯxＮyＨz膜をプラズマCVD法で形成した。Ｓ
ｉＯxＮyＨz 膜の成膜には、シランと亜酸化窒素の混合
ガスを用いた。この場合はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対
する消衰係数が０.９ となるような混合ガス比を用い
た。この時の屈折率（実部）は２.４８ であった。ＣＶ
Ｄ膜であるため、基板に段差があるにもかかわらず一様
な膜厚で膜を被着することができ、膜厚コントロール性
が高い。これがＣＶＤ法を用いたときの利点である。
μｍのＳｉＯxＮyＨz膜をプラズマCVD法で形成した。Ｓ
ｉＯxＮyＨz 膜の成膜には、シランと亜酸化窒素の混合
ガスを用いた。この場合はＫｒＦエキシマレ−ザ光に対
する消衰係数が０.９ となるような混合ガス比を用い
た。この時の屈折率（実部）は２.４８ であった。ＣＶ
Ｄ膜であるため、基板に段差があるにもかかわらず一様
な膜厚で膜を被着することができ、膜厚コントロール性
が高い。これがＣＶＤ法を用いたときの利点である。
【０１４９】その後、ＳｉＯxＮyＨz 膜上にレジスト膜
を塗布形成した。このレジストのＫｒＦエキシマレ−ザ
光に対する屈折率（実部）は１.８、消衰係数は０.０２
である。次に通常の方法でマスクを介して露光光をレジ
ストに照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマ
レ−ザ光を用いた。この露光にはレンズの開口数が０.
４５ の縮小投影露光法を用いた。但し、これは一実験
条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用いて
もよい。次に通常の方法によって現像を行って、レジス
トパターンを形成した。
を塗布形成した。このレジストのＫｒＦエキシマレ−ザ
光に対する屈折率（実部）は１.８、消衰係数は０.０２
である。次に通常の方法でマスクを介して露光光をレジ
ストに照射した。ここでは露光光としてＫｒＦエキシマ
レ−ザ光を用いた。この露光にはレンズの開口数が０.
４５ の縮小投影露光法を用いた。但し、これは一実験
条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用いて
もよい。次に通常の方法によって現像を行って、レジス
トパターンを形成した。
【０１５０】その後、レジストパターンをマスクにＳｉ
ＯxＮyＨz 膜とＡｌ反射膜の２層膜からなる反射防止膜
及びＨＬＤ膜をエッチングして、ＳｉＯxＮyＨz 膜、Ａ
ｌ膜及びＨＬＤ膜よりなるパターンを形成した。その
後、レジストパターンを通常の方法で除去した。その
後、ＳｉＯxＮyＨz膜、Ａｌ膜及びＨＬＤ膜よりなるパ
ターンをマスクに０.４μｍのＡｌ膜をエッチングして
Ａｌ配線パターンを形成した。この時、膜厚が薄いＡｌ
反射膜及びＳｉＯxＮyＨz 干渉性膜の２層膜からなる反
射防止膜はこのエッチングの際に同時に除去された。特
別の除去工程なしにこの反射防止膜を除去できることが
この材料を用いたときの一つの特長である。
ＯxＮyＨz 膜とＡｌ反射膜の２層膜からなる反射防止膜
及びＨＬＤ膜をエッチングして、ＳｉＯxＮyＨz 膜、Ａ
ｌ膜及びＨＬＤ膜よりなるパターンを形成した。その
後、レジストパターンを通常の方法で除去した。その
後、ＳｉＯxＮyＨz膜、Ａｌ膜及びＨＬＤ膜よりなるパ
ターンをマスクに０.４μｍのＡｌ膜をエッチングして
Ａｌ配線パターンを形成した。この時、膜厚が薄いＡｌ
反射膜及びＳｉＯxＮyＨz 干渉性膜の２層膜からなる反
射防止膜はこのエッチングの際に同時に除去された。特
別の除去工程なしにこの反射防止膜を除去できることが
この材料を用いたときの一つの特長である。
【０１５１】これらの反射防止の効果はＡｌ配線膜の場
合だけではなく、Ｔｉ膜，Ｔａ膜あるいはＰｔ膜を用い
た場合にも得られるが、Ａｌ膜は特にその材料自体の反
射率が高いため、他の材料に比べて効果が大きい。本実
施例の方法により０.２５μｍ 幅の配線パターンを形成
したところ、５％の寸法精度が得られた。
合だけではなく、Ｔｉ膜，Ｔａ膜あるいはＰｔ膜を用い
た場合にも得られるが、Ａｌ膜は特にその材料自体の反
射率が高いため、他の材料に比べて効果が大きい。本実
施例の方法により０.２５μｍ 幅の配線パターンを形成
したところ、５％の寸法精度が得られた。
【０１５２】一方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防
止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精
度を１０％より改善することはできなかった。
止膜を用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精
度を１０％より改善することはできなかった。
【０１５３】（実施例２０）実施例１６と同様に段差の
形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＡｌ膜
を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）膜
を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響で
ＳＯＧ膜の膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では
０.５μｍであった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマ
レ−ザ光（波長２４８ｎｍ)に対し透明である。次にＳ
ＯＧ膜上にＡｌ膜（反射膜）を被着した。このＡｌ膜の
膜厚は０.０４１μｍ とした。この膜のＫｒＦエキシマ
レ−ザ光に対する屈折率（実部）は０.１９、消衰係数
は２.９４であった。この膜は空気中においてＫｒＦエ
キシマレ−ザ光の反射率が９０％以上（エネルギ比）の
反射膜である。その後、このＡｌ膜の上に膜厚０.０１
９μｍのＳｉＮx膜（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲ
ットとし雰囲気ガスをＮ2とＡｒガスとしたＤＣスパッ
タ法で形成し、Ａｌ膜とＳｉＮｘ膜の２層膜からなる反
射防止膜とした。ここでこのＳｉＮx膜のＫｒＦエキシ
マレ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.４８、消衰係
数が０.９となるようにガス混合比を調整した。この膜
厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。
形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＡｌ膜
を被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）膜
を被着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響で
ＳＯＧ膜の膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では
０.５μｍであった。なお、ＳＯＧ膜はＫｒＦエキシマ
レ−ザ光（波長２４８ｎｍ)に対し透明である。次にＳ
ＯＧ膜上にＡｌ膜（反射膜）を被着した。このＡｌ膜の
膜厚は０.０４１μｍ とした。この膜のＫｒＦエキシマ
レ−ザ光に対する屈折率（実部）は０.１９、消衰係数
は２.９４であった。この膜は空気中においてＫｒＦエ
キシマレ−ザ光の反射率が９０％以上（エネルギ比）の
反射膜である。その後、このＡｌ膜の上に膜厚０.０１
９μｍのＳｉＮx膜（干渉反射防止膜）をＳｉをターゲ
ットとし雰囲気ガスをＮ2とＡｒガスとしたＤＣスパッ
タ法で形成し、Ａｌ膜とＳｉＮｘ膜の２層膜からなる反
射防止膜とした。ここでこのＳｉＮx膜のＫｒＦエキシ
マレ−ザ光に対する屈折率（実部）が２.４８、消衰係
数が０.９となるようにガス混合比を調整した。この膜
厚及び屈折率が干渉膜としての反射防止条件である。
【０１５４】このＳｉＮx／Ａｌ 二層膜からなる反射防
止膜により露光光であるＫｒＦエキシマレ−ザ光のレジ
スト膜に対する反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や
段差の影響によらず）０.０１％以下（エネルギ比）と
ほとんど無反射にすることができた。次にＳｉＮx 膜上
にレジスト膜を塗布形成した。レジスト膜のＫｒＦエキ
シマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８、消衰係
数は０.０２である。その後、通常の方法でマスクを介
して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光と
してＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。この露光にはレ
ンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但
し、これは一実験条件であり、例えば、プロキシミティ
露光などを用いてもよい。
止膜により露光光であるＫｒＦエキシマレ−ザ光のレジ
スト膜に対する反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や
段差の影響によらず）０.０１％以下（エネルギ比）と
ほとんど無反射にすることができた。次にＳｉＮx 膜上
にレジスト膜を塗布形成した。レジスト膜のＫｒＦエキ
シマレ−ザ光に対する屈折率（実部）は１.８、消衰係
数は０.０２である。その後、通常の方法でマスクを介
して露光光をレジスト膜に照射した。ここでは露光光と
してＫｒＦエキシマレ−ザ光を用いた。この露光にはレ
ンズの開口数が０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但
し、これは一実験条件であり、例えば、プロキシミティ
露光などを用いてもよい。
【０１５５】次に通常の方法によって現像を行って、レ
ジストパターンを形成した。その後、レジストパターン
をマスクにＳｉＮx 反射防止膜及びＡｌ膜をエッチング
して、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板
上に形成した。本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパ
ターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、Ａｌ膜の膜厚に対する反射率の変化を示した図２５
から明らかなように、Ａｌ膜の膜厚が０.０４μｍ以上
の場合、十分な反射防止効果が得られる。
ジストパターンを形成した。その後、レジストパターン
をマスクにＳｉＮx 反射防止膜及びＡｌ膜をエッチング
して、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板
上に形成した。本反射防止法を用いて０.２５μｍ のパ
ターンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、Ａｌ膜の膜厚に対する反射率の変化を示した図２５
から明らかなように、Ａｌ膜の膜厚が０.０４μｍ以上
の場合、十分な反射防止効果が得られる。
【０１５６】膜厚が０.０６μｍ の従来型反射防止膜を
用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１
０％より改善することはできなかった。なお、Ａｌ反射
膜の代わりにＰｔ膜を用いることもできた。
用いた場合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１
０％より改善することはできなかった。なお、Ａｌ反射
膜の代わりにＰｔ膜を用いることもできた。
【０１５７】（実施例２１）実施例１６と同様に段差の
形成されているＳｉウェハ上に０.３μｍ 厚さのＷ膜
（Ｓｉ２％含有）を被着し、さらにその上にＰＳＧ(燐
添加ガラス)を被着した基板を用意した。ここで、基板
段差の影響でＰＳＧの膜厚は薄い場所で０.３μｍ 、厚
い場所では０.６μｍ であった。なお、ＰＳＧ膜はＫｒ
Ｆエキシマレ−ザ光に対し透明である。次にＰＳＧ膜上
にＷ膜を被着した。このＷ膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光
に対する屈折率(実部)は３.４、消衰係数が２.８５であ
った。膜厚は０.０２μｍとした。この膜の空気中にお
けるＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率は５０％以上（エ
ネルギ比）であった。
形成されているＳｉウェハ上に０.３μｍ 厚さのＷ膜
（Ｓｉ２％含有）を被着し、さらにその上にＰＳＧ(燐
添加ガラス)を被着した基板を用意した。ここで、基板
段差の影響でＰＳＧの膜厚は薄い場所で０.３μｍ 、厚
い場所では０.６μｍ であった。なお、ＰＳＧ膜はＫｒ
Ｆエキシマレ−ザ光に対し透明である。次にＰＳＧ膜上
にＷ膜を被着した。このＷ膜のＫｒＦエキシマレ−ザ光
に対する屈折率(実部)は３.４、消衰係数が２.８５であ
った。膜厚は０.０２μｍとした。この膜の空気中にお
けるＫｒＦエキシマレ−ザ光の反射率は５０％以上（エ
ネルギ比）であった。
【０１５８】その後、この反射膜の上に膜厚０.０３４
μｍ のＳｉＯxＮyＨz 膜をプラズマＣＶＤ法で形成
し、Ｗ膜とＳｉＯｘＮｙＨｚ膜の２層膜からなる反射防
止膜とした。ＳｉＯxＮyＨz 膜成膜にはシランと亜酸化
窒素の混合ガスを用いて行った。この場合、ＫｒＦエキ
シマレ−ザ光に対する消衰係数が０.６ となるような混
合ガス比を用いた。この時の屈折率(実部)は２.０８ で
あった。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもか
かわらず一様な膜厚で膜を被着することができ、膜厚コ
ントロール性が高い。これがＣＶＤ法を用いたときの利
点である。ＳｉＯxＮyＨz／Ｗ 二層膜からなる反射防止
膜によりＫｒＦエキシマレ−ザ光のレジスト膜に対する
反射率は場所によらず０.０１％ 以下（エネルギ比）と
ほとんど無反射にすることができた。
μｍ のＳｉＯxＮyＨz 膜をプラズマＣＶＤ法で形成
し、Ｗ膜とＳｉＯｘＮｙＨｚ膜の２層膜からなる反射防
止膜とした。ＳｉＯxＮyＨz 膜成膜にはシランと亜酸化
窒素の混合ガスを用いて行った。この場合、ＫｒＦエキ
シマレ−ザ光に対する消衰係数が０.６ となるような混
合ガス比を用いた。この時の屈折率(実部)は２.０８ で
あった。ＣＶＤ膜であるため、基板に段差があるにもか
かわらず一様な膜厚で膜を被着することができ、膜厚コ
ントロール性が高い。これがＣＶＤ法を用いたときの利
点である。ＳｉＯxＮyＨz／Ｗ 二層膜からなる反射防止
膜によりＫｒＦエキシマレ−ザ光のレジスト膜に対する
反射率は場所によらず０.０１％ 以下（エネルギ比）と
ほとんど無反射にすることができた。
【０１５９】次にＳｉＯxＮyＨz 膜上にレジスト膜を塗
布形成した。ここで用いたレジスト膜のＫｒＦエキシマ
レ−ザ光に対する屈折率は１.８、消衰係数は０.０２で
ある。その後、通常の方法でマスクを介して露光光をレ
ジスト膜に照射した。ここでは露光光としてKrFエキシ
マレ−ザ光を用いた。この露光にはレンズの開口数が
０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但し、これは一実
験条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用い
てもよい。
布形成した。ここで用いたレジスト膜のＫｒＦエキシマ
レ−ザ光に対する屈折率は１.８、消衰係数は０.０２で
ある。その後、通常の方法でマスクを介して露光光をレ
ジスト膜に照射した。ここでは露光光としてKrFエキシ
マレ−ザ光を用いた。この露光にはレンズの開口数が
０.４５ の縮小投影露光法を用いた。但し、これは一実
験条件であり、例えば、プロキシミティ露光などを用い
てもよい。
【０１６０】次に通常の方法によって現像を行って、レ
ジストパターンを形成した。その後、レジストパターン
をマスクにＳｉＯxＮyＨz 膜とＷ膜とからなる反射防止
膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジスト
パターンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて
０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精
度が得られた。一方、膜厚が０.０５４μｍ の従来型Ｃ
ＶＤ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数をいかに
最適化しても寸法精度を１０％より改善することはでき
なかった。
ジストパターンを形成した。その後、レジストパターン
をマスクにＳｉＯxＮyＨz 膜とＷ膜とからなる反射防止
膜をエッチングして、反射防止膜加工を含んだレジスト
パターンを基板上に形成した。本反射防止法を用いて
０.２５μｍ のパターンを形成したところ５％の寸法精
度が得られた。一方、膜厚が０.０５４μｍ の従来型Ｃ
ＶＤ型反射防止膜を用いた場合には、吸収係数をいかに
最適化しても寸法精度を１０％より改善することはでき
なかった。
【０１６１】（実施例２２）実施例１６と同様に段差の
形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を
被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）を被
着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯ
Ｇの膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５
μｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）に対し透明である。次にＳＯＧ膜上にＳｉ膜（反射
膜）をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとした
ＤＣスパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０
２５μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）
は４.６、消衰係数は２.７であった。この膜の空気中に
おけるｉ線の反射率は５０％以上（エネルギ比）であ
る。
形成されているＳｉウェハ上に０.２μｍ 厚さのＷ膜を
被着し、さらにその上にＳＯＧ（Spin on Glass ）を被
着した基板を用意した。ここで、基板段差の影響でＳＯ
Ｇの膜厚は薄い場所で０.２μｍ 、厚い場所では０.５
μｍ であった。なお、ＳＯＧ膜はｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）に対し透明である。次にＳＯＧ膜上にＳｉ膜（反射
膜）をＳｉをターゲットとし、雰囲気ガスをＡｒとした
ＤＣスパッタ法で形成した。このＳｉ膜の膜厚は０.０
２５μｍとした。この膜のｉ線に対する屈折率（実部）
は４.６、消衰係数は２.７であった。この膜の空気中に
おけるｉ線の反射率は５０％以上（エネルギ比）であ
る。
【０１６２】その後、このＳｉ膜の上に膜厚０.０２９
μｍのＳｉＮx膜（干渉膜）をＳｉをターゲットとし雰
囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成
し、Ｓｉ膜とＳｉＮｘ膜の２層膜からなる反射防止膜と
した。ここでＳｉＮx膜のｉ線に対する屈折率（実部）
が２.８、消衰係数が０.４ となるようにガス混合比を
調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防
止条件である。このＳｉＮx／Ｓｉ 二層膜からなる反射
防止膜により露光光であるｉ線光のレジスト膜に対する
反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によ
らず）０.２％以下（エネルギ比）とほとんど無反射に
することができた。
μｍのＳｉＮx膜（干渉膜）をＳｉをターゲットとし雰
囲気ガスをＮ2 とＡｒガスとしたＤＣスパッタ法で形成
し、Ｓｉ膜とＳｉＮｘ膜の２層膜からなる反射防止膜と
した。ここでＳｉＮx膜のｉ線に対する屈折率（実部）
が２.８、消衰係数が０.４ となるようにガス混合比を
調整した。この膜厚及び屈折率が干渉膜としての反射防
止条件である。このＳｉＮx／Ｓｉ 二層膜からなる反射
防止膜により露光光であるｉ線光のレジスト膜に対する
反射率は場所によらず（ＳＯＧの膜厚や段差の影響によ
らず）０.２％以下（エネルギ比）とほとんど無反射に
することができた。
【０１６３】次にＳｉＮx 膜上にレジスト膜を塗布形成
した。このレジスト膜のｉ線に対する屈折率（実部）は
１.７、消衰係数は０.００である。その後、通常の方法
でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここ
では露光光としてｉ線を用いた。次に通常の方法によっ
て現像を行って、レジストパターンを形成した。
した。このレジスト膜のｉ線に対する屈折率（実部）は
１.７、消衰係数は０.００である。その後、通常の方法
でマスクを介して露光光をレジスト膜に照射した。ここ
では露光光としてｉ線を用いた。次に通常の方法によっ
て現像を行って、レジストパターンを形成した。
【０１６４】その後、レジストパターンをマスクにＳｉ
Ｎx 膜及びＳｉ膜からなる反射防止膜をエッチングし
て、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上
に形成した。本反射防止法を用いて０.３５μｍ のパタ
ーンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場
合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１５％より
改善することはできなかった。なおここではＳｉＮx膜
の膜厚として０.０２９μｍ の場合を示したが、膜厚を
０.１μｍと厚くできる場合にはその屈折率を２.６、消
衰係数を０.２とすることにより、反射率を０.１％とさ
らに小さくすることができた。
Ｎx 膜及びＳｉ膜からなる反射防止膜をエッチングし
て、反射防止膜加工を含んだレジストパターンを基板上
に形成した。本反射防止法を用いて０.３５μｍ のパタ
ーンを形成したところ５％の寸法精度が得られた。一
方、膜厚が０.０５μｍ の従来型反射防止膜を用いた場
合には、吸収係数を最適化しても寸法精度を１５％より
改善することはできなかった。なおここではＳｉＮx膜
の膜厚として０.０２９μｍ の場合を示したが、膜厚を
０.１μｍと厚くできる場合にはその屈折率を２.６、消
衰係数を０.２とすることにより、反射率を０.１％とさ
らに小さくすることができた。
【０１６５】
【発明の効果】反射防止膜加工時のアスペクト比の問題
なく、かつ透明膜が介在する基板、金属膜のような反射
率の高い基板など種々な基板に対し極めて高い反射防止
効果が得られる。本方法により微細で高精度なレジスト
パターンが形成できる。このため作る素子の歩留まりや
信頼性が向上する。さらにロジックLSI などへ応用する
とその高い寸法精度でゲートを作ることができ、その動
作速度が上がる。
なく、かつ透明膜が介在する基板、金属膜のような反射
率の高い基板など種々な基板に対し極めて高い反射防止
効果が得られる。本方法により微細で高精度なレジスト
パターンが形成できる。このため作る素子の歩留まりや
信頼性が向上する。さらにロジックLSI などへ応用する
とその高い寸法精度でゲートを作ることができ、その動
作速度が上がる。
【図１】本発明の第１の実施例の工程を示す断面図。
【図２】従来法（干渉性反射防止法）の問題点を示す概
念図。
念図。
【図３】従来法（ＡＲＣ法）の問題点を示す概念図。
【図４】本発明の反射防止膜の特徴を示す概念図。
【図５】本発明の反射防止膜中の光吸収特性を示す特性
図。
図。
【図６】本発明の反射防止膜中の光吸収特性を示す特性
図。
図。
【図７】本発明の第２の実施例の工程を示す断面図。
【図８】本発明の第３の実施例の工程を示す断面図。
【図９】本発明の第４の実施例の工程を示す断面図。
【図１０】本発明の第５の実施例の工程を示す断面図。
【図１１】実施例３における反射防止膜の光吸収の特性
図。
図。
【図１２】本発明の第６の実施例を示す工程図。
【図１３】本発明を実現する投影露光装置の構成を示す
構成図。
構成図。
【図１４】本発明の半導体素子の製造方法を示す断面
図。
図。
【図１５】本発明の半導体素子を構成する主なパタンの
平面図。
平面図。
【図１６】第１０の実施例の特徴を示す概念図。
【図１７】本発明の第１１の実施例を示す工程図。
【図１８】実施例１１における反射防止効果を示す特性
図。
図。
【図１９】本発明の第１２の実施例を示す工程図。
【図２０】本発明の第１３の実施例を示す工程図。
【図２１】本発明の第１６の実施例を示す工程図。
【図２２】実施例１６における反射防止効果を示す特性
図。
図。
【図２３】消衰係数と反射率との関係を示す図。
【図２４】本発明の第１８の実施例を示す工程図。
【図２５】実施例２０における反射防止効果を示す特性
図。
図。
【図２６】本発明の第１７の実施例を示す工程図。
【図２７】ＳｉＯｘＮｙＨｚ膜のｘやｙ及びＳｉＮｘの
ｘの変化に伴う屈折率と消衰係数の変化を示す図。
ｘの変化に伴う屈折率と消衰係数の変化を示す図。
【図２８】反射率に対する寸法精度の一例を示す図。
１…基板、２…有機膜、３…ＨＣｌガス、４…レジス
ト、４ａ…レジストパターン、５…マスク、６…露光、
７…反射防止膜加工を含んだレジストパターン。２０…
反射防止膜、２１…段差部での反射防止膜の膜厚、２２
…平坦部での反射防止膜の膜厚、３０…反射防止膜（Ａ
ＲＣ膜）、３１…ＡＲＣ膜の膜厚、３２…ＡＲＣ膜の膜
厚、３３…平坦部でのＡＲＣ膜の膜厚、３４…段差上
部、３５…段差下部。４１…吸収調整光、４２…基板、
４３…吸収勾配を持つ反射防止部、４４…一定の光吸収
を持つ反射防止部、５１…反射防止膜の吸光特性、６１
…段差上部に形成された反射防止膜の吸光特性、６２…
段差下部に形成された反射防止膜の吸光特性。１１０…
Ｓｉウェハ、１１１…Ａｌ膜、１１２…有機膜、１１３
…全面露光光（吸収調整光）、１１４…透明化した層、
１１５…レジスト、１１５ａ…レジストパタ−ン、１１
６…マスク、１１７…露光光、１１８…反射防止膜加工
を含んだレジストパタ−ン、１７２…素子分離領域、１
７３，１８２，１８７…ワード線、１７６，１８３，１
８８…データ線、１８０…プレート電極、１７８，１８
５，１９０…蓄積電極。５０８…投影レンズ、５１２…
ＸＹステージ、５０１…光源、５０６…マスク、５０９
…ウェーハ、２０１…Ｓｉウェハ、２０２…Ｗ、２０３
…ＳＯＧ、２０４…Ｓｉ膜（下層反射防止膜）、２０５
…ＳｉＮx 膜（上層反射防止膜）、２０６，２２６，２
３７…レジスト、２０６ａ，２２６ａ，２３７ａ…レジ
ストパターン、２０７，２２７，２３８…マスク、２０
８，２２８，２３９…露光光、、２０９，２２９…反射
防止膜加工を含んだレジストパターン、２２１，２３１
…Ｓｉウェハ、２２２…Ａｌ、２２３…ＰＳＧ、２２
４，２２５…ＳｉＯxＮyＨz 膜、２３２…酸化膜、、２
３３…ポリシリコン、２３３ａ…ゲート配線パターン
(ポリシリコンパターン)、２３４…ＨＬＤ膜、２３４ａ
…ＨＬＤパターン、２３５…Ｓｉ膜、２３５ａ…Ｓｉパ
ターン、２３６…ＳｉＮx 膜、２３６ａ…ＳｉＮx パタ
ーン、３１１…Ｓｉウェハ、３１２…Ｗ、３１３…ＳＯ
Ｇ、３１４…Ｓｉ膜（反射膜）、３１５…ＳｉＮx 膜
（反射防止膜）、３１６…レジスト、３１６ａ…レジス
トパターン、３１７…マスク、３１８…露光光、３１９
…レジストパターン。
ト、４ａ…レジストパターン、５…マスク、６…露光、
７…反射防止膜加工を含んだレジストパターン。２０…
反射防止膜、２１…段差部での反射防止膜の膜厚、２２
…平坦部での反射防止膜の膜厚、３０…反射防止膜（Ａ
ＲＣ膜）、３１…ＡＲＣ膜の膜厚、３２…ＡＲＣ膜の膜
厚、３３…平坦部でのＡＲＣ膜の膜厚、３４…段差上
部、３５…段差下部。４１…吸収調整光、４２…基板、
４３…吸収勾配を持つ反射防止部、４４…一定の光吸収
を持つ反射防止部、５１…反射防止膜の吸光特性、６１
…段差上部に形成された反射防止膜の吸光特性、６２…
段差下部に形成された反射防止膜の吸光特性。１１０…
Ｓｉウェハ、１１１…Ａｌ膜、１１２…有機膜、１１３
…全面露光光（吸収調整光）、１１４…透明化した層、
１１５…レジスト、１１５ａ…レジストパタ−ン、１１
６…マスク、１１７…露光光、１１８…反射防止膜加工
を含んだレジストパタ−ン、１７２…素子分離領域、１
７３，１８２，１８７…ワード線、１７６，１８３，１
８８…データ線、１８０…プレート電極、１７８，１８
５，１９０…蓄積電極。５０８…投影レンズ、５１２…
ＸＹステージ、５０１…光源、５０６…マスク、５０９
…ウェーハ、２０１…Ｓｉウェハ、２０２…Ｗ、２０３
…ＳＯＧ、２０４…Ｓｉ膜（下層反射防止膜）、２０５
…ＳｉＮx 膜（上層反射防止膜）、２０６，２２６，２
３７…レジスト、２０６ａ，２２６ａ，２３７ａ…レジ
ストパターン、２０７，２２７，２３８…マスク、２０
８，２２８，２３９…露光光、、２０９，２２９…反射
防止膜加工を含んだレジストパターン、２２１，２３１
…Ｓｉウェハ、２２２…Ａｌ、２２３…ＰＳＧ、２２
４，２２５…ＳｉＯxＮyＨz 膜、２３２…酸化膜、、２
３３…ポリシリコン、２３３ａ…ゲート配線パターン
(ポリシリコンパターン)、２３４…ＨＬＤ膜、２３４ａ
…ＨＬＤパターン、２３５…Ｓｉ膜、２３５ａ…Ｓｉパ
ターン、２３６…ＳｉＮx 膜、２３６ａ…ＳｉＮx パタ
ーン、３１１…Ｓｉウェハ、３１２…Ｗ、３１３…ＳＯ
Ｇ、３１４…Ｓｉ膜（反射膜）、３１５…ＳｉＮx 膜
（反射防止膜）、３１６…レジスト、３１６ａ…レジス
トパターン、３１７…マスク、３１８…露光光、３１９
…レジストパターン。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/314 Ｈ０１Ｌ 21/314 Ａ Ｍ
Claims (20)
- 【請求項１】基板上に反射防止膜を形成する工程と、前
記反射防止膜上に感光性薄膜を形成する工程と、前記感
光性薄膜に所望のパターンを露光する工程と、露光を行
った前記感光性薄膜を現像する工程とを有するパタ−ン
形成方法において、 露光光に対する上記反射防止膜の光吸収率は、膜厚方向
に対して不均一であることを特徴とするパターン形成方
法。 - 【請求項２】基板上に反射防止膜を形成する工程と、前
記反射防止膜上に感光性薄膜を形成する工程と、前記感
光性薄膜に所望のパターンを露光する工程と、露光を行
った前記感光性薄膜を現像する工程とを含むパターン形
成方法において、 露光光に対する上記反射防止膜の光吸収率は、上記感光
性薄膜面側に比べ上記基板面側の方が大きいことを特徴
とするパターン形成方法。 - 【請求項３】基板上に反射防止膜を形成する工程と、前
記反射防止膜上に感光性薄膜を形成する工程と、前記感
光性薄膜に所望のパターンを露光する工程と、露光を行
った前記感光性薄膜を現像する工程とを有するパターン
形成方法において、 前記反射防止膜は、熱処理により膜表面から揮発する吸
光剤を含むことを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項４】基板上に反射防止膜を形成する工程と、前
記反射防止膜上に感光性薄膜を形成する工程と、前記感
光性薄膜に所望のパタ−ンを露光光により露光する工程
と、露光を行った前記感光性薄膜を現像する工程とを有
するパタ−ン形成方法において、 上記反射防止膜を形成する工程は、上記露光光に対し吸
光度を持ち、吸収調整光を照射する前記露光光の吸光度
が低下し、かつ前記吸収調整光に対する吸光度も持つ第
１の膜を基板上に被着する工程と、その後、前記吸収調
整光を前記第１の膜に照射し、前記第１の膜の表面側に
おける前記露光光の吸収率を前記第１の膜の深部より小
くする工程とを含むことを特徴とするパタ−ン形成方
法。 - 【請求項５】基板上に反射防止膜を形成する工程と、前
記反射防止膜上にレジスト膜を形成する工程と、前記レ
ジスト膜に所望のパタ−ンを露光光により露光する工程
と、露光を行った前記レジスト膜を現像する工程とを有
するパタ−ン形成方法において、 前記反射防止膜を形成する工程は、上記露光光に対し吸
光度を持ち、吸収調整光を照射すると前記露光光の吸光
度が低下し、かつ前記吸収調整光に対する吸光度も持つ
第１の膜を基板上に被着する工程と、前記吸収調整光を
前記第１の膜に照射する工程と、ガス或は液体に前記第
１の膜を晒し、前記露光光照射を行っても光吸収特性が
変わらない膜を形成する工程とを有することを特徴とす
るパタ−ン形成方法。 - 【請求項６】基板上にニトロンを含む第１の膜を形成す
る工程と、前記第１の膜上に吸収調整光を照射する工程
と、前記第１の膜を塩化水素ガス雰囲気に置く工程と、
その後、前記第１の膜上に感光性薄膜を形成する工程
と、前記感光性薄膜に所望のパタ−ンを露光光により露
光する工程と、露光を行った前記感光性薄膜を現像する
工程とを有することを特徴とするパタ−ン形成方法。 - 【請求項７】基板上にジアゾニウム塩とフェノ−ルを含
む第１の膜を形成する工程と、前記第１の膜に吸収調整
光を照射する工程と、前記第１の膜をアルカリ蒸気雰囲
気に置く工程と、前記第１の膜上に感光性薄膜を形成す
る工程と、前記感光性薄膜に所望のパタ−ンを露光光に
より露光する工程と、露光を行った前記感光性薄膜を現
像する工程とを有することを特徴とするパタ−ン形成方
法。 - 【請求項８】基板上に反射防止膜を形成する工程と、前
記反射防止膜上にレジスト膜を形成する工程と、前記レ
ジスト膜に所望のパタ−ンを露光光により露光する工程
と、露光を行った前記レジスト膜を現像する工程とを有
するパタ−ン形成方法において、 上記反射防止膜を形成する工程は、上記露光光とともに
吸収調整光を吸収する性質を持ち、かつ前記吸収調整光
を照射した後熱処理を加えると前記露光光を吸収する能
力が落ちる性質を持つ第１の膜を基板上に被着後、前記
吸収調整光を前記第１の膜に照射し、その後熱処理を加
えて前記第１の膜の表面側における前記露光光の吸収率
が前記第１の膜の深部より小さくする工程とを有するこ
とを特徴とするパタ−ン形成方法。 - 【請求項９】基板上に反射防止膜を形成する工程と、前
記反射防止膜上に感光性薄膜を形成する工程と、前記感
光性薄膜に所望のパターンを露光光により露光する工程
と、露光を行った前記感光性薄膜を現像する工程とを有
するパターン形成方法において、 上記反射防止膜は、第１及び第２の膜を順次積層してな
る二層膜であり、かつ第１の膜の上記露光光に対する吸
収係数が前記第２の膜の前記露光光に対する吸収係数よ
り大きいことを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項１０】基板上に反射防止膜となる第１の膜を形
成する工程と、前記第１の膜上に感光性薄膜を形成する
工程と、前記感光性薄膜に所望のパターンを露光光によ
り露光する工程と、露光を行った前記感光性薄膜を現像
する工程とを有するパターン形成方法において、 上記第１の膜は複数の層からなり、前記第１の膜の最下
層が上記露光光を反射する膜であり、前記最下層上の膜
が前記露光光に対し干渉性反射防止膜であることを特徴
とするパターン形成方法。 - 【請求項１１】基板上に反射防止膜となる第１の膜を形
成する工程と、前記第１の膜上にレジスト膜を形成する
工程と、前記レジスト膜に所望のパターンを露光工によ
り露光する工程と、露光を行った前記レジスト膜を現像
する工程とを有するパターン形成方法において、 上記第１の膜は第１および第２の薄膜を順次積層してな
る二層膜からなり、前記第１の薄膜は前記露光光を反射
する膜であり、前記第２の薄膜は前記露光光に対し光吸
収性を持つ干渉性反射防止膜であることを特徴とするパ
ターン形成方法。 - 【請求項１２】少なくとも一層の金属膜あるいは金属含
有膜を含む被加工膜を所望の形状に加工する加工法にお
いて、前記被加工膜上に前記金属膜あるいは金属含有膜
と同種の金属膜あるいは金属含有膜を形成する工程と、
前記金属膜あるいは金属含有膜と同種の金属膜あるいは
金属含有膜上に第１の薄膜を形成する工程と、前記第１
の薄膜上に感光性薄膜を形成する工程と、前記感光性薄
膜に所望のパターンを露光光により露光する工程と、そ
の後、前記感光性薄膜を現像する工程と、前記薄膜およ
び前記金属膜あるいは金属含有膜と同種の金属膜あるい
は金属含有膜を所望のパタ−ンにエッチングする工程
と、前記被加工膜中の金属膜あるいは金属含有膜が露出
するまで前記被加工膜をエッチングする工程と、前記感
光性薄膜を除去する工程と、その後、被加工膜をエッチ
ングする工程とからなり、前記第１の薄膜が前記露光光
に対する干渉膜であることを特徴とするパターン形成方
法。 - 【請求項１３】基板上に所望のパターンをパターンを有
するレジスト膜を形成する工程を含むパタ−ン形成方法
において、 上記レジスト膜は酸触媒反応を利用した化学増幅系レジ
スト膜であり、かつ前記レジスト膜を形成する工程の前
に、上記基板上にＳｉを含有した膜を形成する工程を更
に有することを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項１４】基板上に反射防止膜を形成する工程と、
前記反射防止膜上に感光性薄膜を形成する工程と、前記
感光性薄膜に所望のパターンを露光光により露光する工
程と、その後前記感光性薄膜を現像する工程とを有する
パターン形成方法において、 上記反射防止膜は、上記露光光に対してブリ−チングす
る特性を有することを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項１５】露光光を吸収するために基板と感光性薄
膜との間に形成される反射防止膜であって、上記露光光
の光吸収率が上記感光性薄膜面側に比べ上記基板面側の
方が大きいことを特徴とする反射防止膜。 - 【請求項１６】露光光を吸収するために基板と感光性薄
膜との間に形成される反射防止膜であって、上記露光光
に対しブリ−チングする性質を有することを特徴とする
反射防止膜。 - 【請求項１７】導電膜上に酸化シリコン膜を形成する工
程と、前記酸化シリコン膜上に所望のパタ−ン形状を有
するレジスト膜を形成する工程と、その後、前記導電膜
を所望の形状に加工する工程とを有する配線形成方法に
おいて、 上記酸化シリコン膜を形成後、上記酸化シリコン膜上に
Ｓｉ膜を被着する工程と、前記Ｓｉ膜上にＳｉＮx 膜を
被着する工程とを更に有することを特徴とする配線形成
方法。 - 【請求項１８】絶縁膜が形成された半導体基板上に所望
の形状を有する導電膜を形成するステップと、 前記導電膜の上部に反射防止膜を形成するステップと、 前記導電膜上部に感光性薄膜を形成するステップと、 露光光により前記感光性薄膜を露光するステップとを有
し、 上記反射防止膜は、表面から内部に向かって上記露光光
に対する吸収率が次第に大きくなる膜であることを特徴
とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項１９】絶縁膜が形成された半導体基板上に所望
の形状を有する導電膜を形成するステップと、 前記導電膜の上部に反射防止膜を形成するステップと、 前記導電膜上部に感光性薄膜を形成するステップと、 露光光により前記感光性薄膜を露光するステップとを有
し、 上記反射防止膜は二層膜からなり、上層膜は上記露光光
に対する干渉膜であり、下層膜は前記上層膜に比べて前
記露光光に対する光吸収率が高いことを特徴とする半導
体装置の製造方法。 - 【請求項２０】絶縁膜が形成された半導体基板上に所望
の形状を有する導電膜を形成するステップと、 前記導電膜の上部に反射防止膜を形成するステップと、 前記導電膜上部に感光性薄膜を形成するステップと、 露光光により前記感光性薄膜を露光するステップとを有
し、 上記反射防止膜は二層膜からなり、上層膜は上記露光光
に対する干渉膜であり、下層膜は前記露光光に対する反
射膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03168396A JP3414107B2 (ja) | 1995-02-20 | 1996-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3042595 | 1995-02-20 | ||
| JP3331395 | 1995-02-22 | ||
| JP7-122150 | 1995-05-22 | ||
| JP7-33313 | 1995-05-22 | ||
| JP7-30425 | 1995-05-22 | ||
| JP12215095 | 1995-05-22 | ||
| JP03168396A JP3414107B2 (ja) | 1995-02-20 | 1996-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001114764A Division JP3542334B2 (ja) | 1995-02-20 | 2001-04-13 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2001114765A Division JP3498066B2 (ja) | 1995-02-20 | 2001-04-13 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2001114766A Division JP3468226B2 (ja) | 1995-02-20 | 2001-04-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945614A true JPH0945614A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3414107B2 JP3414107B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=27459242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03168396A Expired - Fee Related JP3414107B2 (ja) | 1995-02-20 | 1996-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3414107B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6090523A (en) * | 1997-04-17 | 2000-07-18 | Nec Corporation | Multi-resin material for an antireflection film to be formed on a workpiece disposed on a semiconductor substrate |
| EP1002328A4 (en) * | 1997-08-05 | 2001-01-31 | Fed Corp | LITHOGRAPHIC STRUCTURE AND PROCESS FOR MANUFACTURING FIELD EMISSION DEVICES |
| JP2012506642A (ja) * | 2008-10-21 | 2012-03-15 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | 傾斜型の光学的特性を有するｂａｒｃを用いるフォトリソグラフィを実行するための方法 |
| KR20130141364A (ko) * | 2012-06-15 | 2013-12-26 | 린텍 가부시키가이샤 | 광확산 필름 |
| KR101420173B1 (ko) * | 2006-08-25 | 2014-07-17 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치의 제작방법 |
| JP2014528857A (ja) * | 2011-09-26 | 2014-10-30 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 改善されたガス不浸透性を与える多層構造体 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100624929B1 (ko) | 2004-07-15 | 2006-09-19 | 주식회사 하이닉스반도체 | 이멀젼 리소그래피 공정을 이용한 반도체 소자의 듀얼다마신 패턴 형성방법 |
| JP4993139B2 (ja) | 2007-09-28 | 2012-08-08 | 信越化学工業株式会社 | 反射防止膜形成材料、反射防止膜及びこれを用いたパターン形成方法 |
| JP5177418B2 (ja) | 2008-12-12 | 2013-04-03 | 信越化学工業株式会社 | 反射防止膜形成材料、反射防止膜及びこれを用いたパターン形成方法 |
-
1996
- 1996-02-20 JP JP03168396A patent/JP3414107B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6090523A (en) * | 1997-04-17 | 2000-07-18 | Nec Corporation | Multi-resin material for an antireflection film to be formed on a workpiece disposed on a semiconductor substrate |
| EP1002328A4 (en) * | 1997-08-05 | 2001-01-31 | Fed Corp | LITHOGRAPHIC STRUCTURE AND PROCESS FOR MANUFACTURING FIELD EMISSION DEVICES |
| KR101420173B1 (ko) * | 2006-08-25 | 2014-07-17 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치의 제작방법 |
| JP2012506642A (ja) * | 2008-10-21 | 2012-03-15 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | 傾斜型の光学的特性を有するｂａｒｃを用いるフォトリソグラフィを実行するための方法 |
| JP2014528857A (ja) * | 2011-09-26 | 2014-10-30 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 改善されたガス不浸透性を与える多層構造体 |
| US9771654B2 (en) | 2011-09-26 | 2017-09-26 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Multilayer structure offering improved impermeability to gases |
| KR20130141364A (ko) * | 2012-06-15 | 2013-12-26 | 린텍 가부시키가이샤 | 광확산 필름 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3414107B2 (ja) | 2003-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100401085B1 (ko) | 반사방지막을사용하는레지스트패턴형성방법,형성된레지스트패턴,레지스트패턴을사용한에칭방법및형성된생성물 | |
| JP2719465B2 (ja) | 半導体製造方法 | |
| US6218292B1 (en) | Dual layer bottom anti-reflective coating | |
| JP4420592B2 (ja) | 半導体素子の微細パターン形成方法 | |
| JP2001051424A (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| EP0493963B1 (en) | Patterned mask having a transparent etching stopper layer | |
| US7626238B2 (en) | Semiconductor devices having antireflective material | |
| JP3414107B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6177235B1 (en) | Antireflection treatment of reflective surfaces | |
| JP3468226B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3498066B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3542334B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH07295210A (ja) | 光反射性防止材料及びパターン形成方法 | |
| JPH05234965A (ja) | コンタクトホールの形成方法 | |
| KR100274149B1 (ko) | 금속막 패턴닝 방법 | |
| EP4730031A2 (en) | Reflective photomask blank, and method for manufacturing reflective photomask | |
| JPH01219740A (ja) | パターン形成方法 | |
| WO1986001914A1 (en) | Photolithography process using positive photoresist containing unbleachable light absorbing agent | |
| EP4682630A1 (en) | Reflective photomask blank, and method for manufacturing reflective photomask | |
| JPH06140297A (ja) | レジスト塗布方法 | |
| JPH04144230A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| KR100415099B1 (ko) | 반도체 소자의 반사 방지막 형성방법_ | |
| KR20240100256A (ko) | 마스크 블랭크, 전사용 마스크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 | |
| JPH06289620A (ja) | 反射防止膜組成物及びこれを用いたパタンの製造法 | |
| JPH01238659A (ja) | パターン形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404 Year of fee payment: 8 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404 Year of fee payment: 8 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140404 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |