JP2791525B2 - 反射防止膜の選定方法およびその方法により選定された反射防止膜 - Google Patents
反射防止膜の選定方法およびその方法により選定された反射防止膜Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造工程
において、特に、写真製版に用いられる反射防止膜の選
定方法およびその選定方法により選定された反射防止膜
に関するものである。
において、特に、写真製版に用いられる反射防止膜の選
定方法およびその選定方法により選定された反射防止膜
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造は、各工程ごとに写真
製版技術によりフォトマスクを用い、レジストを所定の
パターンに形成して、このレジストのパターンをシリコ
ンウェハなどに転写することにより行なわれている。
製版技術によりフォトマスクを用い、レジストを所定の
パターンに形成して、このレジストのパターンをシリコ
ンウェハなどに転写することにより行なわれている。
【０００３】以下、従来のＤＲＡＭ（Dynamic Random A
ccess Memory）の一工程であるワード線の形成工程を一
例にして説明する。
ccess Memory）の一工程であるワード線の形成工程を一
例にして説明する。
【０００４】図１３を参照して、半導体基板５０の上
に、絶縁膜５１が形成されている。この絶縁膜５１の上
にポリシリコン膜５２ａが形成されている。このポリシ
リコン膜５２ａの上に、絶縁膜５２ｂが形成されてい
る。この絶縁膜５２ｂの上に、レジスト膜５３が形成さ
れている。このレジスト膜５３の上方には、所定のパタ
ーンが形成されたフォトマスク５４が配置されている。
に、絶縁膜５１が形成されている。この絶縁膜５１の上
にポリシリコン膜５２ａが形成されている。このポリシ
リコン膜５２ａの上に、絶縁膜５２ｂが形成されてい
る。この絶縁膜５２ｂの上に、レジスト膜５３が形成さ
れている。このレジスト膜５３の上方には、所定のパタ
ーンが形成されたフォトマスク５４が配置されている。
【０００５】次に、このフォトマスク５４の上方より、
ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）またはｋｒＦ光（λ＝２４８ｎ
ｍ）などの露光光５５をレジスト膜５３に照射する。図
１４を参照して、露光光５５により露光されたレジスト
膜５３は、現像により除去されフォトマスク５４のパタ
ーンに従った形状のレジスト膜５３が形成される。
ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）またはｋｒＦ光（λ＝２４８ｎ
ｍ）などの露光光５５をレジスト膜５３に照射する。図
１４を参照して、露光光５５により露光されたレジスト
膜５３は、現像により除去されフォトマスク５４のパタ
ーンに従った形状のレジスト膜５３が形成される。
【０００６】次に、図１５を参照して、レジスト膜５３
をマスクとしてドライエッチング５７により、絶縁膜５
２ｂおよびポリシリコン膜５２ａのエッチングを行な
う。図１６を参照して、その後レジスト膜５３を除去す
ることにより、ワード線５２が完成する。
をマスクとしてドライエッチング５７により、絶縁膜５
２ｂおよびポリシリコン膜５２ａのエッチングを行な
う。図１６を参照して、その後レジスト膜５３を除去す
ることにより、ワード線５２が完成する。
【０００７】しかし、ワード線などの下地膜に段差があ
る場合、この段差部で露光光が反射され、所望の形状の
レジスト膜が形成できないという問題点がある。以下こ
の問題点について図１７を参照して、半導体基板５０上
に素子分離領域が形成された場合の露光について考察す
る。
る場合、この段差部で露光光が反射され、所望の形状の
レジスト膜が形成できないという問題点がある。以下こ
の問題点について図１７を参照して、半導体基板５０上
に素子分離領域が形成された場合の露光について考察す
る。
【０００８】半導体基板５０上に素子分離領域５６およ
び絶縁膜５１が形成され、素子分離領域５６と絶縁膜５
１の継目部に段差５６ａを有している。
び絶縁膜５１が形成され、素子分離領域５６と絶縁膜５
１の継目部に段差５６ａを有している。
【０００９】素子分離領域５６と絶縁膜５１の表面上に
沿ってポリシリコン層５２ａおよび絶縁膜５２ｂが形成
されている。絶縁膜５２ｂは、前記段差部５６に従った
段差５２ｃを有している。絶縁膜５２ｂの上面には、レ
ジスト膜５３が形成され、その表面は水平面をなしてい
る。レジスト膜５３の上方には、所定のパターン形状を
有するフォトマスク５４が配置されている。
沿ってポリシリコン層５２ａおよび絶縁膜５２ｂが形成
されている。絶縁膜５２ｂは、前記段差部５６に従った
段差５２ｃを有している。絶縁膜５２ｂの上面には、レ
ジスト膜５３が形成され、その表面は水平面をなしてい
る。レジスト膜５３の上方には、所定のパターン形状を
有するフォトマスク５４が配置されている。
【００１０】次に、このフォトマスク５４の上方よりｉ
線（λ＝３６５ｎｍ）またはｋｒＦ光（λ＝２４８ｎ
ｍ）などの露光光５５をレジスト膜５３に照射する。図
１８を参照して、このとき絶縁膜５２ｂに達した露光光
５２は、絶縁膜５２ｂの表面で反射する。絶縁膜５２ｂ
の表面が水平な部分に照射された露光光５５ａは、入射
方向に反射する。しかし絶縁膜５２ｂの段差部５２ｃに
照射された露光光５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅは、
図に示すように段差部５２ｃの傾斜角度に従って反射す
る。反射した露光光５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅは
本来露光されるべき領域でないレジスト膜５３ｃの領域
を露光する。
線（λ＝３６５ｎｍ）またはｋｒＦ光（λ＝２４８ｎ
ｍ）などの露光光５５をレジスト膜５３に照射する。図
１８を参照して、このとき絶縁膜５２ｂに達した露光光
５２は、絶縁膜５２ｂの表面で反射する。絶縁膜５２ｂ
の表面が水平な部分に照射された露光光５５ａは、入射
方向に反射する。しかし絶縁膜５２ｂの段差部５２ｃに
照射された露光光５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅは、
図に示すように段差部５２ｃの傾斜角度に従って反射す
る。反射した露光光５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅは
本来露光されるべき領域でないレジスト膜５３ｃの領域
を露光する。
【００１１】次に、図１９を参照して、上記の結果形成
されるレジスト膜５３は、図に示すように欠けた部分を
有するレジスト膜５３となる。このレジスト膜５３を用
いてポリシリコン層５２ａおよび絶縁膜５２ｂをドライ
エッチング５７によりエッチングすれば、図２０および
図２１を参照して、エッチングされるべきでない部分の
ポリシリコン層５２ａおよび絶縁膜５２ｂがエッチング
され、所望の形状を有するワード線５２が形成されない
という問題点を有していた。
されるレジスト膜５３は、図に示すように欠けた部分を
有するレジスト膜５３となる。このレジスト膜５３を用
いてポリシリコン層５２ａおよび絶縁膜５２ｂをドライ
エッチング５７によりエッチングすれば、図２０および
図２１を参照して、エッチングされるべきでない部分の
ポリシリコン層５２ａおよび絶縁膜５２ｂがエッチング
され、所望の形状を有するワード線５２が形成されない
という問題点を有していた。
【００１２】この上記問題点を解消するために、図２２
を参照して、絶縁膜５２ｂの上面に露光光の反射を防止
するための反射防止膜５８を設ける技術が知られてい
る。一般的な写真製版の工程で要求される反射率は１０
％以下であり、従来は、主にＴｉＮよりなる反射防止膜
５８を用いている。
を参照して、絶縁膜５２ｂの上面に露光光の反射を防止
するための反射防止膜５８を設ける技術が知られてい
る。一般的な写真製版の工程で要求される反射率は１０
％以下であり、従来は、主にＴｉＮよりなる反射防止膜
５８を用いている。
【００１３】次に、このＴｉＮよりなる反射防止膜５８
を用いた場合のワード線５２の形成方法について説明す
る。
を用いた場合のワード線５２の形成方法について説明す
る。
【００１４】図２２を参照して、絶縁膜５２ｂの上面に
ＴｉＮよりなる反射防止膜５８をスパッタリング法など
を用いて形成する。反射防止膜５８の上面にレジスト膜
５３を形成する。このレジスト膜５３の上方に所定のパ
ターンが形成されたフォトマスク５４が配置される。
ＴｉＮよりなる反射防止膜５８をスパッタリング法など
を用いて形成する。反射防止膜５８の上面にレジスト膜
５３を形成する。このレジスト膜５３の上方に所定のパ
ターンが形成されたフォトマスク５４が配置される。
【００１５】次に、図２３を参照して、このフォトマス
ク５４の上方よりｉ線（λ＝３６５ｎｍ）またはｋｒＦ
光（λ＝２４８ｎｍ）などの露光光５５をレジスト膜５
３に照射する。このとき絶縁膜５２ｂまで達した露光光
５５は反射防止膜５８により段差部５２ａにおいてもほ
とんど反射することがない。これによりレジスト膜５３
のパターンに従った露光が可能となり所望の形状のレジ
スト膜５３が得られる。
ク５４の上方よりｉ線（λ＝３６５ｎｍ）またはｋｒＦ
光（λ＝２４８ｎｍ）などの露光光５５をレジスト膜５
３に照射する。このとき絶縁膜５２ｂまで達した露光光
５５は反射防止膜５８により段差部５２ａにおいてもほ
とんど反射することがない。これによりレジスト膜５３
のパターンに従った露光が可能となり所望の形状のレジ
スト膜５３が得られる。
【００１６】次に図２４を参照して、レジスト膜５３を
マスクとして、エッチング５７により反射防止膜５８、
絶縁膜５２ｂおよびポリシリコン膜５２ａをエッチング
し、ワード線５２を形成する。その後、図２５を参照し
て、ワード線５２の上方に残るレジスト膜５３および反
射防止膜５８を除去することにより、図２６に示すワー
ド線５２が完成する。
マスクとして、エッチング５７により反射防止膜５８、
絶縁膜５２ｂおよびポリシリコン膜５２ａをエッチング
し、ワード線５２を形成する。その後、図２５を参照し
て、ワード線５２の上方に残るレジスト膜５３および反
射防止膜５８を除去することにより、図２６に示すワー
ド線５２が完成する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記反
射防止膜に用いられるＴｉＮ膜には、以下に示す問題点
がある。
射防止膜に用いられるＴｉＮ膜には、以下に示す問題点
がある。
【００１８】（１） ＴｉＮ膜は、チタン原子がどのよ
うな化合物にってもその蒸気圧が低いためにドライエッ
チングを行なうことが困難である。
うな化合物にってもその蒸気圧が低いためにドライエッ
チングを行なうことが困難である。
【００１９】（２） 上記（１）の理由から、ウェット
エッチングによりＴｉＮをエッチングする場合は、Ｈ2
ＳＯ4 ／Ｈ2 Ｏ2 液でＳｉ系物質（たとえばポリシリコ
ン、酸化膜など）と、ほぼ無限の選択性が得られるが、
ウェット液のパーティクルの問題等がある。
エッチングによりＴｉＮをエッチングする場合は、Ｈ2
ＳＯ4 ／Ｈ2 Ｏ2 液でＳｉ系物質（たとえばポリシリコ
ン、酸化膜など）と、ほぼ無限の選択性が得られるが、
ウェット液のパーティクルの問題等がある。
【００２０】（３） Ｔｉは、Ｓｉの中ではバンドギャ
ップ中に順位を持つために、リーク電流などが増加し、
Ｓｉの半導体としての特性を劣化させてしまう。
ップ中に順位を持つために、リーク電流などが増加し、
Ｓｉの半導体としての特性を劣化させてしまう。
【００２１】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、反射防止膜材質としての光学特性である
複素屈折率を特定することにより、より高性能の反射防
止膜を得ることのできる反射防止膜の選定方法およびそ
の方法により選定された反射防止膜を提供することを目
的とする。
されたもので、反射防止膜材質としての光学特性である
複素屈折率を特定することにより、より高性能の反射防
止膜を得ることのできる反射防止膜の選定方法およびそ
の方法により選定された反射防止膜を提供することを目
的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明に基づいた反射防止膜の選定方法は、半導体
装置の製造工程における写真製版に用いられる反射防止
膜の光学特性としての複素屈折率を選定する工程と、反
射防止膜として要求される他の特性を選定する工程とを
有している。上記複素屈折率を選定する工程は、上記写
真製版時の露光光がｉ線（λ＝３６５ｎｍ）からｋｒＦ
光（λ＝２４８ｎｍ）の範囲の波長であり、複素屈折率
を表わす関係式ｎ−ｉ×ｋ（ｉは虚数単位）の実部ｎの
値が１．０＜ｎ＜３．０の範囲であり、かつ、虚部ｋの
値が０．４＜ｋ＜１．３の範囲であることを選定する。
にこの発明に基づいた反射防止膜の選定方法は、半導体
装置の製造工程における写真製版に用いられる反射防止
膜の光学特性としての複素屈折率を選定する工程と、反
射防止膜として要求される他の特性を選定する工程とを
有している。上記複素屈折率を選定する工程は、上記写
真製版時の露光光がｉ線（λ＝３６５ｎｍ）からｋｒＦ
光（λ＝２４８ｎｍ）の範囲の波長であり、複素屈折率
を表わす関係式ｎ−ｉ×ｋ（ｉは虚数単位）の実部ｎの
値が１．０＜ｎ＜３．０の範囲であり、かつ、虚部ｋの
値が０．４＜ｋ＜１．３の範囲であることを選定する。
【００２３】また、この発明に基づいた反射防止膜の選
定方法により選定された反射防止膜は、１つの局面にお
いては、プラズマＣＶＤ法により形成されるプラズマ窒
化膜（ＳｉX ＮY ：X ，Y はパラメータ）を含み、半導
体装置の製造工程における写真製版に用いられる反射防
止膜である。上記写真製版時に用いられる露光光はｉ線
（λ＝３６５ｎｍ）であり、上記プラズマ窒化膜（Ｓｉ
X ＮY ）の材料組成のパラメータ（X ，Y ）を変化させ
ることにより上記プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY）の複素
屈折率を表わす関係式ｎ−ｉ×ｋ（ｉは虚数単位）の実
部ｎの値を１．０＜ｎ＜３．０に設定し、かつ、虚部ｋ
の値を０．４＜ｋ＜１．３に設定することにより、上記
プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）のパラメータ（X ，Y ）
の比を、１．０＜X ／Y ＜１．４に設定されている。
定方法により選定された反射防止膜は、１つの局面にお
いては、プラズマＣＶＤ法により形成されるプラズマ窒
化膜（ＳｉX ＮY ：X ，Y はパラメータ）を含み、半導
体装置の製造工程における写真製版に用いられる反射防
止膜である。上記写真製版時に用いられる露光光はｉ線
（λ＝３６５ｎｍ）であり、上記プラズマ窒化膜（Ｓｉ
X ＮY ）の材料組成のパラメータ（X ，Y ）を変化させ
ることにより上記プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY）の複素
屈折率を表わす関係式ｎ−ｉ×ｋ（ｉは虚数単位）の実
部ｎの値を１．０＜ｎ＜３．０に設定し、かつ、虚部ｋ
の値を０．４＜ｋ＜１．３に設定することにより、上記
プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）のパラメータ（X ，Y ）
の比を、１．０＜X ／Y ＜１．４に設定されている。
【００２４】さらに、この発明に基づいた反射防止膜の
選定方法により選定された反射防止膜は、他の局面にお
いては、プラズマＣＶＤ法により形成されるプラズマ窒
化膜（ＳｉX ＮY ：X ，Y はパラメータ）を含み、半導
体装置の製造工程における写真製版に用いられる反射防
止膜であって、上記写真製版時に用いられる露光光はｋ
ｒＦ光（λ＝２４８ｎｍ）であり、上記プラズマ窒化膜
（ＳｉX ＮY ）の材料組成のパラメータ（X ，Y ）を変
化させることにより上記プラズマ窒化膜（Ｓｉ X ＮY ）
の複素屈折率を表わす関係式ｎ−ｉ×ｋ（ｉは虚数単
位）の、実部ｎの値を１．０＜ｎ＜３．０に設定し、か
つ、虚部ｋの値を０．４＜ｋ＜１．３に設定することに
より、上記プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）のパラメータ
（X ，Y ）の比を０．７５＜X ／Y ＜０．８５に設定さ
れている。
選定方法により選定された反射防止膜は、他の局面にお
いては、プラズマＣＶＤ法により形成されるプラズマ窒
化膜（ＳｉX ＮY ：X ，Y はパラメータ）を含み、半導
体装置の製造工程における写真製版に用いられる反射防
止膜であって、上記写真製版時に用いられる露光光はｋ
ｒＦ光（λ＝２４８ｎｍ）であり、上記プラズマ窒化膜
（ＳｉX ＮY ）の材料組成のパラメータ（X ，Y ）を変
化させることにより上記プラズマ窒化膜（Ｓｉ X ＮY ）
の複素屈折率を表わす関係式ｎ−ｉ×ｋ（ｉは虚数単
位）の、実部ｎの値を１．０＜ｎ＜３．０に設定し、か
つ、虚部ｋの値を０．４＜ｋ＜１．３に設定することに
より、上記プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）のパラメータ
（X ，Y ）の比を０．７５＜X ／Y ＜０．８５に設定さ
れている。
【００２５】
【作用】この発明に基づいた反射防止膜の選定方法によ
れば、反射防止膜の材質の光学特性である複素屈折率を
表わす関係式ｎ−ｉ×ｋの実部ｎの値と虚部ｋの値とを
所定の範囲の値に特定することで反射防止膜を半導体ウ
ェハに形成し、実験的に反射率を測定することなく適切
な反射防止膜の選定を可能としている。
れば、反射防止膜の材質の光学特性である複素屈折率を
表わす関係式ｎ−ｉ×ｋの実部ｎの値と虚部ｋの値とを
所定の範囲の値に特定することで反射防止膜を半導体ウ
ェハに形成し、実験的に反射率を測定することなく適切
な反射防止膜の選定を可能としている。
【００２６】また、この発明に基づいた反射防止膜の選
定方法により選定された反射防止膜は、プラズマ窒化膜
を用いて複素屈折率の実部ｎの値と虚部ｋの値が所定の
範囲の値となるように、プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）
の材料組成のパラメータ（X，Y ）を変化させることに
より、所望の反射率を有する反射防止膜を得ることが可
能となる。
定方法により選定された反射防止膜は、プラズマ窒化膜
を用いて複素屈折率の実部ｎの値と虚部ｋの値が所定の
範囲の値となるように、プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）
の材料組成のパラメータ（X，Y ）を変化させることに
より、所望の反射率を有する反射防止膜を得ることが可
能となる。
【００２７】
【実施例】以下この発明に基づいた反射防止膜の選定方
法について図１ないし図１２を参照して説明する。
法について図１ないし図１２を参照して説明する。
【００２８】反射防止膜の選定方法を大別すると、反射
防止膜の光学特性としての複素屈折率を選定する工程
と、反射防止膜として要求される他の特性を選定する工
程とに分けることができる。この発明においては、前者
の反射防止膜の光学特性としての複素屈折率を選定する
工程に特徴を有することより、以下この点について言及
する。
防止膜の光学特性としての複素屈折率を選定する工程
と、反射防止膜として要求される他の特性を選定する工
程とに分けることができる。この発明においては、前者
の反射防止膜の光学特性としての複素屈折率を選定する
工程に特徴を有することより、以下この点について言及
する。
【００２９】まず図１を参照して、反射率Ｒについて説
明する。図１は、無限大の厚みを有する反射防止膜２の
上に無限大の厚みを有するレジスト膜１が形成されてい
る場合の模式図であり、この場合の露光光３の反射率Ｒ
は、
明する。図１は、無限大の厚みを有する反射防止膜２の
上に無限大の厚みを有するレジスト膜１が形成されてい
る場合の模式図であり、この場合の露光光３の反射率Ｒ
は、
【００３０】
【数１】
【００３１】で表わすことができる。ここで、複素屈折
率について簡単に説明する。光が物質の中に入り込んだ
り、その中を伝わったりする現象を取扱う場合、重要と
なる物理量に屈折率と吸収係数がある。これらは一般に
光学定数と呼ばれている。屈折率は光の真空中での速度
と物質内での速度との比で表わされ、吸収係数は物質内
で光のエネルギが吸収される割合を表わす量で、両者は
ともに光の波長または振動数によって変化する。
率について簡単に説明する。光が物質の中に入り込んだ
り、その中を伝わったりする現象を取扱う場合、重要と
なる物理量に屈折率と吸収係数がある。これらは一般に
光学定数と呼ばれている。屈折率は光の真空中での速度
と物質内での速度との比で表わされ、吸収係数は物質内
で光のエネルギが吸収される割合を表わす量で、両者は
ともに光の波長または振動数によって変化する。
【００３２】一般に物質は原子から構成され、原子は正
に帯電した原子核と負の電荷を持った電子から構成され
ている。この物質の外からやってくる光の波は、原子に
対していわば正弦波形の振動を有する外力となってお
り、これが原子内で絶えず起こっている振動と相互に作
用し合って新たな振動を誘起するものとみなす。
に帯電した原子核と負の電荷を持った電子から構成され
ている。この物質の外からやってくる光の波は、原子に
対していわば正弦波形の振動を有する外力となってお
り、これが原子内で絶えず起こっている振動と相互に作
用し合って新たな振動を誘起するものとみなす。
【００３３】今、質量ｍ、負電荷−ｑを持った電子が、
固定位置にある原子核（原子核は電子に比べて質量が１
８００倍以上のため）とスプリングでつながれており、
電子がｘだけ変位すると、変位に比例した復元力Ｋｘ
（Ｋ：弾性係数）が働く一次元振動子モデルを考える。
この振動子に外から光の振動電界Ｅ（＝Ｅ0eＪωＴ）が
加わると、電子はそれに揺さぶられて共生振動を始め
る。このときの電子の運動方程式は、ｘ座標に対して次
のようになる。
固定位置にある原子核（原子核は電子に比べて質量が１
８００倍以上のため）とスプリングでつながれており、
電子がｘだけ変位すると、変位に比例した復元力Ｋｘ
（Ｋ：弾性係数）が働く一次元振動子モデルを考える。
この振動子に外から光の振動電界Ｅ（＝Ｅ0eＪωＴ）が
加わると、電子はそれに揺さぶられて共生振動を始め
る。このときの電子の運動方程式は、ｘ座標に対して次
のようになる。
【００３４】
【数２】
【００３５】ここで、右辺が外力、左辺の第３項がスプ
リングの持つ弾性的な復元力で、その固有振動数はω0
＝√（Ｋ／ｍ）に相当する。
リングの持つ弾性的な復元力で、その固有振動数はω0
＝√（Ｋ／ｍ）に相当する。
【００３６】第２項は光が物質によって吸収されること
を考慮した減衰力で、γは減衰定数である。式（２）の
解は、
を考慮した減衰力で、γは減衰定数である。式（２）の
解は、
【００３７】
【数３】
【００３８】として与えられる。上式の右辺はωの複素
関数の形になっており、スプリングにつながれた電子は
やってきた光の振動電界と同じ振動数で振動している
が、振幅はωに依存して変化し、その位相は電子の運動
を鈍らせるγのために光の位相からずれる。
関数の形になっており、スプリングにつながれた電子は
やってきた光の振動電界と同じ振動数で振動している
が、振幅はωに依存して変化し、その位相は電子の運動
を鈍らせるγのために光の位相からずれる。
【００３９】ここで、電子の運動を負電荷の動きとして
とらえると、電界の作用で負電荷が平行位置からｘだけ
変位すると考えられるので、光の電界による誘導双極子
モーメントはｑｘ（ｔ）となる。考えている物質が単位
体積当りｎ個の原子または分子からなるとすれば、その
分極ＰはＰ＝Ｎｑｘに等しくなる。分極光ｂはレーザ光
のような強い電界を考えない限り光の電界に比例し、誘
電体の比誘電率εr との間に
とらえると、電界の作用で負電荷が平行位置からｘだけ
変位すると考えられるので、光の電界による誘導双極子
モーメントはｑｘ（ｔ）となる。考えている物質が単位
体積当りｎ個の原子または分子からなるとすれば、その
分極ＰはＰ＝Ｎｑｘに等しくなる。分極光ｂはレーザ光
のような強い電界を考えない限り光の電界に比例し、誘
電体の比誘電率εr との間に
【００４０】
【数４】
【００４１】の関係が成立つ。ここに、ε0 は真空の誘
電率を表わす。ここで、物質の屈折率ｎと誘電率の間に
はｎ2 ＝εr の関係が成立するから式（４）のεr とＰ
にこれらの関係を使うと、
電率を表わす。ここで、物質の屈折率ｎと誘電率の間に
はｎ2 ＝εr の関係が成立するから式（４）のεr とＰ
にこれらの関係を使うと、
【００４２】
【数５】
【００４３】となり屈折率はｘと同様にωの複素関数と
して表わされる。すなわち、屈折率の実部をｎ、虚部を
ｋと置くと複素屈折率ｎ′は、
して表わされる。すなわち、屈折率の実部をｎ、虚部を
ｋと置くと複素屈折率ｎ′は、
【００４４】
【数６】
【００４５】となる。次に、図２を参照して、
【００４６】
【数７】
【００４７】式（１）において、露光光にｉ線（λ＝３
６５ｎｍ）を用いた場合レジスト膜１の屈折率は１．７
２−０．０２ｉとなり、反射防止膜の実部ｎを縦軸に、
虚部ｋを横軸に取った場合の計算結果をグラフに示した
ものが図３である。
６５ｎｍ）を用いた場合レジスト膜１の屈折率は１．７
２−０．０２ｉとなり、反射防止膜の実部ｎを縦軸に、
虚部ｋを横軸に取った場合の計算結果をグラフに示した
ものが図３である。
【００４８】図３を参照して、ｎおよびｋを変数とし、
ｎおよびｋに対する反射率を等高線で示している（図に
おいて０．１は反射率が１０％、０．２は反射率が２０
％を示している）。
ｎおよびｋに対する反射率を等高線で示している（図に
おいて０．１は反射率が１０％、０．２は反射率が２０
％を示している）。
【００４９】次に上記と同様に、露光光をｋｒＦ線（λ
＝２４８ｎｍ）を用いた場合の反射率Ｒの計算結果を図
４に示す。なおｋｒＦ線（λ＝２４８ｎｍ）の場合のレ
ジスト膜の複素屈折率は１．８３−０．０１ｉである。
＝２４８ｎｍ）を用いた場合の反射率Ｒの計算結果を図
４に示す。なおｋｒＦ線（λ＝２４８ｎｍ）の場合のレ
ジスト膜の複素屈折率は１．８３−０．０１ｉである。
【００５０】一般的な写真製版の工程においては、反射
率Ｒが１０％以下であれば段差部における光の反射は無
視することができるとされている。
率Ｒが１０％以下であれば段差部における光の反射は無
視することができるとされている。
【００５１】図３および図４を参照して、両図から反射
率が１０％以下の領域を斜線で示し、これを満足させる
ためのｎおよびｋの値は、 １＜ｎ＜３ ０＜ｋ＜１．３ であることがわかる。
率が１０％以下の領域を斜線で示し、これを満足させる
ためのｎおよびｋの値は、 １＜ｎ＜３ ０＜ｋ＜１．３ であることがわかる。
【００５２】なお、上記露光光にｉ線（λ＝３６５ｎ
ｍ）とｋｒＦ光（λ＝２４８ｎｍ）を用いているのは、
一般的な物質においては、ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）から
ｋｒＦ光（λ＝２４８ｎｍ）の波長の範囲においては、
物質に対する屈折率に大きな変化を与えないからであ
る。よって、上記ｎ，ｋの値は、ｉ線からｋｒＦ光の間
にある波長の光に対しても有効であることが言える。
ｍ）とｋｒＦ光（λ＝２４８ｎｍ）を用いているのは、
一般的な物質においては、ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）から
ｋｒＦ光（λ＝２４８ｎｍ）の波長の範囲においては、
物質に対する屈折率に大きな変化を与えないからであ
る。よって、上記ｎ，ｋの値は、ｉ線からｋｒＦ光の間
にある波長の光に対しても有効であることが言える。
【００５３】しかし、ｋの値があまりに小さい場合は、
露光光３は、反射防止膜２を透過する割合が高く、反射
防止膜となるためには、非常に大きな膜厚を必要として
しまう。
露光光３は、反射防止膜２を透過する割合が高く、反射
防止膜となるためには、非常に大きな膜厚を必要として
しまう。
【００５４】よって、次に露光光が反射防止膜を透過し
ないための条件を判断する。図５を参照して、一般に物
質０、１、２よりなる層に照射された光は、物質０と物
質１の界面で反射する光γ01、および物質１内で多重反
射を起こす光ａ1 ，ａ2 …ａn を有する。これらの光の
反射率ａn は、ｔｉｊを物質ｉからｊへの透過率，ｒｉ
ｊを物質ｉからｊへ光が進行した時の界面での反射率，
δは物質１を光が往復した時の位相の進みとした時、
ないための条件を判断する。図５を参照して、一般に物
質０、１、２よりなる層に照射された光は、物質０と物
質１の界面で反射する光γ01、および物質１内で多重反
射を起こす光ａ1 ，ａ2 …ａn を有する。これらの光の
反射率ａn は、ｔｉｊを物質ｉからｊへの透過率，ｒｉ
ｊを物質ｉからｊへ光が進行した時の界面での反射率，
δは物質１を光が往復した時の位相の進みとした時、
【００５５】
【数８】
【００５６】となり、多重反射した光の反射率Ｒは、
【００５７】
【数９】
【００５８】次に、図６を参照して、半導体基板５の上
に酸化膜４を形成し、酸化膜４上に反射防止膜２が形成
され、この反射防止膜２の上に無限大の厚みを有するレ
ジスト１を形成した場合を考える。
に酸化膜４を形成し、酸化膜４上に反射防止膜２が形成
され、この反射防止膜２の上に無限大の厚みを有するレ
ジスト１を形成した場合を考える。
【００５９】図６におい各層間の反射のフレーネル係数
（γ）は以下のようになる。
（γ）は以下のようになる。
【００６０】
【数１０】
【００６１】
【数１１】
【００６２】
【数１２】
【００６３】γはフレーネル係数、ｎは複素屈折率、添
字は膜種を表わす。また、各膜内での光の往復による位
相の変化量（δ）は以下のようになる。
字は膜種を表わす。また、各膜内での光の往復による位
相の変化量（δ）は以下のようになる。
【００６４】
【数１３】
【００６５】
【数１４】
【００６６】ｄは膜厚、λは真空中の露光光の波長であ
る。光が膜内で多重反射したときの反射率Ｒは前に示し
た式（９）から、
る。光が膜内で多重反射したときの反射率Ｒは前に示し
た式（９）から、
【００６７】
【数１５】
【００６８】ｔｏｐはその膜とその上の膜との間の反射
率を示す。ｂｏｔｔｏｍはその膜とその下の膜との間の
反射率を示す。
率を示す。ｂｏｔｔｏｍはその膜とその下の膜との間の
反射率を示す。
【００６９】Δはその膜内での光の往復による位相の変
化量である。以上から、光が膜内多重反射したときの酸
化膜上の反射率Ｒsio は、
化量である。以上から、光が膜内多重反射したときの酸
化膜上の反射率Ｒsio は、
【００７０】
【数１６】
【００７１】となる。また、反射防止膜上の反射率Ｒ
ARC は、
ARC は、
【００７２】
【数１７】
【００７３】となる。以上より、ｎARC に関しては、図
３、図４より２．２程度が最適であり、ｄARC に関して
は、エッチング性などから６００Å程度が最適であるの
で、この値を適用すると、反射防止膜に関しては、ｋ
arc （反射防止膜の複素屈折率の虚数部）が未知数であ
り、Ｓｉは複素屈折率が既知（ｉ線に対しては、６．５
５−２．６５ｉ、ｋｒＦに対しては１．５８−３．６４
ｉ）であり、無限化基板であるから未知数はなしであ
り、酸化膜に関しては、複素屈折率が既知（ｉ線に対し
ては１．４７、ｋｒＦに対しては１．５１）であり、膜
厚（ｄｓｉｏ）が未知数となり、レジストに関しては複
素屈折率が既知（ｉ線に対しては１．７２−０．０２
ｉ、ｋｒＦに対しては１．８３−０．０１ｉ）であり、
上層無限大であるから未知数はなしとなる。よって、Ｒ
arc の未知数は、ｋarc とｄｓｉｏとなる。
３、図４より２．２程度が最適であり、ｄARC に関して
は、エッチング性などから６００Å程度が最適であるの
で、この値を適用すると、反射防止膜に関しては、ｋ
arc （反射防止膜の複素屈折率の虚数部）が未知数であ
り、Ｓｉは複素屈折率が既知（ｉ線に対しては、６．５
５−２．６５ｉ、ｋｒＦに対しては１．５８−３．６４
ｉ）であり、無限化基板であるから未知数はなしであ
り、酸化膜に関しては、複素屈折率が既知（ｉ線に対し
ては１．４７、ｋｒＦに対しては１．５１）であり、膜
厚（ｄｓｉｏ）が未知数となり、レジストに関しては複
素屈折率が既知（ｉ線に対しては１．７２−０．０２
ｉ、ｋｒＦに対しては１．８３−０．０１ｉ）であり、
上層無限大であるから未知数はなしとなる。よって、Ｒ
arc の未知数は、ｋarc とｄｓｉｏとなる。
【００７４】以上により、このｋarc とｄｓｉｏの２軸
に対し、Ｒarc の値を等高線図に表わしたものが図７お
よび図８となる。
に対し、Ｒarc の値を等高線図に表わしたものが図７お
よび図８となる。
【００７５】上記に示す図７および図８から判断して、
下地の酸化膜の膜厚が変動しても（図中において、縦方
向の変化があっても）反射率が１０％以下になるための
ｋの範囲は、 ０．４＜ｋ＜１．３ となることがわかる。
下地の酸化膜の膜厚が変動しても（図中において、縦方
向の変化があっても）反射率が１０％以下になるための
ｋの範囲は、 ０．４＜ｋ＜１．３ となることがわかる。
【００７６】なお、上記ｋの値の設定において、反射防
止膜／酸化膜／Ｓｉの構造で計算を行なっているが、計
算の内容は、反射防止膜下地の酸化膜の膜厚が変化した
場合においても、反射防止膜表面の反射率が変動しない
ことを目的としているため、すなわち、反射防止膜内
で、光がほとんど減衰することを目的としているため、
下地が何であっても同じ結果が得られる。また、酸化膜
を例として用いたのは、ｋ＝０という最も厳しい条件を
有しているためであり、上記計算から得られるデータ
は、一般性を持つものであることが言える。
止膜／酸化膜／Ｓｉの構造で計算を行なっているが、計
算の内容は、反射防止膜下地の酸化膜の膜厚が変化した
場合においても、反射防止膜表面の反射率が変動しない
ことを目的としているため、すなわち、反射防止膜内
で、光がほとんど減衰することを目的としているため、
下地が何であっても同じ結果が得られる。また、酸化膜
を例として用いたのは、ｋ＝０という最も厳しい条件を
有しているためであり、上記計算から得られるデータ
は、一般性を持つものであることが言える。
【００７７】上記実施例に示すように複素屈折率を選定
する工程においてｎとｋの値の範囲を選定することによ
り反射防止膜の選定を可能としている。
する工程においてｎとｋの値の範囲を選定することによ
り反射防止膜の選定を可能としている。
【００７８】次にこの発明に基づいた反射防止膜の選定
方法により選定される反射防止膜の実施例について説明
する。
方法により選定される反射防止膜の実施例について説明
する。
【００７９】従来より、プラズマＣＶＤ法により形成さ
れるプラズマ窒化膜（Ｐ−ＳｉX Ｎ Y ）はその材料組成
のパラメータ（X ，Y ）を変化させることにより屈折率
を変化させることが可能ぬあることが知られている。
れるプラズマ窒化膜（Ｐ−ＳｉX Ｎ Y ）はその材料組成
のパラメータ（X ，Y ）を変化させることにより屈折率
を変化させることが可能ぬあることが知られている。
【００８０】ここにプラズマ窒化膜は２００〜４００℃
の低温で形成が可能であり、水分やアルカリイオンに対
する強いブロック性、機械的強度、ステップカバレージ
に優れた特性を有している。
の低温で形成が可能であり、水分やアルカリイオンに対
する強いブロック性、機械的強度、ステップカバレージ
に優れた特性を有している。
【００８１】図９を参照して、ｉ線（λ＝３６５）にお
けるプラズマ窒化膜のＳｉとＬの組成比と光学特性の関
係を示す。図においては、ＳｉとＮの比を∞、１．３
５、０．８２、０．７５の場合について示している。図
から明らかなように、Ａ点のプラズマ窒化膜の構成法
（ｎ＝２．８ ｋ＝１．３）とＢ点のプラズマ窒化膜の
構成法（ｎ＝２．２ Ｋ＝０．０７）は、ほぼ複素屈折
率の１．０＜ｎ＜３．０、０．４＜ｋ＜１．３を満たし
ており、それぞれのＳｉ／Ｎ（＝X ／Y ）は１．３５と
０．８２である。ただし、Ｂ点の場合は、ｋの値が小さ
いために、データの補間を行なえば、ｋ〜０．４に相当
するのは、Ｓｉ／Ｎ〜１．０と思われる。
けるプラズマ窒化膜のＳｉとＬの組成比と光学特性の関
係を示す。図においては、ＳｉとＮの比を∞、１．３
５、０．８２、０．７５の場合について示している。図
から明らかなように、Ａ点のプラズマ窒化膜の構成法
（ｎ＝２．８ ｋ＝１．３）とＢ点のプラズマ窒化膜の
構成法（ｎ＝２．２ Ｋ＝０．０７）は、ほぼ複素屈折
率の１．０＜ｎ＜３．０、０．４＜ｋ＜１．３を満たし
ており、それぞれのＳｉ／Ｎ（＝X ／Y ）は１．３５と
０．８２である。ただし、Ｂ点の場合は、ｋの値が小さ
いために、データの補間を行なえば、ｋ〜０．４に相当
するのは、Ｓｉ／Ｎ〜１．０と思われる。
【００８２】よって、複素屈折率の１．０＜ｎ＜３．
０、０．４＜ｋ＜１．３を満たすプラズマ窒化膜のパラ
メータの組成比は、 １．０＜X ／Y ＜１．４ であると言える。
０、０．４＜ｋ＜１．３を満たすプラズマ窒化膜のパラ
メータの組成比は、 １．０＜X ／Y ＜１．４ であると言える。
【００８３】図１０を参照して、領域Ｅ1 が反射防止膜
として要求されるｎ、ｋの値の範囲であり、実線Ｇ1 が
プラズマＳｉＮの取り得るｎ、ｋの範囲である。以上に
より、領域Ｅ1 と実線ｇ1 の交わる範囲がｉ線露光にお
ける酸化膜上の反射防止膜の条件であることがわかる。
として要求されるｎ、ｋの値の範囲であり、実線Ｇ1 が
プラズマＳｉＮの取り得るｎ、ｋの範囲である。以上に
より、領域Ｅ1 と実線ｇ1 の交わる範囲がｉ線露光にお
ける酸化膜上の反射防止膜の条件であることがわかる。
【００８４】次に図１１を参照して、ｋｒＦ線における
プラズマ窒化膜のＳｉとＮの組成比と光学特性の関係を
示している。図においては、ＳｉとＮの比を∞、１．３
５、０．８２、０．７５の場合について示している。図
から明らかなように、ｋ＜１．３という上限条件から、
Ｓｉ／Ｎ＝０．８２と０．７５の構成法だけが解となり
得る。よって、０．７５は、ＳｉとＮの比として下限値
であるから、複素屈折率の１．０＜ｎ＜３．０、０．４
＜ｋ＜１．３を満たすプラズマ窒化膜のパラメータの組
成比は、 ０．７５＜X ／Y ＜０．８ であることがわかる。上記図１１のデータをもとにし
て、実部ｎを横軸に虚部ｋを縦軸にとったものが図１２
である。
プラズマ窒化膜のＳｉとＮの組成比と光学特性の関係を
示している。図においては、ＳｉとＮの比を∞、１．３
５、０．８２、０．７５の場合について示している。図
から明らかなように、ｋ＜１．３という上限条件から、
Ｓｉ／Ｎ＝０．８２と０．７５の構成法だけが解となり
得る。よって、０．７５は、ＳｉとＮの比として下限値
であるから、複素屈折率の１．０＜ｎ＜３．０、０．４
＜ｋ＜１．３を満たすプラズマ窒化膜のパラメータの組
成比は、 ０．７５＜X ／Y ＜０．８ であることがわかる。上記図１１のデータをもとにし
て、実部ｎを横軸に虚部ｋを縦軸にとったものが図１２
である。
【００８５】図１２において、領域Ｅ2 が反射防止膜と
して要求されるｎ、ｋの値の範囲であり、実線ｇ2 がプ
ラズマＳｉＮの取り得るｎ、ｋの範囲である。以上によ
り、領域Ｅ2 と実線ｇ2 の交わる範囲はｋｒＦ線露光に
おける酸化膜上の反射防止膜の条件であることがわか
る。
して要求されるｎ、ｋの値の範囲であり、実線ｇ2 がプ
ラズマＳｉＮの取り得るｎ、ｋの範囲である。以上によ
り、領域Ｅ2 と実線ｇ2 の交わる範囲はｋｒＦ線露光に
おける酸化膜上の反射防止膜の条件であることがわか
る。
【００８６】以上によるプラズマＣＶＤ法により形成さ
れるプラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）の材料組成のパラメ
ータを変化させることにより、反射防止膜としての光学
特性を示す複素屈折率の実部ｎおよび虚部ｋの値を所定
の範囲に設定することが可能となり、所望の反射防止膜
を得ることが可能となる。
れるプラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）の材料組成のパラメ
ータを変化させることにより、反射防止膜としての光学
特性を示す複素屈折率の実部ｎおよび虚部ｋの値を所定
の範囲に設定することが可能となり、所望の反射防止膜
を得ることが可能となる。
【００８７】
【発明の効果】この発明に基づいた反射防止膜の選定方
法によれば、反射防止膜の光学特性としての複素屈折率
を表わす関係式ｎ−ｉ×ｋの実部ｎおよび虚部ｋの値を
特定することで、反射防止膜の選定を可能とし、これに
より、反射防止膜を半導体ウェハに形成して実験的に反
射率を測定することなく、材質の複素屈折率を調査する
ことのみで、理想的な反射防止膜を得ることができる。
法によれば、反射防止膜の光学特性としての複素屈折率
を表わす関係式ｎ−ｉ×ｋの実部ｎおよび虚部ｋの値を
特定することで、反射防止膜の選定を可能とし、これに
より、反射防止膜を半導体ウェハに形成して実験的に反
射率を測定することなく、材質の複素屈折率を調査する
ことのみで、理想的な反射防止膜を得ることができる。
【００８８】またこの発明に基づいた反射防止膜の選定
方法により選定された反射防止膜によれば、プラズマＣ
ＶＤ法により形成されるプラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）
の材料組成のパラメータ（X ，Y ）を変化させることに
よって、プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）の複素屈折率ｎ
−ｉ×ｋの実部ｎの値および虚部ｋの値を所定の値に設
定することにより、任意の反射防止膜の形成を可能とし
ている。
方法により選定された反射防止膜によれば、プラズマＣ
ＶＤ法により形成されるプラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）
の材料組成のパラメータ（X ，Y ）を変化させることに
よって、プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）の複素屈折率ｎ
−ｉ×ｋの実部ｎの値および虚部ｋの値を所定の値に設
定することにより、任意の反射防止膜の形成を可能とし
ている。
【図１】一般的な反射率を求めるための模式図である。
【図２】所定の物質に入射した光の位相変化を示すため
の模式図である。
の模式図である。
【図３】ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）を入射した場合の反射
率（Ｒ）と複素屈折率の実部ｎと虚部ｋの関係を示す図
である。
率（Ｒ）と複素屈折率の実部ｎと虚部ｋの関係を示す図
である。
【図４】ｋｒＦ（λ＝２４８ｎｍ）の場合の反射率
（Ｒ）と複素屈折率の実部ｎと虚部ｋの関係を示す図で
ある。
（Ｒ）と複素屈折率の実部ｎと虚部ｋの関係を示す図で
ある。
【図５】多重反射した光の反射率を測定するための模式
図でる。
図でる。
【図６】所定の半導体基板に露光光が照射した場合の反
射率を求めるための模式図である。
射率を求めるための模式図である。
【図７】ｉ線が入射した場合の複素屈折率の虚部ｋの値
と酸化膜厚さの関係を示す図である。
と酸化膜厚さの関係を示す図である。
【図８】ｋｒＦが入射した場合の複素屈折率の虚部ｋの
値と酸化膜厚さの関係を示す図である。
値と酸化膜厚さの関係を示す図である。
【図９】ｉ線におけるプラズマ窒化膜のＳｉとＮの組成
比と光学特性の関係を示す図である。
比と光学特性の関係を示す図である。
【図１０】ｉ線におけるプラズマ窒化膜の取り得る実部
ｎと虚部ｋの値の関係を示す図である。
ｎと虚部ｋの値の関係を示す図である。
【図１１】ｋｒＦにおけるプラズマ窒化膜のＳｉとＮの
組成比と光学特性の関係を示す図である。
組成比と光学特性の関係を示す図である。
【図１２】ｋｒＦにおけるプラズマ窒化膜の取り得る実
部ｎと虚部ｋの値の関係を示す図である。
部ｎと虚部ｋの値の関係を示す図である。
【図１３】従来技術における半導体装置の製造工程にお
ける写真製版の第１工程を示す断面図である。
ける写真製版の第１工程を示す断面図である。
【図１４】従来技術における半導体装置の製造工程にお
ける写真製版の第２工程を示す断面図である。
ける写真製版の第２工程を示す断面図である。
【図１５】従来技術における半導体装置の製造工程にお
ける写真製版の第３工程を示す断面図である。
ける写真製版の第３工程を示す断面図である。
【図１６】従来技術における半導体装置の製造工程にお
ける写真製版の第４工程を示す断面図である。
ける写真製版の第４工程を示す断面図である。
【図１７】従来技術における半導体装置の製造工程にお
ける写真製版の問題点を示す断面図である。
ける写真製版の問題点を示す断面図である。
【図１８】従来技術における半導体装置の製造工程にお
ける写真製版の問題点を示す部分詳細断面図である。
ける写真製版の問題点を示す部分詳細断面図である。
【図１９】従来技術における半導体装置の製造工程にお
ける写真製版の問題点を有する第１工程を示す断面図で
ある。
ける写真製版の問題点を有する第１工程を示す断面図で
ある。
【図２０】従来技術における半導体装置の製造工程にお
ける写真製版の問題点を示す第２工程を示す断面図であ
る。
ける写真製版の問題点を示す第２工程を示す断面図であ
る。
【図２１】従来技術における半導体装置の製造工程にお
ける写真製版の問題点を示す第３工程を示す断面図であ
る。
ける写真製版の問題点を示す第３工程を示す断面図であ
る。
【図２２】従来技術における問題点を解消した半導体装
置の製造工程における写真製版の第１工程を示す断面図
である。
置の製造工程における写真製版の第１工程を示す断面図
である。
【図２３】従来技術における問題点を解消した半導体装
置の製造工程における写真製版の第２工程を示す断面図
である。
置の製造工程における写真製版の第２工程を示す断面図
である。
【図２４】従来技術における問題点を解消した半導体装
置の製造工程における写真製版の第３工程を示す断面図
である。
置の製造工程における写真製版の第３工程を示す断面図
である。
【図２５】従来技術における問題点を解消した半導体装
置の製造工程における写真製版の第４工程を示す断面図
である。
置の製造工程における写真製版の第４工程を示す断面図
である。
【図２６】従来技術における問題点を解消した半導体装
置の製造工程における写真製版の第５工程を示す断面図
である。
置の製造工程における写真製版の第５工程を示す断面図
である。
１ レジスト膜 ２ 反射防止膜 ３ 露光光 ４ 酸化膜 ５ 半導体基板 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体装置の製造工程における写真製版
に用いられる反射防止膜の光学特性としての複素屈折率
を選定する工程と、 反射防止膜として要求される他の特性を選定する工程
と、 を有する反射防止膜の選定方法であって、 前記複素屈折率を選定する工程は、前記写真製版時の露
光光がｉ線（λ＝３６５ｎｍ）からｋｒＦ光（λ＝２４
８ｎｍ）の範囲の波長であり、複素屈折率を表わす関係
式 ｎ−ｉ×ｋ（ｉは虚数単位）の、 実部ｎの値が１．０＜ｎ＜３．０の範囲であり、かつ、 虚部ｋの値が０．４＜ｋ＜１．３の範囲であることを選
定する反射防止膜の選定方法。 - 【請求項２】 プラズマＣＶＤ法により形成されるプラ
ズマ窒化膜（ＳｉXＮY ：X ，Y はパラメータ）を含
み、半導体装置の製造工程における写真製版に用いられ
る反射防止膜であって、 前記写真製版において用いられる露光光が、ｉ線（λ＝
３６５ｎｍ）であり、前記プラズマ窒化膜（Ｓｉ
X ＮY ）の材料組成のパラメータ（X ，Y ）を変化させ
ることにより前記プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）の複素
屈折率を表わす関係式 ｎ−ｉ×ｋ（ｉは虚数単位）の、 実部ｎの値を１．０＜ｎ＜３．０に設定し、かつ、 虚部ｋの値を０．４＜ｋ＜１．３に設定することによ
り、 前記プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）の前記材料組成のパ
ラメータ（X ，Y ）の比を、 １．０＜X ／Y ＜１．４ に設定したプラズマ窒化膜よりなる反射防止膜。 - 【請求項３】 プラズマＣＶＤ法により形成されるプラ
ズマ窒化膜（ＳｉXＮY ：X ，Y はパラメータ）を含
み、半導体装置の製造工程における写真製版に用いられ
る反射防止膜であって、 前記写真製版において用いられる露光光が、ｋｒＦ光
（λ＝２４８ｎｍ）であり、前記プラズマ窒化膜（Ｓｉ
X ＮY ）の材料組成のパラメータ（X ，Y ）を変化させ
ることにより前記プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）の複素
屈折率を表わす関係式 ｎ−ｉ×ｋ（ｉは虚数単位）の、 実部ｎの値を１．０＜ｎ＜３．０に設定し、かつ、 虚部ｋの値を０．４＜ｋ＜１．３に設定することによ
り、 前記プラズマ窒化膜（ＳｉX ＮY ）の前記材料組成のパ
ラメータ（X ，Y ）の比を、 ０．７５＜X ／Y ＜０．８５ に設定したプラズマ窒化膜よりなる反射防止膜。
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| EP0885407B1 (en) * | 1996-03-07 | 2001-08-22 | Clariant Finance (BVI) Limited | Bottom antireflective coatings through refractive index modification by anomalous dispersion |
| KR100245033B1 (ko) * | 1996-09-25 | 2000-02-15 | 전주범 | 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 |
| US5733714A (en) * | 1996-09-30 | 1998-03-31 | Clariant Finance (Bvi) Limited | Antireflective coating for photoresist compositions |
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| US6428894B1 (en) * | 1997-06-04 | 2002-08-06 | International Business Machines Corporation | Tunable and removable plasma deposited antireflective coatings |
| US6323079B1 (en) | 1998-04-24 | 2001-11-27 | Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device |
| US6599682B2 (en) | 2000-04-26 | 2003-07-29 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method for forming a finely patterned photoresist layer |
| JP2002214793A (ja) | 2001-01-22 | 2002-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | 反射防止膜及び半導体装置の製造方法 |
| DE10138909A1 (de) * | 2001-08-08 | 2003-02-27 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung einer mittels einer Photomaske zu strukturierenden siliziumhaltigen Schicht |
| JP2004153073A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
| CN100383934C (zh) * | 2004-11-15 | 2008-04-23 | 旺宏电子股份有限公司 | 控制介电抗反射层特性的方法及介电抗反射层的制造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS6047202B2 (ja) * | 1976-01-13 | 1985-10-21 | 東北大学金属材料研究所長 | 超硬高純度の配向多結晶質窒化珪素 |
| US4158717A (en) * | 1977-02-14 | 1979-06-19 | Varian Associates, Inc. | Silicon nitride film and method of deposition |
| JPS57195207A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-30 | Olympus Optical Co Ltd | Light absorbing film |
| JPS5846635A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-18 | Toshiba Corp | 半導体素子パタ−ン形成法 |
| JPS58220477A (ja) * | 1982-06-16 | 1983-12-22 | Japan Solar Energ Kk | 太陽電池の製造方法 |
| US4451969A (en) * | 1983-01-10 | 1984-06-05 | Mobil Solar Energy Corporation | Method of fabricating solar cells |
| CA1186070A (en) * | 1983-06-17 | 1985-04-23 | Iain D. Calder | Laser activated polysilicon connections for redundancy |
| US4545646A (en) * | 1983-09-02 | 1985-10-08 | Hughes Aircraft Company | Process for forming a graded index optical material and structures formed thereby |
| US4545823A (en) * | 1983-11-14 | 1985-10-08 | Hewlett-Packard Company | Grain boundary confinement in silicon-on-insulator films |
| US4668365A (en) * | 1984-10-25 | 1987-05-26 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for magnetron-enhanced plasma-assisted chemical vapor deposition |
| US4618541A (en) * | 1984-12-21 | 1986-10-21 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of forming a silicon nitride film transparent to ultraviolet radiation and resulting article |
| JPH0234012B2 (ja) * | 1984-12-28 | 1990-08-01 | Canon Kk | Kamerayoadaputa |
| US4691077A (en) * | 1985-05-13 | 1987-09-01 | Mobil Solar Energy Corporation | Antireflection coatings for silicon solar cells |
| US4606115A (en) * | 1985-05-14 | 1986-08-19 | Motorola, Inc. | Method of manufacturing optically sensitive semiconductor devices including anti-reflective coatings |
| US4820611A (en) * | 1987-04-24 | 1989-04-11 | Advanced Micro Devices, Inc. | Titanium nitride as an antireflection coating on highly reflective layers for photolithography |
| US4751191A (en) * | 1987-07-08 | 1988-06-14 | Mobil Solar Energy Corporation | Method of fabricating solar cells with silicon nitride coating |
| US4863755A (en) * | 1987-10-16 | 1989-09-05 | The Regents Of The University Of California | Plasma enhanced chemical vapor deposition of thin films of silicon nitride from cyclic organosilicon nitrogen precursors |
| ATE123345T1 (de) * | 1989-01-23 | 1995-06-15 | Siemens Ag | Verfahren zum herstellen einer siliziumnitridschicht, wie sie als antireflexschicht in photolithographieprozessen bei der herstellung hochintegrierter halbleiterschaltungen verwendet wird. |
| JP2859288B2 (ja) * | 1989-03-20 | 1999-02-17 | 株式会社日立製作所 | 半導体集積回路装置及びその製造方法 |
| JP2953468B2 (ja) * | 1989-06-21 | 1999-09-27 | 三菱化学株式会社 | 化合物半導体装置及びその表面処理加工方法 |
| US4968147A (en) * | 1989-09-01 | 1990-11-06 | Shoemaker Jack W | Laser target pipe insert apparatus |
| US5106786A (en) * | 1989-10-23 | 1992-04-21 | At&T Bell Laboratories | Thin coatings for use in semiconductor integrated circuits and processes as antireflection coatings consisting of tungsten silicide |
| US5126289A (en) * | 1990-07-20 | 1992-06-30 | At&T Bell Laboratories | Semiconductor lithography methods using an arc of organic material |
| US5091244A (en) * | 1990-08-10 | 1992-02-25 | Viratec Thin Films, Inc. | Electrically-conductive, light-attenuating antireflection coating |
| JP2678400B2 (ja) * | 1990-11-14 | 1997-11-17 | シャープ株式会社 | 回路内蔵受光素子 |
| JP3342164B2 (ja) * | 1993-04-16 | 2002-11-05 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| US5378659A (en) * | 1993-07-06 | 1995-01-03 | Motorola Inc. | Method and structure for forming an integrated circuit pattern on a semiconductor substrate |
| JPH07201700A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
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