JP3077393B2 - X線露光用マスク - Google Patents

X線露光用マスク

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微細パターンの半導体
装置の製造に使用されるX線リソグラフィー技術等に用
いられるX線露光用マスクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高密度化にとも
ない、配線パターンの線間並びに幅はますます微細化す
る傾向にあり、そのための微細加工技術としてX線リソ
グラフィー技術の研究開発が急速に進展している。この
X線リソグラフィー技術では、サブミクロンオーダーの
所定のパターンが形成されたX線露光用マスクと露光対
象物とを10μm程度の間隔で平行に保持し、X線露光
用マスクを通して露光対象物にX線を照射し、パターン
を露光対象物に転写する(ここにサブミクロンは、ミク
ロン(μm)よりも一桁単位の低いオーダーをいう)。
【0003】X線露光用マスクは、(図1)に示すよう
に、サブミクロンオーダーのパターニングがされたX線
吸収体5と、X線吸収体5を支持するX線透過体2と、
両者を固定する支持枠1からなる。従来、X線吸収体に
はタンタル(Ta)やタングステン(W)などの重金属
薄膜が、X線透過体には窒化シリコン(SiNx)薄膜
が、支持枠にはシリコン(Si)ウェーハをエッチング
した円形のSiがそれぞれ用いられてきた。SiNx
膜は減圧化学的気相堆積法で、重金属薄膜はスパッタ法
で形成されてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記X線リソグラフィ
ー技術を用いて、サブミクロンオーダーのパターニング
を前記露光対象物に施す場合、X線露光用マスクのX線
吸収体のパターン精度により、露光後の、露光対象物の
パターン精度が大きく変化する。例えば、前記SiNx
X線透過体109dyn/cm2台の引っ張り応力を有
しているため、裏面のSi支持枠がパターン面側に凹に
変形する問題がある。そのSi支持枠の変形のため、X
線露光用マスクの表面平滑性が悪くなり、露光後の露光
対象物のパターン精度が悪くなる。もっともSi支持枠
の変形に関しては、Si支持枠の厚みを厚くし、補強材
を設けることで解決できる。
【0005】ところで、X線露光用マスクの変形により
パターン精度を悪くするもう一つの要因として、X線吸
収体の内部応力がある。すなわち、TaやWのX線吸収
体薄膜を製造する場合、TaやWは高い融点を有するた
め、TaあるいはW金属材料の真空加熱によって気化し
た蒸気を基板に接触させてTaあるいはWの薄膜を堆積
させる、真空加熱蒸着法を用いることが困難であり、一
般には、不活性ガスの放電雰囲気でのスパッタ現象を利
用したスパッタ法が用いられている。
【0006】しかしながら、スパッタ法を用いて金属薄
膜を形成した場合、薄膜中への不活性ガスの混入やスパ
ッタダメージによる、スパッタ法に固有の薄膜の内部応
力の増大の問題があり、形成したTaあるいはWは10
10dyn/cm2と大きい圧縮応力を有する。スパッタ
法により形成したTaあるいはWの内部応力は、薄膜形
成のためのスパッタ条件を変えることで制御が可能であ
るが、スパッタ条件を変えて内部応力を減少させたTa
あるいはW薄膜は、薄膜の結晶性が悪く密度が小さいた
めに、パターニングの際のエッチング特性が悪く、パタ
ーン形状が悪くなる。
【0007】このスパッタ条件を変えた場合、内部応力
と密度は相反する関係になるため、スパッタ条件のコン
トロールにより、内部応力が小さく、かつパターン形状
の良好なX線吸収体を得るのは困難である。その結果、
X線吸収体であるTaあるいはW薄膜の内部応力によ
り、X線露光用マスクが変形し、上記理由によって露光
後の露光対象物のパターン精度が悪くなる課題は、X線
吸収体であるTaあるいはWの薄膜材料の本質に関わる
問題であった。
【0008】上記のX線露光用マスクだけでなく薄膜を
用いたデバイス全般にわたって、薄膜の内部応力の問題
は重要であり、内部応力が大きな薄膜をデバイスに用い
た場合では、薄膜材料の性能が十分発揮できない、ある
いは、薄膜が剥がれデバイスの作製が困難になるなどの
様々な問題があった。
【0009】本発明は、このような従来のX線露光用マ
スクの課題を考慮し、薄膜材料の本質的な性質により、
内部応力を小さく出来る薄膜組成物を利用したX線露光
用マスクを提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、転移現象によ
り複数の結晶構造を取り得る物質としてのTaと、複数
の結晶構造を取り得る物質への添加により転移現象を誘
起する物質としてのWとを主体とし、Wの含有量を5〜
30at%、より好ましくは15〜25at%とした
膜組成物をX線吸収体として用いてX線露光用マスクを
構成したものである。
【0011】
【作用】本発明によって、同じ作製条件のもとで形成し
た薄膜組成物の内部応力を、組成比を特定しない従来の
薄膜組成物に比較して1/10以下に低減でき、内部応
力が1×108dyn/cm2以下の小さな値を示す薄膜
が比較的容易に実現できる。この薄膜組成物をX線露光
用マスクのX線吸収体の薄膜材料として使用することに
より、薄膜の剥がれの問題をなくすことができるととも
に、薄膜材料の特性を十分に引き出してX線吸収体の内
部応力に起因する露光対象物のパターン精度を向上させ
ることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0013】転移現象により複数の結晶構造を取り得る
物質としてTaを、また、複数の結晶構造を取り得る物
質への添加により転移現象を誘起する物質としてWを選
択した。TaとWを主体とした薄膜組成物(以後Ta−
W薄膜組成物と記述)の形成方法についてまず説明す
る。
【0014】使用した装置は、対向する1対の平板電極
(カソードとアノード)を真空槽に有し、平板電極間に
1ケのシャッターを有する高周波二極マグネトロンスパ
ッタ装置である。Ta金属板(直径100mm)上に均
等にW板(5×5mm)を所定量ちりばめてなる金属タ
ーゲットを上記スパッタ装置のカソードに配置した。ま
た、アノードには基板としてガラス板を配置した。
【0015】真空槽内部を1×10-6Torr以下にま
で真空引きした後、バリアブルリークバルブを通して真
空槽内にアルゴンガスを導入し、真空槽内の圧力を5×
10-3Torrに調整した。前記シャッターを平板電極
間に配置した状態でターゲットに300Wの高周波電力
を印加し、アルゴンプラズマを発生させてスパッタを開
始した(プリスパッタという)。
【0016】このプリスパッタを5分間行いターゲット
表面を清浄化した後、シャッターを開け、ターゲットの
材料であるTaとWのスパッタ粒子を上記基板に供給し
て所定の組成のTa−W薄膜組成物を基板上に堆積し
た。その際の、基板温度は室温とした。このスパッタ時
間を制御してTa−W薄膜組成物の厚みを500nmと
した。
【0017】上記手法により形成したTa−W薄膜組成
物のW含有量を誘導結合プラズマ質量分析法で、またT
a−W薄膜組成物の構造をX線回折法で調べた。さら
に、薄膜のストレスを光学顕微鏡により測定した基板の
反りから算出した。
【0018】(図2)は、Ta−W薄膜組成物の構造及
び内部応力と膜中のW含有量との関係を示す図であり、
本発明にかかる一実施例のTa−W薄膜組成物の組成
は、Ta1-xx(なお、x=0.05〜0.30、すなわ
ち、W含有量5〜30at%)である。
【0019】(図2)に示す通り、W含有量が5at%
未満のTa−W薄膜組成物はテトラゴナル(tetragonal)
構造を、W含有量が約30at%超のTa−W薄膜組成
物はキュービック(cubic)構造を主体とした構造を、W
含有量が5〜30at%のTa−W薄膜組成物は、tetr
agonal構造とcubic構造とが混在した構造を有する。
【0020】Ta−W薄膜組成物の構造と薄膜内部応力
とは密接な関係があり、構造がtetragonalからcubicへ
と変化した後のcubic構造を有するW含有量30超〜5
5at%の薄膜では圧縮応力が高くなり、最大1.7×
1010dyn/cm2の値にまで達した。この原因は、
この組成のTa−W薄膜組成物では、TaとWの原子配
列が不規則的になっているためであると考えられる。
【0021】一方、構造がtetragonalからcubicへと変
化する途中過程の、W含有量約20at%の薄膜では極
端に圧縮応力が低減し、1×108dyn/cm2以下の
低い内部応力を実現できた。この原因は、Ta−W薄膜
組成物のX線回折パターンに、tetragonal構造に加えて
cubic構造のピークが観察されることから、tetragonal
構造とcubic構造の混在に起因すると考えられる。
【0022】以上のように、Ta−W薄膜組成物中のW
含有量を所定の値に制御することによって、転移現象に
より複数の結晶構造を取り得る物質(すなわちTa)
と、複数の結晶構造を取り得る物質への添加により転移
現象を誘起する物質(すなわちW)の構造が混在した薄
膜組成物を形成することができ、薄膜内部応力が圧縮応
力1×108dyn/cm2以下の極端に低い薄膜を形成
できた。なお、Ta−W薄膜組成物中のW含有量は、誤
差を考慮した上で、実験例より5〜30at%、特に1
5〜25at%が望ましいといえる。
【0023】上記に記載の低い内部応力を有する薄膜組
成物を、X線露光用マスクのX線吸収体に適用し、露光
対象物のパターン精度を調べた。以下、図面を用いて詳
細に説明する。
【0024】まず、上記X線露光用マスクの製造方法に
ついて説明する。(図3)は、本発明にかかるX線露光
用マスクの製造工程を示す図である。
【0025】まず、(図3)(a)に示すように、Si
ウエハ1上に、X線透過体としての窒化シリコン(Si
x)薄膜2を、プラズマCVD法を用いて2μmの厚
さに堆積した。
【0026】その後、(図3)(b)に示すように、X
線吸収体として、Wを20at%含有した前記Ta−W
薄膜組成物3をスパッタ法で500nmの厚さに堆積し
た。
【0027】次に、(図3)(c)に示すように電子線
レジストを塗布し、露光と現像を行い、線幅200n
m、ピッチ400nmのレジストパターン4を形成し
た。その後、上記レジストパターン4をマスクとしてC
4+O2ガスを反応ガスとしたドライエッチングを行
い、(図3)(d)に示すTa−W薄膜組成物の微細X
線吸収体パターン5を形成した。
【0028】次に、Siウエハ1を裏面からエッチング
することで(図3)(e)に示すX線露光用マスクを作
製した。
【0029】以上のように、本発明のX線露光用マスク
は、エッチング加工されたSiウエハ(支持体)1、S
iNx薄膜のX線透過体2、Ta−W薄膜組成物の微細
X線吸収体パターン5により構成されることになる。
【0030】このようにして形成したX線露光用マスク
の面内Ta−W薄膜組成物のパターンの位置ずれを光波
干渉式座標測定機で測定した結果、50nm以下と十分
に小さい値であった。また、Siウエハ1上に塗布した
レジストを露光対象物として用い、本発明のX線露光用
マスクを用いてSOR光により露光を行なった結果、線
幅200nm、ピッチ400nmの上記Siウエハ上の
レジストのパターンを高精度に得ることができた。
【0031】なお、本発明は上述の通り、転移現象によ
り複数の結晶構造を取り得る物質としてのTaと、複数
の結晶構造を取り得る物質への添加により転移現象を誘
起する物質としてのWとを主体とし、Wの含有量が5〜
30at%、より好ましくは15〜25at%である
膜組成物をX線吸収体としたX線露光用マスクに関する
ものである。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、薄膜の内
部応力を低減できて薄膜の剥がれの問題をなくすことが
できるとともに、薄膜材料の特性を十分に引き出した薄
膜デバイスをX線露光用マスクのX線吸収体として用い
ることにより、X線吸収体の内部応力に起因する露光対
象物のパターン精度を向上させることができ、さらにW
は他の金属に比してX線吸収率がより高くX線吸収体と
して適していることから、その実用的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明及び従来のX線露光用マスクの構造を示
す断面図
【図2】本発明に用いるTa−W薄膜組成物の内部応力
と膜中のW含有量との関係を示すグラフ
【図3】本発明にかかるX線露光用マスクの製造工程を
示す図
【符号の説明】 1 シリコンウエハ(支持体) 2 X線透過体 3 X線吸収体(Ta−W薄膜組成物) 4 レジストパターン 5 X線吸収体(Ta−W薄膜組成物)パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 富造 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−2109(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 1/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 TaとWを主体としWの含有量を5〜3
    0at%とした薄膜組成物をX線吸収体として用いたこ
    とを特徴とするX線露光用マスク。
  2. 【請求項2】 TaとWを主体としWの含有量を15〜
    25at%とした薄膜組成物をX線吸収体として用いた
    ことを特徴とするX線露光用マスク。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5958627A (en) * 1996-09-03 1999-09-28 Hoya Corporation X-ray mask blank and method of manufacturing the same
KR100252436B1 (ko) * 1997-04-23 2000-05-01 구본준 액정표시장치및그제조방법
KR100595299B1 (ko) * 2000-10-12 2006-07-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정패널 및 그의 제조방법
JP2004251947A (ja) * 2003-02-18 2004-09-09 Sony Corp 調光装置及び撮像装置
JP2006201312A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Nec Corp 液晶表示パネル及び液晶表示装置
JP4809749B2 (ja) * 2006-10-16 2011-11-09 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランクの製造方法
JP5840598B2 (ja) * 2012-12-17 2016-01-06 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置、電子機器及びタッチ検出機能付き表示装置の製造方法
JP2016161410A (ja) * 2015-03-02 2016-09-05 株式会社東芝 歪検出素子、圧力センサ及びマイクロフォン

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9207529B2 (en) 2012-12-27 2015-12-08 Asahi Glass Company, Limited Reflective mask blank for EUV lithography, and process for its production

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