JPH02262324A - Ｘ線透過膜およびその製造方法 - Google Patents
Ｘ線透過膜およびその製造方法Info
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- JPH02262324A JPH02262324A JP1246765A JP24676589A JPH02262324A JP H02262324 A JPH02262324 A JP H02262324A JP 1246765 A JP1246765 A JP 1246765A JP 24676589 A JP24676589 A JP 24676589A JP H02262324 A JPH02262324 A JP H02262324A
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明ｊよＸ線透過膜およびその製造方法に係り、特に
Ｘ線リソグラフィー用マスク等に使用されるＸ線透過膜
およびその製造方法に関する。
Ｘ線リソグラフィー用マスク等に使用されるＸ線透過膜
およびその製造方法に関する。
［従来の技術］
Ｘ線透過膜として、窒化珪素膜や窒化ホウ素膜が用いら
れていた。しかし、これらの膜はＸ線照射耐性が劣ると
いう理由で、近年、Ｘ線照射耐性に優れているといわれ
ている材料として化学量論組成のＳｉＣ膜が検討されて
いる。
れていた。しかし、これらの膜はＸ線照射耐性が劣ると
いう理由で、近年、Ｘ線照射耐性に優れているといわれ
ている材料として化学量論組成のＳｉＣ膜が検討されて
いる。
ところで、Ｘ線透過膜としての炭化珪素膜をＣＶＤ法に
より成膜する方式として、炭化珪素を数百μｍの厚さに
被覆したグラファイトサセプタ上に基板を載せ、誘導加
熱されたサセプタからの熱伝導で基板を加熱しつつ炭化
珪素膜を基板上に成膜するコールドウオール（Ｃｏｌｄ
−ｗａｌ Ｉ）方式と、反応炉の外周に設けられたヒー
ターにより反応炉を加熱することにより、間接的に基板
を周囲から加熱しつつ炭化珪素膜を基板上に成膜するホ
ットウォール（Ｈｏｔ−ｖａｔ ｌ ）方式とがあり、
またこれらの方式を常圧下で行なうか減圧下で行なうか
により４種類の成膜方法が存在する。
より成膜する方式として、炭化珪素を数百μｍの厚さに
被覆したグラファイトサセプタ上に基板を載せ、誘導加
熱されたサセプタからの熱伝導で基板を加熱しつつ炭化
珪素膜を基板上に成膜するコールドウオール（Ｃｏｌｄ
−ｗａｌ Ｉ）方式と、反応炉の外周に設けられたヒー
ターにより反応炉を加熱することにより、間接的に基板
を周囲から加熱しつつ炭化珪素膜を基板上に成膜するホ
ットウォール（Ｈｏｔ−ｖａｔ ｌ ）方式とがあり、
またこれらの方式を常圧下で行なうか減圧下で行なうか
により４種類の成膜方法が存在する。
しかしながら、炭化珪素膜を得るためには、常圧ＣＶＤ
法では基板の加熱温度を１３００°Ｃ以上の高温にしな
ければならず、仮にホットウォール方式の常圧ＣＶＤ法
を実施した場合には、通常石英で形成されている反応炉
もほぼ同温度に加熱されて損傷することになるので、こ
のような問題のないコールドウオール方式の常圧ＣＶＤ
法を採用せざるを得なかった。また炭化珪素膜を得よう
とする場合、一般的に、炭化法（例えば、アプライド
フィジックス レターズ（Ａｐｐｌ 、Ｐｈｙｓ、Ｌｅ
ｔｔ、）第４２巻、第５号、第４６０〜４６２頁（１９
８３年））や二温連続法（例えば、ジャーナル オブ
クリスタル グロウス（Ｊ、Ｃｒｙｓ、Ｇｒｏｗｔｈ）
第７０巻、第２８７〜２９０頁（１９８４年））を用い
ている。そしてこの方法を行なうためには基板を急昇温
あるいは急冷しなければならなず、この基板の急昇温あ
るいは急冷はホットウォール方式では不可能であり、こ
れらが可能なコールドウオール方式の常圧ＣＶＤ法また
は減圧ＣＶＤ法を採用せざるを得なかった。
法では基板の加熱温度を１３００°Ｃ以上の高温にしな
ければならず、仮にホットウォール方式の常圧ＣＶＤ法
を実施した場合には、通常石英で形成されている反応炉
もほぼ同温度に加熱されて損傷することになるので、こ
のような問題のないコールドウオール方式の常圧ＣＶＤ
法を採用せざるを得なかった。また炭化珪素膜を得よう
とする場合、一般的に、炭化法（例えば、アプライド
フィジックス レターズ（Ａｐｐｌ 、Ｐｈｙｓ、Ｌｅ
ｔｔ、）第４２巻、第５号、第４６０〜４６２頁（１９
８３年））や二温連続法（例えば、ジャーナル オブ
クリスタル グロウス（Ｊ、Ｃｒｙｓ、Ｇｒｏｗｔｈ）
第７０巻、第２８７〜２９０頁（１９８４年））を用い
ている。そしてこの方法を行なうためには基板を急昇温
あるいは急冷しなければならなず、この基板の急昇温あ
るいは急冷はホットウォール方式では不可能であり、こ
れらが可能なコールドウオール方式の常圧ＣＶＤ法また
は減圧ＣＶＤ法を採用せざるを得なかった。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、前記の化学量論組成からなるＳｉＣのみ
から成る膜は、以下のような欠点があることが明らかと
なった。
から成る膜は、以下のような欠点があることが明らかと
なった。
（１）Ｘ線透過膜に要求されている内部応力は一般に２
Ｘ１０８〜１０Ｘ１０８ｄｙｎ／ｃＪであるが、化学量
論組成のＳｉＣのみから成る膜は成膜の際の条件変化に
対して内部応力の制御性が悪く、上記範囲の内部応力値
を得ることができない。
Ｘ１０８〜１０Ｘ１０８ｄｙｎ／ｃＪであるが、化学量
論組成のＳｉＣのみから成る膜は成膜の際の条件変化に
対して内部応力の制御性が悪く、上記範囲の内部応力値
を得ることができない。
（１１）光学的バンドギャップエネルギーが大キく（２
，２〜３．０ｅＶ） 、Ｘ線照射耐性が悪い。
，２〜３．０ｅＶ） 、Ｘ線照射耐性が悪い。
ここにＸ線照射耐性とは、Ｘ線照射により、内部応力の
変化およびそれに伴なう面内歪みの発生が起らないこと
であり、Ｘ線リソグラフィーの量産レベルでＸ線源とし
て使用することが確実視されているシンクロトロン放射
光（ＳＯＲ）を用いた場合に１０６回程鹿の露光回数に
対するＸ線照射耐性が必要であると言われている。
変化およびそれに伴なう面内歪みの発生が起らないこと
であり、Ｘ線リソグラフィーの量産レベルでＸ線源とし
て使用することが確実視されているシンクロトロン放射
光（ＳＯＲ）を用いた場合に１０６回程鹿の露光回数に
対するＸ線照射耐性が必要であると言われている。
（ｉｉｌ）十点平均粗さ（Ｒｚ）で数百ｎｍあるいはそ
れ以上の値（但し多結晶の場合）となり表面の凹凸が大
きい。
れ以上の値（但し多結晶の場合）となり表面の凹凸が大
きい。
また従来採用されていた上述のコールドウオール方式の
ＣＶＤ法は、基板をサセプタ上に基板面とサセプタ面と
が対向するように載せるために１回の成膜操作における
基板の処理枚数が少なく、量産性に劣るという欠点があ
った。
ＣＶＤ法は、基板をサセプタ上に基板面とサセプタ面と
が対向するように載せるために１回の成膜操作における
基板の処理枚数が少なく、量産性に劣るという欠点があ
った。
従って本発明の第１の目的は、前述の化学量論組成のＳ
ｉＣのみから成るＸ線透過膜の欠点を解消し、内部応力
制御性、Ｘ線照射耐性、表面平滑性に優れた炭化珪素を
含むＸ線透過膜を提供することにある。
ｉＣのみから成るＸ線透過膜の欠点を解消し、内部応力
制御性、Ｘ線照射耐性、表面平滑性に優れた炭化珪素を
含むＸ線透過膜を提供することにある。
また本発明の第２の目的は、前述のコールドウオール方
式のＣＶＤ法による炭化珪素膜の成膜方法の欠点を解消
し、内部応力制御性、Ｘ線照射耐性、表面平滑性に優れ
た炭化珪素を含むＸ線透過膜を量産性良く製造すること
ができる方法を提供することにある。
式のＣＶＤ法による炭化珪素膜の成膜方法の欠点を解消
し、内部応力制御性、Ｘ線照射耐性、表面平滑性に優れ
た炭化珪素を含むＸ線透過膜を量産性良く製造すること
ができる方法を提供することにある。
５課題を解決するための手段］
上述の本発明の第１の目的は、珪素と炭素との比率（Ｓ
ｉ／Ｃ）が１．４〜４．１である炭化珪素を含む膜から
なることを特徴とするＸ線透過膜によって達成された。
ｉ／Ｃ）が１．４〜４．１である炭化珪素を含む膜から
なることを特徴とするＸ線透過膜によって達成された。
本発明の好ましい態様によれば、この珪素を含む膜は
多結晶ＳｉＣと多結晶Ｓｉより成る。
多結晶ＳｉＣと多結晶Ｓｉより成る。
また上述の本発明の第２の目的は、ホットウォール方式
を用いたＣＶＤ法により、減圧下で、珪素含有ガスと炭
素含有ガスを反応させるかまたは珪素−炭素含有ガスを
分解させて、珪素と炭素との比率（Ｓｉ／Ｃ）が１゜４
〜４．１である炭化珪素を含む膜を基板上に形成するこ
とを特徴とするＸ線透過膜の製造方法によって達成され
た。
を用いたＣＶＤ法により、減圧下で、珪素含有ガスと炭
素含有ガスを反応させるかまたは珪素−炭素含有ガスを
分解させて、珪素と炭素との比率（Ｓｉ／Ｃ）が１゜４
〜４．１である炭化珪素を含む膜を基板上に形成するこ
とを特徴とするＸ線透過膜の製造方法によって達成され
た。
［実施例］
以下実施例により本発明の詳細な説明する。
炭化珪素を含む膜が成膜されるべき基板として、直径７
６±０．５ｍｍ（３インチ）、厚さ３８０±１０μｍの
シリコンウェハ（面方位（１００）比抵抗０．５〜５．
０Ω／ｃｍ−Ｎ−タイプ）を用いた。また成膜に使用し
た反応ガスは、５ｉＨ２Ｃ１２（９９，９９９％） 、
Ｃ２Ｈ２（＞９９゜９９９９％）であり１、キャリヤガ
スは、Ｈ２（＞９９．９９９％）である。
６±０．５ｍｍ（３インチ）、厚さ３８０±１０μｍの
シリコンウェハ（面方位（１００）比抵抗０．５〜５．
０Ω／ｃｍ−Ｎ−タイプ）を用いた。また成膜に使用し
た反応ガスは、５ｉＨ２Ｃ１２（９９，９９９％） 、
Ｃ２Ｈ２（＞９９゜９９９９％）であり１、キャリヤガ
スは、Ｈ２（＞９９．９９９％）である。
第１図は、本実施例において炭化珪素を含む膜の成膜に
用いた抵抗加熱方式によるホットウォール型減圧ＣＶＤ
装置を示すものであり、図中、１は横型反応炉、２は反
応炉１の外周に３個所設置され、それぞれの温度が独立
に調整できる抵抗加熱式ヒーター、３は石英製基板ホル
ダー、４は排気ポンプ、５はバタフライバルブ、６はピ
ラニゲージである。
用いた抵抗加熱方式によるホットウォール型減圧ＣＶＤ
装置を示すものであり、図中、１は横型反応炉、２は反
応炉１の外周に３個所設置され、それぞれの温度が独立
に調整できる抵抗加熱式ヒーター、３は石英製基板ホル
ダー、４は排気ポンプ、５はバタフライバルブ、６はピ
ラニゲージである。
第１図に示すように、５枚の基板Ｓを基板ホルダー３上
に傾斜角６０°で立てたのち、排気ポンプ４を作動させ
て反応炉１内を１． ＯＸ １０−３Ｔ。
に傾斜角６０°で立てたのち、排気ポンプ４を作動させ
て反応炉１内を１． ＯＸ １０−３Ｔ。
ｒｒ以下の真空にし、次いで５ｉＨ２Ｃ１２゜Ｃ２Ｈ２
及びＨｐを反応炉１に導入して基板Ｓ上に炭化珪素を含
む膜の成膜を行なった。成膜条件を表−１に示す。
及びＨｐを反応炉１に導入して基板Ｓ上に炭化珪素を含
む膜の成膜を行なった。成膜条件を表−１に示す。
（以下余白）
表−１
反応炉１はヒーター２により加熱され、熱電対により反
応炉内温度を実際に測定した温度（形成温度に相当する
）は表−１に示すように１０００℃である。反応炉１が
加熱されたことにより基板Ｓも間接的に加熱された。
応炉内温度を実際に測定した温度（形成温度に相当する
）は表−１に示すように１０００℃である。反応炉１が
加熱されたことにより基板Ｓも間接的に加熱された。
ガス圧力の制御は、排気ポンプ４直前に設置されたバタ
フライバルブ５の調整と反応炉内に導入されるＨ２ガス
流量の調整により行なった。ガス種として５ｉＨ２Ｃ１
２とＣ２Ｈｐを使用して炭化珪素膜を成膜する場合の基
本的な化学反応式を以下に示す。
フライバルブ５の調整と反応炉内に導入されるＨ２ガス
流量の調整により行なった。ガス種として５ｉＨ２Ｃ１
２とＣ２Ｈｐを使用して炭化珪素膜を成膜する場合の基
本的な化学反応式を以下に示す。
５ｉＨ２Ｃ１２→５ｉＣ１２＋Ｈ２
２Ｓ ｉ Ｃ１２＋Ｃ２Ｈｐ ＋Ｈ２
−→ ２Ｓ ｉ Ｃ＋４ＨＣ１
上記の反応により膜厚２．０μｍの炭化珪素を含む膜を
基板であるシリコンウェハ上に形成した。
基板であるシリコンウェハ上に形成した。
本実施例では、表−１に示すように、５ｉＨ２ＣＩ２の
流量を２００ｃｃ／ｍ１ｎに一定してＣ２Ｆ４の流量を
１０〜５０ｃｃ／ｍｉｎに変化させることにより、反応
ガス流量比（ＳｉＨ２Ｃ１１２／Ｃ２Ｈｅ ）を変化さ
せ、これにより膜の内部応力および膜組成比がどのよう
に変化するかを調べた。
流量を２００ｃｃ／ｍ１ｎに一定してＣ２Ｆ４の流量を
１０〜５０ｃｃ／ｍｉｎに変化させることにより、反応
ガス流量比（ＳｉＨ２Ｃ１１２／Ｃ２Ｈｅ ）を変化さ
せ、これにより膜の内部応力および膜組成比がどのよう
に変化するかを調べた。
その結果を第２図に示す。同図によれば、膜の内部応力
は反応ガス流量比（Ｓ ｉ Ｈｐ ＣＩ２ ／Ｃ２Ｈｔ
）が４．０〜４．５領域では圧縮応力になり、反応ガス
流量比を徐々に増加させていくと、ＳｉＨ２Ｃ１２／Ｃ
２Ｈｐ ＝５．０付近で内部応力は殆んど零になる。そ
して、さらに反応ガス流量比を増加させていくと、Ｓ
ｉ Ｈｐ ＣＩＦ ／Ｃ２Ｈ２＝５．５付近で内部応力
は極大値をとり、その後内部応力は徐々に減少していき
５ｉＨｙＣ１２／Ｃ２Ｈｐ ＝６． ７では１０．
Ｏｘ １０８ｄｙｎ／ｃｒｌの引張り応力、Ｓ ｉ Ｈ
ｐ Ｃ１２／Ｃ２Ｈｐ ＝２０゜０では４． Ｏｘ
１０８ｄｙｎ／ｃｎｌの引張り応力が得られた。
は反応ガス流量比（Ｓ ｉ Ｈｐ ＣＩ２ ／Ｃ２Ｈｔ
）が４．０〜４．５領域では圧縮応力になり、反応ガス
流量比を徐々に増加させていくと、ＳｉＨ２Ｃ１２／Ｃ
２Ｈｐ ＝５．０付近で内部応力は殆んど零になる。そ
して、さらに反応ガス流量比を増加させていくと、Ｓ
ｉ Ｈｐ ＣＩＦ ／Ｃ２Ｈ２＝５．５付近で内部応力
は極大値をとり、その後内部応力は徐々に減少していき
５ｉＨｙＣ１２／Ｃ２Ｈｐ ＝６． ７では１０．
Ｏｘ １０８ｄｙｎ／ｃｒｌの引張り応力、Ｓ ｉ Ｈ
ｐ Ｃ１２／Ｃ２Ｈｐ ＝２０゜０では４． Ｏｘ
１０８ｄｙｎ／ｃｎｌの引張り応力が得られた。
また、膜組成比については、反応ガス流量比（Ｓ ｉＨ
２Ｃ１！！ １０２ Ｈｐ）が４．０〜５．８の領域で
はＳｉ／Ｃ＝１．０の化学量論組成になっているが、反
応ガス流量比（ＳｉＨ２Ｃ１ｐ／Ｃｔ Ｈｐ ） 、：
（５，８よ喰大きい領域ではＳＬリッチ炭化珪素になっ
ており、Ｓ ｉ Ｈ２Ｃ１２／Ｃ２ＨＥ ＝６． ７で
は、Ｓｉ／Ｃ＝１．４．５ｉＨ２Ｃ１２／Ｃ２Ｈ２＝２
０． ０では、Ｓｉ／Ｃ＝４゜１である。
２Ｃ１！！ １０２ Ｈｐ）が４．０〜５．８の領域で
はＳｉ／Ｃ＝１．０の化学量論組成になっているが、反
応ガス流量比（ＳｉＨ２Ｃ１ｐ／Ｃｔ Ｈｐ ） 、：
（５，８よ喰大きい領域ではＳＬリッチ炭化珪素になっ
ており、Ｓ ｉ Ｈ２Ｃ１２／Ｃ２ＨＥ ＝６． ７で
は、Ｓｉ／Ｃ＝１．４．５ｉＨ２Ｃ１２／Ｃ２Ｈ２＝２
０． ０では、Ｓｉ／Ｃ＝４゜１である。
Ｘ線透過膜の内部応力として、目標値とされている値は
２Ｘ １０８〜１０ｘ １０” ｄｙｎ／ｃＪの引張り
応力である。この値を満たす条件としては第２図かられ
かるように、反応ガス流量比（ＳｉＨ２Ｃｌｙ ／Ｃ２
Ｈ２）が６．７〜２０．０の場合のＳｉリッチ炭化珪素
か、あるいは反応ガス流ｍ比が約５．１の場合のＳｉ／
Ｃ＝１．０の化学量論組成のＳｉＣということになる。
２Ｘ １０８〜１０ｘ １０” ｄｙｎ／ｃＪの引張り
応力である。この値を満たす条件としては第２図かられ
かるように、反応ガス流量比（ＳｉＨ２Ｃｌｙ ／Ｃ２
Ｈ２）が６．７〜２０．０の場合のＳｉリッチ炭化珪素
か、あるいは反応ガス流ｍ比が約５．１の場合のＳｉ／
Ｃ＝１．０の化学量論組成のＳｉＣということになる。
しかし、反応ガス流量比が５．１付近の領域における内
部応力は変化が著しく、再現性良くこの内部応力値を満
たすためには、反応ガス流量比６．７〜２０．０の条件
で得られる、膜組成比（Ｓｉ／Ｃ）が１．４〜４．１の
Ｓｉリッチ炭化珪素膜が最も適応していることが判明し
た。
部応力は変化が著しく、再現性良くこの内部応力値を満
たすためには、反応ガス流量比６．７〜２０．０の条件
で得られる、膜組成比（Ｓｉ／Ｃ）が１．４〜４．１の
Ｓｉリッチ炭化珪素膜が最も適応していることが判明し
た。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察から、膜組成比（Ｓｉ
／Ｃ）が１．４〜４．１のＳｉリッチ炭化珪素膜の表面
形態は、丸みをおびた小さな凹凸が表面に存在する構造
である。この膜の断面形態は、ＳＥＭ観察において粒界
をかなりはっきりと確認することができ、４０ｎｍ程度
の粒径の粒子によって膜形成されている。これに対して
Ｓｉ／Ｃ−１，０の化学量論組成のＳｉＣ膜の表面形態
は、角張った結晶面が表面に存在する構造である。また
、この膜の断面形態は、ＳＥＭ観察において粒界を確認
することができない。
／Ｃ）が１．４〜４．１のＳｉリッチ炭化珪素膜の表面
形態は、丸みをおびた小さな凹凸が表面に存在する構造
である。この膜の断面形態は、ＳＥＭ観察において粒界
をかなりはっきりと確認することができ、４０ｎｍ程度
の粒径の粒子によって膜形成されている。これに対して
Ｓｉ／Ｃ−１，０の化学量論組成のＳｉＣ膜の表面形態
は、角張った結晶面が表面に存在する構造である。また
、この膜の断面形態は、ＳＥＭ観察において粒界を確認
することができない。
膜組成比（Ｓ ｉ／Ｃ）が１．４〜４．１のＳｉリッチ
炭化珪素膜の表面の凹凸（表面粗さ）は、触針法により
測定した結果、１０点平均粗さ（Ｒｚ）で約５０ｎｍ程
度である。これに対してＳＬ／Ｃ＝１．０の化学量論組
成のＳｉＣ膜の表面の凹凸（表面粗さ）は十点平均粗さ
（Ｒｚ）で数百ｎｍ程度である。
炭化珪素膜の表面の凹凸（表面粗さ）は、触針法により
測定した結果、１０点平均粗さ（Ｒｚ）で約５０ｎｍ程
度である。これに対してＳＬ／Ｃ＝１．０の化学量論組
成のＳｉＣ膜の表面の凹凸（表面粗さ）は十点平均粗さ
（Ｒｚ）で数百ｎｍ程度である。
Ｃｕをターゲットとした薄膜測定用Ｘ線回折（Ｋａ線）
により測定したＸ線回折パターンを第３図に示す。同図
から分かるように、Ｓｉ／Ｃ＝１．０の化学量論組成と
なる反応ガス流量比（ＳｉＨ２Ｃ１ｐ／Ｃ２Ｈ２）が４
．０〜５．８の領域の炭化珪素膜は（１１１）面に強い
配向を示す多結晶β−８ｉＣが析出していることが確認
された。又、Ｓ ｉ／Ｃ＝１．４となる５ｉＨ２Ｃ１２
／Ｃｔ Ｈ２＝６． ７及びＳｉ／Ｃ＝４．１となるＳ
ｉ Ｈ２Ｃ１２／Ｃ１！ Ｈ２＝２０． ０の領域の
Ｓｉリッチ炭化珪素膜は、Ｓｉ／Ｃ＝１．０の化学量論
組成の炭化珪素膜と同様に（１１１）面に強い配向を示
す多結晶β−３ｉＣと（１１１）面に強い配向を示す多
結晶Ｓｉが析出していることが確認された。
により測定したＸ線回折パターンを第３図に示す。同図
から分かるように、Ｓｉ／Ｃ＝１．０の化学量論組成と
なる反応ガス流量比（ＳｉＨ２Ｃ１ｐ／Ｃ２Ｈ２）が４
．０〜５．８の領域の炭化珪素膜は（１１１）面に強い
配向を示す多結晶β−８ｉＣが析出していることが確認
された。又、Ｓ ｉ／Ｃ＝１．４となる５ｉＨ２Ｃ１２
／Ｃｔ Ｈ２＝６． ７及びＳｉ／Ｃ＝４．１となるＳ
ｉ Ｈ２Ｃ１２／Ｃ１！ Ｈ２＝２０． ０の領域の
Ｓｉリッチ炭化珪素膜は、Ｓｉ／Ｃ＝１．０の化学量論
組成の炭化珪素膜と同様に（１１１）面に強い配向を示
す多結晶β−３ｉＣと（１１１）面に強い配向を示す多
結晶Ｓｉが析出していることが確認された。
フーリエ変換赤外吸収スペクトルにより、膜組成比（Ｓ
ｉ／Ｃ）が１．４〜４．１のＳｉリッチ炭化珪素膜は膜
中に水素等の不純物が全く含まれていないことが確認さ
れた。
ｉ／Ｃ）が１．４〜４．１のＳｉリッチ炭化珪素膜は膜
中に水素等の不純物が全く含まれていないことが確認さ
れた。
膜組成比（Ｓｉ／Ｃ）が１．４〜４．１のＳｉリッチ炭
化珪素膜の光学的バンドギャップエネルギーは、１．７
５ｅＶ以下である。これに対してＳｉ／Ｃ＝１．０の化
学量論組成のＳｉＣのみから成る膜の光学的バンドギャ
ップエネルギーは、２．０〜２．２ｅｖである。
化珪素膜の光学的バンドギャップエネルギーは、１．７
５ｅＶ以下である。これに対してＳｉ／Ｃ＝１．０の化
学量論組成のＳｉＣのみから成る膜の光学的バンドギャ
ップエネルギーは、２．０〜２．２ｅｖである。
上記したように、膜組成比（Ｓｉ／Ｃ）が１゜４〜４．
１のＳ ｉ ＩＪプツチ化珪素膜は、膜中に水素などの
不純物が含まれていないだけでなく、光学的バンドギャ
ップエネルギーが１．７５ｅＶ以下とＳｉ／Ｃ＝１．０
の化学量論組成のＳｉＣのみから成る膜の光学的バンド
ギャップエネルギーよりも小さいことから、実際にＸ線
リッツグラフィー用マスクに適用した場合、Ｘ線照射耐
性（電離放射線耐性）は、膜組成比（Ｓｉ／Ｃ）が１゜
４〜４．１のＳリッチ炭化珪素膜の方か化学量論組成の
ＳｉＣのみから成る膜よりも優れていることが明らかで
ある。
１のＳ ｉ ＩＪプツチ化珪素膜は、膜中に水素などの
不純物が含まれていないだけでなく、光学的バンドギャ
ップエネルギーが１．７５ｅＶ以下とＳｉ／Ｃ＝１．０
の化学量論組成のＳｉＣのみから成る膜の光学的バンド
ギャップエネルギーよりも小さいことから、実際にＸ線
リッツグラフィー用マスクに適用した場合、Ｘ線照射耐
性（電離放射線耐性）は、膜組成比（Ｓｉ／Ｃ）が１゜
４〜４．１のＳリッチ炭化珪素膜の方か化学量論組成の
ＳｉＣのみから成る膜よりも優れていることが明らかで
ある。
そして５枚の基板上に形成したＳｉリッチ炭化珪素膜の
上記の物性は、実質的同一であった。
上記の物性は、実質的同一であった。
以上本発明の詳細な説明してきたが、本発明は以下の応
用例や変形例を含むものである。
用例や変形例を含むものである。
（１）実施例では基板として、シリコンウェハを用いた
が、ガラス、炭化珪素等の他の基板を用いることもでき
る。
が、ガラス、炭化珪素等の他の基板を用いることもでき
る。
（１１）実施例では反応ガスとして、５ｉＨ２Ｃ１２と
Ｃ２Ｈ２とを使用したが、５ｉＣ１４，５ｉＨＣ１３，
ＳｉＨ２ＣＩ２，５ｔＨ４，Ｓｉ２ Ｈ６゜ＳｉＦ４．
Ｓｉ２ Ｆ６．ＳｉＨＦ３．ＳｉＨ２Ｆ２及びＳｉＨ３
Ｆから選ばれる少なくとも１種と、ＣＨ４，Ｃ２Ｈ２，
ＣＣｌ４．ＣＦ４及びＣ３ＨＢから選ばれる少なくとも
１種との組み合せからなる各種反応ガスを用いることが
できる。
Ｃ２Ｈ２とを使用したが、５ｉＣ１４，５ｉＨＣ１３，
ＳｉＨ２ＣＩ２，５ｔＨ４，Ｓｉ２ Ｈ６゜ＳｉＦ４．
Ｓｉ２ Ｆ６．ＳｉＨＦ３．ＳｉＨ２Ｆ２及びＳｉＨ３
Ｆから選ばれる少なくとも１種と、ＣＨ４，Ｃ２Ｈ２，
ＣＣｌ４．ＣＦ４及びＣ３ＨＢから選ばれる少なくとも
１種との組み合せからなる各種反応ガスを用いることが
できる。
その際の珪素含有ガスと炭素含有ガスの組成比は、Ｓｉ
／Ｃが１．４〜４．１の炭化珪素を含む膜を得るべく、
実験により決定される。また珪素−炭素含有ガスを用い
ることもでき、この場合には、分解によりＳｉリッチ炭
化珪素膜が形成される。
／Ｃが１．４〜４．１の炭化珪素を含む膜を得るべく、
実験により決定される。また珪素−炭素含有ガスを用い
ることもでき、この場合には、分解によりＳｉリッチ炭
化珪素膜が形成される。
（１１１）実施例では形成温度を１０００°Ｃ、ガス圧
力を１０Ｔｏｒｒとしたが、前者を１０００±５℃に制
御し、後者を８〜１００Ｔｏｒｒの範囲に設定すること
もできる。
力を１０Ｔｏｒｒとしたが、前者を１０００±５℃に制
御し、後者を８〜１００Ｔｏｒｒの範囲に設定すること
もできる。
（１ｖ）実施例では基板数を５枚として、はぼ同一物性
のＳｉリッチ炭化珪素膜を形成したが、さらに基板の枚
数を増加してもほぼ同一物性のＳｉリッチ炭化珪素膜を
作製することもできる。
のＳｉリッチ炭化珪素膜を形成したが、さらに基板の枚
数を増加してもほぼ同一物性のＳｉリッチ炭化珪素膜を
作製することもできる。
［発明の効果コ
以上詳述したように、本発明によれば、内部応力制御性
、Ｘ線照射耐性、表面平滑性に優れた炭化珪素を含む膜
からなるＸ線透過膜が提供された。
、Ｘ線照射耐性、表面平滑性に優れた炭化珪素を含む膜
からなるＸ線透過膜が提供された。
また本発明によれば上記の優れた性質を有する炭化珪素
を含む膜からなるＸ線透過膜を量産性良く製造すること
ができる方法が提供された。
を含む膜からなるＸ線透過膜を量産性良く製造すること
ができる方法が提供された。
第１図は、本発明のＸ線透過膜の製造方法を実施するた
めのホットウォール型減圧ＣＶＤ装置の概略図、第２図
は、反応ガス流量比の変動に伴なう膜の内部応力および
膜組成比の変化を示すグラフ、第３図は、反応ガス流量
比の変動に伴なう膜のＸ線回折パターン図である。 １・・・反応炉、２・・・ヒーター、３・・・基板ホル
ダー４・・・排気ポンプ、５・・・バタフライバルブ、
６・・・ピラニゲージ、Ｓ・・・基板。 第１図 第２図 ５ｉＨ２Ｃｆｉ２
めのホットウォール型減圧ＣＶＤ装置の概略図、第２図
は、反応ガス流量比の変動に伴なう膜の内部応力および
膜組成比の変化を示すグラフ、第３図は、反応ガス流量
比の変動に伴なう膜のＸ線回折パターン図である。 １・・・反応炉、２・・・ヒーター、３・・・基板ホル
ダー４・・・排気ポンプ、５・・・バタフライバルブ、
６・・・ピラニゲージ、Ｓ・・・基板。 第１図 第２図 ５ｉＨ２Ｃｆｉ２
Claims (3)
- （１）珪素と炭素との比率（Ｓｉ／Ｃ）が１．４〜４．
１である炭化珪素を含む膜からなることを特徴とするＸ
線透過膜。 - （２）炭化珪素を含む膜が、多結晶ＳｉＣと多結晶Ｓｉ
より成ることを特徴とする請求項１に記載のＸ線透過膜
。 - （３）ホットウォール方式を用いたＣＶＤ法により、減
圧下で、珪素含有ガスと炭素含有ガスを反応させるかま
たは珪素−炭素含有ガスを分解させて、珪素と炭素との
比率（Ｓｉ／Ｃ）が１．４〜４．１である炭素珪素を含
む膜を基板上に形成することを特徴とするＸ線透過膜の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1246765A JPH02262324A (ja) | 1989-03-31 | 1989-09-22 | Ｘ線透過膜およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8339689 | 1989-03-31 | ||
| JP1-83396 | 1989-03-31 | ||
| JP1246765A JPH02262324A (ja) | 1989-03-31 | 1989-09-22 | Ｘ線透過膜およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02262324A true JPH02262324A (ja) | 1990-10-25 |
Family
ID=13801270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1246765A Pending JPH02262324A (ja) | 1989-03-31 | 1989-09-22 | Ｘ線透過膜およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02262324A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04210476A (ja) * | 1990-12-11 | 1992-07-31 | Hoya Corp | 炭化ケイ素膜の成膜方法 |
| DE4220717C2 (de) * | 1991-06-24 | 2002-11-07 | Hoya Corp | Verfahren zum Bilden einer Siliziumcarbidschicht und deren Verwendung |
| ES2214072A1 (es) * | 2000-06-15 | 2004-09-01 | Universidad De Cadiz, Y En Su Nombre Y Representacion El Rector D. Guillermo Martinez Massanet | Sistema para carburizacion de silicio. |
| JP2011003885A (ja) * | 2009-05-19 | 2011-01-06 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法、基板処理装置及び基板の製造方法 |
| JP2015230998A (ja) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | ローム株式会社 | ＳｉＣエピタキシャルウェハ、ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置、ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法、および半導体装置 |
| WO2016141579A1 (en) * | 2015-03-12 | 2016-09-15 | Ibiden Co., Ltd. | Method for manufacturing cvd-sic material |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60180123A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-13 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | Ｘ線マスク用構造体 |
-
1989
- 1989-09-22 JP JP1246765A patent/JPH02262324A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60180123A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-13 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | Ｘ線マスク用構造体 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5390626A (en) * | 1990-12-11 | 1995-02-21 | Hoya Corporation | Process for formation of silicon carbide film |
| DE4220717C2 (de) * | 1991-06-24 | 2002-11-07 | Hoya Corp | Verfahren zum Bilden einer Siliziumcarbidschicht und deren Verwendung |
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| JP2018511708A (ja) * | 2015-03-12 | 2018-04-26 | イビデン株式会社 | ＣＶＤ−ＳｉＣ材の製造方法 |
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