JPH0255934B2 - - Google Patents
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- JPH0255934B2 JPH0255934B2 JP16267087A JP16267087A JPH0255934B2 JP H0255934 B2 JPH0255934 B2 JP H0255934B2 JP 16267087 A JP16267087 A JP 16267087A JP 16267087 A JP16267087 A JP 16267087A JP H0255934 B2 JPH0255934 B2 JP H0255934B2
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、Ｘ線リソグラフイー用マスクのＸ線
吸収体膜に関するものである。
吸収体膜に関するものである。
［従来の技術］
Ｘ線マスクのＸ線吸収体としてこれまでAu、
Ｗ、Ta等の純金属が用いられてきた。しかしな
がら、これらの純金属をＸ線吸収体膜として用い
る場合、種々の欠点があつた。欠点の第一はＸ線
吸収体膜は、マスク歪みを抑えるために、膜応力
が可能な限り小さいことが要求され、従来、膜応
力の低減のために、膜堆積後のアニーリング、イ
オン注入等が行われてきたが、上記純金属膜の膜
応力をアニーリングやイオン注入により低減させ
る場合、これらの純金属膜の構造が結晶構造であ
るため、膜応力の制御性に欠けていることであ
る。例えば、アニーリングにより膜応力を低減さ
せる場合、アニーリング温度およびアニーリング
時間を同一に設定しても、堆積条件のわずかな違
いで膜応力が変動する。欠点の第二は、膜応力を
所定の値以下に低減することが困難な場合が多い
ことである。例えば、電解メツキにより堆積させ
たAuはわずかに引つ張り応力を持つが、アニー
リングを行なうことにより膜応力は増加する。ま
た、イオン注入によりＷ、Taの膜応力を低減さ
せようとしても、ある一定の値以下にすることは
できない。
Ｗ、Ta等の純金属が用いられてきた。しかしな
がら、これらの純金属をＸ線吸収体膜として用い
る場合、種々の欠点があつた。欠点の第一はＸ線
吸収体膜は、マスク歪みを抑えるために、膜応力
が可能な限り小さいことが要求され、従来、膜応
力の低減のために、膜堆積後のアニーリング、イ
オン注入等が行われてきたが、上記純金属膜の膜
応力をアニーリングやイオン注入により低減させ
る場合、これらの純金属膜の構造が結晶構造であ
るため、膜応力の制御性に欠けていることであ
る。例えば、アニーリングにより膜応力を低減さ
せる場合、アニーリング温度およびアニーリング
時間を同一に設定しても、堆積条件のわずかな違
いで膜応力が変動する。欠点の第二は、膜応力を
所定の値以下に低減することが困難な場合が多い
ことである。例えば、電解メツキにより堆積させ
たAuはわずかに引つ張り応力を持つが、アニー
リングを行なうことにより膜応力は増加する。ま
た、イオン注入によりＷ、Taの膜応力を低減さ
せようとしても、ある一定の値以下にすることは
できない。
上記純金属の膜応力低減は、堆積条件を変化さ
せることにより行われる場合も多い。しかしなが
ら、いかなる堆積方法を選択するにせよ、高い制
御性が要求される因子が複数個あり、原理的に膜
応力制御性は悪い。
せることにより行われる場合も多い。しかしなが
ら、いかなる堆積方法を選択するにせよ、高い制
御性が要求される因子が複数個あり、原理的に膜
応力制御性は悪い。
［発明が解決しようとする問題点］
上記のように、従来の純金属からなるＸ線吸収
体は膜応力の制御性が悪く、膜応力が小さいこと
が要求されるＸ線リソグラフイー用マスクのＸ線
吸収体膜には適していない。
体は膜応力の制御性が悪く、膜応力が小さいこと
が要求されるＸ線リソグラフイー用マスクのＸ線
吸収体膜には適していない。
従つて本発明の目的は、従来技術の欠点を解消
し、膜応力の制御性を向上させたＸ線リソグラフ
イー用マスクのＸ線吸収体膜を提供することにあ
る。
し、膜応力の制御性を向上させたＸ線リソグラフ
イー用マスクのＸ線吸収体膜を提供することにあ
る。
［問題点を解決するための手段］
本発明は上記の目的を達成するためになされた
ものであつて、本発明のＸ線リソグラフイー用マ
スクのＸ線吸収体膜は、窒化タングステン又は窒
化タンタルによつて構成されていることを特徴と
する。
ものであつて、本発明のＸ線リソグラフイー用マ
スクのＸ線吸収体膜は、窒化タングステン又は窒
化タンタルによつて構成されていることを特徴と
する。
窒化タングステン又は窒化タンタルからなるＸ
線吸収膜はスパツタ法によつて容易に基板上に低
温堆積することができる。スパツタ法は、電解め
つき法およびCVD法に比較して容易に膜を堆積
でき、しかも堆積速度が大きい。また、低温で堆
積させるためアモルフアス状態の膜が結晶化する
こともない。さらにCVD法のように熱歪みを生
じることもない。
線吸収膜はスパツタ法によつて容易に基板上に低
温堆積することができる。スパツタ法は、電解め
つき法およびCVD法に比較して容易に膜を堆積
でき、しかも堆積速度が大きい。また、低温で堆
積させるためアモルフアス状態の膜が結晶化する
こともない。さらにCVD法のように熱歪みを生
じることもない。
スパツタ法による窒化タングステン又は窒化タ
ンタル膜の堆積において、ターゲツト材料は窒化
タングステン又は窒化タンタルをそのまま用いて
も良いし、純タングステン又は純タンタルを用い
て、スパツタガスに窒素ガスを混合する反応性ス
パツタの方法を用いても良い。たとえば、窒化タ
ングステン又は窒化タンタルを堆積させる場合、
窒化タングステン又は窒化タンタルターゲツトを
用いてアルゴンガスでスパツタしても良いし、タ
ングステン又はタンタルターゲツトを用いてアル
ゴンと窒素の混合ガスでスパツタしても良い。
ンタル膜の堆積において、ターゲツト材料は窒化
タングステン又は窒化タンタルをそのまま用いて
も良いし、純タングステン又は純タンタルを用い
て、スパツタガスに窒素ガスを混合する反応性ス
パツタの方法を用いても良い。たとえば、窒化タ
ングステン又は窒化タンタルを堆積させる場合、
窒化タングステン又は窒化タンタルターゲツトを
用いてアルゴンガスでスパツタしても良いし、タ
ングステン又はタンタルターゲツトを用いてアル
ゴンと窒素の混合ガスでスパツタしても良い。
Ｘ線吸収体膜中のタングステン又はタンタルと
窒素の組成は、化学量論的組成を成している必要
はなく、タングステン又はタンタル単独膜の場合
に生じる結晶化を阻害する程度に、窒素が含まれ
ていれば良い。
窒素の組成は、化学量論的組成を成している必要
はなく、タングステン又はタンタル単独膜の場合
に生じる結晶化を阻害する程度に、窒素が含まれ
ていれば良い。
［作用］
本発明は、窒化タングステン又は窒化タンタル
が、アモルフアス状態であるために、結晶状態よ
りもアニーリング、イオン注入等による状態の変
化が生じ易いという事実に基づく。従つて、膜応
力の制御性が大きく、容易に膜応力を低減でき
る。
が、アモルフアス状態であるために、結晶状態よ
りもアニーリング、イオン注入等による状態の変
化が生じ易いという事実に基づく。従つて、膜応
力の制御性が大きく、容易に膜応力を低減でき
る。
また、堆積したアモルフアス状態の金属窒化物
膜は、微細加工性にも優れている。しかも、ドラ
イエツチングにおける化学的性質が、対応する純
金属とほぼ同じであるため、従来の加工技術をそ
のまま用いることができる。
膜は、微細加工性にも優れている。しかも、ドラ
イエツチングにおける化学的性質が、対応する純
金属とほぼ同じであるため、従来の加工技術をそ
のまま用いることができる。
［実施例］
以下、実施例により本発明を更に説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
実施例 １
Si基板上の厚さ2μｍのSiNx膜上に、アモルフ
アス窒化タングステン膜をrf（高周波）スパツタ
によつて形成した。スパツタターゲツトはタング
ステンである。スパツタガスは、アルゴン39.0sc
cm（標準状態c.c.／分）および窒素7.6sccmを混合
して用いた。スパツタ条件は、rfパワー300W、
スパツタガス圧力５ｍTorrである。堆積温度は
室温である。膜厚は0.70μｍであつた。次に膜表
面の清浄化を行つた後、室温で加速エネルギー
400keV、イオン電流10μAのN+イオンを注入し
た。第１図に示したように、イオン注入前に1.07
×1010dyn／cm2の圧縮応力を持つ膜にイオン注入
を行つた結果、注入量とともに応力が急激に減少
し7.5×1016ions／cm2以上の注入量において膜応力
を零にすることができた。イオン注入によつて膜
は結晶化することはない。上記の効果はNe+を注
入した場合にも同様に得ることができた。
アス窒化タングステン膜をrf（高周波）スパツタ
によつて形成した。スパツタターゲツトはタング
ステンである。スパツタガスは、アルゴン39.0sc
cm（標準状態c.c.／分）および窒素7.6sccmを混合
して用いた。スパツタ条件は、rfパワー300W、
スパツタガス圧力５ｍTorrである。堆積温度は
室温である。膜厚は0.70μｍであつた。次に膜表
面の清浄化を行つた後、室温で加速エネルギー
400keV、イオン電流10μAのN+イオンを注入し
た。第１図に示したように、イオン注入前に1.07
×1010dyn／cm2の圧縮応力を持つ膜にイオン注入
を行つた結果、注入量とともに応力が急激に減少
し7.5×1016ions／cm2以上の注入量において膜応力
を零にすることができた。イオン注入によつて膜
は結晶化することはない。上記の効果はNe+を注
入した場合にも同様に得ることができた。
さらに、N+イオン注入で応力を低減した、厚
さ0.70μｍのアモルフアス窒化タングステンをＸ
線吸収体膜とするマスクを作成した。この時、吸
収体膜は厚さ2μｍのSiNx膜上に集束イオンビー
ム露光と反応性イオンエツチングにより加工し
た。700MeVのシンクロトロン放射光によりマス
ク上のパターンを厚さ1μｍ及び0.5μｍのPMMA
に露光したところ十分なコントラストを有し、幅
0.15μｍのパターンで転写でき、本発明のＸ線吸
収体膜の有効性を確認できた。
さ0.70μｍのアモルフアス窒化タングステンをＸ
線吸収体膜とするマスクを作成した。この時、吸
収体膜は厚さ2μｍのSiNx膜上に集束イオンビー
ム露光と反応性イオンエツチングにより加工し
た。700MeVのシンクロトロン放射光によりマス
ク上のパターンを厚さ1μｍ及び0.5μｍのPMMA
に露光したところ十分なコントラストを有し、幅
0.15μｍのパターンで転写でき、本発明のＸ線吸
収体膜の有効性を確認できた。
比較例 １
Si基板上の厚さ2μｍのSiNx膜上に、タングス
テン膜をrfスパツタによつて形成した。スパツタ
ガスはアルゴンを用いた。流量は45.0sccmであ
る。スパツタ条件はrfパワー500W、スパツタガ
ス圧力５ｍTorrである。堆積温度は室温である。
膜厚は0.55μｍであつた。次に膜表面の清浄化を
行つた後、室温で加速エネルギー400keV、イオ
ン電流10μAのN+イオンを注入した。第２図に示
したようにイオン注入前に2.11×1010dyn／cm2の
圧縮応力を持つ膜にイオン注入を行つたが、応力
の減少は緩慢であり、イオン注入量15×
1016ions／cm2でも応力を1.7×1010dyn／cm2以下に
減少させることができなかつた。上記の結果は
Ne+を注入した場合にも同様であつた。
テン膜をrfスパツタによつて形成した。スパツタ
ガスはアルゴンを用いた。流量は45.0sccmであ
る。スパツタ条件はrfパワー500W、スパツタガ
ス圧力５ｍTorrである。堆積温度は室温である。
膜厚は0.55μｍであつた。次に膜表面の清浄化を
行つた後、室温で加速エネルギー400keV、イオ
ン電流10μAのN+イオンを注入した。第２図に示
したようにイオン注入前に2.11×1010dyn／cm2の
圧縮応力を持つ膜にイオン注入を行つたが、応力
の減少は緩慢であり、イオン注入量15×
1016ions／cm2でも応力を1.7×1010dyn／cm2以下に
減少させることができなかつた。上記の結果は
Ne+を注入した場合にも同様であつた。
実施例 ２
Si基板上の厚さ2μｍのSiNx膜上に、窒化タン
タル膜をrfスパツタによつて形成した。スパツタ
ターゲツトはタンタルである。スパツタガスは、
アルゴン44.0sccmと窒素2.4sccmを混合して用い
た。スパツタ条件は、rfパワー500W、スパツタ
ガス圧力５ｍTorrである。堆積温度は室温であ
る。膜厚は0.62μｍであつた。次に膜表面の清浄
化を行つた後、室温で加速エネルギー400keV、
イオン電流10μAのN+イオンを注入した。第３図
に示したようにイオン注入前に1.72×1010dyn／
cm2の圧縮応力を持つ膜にイオン注入を行い、応力
を0.44×1010dyn／cm2まで急激に減少させること
ができた。また実施例１と同様に微細加工性に優
れていることも判明した。上記の結果はNe+を注
入した場合にも同様に得ることができた。
タル膜をrfスパツタによつて形成した。スパツタ
ターゲツトはタンタルである。スパツタガスは、
アルゴン44.0sccmと窒素2.4sccmを混合して用い
た。スパツタ条件は、rfパワー500W、スパツタ
ガス圧力５ｍTorrである。堆積温度は室温であ
る。膜厚は0.62μｍであつた。次に膜表面の清浄
化を行つた後、室温で加速エネルギー400keV、
イオン電流10μAのN+イオンを注入した。第３図
に示したようにイオン注入前に1.72×1010dyn／
cm2の圧縮応力を持つ膜にイオン注入を行い、応力
を0.44×1010dyn／cm2まで急激に減少させること
ができた。また実施例１と同様に微細加工性に優
れていることも判明した。上記の結果はNe+を注
入した場合にも同様に得ることができた。
比較例 ２
Si基板上の厚さ2μｍのSiNx膜上に、タンタル
膜をrfスパツタによつて形成した。スパツタガス
はアルゴンを用いた。流量は45.0sccmである。ス
パツタ条件は、rfパワー300W、スパツタガス圧
力５ｍTorrである。堆積温度は室温である。膜
厚は0.65μｍであつた。次に膜表面の清浄化を行
つた後、室温で加速エネル10μAのN+イオンを注
入した。第４図に示しギー400keV、イオン電流
たようにイオン注入前に1.38×1010dyn／cm2の圧
縮応力を持つ膜にイオン注入を行つたが、応力の
減少は緩慢であり、イオン注入量15×1016ions／
cm2でも、応力を0.71×1010dyn／cm2以下に減少さ
せることができなかつた。上記の結果はNe+を注
入した場合にも同様であつた。
膜をrfスパツタによつて形成した。スパツタガス
はアルゴンを用いた。流量は45.0sccmである。ス
パツタ条件は、rfパワー300W、スパツタガス圧
力５ｍTorrである。堆積温度は室温である。膜
厚は0.65μｍであつた。次に膜表面の清浄化を行
つた後、室温で加速エネル10μAのN+イオンを注
入した。第４図に示しギー400keV、イオン電流
たようにイオン注入前に1.38×1010dyn／cm2の圧
縮応力を持つ膜にイオン注入を行つたが、応力の
減少は緩慢であり、イオン注入量15×1016ions／
cm2でも、応力を0.71×1010dyn／cm2以下に減少さ
せることができなかつた。上記の結果はNe+を注
入した場合にも同様であつた。
［発明の効果］
以上詳述したように本発明のＸ線吸収体膜を構
成する窒化タングステン又は窒化タンタルはアモ
ルフアス状態となるために、精密な膜応力低減が
容易になる。また、これらの金属窒化物膜は、ス
パツタ法により容易に低温堆積できる。
成する窒化タングステン又は窒化タンタルはアモ
ルフアス状態となるために、精密な膜応力低減が
容易になる。また、これらの金属窒化物膜は、ス
パツタ法により容易に低温堆積できる。
以上の理由により、本発明のＸ線吸収体膜は、
微細加工性、内部応力の低減が要求されるＸ線リ
ソグラフイー用マスクに適用すれば、著しい効果
が得られる。
微細加工性、内部応力の低減が要求されるＸ線リ
ソグラフイー用マスクに適用すれば、著しい効果
が得られる。
第１図は実施例１における窒化タングステンの
急激な応力低減を表す図、第２図は比較例１にお
けるタングステンの緩慢な応力低減を表す図、第
３図は実施例２における窒化タンタルの急激な応
力低減を表す図、第４図は比較例２におけるタン
タルの緩慢な応力低減を表す図である。
急激な応力低減を表す図、第２図は比較例１にお
けるタングステンの緩慢な応力低減を表す図、第
３図は実施例２における窒化タンタルの急激な応
力低減を表す図、第４図は比較例２におけるタン
タルの緩慢な応力低減を表す図である。
Claims (1)
- １ Ｘ線吸収体膜が、窒化タングステン又は窒化
タンタルによつて構成されていることを特徴とす
るＸ線リソグラフイー用マスクのＸ線吸収体膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62162670A JPS6376325A (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Ｘ線リソグラフィ−用マスクのｘ線吸収体膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62162670A JPS6376325A (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Ｘ線リソグラフィ−用マスクのｘ線吸収体膜 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21791486A Division JPS6376872A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 膜の内部圧縮応力低減方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6376325A JPS6376325A (ja) | 1988-04-06 |
| JPH0255934B2 true JPH0255934B2 (ja) | 1990-11-28 |
Family
ID=15759052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62162670A Granted JPS6376325A (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Ｘ線リソグラフィ−用マスクのｘ線吸収体膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6376325A (ja) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0316116A (ja) * | 1989-03-09 | 1991-01-24 | Canon Inc | Ｘ線リソグラフィー用マスク構造体及びそれを用いたｘ線露光方法 |
| US5196283A (en) * | 1989-03-09 | 1993-03-23 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray mask structure, and x-ray exposure process |
| JP2823276B2 (ja) * | 1989-03-18 | 1998-11-11 | 株式会社東芝 | Ｘ線マスクの製造方法および薄膜の内部応力制御装置 |
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-
1987
- 1987-06-30 JP JP62162670A patent/JPS6376325A/ja active Granted
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