JPH03273610A - マスクの製造方法 - Google Patents

マスクの製造方法

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JPH03273610A
JPH03273610A JP1330447A JP33044789A JPH03273610A JP H03273610 A JPH03273610 A JP H03273610A JP 1330447 A JP1330447 A JP 1330447A JP 33044789 A JP33044789 A JP 33044789A JP H03273610 A JPH03273610 A JP H03273610A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
mask
substrate
stress
sic
Prior art date
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Pending
Application number
JP1330447A
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English (en)
Inventor
Masao Yamada
雅雄 山田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 半導体デバイスの製造工程においてX線露光パターニン
グに使用されるマスクの製造方法に関し、 成膜条件の制御によらない手段で膜の応力を低下するこ
とができるマスクの製造方法を提供することを目的とし
、 X線吸収体の構成物質を基板に蒸着し、堆積し、基板に
堆積されている該構成物質に不活性ガスのイオンを照射
するように構成する。
[産業上の利用分野] 本発明はX線吸収体の成膜方法に関するものであり、さ
らに詳しく述べるならば、半導体デバイスの製造工程に
おいてX線露光パターニングに使用されるマスクを構成
するマスクの製造方法に関するものである。
[従来の技術] 従来のX111吸収体はW、Taなとの金属をスパッタ
で0.5〜1μmのX線吸収効果がある厚みにスパッタ
し、その後デバイスを構成する素子形状にパターニング
して製作されていた。
近年、半導体デバイスがますます高集積度・微細化され
るにつれ、X線吸収体パターンを微細に製作する必要が
生じている。ここで重要になってくるのはスパッタで成
膜されたW、Taなとは歪を有しているために、パター
ニング後の歪がマスク精度を低下させるという問題があ
る。例えば0.5μmよりも微細な素子より構成される
デバイスを作るためにはマスクの歪を0.05μm以内
に抑える必要があると言われている。
かかるスパッタ膜の歪に関する研究として、TI(E 
COMPRESSIVE 5TRESS TRANSI
TION IN At、V。
Zr、Nb AND W METAL FILMS 5
PUTTERED AT LOWWORKING PR
ESSURE、 D、W、Hoffman The S
olidFilms 45 (1977)387−39
6がある。この研究によるとアルコンガス圧と膜厚が歪
の方向、すなわち引張応力かあるいは圧縮応力かに影響
し、また応力の絶対値にも影響することが解明されてい
る。
[発明が解決しようとする課題] 前掲The 5olid Filmsに示すところから
すれば、膜厚およびアルゴン圧力の調節によって応力・
歪がゼロのW、Ta等の膜をスパッタで成膜できるよう
に思われる。しかしながらスパッタ成膜においては膜の
応力はガス圧力、放電パワー等の成膜条件に非常に敏感
であり、その成膜条件を精密に制御しでもマスクに必要
とされる低応力を達成することは困難である。
したがって、本発明は成膜条件の制御によらない手段で
膜の応力を低下することができるマスクの製造方法を提
供することを目的とする。具体的には、マスク歪が前述
の0.05μm未満となるようにするには、Tagよび
W吸収体の引張もしくは圧縮応力がI X 10’ d
yn/cm” (絶対値)未満であること、膜応力には
局部的にI X 10’ dyn/cm2を超える応力
がないこと、が必要とされるので、これらの値を達成す
ることが本発明の目的となる。
[課題を解決するための手段J 本発明は、X線露光のマスクに使用されるX線吸収体を
成膜する方法において、前記X線吸収体の構成物質を基
板に蒸着し、堆積し、基板に堆積されている該構成物質
に不活性ガスのイオンを照射することを特徴とするマス
クの製造方法である。
[作用] 本発明は、吸収体構成物質の蒸着と不活性ガスイオンの
照射を組合わせ、不活性ガスイオンによる打ち込みの効
果を受けながら吸収体が基板に堆積するようにして、膜
応力の絶対値を小さくし、その制御を容易にし、かつ膜
面内の応力分布を均一にするものである。
蒸着されたTa、W等はI X 10” dyn/cm
”にも達する強い引張応力を一般に示す。
一方、スパッタで成膜したTa、W等は低ガス圧におい
て圧縮応力を示すことが知られている(前掲The 5
olid Filims、とくに第390頁のFig、
 1(e) )。これは、低圧ではAr”″イオンは相
互の衝突が少なく膜に多く衝突する結果圧縮応力を発生
させるためであり、Ar”イオン打込み効果と称されて
いる。さらに、スパッタ膜の圧縮応力の度合いは打込ま
れたAr+イオン濃度と強い相関を示すことが知られて
いる(INTERNAL 5TRE−3S IN ME
TALLICFILMS DEPO3ITED BY 
CYLINDRI−CAL MAGNETRON 5P
UTTERING、 Th1n 5olid Film
s 64(1979) 111−119.とくに第11
4頁第3図)。そこで、本発明においては、W、Ta等
の蒸着現とは別に設けた不活性ガスのイオンビームを、
スパッタ法の様にW、Taなとの金属に向けるのではな
く、成膜中の基板に向かって照射することによって、蒸
着により堆積しつつある膜の引張応力に圧縮応力を附加
して応力の絶対値を小さくするものである。すなわち、
スパッタ法で知られている諸現象の中からAr“イオン
打込み効果のみを取り出し、ArがTa、Wなどを叩出
す効果は取り出さないようにすることにより応力絶対値
を少なくするものである。また、Arガス圧が膜の応力
に強い影響を及ぼすのは、Arガス圧により膜の堆積速
度などが影響されるからであり、Ar◆イオン打込み効
果だけを取り出した場合は成膜条件とは独立な制御とな
るから、Ar”イオン打込条件は応力に対して緩やかな
影響を及ぼし、この結果応力の制御が容易になる。さら
に、Ar”イオン打込を後述のシャワー状に行った場合
は膜面内の応力分布も改善される。
[実施例] 第1図は本発明方法を実施するための成膜装置であって
、電子ビーム蒸着装置に不活性ガスイオン発生装置を取
付けた基本構成である。
図中1は真空チャンバーを構成する容器壁、2はチャン
バーに固着された基板ホルダー、3は基板、4は基板3
を必要時に蒸着源と不活性ガスイオン源に対し遮蔽する
シャッター、5は回転自在なホルダー軸である。成膜を
行うときにはホルダー軸5とともにシャッター4回転さ
せて基板3外の領域に移す。
6はTa、Wなどの金属を容れるるつぼであって、図示
されていない正電源に接続されている。
7は20kVの負電源8に接続されたヒーターであって
、矢印で示すような運動をする熱電子を発生させ、これ
がるつぼ6内の金属25に衝突して、金属15を溶解・
蒸発させる。真空チャンバー1内は出口1aを介して5
 X 10−”丁orr程度に真空排気されているので
、Ta、Wなどが蒸発し、基板3上に堆積する。
10はプラズマCVDなどで公知の電子サイクロトロン
共鳴(ECR)条件をつくり出して、Arなどの不活性
ガスを効率的にイオン化するためのECRイオン源であ
る。11はArガス供給管、12はμ波導入管、13は
電磁石であり、何れもECRプラズマCVD装置におい
て公知のものである。14はメツシュ状の一50〜10
0Vの負電極でAr”をECRイオン源10から真空チ
ャンバー1内に引張り出す。したがって、Ta、Wなど
が基板3に堆積し成膜している時に、成膜中のTa%W
などにビームのように小径ではなく大面積のシャワー状
で基板3に向かって来るAr”イオンが打込まれる。こ
の打込みの効果を高<シ(低くシ)て、膜の応力を強く
(弱く)圧縮応力方向に転換するには、メツシュ状負電
極14の電圧絶対値を大きくする。真空蒸着されるTa
、W等の引張応力は膜厚に比例し、真空度に反比例する
ので、これらの成膜条件を最も応力が小さくなるように
Ar”イオン打込み効果を調節する。Ar”イオン打込
量(膜面積当りの原子個数)は膜の厚みに依存し、極端
に多いか少ない場合を除きこの量により応力が調節され
るということはない。
以下、第2図(a)〜(g)を参照としてX線吸収体成
膜の実施例を説明する。
直径が100mmのSi基板20の全面に高温LPCV
D法により厚みが2μmのSiC皮膜21を成膜した(
第2図(a))。
表面の凹凸(0,1ミクロン程度のもの)を軽減・平坦
化のためにSiC皮膜21にArをスパッタした後に裏
面のSiC皮膜21をエッチバックしてSi基板20を
部分的に表出させた(第2図(b))。
続いて、電子ビーム蒸着によりTa皮膜22を60分で
厚み0.8μmに成膜し、かつ同時にTa皮膜22にA
r”イオンの打込みを行った(第2図(C))。
この時の条件は、Ar”″イオンエネルギーマイナス5
0〜150eV真空度−1,5X10−’Torrであ
った。
次に、厚さ5 m mのSiCセラミックスをX線マス
クの支持枠23として、裏面のSiC皮膜21に接着し
た(第2図(d))。
Si基板20を裏面からエッチバックし、次に洗浄しく
第2図(e))、レジスト24のパターンを形成しく第
2図(f))、最後にレジスト24をマスクとしてTa
皮膜22のマスクパターン22′を作った(第2図(g
))。
第2図(d)の状態で10日間放置後Ta皮膜22の歪
を市販の光学的測定器で測定したところ、歪は0.05
μm応力はi X 10 ’ dyn/cm”(面内一
定)であり、歪と応力は引張歪・応力であることが分か
った。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、不活性ガスイオン
による打込み条件を成膜条件とは独立して制御すること
ができ、また大きな膜面積に不活性ガスイオンを均一に
打込むことができるので、膜の応力分布を良く制御する
ことができ、X線露光マスクの歪低減に寄与するところ
が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施する装置の一実施例を示す図
、 第2図(a)〜(g)は本発明法を応用してX線マスク
を製作する工程図で、(a)図はSiC成膜工程、(b
)図はArスパッタ・裏面エッチバック工程、(c)図
は本請求項1の実施例に該当する工程、(d)図はSi
C支持枠接着工程、(e)図はSiエッチバック・洗浄
工程、(f)図はレジストバターニング工程、(g)図
はTa皮膜エツチング工程をそれぞれ示す図である。 1−容器壁、2一基板ホルダー、3一基板、4−シャッ
ター、5−ホルダー軸、6−るつぼ、7−コイル状ヒー
ター、8−負電源、1O−ECRイオン源、1l−Ar
ガス供給管、12−μ液導入管、13−電磁石、14−
メツシュ状負電極、2O−3i基板、2l−Sic皮膜
、22−Ta皮膜、23−支持枠、24−レジスト万X
 1笑 士モ 1【 第1図 手 続 補 正 書 (方式) %式% 工、事件の表示 平成O1年手持願第330447号 事件との関係  特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中1名称 (522
)富士通株式会社 代表者 関 澤  義

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、X線露光のマスクに使用されるX線吸収体を成膜す
    る方法において、 前記X線吸収体の構成物質を基板に蒸着し、堆積させる
    と同時に、該基板に堆積されている該構成物質に不活性
    ガスのイオンを照射することを特徴とするマスクの製造
    方法。
JP1330447A 1989-12-20 1989-12-20 マスクの製造方法 Pending JPH03273610A (ja)

Priority Applications (1)

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JP1330447A JPH03273610A (ja) 1989-12-20 1989-12-20 マスクの製造方法

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JP1330447A JPH03273610A (ja) 1989-12-20 1989-12-20 マスクの製造方法

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JPH03273610A true JPH03273610A (ja) 1991-12-04

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ID=18232720

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012069925A (ja) * 2010-08-19 2012-04-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Uv又はeuvリソグラフィ用の光学素子

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012069925A (ja) * 2010-08-19 2012-04-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Uv又はeuvリソグラフィ用の光学素子

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