JPH03273610A - マスクの製造方法 - Google Patents
マスクの製造方法Info
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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
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Landscapes
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
”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。
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。
、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。
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。
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。
、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。
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。
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))。
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))。
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))。
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。
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))。
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(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。
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。
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。
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
、 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)
- 【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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1330447A JPH03273610A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1330447A JPH03273610A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | マスクの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03273610A true JPH03273610A (ja) | 1991-12-04 |
Family
ID=18232720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1330447A Pending JPH03273610A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | マスクの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03273610A (ja) |
Cited By (1)
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 |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP1330447A patent/JPH03273610A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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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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