JPH04131377A - 膜形成方法 - Google Patents

膜形成方法

Info

Publication number
JPH04131377A
JPH04131377A JP25016390A JP25016390A JPH04131377A JP H04131377 A JPH04131377 A JP H04131377A JP 25016390 A JP25016390 A JP 25016390A JP 25016390 A JP25016390 A JP 25016390A JP H04131377 A JPH04131377 A JP H04131377A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
deposited
forming method
substrate
film forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25016390A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Takahashi
由夫 高橋
Toru Ishitani
亨 石谷
Yuichi Madokoro
祐一 間所
Takeshi Onishi
毅 大西
Yoshimi Kawanami
義実 川浪
Kaoru Umemura
馨 梅村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP25016390A priority Critical patent/JPH04131377A/ja
Publication of JPH04131377A publication Critical patent/JPH04131377A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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】 〔産業上の利用分野〕 集束ビームを用いた加工における膜形成方法に利用され
る。
〔従来の技術〕
集束ビーム(イオン、電子、レーザ)を1 mTorr
程度の化合物ガス雰囲気中(W(Co)、など)におい
た試料(S i O,基板など)表面に照射することに
より、試料表面に吸着したガスを分解しガス成分の一部
を集束ビーム照射位置に堆積することができる。これを
集束ビームアシステツドデポジションと言う。この堆積
を例えばデバイスの配線修正、フォトマスクの白点欠陥
修正、微細デバイスの固着等に利用することができる。
特に導電膜を堆積させデバイスの配線としてこの堆積膜
を使う場合は配線の比抵抗、及び配線と基板との接着力
などが重要となる。有機金属を用いた集束ビームによる
金属膜堆積において堆積膜の比抵抗はそのバルクの比抵
抗に比べ約2桁以上大きくなることが分かっている。こ
の比抵抗をできるだけ小さくするため従来は膜形成方法
として、ビームについては遅い走査速度、高い電流密度
を保つこと、導入ガスの圧力については低いガス圧を保
つこと、などが行なわれていた。これについては、ジャ
ーナル オブ ヴアキューム サイエンス アントテク
ノロジー 87 1989  第609頁から第617
頁(P、 Blauner et al、; J、 V
ac、 Sci。
Technol、B 7 (1989)  p p、6
09−617.)に詳しく述へられている。一方、真空
蒸着法による膜と基板との接着力を強くすることについ
ては、イオン衝撃による基板洗浄に関して、真空 第2
6巻 第5号 1983 第475頁−第479頁に、
また、クロム(Cr)を基板と蒸着膜の間に挾む事に関
して、真空 第32巻 第2号1989 第68頁−第
71頁に記載されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし上記技術を使い集束ビームにより膜堆積を行なう
場合においては、以下のような問題点が発生する。集束
ビームアシステツドデポジションによる堆積膜は膜成長
初期過程において−様な膜構造とはならずに島状構造に
なる。その島状構造は膜の堆積速度が大きいほど密にな
り早い段階で連続構造になる。−1膜の比抵抗は〔従来
の技術〕の筒で述べたように遅い走査速度、低いガス圧
高い電流密度(レーザに対しては強度)などにより堆積
速度が遅くなるほど堆積膜の比抵抗が小さくなる。その
ため比抵抗の小さい膜をっけようとすると成長初期の島
状構造が粗になり、第7図のように基板3と堆積膜6と
の間に空間21ができ接触面積が小さくなる。したがっ
て堆積膜の基板との付着力が小さくなり剥がれやすくな
る。一方、接着力を強くするために放電ガスにより基板
表面をイオン衝撃する、真空蒸着で形成したクロム膜を
挾む等の方法があるが、これらの方法は集束ビームによ
り膜を堆積した局所部分だけに適用することができず、
膜堆積を行なわない他の場所にも影響を及ぼすという問
題が発生する。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために本発明では以下に示す2つの
手段を示した。第一は膜形成のビーム条件を膜構造が−
様となる迄の成長初期段階では堆積速度が速くなるよう
に、その後は堆積速度が遅くなるように設定することで
ある6第二に基板及び堆積膜ともに相互作用が大きな膜
を集束ビームアシステンドデポジション法を用いて堆積
させ。
これを少なくとも一つ挾むことである。
〔作用〕
前記2つの手段により集束ビームを用いて堆積した膜の
接着力低下の問題点は解決される。第一の手段において
は膜堆積初期の段階で堆積速度を大きくすることにより
基板との接触面積の大きな、すなわち接着力の大きな膜
を作り、その後膜構造が−様となった後堆積速度を小さ
くすることにより比抵抗の小さな膜を作ることができる
。このようにして全体としては膜の比抵抗は小さいが接
着力は大きくすることができる。第二の手段では基板と
膜との両方に相互作用の大きな物質を膜堆積を行なう局
所部分だけに堆積することによりそれぞれ大きな接触面
積を持たせ接着力を大きくできる。堆積膜の成長は膜と
その下地との相互作用が大きいほど島状構造にならずに
−様な構造になりやすい。
〔実施例〕
以下図を用いて実施例について説明する。以下の説明は
集束イオンビームにより膜を堆積した実施例を示すが集
束電子ビーム、集束レーザビームにおいても同様の操作
で膜の堆積を行うことができる。第1図は本発明の実施
に用いた集束イオンビーム装置の構成図である。イオン
!100で発生したガリウムイオン103を2段の静電
レンズ102により集束し、ディフレクタ107により
偏向、走査してガス導入ノズル112より照射したガス
中においた試料110にイオンを照射するようになって
いる。
第2図はW(CO)、  を導入ガスとして使いビーム
走査速度を変化させてタングステン膜の堆積を行なった
ときの実施例である。堆積速度はビーム走査速度が速い
ほど速くなるため、先ずビーム走査速度として約100
■/secでW(CO)6ガス中に置いた5i02基板
を照射し、約1.OX 1017/dのイオンを打ち込
み、−棟構造の膜を形成した。イオン打ち込み量はあら
かじめビーム電流密度と照射面積を知ることにより照射
時間として制御できる。また膜が一様構造となるかどう
かはイオン打ち込み量に依存し0.5 X I O”/
aJ−1,0×10”7/ Ca1fの範囲で島状構造
から一様構造へと移行する。このようにして比抵抗は高
いが接着性のよい膜1oを堆積させた。その後ビーム走
査速度を1■/secとし比抵抗の低い膜9を堆積させ
た。この堆積した膜をひっかき法により評価した結果は
、約30gであった。−1膜の比抵抗は約8oμΩ・■
であり通常の堆積によりえられる比抵抗との差はなかっ
た。
第3図はビーム電流密度を変化させて堆積速度を変化さ
せた実施例の説明図である。8102基板3上にW(C
O)Gガスを吹き付けながらイオンビーム(電流密度約
IA/aJ)を照射しタングステン膜12を堆積させた
。ビーム照射時間は照射面積、堆積させたい膜の抵抗値
に依存して変化する。
その後電流密度を10μA/adにし、先に堆積したタ
ングステン膜を覆う範囲にイオンビームを照射し、約2
 X 1017/atのイオンを打ち込み膜11を堆積
させた。低い電流密度で堆積した膜11の成分はほとん
どが炭素であり、絶縁的になっている。電気の流れる範
囲は高い電流密度で堆積した部分であり、低い電流密度
で堆積した部分にはほとんど電気は流れず基板との接着
及び堆積膜の保護膜として働いている。この堆積膜のひ
っかき法による評価は120gであり、比抵抗は100
μΩ・lであった。
第4図は導入ガス圧を変化させて堆積速度を変化させ堆
積を行なった実施例の説明図である。導入ガス圧はバル
ブ113により基板上で20mTorrに設定している
。この状態でW(CO)6 ガス雰囲気中においたS1
0□基板3上に集束イオンビームを照射し1.0 X 
1017/aJ のイオンを打ち込みタングステン膜1
4を堆積させた。その後バルブ113を閉め導入ガス圧
を1mTorrにしイオンビームを照射してタングステ
ン膜13を堆積させた。この膜のひっかき法による評価
は140gであった。
第5図はSiO2基板と堆積膜との間に異種の膜を挾む
ことにより接着力を増加させた実施例の説明図である。
まずSiO□基板3にバルブ115を開けCcl (C
H,)、ガス15を吹き付けつつイオンビーム1を照射
しカドミウムの堆積膜17を堆積させた[(a)参照コ
。この時イオン電流密度は1m A / aj、ビーム
走査速度は10 an/see 、イオン打ち込み量は
l X 1017/allである。カドミウムは510
2との相互作用が強くひっかき方による評価は約500
gである。つぎにバルブ115を閉め、バルブ114を
開けC7H7F、○、Auガス16をカドミウム堆積膜
17上に吹き付けながらビーム]を照射し金の堆積膜1
8を作った[(b)参照]。ビーム条件はカドミウムを
堆積したときと同じである。ただしイオン打ち込み量は
5倍にした。その結果膜全体としてのひっかき方による
評価は、約200gであった。
第6図は以上の方法を使った応用実施例の説明図である
。導入ガスとしてW(Co)、を使い、5i02基板上
に堆積した。ビーム走査速度約1ao/sec、ビーム
電流密度約IA/a!でイオンビーム1を(a)のよう
に走査し接着力の弱い膜を堆積した。その後、膜の端2
oにビーム走査速度約100 am/sec 、ビーム
電流密度約10μA/a+fでイオンビームを走査し接
着力の強い膜を堆積した。このようにして基板上にバネ
状(多少の伸縮が可能)の堆積膜を形成することができ
た。
〔発明の効果〕
以上に説明したように本発明による膜の形成方法によれ
ば堆積膜の比抵抗を小さく保ったまま、基板との接着力
を大きく、すなわち剥がれにくい膜を形成することがで
きるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施した集束イオンビーム装置の概略
図、第2図、第3図及び第4図はそれぞれ堆積条件を途
中で変化させることにより膜と基板との接着力を増加さ
せた実施例の説明図、第5図は堆積膜と基板の間にもう
一つ別の膜を堆積させることにより膜と基板との接着力
を増加させた実施例の説明図、第6図は接着力をコント
ロールすることによりバネを形成した実施例の説明図、
第7図は従来の技術による堆積膜の説明図である。 1・・・集束イオンビーム、2・・・スパッタ粒子、3
S i O,基板、4 ガス導入ノズル、5・W(Co
)、ガス、6・・タングステン膜、7・・・CQ2ガス
、8・・ステージ、9・・・遅い走査速度によるW膜、
10・・・速い走査速度によるW膜、11・・・低電流
密度によるW膜、12・・高電流密度によるW膜、13
・・低いガス圧によるW膜、14・・高いガス圧による
W膜、15・・Cd (CH,)□ガス、16・C7H
7F、02Auガス、17−・・カドミウム膜、18・
・・金薄膜、19・・・ビーム走査軌跡、2o・堆積膜
端、21・・・空間、100・・・液体金属イオン源。 101・・・引出し電極、102・・静電レンズ、10
3・・・ガリウムビーム、104 ・ウィーンフィルタ
、105・・・マスアパーチャ、106・・・選択アパ
ーチャ、107・・・ディフレクタ、108・・・二次
電子検出器、109・・・制御コンピュータ、110・
・・試料、111・・・ステージ、112・・・ガス導
入ノズル、113・・・バルブ1.114・・・バルブ
2.115バルブ3.116・・・W(CO)6 リザ
ーバ、117”’CtHtF、02Auリザーバ、11
8−・・Cd (CH,)、リザーバ、119・・・バ
ルブ4゜¥J 1 図 拓 纂 図 ρ) (′b) 第 Δ 図 にデ カ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.集束ビームを用いて、ガス雰囲気中に置いた基板上
    に分解したガスの堆積膜を作る膜形成方法において、膜
    形成の途中段階で堆積条件を変化させることを特徴とす
    る膜形成方法。
  2. 2.請求項1記載の上記膜形成方法において、膜形成途
    中段階での堆積条件を変化させることにより、堆積膜が
    一様構造になる迄の初期段階は堆積速度を速く、その後
    の段階では堆積速度を遅くすることを特徴とする膜形成
    方法。
  3. 3.請求項1記載の上記膜形成方法において、堆積条件
    の変化がビーム走査速度を変化させることであることを
    特徴とする膜形成方法。
  4. 4.請求項1記載の上記膜形成方法において、堆積条件
    の変化が集束荷電粒子ビームに対しては電流密度、集束
    レーザビームに対しては強度を変化させることであるこ
    とを特徴とする膜形成方法。
  5. 5.請求項1記載の上記膜形成方法において、堆積条件
    の変化が導入ガスの圧力を変化させることであることを
    特徴とする膜形成方法。
  6. 6.請求項1記載の上記膜形成方法において、堆積条件
    の変化がビーム走査速度を変化させること、荷電粒子ビ
    ームに対しては電流密度を集束レーザビームに対しては
    強度を変化させること、導入ガス圧を変化させること、
    の少なくともいずれか2つの工程を含むことを特徴とす
    る膜形成方法。
  7. 7.集束ビームを用いて、ガス雰囲気中に置いた基板上
    に分解したガスの堆積膜を作る膜形成方法において、堆
    積する膜と基板との間に集束ビームにより形成した異な
    る膜を少なくとも1つはさむことを特徴とする膜形成方
    法。
JP25016390A 1990-09-21 1990-09-21 膜形成方法 Pending JPH04131377A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25016390A JPH04131377A (ja) 1990-09-21 1990-09-21 膜形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25016390A JPH04131377A (ja) 1990-09-21 1990-09-21 膜形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04131377A true JPH04131377A (ja) 1992-05-06

Family

ID=17203762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25016390A Pending JPH04131377A (ja) 1990-09-21 1990-09-21 膜形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04131377A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH088254A (ja) * 1994-06-21 1996-01-12 Nec Corp 金属薄膜形成方法
JP2004241572A (ja) * 2003-02-05 2004-08-26 Sony Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2010215947A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Omron Corp レーザcvdによる薄膜形成方法、及び同方法に好適なガスウィンドウ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH088254A (ja) * 1994-06-21 1996-01-12 Nec Corp 金属薄膜形成方法
JP2004241572A (ja) * 2003-02-05 2004-08-26 Sony Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2010215947A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Omron Corp レーザcvdによる薄膜形成方法、及び同方法に好適なガスウィンドウ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0372061B1 (en) Selective area nucleation and growth method for metal chemical vapor deposition using focused ion beams
EP0947603A3 (en) Film depositing method and apparatus
JP2003520409A (ja) 成形され、低密度な集束イオンビーム
US4874632A (en) Process for forming pattern film
JPH04131377A (ja) 膜形成方法
US6576894B1 (en) Structure for FIB based microanalysis and method for manufacturing it
US5004927A (en) Process for forming a fine pattern having a high aspect ratio
JP2001508598A (ja) 半導体表面処理方法及び装置
JPH0463433A (ja) 半導体素子の配線装置およびそれを用いた配線方法
JPS63288017A (ja) 微細パタ−ンの形成方法
JPS6136928A (ja) 真空装置
JP2533510B2 (ja) 配線形成方法
JPH0261066A (ja) パターン形成方法
US20080305408A1 (en) Aperture mask, manufacturing method thereof, charge beam lithography apparatus, and charge beam lithography method
JPS61124568A (ja) イオンビ−ムスパツタ装置
JP2000054116A (ja) 金属パタ―ン膜の形成方法及びその装置
Yi et al. Proximity-effect correction in electron-beam lithography on metal multi-layers
JP2890431B2 (ja) 超電導回路の製造方法
JPH0794512A (ja) 配線形成方法及び装置
JPS60178623A (ja) 荷電ビ−ム露光方法
JPH05299716A (ja) 集束イオンビーム装置
US20050056351A1 (en) Surface treatment method, process for producing near-field exposure mask using the method, and nanoimprint lithography mask
JPH06103953A (ja) 金属イオンを用いた薄膜形成方法およびその装置
JP2007324284A (ja) アパーチャマスク、アパーチャマスクの作製方法、荷電ビーム描画装置、及び荷電ビーム描画方法
JPS63291418A (ja) X線露光用マスクの製造方法