JPH05326380A - 薄膜組成物とこれを用いたｘ線露光用マスク - Google Patents
薄膜組成物とこれを用いたｘ線露光用マスクInfo
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- JPH05326380A JPH05326380A JP16444692A JP16444692A JPH05326380A JP H05326380 A JPH05326380 A JP H05326380A JP 16444692 A JP16444692 A JP 16444692A JP 16444692 A JP16444692 A JP 16444692A JP H05326380 A JPH05326380 A JP H05326380A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄膜デバイス、特に、Ｘ線露光用マスクのＸ
線吸収体に適した、内部応力の低い薄膜を得ること。 【構成】 Ｔａと、ＷあるいはＭｏ金属からなる金属板
をターゲットとし、アルゴンガスをスパッタガスとした
スパッタ法を用い、Ｔａ−Ｗ、Ｔａ−Ｍｏ薄膜組成物中
のＷ、Ｍｏ含有量が各々５〜２５、５〜３０ａｔ％であ
る薄膜組成物を形成する。これにより、内部応力の低い
薄膜組成物を得ることができ、Ｘ線露光用マスクのＸ線
吸収体への適用により、露光対象物のパターン精度を向
上できる。
線吸収体に適した、内部応力の低い薄膜を得ること。 【構成】 Ｔａと、ＷあるいはＭｏ金属からなる金属板
をターゲットとし、アルゴンガスをスパッタガスとした
スパッタ法を用い、Ｔａ−Ｗ、Ｔａ−Ｍｏ薄膜組成物中
のＷ、Ｍｏ含有量が各々５〜２５、５〜３０ａｔ％であ
る薄膜組成物を形成する。これにより、内部応力の低い
薄膜組成物を得ることができ、Ｘ線露光用マスクのＸ線
吸収体への適用により、露光対象物のパターン精度を向
上できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微細パターンの半導体
装置の製造に使用されるＸ線リソグラフィー技術等に用
いられるＸ線露光用マスクと、そのＸ線吸収体に使用さ
れる薄膜等に用いられる内部応力の小さい薄膜組成物に
関するものである。
装置の製造に使用されるＸ線リソグラフィー技術等に用
いられるＸ線露光用マスクと、そのＸ線吸収体に使用さ
れる薄膜等に用いられる内部応力の小さい薄膜組成物に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高密度化にとも
ない、配線パターンの線間、並びに幅は、ますます微細
化する傾向にあり、そのための微細加工技術としてＸ線
リソグラフィー技術の研究開発が急速に進展している。
このＸ線リソグラフィー技術では、サブミクロンオーダ
ーの所定のパターンが形成されたＸ線露光用マスクと露
光対象物とを１０μm 程度の間隔で平行に保持し、Ｘ線
露光用マスクを通して露光対象物にＸ線を照射し、パタ
ーンを露光対象物に転写する。（ここにサブミクロン
は、ミクロン（μm）よりも一桁単位の低いオーダーを
いう）。
ない、配線パターンの線間、並びに幅は、ますます微細
化する傾向にあり、そのための微細加工技術としてＸ線
リソグラフィー技術の研究開発が急速に進展している。
このＸ線リソグラフィー技術では、サブミクロンオーダ
ーの所定のパターンが形成されたＸ線露光用マスクと露
光対象物とを１０μm 程度の間隔で平行に保持し、Ｘ線
露光用マスクを通して露光対象物にＸ線を照射し、パタ
ーンを露光対象物に転写する。（ここにサブミクロン
は、ミクロン（μm）よりも一桁単位の低いオーダーを
いう）。
【０００３】Ｘ線露光用マスクは、（図１）に示すよう
に、サブミクロンオーダーのパターニングがされたＸ線
吸収体５と、Ｘ線吸収体５を支持するＸ線透過体２と、
両者を固定する支持枠１からなる。従来、Ｘ線吸収体に
はタンタル（Ｔａ）やタングステン（Ｗ）などの重金属
薄膜が、Ｘ線透過体には窒化シリコン（ＳｉＮx）薄膜
が、支持枠にはシリコン（Ｓｉ）ウェーハをエッチング
した円形のＳｉが用いられてきた。ＳｉＮx薄膜は減圧
化学的気相堆積法で、重金属薄膜はスパッタ法で形成さ
れてきた。
に、サブミクロンオーダーのパターニングがされたＸ線
吸収体５と、Ｘ線吸収体５を支持するＸ線透過体２と、
両者を固定する支持枠１からなる。従来、Ｘ線吸収体に
はタンタル（Ｔａ）やタングステン（Ｗ）などの重金属
薄膜が、Ｘ線透過体には窒化シリコン（ＳｉＮx）薄膜
が、支持枠にはシリコン（Ｓｉ）ウェーハをエッチング
した円形のＳｉが用いられてきた。ＳｉＮx薄膜は減圧
化学的気相堆積法で、重金属薄膜はスパッタ法で形成さ
れてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記Ｘ線リソグラフィ
ー技術を用いて、サブミクロンオーダーのパターニング
を前記露光対象物に施す場合、Ｘ線露光用マスクのＸ線
吸収体のパターン精度により、露光後の、露光対象物の
パターン精度が大きく変化する。例えば、前記ＳｉＮx
Ｘ線透過体は、１０9ｄｙｎ／ｃｍ2 台の引っ張り応力
を有しているため、裏面のＳｉ支持枠がパターン面側に
凹に変形する問題がある。そのＳｉ支持枠の変形のた
め、Ｘ線露光用マスクの表面平滑性が悪くなり、露光後
の露光対象物のパターン精度が悪くなる。もっともＳｉ
支持枠の変形に関しては、Ｓｉ支持枠の厚みを厚くし、
補強材を設けることで解決できる。
ー技術を用いて、サブミクロンオーダーのパターニング
を前記露光対象物に施す場合、Ｘ線露光用マスクのＸ線
吸収体のパターン精度により、露光後の、露光対象物の
パターン精度が大きく変化する。例えば、前記ＳｉＮx
Ｘ線透過体は、１０9ｄｙｎ／ｃｍ2 台の引っ張り応力
を有しているため、裏面のＳｉ支持枠がパターン面側に
凹に変形する問題がある。そのＳｉ支持枠の変形のた
め、Ｘ線露光用マスクの表面平滑性が悪くなり、露光後
の露光対象物のパターン精度が悪くなる。もっともＳｉ
支持枠の変形に関しては、Ｓｉ支持枠の厚みを厚くし、
補強材を設けることで解決できる。
【０００５】ところで、Ｘ線露光用マスクの変形により
パターン精度を悪くするもう一つの要因として、Ｘ線吸
収体の内部応力がある。すなわち、ＴａやＷのＸ線吸収
体薄膜を製造する場合、ＴａやＷは高い融点を有するた
め、ＴａあるいはＷ金属材料の真空加熱によって気化し
た蒸気を基板に接触させてＴａあるいはＷの薄膜を堆積
させる、真空加熱蒸着法をもちいることが困難であり、
一般には、不活性ガスの放電雰囲気でのスパッタ現象を
利用したスパッタ法が用いられている。
パターン精度を悪くするもう一つの要因として、Ｘ線吸
収体の内部応力がある。すなわち、ＴａやＷのＸ線吸収
体薄膜を製造する場合、ＴａやＷは高い融点を有するた
め、ＴａあるいはＷ金属材料の真空加熱によって気化し
た蒸気を基板に接触させてＴａあるいはＷの薄膜を堆積
させる、真空加熱蒸着法をもちいることが困難であり、
一般には、不活性ガスの放電雰囲気でのスパッタ現象を
利用したスパッタ法が用いられている。
【０００６】しかしながら、スパッタ法を用いて金属薄
膜を形成した場合、薄膜中への不活性ガスの混入やスパ
ッタダメージによる、スパッタ法に固有の薄膜の内部応
力の増大の問題があり、形成したＴａあるいはＷは１０
10ｄｙｎ／ｃｍ2 と大きい圧縮応力を有する。スパッタ
法により形成したＴａあるいはＷの内部応力は、薄膜形
成のためのスパッタ条件を変えることで制御が可能であ
るが、スパッタ条件を変えて内部応力を減少させたＴａ
あるいはＷ薄膜は、薄膜の結晶性が悪く密度が小さいた
めに、パターニングの際のエッチング特性が悪く、パタ
ーン形状が悪くなる。
膜を形成した場合、薄膜中への不活性ガスの混入やスパ
ッタダメージによる、スパッタ法に固有の薄膜の内部応
力の増大の問題があり、形成したＴａあるいはＷは１０
10ｄｙｎ／ｃｍ2 と大きい圧縮応力を有する。スパッタ
法により形成したＴａあるいはＷの内部応力は、薄膜形
成のためのスパッタ条件を変えることで制御が可能であ
るが、スパッタ条件を変えて内部応力を減少させたＴａ
あるいはＷ薄膜は、薄膜の結晶性が悪く密度が小さいた
めに、パターニングの際のエッチング特性が悪く、パタ
ーン形状が悪くなる。
【０００７】このスパッタ条件を変えた場合、内部応力
と密度は相反する関係になるため、スパッタ条件のコン
トロールにより、内部応力が小さく、且つパターン形状
の良好なＸ線吸収体を得るのは困難である。その結果、
Ｘ線吸収体であるＴａあるいはＷ薄膜の内部応力によ
り、Ｘ線露光用マスクが変形し、上記理由によって露光
後の露光対象物のパターン精度が悪くなる課題は、Ｘ線
吸収体であるＴａあるいはＷの薄膜材料の本質に関わる
問題であった。
と密度は相反する関係になるため、スパッタ条件のコン
トロールにより、内部応力が小さく、且つパターン形状
の良好なＸ線吸収体を得るのは困難である。その結果、
Ｘ線吸収体であるＴａあるいはＷ薄膜の内部応力によ
り、Ｘ線露光用マスクが変形し、上記理由によって露光
後の露光対象物のパターン精度が悪くなる課題は、Ｘ線
吸収体であるＴａあるいはＷの薄膜材料の本質に関わる
問題であった。
【０００８】上記、Ｘ線露光用マスクだけでなく薄膜を
用いたデバイス全般にわたって、薄膜の内部応力の問題
は重要であり、内部応力が大きな薄膜をデバイスに用い
た場合では、薄膜材料の性能が十分発揮できない、ある
いは、薄膜が剥がれデバイスの作製が困難になるなどの
様々な問題があった。
用いたデバイス全般にわたって、薄膜の内部応力の問題
は重要であり、内部応力が大きな薄膜をデバイスに用い
た場合では、薄膜材料の性能が十分発揮できない、ある
いは、薄膜が剥がれデバイスの作製が困難になるなどの
様々な問題があった。
【０００９】本発明は、このような従来のＸ線露光用マ
スクの課題を考慮し、薄膜材料の本質的な性質により、
内部応力を小さく出来る薄膜組成物及びそれを利用した
Ｘ線露光用マスクの提供を目的とするものである。
スクの課題を考慮し、薄膜材料の本質的な性質により、
内部応力を小さく出来る薄膜組成物及びそれを利用した
Ｘ線露光用マスクの提供を目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、転移現象によ
り複数の結晶構造を取り得る物質と、複数の結晶構造を
取り得る物質への添加により転移現象を誘起する物質と
を主体とし、結晶構造が転移する以前の結晶構造と転移
後の結晶構造とが混在した薄膜組成物を形成するもので
あり、さらに詳しくは、前記転移現象により複数の結晶
構造を取り得る物質と、複数の結晶構造を取り得る物質
への添加により転移現象を誘起する物質とからなる薄膜
組成物の組成比を特定することにより前記結晶構造が混
在した薄膜組成物を形成するものである。
り複数の結晶構造を取り得る物質と、複数の結晶構造を
取り得る物質への添加により転移現象を誘起する物質と
を主体とし、結晶構造が転移する以前の結晶構造と転移
後の結晶構造とが混在した薄膜組成物を形成するもので
あり、さらに詳しくは、前記転移現象により複数の結晶
構造を取り得る物質と、複数の結晶構造を取り得る物質
への添加により転移現象を誘起する物質とからなる薄膜
組成物の組成比を特定することにより前記結晶構造が混
在した薄膜組成物を形成するものである。
【００１１】また、Ｘ線露光用マスクのＸ線吸収体を、
ＴａやＷなどのＸ線吸収率の大きな金属元素を主体とし
て構成した前記結晶構造が混在した薄膜組成物とするも
のである。
ＴａやＷなどのＸ線吸収率の大きな金属元素を主体とし
て構成した前記結晶構造が混在した薄膜組成物とするも
のである。
【００１２】
【作用】本発明によって、同じ作製条件のもとで形成し
た薄膜組成物の内部応力を、組成比を特定しない従来の
薄膜組成物に比較して１／１０以下に低減でき、内部応
力が１×１０8ｄｙｎ／ｃｍ2以下の小さな値を示す薄膜
が比較的容易に実現できる。また、Ｘ線露光用マスクの
Ｘ線吸収体の薄膜材料へ、前記薄膜組成物を適用するこ
とにより、Ｘ線吸収体の内部応力に起因する露光対象物
のパターン精度を向上させることができる。
た薄膜組成物の内部応力を、組成比を特定しない従来の
薄膜組成物に比較して１／１０以下に低減でき、内部応
力が１×１０8ｄｙｎ／ｃｍ2以下の小さな値を示す薄膜
が比較的容易に実現できる。また、Ｘ線露光用マスクの
Ｘ線吸収体の薄膜材料へ、前記薄膜組成物を適用するこ
とにより、Ｘ線吸収体の内部応力に起因する露光対象物
のパターン精度を向上させることができる。
【００１３】薄膜デバイス全般について、薄膜の剥がれ
の問題をなくすことができるとともに、薄膜材料の特性
を十分に引き出した薄膜デバイスが実現できる。
の問題をなくすことができるとともに、薄膜材料の特性
を十分に引き出した薄膜デバイスが実現できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１５】（実施例１）本発明の一実施例を記述す
る。転移現象により複数の結晶構造を取り得る物質とし
てＴａを、また、複数の結晶構造を取り得る物質への添
加により転移現象を誘起する物質としてＭｏを選択し
た。ＴａとＭｏを主体とした薄膜組成物（以後Ｔａ−Ｍ
ｏ薄膜組成物と記述）の形成方法を説明する。
る。転移現象により複数の結晶構造を取り得る物質とし
てＴａを、また、複数の結晶構造を取り得る物質への添
加により転移現象を誘起する物質としてＭｏを選択し
た。ＴａとＭｏを主体とした薄膜組成物（以後Ｔａ−Ｍ
ｏ薄膜組成物と記述）の形成方法を説明する。
【００１６】使用した装置は、対向する１対の平板電極
（カソードとアノード）を真空槽に有し、平板電極間に
１ケのシャッターを有する高周波二極マグネトロンスパ
ッタ装置である。Ｔａ金属板（直径１００ｍｍ）上に均
等にＭｏ板（５×５ｍｍ）を所定量ちりばめてなる金属
ターゲットを上記スパッタ装置のカソードに配置した。
また、アノードには基板としてガラス板を配置した。
（カソードとアノード）を真空槽に有し、平板電極間に
１ケのシャッターを有する高周波二極マグネトロンスパ
ッタ装置である。Ｔａ金属板（直径１００ｍｍ）上に均
等にＭｏ板（５×５ｍｍ）を所定量ちりばめてなる金属
ターゲットを上記スパッタ装置のカソードに配置した。
また、アノードには基板としてガラス板を配置した。
【００１７】真空槽内部を１×１０-6Ｔｏｒｒ以下にま
で真空引きした後、バリアブルリークバルブを通して真
空槽内にアルゴンガスを導入し、真空槽内の圧力を５×
１０ -3Ｔｏｒｒに調整した。前記シャッターを平板電極
間に配置した状態でターゲットに３００Ｗの高周波電力
を印加し、アルゴンプラズマを発生させてスパッタを開
始した（プリスパッタという）。
で真空引きした後、バリアブルリークバルブを通して真
空槽内にアルゴンガスを導入し、真空槽内の圧力を５×
１０ -3Ｔｏｒｒに調整した。前記シャッターを平板電極
間に配置した状態でターゲットに３００Ｗの高周波電力
を印加し、アルゴンプラズマを発生させてスパッタを開
始した（プリスパッタという）。
【００１８】このプリスパッタを５分間行いターゲット
表面を清浄化した後、シャッターを開け、ターゲットの
材料であるＴａとＭｏのスパッタ粒子を上記基板に供給
して所定の組成のＴａ−Ｍｏ薄膜組成物を基板上に堆積
した。その際の、基板温度は室温とした。このスパッタ
時間を制御してＴａ−Ｍｏ薄膜組成物の厚みを５００ｎ
ｍとした。
表面を清浄化した後、シャッターを開け、ターゲットの
材料であるＴａとＭｏのスパッタ粒子を上記基板に供給
して所定の組成のＴａ−Ｍｏ薄膜組成物を基板上に堆積
した。その際の、基板温度は室温とした。このスパッタ
時間を制御してＴａ−Ｍｏ薄膜組成物の厚みを５００ｎ
ｍとした。
【００１９】上記手法により形成したＴａ−Ｍｏ薄膜組
成物のＭｏ含有量を誘導結合プラズマ質量分析法で、ま
たＴａ−Ｍｏ薄膜組成物の構造をＸ線回折法で調べた。
さらに、薄膜のストレスを光学顕微鏡により測定した基
板の反りから算出した。
成物のＭｏ含有量を誘導結合プラズマ質量分析法で、ま
たＴａ−Ｍｏ薄膜組成物の構造をＸ線回折法で調べた。
さらに、薄膜のストレスを光学顕微鏡により測定した基
板の反りから算出した。
【００２０】（図２）は、Ｔａ−Ｍｏ薄膜組成物の構
造、及び内部応力と膜中のＭｏ含有量との関係を示す図
であり、本発明にかかる一実施例のＴａ−Ｍｏ薄膜組成
物の組成は、Ｔａ1-xＭｏx（なお、ｘ＝０．０５〜０．
２５、すなわち、Ｍｏ含有量５〜２５ａｔ％）である。
造、及び内部応力と膜中のＭｏ含有量との関係を示す図
であり、本発明にかかる一実施例のＴａ−Ｍｏ薄膜組成
物の組成は、Ｔａ1-xＭｏx（なお、ｘ＝０．０５〜０．
２５、すなわち、Ｍｏ含有量５〜２５ａｔ％）である。
【００２１】（図２）に示す通り、Ｍｏ含有量が５ａｔ
％以下のＴａ−Ｍｏ薄膜組成物はテトラゴナル(tetrago
nal)構造を、Ｍｏ含有量が約２０ａｔ％以上のＴａ−Ｍ
ｏ薄膜組成物はキュービック(cubic)構造を主体とした
構造を、Ｍｏ含有量が５〜２０ａｔ％のＴａ−Ｍｏ薄膜
組成物は、tetragonal構造とcubic構造とが混在した構
造を有する。
％以下のＴａ−Ｍｏ薄膜組成物はテトラゴナル(tetrago
nal)構造を、Ｍｏ含有量が約２０ａｔ％以上のＴａ−Ｍ
ｏ薄膜組成物はキュービック(cubic)構造を主体とした
構造を、Ｍｏ含有量が５〜２０ａｔ％のＴａ−Ｍｏ薄膜
組成物は、tetragonal構造とcubic構造とが混在した構
造を有する。
【００２２】Ｔａ−Ｍｏ薄膜組成物の構造と薄膜内部応
力とは、密接な関係があり、構造がtetragonalからcubi
cへと変化した後のcubic構造を有するＭｏ含有量２０〜
５５ａｔ％の薄膜では、圧縮応力が高くなり、最大１．
６×１０10ｄｙｎ／ｃｍ2 の値にまで達した。この原因
は、この組成のＴａ−Ｍｏ薄膜組成物では、ＴａとＭｏ
の原子配列が不規則的になっているためであると考えら
れる。
力とは、密接な関係があり、構造がtetragonalからcubi
cへと変化した後のcubic構造を有するＭｏ含有量２０〜
５５ａｔ％の薄膜では、圧縮応力が高くなり、最大１．
６×１０10ｄｙｎ／ｃｍ2 の値にまで達した。この原因
は、この組成のＴａ−Ｍｏ薄膜組成物では、ＴａとＭｏ
の原子配列が不規則的になっているためであると考えら
れる。
【００２３】一方、構造がtetragonalからcubicへと変
化する途中過程の、Ｍｏ含有量約１３ａｔ％の薄膜で
は、極端に圧縮応力が低減し、１×１０8ｄｙｎ／ｃｍ2
以下の低い内部応力を実現できた。この原因は、Ｔａ
−Ｍｏ薄膜組成物のＸ線回折パターンに、tetragonal構
造に加えてcubic構造のピークが観察されることから、t
etragonal構造とcubic構造の混在に起因すると考えられ
る。
化する途中過程の、Ｍｏ含有量約１３ａｔ％の薄膜で
は、極端に圧縮応力が低減し、１×１０8ｄｙｎ／ｃｍ2
以下の低い内部応力を実現できた。この原因は、Ｔａ
−Ｍｏ薄膜組成物のＸ線回折パターンに、tetragonal構
造に加えてcubic構造のピークが観察されることから、t
etragonal構造とcubic構造の混在に起因すると考えられ
る。
【００２４】以上のように、Ｔａ−Ｍｏ薄膜組成物中の
Ｍｏ含有量を所定の値に制御することによって、転移現
象により複数の結晶構造を取り得る物質（すなわちＴ
ａ）と、複数の結晶構造を取り得る物質への添加により
転移現象を誘起する物質（すなわちＭｏ）の構造が混在
した薄膜組成物を形成することができ、内部応力が圧縮
応力１×１０8ｄｙｎ／ｃｍ2 以下の極端に低い薄膜を
形成できた。なお、Ｔａ−Ｍｏ薄膜組成物中のＭｏ含有
量は、誤差を考慮した上で、実験例より５〜２５ａｔ
％、特に８〜１６ａｔ％が望ましいといえる。
Ｍｏ含有量を所定の値に制御することによって、転移現
象により複数の結晶構造を取り得る物質（すなわちＴ
ａ）と、複数の結晶構造を取り得る物質への添加により
転移現象を誘起する物質（すなわちＭｏ）の構造が混在
した薄膜組成物を形成することができ、内部応力が圧縮
応力１×１０8ｄｙｎ／ｃｍ2 以下の極端に低い薄膜を
形成できた。なお、Ｔａ−Ｍｏ薄膜組成物中のＭｏ含有
量は、誤差を考慮した上で、実験例より５〜２５ａｔ
％、特に８〜１６ａｔ％が望ましいといえる。
【００２５】（実施例２）次に、転移現象により複数の
結晶構造を取り得る物質をＴａ、また、複数の結晶構造
を取り得る物質への添加により転移現象を誘起する物質
をＷとした、ＴａとＷとからなる薄膜組成物（以後Ｔａ
−Ｗ薄膜組成物と記述）の場合について、Ｔａ−Ｍｏ薄
膜組成物と同様に調べた結果について説明する。Ｔａ−
Ｗ薄膜組成物は、実施例１で記述したＴａ−Ｍｏ薄膜組
成物の場合のＭｏ板（５×５ｍｍ）に代えてＷ板（５×
５ｍｍ）を用いることにより形成できた。
結晶構造を取り得る物質をＴａ、また、複数の結晶構造
を取り得る物質への添加により転移現象を誘起する物質
をＷとした、ＴａとＷとからなる薄膜組成物（以後Ｔａ
−Ｗ薄膜組成物と記述）の場合について、Ｔａ−Ｍｏ薄
膜組成物と同様に調べた結果について説明する。Ｔａ−
Ｗ薄膜組成物は、実施例１で記述したＴａ−Ｍｏ薄膜組
成物の場合のＭｏ板（５×５ｍｍ）に代えてＷ板（５×
５ｍｍ）を用いることにより形成できた。
【００２６】（図３）は、Ｔａ−Ｗ薄膜組成物の構造、
及び内部応力と膜中のＷ含有量との関係を示す図であ
り、本発明にかかる一実施例のＴａ−Ｗ薄膜組成物の組
成は、Ｔａ1-xＷx（なお、ｘ＝０．０５〜０．３０、す
なわち、Ｗ含有量５〜３０ａｔ％）である。
及び内部応力と膜中のＷ含有量との関係を示す図であ
り、本発明にかかる一実施例のＴａ−Ｗ薄膜組成物の組
成は、Ｔａ1-xＷx（なお、ｘ＝０．０５〜０．３０、す
なわち、Ｗ含有量５〜３０ａｔ％）である。
【００２７】（図３）に示す通り、Ｔａ−Ｍｏ薄膜組成
物の場合と同様の結果が得られた。すなわち、Ｗの添加
にともない、Ｔａ−Ｗ薄膜組成物の構造はtetragonal構
造からcubic構造へと変化し、前記構造の混在が観察さ
れるＷ含有量約２０ａｔ％のＴａ−Ｗ薄膜組成物で極端
に圧縮応力が低減し、１×１０8ｄｙｎ／ｃｍ2 以下の
低い内部応力を実現できた。
物の場合と同様の結果が得られた。すなわち、Ｗの添加
にともない、Ｔａ−Ｗ薄膜組成物の構造はtetragonal構
造からcubic構造へと変化し、前記構造の混在が観察さ
れるＷ含有量約２０ａｔ％のＴａ−Ｗ薄膜組成物で極端
に圧縮応力が低減し、１×１０8ｄｙｎ／ｃｍ2 以下の
低い内部応力を実現できた。
【００２８】以上のように、Ｔａ−Ｗ薄膜組成物中のＷ
含有量を所定の値に制御することによっても、転移現象
により複数の結晶構造を取り得る物質（すなわちＴａ）
と、複数の結晶構造を取り得る物質への添加により転移
現象を誘起する物質（すなわちＷ）の構造が混在した薄
膜組成物を形成することができ、薄膜内部応力が圧縮応
力１×１０8ｄｙｎ／ｃｍ2 以下の極端に低い薄膜を形
成できた。なお、Ｔａ−Ｗ薄膜組成物中のＷ含有量は、
誤差を考慮した上で、実験例より５〜３０ａｔ％、特に
１５〜２５ａｔ％が望ましいといえる。
含有量を所定の値に制御することによっても、転移現象
により複数の結晶構造を取り得る物質（すなわちＴａ）
と、複数の結晶構造を取り得る物質への添加により転移
現象を誘起する物質（すなわちＷ）の構造が混在した薄
膜組成物を形成することができ、薄膜内部応力が圧縮応
力１×１０8ｄｙｎ／ｃｍ2 以下の極端に低い薄膜を形
成できた。なお、Ｔａ−Ｗ薄膜組成物中のＷ含有量は、
誤差を考慮した上で、実験例より５〜３０ａｔ％、特に
１５〜２５ａｔ％が望ましいといえる。
【００２９】（実施例３）実施例２記載の低い内部応力
を有する薄膜組成物を、Ｘ線露光マスクのＸ線吸収体に
適用し、露光対象物のパターン精度を調べた。実施例１
で記述したＴａ−Ｍｏ薄膜組成物と実施例２で記述した
Ｔａ−Ｗ薄膜組成物のうちのＴａ−Ｗ薄膜組成物を選択
した理由は、Ｍｏに比較してＷの方がよりＸ線吸収率が
高く、Ｘ線吸収体として適するためである。以下、図面
を用いて詳細に説明する。
を有する薄膜組成物を、Ｘ線露光マスクのＸ線吸収体に
適用し、露光対象物のパターン精度を調べた。実施例１
で記述したＴａ−Ｍｏ薄膜組成物と実施例２で記述した
Ｔａ−Ｗ薄膜組成物のうちのＴａ−Ｗ薄膜組成物を選択
した理由は、Ｍｏに比較してＷの方がよりＸ線吸収率が
高く、Ｘ線吸収体として適するためである。以下、図面
を用いて詳細に説明する。
【００３０】まず、上記Ｘ線露光マスクの製造方法につ
いて説明する。（図４）は、本発明にかかるＸ線露光マ
スクの製造工程を示す図である。
いて説明する。（図４）は、本発明にかかるＸ線露光マ
スクの製造工程を示す図である。
【００３１】まず、（図４）（ａ）に示すように、Ｓｉ
ウエハ１上に、Ｘ線透過体としての窒化シリコン（Ｓｉ
Ｎx）薄膜２を、プラズマＣＶＤ法を用いて２μｍの厚
さに堆積した。
ウエハ１上に、Ｘ線透過体としての窒化シリコン（Ｓｉ
Ｎx）薄膜２を、プラズマＣＶＤ法を用いて２μｍの厚
さに堆積した。
【００３２】その後、（図４）（ｂ）に示すように、Ｘ
線吸収体として、Ｗを２０ａｔ％含有した前記Ｔａ−Ｗ
薄膜組成物３をスパッタ法で５００ｎｍの厚さに堆積し
た。
線吸収体として、Ｗを２０ａｔ％含有した前記Ｔａ−Ｗ
薄膜組成物３をスパッタ法で５００ｎｍの厚さに堆積し
た。
【００３３】次に、（図４）（ｃ）に示すように電子線
レジストを塗布し、露光と現像を行い、線幅２００ｎ
ｍ、ピッチ４００ｎｍのレジストパターン４を形成し
た。その後、上記レジストパターン４をマスクとしてＣ
Ｆ4＋Ｏ2ガスを反応ガスとしたドライエッチングを行
い、（図４）（ｄ）に示すＴａ−Ｗ薄膜組成物の微細Ｘ
線吸収体パターン５を形成した。
レジストを塗布し、露光と現像を行い、線幅２００ｎ
ｍ、ピッチ４００ｎｍのレジストパターン４を形成し
た。その後、上記レジストパターン４をマスクとしてＣ
Ｆ4＋Ｏ2ガスを反応ガスとしたドライエッチングを行
い、（図４）（ｄ）に示すＴａ−Ｗ薄膜組成物の微細Ｘ
線吸収体パターン５を形成した。
【００３４】次に、Ｓｉウエハ１を裏面からエッチング
することで（図４）（ｅ）に示すＸ線露光用マスクを作
製した。
することで（図４）（ｅ）に示すＸ線露光用マスクを作
製した。
【００３５】以上のように、本発明のＸ線露光マスク
は、エッチング加工されたＳｉウエハ（支持体）１、Ｓ
ｉＮx薄膜のＸ線透過体２、Ｔａ−Ｗ薄膜組成物の微細
Ｘ線吸収体パターン５により構成されることになる。
は、エッチング加工されたＳｉウエハ（支持体）１、Ｓ
ｉＮx薄膜のＸ線透過体２、Ｔａ−Ｗ薄膜組成物の微細
Ｘ線吸収体パターン５により構成されることになる。
【００３６】このようにして形成したＸ線マスクの面内
Ｔａ−Ｗ薄膜組成物のパターンの位置ずれを光波干渉式
座標測定機で測定した結果、５０ｎｍ以下と十分に小さ
い値であった。また、Ｓｉウエハ１上に塗布したレジス
トを露光対象物として用い、本発明のＸ線露光用マスク
を用いてＳＯＲ光により露光を行なった結果、線幅２０
０ｎｍ、ピッチ４００ｎｍの上記Ｓｉウエハ上のレジス
トのパターンを高精度に得ることができた。
Ｔａ−Ｗ薄膜組成物のパターンの位置ずれを光波干渉式
座標測定機で測定した結果、５０ｎｍ以下と十分に小さ
い値であった。また、Ｓｉウエハ１上に塗布したレジス
トを露光対象物として用い、本発明のＸ線露光用マスク
を用いてＳＯＲ光により露光を行なった結果、線幅２０
０ｎｍ、ピッチ４００ｎｍの上記Ｓｉウエハ上のレジス
トのパターンを高精度に得ることができた。
【００３７】なお、本発明は上述の通り、転移現象によ
り複数の結晶構造を取り得る物質と、複数の結晶構造を
取り得る物質への添加により転移現象を誘起する物質と
を主体とし結晶構造が転移する以前の結晶構造と転移後
の結晶構造とが混在した薄膜組成物に固有の薄膜内部応
力の緩和現象を利用したことを特徴とする薄膜組成物、
および、前記薄膜組成物をＸ線吸収体としたＸ線露光用
マスクに関するものである。
り複数の結晶構造を取り得る物質と、複数の結晶構造を
取り得る物質への添加により転移現象を誘起する物質と
を主体とし結晶構造が転移する以前の結晶構造と転移後
の結晶構造とが混在した薄膜組成物に固有の薄膜内部応
力の緩和現象を利用したことを特徴とする薄膜組成物、
および、前記薄膜組成物をＸ線吸収体としたＸ線露光用
マスクに関するものである。
【００３８】したがって、薄膜組成物が、転移現象によ
り複数の結晶構造を取り得る物質と、複数の結晶構造を
取り得る物質への添加により転移現象を誘起する物質と
を主体とし、結晶構造が転移する以前の結晶構造と転移
後の結晶構造とが混在し、前記結晶構造の混在にもとず
く薄膜内部応力の緩和現象を引き起こしておればよく、
薄膜組成物を構成する物質や薄膜組成物の製造方法、さ
らには、薄膜組成物中の結晶構造の種類や、結晶構造の
混在の割合について特に限定されるものではない。すな
わち、実施例で記述したＴａ、Ｍｏ、Ｗ以外の物質で形
成してもよく、スパッタ法以外の方法で形成してもかま
わないし、tetragonal構造、cubic構造以外の結晶構造
が混在した薄膜組成物でもよい。
り複数の結晶構造を取り得る物質と、複数の結晶構造を
取り得る物質への添加により転移現象を誘起する物質と
を主体とし、結晶構造が転移する以前の結晶構造と転移
後の結晶構造とが混在し、前記結晶構造の混在にもとず
く薄膜内部応力の緩和現象を引き起こしておればよく、
薄膜組成物を構成する物質や薄膜組成物の製造方法、さ
らには、薄膜組成物中の結晶構造の種類や、結晶構造の
混在の割合について特に限定されるものではない。すな
わち、実施例で記述したＴａ、Ｍｏ、Ｗ以外の物質で形
成してもよく、スパッタ法以外の方法で形成してもかま
わないし、tetragonal構造、cubic構造以外の結晶構造
が混在した薄膜組成物でもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、薄膜の内
部応力を低減でき、薄膜デバイス全般について、薄膜の
剥がれの問題をなくすことができるとともに、薄膜材料
の特性を十分に引き出した薄膜デバイスが実現できる。
また、Ｘ線露光マスクのＸ線吸収体への適用により、Ｘ
線吸収体の内部応力に起因する露光対象物のパターン精
度を向上させることもでき、実用的価値は大きい。
部応力を低減でき、薄膜デバイス全般について、薄膜の
剥がれの問題をなくすことができるとともに、薄膜材料
の特性を十分に引き出した薄膜デバイスが実現できる。
また、Ｘ線露光マスクのＸ線吸収体への適用により、Ｘ
線吸収体の内部応力に起因する露光対象物のパターン精
度を向上させることもでき、実用的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明及び従来のＸ線露光マスクの構造を示す
断面図
断面図
【図２】本発明にかかるＴａ−Ｍｏ薄膜組成物の内部応
力と膜中のＭｏ含有量との関係を示すグラフ
力と膜中のＭｏ含有量との関係を示すグラフ
【図３】本発明にかかるＴａ−Ｗ薄膜組成物の内部応力
と膜中のＷ含有量との関係を示すグラフ
と膜中のＷ含有量との関係を示すグラフ
【図４】本発明にかかるＸ線露光マスクの製造工程を示
す図
す図
１ シリコンウエハ（支持体） ２ Ｘ線透過体 ３ Ｘ線吸収体（Ｔａ−Ｗ薄膜組成物） ４ レジストパターン ５ Ｘ線吸収体（Ｔａ−Ｗ薄膜組成物）パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 富造 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (11)
- 【請求項１】転移現象により複数の結晶構造を取り得る
物質と、複数の結晶構造を取り得る物質への添加により
転移現象を誘起する物質とを主体とし、結晶構造が転移
する以前の結晶構造と転移後の結晶構造とが混在したこ
とを特徴とする薄膜組成物。 - 【請求項２】薄膜組成物が金属元素を主体とすることを
特徴とする請求項１記載の薄膜組成物。 - 【請求項３】転移現象により複数の結晶構造を取り得る
物質がＴａであることを特徴とする請求項１記載の薄膜
組成物。 - 【請求項４】複数の結晶構造を取り得る物質への添加に
より転移現象を誘起する物質が、Ｍｏであることを特徴
とする請求項３記載の薄膜組成物。 - 【請求項５】複数の結晶構造を取り得る物質への添加に
より転移現象を誘起する物質が、Ｗであることを特徴と
する請求項３記載の薄膜組成物。 - 【請求項６】薄膜組成物が、スパッタ法で製造されたこ
とを特徴とする請求項３記載の薄膜組成物。 - 【請求項７】Ｍｏの含有量が５〜２５ａｔ％であること
を特徴とする請求項４記載の薄膜組成物。 - 【請求項８】Ｍｏの含有量が８〜１６ａｔ％であること
を特徴とする請求項４記載の薄膜組成物。 - 【請求項９】Ｗの含有量が５〜３０ａｔ％であることを
特徴とする請求項５記載の薄膜組成物。 - 【請求項１０】Ｗの含有量が１５〜２５ａｔ％であるこ
とを特徴とする請求項５記載の薄膜組成物。 - 【請求項１１】エッチング加工されたシリコン支持体、
Ｘ線透過体、パターニングされたＸ線吸収体を順に重ね
たＸ線露光用マスクの前記Ｘ線吸収体の金属薄膜が請求
項３記載の薄膜組成物で構成されていることを特徴とす
るＸ線露光用マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16444692A JP3077393B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-06-23 | Ｘ線露光用マスク |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-66059 | 1992-03-24 | ||
| JP6605992 | 1992-03-24 | ||
| JP16444692A JP3077393B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-06-23 | Ｘ線露光用マスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05326380A true JPH05326380A (ja) | 1993-12-10 |
| JP3077393B2 JP3077393B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=13304918
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16444692A Expired - Fee Related JP3077393B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-06-23 | Ｘ線露光用マスク |
| JP4240302A Pending JPH05323337A (ja) | 1992-03-24 | 1992-09-09 | 液晶表示パネルおよびその製造方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4240302A Pending JPH05323337A (ja) | 1992-03-24 | 1992-09-09 | 液晶表示パネルおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP3077393B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5958627A (en) * | 1996-09-03 | 1999-09-28 | Hoya Corporation | X-ray mask blank and method of manufacturing the same |
| JP2008096891A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスクブランクの製造方法 |
| JP2016161410A (ja) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 株式会社東芝 | 歪検出素子、圧力センサ及びマイクロフォン |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100252436B1 (ko) * | 1997-04-23 | 2000-05-01 | 구본준 | 액정표시장치및그제조방법 |
| KR100595299B1 (ko) * | 2000-10-12 | 2006-07-03 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정패널 및 그의 제조방법 |
| JP2004251947A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Sony Corp | 調光装置及び撮像装置 |
| JP2006201312A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Nec Corp | 液晶表示パネル及び液晶表示装置 |
| JP5840598B2 (ja) * | 2012-12-17 | 2016-01-06 | 株式会社ジャパンディスプレイ | タッチ検出機能付き表示装置、電子機器及びタッチ検出機能付き表示装置の製造方法 |
| JP2014127630A (ja) | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Asahi Glass Co Ltd | Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクおよびその製造方法 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP16444692A patent/JP3077393B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-09 JP JP4240302A patent/JPH05323337A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5958627A (en) * | 1996-09-03 | 1999-09-28 | Hoya Corporation | X-ray mask blank and method of manufacturing the same |
| JP2008096891A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスクブランクの製造方法 |
| JP2016161410A (ja) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 株式会社東芝 | 歪検出素子、圧力センサ及びマイクロフォン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05323337A (ja) | 1993-12-07 |
| JP3077393B2 (ja) | 2000-08-14 |
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