JPH1112730A - クロミウム薄膜の製造方法 - Google Patents
クロミウム薄膜の製造方法Info
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- JPH1112730A JPH1112730A JP16469097A JP16469097A JPH1112730A JP H1112730 A JPH1112730 A JP H1112730A JP 16469097 A JP16469097 A JP 16469097A JP 16469097 A JP16469097 A JP 16469097A JP H1112730 A JPH1112730 A JP H1112730A
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- sputtering
- gas
- thin film
- film
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 下地上にスパッタ法によりクロミウム薄膜を
成膜する際、得られる薄膜の応力を十分に低応力にする
成膜法を提供する。 【解決手段】 スパッタ時のスパッタガスとして５ない
し２５容量％のアルゴンを混合したヘリウムを用いる。
成膜する際、得られる薄膜の応力を十分に低応力にする
成膜法を提供する。 【解決手段】 スパッタ時のスパッタガスとして５ない
し２５容量％のアルゴンを混合したヘリウムを用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ上に
微細な集積回路パターンを形成するプロセスにかかわ
り、詳しくは低温で再現性よく膜質をコントロールでき
るスパッタ法によるクロミウム薄膜の製造方法に関す
る。
微細な集積回路パターンを形成するプロセスにかかわ
り、詳しくは低温で再現性よく膜質をコントロールでき
るスパッタ法によるクロミウム薄膜の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】スパッタ法で得られたクロミウム薄膜
は、ガラスとの密着性、耐熱性、対薬品性に優れてお
り、液晶ディスプレイの配線材料やフォトマスクの遮光
材として広く利用されている。最近ではデバイスの微細
化に伴い、これらに用いられるクロミウム薄膜も低応力
のものが求められているが、従来の技術では十分低応力
なクロミウム薄膜は得られなかった。
は、ガラスとの密着性、耐熱性、対薬品性に優れてお
り、液晶ディスプレイの配線材料やフォトマスクの遮光
材として広く利用されている。最近ではデバイスの微細
化に伴い、これらに用いられるクロミウム薄膜も低応力
のものが求められているが、従来の技術では十分低応力
なクロミウム薄膜は得られなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の問題点は次
のとおりである。
のとおりである。
【０００４】基板その他の下地上にクロミウム薄膜を形
成する際には主にスパッタガスとしてＡｒを用いるスパ
ッタ法が用いられてきたが、クロミウムをこのスパッタ
法で成膜すると非常に大きな応力が生じてしまう欠点が
あった。この問題点は、大きな応力があると、たとえば
基板のウエハが反ってしまうことによって、パターンの
位置あわせがずれてしまい、製品歩留りが低下してしま
うということである。
成する際には主にスパッタガスとしてＡｒを用いるスパ
ッタ法が用いられてきたが、クロミウムをこのスパッタ
法で成膜すると非常に大きな応力が生じてしまう欠点が
あった。この問題点は、大きな応力があると、たとえば
基板のウエハが反ってしまうことによって、パターンの
位置あわせがずれてしまい、製品歩留りが低下してしま
うということである。
【０００５】ところで、特開平３−３６２５９号公報に
は、絶縁基板上にスパッタ法でＣｒを成膜する際に、
０．１〜１０％窒素を含有したアルゴンガスをスパッタ
ガスとして用いるＣｒ薄膜の製造方法が開示されてい
る。この方法で得られるＣｒ薄膜は低応力かつ低抵抗で
あることが開示されている。
は、絶縁基板上にスパッタ法でＣｒを成膜する際に、
０．１〜１０％窒素を含有したアルゴンガスをスパッタ
ガスとして用いるＣｒ薄膜の製造方法が開示されてい
る。この方法で得られるＣｒ薄膜は低応力かつ低抵抗で
あることが開示されている。
【０００６】しかしながら、この技術の第１の問題点は
アルゴンガス中に窒素を混入したものをスパッタガスと
しているため、実際に成膜される薄膜はクロミウム薄膜
ではなく、窒化クロム薄膜ＣｒＮｘであることにある。
その理由は上記の方法では窒化クロムが固溶してしまう
ことにある。
アルゴンガス中に窒素を混入したものをスパッタガスと
しているため、実際に成膜される薄膜はクロミウム薄膜
ではなく、窒化クロム薄膜ＣｒＮｘであることにある。
その理由は上記の方法では窒化クロムが固溶してしまう
ことにある。
【０００７】第２の問題点は窒化クロム薄膜はクロミウ
ム薄膜に比べ、下地との密着性が弱いということであ
る。窒化クロム薄膜は応力が低いため膜自身の応力によ
るはがれ等は生じないが、振動などの外力が加わると下
地からはがれやすくなる。
ム薄膜に比べ、下地との密着性が弱いということであ
る。窒化クロム薄膜は応力が低いため膜自身の応力によ
るはがれ等は生じないが、振動などの外力が加わると下
地からはがれやすくなる。
【０００８】第３の問題点は窒化クロム薄膜は酸素プラ
ズマによる灰化処理でエッチングされてしまうことであ
る。フォトマスクを作製するプロセスでは、酸素プラズ
マによる灰化処理のステップを必ず経るので、窒化クロ
ム薄膜は使用できないことになる。
ズマによる灰化処理でエッチングされてしまうことであ
る。フォトマスクを作製するプロセスでは、酸素プラズ
マによる灰化処理のステップを必ず経るので、窒化クロ
ム薄膜は使用できないことになる。
【０００９】本発明方法の目的は、これらの問題点を解
決し、応力を十分に低応力にしたクロミウム薄膜の製造
方法を提供することにある。
決し、応力を十分に低応力にしたクロミウム薄膜の製造
方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するべく鋭意検討した結果、下地上へのクロミウム
薄膜の製造において、スパッタターゲットをＣｒとして
Ｈｅガスに５〜２５％のアルゴンガスを混合したものを
スパッタガスとして成膜することにより、下地との密着
性の良い低応力のクロミウム薄膜が形成できることを見
出し本発明を完成するに至った。
解決するべく鋭意検討した結果、下地上へのクロミウム
薄膜の製造において、スパッタターゲットをＣｒとして
Ｈｅガスに５〜２５％のアルゴンガスを混合したものを
スパッタガスとして成膜することにより、下地との密着
性の良い低応力のクロミウム薄膜が形成できることを見
出し本発明を完成するに至った。
【００１１】すなわち本発明はスパッタターゲットにＣ
ｒを用い下地上にスパッタ法によりクロミウムを成膜す
るクロミウム薄膜の製造方法に於いて、スパッタガスと
して５ないし２５容量％のアルゴンを混合したヘリウム
を用いることを特徴とするクロミウム薄膜の製造方法で
ある。
ｒを用い下地上にスパッタ法によりクロミウムを成膜す
るクロミウム薄膜の製造方法に於いて、スパッタガスと
して５ないし２５容量％のアルゴンを混合したヘリウム
を用いることを特徴とするクロミウム薄膜の製造方法で
ある。
【００１２】スパッタターゲットにＣｒを用いてスパッ
タ法によりクロミウムを成膜する場合、スパッタガスと
してアルゴンのみを用いて実施すると低応力領域で圧縮
応力から引っ張り応力に急激に変化するためにスパッタ
ガスの圧力による応力制御が困難であったが、本発明で
は、通常のスパッタ装置にてＣｒを成膜する際、スパッ
タガスとして（ヘリウムガス容量をベースにして）５〜
２５容量％のアルゴンガスを混合したヘリウムを用いる
ことにより、クロミウム薄膜が形成され、スパッタガス
圧により圧縮応力から引っ張り応力に変化するスロープ
の傾きが緩やかとなることで、応力の制御性が向上す
る。これは、スパッタガスにアルゴンよりも原子番号の
小さなヘリウムを用いることによりスパッタイオンのヘ
リウムがクロミウム薄膜に取り込まれて圧縮応力にシフ
トするためである。
タ法によりクロミウムを成膜する場合、スパッタガスと
してアルゴンのみを用いて実施すると低応力領域で圧縮
応力から引っ張り応力に急激に変化するためにスパッタ
ガスの圧力による応力制御が困難であったが、本発明で
は、通常のスパッタ装置にてＣｒを成膜する際、スパッ
タガスとして（ヘリウムガス容量をベースにして）５〜
２５容量％のアルゴンガスを混合したヘリウムを用いる
ことにより、クロミウム薄膜が形成され、スパッタガス
圧により圧縮応力から引っ張り応力に変化するスロープ
の傾きが緩やかとなることで、応力の制御性が向上す
る。これは、スパッタガスにアルゴンよりも原子番号の
小さなヘリウムを用いることによりスパッタイオンのヘ
リウムがクロミウム薄膜に取り込まれて圧縮応力にシフ
トするためである。
【００１３】アルゴンの混入割合が５容量％よりも少な
いと、プラズマが安定してたたないためスパッタするこ
とが困難になる。一方、２５容量％を越えると取り込ま
れるヘリウムの供給量が少なくなり、アルゴンのみでス
パッタしたばあいと同様に応力制御性が悪いままとな
る。
いと、プラズマが安定してたたないためスパッタするこ
とが困難になる。一方、２５容量％を越えると取り込ま
れるヘリウムの供給量が少なくなり、アルゴンのみでス
パッタしたばあいと同様に応力制御性が悪いままとな
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明のクロミウム薄膜の製造方
法はスパッタターゲットにＣｒを用いる従来知られてい
る任意の通常のスパッタ装置にて実施することできる。
法はスパッタターゲットにＣｒを用いる従来知られてい
る任意の通常のスパッタ装置にて実施することできる。
【００１５】本発明方法の好適な実施の形態としては、
たとえば半導体集積回路の作製技術、すなわち半導体ウ
エハ上に微細な集積回路パターンを形成するプロセスに
おいて用いるクロミウム薄膜の形成が対象となる。
たとえば半導体集積回路の作製技術、すなわち半導体ウ
エハ上に微細な集積回路パターンを形成するプロセスに
おいて用いるクロミウム薄膜の形成が対象となる。
【００１６】クロミウム薄膜をその上に形成する下地
は、基板その他の任意の下地が対象となりうる。基板と
してはシリコンウエハー等の導伝性基板、ガラス、合成
樹脂等の絶縁基板のどちらも対象となる。
は、基板その他の任意の下地が対象となりうる。基板と
してはシリコンウエハー等の導伝性基板、ガラス、合成
樹脂等の絶縁基板のどちらも対象となる。
【００１７】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に示す
が、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜本発
明の範囲内で変更できるものである。
が、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜本発
明の範囲内で変更できるものである。
【００１８】４インチのベアシリコン基板（４８０μｍ
厚）をＲＦスパッタ装置（アネルバ製、ＳＰＦ−５３０
Ｈ）内に設置して、４Ｎ６インチ、３ｍｍ厚のＣｒター
ゲット、スパッタパワー８００Ｗでスパッタリングを行
った。この時、スパッタガスとしてヘリウムを５０ｓｃ
ｃｍ、アルゴンを５ｓｃｃｍの流量で装置内に導入し、
基板加熱を行わずにスパッタリングを行い、膜厚５０ｎ
ｍのクロミウム薄膜を形成した。ガス圧を種々変化させ
て成膜したところ、図１に示すように４〜６ｍＴｏｒｒ
でクロミウム薄膜が圧縮応力から引っ張り応力に変化
し、５ｍＴｏｒｒでほぼ０応力となった。
厚）をＲＦスパッタ装置（アネルバ製、ＳＰＦ−５３０
Ｈ）内に設置して、４Ｎ６インチ、３ｍｍ厚のＣｒター
ゲット、スパッタパワー８００Ｗでスパッタリングを行
った。この時、スパッタガスとしてヘリウムを５０ｓｃ
ｃｍ、アルゴンを５ｓｃｃｍの流量で装置内に導入し、
基板加熱を行わずにスパッタリングを行い、膜厚５０ｎ
ｍのクロミウム薄膜を形成した。ガス圧を種々変化させ
て成膜したところ、図１に示すように４〜６ｍＴｏｒｒ
でクロミウム薄膜が圧縮応力から引っ張り応力に変化
し、５ｍＴｏｒｒでほぼ０応力となった。
【００１９】なお、上記の方法では、ヘリウムガスとア
ルゴンガスを装置内で混合したが、元々、ヘリウムガス
にアルゴンガスを混合したガスを用いても同様の効果が
得られることはいうまでもない。
ルゴンガスを装置内で混合したが、元々、ヘリウムガス
にアルゴンガスを混合したガスを用いても同様の効果が
得られることはいうまでもない。
【００２０】比較のために、スパッタガスとしてアルゴ
ンのみを５５ｓｃｃｍの流量で装置内に導入した他は、
上記実施例の場合と同一条件でスパッタリングを行い、
ガス圧を種々変化させて膜厚５０ｎｍのクロミウムを成
膜した結果を図２に示す。図２にみられるように応力が
０となる圧力領域が狭く、応力制御が困難である。
ンのみを５５ｓｃｃｍの流量で装置内に導入した他は、
上記実施例の場合と同一条件でスパッタリングを行い、
ガス圧を種々変化させて膜厚５０ｎｍのクロミウムを成
膜した結果を図２に示す。図２にみられるように応力が
０となる圧力領域が狭く、応力制御が困難である。
【００２１】図１に示す結果をこれと比較すると明らか
なように、本発明の実施例の場合はアルゴンのみをスパ
ッタガスとして使用した場合に比べ応力が０となる圧力
領域が広く、容易にストレスフリーのクロミウム薄膜を
形成することが可能である。
なように、本発明の実施例の場合はアルゴンのみをスパ
ッタガスとして使用した場合に比べ応力が０となる圧力
領域が広く、容易にストレスフリーのクロミウム薄膜を
形成することが可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したようにアルゴンのみをスパ
ッタガスとして用いてＣｒ膜を形成する従来法では、応
力を制御するための圧力制御が困難であったが、本発明
によれば、低応力のクロミウム薄膜がある程度応力変動
しても得られることから、圧力制御が容易となり、歩留
りよくクロミウム薄膜が成膜できる。
ッタガスとして用いてＣｒ膜を形成する従来法では、応
力を制御するための圧力制御が困難であったが、本発明
によれば、低応力のクロミウム薄膜がある程度応力変動
しても得られることから、圧力制御が容易となり、歩留
りよくクロミウム薄膜が成膜できる。
【００２３】また、窒素を用いた低応力クロミウム薄膜
（実際には窒化クロミウム薄膜）は下地との密着性に問
題があったが、本発明のクロミウム薄膜は密着性にも優
れている。
（実際には窒化クロミウム薄膜）は下地との密着性に問
題があったが、本発明のクロミウム薄膜は密着性にも優
れている。
【００２４】さらに、窒化クロミウム薄膜はレジストを
剥離するときに一般的に使用されている酸素プラズマに
よる灰化処理により、エッチングされてしまうため、使
用できるプロセスが限られてしまう。一方、本発明の方
法で形成された低応力クロミウム薄膜は灰化処理を行っ
てもエッチングされることはない。
剥離するときに一般的に使用されている酸素プラズマに
よる灰化処理により、エッチングされてしまうため、使
用できるプロセスが限られてしまう。一方、本発明の方
法で形成された低応力クロミウム薄膜は灰化処理を行っ
てもエッチングされることはない。
【図１】本発明の実施例の方法でスパッタした場合のス
パッタ時ガス圧と得られたクロミウム薄膜の応力の関係
を示すグラフ
パッタ時ガス圧と得られたクロミウム薄膜の応力の関係
を示すグラフ
【図２】従来のアルゴンをスパッタガスとする方法でス
パッタした場合のスパッタ時ガス圧と得られたクロミウ
ム薄膜の応力の関係を示すグラフ
パッタした場合のスパッタ時ガス圧と得られたクロミウ
ム薄膜の応力の関係を示すグラフ
Claims (3)
- 【請求項１】 スパッタターゲットにＣｒを用い下地上
にスパッタ法によりクロミウムを成膜するクロミウム薄
膜の製造方法に於いて、スパッタガスとして５ないし２
５容量％のアルゴンを混合したヘリウムを用いることを
特徴とするクロミウム薄膜の製造方法。 - 【請求項２】 前記下地が導伝性基板である、請求項１
に記載のクロミウム薄膜の製造方法。 - 【請求項３】 前記下地が絶縁基板である、請求項１に
記載のクロミウム薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16469097A JPH1112730A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | クロミウム薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16469097A JPH1112730A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | クロミウム薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1112730A true JPH1112730A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=15798015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16469097A Pending JPH1112730A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | クロミウム薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1112730A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6899979B1 (en) | 1998-07-31 | 2005-05-31 | Hoyo Corporation | Photomask blank, photomask, methods of manufacturing the same, and method of forming micropattern |
| US8795478B2 (en) * | 2004-10-21 | 2014-08-05 | HGST Netherlands B.V. | Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium |
| CN110819953A (zh) * | 2018-08-14 | 2020-02-21 | 唯亚威通讯技术有限公司 | 基于氩氦的涂覆 |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP16469097A patent/JPH1112730A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6899979B1 (en) | 1998-07-31 | 2005-05-31 | Hoyo Corporation | Photomask blank, photomask, methods of manufacturing the same, and method of forming micropattern |
| US7217481B2 (en) | 1998-07-31 | 2007-05-15 | Hoya Corporation | Photomask blank, photomask, methods of manufacturing the same and methods of forming micropattern |
| US8795478B2 (en) * | 2004-10-21 | 2014-08-05 | HGST Netherlands B.V. | Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium |
| CN110819953A (zh) * | 2018-08-14 | 2020-02-21 | 唯亚威通讯技术有限公司 | 基于氩氦的涂覆 |
| KR20200019577A (ko) * | 2018-08-14 | 2020-02-24 | 비아비 솔루션즈 아이엔씨. | 아르곤-헬륨 기반 코팅 |
| JP2020073710A (ja) * | 2018-08-14 | 2020-05-14 | ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッドＶｉａｖｉ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ． | アルゴン−ヘリウム系コーティング |
| JP2022184851A (ja) * | 2018-08-14 | 2022-12-13 | ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッド | アルゴン－ヘリウム系コーティング |
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