KR19990088454A - 금속패턴막형성방법및그장치 - Google Patents

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고야마요시히로
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핫토리 쥰이치
세이코 인스트루먼트 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 이온 소오스로부터 방출된 이온 빔을 집속하기 위한 집속 렌즈 시스템과, 집속 이온 빔을 시료 표면의 소정 영역으로 향하게 하기 위한 일정 속도 전극과, 상기 이온 빔에 의하여 생성된 이차 하전 입자를 검출하기 위한 이차 하전 입자 검출기와, 상기 이차 하전 입자 검출기의 신호에 근거하여 상기 시료 표면의 이미지를 표시하기 위한 표시부와, 상기 시료 표면에 가스를 분사하기 위한 가스총을 포함하여 구성된 하전 빔 장치에 있어서, 상기 가스총으로부터 유기 동(銅) 화합물 증기를 분사하고, 그와 동시에 시료 표면에 집속 이온 빔을 조사하여 금속 패턴막을 형성한다.

Description

금속 패턴막 형성방법 및 그 장치 {METAL PATTERN FILM FORMING METHOD AND APPARATUS THEREFOR}
본 발명은 반도체 장치상에 부가 회로 및 광 차폐 금속 패턴막 또는 노출 포토 마스크(X선 마스크를 포함) 등을 형성하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 회로 변경, 결함 분석, 포토 마스크 파손 수선 또는 패턴 수정 등을 위하여 이용될 수 있다.
탄소막과 집속 이온 빔을 이용하여 포토 마스크의 결함을 수정하고, 또한 탄소 막과 집속 이온 빔을 이용하여 금속 패턴막을 형성하는 방법 및 장치가 일본국 특개평 9-172013호에 개시되어 있다. 여기에 개시된 형성 막으로서는 반도체 장치의 부가 회로용 또는 포토리소그래피 마스크 광 차폐막용으로 탄소막 또는 텅스텐막 또는 몰리브덴막이 사용된다. 그러나, 이들 막은 산소 및 탄소를 많이 함유하고 있기 때문에, 비저항이 순물질로 이루어진 것보다 10∼100배 더 높다.
상기한 바와 같이, 종래 기술에는 이온 빔을 이용하여 마스크 없는 석출(析出)에 의해 금속막을 형성하는 수법이 있더라도 막의 비저항이 크기 때문에, 더 낮은 비저항을 가진 막이 요망되고 있다. 특히, 종래 기술에서는 반도체 장치에서의 저 저항에 대한 요구를 충족시키지 못하고 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 이온 빔을 이용하여 비저항이 낮은 막을 형성하는 방법 및 장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 금속 패턴막 형성장치의 일실시예에 대한 개략 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 이온 소오스 2 : 이온 렌즈
3 : 블랭킹 전극 4 : 주사전극
5 : 이온 렌즈 6 : 집속 이온 빔
7 : 이차 하전 입자 8 : 이차 하전 입자 검출기
9 : 시료 10 : X-Y 스테이지
11 : 가스총 12 : A/D변환기
13 : 제어전원 14 : 표시부
15 : 리저버 16 : 가스공급부
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 집속 이온 빔 발생부와, 집속 이온 빔을 편향 주사하기 위한 편향전극과, 상기 집속 이온 빔에 의해 조사(照射)될 시료를 탑재하는 X-Y 스테이지와, 상기 집속 이온 빔에 의해 조사되는 영역의 근방으로 유기 동 화합물 증기를 정밀하게 분사하기 위한 분사구를 가진 가스총을 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 분사구를 가진 가스총을 사용하여 이온 빔이 조사되는 시료 및 그 근방에 유기 동 화합물 증기를 분사함으로써 시료 표면에 상기 유기 동 화합물을 흡착시킨다. 상기와 같이 유기 동 화합물이 흡착된 표면에는 이온 빔 발생부, 편향전극, 주사제어부, 이온 빔 주사 영역 설정부 등에 의해 집속 및 주사가 제어되는 집속 이온 빔을 조사한다. 따라서, 유기 동 화합물 증기를 연속적으로 분사하고 집속 이온 빔 주사를 반복함으로써, 주사 회수에 비례하는 막 두께를 가진 저저항의 금속 패턴을 형성할 수 있게 된다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 패턴막 형성방법 및 그 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 금속 패턴막 형성장치의 일실시예에 대한 개략 구성도이다. 동 도면에서, 이온 소오스(1)에서 생성된 이온은 이온 렌즈(2,5)에 의하여 집속된다. 또한, 집속 이온 빔의 시료(9)로의 조사는 블랭킹 전극(3)에 의하여 온/오프 스위칭된다. 상기 집속된 이온 빔(6)을 (X 및 Y) 주사 전극(4)에 의해 제어하여 시료(9)상에 주사하면서, 상기 이온 렌즈(2,5)에 의하여 X-Y 스테이지 상에 놓여 있는 시료(9)상에 조사한다.
상기 시료(9)의 표면에서 방출된 이차 하전 입자(7)는 이차 하전 입자 검출기(8)에 의하여 검출된다. 상기 이차 하전 입자 검출기(8)의 검출 신호가 A/D변환기(12)에 의하여 증폭되고 휘도 신호로 처리되어 제어 전원(13)으로부터의 주사신호와 함께 표시부(14)에 입력됨에 따라, 이 표시부(14)에서는 이차 하전 입자 이미지가 표시된다. 이 이차 하전 입자 이미지를 이용하여 금속 패턴막이 석출(析出)될 시료(9)의 표면상의 위치를 탐색할 수 있다. 금속 패턴 막이 피복되는 영역은 상기 제어전원(13)내의 주사영역 설정부에 의하여 설정된다. 제어전원(13)으로부터의 석출 개시 신호에 의하여 가스총(11)의 밸브가 개방되어 상기 시료(9)의 표면상에 유기 동 화합물 증기가 분사된다.
이때, 리저버(15)는 상기 가스총의 유도에 의해 시료 표면에 공급되는 원료의 증기압을 일정하게 유지시키는 일정 온도까지 가열한다. 그러나, 가스원이 높은 증기압인 경우에는 가스총에 의한 유도만을 이용해서 적절한 흐름을 유지하는 것이 불가능하다. 그러한 경우에는 가스압을 제어하기 위하여 외부에 가스공급부(16)를 설치함으로써, 가스가 가스총(11)을 통해서 시료 표면에 인가되게 할 수 있다. 여기서, 상기 유기 동 화합물로서는 C10H13CuF6O2Si (hexafluoro copper acetylacetonato), Cu(C11H19O2)2(bis-dipivaloyl copper methanato) 등을 사용할 수 있다. 또한 C10H13CuF6O2Si는 C5H12Si 및 C5H6O4F6을 혼합하여 사용하여도 된다.
상기한 바와 같이, 유기 동 화합물을 흡착한 시료(9)의 표면은 상기 주사영역 설정부에 의하여 주사 영역 및 주사 회수가 제어된 집속 이온 빔(6)으로 주사된다. 그 결과, 상기 집속 이온 빔이 조사된 영역에서 상기 유기 동 화합물이 분해되어 금속이 석출된다. 상기 유기 동 화합물 증기가 연속적으로 분사되는 동안에 상기 집속 이온 빔(6)이 반복적으로 주사됨에 따라, 주사 회수에 비례하는 막 두께를 가진 금속 패턴이 형성된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래 사용된 헥사카르보닐 (hexacarbonyl) 금속 대신에 유기 동 화합물을 사용함으로써 더 낮은 저항 막을 형성할 수가 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 시료(반도체 장치)에 유기 동 화합물을 분사하여 흡착하고 집속 이온 빔을 조사함으로써 상기 시료 표면상에 동을 형성한다. 따라서, 반도체 장치상에 새로운 저저항 회로를 형성할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 액체 금속 이온 소오스와, 인출된 이온 빔을 집속하기 위한 이온 렌즈와, 상기 이온 빔의 시료 상으로의 조사를 온/오프하기 위한 블랭킹 전극으로 이루어지는 집속 이온 빔 발생부와; 상기 집속 이온 빔을 편향 주사하기 위한 편향전극과; 상기 집속 이온 빔이 조사되는 시료를 탑재하고 X-Y 방향으로 이동가능한 X-Y 스테이지와; 상기 시료의 집속 이온 빔 조사 위치 표면에 원료 가스를 국소적으로 분사하기 위한 가스총과; 상기 가스총에 가스를 공급하고, 가스를 수용하여 가열하는 기능을 가진 가스원과; 집속 이온 빔의 조사에 의하여 발생하는 이차 하전 입자를 검출하는 이차 하전 입자 검출기를 포함하는 금속 패턴막 형성 장치에 있어서,
    상기 가스원에 유기 동 화합물을 수용하고 가열하여 증가화하고 상기 집속 이온 빔의 조사영역 또는 그 근방에 상기 유기 동 화합물 증기를 분사하여, 상기 시료 표면에 상기 유기 동 화합물을 흡착시키고, 상기 유기 동 화합물을 흡착한 시료 표면에 상기 집속 이온 빔을 소정 영역에 소정 회수만큼 반복 주사하여 조사함으로써, 유기 동 화합물을 분해하여 상기 시료 표면에 금속을 석출(析出)하는 것을 특징으로 하는 금속 패턴막 형성방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 동 화합물은 C10H13CuF6O2Si인 것을 특징으로 하는 금속 패턴막 형성방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 동 화합물은 Cu(C11H19O2)2인 것을 특징으로 하는 금속 패턴막 형성방법.
  4. 액체 금속 이온 소오스와, 인출된 이온 빔을 집속하기 위한 이온 렌즈와, 상기 이온 빔의 시료 상으로의 조사를 온/오프하기 위한 블랭킹 전극으로 이루어지는 집속 이온 빔 발생부와; 상기 집속 이온 빔을 편향 주사하기 위한 편향전극과; 상기 집속 이온 빔이 조사되는 시료를 탑재하고 X-Y 방향으로 이동가능한 X-Y 스테이지와; 상기 시료의 집속 이온 빔 조사 위치 표면에 원료 가스를 국소적으로 분사하기 위한 가스총과; 상기 가스총에 가스를 공급하고, 가스를 수용하여 가열하는 기능을 가진 가스원과; 집속 이온 빔의 조사에 의하여 발생하는 이차 하전 입자를 검출하는 이차 하전 입자 검출기를 포함하여 구성되어,
    상기 가스원에 유기 동 화합물을 수용하고 가열하여 증가화하고 상기 집속 이온 빔의 조사영역 또는 그 근방에 상기 유기 동 화합물 증기를 분사하여, 상기 시료 표면에 상기 유기 동 화합물을 흡착시키고, 상기 유기 동 화합물을 흡착한 시료 표면에 상기 집속 이온 빔을 소정 영역에 소정 회수만큼 반복 주사하여 조사함으로써, 유기 동 화합물을 분해하여 상기 시료 표면에 금속을 석출(析出)하는 것을 특징으로 하는 금속 패턴막 형성장치.
KR1019990018332A 1998-05-22 1999-05-20 금속패턴막형성방법및그장치 KR19990088454A (ko)

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