JPH01112728A - Ｘ線リソグラフィーマスク用ＳｉＣのマスク支持体の製造方法 - Google Patents
Ｘ線リソグラフィーマスク用ＳｉＣのマスク支持体の製造方法Info
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- JPH01112728A JPH01112728A JP63244701A JP24470188A JPH01112728A JP H01112728 A JPH01112728 A JP H01112728A JP 63244701 A JP63244701 A JP 63244701A JP 24470188 A JP24470188 A JP 24470188A JP H01112728 A JPH01112728 A JP H01112728A
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
本発明はＳｉＣ層を化学蒸着法（ＣＶＤ）により単結晶
珪素ウェファの形態の基板の２主要表面の少なくとも一
つの表面に堆積し、然る後単結晶珪素ウェファを選択エ
ツチング工程により縁領域を除いて除去するＸ線リソグ
ラフィーマスク用ＳｉＣのマスク支持体く膜）の製造方
法に関するものである。
珪素ウェファの形態の基板の２主要表面の少なくとも一
つの表面に堆積し、然る後単結晶珪素ウェファを選択エ
ツチング工程により縁領域を除いて除去するＸ線リソグ
ラフィーマスク用ＳｉＣのマスク支持体く膜）の製造方
法に関するものである。
文献「トピックス・イン・カレント・フィジックス：Ｘ
−レイ・オプティックス」ニューヨーク。
−レイ・オプティックス」ニューヨーク。
スズリンガ−１９７Ｔ年第３５〜９２頁のイー・スピラ
ーおよびアール・フェーダによる「Ｘ−レイ・リソグラ
フィー」には、例えば半導体系または磁気円筒ドメイン
装置を製造するに当り、次第に小さくなる即ちミクロン
またはナノメートル範囲の構造に特に興味が増している
ので、これ等の製造に対しＸ線リソグラフィーがどのよ
うな意味をもっているかが示されている。高鮮明度が伴
われるすべての方法に対して、正確で且つ極めて厳密に
画成されたマスクが必要とされる。Ｘ線リソグラフィー
の効力は、達成し得る構造の最小幅に対して明らかにな
る：光ソリグラフィーｚ２〜３μｍ。
ーおよびアール・フェーダによる「Ｘ−レイ・リソグラ
フィー」には、例えば半導体系または磁気円筒ドメイン
装置を製造するに当り、次第に小さくなる即ちミクロン
またはナノメートル範囲の構造に特に興味が増している
ので、これ等の製造に対しＸ線リソグラフィーがどのよ
うな意味をもっているかが示されている。高鮮明度が伴
われるすべての方法に対して、正確で且つ極めて厳密に
画成されたマスクが必要とされる。Ｘ線リソグラフィー
の効力は、達成し得る構造の最小幅に対して明らかにな
る：光ソリグラフィーｚ２〜３μｍ。
電子ビームリソグラフィー；０．０５〜０．１μｍ、
Ｘ線リソグラフィー＜ ５００１ｍＯ 構成するためラッカーの曝露にＸ線を使用すると、ラッ
カー層にマスク構造を投影する間圧折の乱れ現象が低減
するという利点が得られる。
Ｘ線リソグラフィー＜ ５００１ｍＯ 構成するためラッカーの曝露にＸ線を使用すると、ラッ
カー層にマスク構造を投影する間圧折の乱れ現象が低減
するという利点が得られる。
Ｘ線に曝露するため、ラッカーに構造形成用での特定の
照射マスクが必要とされ；かがるマスクは、強力にＸ線
を吸収する物質（吸収剤）からなる形成すべき構造のパ
ターンから成り、吸収剤パターンは、Ｘ線にできるだけ
高透過性である物質の薄い膜上に設ける。
照射マスクが必要とされ；かがるマスクは、強力にＸ線
を吸収する物質（吸収剤）からなる形成すべき構造のパ
ターンから成り、吸収剤パターンは、Ｘ線にできるだけ
高透過性である物質の薄い膜上に設ける。
吸収剤には、可能な最高の原子量を有する物質が適当で
あり、実際には例えば金、モリブデンまたはタングステ
ンが満足すべきものであることが実証された。
あり、実際には例えば金、モリブデンまたはタングステ
ンが満足すべきものであることが実証された。
膜の材料としてはＸ線を十分に透過するすべての物質が
適する。然しＸ線範囲において物質は、完全には透明で
なくまた完全には不透明ではないので、ダイアフラムは
Ｘ線をできるだけ最高に透過することを保証するために
比較的薄くすべきであり；吸収剤パターンは、Ｘ線の最
大可能な吸収を確保するため比較的に厚くすべきである
。
適する。然しＸ線範囲において物質は、完全には透明で
なくまた完全には不透明ではないので、ダイアフラムは
Ｘ線をできるだけ最高に透過することを保証するために
比較的薄くすべきであり；吸収剤パターンは、Ｘ線の最
大可能な吸収を確保するため比較的に厚くすべきである
。
材料および製造方法を適当に選定することにより、一方
ではＸ線放射（λ＝０．５〜２ｎｍの範囲の波長を有す
る比較的軟いＸ線放射）に対しまた調整に必要とされる
スペクトルの可視範囲からの放射に対し十分透過性であ
ることを確保しなければならない。これにより制限され
る膜の厚さは、数ミクロンの範囲内にある。他方、マス
クは多様な構造に対し十分なコントラストをもたなけれ
ばならない。吸収剤構造を形成する重い元素は、とにか
くＸ線に対して完全には不透過性でないので、吸収剤構
造は一般にほぼ１μｍの厚さで適用しなければならない
。製造技術に対しこれ等の条件を実現する際既に大きな
困難が含まれる。
ではＸ線放射（λ＝０．５〜２ｎｍの範囲の波長を有す
る比較的軟いＸ線放射）に対しまた調整に必要とされる
スペクトルの可視範囲からの放射に対し十分透過性であ
ることを確保しなければならない。これにより制限され
る膜の厚さは、数ミクロンの範囲内にある。他方、マス
クは多様な構造に対し十分なコントラストをもたなけれ
ばならない。吸収剤構造を形成する重い元素は、とにか
くＸ線に対して完全には不透過性でないので、吸収剤構
造は一般にほぼ１μｍの厚さで適用しなければならない
。製造技術に対しこれ等の条件を実現する際既に大きな
困難が含まれる。
更に、Ｘ線リゾグラフィーによりつくられる元素の構造
体の大きさが次第に小さくなることにより、大きさに対
する精度が極めて狭い許容限度（≦１０１００ｎ内で変
動し得るマスクを必要とする。
体の大きさが次第に小さくなることにより、大きさに対
する精度が極めて狭い許容限度（≦１０１００ｎ内で変
動し得るマスクを必要とする。
従って製造技術は、大きな問題に遭遇する。この理由は
これ等の狭い許容限度が、著しく異なる多くの工程にも
拘わらずマスクを製造するためおよびまた強力なＸ線照
射の場合のマスク当り１０６曝 露までのマスクの
長い寿命の間維持されなければならないからである。こ
れ等の要求条件は膜の機械的安定性の主たる重要性を示
す。
これ等の狭い許容限度が、著しく異なる多くの工程にも
拘わらずマスクを製造するためおよびまた強力なＸ線照
射の場合のマスク当り１０６曝 露までのマスクの
長い寿命の間維持されなければならないからである。こ
れ等の要求条件は膜の機械的安定性の主たる重要性を示
す。
膜の機械的安定性は、弾性率により特徴づけられる。次
表は種々の既知のダイアプラム材料の弾性率および他の
特性を示す。
表は種々の既知のダイアプラム材料の弾性率および他の
特性を示す。
材料 熱４弓長率 “４．％＊ Ｊｆｆｌ折
−耶。
−耶。
（Ｋ−’＞ （Ｎ／ｍ２）
ＳｉＣ４，７・１０−’ ４．５’ｌｌＯ” ２
．４８ ３．２Ｓｉ ２．６ ・１０−’
１．６２・１０１６ ３．９ ２．４２Ｓｉ、Ｎ
４２．７ ・１０−６１．５５・１０１６ ２．
２ −８Ｎ １ ・１０−６１．３３・
１０１６ ２．０ ２．３４Ｂｅ １２．３
・ＬＯ−６３，０２・−１０目 −１，８５Ｍ
ｇ ２６ ・１０−’ ０．４５・１０目
−１，７４Ｔｉ ９ ・ｉｏ−’ ｔ
、ｉ ・１０１６ −４，５２上表からＳｉＣ
がその高い弾性率のためまたその光学特性のためにＸ線
リソグラフィーマスク用の膜に対して特に適する材料で
あることがわかる。
．４８ ３．２Ｓｉ ２．６ ・１０−’
１．６２・１０１６ ３．９ ２．４２Ｓｉ、Ｎ
４２．７ ・１０−６１．５５・１０１６ ２．
２ −８Ｎ １ ・１０−６１．３３・
１０１６ ２．０ ２．３４Ｂｅ １２．３
・ＬＯ−６３，０２・−１０目 −１，８５Ｍ
ｇ ２６ ・１０−’ ０．４５・１０目
−１，７４Ｔｉ ９ ・ｉｏ−’ ｔ
、ｉ ・１０１６ −４，５２上表からＳｉＣ
がその高い弾性率のためまたその光学特性のためにＸ線
リソグラフィーマスク用の膜に対して特に適する材料で
あることがわかる。
然し所要の機械的剛性に加えて、表面状態（表面荒さま
たはピーク対谷高さ）および誘導電圧が必須部分の役割
をはたす。ＳｉＣ層を製造する既知の被覆方法により、
ダイアフラムを製造する間小ピーク対谷高さに加えて最
適ＳｉＣ膜に必要とされる小引張応力を得ることはこれ
まで不可能であった。
たはピーク対谷高さ）および誘導電圧が必須部分の役割
をはたす。ＳｉＣ層を製造する既知の被覆方法により、
ダイアフラムを製造する間小ピーク対谷高さに加えて最
適ＳｉＣ膜に必要とされる小引張応力を得ることはこれ
まで不可能であった。
米国特許第３．８７３．８２４号には、好ましくは珪素
から成る本体上にＳｉＣのマスク支持体を有するＸ線リ
ソグラフィー用マスクが開示されている。
から成る本体上にＳｉＣのマスク支持体を有するＸ線リ
ソグラフィー用マスクが開示されている。
然し既知方法により製造したマスク支持体は尚ピーク対
谷高さが大きすぎ且つ引張応力が高すぎる。
谷高さが大きすぎ且つ引張応力が高すぎる。
本発明の目的は、平滑な膜だけでなく所要の如く小応力
で可視スペクトルの範囲で高透過性であるＳｉＣ膜が得
られるＳｉＣダイアフラムの製造方法を提供することに
ある。
で可視スペクトルの範囲で高透過性であるＳｉＣ膜が得
られるＳｉＣダイアフラムの製造方法を提供することに
ある。
本発明において１．この目的は次の処理工程：ａ） Ｓ
ｉＣ層を堆積工程で先ず単結晶珪素ウェファを蒸着処理
用に設けた装置内で水素雰囲気中１０００〜１３５０℃
の範囲の温度に加熱し、次いで適当なエツチング剤によ
りエツチングし、水素の影響下で洗浄し、次いで珪素お
よび炭化水素を含むガス雰囲気からＳｉＣ層を設け、然
る後被覆した基板を水素雰囲気中で周囲温度まで冷却し
、 ｂ） イオン注入工程で、イオンをＳｉＣ層に注入して
ＳｉＣ層の結晶構造を機械的に乱す ことを特徴とする方法を使用することにより達成される
。
ｉＣ層を堆積工程で先ず単結晶珪素ウェファを蒸着処理
用に設けた装置内で水素雰囲気中１０００〜１３５０℃
の範囲の温度に加熱し、次いで適当なエツチング剤によ
りエツチングし、水素の影響下で洗浄し、次いで珪素お
よび炭化水素を含むガス雰囲気からＳｉＣ層を設け、然
る後被覆した基板を水素雰囲気中で周囲温度まで冷却し
、 ｂ） イオン注入工程で、イオンをＳｉＣ層に注入して
ＳｉＣ層の結晶構造を機械的に乱す ことを特徴とする方法を使用することにより達成される
。
ａ）の第１処理工程により、Ｘ・１０８Ｎ／ｍ’の範囲
の高引張応力およびナノメートル範囲の小ピーク対谷高
さを有するＳｉＣ層が選定した反応温度に基づき達成さ
れ、一方ｂ）の第２処理工程により、引張応力がＳｉＣ
の結晶構造を機械的に乱すイオン注入に基づいて調整さ
れる。− 本発明の他の好適例においては、単結晶珪素ウェファを
１１１０℃の温度に加熱する。
の高引張応力およびナノメートル範囲の小ピーク対谷高
さを有するＳｉＣ層が選定した反応温度に基づき達成さ
れ、一方ｂ）の第２処理工程により、引張応力がＳｉＣ
の結晶構造を機械的に乱すイオン注入に基づいて調整さ
れる。− 本発明の他の好適例においては、単結晶珪素ウェファを
１１１０℃の温度に加熱する。
本発明の他の好適例においては、ＳｉＣ層の堆積用反応
ガスとして水素Ｈ２中に０．０５〜８．０％、好ましく
は１．４％のジクロロジメチルシラン（ＣＨ３）２５ａ
ｃ ｊ！ ２を含有し、更にジクロロジメチルシランに
対して１５％のプロパンを含有するガス、若しくはシラ
ン５Ｉ８４ とトルエンＣ７Ｈ，、或いはシランＳｉＨ
４とプロパンとを用いる。
ガスとして水素Ｈ２中に０．０５〜８．０％、好ましく
は１．４％のジクロロジメチルシラン（ＣＨ３）２５ａ
ｃ ｊ！ ２を含有し、更にジクロロジメチルシランに
対して１５％のプロパンを含有するガス、若しくはシラ
ン５Ｉ８４ とトルエンＣ７Ｈ，、或いはシランＳｉＨ
４とプロパンとを用いる。
本発明の他の好適例においては、ホウ素イオンを１５０
〜４００ｋｅＶ範囲、好ましくは１７０ｋｅＶの注入エ
ネルギーで１０１５〜１０′６／Ｃｍ２、好ましくは１
０１６／＋＝ｍ”の用量で注入するか、または炭素イオ
ンを１５０〜４００ｋｅＶ範囲、好ましくは４００ｋｅ
Ｖの注入エネルギーで１０ ” 〜５．１０ ” ／ｃ
ｍ”範囲、好ましくは１０′６７ｃｍ２の用量で注入す
るか、或いは窒素イオンを１５０〜４０ＱｋｅＶ範囲、
好ましくは４００ｋｅＶの注入エネルギーで１０１５〜
５．１０１６／ｃｍ２、好ましくは２．１０１６／ｃｍ
２の用量で注入する。
〜４００ｋｅＶ範囲、好ましくは１７０ｋｅＶの注入エ
ネルギーで１０１５〜１０′６／Ｃｍ２、好ましくは１
０１６／＋＝ｍ”の用量で注入するか、または炭素イオ
ンを１５０〜４００ｋｅＶ範囲、好ましくは４００ｋｅ
Ｖの注入エネルギーで１０ ” 〜５．１０ ” ／ｃ
ｍ”範囲、好ましくは１０′６７ｃｍ２の用量で注入す
るか、或いは窒素イオンを１５０〜４０ＱｋｅＶ範囲、
好ましくは４００ｋｅＶの注入エネルギーで１０１５〜
５．１０１６／ｃｍ２、好ましくは２．１０１６／ｃｍ
２の用量で注入する。
更に特に、本発明を用いることにより得られる利点は、
小ピーク対谷高さと同時に低引張応力を有するＳｉＣ層
が再現性ある方法で、規定した方法で調整し得る応力値
で製造することができることにある。経済的観点での他
の大きい利点は、ＳｉＣ層の製造に使用するＣＶＤ法と
ＳｉＣ層内の応力を低減するため使用するイオン注入法
の両者を市場で入手し得る機械により実施することがで
きるという事実に存する。
小ピーク対谷高さと同時に低引張応力を有するＳｉＣ層
が再現性ある方法で、規定した方法で調整し得る応力値
で製造することができることにある。経済的観点での他
の大きい利点は、ＳｉＣ層の製造に使用するＣＶＤ法と
ＳｉＣ層内の応力を低減するため使用するイオン注入法
の両者を市場で入手し得る機械により実施することがで
きるという事実に存する。
次に図面を参照して本発明を実施例により説明する。
第１ａ〜ｌｄ図に本発明の処理工程ａ）〜ｄ）における
ＳｉＣダイアフラムの製造段階を示す。
ＳｉＣダイアフラムの製造段階を示す。
基板１として、第１ａ図に示す市場で入手し得る（１０
０ ］配向を有する単結晶珪素ウェファを用い、この上
に第１ｂ図に示すように２，５μｍの厚さを有するＳｉ
Ｃ層３を全側面に堆積させた。機械的マスク（図示せず
）により所望の膜領域５を画成し、ＳＦ、雰囲気中で反
応性イオンエツチングにより上記領域におけるＳｉＣ層
を除去した（第１ｃ図）。次いで選択的作用エツチング
剤（ＫＯＨ）中で湿式化学処理を行うことにより、膜領
域５における基板１を除去した。エツチングした基板１
を厚さ５ｍｍのリング７に接着することにより仕上げを
行った。
０ ］配向を有する単結晶珪素ウェファを用い、この上
に第１ｂ図に示すように２，５μｍの厚さを有するＳｉ
Ｃ層３を全側面に堆積させた。機械的マスク（図示せず
）により所望の膜領域５を画成し、ＳＦ、雰囲気中で反
応性イオンエツチングにより上記領域におけるＳｉＣ層
を除去した（第１ｃ図）。次いで選択的作用エツチング
剤（ＫＯＨ）中で湿式化学処理を行うことにより、膜領
域５における基板１を除去した。エツチングした基板１
を厚さ５ｍｍのリング７に接着することにより仕上げを
行った。
膜質は主として被覆法により影響を受けるので、ＳｉＣ
の堆積が主として重要なことである。所望の機械的剛性
に加えて、使用するために必須の基準はＳｉＣ層の表面
形状（ピーク対谷高さ）および応力により示される。反
応ガス中の珪素と炭化水素（例えば担体ガスとしてのＨ
２中のジクロロジメチルシラン（ＣＨ３） ２ＳｉＣＩ
！ ２ とプロパン）の濃度が十分である場合、層の性
質は、被覆温度および処理に関係し且つ炭素源として役
立つプロパンの分量によりかなり影響されることを見出
した。このことを層の応力に対し第２図に示した。温度
の上昇に伴い引張応力の減少が正反対の圧縮応力に対し
て起こる。一般に、応力の小さいＳｉＣ層を得るための
温度はプロノ゛ｆン含量が増すと共に低い範囲に移行す
る。
の堆積が主として重要なことである。所望の機械的剛性
に加えて、使用するために必須の基準はＳｉＣ層の表面
形状（ピーク対谷高さ）および応力により示される。反
応ガス中の珪素と炭化水素（例えば担体ガスとしてのＨ
２中のジクロロジメチルシラン（ＣＨ３） ２ＳｉＣＩ
！ ２ とプロパン）の濃度が十分である場合、層の性
質は、被覆温度および処理に関係し且つ炭素源として役
立つプロパンの分量によりかなり影響されることを見出
した。このことを層の応力に対し第２図に示した。温度
の上昇に伴い引張応力の減少が正反対の圧縮応力に対し
て起こる。一般に、応力の小さいＳｉＣ層を得るための
温度はプロノ゛ｆン含量が増すと共に低い範囲に移行す
る。
シラン５ｉＨ１とトルエンＣ７Ｈ，の場合およびシラン
５ｉｎ４ とプロパンＣＪａの場合に匹敵する結果が得
られる。
５ｉｎ４ とプロパンＣＪａの場合に匹敵する結果が得
られる。
第２図の引張応力範囲（こしようとする層を分析すると
、はぼβ配向した多結晶構造を用いることを推すように
なることは明らかである。水素および塩素濃度は、すべ
ての場合プロパン含量に関係なく３原子％以下であった
。弾性率は４．６．１０１６Ｎ／ｍ２と測定された。光
の透明度に関して、２．５μｍの厚さの層で７００〜８
００ｎｍの波長において測定して５０％より大なる値で
あり、この値は、反射防止被膜により十分８０％以上に
増すことができた。
、はぼβ配向した多結晶構造を用いることを推すように
なることは明らかである。水素および塩素濃度は、すべ
ての場合プロパン含量に関係なく３原子％以下であった
。弾性率は４．６．１０１６Ｎ／ｍ２と測定された。光
の透明度に関して、２．５μｍの厚さの層で７００〜８
００ｎｍの波長において測定して５０％より大なる値で
あり、この値は、反射防止被膜により十分８０％以上に
増すことができた。
表面荒さ（ピーク対谷高さ）はＳｉＣ層の多結晶構造に
内在するので、この性質をまた十分に調べた。第３図に
走査系により機械的に測定したピーク対谷高さ（Ｒｔ）
を反応温度に対してプロットした。
内在するので、この性質をまた十分に調べた。第３図に
走査系により機械的に測定したピーク対谷高さ（Ｒｔ）
を反応温度に対してプロットした。
またこの場合反応温度およびプロパン含量によるＲｔ値
のかなりの影響が現れた。ＣＶＤ法の最適化は、低引張
応力（６”；５．１０’Ｎ／ｍ２）および低ピーク対谷
高さ（Ｒｔ；２０ｎｍ）の両者を目的に行わなければな
らないので、マスクまたは平滑層の調整および構造の質
（Ｒｔ ｎｍ）をかなり制限する比較的荒い層が比較的
高い引張応力（σ”：：５．１０８Ｎ／ｍ勺で製造され
たにすぎない。第２の場合、マスク支持体（ダイアフラ
ム）の低収率に加えて、特に引張応力により決定される
これ等のダイアフラムのむらは、不利な影響を及ぼす。
のかなりの影響が現れた。ＣＶＤ法の最適化は、低引張
応力（６”；５．１０’Ｎ／ｍ２）および低ピーク対谷
高さ（Ｒｔ；２０ｎｍ）の両者を目的に行わなければな
らないので、マスクまたは平滑層の調整および構造の質
（Ｒｔ ｎｍ）をかなり制限する比較的荒い層が比較的
高い引張応力（σ”：：５．１０８Ｎ／ｍ勺で製造され
たにすぎない。第２の場合、マスク支持体（ダイアフラ
ム）の低収率に加えて、特に引張応力により決定される
これ等のダイアフラムのむらは、不利な影響を及ぼす。
他の欠点はσ＜１０１６ Ｎ７ｍ”の範囲の引張応力値
の著しい広がりにある。
の著しい広がりにある。
平滑であり且つほとんど応力のないＳｉＣ層を得るため
、本発明の膜は２処理工程で製造するが、この場合第１
工程で高引張応力を有するが、極めて低いピーク対谷高
さを有するＳｉＣ層３が単結晶珪素ウェファ１上に堆積
され、これを第２処理工程で機械的応力に対して適当な
工程制御によりイオン注入を用いて調整する。従って層
の応力は、層の堆積に対するパラメータに関係なく規定
した方法で調整することができる。
、本発明の膜は２処理工程で製造するが、この場合第１
工程で高引張応力を有するが、極めて低いピーク対谷高
さを有するＳｉＣ層３が単結晶珪素ウェファ１上に堆積
され、これを第２処理工程で機械的応力に対して適当な
工程制御によりイオン注入を用いて調整する。従って層
の応力は、層の堆積に対するパラメータに関係なく規定
した方法で調整することができる。
２．５μｍの厚さを有するＳｉＣ層をつくるため次の条
件を用いた： １、１００配向した単結晶珪素ウェファの形態の基板を
Ｈ２雰囲気中で１１１０℃の温度に加熱し、２、 基板
をＨＣｌ中で４分間エツチングし、３、 このエツチン
グした基板を水素中で４分間洗浄し、 ４、 水素担体ガス中に１４％のジクロロジメチルシラ
ン（ＣＨ３） ２ｓｉｃ １２を含み更にジクロロジメ
チルシランに対して１５％のプロパンを含む反応ガスか
ら堆積時間６０秒でＳｉＣを堆積し、 ５、 水素雰囲気中で周囲温度に冷却する。
件を用いた： １、１００配向した単結晶珪素ウェファの形態の基板を
Ｈ２雰囲気中で１１１０℃の温度に加熱し、２、 基板
をＨＣｌ中で４分間エツチングし、３、 このエツチン
グした基板を水素中で４分間洗浄し、 ４、 水素担体ガス中に１４％のジクロロジメチルシラ
ン（ＣＨ３） ２ｓｉｃ １２を含み更にジクロロジメ
チルシランに対して１５％のプロパンを含む反応ガスか
ら堆積時間６０秒でＳｉＣを堆積し、 ５、 水素雰囲気中で周囲温度に冷却する。
このようにして製造されたＳｉＣ層はＲｔ＜２０ｎｍの
ピーク対谷高さを有した。基板の変形により測定した引
張応力は−４，１０１６Ｎ／ｍ２であった。
ピーク対谷高さを有した。基板の変形により測定した引
張応力は−４，１０１６Ｎ／ｍ２であった。
被覆工程後、高電流イオン注入装置を用いて基板にホウ
素を導入した。ホウ素を注入することに加えて、また窒
素、アルゴン、炭素を用いて実験を行った。すべての場
合、ＳｉＣ層の引張応力に対する影響を観察することが
できた： 堆積したＳｉＣ層の引張応力’ ４．１０８Ｎ／ｍ”
注入エネルギー： １７０ ｋｅＶ用量
°１０１６／Ｃｍ２ 注入したＳｉＣ層の引張応力” ２．１０’Ｎ／ｍ２炭
素に対する注入データ： 堆積したＳｉＣ層の引張芯カニ ４．４・１０８Ｎ／
ｍ”注入圧力 ： ４００ ｋｅＶ用量
： １０１６７ｃｍ２ 注入したＳｉＣ層の引張芯カニ ８４０７Ｎ／ｍ”窒
素に対する注入データ： 堆積したＳｉＣ層の引張芯カニ Ｌ１０＠Ｎ／ｍ２注
入エネルギー： ４００ ｋｅＶ用量 ：２
・１０′６７ｃｍ２ 注入したＳｉＣ層の引張芯カニ ＜ ＩＱ８Ｎ／ｍ２更
に、単結晶珪素ウェファの全側面上にＳｉＣ層を設け、
次いで先ずつくるべきダイアフラムに従ってウェファ上
にＳｉＣ層があることが望ましくないウェファの中心部
を選択的エツチングにより除去し、次いで望ましいイオ
ンを、除去したＳｉＣの反応側に位置し、既に膜を現す
残留ＳｉＣ層に注入するように進めることができる。こ
の場合、またイオン注入を例えば膜の裏側から行うこと
ができる。基板６２主要表面にＳｉＣ層を設けである場
合、引張応力を減するため供給するイオンは、また基板
の夫々の主要表面上に存在するＳｉＣの２層に効果的に
注入される。
素を導入した。ホウ素を注入することに加えて、また窒
素、アルゴン、炭素を用いて実験を行った。すべての場
合、ＳｉＣ層の引張応力に対する影響を観察することが
できた： 堆積したＳｉＣ層の引張応力’ ４．１０８Ｎ／ｍ”
注入エネルギー： １７０ ｋｅＶ用量
°１０１６／Ｃｍ２ 注入したＳｉＣ層の引張応力” ２．１０’Ｎ／ｍ２炭
素に対する注入データ： 堆積したＳｉＣ層の引張芯カニ ４．４・１０８Ｎ／
ｍ”注入圧力 ： ４００ ｋｅＶ用量
： １０１６７ｃｍ２ 注入したＳｉＣ層の引張芯カニ ８４０７Ｎ／ｍ”窒
素に対する注入データ： 堆積したＳｉＣ層の引張芯カニ Ｌ１０＠Ｎ／ｍ２注
入エネルギー： ４００ ｋｅＶ用量 ：２
・１０′６７ｃｍ２ 注入したＳｉＣ層の引張芯カニ ＜ ＩＱ８Ｎ／ｍ２更
に、単結晶珪素ウェファの全側面上にＳｉＣ層を設け、
次いで先ずつくるべきダイアフラムに従ってウェファ上
にＳｉＣ層があることが望ましくないウェファの中心部
を選択的エツチングにより除去し、次いで望ましいイオ
ンを、除去したＳｉＣの反応側に位置し、既に膜を現す
残留ＳｉＣ層に注入するように進めることができる。こ
の場合、またイオン注入を例えば膜の裏側から行うこと
ができる。基板６２主要表面にＳｉＣ層を設けである場
合、引張応力を減するため供給するイオンは、また基板
の夫々の主要表面上に存在するＳｉＣの２層に効果的に
注入される。
また、単結晶珪素ウェファの主要表箭の一つにだけＳｉ
Ｃ層を設け、所望イオンの注入後、気相から堆積法によ
り設けた窒化物マスク或いは配置したエツチングマスク
のいずれかを、エツチング法により珪素基板を部分的に
除去する前に用いるように進めることもできる。
Ｃ層を設け、所望イオンの注入後、気相から堆積法によ
り設けた窒化物マスク或いは配置したエツチングマスク
のいずれかを、エツチング法により珪素基板を部分的に
除去する前に用いるように進めることもできる。
ホウ素、炭素または窒素イオンの代わりに、また珪素或
いは水素イオンをＳｉＣ層に注入することができる。注
入データは、本発明の範囲内で当業者により所望応力低
減の範囲で測定することができる。
いは水素イオンをＳｉＣ層に注入することができる。注
入データは、本発明の範囲内で当業者により所望応力低
減の範囲で測定することができる。
第１ａ、 ｌｂ、 ｌｃ及び１６図は基板をＳｉＣ層で
被覆し、基板の一部分を除去した後ＳｉＣ膜を形成する
各段階を示す説明図、 第２図は本発明の方法により得たＳｉＣ層の応力を反応
温度とガス雰囲気中のプロパン含量の関数として示す曲
線図、 第３図は本発明の方法により得たＳｉＣ層のピーク対谷
高さを反応温度とガス雰囲気中のプロパン含量の関数と
して示す曲線図である。 ｌ・・・基板 ３・・・ＳｉＣ層５・・・
所望の膜領域 ７・・・リング特許出願人 エ
ヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファブリケ
ン Ｒ電［ｎｍｌ 慕 Ｃ） ω Ｃ）
被覆し、基板の一部分を除去した後ＳｉＣ膜を形成する
各段階を示す説明図、 第２図は本発明の方法により得たＳｉＣ層の応力を反応
温度とガス雰囲気中のプロパン含量の関数として示す曲
線図、 第３図は本発明の方法により得たＳｉＣ層のピーク対谷
高さを反応温度とガス雰囲気中のプロパン含量の関数と
して示す曲線図である。 ｌ・・・基板 ３・・・ＳｉＣ層５・・・
所望の膜領域 ７・・・リング特許出願人 エ
ヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファブリケ
ン Ｒ電［ｎｍｌ 慕 Ｃ） ω Ｃ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、単結晶珪素ウエファの形態の基板の２主要表面の少
なくとも一つの表面上にＳｉＣ層を化学蒸着法により堆
積し、然る後単結晶珪素ウエファを、選択エッチング工
程により縁領域を除いて除去するＸ線リソグラフィーマ
スク用ＳｉＣのマスク支持体の製造方法において、ａ）
ＳｉＣ層を堆積工程で先ず単結晶珪素ウエファを蒸着処
理用に設けた装置内で水素雰囲気中１０００〜１３５０
℃の範囲の温度に加熱し、次いで適当なエッチング剤に
よりエッチングし、水素の影響下で洗浄し、次いで珪素
および炭化水素を含むガス雰囲気からＳｉＣ層を設け、
然る後被覆した基板を水素雰囲気中で周囲温度まで冷却
し、 ｂ）イオン注入工程で、イオンをＳｉＣ層に注入してＳ
ＩＣ層の結晶構造を機械的に乱す ことを特徴とするＸ線リソグラフィーマスク用ＳｉＣの
マスク支持体の製造方法。 ２、ＳｉＣ層を単結晶珪素ウエファの両主要表面上に堆
積し、単結晶珪素ウエファと主要表面の一つの表面上の
ＳｉＣ層を選択エッチング工程で縁領域を除いて除去す
ることを特徴とする請求項１記載のＸ線リソグラフィー
マスク用ＳｉＣのマスク支持体の製造方法。 ３、単結晶珪素ウエファをＳｉＣ層の堆積前に１１１０
℃の温度に加熱することを特徴とする請求項１または２
記載のＸ線リソグラフィーマスク用ＳｉＣのマスク支持
体の製造方法。 ４、ＳｉＣ層の堆積用反応ガスとして水素中に０．０５
〜８．０％、好ましくは１．４％のジクロロジメチルシ
ラン（ＣＨ＿３）＿２ＳｉＣｌ＿２を含み、更にジクロ
ロジメチルシランに対して１５％のプロパンを含むガス
を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つ
の項に記載のＸ線リソグラフィーマスク用ＳｉＣのマス
ク支持体の製造方法。 ５、ＳｉＣ層の堆積用反応ガスとしてシランＳｉＨ＿４
とトルエンＣ＿７Ｈ＿８を使用することを特徴とする請
求項１または２記載のＸ線リソグラフィーマスク用Ｓｉ
Ｃのマスク支持体の製造方法。 ６、ＳｉＣ層の堆積用反応ガスとしてシランＳｉＨ＿４
とプロパンＣ＿３Ｈ＿８を使用することを特徴とする請
求項１〜３のいずれか一つの項に記載のＸ線リソグラフ
ィーマスク用ＳｉＣのマスク支持体の製造方法。 ７、ＳｉＣ層を２．５μｍの厚さに堆積することを特徴
とする請求項４記載のＸ線リソグラフィーマスク用Ｓｉ
Ｃのマスク支持体の製造方法。 ８、ホウ素イオンをＳｉＣ層に１５０〜４００ｋｅＶの
範囲の注入エネルギーで１０＾１＾５〜１０＾１＾６／
ｃｍ＾２の用量で注入することを特徴とする請求項７記
載のＸ線リソグラフィーマスク用ＳｉＣのマスク支持体
の製造方法。 ９、ホウ素イオンをＳｉＣ層に１７０ｋｅＶの注入エネ
ルギー、１０＾１＾６／ｃｍ＾２の用量で注入すること
を特徴とする請求項８記載のＸ線リソグラフィーマスク
用ＳｉＣのマスク支持体の製造方法。 １０、炭素イオンをＳｉＣ層に１５０〜４００ｋｅＶの
範囲の注入エネルギー、１０＾１＾５〜５．１０＾１＾
６／ｃｍ＾２の用量で注入することを特徴とする請求項
７記載のＸ線リソグラフィーマスク用ＳｉＣのマスク支
持体の製造方法。 １１、炭素イオンをＳｉＣ層に４００ｋｅＶの注入エネ
ルギー、１０＾１＾６／ｃｍ＾２の用量で注入すること
を特徴とする請求項１０記載のＸ線リソグラフィーマス
ク用ＳｉＣのマスク支持体の製造方法。 １２、窒素イオンを１５０〜４００ｋｅＶの範囲の注入
エネルギー、１０＾１＾５〜５．１０＾１＾６／ｃｍ＾
２の用量で注入することを特徴とする請求項７記載のＸ
線リソグラフィーマスク用ＳｉＣのマスク支持体の製造
方法。 １３、窒素イオンを４００ｋｅＶの注入エネルギー、２
．１０＾１＾６／ｃｍ＾２の用量で注入することを特徴
とする請求項１２記載のＸ線リソグラフィーマスク用Ｓ
ｉＣのマスク支持体の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3733311.9 | 1987-10-02 | ||
| DE19873733311 DE3733311A1 (de) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | Verfahren zur herstellung eines maskentraegers aus sic fuer roentgenstrahllithographie-masken |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112728A true JPH01112728A (ja) | 1989-05-01 |
| JPH0531290B2 JPH0531290B2 (ja) | 1993-05-12 |
Family
ID=6337456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63244701A Granted JPH01112728A (ja) | 1987-10-02 | 1988-09-30 | Ｘ線リソグラフィーマスク用ＳｉＣのマスク支持体の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4941942A (ja) |
| EP (1) | EP0310183B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01112728A (ja) |
| KR (1) | KR0136879B1 (ja) |
| DE (2) | DE3733311A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2023552843A (ja) * | 2020-12-09 | 2023-12-19 | エスジーエル・カーボン・エスイー | 耐熱性炭化物層 |
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| US8314400B2 (en) * | 2005-04-27 | 2012-11-20 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Method to planarize three-dimensional structures to enable conformal electrodes |
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-
1987
- 1987-10-02 DE DE19873733311 patent/DE3733311A1/de not_active Withdrawn
-
1988
- 1988-09-26 DE DE3854884T patent/DE3854884D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-26 EP EP88202083A patent/EP0310183B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-29 US US07/251,630 patent/US4941942A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-30 JP JP63244701A patent/JPH01112728A/ja active Granted
- 1988-09-30 KR KR1019880012710A patent/KR0136879B1/ko not_active Expired - Fee Related
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| DE3854884D1 (de) | 1996-02-22 |
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