JPH03135562A - 合成石英加熱方法 - Google Patents

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】 〔概要〕 本発明は、半導体装置の製造に使用される合成石英の加
熱方法に関し 合成石英の光吸収特性を利用して、遠赤外線より短い波
長の光で高温に加熱することを目的とし合成石英を、水
分吸収波長の２．６乃至３．０μｍの特定波長を含んで
放射する発熱体を用いて、真空中、該合成石英と該発熱
体が非接触で、　　４００’Ｃ以上の高温度に加熱する
ように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置の製造に使用される合成石英の加
熱方法に関する。

近年、半導体装置の製造において３石英は一般的に広（
利用されており、特にホトマスクの製造分野では、サブ
ストレート（基板）として金属残渣や天然のごみ等の不
純物がなく、従って含有不純物による光の吸収が少なく
、各種の光源で光透過率の良い合成石英がここ７〜８年
以来使われている。

［従来の技術〕 従来、ホトマスクのガラス基板としては１ｇ通のソーダ
ガラスから、天然石英ガラス、合成石英ガラスと、集積
回路パターンの超微細化に対応してフォトリソグラフィ
ープロセスに使用する露光光源が１ｇ線、　　ｉ、％Ｌ
　２４８ｎｍエキシマレーザーへと短波長の単光源に移
行するにつれて、ホトマスク基板も不純物が少なく、対
応する光の波長の減衰の起こり難い材料が用いられるよ
うになってきた。

集積回路の製造等に使用するホトマスクを作るために１
石英ガラスの上にクロム等の金属薄膜を蒸着法やスパッ
タリング法で約１　、０００人の厚さに被覆するが、こ
の時石英ガラスと金属薄膜の密着強度を上げるために、
成膜前に石英ガラスを加熱する方法が行なわれている。

この加熱は、ガラスに損傷を与えないで、　３００〜４
００℃位まで昇温させて、ガラスの表面を清浄化する必
要があるため、真空中、非接触で、光による輻射加熱で
行なわれる。

しかし、ホトマスクのガラス基板に使用する合成石英は
、光の透過率が高いために１通常の光では殆ど透過して
しまって熱にはならない。

このため、真空中で非接触で加熱しようとすると、二酸
化シリコン（ＳｉＯ□）の吸収波長である６〜１０μｍ
の遠赤外線が必要であり、この波長帯の発熱温度はおよ
そ３００℃である。

つまり、真空中、非接触で３００℃以上の加熱はできな
いことになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ガラスに吸着した水分を除去するには、真空中で４００
℃ぐらいまで昇温しで加熱する必要があり従って、従来
の方法である遠赤外線ヒーターによる加熱では１吸収効
率を考えると、実際には１５０〜２００℃程度の加熱し
か出来なかった。　　　本発明は、従来の遠赤外線より
短い波長帯の光を用いて、真空中、非接触で高温に加熱
することを目的として提供されるものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は合成石英の光の透過率特性である。

第１図によると１合成石英は内部に水分を含んでおり、
水酸基（−ＯＨＭ）の吸収波長である２、６００〜３，
０００ｎｍで吸収が大きくなっている。

合成石英を作るには。

ＳｉＣ１４＋　Ｈｚ　＋　０□→５ｉ０２＋　ＩＣｌ　
＋　ｆ（ｚＯの化学反応で形成され、この時生成される
水分が結晶水として合成石英ガラス内部に残留して、水
分の吸収特性を持つようになる。

この波長帯に匹敵する発熱体の表面温度は、約１．００
０℃である。

本発明の目的は１合成石英を、水分吸収波長の２．６乃
至３．０μｍの特定波長を含んで放射する発熱体を用い
て、真空中、該合成石英と該発熱体が非接触で、４００
℃以上の高温度に加熱することにより達成される。

〔作用〕

即ち２本発明によれば、従来の遠赤外線による加熱方法
に代えて１約１　、０００“Ｃの発熱体を線源として加
熱をするために、真空中、非接触でしかも従来よりも合
成石英ガラス基板を高温に加熱することができる。

Ｃ実施例〕 第２図は２本発明の一実施例のスパッタ室模式構成図で
ある。

図において２１は合成石英の基板、２はタングステン等
の発熱体、３はタンタル等のシャッター４はクロム等の
ターゲット、５はスパッタ装置上部のスパッタ室である
。

第２図に模式構成図として示すように、　１，０００℃
以上の熱を発生する発熱体２としてタングステン（Ｗ）
光源を用いる。

加熱効率を高めるために、基板である合成石英１と発熱
体２との間隔はＬＯｍｍに近づける。

発熱体２を点灯すると、輻射熱により合成石英１が加熱
され、赤外線センサーで監視して、４００℃に達したら
、タンタル（Ｔ　ａ　）製の耐熱金属のシャッター３を
閉めて、４００℃以上に加熱されないようにする。シャ
ッターを数回開閉して、温度をほぼ一定に保ち約５分間
加熱して１表面に吸着した水分や汚れを揮発させ、清浄
化する。

その後、同一装置内で合成石英をのせたトレー皇 をスパッターｉ５の中央に移動して、真空を破らずに連
続して、クロム（Ｃｒ）或いはや酸化クロムのターゲッ
ト４よりスパッター蒸着を行なって。

強固なりロム等の被膜を合成石英１の上に、約１゜００
０人の厚さに形成する。

この合成石英１上のクロム膜を、ホトリソグラフィ技術
により２μｍの孤立パターンを１００ｍｍ角のエリアに
４億個のパターンに形成した後、スポンジによる表面擦
りゃ超音波洗浄等による剥がれの発生等の各種の被覆膜
の密着耐久テストを繰り返した結果、従来に比べて約１
０倍の耐久度が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は合成石英の光の透過率特性。 第２図は本発明の一実施例のスパッタ室模式構成図 である。 図において。 １は合成石英、　　　　２は発熱体。 ３はシャック−１４はターゲット。 ５はスパッター室 〔発明の効果〕 以上説明した様に５本発明による加熱方法を。 ホトマスクやレチクル等のブランクスのマスク基板生産
に用いれば、耐久性が増して、洗浄による表面被覆層の
破壊がなくなり、その結果、不良率が減少し、ウェハー
の歩留り、さらには品質向上に寄与するところが大きい
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　合成石英（１）を、水分吸収波長の２．６乃至３．０
   μｍの特定波長を含んで放射する発熱体（２）を用いて
   、真空中、該合成石英（１）と該発熱体（２）が非接触
   で、　４００℃以上の高温度に加熱することを特徴とす
   る合成石英加熱方法。