KR100766755B1 - 반도체 소자에서의 투명 비결정질 탄소 구조체 - Google Patents

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Abstract

투명 비결정질 탄소층이 형성된다. 투명 비결정질 탄소층은 비결정질 탄소층이 가시광에서 투명하도록 저 흡수 계수를 갖는다. 투명 비결정질 탄소층은 반도체 소자에서 다른 목적으로 사용될 수도 있다. 투명 비결정질 탄소층은 반도체 소자에서 최후의 구조체에 포함될 수도 있다. 반도체 소자를 제조하는 동안 투명 비결정질 탄소층은 에칭 프로세스에서 마스크로 사용될 수도 있다.
비결정질 탄소층, 흡수 계수, 반도체 소자, 실리콘

Description

반도체 소자에서의 투명 비결정질 탄소 구조체 {TRANSPARENT AMORPHOUS CARBON STRUCTURE IN SEMICONDUCTOR DEVICES}
관련 출원
이 출원은 다음의 공동 계류중이고 전부 양도된 출원; 여기에 참조로 병합되며 "비결정질 탄소층을 포함하는 다중 층을 갖는 마스킹 구조체" 로 명명된 대리인 사건 번호 제 303.869US1, 출원 번호 제 10/661,100 에 관련된 것이다.
발명의 분야
본 발명은 일반적으로 반도체 소자, 특히 반도체 소자에서 마스킹 구조체에 관한 것이다.
배경
메모리 소자와 같은 반도체 소자는 데이터를 저장하는 많은 컴퓨터 및 전자 제품에 포함되어 있다. 통상적인 반도체 소자는 반도체 웨이퍼에 형성되는 다수의 상이한 물질의 층을 갖는다.
생산과정 동안에, 층들은 많은 프로세스를 거친다. 예를 들어, 패터닝 프로세스는 층 상에 패턴을 넣는다. 어떤 패터닝 프로세스는 마스크를 사용하 여 마스크로부터 마스크 아래의 층으로 패턴을 전사한다.
어떠한 종래의 마스크는 비결정질 탄소로 만들어져 있다. 그러나, 어떤 두께에서 비결정질 탄소 마스크는 높은 광 흡수성을 가져서, 어떤 프로세스에 대해서는 비결정질 탄소 마스크를 사용할 수 없게 한다.
본 발명의 개요
본 발명은 마스킹 구조체를 갖는 소자 및 마스킹 구조체를 형성하는 기술을 갖는 소자를 제공한다. 마스킹 구조체는 저흡수성 특성을 갖는 비결정질 탄소층을 포함한다. 비결정질 층은 전자기 복사 범위의 가시광선 영역에서 투명하다.
도면의 간단한 설명
도 1a 은 본 발명의 일 실시형태에 따라 비결정질 탄소층을 형성하는 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 1b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 비결정질 탄소층의 증착 온도에 대한 예시적인 파장에서의 흡수 계수 (k) 를 보여주는 그래프이다.
도 1c 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 비결정질 탄소의 파장 범위에 대한 예시적인 온도에서의 흡수 계수 (k) 를 보여주는 그래프이다.
도 1d 는 본 발명의 일 실시형태에 따라 예시적인 온도 및 예시적인 두께에서 몇몇 투명 비결정질 탄소층의 파장범위에 대한 투과율을 보여주는 그래프이다.
도 1e 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 비결정질 탄소층을 형성하는 방법의 온도 영역에 대한 예시적인 증착률 (deposition rate) 을 보여주는 그래프이다.
도 2 내지 도 10 은 본 발명의 실시형태에 따른 다양한 프로세싱 단계 동안 소자의 단면도를 보여준다.
도 11 내지 도 19 는 본 발명의 실시형태에 따른 다양한 프로세싱 단계 동안 메모리 소자의 단면도를 보여준다.
도 20 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 시스템을 보여준다.
실시형태에 대한 상세한 설명
이하의 설명 및 도면은 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 본 발명의 특정 실시형태를 충분하게 설명한다. 다른 실시형태는 구조체적, 논리적, 전기적, 프로세스, 및 다른 변형을 포함할 수도 있다. 도면에서, 유사한 숫자는 몇몇 도면에서 대체로 유사한 구성요소를 설명한다. 예들은 단지 가능한 변형만을 예시할 뿐이다. 어떤 실시형태의 일부 및 특징은 다른 실시형태의 일부 및 특징에 포함되거나 치환될 수도 있다. 본 발명의 범위는 청구 범위 및 이용 가능한 동일 형태의 모든 범위를 포함하는 것이다.
도 1a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 비결정질 탄소층을 형성하는 방법을 보여주는 흐름도이다. 방법 100 은 비결정질 탄소층이 가시광선 영역에서 투명하도록 저 흡수 계수를 갖는 탄소층을 형성한다.
가시광선 영역은 육안으로 가시되는 광 (전자기 복사) 을 갖는 전자기 스펙트럼의 영역 (광 영역) 이다. 가시광선 영역은 약 400 nm (나노미터) 와 약 700 nm 사이의 파장을 갖는 임의의 광이다. 비 가시광선 영역은 가시광선 영역을 뺀 모든 전자기 스펙트럼의 범위이다. 비 가시광선 영역의 어떤 예는 700 nm 와 1 mm 사이의 파장 (적외광), 10 nm 와 400 nm 사이의 파장 (자외광), 및 0.01 nm 와 10 nm 사이의 파장 (X-선) 인 전자기 복사를 포함한다.
이 사양에서, 비결정질 탄소층이 가시광선 영역에서 투명하다는 것은, 비결정질 탄소층이 633 nm 의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 범위인 실질적으로 저 흡수 계수 (k) 를 갖는다는 것을 의미한다. 어떤 실시형태에서, 가시광선 영역에서 투명한 비결정질 탄소층은, 비결정질 탄소층이 633 nm 파장에서 약 0.15 와 0.001 사이 흡수 계수를 갖도록 약 200 ℃ 내지 약 500 ℃ 의 온도에서 형성되는 비결정질 탄소층이다.
도 1a 에서 방법 100 의 박스 (102) 에서, 웨이퍼는 챔버에 놓여진다. 어떤 실시형태에서, 챔버는 화학 기상 증착 챔버이고 웨이퍼는 반도체 웨이퍼이다. 도 1a 에 나타낸 실시형태에서, 챔버는 플라스마 강화 화학 기상 증착 (PECVD) 챔버이다.
박스 (104) 에서, 본 발명에 따라 비결정질 탄소층을 형성하는 프로세스에 대해 파라미터가 설정된다. 파라미터는 온도, 혼합 기체, 기체 유량, 전력, 및 압력을 포함한다. 챔버 내의 온도는 선택된 온도로 설정된다. 선택되는 온도는 약 200 ℃ 내지 약 500 ℃ 의 임의의 온도이다. 어떤 실시형태에서, 온도 는 약 200 ℃ 와 300 ℃ 이하의 사이에서 설정된다. 다른 실시형태에서, 온도는 약 225 ℃ 와 약 375 ℃ 사이로 설정된다.
비결정질 탄소층을 형성하는 프로세스에서, 유량에서 프로필렌 (C3H6) 을 포함하는 프로세스 기체가 챔버로 주입된다. 어떤 실시형태에서, 프로필렌의 유량은 약 분당 500 표준 세제곱 센티미터 (sccm) 와 약 3000 sccm 사이로 설정된다. 유량에서 헬륨을 포함하는 추가적인 기체 또한 챔버로 주입될 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 헬륨의 유량은 약 250 sccm 와 약 1000 sccm 사이로 설정된다. 또한, 다른 탄화수소 기체 중 적어도 어느 하나가 프로세스 기체로 사용되는 실시형태로 존재한다. 다른 탄화수소 기체의 예는 CH4 ,C2H2, C2H4, C2H6, 및 C3H8 를 포함한다. 헬륨은 또한 이 탄화수소 기체 중 적어도 어느 하나와의 조합으로 사용될 수도 있다. 따라서, 박스 (104) 에서, 혼합 기체는 챔버로 주입된다.
이 사양에서, 혼합 기체는 오직 하나의 기체 또는 적어도 두 가지 기체의 조합일 수도 있다. 예를 들어, 혼합 기체는 오직 프로필렌 (C3H6) 또는 프로필렌 및 헬륨의 조합일 수도 있다. 다른 예를 들어서, 혼합 기체는 프로필렌, CH4 ,C2H2, C2H4, C2H6, 및 C3H8 중 적어도 어느 하나 일수도 있다. 또 다른 예를 들어, 혼합 기체는 헬륨에 더해진 프로필렌, CH4 ,C2H2, C2H4, C2H6, 및 C3H8 중 적어도 어느 하나일 수도 있다.
방법 100 에서 비결정질 탄소층을 형성하는 프로세스 동안, 챔버는 무선 주파수 (RF) 전력 및 압력 조건하에 있다. 어떤 실시형태에서, 무선 주파수 전력은 약 450 와트와 약 1000 와트 사이로 설정되고, 압력은 약 4 토르와 약 6.5 토르 사이로 설정된다.
박스 (106) 에서, 비결정질 탄소층은 웨이퍼 상에서 증착되는 층으로 형성된다. 비결정질 탄소층은 가시광선 영역에서 투명하다. 어떤 실시형태에서, 방법 100 에 의해 형성되는 비결정질 탄소층은 633 nm 의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수 (k) 를 갖는다.
방법 100 에 의해 형성되는 비결정질 탄소층이 가시광선 영역에서 투명하기 때문에, 방법 100 에 의해 형성되는 비결정질 탄소층은 또한 투명 비결정질 탄소층이라고 지칭되기도 한다. 따라서, 투명 비결정질 탄소층은 온도가 약 200 ℃ 내지 약 500 ℃ 로 설정된 방법 100 에 따라 형성되는 비결정질 탄소층을 말한다.
방법 100 에 의해 형성되는 비결정질 탄소층의 투명도는 프로세스 동안에 설정된 온도에 일부분 의존한다. 방법 100 에서, 저온에서 특정 두께로 형성되는 비결정질 탄소층의 투명도는 고온에서 그 특정 두께로 형성되는 비결정질 탄소보다 더 투명하다. 예를 들어, 방법 100 에서, 200 ℃ 에서 형성되는 비결정질 탄소층은 500 ℃ 에서 동일한 두께로 형성되는 비결정질 탄소층보다 더 투명하다.
방법 100 에 의해 형성되는 투명 비결정질 탄소층은 메모리 소자 및 마이크로프로세서와 같은 반도체 소자에서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 방법 100 에 의해 형성되는 투명 비결정질 탄소층은 반도체 소자의 구조체에 절연층 또는 무반사성 층으로 포함될 수도 있다. 다른 예를 들어서, 방법 100 에 의해 형성되 는 투명 비결정질 탄소층은 반도체 소자의 생산과정 동안 에칭 프로세스에서 마스크로 사용될 수도 있다.
도 1b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 비결정질 탄소층의 증착 온도에 대한 예시적인 파장에서의 흡수 계수 (k) 를 보여주는 그래프이다. 어떤 실시형태에서, 도 1b 의 그래프는 도 1a 에 설명되는 방법에 따라 형성되는 투명 비결정질 탄소층의 흡수 계수를 보여준다.
도 1b 에서, 곡선 (150) 은, 투명 비결정질 탄소층이 약 200 ℃ 내지 약 500 ℃ 의 온도에서 형성 (또는 증착) 될 때, 633 nm 의 파장에서 약 0.15 내지 약 0.001 의 범위를 갖는 흡수 계수 k 를 갖는 투명 비결정질 탄소층을 보여준다. 도 1b 에서, 곡선 (150) 은 예시적인 모양을 갖는다. 어떤 실시형태에서, 곡선 (150) 은 도 1 에 도시된 모양과 다른 모양을 가질 수도 있다.
도 1c 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 비결정질 탄소의 파장 범위에 대한 예시적인 온도에서의 흡수 계수 (k) 를 보여주는 그래프이다. 어떤 실시형태에서, 도 1c 의 그래프는 도 1a 에 설명되는 방법에 따라 형성되는 투명 비결정질 탄소층의 흡수 계수를 보여준다.
도 1c 에서, 곡선 (161) 은 375 ℃ 의 예시적인 온도에서 형성되는 투명 비결정질 탄소의 파장 범위에 대한 흡수 계수 (k) 를 보여준다. 곡선 (162) 은 225 ℃ 의 예시적인 온도에서 형성되는 다른 투명 비결정질 탄소의 파장 범위에 대한 흡수 계수를 보여준다.
도 1d 는 본 발명의 일 실시형태에 따라 예시적인 온도 및 예시적인 두께에 서 몇몇의 투명 비결정질 탄소의 파장 범위에 대한 투과율을 보여주는 그래프이다. 어떤 실시형태에서, 도 1d 의 그래프는 도 1a 에 설명되는 방법에 따라 형성되는 투명 비결정질 탄소층의 예시적인 투과율을 보여준다.
도 1d 에서, 곡선 (171, 172, 및 173) 은 다른 온도에서 다른 두께로 형성되는 세 개의 다른 비결정질 탄소층의 파장 범위에 대한 투과율을 보여준다. 곡선 (171) 은 225 ℃ 의 온도에서 3000 옹스트롬의 두께로 형성되는 투명 비결정질 탄소층의 파장 범위에 대한 투과율을 보여준다. 곡선 (172) 은 375 ℃ 의 온도에서 7000 옹스트롬의 두께로 형성되는 투명 비결정질 탄소층의 파장 범위에 대한 투과율을 보여준다. 곡선 (173) 은 375 ℃ 의 온도에서 7000 옹스트롬의 두께로 형성되는 투명 비결정질 탄소층의 파장 범위에 대한 투과율을 보여준다. 도 1d 는 두께, 또는 온도, 또는 둘 모두가 감소할 때 투과가 증가하는 것을 보여준다.
도 1e 는 본 발명의 일 실시형태에 따라 투명 비결정질 탄소층을 형성하는 방법의 온도범위에 대한 예시적인 증착률을 보여주는 그래프이다. 어떤 실시형태에서, 도 1e 의 그래프는 도 1a 에 설명되는 방법에 따라 형성되는 투명 비결정질 탄소층의 일반적인 증착률을 보여준다. 도 1e 는 증착률이 온도에 반비례함을 보여준다. 예를 들어, 250 ℃ 의 온도에서, 증착률은 약 매분 2800 옹스트롬이다. 다른 예로, 400 ℃ 의 온도에서, 증착률은 약 분당 2100 옹스트롬이다.
도 2 내지 도 10 은 본 발명의 실시형태에 따른 다양한 프로세싱 단계 동안 소자 (200) 를 보여준다.
도 2 는 기판 (210) 을 포함하는 소자 (200) 의 단면도를 보여준다. 기판 (210) 은 웨이퍼의 일부를 나타낼 수도 있고, 웨이퍼 자체일 수도 있다. 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 웨이퍼일 수도 있다. 기판 (210) 은 또한 웨이퍼 상에서 형성되는 구조체 또는 층일 수도 있다. 기판 (210) 은 부도체 재료, 도체 재료, 및 반도체 재료 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 부도체재료의 예는 산화물 (예를 들어, SiO2, Al2O3), 질화물 (예를 들어, Si3N4), 및 유리 (보로포스포실리케이트유리; BPSG) 를 포함한다. 도체 재료의 예는 알루미늄, 텅스텐, 다른 금속, 및 합금을 포함한다. 반도체 재료의 예는 실리콘, 및 붕소, 인, 및 비소와 같은 다른 물질로 도핑된 실리콘을 포함한다. 도 2 에 나타난 실시형태에서, 기판 (210) 은 반도체 재료를 포함한다.
기판 (210) 은 정렬 마크 (214) 가 형성된 표면 (212) 을 갖는다. 정렬 마크 (214) 는 기판 (웨이퍼; 210) 의 기준점 또는 좌표로 기능한다. 정렬 프로세스 동안에, 정렬 마크 (214) 가 기판 (210) 을 정렬 또는 위치시키는데 사용되어, 기판 (210) 상의 구조체 및 층이 서로 또는 기판 (210) 과 정확하게 정렬될 수 있게 한다.
도 3 은 기판 (210) 에 형성되는 소자 구조체 (320) 를 갖는 소자 (200) 를 보여준다. 소자 구조체 (320) 는 다중 층 (322, 324, 및 326) 을 포함한다. 이 다중 층 각각은 부도체 재료, 반도체 재료, 및 도체 재료 중 적어도 하나를 포 함할 수도 있다. 예를 들어, 층 (322) 은 산화물층일 수도 있고; 층 (324) 은 금속 층 또는 합금과 실리콘을 갖는 층 일수도 있고; 층 (326) 은 질화물층 일수도 있다. 어떤 실시형태에서, 다중 층 (322, 324, 및 326) 은 도 3 에 도시된 순서와는 다른 순서로 정렬된다. 다중 층 (322, 324, 및 326) 은 성장 또는 증착에 의해 또는 다른 공지의 프로세스에 의해 형성된다. 어떤 다른 실시형태에서, 하나 이상의 층 (322, 324, 및 326) 은 소자 구조체 (320) 로부터 생략된다. 다른 실시형태에서, 층 (322, 324, 및 326) 과 유사한 하나 이상의 추가적인 층이 소자 구조체 (320) 에 추가된다. 소자 구조체 (320) 는 두께 T3 를 갖는다. 어떤 실시형태에서, T3 은 최소한 40000 옹스트롬이다.
도 4a 는 소자 구조체 (320) 상에 형성되는 마스크 (층; 430) 와 함께 소자 (200) 를 보여준다. 마스크 (430) 는 탄소로 만들어진다. 도 4a 에 나타난 실시형태에서, 탄소는 비결정질 탄소이다. 따라서, 도 4a 에서, 마스크 (430) 는 또한 비결정질 탄소층 (430) 이라고도 지칭된다. 비결정질 탄소층 (430) 은 도 1a 에 설명되는 방법 100 과 유사한 방법으로 형성될 수도 있다.
비결정질 탄소층 (430) 은 두께 T4 를 갖고 있다. T4 는 임의의 두께가 될 수 있다. 어떤 실시형태에서, T4 는 최소한 4000 옹스트롬이다. 비결정질 탄소층 (430) 은 비결정질 탄소층 (430) 이 가시광선 영역에서 투명하도록 저 흡수 계수를 갖는다. 어떤 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (430) 은 633 nm 의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수 (k) 를 갖는다.
비결정질 탄소층 (430) 이 가시광선 영역에서 투명하기 때문에, 비결정질 탄 소층 (430) 은 가시광선 영역에서 실질적으로 빛을 흡수하거나 반사하지 않는다. 따라서, 비결정질 탄소층 (430) 의 가시광선 영역에서의 투명도 특성은 기판 (210) 의 정렬과정 동안 기판 (210) 상의 정렬 마크 (214; 도 2) 의 판독을 향상시킨다. 또한, 비결정질 탄소층 (430) 이 가시광선 영역에서 투명하기 때문에, 비결정질 탄소층 (430) 의 두께는 제한되지 않을 수도 있다. 따라서, 비결정질 탄소층 (430) 은, 정렬 마크 (214) 와 같은 정렬 마크의 정확한 판독을 허용하면서, 소자 구조체 (321) 를 적절히 에칭하는 두께로 형성될 수도 있다.
비결정질 탄소층 (430) 의 흡수 계수보다 더 높은 흡수 계수 (또는 더 낮은 투명도) 를 갖는 종래의 비결정질 탄소층과 비결정질 탄소층 (430) 을 비교하면, 종래의 비결정질 탄소층은 어떤 프로세스에서 두께 제한을 가질 수도 있다. 예를 들어, 어떤 프로세스는 특정 두께의 마스크를 요할 수도 있고, 특정 두께의 종래 비결정질 탄소층을 이용하는 것은 종래 비결정질 탄소층의 고 흡수 특성 때문에 정렬 마크를 판독하는데 어려움을 야기하거나 부정확한 판독을 야기할 수도 있다. 따라서, 저 흡수 특성 때문에, 비결정질 탄소층 (430) 은 종래 비결정질 탄소 마스크는 부적합한 특정 두께의 마스크를 요할 수도 있는 프로세스에 유용하다.
소자 (200) 의 비결정질 탄소층 (430) 은 소자 구조체 (320) 와 같은 소자 구조체를 적절히 에칭하기에 충분한 두께로 형성된다. 예를 들어, 비결정질 탄소층 (430) 은 약 4000 옹스트롬 이상의 두께 T4 로 형성되어, 두께 T3 을 갖는 소자 구조체 (320) 를 40000 옹스트롬 이상의 두께로 에칭한다.
도 4b 는 비결정질 탄소층 (430) 에 형성되는 덮개 층 (540) 을 갖는 소자 (200) 를 보여준다. 어떤 실시형태에서, 덮개 층 (540) 은 산화물 재료를 포함한다. 다른 실시형태에서, 덮개 층 (540) 은 비산화물 재료를 포함한다. 도 4b 에서, 덮개 층 (540) 은 x, y, 및 z 가 실수인 실리콘 질산화물 (SixOyNz) 또는 실리콘 함유 산화물 (SixOy) 을 포함한다. 어떤 실시형태에서, 덮개 층 (540) 은 수화된 질산화 규소 (SixOyNz:H) 또는 수화된 산화 규소 (SixOy:H) 를 포함한다.
덮개 층 (540) 은 CVD 및 PECVD 프로세스와 같은 증착 프로세스에 의해 형성될 수 있다. 어떤 실시형태에서, 덮개 층 (540) 은, 덮개 층 (540) 이 비결정질 탄소층 (430) 에서 시추 (situ) 증착되도록 동일한 프로세스 (동일한 프로세싱 단계) 에서 비결정질 탄소층 (430) 과 함께 형성될 수 있다.
도 5 는 덮개 층 (540) 및 비결정질 탄소층 (430) 위에 형성되는 포토레지스트 층을 갖는 소자 (200) 를 보여준다. 포토레지스트 (550) 는 공지된 기술을 이용하여 형성된다. 어떤 실시형태에서, 덮개 층 (540) 은 포토레지스트 층 (550) 을 패터닝하는 동안 비결정질 탄소층 (430) 밑의 층으로부터 포토레지스트 층 (550) 으로의 반사를 감소시키기 위한 무반사성 층으로 기능한다. 반사를 감소시킴으로써 포토레지스트 층 (550) 의 더욱 정확한 패터닝이 가능하다. 다른 실시형태에서, 덮개 층 (540) 은 비결정질 탄소층 (430) 의 패터닝에 대한 마스크로서 기능한다. 어떤 실시형태에서, 덮개 층 (540) 은 무반사성 층 및 마스크 양자로서 기능한다.
비결정질 탄소층 (430) 의 조합, 덮개 층 (540), 및 포토레지스트 층 (550) 은 마스킹 구조체 (560) 를 형성한다. 어떤 실시형태에서, 덮개 층 (540) 은 마스킹 구조체 (560) 로부터 생략된다. 다른 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (430), 덮개 층 (540), 및 포토레지스트 층 (550) 외에, 마스킹 구조체 (560) 는 포토레지스트 층 (550) 과 덮개 층 (540) 사이에 형성되는 추가적인 층을 더 포함한다. 추가적인 층은 무반사성 층으로 기능하여 포토 프로세싱 성능을 더 향상시킨다.
도 6 은 포토레지스트 층 (550) 이 패터닝 된 후의 소자 (220) 를 보여준다. 포토레지스트 층 (550) 의 패터닝은 공지된 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 도 6 에서, 패터닝된 포토레지스트 층 (550) 은 개구부 (652) 를 갖는다. 패터닝된 포토레지스트 층 (550) 은 마스크로 사용되어 덮개 층 (540) 및 비결정질 탄소층 (430) 을 패터닝한다.
도 7 은 마스킹 구조체 (560) 가 패터닝된 후의 소자 (200) 를 보여준다. 마스킹 구조체 (560) 를 패터닝하는 것은 하나 이상의 에칭 단계에 의해 수행된다. 어떤 실시형태에서, 덮개 층 (540) 및 비결정질 탄소층 (430) 은 하나의 에칭 단계에서 함께 에칭된다. 다른 실시형태에서, 덮개 층 (540) 및 비결정질 탄소층 (430) 은 다른 에칭 단계에서 별도로 에칭된다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 패터닝된 덮개 층 (540) 및 패터닝된 비결정질 탄소층 (430) 의 각각은, 연속적이고 포토레지스트 층 (550) 의 개구부 (652) 와 정렬된 개구부를 갖고 있다. 어떤 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (430) 이 패터닝된 후에, 마스킹 구조체 (560) 의 층 (430, 540, 및 550) 의 조합은 남겨질 수도 있고 소자 구조체 (320) 의 층을 에칭하는 마스크로 사용된다. 다른 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (430) 이 패터닝된 후에, 포토레지스트 층 (550), 또는 포토레지스트 층 (550) 과 덮개 층 (540) 모두의 조합이 제거된다. 마스킹 구조체 (560) 의 남겨진 (제거되지 않은) 층, 또는 층들은 소자 구조체 (320) 및 기판 (210) 중의 하나 또는 모두를 에칭하는 마스크로 사용된다.
도 8 은 포토레지스트 층 (550) 및 덮개 층 (540) 모두가 제거된 후의 소자 (200) 를 보여준다. 이 예에서, 남겨진 비결정질 탄소층 (430) 은 소자 구조체 (320) 의 일부, 또는 소자 구조체 (320) 의 전부를 에칭하는 마스크로 사용된다. 어떤 실시형태에서, 기판 (210) 의 일부는 적어도 또한 마스크로서 비결정질 탄소층 (430) 을 이용하여 에칭된다.
도 9 는 소자 구조체 (320) 가 에칭된 후의 소자 (200) 를 보여준다. 트렌치 (901) 는 에칭 프로세스의 결과로서 형성된다. 도 9 에 나타난 실시형태에서, 트렌치 (901) 는 소자 구조체 (320) 의 적어도 일부에 형성된다. 어떤 실시형태에서, 트렌치 (901) 는 전체 소자 구조체 (320) 및 기판 (210) 의 적어도 일부에 형성된다.
층 (322) 은 레벨 (902) 로 에칭된다. 레벨 (902) 은 기판 (210) 의 표면 (212) 위의 임의의 레벨이다. 도 9 에 나타난 실시형태에서, 소자 구조체 (320) 는, 에칭 프로세스가 층 (326 및 324) 및 부분적으로 층 (324) 을 관통하고 레벨 (902) 에서 정지하도록 에칭된다. 어떤 실시형태에서, 소자 구조체 (320) 는, 레벨 (902) 이 소자 구조체 (320) 의 어디든지 있을 수 있도록 에칭된다. 다른 실시형태에서, 에칭 프로세스는 모든 층 (322, 324, 및 326) 을 관통하고 기판 (210) 의 표면 (212) 또는 표면 (212) 하부에서 정지한다. 에칭 프로세스가 소자 구조체 (320) 로 에칭하는 레벨은, 소자 구조체 (320) 가 에칭된 후에 무엇이 형성될지에 의존한다. 예를 들어, 만약 전도성 배선이 형성될 것이라면 소자 구조체 (320) 는 하나의 레벨로 에칭될 것이고 커패시터와 같은 구성요소가 형성될 것이라면 다른 레벨로 에칭될 것이다.
도 10 은 비결정질 탄소층 (430) 이 제거된 후의 소자 (100) 를 보여준다. 어떤 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (430) 은, 산소 플라스마를 이용한 애쉬 프로세스를 사용하여 제거된다. 다른 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (430) 은 산소 플라스마 및 CF4 의 조합을 이용한 애쉬 프로세스를 사용하여 제거된다.
도 4a 내지 도 10 에 대한 위의 설명에서, 가시광선 영역에서 투명한, 비결정질 탄소층 (430) 은 소자 구조체 (320) 를 에칭하는 마스크로 사용하기 위하여 마스킹 구조체 (560) 에 포함된다. 어떤 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (430) 과 같은 비결정질 탄소층이 또한 소자 구조체 (320) 에 포함된다. 예를 들어, 소자 구조체 (320) 의 층 (322, 324, 326) 중의 하나는 비결정질 탄소층 (430) 과 같은 비결정질 탄소층일 수도 있다. 다른 예를 들어서, 소자 구조체 (320) 는 층 (322, 324, 및 326) 에 더불어 추가적인 층을 포함할 수도 있고, 추가적인 층은 비결정질 탄소층 (430) 과 같은 비결정질 탄소층이다.
비결정질 탄소층이 소자 구조체 (320) 내에 있는 실시형태에서, 소자 구조체 (320) 내의 비결정질 탄소층은 절연 목적, 무반사 목적, 또는 다른 목적에 사용될 수도 있다. 따라서, 소자 구조체 (320) 가 비결정질 탄소층 (430) 과 유사한 비결정질 탄소층을 포함하는 실시형태에서, 마스킹 구조체 (560) 의 비결정질 탄소층 (430) 이 소자 (200) 로부터 제거된 후에 소자 구조체 (320) 의 비결정질 탄소층은 여전히 소자 (200) 에 남는다.
도 10 에 도시된 바와 같이 비결정질 탄소층 (430) 이 제거된 후에, 다른 프로세스가 소자 (200) 에 수행되어, 트랜지스터, 커패시터, 메모리 셀, 또는 메모리 소자, 프로세서, 애플리케이션 특정 집적 회로와 같은 집적회로, 또는 다른 유형의 집적 회로를 형성한다.
도 11 내지 도 19 는 본 발명의 실시형태에 따른 다양한 프로세싱 단계 동안의 메모리 소자 (1100) 의 단면도를 보여준다. 도 11 에서, 메모리 소자 (1100) 는 기판 (1102) 의 표면 (1107) 에 형성되는 정렬 마크 (1104) 를 갖는 기판 (1102) 을 포함한다. 다수의 표면 구조체 (게이트 구조체; 1105; 1105.1 내지 1105.4) 가 기판 (1102) 에 형성된다. 기판 (1102) 내부에, 다수의 확산 영역 (1106; 1106.1 내지 1106.3) 및 고립 구조체 (1107.1 및 1107.2) 가 형성된다. 명료성을 위해, 도 11 은 정렬 마크 (1104) 위에 형성되는 요소가 없는 정렬 마크 (1104) 를 보여준다. 그러나, 도 11 에 도시된 층과 같은 요소가 정렬 마크 (1104) 에 형성될 수도 있다.
메모리 소자 (1100) 는 절연층 (1130), 및 절연층 (1130) 을 통해 확장하는 다수의 컨택트도 포함한다. 각 컨택트 (1140) 는 확산 영역 (1106) 중의 하나에 연결된다. 배리어 층 (1145) 은 표면 구조체 (1105) 를 절연층 (1130) 및 컨택트 (1140) 로부터 분리시킨다. 컨택트 (1140) 은 확산 영역 (1106) 에 전기적 연결을 제공하는 도체 재료로 만들어진다. 배리어 층 (1145) 는 산소, 또는 질소, 또는 표면 구조체 (1105) 와 절연층 (1130) 간의 재료의 교차 확산을 막는 다른 부도체 재료일 수 있다. 어떤 실시형태에서, 배리어 층 (1145) 은 생략된다. 절연층 (1130) 은 컨택트 (1140) 들 간의 절연을 제공한다. 절연층 (1130) 은 붕소 및 인과 같은 하나 이상의 불순물로 도핑된 실리케이트 유리 또는 다른 유형의 도핑된 유리의 층일 수 있다. 예를 들어, 절연층 (1130) 은 붕소 실리케이트 유리 (BSG), 또는 인 규산염 유리 (PSG) 일 수 있다. 도 11 에 나타난 실시형태에서, 절연층 (1130) 은 붕소 인 실리케이트 유리 (BPSG) 를 포함하고 두께 T11 를 갖는다. 어떤 실시형태에서, T11 은 3000 옹스트롬 내지 5000 옹스트롬의 범위에 있다.
도 11 에 나타난 실시형태에서, 기판 (1102) 은 불순물, 예를 들어 붕소로 도핑된 실리콘을 포함하여, 그것을 P-형 재료로 만든다. 확산 영역 (1106) 은 불순물, 예를 들어 인으로 도핑되어, 그것을 N-형 재료로 만든다. 어떤 실시형태에서, 기판 (1102) 은 N-형 물질일 수 있고 확산 영역 (1106) 은 P-형 물질일 수 있다.
각각의 게이트 구조체 (1105) 는 다수의 요소: 게이트 유전체 (게이트 산화물; 1109), 도핑된 폴리실리콘 층 (1112), 실리사이드 층 (1114), 덮개 유전체 층 (1116), 및 유전체 스페이서 (1118) 를 포함한다. 실리사이드 층 (1114) 은 티타늄 실리사이드, 텅스텐 실리사이드와 같은 금속과 실리콘의 조합 및 기타를 포함할 수 있다. 게이트 구조체 (1105) 의 모든 유전체는 실리콘 산화물과 같은 잴료를 포함할 수 있다. 각각의 게이트 구조체 (1105) 는 워드 라인이라고도 지칭된다. 도 11 의 구조체는 공지된 기술을 이용하여 형성될 수 있다.
도 12 는 절연층 (1210) 이 형성된 후의 메모리 소자 (1100) 를 보여준다. 절연층 (1210) 은 절연층 (1130) 과 유사한 BSG, PSG, 또는 BPSG 를 포함할 수 있다. 도 12 의 절연층 (1210) 및 다른 구조체는 소자 구조체 (1220) 를 형성한다. 소자 구조체 (1220) 는 두께 T12 를 갖는다. 어떤 실시형태에서, T12 는 최소한 40000 옹스트롬이다.
도 13 은 비결정질 탄소층 (1330) 이 소자 구조체 (1220) 에 형성된 후의 메모리 소자 (1100) 를 보여준다. 비결정질 탄소층 (1330) 은 비결정질 탄소층 (1330) 이 가시광선 영역에서 투명하도록 저 흡수 계수를 갖는다. 어떤 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (1330) 은 633 nm 의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수 (k) 를 갖는다. 비결정질 탄소층 (1330) 은 도 1a 에서 설명되는 방법 100 과 유사한 방법에 의해 형성될 수도 있다.
비결정질 탄소층 (430) 이 가시광선 영역에서 투명하기 때문에, 비결정질 탄소층 (1330) 은 선택된 두께로 형성되어, 소자 (1100) 의 정렬 과정 동안 정렬 마크 (1104) 판독에 실질적으로 영향을 주지않고 소자 구조체 (1220) 를 적절히 에칭할 수도 있다. 비결정질 탄소층 (1330) 은, 소자 구조체 (1220) 를 적절히 에 칭하도록 적절한 값으로 선택될 수 있는 두께 T13 를 갖는다. T13 은 임의의 두께일 수 있다. 어떤 실시형태에서, T13 은 최소한 4000 옹스트롬이다.
도 14 는 비결정질 탄소층 (1330) 에서 덮개 층 (1440) 및 포토레지스트 층 (1450) 이 형성된 후의 메모리 소자 (1100) 를 보여준다. 어떤 실시형태에서, 두께 층 (1440) 은 산화물 재료를 포함한다. 다른 실시형태에서, 덮개 층 (1440) 은 비산화물 재료를 포함한다. 도 14 에서, 덮개 층 (1440) 은 실리콘 질산화물 (SixOyNz) 또는 실리콘 포함 산화물 (SixOy) 을 포함하고 여기서 x, y, z 는 실수이다. 어떤 실시형태에서, 덮개 층 (1440) 은 수화된 실리콘 질산화물 (SixOyNz:H) 또는 수화 (hydrogenate) 된 실리콘 포함 산화물 (SixOy:H) 를 포함한다. 층 (1440 및 1450) 은 공지된 기술을 이용하여 형성된다. 비결정질 탄소층 (1330), 덮개 층 (1440), 및 포토레지스트 층 (1450) 은 마스킹 구조체 (1460) 를 형성한다. 어떤 실시형태에서, 덮개 층 (1440) 이 마스킹 구조체 (1460) 로부터 생략된다. 다른 실시형태에서, 마스킹 구조체 (1460) 는 포토레지스트 층 (1450) 과 덮개 층 (1440) 사이에 형성되는 추가적인 층을 더 포함한다. 추가적인 층은 무반사성 층으로 기능하여 포토 프로세싱 성능을 더욱 향상시킨다.
도 15 는 포토레지스트 층 (1450) 이 패터닝된 후의 소자 (1100) 를 보여준다. 포토레지스트 층 (1450) 을 패터닝하는 것은 공지된 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 패터닝된 포토레지스트 층 (1450) 은 개구부 (1552) 를 포함한다.
도 16 은 마스킹 구조체 (1460) 가 패터닝된 후의 소자 (1100) 를 보여준다. 마스킹 구조체 (1460) 을 패터닝하는 것은 하나 이상의 에칭 단계에 의해 수행될 수 있다. 어떤 실시형태에서, 덮개 층 (1440) 및 비결정질 탄소층 (1330) 은 하나의 에칭 단계에서 함께 에칭된다. 다른 실시형태에서, 덮개 층 (1440) 및 비결정질 탄소층 (1330) 은 다른 에칭 단계에서 각각 에칭된다. 도 16 에 도시된 바와 같이, 패터닝 후에, 각각의 패터닝된 덮개 층 (1440) 및 패터닝된 비결정질 탄소층 (1330) 은, 연속적이고 포토레즈스트 층 (1450) 의 개구부 (1552) 와 함께 정렬된 개구부를 포함한다.
어떤 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (1330) 이 패터닝된 후에, 마스킹 구조체 (1460) 의 층 (1330, 1440, 및 1450) 의 조합은 유지될 수 있고 마스크로 사용되어 소자 구조체 (1220) 의 층을 에칭한다. 다른 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (1330) 이 패터닝된 후에, 포토레지스트 층 (1450) 또는 포토레지스트 층 (1450) 및 덮개 층 (1440) 의 조합은 제거된다. 마스킹 구조체 (1220) 의 유지되는 (제거되지 않은) 층, 또는 층들은 마스크로 사용되어 소자 구조체 (1220) 를 에칭한다.
도 17 은 소자 구조체 (1220) 가 에칭된 후의 소자 (1100) 를 보여준다. 도 16 에 나타난 실시형태에서, 소자 구조체 (1220) 가 에칭되기 전에 포토레지스트 층 (1450) 및 덮개 층 (1440) 은 모두 제거된다. 비결정질 탄소층 (1330) 이 마스크로 사용되어 소자 구조체 (1220) 의 층을 에칭한다. 에칭된 소자 구조체 (1220) 는 개구부 (1701) 를 갖는다.
도 18 은 비결정질 탄소층 (1330) 이 제거된 후의 소자 (1100) 를 보여준다. 어떤 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (1330) 은 산소 플라스마를 이용하여 애쉬 프로세스를 이용하여 제거된다. 다른 실시형태에서, 비결정질 탄소층 (1330) 은 산소 플라스마 및 CF4 의 조합을 이용하여 애쉬 프로세스를 이용하여 제거된다.
도 19 는 공지된 기술을 이용하여 다른 층이 형성된 후의 소자 (1100) 를 보여준다. 각 개구부 (1552) 에서, 제 1 도전층 (1902; 1902.1 및 1902.2), 제 2 도전층 (1904; 1904.1 및 1904.2), 및 유전층 (1906; 1906.1 및 1906.2) 이 형성된다. 도전층 (1902, 1904), 유전층 (1906) 및 다른 요소들은 저장 커패시터 (C1 및 C2) 를 형성한다. 예를 들어, 저장 커패시터 (C1) 에서, 도전층 (1902.1), 컨택트 (1140.1), 및 확산 영역 (1106.1) 은 제 1 커패시터 판 (하부 판) 을 형성하고; 도전층 (1902.2) 은 제 2 커패시터 판 (상부 판) 을 형성하며; 유전층 (1906.1) 은 커패시터 유전체이다. 어떤 실시형태에서, 도전층 (1904) 은 메모리 소자 (1100) 의 공통 셀 판에 연결된다. 공통 셀 판은 간략화를 위해 도 19 에서 생략되었다.
메모리 소자 (1110) 는 액세스 트랜지스터 (T1 및 T2) 를 포함한다. 게이트 구조체 (1105.2) 및 확산 영역 (1106.1 내지 1106.2) 은 액세스 트랜지스터 (T1) 를 형성한다. 게이트 구조체 (1105.3) 및 확산 영역 (1106.2 내지 1106.3) 은 액세스 트랜지스터 (T2) 를 형성한다. 액세스 트랜지스터 (T1) 및 저장 커패시터 (C1) 는 메모리 (CELL1) 를 형성한다. 액세스 트랜지스터 (T2) 및 저장 커패시터 (C2) 는 메모리 (CELL2) 를 형성한다.
메모리 셀 (CELL1 및 CELL2) 은 저장 커패시터 (C1 및 C2) 에 전하의 형태로 데이터를 저장한다. 전하들은 컨택트 (1140.2) 을 통해 커패시터 (C1 및 C2) 의 도핑된 영역 (1106.1 및 1106.3) 으로 및 그로부터 이동된다. 어떤 실시형태에서, 컨택트 (1140.2) 은 메모리 소자 (1100) 의 비트 라인에 연결되는, 매입된 비트 라인 컨택트이다.
다른 실시형태에서, 층 (1902, 1904, 및 1906) 의 구조체와 상이한 구조체를 갖는 다른 요소는 개구부 (1901; 도 17) 에 형성될 수 있다. 예를 들어, 커패시터 판 을 대신한 상호연결은 개구부 (1552) 에 형성될 수 있고 확산 영역 (1106) 을 메모리 소자 (1100) 의 다른 부분과 연결한다.
메모리 소자 (1100) 는 동적 랜덤 액세스 메모리 (DRAM) 소자가 될 수도 있다. DRAM 소자의 예는 보통 SDRAM, SDRAM Ⅱ, SGRAM (동기식 그래픽 랜덤 액세스 메모리), DDR SDRAM (더블 데이터 레이트 SDRAM), DDR Ⅱ SDRAM, DDR Ⅲ SDRAM, GDDR Ⅲ SDRAM (그래픽 더블 데이터 레이트), 및 램버스 DRAM 로 칭해지는 동기식 DRAM 을 포함한다. 메모리 소자 (1100) 는 명료성을 위해 미도시된, 다른 요소를 포함한다.
도 20 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 시스템을 보여준다. 시스템 (2000) 은 챔버 (2010) 및 챔버 내부에 위치한 웨이퍼 (2020) 를 포함한다. 어떤 실시형태에서, 챔버 (2010) 는 PECVD 챔버이고 웨이퍼 (2020) 는 반도체 웨이퍼이다. 챔버 (2010) 의 일례는 캘리포니아 산타클라라에 위치한 어플라이드 머터리얼즈, Inc. 로부터 입수 가능한 Producer Processor 라는 챔버를 포함한다. 챔버 (2010) 및 웨이퍼 (2020) 는 도 1 에서 설명되는 방법 100 에서 사용될 수 있고 방법 100 에 따른 투명 비결정질 탄소층을 형성한다.
웨이퍼 (2020) 는 다수의 정렬 마크 (2014) 및 다수의 다이스 (2030) 를 포함한다. 어떤 실시형태에서, 정렬 마크 (2014) 는 정렬 마크 (214; 도 2) 및 정렬 마크 (1104; 도 11) 를 나타낸다.
다이스 (2030) 중 최소한 하나는 도 2 내지 도 19 에서 전술한 실시형태에 따른 요소들을 포함한다. 예를 들어, 다이스 (2030) 중 최소한 하나는 소자 (200 및 1100; 도 2 내지 도 19) 에서의 것들과 같은 기판, 소자 구조체, 및 마스킹 구조체를 포함한다. 따라서, 다이스 (2030) 중 최소한 하나는 도 2 내지 도 19 에서 설명되는 프로세스에 따라 형성되는 비결정질 탄소층 (430; 도 4a) 및 비결정질 탄소층 (1330; 도 13) 과 같은 비결정질 탄소층을 포함한다.
다이스 (2030) 중의 하나와 같은 다이는 웨이퍼 (2020) 과 같은 반도체 웨이퍼 상의 패턴이다. 다이는 특정 기능을 수행하는 회로를 포함한다. 예를 들어, 다이스 (2030) 중 최소한 하나는 프로세서, 또는 메모리 소자 (1100; 도 11 내지 도 19) 와 같은 메모리 소자와 같은 소자에 대한 회로를 포함한다.
결론
본 발명의 다양한 실시형태는 투명 비결정질 탄소층을 형성하는 기술을 제공한다. 투명 비결정질 탄소층은 소자의 일정한 구조체를 에칭하는 마스크로 사용될 수 있다. 또한 비결정질 탄소층은 다른 목적을 갖는 소자 구조체의 일부 가 될 수도 있다. 여기에 특정 구조체가 설명되었을지라도, 당해 기술분야의 당업자는 다른 실시형태가 동일한 목적을 달성하는 것으로 보이는 특정 실시형태를 대신할 수도 있다는 것을 인지한다. 이 출원은 본 발명의 임의의 적용 또는 변형을 포함한다. 따라서, 본 발명은 청구항 및 이용가능한 모든 등가에 의해서만 제한된다.

Claims (112)

  1. 하나 이상의 정렬 마크를 포함하는 기판;
    상기 기판 위에 형성되는 소자 구조체; 및
    상기 소자 구조체 위에 형성되며, 가시광선 영역에서 상기 정렬 마크의 판독을 허용하기 위해, 상기 가시광선 영역에서 투명한 비결정질 탄소층을 포함하는 마스킹 구조체를 포함하는, 반도체 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비결정질 탄소층은 633 나노미터의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수를 갖는, 반도체 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가시광선 영역은 400 나노미터와 700 나노미터 사이의 파장을 갖는 전자기 복사를 포함하는, 반도체 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 비결정질 탄소층은 4000 옹스트롬보다 큰 두께를 갖는, 반도체 소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 소자 구조체는 40000 옹스트롬보다 큰 두께를 갖는, 반도체 소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스킹 구조체는 상기 비결정질 탄소층 위에 형성되는 실리콘 질산화물 층을 더 포함하는, 반도체 소자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스킹 구조체는 포토레지스트 층을 더 포함하는, 반도체 소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 마스킹 구조체는 무반사성 층을 더 포함하는, 반도체 소자.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 포토레지스트 층은 적어도 하나의 개구부를 포함하는, 반도체 소자.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 비결정질 탄소층은 상기 포토레지스트 층의 적어도 하나의 개구부와 연속되는 적어도 하나의 개구부를 포함하는, 반도체 소자.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 소자 구조체는 도체 재료, 부도체 재료, 및 반도체 재료로 구성되는 그룹의 재료로부터 선택되는 층을 포함하는, 반도체 소자.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 소자 구조체는 비결정 탄소층을 더 포함하며,
    상기 소자 구조체의 상기 비결정질 탄소층은 가시광선 영역에서 투명한, 반도체 소자.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 복수의 도핑된 영역을 포함하고,
    상기 소자 구조체는 복수의 게이트 구조체, 복수의 컨택트, 및 상기 게이트와 컨택트 위에 형성되는 절연층을 포함하며,
    상기 컨택트의 각각은 2 개의 게이트 구조체 사이에 위치 되고 상기 도핑된 영역 중 하나에 접촉하는, 반도체 소자.
  14. 기판 위에 소자 구조체를 형성하는 단계; 및
    비결정질 탄소층의 형성을 포함하는, 상기 기판 위에 마스킹 구조체를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 기판은 하나 이상의 정렬 마크를 포함하며,
    가시광선 영역에서 상기 정렬 마크의 판독을 허용하기 위해, 상기 비결정질 탄소층은 가시광선 영역에서 투명한, 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 비결정질 탄소층은 형성하는 단계는,
    적어도 4000 옹스트롬의 두께를 갖는 상기 비결정질 탄소층의 형성을 포함하는, 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 소자 구조체를 형성하는 단계는,
    적어도 40000 옹스트롬의 두께를 갖는 상기 소자 구조체의 형성을 포함하는, 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스킹 구조체를 형성하는 단계는,
    상기 비결정질 탄소층 위에 실리콘 질산화물 층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 실리콘 질산화물 층은 상기 비결정질 탄소층과 함께 인-시추 (in situ) 증착되는, 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 비결정질 탄소층을 형성하는 단계는,
    패터닝된 비결정질 탄소층을 형성하도록 비결정질 탄소층을 패터닝하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 소자 구조체를 형성하는 단계는,
    상기 패터닝된 비결정질 탄소층을 마스크로 사용하여 상기 소자 구조체를 패터닝하는 단계를 포함하는, 방법.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스킹 구조체를 형성하는 단계는,
    패터닝된 포토레지스트 층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 마스킹 구조체를 형성하는 단계는,
    상기 패터닝된 포토레지스트 층을 마스크로 사용하여 패터닝된 비결정질 탄소층을 제공하기 위하여, 상기 비결정질 탄소층을 패터닝하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 소자 구조체를 형성하는 단계는,
    상기 패터닝된 비결정질 탄소층을 마스크로 사용하여 상기 소자 구조체를 패터닝하는 단계를 포함하는, 방법.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 비결정질 탄소층은 633 나노미터의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수를 갖는, 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 비결정질 탄소층은 약 200 ℃ 내지 약 500 ℃ 의 온도 범위에서 형성되는, 방법.
  26. 제 14 항에 있어서,
    상기 가시광선 영역은,
    400 나노미터와 700 나노미터 사이의 파장을 갖는 전자기 복사를 포함하는, 방법.
  27. 제 14 항에 있어서,
    상기 비결정질 탄소층을 형성하는 단계는,
    약 200 ℃ 로부터 약 300 ℃ 이하까지의 온도에서 상기 비결정질 탄소층을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 비결정질 탄소층을 형성하는 단계는,
    약 4 토르 내지 약 6.5 토르 범위의 압력, 약 450 와트 내지 약 1000 와트 범위의 무선 주파수 전력 범위, 및 프로필렌을 포함하는 혼합 기체 조건 하의 챔버에서 수행되는, 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 혼합 기체는 헬륨을 더 포함하는, 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 프로필렌은 분당 500 표준 세제곱 센티미터 (sccm) 와 3000 sccm 사이의 유량으로 챔버로 주입되는, 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 헬륨은 250 sccm 과 1000 sccm 사이의 유량으로 챔버로 주입되는, 방법.
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