KR20060057010A - 반도체 소자에서의 투명 비결정질 탄소 구조체 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (112)
- 프로세스에서의 소자로서,기판;상기 기판 위에 형성되는 소자 구조체; 및가시광선 영역에서 투명한 비결정질 탄소층을 포함하는 마스킹 구조체를 포함하는 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 633 나노미터의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수를 갖는 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 가시광선 영역은 400 나노미터와 700 나노미터 사이의 파장을 갖는 전자기 복사를 포함하는 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 4000 옹스트롬보다 큰 두께를 갖는 소자.
- 제 4 항에 있어서,상기 소자 구조체는 4000 옹스트롬보다 큰 두께를 갖는 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 마스킹 구조체는 상기 비결정질 탄소층에 형성되는 실리콘 질산화물 층을 더 포함하는 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 마스킹 구조체는 포토레지스트 층을 더 포함하는 소자.
- 제 7 항에 있어서,상기 마스킹 구조체는 무반사성 층을 더 포함하는 소자.
- 제 7 항에 있어서,상기 포토레지스트 층은 적어도 하나의 개구부를 포함하는 소자.
- 제 9 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 상기 포토레지스트 층의 적어도 하나의 개구부와 연속되는 적어도 하나의 개구부를 포함하는 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 소자 구조체는 도체 재료, 부도체 재료, 및 반도체 재료로 구성되는 그룹의 재료로부터 선택되는 층을 포함하는 소자.
- 제 11 항에 있어서,상기 소자 구조체는 비결정 탄소층을 더 포함하며,상기 소자 구조체의 비결정질 탄소층은 가시광선 영역에서 투명한 소자.
- 소자에 대한 마스킹 구조체로서,상기 마스킹 구조체는 비결정질 탄소층을 포함하고,상기 비결정질 탄소층은 400 나노미터와 700 나노미터 사이의 파장을 갖는 복사에서 투명한 마스크 구조체.
- 제 13 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 633 나노미터의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수를 갖는 마스크 구조체.
- 제 13 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 최소한 4000 옹스트롬의 두께를 갖는 마스크 구조체.
- 제 13 항에 있어서,포토레지스트 층을 더 포함하는 마스크 구조체.
- 제 16 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층에 형성되는 덮개 층을 더 포함하는 마스크 구조체.
- 제 17 항에 있어서,상기 덮개 층은 실리콘 질산화물을 포함하는 마스크 구조체.
- 제 16 항에 있어서,상기 포토레지스트 층은 적어도 하나의 개구부를 포함하는 마스크 구조체.
- 제 19 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 상기 포토레지스트 층의 적어도 하나의 개구부에 연속되는 적어도 하나의 개구부를 포함하는 마스크 구조체.
- 프로세스에서의 메모리 소자로서,다수의 도핑된 영역을 갖는 기판;상기 기판 위에 형성되고, 복수의 게이트 구조체, 복수의 컨택트, 및 절연층을 포함하는 소자 구조체로서,상기 컨택트 각각은 두 개의 게이트 구조체 사이에 위치하고 도핑된 영역 중 하나에 컨택트 하며, 상기 절연층은 상기 게이트 구조체 및 상기 컨택트 위에 형성되는, 소자 구조체; 및상기 소자 구조체 위에 형성되며, 가시광선 영역에서 투명한 비결정질 탄소층을 포함하는 마스킹 구조체를 포함하는 프로세스에서의 메모리 소자.
- 제 21 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 적어도 4000 옹스트롬의 두께를 갖는 메모리 소자.
- 제 22 항에 있어서,상기 소자 구조체는 적어도 4000 옹스트롬의 두께를 갖는 메모리 소자.
- 제 21 항에 있어서,상기 마스킹 구조체는 상기 비결정질 탄소층 위에 형성되는 실리콘 질산화물 층을 더 포함하는 메모리 소자.
- 제 21 항에 있어서,상기 마스킹 구조체는 포토레지스트 층을 더 포함하는 메모리 소자.
- 제 25 항에 있어서,상기 마스킹 구조체는 무반사성 층을 더 포함하는 메모리 소자.
- 제 25 항에 있어서,상기 포토레지스트 층은 상기 포토레지스트 층의 적어도 하나의 개구부를 포함하는 메모리 소자.
- 제 27 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은, 상기 포토레지스트 층의 적어도 하나의 개구부에 연속되는 적어도 하나의 개구부를 포함하는 메모리 소자.
- 제 28 항에 있어서,상기 절연층은, 상기 비결정질 탄소층의 적어도 하나의 개구부 및 상기 포토레지스트 층의 적어도 하나의 개구부 양자 모두에 연속되는 적어도 하나의 개구부를 포함하는 메모리 소자.
- 제 21 항에 있어서,상기 소자 구조체는 상기 게이트 구조체와 상기 컨택트 사이에 위치하는 배리어 층을 더 포함하는 메모리 소자.
- 제 21 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 633 나노미터의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수를 갖는 메모리 소자.
- 약 200 ℃ 와 약 500 ℃ 사이의 온도를 갖는 챔버;상기 챔버에 위치되며, 다이를 포함하는 웨이퍼를 포함하고,상기 다이는 기판, 상기 기판 위에 형성되는 소자 구조체, 및 상기 소자 구조체 위에 형성되는 마스킹 구조체를 포함하고,상기 마스크 구조체는 가시광선 영역에서 투명한 비결정질 탄소층을 포함하는 시스템.
- 제 32 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 4000 옹스트롬보다 큰 두께를 갖는 시스템.
- 제 33 항에 있어서,상기 소자 구조체는 40000 옹스트롬보타 큰 두께를 갖는 시스템.
- 제 34 항에 있어서,상기 마스킹 구조체는 상기 비결정질 탄소층 위에 형성되는 실리콘 질산화물 층을 더 포함하는 시스템.
- 제 32 항에 있어서,상기 마스킹 구조체는 포토레지스트 층을 더 포함하는 시스템.
- 제 36 항에 있어서,상기 마스킹 구조체는 무반사성 층을 더 포함하는, 시스템.
- 제 36 항에 있어서,상기 포토레지스트 층은 적어도 하나의 개구부를 더 포함하는 시스템.
- 제 38 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 상기 포토레지스트 층의 적어도 하나의 개구부에 연속되는 적어도 하나의 개구부를 포함하는 시스템.
- 제 32 항에 있어서,상기 소자 구조체는 도전층을 포함하는 시스템.
- 제 40 항에 있어서,상기 소자 구조체는 절연층을 더 포함하는 시스템.
- 제 41 항에 있어서,상기 소자 구조체는 무반사성 층을 더 포함하는 시스템.
- 제 42 항에 있어서,상기 소자 구조체는 비결정질 탄소층을 더 포함하는 시스템.
- 제 43 항에 있어서,상기 마스킹 구조체는 포토레지스트 층을 더 포함하는 시스템.
- 제 44 항에 있어서,상기 마스킹 구조체는 무반사성 층을 더 포함하는 시스템.
- 제 32 항에 있어서,상기 적어도 하나의 다이는 메모리 소자용 회로를 포함하는 시스템.
- 제 32 항에 있어서,상기 적어도 하나의 다이는 프로세서용 회로를 포함하는 시스템.
- 제 32 항에 있어서,상기 챔버는 플라스마 강화 기상 화학 증착 챔버인, 시스템.
- 기판 위에 소자 구조체를 형성하는 단계; 및비결정질 탄소층을 형성하는 단계를 포함하는, 상기 기판 위에 마스킹 구조체를 형성하는 단계를 포함하고,상기 비결정질 탄소층은 가시광선 영역에서 투명한 방법.
- 제 49 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 형성하는 단계는,적어도 4000 옹스트롬의 두께를 갖는 상기 비결정질 탄소층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 소자 구조체를 형성하는 단계는,적어도 40000 옹스트롬의 두께를 갖는 상기 소자 구조체를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 49 항에 있어서,상기 마스킹 구조체를 형성하는 단계는,상기 비결정질 탄소층 위에 실리콘 질산화물 층을 형성하는 단계를 더 포함 하는 방법.
- 제 52 항에 있어서,상기 실리콘 질산화물 층은 상기 비결정질 탄소층과 함께 인-시추 (in situ) 증착되는 방법.
- 제 49 항에 있어서,비결정질 탄소층을 형성하는 단계는,패터닝된 비결정질 탄소층을 형성하도록 비결정질 탄소층을 패터닝하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 54 항에 있어서,소자 구조체를 형성하는 단계는,상기 패터닝된 비결정질 탄소층을 마스크로 사용하여 상기 소자 구조체를 패터닝하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 49 항에 있어서,마스킹 구조체를 형성하는 단계는,패터닝된 포토레지스트 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 56 항에 있어서,마스킹 구조체를 형성하는 방법은,상기 패터닝된 포토레지스트 층을 마스크로 사용하여 상기 비결정질 탄소층을 패터닝하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 56 항에 있어서,소자 구조체를 형성하는 단계는,상기 패터닝된 비결정질 탄소층을 마스크로 사용하여 상기 소자 구조체를 패터닝하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 49 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 633 나노미터의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수를 갖는 방법.
- 제 59 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 약 200 ℃ 내지 약 500 ℃ 의 온도 범위에서 형성되는 방법.
- 제 49 항에 있어서,상기 가시광선 영역은,400 나노미터와 700 나노미터 사이의 파장을 갖는 전자기 복사를 포함하는 방법.
- 기판 위에 소자 구조체를 형성하는 단계; 및200 ℃ 내지 약 500 ℃ 의 온도 범위에서 비결정질 탄소층을 형성하는 단계를 포함하는, 상기 소자 구조체 위에 마스킹 구조체를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 62 항에 있어서,상기 마스킹 구조체를 생성하는 단계는,상기 비결정질 탄소층 위에 실리콘 질산화물 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 63 항에 있어서,상기 실리콘 질산화물 층은 상기 비결정질 탄소층과 함께 인-시추 증착되는 방법.
- 제 64 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 633 나노미터의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수를 갖는 방법.
- 제 62 항에 있어서,비결정질 탄소층을 형성하는 단계는,약 200 ℃ 로부터 약 300 ℃ 이하까지의 온도에서 상기 비결정질 탄소층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 62 항에 있어서,비결정질 탄소층을 형성하는 단계는,4000 옹스트롬보다 큰 두께를 갖는 상기 비결정질 탄소층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 67 항에 있어서,상기 소자 구조체를 형성하는 단계는,40000 옹스트롬보다 큰 두께를 갖는 상기 소자 구조체를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 62 항에 있어서,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, 및 프로필렌을 포함하는 혼합 기체 조건 하의 챔버에서 수행되는 방법.
- 제 69 항에 있어서,상기 혼합 기체는 헬륨을 더 포함하는 방법.
- 제 70 항에 있어서,상기 프로필렌은 분당 500 표준 세제곱 센티미터 (sccm) 와 4000 sccm 사이의 유량으로 챔버로 주입되는 방법.
- 제 71 항에 있어서,상기 헬륨은 250 sccm 과 1000 sccm 사이의 유량으로 챔버로 주입되는 방법.
- 기판에 소자 구조체를 형성하는 단계;비결정질 탄소층을 형성하는 단계를 포함하여 상기 소자 구조체 위에서 마스킹 구조체를 형성하는 단계로서, 상기 비결정질 탄소층은 가시광선 영역에서 투명한, 단계; 및상기 비결정질 탄소층을 마스크로 사용하여 상기 소자 구조체를 에칭하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 73 항에 있어서,비결정질 탄소층을 형성하는 단계는,약 200 ℃ 내지 약 500 ℃ 범위의 온도, 약 4 토르 내지 약 6.5 토르 범위의 압력, 약 450 와트 내지 약 1000 와트 범위의 무선 주파수 전력, 및 프로필렌을 포함하는 기체 혼합을 갖는 챔버에서 수행되는 방법.
- 제 74 항에 있어서,상기 프로필렌은 분당 500 표준 세제곱 센티미터 (sccm) 와 4000 sccm 사이의 유량으로 챔버로 주입되는 방법.
- 제 75 항에 있어서,상기 헬륨은 250 sccm 과 1000 sccm 사이의 유량으로 챔버로 주입되는 방법.
- 제 73 항에 있어서,비결정질 탄소층을 형성하는 단계는 화학 기상 증착 프로세스에 의해 수행되는 방법.
- 제 73 항에 있어서,상기 마스킹 구조체를 형성하는 단계는 상기 비결정질 탄소층 위에 실리콘 질산화물 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 78 항에 있어서,상기 실리콘 질산화물 층은 상기 비결정질 탄소층과 함께 인-시추 증착되는 방법.
- 제 79 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 633 나노미터의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수를 갖는 방법.
- 가시광선 영역에서 투명한 비결정질 탄소층을 형성하는 단계를 포함하고,상기 비결정질 탄소층을 형성하는 단계는,200 ℃ 이상 및 500 ℃ 이하의 온도, 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 기체 혼합물을 갖는 챔버에서 수행되는 방법.
- 제 81 항에 있어서,비결정질 탄소층을 형성하는 단계는 4000 옹스트롬보다 큰 두께를 갖는 상기 비결정질 탄소층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 81 항에 있어서,상기 기체 혼합물은 헬륨을 더 포함하는 방법.
- 제 83 항에 있어서,상기 프로필렌은 분당 500 표준 세제곱 센티미터 (sccm) 와 4000 sccm 사이의 유량으로 챔버로 주입되는 방법.
- 제 84 항에 있어서,상기 헬륨은 250 sccm 과 1000 sccm 사이의 유량으로 챔버로 주입되는 방법.
- 기판에 게이트 구조체를 갖는 소자 구조체를 형성하는 단계;상기 소자 구조체 위에, 가시광선 영역에서 투명한 비결정질 탄소층을 형성하는 단계;패터닝된 비결정질 탄소층을 형성하도록 상기 비결정질 탄소층을 패터닝하는 단계;메모리 셀의 커패시터의 구조체를 형성하기 위해 상기 패터닝된 비결정질 탄소층을 마스크로 사용하여 상기 소자 구조체를 에칭하는 단계; 및상기 패터닝된 비결정질 탄소층을 제거하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 86 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층을 패터닝하는 단계는,상기 비결정질 탄소층 위에서 패터닝된 포토레지스트 층을 형성하는 단계; 및상기 패터닝된 포토레지스트 층을 마스크로 사용하여 상기 비결정질 탄소층을 에칭하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 87 항에 있어서,상기 패터닝된 포토레지스트 층을 형성하기 전에 상기 비결정질 탄소층 위에 실리콘 질산화물 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 88 항에 있어서,상기 실리콘 질산화물 층은 상기 비결정질 탄소층과 함께 인-시추 증착되는 방법.
- 제 86 항에 있어서,상기 패터닝된 비결정질 탄소를 제거하는 단계는 산소 플라스마 프로세스를 사용하여 수행되는 방법.
- 제 86 항에 있어서,상기 패터닝된 비결정질 탄소를 제거하는 단계는 CF4 및 H2 중 하나와 산소 플라스마 프로세스를 사용하여 수행되는 방법.
- 기판 및 상기 기판 위에 형성되는 소자 구조체를 갖는 중 적어도 하나의 다이를 포함하는 웨이퍼를 챔버 내에 위치시키는 단계;챔버 내의 온도를 약 200 ℃ 와 약 500 ℃ 사이로 설정하는 단계;비결정질 탄소층을 형성하는 단계를 포함하는, 상기 소자 구조체 위에 마스킹 구조체를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 92 항에 있어서,상기 마스킹 구조체를 형성하는 단계는,상기 비결정질 탄소층 위에 실리콘 질산화물을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 93 항에 있어서,상기 실리콘 질산화물 층은 상기 비결정질 탄소층과 함께 인-시추 증착되는 방법.
- 제 94 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 633 나노미터의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이 의 흡수 계수를 갖는 방법.
- 제 92 항에 있어서,비결정질 탄소층을 형성하는 단계는,상기 비결정질 탄소층이 적어도 4000 옹스트롬의 두께를 가질 때까지 수행되는 방법.
- 제 92 항에 있어서,프로필렌을 상기 챔버로 주입하는 단계;챔버의 압력을 약 4 토르와 약 6.5 토르 사이로 설정하는 단계; 및웨이퍼를 약 450 와트와 약 1000 와트 사이의 전력의 조건으로 하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 92 항에 있어서,헬륨을 상기 챔버로 주입하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 98 항에 있어서,상기 프로필렌은 분당 500 표준 세제곱 센티미터 (sccm) 와 4000 sccm 사이의 유량으로 상기 챔버로 주입되는 방법.
- 제 99 항에 있어서,상기 헬륨은 250 sccm 과 1000 sccm 사이의 유량으로 상기 챔버로 주입되는 방법.
- 제 92 항에 있어서,상기 챔버는 플라스마 강화 기상 화학 증착 챔버인 방법.
- 비결정질 탄소층을 형성하는 단계를 포함하는, 다수의 메모리 셀을 형성하는 단계로서,상기 비결정질 탄소층은 가시광선 영역에서 투명한 방법.
- 제 102 항에 있어서,다수의 메모리 셀을 형성하는 단계는,상기 비결정질 탄소층 위에 실리콘 질산화물 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 103 항에 있어서,상기 실리콘 질산화물 층은 상기 비결정질 탄소층과 함께 인-시추 증착되는 방법.
- 제 104 항에 있어서,상기 비결정질 탄소층은 633 나노미터의 파장에서 약 0.15 와 약 0.001 사이의 흡수 계수를 갖는 방법.
- 제 102 항에 있어서,비결정질 탄소층은 적어도 4000 옹스트롬의 두께를 갖는 방법.
- 제 102 항에 있어서,다수의 셀을 형성하는 단계는,다수의 트랜지스터를 형성하는 단계; 및커패시터 판을 갖는 다수의 커패시터를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 107 항에 있어서,상기 커패시터 판은,상기 비결정질 탄소층을 사용하여 상기 트랜지스터의 게이트 구조체 위에서 절연층을 에칭한 후에 형성되는 방법.
- 제 108 항에 있어서,상기 층은 약 200 ℃ 내지 약 500 ℃ 범위의 온도, 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 가스 혼합물을 갖는 챔버에서 수행되는 방법.
- 제 109 항에 있어서,상기 기체 혼합물은 헬륨을 더 포함하는 방법.
- 제 110 항에 있어서,상기 프로필렌은 분당 500 표준 세제곱 센티미터 (sccm) 와 4000 sccm 사이의 유량으로 상기 챔버로 주입되는 방법.
- 제 112 항에 있어서,상기 헬륨은 250 sccm 과 1000 sccm 사이의 유량으로 상기 챔버로 주입되는 방법.
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