(57)【要約】透明無定形炭素層が形成される。この透明無定形炭素層は吸収係数が小さく、そのためこの無定形炭素は、可視光範囲において透明である。透明無定形炭素層は、異なる目的のための半導体装置においても使用することができる。透明無定形炭素層は、半導体装置の最終構造に含まれてもよい。また、透明無定形炭素層は、半導体装置の製造中に、エッチング処理のマスクとして使用することもできる。
2007505497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された装置構造と、
前記装置構造上に形成された、無定形炭素層を含むマスキング構造とを含み、前記無定形炭素層が可視光範囲において透明である、処理過程にある装置。
【請求項２】
前記無定形炭素層が、６３３ナノメートルの波長で約０．１５〜約０．００１の吸収係数を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記可視光範囲が、４００ナノメートル〜７００ナノメートルの波長を有する電磁放射線を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記無定形炭素層が、４０００オングストロームよりも大きい厚さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記装置構造が、４００００オングストロームよりも大きい厚さを有する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記マスキング構造が、前記無定形炭素層上に形成された酸窒化シリコン層をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記マスキング構造が、フォトレジスト層をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記マスキング構造が、反射防止層をさらに含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記フォトレジスト層が、少なくとも１つの開口部を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記無定形炭素層が、前記フォトレジスト層の前記少なくとも１つの開口部と連続する少なくとも１つの開口部を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記装置構造が、導電性材料、非導電性材料、および半導体材料からなる群の材料から選択される層を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置構造が、無定形炭素層をさらに含み、前記装置構造の前記無定形炭素層が、可視光範囲において透明である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
無定形炭素層を含み、
前記無定形炭素層が、４００ナノメートル〜７００ナノメートルの波長を有する放射線を透過する、装置用のマスク構造。
【請求項１４】
前記無定形炭素層が、６３３ナノメートルの波長で約０．１５〜約０．００１の吸収係数を有する、請求項１３に記載のマスク構造。
【請求項１５】
前記無定形炭素層が、少なくとも４０００オングストロームの厚さを有する、請求項１３に記載のマスク構造。
【請求項１６】
フォトレジスト層をさらに含む、請求項１３に記載のマスク構造。
【請求項１７】
前記無定形炭素層上に形成されたキャップ層をさらに含む、請求項１６に記載のマスク構造。
【請求項１８】
前記キャップ層が酸窒化シリコンを含む、請求項１７に記載のマスク構造。
【請求項１９】
前記フォトレジスト層が、少なくとも１つの開口部を含む、請求項１６に記載のマスク構造。
【請求項２０】
前記無定形炭素層が、前記フォトレジスト層の前記少なくとも１つの開口部と連続する少なくとも１つの開口部を含む、請求項１９に記載のマスク構造。
【請求項２１】
複数のドープされた領域を有する基板と、
前記基板上に形成された装置構造であって、複数のゲート構造、それぞれが２つのゲート構造の間に位置し前記ドープされた領域の１つと接触する複数の接点、ならびに前記ゲート構造上および前記接点上に形成された絶縁層を含む装置構造と、
前記装置構造上に形成された、無定形炭素層を含むマスキング構造とを含み、前記無定形炭素層が可視光範囲において透明である、処理過程にあるメモリ装置。
【請求項２２】
前記無定形炭素層が、少なくとも４０００オングストロームの厚さを有する、請求項２１に記載のメモリ装置。
【請求項２３】
前記装置構造が、少なくとも４００００オングストロームの厚さを有する、請求項２２に記載のメモリ装置。
【請求項２４】
前記マスキング構造が、前記無定形炭素層上に形成された酸窒化シリコン層をさらに含む、請求項２１に記載のメモリ装置。
【請求項２５】
前記マスキング構造が、フォトレジスト層をさらに含む、請求項２１に記載のメモリ装置。
【請求項２６】
前記マスキング構造が、反射防止層をさらに含む、請求項２５に記載のメモリ装置。
【請求項２７】
前記フォトレジスト層が、前記フォトレジスト層の少なくとも１つの開口部を含む、請求項２５に記載のメモリ装置。
【請求項２８】
前記無定形炭素層が、前記フォトレジスト層の前記少なくとも１つの開口部と連続する少なくとも１つの開口部を含む、請求項２７に記載のメモリ装置。
【請求項２９】
前記絶縁層が、前記無定形炭素層の前記少なくとも１つの開口部と前記フォトレジスト層の前記少なくとも１つの開口部の両方と連続する少なくとも１つの開口部を含む、請求項２８に記載のメモリ装置。
【請求項３０】
前記装置構造が、前記ゲート構造と前記接点との間に位置する障壁層をさらに含む、請求項２１に記載のメモリ装置。
【請求項３１】
前記無定形炭素層が、６３３ナノメートルの波長で、約０．１５〜約０．００１の吸収係数を有する、請求項２１に記載のメモリ装置。
【請求項３２】
約２００℃〜約５００℃の温度を有するチャンバーと、
前記チャンバー内のウェハー位置とを含むシステムであって、前記ウェハーがダイを含み、前記ダイが、基板と、前記基板上に形成された装置構造と、前記装置構造上に形成されマスキング構造とを含み、前記マスキング構造が無定形炭素層を含み、前記無定形炭素層が可視光範囲において透明である、システム。
【請求項３３】
前記無定形炭素層が、４０００オングストロームよりも大きい厚さを有する、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記装置構造が、４００００オングストロームよりも大きい厚さを有する、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記マスキング構造が、前記無定形炭素層上に形成された酸窒化シリコン層をさらに含む、請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
前記マスキング構造が、フォトレジスト層をさらに含む、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３７】
前記マスキング構造が、反射防止層をさらに含む、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記フォトレジスト層が、少なくとも１つの開口部を含む、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３９】
前記無定形炭素層が、前記フォトレジスト層の前記少なくとも１つの開口部と連続する少なくとも１つの開口部を含む、請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
前記装置構造が導電層を含む、請求項３２に記載のシステム。
【請求項４１】
前記装置構造が、絶縁層をさらに含む、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記装置構造が、反射防止層をさらに含む、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記装置構造が、無定形炭素層をさらに含む、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記マスキング構造が、フォトレジスト層をさらに含む、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記マスキング構造が、反射防止層をさらに含む、請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】
前記少なくとも１つのダイが、メモリ装置用の回路を含む、請求項３２に記載のシステム。
【請求項４７】
前記少なくとも１つのダイが、プロセッサ用の回路を含む、請求項３２に記載のシステム。
【請求項４８】
前記チャンバーが、プラズマ蒸着チャンバーである、請求項３２に記載のシステム。
【請求項４９】
基板上に装置構造を形成するステップと、
無定形炭素層を形成するステップを含む、前記基板上にマスキング構造を形成するステップとを含む方法であって、前記無定形炭素層が可視光範囲において透明である、方法。
【請求項５０】
無定形炭素層を形成するステップが、少なくとも４０００オングストロームの厚さを有する無定形炭素層を形成するステップを含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記装置構造を形成するステップが、少なくとも４００００オングストロームの厚さを有する装置構造を形成するステップを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記マスキング構造を形成するステップが、前記無定形炭素層上に酸窒化シリコン層を形成するステップをさらに含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５３】
前記酸窒化シリコン層が、前記無定形炭素層と共にそのまま堆積される、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
無定形炭素層を形成するステップが、パターン付けされた無定形炭素層を形成するために、前記無定形炭素層をパターン付けするステップを含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５５】
装置構造を形成するステップが、マスクとして前記パターン付けされた無定形炭素層を使用して前記装置構造をパターン付けするステップを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
マスキング構造を形成するステップが、パターン付けされたフォトレジスト層を形成するステップをさらに含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５７】
マスキング構造を形成するステップが、マスクとして前記パターン付けされたフォトレジスト層を使用して前記無定形炭素層をパターン付けするステップをさらに含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
装置構造を形成するステップが、マスクとして前記パターン付けされた無定形炭素層を使用して前記装置構造をパターン付けするステップをさらに含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
前記無定形炭素層が、６３３ナノメートルの波長で、約０．１５〜約０．００１の吸収係数を有する、請求項４９に記載の方法。
【請求項６０】
前記無定形炭素が、約２００℃〜約５００℃の温度範囲で形成される、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記可視光範囲が、４００ナノメートル〜７００ナノメートルの波長を有する電磁放射線を含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項６２】
基板上に装置構造を形成するステップと、
約２００℃〜約５００℃の温度範囲で無定形炭素層を形成するステップを含む、前記装置構造上にマスキング構造を形成するステップとを含む方法。
【請求項６３】
前記マスキング構造を形成するステップが、前記無定形炭素層上に酸窒化シリコン層を形成するステップをさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
前記酸窒化シリコン層が、前記無定形炭素層と共にそのまま堆積される、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記無定形炭素層が、６３３ナノメートルの波長で、約０．１５〜約０．００１の吸収係数を有する、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
無定形炭素層を形成するステップが、約２００℃以上、約３００℃未満の温度で無定形炭素層を形成するステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６７】
無定形炭素層を形成するステップが、４０００オングストロームよりも大きい厚さを有する無定形炭素層を形成するステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６８】
前記装置構造を形成するステップが、４００００オングストロームよりも大きい厚さを有する装置構造を形成するステップを含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
無定形炭素層を形成するステップが、約４トル〜約６トルの圧力範囲、約４５０ワット〜約１０００ワットの高周波出力範囲、およびプロピレンを含むガス混合物という条件でチャンバー内において実行される、請求項６２に記載の方法。
【請求項７０】
前記ガス混合物が、ヘリウムをさらに含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記プロピレンが、毎分５００立方センチメートル（ｓｃｃｍ）〜４０００ｓｃｃｍの流量で前記チャンバー内に導入される、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記ヘリウムが、２５０ｓｃｃｍ〜１０００ｓｃｃｍの流量で前記チャンバー内に導入される、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
基板上に装置構造を形成するステップと、
無定形炭素層を形成するステップを含む、前記装置構造上に形成構造を形成するステップであって、前記無定形炭素層が可視光範囲において透明である、形成するステップと、
マスクとして前記無定形炭素層を使用して前記装置構造をエッチングするステップとを含む方法。
【請求項７４】
無定形炭素層を形成するステップが、約２００℃〜約５００℃の温度範囲、約４トル〜約６．５トルの圧力範囲、約４５０ワット〜約１０００ワットの高周波出力範囲、およびプロピレンを含むガスの混合物で、チャンバー内において実行される、請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】
前記プロピレンが、毎分５００立方センチメートル（ｓｃｃｍ）〜４０００ｓｃｃｍの流量で前記チャンバー内に導入される、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
ヘリウムが、２５０ｓｃｃｍ〜１０００ｓｃｃｍの流量で前記チャンバー内に導入される、請求項７５に記載の方法。
【請求項７７】
無定形炭素層を形成するステップが、蒸着処理によって実行される、請求項７３に記載の方法。
【請求項７８】
前記マスキング構造が、前記無定形炭素層上に酸窒化シリコン層を形成するステップをさらに含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項７９】
前記酸窒化シリコン層が、前記無定形炭素層と共にそのまま堆積される、請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
前記無定形炭素層が、６３３ナノメートルの波長で、約０．１５〜約０．００１の吸収係数を有する、請求項７９に記載の方法。
【請求項８１】
可視光範囲において透明である無定形炭素層を形成するステップを含み、無定形炭素層を形成するステップが、約２００℃よりも上で約５００℃未満の温度、約４トル〜約６．５トルの圧力範囲、約４５０ワット〜約１０００ワットの高周波出力範囲、およびプロピレンを含むガスの混合物で、チャンバー内において実行される方法。
【請求項８２】
無定形炭素層を形成するステップが、４０００オングストロームよりも大きい厚さを有する無定形炭素層を形成するステップを含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記ガスの混合物が、ヘリウムをさらに含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８４】
前記プロピレンが、毎分５００立方センチメートル（ｓｃｃｍ）〜４０００ｓｃｃｍの流量で前記チャンバー内に導入される、請求項８３に記載の方法。
【請求項８５】
前記ヘリウムが、２５０ｓｃｃｍ〜１０００ｓｃｃｍの流量で前記チャンバー内に導入される、請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
基板上にゲート構造を有する装置構造を形成するステップと、
前記装置構造上に、可視光範囲において透明である無定形炭素層を形成するステップと、
パターン付けされた無定形炭素層を形成するために、前記無定形炭素層をパターン付けするステップと、
メモリセルのキャパシタの構造を形成するために、マスクとして前記パターン付けされた無定形炭素層を使用して前記装置構造をエッチングするステップと、
前記パターン付けされた無定形炭素層を取り除くステップとを含む方法。
【請求項８７】
前記無定形炭素層をパターン付けするステップが、
前記無定形炭素層上にパターン付けされたフォトレジスト層を形成するステップと、
マスクとして前記パターン付けされたフォトレジスト層を使用して前記無定形炭素層をエッチングするステップとを含む、請求項８６に記載の方法。
【請求項８８】
前記パターン付けされたフォトレジスト層を形成する前に、前記無定形炭素層上に酸窒化シリコン層を形成するステップをさらに含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
前記酸窒化シリコン層が、前記無定形炭素層と共にそのまま堆積される、請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
前記パターン付けされた無定形炭素を取り除くステップが、酸素プラズマ処理を使用して実行される、請求項８６に記載の方法。
【請求項９１】
前記パターン付けされた無定形炭素を取り除くステップが、ＣＦ４およびＨ２のうちの１つを有する酸素プラズマ処理を使用して実行される、請求項８６に記載の方法。
【請求項９２】
基板および前記基板上に形成された装置構造を有する少なくとも１つのダイを含むウェハーをチャンバー内に配置するステップと、
前記チャンバー内の温度を約２００℃〜約５００℃に設定するステップと、
無定形炭素層を形成するステップを含む、前記装置構造上にマスキング構造を形成するステップとを含む方法。
【請求項９３】
前記マスキング構造を形成するステップが、前記無定形炭素層上に酸窒化シリコン層を形成するステップをさらに含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項９４】
前記酸窒化シリコン層が、前記無定形炭素層と共にそのまま堆積される、請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
前記無定形炭素層が、６３３ナノメートルの波長で、約０．１５〜約０．００１の吸収係数を有する、請求項９４に記載の方法。
【請求項９６】
無定形炭素層を形成するステップが、前記無定形炭素層が少なくとも４０００オングストロームの厚さを有するまで実行される、請求項９２に記載の方法。
【請求項９７】
プロピレンを前記チャンバー内に導入するステップと、
前記チャンバー内の圧力を約４トル〜約６．５トルに設定するステップと、
前記ウェハーを約４５０ワット〜約１０００ワットの出力にさらすステップとをさらに含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項９８】
ヘリウムを前記チャンバー内に導入するステップをさらに含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項９９】
前記プロピレンが、毎分５００立方センチメートル（ｓｃｃｍ）〜４０００ｓｃｃｍの流量で前記チャンバー内に導入される、請求項９８に記載の方法。
【請求項１００】
前記ヘリウムが、２５０ｓｃｃｍ〜１０００ｓｃｃｍの流量で前記チャンバー内に導入される、請求項９９に記載の方法。
【請求項１０１】
前記チャンバーが、プラズマ蒸着チャンバーである、請求項９２に記載の方法。
【請求項１０２】
可視光範囲において透明である無定形炭素層を形成するステップを含む、複数のメモリセルを形成するステップを含む方法。
【請求項１０３】
複数のメモリセル形成するステップが、前記無定形炭素層上に酸窒化シリコン層を形成するステップをさらに含む、請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０４】
前記酸窒化シリコン層が、前記無定形炭素層と共にそのまま堆積される、請求項１０３に記載の方法。
【請求項１０５】
前記無定形炭素層が、６３３ナノメートルの波長で、約０．１５〜約０．００１の吸収係数を有する、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１０６】
無定形炭素層が、少なくとも４０００オングストロームの厚さを有する、請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０７】
複数のメモリセルを形成するステップが、
複数のトランジスタを形成するステップと、
キャパシタプレートを有する複数のキャパシタを形成するステップとを含む、請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０８】
前記キャパシタプレートが、前記無定形炭素層を使用して前記トランジスタのゲート構造上の絶縁層をエッチングした後で形成される、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１０９】
前記層が、約２００℃〜約５００℃の温度範囲、約４トル〜約６．５トルの圧力範囲、約４５０ワット〜約１０００ワットの高周波出力範囲、およびプロピレンを含むガスの混合物で、チャンバー内において実行される、請求項１０８に記載の方法。
【請求項１１０】
前記ガスの混合物が、ヘリウムをさらに含む、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１１】
前記プロピレンが、毎分５００立方センチメートル（ｓｃｃｍ）〜４０００ｓｃｃｍの流量で前記チャンバー内に導入される、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１２】
前記ヘリウムが、２５０ｓｃｃｍ〜１０００ｓｃｃｍの流量で前記チャンバー内に導入される、請求項１１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、一般に半導体装置に関し、より詳細には半導体装置のマスキング構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  本願は、同時係属中であり、本発明の譲受人に譲渡されて、引用することでここに合体させた：代理人整理番号３０３．８６９ＵＳ１、「無定形炭素層を含む多数層を有するマスキング構造（ＭＡＳＫＩＮＧ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ  ＨＡＶＩＮＧ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＬＡＹＥＲＳ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＡＮ  ＡＭＯＲＰＨＯＵＳ  ＣＡＲＢＯＮ  ＬＡＹＥＲ）」という名称の下記の特許文献１の出願に関連するものである。
【特許文献１】米国特許出願第１０／６６１、１００号
【０００３】  メモリ装置などの半導体装置は、データを格納するために、多くのコンピュータおよびエレクトロニクス製品に備わっている。典型的な半導体装置は、半導体ウェハー上に形成された異材料の多くの層を有する。【０００４】  製造中、層は多くの処理を経る。例えば、パターン付け処理は、層にパターン付けを行う。あるパターン付け処理は、マスクを使用して、マスクからマスクの下の層にパターンを転写する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  ある従来のマスクは、無定形炭素製である。しかし、ある厚さの無定形炭素マスクでは、多くの光（ｏｐｔｉｃａｌ  ｌｉｇｈｔ）が吸収されるため、ある処理に無定形炭素マスクが適用できなくなることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は、マスキング構造を有する装置およびマスキング構造を形成する技法を提供する。マスキング構造は、低吸収特性を有する無定形炭素層を含む。このアモルファス層は、電磁放射線の可視光範囲において透明である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  以下の説明および図面は、十分に当業者が本発明を実施できるように、本発明の特定の実施形態を示している。他の実施形態は、構造的、論理的、電気的、処理的、およびその他の変更を包含し得る。図面では、同様の数字は、いくつかの図にわたって実質的に同様の構成要素を指している。例は、単に可能なバリエーションを表しているにすぎない。ある実施形態の一部および特徴は、他の実施形態の一部および特徴に含まれてもよく、それらと置換されてもよい。本発明の範囲は、特許請求の範囲のすべての範囲、およびすべての利用可能な等価物を含む。【０００８】  図１Ａは、本発明の一実施形態による無定形炭素層を形成する方法を示すフローチャートである。方法１００は、吸収係数の低い無定形炭素層を形成し、そのため、この無定形炭素層は、可視光範囲において透明である。【０００９】  可視光範囲とは、人間の目に見える光（電磁放射線）を有する電磁スペクトルの範囲（光学範囲）である。可視光範囲には、約４００ｎｍ（ナノメートル）〜約７００ｎｍの波長を有するあらゆる光が含まれる。非可視光範囲とは、全ての電磁スペクトルから可視光範囲を除いた範囲である。非可視光範囲のいくつかの例には、７００ｎｍ〜１ミリメートルの波長を有する電磁放射線（赤外光）、１０ｎｍ〜４００ｎｍの波長を有する電磁放射線（紫外光）、および０．０１ｎｍ〜１０ｎｍの波長を有する電磁放射線（Ｘ線）が含まれる。【００１０】  本明細書では、無定形炭素層が可視光範囲において透明であるということは、無定形炭素層が実質的に小さい吸収係数（ｋ）を有するということであり、ここでｋは、６３３ｎｍの波長で約０．１５〜約０．００１の範囲を有する。ある実施形態では、可視光範囲において透明な無定形炭素層は、無定形炭素層が６３３ｎｍの波長で約０．１５〜約０．００１の吸収係数（ｋ）を有するように、約２００℃〜約５００℃の温度で形成された無定形炭素層である。【００１１】  図１Ａの方法１００のボックス１０２で、ウェハーは、チャンバー内に配置される。ある実施形態では、チャンバーは蒸着チャンバーであり、ウェハーは半導体ウェハーである。図１Ａによって示される実施形態では、チャンバーは、プラズマ蒸着（ＰＥＣＶＤ）チャンバーである。【００１２】  ボックス１０４で、本発明による無定形炭素層を形成する処理のためにパラメータが設定される。パラメータには、温度、ガス混合物、ガス流量、出力（ｐｏｗｅｒ）、および圧力が含まれる。チャンバー内の温度は、選択された温度に設定される。選択された温度は、約２００℃〜約５００℃の任意の温度である。ある実施形態では、温度は、約２００℃〜３００℃に設定される。他の実施形態では、温度は、約２２５℃〜３７５℃に設定される。【００１３】  無定形炭素層を形成する処理においては、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）を含むプロセスガスが、ある流量でチャンバー内に導入される。ある実施形態では、プロピレンの流量は、毎分約５００立方センチメートル（ｓｃｃｍ）〜約３０００ｓｃｃｍに設定される。ヘリウムを含む添加ガスも、ある流量でチャンバー内に導入されてもよい。ある実施形態では、ヘリウムの流量は約２５０ｓｃｃｍ〜約１０００ｓｃｃｍに設定さ���る。さらに、他の炭化水素ガスのうちの少なくとも１つがプロセスガスとして使用される実施形態もある。他の炭化水素ガスの例には、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、およびＣ３Ｈ８が含まれる。また、ヘリウムをこれらの炭化水素ガスのうちの少なくとも１つと組み合わせて使用してもよい。このようにして、ボックス１０４で、ガス混合物がチャンバー内に導入される。【００１４】  本明細書では、ガス混合物は、１種類のガスのみ、または少なくとも２種類のガスの組み合わせにすることができる。例えば、ガス混合物は、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）のみ、またはプロピレンとヘリウムの組み合わせにすることができる。別の例として、ガス混合物は、プロピレン、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、およびＣ３Ｈ８のうちの少なくとも１つであってもよい。さらに別の例として、ガス混合物は、ヘリウムを加えたプロピレン、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、およびＣ３Ｈ８のうちの少なくとも１つであってもよい。【００１５】  方法１００の無定形炭素層を形成する処理中、チャンバーは、高周波（ＲＦ）出力および圧力にさらされる。ある実施形態では、高周波出力は約４５０ワット〜約１０００ワットに設定され、圧力は約４トル〜約６．５トルに設定される。【００１６】  ボックス１０６で、無定形炭素層は、ウェハー上に堆積した層として形成される。この無定形炭素層は、可視光範囲において透明である。ある実施形態では、方法１００によって形成された無定形炭素層は、６３３ｎｍの波長で、約０．１５〜約０．００１の吸収係数（ｋ）を有する。【００１７】  方法１００によって形成された無定形炭素層が可視光範囲において透明であるので、方法１００によって形成された無定形炭素層は、透明無定形炭素層とも呼ばれる。したがって、透明無定形炭素層とは、温度が約２００℃〜約５００℃に設定される方法１００に従って形成された無定形炭素層を指すものである。【００１８】  方法１００によって形成された無定形炭素層の透過性は、処理中の温度設定に部分的に依存する。方法１００で、低温において特定の厚さに形成された無定形炭素層の透過性は、より高い温度でその特定の厚さに形成された無定形炭素層よりも透過的である。例えば方法１００で、２００℃においてある厚さに形成された無定形炭素層は、５００℃で同じ厚さに形成された無定形炭素層よりも透過的である。【００１９】  方法１００によって形成された透明無定形炭素層は、メモリ装置およびマイクロプロセッサなどの半導体装置において使用することができる。例えば、方法１００によって形成された透明無定形炭素層は、絶縁層または反射防止層として半導体装置の構造に含まれてもよい。別の例として、方法１００によって形成された透明無定形炭素層は、半導体装置の製造中に、エッチング処理の際のマスクとして使用されることもある。【００２０】  図１Ｂは、本発明の一実施形態による、透明無定形炭素層の例示的な波長での吸収係数（ｋ）対堆積温度を示すグラフである。ある実施形態では、図１Ｂのグラフは、図１Ａに記載されている方法に従って形成された透明無定形炭素層の吸収係数を示している。【００２１】  図１Ｂで、曲線１５０は、透明アモルファス層が約２００℃〜約５００℃の温度で形成（または堆積）されたときに、６３３ｎｍの波長で約０．１５〜約０．００１の範囲の吸収係数ｋを有する透明アモルファス層を示している。図１Ｂでは、曲線１５０が例示的な形状を有する。ある実施形態では、曲線１５０は、図１Ｂで示される形状とは異なる形状を有することがある。【００２２】  図１Ｃは、本発明の一実施形態による、透明無定形炭素層の例示的な温度での吸収係数（ｋ）対波長範囲を示すグラフである。ある実施形態では、図１Ｃのグラフは、図１Ａに記載されている方法に従って形成された透明無定形炭素層の吸収係数を示している。【００２３】  図１Ｃでは、曲線１６１は、３７５℃の例示的な温度で形成された透明無定形炭素の吸収係数（ｋ）対波長範囲を示している。曲線１６２は、２２５℃の例示的な温度で形成された透明無定形炭素の吸収係数対波長範囲を示している。【００２４】  図１Ｄは、本発明の一実施形態による、例示的な温度および例示的な厚さでのいくつかの透明無定形炭素層の透過率対波長範囲を示すグラフである。ある実施形態では、図１Ｄのグラフは、図１Ａに記載されている方法に従って形成された透明無定形炭素層の例示的な透過率を示している。【００２５】  図１Ｄでは、曲線１７１、１７２、および１７３は、異なる温度で異なる厚さに形成された３つの異なる無定形炭素層に対する透過率対波長範囲を示している。曲線１７１は、２２５℃の温度で３０００オングストロームの厚さに形成された透明無定形炭素層の透過率対波長範囲を示している。曲線１７２は、３７５℃の温度で３０００オングストロームの厚さに形成された透明無定形炭素層の透過率対波長範囲を示している。曲線１７３は、３７５℃の温度で７０００オングストロームの厚さに形成された透明無定形炭素層の透過率対波長範囲を示している。図１Ｄは、厚さまたは温度、あるいはその両方が減少すると透過が増大することを示している。【００２６】  図１Ｅは、本発明の一実施形態による、透明無定形炭素層を形成する方法の例示的な堆積速度対温度範囲を示すグラフである。ある実施形態では、図１Ｅのグラフは、図１Ａに記載されている方法に従って形成された透明無定形炭素層の例示的な堆積速度を示している。図１Ｅは、堆積速度が温度に反比例することを示している。例えば、温度２５０℃で、堆積速度は、毎分約２８００オングストロームである。別の例として、温度４００℃で、堆積速度は、毎分約２１００オングストロームである。【００２７】  図２〜図１０は、本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中の装置２００を示している。【００２８】  図２は、基板２１０を含む装置２００の断面を示している。基板２１０は、ウェハーの一部を表していてもよく、ウェハー自体であってもよい。ウェハーは、シリコンウェハーなどの半導体ウェハーであってもよい。また基板２１０は、ウェハー上に形成された構造または層であってもよい。基板２１０は、非導電性材料、導電性材料、および半導体材料のうちの少なくとも１つを含むことができる。非導電性材料の例には、酸化物（例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３））、窒化物（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、ガラス（ボロンリンシリケートガラス（ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈ���ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ−ＢＰＳＧ））が含まれる。導電性材料の例には、アルミニウム、タングステン、その他の金属、および金属の化合物が含まれる。半導体材料の例には、シリコン、ならびにホウ素、リン、およびヒ素などの他の材料がドープされたシリコンが含まれる。図２によって示される実施形態では、基板２１０が半導体材料を含む。【００２９】  基板２１０は、位置合わせマーク（又はアライメント・マーク）２１４が形成された表面２１２を有する。位置合わせマーク２１４は、基板（ウェハー）２１０の基準点、または座標としての働きをする。位置合わせ工程中、基板２１０上の構造および層を相互に、または基板２１０と正確に位置合わせすることができるように、位置合わせマーク２１４が、基板２１０を位置合わせ、または位置決めするために使用される。【００３０】  図３は、基板２１０上に装置構造３２０が形成された装置２００を示している。装置構造３２０は、複数の層３２２、３２４および３２６を含む。これらの複数の層のそれぞれは、非導電性材料、半導体材料、および導電性材料のうちの少なくとも１つを含むことができる。例えば、層３２２は酸化物層であってもよく、層３２４は、金属層または金属およびシリコンの化合物を有する層であってもよく、層３２６は窒化物層であってもよい。ある実施形態では、複数の層３２２、３２４、および３２６は、図３に示した順序と異なる順序で配置される。複数の層３２２、３２４、および３２６は、成長または堆積によって、あるいは他の周知の処理によって形成される。ある実施形態では、層３２２、３２４、および３２６の１つまたは複数が、装置構造３２０から除かれる。他の実施形態では、層３２２、３２４、および３２６と同様の１つまたは複数の追加の層が、装置構造３２０に加えられる。装置構造３２０は、厚さＴ３を有する。ある実施形態では、Ｔ３は、少なくとも４００００オングストロームである。【００３１】  図４Ａは、装置構造３２０上にマスク（層）４３０が形成された装置２００を示している。マスク４３０は、カーボン製である。図４Ａによって示される実施形態では、このカーボンは、無定形炭素である。したがって、図４Ａで、マスク４３０は、無定形炭素層４３０とも呼ばれる。無定形炭素層４３０は、図１Ａに記載されている方法１００と同様の方法によって形成されてもよい。【００３２】  無定形炭素層４３０は、厚さＴ４を有する。Ｔ４は、任意の厚さにすることができる。ある実施形態では、Ｔ４は、少なくとも４０００オングストロームである。無定形炭素層４３０は吸収係数が小さく、そのため無定形炭素層４３０は、可視光範囲において透明である。ある実施形態では、無定形炭素層４３０は、６３３ｎｍの波長で約０．１５〜約０．００１の吸収係数（ｋ）を有する。【００３３】  無定形炭素層４３０が可視光範囲において透明であるので、無定形炭素層４３０は、可視光範囲の光を実質的に吸収しない、または反射しない。したがって、無定形炭素層４３０の可視光範囲でのこの透過特性は、基板２１０の位置合わせ中の、基板２１０上の位置合わせマーク２１４（図２）の読み取りを改善する。さらに、無定形炭素層４３０が可視光範囲において透明である���で、無定形炭素層４３０の厚さを制限しなくてもよい。したがって、無定形炭素層４３０は、位置合わせマーク２１４などの位置合わせマークの正確な読み取りを可能にすると共に、装置構造３２０を適当にエッチングする厚さに形成されることができる。【００３４】  無定形炭素層４３０を、無定形炭素層４３０の吸収係数よりも大きい吸収係数を有する（すなわち、より低透過性の）従来の無定形炭素層と比較すると、従来の無定形炭素は、いくつかの処理に対して厚さの限界を有することがある。例えば、ある処理では、特定の厚さを有するマスクが必要となることがあり、特定の厚さを有する従来の無定形炭素層を使用することにより、従来の無定形炭素層の高吸収特性が原因となって、位置合わせマークを読み取ることが困難になるか、読み取りが不正確になることがある。したがって、低吸収特性のため、無定形炭素層４３０は、従来の無定形炭素マスクには不適当な特定の厚さを有するマスクを必要とする場合がある処理において有用である。【００３５】  装置２００の無定形炭素層４３０は、装置構造３２０などの装置構造を適当にエッチングするのに十分な厚さに形成される。例えば、無定形炭素層４３０は、４００００オングストローム以上の厚さＴ３を有する装置構造３２０をエッチングするために、約４０００オングストローム以上の厚さＴ４に形成される。【００３６】  図４Ｂは、無定形炭素層４３０上にキャップ層５４０が形成された装置２００を示している。ある実施形態では、キャップ層５４０は酸化物材料を含む。他の実施形態では、キャップ層５４０は非酸化物材料料を含む。図４Ｂでは、キャップ層５４０は、酸窒化シリコン（ＳｉｘＯｙＮｚ）またはシリコンリッチ（ｓｉｌｉｃｏｎ−ｒｉｃｈ）酸化物（ＳｉｘＯｙ）を含み、ここで、ｘ、ｙ、およびｚは実数である。ある実施形態では、キャップ層５４０は、水素化酸窒化シリコン（ＳｉｘＯｙＮｚ：Ｈ）または水素化シリコンリッチ酸化物（ＳｉｘＯｙ：Ｈ）を含む。【００３７】  キャップ層５４０は、ＣＶＤおよびＰＥＣＶＤ処理などの堆積処理によって形成することができる。ある実施形態では、キャップ層５４０が無定形炭素層４３０上にそのまま堆積されるように、キャップ層５４０は、無定形炭素層４３０と共に、同じ工程（同じ処理ステップ）中に形成される。【００３８】  図５は、キャップ層５４０および無定形炭素層４３０上にフォトレジスト層５５０が形成された装置２００を示している。フォトレジスト５５０は、周知の技法を使用して形成される。ある実施形態では、キャップ層５４０は、フォトレジスト層５５０のパターン付け中に、無定形炭素層４３０の下にある層からフォトレジスト層５５０への反射を減少させるための反射防止層としての働きをする。反射を減少させることにより、フォトレジスト層５５０をより正確にパターン付けできるようになる。他の実施形態では、キャップ層５４０は、無定形炭素層４３０をパターン付けするためのマスクとしての働きをする。その他の実施形態では、キャップ層５４０は、反射防止層およびマスクの両方として用いられる。【００３９】  無定形炭素層４３０、キャップ層５４０、およびフォトレジスト層５５０の組み合わせは、マスキング構造���６０を形成する。ある実施形態では、キャップ層５４０がマスキング構造５６０から除かれる。他の実施形態では、マスキング構造５６０は、無定形炭素層４３０、キャップ層５４０、およびフォトレジスト層５５０の他に、フォトレジスト層５５０とキャップ層５４０との間に形成された追加の層をさらに含む。この追加の層は、フォトプロセス性能をさらに強化する反射防止層としての働きをする。【００４０】  図６は、フォトレジスト層５５０がパターン付けされた後の装置２００を示している。フォトレジスト層５５０のパターン付けは、周知の技法を使用して実行することができる。図６では、パターン付けされたフォトレジスト層５５０は、開口部６５２を有する。パターン付けされたフォトレジスト層５５０は、キャップ層５４０および無定形炭素層４３０をパターン付けするマスクとして使用される。【００４１】  図７は、マスキング構造５６０がパターン付けされた後の装置２００を示している。マスキング構造５６０のパターン付けは、１つまたは複数のエッチングステップによって実行することができる。ある実施形態では、キャップ層５４０および無定形炭素層４３０は共に、１つのエッチングステップでエッチングされる。他の実施形態では、キャップ層５４０および無定形炭素層４３０は、異なるエッチングステップで別々にエッチングされる。図７に示されるように、パターン付けされたキャップ層５４０およびパターン付けされた無定形炭素層４３０はそれぞれ、フォトレジスト層５５０の開口部６５２と連続し、位置合わせされた開口部を有する。ある実施形態では、無定形炭素層４３０がパターン付けされた後で、マスキング構造５６０の層４３０、５４０、および５５０の組み合わせがそのまま残されることがあり、装置構造３２０の層をエッチングするためのマスクとして使用される。他の実施形態では、無定形炭素層４３０がパターン付けされた後で、フォトレジスト層５５０が取り除かれるか、フォトレジスト層５５０およびキャップ層５４０の両方の組み合わせが取り除かれる。マスキング構造５６０の残余（取り除かれなかった）層（または複数の層）は、装置構造３２０および基板２１０の一方または両方をエッチングするためのマスクとして使用される。【００４２】  図８は、フォトレジスト層５５０およびキャップ層５４０が取り除かれた後の装置２００を示している。この例では、残存する無定形炭素層４３０が、装置構造３２０の一部、または装置構造３２０全体をエッチングするためのマスクとして使用される。ある実施形態では、基板２１０の少なくとも一部も、無定形炭素層４３０をマスクとして使用してエッチングされる。【００４３】  図９は、装置構造３２０がエッチングされた後の装置２００を示している。トレンチ（又は溝）９０１は、エッチング処理の結果として形成される。図９によって示される実施形態では、トレンチ９０１は、装置構造３２０の少なくとも一部に形成される。ある実施形態では、トレンチ９０１が、装置構造３２０全体および基板２１０の少なくとも一部に形成される。【００４４】  層３２２は、レベル９０２までエッチングされる。レベル９０２は、基板２１０の表面２１２より上の任意のレベルである。図９によって示される実施形態では、エッチング処理が層３２６および３２４を貫通し、層３２４に部分的に入り込み、レベル９０２で止まるように、装置構造３２０がエッチングされる。ある実施形態では、レベル９０２を装置構造３２０内の任意の位置にできるように、装置構造３２０がエッチングされる。他の実施形態では、エッチング処理は、層３２２、３２４、および３２６の全てを貫通し、基板２１０の表面２１２、またはそれよりも下で止まる。エッチング処理が装置構造３２０内へエッチングするレベルは、装置構造３２０がエッチングされた後で何が形成されるかによる。例えば、導電性相互接続部が形成される場合には、装置構造３２０は１つのレベルまでエッチングされ、キャパシタなどの構成要素が形成される場合には、装置構造３２０は別のレベルまでエッチングされる。【００４５】  図１０は、無定形炭素層４３０が取り除かれた後の装置１００を示している。ある実施形態では、無定形炭素層４３０は、酸素プラズマを用いる灰化処理を使用して取り除かれる。他の実施形態では、無定形炭素層４３０は、酸素プラズマおよびＣＦ４の組み合わせを用いる灰化処理を使用して取り除かれる。【００４６】  図４Ａ〜図１０の上記の説明では、可視光範囲において透明な無定形炭素層４３０は、装置構造３２０をエッチングするためのマスクとして使用するために、マスキング構造５６０に含まれている。ある実施形態では、無定形炭素層４３０などの無定形炭素層は、装置構造３２０にも含まれる。例えば、装置構造３２０の層３２２、３２４、および３２６のうちの１つが、無定形炭素層４３０などの無定形炭素層であってもよい。別の例として、装置構造３２０は、層３２２、３２４、および３２６の他に追加の層を含んでもよく、そのような装置構造３２０では、追加の層が無定形炭素層４３０などの無定形炭素層である。【００４７】  無定形炭素層が装置構造３２０内に存在する実施形態では、装置構造３２０内の無定形炭素層を、絶縁目的、反射防止目的、または他の目的のために使用することができる。したがって、装置構造３２０が無定形炭素層４３０と同様の無定形炭素層を含む実施形態では、マスキング構造５６０の無定形炭素層４３０が装置２００から取り除かれた後も、装置構造３２０の無定形炭素層が装置２００内に依然として残っている。【００４８】  無定形炭素層４３０が図１０に示すように取り除かれた後、装置２００に他の処理を実行して、トランジスタ、キャパシタ、メモリセルなどの構成要素、またはメモリ装置、プロセッサ、特定用途向け集積回路、または他タイプの集積回路などの集積回路を形成することができる。【００４９】  図１１〜図１９は、本発明の実施形態による、さまざまな処理段階中のメモリ装置１１００の断面を示している。図１１では、メモリ装置１１００は基板１１０２を含み、基板１１０２の表面１１０７上には位置合わせマーク１１０４が形成されている。複数の表面構造（ゲート構造）１１０５（１１０５．１〜１１０５．４）が、基板１１０２上に形成されている。基板１１０２内には、複数の拡散領域１１０６（１１０６．１〜１１０６．３）およびアイソレーション構造１１０７．１および１１０７．２が形成されている。分��りやすくするため、図１１は、要素が位置合わせマーク１１０４の上に形成されていない位置合わせマーク１１０４を示している。しかし、図１１に示される層のような要素は、位置合わせマーク１１０４上にも形成されることができる。【００５０】  メモリ装置１１００は、絶縁層１１３０と、絶縁層１１３０を介して延在する複数の接点１１４０（１１４０．１〜１１４０．３とをさらに含む。接点１１４０のそれぞれは、拡散領域１１０６のうちの１つに接続されている。障壁層１１４５が、表面構造１１０５を絶縁層１１３０および接点１１４０から分離する。接点１１４０は導電性材料で作られていて、電気的接続を拡散領域１１０６にもたらす。障壁層１１４５は、酸化物、または亜硝酸塩、または表面構造１１０５と絶縁層１１３０との間の材料のクロス（交差）拡散を防止する他の非導電性材料であってもよい。ある実施形態では、障壁層１１４５が除かれる。絶縁層１１３０は、接点１１４０間に絶縁をもたらす。絶縁層１１３０は、ホウ素およびリンなどの１つまたは複数のドーパントでドープしたシリケートガラス、または他のタイプのドープされたガラスの層にすることができる。例えば、絶縁層１１３０は、ボロンシリケートガラス（Ｂｏｒｏｎｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ（ＢＳＧ））またはリンシリケートガラス（Ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ（ＰＳＧ））であってもよい。図１１によって示される実施形態では、絶縁層１１３０は、ボロンリンシリケートガラス（ＢＰＳＧ）を含み、厚さＴ１１を有する。ある実施形態では、Ｔ１１は、３０００オングストローム〜５０００オングストロームの範囲内である。【００５１】  図１１によって示される実施形態では、基板１１０２をＰ型材料とするために、基板１１０２は、ドーパント（例えばホウ素）でドープされたシリコンを含む。拡散領域１１０６をＮ型材料とするために、拡散領域１１０６は、ドーパント（例えばリン）によってドープされる。ある実施形態では、基板１１０２をＮ型材料にすることができ、拡散領域１１０６をＰ型材料にすることができる。【００５２】  ゲート構造１１０５のそれぞれは、複数の要素、すなわちゲート誘電体（ゲート酸化物）１１０９、ドープされた多結晶シリコン層１１１２、シリサイド層１１１４、キャッピング誘電体層１１１６、および誘電体スペーサ１１１８を含む。シリサイド層１１１４は、チタンシリサイド、タングステンシリサイド他などの金属とシリコンの化合物を含む。ゲート構造１１０５内の全ての誘電体は、酸化シリコンなどの材料を含むことができる。ゲート構造１１０５の各々は、ワード線とも呼ばれる。図１１の構造は、周知の技法を用いて形成されてもよい。【００５３】  図１２は、絶縁層１２１０が形成された後のメモリ装置１１００を示している。絶縁層１２１０は、絶縁層１１３０と同様にＢＳＧ、ＰＳＧ、またはＢＰＳＧを含むことができる。図１２の絶縁層１２１０および他の構造は、装置構造１２２０を形成する。装置構造１２２０は、厚さＴ１２を有する。ある実施形態では、Ｔ１２は、少なくとも４００００オングストロームである。【００５４】  図１３は、無定形炭素層１３３０が装置構造１２２０上に形成された後のメモリ装置１１００を示している。無定形炭素層１３３０は吸収係数が小さく、そのため無定形炭素層１３３０は、可視光範囲において透明である。ある実施形態では、無定形炭素層１３３０は、６３３ｎｍの波長で、約０．１５〜約０．００１の吸収係数（ｋ）を有する。無定形炭素層１３３０は、図１Ａに記載されている方法１００と同様の方法によって形成することができる。【００５５】  無定形炭素層４３０が可視光範囲において透明であるので、装置１１００の位置合わせ中に位置合わせマーク１１０４の読み取りに実質的に影響を及ぼすことなく、装置構造１２２０を適当にエッチングするように選択された厚さで、無定形炭素層１３３０を形成することができる。無定形炭素層１３３０は厚さＴ１３を有し、この厚さＴ１３は、装置構造１２２０を適当にエッチングするのに適切な値に選択されることができる。Ｔ１３は、任意の厚さにすることができる。ある実施形態では、Ｔ１３は、少なくとも４０００オングストロームである。【００５６】  図１４は、キャップ層１４４０およびフォトレジスト層１４５０が無定形炭素層１３３０上に形成された後のメモリ装置１１００を示している。ある実施形態では、キャップ層１４４０は酸化物材料を含む。他の実施形態では、キャップ層１４４０は非酸化物材料を含む。図１４では、キャップ層１４４０は、酸窒化シリコン（ＳｉｘＯｙＮｚ）またはシリコンリッチ酸化物（ＳｉｘＯｙ）を含み、ここで、ｘ、ｙ、およびｚは実数である。ある実施形態では、キャップ層１４４０は、水素化酸窒化シリコン（ＳｉｘＯｙＮｚ：Ｈ）または水素化シリコンリッチ酸化物（ＳｉｘＯｙ：Ｈ）を含む。層１４４０および１４５０は、周知の技法を使用して形成される。無定形炭素層１３３０、キャップ層１４４０、およびフォトレジスト層１４５０は、マスキング構造１４６０を形成する。ある実施形態では、キャップ層１４４０は、マスキング構造１４６０から除かれる。他の実施形態では、マスキング構造１４６０は、フォトレジスト層１４５０とキャップ層１４４０との間に形成された追加の層を含む。この追加の層は、フォトプロセス性能をさらに強化する反射防止層としての働きをする。【００５７】  図１５は、フォトレジスト層１４５０がパターン付けされた後の装置１１００を示している。フォトレジスト層１４５０のパターン付けは、周知の技法を使用して実行することができる。パターン付けされたフォトレジスト層１４５０は、開口部１５５２を含む。【００５８】  図１６は、マスキング構造１４６０がパターン付けされた後の装置１１００を示している。マスキング構造１４６０のパターン付けは、１つまたは複数のエッチングステップによって実行することができる。ある実施形態では、キャップ層１４４０および無定形炭素層１３３０は共に、１つのエッチングステップでエッチングされる。他の実施形態では、キャップ層１４４０および無定形炭素層１３３０は、異なるエッチングステップで別々にエッチングされる。図１６に示すように、パターン付けの後、パターン付けされたキャップ層１４４０およびパターン付けされた無定形炭素層１３３０はそれぞれ、フォトレジスト層１４５０の開口部１５５２と連続し、位置合わせされた開口部を���む。【００５９】  ある実施形態では、無定形炭素層１３３０がパターン付けされた後で、マスキング構造１４６０の層１３３０、１４４０、および１４５０の組み合わせがそのまま残されることがあり、装置構造１２２０の層をエッチングするためのマスクとして使用される。他の実施形態では、無定形炭素層１３３０がパターン付けされた後で、フォトレジスト層１４５０が取り除かれるか、フォトレジスト層１４５０およびキャップ層１４４０の両方の組み合わせが取り除かれる。マスキング構造１２２０の残余（取り除かれなかった）層（または複数の層）は、装置構造１２２０をエッチングするためのマスクとして使用される。【００６０】  図１７は、装置構造１２２０がエッチングされた後の装置１１００を示している。図１６によって示される実施形態では、装置構造１２２０がエッチングされる前に、フォトレジスト層１４５０およびキャップ層１４４０の両方が取り除かれる。無定形炭素層１３３０は、装置構造１２２０の層をエッチングするためのマスクとして使用される。エッチングされた装置構造１２２０は、開口部１７０１を有する。【００６１】  図１８は、無定形炭素層１３３０が取り除かれた後の装置１１００を示している。ある実施形態では、無定形炭素層１３３０は、酸素プラズマを用いる灰化処理を使用して取り除かれる。他の実施形態では、無定形炭素層１３３０は、酸素プラズマおよびＣＦ４の組み合わせを用いる灰化処理を使用して取り除かれる。【００６２】  図１９は、他の層が周知の技法を使用して形成された後の装置１１００を示している。開口部１５５２のそれぞれには、第１の導電層１９０２（１９０２．１および１９０２．２）、第２の導電層１９０４（１９０４．１および１９０４．２）、および誘電体層１９０６（１９０６．１および１９０６．２）が形成されている。導電層１９０２、１９０４、誘電体層１９０６、および他の要素は、蓄積キャパシタＣ１およびＣ２を形成する。例えば、蓄積キャパシタＣ１で、導電層１９０２．１、接点１１４０．１、および拡散領域１１０６．１は、第１のキャパシタプレート（底部プレート）を形成し、導電層１９０２．２は、第２のキャパシタプレート（上部プレート）を形成し、誘電体層１９０６．１は、キャパシタ誘電体である。ある実施形態では、導電層１９０４は、メモリ装置１１００の共通セルプレートに接続している。共通セルプレートは、図を簡略化にするために図１９から除かれている。【００６３】  メモリ装置１１１０は、アクセストランジスタＴ１およびＴ２を含む。ゲート構造１１０５．２および拡散領域１１０６．１〜１１０６．２は、アクセストランジスタＴ１を形成する。ゲート構造１１０５．３および拡散領域１１０６．２〜１１０６．３は、アクセストランジスタＴ２を形成する。アクセストランジスタＴ１および蓄積キャパシタＣ１は、メモリＣＥＬＬ１を形成する。アクセストランジスタＴ２および蓄積キャパシタＣ２は、メモリＣＥＬＬ２を形成する。【００６４】  メモリセルＣＥＬＬ１およびＣＥＬＬ２は、蓄積キャパシタＣ１およびＣ２に電荷の形でデータを格納する。電荷は、接点１１４０．２を介してキャパシタＣ１およびＣ２のドープされた領域１１０６．１お���び１１０６．３に出し入れされる。ある実施形態では、接点１１４０．２は埋込み型ビット線接点であり、この接点は、メモリ装置１１００のビット線に接続している。【００６５】  他の実施形態では、層１９０２、１９０４、および１９０６の構造とは異なる構造を有する他の要素を、開口部１７０１（図１７）において形成することができる。例えば、拡散領域１１０６をメモリ装置１１００の他の部分に接続するために、キャパシタプレートの代わりに相互接続部が、開口部１５５２において形成されることができる。【００６６】  メモリ装置１１００は、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）装置であってもよい。ＤＲＡＭ装置の例には、ＳＤＲＡＭと一般に呼ばれるシンクロナスＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ  ＩＩ、ＳＧＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅ  ＳＤＲＡＭ）、ＤＤＲ  ＩＩ  ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ  ＩＩＩ  ＳＤＲＡＭ、ＧＤＤＲ  ＩＩＩ  ＳＤＲＡＭ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅ）、ランバス（Ｒａｍｂｕｓ）ＤＲＡＭが含まれる。メモリ装置１１００は他の要素を含むが、分かりやすくするためにそれらは図示されていない。【００６７】  図２０は、本発明の一実施形態によるシステムを示している。システム２０００は、チャンバー２０１０と、チャンバー内に配置されるウェハー２０２０とを含む。ある実施形態では、チャンバー２０１０はＰＥＣＶＤチャンバーであり、ウェハー２０２０は半導体ウェハーである。チャンバー２０１０の例には、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  Ｉｎｃ．）から入手可能なＰｒｏｄｕｃｅｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒのチャンバーが含まれる。チャンバー２０１０およびウェハー２０２０を図１Ａに記載されている方法１００で使用して、方法１００による透明無定形炭素層を形成することができる。【００６８】  ウェハー２０２０は、複数の位置合わせマーク２０１４および複数のダイ２０３０を含む。ある実施形態では、位置合わせマーク２０１４は、位置合わせマーク２１４（図２）および位置合わせマーク１１０４（図１１）を表している。【００６９】  ダイ２０３０のうちの少なくとも１つは、上記図２〜図１９に記載されている実施形態による要素を含む。例えば、ダイ２０３０のうちの少なくとも１つは、装置２００および１１００（図２〜図１９）のもののような基板、装置構造、およびマスキング構造を含む。したがって、ダイ２０３０のうちの少なくとも１つは、図２〜図１９に記載されている方法に従って形成された無定形炭素層４３０（図４Ａ）および無定形炭素層１３３０（図１３）などの無定形炭素層を含む。【００７０】  ダイ２０３０のうちの１つなどのダイは、ウェハー２０２０などの半導体ウェハー上のパターンである。ダイは、特定の機能を実行する回路を含む。例えば、ダイ２０３０のうちの少なくとも１つは、プロセッサなどの装置用回路、またはメモリ装置１１００（図１１〜図１９）などのメモリ装置を含む。【００７１】結論
本発明の各種実施形態は、透明無定形炭素層を形成する技法を提供する。この透明無定形炭素層は、装置の特定の構造をエッチングするためのマスクとして使用することができる。また、この無定形炭素層は、他の目的のための装置の構造の一部であってもよい。本明細書には特定の実施形態が記載されているが、同じ目的を達成するために、ここで示された特定の実施形態を他の実施形態で代替できることが当業者には認識される。本願は、本発明のいかなる改作または変形をも網羅するものである。したがって、本発明は、特許請求の範囲および全ての利用可能な等価物によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による無定形炭素層を形成する方法を示すフローチャートである。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態による、透明無定形炭素層の例示的な波長での吸収係数（ｋ）対堆積温度を示すグラフである。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態による、透明無定形炭素の例示的な温度での吸収係数（ｋ）対波長範囲を示すグラフである。
【図１Ｄ】本発明の一実施形態による、例示的な温度および例示的な厚さでのいくつかの透明無定形炭素層の透過率対波長範囲を示すグラフである。
【図１Ｅ】本発明の一実施形態による、透明無定形炭素層を形成する方法の例示的な堆積速度対温度範囲を示すグラフである。
【図２】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中の装置の断面図である。
【図３】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中の装置の断面図である。
【図４】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中の装置の断面図である。
【図５】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中の装置の断面図である。
【図６】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中の装置の断面図である。
【図７】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中の装置の断面図である。
【図８】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中の装置の断面図である。
【図９】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中の装置の断面図である。
【図１０】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中の装置の断面図である。
【図１１】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中のメモリ装置の断面図である。
【図１２】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中のメモリ装置の断面図である。
【図１３】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中のメモリ装置の断面図である。
【図１４】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中のメモリ装置の断面図である。
【図１５】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中のメモリ装置の断面図である。
【図１６】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中のメモリ装置の断面図である。
【図１７】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中のメモリ装置の断面図である。
【図１８】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中のメモリ装置の断面図である。
【図１９】本発明の諸実施形態による、さまざまな処理段階中のメモリ装置の断面図である。
【図２０】本発明の一実施形態によるシステムを示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年8月18日(2005.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理過程にある装置であって、
基板と、
前記基板上に形成された装置構造と、
無定形炭素層を含んで、前記装置構造上に形成されたマスキング構造であり、前記無定形炭素層が可視光範囲において透明であることから成るマスキング構造と、
を備える装置。
【請求項２】
前記無定形炭素層が、６３３ナノメートルの波長で約０．１５及び約０．００１の間の吸収係数を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記可視光範囲が、４００ナノメートル及び７００ナノメートルの間の波長を有する電磁輻射線を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記無定形炭素層が、４０００オングストローム以上の厚みを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記装置構造が、４００００オングストローム以上の厚みを有する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記マスキング構造が、前記無定形炭素層上に形成された酸窒化シリコン層を更に含む、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記マスキング構造がフォトレジスト層を更に含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記マスキング構造が反射防止層を更に含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記フォトレジスト層が少なくとも１つの開口部を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記無定形炭素層が、前記フォトレジスト層の少なくとも１つの開口部と連続する少なくとも１つの開口部を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記装置構造が、導電性材、非導電性材、並びに、半導性材から成る群における材料から選択された層を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置構造が無定形炭素層を更に含み、該装置構造の該無定形炭素層が可視光範囲において透明である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記基板が複数のドープされた領域を含み、前記装置構造が、複数のゲート構造、各々が２つのゲート構造の間に配置されると共に前記ドープされた領域の内の１つと接続する複数の接点、並びに、前記ゲート構造及び前記接点の上に形成された絶縁層を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
方法であって、
基板上に装置構造を形成する段階と、
前記基板上にマスキング構造を形成する段階であり、該段階が無定形炭素層を形成することを含み、該無定形炭素層が可視光範囲において透明であることから成る段階と、
の諸段階を含む方法。
【請求項１５】
前記無定形炭素層を形成することが、少なくとも４０００オングストロームの厚みを有する前記無定形炭素層を形成することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記装置構造を形成することが、少なくとも４００００オングストロームの厚みを有する前記装置構造を形成することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記マスキング構造を形成することが、前記無定形炭素層上に酸窒化シリコン層を形成することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記酸窒化シリコン層が前記無定形炭素層と一緒にそのまま堆積される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記無定形炭素層を形成することが、前記無定形炭素層をパターニングして、パターニングされた無定形炭素層を形成することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記装置構造を形成することが、前記パターニングされた無定形炭素層をマスクとして用いて前記装置構造をパターニングすることを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記マスキング構造を形成することが、パターニングされたフォトレジスト層を形成することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記マスキング構造を形成することが、前記パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして用いて前記無定形炭素層をパターニングすることを更に含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記装置構造を形成することが、前記パターニングされた無定形炭素層をマスクとして用いて前記装置構造をパターニングすることを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記無定形炭素層が、６３３ナノメートルの波長で約０．１５及び約０．００１の間の吸収係数を有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項２５】
前記無定形炭素層が、約２００℃から約５００℃の温度範囲で形成される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記可視光範囲が、４００ナノメートル及び７００ナノメートルの間の波長を有する電磁輻射線を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２７】
前記無定形炭素層を形成することが、約２００℃から約３００℃の温度で前記無定形炭素層を形成することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２８】
前記無定形炭素層を形成することが、約４トルから約６．５トルの圧力範囲、約４５０ワットから約１０００ワットの高周波出力範囲、並びに、プロピレンを含むガス混合物という条件でチャンバー内において実行される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ガス混合物がヘリウムを更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記プロピレンが、５００規格立方センチメートル／分（ｓｃｃｍ）及び４０００ｓｃｃｍの間の流量で前記チャンバー内に導入される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記ヘリウムが、２５０ｓｃｃｍ及び１０００ｓｃｃｍの間の流量で前記チャンバー内に導入される、請求項３０に記載の方法。
【国際調査報告】
2007505497.tif 000028
2007505497.tif 000029
2007505497.tif 000030