包括无定形碳层的掩模结构制造技术

形成具有多层的掩模结构。该掩模结构包括无定形碳层和形成在无定形碳层上的帽盖层。该无定形碳层包括透明的无定形碳。该帽盖层包括非氧化物材料。在半导体器件制造期间，该掩模结构可以用作在蚀刻处理中的掩模。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及半导体器件，更具体地，涉及在半导体器件中的掩模结构。
技术介绍
半导体器件如存储器件位于多种计算机和电子产品中以存储数据。典型的半导体器件具有形成于半导体晶片上的很多不同材料层。在制造期间，这些层经历了很多处理。例如，图案化处理将图案赋予这些层。一些图案化处理使用掩模，以将图案从掩模转移到在掩膜下方的这些层中。通常通过使用掩模上的顶层来产生掩模自身的图案。在图案化处理期间，顶层的材料会影响在顶层和掩膜下方的这些层的特性。一些常规的顶层由氧化物材料制成。在一些情况下，氧化物顶层影响在顶层和掩膜下方的这些层。由此，在一些情况下，由氧化物制成的顶层并不适合。
技术实现思路
本专利技术提供具有掩模结构的器件和用于形成该掩模结构的技术。该掩模结构包括掩模和帽盖层。掩模由包括透明无定形碳的无定形碳形成。该帽盖层由非氧化物材料形成。附图说明图1至图11示出了在根据本专利技术各实施例的各个处理步骤期间器件的截面图。图12至图23示出了在根据本专利技术各实施例的各个处理步骤期间存储器件的截面图。图24示出了根据本专利技术的实施例的系统。具体实施例方式以下的描述和附图说明了本专利技术的具体实施例，能够使得本领域技术人员能够实施本专利技术。其它的实施例可结合结构、逻辑、电学、工艺或其它方面的改变。在图中，贯穿这几幅图，相同的数字表示基本相似的部件。实例仅表示可能的变化。一些实施例的部分和特征可包括在其它的那些当中，或是代替其它的那些。本专利技术的范围包括权利要求和所有可用等同物的全部范围。图1至图10示出了根据本专利技术各实施例的各个处理步骤期间的器件100。图1示出了包括衬底110的器件100的截面图。衬底110可表示晶片的一部分，或可以是晶片本身。该晶片可以是半导体晶片，如硅晶片。衬底110也可以是形成于晶片上的结构或层。衬底110可包括非导电材料、导电材料和半导体材料中的至少一种。非导电材料的实例包括氧化物(如SiO2、Al2O3)、氮化物(如Si3N4)和玻璃(硼磷硅酸盐玻璃BPSG)。导电材料的实例包括铝、钨其它金属以及金属的化合物。半导体材料的实例包括硅、和掺杂有其它材料如硼、磷和砷的硅。在由图1表示的实施例中，衬底110包括半导体材料。衬底110具有表面112，该表面中形成了对准标记114。对准标记114提供参考点或衬底(晶片)110的坐标。在对准处理期间，对准标记114用于对准或定位衬底110，以使在衬底110上的结构和层可精确地相互对准或与衬底110对准。图2示出具有形成于衬底210上的器件结构220的器件100。器件结构220包括多个层222、224和226。这些多层中的每一层都包括非导电材料、半导体材料和导电材料中的至少一种。例如，层222可以是氧化物层；层224可以是金属层或具有金属和硅的化合物的层；和层226可以是氮化物层。在一些实施例中，以不同于图2中所示顺序的顺序设置多个层222、224和226。通过生长或沉积或通过其它公知处理形成多个层222、224和226。在一些实施例中，从器件结构220中省略了层222、224和226中的一层或多层。在其它实施例中，将与层222、224和226相似的一层或多个其他层加至器件结构220。器件结构220具有厚度T2。在一些实施例中，T2大于40000埃。图3示出了具有形成于器件结构220上的掩模(层)330的器件100。掩模330由适合于在随后的蚀刻处理中蚀刻器件结构220的材料形成。在由图2表示的实施例中，掩模330由无定形碳形成。由此，在图2中，掩模330也称作无定形碳层330。无定形碳层330具有厚度T3。在一些实施例中，器件结构220具有某一厚度，以形成具有足够厚度的无定形碳层330，从而适当地蚀刻器件结构220。T3可以是任何厚度。在一些实施例中，T3至少为4000埃。在一些实施例中，无定形碳层330具有低的吸收系数，以使无定形碳层330在可见光范围内是透明的。可见光范围包括具有400纳米和700纳米之间波长的电磁辐射。在一些实施例中，在633纳米的波长处，无定形碳层330具有约0.8和0.001之间的吸收系数(k)。当无定形碳层330在可见光范围内透明时，无定形碳层330称作透明无定形碳层。在一些实施例中，在633的纳米波长处，透明无定形碳层具有约0.15和0.001之间的吸收系数(k)。无定形碳层330可通过沉积处理形成。在一些实施例中，通过化学气相沉积(CVD)处理来形成无定形碳层330。在其它实施例中，通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)处理来形成无定形碳层330。也可以将其它公知处理用于形成无定形碳层330。在形成透明无定形碳层如无定形碳层330的示范性PECVD处理中，以在约500sccm(标准立方厘米每分钟)和约2000sccm之间的示范性流率将包括丙烯(C3H6)的处理气体引入到PECVD室中。以在约250sccm和约500sccm之间的示范性流率将包括氦的其它气体引进到室中。而且，存在将碳氢化合物气体中的至少一种用作处理气体的实施例。其它碳氢化合物气体的实例包括CH4、C2H2、C2H4、C2H6和C3H8。氦还可用于与这些碳氢化合物气体中的至少一种组合。在用于形成透明无定形碳层如无定形碳层330的上述示范性处理中，将气体混合物引进到室中。在该说明书中，该气体混合物可以仅是一种气体或是至少两种气体的组合。例如，气体混合物可以仅仅是丙烯(C3H6)或是丙烯和氦的组合。作为另一实例，气体混合物可以是丙烯、CH4、C2H2、C2H4、C2H6和C3H8中的至少一种。作为又一实施例，该气体混合物可以是丙烯、CH4、C2H2、C2H4、C2H6和C3H8中的至少一种加上氦。在形成透明无定形碳层如无定形碳330的示范性PECVD处理中，将室中的温度设置在约200℃和约500℃之间。在一些实施例中，将室中的温度设置为从约200℃至低于约300℃。对该室施加射频(RF)功率和压力。在一些实施例中，将射频功率设置在约400瓦特和约1000瓦特之间，且将压力设置在约4托和约7托之间。图4示出了在无定形碳层330上形成帽盖层440之后的器件100。帽盖层440包括非氧化物材料。非氧化物材料的实例包括碳化硼(BxC)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)、氮化硅(SixNy)、掺杂有氧化物的氟(如SiOx:F)、掺杂有氮化物的氟(如SixNy:F)、掺杂有碳化物的氟(如SC:F)和氟化物膜如CaFx和MgFx。氧化物材料的实例包括氧化硅(SiO2)。在一些实施例中，将氢结合到非氧化物材料的帽盖层440中。在该说明书中，认为氟化的氧化物SiOx:F是非氧化物材料。在上述的实例中，x和y表示在稳定化合物中的原子数目。例如，在SixNy中，x表示与y个氮原子形成稳定化合物的硅原子数目。在该实例中，x可以为三且y可以为四。可通过沉积处理如CVD和PECVD处理形成帽盖层440。在一些实施例中，在同一处理(相同处理步骤)中，将帽盖层440与无定形碳层330一起形成，以在无定形碳层330上原位沉积帽盖层440。例如，在与图4中描述的处理类似的CVD或PECVD处理中形成层330期间或之后，将包括硼的气体如B2H6、B4H10和BH3CO引入到室中，以在无定形碳层330本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，包括：衬底；和形成于衬底上的掩模结构，该掩模结构包括无定形碳层和帽盖层，其中该帽盖层包括非氧化物材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-9-12 10/661,1001.一种器件，包括衬底；和形成于衬底上的掩模结构，该掩模结构包括无定形碳层和帽盖层，其中该帽盖层包括非氧化物材料。2.根据权利要求1的器件，其中帽盖层包括碳化硼、氮化硼、碳化硅、氮化硅、氟化物膜、掺杂有氧化物的氟、掺杂有氮化物的氟和掺杂有碳化物的氟中的一种。3.根据权利要求1的器件，其中无定形碳层对波长在400纳米和700纳米之间的辐射是透明的。4.根据权利要求2的器件，其中帽盖层包括至少一个开口。5.根据权利要求4的器件，其中无定形碳层包括与帽盖层的至少一个开口相连续的至少一个开口。6.根据权利要求5的器件，其中掩模结构还包括光致抗蚀剂层。7.根据权利要求6的器件，其中光致抗蚀剂层包括与帽盖层的至少一个开口相连续的至少一个开口。8.一种器件，包括衬底；形成于衬底上的器件结构；和形成于器件结构上的掩模结构，该掩模结构包括掩模和帽盖层，其中帽盖层包括非氧化物材料。9.根据权利要求8的器件，其中帽盖层包括碳化硼、氮化硼、碳化硅、氮化硅、氟化物膜、掺杂有氧化物的氟、掺杂有氮化物的氟和掺杂有碳化物的氟中的一种。10.根据权利要求8的器件，其中掩模包括无定形碳层。11.根据权利要求10的器件，其中在633纳米的波长处，无定形碳层具有在约0.15和约0。001之间的吸收系数。12.根据权利要求11的器件，其中无定形碳层具有大于4000埃的厚度。13.根据权利要求12的器件，其中器件结构具有大于40000埃的厚度。14.根据权利要求8的器件，其中掩模结构包括至少一个开口。15.根据权利要求14的器件，其中器件结构包括与器件结构的至少一个开口相连续的至少一个沟槽。16.根据权利要求8的器件，其中器件结构包括介电层。17.根据权利要求16的器件，其中器件结构包括导电层。18.一种掩模结构，包括无定形碳层；和形成于无定形碳层上的帽盖层，帽盖层包括选自由碳化硼、氮化硼、碳化硅、氮化硅、氟化物膜、掺杂有氧化物的氟、掺杂有氮化物的氟和掺杂有碳化物的氟构成的组的材料。19.根据权利要求18的掩模结构，其中无定形碳层在可见光范围内是透明的。20.根据权利要求18的器件，其中在633纳米的波长处，无定形碳层具有在约0.15和约0.001之间的吸收系数。21.根据权利要求18的掩模结构，还包括位于帽盖层上的光致抗蚀剂层。22.根据权利要求20的掩模结构，其中掩模结构包括至少一个开口。23.一种存储器件，包括具有多个掺杂区域的衬底；形成该衬底上的器件结构，该器件结构包括多个栅结构、多个触点和形成于栅结构和触点上的绝缘层，其中每一个触点都位于两个栅结构之间且与掺杂区域之一接触；和形成于衬底上的掩模结构，该掩模结构包括无定形碳层和帽盖层，其中帽盖层包括非氧化物材料。24.根据权利要求23的存储器件，其中帽盖层包括碳化硼、氮化硼、碳化硅、氮化硅、氟化物膜、掺杂有氧化物的氟、掺杂有氮化物的氟和掺杂有碳化物的氟中的一种。25.根据权利要求23的器件，其中无定形碳层在可见光范围内是透明的。26.根据权利要求23的存储器件，其中帽盖层包括至少一个开口。27.根据权利要求26的存储器件，其中无定形碳层包括与帽盖层的至少一个开口对准的至少一个开口。28.根据权利要求27的存储器件，其中掩模结构还包括光致抗蚀剂层。29.根据权利要求28的存储器件，其中光致抗蚀剂层包括与帽盖层的至少一个开口相连续的至少一个开口。30.根据权利要求23的存储器件，其中器件结构还包括位于栅结构和触点之间的阻挡层。31.根据权利要求23的存储器件，其中无定形碳层具有至少4000埃的厚度。32.根据权利要求21的存储器件，其中器件结构具有至少40000埃的厚度。33.一种系统，包括室和设置在室内的晶片，该晶片包括管芯，该管芯包括衬底、形成在衬底上的器件结构和形成于器件结构上的掩模结构，该掩模结构包括无定形碳层和帽盖层，其中帽盖层包括非氧化物材料。34.根据权利要求33的系统，其中帽盖层包括碳化硼、氮化硼、碳化硅、氮化硅、氟化物膜、掺杂有氧化物的氟、掺杂有氮化物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：GS桑胡，殷之平，李伟民，
申请(专利权)人：微米技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]