发明名称 氢化非晶形碳膜之溅射沈积方法
摘要 本发明关于自一氩/烃/氢/氧等电浆(较佳为Ar/乙炔-氦/氢/氧等电浆)沈积一非晶形氢化碳膜(a-C:H)之反应性溅射方法。此等膜于可见光范围系透光性,且部分吸收紫外光(UV)及深紫外光(DUV)波长(尤指365、248及193nm)。此外,由本发明制得之膜系非晶形、硬、耐刮、且可经激发雷射烧蚀或氧反应离子蚀刻方法所蚀刻。由于此等特性,可使用此等膜以形成UV及DUV单层衰减相平移罩之图案吸收物。亦可增加此等膜之膜吸收,而以其制造用之光石印投影罩。
申请公布号 TW366367 申请公布日期 1999.08.11
申请号 TW084108606 申请日期 1995.08.17
申请人 万国商业机器公司 发明人 艾山度.凯撒.卡莱卡利;沙派斯.波若夏塞曼;爱德华.D.巴比曲;福德.艾利沙.多尼
分类号 C23C14/06 主分类号 C23C14/06
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种经由反应性溅射沈积而于基质上沈积非晶形氢化碳膜之方法,其包括下列步骤:提供一含氩、氢、及含氧、烃与氦气之反应气体之制程气体;提供一含该基质、一预清洁该基质之离子枪、及一石墨靶之沈积室,与一清除该室之泵工具;经由一离子枪而引入一含惰性气体之预清洁气、以离子形式制造该预清洁气之高能流、及使用该预清洁气以预清洁该基质;将该制程气体引入该室,施一直流偏电压至该石墨靶、及于该基质上反应性地溅射沈积一非晶形氢化碳膜。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中该烃系不饱和或饱和化合物。3.根据申请专利范围第2项之方法,其中该饱和烃系烷化合物。4.根据申请专利范围第3项之方法,其中该烷化合物系选自甲烷、乙烷、丙烷及丁烷。5.根据申请专利范围第4项之方法,其中该烷系甲烷。6.根据申请专利范围第2项之方法,其中该不饱和烃系选自烯及炔。7.根据申请专利范围第6项之方法,其中该烯化合物系选自乙烯、丙烯、异丁烯及正丁烯。8.根据申请专利范围第6项之方法,其中该炔化合物系选自乙炔、丙炔、1-丁炔及2-丁炔。9.根据申请专利范围第8项之方法,其中该炔化合物系乙炔。10.根据申请专利范围第1项之方法,其中该氩、氢、氧、烃及氦气均实质上系纯气体。11.根据申请专利范围第10项之方法,其中该氩、氢、氧、烃及氦气均系98.5至99.99%纯度。12.根据申请专利范围第1项之方法,其中该烃气系经氦大量稀释而得经稀释之气体。13.根据申请专利范围第12项之方法,其中该经稀释气体系含50%至1%烃及50%至99%氦。14.根据申请专利范围第12项之方法,其中该经稀释气体系含2%炔及98%氦。15.根据申请专利范围第1项之方法,其中该制程气体系以1至100标准立方公分/分钟(sccm)之总流速及1至20毫托耳(mTorr)之总压力引入该室。16.根据申请专利范围第15项之方法,其中该流速为5至100标准立方公分/分钟(sccm)。17.根据申请专利范围第16项之方法,其中该流速为20标准立方公分/分钟(sccm)。18.根据申请专利范围第15项之方法,其中该氩气之流速为1至100标准立方公分/分钟(sccm)。19.根据申请专利范围第18项之方法,其中该氩气之流速为7标准立方公分/分钟(sccm)。20.根据申请专利范围第15项之方法,其中该氢气之流速为0至10标准立方公分/分钟(sccm)。21.根据申请专利范围第20项之方法,其中该氢气之流速为1标准立方公分/分钟(sccm)。22.根据申请专利范围第15项之方法,其中该氧气之流速为1至10标准立方公分/分钟(sccm)。23.根据申请专利范围第15项之方法,其中该反应气体混合物对氩气及氢气之流速比为20:7:1。24.根据申请专利范围第23项之方法,其中包括以达该总流速1%之量加入之氧气流。25.根据申请专利范围第1项之方法,其中该石墨靶系经偏压而具300至800V之负直流电压。26.根据申请专利范围第25项之方法,其中该靶之直流偏压系500V。27.根据申请专利范围第1项之方法,其中施至该石墨靶之直流能量密度为0.8至20瓦特/平方公分。28.根据申请专利范围第27项之方法,其中施至该石墨靶之直流能量密度系2瓦特/平方公分。29.根据申请专利范围第1项之方法,其中该基质于沈积该非晶形氢化碳膜前系经氩或氩与氧之等电浆或离子束预清洁。30.根据申请专利范围第1项之方法,其中非晶形氢化碳膜系沈积一含氢之非晶形结晶结构。31.根据申请专利范围第1项之方法,其中该非晶形氢化碳膜之厚为500至5000埃。32.根据申请专利范围第1项之方法,其中该非晶形氢化碳膜之厚为1000至2500埃。33.根据申请专利范围第1项之方法,其中该基质系选自玻璃片及石英片。34.根据申请专利范围第1项之方法,其中该非晶形氢化碳膜系以每分钟20埃至400埃之速度沈积。35.根据申请专利范围第1项之方法,其中该非晶形氢化碳膜系以每分钟65埃之速度沈积。36.根据申请专利范围第1项之方法,其中该非晶形氢化碳膜于365,248或193nm波长之光穿透为0.5%至10%。37.根据申请专利范围第1项之方法,其中该非晶形氢化碳膜于488nm波长具不及80%之穿透。38.根据申请专利范围第1项之方法,其中该非晶形氢化碳膜于365,248及193nm之折射系数为1.6至2.2。39.根据申请专利范围第1项之方法,其中该基质系经预热至25至400℃,以调整该基质于该波长之光穿透。40.根据申请专利范围第1项之方法,其中该具光穿透之非晶形氢化碳膜系经于100至400℃退火,以调整该光穿透。41.根据申请专利范围第1项之方法,其另包括经由在氧等电浆内之反应性离子蚀刻而于该非晶形氢化碳膜形成图案之步骤,以于该基质形成具图案之层。42.根据申请专利范围第1项之方法,其中该非晶形氢化碳膜系经由193nm雷射烧蚀方法制图,而于该基质上形成一具图案之层。43.根据申请专利范围第41项之方法,其中该具图案之非晶形氢化碳膜于365,248或193nm之反射系数为使其可作为于365,248或193nm波长之单层衰减相平移罩。44.根据申请专利范围第42项之方法,其中该非晶形氢化碳膜之厚度及反射系数为使其可作为于365,248或193nm波长之单层衰减相平移罩。45.根据申请专利范围第41项之方法,其中该非晶形氢化碳膜于365,248或193nm波长之光密度为1至3,使其得于该波长作为习用之光石印罩。46.根据申请专利范围第42项之方法,其中该非晶形碳层于365,248或193nm波长之光密度为1至3,使其得于该波长作为习用之光石印罩。47.一种将非晶形氢化碳膜沈积至基质上之方法,其系包括下列步骤:将该基质曝至预清洁气体;提供一含氢、氧及氦之气体;提供一石墨靶;于该石墨靶施加电压;将一粒子束指向该石墨靶,以于该基质上溅射沈积一非晶形氢化碳膜。48.一种经由溅射蒸汽沈积而于基质上沈积似钻石之碳膜之方法,其系包括下列步骤:预混一烃气体及氦;提供一含该基质及含碳靶之溅射室;及将该气体混合物引至该等溅射室,以于该基质沈积一非晶形碳膜,该非晶形碳膜具有0.01%至20%的薄膜透射率,以被用于自190至365nm的二进罩(binary mask)或相移罩。图式简单说明:第一图系有用于实施本发明之溅射沈积装置示意图。第二图显示依据本发明所形成之非晶形碳膜之光密度与波长之关系图。第三图显示相角讯号系罩平移函数。第四图及第五图显示依据本发明另一非晶形碳膜之光密度与波长之关系图。第六图示意说明依据本发明使用RIE蚀刻而制造相平移罩之制程。第七图示意说明依据本发明使用电子束以制造相平移罩之制程。
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