ハードマスク

ハードマスクは、ポリマーやその他の有機の「ソフト」レジスト材料の代わりに、半導体処理においてエッチングマスクとして使用される材料です。

ハードマスクは、エッチングされる材料自体が有機ポリマーである場合に必要です。この材料をエッチングするために使用されるものは、パターンを定義するために使用されるフォトレジストもエッチングします。なぜなら、フォトレジストも有機ポリマーだからです。これは、たとえば、VLSI製造で使用されるlow-κ誘電体絶縁層のパターン形成で発生します。 ^{[1]ポリマーは、}プラズマエッチングで使用される酸素、フッ素、塩素、およびその他の反応性ガス によって簡単にエッチングされる傾向があります。

ハードマスクの使用には追加の堆積プロセスが必要となり、そのためコストも追加されます。まず、ハードマスク材料を堆積し、標準的なフォトレジストプロセスを使用して必要なパターンにエッチングします。その後、ハードマスクを通して下地の材料をエッチングします。最後に、ハードマスクをさらにエッチングして除去します。^[2]

ハードマスク材料は金属または誘電体です。二酸化ケイ素や炭化ケイ素などのシリコンベースのマスクは、通常、low-κ誘電体のエッチングに使用されます。^[3] しかし、銅配線を絶縁するために使用される材料であるSiOCH（炭​​素ドープ水素化シリコン酸化物）^[4]には、シリコン化合物を攻撃するエッチング剤が必要です。この材料には、金属またはアモルファスカーボンハードマスクが使用されます。ハードマスクに最も一般的な金属は窒化チタンですが、窒化タンタルも使用されています。^[5]

• 石、華陵。シャミリアン、デニス。ド・マルネフ、ジャン・フランソワ。黄、淮。やあ、ポール・S。 Baklanov、Mikhail R.、「低誘電率誘電体のプラズマ処理」、ch. 3インチ、バクラノフ、ミハイル。やあ、ポール・S。 Zschech、Ehrenfried (編)、「ULSI Technology 向けの高度な相互接続」、John Wiley & Sons、2012 ISBN  0470662549。
• Wong, T.; Ligatchev, V.; Rusli, R.、「プラズマ堆積カーボンドープシリコン酸化物低誘電率誘電体膜の構造特性と欠陥特性」、pp. 133–141、Mathad, GS (ed); Baker, BC; Reidesma-Simpson, C.; Rathore, HS; Ritzdorf, TL (assst. eds)、銅配線、新しいコンタクト冶金、構造、および低誘電率層間誘電体: 国際シンポジウムの議事録、電気化学協会、2003 ISBN 1566773792