專利名稱：形成圖案的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域是形成圖案的方法，例如，在半導(dǎo)體襯底上形成遮掩圖案的方法。
背景技術(shù)：
已存在許多期望形成具有極短間距的重復(fù)圖案的應(yīng)用。例如，集成電路制作可能會(huì)涉及形成存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單位重復(fù)圖案(即NAND單位單元、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取Q)RAM]單位單元、 交叉點(diǎn)存儲(chǔ)器單位單元等)。集成電路制作可涉及在半導(dǎo)體襯底上形成圖案化掩模，接著通過一次或一次以上蝕刻將圖案從掩模轉(zhuǎn)移到襯底中。賦予襯底的圖案可用來形成集成電路的個(gè)別組件。圖案化掩?？砂ü饪虉D案化光致抗蝕劑。許多單獨(dú)光掩模(或光罩)可用于在光致抗蝕劑中以光刻方式產(chǎn)生所需遮掩圖案?？赡艹霈F(xiàn)的一個(gè)問題是每個(gè)光掩蔽步驟會(huì)引入掩模未對(duì)準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)。另一個(gè)問題是，每個(gè)光掩蔽步驟都是制作過程中的另一步驟，相對(duì)于具有較少步驟的制作過程來說，此會(huì)增加成本并降低產(chǎn)量。集成電路制作不斷追求的目標(biāo)是增大集成電路的密度，且因此可減小個(gè)別集成電路組件的尺寸。因此，形成具有越來越大密度的個(gè)別特征的圖案化掩模就成為人們不斷追求的目標(biāo)。當(dāng)圖案化掩模包括特征的重復(fù)圖案時(shí)，形成較高密度或換句話說越來越小間距的重復(fù)圖案就成為人們不斷追求的目標(biāo)。期望研發(fā)形成圖案的新方法，從而能以高密度形成重復(fù)圖案。人們不斷追求的另外一個(gè)目標(biāo)是降低成本和提高產(chǎn)量。因此，期望研發(fā)形成圖案的方法，從而能以相對(duì)較少的光掩蔽步驟形成重復(fù)圖案。


圖1-9顯示了半導(dǎo)體晶片的一部分在一個(gè)實(shí)施例的不同處理階段的截面視圖。圖10-12顯示了半導(dǎo)體晶片的一部分在一個(gè)實(shí)施例的不同處理階段的截面視圖。 圖10的處理階段處于圖2的處理階段之后，且另一選擇為處于圖3的處理階段之后。圖13-18顯示了半導(dǎo)體晶片的一部分在一個(gè)實(shí)施例的不同處理階段的截面視圖。 圖13的處理階段處于圖2的處理階段之后。
具體實(shí)施例方式一些實(shí)施例包含在半導(dǎo)體襯底上形成開口圖案的方法。所述開口隨后可用于圖案化半導(dǎo)體襯底的一種或一種以上材料。例如，所述開口可用于圖案化DRAN組件、NAND組件、 SARM組件等等。其實(shí)施例可包含在襯底上形成光刻圖案化特征，且隨后使用所述特征對(duì)準(zhǔn)犧牲間隔材料。隨后，可移除一些犧牲間隔材料以在襯底上留下開口圖案。在一些實(shí)施例中，犧牲間隔材料可包括金屬。例如，犧牲間隔材料可包括金屬有機(jī)組合物。在一些實(shí)施例中，間隔材料可跨越特征進(jìn)行旋轉(zhuǎn)澆鑄。在此類實(shí)施例中，間隔材料可分散于具有適當(dāng)粘度的溶液
5中，以便可跨越特征均勻地且保形地(conformally)提供間隔材料。例如，金屬有機(jī)組合物可分散于含有丙二醇及/或一種或一種以上丙二醇衍生物的流體中的量應(yīng)足以產(chǎn)生適合粘度以供保形(conformal)沉積金屬有機(jī)組合物。參照?qǐng)D1-18來闡述實(shí)例性實(shí)施例。圖1展示半導(dǎo)體構(gòu)造10的一部分。所述半導(dǎo)體構(gòu)造包含上面具有多個(gè)間隔特征 14、16和18的半導(dǎo)體襯底12。半導(dǎo)體襯底12可包括例如摻有少量背景P-型摻雜物的單晶硅、或基本上由其組成或由其組成。術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)體構(gòu)造”、“半導(dǎo)電襯底”和“半導(dǎo)體襯底"意指任何包括半導(dǎo)電材料的構(gòu)造，包含但不限于塊狀半導(dǎo)電材料，例如，半導(dǎo)電晶片(單獨(dú)存在或存在于包括其它材料的組合件中)；和半導(dǎo)電材料層(單獨(dú)存在或存在于包括其它材料的組合件中)。術(shù)語(yǔ)“襯底”涉及任何支撐結(jié)構(gòu)，其包含但不限于上文所述的半導(dǎo)電襯底。在一些實(shí)施例中， 襯底可為光罩襯底，且尤其可為待并入光罩或光掩模中的襯底。半導(dǎo)體襯底可以是均一性的，或者可包括與集成電路(IC)及/或微電子機(jī)械系統(tǒng) (MEMS)制作相關(guān)聯(lián)的多個(gè)層和多種材料中的任一者。例如，半導(dǎo)體襯底可包括多個(gè)與DRAM 制作、NAND制作及/或SRAM制作相關(guān)聯(lián)的層和多種材料。特征14、16和18包括材料20。材料20可以是任一適合的組合物或組合物的組合，且在一些實(shí)施例中可包括有機(jī)聚合物、或基本上由其組成或由其組成(例如，材料20可以包括一種或一種以上光致抗蝕劑、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯、或基本上由其組成或由其組成)。如果材料20由光致抗蝕劑組成，則可通過先在襯底12的表面上形成光致抗蝕劑層、且然后使用光掩模來光刻圖案化光致抗蝕劑而由此產(chǎn)生特征來形成特征14、16和 18。如果材料20包括光致抗蝕劑以外的組合物，則可通過先在襯底12的表面上形成材料 20、再于所述層上形成光刻圖案化的光致抗蝕劑掩模、且然后將圖案從掩模轉(zhuǎn)移到所述層中以產(chǎn)生特征來形成特征14、16和18。盡管所顯示的特征14、16和20是均一的，但在其它實(shí)施例中，所述特征可包括兩種或兩種以上不同的材料。特征14、16和18通過間隙22,24,26和28彼此隔開。所述間隙延伸到襯底12的
上表面。個(gè)別特征具有頂部表面15和從所述頂部表面延伸到襯底12上表面的側(cè)壁表面 17。接下來參見圖2，沿橫向修整特征14、16和18以沿所示截面減小所述特征的橫向尺寸。換句話說，特征14、16和18在圖1處理階段具有第一橫向?qū)挾?，且然后?jīng)受處理使所述橫向?qū)挾葴p少到圖2中所示的第二橫向?qū)挾?。所述橫向修整沿著所示截面使間隙22、 24、26和28的寬度擴(kuò)大。特征14、16和18的橫向修整可以采用任何適合的處理來完成。例如，如果特征 14、16和18由光致抗蝕劑(或其它有機(jī)聚合物)組成，則橫向修整可采用基于A的等離子體來完成。在一些實(shí)施例中，橫向修整可以采用基于A的等離子體與一種或一種以上鈍化添加劑(例如CH2F2)的組合。在其它實(shí)施例中，橫向修整可采用濕式化學(xué)處理技術(shù)來移除材料20的最外面部分。可用于橫向修整的實(shí)例性濕式化學(xué)法可包括首先對(duì)材料20的最外面部分實(shí)施酸處理、隨后在堿(例如，四甲基氫氧化銨)水溶液中溶解經(jīng)酸處理的區(qū)域。盡管圖2顯示的橫向修整特征是矩形塊，但在一些實(shí)施例中橫向修整可產(chǎn)生其它幾何形狀。例如，橫向修整可將圖1的特征14、16和18轉(zhuǎn)換為圓頂形特征。圖2的經(jīng)橫向修整特征14、16和18保留頂部表面15和側(cè)壁表面17，但是，經(jīng)橫向修整特征的所述表面中至少有一些表面的位置與橫向修整前所述表面的位置相比會(huì)發(fā)生移動(dòng)。在一些實(shí)施例中，可省略特征14、16和18的橫向修整，且因此在一些實(shí)施例中可省略圖2的處理階段。如果特征14、16和18為有機(jī)聚合物(其可以是或者可以不是光致抗蝕劑，且在一些實(shí)施例中可包括聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或兩種、或基本上由其組成或由其組成)，如果所述特征會(huì)溶于澆鑄溶液的溶劑中，則可對(duì)所述特征進(jìn)行處理以使其在材料 30的隨后旋轉(zhuǎn)澆鑄中不溶(下文參照?qǐng)D3進(jìn)行論述)。如果特征14、16和18為有機(jī)聚合物(其可以是或者可以不是光致抗蝕劑，且在一些實(shí)施例中可以包括光致抗蝕劑、或基本上由其組成或由其組成)，則可對(duì)所述特征進(jìn)行處理以使其對(duì)隨后額外有機(jī)聚合物的橫向修整期間所采用的化學(xué)試劑表現(xiàn)惰性(例如，所述隨后的橫向修整可發(fā)生在下文參照?qǐng)D7所述的處理階段)。所述處理可以包括(例如)沿特征14、16和18的暴露表面形成保護(hù)性材料薄層(未顯示)；沿特征14、16和18引發(fā)化學(xué)變化(例如化學(xué)交聯(lián))；及/或沿所述特征的暴露外表面引發(fā)化學(xué)變化(例如通過暴露于等離子體中的鹵素)。在一些實(shí)施例中，至少一些特征的處理可在材料30的形成及/或處理期間發(fā)生(下文參照?qǐng)D3進(jìn)行論述)。例如，如果特征的處理包括交聯(lián)，則至少有一部分此類交聯(lián)可于所用材料30的熱處理(例如，烘焙)期間引發(fā)以將材料30轉(zhuǎn)化為金屬氧化物(如下所述)。參照?qǐng)D3，于特征14,16和18上和特征間的間隙22、24、26和28內(nèi)形成材料30。 材料30相對(duì)于特征來說是保形的，且因此具有波狀形貌，所述波形形貌包括特征上的波峰 32,且包括特征間的間隙內(nèi)的波谷34。在一些實(shí)施例中，材料30可對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)澆鑄層。所述層是通過旋轉(zhuǎn)澆鑄具有適合粘度的混合物以形成所示保形層而形成。粘度可通過在旋轉(zhuǎn)澆鑄所使用的混合物中并入丙二醇及/或一種或一種以上丙二醇衍生物進(jìn)行調(diào)節(jié)。示例性丙二醇衍生物為丙二醇單甲基醚乙酸酯。在一些實(shí)施例中，用于旋轉(zhuǎn)澆鑄的混合物可包括分散于含有丙二醇及/或一種或一種以上丙二醇衍生物的溶液中的金屬有機(jī)物。例如，所述溶液可包括分散于含有丙二醇單甲基醚乙酸酯的溶液中的含鈦金屬有機(jī)物，其濃度為約1重量％到約5重量％。如果旋轉(zhuǎn)澆鑄材料包含含鈦金屬有機(jī)物，則所述金屬有機(jī)物隨后可在能將至少一些鈦轉(zhuǎn)化成氧化鈦的條件下進(jìn)行處理；且在一些實(shí)施例中，其可在將材料30全部轉(zhuǎn)化為氧化鈦的條件下進(jìn)行處理。此類條件可包含熱處理，例如，在約80°C到約140°C的溫度下進(jìn)行處理。此加熱可通過溶膠-凝膠反應(yīng)形成氧化鈦。材料30可形成為具有任一適當(dāng)?shù)暮穸?，且在一些?shí)施例中可形成小于或等于約 50納米、小于或等于約40納米、小于或等于約30納米或者甚至小于或等于約20納米的厚度。材料30可稱作犧牲材料，這是因?yàn)樗霾牧现杏幸恍╇S后將被移除以形成延伸到襯底12的開口(此移除將在下文中參照?qǐng)D6進(jìn)行闡述)。參照?qǐng)D4，于材料30上形成填充材料36。所述填充材料填充了材料30的波狀形貌的波谷34，且在所示實(shí)施例中還覆蓋所述波狀形貌的波峰32。材料36可包括任何適合材料，且在一些實(shí)施例中，可包括有機(jī)聚合物、或基本上由有機(jī)聚合物組成、或由有機(jī)聚合物組成。在一些實(shí)施例中，材料36可包括光致抗蝕劑、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或一種以上、或基本上由光致抗蝕劑、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或一種以上組成、或由光致抗蝕劑、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或一種以上組成。參照?qǐng)D5，對(duì)構(gòu)造10實(shí)施處理以從材料30的波狀形貌的波峰32上移除材料36， 但保留此波狀形貌的波谷34中的材料36。所述處理可包括蝕刻及/或可包括平面化。在所示實(shí)施例中，材料36的移除使得材料36的上表面相對(duì)于材料30的上表面凹陷。在其它實(shí)施例(未圖示)中，材料36經(jīng)部分移除后，材料36的上表面相對(duì)于材料30的上表面可不發(fā)生凹陷，但可與材料30的上表面平齊或高于材料30的上表面。圖5的處理階段所保留的填充材料36可填充材料30的波狀形貌的波谷34，同時(shí)使所述波狀形貌的波峰32保持暴露。參照?qǐng)D6，相對(duì)于襯底12的表面、且相對(duì)于材料20和36選擇性移除材料30的暴露部分以產(chǎn)生延伸到襯底12的上表面的開口 40、42、44、46、48和50。材料30的移除可包括各向異性蝕刻。在一些實(shí)施例中，材料30為氧化物，襯底12的表面由硅組成，且材料20 和36為光致抗蝕劑，此時(shí)材料30的選擇性移除可使用氟基化學(xué)試劑。開口 40、42、44、46、48和50的形成會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生與初始特征14、16和18交替布置的多個(gè)額外特征52、54、56和58。開口 40、42、44、46、48和50與跨越襯底12形成的開口圖案相對(duì)應(yīng)。在接下來的處理中，在襯底12內(nèi)的一種或一種以上IC組件的制作期間，可使用所述開口的圖案。例如， 可通過開口置入摻雜物以在襯底12中形成所需摻雜物圖案，及/或可通過所述開口實(shí)施蝕刻以將所需圖案轉(zhuǎn)移到襯底12中?；蛘撸上鄬?duì)于材料36和30實(shí)施額外處理以改變開口圖案。例如，圖7展示在填充材料36已經(jīng)受可沿所示截面減小填充材料橫向?qū)挾鹊臈l件后的構(gòu)造10。如果填充材料36為光致抗蝕劑，則用于減小填充材料橫向?qū)挾鹊臈l件可對(duì)應(yīng)于填充材料的光刻圖案化及/或以基于O2的等離子體或濕式化學(xué)法所進(jìn)行的填充材料的橫向修整。在材料20為光致抗蝕劑的實(shí)施例中，上文參照?qǐng)D2所述的為使材料20在橫向修整中表現(xiàn)惰性而對(duì)材料20實(shí)施的處理可使特征14、16和18能夠于填充材料36的橫向修整期間實(shí)質(zhì)上保持不變。填充材料36的橫向?qū)挾鹊慕档褪诡~外特征52、54、56和58中的材料30的一些部分暴露。圖8顯示在移除所述部分之后的構(gòu)造10，其有效地對(duì)應(yīng)于額外特征52、54、56和 58中的材料30區(qū)域的橫向修整。材料30和36的橫向修整可達(dá)成額外特征52、54、56和 58的橫向修整、和開口 40、42、44、46、48和50沿所示截面的橫向擴(kuò)展。盡管所顯示的額外特征52、54、56和58在特征14、16和18之間大致居中，但在其它實(shí)施例中，所述額外特征可偏移而位于特征14、16和18之間的間隙中。同樣，盡管所顯示的額外特征52、54、56和 58與特征14、16和18具有大約相同的寬度，但在其它實(shí)施例中，所述額外特征可具有不同于初始特征14、16和18的寬度。此外，盡管所示實(shí)施例在初始特征14、16和18的各特征間僅形成一個(gè)額外特征(以達(dá)到間距加倍)，但在其它實(shí)施例中，可在初始特征之間形成多個(gè)額外特征以使初始間距增加到三倍、四倍等等。
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在一些實(shí)施例中，圖3-8的處理除了使用開始時(shí)用于形成特征14、16和18的步驟 (即，參照?qǐng)D1闡述的光掩蔽)外未再使用額外光掩蔽步驟即可使額外特征52、54、56和58 對(duì)準(zhǔn)初始特征14、16和18。相對(duì)于使用額外光掩模的處理，此可降低掩模未對(duì)準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)，且相對(duì)于使用額外光掩模的處理，其還可提高產(chǎn)量。開口 40、42、44、46、48和50共同形成延伸跨越襯底12的開口圖案。所述開口圖案可用于在下伏襯底12中產(chǎn)生所需圖案。例如，圖9展示經(jīng)一次蝕刻后將開口 40、42、44、 46,48和50延伸到襯底12中的構(gòu)造10。在襯底12中形成圖案可對(duì)應(yīng)于與DRAM、SRAM及 /或NAND相關(guān)的各種組件的圖案化。例如，可采用圖案化在襯底12中產(chǎn)生NAND門。盡管圖9展示使用開口 40、42、44、46、48和50而蝕刻到襯底12內(nèi)之后的構(gòu)造10， 但在其它實(shí)施例中，可使用所述開口進(jìn)行替代蝕刻的其它處理或除蝕刻外另外進(jìn)行其它處理。例如，開口 40、42、44、46、48和50可用于界定摻雜物在襯底12中的沉積位置。開口 40、42、44、46、48和50的初始大小(即在圖6的處理階段時(shí)開口的大小)可由在開口形成期間使用的保形犧牲材料的厚度來決定(例如，在圖3-6的實(shí)施例中使用的材料30)。圖10-12演示了與圖3-6實(shí)施例相似的本發(fā)明實(shí)施例，但在所述實(shí)施例中采用了不同厚度的保形材料來產(chǎn)生開口。參照?qǐng)D10，其展示構(gòu)造10處于一處理階段，該處理階段是在圖2的處理階段之后、 且可替換圖3的處理階段。具體來說，圖10展示構(gòu)造10所處的處理階段，該處理階段中， 跨越特征14、16和18且跨越所述特征間的間隙22、24J6和28形成相對(duì)薄的保形材料60 的層。材料60可包括任何適合的組合物，且可(例如)包括與材料30有關(guān)的任何上述組合物。材料60可通過類似于上文針對(duì)材料30所述的旋轉(zhuǎn)澆鑄方式的旋轉(zhuǎn)澆鑄來形成。參照?qǐng)D11，填充材料36形成于間隙22、24J6和28中，且顯示所述構(gòu)造所處的處理階段，其中在特征14、16和18上的材料60處于暴露狀態(tài)。所述處理階段可與上文參照?qǐng)D5所述者相似，且可采用與上文參照?qǐng)D4和5所述者相似的處理而形成。參照?qǐng)D12，移除材料60的暴露區(qū)域以形成開口 40、42、44、46、48和50 ；且還形成包括材料60和36的特征52、54、56和58。由于材料60比材料30薄，所以處于圖12的處理階段的開口 40、42、44、46、48和50要比處于圖6的處理階段的類似開口窄。圖3_6和 9-11的處理表明，開口 40、42、44、46、48和50的橫向?qū)挾瓤赏ㄟ^調(diào)整開口產(chǎn)生期間所采用的保形材料的厚度來進(jìn)行調(diào)整。圖1-12的處理采用保形材料(30和60)，其跨越特征(14、16和18)且跨越所述特征間的間隙(間隙22、24、沈和28)而形成。如果采用后續(xù)處理來擴(kuò)大沿特征14、16和 18形成的開口(例如，上文參照?qǐng)D7和8闡述的用于擴(kuò)大開口 40、42、44、46、48和50的處理)，則所述處理可橫向蝕刻填充材料(36)和下伏于填充材料的保形材料(例如，圖7和8 的保形材料30)。在一些實(shí)施例中，下述作法是有利的避免跨越特征14、16和18間的間隙形成保形材料，從而可避免在后續(xù)處理中對(duì)所述保形材料的橫向蝕刻。圖13-18演示了一示例性實(shí)施例，與跨越襯底12的暴露表面形成保形材料相比，在所述實(shí)施例中，保形材料是沿特征14、16和18選擇性地形成。參照?qǐng)D13，所展示的構(gòu)造10處于與圖2的處理階段相似的處理階段。所述構(gòu)造包含特征14、16和18，其通過間隙22、24、沈和觀而彼此隔開。在后續(xù)處理階段中，所述特征以陰影線顯示以幫助標(biāo)識(shí)這些特征。陰影線并不用于指示特征的組成，且具體來說并不用
9于指示圖13的特征14、16和18不同于圖2的所述特征。參照?qǐng)D14，相對(duì)于襯底12的暴露表面沿特征14、16和18的頂部和側(cè)壁表面15和 17選擇性地形成保形材料70。因此，所述保形材料沿特征14、16和18的表面延伸，但不會(huì)延伸跨越襯底12在間隙22、24J6和28中的大部分表面。然而，由于材料70從特征14、16 和18的側(cè)壁表面17向外橫向延伸，因此在所述間隙中沿表面12存在一定量的襯底70。材料70可通過任一適合的方法形成，且在一些實(shí)施例中，可通過選擇性原子層沉積(ALD)、選擇性氣相沉積等方法形成。為獲得對(duì)小型特征尺寸的精確控制，可能期望采用自限定沉積技術(shù)(例如，ALD或相似技術(shù))來沉積材料70?？捎伤黾夹g(shù)提供的對(duì)厚度和保形性的精確控制可使材料70的沉積位于緊密公差內(nèi)，此可優(yōu)化控制用于圖案形成中的臨界尺寸。可對(duì)材料20、襯底12的上表面和材料70的組合物加以選擇，從而使得材料70能夠相對(duì)于襯底12的上表面而選擇性地沉積在材料20的表面上。在一些實(shí)例性實(shí)施例中， 特征14、16和18的材料20可包括光致抗蝕劑，襯底12的上表面可包括硅，且材料70可包括聚硅氧烷(采用與白井(Shirai)等人在《光聚合物科學(xué)與技術(shù)雜志》(Journal of Photopolymer Science and Technology)第 8 卷第 141-144 頁(yè)(1995)中所述的方法相似的方法)。在一些實(shí)例性實(shí)施例中，特征14、16和18的材料20可包括氮化鈦，襯底12的上表面可包括硼磷硅酸鹽玻璃，且材料70可包括銅(采用與帕克(Park)等人在《韓國(guó)物理協(xié)會(huì)雜志》(Journal of the Korean Physical Society)第 39 卷第 1076-1080 頁(yè)(2001)中所述的方法相似的方法)。在一些實(shí)例性實(shí)施例中，材料70可包括選擇性沉積的金屬(采用與桑奇爾(Sankir)等人在《材料加工技術(shù)雜志》(Journal of Materials Processing Technology)第196卷第155-159頁(yè)Q008)中所述的方法相似的方法)。在一些實(shí)例性實(shí)施例中，材料70可包括選擇性沉積的二氧化硅(采用與李(Lee)等人在《半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)》 (Semicond. Sci Technol.)第18卷第L45-L48頁(yè)(2003)中所述的方法相似的方法)。在一些實(shí)例性實(shí)施例中，材料70可包括選擇性沉積的HFO(采用與陳(Chen)等人在《材料研究協(xié)會(huì)研討會(huì)論文集》(Mat. Res. Soc. Symp. Proc.)第917卷第161-166頁(yè)(2006)中所述的方法相似的方法)。在一些實(shí)例性實(shí)施例中，材料70可包括選擇性沉積的聚合物(采用與在美國(guó)專利第5，869，135號(hào)中所述的方法相似的方法)。參照?qǐng)D15，于材料70上、且于特征14、16和18間的間隙22、24、沈和28中形成填充材料36。參照?qǐng)D16，移除一些材料36以暴露特征14、16和18上的材料70。此移除可采用與上文參照?qǐng)D4和5所述相似的處理完成。參照?qǐng)D17，移除材料70以形成延伸到襯底12的開口 40、42、44、46、48和50。在所示實(shí)施例中，材料70的移除相對(duì)于材料20和36、以及相對(duì)于沿襯底12的上表面的材料來說具有選擇性。所述選擇性移除可采用任何適宜處理完成。開口 40、42、44、46、48和50 的形成會(huì)留下多個(gè)特征52、54、56和58，其中所述特征是由填充材料36組成。參照?qǐng)D18，特征52、54、56和58的橫向?qū)挾妊厮窘孛嬗兴档?，從而?dǎo)致開口 40、42、44、46、48和50發(fā)生橫向擴(kuò)展。如果材料36包括光致抗蝕劑，則特征52、54、56和 58的橫向?qū)挾冉档涂墒褂霉饪烫幚砑?或使用上文參照?qǐng)D2所述的橫向修整方法完成。圖17和18的處理相對(duì)于圖6-8的處理之間的區(qū)別在于，在圖17和18的處理中僅移除材料36，而不像在圖6-8的處理中移除材料36和30。在一些實(shí)施例中，此區(qū)別使得采用圖13-18的處理優(yōu)于采用圖6-8的處理，這是因?yàn)樗鎏幚砜沙烦辽僖粋€(gè)處理步驟。
可利用開口 40、42、44、46、48和50以類似于上文參照?qǐng)D9所述者相似的處理對(duì)襯底12實(shí)施后續(xù)處理。
權(quán)利要求
1.一種在襯底上形成開口圖案的方法，所述方法包括在襯底上形成間隔特征，所述特征具有頂部且具有從所述頂部向下延伸的側(cè)壁；所述襯底暴露于所述間隔特征之間的間隙內(nèi)；跨越所述特征的所述頂部和側(cè)壁形成第一材料；形成所述第一材料之后，在所述特征之間提供填充材料，同時(shí)使所述第一材料的若干區(qū)域暴露；和移除所述第一材料的所述暴露區(qū)域；所述第一材料的所述暴露區(qū)域的所述移除在所述襯底上產(chǎn)生所述開口圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中相對(duì)于所述襯底沿所述特征選擇性沉積所述第一材料，從而沿所述特征的所述頂部和側(cè)壁形成所述第一材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述選擇性沉積包括原子層沉積。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一材料的所述暴露區(qū)域的所述移除包括相對(duì)于所述填充材料和所述特征選擇性移除所述第一材料的所述暴露區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一材料包括金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述特征包括光致抗蝕劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述開口沿截面具有寬度，且所述方法進(jìn)一步包括在形成所述開口后通過移除所述填充材料中的一些填充材料來延伸所述寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述填充材料包括有機(jī)聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述填充材料包括光致抗蝕劑，且其中所述填充材料中的所述一些填充材料的所述移除包括光刻圖案化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述填充材料包括有機(jī)聚合物，且其中所述填充材料中的所述一些填充材料的所述移除包括用基于A的等離子體或用濕式化學(xué)法對(duì)所述填充材料進(jìn)行橫向修整。
11.根據(jù)權(quán)利要求 ο所述的方法，其進(jìn)一步包括在提供所述填充材料之前對(duì)所述特征實(shí)施處理，以使所述特征對(duì)橫向修整表現(xiàn)惰性。
12.—種在襯底上形成開口圖案的方法，所述方法包括在襯底上形成間隔特征；跨越所述特征且跨越所述特征之間的空間形成含金屬層；所述含金屬層具有波狀形貌；所述含金屬層的所述波狀形貌包括所述特征上的波峰，且包括所述特征間的空間內(nèi)的波谷；提供填充材料以填充所述波谷，同時(shí)使所述含金屬層的所述波峰暴露；和相對(duì)于所述填充材料和所述特征選擇性地移除所述含金屬層的暴露區(qū)域；所述含金屬層的所述暴露區(qū)域的所述移除在所述襯底上形成所述開口圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述含金屬層的所述形成包括旋轉(zhuǎn)澆鑄。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述含金屬層的所述形成包括旋轉(zhuǎn)澆鑄含有分散于包括丙二醇及/或一種或一種以上丙二醇衍生物的溶液中的金屬有機(jī)組合物的混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述含金屬層包括鈦。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其進(jìn)一步包括加熱所述含金屬層以將所述鈦并入氧化鈦中，且其中所述加熱是在提供所述填充材料之前發(fā)生。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述提供所述填充材料包括 沉積所述填充材料以填充所述波谷并覆蓋所述波峰，和從所述波峰上移除所述填充材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中從所述波峰上移除所述填充材料包括平面化。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述特征包括光致抗蝕劑。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述形成所述間隔特征包括 在所述襯底上形成光致抗蝕劑層；和光刻圖案化所述光致抗蝕劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述形成所述間隔特征包括 在所述襯底上形成有機(jī)聚合物層；和圖案化所述有機(jī)聚合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述有機(jī)聚合物包括聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一者或兩者。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述形成所述間隔特征包括 在所述襯底上形成光致抗蝕劑層；光刻圖案化所述光致抗蝕劑；和修整所述經(jīng)光刻圖案化的光致抗蝕劑。
24.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述填充材料包括光致抗蝕劑。
25.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中 所述間隔特征包括光致抗蝕劑；所述填充材料包括光致抗蝕劑；處理所述特征，以使其對(duì)隨后橫向修整所述填充材料期間所利用的條件表現(xiàn)惰性，其中所述處理是發(fā)生于形成所述含金屬層之前及/或期間；且在移除所述含金屬層的所述暴露區(qū)域后，橫向修整所述填充材料。
26.—種在襯底上形成開口圖案的方法，所述方法包括在所述襯底上以光刻方式形成多個(gè)光致抗蝕劑特征，所述特征通過間隙彼此隔開； 橫向修整所述光致抗蝕劑特征；處理所述經(jīng)修整的光致抗蝕劑特征，以使其在隨后的層旋轉(zhuǎn)澆鑄期間不溶； 跨越所述特征且在所述間隙內(nèi)旋轉(zhuǎn)澆鑄所述層；所述旋轉(zhuǎn)澆鑄層具有波狀形貌；所述波狀形貌包括所述特征上的波峰，且包括所述特征之間的間隙內(nèi)的波谷；在所述波谷內(nèi)形成光致抗蝕劑填充物，同時(shí)使所述旋轉(zhuǎn)澆鑄層的所述波峰暴露； 相對(duì)于所述光致抗蝕劑填充物且相對(duì)于所述特征選擇性地移除所述旋轉(zhuǎn)澆鑄層的暴露區(qū)域；所述旋轉(zhuǎn)澆鑄層的所述暴露區(qū)域的所述移除在所述襯底上形成所述開口圖案；和通過圖案化所述光致抗蝕劑填充物來擴(kuò)大所述圖案的所述開口，且然后移除在所述圖案化所述光致抗蝕劑填充物之后所述旋轉(zhuǎn)澆鑄層所暴露的部分。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述形成所述光致抗蝕劑填充物包括 在所述旋轉(zhuǎn)澆鑄層的所述波谷內(nèi)和所述波峰上形成所述光致抗蝕劑填充物；平面化所述光致抗蝕劑填充物，以從所述旋轉(zhuǎn)澆鑄層的所述波峰上移除所述光致抗蝕劑填充物，同時(shí)在所述波谷內(nèi)保留所述光致抗蝕劑填充物。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述旋轉(zhuǎn)澆鑄層包括金屬有機(jī)材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述旋轉(zhuǎn)澆鑄層包括分散于含有丙二醇及/或一種或一種以上丙二醇衍生物的溶液中的含鈦金屬有機(jī)物。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法，其中所述溶液含有丙二醇單甲基醚乙酸酯。
31.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法，其進(jìn)一步包括在形成所述光致抗蝕劑填充物之前， 加熱所述旋轉(zhuǎn)澆鑄層，以將所述含鈦金屬有機(jī)物中的至少一些含鈦金屬有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氧化鈦。
全文摘要
一些實(shí)施例包含形成開口圖案的方法。所述方法可包含在襯底上形成間隔特征。所述特征可具有頂部，且可具有從所述頂部向下延伸的側(cè)壁。可沿所述特征的所述頂部和側(cè)壁形成第一材料。所述第一材料可通過跨越所述特征旋轉(zhuǎn)澆鑄所述第一材料的保形層形成，或者通過相對(duì)于所述襯底沿所述特征進(jìn)行選擇性沉積來形成。在所述第一材料形成之后，可在所述特征之間提供填充材料，同時(shí)使所述第一材料的若干區(qū)域暴露。然后，可相對(duì)于所述填充材料和所述特征二者選擇性地移除所述第一材料的所述暴露區(qū)域以產(chǎn)生所述開口圖案。
文檔編號(hào)G03F7/00GK102341888SQ201080010243
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者古爾特杰·S·桑胡, 張明, 斯科特·西里斯, 約翰·斯邁思 申請(qǐng)人:美光科技公司