相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2014年12月22日提交的題為“patterningasubstrateusinggraftingpolymermaterial”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?2/095,365的權(quán)益，其通過引用整體并入本文。

背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及包括集成電路的微制造以及使半導(dǎo)體基底圖案化中所涉及的過程的微制造。

在材料加工方法(例如光刻)中，產(chǎn)生圖案化層通常涉及將輻射敏感性材料(例如光致抗蝕劑)的薄層施加到基底的上表面上。將該輻射敏感性材料轉(zhuǎn)化為可用于將圖案蝕刻或轉(zhuǎn)移至基底上的下層中的圖案化掩模。輻射敏感性材料的圖案化通常涉及使用例如光刻系統(tǒng)通過輻射源通過中間掩模(reticle)(和相關(guān)的光學(xué)器件)曝光到輻射敏感性材料上。這種曝光在輻射敏感性材料內(nèi)產(chǎn)生可隨后顯影的潛在圖案(latentpattern)。顯影是指溶解和移除部分輻射敏感性材料以產(chǎn)生拓?fù)?topographic)圖案或浮雕圖案。例如，顯影可以包括使用顯影溶劑移除輻射敏感性材料的輻照區(qū)域(如在正性光致抗蝕劑的情況下)或未輻照區(qū)域(如在負(fù)性抗蝕劑的情況下)。然后，浮雕圖案可以作為掩模層起作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

用于將輻射或光的圖案露出于基底上的常規(guī)光刻技術(shù)具有限制所露出的特征的尺寸和限制所露出的特征之間的間距(pitch)或間隔的多種挑戰(zhàn)。由于使用光刻曝光可行的有限分辨率，已引入多種方法來以超過曝光工具可以可靠地提供的分辨率圖案化膜。這些技術(shù)被稱為雙重圖案化、間距倍增(間距密度倍增精確)或子分辨率(sub-resolution)圖案化。這些方法可以允許以間距比常規(guī)光刻技術(shù)目前可能的更小的間距圖案化較小特征。

圖案化用于推進(jìn)集成電路(ic)制造節(jié)點(diǎn)的相對(duì)小溝槽、接觸孔和狹縫接觸結(jié)構(gòu)正在變得依賴自對(duì)準(zhǔn)多重圖案化(samp)方案、通過并入多個(gè)單獨(dú)圖案化工藝(包括光刻、蝕刻和沉積單元處理步驟)和/或通過并入euv(遠(yuǎn)紫外)光刻的引入。

對(duì)于制造相對(duì)小溝槽的示例情況而言，samp應(yīng)用可以具有多個(gè)單元處理步驟，包括：抗蝕劑線結(jié)構(gòu)的光刻圖案化，可選地將圖像轉(zhuǎn)移到下面的硬掩模，使間隔物材料沉積在心軸上方，執(zhí)行離開沿著心軸的側(cè)壁延伸的間隔物的選擇性間隔物打開(spacer-open)蝕刻以及用被選擇為對(duì)間隔物具有指定蝕刻選擇性(或蝕刻抗性)的材料填充被間隔物覆蓋的心軸，回蝕刻或使覆蓋材料平坦化以露出間隔物材料，然后進(jìn)行移除間隔物材料但將心軸和填充材料留在基底上的選擇性蝕刻，由此留下通過間隔物材料的沉積所限定的溝槽圖案。

本文公開的技術(shù)包括用于產(chǎn)生相對(duì)于常規(guī)自對(duì)準(zhǔn)多重圖案化(samp)和順序光刻蝕沉積(lele...)多重圖案化方法具有顯著改進(jìn)的子分辨率溝槽、接觸開口、線和其他結(jié)構(gòu)的圖案化方法。本文中的技術(shù)包括使用接枝聚合物材料的圖案化，所述接枝聚合物材料被選擇為與其它材料相比幾乎沒有或沒有蝕刻抗性的組合物。該材料可用于產(chǎn)生具有快速和選擇性蝕刻的經(jīng)沉積的間隔物，并且可以并入反間隔物(anti-spacer)流程中。常規(guī)地，或者通過使用選擇性附著至心軸而不附著至下層或底層(floor)材料的組合物的旋涂工藝沉積間隔物材料。可以通過聚合物長度控制附著至心軸的間隔物材料的厚度，由此控制cd。然后可以將外涂(overcoat)材料旋涂或以其他方式沉積。移除間隔物材料之后，基底限定了用于繼續(xù)加工或轉(zhuǎn)移成為下面目標(biāo)層的圖案。

一個(gè)實(shí)施方案包括在基底上形成圖案的方法。該方法包括提供具有位于在目標(biāo)層上的心軸的基底。心軸包含第一材料，目標(biāo)層包含第二材料。選擇第二材料以與第一材料化學(xué)上不同。將間隔物材料沉積在基底上。間隔物材料選擇性地附著至心軸的露出表面而不附著至目標(biāo)層的露出表面。結(jié)果是產(chǎn)生至少形成在心軸的側(cè)壁上具有基本均勻厚度的間隔物。然后將填充材料沉積在基底上。填充材料填充由心軸的側(cè)壁上的間隔物材料所限定的空間。填充材料通過所限定的空間接觸目標(biāo)層。填充材料與間隔物的側(cè)壁上的間隔物形成垂直界面。填充材料包括第三材料。然后移除間隔物，導(dǎo)致填充材料和心軸一起限定組合的圖案。然后，該組合的圖案可作為圖案轉(zhuǎn)移的掩模起作用，或用于連續(xù)圖案化工藝和結(jié)構(gòu)形成。

當(dāng)然，為了清楚起見，已經(jīng)呈現(xiàn)了如本文所述的不同步驟的討論順序。通常，這些步驟可以以任何合適的順序進(jìn)行。另外，盡管本文中的各個(gè)不同特征、技術(shù)、構(gòu)造等可在本公開內(nèi)容的不同地方中進(jìn)行討論，但其意圖是，每個(gè)概念可彼此獨(dú)立或彼此組合地執(zhí)行。因此，本發(fā)明可以以許多不同的方式實(shí)施和考慮。

注意，該發(fā)明內(nèi)容部分不詳細(xì)說明本公開內(nèi)容或要求保護(hù)的發(fā)明的每個(gè)實(shí)施方案和/或增加的新方面。相反，該發(fā)明內(nèi)容僅提供不同實(shí)施方案的初步討論和與常規(guī)技術(shù)相比具有新穎性的相應(yīng)點(diǎn)。對(duì)于本發(fā)明和實(shí)施方案的另外細(xì)節(jié)和/或可能的觀點(diǎn)，讀者可以參考如下進(jìn)一步討論的本公開內(nèi)容的詳細(xì)內(nèi)容部分和相應(yīng)的附圖。

附圖說明

通過參照結(jié)合附圖考慮的以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方案及其許多伴隨優(yōu)點(diǎn)的更全面的理解將變得顯而易見。附圖不必按比例繪制，而是將重點(diǎn)放在示出特征、原理和概念上。

圖1至圖7是示出根據(jù)本文的實(shí)施方案的用于圖案化基底的工藝步驟的基底段的截面示意圖。

圖8至圖11是示出根據(jù)本文的實(shí)施方案的用于圖案化基底的工藝步驟的基底段的截面示意圖。

圖12至圖17是示出根據(jù)本文的實(shí)施方案的用于圖案化基底的工藝步驟的基底段的截面示意圖。

具體實(shí)施方式

本文公開的技術(shù)包括用于產(chǎn)生相對(duì)于常規(guī)自對(duì)準(zhǔn)多重圖案化(samp)和順序光蝕刻沉積(le重復(fù))多重圖案化方法具有顯著改進(jìn)的子分辨率溝槽、接觸開口、線和其他結(jié)構(gòu)的圖案化方法。本文中的技術(shù)包括使用已被改性以提供幾乎沒有或沒有蝕刻抗性的接枝聚合物材料的圖案化。這種材料可以描述為快速蝕刻接枝聚合物。該材料可用于產(chǎn)生包括選擇性蝕刻沉積的反間隔物的一種或更多種新工藝。這種反間隔物應(yīng)用提供了圖案化工藝，其中可以在成本、時(shí)間和粗糙度顯著降低的情況下產(chǎn)生子分辨率溝槽、接觸和狹槽接觸結(jié)構(gòu)。在邊緣布置誤差、線邊緣粗糙度和局部/全局臨界尺寸均勻性方面的最終圖案化性能與samp相一致，但總體復(fù)雜度和成本較低。與常規(guī)的euv曝光工藝相比，與這種快速蝕刻接枝聚合物和反間隔物方法相關(guān)的這些性能指標(biāo)極大地改進(jìn)了加工能力。

本文中的方法可以應(yīng)用于多種圖案化方案，包括“反間隔物”圖案化流程。通常，當(dāng)在心軸的側(cè)壁上形成間隔物時(shí)，移除心軸并且然后將側(cè)壁間隔物用作將圖案轉(zhuǎn)移到下層中的掩模，從而在下層中形成線。在反間隔物流程中，在心軸上形成側(cè)壁間隔物(一般通過酸擴(kuò)散(aciddiffusion)至填充材料或心軸材料中或者酸從填充材料或心軸材料中擴(kuò)散出來的去保護(hù))，填充材料位于間隔物的非心軸側(cè)，并且然后在將圖案轉(zhuǎn)移到下層之前移除間隔物本身。因此，之前由間隔物占據(jù)的空間現(xiàn)在限定了轉(zhuǎn)移至下層中的圖案，因此是術(shù)語反間隔物。該反間隔物流程至少用于在下層中產(chǎn)生相對(duì)較窄的溝槽。本文中的技術(shù)包括選擇性附著至心軸(例如預(yù)先圖案化的心軸)的蝕刻選擇性間隔物材料的接枝和/或沉積(反間隔物流程)。具有間隔物材料的基底選擇性附著至心軸—而不附著至下層材料—然后用填充材料外涂覆或者使填充材料沉積在其上，所述填充材料的蝕刻選擇性(蝕刻抗性)不同于間隔物材料(反間隔物材料)，但不一定不同于心軸材料的蝕刻選擇性。示例性間隔物材料可以包括可以對(duì)光致抗蝕劑、有機(jī)平面化層、無定形碳等具有高選擇性的旋涂聚合物組合物。這種旋涂聚合物組合物可以包括將接枝或附著至心軸材料的表面而不形成與目標(biāo)層材料類似的附著的官能團(tuán)。

然后可以對(duì)基底進(jìn)行蝕刻以剝離覆蓋間隔物和心軸圖案的任何覆蓋層(over-burden)直到至少間隔物材料被露出。因?yàn)殚g隔物材料相對(duì)于心軸和填充材料的蝕刻速率顯著更大，一旦間隔物材料被露出，則間隔物材料被快速移除，導(dǎo)致具有由現(xiàn)在移除的間隔物材料所限定的圖案的圖案化層。這種圖案通常是溝槽，這種溝槽可以產(chǎn)生在位于圖案下方的目標(biāo)層中。在該過程中所產(chǎn)生的溝槽導(dǎo)致由間隔物材料的聚合物長度和/或用于間隔物材料的沉積方法(例如，如果通過化學(xué)氣相沉積(cvd)或原子層沉積(ald)沉積)控制的臨界尺寸(cd)。剩余的心軸和填充材料僅需要具有相對(duì)于彼此的蝕刻抗性，以便可選地將溝槽圖案轉(zhuǎn)移到更合適的硬掩模材料或下面記憶層中用于后續(xù)重新組合和/或圖案逆轉(zhuǎn)?？梢詳U(kuò)展反間隔物工藝以便通過并入如上所述的類似方法、使用俯視圖中的交叉圖案(elevationallycrossedpattern)和/或使用下面描述的附加加工技術(shù)來產(chǎn)生接觸和狹槽接觸圖案。

為了方便描述本文中的實(shí)施方案，以下描述將主要描述狹槽接觸結(jié)構(gòu)的圖案化。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地理解其他結(jié)構(gòu)的應(yīng)用以及對(duì)于其他圖案化方案的所附修改?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1，示意圖示出了與本文中的方法一起使用的示例性基底100的截面段?；?00包括位于目標(biāo)層107上的心軸110，所述目標(biāo)層107反過來位于一個(gè)或更多個(gè)下層105上?；?00可包括硅晶片，例如微制造中使用的那些，用于制造集成電路、數(shù)字顯示器等。使用多種技術(shù)可以對(duì)心軸110進(jìn)行圖案化或制造。選擇心軸材料使得心軸包含第一材料并且目標(biāo)層107包含第二材料，其中第二材料與第一材料化學(xué)上不同。換言之，如果目標(biāo)層107被當(dāng)作“底層”，則與目標(biāo)層相比，底層上的心軸結(jié)構(gòu)具有不同的化學(xué)組成使得某些材料與心軸不同反應(yīng)。選擇使得心軸向可以選擇性附著特定間隔物材料提供接枝或附著表面。因此，心軸將提供狹槽接觸結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)。注意，在本文中化學(xué)上不同不需要不同的原子組成，而是可以包括提供不同表面特性的不同結(jié)合或晶體結(jié)構(gòu)。

心軸可以由各種各樣的材料構(gòu)成。心軸可以由氧化物、氮化物、金屬、氧化物覆蓋的光致抗蝕劑、硬化光致抗蝕劑和硅構(gòu)成。心軸材料可以是硬度值大于基于聚合物的光致抗蝕劑材料的硬度值的材料。如果選擇光致抗蝕劑用作心軸材料，則可以包括一些附加的加工以改進(jìn)有效性，例如通過使光致抗蝕劑材料對(duì)任何后續(xù)光刻曝光不敏感?？梢栽诰哂薪徊鎴D案的實(shí)施方案中執(zhí)行后續(xù)光刻曝光。存在多種技術(shù)來處理光致抗蝕劑材料以硬化、脫敏或以其他方式制備用于后續(xù)處理。例如，向上部含硅電極施加負(fù)電流直流電力可以產(chǎn)生用于光致抗蝕劑硬化的彈道電子(ballisticelectron)束，并且還沉積氧化膜用于額外的保護(hù)。這種電子束固化可以使光致抗蝕劑交聯(lián)以防止額外的酸生成。其他處理可以包括用于交聯(lián)的真空紫外線(vuv)曝光。另一種選擇是化學(xué)外涂或滲透以使光致抗蝕劑不受去保護(hù)的影響。

如果心軸材料與目標(biāo)層材料相似或相同，則可以進(jìn)行心軸的表面處理以產(chǎn)生不同于目標(biāo)層表面的附著表面。例如，心軸可以具有濺射到表面上的薄氧化物沉積?；蛘?，可以進(jìn)行原子層沉積(ald)以改變表面性質(zhì)。可以使用其他基于等離子體的處理來改變露出的心軸材料的表面能，以便后續(xù)選擇性附著。

在提供、產(chǎn)生或以其他方式接收基底之后，間隔物材料沉積在基底上，結(jié)果是間隔物材料選擇性地附著至心軸的露出的表面，而不附著至目標(biāo)層的露出(未被覆蓋)的表面。這種選擇性沉積導(dǎo)致形成在心軸表面(包括心軸的側(cè)壁)上的基本均勻厚度的間隔物。圖2是示出附著至心軸110的間隔物材料的示例性結(jié)果。表面117指示附著表面，其也可以標(biāo)記為接枝表面。在表面117上，間隔物材料附著至心軸。注意，表面117不出現(xiàn)在間隔物和目標(biāo)層107的界面處。在界面位置處間隔物可以與目標(biāo)層117的一部分接觸，但是與在表面117處附著至心軸110相比不具有與目標(biāo)層107的化學(xué)附著。

存在使間隔物材料沉積在基底上的幾種選擇。一種選擇包括使間隔物材料作為液體沉積在基底上。這可以是旋涂沉積。例如，給定基底可以在涂覆室中旋涂同時(shí)間隔物材料沉積在基底上。旋轉(zhuǎn)作用使間隔物材料跨越基底表面以覆蓋基底。與心軸相接觸的間隔物材料附著至心軸表面。僅將保留附著至心軸表面的聚合物，而剩余的間隔物材料可以使用濕法移除例如溶劑剝離和濕法顯影除去。這種旋涂聚合物沉積可以被稱為定向化學(xué)外涂，其是施用旨在選擇性地附著至一種材料而不附著至另一種材料的組合物。用于使間隔物材料沉積的替代技術(shù)包括化學(xué)氣相沉積(cvd)和原子層沉積(ald)。選擇對(duì)心軸和后續(xù)填充材料具有蝕刻選擇性的經(jīng)ald或cvd沉積的材料。ald和cvd材料幾乎不能選擇性接枝，因此使用這些材料可以涉及共形沉積，之后是間隔物打開蝕刻。

在一些實(shí)施方案中，間隔物材料的沉積可以包括選擇聚合物大小和回轉(zhuǎn)半徑，從而導(dǎo)致預(yù)定厚度的間隔物材料附著至心軸?？梢赃x擇聚合物長度為1.0納米至20納米的這種間隔物材料。換言之，給定間隔物材料的聚合物長度可以直接確定選擇性地附著至心軸的間隔物的厚度。也可以使用大于20納米的聚合物長度，盡管這樣的長度會(huì)導(dǎo)致聚合物彼此折疊，由此產(chǎn)生不均勻或可變的厚度。

間隔物材料可以具有蝕刻抗性值小于心軸和填充材料的蝕刻抗性值的組合物。換言之，當(dāng)執(zhí)行蝕刻過程時(shí)，將以心軸和填充材料移除的速率的至少兩倍的速率蝕刻(移除)間隔物或間隔物材料。在一些實(shí)施方案中，選擇大西(ohnishi)參數(shù)值大于心軸和填充材料兩者的大西參數(shù)的間隔物材料。大西參數(shù)是給定材料的蝕刻抗性的量度?？梢酝ㄟ^抗蝕劑組合物的大西參數(shù)來估計(jì)濕法蝕刻抗性或干法蝕刻抗性。大西參數(shù)可以定義為：(n/(nc-no))，其中n表示原子總數(shù)，nc表示碳原子數(shù)，并且no表示氧原子數(shù)。因此，具有高碳含量的光致抗蝕劑在氧等離子體反應(yīng)離子蝕刻(rie)下較具有高氧含量的光致抗蝕劑用作更好的蝕刻掩模。當(dāng)大西參數(shù)小時(shí)，獲得優(yōu)異的干法蝕刻能力，例如，大西參數(shù)等于或小于4.0的抗蝕劑組合物具有好的蝕刻抗性，而小于2.5的值表示高蝕刻抗性。例如，高碳含量聚合物如聚(羥基-苯乙烯)的大西參數(shù)(蝕刻速率)為約2.5，而含氧聚合物如聚(甲基丙烯酸甲酯)的大西參數(shù)為約5.0。存在的任何環(huán)結(jié)構(gòu)也可有助于高蝕刻抗性，因此，大西參數(shù)為約3.0和更大的材料幾乎沒有或沒有蝕刻抗性。

在下一步驟中，將填充材料沉積在基材上，結(jié)果是填充材料填充由在心軸的側(cè)壁上的間隔物材料限定的空間。換言之，側(cè)壁間隔物與任何其他開口之間的空間填充有填充材料。填充材料通過所限定的空間，即在具有進(jìn)入目標(biāo)層的開口內(nèi)接觸目標(biāo)層(或可以與目標(biāo)層相接觸)。填充材料與隔離物的側(cè)壁上的間隔物形成垂直界面(與附著至心軸的間隔物側(cè)壁相對(duì))。填充材料包括第三材料，圖3示出了填充材料130沉積的示例性結(jié)果。注意填充材料至少填充間隔物之間的空間132。在大多數(shù)實(shí)施方案中，特別是當(dāng)使用旋涂沉積沉積時(shí)，填充材料可以覆蓋間隔物和心軸。在一些實(shí)施方案中，有機(jī)旋涂硬掩模材料如聚苯乙烯型聚合物可以作為填充材料(覆蓋層膜)沉積。

其他實(shí)施方案可以包括含硅抗反射涂層或無定形碳材料。填充材料可以在間隔物材料被移除之后限定狹槽接觸結(jié)構(gòu)的外邊緣，僅留下心軸和填充材料。填充材料對(duì)間隔物材料和對(duì)心軸結(jié)構(gòu)之間的目標(biāo)層具有蝕刻選擇性。使填充材料沉積可導(dǎo)致基底上的平坦表面，如圖3所示?？刂瞥练e導(dǎo)致該平表面有益于后續(xù)的加工例如將光致抗蝕劑膜施加在平坦表面上。在一些實(shí)施方案中，填充材料選擇可以基于將來自次級(jí)曝光步驟的光最小化反射回到上覆光致抗蝕劑中，和/或可以向上覆光致抗蝕劑提供抗反射特性。

在下一步驟中，間隔物從基底中移除，導(dǎo)致填充材料和心軸一起限定組合的圖案(浮雕圖案)。移除間隔物可以包括以大于心軸材料和填充材料的蝕刻速率兩倍的蝕刻速率刻蝕間隔物材料使用蝕刻化學(xué)品執(zhí)行蝕刻。注意，蝕刻速率可以取決于材料選擇而高于該量。在典型的流程中，在移除間隔物之前一些覆蓋層填充材料被移除。因此，移除間隔物可以包括執(zhí)行至少在間隔物的上表面上方從基底中移除材料的平坦化過程。該移除可以將材料移除下到心軸的上表面，例如，如果心軸作為化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)停止材料起作用。對(duì)于非研磨平面化處理而言，毯式蝕刻(blanketetch)過程可以將填充材料蝕刻下到間隔物或者間隔物的頂部表面?；蛘撸矫婊^程包括執(zhí)行將填充材料從填充材料的頂部表面至少溶解下到間隔物材料的頂部表面的酸擴(kuò)散過程。換言之，可以執(zhí)行苗條過程(slim-backprocess)以將填充材料拉下來至少與間隔物齊平或甚至凹進(jìn)間隔物的下方。在一個(gè)替代實(shí)例中，可以使用365nm光致抗蝕劑作為填充材料(導(dǎo)致覆蓋層)然后將其在365nm波長下整片曝光(floodexpose)，以選擇性地顯影掉填充材料的覆蓋層部分。該平面化步驟的示例性結(jié)果示于圖4中。

利用露出在基底上的間隔物，然后可以選擇性地移除間隔物，例如通過使用基于等離子體的蝕刻過程，其使用對(duì)間隔物有選擇性的化學(xué)物質(zhì)以比心軸和剩余填充材料的任何蝕刻更高的速率移除間隔物材料。這導(dǎo)致組合的圖案，圖5顯示了這種組合的圖案與所移除的間隔物的描述。注意在這種組合的圖案化中，由心軸和填充材料限定的空間具有相對(duì)窄的cd，其可以由間隔物材料的聚合物長度控制，因此，用于圖案轉(zhuǎn)移的溝槽可以從約1納米至20納米的長度產(chǎn)生，其尺寸小于常規(guī)光刻掃描儀系統(tǒng)的分辨率。

在產(chǎn)生該組合的圖案之后，然后組合的圖案可被轉(zhuǎn)移到目標(biāo)層107中，如圖6所示。然后，可以移除心軸110和填充材料130。示例性結(jié)果如圖7所示。圖7可以表示一組最終經(jīng)圖案化的結(jié)構(gòu)、用于后續(xù)蝕刻的硬掩模、待與后續(xù)圖案組合的記憶圖案等等。

因此，在移除間隔物之后，組合的圖案可以用于圖案轉(zhuǎn)移。在另一些實(shí)施方案中，然而，組合的圖案可用于化合物圖案化。圖8和圖9示出了移除間隔物120以產(chǎn)生前述組合的圖案。此時(shí)，技術(shù)可以包括在組合的圖案上沉積平坦化層，將光致抗蝕劑膜沉積在平坦化層上，以及執(zhí)行形成具有組合的圖案的俯視圖中的交叉圖案的光刻圖案化工藝。通常，第二或上部圖案中的線或特征通常垂直于第一圖案(組合的圖案)中的溝槽或線延伸。通過俯視圖中互相交叉，每個(gè)圖案可以在基底的不同水平/層上，但是從垂直視圖或基底的工作表面的方向性蝕刻透視圖看，圖案具有看起來彼此交叉并且在后續(xù)定向蝕刻期間組合的特征。因此，即使兩個(gè)圖案沒有物理相交，從垂直于基底的工作表面的透視圖可以看出相交。例如，與線性開口裝置相交的矩形開口意味著下層或目標(biāo)層只能被看作是待蝕刻的線段。在另一個(gè)實(shí)例中，如果兩個(gè)溝槽俯視圖中相互交叉，則會(huì)產(chǎn)生方形的相交。

因此，后續(xù)步驟可以包括用輻射敏感性材料(例如光致抗蝕劑)的層覆蓋組合的圖案，然后在輻射敏感性材料的層中使曝光圖案顯影。圖10示出了輻射敏感性材料140覆蓋基底的結(jié)果。曝光圖案可以通過光刻法產(chǎn)生，其中使曝光圖案顯影產(chǎn)生露出(暴露)組合的圖案的部分的第二掩模。然后第二掩模和組合的圖案一起限定俯視圖中的交叉圖案。示例性結(jié)果示于圖11中。

因此，例如，次級(jí)光致抗蝕劑可以涂覆在剩余的填充材料的頂上并成像以形成垂直于先前由間隔物占據(jù)的空間延伸的溝槽。這種附加的曝光(輻射)步驟強(qiáng)調(diào)通過以下方式處理任何光致抗蝕劑心軸的益處：電子束固化、離子注入、vuv曝光、等離子體處理、化學(xué)浸滲過程等，以使心軸對(duì)這種后續(xù)曝光步驟不敏感/不受影響。例如，當(dāng)通過顯影可溶性材料打開垂直溝槽時(shí)，該顯影可以露出填充材料和心軸材料的一部分。

可以使用蝕刻步驟來選擇性地清除間隔物(間隔物材料)，同時(shí)使剩余填充材料最小蝕刻并且使心軸最小蝕刻。如果間隔物材料本質(zhì)上是有機(jī)的(與填料和心軸材料一起)，例如定向自組裝(dsa)的定向化學(xué)外涂形式，則間隔物材料的大西參數(shù)可以被定義為具有相對(duì)于常規(guī)有機(jī)膜例如光致抗蝕劑或有機(jī)平面化層(opl)旋涂硬掩模膜的快速蝕刻特性。蝕刻到目標(biāo)層的圖案的面積可以是反間隔物“跑道”和由第二光致抗蝕劑涂層所限定的溝槽的相交區(qū)域。然后這種相交區(qū)域可以限定一對(duì)具有高度可控的臨界清晰度(definition)的狹槽接觸形狀的結(jié)構(gòu)。例如，可以通過第二光刻步驟的溝槽寬度來限定主軸。對(duì)于常規(guī)193nm光刻而言，示例性溝槽的用于單個(gè)曝光過程的大小可以為40nm，但是可以通過干法蝕刻修整和/或后續(xù)化學(xué)處理進(jìn)一步降低到20nm。除了第二曝光以外，通過并入samp過程可以將主軸進(jìn)一步調(diào)整更低。次軸可以通過間隔物材料本身的聚合物大小和回轉(zhuǎn)半徑來限定，其對(duì)于旋涂型應(yīng)用可以范圍小至約1.0nm，并且對(duì)于原子層沉積加工而言低于1.0nm。

如圖11所示，例如用于狹縫接觸的俯視圖中組合的圖案然后可以被轉(zhuǎn)移到下面的目標(biāo)層(其可以是硬掩模)，并且然后轉(zhuǎn)移到剩余的心軸，填充材料和第二光致抗蝕劑可以被選擇性地剝離掉，在記憶硬掩模膜中暴露精確限定的狹槽接觸結(jié)構(gòu)。

圖12至圖17示出了與圖8-11所示的相似的流程。兩個(gè)流程之間的差異是在圖8至圖11中，在沉積用于后續(xù)圖案化的光致抗蝕劑或其他平坦化層之前，移除間隔物。因此，在圖8至圖11的實(shí)施方案中，平面化材料基本上填充了以前由間隔物材料所占據(jù)的空間。相比之下，圖12至圖17描繪了其中在移除間隔物材料之前施加輻射敏感性層的工藝流程(圖13)。在該流程中，使露出的圖案顯影從而露出下面基底的一部分，包括露出間隔物120的段，如圖14所示。此時(shí)，可以蝕刻露出的間隔物(同時(shí)經(jīng)覆蓋的間隔物保留在基底上)，從而產(chǎn)生俯視圖中組合的圖案，其可以限定狹槽、接觸和其他掩模結(jié)構(gòu)，如圖15所示。然后可以將該組合的圖案轉(zhuǎn)移到目標(biāo)層107(圖16)中，然后可以移除掩模層(圖17)。

因此，本文中的技術(shù)可以提供顯著優(yōu)點(diǎn)，例如，與常規(guī)地通過samp加工和通過順序單個(gè)光刻蝕沉積過程形成子分辨率狹槽接觸、接觸和溝槽結(jié)構(gòu)相比，這樣的技術(shù)改進(jìn)了總體處理復(fù)雜性和成本。其他益處包括降低邊緣布置誤差，改進(jìn)改進(jìn)線邊緣粗糙度，與euv光刻能力相比改進(jìn)臨界尺寸控制以及順序單個(gè)光刻蝕刻沉積工藝。并入可以選擇性地附著或附接到心軸材料但是不附著到心軸所在的目標(biāo)層的快速蝕刻的聚合物膜，能移除用于間隔物材料的間隔物打開蝕刻步驟。此外，可以限定給定的反間隔圖案直到單元處理結(jié)束，因此允許使用任何類型的填充膜。本文中的技術(shù)可以通過可以控制為約1.0nm的物理聚合物大小來限定溝槽、接觸或狹槽接觸特征的臨界尺寸、大小。這轉(zhuǎn)化為最終圖案的總體臨界尺寸均勻性。另外，聚合物尺寸不會(huì)對(duì)其上形成的心軸的尺寸和間距產(chǎn)生影響，因此也不存在最終溝槽或接觸圖案的掩模誤差因素、通程間距(through-pitch)和線性效應(yīng)。

在前述說明書中，已陳述了具體細(xì)節(jié)，例如處理系統(tǒng)的具體幾何結(jié)構(gòu)和其中使用的各種組分和過程的描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本文的技術(shù)可以在偏離這些具體細(xì)節(jié)的其他實(shí)施方案中實(shí)踐，并且這樣的細(xì)節(jié)是出于解釋而不是限制的目的。已參照附圖對(duì)本文公開的實(shí)施方案進(jìn)行了描述。類似地，出于解釋的目的，已陳述了具體的數(shù)字、材料和構(gòu)造以提供全面的理解。盡管如此，實(shí)施方案可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。具有基本上相同的功能結(jié)構(gòu)的部件以相同的附圖標(biāo)記表示，因此可省略任何冗余的描述。

各種技術(shù)已被描述為多個(gè)獨(dú)立的操作以幫助理解各個(gè)實(shí)施方案。描述的順序不應(yīng)解釋為暗示這些操作必須依賴順序。實(shí)際上，這些操作無需以呈現(xiàn)的順序進(jìn)行。所描述的操作可以以不同于所述實(shí)施方案的順序進(jìn)行。在另外的實(shí)施方案中可以進(jìn)行各種附加的操作和/或可以省略所描述的操作。

如本文使用的“基底”或“目標(biāo)基底”一般是指根據(jù)本發(fā)明被加工的對(duì)象?；卓砂ㄆ骷?，特別是半導(dǎo)體或其他電子器件的任何材料部分或結(jié)構(gòu)，并且可以是例如基礎(chǔ)基底結(jié)構(gòu)，如半導(dǎo)體晶片、中間掩模，或者基礎(chǔ)基底結(jié)構(gòu)(例如薄膜)上或上覆的層。因此，基底不限于圖案化或未圖案化的任何特定的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、下層或上覆層，而在于預(yù)期包括任何這樣的層或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及層和/或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的任意組合。本說明書可參照特定類型的基底，但這只為了說明的目的。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解，可以對(duì)上述技術(shù)的操作做出許多改變但仍實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的相同目的。這樣的改變旨在被本公開內(nèi)容的范圍所涵蓋。因此，本發(fā)明的實(shí)施方案的前述說明不旨在限制。而是，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案的任何限制均在以下權(quán)利要求書中給出。