用于形成蜂窝阵列的图案的方法技术

技术编号:15748881 阅读:214 留言:0更新日期:2017-07-03 09:24
一种用于形成图案的方法包括在底层上形成椭圆形柱体。椭圆形柱体具有细长的特征,并且包括突出侧以及与突出侧连接的长侧,并且四个椭圆形柱体在分离空间的周围形成菱形阵列。附接至椭圆形柱体的侧面的引导晶格形成为在分离空间内打开第一窗口。通过选择性地去除椭圆形柱体,而在引导晶格内形成第二窗口。嵌段共聚物层形成为填充第一窗口和第二窗口。将嵌段共聚物层相分离,以在第一窗口内形成第一区域和第一矩阵以及在第二窗口内形成多个第二区域和第二矩阵。选择性地去除第一区域和第二区域,以形成第一开口和第二开口。

【技术实现步骤摘要】
用于形成蜂窝阵列的图案的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年12月23日提交的申请号为10-2015-0184670的韩国专利申请的优先权,其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术的各种实施例涉及半导体技术,更具体地,涉及用于形成蜂窝阵列的精细图案的方法。
技术介绍
随着半导体产业快速地增长,已经致力于实现具有高器件密度的集成度更高的电路。为了降低半导体器件的单位单元所占据的面积,并且将更多的器件集成在半导体衬底的有限面积中,已经试验了各种技术,实现具有小到几纳米至几十纳米的临界尺寸(CD)的图案。当仅用光刻工艺来形成半导体器件的精细图案时,由于光学系统的图像分辨率限制和在光刻工艺中所使用的曝光光源的波长,因而在形成精细图案上会存在一些限制。为了克服曝光分辨率限制或者图像分辨率限制,已经尝试了非光刻图案化技术。例如,已经尝试了使用聚合物分子的自组装特性和嵌段共聚物材料的相分离的方法。
技术实现思路
根据一个实施例,提供了一种用于形成图案的方法。所述方法包括在底层上形成椭圆形柱体。每个椭圆形柱体具有细长的特征,并且包括突出侧以及与突出侧连接的长侧,并且四个椭圆形柱体在分离空间的周围形成菱形阵列。引导晶格形成为附接至椭圆形柱体的侧面,并且在分离空间内打开第一窗口。通过选择性地去除椭圆形柱体而在引导晶格内形成第二窗口。嵌段共聚物层形成为填充第一窗口和第二窗口。将嵌段共聚物层相分离,以在第一窗口内形成第一区域和第一矩阵以及在第二窗口内形成多个第二区域和第二矩阵。选择性地去除第一区域和第二区域,以形成第一开口和第二开口。根据一个实施例,提供了一种用于形成图案的方法。所述方法包括在底层上形成具有横向细长的第二窗口的引导晶格。第二窗口设置为包围第一窗口并且形成菱形阵列。嵌段共聚物层形成为填充第一和第二窗口。将嵌段共聚物层相分离,以在第一窗口内形成第一区域和第一矩阵以及在第二窗口内形成多个第二区域和第二矩阵。选择性地去除第一区域和第二区域,以形成第一开口和第二开口。根据一个实施例,提供了一种用于形成图案的方法。所述方法包括在底层上形成椭圆形柱体,所述椭圆形柱体包括突出侧以及与突出侧连接的长侧,并且具有细长的特征,从而使得突出侧彼此面对而长侧彼此对角地面对,并且分离空间位于相对的突出侧之间。在分离空间内形成附接至椭圆形柱体的侧面并且打开第一窗口的引导晶格。通过选择性地去除椭圆形柱体,而在引导晶格内形成第二窗口。嵌段共聚物层形成为填充第一窗口和第二窗口。将嵌段共聚物层相分离,以在第一窗口内形成第一区域和第一矩阵以及在第二窗口内形成多个第二区域和第二矩阵。选择性地去除第一区域和第二区域,以形成第一开口和第二开口。附图说明结合附图和所附的具体描述,本专利技术的各种实施例将变得更加显然,其中:图1至图18为图示了根据一个实施例的用于形成图案的方法的示意图;以及图19至图20为图示了在一些实施例中使用的嵌段共聚物(BCP)的相分离的示意图。具体实施方式在本文中所使用的术语可以对应于考虑了它们在实施例的功能而选择的词语,并且可以根据实施例所属的
的普通技术人员之中的一个而将术语的含义作不同地解释。如果术语被具体限定,则可以根据限定来解释术语。除非另外限定,否则本文中所使用的术语(包括技术的和科学的术语)可以具有与实施例所属的
的普通技术人员之一的一般理解相同的含义。在实施例的以下描述中,将理解的是,术语“第一”和“第二”、“上部”和“下部”或者“下”旨在识别构件,而不是用于仅限定构件本身或者意味着特定的顺序。另外,旨在意味着相对的位置关系,而不是用于限制特定的情况:元件与其它的元件直接接触,或者在它们之间存在至少一个中间元件。应当采用相同的方式来解释用于描述元件或层之间的关系的其它词语。在以下实施例的描述中所使用的术语“蜂窝阵列”可以指排列成“密集阵列”的图案的排列类型。蜂窝阵列的图案可以在图案之间具有相对短的间隔距离,并且可以被排列成大体上具有规则性以及具有相对小的间距尺寸。术语“蜂窝阵列”可以为如下的排列类型:图案设置在六边形的六个顶点处,而另一个图案设置在六边形的大体上的内部中心处。“蜂窝阵列”可以为如下的排列类型:可以具有大体上相同节距的最高密度来排列图案。因为可以在有限面积内以最高密度来排列图案,所以可以将“蜂窝阵列”应用至半导体制造技术,以改善集成电路的集成度。排列成“蜂窝阵列”的图案在其间可以具有大体上相同的尺寸和间隔距离。在本专利技术的一些实施例中有用于形成具有比光刻中所使用的光学曝光装置的分辨率限制更小的线宽的图案的方法。所述方法利用了嵌段共聚物(BCP)层的自组装属性和相分离属性。BCP层可以直接地自组装(DSA)在目标层上,并且组成BCP层的某些聚合物嵌段可以被重新排列和相分离,以形成区域。基于相分离所产生的域的部分可以被选择性地去除,以形成纳米尺度特征。纳米尺度特征可以为具有大约几纳米至大约几十纳米的尺寸的结构。根据组成BCP层的聚合物嵌段的体积比、相分离的温度、组成BCP层的聚合物嵌段的分子尺寸以及组成BCP层的聚合物嵌段的分子重量,BCP层的自组装结构可以具有圆柱形形状或者片状形状。当BCP层的自组装结构具有圆柱形形状时,该结构可以被使用,例如形成开孔阵列。另外,当BCP层的自组装结构具有片状形状时,该结构可以被使用,例如形成重复的线和空间图案。本专利技术的各种实施例可以应用于诸如动态随机存取存储(DRAM)器件、相变随机存取存储(PcRAM)器件或者电阻式随机存取存储(ReRAM)器件的高度集成的半导体器件的制造。另外,实施例可以应用于诸如静态随机存取存储(SRAM)器件、快闪存储器件、磁性随机存取存储(MRAM)器件或者铁电随机存取存储(FeRAM)器件的半导体器件的制造。实施例还可以应用于集成了逻辑集成电路的逻辑器件的制造。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。因而,尽管参照一个附图未提及或描述一个附图标记,但是参照另一个附图可能提及或描述该附图标记。另外,即使在一个附图中未示出该附图标记,但是参照另一个附图可能提及或者描述该附图标记。图1和图2图示了形成椭圆形柱体100的阵列的步骤。图1为图示了形成椭圆形柱体100的阵列的步骤的平面图,而图2为沿着图1中的线C-C’截取的截面图。参见图1和图2,椭圆形柱体100形成为排列在衬底200的底层300上。多个椭圆形柱体100可以沿着与衬底200的XY平面大体上垂直的Z轴方向延伸。每个椭圆形柱体100在XY平面上可以具有横向细长特征。例如,椭圆形柱体100具有平面特征。椭圆形柱体100在X轴方向延伸,并且在X轴方向上具有相对大的宽度W1,而在与X轴方向垂直的Y轴方向上具有相对小的宽度W2。图1为平面图。每个椭圆形柱体100可以具有非对称形状。即,每个椭圆形柱体100根据方向而具有不同的线宽。在椭圆形柱体100的X轴方向上的线宽W1与在Y轴方向上的线宽W2不同。椭圆形柱体100的长轴宽度W1可以为短轴宽度W2的1.5至3倍。椭圆形柱体100的长轴宽度W1可以大约为短轴宽度W2的2倍。椭圆形柱体100可以具有柱体形状或者杆形状。由于X轴方向的线宽W1和Y轴方向的线宽W1彼此不同,因而椭圆形柱体100具有非对称的截面特征。在平面图中,椭圆本文档来自技高网
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用于形成蜂窝阵列的图案的方法

【技术保护点】
一种用于形成图案的方法,所述方法包括:在底层之上形成椭圆形柱体,其中,柱体组合而形成菱形阵列,使得分离空间位于菱形阵列的中心;以大体上共形的方式形成包围柱体的引导晶格,使得在分离空间内限定第一窗口;去除柱体以形成第二窗口;形成填充第一窗口和第二窗口的嵌段共聚物层;将第一窗口内的嵌段共聚物层相分离成第一区域和第一矩阵;将每个第二窗口内的嵌段共聚物层相分离成多个第二区域和第二矩阵;以及去除第一区域和多个第二区域,以分别形成第一开口和多个第二开口。

【技术特征摘要】
2015.12.23 KR 10-2015-01846701.一种用于形成图案的方法,所述方法包括:在底层之上形成椭圆形柱体,其中,柱体组合而形成菱形阵列,使得分离空间位于菱形阵列的中心;以大体上共形的方式形成包围柱体的引导晶格,使得在分离空间内限定第一窗口;去除柱体以形成第二窗口;形成填充第一窗口和第二窗口的嵌段共聚物层;将第一窗口内的嵌段共聚物层相分离成第一区域和第一矩阵;将每个第二窗口内的嵌段共聚物层相分离成多个第二区域和第二矩阵;以及去除第一区域和多个第二区域,以分别形成第一开口和多个第二开口。2.根据权利要求1所述的方法,其中,柱体包括第一柱体、第二柱体、第三柱体和第四柱体,其中,每个柱体包括突出侧和长侧,其中,长侧与突出侧连续地连接,其中,第一柱体和第二柱体的突出侧彼此面对,以及其中,第三柱体和第四柱体的长度彼此面对。3.根据权利要求1所述的方法,其中,每个柱体具有在长轴方向上的第一宽度和在短轴方向上的第二宽度,以及其中,第一宽度和第二宽度彼此不同。4.根据权利要求3所述的方法,其中,分离空间具有第三宽度,其中,第一宽度比第三宽度大,以及其中,第二宽度比第三宽度小。5.根据权利要求1所述的方法,其中,形成引导晶格包括:形成覆盖柱体的引导层;以及执行针对引导层的各向异性刻蚀,以形成引导晶格。6.根据权利要求1所述的方法,其中,每个柱体具有椭圆形形状,以及其中,柱体的长轴彼此沿相同的方向延伸。7.根据权利要求1所述的方法,其中,形成在每个第二窗口内的多个第二区域的数目为2。8.根据权利要求1所述的方法,其中,形成在第二窗口内的多个第二区域组合而形成六边形图案,以及其中,第一区域位于六边形图案的中心。9.根据权利要求1所述的方法,还包括:图案化底层,以形成通孔,其中,通孔从第一开口和多个第二开口延伸。10.根据权利要求9所述的方法,其中,通过将第一矩阵和第二矩阵以及引导晶格组合用作刻蚀掩模来刻蚀底层而形成通孔。11.一种用于形成图案的方法,所述方法包括:在...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘槿道金永式卜喆圭
申请(专利权)人:爱思开海力士有限公司
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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