用于降低图案中的最小间距的方法技术

描述了用于降低图案的最小间距的方法。通过掩模使衬底上的光刻胶暴露于辐射下。所述掩模具有分隔一定距离的特征。生成具有第一辐射曝光度、第二辐射曝光度和第三辐射曝光度的光刻胶部分。采用第一化学试剂将具有第一辐射曝光度的光刻胶部分从衬底上选择性地去除。采用第二化学试剂将具有第二辐射曝光度的光刻胶部分从衬底上选择性地去除。保留具有第三辐射曝光度的光刻胶部分，从而在衬底上形成图案。所述图案的特征之间的距离至少比所述掩模的特征之间的距离小两倍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例总体涉及微电子器件制造领域。更具体而言，本专利技术 的实施例涉及用于降低在微电子衬底上形成的图案的间距的方法。
技术介绍
微电子器件产业采用各种光刻技术在微电子衬底上建立限定微电子器 件和电路的图案。采用这些光刻技术对沉积在微电子衬底(例如半导体衬 底)上的光敏材料("光刻胶")进行构图。通过含有图案的掩模透射的光照射到所述光刻胶上。典型地，对于正性(positive tone)光刻胶而言，在 显影过程中将经曝光的光刻胶区域去除，而未曝光的光刻胶区域仍然保留 在所述衬底上。对于负性(negative tone)光刻胶而言，在显影过程中将未 曝光的光刻胶区域去除，而经曝光的光刻胶区域仍然保留在所述衬底上。 也就是说，光刻胶材料的选择性光敏度使人们能够将图案从掩模转移到衬 底上。典型地，通过光刻系统而从掩模转移到衬底上的图案的特征的中心 之间的最小距离(间距)限定了构图分辨率。一般而言，即使采用例如相移掩模和偏轴照明等分辨率增强技术而从 掩模转移到衬底上的图案的最小间距也是与光波长除以用于光刻的构图工 具的有效数值孔径的比率成比例的。 一般认为，物理上能够采用现有的光 刻工具获得的最小半间距(Lmin)如下Lmin=0.25A/NA (1)其中，入是光波长，NA是构图工具的有效数值孔径。 一种用于降低所 述最小间距，从而印刷更小的图案特征的方法是采用更短的曝光波长将图 案的图像投射到衬底上。例如，极紫外光刻法(EUVL)是光刻技术之一， 其采用了具有大致处于10纳米("nm")到14nm的范围内的短波长的辐射 ("光")，所述辐射能够实现尺寸小于100nm的特征的印刷。另一种縮小最 小间距，并印刷更小的图案特征的方式是采用具有更高的有效数值孔径的构图工具。图1A-1B示出了采用正性光刻胶的典型光刻构图。如图1A所示，在 衬底101上沉积正性光刻胶102。通过掩模103使光刻胶102暴露于光107 下。掩模103具有透明部分104和形成图案的不透明特征108，如图1A所 示。图1A示出了不透明特征108之间的距离(间距)109。透明部分104 将光107透射至光刻胶102。不透明特征108防止光107透射到光刻胶102。 图1A示出了具有暴露于光107下的部分105和未暴露于光107下的部分 106的光刻胶102。如图1A所示，将掩模特征108成像到光刻胶102上， 以生成对应的光刻胶特征106。图1B是与图1A类似的图示，其示出了去除正性光刻胶102的经曝光 部分105之后的情况。如图1B所示，未曝光的部分106仍然保留在衬底 101上，并且形成了从掩模103转移到衬底101上的图案。如图1A-1B所 示，将掩模特征108成像到光刻胶102上，以生成对应的光刻胶特征(部 分106)。如图1A-1B所示，由掩模103的特征108之间的间距109决定部 分106之间的间距110。图2A-2B示出了采用负性光刻胶202的典型光刻构图。如图2A所示， 在衬底201上沉积负性光刻胶202。通过掩模203使光刻胶202暴露于光 207下。掩模203具有形成图案的透明部分204和不透明部分208，如图2A 所示。图2A示出了透明特征204之间的距离(间距)209。透明特征204 将光207透射到光刻胶202上。不透明部分208防止光207透射到光刻胶 202上。图2A示出了光刻胶202，其具有暴露于光207下的部分205和未 暴露于光207下的部分206。如图1A所示，将掩模特征204成像到光刻胶 202上，以生成对应的光刻胶特征205。图2B是与图2A类似的图示，其示出了去除负性光刻胶202的未曝光 部分206之后的情况。如图2B所示，未曝光部分206保留在衬底201上， 并形成了从掩模203转移到衬底201上的图案。如图2A-2B所示，将掩模 特征204成像到光刻胶202上，以生成对应的光刻胶特征(部分205)。如 图2A-2B所示，由掩模203的特征204之间的间距209决定部分205之间 的间距210。附图说明图1A示出了采用正性光刻胶的光刻构图IB是与图1A类似的图示，其示出了去除正性光刻胶的经曝光部分 之后的情况；图2A示出了采用负性光刻胶的典型光刻构图2B是与图2A类似的图示，其示出了去除负性光刻胶的未曝光部分 之后的情况；图3示出了根据本专利技术的一个实施例的从掩模转移到衬底上的图案；图4A示出了根据本专利技术的一个实施例的沉积于衬底上的光刻胶；图4B示出了与图4A类似的图示，其示出了沉积于衬底上的通过掩模暴露于辐射下的光刻胶；图4C是与图4B类似的图示，其示出了采用第一化学试剂从衬底上选择性地去除了具有高辐射曝光度(exposure)的光刻胶部分之后的情况； 图4D是与图4C类似的图示，其示出了采用第二化学试剂从衬底上选择性地去除了具有低辐射曝光度的光刻胶部分之后的情况；图5A示出了形成具有多种尺寸的图案特征的一个实施例；图5B是与图5A类似的图示，其示出了从衬底选择性地去除了具有高辐射曝光度和低辐射曝光度的经曝光的光刻胶部分之后的情况； 图6A示出了形成具有多种尺寸的图案特征的另一实施例； 图6B是与图6A类似的图示，其示出了从衬底选择性地去除了具有高辐射曝光度和低辐射曝光度的经曝光的光刻胶部分之后的情况；图7A示出了根据本专利技术的另一实施例以中等强度在衬底上的光刻胶上形成图像；图7B是与图7A类似的图示，其示出了从衬底选择性地去除了具有高 辐射曝光度和低辐射曝光度的经曝光的光刻胶部分之后的情况；图8A示出了根据本专利技术的另一实施例以中等强度在衬底上的光刻胶 上形成图像；图8B是与图8A类似的图示，其示出了从衬底选择性地去除了具有高 辐射曝光度和低辐射曝光度的经曝光的光刻胶部分之后的情况；图9A示出了沉积于衬底(未示出)上的光刻胶的一个实施例的顶视图;图9B是与图A类似的图示，其示出了设置于光刻胶之上的掩模； 图9C是类似于图9B的图示，其示出了使光刻胶通过掩模暴露于辐射 下之后的情况；图9D是与图9C类似的图示，其示出了使剩余部分通过另一掩模暴露 于额外辐射之下；图9E是与图9D类似的图示，其示出了在使衬底上的具有中等辐射曝 光度的部分保持原样的同时选择性地去除了具有高辐射曝光度和低辐射曝 光度的光刻胶部分之后的情况。具体实施例方式在下述说明中，将阐述例如具体材料、元件尺寸以及工艺条件(例如， 温度、压强、时间和波长)等的各种具体细节，从而提供对本专利技术的一个 或多个实施例的透彻理解。但是，对于本领域技术人员而言显而易见的是， 可以在无需这些具体细节的情况下实施本专利技术的所述一个或多个实施例。 在其他情况下，为了避免对本说明书造成不必要的混淆，没有详尽描述半 导体制造过程、技术、材料、设备等。凭借所提供的说明，本领域技术人 员将能够在不需要过度的实验的情况下实现适当的功能。尽管对本专利技术的某些示范性实施例进行了描述，并在附图中示出，但 是应当理解，这样的实施例只是示范性的，其不对本专利技术具有限定性，因 而本专利技术不限于图中和文中给出的具体构造和布置，因为本领域技术人员 能够想到各种修改。通篇引用的"一个实施例"、"另一实施例"或"实施例"是指在本发 明的至少一个实施例中包含了与所述实施例相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　采用掩模使形成于衬底上的光刻胶暴露于辐射下，以形成一个或多个第一光刻胶部分、一个或多个第二光刻胶部分以及一个或多个第三光刻胶部分；　采用第一化学试剂从所述衬底去除所述一个或多个第一光刻胶部分；以及　采用第二化学试剂从所述衬底去除所述一个或多个第二光刻胶部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R申克尔，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]