利用压印光刻和直接写入技术制造器件的方法技术

本发明专利技术提供一种制造方法以及制造集成电路的方法。除其它步骤外，该制造方法可以包括利用压印光刻在衬底上形成一个或多个第一类型的器件，而且利用直接写入技术在该衬底上形成一个或多个第二类型的器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的涉及一种制造方法，具体的说涉及一种利用压印光刻 技术和直接写入技术的制造方法。
技术介绍
光学光刻技术当前用于制造大多数微电子器件。但是，人们相信 这些方法在分辨率方面达到了极限。亚微尺度光刻已经成为微电子工 业中的关键工艺。亚微尺度光刻使得制造商可以满足在芯片上更小且更密集的电子电路的需求。预计微电子工业将追求小到大约50nm或 更小的结构。此外，在光电子和磁存储等领域新出现纳米尺度光刻的 应用。例如，每平方英寸兆兆位数量级的光子晶体和高密度构图的磁 存储器可能需要亚100纳米尺度的光刻。为了制造亚50nm的结构，光学光刻技术可能需要使用非常短的 光波长(例如大约13.2nm)。在这些短波长下，很多普通的材料不 是光透明的，因此成像系统通常不得不利用复杂的反射光学器件来构 造。此外，获得在这些波长下具有足够输出强度的光源是很难的。这 样的系统导致极度复杂的设备和工艺，它们可能异常昂贵。在本领域 中，人们还相信高分辨率的电子束光刻技术尽管非常精确，但是对于 高容量商业应用来说太慢，因此不能使用。几种压印光刻技术已经被证明是对高分辨率构图的传统光刻术的 低成本、高容量制造的替代品。压印光刻技术的相似之处在于它们使 用包含拓朴的模板(例如压印模具)来在衬底上的膜中复制表面起伏 (relief)。不幸的是，这些模板可能制造起来很昂贵，并有随着广泛使 用而降低质量的趋势。因此，本领域需要的是一种利用不会经历上述缺陷的压印光刻来制造器件的方法,
技术实现思路
为了解决上述现有技术的缺陷，本专利技术提供一种制造方法以及制 造集成电路的方法。该制造方法中，除其它步骤外，可以包括利用压 印光刻在衬底上形成一个或多个第一类型的器件，而且利用直接写入 技术在衬底上形成一个或多个第二类型的器件。在替换实施例中，本专利技术提供一种制造集成电路的方法。该制造 集成电路的方法没有限制地可以包括使用压印光刻在衬底上形成纳米 尺度的器件，在该纳米尺度的器件上形成电介质层，以及利用直接写入技术在电介质层上或者在电介质层上方形成导电特征(feature)，该 导电特征至少与纳米尺度的器件的一部分接触。上面勾画出本专利技术的优选和替换特征，从而本领域的技术人员可 以更好地理解下面对本专利技术的详细描述。形成本专利技术主题的本专利技术的 其它特征将在下面描述。本领域的技术人员应当理解，他们可以很容相同目的的其它结构的;础。本领域技术人员还i当认识到r这些等 价结构并不脱离本专利技术的精神和范围。附图说明为了更完整地理解本专利技术，下面参照结合附图的以下描述，其中图1示出按照本专利技术的原理制造器件的方法的流程图2-7示出展示在另一个实施例中如何可以根据本专利技术的原理制造器件的平面图8示出组合了根据本专利技术原理构造的一个或多个有源器件和导电特征的集成电路(IC)的截面图。具体实施例方式6本专利技术至少部分基于压印光刻的现有技术需要面积非常小的模具 来进行压印的认识，该小面积模具重复用于压印较大的器件。基于该 认识，本专利技术还确认在执行压印光刻时对压印模具的过度使用可能导 致该压印模具随着时间降低质量，并因此需要更换。由于压印模具本 身和/或维修这种模具的成本，目前需要减少其使用。有了这种认识之后，本专利技术发现如果压印光刻工艺只用于制造需 要可使用压印光刻工艺达到的高分辨率构图的特征，则压印光刻的使 用以及由此压印模具的使用可以显著减少。由此，压印光刻可用于制 造这些需要高分辨率的特征，更低分辨率的工艺可用于制造需要低分 辨率的特征。因此，本专利技术发现压印光刻可用于制造第一类型的器件 (例如纳米尺度的器件)，直接写入技术可用于制造第二类型的器件 (例如微米尺度的器件)。只要减少压印光刻工艺的使用，产生新模 具和/或维修旧模具的需要就会大大减少。转向图1，示出根据本专利技术的原理制造器件的方法的流程图100。图1的流程图100从开始步骤110开始。在步骤120，可以获 得要压印的衬底。该衬底可以是位于微电子、光电子、纳米技术或其 它类似器件中的任何层，包括位于晶片级(level)的层或者位于晶片级 之上或之下的层。例如，衬底可以是半导体衬底、电介质衬底、光学 衬底、纳米技术衬底等，包括刚性或柔性衬底，而且仍属于本专利技术的 范围。在步骤120获得衬底之后，可以利用压印光刻，例如利用步骤 130至160，在衬底上方形成第一类型的一个或多个器件。例如，在 步骤130中，可以在衬底的表面上施加抗蚀剂。在一个实施例中，该 抗蚀剂可以是低粘性的含硅的单体。但是，压印光刻领域的技术人员 理解，其它类型的材料也可以用作抗蚀剂。此后，可以使透明的压印模具与抗蚀剂接触。该透明的压印模 具，例如包括被脱模(release)层覆盖的熔融硅石表面等等，可以被轻 轻地压入抗蚀剂薄层中。因此，抗蚀剂应当基本上一如果不是完全的 话一填满在压印模具中产生的图案。7然后在步骤140，透明的压印模具和其中的抗蚀剂可以受到紫外 线(UV)光源的照射。例如，透明的压印模具和抗蚀剂可以暴露在 毯式(blanket)UV光源下，该UV光源聚合和硬化抗蚀剂。压印光刻 领域的技术人员也明白聚合和硬化抗蚀剂所需要的条件。在聚合了抗蚀剂之后，在步骤150中，可以使压印模具与衬底分 离，从而在抗蚀剂中留下压印模具的复制品。在优选实施例中，压印 模具与衬底的分离留下压印模具的精确复制。由此，在将压印模具与 衬底分离时，图案(例如电路图案)就留在还留在衬底上的抗蚀剂 中。上面简要描述的脱模层有助于压印模具与衬底的脱离。在将压印 模具从衬底去除之后，可以使用短蚀刻如短的卣素蚀刻来去掉未移位 的已固化抗蚀剂。然后在步骤160，在去掉压印模具之后剩下的抗蚀剂可用于蚀 刻、沉积或形成在衬底上的一个或多个第一类型的器件。例如，根据 制造商的要求，剩下的形成了图案的抗蚀剂可用于形成一个或多个的 有源器件，具体的说，用于在衬底上形成一个或多个纳米尺度的有源 器件。本领域的技术人员理解，压印光刻(如上面讨论的)具有优于传 统光学光刻和EUV光刻的几个重要优点。经典光刻分辨率公式中的 参数(kl， NA和lambda)对压印光刻不相关，因为该技术不使用 缩影透镜。对压印光刻的研究显示，分辨率只受模板的图案分辨率的 限制，它是模板制造工艺的分辨率的直接函数。在步骤160中在衬底上形成一个或多个第一类型器件之后，可以 例如用步骤170至180在衬底上形成一个或多个第二类型器件。在图 1的流程图100中，步骤170包括例如在步骤160形成的一个或多个 第一类型器件上形成材料层，如电介质层。该材料层、包括该材料层 可以含有的材料、其厚度以及其它与该材料层或其制造有关的任何特 性可以极大地改变，同时包含在本专利技术的范围中。因此，此时不需要 描述进一步的细节。然后在步骤180，可以在材料层中、在该材料层上或在该材料层8上方直接写入一个或多个第二类型的特征。例如，任何直接写入技术 都可以用于形成一个或多个第二类型的特征(例如导电特征)。利用 电子束或激光束等等的直接写入技术可用于形成该导电特征。此外， 直接写入技术可以在写入工艺期间使用光栅或向量扫描工艺。另外， 可以使用多束直接写入工艺。类似地，还可以使用包括由通过透镜系统将照明光反射到靶上的微型机电系统(MEMS)镜装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造方法，包括：　利用压印光刻在衬底上形成一个或多个第一类型的器件，以及　利用直接写入技术在所述衬底上形成一个或多个第二类型的器件。

【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：弗莱德瑞克R佩佛尔，克里斯托弗P布朗，塞勒西奇逖皮迪，
申请(专利权)人：艾格瑞系统有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]