利用平版印刷术及间隔物形成图案的方法技术

一些实施例包括形成图案的方法。以光刻方式在衬底上方形成第一组特征，且接着以光刻方式在所述衬底上方形成第二组特征。所述第二组中的所述特征中的至少一些特征与所述第一组中的特征交替。在所述第一及第二组中的所述特征上方及之间形成间隔物材料。各向异性地蚀刻所述间隔物材料以沿所述第一及第二组中的所述特征形成间隔物。接着移除所述第一及第二组中的所述特征以在所述衬底上方留下所述间隔物的图案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术 涉及。
技术介绍
存在需要形成具有极短间距的重复图案的众多应用。举例来说，集成电路制造可包括形成存储器存储单元(即，NAND单位单元、动态随机存取[DRAM]单位单元、交叉点存储器单位单元等)的重复图案。集成电路制造可包括在半导体衬底上方形成图案化掩模，继之以借助一次或一次以上蚀刻将图案从所述掩模转印到所述衬底中。赋予到所述衬底中的图案可用以形成集成电路的个别组件。集成电路制造的持续目标为增大集成电路密度，且因此减小个别集成电路组件的大小。因此，存在形成具有不断增大的个别特征密度的图案化掩模的持续目标。在图案化掩模包含重复特征图案的情况下，存在以较高密度(或换句话说，减小的间距)形成重复图案的持续目标。将需要开发形成图案的新方法，其使得能够以高密度形成重复图案。 附图说明图1到图9为实例实施例的各工艺阶段处所展示的半导体晶片构造的一部分的图解横截面图。图10到图17为另一实例实施例的各工艺阶段处所展示的半导体晶片构造的一部分的图解横截面图。具体实施例方式一些实施例包括利用两个离散平版印刷步骤形成重复图案的方法。所述平版印刷步骤中的每一者具有可利用所述步骤的特定平版印刷技术获得的最小特征大小。举例来说，如果平版印刷步骤为光刻步骤，则可由在所述光刻术期间所利用的波长指定最小特征大小。两个离散平版印刷步骤的利用使重复图案能够以比可由单独利用的任一平版印刷步骤实现的间距小的间距形成。可通过利用邻近于以平版印刷方式形成的特征提供的间隔物来进一步减小所述重复图案的所述间距。参看图1到图17来描述实例实施例。参看图1，其说明半导体构造10的一部分。半导体构造10包含基底12及处于所述基底上方的材料14。基底12可对应于半导体晶片，例如单晶硅晶片。材料14表示待图案化以形成集成电路的材料。材料14可为电绝缘材料(例如， 可包含氮化硅、二氧化硅等中的一者或一者以上)、导电材料(例如，可包含各种金属、含金属组合物、以导电方式掺杂的半导体材料等中的一者或一者以上)或半导电材料(例如， 硅、锗等)。虽然仅单一材料14被展示为由基底12支撑，但在一些实施例中，在图1的处理阶段处，可由所述基底支撑多种材料。举例来说，如果需要在基底12上方形成NAND单位单元，则可存在堆叠于基底12上方的多种栅极材料；其中所述栅极材料最终同时经图案化以形成由基底12支撑的多个栅极构造。作为另一实例，如果需要形成交叉点存储器，则可存在堆叠于基底12上方的多种材料；其中所述材料最终同时经图案化以形成跨越基底12 延伸的多条线。作为又一实例，如果需要形成DRAM，则可存在堆叠于基底12上方的多种材料；其中所述材料最终同时经图案化以形成跨越基底12延伸的多条字线及/或位线。在一些实施例中，可省略材料14，且掩蔽图案(下文参看图8论述)可直接形成于基底12的半导体材料上。所述掩蔽图案接着可用以界定随后蚀刻到基底12中的开口的位置。基底12及材料14可一起称作半导体衬底。术语“半导电衬底”及“半导体衬底”意指包含半导电材料的任何结构，包括(但不限于)例如半导电晶片等块状半导电材料(单独地或呈其上包含其它材料的组合件的形式)及半导电材料层(单独地或呈包含其它材料的组合件的形式)。术语“衬底”指代任何支撑结构，包括(但不限于)上文描述的半导电衬底。参看图2，以平版印刷方式在材料14上方形成第一组掩蔽特征16。举例来说，所述第一组掩蔽特征可包含光致抗蚀剂，且可通过光刻处理来形成。具体地说，光致抗蚀剂层可形成于材料14上方，且接着暴露于光化辐射及适当显影剂以留下特征16的所说明图案。 或者，可通过例如压印平版印刷术等其它平版印刷方法形成掩蔽特征16。可将所述掩蔽特征16称作第一掩蔽特征以将其与在后续处理中形成的其它掩蔽特征加以区别。所述个别掩蔽特征16中的每一者包含约3x的宽度，其中“X”为将最终赋予从特征16形成的结构的重复图案的尺寸(其中所述结构参看图8来展示并描述)。所述掩蔽特征可经形成以使得宽度3x对应于可借助用以形成所述掩蔽特征的平版印刷方法实现的最小宽度，且在一些实施例中所述宽度可为约30纳米到约60纳米。掩蔽特征16通过间隙18彼此间隔。可将所述间隙称作第一间隙以将其与随后形成的其它间隙加以区别。所述第一间隙具有约切的宽度。掩蔽特征16跨越材料14形成重复图案。所述重复图案具有对应于跨越掩蔽特征及邻近间隙的距离的间距，所述间距在所展示的实施例中为约8x。将图2的掩蔽特征中的两者分别表示为特征20及22。所述掩蔽特征表示彼此邻近的一对特征。可处理掩蔽特征16以致使其变得不溶于在特征16上方后续沉积光致抗蚀剂期间所利用的溶剂。所述处理可包含(例如)沿掩蔽特征16的暴露表面形成薄保护材料层(未图示)、遍及所述掩蔽特征诱发化学变化(例如化学交联)及/或沿所述掩蔽特征的暴露外表面诱发化学变化(例如通过暴露于等离子体中的卤素)。术语“溶剂浇铸”用以描述经图案化光致抗蚀剂特征在用于在所述特征上方沉积额外光致抗蚀剂的溶剂中的有问题溶解。 相应地，特征16的处理可称作致使所述特征变得对溶剂浇铸有抵抗性的处理。参看图3，以平版印刷方式在材料14上方形成第二组掩蔽特征M。掩蔽特征M 可对应于光致抗蚀剂特征，且可在特征16已被处理以致使其变得对溶剂浇铸有抵抗性之7后利用光刻处理被形成为所展示的图案。在图3中借助交叉影线展示第二掩蔽特征24以辅助读者将第二掩蔽特征与第一掩蔽特征加以区别。第二掩蔽特征的交叉影线及第一掩蔽特征的交叉影线缺少并不指示第一掩蔽特征 与第二掩蔽特征之间所利用的材料的差别；且在一些实施例中，第一掩蔽特征及第二掩蔽特征可为彼此相同的组合物，且在其它实施例中可为不同组合物。在图3的横截面中，第二掩蔽特征24与第一掩蔽特征16交替。虽然将全部所说明的第二掩蔽特征展示为与第一掩蔽特征交替，但在其它实施例中，可形成不与第一掩蔽特征交替的一些第二掩蔽特征。个别第二掩蔽特征24包含约3x的宽度，且以约5x的距离彼此间隔。因此，在所展示的实施例中，以约8x的间距形成第二掩蔽特征(类似于第一掩蔽特征)。将第二掩蔽特征24中的每一者展示为大致居中位于邻近的第一掩蔽特征16之间的间隙18 (图2)内。 举例来说，第二掩蔽特征中的一者由标记25表示，且大致居中位于邻近的第一掩蔽特征20 与22之间的间隙中。第二掩蔽特征通过具有约χ的宽度的介入空间而与邻近第一掩蔽特征间隔。在一些实施例中，可将第一掩蔽特征及第二掩蔽特征一起视为通过介入空间26彼此分开的多个离散特征。参看图4及图5，使掩蔽特征16及24经受横向修整以将所述掩蔽特征的横向厚度从约3x减小到约χ。通过展示最终将从所述掩蔽特征移除的虚线区域而在图4中以图解方式说明所述横向修整，且图5展示横向修整完成之后的掩蔽特征。图5的经修整的掩蔽特征具有宽度X，且以3x的距离彼此间隔。换句话说，所述横向修整已将所述介入空间26的大小从χ增大到3x。虽然将横向修整展示为使所述掩蔽特征16及24的宽度减小约三分之二，但在其它实施例中，所述横向修整可使所述宽度减小其它量(例如约三分之二到约四分之三)。在一些实施例中，所述横向修整可使掩蔽特征16及24的宽度减小约10%到约80%。在所展示的实施例中，所述横向修整仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种形成图案的方法，其包含：以平版印刷方式在衬底上方形成第一组掩蔽特征，所述第一组中的一对特征彼此邻近且通过第一间隙彼此间隔；以平版印刷方式在所述衬底上方形成第二组掩蔽特征，所述第二组中的所述特征中的至少一者位于所述第一组中的所述邻近特征之间的所述间隙内；所述第一及第二组中的所述掩蔽特征为通过介入空间彼此分开的多个离散特征；在所述第一及第二组中的所述掩蔽特征上方及之间形成间隔物材料；各向异性地蚀刻所述间隔物材料以沿所述第一及第二组中的所述掩蔽特征形成间隔物；及移除所述第一及第二组中的所述掩蔽特征以在所述衬底上方留下所述间隔物的图案。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US12/248,2832008年10月9日1.一种形成图案的方法，其包含以平版印刷方式在衬底上方形成第一组掩蔽特征，所述第一组中的一对特征彼此邻近且通过第一间隙彼此间隔；以平版印刷方式在所述衬底上方形成第二组掩蔽特征，所述第二组中的所述特征中的至少一者位于所述第一组中的所述邻近特征之间的所述间隙内；所述第一及第二组中的所述掩蔽特征为通过介入空间彼此分开的多个离散特征；在所述第一及第二组中的所述掩蔽特征上方及之间形成间隔物材料；各向异性地蚀刻所述间隔物材料以沿所述第一及第二组中的所述掩蔽特征形成间隔物；及移除所述第一及第二组中的所述掩蔽特征以在所述衬底上方留下所述间隔物的图案。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一及第二组掩蔽特征分别为第一及第二组光致抗蚀剂特征，且所述方法进一步包含在形成所述第二组光致抗蚀剂特征之前横向修整所述第一组光致抗蚀剂特征的光致抗蚀剂。3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含在形成所述间隔物材料之前横向修整所述第二组光致抗蚀剂特征的光致抗蚀剂。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一及第二组掩蔽特征分别为第一及第二组光致抗蚀剂特征，且所述方法进一步包含在形成所述间隔物材料之前在共同工艺步骤中横向修整所述第一及第二组光致抗蚀剂特征的光致抗蚀剂。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底为半导体衬底。6.一种形成图案的方法，其包含以光刻方式在衬底上方形成第一组光致抗蚀剂特征；以光刻方式形成第二组光致抗蚀剂特征，所述第二组中的所述特征中的至少一些特征沿延伸穿过所述第一及第二组中的光致抗蚀剂特征的至少一个横截面与所述第一组中的光致抗蚀剂特征交替；在所述第一及第二组中的所述光致抗蚀剂特征上方及之间形成间隔物材料；各向异性地蚀刻所述间隔物材料以沿所述第一及第二组中的所述光致抗蚀剂特征形成间隔物；及移除所述第一及第二组中的所述光致抗蚀剂特征以在所述衬底上方留下所述间隔物的图案。7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包含在形成所述第二组光致抗蚀剂特征之前横向修整所述第一组光致抗蚀剂特征的光致抗蚀剂以使所述第一组中的所述光致抗蚀剂特征变窄。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述横向修整所述第一组光致抗蚀剂特征的光致抗蚀剂使所述第一组中的所述光致抗蚀剂特征变窄约三分之二到约四分之三。9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含在形成所述间隔物材料之前横向修整所述第二组光致抗蚀剂特征的光致抗蚀剂以使所述第二组中的所述光致抗蚀剂特征变窄。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述横向修整所述第二组光致抗蚀剂特征的光致抗蚀剂使所述第二组中的所述光致抗蚀剂特征变窄约三分之二到约四分之三。11.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含处理所述第一组中的所述变窄的光致抗蚀剂特征以致使所述变窄的光致抗蚀剂特征变得对后续修整有抵抗性；在所述处理之后，在形成所述间隔物材料之前横向修整所述第二组光致抗蚀剂特征以便所述光致抗蚀剂特征变窄。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述处理包含对所述第一组中的所述变窄的光致抗蚀剂特征进行热处理以便以化学方式至少改变所述第一组中的所述变窄的光致抗蚀剂特征的暴露表面。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述处理包含沿所述第一组中的所述变窄的光致抗蚀剂特征的暴露表面原子层沉积含二氧化硅的材料。14.根据权利要求6所述的方法，其进一步包含在形成所述间隔物材料之前在共同工艺步骤中横向修整所述第一及第二组光致抗蚀剂特征的光致抗蚀剂。15.一种形成图案的方法，其包含以光刻方式在衬底上方形成第一组光致抗蚀剂特征；所述第一组光致抗蚀剂特征通过第一间隙彼此间隔；所述第一组中的所述光致抗蚀剂特征处于第一间距处，其中所述第一间距为跨越第一光致抗蚀剂特征及第一间隙的距离；以光刻方式形成第二组光致抗蚀剂特征，所述第二组中的所述特征中的至少一些特征处于所述第一间隙内以使得所述第二组中的光致抗蚀剂特征沿延伸穿过所述第一及第二组中的光致抗蚀剂特征的至少一个横截面与所述第一组中的光致抗蚀剂特征交替；所述第二组光致抗蚀剂特征通过第二间隙彼此间隔；所述第二组中的所述光致抗蚀剂特征处于第二间距处，其中所述第二间距为跨越第二光致抗蚀剂特征及第二间隙的距离；所述第二间距约与所述第一间距相同；在所述第一及第二组中的所述光致抗蚀剂特征上方及之间形成间隔物材料；各向异性地蚀刻所述间隔物材料以沿所述第一及第二组中的所述光致抗蚀剂特征形成间隔物；及移除所述第一及第二组中的所述光致抗蚀剂特征以在所述衬底上方留下所述间隔物的图案。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一组光致抗蚀剂特征中的光致抗蚀剂特征包含所述第一间距的约八分之三。17.根据权利要求15所述的方法，其进一步包含在形成所述间隔物材料之前横向修整所述第一及第二组光致抗蚀剂特征的光致抗蚀剂。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一及第二组光致抗蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔达万·尼鲁曼德，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：US