[发明专利]形貌引导的图案化

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及集成电路制造，且更特定来说涉及印刷技术。

背景技术

由于许多因素(其中包含对提高的便携性、计算能力、存储容量及能量效率的 需求)，集成电路的尺寸不断减小。形成集成电路的组成特征(例如，电气装置及 互连线)的大小持续减小以便于此成比例缩小。

在存储器电路或装置(例如：动态随机存取存储器(DRAM)、快闪存储器、 静态随机存取存储器(SRAM)、铁电(FE)存储器等)中，特征大小减小的趋势 是明显的。举一个例子来说，DRAM通常包括数百万个相同的电路元件，称作存储 器单元。大体来说，基于电容器的存储器单元(例如在常规的DRAM中)通常包含 两个电气装置：存储装置电容器及存取场效应晶体管。每一存储器单元都是可存储 一个数据位(二进制数字)的可寻址位置。可通过所述晶体管将位写入到单元且可 由所述电容器中的感应电荷读取所述位。某些存储器技术采用可充当存储装置及开 关两者的元件(例如，采用银掺杂的硫系玻璃的枝状存储器)，且某些非易失性存 储器不需要为每一单元均使用开关(例如，磁阻RAM)，也不需要将开关并入到存 储器元件中(例如，EEPROM)。通过减小组成存储器单元的电气装置的大小及接 入所述存储器单元的导线的大小，存储器装置可被制作得更小。另外，可通过将更 多的存储器单元装配在存储器装置的既定区域上来增大存储能力。然而，减小特征 大小的需要更普遍地可适用于集成电路，其中包含通用及专用处理器。

不断减小特征大小对用于形成所述特征的技术提出越来越高的要求。例如，一 般使用光刻来图案化这些特征。通常，光刻涉及使光透过十字线并将所述光会聚到 光化学活性光致抗蚀剂材料上。正如幻灯片具有可被投射到屏幕上的图像，所述十 字线通常具有可被转移到衬底的图案。通过引导光或辐射透过十字线，可将十字线 中的图案会聚在光致抗蚀剂上。所述光或辐射导致光致抗蚀剂的明亮部分中的化学 变化，从而允许这些部分视需要选择性地被保留或相对于曾处于阴影中的部分被移 除。因此，已暴露部分与未暴露部分形成光致抗蚀剂中的图案。应了解，此图案可 被用作形成集成电路的各种特征的掩模，所述特征包含导线或电气装置的各部分。

因为光刻通常通过将光或辐射投射到表面上来完成，所以特定光刻技术的最终 分辨率取决于例如光学及光或辐射波长的因素。例如，将良好界定的图案会聚到抗 蚀剂上的能力取决于特征的大小及投射穿过十线字的辐射的波长。应了解，由于衍 射以及其它原因，分辨率随着波长的增加而减小。因此，随着特征大小减小，形成 具有良好分辨率的特征通常需要较短波长辐射。因此，为便于减小特征大小，已建 议越来越低波长的系统。

例如，随着特征大小减小，已研发出365纳米、248纳米、193纳米及157纳米 的波长系统。特征大小的额外减小(例如，低至20纳米的特征)可需要更短波长的 系统。例如，已建议使用X射线辐射代替光的基于光刻的X射线来形成极小的特征， 例如20纳米的特征。另一建议的技术为使用(例如)13.7纳米辐射的极端远紫外 (EUV)光刻。然而，预计X射线及EUV光刻实施起来将极为昂贵。除成本之外， 所述技术还面临着各种技术障碍。例如，对于X射线光刻来说，这些障碍包含形成 对X射线足够不透明的高质量十字线的困难及构想出对X射线足够敏感的抗蚀剂的 困难。此外，某些X射线系统将十字线靠近抗蚀剂而设置以将抗蚀剂直接暴露给穿 过十字线的X射线，而不是使用光学装置将辐射会聚在抗蚀剂上。此可导致将十字 线与抗蚀剂对准的复杂性，另外对十字线及抗蚀剂两者的平坦性提出了较高的要求。 另外，X射线光刻可使用反射性光学装置而不是折射性光学装置，从而需要对光学 元件及相关系统的完整重新设计。类似地，其它高分辨率光刻技术(其中包含离子 束及电子束光刻)具有其自身的技术及实践障碍，其中包含高复杂度及成本。

因此，存在对图案化半导体衬底上的较小特征的高分辨率方法的持续的需要。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于在半导体衬底上方形成图案的方法。所 述方法包括提供覆盖所述半导体衬底的多个节距倍增的特征。在所述节距倍增特征 之间提供一种自组织材料。开始对形成所述自组织材料的化学部分的隔离。

根据本发明的另一方面，提供一种用于形成掩模图案的方法。所述方法包括通 过节距倍增来形成多个间隔。在所述间隔之间沉积一层薄膜。将所述薄膜退火以在 所述薄膜内形成重复的特征图案。