[发明专利]反转色调图案化的方法

说明书

本公开涉及反转色调图案化的方法。反转具有非均匀尺寸的特征件的图案的色调的方法。该方法包括在图案化层之上沉积高度保形的硬掩模层，具有不平坦的保护涂层，以及用于使关键尺寸变化最小化的刻蚀方案。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年11月13日提交的美国临时申请No.62/254,891的依据35U.S.C.§119(e)(1)的权益，该美国临时申请通过参考被并入于此。

背景技术

纳米制造包括具有100纳米量级或更小的特征件(feature)的非常小结构的制造。其中纳米制造已经具有相当大影响的一个应用是集成电路的加工。半导体加工工业持续谋求在增加在衬底上每单位面积形成的电路的同时更大的产品成品率；因此纳米制造变得越来越重要。纳米制造提供更大的工艺控制而同时允许持续减少形成的结构的最小特征尺寸。

现在使用的示例性的纳米制造技术通常被称为纳米压印光刻。纳米压印光刻可用于各种应用，包括例如制造集成器件(诸如CMOS逻辑、微处理器、NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、DRAM存储器或诸如MRAM、3D交叉点存储器、Re-RAM、Fe-RAM、STT-RAM之类的其它存储器件等等)的层。示例性的纳米压印光刻工艺被详细描述在许多的发行物中，诸如美国专利No.8,349,241、美国专利No.8,066,930和美国专利No.6,936,194，所有这些通过参考被并入于此。

在上述美国专利中的每一个中公开的纳米压印光刻技术包括在可成形的(可聚合的)层中形成浮雕(relief)图案并且将与浮雕图案对应的图案转印到下层的衬底中。衬底可以被耦接到移动台以便获得期望的定位从而便于图案化处理。图案化处理使用与衬底间隔开的模板并且在模板和衬底之间施加可成形的液体。可成形的液体被固化从而形成刚性层，该刚性层具有与接触可成形的液体的模板的表面形状一致的图案。在固化之后，模板与刚性层分离使得模板和衬底间隔开。衬底和固化层然后经受额外的处理从而将浮雕图像转印到衬底中，其对应于固化层中的图案。

另外的纳米压印光刻技术包括在先前固化的图案化层之上形成平坦化层并且随后使衬底、固化的图案化层和平坦化层经受额外的处理从而将浮雕图像转印到衬底中，对应于固化层图案的相反或反转。这种处理在用于集成器件制造中的纳米压印光刻中以及其它光刻处理中已经变得越来越重要。然而，在保留适当的刻蚀选择性的同时实现平坦化层的适当平坦化的困难已经限制了这种处理的有效性，尤其在要求关键尺寸为20nm及以下的图案特征件时。

发明内容

本发明提供了用于产生作为原始浮雕图案(包括具有非均匀尺寸的特征件的原始浮雕图案)的相反或反转的浮雕图案的方法。在本发明的一个方面中，该方法包括在原始图案化层之上通过低温沉积(例如，通过原子层沉积(ALD))来沉积保形的硬掩模层，接着在保形的层之上施加不平坦的保护层。在本发明的各个方面中，不平坦化的程度可以小于95％或90％或80％或70％或60％，或在一些情况下甚至小于50％或40％或30％平坦。在本发明的其它方面中，保护层、保形的层和图案化层的刻蚀速度全部能够被选择，从而增强反转的特征件的关键尺寸(CD)均匀性(即，使CD变化性最小)。在某些方面中，在各自的刻蚀工艺条件下，保护层相对于保形的层具有刻蚀速度选择性ξ15，保形的层相对于保护层具有刻蚀选择性ξ21，并且图案化层相对于保形的层具有刻蚀选择性ξ35。在特定方面中，保形的层是硅氧化物SiO₂或铝氧化物Al₂O₃并且不平坦的保护层为旋涂玻璃(SOG)。

附图说明

为了能详细地理解本发明的特征和优点，可以参考所附附图中示出的实施例进行本发明的实施例的更具体的描述。然而，应当注意，所附附图仅示出本发明的典型实施例，因此不被认为限制其范围，因为本发明可以有其它同等有效的实施例。

图1示出具有与衬底间隔开的模子和模板的纳米压印光刻系统的简化侧视图。