相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求于2016年3月21日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2016-0033473的韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。
本發(fā)明的各種實(shí)施例總體而言涉及半導(dǎo)體技術(shù),更具體地,涉及形成精細(xì)圖案的方法。
背景技術(shù):
隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng),很多努力集中于將更多的圖案集成在半導(dǎo)體襯底的有限區(qū)域中。即,增加半導(dǎo)體器件的集成密度的嘗試已經(jīng)典型地集中于形成更精細(xì)的圖案。針對(duì)形成具有納米級(jí)臨界尺寸(cd)的精細(xì)圖案,例如從大約幾納米至大約幾十納米的尺寸,已經(jīng)提出了各種技術(shù)。
在僅使用光刻工藝來(lái)形成半導(dǎo)體器件的精細(xì)圖案的情況下,由于在光刻工藝中所使用的光刻裝置的圖像分辨率極限,而在形成精細(xì)圖案時(shí)會(huì)存在一些限制。光刻裝置的圖像分辨率極限可能是歸因于光刻裝置中使用的光源所產(chǎn)生的光的波長(zhǎng),以及歸因于光刻裝置中所使用的現(xiàn)有的光學(xué)系統(tǒng)的分辨率極限。近來(lái),已經(jīng)提出了雙圖案化技術(shù)(dpt)或者間隔件圖案化技術(shù)(spt),以克服光刻裝置的分辨率極限并且實(shí)現(xiàn)甚至更精細(xì)的圖案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,提供了一種形成精細(xì)圖案的方法。所述方法包括:在底層之上形成以行和列排列的柱體,并且在底層之上形成間隔件層以覆蓋柱體。分別覆蓋排列在每個(gè)行或者每個(gè)列中的柱體的間隔件層的部分彼此接觸,以提供設(shè)置在沿著行方向和列方向之間的對(duì)角線方向排列的柱體之間的第一間隙空間,并且在平面圖中第一間隙空間的每個(gè)的拐角處設(shè)置裂隙。愈合層形成在間隔件層上,以填充第一間隙空間的裂隙。愈合層形成為提供分別位于第一間隙空間中的第二間隙空間,并且包括聚合物材料。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,提供了一種形成精細(xì)圖案的方法。所述方法包括:在底層之上形成以行和列排列的柱體,并且在底層之上形成間隔件以覆蓋柱體。間隔件層形成為提供設(shè)置在沿著行方向與列方向之間的對(duì)角線方向排列的柱體之間的第一間隙空間。愈合層形成在間隔件層的側(cè)壁上,以平滑在平面圖中的間隔件層的側(cè)壁的表面輪廓。愈合層形成為包括聚合物材料。
根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例,提供了一種形成精細(xì)圖案的方法。所述方法包括在底層之上形成圖案結(jié)構(gòu)。所述圖案結(jié)構(gòu)形成為提供在它們之間的第一間隙空間,并且形成為包括具有裂隙的側(cè)壁。愈合層形成在所述圖案結(jié)構(gòu)的側(cè)壁之上,以填充裂隙并且提供分別位于第一間隙空間中的第二間隙空間。愈合層形成為包括聚合物材料。
附圖說(shuō)明
結(jié)合附圖和所附具體描述,本發(fā)明的各種實(shí)施例將變得更加顯然,其中:
圖1至圖16圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成精細(xì)圖案的方法;
圖17為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、組成使用于形成精細(xì)圖案的方法中的愈合層的聚合物鏈的示意圖;
圖18圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、使用于形成精細(xì)圖案的方法中的間隔件層的表面官能團(tuán);
圖19為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、接枝至使用于形成精細(xì)圖案的方法中的圖案結(jié)構(gòu)上的聚合物鏈的示意圖;
圖20圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、形成使用于形成精細(xì)圖案的方法中的接枝層的步驟;
圖21圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、形成使用于形成精細(xì)圖案的方法中的愈合層的步驟;
圖22圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、使用于形成精細(xì)圖案的方法中的聚合物鏈的纏結(jié)移動(dòng);
圖23圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、去除在形成精細(xì)圖案的方法中未纏結(jié)的聚合物鏈的步驟。
具體實(shí)施方式
將參照附圖更具體地描述示例性實(shí)施例。然而,本發(fā)明可以采用不同的方式來(lái)實(shí)施,而不應(yīng)解釋為限制于本文所列的實(shí)施例。更確切地,這些實(shí)施例被提供為示例,以使得本發(fā)明將充分和完整,并且將本發(fā)明的各個(gè)方面和特征充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
附圖并非一定按比例繪制,并且在一些情況下,可以夸大比例以更清楚地圖示實(shí)施例的各種元件。例如,在附圖中,為了便于圖示,元件的尺寸和元件之間的間隔與實(shí)際尺寸和間隔相比可以進(jìn)行夸大處理。
本文使用的術(shù)語(yǔ)僅是出于描述特定實(shí)施例的目的,并非旨在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。如果術(shù)語(yǔ)被詳細(xì)定義,則可以根據(jù)所述定義來(lái)解釋術(shù)語(yǔ)。除非另有限定,否則本文中所使用的術(shù)語(yǔ)具有如結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例所屬的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的含義。
將理解的是,盡管術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各種元件,但是這些元件不應(yīng)當(dāng)受限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件與另一個(gè)元件區(qū)分開(kāi)。因而,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的教導(dǎo)的情況下,在一些實(shí)施例中的第一元件可以在其它的實(shí)施例中被稱為第二元件。
還將理解的是,當(dāng)元件或?qū)由婕霸诹硪粋€(gè)元件或?qū)印吧稀?、“之上”、“下面”、“之下”或者“外部”時(shí),該元件或?qū)涌梢灾苯咏佑|其它的元件或?qū)?,或者可以存在中間元件或?qū)印S糜诿枋鲈蛘邔又g的關(guān)系的其它詞語(yǔ)應(yīng)當(dāng)采用相似的方式來(lái)解釋,例如,“在…之間”與“直接在…之間”,或者“與…相鄰”與“直接與…相鄰”。在以下描述中,陳列了若干特定的細(xì)節(jié),以提供對(duì)本發(fā)明的全面理解。在不具有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下,也可以實(shí)踐本發(fā)明。在其它的情況下,為了不至于不必要地模糊本發(fā)明,未具體地描述已知的工藝結(jié)構(gòu)和/或工藝。
還應(yīng)當(dāng)注意的是,在一些情況下,如本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是,結(jié)合一個(gè)實(shí)施例所描述的特征或元件可以單獨(dú)地使用,或者與另一個(gè)實(shí)施例的其它特征或元件結(jié)合使用,除非另外具體地說(shuō)明。
可以應(yīng)用以下實(shí)施例以實(shí)現(xiàn)集成電路,所述集成電路例如,動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)(dram)器件、相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)(pcram)器件或者電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)(reram)器件。此外,可以應(yīng)用以下實(shí)施例以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器件,所述存儲(chǔ)器件例如:靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)(sram)器件、快閃存儲(chǔ)器件、磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)(mram)器件或者鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)(feram)器件。此外,可以應(yīng)用以下實(shí)施例以實(shí)現(xiàn)使用集成邏輯電路的邏輯器件。
在說(shuō)明書(shū)中,相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。盡管參照附圖未提及或描述一個(gè)附圖標(biāo)記,但是參照另一個(gè)附圖可能提及或描述了該附圖標(biāo)記。另外,即使一個(gè)附圖標(biāo)記在一個(gè)附圖中未被示出,但是參照另一個(gè)附圖可能進(jìn)行了提及或者描述。
圖1和圖2圖示了形成柱體200的陣列。圖2為沿著圖1的平面圖的線a-a’截取的截面圖。
如圖1和圖2所示,柱體200的陣列可以形成在底層130上。每個(gè)柱體200可以具有分割圖案,并且間隔件可以在后續(xù)工藝中形成在柱體200的側(cè)壁上。具有分割圖案形狀的柱體200可以使用光刻工藝來(lái)形成。在一些實(shí)施例中,可以形成線/空間圖案,而不是柱體200。線/空間圖案可以包括多個(gè)線圖案,多個(gè)線圖案沿著一個(gè)方向反復(fù)地排列,以在它們之間提供空間,并且多個(gè)線圖案可以沿著與所述一個(gè)方向大體上垂直的另一個(gè)方向延伸。可替選地,可以形成設(shè)置了多個(gè)孔的圖案,而不是形成柱體200。可能需要均勻地且反復(fù)地排列的多個(gè)孔形狀的圖案,以形成隔離結(jié)構(gòu)或者dram器件的多個(gè)位線接觸部,或者以形成阻變存儲(chǔ)器件(例如相變存儲(chǔ)(pcm)器件)的電極。在這種情況下,柱體200可以用作主圖案,主圖案對(duì)應(yīng)于用于形成多個(gè)孔形狀圖案中的一些的初步圖案。
在平面圖中,每個(gè)柱體200可以具有圓形狀。在一些實(shí)施例中,每個(gè)柱體200可以具有橫向拉長(zhǎng)的橢圓形狀。如圖1中所示,柱體200可以被排列成使得四個(gè)相鄰的柱體200分別位于四角形的四個(gè)頂點(diǎn)處。四角形可以為圖1中的正方形,或者可以為其它的一些四角形。例如,在另一個(gè)實(shí)施例中,其可以為矩形。在一些實(shí)施例中,柱體200可以被排列成使得六個(gè)相鄰的柱體200分別位于六角形的六個(gè)頂點(diǎn)處。在一些實(shí)施例中,柱體200可以被排列成使得三個(gè)相鄰的柱體200分別位于三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處。柱體200可以沿著大體上垂直于底層130的表面的方向延伸。
底層130可以形成在襯底110上,并且可以由與柱體200不同的材料形成。如果柱體200形成為包括第一材料,則底層130可以包括不同于第一材料的第二材料。圖案化目標(biāo)層120可以形成在底層130與襯底110之間。圖案化目標(biāo)層120可以對(duì)應(yīng)于最后被圖案化的層。襯底110可以包括其上集成了電子電路的半導(dǎo)體層。襯底110可以為硅襯底或者硅晶片。
底層130可以為能夠使用硬掩?;蛘呖涛g掩模來(lái)圖案化的層。圖案化目標(biāo)層120可以為層間電介質(zhì)(ild)層或者金屬間電介質(zhì)(imd)層。圖案化目標(biāo)層120可以為導(dǎo)電層,例如用于形成互連的金屬層。圖案化目標(biāo)層120可以為用于鑲嵌工藝的樣板層或者模板層。圖案化目標(biāo)層120或者底層130可以具有包括多個(gè)不同材料的多層結(jié)構(gòu)。圖案化目標(biāo)層120可以為半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體層。圖案化目標(biāo)層120可以由包括氧化硅層的電介質(zhì)層形成,例如,具有大約2200埃厚度的正硅酸乙酯(teos)層。底層130可以包括具有大約730埃至大約1000埃厚度的非晶旋涂碳(soc)層。底層130還可以包括層疊在soc層上的氮氧化硅(sion)層。在這種情況下,sion層可以具有大約300埃至大約350埃的厚度。
用于形成柱體200的柱體層可以形成在底層130上。在一個(gè)實(shí)施例中,柱體層可以由非晶碳層(例如具有大約700埃至大約800埃厚度的soc層)形成。柱體層還可以包括層疊在非晶碳層上的氮氧化硅(sion)層。
可以使用光刻工藝來(lái)圖案化柱體層,以形成柱體200的陣列。具體地,可以在柱體層上形成光致抗蝕劑層(未示出),可以使用光掩模(未示出)而選擇性地使光致抗蝕劑層的部分曝光,并且暴露出的光致抗蝕劑層可以被顯影,以形成光致抗蝕劑圖案(未示出)。在形成光致抗蝕劑層之前,可以在柱體層上額外地形成抗反射涂覆(arc)層,以在曝光步驟期間抑制不規(guī)則的反射現(xiàn)象,使得光致抗蝕劑層的部分被選擇性地曝光。在柱體層被圖案化時(shí),光致抗蝕劑圖案可以用作刻蝕掩模。即,可以使用光致抗蝕劑圖案作為刻蝕掩模來(lái)刻蝕柱體層,以形成柱體200的陣列,并且可以在形成柱體200的陣列之后去除光致抗蝕劑圖案。在這種情況下,可以僅使用單個(gè)光刻步驟而不是需要多個(gè)光刻步驟的雙圖案化工藝來(lái)形成用作刻蝕掩模的光致抗蝕劑圖案。
盡管結(jié)合通過(guò)使用光刻工藝和刻蝕工藝來(lái)圖案化柱體層而形成柱體200的示例描述了本實(shí)施例,但是本發(fā)明不限制于此。例如,在一些實(shí)施例中,柱體200可以通過(guò)如下步驟來(lái)形成:在底層130上形成具有多個(gè)孔的樣板,形成分別填充多個(gè)孔的柱體200以及去除樣板。
圖3和圖4圖示了形成間隔件層300的步驟。圖4為沿著圖3的平面圖的線a-a’截取的截面圖。
如圖3和圖4所示,間隔件層300可以覆蓋柱體200的側(cè)壁。間隔件層300可以包括不同于柱體200的第三材料。例如,間隔件層300可以包括氧化硅材料,多晶硅材料和/或氮化硅材料。間隔件層300可以通過(guò)沉積相對(duì)于柱體200和底層130具有刻蝕選擇性的電介質(zhì)材料來(lái)形成。例如,間隔件層300可以通過(guò)沉積超低溫氧化物(ulto)材料來(lái)形成。
間隔件層300還可以覆蓋柱體200的上表面。另外,間隔件層300可以延伸至底層130的上表面上。間隔件層300可以沉積在柱體200的側(cè)壁上,使得包圍柱體200的側(cè)壁的間隔件層300的部分在排列在每個(gè)行內(nèi)的相鄰柱體200之間的區(qū)域處和在排列在每個(gè)列內(nèi)的相鄰柱體200之間的區(qū)域處彼此接觸。因而,在從平面觀察時(shí)間隔件層300可以具有網(wǎng)格形狀。
當(dāng)在平面圖中間隔件層300形成為具有網(wǎng)格形狀時(shí),對(duì)應(yīng)于第一開(kāi)口的第一間隙空間310可以設(shè)置在沿對(duì)角線方向排列的相鄰柱體200之間的區(qū)域處。間隔件層300可以用作引導(dǎo)層,引導(dǎo)層提供了位于柱體200之間的第一間隙空間310。第一間隙空間310可以對(duì)應(yīng)于被間隔件層300包圍的空間。每個(gè)第一間隙空間310可以位于被四個(gè)相鄰柱體200包圍的區(qū)域的中心部分處。間隔件層300可以具有提供第一間隙空間310(其上部為打開(kāi)的)的網(wǎng)格形狀。
如果每個(gè)第一間隙空間310位于被四個(gè)相鄰柱體200包圍的區(qū)域的中心部分處,則第一間隙空間310至包圍第一間隙空間310的四個(gè)相鄰柱體200的距離可以大體上彼此相等。由于第一間隙空間310通過(guò)沉積在柱體200上的間隔件層300來(lái)限定和設(shè)置,所以每個(gè)第一間隙空間310可以具有與在平面圖中的柱體200的圓形狀不同的平面形狀。例如,每個(gè)第一間隙空間310可以具有包括四個(gè)頂點(diǎn)的四角形形狀,每個(gè)頂點(diǎn)通過(guò)角狀的裂隙310c來(lái)限定,正如在圖3的平面圖所示。第一間隙空間310的裂隙310c中的每個(gè)可以在一個(gè)位置處具有裂紋形狀的特征,在該位置處,間隔件層300的部分在兩個(gè)相鄰的柱體200的側(cè)壁上沿著水平方向生長(zhǎng)以彼此接觸。因此,每個(gè)第一間隙空間310可以通過(guò)間隔件層300的四個(gè)部分來(lái)限定和設(shè)置,其中,間隔件層300的四個(gè)部分沉積在四個(gè)相鄰柱體200上以彼此接觸。第一間隙空間310的裂隙310c可以在一個(gè)位置處垂直地延伸,在該位置處,間隔件層300的部分在兩個(gè)相鄰的柱體200的側(cè)壁上生長(zhǎng)以彼此接觸。每個(gè)第一間隙空間310可以被間隔件層300的四個(gè)部分所包圍,間隔件層300的四個(gè)部分沉積在四個(gè)相鄰的柱體200的側(cè)壁上。由于每個(gè)第一間隙空間310的平面形狀不用于每個(gè)柱體200的平面形狀,所以可能需要補(bǔ)償或者修改第一間隙空間310的平面形狀,使得每個(gè)第一間隙空間310具有類似于柱體200的圓形平面形狀的平面形狀。
圖5和圖6圖示了形成愈合層400,而圖6為沿著圖5的平面圖的線a-a’截取的截面圖。
如圖5和圖6所示,愈合層400可以形成在間隔件層300上,以填充裂隙310c,并且將對(duì)應(yīng)于第二開(kāi)口的第二間隙空間311設(shè)置在第一間隙空間310中??梢允紫刃纬捎蠈?00,以填充裂隙310c。因而,每個(gè)第二間隙空間311可以具有圓形狀。即,愈合層400可以提供具有圓形平面形狀的第二間隙空間311。
愈合層400可以包括圖17中所示的聚合物鏈400p,并且可以使用旋涂工藝而在間隔件層300上形成包括聚合物鏈400p的愈合層400。圖17為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、組成在形成精細(xì)圖案的方法中使用的愈合層400的聚合物鏈400p的示意圖。聚合物鏈400p可以包括:鏈本體410,其包括碳鏈;主管能團(tuán)(rh)420,其與鏈本體410的一個(gè)端部結(jié)合;以及末端基團(tuán)(x)430,其與鏈本體410的另一個(gè)端部結(jié)合。如圖18所示,主官能團(tuán)(rh)420可以包括氫氧基(oh-)團(tuán),氫氧基(oh-)團(tuán)能夠與表面官能團(tuán)301n反應(yīng),表面官能團(tuán)301n存在于包括間隔件層(圖5中的300)的圖案結(jié)構(gòu)300p的表面300s上。例如,主官能團(tuán)(rh)420可以包括氫氧基(oh-)團(tuán),氫氧基(oh-)團(tuán)能夠與氫基(h+)團(tuán)反應(yīng),氫基(h+)團(tuán)與氧化硅層的表面的懸空鍵(或者斷裂鍵)鍵合。如圖19所示,聚合物鏈400p的主官能團(tuán)(rh)420可以與圖案結(jié)構(gòu)300p的表面300s的表面官能團(tuán)301n反應(yīng),以引起接枝反應(yīng),所述接枝反應(yīng)將聚合物鏈400p與圖案結(jié)構(gòu)300p的表面300s結(jié)合。圖19圖示了聚合物鏈400p的接枝反應(yīng)。例如,吸附在包括氧化硅材料的圖案結(jié)構(gòu)300p的表面300s的氫基(h+)團(tuán)可以與對(duì)應(yīng)于主管能團(tuán)(rh)420的氫氧基(oh-)團(tuán)反應(yīng),以提供將聚合物鏈400p與氧化硅材料結(jié)合的共價(jià)鍵。作為聚合物鏈400p的接枝反應(yīng)的結(jié)果,水(h2o)可以作為副產(chǎn)品而產(chǎn)生。
能夠通過(guò)共價(jià)鍵接枝在氧化硅材料上的聚合物鏈400p的主官能團(tuán)(rh)420可以包括:硅烷基團(tuán)、鄰位取代基團(tuán)、胺基團(tuán)、炔基團(tuán)、烷烴基團(tuán)、兒茶酚基團(tuán)、羧酸鹽基團(tuán)、膦酸鹽基團(tuán)等。末端基團(tuán)(x)430可以為非活性基團(tuán),它們不參與聚合物鏈400p的接枝反應(yīng)。由于僅主官能團(tuán)(rh)420參與聚合物鏈400p的接枝反應(yīng),所以接枝的聚合物鏈400g可以排列成大體上彼此平行,并且大體上垂直于圖案結(jié)構(gòu)300p的表面300s,正如圖20所示。圖20圖示了形成接枝層400l的步驟。接枝層400l可以組成愈合層(圖5中的400)的一部分。接枝的聚合物鏈400g可以與間隔件層(圖5的300)或者圖案結(jié)構(gòu)300p結(jié)合,以大體上垂直于間隔件層300的表面或者圖案表面300p的表面300s。
聚合物鏈(圖17的400p)可以分散在溶劑中,以提供溶液,并且溶液可以涂覆在間隔件層(圖6的300)上。溶劑可以為有機(jī)溶劑。可以在包含聚合物鏈400p的溶液涂覆在間隔件層300上之前將表面處理工藝應(yīng)用于間隔件層300的表面。可以使用熱退火工藝來(lái)執(zhí)行表面處理工藝,以去除間隔件層300的表面上的濕氣。也可以通過(guò)熱退火工藝來(lái)改善間隔件層300的表面粗糙度。例如,可以使用低氧氣體作為環(huán)境氣體來(lái)執(zhí)行熱退火工藝。在一些實(shí)施例中,可以在真空中執(zhí)行或者使用惰性氣體作為環(huán)境氣體來(lái)執(zhí)行熱退火工藝。熱退火工藝可以在大約100攝氏度至大約400攝氏度的溫度下執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中,可以使用等離子體工藝來(lái)執(zhí)行表面處理工藝。例如,可以將氧等離子體供應(yīng)至間隔件層300的表面,以改善聚合物鏈400p的接枝反應(yīng)的效率。
在包含聚合物鏈400p的溶液涂覆在間隔件層300上之后,焙烤工藝可以應(yīng)用至包含聚合物鏈400p的溶液。可以執(zhí)行焙烤工藝,以將聚合物鏈400p接枝在圖案結(jié)構(gòu)300p的表面300s上,或者間隔件層300的表面上。作為焙烤工藝的結(jié)果,包含聚合物鏈400p的接枝層400l可以形成在圖案結(jié)構(gòu)300p上或者間隔件層300上。焙烤工藝可以在大約140攝氏度至大約250攝氏度的溫度下執(zhí)行,以產(chǎn)生用于接枝反應(yīng)的共價(jià)鍵。
當(dāng)聚合物鏈400p接枝在圖案結(jié)構(gòu)300p的表面300s上,以在焙烤工藝期間形成接枝層400l時(shí),聚合物鏈400p中的一些可以不與圖案結(jié)構(gòu)300p的表面300s反應(yīng),以充當(dāng)浮置在接枝層400l中的未接枝的聚合物鏈400u。未接枝的聚合物鏈400u可以被分成大致以兩種不同方式起反應(yīng)的兩個(gè)基團(tuán)。未接枝的聚合物鏈400u的反應(yīng)可以根據(jù)未接枝的聚合物鏈400u的位置而不同。
圖21為圖示了圖5中所示的愈合層400的一部分的放大圖。參見(jiàn)圖5和圖21,如果接枝層400l形成在間隔件層300上,則與位于遠(yuǎn)離裂隙310c的第一間隙空間310的第二部分310a相比,相鄰于裂隙310c的第一間隙空間310的第一部分310b可能相對(duì)窄。即,與相鄰于裂隙310c的第一間隙空間310的第一部分310b相比,第一間隙空間310的第二部分310a可能相對(duì)寬。
在具有相對(duì)窄的寬度的第一間隙空間310的第一部分310b中,未接枝的聚合物鏈400u可以通過(guò)纏結(jié)移動(dòng)而與接枝的聚合物鏈400g纏結(jié),以產(chǎn)生纏結(jié)的聚合物鏈400e,正如圖21所示。圖22圖示了聚合物鏈400p的纏結(jié)移動(dòng)。如圖21和圖22所示,纏結(jié)的聚合物鏈400e可以具有與接枝的聚合物鏈400g纏結(jié)的混雜狀態(tài),并且可以固定在第一間隙空間310的第一部分310b中。纏結(jié)的聚合物鏈400e可以組成纏結(jié)層400el,并且纏結(jié)層400el可以大體上填充第一間隙空間310的裂隙310c。
在具有相對(duì)寬的寬度的第一間隙空間310的第二部分310a中,未接枝的聚合物鏈400u可以自由地移動(dòng),以充當(dāng)未纏結(jié)/未接枝的聚合物鏈400eu。未纏結(jié)/未接枝的聚合物鏈400eu可以具有比纏結(jié)的聚合物鏈400e的密度低的密度。即,固定在第一間隙空間310的第一部分310b中的纏結(jié)的聚合物鏈400e可以具有比未纏結(jié)/未接枝的聚合物鏈400eu的密度高的密度。纏結(jié)的聚合物鏈400e與未纏結(jié)/未接枝的聚合物鏈400eu之間的密度差可以引起纏結(jié)的聚合物鏈400e的溶解度與未纏結(jié)/未接枝的聚合物鏈400eu的溶解度之間的差。纏結(jié)的聚合物鏈400e與接枝的聚合物鏈400g纏結(jié),以具有相對(duì)高的密度。未纏結(jié)/未接枝的聚合物鏈400eu不彼此纏結(jié),并且與纏結(jié)的聚合物鏈400e相比,在某一溶劑中會(huì)呈現(xiàn)出相對(duì)高的溶解度。
如圖21和圖22所示,接枝的聚合物鏈400g可以形成接枝層400l,而纏結(jié)的聚合物鏈400e可以形成纏結(jié)層400el。在接枝層400l和纏結(jié)層400el形成之后,可以通過(guò)利用未纏結(jié)/未接枝的聚合物鏈400eu與纏結(jié)的聚合物鏈400e之間的溶解度差來(lái)選擇性地去除未纏結(jié)/未接枝的聚合物鏈400eu,正如圖23所示。由于與纏結(jié)的聚合物鏈400e相比,未纏結(jié)/未接枝的聚合物鏈400eu在有機(jī)溶劑中會(huì)呈現(xiàn)出相對(duì)高的溶解度,所以可以使用有機(jī)溶劑來(lái)選擇性地去除未纏結(jié)/未接枝的聚合物鏈400eu,以形成提供了與第一間隙空間310中的第二開(kāi)口相對(duì)應(yīng)的第二間隙空間311的愈合層400。在一個(gè)實(shí)施例中,可以使用有機(jī)溶劑來(lái)選擇性地去除未纏結(jié)/未接枝的聚合物鏈400eu,例如,乙酸正丁酯(nba)、丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)、甲基甲氧基丙酸酯(mmp)稀釋劑或者pgmea和丙二醇單甲醚(pgme)的混合物。
如圖5和圖23所示,由于愈合層400可以填充第一間隙空間310的裂隙310c,所以每個(gè)第二間隙空間311可以設(shè)置成具有與每個(gè)柱體200大體上相同的平面形狀。即,第二間隙空間311由于愈合層400(形成為填充第一間隙空間310的裂隙310c)而可以設(shè)置成在平面圖中具有圓形狀。
愈合層400可以修改間隔件層300的側(cè)壁輪廓。愈合層400可以填充第一間隙空間310的裂隙310c,以平滑間隔件層300的側(cè)壁輪廓,或者減輕間隔件層300的表面粗糙度。即,即使間隔件層300具有粗糙的側(cè)壁,愈合層400也可以減輕間隔件層300的側(cè)壁的粗糙度。
圖7至圖10圖示了使用愈合層400在間隔件層300中形成第三間隙空間501。圖8為沿著圖7所示的平面圖的線a-a’截取的截面圖,而圖10為沿著圖9所示的平面圖的線a-a’截取的截面圖。
如圖7和圖8所示,可以各向異性地刻蝕愈合層400,以形成位于間隔件層300的側(cè)壁上的愈合圖案400a。在形成愈合圖案400a之后,可以暴露出覆蓋柱體200的上表面的間隔件層300的第一部分300t,并且也暴露出覆蓋底層130的上表面的間隔件300的第二部分300l。由于愈合圖案400a形成為覆蓋間隔件層300的側(cè)壁,所以愈合圖案400a可以對(duì)應(yīng)于形成在間隔件層300上的額外的間隔件。
如圖9和圖10所示,可以使用愈合圖案400a作為刻蝕掩模來(lái)各向異性地刻蝕間隔件層300的第一部分300t和第二部分300l,以暴露出柱體200的上表面200t和底層130的上表面130sa的部分。在這種情況下,間隔件層300的其余部分的上表面300m可以與柱體200的上表面200t大體上共面。當(dāng)各向異性地刻蝕間隔件300的第一部分300t和第二部分300l時(shí),第二間隙空間311可以垂直地且向下地延伸至間隔件層300,以提供與暴露出底層130的部分的第三開(kāi)口相對(duì)應(yīng)的第三間隙空間501。即,第三間隙空間501可以被在愈合圖案400a之下的間隔件層300的部分300f包圍。
圖11和圖12圖示了移除柱體200的步驟。圖12為沿著圖11所示的平面圖的線a-a’截取的截面圖。
如圖11和圖12所示,可以選擇性地去除被各向異性刻蝕的間隔件層300暴露出的柱體200,以提供對(duì)應(yīng)于第四開(kāi)口的第四間隙空間502。第四間隙空間502可以暴露出底層130的部分130sb。被各向異性刻蝕的間隔件層300可以具有網(wǎng)格形狀,提供了對(duì)應(yīng)于第四開(kāi)口(諸如孔)的開(kāi)口500。開(kāi)口500可以包括第三間隙空間501和第四間隙空間502。
圖13和圖14圖示了第一通孔550的形成。圖14為沿著圖13所示的平面圖的線a-a’截取的截面圖。
如圖13和圖14所示,可以使用被各向異性刻蝕的間隔件層300作為刻蝕掩模來(lái)選擇性地刻蝕被開(kāi)口500暴露出的底層130的部分130sa和130sb。結(jié)果,穿透底層130的第一通孔550可以暴露出圖案化目標(biāo)層120的部分120s。第一通孔550可以具有與第三間隙空間501或者第四間隙空間502大體上相同的平面形狀。即,開(kāi)口500可以垂直地且向下地延伸至底層130中,以形成第一通孔550。因此,第一通孔550可以分別暴露出圖案化目標(biāo)層120的部分120s。在形成第一通孔550之后,可以選擇性地去除被各向異性刻蝕的間隔件層300。
圖15和圖16圖示了第二通孔590的形成。圖16為沿著圖15所示的平面圖的線a-a’截取的截面圖。
如圖15和圖16所示,可以使用具有第一通孔550的底層130作為刻蝕掩模來(lái)刻蝕圖案化目標(biāo)層120的部分120s,直到暴露出襯底110為止。結(jié)果,可以形成穿透圖案化目標(biāo)層120的第二通孔590。因此,第一通孔550可以垂直地且向下地延伸至圖案化目標(biāo)層120,以提供第二通孔590。在形成第二通孔590之后,可以去除具有第一通孔550的底層130。
第二通孔590的陣列可以用作形成存儲(chǔ)器件(例如,dram器件或者邏輯器件)的互連結(jié)構(gòu)的接觸孔。可替選地,第二通孔590的陣列可以用于dram器件中電容器結(jié)構(gòu)的柱體電極或者圓柱形電極的形成。在一些其它的實(shí)施例中,第二通孔590的陣列可以用于具有交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器件的形成。
根據(jù)上述實(shí)施例,可以在大尺寸的襯底上制造納米級(jí)結(jié)構(gòu)或者納米結(jié)構(gòu)。納米結(jié)構(gòu)可以用于偏光板的制造或者反射液晶顯示(lcd)單元的反射透鏡的形成。納米結(jié)構(gòu)也可以用于單個(gè)偏光板的制造以及包括顯示面板的偏光部件的形成。例如,納米結(jié)構(gòu)可以用于包括薄膜晶體管的陣列襯底的制造,或者用于在濾色襯底上直接形成偏光部件的工藝。另外,納米結(jié)構(gòu)可以用于制造納米線晶體管或存儲(chǔ)器的模塑工藝、用于制造電氣/電子部件的模塑工藝(例如,納米級(jí)互連)、用于制造太陽(yáng)能電池和燃料電池的催化劑的模塑工藝、用于制造刻蝕掩模和有機(jī)發(fā)光二極管(oled)的模塑工藝以及用于制造氣體傳感器的模塑工藝。
根據(jù)前述實(shí)施例的方法和由此形成的結(jié)構(gòu)可以用于集成電路(ic)芯片的制造。所述ic芯片可以未加工晶片的形式、裸片的形式或者封裝體的形式供應(yīng)給用戶。ic芯片還可以采用單個(gè)封裝體的形式或者多芯片封裝體的形式來(lái)供應(yīng)。ic芯片可以集成在中間產(chǎn)品(例如,母板)或者最終產(chǎn)品中,以組成信號(hào)處理器件。最終產(chǎn)品可以包括:玩具、低端應(yīng)用產(chǎn)品或者高端應(yīng)用產(chǎn)品(例如,計(jì)算機(jī))。例如,最終產(chǎn)品可以包括:顯示單元、鍵盤(pán)或者中央處理單元(cpu)。
出于說(shuō)明性的目的已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是,在不脫離本發(fā)明和所附權(quán)利要求的范圍和精神的情況下,各種修改、添加和替換是可能的。