形成不同尺寸圖案的方法
【專利摘要】一種方法包括：形成模板部來提供圍繞第一隔離圖案的第一開放溝槽部，以及在基底層上形成柱體陣列；形成包括圍繞柱體側壁的第一隔墻部的隔墻層，以及形成覆蓋第一開放溝槽部的側壁的第二隔墻部；在隔墻層上形成嵌段共聚物層；通過退火嵌段共聚物層來在柱體之間的間隙中形成第一域，以及形成圍繞第一域且將第一域分隔開的第二域；通過選擇性地去除第一域來形成第二開口；通過選擇性地去除柱體和模板部，形成第二開口之間的第三開口，以及形成鄰近于第一隔離圖案的第四開口；以及形成從第二開口和第三開口延伸并且穿透基底層的第五開口，以及形成從第四開口延伸并且穿透基底層的第六開口。
【專利說明】形成不同尺寸圖案的方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2015年4月6日提交的韓國專利申請號為10-的優先權，其全部內容通過引用合并于此。
技術領域
[0003]本公開的各種實施例涉及半導體技術，具體而言涉及一種形成具有不同臨界尺寸(CD)的圖案的方法。
【背景技術】
[0004]為了提高由集成電路組成的半導體器件的集成密度，有必要減小半導體器件的單位單元占用的面積以及增大諸如晶體管、電阻器或電容器等集成在半導體襯底的有限面積中的分立元件的數量。各種技術已經在試圖實現具有納米級臨界尺寸(CD)(即，尺寸范圍從幾納米到幾十納米)的微細圖案結構。
[0005]僅利用光刻處理來形成半導體器件的納米級微細圖案是困難的。用于光刻處理的光刻設備的圖像分辨率限制是由用于光刻處理的光學系統性質以及從光學系統的光源產生的光波長引起的。通過聚合物分子的自組裝來形成微細圖案的方法可以考慮作為克服圖像分辨率限制的候選方案。然而，僅將聚合物分子的直接自組裝(DSA)應用至形成具有不同節距(例如，不同寬度或不同空間)的多個圖案的方法是困難的。因此，有必要再開發一種利用聚合物分子的DSA形成微細圖案的方法來克服DSA技術的局限性。

【發明內容】

[0006]各種實施例是針對一種形成不同尺寸圖案的方法。
[0007]根據實施例，提供一種形成圖案的方法，所述方法可以包括:形成模板部來提供圍繞第一隔離圖案的第一開放溝槽部，以及在基底層上形成柱體陣列；形成包括圍繞柱體側壁的第一隔墻部的隔墻層，以及形成覆蓋第一開放溝槽部的側壁的第二隔墻部;在隔墻層上形成嵌段共聚物層;通過退火嵌段共聚物層來在柱體之間的間隙中形成第一域，以及形成圍繞第一域且將第一域分隔開的第二域;通過選擇性地去除第一域來形成第二開口；通過選擇性地去除柱體和模板部，形成第二開口之間的第三開口，以及形成鄰近于第一隔離圖案的第四開口；以及形成從第二開口和第三開口延伸并且穿透基底層的第五開口，以及形成從第四開口延伸并且穿透基底層的第六開口。
[0008]根據另一實施例，提供一種形成圖案的方法，所述方法可以包括:形成模板部來提供圍繞第一隔離圖案的第一開放溝槽部，以及在基底層上形成柱體陣列;形成覆蓋柱體、第一隔離圖案和模板部的隔墻層;形成嵌段共聚物層，其填充柱體之間的間隙以及填充第一隔離圖案與模板部之間的間隙;通過退火嵌段共聚物層，在柱體之間的間隙中形成第一域，形成圍繞第一域且將第一域分隔開的第二域，在第一開放溝槽部中形成第三域，以及形成圍繞第三域的第四域，其中，第三域比第一域淺，且第四域的底部比第二域的底部厚;通過去除第一域來形成第二開口，以及通過去除第三域來形成第七開口 ；通過刻蝕第二域來形成第二開口的第一延伸，其穿透第二域的底部，以及通過刻蝕第四域以在第四域中形成第七開口的延伸而不穿透第四域的底部;通過選擇性地去除隔墻層的被第二開口的第一延伸暴露的一部分來形成第二開口的第二延伸，以及暴露柱體的頂表面、第一個隔離圖案的頂表面和模板部的頂表面;通過選擇性地去除柱體來形成第三開口，以及通過選擇性地去除模板部來形成第四開口；以及形成穿透基底層且從第二開口和第三開口延伸的第五開口，以及形成穿透基底層且從第四開口延伸的第六開口。
[0009]根據另一實施例，提供一種形成圖案的方法，所述方法可以包括:形成模板部來提供圍繞第一隔離圖案的第一開放溝槽部，以及在基底層上形成柱體陣列;形成覆蓋柱體、第一隔離圖案和模板部的隔墻層;形成嵌段共聚物層，其填充柱體之間的間隙，以及填充第一隔離圖案與模板部之間的間隙;通過退火嵌段共聚物層，在柱體之間的間隙中形成第一域，形成圍繞第一域且將第一域分隔開的第二域，在第一開放溝槽部中形成第三域，以及形成圍繞第三域的第四域，其中，第三域比第一域淺，且第四域的底部比第二域的底部厚;通過去除第一域來形成第二開口，以及通過去除第三域來形成第七開口 ；通過刻蝕第二域來形成第二開口的第一延伸，其穿透第二域的底部，以及通過刻蝕第四域以在第四域中形成第七開口的延伸而不穿透第四域的底部;通過選擇性地去除隔墻層的被第二開口的第一延伸暴露的一部分來形成第二開口的第二延伸，以及暴露柱體的頂表面、第一個隔離圖案的頂表面和模板部的頂表面;形成阻擋圖案，其覆蓋第一隔離圖案和與第一隔離圖案鄰近的模板部的一部分;利用阻擋圖案作為刻蝕掩模來選擇性地去除柱體而形成第三開口，以及通過選擇性地去除模板部來形成第四開口 ；以及形成穿透基底層且從第二開口和第三開口延伸的第五開口，以及形成穿透基底層且從第四開口延伸的第六開口。
[0010]根據另一實施例，提供一種形成圖案的方法，所述方法可以包括:形成模板部來提供圍繞第一隔離圖案的第一開放溝槽部，以及在基底層上形成柱體陣列；形成包括隔墻部的隔墻層，隔墻部覆蓋柱體的側壁和第一開口的側壁;在隔墻層上形成嵌段共聚物層;通過退火嵌段共聚物層來在柱體之間的間隙中形成第一域，形成圍繞第一域且與第一域分離的第二域，在第一開口中形成第三域，以及形成圍繞第三域的第四域;通過選擇性地去除第一域和第三域來在柱體之間的間隙中形成第二開口，以及在第一開口中形成第三開口 ；通過選擇性地去除柱體來形成第四開口；以及形成第五開口，其穿透基底層且從第二開口和第四開口延伸，以及形成第六開口，其穿透基底層且從第三開口延伸。
【附圖說明】
[0011]鑒于附圖和所附【具體實施方式】，本公開的各種實施例將變得更明顯，其中:
[0012]圖1至圖3是示出用于獲得在根據實施例的形成圖案的方法中所用的引導圖案的布局的處理的平面圖。
[0013]圖4是示出在根據實施例的形成圖案的方法中所用的阻擋圖案的布局的平面圖。
[0014]圖5至圖18是示出根據實施例的形成圖案的方法的剖面圖。
[0015]圖19至圖22是示出用于獲得在根據另一實施例的形成圖案的方法中所用的引導圖案的布局的處理的平面圖。
[0016]圖23至圖48是示出根據另一實施例的形成圖案的方法的剖面圖，
[0017]圖49和圖50是示出用于獲得在根據又一實施例的形成圖案的方法中所用的引導圖案的布局的處理的平面圖。
[0018]圖51至圖53是示出在示例性實施例中所用的嵌段共聚物(BCP)層的相分離的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]將理解的是雖然術語第一、第二、第三等可以在本文中使用來描述各種元件，但是這些元件不應當受限于這些術語。這些術語僅用于將一個元件彼此區分。因此，在不脫離本公開的教導的情況下，在示例性實施例中的第一元件可能在其他實施例中被叫做第二元件。
[0020]還將理解的是，當一個元件被稱為位于另一元件“之下”、“下方”、“下面”、“下”、“上”、“之上”、“上面”、“側”或“旁邊”時，其能夠直接地接觸其他元件，或者還可以有至少一個中間元件存在于其間。因此，本文所用的諸如“之下”、“下方”、“下面”、“下”、“上”、“之上”、“上面”、“側”或“旁邊”等術語僅是出于描述特定實施例的目的，而非意在限制本公開的范圍。用于描述元件或層之間關系的其他詞應當以相同方式來解讀，例如“之間”與“直接之間”或“相鄰”與“直接相鄰”。
[0021]在下面的實施例中，術語“密集圖案”可以用于描述在其間具有相對小節距尺寸和相對短距離的圖案，以及術語“隔離圖案”可以用于描述在其間具有相對大節距尺寸和相對長距離的圖案。另外，術語“規則排列圖案”可以用于描述被排列為其間具有均勻節距尺寸和基本上相同距離的圖案，以及術語“不規則排列圖案”可以用于描述被排列為其間具有不均勻節距尺寸或不同距離的圖案。術語“不規則排列圖案”還可以用于描述無任何規律隨機排列的圖案。
[0022]本公開的示例性實施例可以提供通過嵌段共聚物(BCP)層的相分離形成微細圖案的方法，使得圖案具有小于曝光設備的分辨率極限的線寬。例如，本公開的示例性實施例可以提供形成接觸孔陣列或用于通過BCP層的直接自組裝(DSA)技術來切割線形圖案的切割孔陣列的方法。包括在BCP層中的特定聚合物嵌段可以是有序的并且與基質材料(matrixmaterial)相分離從而在特定條件下形成域部(domain port1ns)，以及可以選擇性地去除相分離的域部來形成具有納米級特征尺寸的空間或圖案。納米級特征尺寸可以是從幾個納米到幾十個納米的范圍。
[0023]BCP層的自組裝結構可以根據包括在BCP層中的兩個或更多個不同的聚合物嵌段的體積比、BCP層的相分離的退火溫度、包括在BCP層中的聚合物嵌段的分子尺寸以及包括在BCP層中的聚合物嵌段的分子量而具有圓柱形或薄片狀。即，聚合物嵌段的相分離的域部可以具有圓柱形或片狀。當BCP層的自組裝結構具有圓柱形時，BCP層可以用于形成孔陣列圖案。當BCP層的自組裝結構具有片狀時，BCP層可以用于形成線和空間圖案。
[0024]本公開的各種實施例可以應用于制造高集成半導體器件，例如，動態隨機存取存儲器(DRAM)件、相變隨機存取存儲器(PcRAM)件或電阻式隨機存取存儲器(ReRAM)件。另外，下面的實施例可以應用于制造諸如靜態隨機存取存儲器(SRAM)件、快閃存儲器件、磁性隨機存取存儲器(MRAM)件或鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)件等存儲器件。下面的實施例還可以應用于制造諸如控制器件、中央處理單元(CPU)或算法邏輯單元(ALU)等邏輯器件。
[0025]圖1至圖3是示出用于獲得在根據實施例的形成圖案的方法中所用的引導圖案的布局的處理的平面圖。
[0026]參照圖1，目標特征的布局10可以包括具有目標特征12陣列的布局11以及可以包括具有第二目標特征18的布局19，其中，第一目標特征被轉移至襯底上來形成第五開口，第二目標特征18被轉移至襯底上來形成第二隔離圖案。第一目標特征12的布局11和第二目標特征18的布局19可以位于不同區域。例如，布局11和布局19可以彼此相鄰。第一目標特征12可以布置在諸如單元區的密集圖案區，以及第二目標特征18可以布置在諸如外圍區的隔離圖案區，第二目標特征18可以具有線形或多邊形。
[0027]在布局11中，第一目標特征12可以包括用于部分引導圖案的柱體特征13以及柱體特征13之間的第一域特征14。第一域特征14在BCP材料的相分離期間可以被四個相鄰的柱體特征13圍繞。因此，根據BCP材料的相分尚，柱體特征13可以與第一域特征14分禺。
[0028]參照圖1和圖2，布局20可以包括具有柱體特征23的布局21和具有第一隔離圖案28和第一開放溝槽部27的布局29。具有柱體特征23的布局21可以通過將第一域特征14與第一目標特征12的布局11分離來獲得。第一隔離圖案28的布局可以通過改變與第二隔離圖案對應的第二目標特征18的尺寸來獲得。例如，如圖2所示，第一隔離圖案28的布局可以通過將第二目標特征18二維地收縮“R1”來獲得。在這種情況下，第一開放溝槽部27的布局可以通過從第二目標特征18中去除第一隔離圖案28的布局來獲得。
[0029]參照圖3，引導圖案的布局30可以包括排列在區域31中的柱體特征33、將區域31暴露的模板部39以及布置在模板部39中與模板部39間隔開的第一隔尚圖案38。柱體特征33可以對應于圖2的柱體特征23，以及第一隔離圖案38可以對應于圖2的第一隔離圖案28。模板部39與第一隔離圖案38之間的區域37可以對應于圖2的第一開放溝槽部27。即，在模板部39中，第一隔尚圖案38可以被第一開放溝槽部37圍繞。
[0030]圖4是示出阻擋圖案48的布局40的平面圖。
[0031]參照圖1至圖4，布局40可以包括阻擋圖案48，阻擋圖案48被轉移至第一隔離圖案38上從而形成覆蓋第一隔離圖案38的掩模圖案。由阻擋圖案48形成的掩模圖案可以保留從而在模板部39被選擇性去除的同時來保護第一隔離圖案38。因此，第一隔離圖案38在去除模板部39期間可以因由阻擋圖案48形成的掩模圖案的存在而仍被保留。阻擋圖案48可以通過二維地擴大第一隔離圖案38來獲得。例如，阻擋圖案48可以具有第二隔離圖案18的布局。在示例性實施例中，阻擋圖案48可以通過二維地放大第二隔離圖案18來形成從而與模板部39的鄰近于第二隔離圖案18的部分重疊。
[0032]圖5至圖18是沿圖1至圖3的線C1-C1’截取的剖面圖，以示出根據實施例的形成圖案的方法。
[0033]圖5示出了在引導層500上形成掩模圖案633、638和639的步驟。
[0034]參照圖1至圖5，可以在引導層500上形成掩模圖案633、638和639。當引導層500在隨后處理中被刻蝕時，掩模圖案633、638和639可以用作刻蝕掩模。掩模圖案633、638和639可以包括與柱體33對應的第一圖案633、與第一隔離圖案38對應的第二圖案638以及與模板部39對應的第三圖案639。因此，第二圖案638與第三圖案639之間的空間區域637可以具有與第一開放溝槽部37基本上相同的形狀。掩模圖案633、638和639可以包括光刻膠材料。
[0035]引導層500可以在隨后處理中被圖案化來形成參照圖1至圖3所描述的引導圖案，并且定義域在相分離的BCP層中的位置。引導層500可以形成在半導體襯底100上。半導體襯底100可以包括其上高密度布置有柱體33的第一區域131，以及可以包括其上布置有第二隔離圖案18的第二區域139。第二區域139可以不同于第一區域131且鄰近于第一區域131。引導層500可以包括布置在基底層(underlying layer)400上的旋涂碳(SOC)層501JOC層501可以具有范圍從大約700埃至大約800埃的厚度。引導層500還可以包括布置在SOC層501上的遮蓋層503。遮蓋層503可以由具有大約300埃厚度的氮氧化硅(S1N)層形成。
[0036]基底層400可以用于在隨后的圖案化處理中使一部分或全部硬掩模圖案化。例如，基底層400可以用作硬掩模系統中多層中的一個。第二刻蝕目標層300可以形成在基底層400與半導體層襯底100之間。另外，第一刻蝕目標層200可以形成在第二刻蝕目標層300與半導體襯底100之間。第一刻蝕目標層200或第二刻蝕目標層300可以是硬掩模系統之一，或者可以在隨后處理中利用硬掩模系統作為刻蝕掩模而被選擇性地刻蝕。
[0037]第一刻蝕目標層200可以由層間絕緣層形成，層間絕緣層包括諸如具有約2200埃厚度的四乙基正硅酸鹽(TEOS)層的氧化硅層。可替選地，第一刻蝕目標層200可以由諸如摻雜多晶硅層的導電層形成。第二刻蝕目標層300可以通過在第一刻蝕目標層200上沉積具有厚度范圍從大約730埃至大約1000埃的非晶SOC層而形成。基底層400可以形成在第二刻蝕目標層300上并且可以包括具有厚度范圍從大約300埃至大約350埃的氮氧化硅(S1N)層。
[0038]圖6示出了形成柱體530陣列、第一隔離圖案580和模板部590的步驟。
[0039]參照圖6，可以利用刻蝕圖案633、638和639作為刻蝕掩模來刻蝕引導層500，從而形成柱體530陣列、第一隔離圖案580和模板部590。柱體530陣列可以形成在半導體襯底100的第一區域131上，以及第一隔離圖案580和模板部590可以形成在半導體襯底100的第二區域139上。第一隔離圖案580與模板部590之間的空間區域可以對應于第一開放溝槽部570。
[0040]可以排列柱體530使得四個相鄰的柱體530被放置為形成矩形。可替代地，可以排列柱體530使得三個相鄰柱體530被放置為形成三角形。柱體530可以被排列為在沿線Cl-C1’布置的兩個相鄰柱體530之間具有間隙531。如圖3所示，在水平線上排列的兩個相鄰柱體33之間的間隙可以比在線C1-C1’的對角線部分排列的兩個相鄰柱體33之間的間隙窄。柱體530可以用作誘導在隨后處理中形成的BCP層的自組裝的引導圖案。第一隔離圖案580和模板部590可以用作防止在第二區域139上的BCP層的自組裝的引導圖案。
[0041 ]圖7示出了形成隔墻層600的步驟。
[0042]參照圖6和圖7，隔墻層600可以包括覆蓋柱體530側壁的第一隔墻部602A以及覆蓋第一開放溝槽部570的側壁的第二隔墻部602B。隔墻層600可以包括從第一隔墻部602A延伸來覆蓋基底層400的被間隙531暴露的部分的第一延伸601A，以及從第一隔墻部602A延伸來覆蓋柱體530的頂表面的第二延伸603A。隔墻層600還可以包括從第二隔墻部602B延伸來覆蓋基底層400的被第一開放溝槽部570暴露的部分的第三延伸601B，以及從第二隔墻部602B延伸來覆蓋第一隔離圖案580和模板部590的頂表面的第四延伸603B。
[0043]隔墻層600可以提供由在柱體530之間的間隙631限定的凹入區，以及由第一隔離圖案580與模板部590之間的間隙637限定的凹入區。隔墻層600可以由關于柱體530和基底層400具有刻蝕選擇性的絕緣層形成。例如，隔墻層600可以由具有大約200埃厚度的超低溫氧化物(ULTO)層形成。
[0044]圖8示出了形成BCP層700的步驟。
[0045]參照圖8，可以在隔墻層600上形成BCP層700以填充由柱體530、第一隔離圖案580和模板部590提供的間隙631和637 ACP層700可以包括聚苯乙烯-聚(元丙烯酸甲酯)嵌段共聚物(PS-b-PMMA)材料或聚苯乙烯-聚(二甲基硅氧烷)(PS-PDMS)嵌段共聚物材料。當BCP層700由包括PS嵌段和PMMA嵌段的PS-b-PMMA材料形成時，PS嵌段與PMMA嵌段的體積比可以被控制在從大約7:3至大約5:5的范圍內。可以根據處理方案來適當地控制PS嵌段與PMMA嵌段的體積比或PS嵌段與PMMA嵌段的分子量。例如，PS-b-PMMA材料可以具有大約60vol.%至大約80vol.%含量的PS嵌段和大約20vol.%至4(^01.%含量的PMMA嵌段。
[0046]圖51至圖53是示出用于示例性實施例的BCP層700的相分離的示意圖。如圖51所示，BCP層700可以是將由具有兩個或更多個不同結構的組合聚合物嵌段通過共價鍵制成為單個嵌段共聚物材料的功能聚合物材料。如圖51所示，BCP層700可以具有包括通過鏈接點由共價鍵連接至彼此的聚合物嵌段“A”和“B”的鏈形。參照圖52，BCP層700可以被涂覆為具有同質相(homogeneous phase)。參照圖53，在BCP層700中的具有不同結構的聚合物嵌段因其不同的化學結構彼此可以具有不同的可混合性和不同的溶解度。即，具有不同結構的聚合物嵌段在某一溫度可以彼此不混合。因此，BCP層700可以通過退火處理而被相分離從而提供自對準結構。因此，具有同質相的BCP層700可以通過退火處理被相分離為域“A”(在域“A”中聚合物嵌段“A”是有序的)和域“B”(在域“B”中聚合物嵌段“B”是有序的)。照此，BCP層700的聚合物嵌段可以是相分離的或者選擇性地溶于液態或固態，從而形成自組裝結構。
[0047]通過BCP層700的自組裝而具有特定形狀的納米結構可受到BCP層700的聚合物嵌段的物理性質和/或化學性質的影響。當在襯底上自組裝包括兩個不同聚合物嵌段的BCP層時，BCP層的自組裝結構可以根據包括在BCP層中的聚合物嵌段的體積比、BCP層的相分離的退火溫度以及包括在BCP層中的聚合物嵌段的分子尺寸而具有三維立方體形狀、三維雙螺旋形狀、二維六角密堆體形狀、二維薄片形等。
[0048]在示例性實施例中，BCP層700可以由以下材料形成，即聚丁二烯-聚甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物、聚丁二烯-聚二甲硅氧烷嵌段共聚物、聚丁二烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物、聚丁二烯-聚乙烯基吡啶嵌段共聚物、丁酯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物、丁酯-聚乙烯基吡啶嵌段共聚物、聚異戊二烯-聚乙烯基吡啶嵌段共聚物、聚異戊二烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物、聚丙烯酸己酯-聚乙烯基吡啶嵌段共聚物、聚異丁烯-聚甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物、聚異丁烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物、聚異丁烯-聚甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物、聚異丁烯-聚二甲硅氧烷嵌段共聚物、聚甲基丙烯酸丁酯-丁酯嵌段聚合物、聚丁烯-1-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸丁酯嵌段聚合物、聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚異戊二烯嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚二甲硅氧烷嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚乙烯基吡啶嵌段共聚物、聚丁烯-1-聚乙烯基吡啶嵌段共聚物、聚乙烯-聚乙烯基吡啶嵌段共聚物、聚乙烯基吡啶-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚異戊二烯嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚丁二烯嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚苯乙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚二甲硅氧烷嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物等等。
[0049]圖9示出了BCP層700的相分離的步驟。
[0050]參照圖6至圖9，BCP層700可以通過退火處理被相分離為分別位于沿線C1-C1’排列的柱體530之間的間隙631中心部的第一域710以及布置在柱體530之間以圍繞第一域710且將第一域710彼此隔離的第二域730。第一域710可以填充由第二域730提供的凹入區。因此，第一域710可以具有桿形并且被第二域730圍繞。
[0051 ] 通過退火處理將BCP層700相分離的同時，在第二區域139上BCP層700的填充由隔墻層600提供的間隙637的部分可以被相分離為第三域750以及在間隙637中圍繞第三域750的第四域770。在這種情況下，第三域750不能向間隙637的底表面充分地擴大而具有比第一域710小的深度。這是因為間隙637具有比間隙631小的寬度。由于第三域750不能向著間隙637的底表面充分地擴大，因此第三域750的底表面Dl可以位于鄰近間隙637的入口。即，第三域750的底表面Dl可以位于比第一域710的底表面D2更高的水平。因此，圍繞第三域750的底表面Dl和側壁的第四域770的底部771可以比第二域730的底部731厚。在示例性實施例中，間隙637可以具有不足的空間來適應兩個不同的域750和770。在這種情況下，即使BCP層700被退火，BCP層700的填充間隙637的部分也不可以被相分離。
[0052]可以通過在超過BCP層700的玻璃轉換溫度Tg的溫度處對BCP層700進行退火來重新排列BCP層700的聚合物嵌段從而完成BCP層700的相分離。例如，為了重新排列BCP層700的聚合物嵌段，BCP層700可以在從大約100至大約190攝氏度的溫度范圍下被退火大約6分鐘至大約24小時(時間范圍)。
[0053]圖10示出了形成多個第二開口701和第七開口 705的步驟。
[0054]參照圖6至圖10，可以選擇性地去除第一域710來形成位于柱體530之間的多個第二開口 701。第一域710被選擇性去除的同時，也可以選擇性地去除第三域750來在第一開放溝槽部570中形成第七開口 705 ο在這種情況下，第七開口 705可以比第二開口 701淺。
[0055]圖11示出了形成第二開口701的第二延伸701B的步驟。
[0056]參照圖6至圖11，可以選擇性地去除第二域730的被第二開口701暴露的底部731來形成從第二開口 701延伸的第二開口 701的第一延伸701A。在第二域730的底部731被選擇性去除的同時，可以部分地去除第四域770的被第七開口 705暴露的底部771來形成第七開口705的延伸705B。然而，第七開口 705的延伸705B可以形成為不穿透第四域770的底部771。結果，第七開口 705的特征不可以轉移至第四域770的底部771中。
[0057]隨后，可以選擇性地去除隔墻層600的被第二開口701的第一延伸701A暴露的第一延伸601A來形成從第二開口 701延伸的第二開口 701的第二延伸701B。在隔墻層600的第一延伸601A被選擇性去除的同時，也可以選擇性地去除隔墻層600的覆蓋柱體530和模板部590的頂表面的第二延伸603A來暴露柱體530和模板部590的頂表面。
[0058]圖12示出了形成阻擋圖案848的步驟。
[0059]參照圖4至圖12，阻擋圖案848可以覆蓋第一隔離圖案580。阻擋圖案848形成之前，可以去除包括第二域730和第四域770的殘余BCP層700。殘余BCP層700被去除之后，可以在柱體530、第一隔離圖案580和模板部590上形成犧牲層810來填充第二開口 701的第二延伸701B、柱體530之間的間隙以及第一隔離圖案580與模板部590之間的間隙。阻擋圖案848可以延伸以覆蓋相鄰于第一隔離圖案580的第二隔墻部602B。阻擋圖案848可以通過轉移阻擋圖案848的布局特征而形成。阻擋圖案848可以覆蓋所有第一隔離圖案580、第二隔墻部602B和第三延伸601B。然而，在示例性實施例中，阻擋圖案848可以因在對準和曝光處理期間的覆蓋偏移(overlay shift)而從預期位置橫向地偏移。由于第二隔墻部602B和阻擋圖案848布置在第一隔離圖案580周圍，因此只要第一隔離圖案580在允許重疊范圍內被橫向地偏移，即使阻擋圖案848被橫向地偏移，第一隔離圖案580仍然可以被第二隔墻部602B和阻擋圖案848密封。
[0060]圖13是示出被橫向偏移的阻擋圖案848A的剖面圖。
[0061 ] 參照圖6至圖13，如果阻擋圖案848A被橫向地偏移了 “S”，那么阻擋圖案848A可以覆蓋模板部590的一部分。然而，阻擋圖案848A可以具有與第一開放溝槽部570的寬度對應的大約“R2”的對準裕度。即，即使阻擋圖案848A偏移使得阻擋圖案848A的邊緣位于第一開放溝槽部570中，第一隔離圖案580仍然可以被隔墻部602B和第三延伸601B密封。
[0062 ]圖14示出的選擇性去除柱體530和模板部590的步驟。
[0063]參照圖6至圖14，可以利用被平坦化的犧牲層810、第一隔墻部602A和第二隔墻部602B、第一延伸601A和第三延伸601B以及阻擋圖案848作為刻蝕掩模來選擇性地刻蝕和去除柱體530和模板部590。柱體530可以被去除來形成第三開口633，以及模板部590可以被去除來形成第四開口 639。
[0064]圖15示出的去除阻擋圖案848的步驟。
[0065]參照圖14和圖15，可以選擇性地去除阻擋圖案848和被平坦化的犧牲層810來暴露第二開口 701的從第二開口 701延伸的第二延伸701B。
[0066]圖16示出形成第五開口 402和第六開口 439的步驟。
[0067]參照圖6至圖16，可以利用第一隔墻部602A和第一延伸601A作為刻蝕掩模來刻蝕第一區域131上的基底層400，從而形成從第二開口 701的第二延伸701B延伸以及從第三開633延伸的第五開口 402。在第五開口 402形成的同時，基底層400可以被圖案化為包括提供第五開口 402的第一圖案410。另外，可以利用第一隔離圖案580、第二隔墻部602B和第三延伸601B作為刻蝕掩模來刻蝕第二區域139上的基底層400，從而形成從第四開口 639延伸的第六開口 439。因此，基底層400可以被圖案化為包括提供第六開口 439的第二圖案418。第二圖案418可以對應于第二隔離圖案。第五開口 402和第六開口 439可以同時形成。
[0068]圖17和圖18示出了形成第五開口的延伸202和第六開口439的延伸239的步驟。
[0069]參照圖17和圖18，可以利用第一圖案410和第二隔離圖案418作為刻蝕掩模來刻蝕第二刻蝕目標層300和第一刻蝕目標層200，從而形成穿透第一刻蝕目標層200和第二刻蝕目標層300的第五開口 402的延伸202以及第六開口 439的延伸239。結果，第二刻蝕目標層300的第二圖案318和第一刻蝕目標層200的第二圖案218可以由第二區域139上的第二開口439的延伸239提供，以及第二刻蝕目標層300的第一圖案310和第一刻蝕目標層200的第一圖案210可以由第一區域131上的第五開口 402的延伸202提供。隨后，可以去除基底層400的第一圖案410、第二隔離圖案418以及第二刻蝕目標層300的第一圖案310和第二圖案318，而留下具有第二隔離圖案418的平面形狀的第二圖案218和提供第五開口 402的延伸202的第一圖案210。
[0070]圖19至圖22是示出用于獲得在根據另一實施例的形成圖案的方法中所用的引導圖案布局的處理的平面圖。
[0071]參照圖19，布局2011可以包括被轉移至襯底上來形成圖案的第一目標特征2015陣列。第一目標特征2015可以形成穿透布置在襯底上的材料的第五開口。第一目標特征2015可以是有規律的并且重復排列而具有某一節距，例如第一節距P1。第一目標特征2015可以包括沿對角線方向排布的柱體特征2012以及布置在柱體特征2012之間的第一域特征2014。
[0072]參照圖19和圖20，布局2019可以包括第二目標特征2018陣列。圖19所示的第一目標特征2015的布局2011以及圖20所示的第二目標特征2018的布局2019可以位于兩個不同的區域。例如，布局2011和布局2019可以彼此相鄰。第二目標特征2018可以提供穿透布置在襯底上的材料層的第六開口。第二目標特征2018中的每個可以具有與第一目標特征2015中的每個相同或不同的尺寸。在第一目標特征2015排列為具有第一節距Pl的同時，第二目標特征2018可以排列為具有第二節距P2。第二節距P2可以大于第一節距Pl。例如，第二節距P2可以是第一節距Pl的兩倍或更多倍。
[0073]參照圖19至圖21，布局2021可以通過將柱體特征2012與第一目標特征2015的布局2011分離而獲得。即，布局2021可以包括與柱體特征2012對應的柱體特征2022，而不包括與第一域特征2014對應的第一域特征2024。
[0074]參照圖20至圖22，布局2029可以對應于通過改變第二目標特征2018的尺寸而獲得的第一開口特征2028的布局。第一開口特征2028中的每個可以提供將第三域2078誘導于其中的空間。結果，第二目標特征2018可以分別位于第三域2078的位置。
[0075]圖23至圖50是示出根據另一實施例的形成圖案的方法的剖面圖和平面圖。
[0076]圖23和圖24示出了在引導層2500上形成掩模圖案2622和2627的步驟。圖23是沿圖21的線C21-C21’截取的剖面圖，以及圖24是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0077]參照圖21至圖24，半導體襯底2100可以具有彼此不同的第一區域2121和第二區域2129，以及可以在半導體襯底2100的整個表面上依次層疊SOC層2501和遮蓋層2503來形成引導層2500。遮蓋層2503可以由氮氧化硅(S1N)層形成。可以將布局2021的柱體特征2022轉移至半導體襯底2100上來在第一區域2121上實現提供開口 2623的第一掩模圖案2622，以及可以將布局2029的第一開口特征2028轉移至半導體襯底2100上來在第二區域2129上實現提供開口 2628的第二掩模圖案2627。第一掩模圖案2622和第二掩模圖案2627可以包括光刻膠材料。
[0078]引導層2500可以在隨后處理中被圖案化來形成引導圖案，引導圖案定義域在相分離的BCP層中的位置。引導層2500可以形成在基底層2400上并且可以包括具有厚度范圍從大約700埃至大約800埃的SOC層。遮蓋層(未顯示)可以額外地形成在SOC層上。遮蓋層可以由具有大約300埃厚度的氮氧化硅(S1N)層形成。
[0079]基底層2400可以用于在隨后的圖案化處理中使部分或全部硬掩模圖案化。例如，基底層2400可以用作硬掩模系統中的多層之一。第二刻蝕目標層2300可以形成在基底層2400與半導體襯底2100之間。另外，第一刻蝕目標層2200可以形成在第二刻蝕目標層2300與半導體襯底2100之間。第一刻蝕目標層2200或第二刻蝕目標層2300可以是硬掩模系統中的一個，或者可以利用硬掩模系統作為刻蝕掩模而在隨后處理中被選擇性地刻蝕。
[0080]第一刻蝕目標層2200可以由層間絕緣層形成，層間絕緣層包括諸如具有大約2200埃厚度的四乙基正硅酸鹽(TEOS)層的氧化硅層。可替選地，第一刻蝕目標層2200可以由諸如摻雜多晶硅層的導電層形成。第二刻蝕目標層2300可以通過在第一刻蝕目標層2200上沉積具有厚度范圍從大約730埃至大約1000埃的非晶SOC層而形成。基底層2400可以形成在第二刻蝕目標層2300上并且可以包括具有厚度范圍從大約300埃至大約350埃的氮氧化硅(S1N)層。
[0081 ]圖25和圖26示出形成柱體2530陣列和模板部2570的步驟。圖25是沿圖21的線C21-C21 ’截取的剖面圖，以及圖26是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0082]參照圖21至圖26，可以利用掩模圖案2622和2627作為刻蝕掩模來刻蝕引導層2500，從而形成具有與柱體特征2022相同的形狀的柱體2530陣列和提供第一開口 2578的模板部2570，第一開口 2578具有與第一開口特征2028相同的形狀。柱體2530陣列可以形成在半導體襯底2100的第一區域2121上，以及模板部2570可以形成在半導體襯底2100的第二區域2129上。
[0083]柱體2530可以排列使得四個相鄰的柱體2530被放置為形成矩形。可替代地，柱體2530可以排列使得三個相鄰的柱體2530可以被放置為形成三角形。柱體2530可以排列為在線C21-C21’的對角線部上布置的柱體中的兩個相鄰柱體之間具有間隙2533。如圖21所示，在水平線上排列的兩個相鄰柱體特征2022之間的間隙可以比在線C21-C21’的對角線部上排列的兩個相鄰柱體特征2022之間的間隙窄。柱體2530可以用作引導圖案，其誘導在隨后處理中形成的BCP層的自組裝。
[0084]在模板部2570中的第一開口2578可以具有比柱體2530的節距大的節距。模板部2570也可以用作引導圖案，其誘導在隨后處理中形成的BCP層的自組裝。
[0085]圖27和圖28示出形成隔墻層2600的步驟。圖27是沿圖21的線C21-C21’截取的剖面圖，以及圖28是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0086]參照圖25至圖28，隔墻層2600可以覆蓋柱體2530的側壁和第一開口 2578的側壁。隔墻層2600可以包括第一隔墻部2602A、第一延伸2601A和第二延伸2603A，其中，第一隔墻部2602A覆蓋柱體2530的側壁，第一延伸2601A從第一隔墻部2602A延伸來覆蓋基底層2400的被間隙2533暴露的部分，第二延伸2603A從第一隔墻部2602A延伸來覆蓋柱體2530的頂表面。隔墻層2600還可以包括第二隔墻部2602B、第三延伸2601B和第四延伸2603B，其中，第二隔墻部2602B覆蓋第一開口 2578的側壁，第三延伸2601B從第二隔墻部2602B延伸來覆蓋基底層2400的被第一開口 2578暴露的部分，第四延伸2603B從第二隔墻部2602B延伸來覆蓋模板部2570的頂表面。
[0087]隔墻層2600可以在柱體2530之間提供由間隙2631限定的凹入區域，以及在第一開口 2578中提供由間隙2637限定的凹入區域。隔墻層2600可以由關于柱體2530和基底層2400具有刻蝕選擇性的絕緣層形成。例如，隔墻層2600可以由具有大約200埃厚度的超低溫氧化物(ULTO)層形成。
[0088]圖29和圖30示出形成BCP層2700的步驟。圖29是沿圖21的線C21-C21’截取的剖面圖，以及圖30是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0089]參照圖29和圖30，可以在隔墻層2600上形成BCP層2700來填充由柱體2530和模板部2570提供的間隙2631和2637』CP層2700可以包括聚苯乙烯-聚(元丙烯酸甲酯)嵌段共聚物(PS-b-PMMA)材料或聚苯乙烯-聚(二甲基硅氧烷)(PS-PDMS)嵌段共聚物材料。當BCP層2700由包括PS嵌段和PMMA嵌段的PS-b-PMMA材料形成時，PS嵌段與PMMA嵌段的體積比可以控制在從大約7:3至大約5:5的范圍內。可以根據處理方案來適當地控制PS嵌段與PMMA嵌段的體積比或PS嵌段與PMMA嵌段的分子量。例如，PS-b-PMMA材料可以具有大約60vol.%至大約80vol.%含量的PS嵌段和大約20vol.%至4(^01.%含量的PMMA嵌段。
[0090]圖31和圖32示出相分離BCP層2700的步驟。圖31是沿圖21的線C21-C21’截取的剖面圖，以及圖32是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0091]參照圖26至圖32，可以通過退火處理將BCP層2700相分離為第一域2710以及第二域2730，其中，第一域2710分別位于沿線C21-C21’排列的柱體2530之間的間隙2631中心部，第二域2730布置在柱體2530之間以圍繞第一域2710并且與第一域2710彼此隔離。第一域2710可以填充由第二域2730提供的凹入區域。因此，第一域2710可以具有桿形并且被第二域2730圍繞。
[0092]當BCP層2700通過退火處理被相分離時，BCP層2700的填充間隙2637(間隙2637由隔墻層2600提供在第二區域2129上)的部分可以被相分離為第三域2750和第四域2770，其中，第三域2750位于間隙2637的中心部，第四域2770在間隙2637中圍繞第三域2750。第三域2750可以分別位于間隙2637的中心部，以及第四域2770可以覆蓋第一開口 2578的側壁。
[0093]可以通過在超過BCP層2700的玻璃轉換溫度Tg的溫度下對BCP層2700進行退火來重新排列BCP層2700的聚合物嵌段從而完成BCP層2700的相分離。例如，BCP層2700可以在從大約100至大約190攝氏度的溫度范圍下被退火范圍在大約6分鐘至大約24小時的時間，從而重新排列BCP層2700的聚合物嵌段。
[0094]圖33和圖34示出形成多個第二開口 2701和多個第三開口 2705的步驟。圖33是沿圖21的線C21-C21’截取的剖面圖，以及圖34是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0095]參照圖26至圖34，可以選擇性地去除第一域2710來形成位于柱體2530之間的多個第二開口 2701。當第一域2710被選擇性去除時，也可以去除第三域2750以在第一開口 2578中形成第三開口 2705。
[0096]圖35和圖36示出形成第二開口 2701的第一延伸2701A以及第三開口 2705的第一延伸2705A的步驟。圖35是沿圖21的線C21-C21’截取的剖面圖，以及圖36是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0097]參照圖35和圖36，可以選擇性地去除第二域2730的被第二開口2701暴露的底部2731來形成第二開口 2701的從第二開口 2701延伸的第一延伸2701A。當第二域2730的底部2731被選擇性地去除時，也可以去除第四域2770的被第三開口 2705暴露的底部2771來形成第三開口 2705的第一延伸2705A。
[0098]圖37和圖38示出形成第二開口 2701的第二延伸2701B以及第三開口 2705的第二延伸2705B的步驟。圖27是沿圖21的線C21-C21’截取的剖面圖，以及圖38是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0099]參照圖27至圖38，可以選擇性地去除隔墻層2600的被第二開口 2701的第一延伸2701A暴露的第一延伸2601A來形成第二開口 2701的從第二開口 2701延伸的第二延伸2701B。當隔墻層2600的第一延伸2601A被選擇性地去除時，也可以去除隔墻層2600的第三延伸2601B來形成第三開口 2705的第二延伸2705B。當隔墻層2600的第一延伸2601A和第三延伸2601B被選擇性去除時，也可以去除隔墻層2600的第二延伸2603A和第四延伸2603B來暴露柱體2530和模板部2570的頂表面。
[0100]圖39和圖40示出形成阻擋圖案2827的步驟。圖39是沿圖21的線C21-C21’截取的剖面圖，以及圖40是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0101]參照圖39和圖40，阻擋圖案2827可以覆蓋模板部2570和第三開口 2705的第二延伸2705B。阻擋圖案2827可以對應于敞開排列有柱體2530的第一區域2121并且覆蓋布置有模板部2570第二區域2129的掩模。阻擋圖案2827形成之前，可以去除包括第二域2730和第四域2770的殘余BCP層2700。殘余BCP層2700被去除之后，可以在柱體2530和模板部2570上形成犧牲層2810以填充第二開口 2710的第二延伸2701B以及第三開口 2705的第二延伸2705B。隨后，可以使犧牲層2810圖案化從而在第二區域2129上形成阻擋圖案2827，以及在第一區域2121上形成圖案化的犧牲層2810。在一些其他實施例中，圖案化的犧牲層2810形成之后，阻擋圖案2827可以由不同材料形成并且形成自圖案化的犧牲層2810。在這種情況下，阻擋圖案2827可以包括光刻膠材料，且圖案化犧牲層2810可以包括底部增透涂層(BARC)材料。在示例性實施例中，阻擋圖案2827和圖案化的犧牲層2810可由彼此之間具有刻蝕選擇性的兩種不同電介質層形成。
[0102]圖41和圖42示出暴露柱體2530的頂表面的步驟。圖41是沿圖21的線C21-C21’截取的剖面圖，以及圖42是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0103]參照圖41和圖42，可以部分地刻蝕被阻擋圖案2827暴露的圖案化的犧牲層2810來暴露柱體2530的頂表面。隨后，可以去除柱體2530上的遮蓋圖案2503來暴露柱體2530。
[0104]圖43和圖44示出去除柱體2530的步驟。圖43是沿圖21的線C21-C21’截取的剖面圖，以及圖44是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0105]參照圖43和圖44，可以利用圖案化的犧牲層2810、第一隔墻部2602A、第一延伸2601A和阻擋圖案2827作為刻蝕掩模來選擇性地刻蝕和去除柱體2530。柱體2530可以被去除以形成第四開口 2703。隨后，可以選擇性地去除阻擋圖案2827和圖案化的犧牲層2810。
[0106]圖45和圖46示出形成第五開口 2415和第六開口 2418的步驟。圖45是沿圖21的線C21-C21 ’截取的剖面圖，以及圖46是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0107]參照圖45和圖46，可以利用第一隔墻部2602A和第一延伸2601A作為刻蝕掩模來刻蝕第一區域2121上的基底層2400，從而形成從第二開口 2701的第二延伸2701B延伸以及從第四開口 2703延伸的第五開口 2415。基底層2400可以被圖案化為包括提供第五開口 2415的第一圖案2410。
[0108]另外，可以利用模板部2570、第二隔墻部2602B和第三延伸2601B作為刻蝕掩模來刻蝕第二區域2129上的基底層2400，從而形成從第三開口 2705的第二延伸2705B延伸的第六開口 2418。因此，基底層2400可以被圖案化為包括提供第六開口 2418的第二圖案2480。第五開口 2415和第六開口 2418可以同時形成。
[0109]圖47和圖48示出形成第五開口 2415的延伸2215和第六開口 2418的延伸2218的步驟。圖47是沿圖21的線C21-C21’截取的剖面圖，以及圖48是沿圖22的線C22-C22’截取的剖面圖。
[0110]參照圖19至圖48，可以利用第一圖案2410和第二圖案2480作為刻蝕掩模來刻蝕第二刻蝕目標層2300和第一刻蝕目標層2200，從而形成穿透第一刻蝕目標層2200和第二刻蝕目標層2300的第五開口 2415的延伸2215和第六開口 2418的延伸2218。結果，第二刻蝕目標層2300的第一圖案2320以及第一刻蝕目標層2200的第一圖案2220可以由第五開口 2415的延伸2215提供在第一區域2121上，以及第二刻蝕目標層2300的第二圖案2380以及第一刻蝕目標層2200的第一圖案2280可以由第六開口 2418的延伸2218提供在第二區域2129上。因此，第五開口 2415的延伸2215中的每個可以穿透第一刻蝕目標層2200和第二刻蝕目標層2300并且具有與第一目標特征2015相同的形狀，以及第六開口2418的延伸2218中的每個可以穿透第一刻蝕目標層2200和第二刻蝕目標層2300并且具有與第二目標特征2018相同的形狀。
[0111]圖49和圖50是示出獲得在仍根據另一實施例的形成圖案的方法中所用引導圖案的布局的處理的平面圖。
[0112]參照圖20至圖50，布局3019可以被設置為包括第三目標特征3018陣列。第三目標特征3018可以是不規律排列的，而第二目標特征2018是規律排列的。圖50的布局3029可以對應于第一開口特征3028的布局，第一開口特征3028可以通過改變圖49的第三目標特征3018的尺寸而獲得。第一開口特征3028中的每個可以提供將第三域3078誘導于其中的空間。結果，第三目標特征3018可以分別位于第三域3078的位置處。參照圖23至圖48所示的形成圖案的方法還可以用于實現不規律排列的第三目標特征3018。
[0113]根據以上描述的實施例，能夠通過BCP層的相分離技術在大型襯底上制造納米級結構或納米結構。納米結構可以用于制造偏振片或者形成反射式液晶顯示(LCD)單元的反射透鏡。納米結構還可以用于制造單獨的偏振片和形成包括顯示面板的偏振部分。例如，納米結構可以用于制造包括薄膜晶體管的排列襯底或用于在濾色器襯底上直接形成偏振部分的工藝。此外，納米結構可以用于制造納米線晶體管或存儲器的模制工藝、制造諸如納米級互連的電子組件/電氣組件的模制工藝、制造太陽能電池和燃料電池的催化劑的模制工藝、制造刻蝕掩模和有機電致發光二極管(OLED)的模制工藝以及制造其他傳感器的模制工
-H-
O
[0114]根據前述實施例的方法以及因此形成的結構可以用于制造集成電路(IC)芯片。IC芯片可以以未加工晶片的形式、裸片形式或封裝體形式供應給用戶。IC芯片還可以以單元封裝體形式或多芯片封裝體的形式來供應。IC芯片可以被集成至諸如主板等中間產品或構成信號處理器件的最終產品。最終產品可以包括玩具、低端應用產品或諸如計算機等高端應用產品。例如，最終產品可以包括顯示單元、鍵盤或中央處理單元(CPU)。
[0115]以上已經出于說明的目的描述了本公開的實施例。那些本領域技術人員將領會，在不脫離在所附權利要求中公開的本公開的范圍和精神的情況下，各種變型、附加方案和代替方案是可能的。
[0116]根據以上實施例可以看出，本申請提供以下技術方案:
[0117]技術方案1.一種形成圖案的方法，所述方法包括:
[0118]形成模板部來提供圍繞第一隔離圖案的第一開放溝槽部，以及在基底層上形成柱體陣列；
[0119]形成包括圍繞柱體側壁的第一隔墻部的隔墻層，以及形成覆蓋第一開放溝槽部的側壁的第二隔墻部；
[0120]在隔墻層上形成嵌段共聚物層；
[0121]通過退火嵌段共聚物層來在柱體之間的間隙中形成第一域，以及形成圍繞第一域且將第一域分隔開的第二域；
[0122]通過選擇性地去除第一域來形成第二開口；
[0123]通過選擇性地去除柱體和模板部，形成第二開口之間的第三開口，以及形成鄰近于第一隔離圖案的第四開口；以及
[0124]形成從第二開口和第三開口延伸并且穿透基底層的第五開口，以及形成從第四開口延伸并且穿透基底層的第六開口。
[0125]技術方案2.如技術方案I所述的方法，
[0126]其中，隔墻層形成為還包括第三延伸，第三延伸覆蓋第一開放溝槽部的底表面；以及
[0127]其中，第二隔墻部和第三延伸具有凹面形。
[0128]技術方案3.如技術方案I所述的方法，其中，隔墻層形成為還包括第一延伸，第一延伸從第一隔墻部延伸來覆蓋基底層的鄰近柱體的的部分。
[0129]技術方案4.如技術方案3所述的方法，其中，第二域形成為覆蓋第一隔墻部和第一延伸，并且具有圍繞第一域的側壁和底表面的凹面形。
[0130]技術方案5.如技術方案3所述的方法，其中形成第五開口的步驟包括:
[0131]通過選擇性地去除第二域的被第二開口暴露的底部來形成第二開口的第一延伸；以及
[0132]通過選擇性地去除隔墻層的第一延伸的被第二開口的第一延伸暴露的部分來形成第二開口的第二延伸。
[0133]技術方案6.如技術方案5所述的方法，其中形成第五開口的步驟還包括:利用隔墻層的第一延伸作為刻蝕掩模來選擇性地刻蝕基底層的被第二開口的第二延伸暴露的部分。
[0134]技術方案7.如技術方案I所述的方法，其中形成第四開口的步驟包括:
[0135]形成覆蓋第一隔離圖案的阻擋圖案；以及
[0136]利用阻擋圖案和第二隔墻部作為刻蝕掩模來選擇性地刻蝕模板部。
[0137]技術方案8.如技術方案7所述的方法，其中形成第六開口的步驟包括:通過利用第一隔離圖案和第二隔墻部作為刻蝕掩模來選擇性去除基底層的被第四開口暴露的部分來形成保留在第一隔離圖案和第二隔墻部之下的第二隔離圖案。
[0138]技術方案9.如技術方案8所述的方法，其中，阻擋圖案形成為具有與第二隔離圖案相同的形狀。
[0139]技術方案10.如技術方案8所述的方法，其中，阻擋圖案形成為延伸至第二隔墻部的鄰近第一隔離圖案的部分上。
[0140]技術方案11.如技術方案10所述的方法，其中，阻擋圖案形成為延伸至模板部的鄰近第二隔墻部的部分上。
[0141]技術方案12.如技術方案7所述的方法，其中形成第四開口的步驟還包括:在形成阻擋圖案之前:
[0142]去除第一域；以及
[0143]形成犧牲層，所述犧牲層填充第二開口、柱體之間的間隙以及模板部與第一隔離圖案之間的間隙。
[0144]技術方案13.如技術方案I所述的方法，其中形成模板部和所述柱體陣列的步驟包括:
[0145]獲得第五開口的布局和第二隔離圖案的布局，其中，第二隔離圖案的輪廓由第六開口提供；
[0146]通過將第一域的布局從第五開口的布局中分隔開來形成柱體的布局；
[0147]通過改變第二隔離圖案的尺寸來獲得第一隔離圖案的布局和第一開放溝槽部的布局；以及
[0148]利用柱體的布局和第一隔離圖案的布局來形成柱體和模板部。
[0149]技術方案14.如技術方案I所述的方法，其中柱體形成為用作引導圖案，引導圖案將第一域中的每個誘導至四個相鄰柱體的中心部。
[0150]技術方案15.如技術方案I所述的方法，其中柱體形成為用作引導圖案，引導圖案將第一域中的每個誘導至三個相鄰柱體的中心部。
[0151]技術方案16.如技術方案I所述的方法，
[0152]其中形成第一域和第二域的步驟包括:通過退火嵌段共聚物層來將嵌段共聚物層相分離為第一聚合物嵌段和第二聚合物嵌段，以及
[0153]其中，在退火嵌段共聚物層期間，第一聚合物嵌段是有序的以形成第一域，以及第二聚合物嵌段是有序的以形成第二域。
[0154]技術方案17.如技術方案16所述的方法，其中嵌段共聚物層包括聚苯乙烯-聚(元丙烯酸甲酯)嵌段共聚物PS-b-PMMA材料。
[0155]技術方案18.—種形成圖案的方法，所述方法包括:
[0156]形成模板部來提供圍繞第一隔離圖案的第一開放溝槽部，以及在基底層上形成柱體陣列；
[0157]形成覆蓋柱體、第一隔離圖案和模板部的隔墻層；
[0158]形成嵌段共聚物層，嵌段共聚物層填充柱體之間的間隙，以及填充第一隔離圖案與模板部之間的間隙；
[0159]通過退火嵌段共聚物層，在柱體之間的間隙中形成第一域，形成圍繞第一域且將第一域分隔開的第二域，在第一開放溝槽部中形成第三域，以及形成圍繞第三域的第四域，其中，第三域比第一域淺，且第四域的底部比第二域的底部厚；
[0160]通過去除第一域來形成第二開口，以及通過去除第三域來形成第七開口；
[0161]通過刻蝕第二域來形成第二開口的第一延伸，第一延伸穿透第二域的底部，以及通過刻蝕第四域以在第四域中形成第七開口的延伸而不穿透第四域的底部；
[0162]通過選擇性地去除隔墻層的被第二開口的第一延伸暴露的部分來形成第二開口的第二延伸，以及暴露柱體的頂表面、第一個隔離圖案的頂表面和模板部的頂表面；
[0163]通過選擇性地去除柱體來形成第三開口，以及通過選擇性地去除模板部來形成第四開口；以及
[0164]形成穿透基底層且從第二開口和第三開口延伸的第五開口，以及形成穿透基底層且從第四開口延伸的第六開口。
[0165]技術方案19.如技術方案18所述的方法，其中第一開放溝槽部的寬度小于柱體之間的間隙的寬度，使得第四域的底部比第二域的底部厚。
[0166]技術方案20.—種形成圖案的方法，所述方法包括:
[0167]形成模板部來提供圍繞第一隔離圖案的第一開放溝槽部，以及在基底層上形成柱體陣列；
[0168]形成覆蓋柱體、第一隔離圖案和模板部的隔墻層；
[0169]形成嵌段共聚物層，嵌段共聚物層填充柱體之間的間隙，以及填充第一隔離圖案與模板部之間的間隙；
[0170]通過退火嵌段共聚物層，在柱體之間的間隙中形成第一域，形成圍繞第一域且將第一域分隔開的第二域，在第一開放溝槽部中形成第三域，以及形成圍繞第三域的第四域，其中，第三域比第一域淺，且第四域的底部比第二域的底部厚；
[0171]通過去除第一域來形成第二開口，以及通過去除第三域來形成第七開口；
[0172]通過刻蝕第二域來形成第二開口的第一延伸，第一延伸穿透第二域的底部，以及通過刻蝕第四域以在第四域中形成第七開口的延伸而不穿透第四域的底部；
[0173]通過選擇性地去除隔墻層的被第二開口的第一延伸暴露的部分來形成第二開口的第二延伸，以及暴露柱體的頂表面、第一個隔離圖案的頂表面和模板部的頂表面；
[0174]形成阻擋圖案，阻擋圖案覆蓋第一隔離圖案、和模板部的與第一隔離圖案鄰近的部分；
[0175]利用阻擋圖案作為刻蝕掩模來選擇性地去除柱體而形成第三開口，以及通過選擇性地去除模板部來形成第四開口；以及
[0176]形成穿透基底層且從第二開口和第三開口延伸的第五開口，以及形成穿透基底層且從第四開口延伸的第六開口。
【主權項】
1.一種形成圖案的方法，所述方法包括: 形成模板部來提供圍繞第一隔離圖案的第一開放溝槽部，以及在基底層上形成柱體陣列； 形成包括圍繞柱體側壁的第一隔墻部的隔墻層，以及形成覆蓋第一開放溝槽部的側壁的第二隔墻部； 在隔墻層上形成嵌段共聚物層； 通過退火嵌段共聚物層來在柱體之間的間隙中形成第一域，以及形成圍繞第一域且將第一域分隔開的第二域； 通過選擇性地去除第一域來形成第二開口 ； 通過選擇性地去除柱體和模板部，形成第二開口之間的第三開口，以及形成鄰近于第一隔離圖案的第四開口；以及 形成從第二開口和第三開口延伸并且穿透基底層的第五開口，以及形成從第四開口延伸并且穿透基底層的第六開口。2.如權利要求1所述的方法， 其中，隔墻層形成為還包括第三延伸，第三延伸覆蓋第一開放溝槽部的底表面；以及 其中，第二隔墻部和第三延伸具有凹面形。3.如權利要求1所述的方法，其中，隔墻層形成為還包括第一延伸，第一延伸從第一隔墻部延伸來覆蓋基底層的鄰近柱體的的部分。4.如權利要求3所述的方法，其中，第二域形成為覆蓋第一隔墻部和第一延伸，并且具有圍繞第一域的側壁和底表面的凹面形。5.如權利要求3所述的方法，其中形成第五開口的步驟包括: 通過選擇性地去除第二域的被第二開口暴露的底部來形成第二開口的第一延伸；以及通過選擇性地去除隔墻層的第一延伸的被第二開口的第一延伸暴露的部分來形成第二開口的第二延伸。6.如權利要求5所述的方法，其中形成第五開口的步驟還包括:利用隔墻層的第一延伸作為刻蝕掩模來選擇性地刻蝕基底層的被第二開口的第二延伸暴露的部分。7.如權利要求1所述的方法，其中形成第四開口的步驟包括: 形成覆蓋第一隔離圖案的阻擋圖案；以及 利用阻擋圖案和第二隔墻部作為刻蝕掩模來選擇性地刻蝕模板部。8.如權利要求7所述的方法，其中形成第六開口的步驟包括:通過利用第一隔離圖案和第二隔墻部作為刻蝕掩模來選擇性去除基底層的被第四開口暴露的部分來形成保留在第一隔離圖案和第二隔墻部之下的第二隔離圖案。9.一種形成圖案的方法，所述方法包括: 形成模板部來提供圍繞第一隔離圖案的第一開放溝槽部，以及在基底層上形成柱體陣列； 形成覆蓋柱體、第一隔離圖案和模板部的隔墻層； 形成嵌段共聚物層，嵌段共聚物層填充柱體之間的間隙，以及填充第一隔離圖案與模板部之間的間隙； 通過退火嵌段共聚物層，在柱體之間的間隙中形成第一域，形成圍繞第一域且將第一域分隔開的第二域，在第一開放溝槽部中形成第三域，以及形成圍繞第三域的第四域，其中，第三域比第一域淺，且第四域的底部比第二域的底部厚； 通過去除第一域來形成第二開口，以及通過去除第三域來形成第七開口 ； 通過刻蝕第二域來形成第二開口的第一延伸，第一延伸穿透第二域的底部，以及通過刻蝕第四域以在第四域中形成第七開口的延伸而不穿透第四域的底部； 通過選擇性地去除隔墻層的被第二開口的第一延伸暴露的部分來形成第二開口的第二延伸，以及暴露柱體的頂表面、第一個隔離圖案的頂表面和模板部的頂表面； 通過選擇性地去除柱體來形成第三開口，以及通過選擇性地去除模板部來形成第四開口；以及 形成穿透基底層且從第二開口和第三開口延伸的第五開口，以及形成穿透基底層且從第四開口延伸的第六開口。10.—種形成圖案的方法，所述方法包括: 形成模板部來提供圍繞第一隔離圖案的第一開放溝槽部，以及在基底層上形成柱體陣列； 形成覆蓋柱體、第一隔離圖案和模板部的隔墻層； 形成嵌段共聚物層，嵌段共聚物層填充柱體之間的間隙，以及填充第一隔離圖案與模板部之間的間隙； 通過退火嵌段共聚物層，在柱體之間的間隙中形成第一域，形成圍繞第一域且將第一域分隔開的第二域，在第一開放溝槽部中形成第三域，以及形成圍繞第三域的第四域，其中，第三域比第一域淺，且第四域的底部比第二域的底部厚； 通過去除第一域來形成第二開口，以及通過去除第三域來形成第七開口 ； 通過刻蝕第二域來形成第二開口的第一延伸，第一延伸穿透第二域的底部，以及通過刻蝕第四域以在第四域中形成第七開口的延伸而不穿透第四域的底部； 通過選擇性地去除隔墻層的被第二開口的第一延伸暴露的部分來形成第二開口的第二延伸，以及暴露柱體的頂表面、第一個隔離圖案的頂表面和模板部的頂表面； 形成阻擋圖案，阻擋圖案覆蓋第一隔離圖案、和模板部的與第一隔離圖案鄰近的部分；利用阻擋圖案作為刻蝕掩模來選擇性地去除柱體而形成第三開口，以及通過選擇性地去除模板部來形成第四開口；以及 形成穿透基底層且從第二開口和第三開口延伸的第五開口，以及形成穿透基底層且從第四開口延伸的第六開口。
【文檔編號】H01L21/027GK106057651SQ201510812017
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年11月20日
【發明人】潘槿道, 樸鍾天, 許仲君, 金弘益, 卜喆圭
【申請人】愛思開海力士有限公司