[发明专利]使用自组装聚合物进行亚光刻互连构图的方法

权利要求书

1.一种在半导体器件结构(10)中形成构图的特征的方法，包括以下 步骤：

(a)在所述半导体器件结构的表面上形成构图的掩模层(20)，其中 所述构图的掩模层包括多个掩模开口(24，26)；

(b)在所述构图的掩模层上和所述多个掩模开口中施加嵌段共聚物 (28)的层，所述嵌段共聚物包括彼此不混溶的第一和第二聚合物嵌段成 分；

(c)对所述嵌段共聚物层退火，以在所述多个掩模开口内部形成聚合 物嵌段图形，其中所述聚合物嵌段图形包括嵌入在聚合物基体中的所述第 二聚合物嵌段成分(32)，所述聚合物基体包括所述第一聚合物嵌段成分 (30)；

(d)从所述多个掩模开口中的至少一个去除嵌段共聚物，而在所述 多个掩模开口中的另外至少一个中保留嵌段共聚物；

(e)从所述第一聚合物嵌段成分中选择性去除所述第二聚合物嵌段成 分，以在保留有嵌段共聚物的所述另外至少一个掩模开口内部的所述聚合 物基体中形成开口(34)；以及

(f)使用所述共聚物的开口和所述多个掩模开口，构图所述半导体器 件结构。

2.根据权利要求1的方法，其中当施加和退火所述嵌段共聚物时，所 述嵌段共聚物自组装成所述聚合物基体中的多个结构单元的有序阵列。

3.根据权利要求1的方法，其中所述多个掩模开口具有预定的尺寸， 以便在所述第一聚合物嵌段成分中仅形成一个第二聚合物嵌段成分。

4.根据权利要求3的方法，其中所述预定尺寸为60至100nm。

5.根据权利要求1的方法，其中所述第一和第二聚合物嵌段成分以约 80∶20至约60∶40的重量比存在于所述嵌段共聚物中。

6.根据权利要求1的方法，其中所述嵌段共聚物包括聚苯乙烯和聚(甲 基丙烯酸甲酯)(PS-b-PMMA)，其具有范围在约80∶20至约60∶40的 PS∶PMMA重量比。

7.根据权利要求1的方法，其中所述嵌段共聚物选自聚苯乙烯-嵌段- 聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)、聚苯乙烯-嵌段-聚异戊二烯(PS-b-PI)、 聚苯乙烯-嵌段-聚丁二烯(PS-b-PBD)、聚苯乙烯-嵌段-聚乙烯基吡啶 (PS-b-PVP)、聚苯乙烯-嵌段-聚环氧乙烷(PS-b-PEO)、聚苯乙烯-嵌 段-聚乙烯(PS-b-PE)、聚苯乙烯-嵌段-聚有机硅酸盐(PS-b-POS)、聚 苯乙烯-嵌段-聚二茂铁二甲基硅烷(PS-b-PFS)、聚环氧乙烷-嵌段-聚异戊 二烯(PEO-b-PI)、聚环氧乙烷-嵌段-聚丁二烯(PEO-b-PBD)、聚环氧 乙烷-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯(PEO-b-PMMA)、聚环氧乙烷-嵌段-聚乙 基乙烯(PEO-b-PEE)、聚丁二烯-嵌段-聚乙烯基吡啶(PBD-b-PVP)和 聚异戊二烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯(PI-b-PMMA)。

8.根据权利要求1的方法，其中所述半导体结构还包括位于所述第一 掩模层下面的第二掩模层，并且还包括以下步骤：在步骤(d)之后，构 图所述第二掩模层以使用所述聚合物基体中的所述开口形成开口，其中所 述第二掩模层中的开口小于所述第一掩模层中的开口。