[发明专利]通过使用正型光刻胶进行二次图案化而制造高密度柱结构的方法

权利要求书

1.一种制作半导体器件的方法，其包括：

在下层之上形成第一光刻胶层；

将所述第一光刻胶层图案化为第一光刻胶图案，其中所述第一光刻胶图案包括位于所述下层之上的多个间隔开的第一光刻胶特征；

使用所述第一光刻胶图案作为掩模蚀刻所述下层以形成多个第一间隔开的特征；

移除所述第一光刻胶图案；

在所述多个第一间隔开的特征之上形成第二光刻胶层；

将所述第二光刻胶层图案化为第二光刻胶图案，其中所述第二光刻胶图案包括覆盖所述多个第一间隔开的特征的边缘部分的多个第二光刻胶特征；

使用所述第二光刻胶图案作为掩模蚀刻所述多个第一间隔开的特征的暴露部分，从而所述多个第一间隔开的特征的多个间隔开的边缘部分保持不变；以及

移除所述第二光刻胶图案。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

所述下层包括位于器件层之上的至少一个掩模层；

所述多个第一间隔开的特征包括多个间隔开的掩模特征；

所述多个间隔开的边缘部分特征包括多个间隔开的边缘掩模特征；并且

每个边缘掩模特征具有比每个对应的掩模特征更小的尺寸。

3.如权利要求2所述的方法，其进一步包括使用所述多个边缘掩模特征作为掩模来蚀刻所述器件层，以形成多个柱状器件。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述多个柱状器件包括多个非易失性存储器单元，每个单元包括柱状二极管转向元件和电阻率切换元件。

5.如权利要求3所述的方法，其中所述至少一个掩模层包括位于所述器件层之上的硬掩模层、位于所述硬掩模层之上的无定形碳图案化膜、位于所述无定形碳图案化膜之上的抗反射层以及位于所述抗反射层之上的盖层。

6.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：

在蚀刻所述下层的步骤之前增加所述第一光刻胶特征的尺寸，从而相邻的第一光刻胶特征之间的距离被减小；以及

在蚀刻所述第一多个间隔开的特征的所述暴露部分的步骤之前增加所述第二光刻胶特征的尺寸，从而相邻的第二光刻胶特征之间的距离被减小。

7.如权利要求6所述的方法，其中增加所述第一和第二光刻胶特征的尺寸的步骤包括通过回流工艺或化学收缩辅助的分辨率增强光刻即RELACS工艺增加所述第一和第二光刻胶特征的尺寸。

8.如权利要求6所述的方法，其中：

相邻的第一光刻胶特征之间的所述距离从大约2F被减小至大约1F；并且

相邻的第二光刻胶特征之间的所述距离从大约2F被减小至大约1F。

9.如权利要求6所述的方法，其中增加所述第二光刻胶特征的尺寸的步骤包括在所述多个第一间隔开的特征的所述边缘部分之上延伸所述第二光刻胶特征。

10.如权利要求1所述的方法，其中形成所述第二光刻胶层的步骤包括在所述多个第一间隔开的特征之上形成所述第二光刻胶层并且使用所述第二光刻胶层填充相邻的第一间隔开的特征之间的间隙。

11.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：

在所述多个第一间隔开的特征之上和所述多个第一间隔开的特征之间的间隙中形成填充剂材料；

平坦化所述填充剂材料以暴露所述多个第一间隔开的特征的上表面；以及

在移除所述第二光刻胶图案的步骤之后选择性地移除所述填充剂材料。

12.如权利要求11所述的方法，其中：

形成所述第二光刻胶层的步骤包括在所述多个第一间隔开的特征之上和所述填充剂材料之上形成所述第二光刻胶层；并且

图案化所述第二光刻胶层的步骤包括形成多个第二光刻胶特征，所述多个第二光刻胶特征覆盖所述多个第一间隔开的特征的边缘部分并且覆盖所述填充剂材料的至少一部分。

13.如权利要求1所述的方法，其中每个第一间隔开的特征的宽度大于相邻的第一间隔开的特征之间的间隙。

14.如权利要求13所述的方法，其中每个第一间隔开的特征的宽度是大约3F并且相邻的第一间隔开的特征之间的间隙是大约1F。