[发明专利]图案、掩模图案形成方法和半导体器件制造方法

权利要求书

1.一种图案形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成包括嵌段共聚物的聚合物薄膜，其中构成所述嵌段共聚物的组分彼此之间不混溶；

通过压模压印所述聚合物薄膜形成第一图案；

对所述第一图案内的共聚物进行定向自组装，形成分别由所述共聚物的不同组分组成的域；

选择性地去除所述共聚物的组分组成的域以形成第二图案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述嵌段共聚物为二嵌段共聚物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述嵌段共聚物选自以下物质组成的组：聚(苯乙烯-b-乙烯基吡啶)、聚(苯乙烯-b-丁二烯)、聚(苯乙烯-b-异戊二烯)、聚(苯乙烯-b-甲基丙稀酸甲酯)、聚(苯乙烯-b-烯基芳族化合物)、聚(异戊二烯-b-环氧乙烷)、聚(苯乙烯-b-(乙烯-丙稀))、聚(环氧乙烷-b-己内酯)、聚(丁二烯-b-环氧乙烷)、聚(苯乙烯-b-(甲基)丙稀酸叔丁酯)、聚(甲基丙稀酸甲酯-b-甲基丙稀酸叔丁酯)、聚(环氧乙烷-b-环氧丙烷)、聚(苯乙烯-b-四氢呋喃)和前述嵌段共聚物的组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底包括在所述包括嵌段共聚物的聚合物薄膜下的掩模层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述掩模层包括聚合物、金属、氧化物、氮化物、和碳化物材料中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述掩模层上依次形成刷层、所述包括嵌段共聚物的聚合物薄膜。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过干法刻蚀或者湿法刻蚀选择性地去除所述共聚物的组分组成的域。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述嵌段共聚物为聚(苯乙烯-b-甲基丙稀酸甲酯)PS-b-PMMA；

所述选择性地去除所述共聚物的组分组成的域以形成第二图案包括：

选择性地去除所述PMMA组成的域以形成第二图案。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述选择性地去除所述PMMA组成的域以形成第二图案包括：

通过湿法刻蚀选择性地去除所述PMMA组成的域以形成第二图案。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压印为纳米压印。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述纳米压印采用热压印、紫外压印、步进-闪光压印、或微接触印刷。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压模由Si，SiO₂，氮化硅、或金刚石材料形成。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一图案内的共聚物通过分子交互作用进行定向自组装。

14.根据权利要求13所述的方法，所述第一图案内的共聚物通过分子交互作用进行定向自组装包括：

所述第一图案内的共聚物根据模板在氧化还原剂作用下进行定向自组装；

或者，

所述第一图案内的共聚物根据模板在溶剂作用下进行定向自组装；

或者，

所述第一图案内的共聚物在pH值条件、和金属离子作用下进行定向自组装；

或者，

所述第一图案内的共聚物在温度条件下发生温度引发的DNA株的变性；

或者，

所述第一图案内的共聚物在光条件下发生光致异构化。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过外部场所述第一图案内的共聚物进行定向自组装。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述外部场包括：电场、磁场、流体场、液体界面、或者上述场的组合。

17.一种掩模图案形成方法，其特征在于，包括：

使用权利要求4的图案形成方法形成所述聚合物薄膜的第二图案；

利用所述第二图案对掩模层蚀刻形成掩模图案。

18.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：

使用形成有权利要求17的掩模图案的掩模蚀刻衬底上形成的半导体层，从而对半导体层进行图案化。