[发明专利]使用多线图案化的衬底加工方法

说明书

一种方法包括提供衬底，该衬底包括由第一材料制成并且定位于下层上的芯棒。这些芯棒中的每一个包括第一侧壁和相反的第二侧壁。该方法进一步包括形成侧壁间隔物，这些侧壁间隔物由第二材料制成并且包括邻接每个相应的第一侧壁的第一侧壁间隔物和邻接每个相应的第二侧壁的第二侧壁间隔物。这些芯棒在这些侧壁间隔物的顶表面上方延伸。该方法还包括：通过在这些第一侧壁间隔物上沉积第三材料而不沉积在这些第二侧壁间隔物上，形成第一加盖侧壁间隔物；通过在这些第二侧壁间隔物上沉积第四材料而不沉积在这些第一侧壁间隔物上，形成第二加盖侧壁间隔物；以及选择性地去除该第一材料、该第二材料、该第三材料和该第四材料中的至少一者，以显露出该下层的暴露部分。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月12日提交的美国临时申请号62/833,335的优先权，该申请通过援引以其全文并入本文。

背景技术

本发明总体上涉及衬底加工，并且在具体实施例中涉及图案化衬底的方法、以及在这些方法中形成和利用的结构、设备和系统。

光刻工艺中使线宽缩小的方法历史上涉及使用具有较大数值孔径(NA)的光学器件、较短曝光波长或除了空气外的界面介质(例如，水浸)。由于常规光刻工艺的分辨率已经接近理论极限，因此制造商开始转向双重图案化(DP)方法以克服光学限制。

在材料加工方法(诸如光刻法)中，创建图案化层典型地包括向衬底的上表面施加辐射敏感材料(诸如光刻胶)薄层。这种辐射敏感材料变换成浮雕图案，该浮雕图案可以用作蚀刻掩模以将图案转印到衬底上的下层。对辐射敏感材料进行图案化总体上涉及使用例如光刻系统将光化辐射通过掩模版(和相关联的光学器件)曝光到辐射敏感材料上。然后，这种曝光之后可以是使用显影溶剂来去除辐射敏感材料的被辐射区域(如在正性光刻胶的情况下)或未被辐射区域(如在负性抗蚀剂的情况下)。掩模层可以包括多个子层。

用于将辐射或光的图案曝光到衬底上的常规光刻技术面临限制所曝光特征大小和所曝光特征之间的间距(即，间隔)的各种挑战。一种常规技术是通过使用DP方法来减弱曝光限制，以允许以比使用仅一次曝光的光刻技术可能实现的间距更小的间距来图案化更小的特征。

发明内容

根据本发明的实施例，一种图案化衬底的方法包括提供衬底，该衬底包括由第一材料制成并且定位于下层上的芯棒。这些芯棒中的每一个包括第一侧壁和与该第一侧壁相反的第二侧壁。该方法进一步包括形成侧壁间隔物，这些侧壁间隔物由第二材料制成并且包括邻接每个相应的第一侧壁的第一侧壁间隔物和邻接每个相应的第二侧壁的第二侧壁间隔物。这些芯棒在这些侧壁间隔物的顶表面上方竖直地延伸。该方法还包括：通过在这些第一侧壁间隔物的顶表面上沉积第三材料而不在这些第二侧壁间隔物上沉积该第三材料，形成第一加盖侧壁间隔物；通过在这些第二侧壁间隔物的顶表面上沉积第四材料而不在这些第一侧壁间隔物上沉积该第四材料，形成第二加盖侧壁间隔物；在多线层上形成图案化掩模层以掩蔽该多线层的一部分；以及选择性地去除该第一材料、该第二材料、该第三材料和该第四材料中的至少一者，以显露出该下层的暴露部分。这些芯棒、第一加盖侧壁间隔物和第二加盖侧壁间隔物共同限定该多线层。