[发明专利]形成窄沟槽的方法

说明书

提供了一种在基板上形成图案的方法。该方法包括在基板的下层上形成第一层，其中，第一层被图案化以具有第一结构。该方法还包括在第一结构的侧表面上沉积接枝材料，其中，接枝材料包括溶解性转移材料。该方法还包括将溶解性转移材料扩散预定距离进入邻接溶解性转移材料的相邻结构，其中，溶解性转移材料改变相邻结构在显影剂中的溶解性，并且使用显影剂去除相邻结构的可溶部分以形成第二结构。

相关申请的交叉引用

本公开内容要求于2019年9月19日提交的美国临时申请第62/902,434号的权益，该美国临时申请的全部内容通过引用整体并入本文中。

技术领域

本公开内容涉及微制造，包括集成电路的微制造以及使半导体基板图案化中所涉及的过程。

背景技术

在材料处理方法学(诸如光刻法)中，产生图案化层通常涉及将辐射敏感材料(诸如光致抗蚀剂)的薄层施加至基板的上表面。该辐射敏感材料被转化为图案化掩模，所述图案化掩模可以用于将图案蚀刻或转移到基板上的下层中。辐射敏感材料的图案化通常涉及使用例如光刻系统由辐射源通过标线片(reticle)(和相关联的光学器件)曝光至辐射敏感材料上。该曝光在辐射敏感材料内产生潜在图案，然后可以使所述潜在图案显影。显影是指溶解和去除辐射敏感材料的一部分以产生形貌或浮雕图案。例如，显影可以包括使用显影溶剂去除辐射敏感材料的照射区域(如在正性光致抗蚀剂的情况下)或非照射区域(如在负性抗蚀剂的情况下)。然后，浮雕图案可以用作掩模层。

发明内容

本公开内容涉及在基板上形成图案。

第一方面是一种在基板上形成图案的方法。该方法包括：在基板的下层上形成第一层，并且第一层被图案化以具有第一结构。在第一结构的侧表面上沉积接枝材料，并且接枝材料包括溶解性转移材料。将溶解性转移材料扩散预定距离进入邻接溶解性转移材料的相邻结构中，并且溶解性转移材料改变相邻结构在显影剂中的溶解性。使用显影剂去除相邻结构的可溶部分以形成第二结构。

在一些实施方式中，第一结构包括第一层的第一开口。相邻结构可以是第一层的一部分，并且第一层可以包括光致抗蚀剂材料。第二结构包括第一层的第二开口，其中，通过在扩散溶解性转移材料之前将第一层图案化曝光于光化辐射来形成第二开口的潜在图案。在一个示例中，溶解性转移材料使相邻结构不溶于显影剂，并且第一开口与第二开口间隔至少预定距离。在另一示例中，溶解性转移材料使相邻结构可溶于显影剂，并且第一开口与第二开口连接。

在一些实施方式中，第一结构包括心轴或线。相邻结构可以是第一层的一部分。通过利用具有接枝材料的溶液涂覆基板来实现沉积接枝材料，其中，接枝材料沉积在基板的所有未覆盖的表面上。在扩散溶解性转移材料之后，该方法还可以包括从基板去除接枝材料，并且在基板上沉积光致抗蚀剂材料以形成第二结构的潜在图案，其中光致抗蚀剂材料邻接第一结构。例如，溶解性转移材料可以使填充材料的邻接部分可溶于显影剂，并且第一结构可以与第二结构间隔至少预定距离。

在一些实施方式中，第一结构包括心轴或线，并且相邻结构可以是在沉积接枝材料之后沉积在基板上的光致抗蚀剂材料。

第二方面是一种在基板上形成图案的方法。该方法包括：在基板的下层上形成图案化的第一层，其中图案化的第一层包括第一材料，并且下层包括与第一材料化学上不同的第二材料。图案化的第一层具有第一结构。在基板上沉积接枝材料，并且接枝材料选择性地粘附至第一结构的未覆盖表面。接枝材料包括溶解性转移材料。在基板上沉积填充材料，并且填充材料邻接接枝材料。溶解性转移材料扩散预定距离进入填充材料的邻接部分中，并且溶解性转移材料改变填充材料的邻接部分在显影剂中的溶解性。使用显影剂去除填充材料的可溶部分，使得填充材料的剩余部分形成第二结构。

在一些实施方式中，溶解性转移材料使填充材料的邻接部分可溶于显影剂，并且第一结构与第二结构间隔至少预定距离。在替选实施方式中，溶解性转移材料使填充材料的邻接部分不溶于显影剂，并且第一结构与第二结构接触。