区域或域的可预知的自组装。
[0139] 在上面已经参考退火过程（尤其是热退火过程）描述了嵌段共聚物材料的移动和 自组装。然而，其他形式的退火可以便于嵌段共聚物分子的移动或自组装。例如，利用适当 的溶剂的溶剂蒸汽退火可以充分地增大嵌段共聚物的活动性，以允许一定程度的移动或自 组装。
[0140] 此外，尽管已经在退火过程中描述了嵌段共聚物材料的移动，但是在旋涂过程中 也可能发生这样的移动。当通过旋涂施加嵌段共聚物层时，具有大约2%的溶解在溶剂中的 嵌段共聚物的溶液沉积在衬底上。溶剂将随后蒸发，在衬底的表面上留下嵌段共聚物的残 余物。然而，当溶剂蒸发时，嵌段共聚物材料在衬底的表面上可相对移动至凹陷，使得能够 实现嵌段共聚物材料从光致抗蚀剂的表面的一些移动。这样，可能会出现非均匀的嵌段共 聚物层厚度，而不实施退火步骤。本发明实施例可以用于解决这样的方式引起的非均匀嵌 段共聚物层厚度的问题。
[0141] 对于非均匀厚度来说，完全的耗尽区域是不需要在衬底的整个表面上产生的。例 如，在光致抗蚀剂层之上的嵌段共聚物的厚度可以被显著地减小，嵌段共聚物材料被输送 至凹陷或其他特征，光致抗蚀剂层之上的嵌段共聚物材料不会完全被去除。
[0142] 图2示出伪凹陷的一种可能的布局。然而，可以理解，其他布局也是可能的。伪凹 陷可以随处以其中伪凹陷对衬底上的局部光刻凹陷密度提供一些调整的任意布置使用。
[0143] 例如，图3示出具有光刻凹陷21A、21B的阵列的衬底20。相同的特征再次以同样 的阴影示出。多个圆形伪凹陷22设置在光刻凹陷21A、21B的阵列的周界周围。中心光刻 凹陷21A被外周的光刻凹陷21B围绕。在没有增加伪凹陷22的情况下，中心光刻凹陷21A 将具有比每个外周的光刻凹陷21B高的局部凹陷密度。伪凹陷22具有增加每个外周的光 刻凹陷21B处的局部凹陷密度的效果，产生在光刻凹陷21A、21B内的更均匀的嵌段共聚物 层厚度。凹陷21A、21B内的嵌段共聚物材料已经被自组装，以形成离散的A嵌段区域或域 23和B嵌段区域或域24。由于伪凹陷的尺寸小于自组装可能发生所需的阈值，因此在伪凹 陷22中没有嵌段共聚物的自组装。
[0144] 在还一实施例中，图4示出具有光刻凹陷31A、31B的阵列的衬底30，其中伪凹陷 22被布置成为光刻凹陷31A、31B阵列周围的沟道。中心光刻凹陷31A被外周的光刻凹陷 31B围绕。在没有增加伪凹陷32的情况下，中心光刻凹陷31A将具有比每个外周的光刻凹 陷31B高的局部凹陷密度。伪凹陷32具有增加每个外周的光刻凹陷31B处的局部凹陷密 度的效果，产生在光刻凹陷31A、31B内的更均匀的嵌段共聚物层厚度。凹陷31内的嵌段共 聚物材料已经被自组装，以形成离散的A嵌段区域或域33和B嵌段区域或域34。由于伪凹 陷的尺寸低于自组装可能发生所需的阈值，因此在伪凹陷32中没有嵌段共聚物的自组装。 [0145] 虽然一个或多个伪凹陷可以在邻近器件上的光刻凹陷的位置处使用，然而，伪凹 陷不一定需要设置在器件的所有区域中。例如，图5示出光刻图案40,其中光刻凹陷41被 伪凹陷42围绕。在凹陷41内的嵌段共聚物材料已经自组装，以形成离散的A嵌段区域或 域43和B嵌段区域或域44。由于伪凹陷的尺寸小于自组装可发生所需的阈值，因此在伪凹 陷42中没有嵌段共聚物的自组装。然而，在图案的没有光刻凹陷存在的区域中，诸如点划 线45示出的区域中，不需要伪凹陷。在线45示出的区域中，嵌段共聚物层将不自组装，因 为没有凹陷来引导自组装过程。因此，没有理由控制该区域中的嵌段共聚物层厚度。
[0146] 图6示出具有线性光刻凹陷51A、51B的衬底50。伪凹陷52围绕光刻凹陷51A、 51B。凹陷51A、51B内的嵌段共聚物材料已经自组装，以形成离散的A嵌段区域或域53和 B嵌段区域或域54。由于伪凹陷的尺寸小于自组装可发生所需的阈值，因此在伪凹陷52中 没有嵌段共聚物的自组装。
[0147] 与早前的实施例相反，在光刻凹陷51A、51B中的A嵌段区域或域53和B嵌段区域 或域54被示出处于层状布置。凹陷51A、51B的细长的布置引导嵌段共聚物的自组装，以在 凹陷51的边缘处形成B嵌段区域54,其中单个A嵌段区域或域53沿着每个细长凹陷51A、 51B的中心延伸。A嵌段和B嵌段区域或域53、54的片层被取向为它们的平面表面大致垂 直于衬底并且大致平行于凹陷壁。伪凹陷52具有增大光刻凹陷51周围的局部凹陷密度的 效果，产生在光刻凹陷51A、51B内的更均匀的嵌段共聚物层厚度。可替换地，可以有多个A 嵌段区域或域，它们是与B嵌段区域或域交替的片层，B嵌段区域或域也是片层。
[0148]在没有伪凹陷52的情况下，中心光刻凹陷51A将具有比每个外部光刻凹陷51B高 的局部凹陷密度。结果，外光刻凹陷51B将具有比中心光刻凹陷51A厚的嵌段共聚物层。因 此，伪凹陷52导致更均匀的局部凹陷密度，结果产生在光刻凹陷51A、51B中的更均匀的嵌 段共聚物层厚度。
[0149] 除了上述的圆形和细长实例外，交替的光刻和伪凹陷几何结构是可能的。例如，沟 道可以用于光刻凹陷（如图6所示）和用于伪凹陷（如图4所示）。促使嵌段共聚物的自 组装的任何凹陷几何结构可以用于光刻凹陷。类似地，不允许嵌段共聚物的自组装的任何 凹陷几何结构可以用于伪凹陷。
[0150] 可以理解，使用抗蚀剂（也称为光致抗蚀剂）形成光刻凹陷和伪凹陷的侧壁旨在 进行举例，而不是限制性特征。例如。可以通过图案化衬底本身来提供凹陷，或者通过将沉 积在或生长在衬底上的层的图案化来提供凹陷。凹陷本身可以通过嵌段共聚物材料的自组 装来提供。
【主权项】
1. 一种形成光刻特征的方法，所述方法包括： 在衬底的光刻凹陷中、在衬底的伪凹陷中以及除所述光刻凹陷和所述伪凹陷以外的衬 底上设置具有第一和第二嵌段的可自组装的嵌段共聚物； 使得可自组装嵌段共聚物从围绕所述光刻凹陷和所述伪凹陷的区域移动到所述光刻 凹陷和所述伪凹陷中； 使所述光刻凹陷中的可自组装的嵌段共聚物自组装成有序层，所述有序层包括第一嵌 段的第一域和第二嵌段的第二域；以及 选择性地去除第一域，以在所述光刻凹陷中形成包括所述第二域的光刻特征； 其中所述光刻凹陷的、在所述光刻凹陷的侧壁的多个部分之间的宽度大于所述伪凹陷 的侧壁的多个部分之间的宽度， 其中所述伪凹陷的宽度小于可自组装的嵌段共聚物进行自组装所需要的最小宽度，以 及 其中所述伪凹陷处于所述衬底的围绕所述光刻凹陷的区域中，可自组装的嵌段共聚物 被从所述衬底的围绕所述光刻凹陷的区域移动。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底具有两个或更多个伪凹陷，所述伪凹陷 在所述光刻凹陷周围对称布置。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述光刻凹陷用于形成接触孔。4.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述伪凹陷是圆形的。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述伪凹陷是线性的。6. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述光刻特征具有40纳米或更小的最 小横向尺寸。7.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述光刻特征具有5纳米或更大的最小 横向尺寸。8. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述光刻凹陷的侧壁对于所述嵌段中的 一个嵌段具有较高的化学亲和性。9.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述侧壁使用光刻术形成。10. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述侧壁被设定尺寸以具有处于20纳 米和150纳米之间的高度。11. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述光刻凹陷是圆形的。12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述可自组装的嵌段共聚物适于形成有序层， 所述有序层具有被第二嵌段的连续的第二域围绕的、成圆柱形布置的第一嵌段的圆柱形第 一域，所述圆柱形第一域取向为大致垂直于衬底。13.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述光刻凹陷是线性的。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述可自组装的嵌段共聚物适于形成层状有序 层，其中第一域是片层，与同为片层的第二域交替，第一和第二域的片层被取向为它们的平 面表面大致垂直于衬底并且大致平行于光刻凹陷的侧壁。15.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述域中的一个通过蚀刻而被选择性 地去除。16.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述域中的一个通过光降解或者 光分解被选择性地去除。17. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述凹陷形成在抗蚀剂中。18. -种在衬底上形成光刻特征的方法，所述衬底包括：光刻凹陷，所述光刻凹陷包括 侧壁，所述侧壁具有介于其多个部分之间的宽度；和伪凹陷，所述伪凹陷包括侧壁，所述侧 壁具有介于其多个部分之间的宽度，其中所述光刻凹陷的宽度大于所述伪凹陷的宽度，所 述方法包括： 使得具有第一和第二嵌段的可自组装的嵌段共聚物从围绕所述光刻凹陷和所述伪凹 陷的区域移动到所述光刻凹陷和所述伪凹陷中； 使所述光刻凹陷中的可自组装嵌段共聚物自组装成有序层，所述有序层包括第一嵌段 的第一域和第二嵌段的第二域；以及 选择性地去除第一域，以在所述光刻凹陷中形成包括所述第二域的光刻特征； 其中所述伪凹陷的宽度小于可自组装的嵌段共聚物进行自组装所需要的最小宽度，以 及 其中所述伪凹陷处于所述衬底的围绕所述光刻凹陷的区域中，可自组装的嵌段共聚物 被从所述衬底的围绕所述光刻凹陷的区域移动。19. 一种衬底，包括： 光刻凹陷，所述光刻凹陷包括侧壁，所述侧壁具有介于其多个部分之间的宽度；和 伪凹陷，所述伪凹陷包括侧壁，所述侧壁具有介于其多个部分之间的宽度， 其中所述光刻凹陷的宽度大于所述伪凹陷的宽度，其中所述伪凹陷的宽度小于具有第 一和第二嵌段的可自组装的嵌段共聚物在使用中进行自组装所需要的最小宽度，并且 其中所述伪凹陷布置在所述衬底的围绕所述光刻凹陷的区域中，可自组装的嵌段共聚 物被从所述衬底的围绕所述光刻凹陷的区域移动。
【专利摘要】使得具有第一和第二嵌段的可自组装的嵌段共聚物(BCP)从围绕所述衬底的光刻凹陷和衬底上的伪凹陷的区域移动到所述光刻凹陷和所述伪凹陷中，使所述光刻凹陷中的嵌段共聚物自组装成有序层，所述层包括第一嵌段域和第二嵌段域，以及选择性地去除第一域，以在所述光刻凹陷中形成包括所述第二域的光刻特征，其中所述伪凹陷的宽度小于嵌段共聚物进行自组装所需要的最小宽度，且其中所述伪凹陷处于所述衬底的围绕所述光刻凹陷的区域中，嵌段共聚物被从所述衬底的围绕所述光刻凹陷的区域移动，光刻凹陷的侧壁的多个部分之间的宽度大于伪凹陷的侧壁的多个部分之间的宽度。
【IPC分类】B81C1/00, H01L21/027
【公开号】CN105051863
【申请号】CN201480015196
【发明人】S·伍伊斯特尔, E·皮特斯
【申请人】Asml荷兰有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2014年2月26日
【公告号】WO2014139793A1