烯-聚二甲基硅氧烷共聚物、聚甲基丙烯酸丁酯-聚丙烯酸丁酯共聚物、聚丁烯-聚甲基丙烯酸甲酯(polyethylethylene-polymethylmethacrylate)共聚物、聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸丁酯共聚物、聚苯乙烯-聚丁二烯共聚物、聚苯乙烯-聚异戊二烯共聚物、聚苯乙烯-聚二甲基硅氧烷共聚物、聚苯乙烯-聚乙烯基吡啶共聚物、聚丁烯-聚乙烯基吡啶共聚物、聚乙烯-聚乙烯基吡啶共聚物、聚乙烯基吡啶-聚甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚氧化乙烯-聚异戊二烯共聚物、聚氧化乙烯-聚丁二烯共聚物、聚氧化乙烯-聚苯乙烯共聚物、聚氧化乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚氧化乙烯-聚二甲基硅氧烷共聚物、或者聚苯乙烯-聚氧化乙烯(poIystyrene-polyethyleneoxide co-polymer)共聚物。
[0044]BCP层1000可以被相分离以形成第一畴1001和由第一畴1001包围的第二畴1003。BCP层1000的相分离可以通过如下来实现:在超过BCP层100的玻璃化转变温度Tg的温度下将BCP层1000退火，以重新排列和对准BCP层1000的聚合物嵌段。例如，BCP层1000可以在大约100摄氏度至大约190摄氏度的温度下被退火大约I小时至大约24小时，以重新排列和对准BCP层1000中的聚合物嵌段。退火时间和温度可以根据特定的BCP材料来变化。
[0045]再次参见图13和图14，在BCP层1000被相分离之后，第一畴1001和由第一畴1001包围的第二畴1003可以形成在凹面区950中。具体地，如上所讨论的，因为平面图中沿着对角线排列的相邻的第一引导元件651之间的距离比沿着行方向和列方向的相邻的第一引导元件651之间的距离大，所以聚合物嵌段中的一种可以被分离到第一引导元件651之间的对角线上多个位置。换言之，相对于连接彼此最邻近的四个直角排列的第一引导元件651的四角形，BCP层的一个相可以分离到在四角形的中心的空间，其中第一引导元件651之间的距离最大。该四角形也可以被描述成具有沿着列方向的相邻的第一引导元件651的两个相邻对之间的线的边、和沿着行方向的相邻的第一引导元件651的同一两个相邻对之间的线的边。
[0046]相反地，BCP层1000在第一开口 911中不可以被相分离，使得BCP材料的第一开口 911中的部分可以包括彼此缠结的两个聚合物相。在另一个实施例中，仅一个畴(诸如第一畴1001)被设置在第一开口 911中。类似地，BCP层的两个相都可以存在于沿着行方向或者列方向彼此相邻的引导兀件651之间，或者仅一个畴(诸如第一畴1001)可以存在于所述空间中。尽管图14说明了暴露出第一引导元件651的顶表面的一个实例，但是实施例不限制于此。例如，第一引导元件651的顶表面可以用BCP层1000来覆盖。如上所述，在一个实施例中，每个第一开口 911可以仅用第一畴1001来填充，并且每个凹面区950可以用通过BCP层1000的相分离产生的第一畴1001和第二畴1003 二者来填充。S卩，第二畴1003可以形成在沿着平面图中的对角线排列的第一引导元件651之间的凹面区950中。
[0047]第二畴1003可以基于BCP层1000的聚合物嵌段(例如，PMMA成分)的相对含量而形成在凹面区与950的中心部分中。在一些实施例中，如果由第一引导元件651的阵列中的三个相邻的第一引导元件651包围的凹面区具有用于BCP层1000的相分离的充足空间，第二畴1003可以形成在由三个相邻的第一引导元件651限定的凹面区中。第二畴1003可以被第一畴1001彼此分开，如图13所示。在一些实施例中，第一畴1001可以包括从BCP层1000中相分离的PS嵌段，并且第二畴1003可以包括从BCP层1000中相分离的PMMA嵌段。
[0048]在密集区中的BCP层1000被相分离以形成第一畴1001和第二畴1003的同时，阻挡层670上的BCP层1005也可以被相分离。然而，阻挡层670可以防止在稀疏区中通过BCP层1005的相分离形成的几何图案被转移至下层。即，第二硬掩模图案530因为阻挡层670的存在而可以免于BCP层的直接自组装。
[0049]参见图15和图16，第二畴1003可以被去除以在密集区中形成第二开口 915。在一个实施例中，第二开口 915可以通过选择性去除由BCP层1000的相分离产生的PMMA嵌段来形成。在一个实施例中，也可以去除在阻挡层670上的BCP层1005。
[0050]在去除第二畴1003之后,可以利用第一畴1001作为刻蚀掩模来刻蚀第一硬掩模图案510的暴露出的部分515。结果，第二开口 915可以被延伸以穿过第一硬掩模图案510，由此形成提供第二开口 915的第一硬掩模图案511。因而，如在图15的平面图中看出的，第一开口 911和第二开口 915可以沿着对角线交替地且重复地排列。第一开口 911和第二开口 915的组合可以被称作为开口 917。
[0051]尽管利用BCP层1000的相分离来形成第二开口 915，但是第二硬掩模图案530由于阻挡层670 (例如，高温SOC层671)的存在而仍可以保持他们的原始形状。在去除第一硬掩模图案510的部分以形成穿过第一硬掩模图案511的第二开口 915的刻蚀工艺中，也可以去除阻挡层670的USG层673，但是高温SOC层671仍可以保持。因而，第二硬掩模图案530仍可以保持他们的原始形状，即使第一硬掩模图案510的部分被刻蚀以形成第二开Π 915。
[0052]参见图17和图18，剩余的第一畴1001和高温SOC层671可以被去除以暴露出第一硬掩模图案511的限定开口 917 (包括第一开口 911和914)的部分和第二硬掩模图案530的与隔离图案931的形状相对应的部分。在各种实施例中，在第一畴1001和高温SOC层671的去除期间引导元件651和653可以被去除、或者可以保持。在引导元件651和563在第一畴1001和高温SOC层671的去除期间保持的一个实施例中，引导元件651和653可以在随后的刻蚀工艺中被去除。
[0053]参见图19和图20，可以利用第一硬掩模图案511和第二硬掩模图案530作为刻蚀掩模来刻蚀第二刻蚀掩模层400，由此形成第二刻蚀掩模图案401。在稀疏区中的第二刻蚀掩模图案401可以对应于隔离图案931，而在密集区中的第二刻蚀掩模图案401可以限定开口 917。尽管在附图中未示出，但是可以利用第二刻蚀掩模图案401作为刻蚀掩模来刻蚀第一刻蚀掩模层300以形成第一刻蚀掩模图案，并且刻蚀目标层200可以利用第一刻蚀掩模图案作为刻蚀掩模来被刻蚀以将开口 917和隔离图案931的图案图像转移至刻蚀目标层200。结果，与开口 917相对应的孔可以形成在密集区的刻蚀目标层200中，而与隔离图案931相对应的图案可以形成在稀疏区的刻蚀目标层200中。
[0054]可以利用与开口 917相对应的孔的制造方法来形成各种半导体器件的接触孔。例如，在以上实施例中描述的工艺可以用于DRAM器件的储存节点接触孔阵列或者ReRAM器件的下电极接触孔阵列的形成。与隔离图案931相对应的形成在稀疏区中的图案可以用于形成各种导电互连线或者各种导电焊盘。
[0055]根据以上所述的实施例，可以利用嵌段共聚物(BCP)层的相分离技术在大尺寸的衬底上容易地制造纳米级结构或纳米结构。纳米级结构可以用于极化板的制造、或者反射式液晶显示(LCD)单元的反射透镜的形成。纳米结构也可以用于分离的极化板的制造以及包括显示板的极化部分的形成。例如，纳米结构可以用于包括薄膜晶体管的阵列衬底的制造中或者用在用于在滤色镜衬底上直接形成极化部分的工艺中。另外，纳米结构可以用在用于制造如下对象的模制工艺中:纳米线晶体管或存储器、用于图案化纳米级互连的电子/电气部件、太阳能电池和燃料电池的催化剂、刻蚀掩模、有机发光二极管(OLED)以及气体传感器。
[0056]根据前述实施例的方法和由此形成的结构可以用于制造集成电路(IC)芯片。IC芯片可以采用未加工的晶片的形式、裸片的形式、或者封装体的形式被供应至用户。IC芯片也可以采用单封装体的形式、或者采用多芯片封装体的形式供应。IC芯片可以被集成在中间产品(诸如母板)或成品中以构成信号处理器件。成品可以包括玩具、低端应用产品，或诸如计算机的高端应用产品。例如，成品可以包括显示单元、键盘或中央处理单元(CPU)。
[0057]尽管已经参照具体的实施例特定地示出并描述了本公开的实施例，但是将理解的是，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。
[0058]通过以上实施例可以看出，本申请提供了以下的技术方案。
[0059]技术方案1.一种制造纳米级结构的方法，所述方法包括以下步骤:
[0060]在硬掩模层上形成限定第一开口的第一初级掩模图案、和提供隔离图案的第二初级掩模图案；
[0061]在所述第一开口的侧壁上形成第一引导元件，并且在第二初级掩模图案的侧壁上形成第二引导元件；
[0062]利用所述第一引导元件和所述第二引导元件以及所述第一初级掩模图案和所述第二初级掩模图案作为刻蚀掩模来刻蚀所述硬掩模层，以形成所述第一开口延伸于其中的第一硬掩模图案、和具有所述隔离图案的形状的第二硬掩模图案；
[0063]去除所述第一初级掩模图案和所述第二初级掩模图案；
[0064]形成覆盖所述第二硬掩模图案的阻挡层；
[0065]形成嵌段共聚物层，所述嵌段共聚物层填充具有由所述第一引导元件限定的侧壁的所述第一开口和在所述第一引导元件之间的空间；以及
[0066]将所述嵌段共聚物层相分离，以在所述第一引导元件之间的空间中形成第一畴和第二畴。
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