用于堆叠设备创建的多级选择性图案化的制作方法

专利2026-06-16  10



背景技术:

1、半导体设备的微制造包括各种步骤,诸如膜沉积、图案形成和图案转移。材料和膜通过旋涂、气相沉积和其他沉积工艺沉积在基板上。图案形成典型地通过以下方式进行:使光敏膜(称为光致抗蚀剂)暴露于光化辐射的图案,随后对光致抗蚀剂进行显影以形成浮雕图案。然后,浮雕图案充当蚀刻掩模,当对基板施加一种或多种蚀刻工艺时,该蚀刻掩模覆盖基板的将不被蚀刻的部分。在第一次蚀刻之后,然后加工可以继续进行材料沉积、蚀刻、退火、光刻等的附加步骤,重复各种步骤直至制造出晶体管或集成电路。

2、半导体加工中有多个步骤,其中关键特征必须与下面的层精确对准。传统上,可以通过对准不同的掩模层、校正它们的位置、然后将这些层蚀刻到位来对准不同的工艺。


技术实现思路

1、提供此概述是为了介绍一些构思的选择,这些构思将在下文的详细描述中进一步描述。此概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键或基本特征,也不旨在用作限制所要求保护的主题的范围的帮助。

2、在一个方面,本文公开的实施方案涉及一种微制造的方法,包括(a)提供具有现有图案(existing pattern)的基板,其中现有图案具有形成在第一层内的特征,使得基板的顶表面具有未被覆盖的特征并且第一层未被覆盖,(b)在基板上沉积选择性附着剂,其中选择性附着剂附着至特征并且包含溶解度转变剂(solubility-shifting agent,也称为溶解度偏移剂),以及(c)在基板上沉积第一抗蚀剂。然后,该方法包括(d)使溶解度转变剂活化,使得在特征上的第一抗蚀剂的部分变得可溶于第一显影剂,或者在特征之间的第一层上的第一抗蚀剂的部分变得不可溶于第一显影剂,(e)使用第一显影剂对第一抗蚀剂进行显影,从而形成包括开口的浮雕图案,其中开口暴露现有层的特征,(f)执行选择性生长工艺,该选择性生长工艺在特征上和浮雕图案的开口内生长选择性生长材料,以提供自对准的选择性生长特征,(g)除去第一抗蚀剂,(h)在基板上沉积填充层以提供填充的基板,以及(i)重复步骤(b)-(h)预定次数以提供包括预定层数的堆叠设备。

3、在另一个方面,本公开的实施方案涉及一种微制造的方法,包括接收具有形成在第一层内的特征的基板,使得基板的顶表面具有未被覆盖的特征,第一层未被覆盖,在基板上沉积第一溶解度转变剂,选择第一溶解度转变剂使得第一溶解度转变剂粘附至特征的未被覆盖的表面,而不粘附至第一层的未被覆盖的表面,以及在基板上沉积第二溶解度转变剂,选择第二溶解度转变剂使得第二溶解度转变剂粘附至第一层的未被覆盖的表面,而不粘附至特征的未被覆盖的表面。然后,该方法包括在基板上沉积第一光致抗蚀剂,使第一溶解度转变剂活化,足以使特征上方的第一光致抗蚀剂区域变得可溶于特定显影剂,使第二溶解度转变剂活化,使得第二溶解度转变剂增加在第一层上方的第一光致抗蚀剂的不溶性,对第一光致抗蚀剂进行显影,产生限定露出特征的开口的浮雕图案,以及执行选择性生长工艺,该选择性生长工艺在特征上和浮雕图案的限定的开口内生长选择性沉积材料,从而产生自对准的选择性沉积特征。

4、根据以下描述和所附权利要求,所要求保护的主题的其他方面和优点将变得显而易见。



技术特征:

1.一种微制造的方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中形成在所述第一层内的所述特征形成阵列。

3.根据权利要求1或2所述的方法,还包括:在所述基板上沉积所述填充层之后,使所述基板平坦化。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,还包括:在除去所述第一光致抗蚀剂之后,涂布所述选择性生长特征。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述选择性附着剂包括自组装单层。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述选择性附着剂包括膦酸、膦酸酯、膦、磺酸、亚磺酸、羧酸、三唑、硫醇或其组合。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述溶解度转变剂包含酸产生剂。

8.根据权利要求7所述的方法,其中所述酸产生剂不含氟。

9.根据权利要求7所述的方法,其中所述酸产生剂选自由锑酸三苯基锍盐、全氟丁磺酸吡啶鎓盐、全氟丁磺酸3-氟吡啶鎓盐、全氟-1-丁磺酸4-叔丁基苯基四亚甲基锍盐、2-三氟甲基苯磺酸4-叔丁基苯基四亚甲基锍盐、4-叔丁基苯基四亚甲基锍4,4,5,5,6,6-六氟二氢-4h-1,3,2-二噻嗪1,1,3,3-四氧化物及其组合组成的组。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述溶解度转变剂包含酸。

11.根据权利要求10所述的方法,其中所述酸不含氟。

12.根据权利要求10所述的方法,其中所述酸选自由三氟甲磺酸、全氟-1-丁磺酸、对甲苯磺酸、4-十二烷基苯磺酸、2,4-二硝基苯磺酸、2-三氟甲基苯磺酸及其组合组成的组。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法,还包括在所述基板上沉积所述第一抗蚀剂之前,预处理所述基板。

14.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述特征包括导电材料。

15.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述特征包括选自由硅、多晶硅、铜、钴、钨及其组合组成的组的金属或准金属。

16.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中基层包括介质。

17.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述堆叠设备是存储器设备。

18.根据权利要求17所述的方法,其中所述存储器设备是mram设备。

19.根据权利要求17所述的方法,其中所述存储器设备是3d nand设备。

20.根据权利要求17所述的方法,其中所述存储器设备是dram设备。

21.一种微制造的方法,所述方法包括:


技术总结
一种微制造的方法包括提供具有形成在第一层内的特征的现有图案的基板,在基板上沉积选择性附着剂,其中选择性附着剂附着至特征并且包括溶解度转变剂,在基板上沉积第一抗蚀剂,使溶解度转变剂活化,使得特征上的第一抗蚀剂的部分变得可溶于第一显影剂,使用第一显影剂对第一抗蚀剂进行显影,从而形成具有暴露现有层的特征的开口的浮雕图案,在特征上和浮雕图案的开口内生长选择性生长材料以提供自对准的选择性生长特征,除去第一抗蚀剂,在基板上沉积填充层,以及重复这些步骤预定次数以提供包括预定层数的堆叠设备。

技术研发人员:布伦南·彼得森,菲利普·D·胡斯塔德
受保护的技术使用者:杰米纳蒂奥公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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