一种图案化方法、图案化结构及半导体器件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115863152A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202111123390.8(22)申请日2021.09.24(71)申请人芯恩（青岛）集成电路有限公司地址266500山东省青岛市黄岛区红石崖街道山王河路1088号(72)发明人王凡盖文超曾伟雄(74)专利代理机构北京汉之知识产权代理事务所(普通合伙)11479专利代理师高园园(51)Int.Cl.H01L21/027(2006.01)H01L29/78(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种图案化方法、图案化结构及半导体器件(57)摘要本发明公开了一种图案化方法、图案化结构及半导体器件，图案化方法包括：提供一衬底；在衬底的一表面形成图形外延诱导结构，图形外延诱导结构包括第一间隔和由第一间隔间隔开的第一凸起，第一凸起的材料为嵌段共聚物；在第一间隔内填充诱导层，并对形成第一凸起的嵌段共聚物进行定向自组装，以形成多个改质区域；选择性去除嵌段共聚物中的部分改质区域，以形成图案化结构，图案化结构的间隔尺寸与第一间隔的尺寸相同。本发明中的图案化方法及结构能够在应用于生产半导体器件时，提高半导体器件的空间利用率。CN115863152ACN115863152A权利要求书1/2页1.一种图案化方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一衬底；在所述衬底的一表面形成图形外延诱导结构，所述图形外延诱导结构包括第一间隔和由第一间隔间隔开的第一凸起，所述第一凸起的材料为嵌段共聚物；在所述第一间隔内填充诱导层，并对形成所述第一凸起的嵌段共聚物进行定向自组装，以形成多个改质区域，其中，所述诱导层的材料与所述嵌段共聚物中的某一段共聚物的性质相同；选择性去除所述嵌段共聚物中的部分所述改质区域，以形成图案化结构，所述图案化结构的间隔尺寸与所述第一间隔的尺寸相同。2.根据权利要求1所述的图案化方法，其特征在于，在所述衬底的一表面形成图形外延诱导结构，所述图形外延诱导结构包括第一间隔和由所述第一间隔间隔开的第一凸起，包括：在所述衬底的一表面上通过纳米压印的方式形成一图形结构，所述图形结构包括由第一间隔’间隔开的第一凸起’；在所述第一间隔’内填充介质层以形成第二凸起，去除所述第一凸起’以形成第二间隔；在所述第二间隔内填充嵌段共聚物以形成第一凸起，去除第二凸起以形成第一间隔。3.根据权利要求1所述的图案化方法，其特征在于，所述第一间隔的尺寸小于28nm。4.根据权利要求1所述的图案化方法，其特征在于，所述第一间隔的尺寸介于5nm～28nm之间。5.根据权利要求1所述的图案化方法，其特征在于，所述第一间隔的尺寸小于5nm。6.根据权利要求1所述的图案化方法，其特征在于，所述嵌段共聚物的分子量介于5000～7000，所述嵌段共聚物的弗洛里赫金斯参数X1的值介于0.18～0.20。7.根据权利要求1所述的图案化方法，其特征在于，对形成所述第一凸起的嵌段共聚物进行定向自组装，形成多个改质区域，包括：对所述嵌段共聚物进行退火处理，使所述嵌段共聚物中的高分子材料产生自组聚合排列。8.根据权利要求1所述的图案化方法，其特征在于，所述改质区域形成为第一改质区和第二改质区，所述诱导层的材料与所述第一改质区或所述第二改质区的材料相同。9.根据权利要求1所述的图案化方法，其特征在于，选择性去除所述嵌段共聚物中的部分所述改质区域，以形成图案化结构，包括：采用湿法刻蚀或干法刻蚀的方法选择性去除部分所述改质区域。10.根据权利要求1所述的图案化方法，其特征在于，所述共嵌聚合物包括聚苯乙烯‑b‑聚碳酸酯。11.根据权利要求7所述的图案化方法，其特征在于，所述嵌段共聚物为聚苯乙烯‑b‑聚碳酸酯，对所述嵌段共聚物进行退火处理，使所述嵌段共聚物中的高分子材料产生自组聚合排列，包括：对所述聚苯乙烯‑b‑聚碳酸酯进行退火处理，使所述改质区域形成为由聚苯乙烯组成的第一改质区和由聚碳酸酯组成的第二改质区。2CN115863152A权利要求书2/2页12.根据权利要求11所述的图案化方法，其特征在于，选择性去除所述嵌段共聚物中的部分所述改质区域，以形成图案化结构，包括：选择性地去除由聚碳酸酯组成的第二改质区以形成所述图案化结构。13.根据权利要求12所述的图案化方法，其特征在于，所述诱导层的材料包括聚苯乙烯。14.一种图案化结构，其特征在于，所述图案化结构采用权利要求1～13中任一所述图案化方法形成。15.一种半导体器件，具有第一金属互连层结构、Fin结构或栅极结构，其特征在于，所述第一金属互连层结构、Fin结构或栅极结构应用了如权利要求14所述的图形化结构。3CN115863152A说明书1/6页一种图案化方法、图案化结构及半导体器件技术领域[000