[发明专利]使用嵌段共聚物的定向自组装的自对准图案化

权利要求书

1.一种自对准图案化的方法，所述方法包括：

提供基底，所述基底具有第一材料的第一结构、第二材料的第二结构和第三材料的第三结构，所述第二材料不同于所述第一材料和所述第三材料，所述第一结构和所述第三结构二者相对所述第二结构都具有垂直的界面，所述第一结构位于所述第二结构的第一侧上，所述第三结构位于所述第二结构的相反侧上，所述第一结构的顶表面、所述第二结构的顶表面和所述第三结构的顶表面都是水平的并且彼此共面；

去除所述第二结构的上部，使得所述第二结构的所得顶表面在垂直方向上低于所述第一结构的顶表面，且在垂直方向上低于所述第三结构的顶表面；

在所述基底上沉积平坦化层，所述平坦化层覆盖所述第一结构、所述第二结构和所述第三结构，所述平坦化层具有水平平面的顶表面；

在所述平坦化层的顶表面上沉积溶解度改变剂；

活化所述溶解度改变剂，使得所述溶解度改变剂改变所述平坦化层的顶部的溶解度，所述平坦化层的顶部从所述平坦化层的顶表面垂直地延伸到至少所述第一结构的顶表面和所述第三结构的顶表面；

去除所述平坦化层的顶部，使得平坦化层材料从所述第一结构的顶表面去除，以及从所述第三结构的顶表面去除，这样的去除在所述第二结构的所述所得顶表面上留下预图案膜，所述预图案膜包括剩余的平坦化层材料；

在所述基底上沉积嵌段共聚物混合物；以及

使所述嵌段共聚物混合物相分离，

其中，相分离后自组装形成的至少一种聚合物与现有结构材料一起作为蚀刻掩模，且能够保护现有结构暴露角部，以及

其中，所述预图案膜的润湿角不同于所述第一材料和所述第二材料的润湿角。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

在所述嵌段共聚物混合物的所述相分离中，自组装产生第一聚合物材料的第一聚合物结构，所述第一聚合物结构位于所述预图案膜上，并且所述第一聚合物结构的侧壁被设置成对准所述第一结构和所述第二结构的垂直界面，自组装还产生所述第一聚合物材料的第二聚合物结构，所述第二聚合物结构位于所述预图案膜上，并且所述第二聚合物结构的侧壁被设置成对准所述第三结构和所述第二结构的垂直界面，自组装还产生第二聚合物材料的第三聚合物结构，所述第三聚合物结构位于所述第一聚合物结构和所述第二聚合物结构之间。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述预图案膜的顶表面位于所述第一结构的顶表面和所述第三结构的顶表面的下方，使得所述第一结构和所述第三结构的侧壁露出；以及

其中所述第一聚合物结构的侧壁邻接所述第一结构的侧壁，以及所述第二聚合物结构的侧壁邻接所述第三结构的侧壁。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一聚合物材料相对于所述第二聚合物材料和预定的蚀刻化学物质是耐蚀刻的。

5.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在所述第一聚合物结构和所述第二聚合物结构保留在所述基底上的同时，去除所述第三聚合物结构。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

执行蚀刻步骤，其使用所述第一结构、所述第三结构、所述第一聚合物结构和所述第二聚合物结构作为掩模，用以蚀刻通过所述第二材料的所述第二结构。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

在所述嵌段共聚物混合物的所述相分离中，所述嵌段共聚物混合物被选择成在所述第一结构和所述第三结构之间的所述预图案膜上自组装成至少三个结构，使得第一聚合物材料的聚合物结构位于所述预图案膜的在所述第二结构与所述第一结构的垂直界面处和所述第二结构与所述第三结构的垂直界面处的相反边缘处，自组装还包括第二聚合物材料的结构，所述第二聚合物材料的结构位于所述预图案膜上的所述第一聚合物材料的聚合物结构之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其中去除所述第二结构的上部包括执行蚀刻过程，所述蚀刻过程相对于所述第一材料和所述第三材料选择性地蚀刻所述第二材料。

9.根据权利要求8所述的方法，其中执行所述蚀刻过程包括执行非等离子体气体蚀刻过程。