TW201003739A - Method for forming fine pitch structures - Google Patents

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Gurtej Sandhu
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201003739 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係關於用於製造緊密間隔之結構⑽如， 積體電路中之特徵）之技術。 【先前技術】 ▲用於形成緊密間隔之結構之技術具有許多應用。舉例而 言，積體電路在大小上正在持續減小。形成積體電路之紐 成特徵（例如，電裝置及互連線）的大小亦正在不斷地減少 以促進此大小減小。 =特徵大小的趨勢（例如）在諸如動態隨機存取記憶體 (DRAM)、快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體⑽AM)、鐵 電_記憶體等的記憶體電路或裝置中係明顯的。作為一 項實例，DRAM通常包括數百萬個相 駚时_、 仰U包路兀件（稱為記憶 體早7記憶體單元通常由兩個電裝置組成：儲存電容 ^ 一 母。己隐體早凡為可儲存-個資料 進制數字)之可定址位置。—位元可經由電晶體寫 早兀且可藉由感測電容器中之電荷而讀取。一些記情 體技術使用可充當儲存裳置及開關兩者之元件（例如，使 用摻雜銀之硫屬玻璃之樹突狀記憶體 mem—)’且一些非揮發性記憶體不需要開關用於每-單 W例如，磁阻RAM)或將開關併入至記憶體元件（例如，用 於快閃記憶體之EEPROM)中。 在另一實例中，快閃記憶體通常包括含有浮動閘極場效 電晶體之數百萬個快閃記憶體單元，浮動閑極場效電晶體 140755.doc 201003739 I保持電荷。浮動閘極中電荷之存在或不存在心記憶體 早兀之邏輯狀態。可藉由將電荷注入至單元或自單元移除 電荷來將位元寫入至單元。快閃記憶體單元可以不同架構 組態_接’每一架構組態具有用於讀取位元之不同方 帛纟N0R」架構組態中，每-記憶體單元輕接至一位 :線且可個別地讀取。在「nand」架構組態巾，記憶體 - ^元對準成一「串」單元，且啟動整個位元線以存取該串 f 單元之中之一者中的資料。 —般而t n咸少構成記憶體單元之電裝£之大小及 存取。己隐體單TL之導線之大小，可使記憶體裝置更小。另 :::可藉由在記憶體裝置中的給定面積上裝配更多記憶體 早兀來增加儲存容量。然而，特徵大小之減小之需要一般 更適用於積體電路，包括通用處理器及專用處理器。又 特徵大小之不斷減小對用以形成特徵之技術提出了甚至 更高的要求。舉例而言’光微影通常用以圖案化此等特 〇 m光微影涉及使光通過主光單，且使光聚焦至光 化子活I1生光阻材料上。結果，微影技術之最終解析度受諸 如光學器件及光或輻射波長之因素的限制。 釔合特定波長之輻射，光微影利用與彼輻射相容之光 阻。在顯影之後，光阻充當—遮罩以將Η案轉印至下伏材 料。光阻充分穩固以耐受顯影步驟而不會變形且亦充分 穩固以耐受用於將遮罩圖案轉印至下伏材料之蝕刻。然 而，隨著特徵大小減少，光阻遮罩特徵之寬度亦減少，但 通常此等遮罩特徵之高度不會相應地減少。歸因於此等遮 140755.doc 201003739 罩特徵之高縱橫比，可能難以在顯影及圖案轉印步驟期間 維持此等薄的遮罩特徵之結構完整性。因此，充分穩固之 光阻材料之可用性可能限制光微影列印特徵之能力，因為 彼等特徵在大小上持續減少。 因此，存在對用以圖案化特徵之高解析度方法之持續需 要。 【發明内容】 本發明之實施例允許藉由選擇性地沈積材料而形成非常 小之特徵。垂直延伸之表面（例如，側壁）提供用於第一材 料之透擇性沈積的模板及晶種表面。接著將第二材料選擇 性地沈積於第一材料上。藉由交替兩種或兩種以上材料之 沈積，可形成第一材料及第二材料（且視情況更多材料）之 交替列。選擇性地移除所沈積材料中之一者。在沈積兩種 以上材料之實施例中，可移除複數個材料。有利地，在一 些實施例+，剩#之材料列可形成最終產物中之結構，藉 此避免與一些積體電路製造過程所共有之多個圖案形成及 圖案轉印步驟相關聯之成本及較低產量。在一些其他實施 例中，獨立列可用作用於圖案化下伏基板之硬式遮罩。在 此等應用中，本發明之實施例可避免通常用以圖案化小特 徵之昂責且複雜的基於微影之製程。 應瞭解，沈積製程通常在所有暴露表面上沈積材料。為 了在印種表面上選擇性地沈積，其他暴露表面由沈積抑制 材料形成或由沈積抑制材料塗覆。舉例而言，在一些實施 例中，由促進在彼表面上之電化學沈積的導電材料形成曰曰 140755.doc 201003739 而/、他表面係由抑制在彼等表面 的絕緣材料所形成冑化予沈積 ,, 作為另一 Λ例，在一些其他實施例 ，允許在彼表面上之化學氣相沈積之材料形成晶種表 ，而其他暴露表面包括沈積抑制材料。 在二只轭例中，晶種表面提供於具有開口之模且中。 :頁層㈣ing)、底層⑽〇r)及側壁界定具有暴露沈積抑制 面之杈具之内部體積。晶種表面形成模具之内部側壁， 且開口允許沈積前驅物進入模具且沈積於晶種側壁上。所 沈積材料橫向地生長’使得材料之交替列亦在模具内橫向 地生長。模具開口之高度確定列之高度，且列之長度由列 之相對端處之相對沈積抑制側壁之間的距離確定。在材料 之列之沈積之後’可選擇性地移除模具。另外，可移除所 沈積材料之所要列以形成由剩餘所沈積材料形成之獨立横 向間隔的列。 ’ 有利地，沈積製程控制列之寬度。在一些實施例中，沈 積製程可形成比可直接藉由典型微影製程（諸如，193奈米 或248奈米波長系統）而圖案化之列薄的列。因此，可形成 亞微影（sublithographic)特徵。舉例而言，可形成具有在約 1奈米至約100奈米、或約2奈米至約5〇奈米、或約3奈米至 約30奈米之範圍内的臨界尺寸的特徵。 【實施方式】 本發明將自[實施方式]及自隨附圖式得到更好的理解 [貫施方式]及隨附圖式意謂說明而非限制本發明。 現將參看圖式’其中貫穿全文類似數字指代類似零件 140755.doc 201003739 應瞭解，該等圖式不必按比例繪製。 在根據一些實施例之方法之第一階段中’形成具有晶種 壁之模具。參看圖丨八及⑺，說明部分形成之結構1〇〇之橫 截面側視圖及俯視平面圖。應瞭解，在一些實施例中，部 分形成之結構100為部分形成之積體電路。 繼續參看圖1A及圖1B，基板110由底部沈積抑制層120 覆蓋，底部沈積抑制層120由犧牲材料之層130覆蓋。層 120、130可藉由此項技術中已知之各種沈積製程來沈積， 該等製程取決於待沈積材料之特性來選擇。沈積製程之實 例包括氣相沈積製程（諸如，化學氣相沈積（cvd))及旋塗 沈積製程。 基板110可為將在其上方形成圖案之各種物件。基板㈣ 可包括單-材料、不同材料之複數個層、其中具有不同材 料或不同結構之區域之一或多個層等。在—些實施例中， 此等材料可包括半導體、絕緣體、導體或其組合。舉例而 5 ’基板可包含摻雜多晶碎、單晶體電裝置作用區、石夕化 物或金屬層(諸如，鶴、銘或銅層)或其組合。在 例中’基板110包括石夕晶圓。 、 底部沈積抑制層120可作為獨立材料沈積於基板_上 二’或可藉由基板110之反應形成以形成沈積抑制表面。 底指積抑制層！2〇可基於待沈積於晶種表面上之 用以沈積材料之沈積製程及與部分形成之結構⑽ 之其他材料之處理相容性來選擇。 用 形成犧牲層130之犧牲材料相對於部分製造之結構1〇〇中 140755.doc 201003739 之其他暴露材料 而未移除暴露於 對於彼材料為「 於）鉬。 而：可輸生地移除的。若钱刻移除材料 選擇^刻之貫質量之其他材料，則該钮刻 、擇性」的。犧牲材料之一實例為(非限 ，看圖2A及圖2B，蝕 •晶種渠溝140經大小，定及二3〇以形成晶種渠溝 八j <又疋及疋形以容納稍德 種^科，如下文所論述。應瞭解，可藉 = 成製程㈣成晶種渠溝舉例=: 上；' 了$ ’可3^擇性地界定之層（未圖示）提供於層㈣ 上方。可選擇性地界定 層。光阻層經由主光 車恭露至輻射，且接著 安H川留下包括對應於晶種渠溝 广之圖案。接著可將光阻層中之圖案轉印至犧牲 層130以形成晶種渠溝14〇。 參看圖3A及圖3B，晶種材料形成於晶種渠溝刚中。晶 種材料可(例如)猎由化學氣相沈積而沈積於渠溝中以形成 晶種壁150。 ,參看圖4A及4B，藉由此項技術中已知之各種圖案形成 製程而形成側壁渠溝16〇a、16〇b。在—些實施例中，可選 擇性地界定之層（未圖示）（例如，光阻層）提供於層⑽上 方光阻層接著經由主光罩暴露至輻射，且接著經顯影以 留下具有對應於側壁渠溝16〇a、160b之開口的圖案。將圖 案轉印至犧牲層130以形成側壁渠溝16〇&、16〇b。 側壁渠溝^⑸、16〇b隨後用沈積抑制材料填充以形成沈 積抑制側壁。側壁渠溝160a、160b接觸晶種壁15〇之至少 140755.doc 201003739 一部分，且部分地隔開層130中之大量或大塊犧牲材料 132。 參看圖5A、圖5B及圖5C，沈積抑制罩蓋層17〇形成於犧 牲層130及晶種壁150上方。在所說明之實施例中，沈積抑 制罩蓋層170直接沈積於犧牲層130及晶種壁15〇上。參看 圖5B及圖5C，所沈積之沈積抑制材料填充渠溝〖6〇a、 160b(圖4B)以形成沈積抑制側壁17〇a、n〇b。應瞭解圖 5B以點線展示侧壁170a、170b在層170a下方的位置。 參看圖6A及圖6B，沈積抑制罩蓋層17〇經蝕刻以界定暴 露犧牲材料1 32之開口 1 80。選擇開口 1 8〇之位置以促進犧 牲層13 0之稍後移除且亦促進層i 7 〇下方材料之稍後選擇性 沈積。 可藉由此項技術中已知之各種圖案化形成及蝕刻方法而 形成開口 1 80。舉例而言，在一些實施例中，光阻層（未圖 不）沈積於沈積抑制罩蓋層1 7〇上方。光阻層接著經圖案化 以形成對應於側壁開口 180之開口。接著將圖案轉印至沈 積抑制罩蓋層1 70以形成開口 1 8〇。轉印可使用各向異性敍 刻來實現。 參看圖7及圖8’移除犧牲層130，留下空腔18如。藉由 共同形成模具1 72之沈積抑制層120、1 70(分別形成空腔 I80a之底層及頂層）及沈積抑制側壁而定界空 腔180a ’其中空腔18〇3為模具172之内部體積。晶種側壁 15〇安置於空腔180a之一端處。 參看圖9A及圖9B，形成複數個交替遮罩材料。在所說 140755.doc 10 201003739 = 施例：，沈積兩種材料。第—遮罩材料沈積於晶種 Γ2() 17Q 罩材㈣選擇以較佳相對於沈積抑制層 、：亦相對於沈積抑制側壁170a、17_ 種J 150上。所沈積之第一遮罩材料形 繼續進行直到列細達到所要寬度202為止。寬m 等於使用列_所形成的特徵之所要臨界尺寸，^列綱 經移除的實施例中等於具有所要寬度之開放體積。 r 第-列粗略地追蹤晶種壁15〇之輪廓。雖然為易於說 明及描述而將晶種壁150說明為以直線縱向延伸作 他實施例中，日日日種壁15GTf曲或壁…之―些部分請 於其他部分成-角度而延伸。在—些實施例中，壁15〇之 路控對應於積體電路中互連之所要路徑的形狀。 繼續參看圖9A及圖9B，第二材料沈積於第一列2〇〇之暴 露側上。第二材料經選擇以較佳相對於沈積抑制層120: 170且亦相對於沈積抑制側壁ma、！赐而沈積於第二列 ^。第二材料之沈積繼續進行以形成具有所要寬度212之 第一列210。寬度212等於使用第二列210而形成之特徵之 所要£»界尺寸’或在第二列21()待移除的情況下，寬度犯 等於第一列200之間的所要間隔。 又 第一材料及第二材料 ^ 刊付您沈積以父替方式繼續進行以形成 複數個交替的第一, ^材#之弟一列2〇〇及第二材料之第二列 21〇。交替沈積繼續進行直至形成所要數目之列2〇()、 210可刀別取决於形成晶種壁〗50之材料及列2〇〇、2! 〇之 第-遮罩材料及第二遮罩材料㈣由（例如）電化學沈積、 140755.doc 201003739 化學氣相沈積或原子層沈積來實現沈積。較佳地，開口 180與晶種壁15。（圖6A及㈣）之間的橫向距離足夠大以遍 布所有所要列200、210。 第一列2〇0及第二列210之第一材料及第二材料可經選擇 以相對於彼此選擇性地移除。形成沈積抑制罩蓋層17〇及 側壁170a、170b之材料亦可經選擇以相對於列細、⑽中 待保留之列而選擇性地移除。在所說明之實施例中，列 將被保留且其他暴露材料可相對於彼列而選擇性地 移除。 參看圖1〇A及圖刚，選擇性地移除沈積抑制罩蓋層170 ，17〇a、17〇b。可使用濕式或乾式崎實現移除。 後’移除弟二列210。留下分離之獨立層2⑽保持在底部 沈積抑制層170上方。 ’在—些實施例中’列2gg可用作遮罩特徵以允 «案轉印至下伏材料。舉例而言’參看圖loc，列200可 用以在底部沈積抑制層120中界定—圖案 部沈積抑制層120為選擇性的夂6 H t τ ^ 0各向異性蝕刻來實現圖案轉 印。在一些實施例令， 了將圖案進一步轉印至基板100。 在部分形成之結構1附界定各種特徵，包括 記憶體電路之陣列列配置之裝置，諸如在 裝置）之互連。在—此杳L歷早兀之电 200吉垃/ A 二貫鈀例中，基板包括金屬，且列 2 00直接在金屬中界 lOOsL^ ^ ^ m 1其他實施例中，基板 1叫包枯絶緣體，且列〜 J 〇〇界疋稍後用金屬填充以形成互連 140755.doc •12- 201003739 之渠溝。 在其他實施例中，列200可在間距倍增過程中用作心軸 (mandrel)。間距倍增揭示於Lowrey等人的5,328,8 10號及
Tran等人的美國專利第7,253，118號中。舉例而言，間隔材 料之毯覆層可沈積於列200上。毯覆層經各向異性地蝕刻 以在列200之側壁上界定間隔物。經選擇性地移除列2〇〇， 藉此形成獨立間隔物。獨立間隔物用作遮罩特徵以在下伏 材料中界定圖案。舉例而言，間隔物可用作遮罩特徵以触 I 刻下伏基板。 在一些其他實施例中，列200可形成最終結構之一部 分。舉例而言，在列200由導體形成的情況下，列200可用 作互連。在列200由絕緣體形成的情況下，金屬可沈積於 列200之間的空間中以形成導電互連。 參看圖11，可形成選擇性地沈積之列之多個層級。如上 文參看圖1A至圖9A所論述而形成包括列200、2 10之列之 f、 下伏層級。以類似於上文參看圖1 A至圖8所論述之方式， 沈積抑制罩蓋層170經保留且覆蓋層170而形成新的模具。 圖11展示橫截面透視圖，其中未展示每一層級上之沈積 抑制侧壁中之一者’以允許說明每一層級上之列之定向。 如所說明’新模具包括晶種側壁13 1、沈積抑制側壁1 73、 沈積抑制罩蓋層1 7 5及沈積抑制層1 7 0。在一些實施例中， 形成晶種側壁1 3 1、沈積抑制側壁173及沈積抑制罩蓋層 17 5之材料可分別與形成晶種側壁1 3 〇、沈積抑制側壁17 〇 a 及沈積抑制層1 70之材料相同。相對於下伏列200、210以 140755.doc -13 - 201003739 所要的定向形成新模具。在一些實施例中，新模具經定向 以形成與列200、210交叉之不同遮罩材料之交替列。 繼續參看圖11，交替形成由第一材料形成之列2〇4與由 第一材料形成之列2 1 4。 參看圖12，暴露列204及214。藉由移除側壁（包括圖η 之所說明側壁173)及罩蓋層175而暴露列2〇4及214。 參看圖13Α及圖〗3Β，移除由第二材料形成之暴露特 徵。形成列200及204之交叉圖案。列200、2〇4在其之間的 空間中界定開放行（open c〇lumn)。如本文所提及，交又圖 案可用作最終結構之部分（例如，交又互連），或用作遮罩 以在下伏材料中形成圖案。交叉圖案中之開口可經填充以 形成隔離柱形狀，包括具有矩形或立方體之水平橫截面之 柱。此配置對於形成（例如）接觸插塞可係有用的。另外， 2可有利地應用於一些配置中用於圖案化特徵之陣列（特 疋而5 ，特徵之密集陣列），諸如用於記憶體應用（包括 DRAM)之電容器或用於MRAM或STTRAM之記憶體元件。 應瞭解，用於沈積抑制層120、17〇、沈積抑制側壁 H〇a、l70b及晶種側壁15〇之各種材料係基於將沈積於空 腔18〇a(圖7)中之材料且基於（例如）與形成部分形成之結構 10〇之其他材料的蝕刻及沈積之相容性而選擇。舉例而 言’'在-些實施例中，底部沈積抑制層12〇係由絕㈣所 形成，且晶種壁150係由導體所形成。藉由電化學户積而 沈積第-材料及第二材料。在一些實施例中，金二作 第-材料及第二材料。在另一實例中，使用金及錄。可將 140755.doc 14- 201003739 包括所要金屬物質之電鍍液引入至開口 18〇中。在一些實 施例中，電鍍液含有兩種材料。晶種壁！ 5 〇可連接至電 源，且當電流流經溶液時發生沈積。在一些實施例中，晶 種壁150可經由基板11〇連接至電源。舉例而言，可使晶種 』I50延伸穿過沈積抑制層120以接觸基板110，基板110可 由導電或半導電材料形成且連接至電源之電極中之一者。 每一列之寬度可藉由選擇在沈積期間通過的電荷且藉由選 擇金屬物質之濃度來控制。舉例而言，為增加由該等金屬 中之一者形成的列之寬度，可增加彼金屬之濃度。適當的 k擇|·生沈積方法由Qin等人論述於Science第卷年7 月1曰）第113至115頁中。 一旦經沈積且在列200、210暴露之後，可藉由適當的蝕 刻來移除金屬中之-者。舉例而纟，可使用濕式姓刻（諸 如，包括濃縮HN〇3之濕式蝕刻）相對於金來選擇性地移除 Ni。在另一實例中，在金及銀用作第一材料及第二材料的 情況下，可使用由甲醇、3〇%之氫氧化銨及3〇%之過氧化 氫（4:1:1 v/Wv)形成之濕式蝕刻來選擇性地移除銀列。適 當的蝕刻方法由Qin等人論述於8(^611(^第3〇9卷（2〇〇5年7月 1曰）第113至115頁中。 在另一實例中，藉由原子層沈積（ALD)而將材料選擇性 地沈積於空腔180a中。在一些實施例中，晶種側壁15〇係 由矽所形成，且沈積抑制層120、17〇及沈積抑制側壁 170a、170b係由具有化學改質表面之氧化矽所形成。如上 所述而形成沈積抑制層12〇、170及沈積抑制側壁17〇a、 140755.doc •15- 201003739 170b，且接著暴露至另一化學物質以在暴露之氧化矽表面 上形成沈積抑制層。舉例而言，十八烷基三氣矽烷（〇DTS) 可提供至空腔180a，其中其相對於矽晶種側壁1 50而選擇 性地吸附於氧化矽表面上。〇DTS在沈積抑制層丨2〇、17〇 及沈積抑制側壁1 7〇a、1 70b之表面上形成自組裝單層 (SAM)。 接下來，藉由晶種側壁15〇上之選擇性原子層沈積而形 成列200。舉例而言，可由使用四（二曱基胺基）铪（IV) (Hf[N(CH3)2]4)及水而沈積之Hf〇2而形成列2〇〇。用於形成 沈積抑制表面及沈積Hf〇2之適當方法由Chen論述於
Applied Physics Letters 86，191910 (2005)中。 列2 1 0隨後藉由原子層沈積而選擇性沈積於所沈積列2〇〇 上。舉例而言，釕（Ru)沈積於Hf〇2列2〇〇之側壁上以形成 列210。用於選擇性地沈積ru之適當方法由以士論述於
Applied Physics Letters 86, 05 1903 (2005)中。 父替地重複HfCb與RU之沈積，以形成所要數目之列 2〇〇、210。隨後’如本文所論述暴露列2〇〇、21〇，且（例 如）在相對於其他暴露材料而對於列2〇〇、2丨〇中之一者的 材料為選擇性的濕式蝕刻中藉由暴露至蝕刻劑而移除該等 列中之一者。 在一些實施例中，空腔180&之内部表面在列2〇〇、21〇之 沈積期間暴露至ODTS—或多次以在彼等内部表面上建立 ODTS層。 有利地，原子層沈積允許以關於寬度202、2 1 2之高精確 140755.doc 16 201003739 度而形成列200、210，因為寬度可藉由所執行之沈積循環 之數目而控制，如此項技術中已知。結果，可形成非常均 一之列200、210。在一些其他應用中，ALD之逐層沈積機 制允許根據需要形成具有不同寬度之列2〇〇、21〇。 除了形成積體電路之外，應瞭解，本文所揭示之選擇性 地沈積之列可用於需要形成具有非常小的特徵之圖案的各 種/、他應用中。舉例而g，較佳實施例可經應用以形成用 於其他微影技術（包括X射線或壓印微影）之格栅、磁碟 機、儲存媒體或模板或遮罩。在其他應用中，列之多個層 、’及可用於各種光彎曲應用中’其中空間隔離之材料區塊經 形成為「浮動」的且與其他材料區塊分離。 可错由將材料沈積至藉由交又遮罩材料之列（圖ΐ3Β)而 形成之導通孔中來形成浮動材料區塊，且導通孔可覆蓋有 材料，且額外導通孔可在較高層級形成及填充。在其他狀 況下材料區塊自身可為第—或第二遮罩材料其中該等 模具經尺寸設定以形成短的區塊而非長之遮罩材料列。沈 積抑制材料可用以分離鄰近的複數個區塊。 應瞭解’僅展示了部分形成之結構100之-截面。在一 =施例中’可在基板110之整個表面上以所要圖案形成 =數個模具172。舉例而言，模具172可以規則陣列形成於 上方以圖案化特徵之規則陣列。舉例而言，此等 :徵可經有利地應用以形成利用特徵之陣列的積體電路中 、特徵，例如形成邏輯電路或記憶體 體或 dram)。 1 αί 11 140755.doc -17- 201003739 又’雖錢由遮罩之「處理」較佳涉及_下伏材料， 但經由遮罩之處理可涉及使在遮罩材料下方 何半導體製造過程。舉例而言，處理可涉及通過避罩:往 至下伏層上之雜；姑 遮罩·層且 植入、擴散摻雜、沈積、氧化（特定 言’藉由在聚合物遮罩下使用硬式遮罩）、氮化等。 外，遮罩可用作用於化學機械研磨（CMp)之撞板或障辟另 或CMP可在各種材料上執行以允許平坦化及钮刻兩者Γ ’ -自述應瞭解’本發明包括各種態樣。舉例而 ,，根據本發明之―項隸，提供—種圖案化方法。 法包含提供具有一頂部表面之一基板，該頂部表面包含— 沈積抑制材料。大量犧牲材料提供於沈積抑制材料上方 晶種壁形成於大量犧牲材料之一側上。第一沈積抑制壁及 f二沈積抑制壁形成於大量犧牲材料之相對側上。晶種壁 安置於第；尤積抑制壁與第二沈積抑制壁之間且與第—沈 積=制壁及第二沈積抑制壁接觸。沈積抑制罩蓋層形成於 大里犧牲材料上方。大量犧牲材料經選擇性地移除以形成 至少部分地由晶種壁、第—及第二沈積抑制壁、沈積抑制 材料及罩蓋層形成邊界之開放體積。第一材料及第二材料 交替地沈積於該開放體積中。 根據本發明之另一態樣，提供—種用於形成圖案之方 法° Θ方法包含提供-基板。提供—覆蓋該基板的中空模 具。該模具具有進入開放内部體積中之一開口及部分地定 界》亥開放體積之晶種側壁。第一材料選擇性地沈積於該開 放體積中之晶種側壁上。第二材料選擇性地沈積於該開放 140755.doc •18- 201003739 體積中之第一材料之側上。 根據本發明之又—態樣’提供一種用於以所要圖案沈積 ㈣之方法。該方法包含提供—基板。該基板交替地暴露 至第材料刖驅物及第二材料前驅物以在第一層級上沈積 第:材料及第二材料。沈積該第—材料及該第二材料順序 ^向生長第材料及第二材料之第—複數個交替列。第
一材料及第二材料中之—者相對於該第—材料及該第二材 料中之另一者而選擇性地移除。 除了以上揭示内容之外，熟習此項技術者亦應瞭解，可 在不偏離本發明之範疇的情況下對上述方法及結構進行各 種嗜略，泰加及修改。所有此類修改及改變意欲屬於如由 隨附申請專利範圍所界定之本發明之範疇。 【圖式簡單說明】 圖1A及圖1B為根據本發明之一些實施例的部分形成之 結構的示意性橫截面側視圖及俯視平面圖； 圖2A及圖2B為根據本發明之一些實施例的圖1A及1B之 部分形成之結構在一開口形成於一犧牲層中之後的示意性 橫截面側視圖及俯視平面圖； 圖3 A及圖3B為根據本發明之一些實施例的圖2A及2B之 部分形成之結構在沈積一晶種壁之後的示意性橫截面側視 圖及俯視平面圖； 圖4A及圖4B為根據本發明之一些實施例的圖3 A及3B之 部分形成之結構在界定用於沈積抑制側壁之開口之後的示 意性橫截面側視圖及俯視平面圖； 140755.doc -19- 201003739 圖5 A、圖5B及圖5C為根據本發明之一些實施例的圖4A 及4B之部分形成之結構在形成沈積抑制側壁及沈積抑制罩 蓋層之後的示意性橫載面側視圖及俯視平面圖； 圖6A及圖6B為根據本發明之一些實施例的圖5 A及5B之 部分形成之結構在界定暴露犧牲層之開口之後的示意性橫 截面側視圖及俯視平面圖； 圖7為根據本發明之一些實施例的圖6八及6B之部分形成 之結構在移除犧牲材料以形成具有開放體積之模具之後的 示意性橫截面側視圖； 圖8為根據本發明之一些實施例的圖7之部分形成之結構 的示意性透視圖； 圖9 A及圖9B為根據本發明之一些實施例的圖7及8之部 分形成之結構在材料之交替列選擇性地沈積於模具中之後 的示意性橫截面側視圖及俯視平面圖； 圖1 〇A、圖1 〇B及圖1 〇c為根據本發明之—些實施例的圖 9A及9B之部分形成之結構在選擇性地移除沈積抑制側 壁、沈積抑制罩蓋層及材料之交替列中之—列之後的示意 性橫截面側視圖及俯視平面圖； 圖11為根據本發明之一些實施例的圖9A及9B之部分形 成之結構在形成覆蓋選擇性地沈積之交替列之另一模具及 材料之交替列之第二集合沈積於該另一模具中之後的示意 性透視圖； 圖12為根據本發明之一些實施例的圖11之部分形成之結 構在移除另一模具之側壁及罩蓋層之後的示意性橫載面側 140755.doc -20- 201003739 視圖，及 圖13A及圖13B為根據本發明之一些實施例的圖12之部 分形成之結構在選擇性地移除交替列之集合中之每一者中 的該等列中之一者的暴露部分之後的示意性橫截面側視圖 及俯視平面圖。 【主要元件符號說明】 100 部分形成之結構/基板 110 基板 120 底部沈積抑制層 130 犧牲層 131 晶種側壁 132 犧牲材料 140 晶種渠溝 150 晶種壁/晶種侧壁 160a 側壁渠溝 160b 側壁渠溝 170 沈積抑制罩蓋層 170a 沈積抑制側壁 170b 沈積抑制側壁 172 模具 173 沈積抑制侧壁 175 沈積抑制罩蓋層 180 開口 180a 空腔 140755.doc -21 - 201003739 200 第一列 202 寬度 204 列 210 第二列 212 寬度 214 列 140755.doc -22

Claims (1)

  1. 201003739 七 1. 、申請專利範圍： 一種圖案化方法，其包含： - 提供一基板，該基板之一 頂部表面包含一沈積抑制材 料， 在該沈積抑制材料上方提供大量之-犧牲材料； 在該大量之該犧牲材料之-側上形成-晶種壁； 在該大量之該犧牲材料之相對側上形成第—及第二沈 積抑制壁’該晶種壁安置於該第—沈積抑制壁與該第二 沈積抑制壁之間且盥該楚一 一弟一沈積抑制壁及該第二積抑 制壁接觸； 在該大量之該犧牲材料上方形成一沈積抑制罩蓋層； 選擇性地移除該大量之該犧牲材料以形成一開放體 積’ β亥開放體積至少部公祕士兮曰^^ 七刀地由該晶種壁、該第一沈積抑 制壁及該第二沈積抑制辟、 °亥沈積抑制材料及該罩蓋層 形成邊界；及 在該開放體積中交替妯、、士接—货 料 又④地沈積第〜材料及一第二材 〇 2_如请求項1之方法，其中形成該晶種壁包含： 在該犧牲材料中蝕刻_策一渠、、罄 ' s 弟系屢，該第一渠溝暴露言I 沈積抑制材料；及 在該渠溝中沈積一晶種材料。 3.如请求項1之方法，直 八T幵y成忒第一沈積抑制壁及該第 二沈積抑制壁包含： 在该犧牲材料中蝕刻—第二渠溝及—第三渠溝，該第 140755.doc 201003739 4. 5. 6. 8. 9. 10. 渠溝及該第三渠溝暴露該沈積抑制材料；及 二第三渠溝中沈積一沈積抑制材料。 、之方去，其中形成該沈積抑制 在該第二竿溝及哕帛 ^ 早盍層包含： …弟三渠溝中繼續沈積沈積抑制材料直 :積抑制材料遍布該大量犧牲材料之—頂部表面。 如Μ求項]$方、本 ^ ^ 、女，其中該沈積抑制材料為一絕緣體。 如請求項5 、本 ^ 、 其中該晶種壁係由一導體所形成。 如凊求項1 $方、; 、工力凌，其中該第一沈積抑制壁及該第一 積抑制壁係由安晋# 4 w 孓係由女置於該基板之該頂部表面上之該沈積抑 制材料所形成。 如明求項1之方法’其中該罩蓋層係由安置於該基板之 °亥了貝表面上之該沈積抑制材料所形成。 如請求項1之方法，# ^ . 、 八中該犧牲材料係選自由以下各項 組成之群：鉬、矽及鎢。 -種用於形成一圖案之方法，其包含： 提供一基板； 提供一覆蓋該基板之中空模具，該模具具有進入一開 放内。卩體積中之一開口及部分地定界該開放體積之一晶 種側壁； 在忒開放體積中之該晶種側壁上選擇性地沈積一第一 材料；及 在該開放體積中之該第—材料之一側上選擇性地沈積 一第二材料。 Π.如請求項10之方法，其進—步包含在該第二材料之一側 140755.doc -2. 201003739 上選擇性地沈積該第一材料。 12. 如明求項u之方法，其中順序地重複在該第二材料之該 側上選擇性地沈積該第—材料及在該第—材料之該側上 選擇性地沈積該第二材料，以形成由該第_材料及該第 一材料形成之複數個交替結構。 13. 如請求項1〇之方法，其進一步包含： 選擇性地移除該模具； 選擇性地移除該第一材料；及 將由该第二材料界定之一圖案轉印至該基板。 14. 如請求項1〇之方法，其進一步包含： 選擇性地移除該模具； 選擇性地移除該第一材料及該第二材料中之一者，以 /成由。亥帛材料及該第二材料中之另—者形成之複數 個隔開的列； 在該等隔開的列上沈積一間隔材料層，·及 各向異性地蝕刻該間隔材料層以在該等隔開之列的側 上形成間隔物。 1 5·如請求項〗4之方法，其進一步包含： 選擇性地移除該第一材料及該第二材料中之另一者以 留下獨立間隔物之一圖案；及 將由該等獨立間隔物界定之_圖案轉印至該基板。 16.如請求項H)之方法，其中由沈積抑制頂部及底部内模具 表面沈積抑制模具側壁及該晶種側壁定界該開放體 積，其進一步包含對該模具之内部表面進行改質，以在 140755.doc 201003739 選擇性地沈積該第一材料之前形成該等沈積抑制模具側 壁及该沈積抑制頂部及該沈積抑制底部内模具表面。 17_如請求項10之方法，其中選擇性地沈積該第一材料及選 擇性地沈積該第二材料包含執行原子層沈積。 18. 種用於以一所要圖案沈積材料之方法，其包含： 提供一基板； 父替地暴露該基板至第一材料前驅物及第二材料前驅 物以在一第一層級上沈積第一材料及第二材料，其中沈 積該第一材料及該第二材料順序地橫向生長該第一材料 及a玄弟二材料之第一複數個交替列；及 相對於該第一材料及該第二材料中之一者而選擇性地 移除該第一材料及該第二材料中之另一者。 19. 如請求項18之方法，其進一步包含在一第二層級上順序 地榼向生長g亥第一材料及該第二材料之第二複數個交替 列，5亥弟一複數個交替列與該第—複數個交替列交叉。 20. 如δ青求項19之方法，其中在選擇性地移除該第一材料及 該第二材料中之該一者之前執行生長該第二複數個交替 歹!其中該第一複數個交替列與該第一複數個交替列係 藉由一沈積抑制層而垂直分離。 21. 如明求項20之方法，其進一步包含藉由一製程形成複數 個橫向分離之開放行，該製程包含： 選擇性地移除該第二層級上之該第一材料及該第二材 料中之該一者； 隨後選擇性地移除該沈積抑制層之暴露材料；及 140755.doc 201003739 選擇性地移除該第一層級上之該第一材料及該第二材 料中之該一者的暴露部分以界定該等開放行。 22·如請求項21之方法’其中進一步包含將—填充材料沈積 至該等開放行中。 一製程形成該填 ，該製程包含： 23.如請求項22之方法，其進一步包含藉由 充材料之複數個垂直且橫向分離之區塊 移除該第二層級上之材料；
    在該第二層級上形成一其他沈積抑制層； 在一第三層級上順序地橫向生長該第一材料及該第二 材料之第三複數個交替列； 在該第三複數個交替列上方形成一第二其他沈積抑制 層； 在一第四層級上順序地橫向生長該第一材料及該第二 材料之第四複數個交替列，該第四複數個交替列與該第 三複數個交替列交叉； Q 移除該第四層級上之該第一材料及該第二材料中之該 —者； 移除該其他沈積抑制層之暴露部分； 移除該第三層級上之該第一材料及該第二材料中之該 —者的暴露部分以形成橫向分離之開口；及 用該填充材料填充該等開口。 24.如請求項18之方法，其進一步包含將一圖案轉印至該基 板中，該圖案至少部分地由該第一材料及該第二材料中 之另一者界定。 140755.doc 201003739 25. 如請求項18之方法，其中順序地橫向生包含與該第一材料及該第二材料按順序 外材料。 長該複數個材料 生長—或多個額 26. 如請求項18之方法，包含電鍍該等材料。 27. 如請求項26之方法鎳。 其中順序地橫向生長該複數個材料 其中電鑛s亥等材料包含電鑛金及 28. 如叫求項26之方法，其中選擇性地移除該第一材料包含 用HN〇3蝕刻鎳。 29. 如請求項18之方法，其中順序崎向生長該複數個材料 包含原子層沈積該等材料。 如3长項18之方法’其進一步包含提供—曰曰曰種層，其中 複數個材料中之該第一者沈積於該晶種層之一側上， 複數個材料以大體上平行於該晶種層之條帶延伸。 31.如明求項18之方法，其中轉印該圖案界定在一部分形成 之積體電路中的特徵。 140755.doc
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