TW202242957A - 定向自組裝 - Google Patents

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Abstract

一種形成裝置的方法，包含：在一製造設施內之一混合器之中，將包含第一嵌段共聚物的第一液體與包含第二嵌段共聚物的第二液體摻合，以形成第一混合物。該第一嵌段共聚物包含第一均聚合物及第二均聚合物，其中在該第一液體之中該第一均聚合物具有第一莫耳分率。該第二嵌段共聚物包含該第一均聚合物及該第二均聚合物，在該第二液體之中該第一均聚合物具有第二莫耳分率，該第一莫耳分率與該第二莫耳分率不同。該方法包含：將一基板放置於該製造設施內之一處理室之一基板固持器上方；以及在該處理室內，以該第一混合物塗層該基板。

Description

定向自組裝
[相關申請案的交互參照] 此申請案主張以下優先權：美國臨時專利申請案第17/155,931號，申請於西元2021年1月22日，藉由引用在此將該申請案納入於此。
本發明普遍地關聯於半導體處理，並且在特定實施例之中，關聯於用於定向自組裝的系統、工具、及方法。
通常而言，積體電路（IC）之製造需要數個裝置元件在一半導體基板之上的形成。傳統上，IC係使用光學微影製造。光學微影藉由以下步驟形成裝置元件：在基板上形成一層光阻、將光阻部份地暴露於通過圖案化遮罩的光、顯影經暴露的光阻以在光阻之中界定該遮罩圖案、並接著蝕刻該光阻以形成圖案於基板之中。
半導體科技係由每兩年將電路密度加倍的需求所驅動。隨著電路密度增加，IC裝置元件的臨界尺寸及節距減少。臨界尺寸及節距已經在尺寸上減少到光學微影基礎的製程使用多重圖案化技術以達成所需臨界尺寸的程度，而這增加了製造製程的成本。此外，未來的科技節點可能需要甚至更複雜的多重圖案化步驟。
定向自組裝（DSA）已被確認為用以形成更致密堆疊裝置的替代方法。DSA製程係由嵌段共聚物混合物之分子量所控制，在理論上，可將其設定為理想尺寸，該理想尺寸可能小於使用光學微影可達成的尺寸。
這是因為，定向自組裝允許使用自組裝嵌段共聚物與使用微影製程形成的導引圖案而形成小裝置元件。然而，該導引圖案係使用較粗的微影製程加以圖案化，而後續的定向自組裝製程有潛力形成具有相當於以多重圖案化製程達成之臨界尺寸的特徵部。
然而，定向自組裝有其優點及缺點。如上所述，在定向自組裝製程中之特徵部尺寸係由所使用的嵌段共聚物之混合物予以決定。更具體而言，在典型的定向自組裝製程之中，嵌段共聚物混合物之分子量控制了所形成裝置元件之臨界尺寸、節距、及相（形狀）。單一嵌段共聚物混合物僅可對應於單一臨界尺寸、節距、及形狀。雖然此特性可加以利用以顯影使用微影無法輕易形成的特徵部，DSA製程有著其獨特的挑戰。
根據本發明之一實施例，一種用於形成一裝置的方法包含：在一製造設施內之一混合器之中，將包含第一嵌段共聚物的第一液體與包含第二嵌段共聚物的第二液體摻合，以形成第一混合物，該第一嵌段共聚物包含第一均聚合物及第二均聚合物，在該第一液體之中該第一均聚合物具有第一莫耳分率，該第二嵌段共聚物包含該第一均聚合物及該第二均聚合物，在該第二液體之中該第一均聚合物具有第二莫耳分率，該第一莫耳分率與該第二莫耳分率不同；將一基板放置於該製造設施內之一處理室之一基板固持器上方；以及在該處理室內，以該第一混合物塗佈該基板。
根據本發明之一實施例，一種形成裝置的方法，包含：在一製造設施內之一混合器之中，將第一嵌段共聚物與一溶劑摻合以形成第一混合物，該第一嵌段共聚物包含第一均聚合物及第二均聚合物；在該製造設施內之一處理室之一基板固持器上方放置一基板；及在該處理室之內，以該第一混合物塗佈該基板。
根據本發明之一實施例，一種形成裝置的方法，包含：在一製造設施內之一混合器之中，將包含第一嵌段共聚物的第一液體與主要包含第一均聚合物的第二液體摻合以形成第一混合物，該第一嵌段共聚物包含該第一均聚合物及第二均聚合物；放置一基板於該製造設施內之一處理室之一基板固持器上方；及在該處理室內，以該第一混合物塗佈該基板。
如前所述，定向自組裝製程使用嵌段共聚物。嵌段共聚物混合物由供應商摻合，並以離散瓶的形式預包裝運至製造設施。如此的典型定向自組裝製程的一個缺點是預包裝嵌段共聚物的供應商通常不了解給定製程流程的具體製程需求，且因此無法滿足在製造設施所需要的特定組成製程視窗（例如，用於滿足特徵部的臨界尺寸目標）。 IC的大量製造可能需要相同嵌段共聚物混合物的多個包裝。然而，由於品質控制問題，多瓶相同的嵌段共聚物混合物（尤其來自不同批次者）可能具有不一致的分子量。因此，來自供應商的相同嵌段共聚物混合物的不同包裝可能具有不同組成的嵌段共聚物，且因此產生具有不同臨界尺寸和節距的特徵部。例如，在某些技術中，嵌段共聚物混合物的分子量的10% 批次間變化可以使裝置元件的臨界尺寸改變超過6% 。如此大的偏差可能會導致製程暫停，其中將生產線停止，直到特徵部尺寸回到製程窗口內。此外，重新訂購預包裝的嵌段共聚物混合物的成本很高，因為要接收新瓶子需要一段製造設施停機時間。
定向自組裝的另一個缺點是具有不同臨界尺寸的每個特徵部都使用不同的嵌段共聚物混合物。如果要在傳統的半導體製造製程中使用定向自組裝製程製造多個層級或特徵部，則這是高成本且耗時的。這是因為對於必須以不同特徵部尺寸圖案化的每個特徵部而言，將使用不同成分的嵌段共聚物，該嵌段共聚物必須被運送到製造設施。這可能會導致嚴重的瓶頸並增加與管理多瓶預包裝嵌段共聚物混合物相關的成本。例如，使用多個預包裝的瓶子可能會變得昂貴，因為與使用不同瓶子相關的採購、排程、貯存、及工具要求相關的複雜性。
定向自組裝的另一個缺點是預包裝的嵌段共聚物混合物具有單一的膜厚度，當施加混合物時，這會導致橫跨基板的不均勻填充圖案。換言之，每種預包裝的嵌段共聚物混合物具有其能夠實現的預定膜厚度。因此，如果預包裝的嵌段共聚物混合物具有小於目標厚度的膜厚度，則裝置元件的圖案將不能被適當地填充。因此，即使對於具有相同臨界尺寸的特徵部，也可能不使用相同的瓶子，因為被圖案化的基層的厚度不同。
本發明的實施例藉由在製造設施內形成嵌段共聚物混合物而有利地避免了上述問題，這允許批次之間的一致性，改進了對特徵部度量（如臨界尺寸、節距、微相分離、表面粗糙度、局部臨界尺寸均勻性）的控制，以及圖案填充密度的控制，以確保整個基板上的均勻塗層。本揭露描述了在處理工具（例如製造設施內的塗層工具）內的在線混合器中摻和嵌段共聚物混合物的方法的實施例，其能夠藉由定向自組裝製程而有成本效益地製造IC。
根據本發明的實施例，製造設施內的塗層工具繪示於圖1和圖2中。在圖3-7中更詳細地描述了用塗層工具形成半導體裝置的方法的幾個示例實施例。
圖1繪示根據本申請案的一個實施例的嵌段共聚物塗層工具。
如圖1所示，嵌段共聚物塗層工具包括第一混合器設備100及處理工具124，在處理工具124中處理半導體基板120。處理工具124包括處理室122和被配置為在處理期間支撐半導體基板120的基板固持器121。藉由從第一混合器設備100經過處理工具124的噴嘴118注入摻合嵌段共聚物混合物，將摻合嵌段共聚物混合物塗佈到半導體基板120的主表面上。例如，噴嘴118可以是扁平法蘭噴嘴、固體流噴嘴、或本領域中通常知識者已知的任何其他噴嘴。
基板固持器121可以被配置為在塗層製程期間旋轉。在某些實施例中，處理室122包括用於任何過量流體的出口並且還可以連接到壓力系統以維持處理室122內的目標壓力。處理室122還可包括氣體入口，例如用於將惰性氣體泵入處理室122以用於某些應用。
參考圖1，第一混合器設備100包括第一供應槽102和第二供應槽104，其連接到混合器114，混合器114包括混合室112。雖然僅繪示兩個來源加以混合，但在各種實施例中，多於兩個流體源可以在混合器114中混合。第一供應槽102和第二供應槽104各自分別容納第一液體和第二液體。在各種實施例中，第一供應槽102和第二供應槽104由陶瓷、玻璃、不銹鋼或任何其他材料製成，這取決於所使用的第一和第二液體的腐蝕性能。
在各種實施例中，第一液體包含第一嵌段共聚物，該第一嵌段共聚物包含第一均聚合物（-A-A-…A-A-）和第二均聚合物（-B-B-…B-B-）。因此，第一均聚合物是第一單體（A）的聚合物，而第二均聚合物是第二單體（B）的聚合物。當第一均聚合物與第二均聚合物（B）混合時，形成嵌段共聚物（(-A-B-)-(-A-B-)-…(-A-B-)-(-A-B-)-）。均聚合物的示例包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、二甲基矽氧烷、環氧乙烷、丁二烯、乙烯吡啶、異戊二烯、乳酸、及其他。
在各種實施例中，在第一液體中，第一均聚合物具有第一莫耳分率。第二液體包含第二嵌段共聚物，該第二嵌段共聚物包含第一均聚合物和第二均聚合物。在第二液體中，第一均聚合物具有第二莫耳分率。因此，雖然第一液體和第二液體都具有相同的聚合物，但第一莫耳分率不同於第二莫耳分率。
在一個或多個實施例中，第一均聚合物是包含重複苯乙烯單元的聚苯乙烯嵌段並且第二均聚合物是包含重複甲基丙烯酸甲酯單元的聚甲基丙烯酸甲酯嵌段。第一均聚合物與第二均聚合物一起形成聚(苯乙烯-b-甲基-丙烯酸甲酯)，即重複的苯乙烯-b-甲基-丙烯酸甲酯單元，其為嵌段共聚物。因此，第一液體和第二液體均包含具有不同分子量的聚(苯乙烯-b-甲基丙烯酸甲酯)。第一液體和第二液體在本文中僅作為示例進行描述。本領域通常知識者也可以使用其他類型的液體。
在各種實施例中，在第一液體中的第一莫耳分率範圍可以從10%到90%並且在第二液體中的第二莫耳分率範圍可以從10%到90%，只要第一莫耳分率和第二莫耳分率是不同的。
在各種實施例中，第一混合器設備100可以是重力驅動的而具有很少的中間部件，或者可以包括用於控制流體流動的泵和閥的系統。因此，在某些實施例中，第一混合器設備100可選地包括第一泵106a、第二泵106b、和第三泵106c、第一截止閥108a、第二截止閥108b、和第三截止閥108c、第一流量計110a、第二流量計110b、和第三流量計110c。
第一供應槽102和第二供應槽104都連接到第一泵106a和第二泵106b。第一泵106a和第二泵106b分別連接到進一步耦合到混合器114的第一截止閥108a和第二截止閥108b。混合器114係藉由與第三截止閥108c及第三流量計110c連接的可選的第三泵106c而連接到處理工具124。
如圖1所示，混合器114可設置在混合室112內。作為一個示例，混合器114可如2019年4月29日提交的申請序號62/839917中所述設計，該申請案藉由引用併入本文。在某些實施例中，混合器114可以是行星式混合器、靜態混合器、或本領域通常知識者已知的可以摻合液體混合物的任何其他混合器。
第一混合器設備100還可包括電子式流控制系統115，例如俾以控制流體流動的各種態樣。電子式流控制系統115包括控制器116和各種記憶體、輸入/輸出裝置、類比數位轉換器、以及本領域通常知識者已知的其他硬體和軟體。例如，控制器可以包括處理器、微處理器、或本領域已知的任何其他類型的控制器。此外，電子式流控制系統115包括感測器，例如流量感測器、溫度感測器、及其他。
電子式流控制系統115連接到第一泵106a、第二泵106b、第三泵106c、第一截止閥108a、第二截止閥108b、第三截止閥108c、第一流量計110a、第二流量計如圖110b所示、第三流量計110c、混合器114以及其他部件（如處理工具）。更具體地，來自第一流量計110a、第二流量計110b、第三流量計110c的測量資料可以在電子式流控制系統115處被接收，而在控制器116處產生的控制信號可以被發送到第一泵106a、第二泵106b、第三泵106c、第一截止閥108a、第二截止閥108b、第三截止閥108c。
電子式流控制系統115可以接收來自感測器103的測量或計量資料和包括（如目標製程視窗的）製程配方/度量105的製程資訊。感測器103可以包括各種類型的感測器，包括但不限於光學感測器（例如照相機、雷射、光、反射計、光譜儀等）、電容感測器、超聲波感測器、氣體感測器、用於監測液體溫度的溫度感測器、或可以監測摻合製程以及第一液體、第二液體、及摻合的第一混合物的其他感測器。電子式流控制系統115可以接收使用者輸入的額外資料，包括但不限於第一供應槽102中的第一液體、第二供應槽104中的第二液體、第一混合物的目標體積，以及所需的混合時間。在一個示例實施例中，質譜儀可用於週期性地確定第一液體和第二液體的成分。在一個示例實施例中，一個或多個光學感測器可用於週期性地確定第一和第二液體的不透明度，這可以幫助確定成分的有效性。
基於來自各種感測器103和製程配方/度量105的資料，控制器116將產生控制信號以啟動第一泵106a和第二泵106b並停用第一截止閥108a和第二截止閥108b以將第一液體和第二液體分配進入混合器114。第一泵106a、第二泵106b、和第三泵106c可以包括本領域通常知識者已知的能夠泵送液體嵌段共聚物的任何離心泵或任何正排量式泵。第一截止閥108a、第二截止閥108b、和第三截止閥108c可以包括電動隔膜閥、電動角座閥、或本領域通常知識者已知的任何其他閥。
當第一和第二液體從第一供應槽102和第二供應槽104流出時，控制器116持續或週期性地監測第一流量計110a和第二流量計110b以追蹤分配到混合器114中的每種液體的體積。例如，第一流量計110a、第二流量計110b、和第三流量計110c可以包括正排量式流量計（可以直接提供所分配的液體的體積而不需要額外的計算）或者本領域通常知識者已知的任何其他流量計。
一旦控制器116基於由第一流量計110a和各種感測器103提供的資料以及製程配方/度量105而確定第一液體的目標體積已經被分配，則控制器116產生控制信號以啟動第一截止閥108a並關閉第一泵106a。類似地，當控制器 116 基於第二流量計 110b 和各種感測器 103 提供的資料以及製程配方/度量105而確定第二液體的目標體積已經被分配時，則控制器 116（CTLR）生成控制信號以啟動第二截止閥108b並關閉第二泵106b。
在將第一和第二液體分配到混合器114中之後，控制器116將產生控制信號以基於接收到的資料開啟混合器114一段時間，並且混合器114摻合第一液體及第二液體以形成第一混合物。
在各種實施例中，混合器114可包括儲存槽，摻合液體（即第一混合物）儲存在該儲存槽中。然而，在某些實施例中，可以將第一混合物直接注入處理工具的噴嘴118中而無需任何單獨的儲存槽。在某些實施例中，噴嘴118和儲存槽可以整合在一起，例如，在處理室122的充氣部中。
在混合之後，控制器116產生控制信號以啟動可選的第三泵106c並停用第三截止閥108c ，從而將第一混合物注入噴嘴118並在處理室122內用第一混合物塗佈半導體基板120。
在替代實施例中，為了在半導體基板上產生更均勻的填充密度，使用上述方法，第二液體可以包括溶劑。在某些實施例中，可以添加溶劑以改進度量（如表面粗糙度及其他特徵）。在各種實施例中，溶劑可以是丙二醇甲醚醋酸酯、甲苯、或本領域已知可與嵌段共聚物混合物混合的任何其他溶劑。在其他實施例中，除了來自第二供應槽104的包含第二嵌段共聚物的第二液體之外，溶劑可以從第三供應槽添加。
在另一個替代實施例中，第二液體可以實質上由第一均聚合物或實質上由第二均聚合物構成。在如此的實施例中，第一均聚合物或第二均聚合物可以幫助微調參數，例如待圖案化的特徵部的臨界尺寸或節距。
圖2說明了根據本申請案的一個實施例的嵌段共聚物塗層工具。
如圖2所示，塗層工具包括第二混合器設備200及處理工具124，在該處理工具124中處理半導體基板120。第二混合器設備200可包括範圍從1、2、3、……N的任何數量的供應容器，其注入混合器114中以形成通過噴嘴118塗佈到半導體基板120上的嵌段共聚物的第一混合物。第一供應容器1用於容納第一液體，第二供應容器2用於容納第二液體，且相應地，第n供應容器N用於容納第n液體。例如，基於液體的腐蝕性性質，供應容器可以由陶瓷、玻璃、不銹鋼或本領域通常知識者已知的任何其他材料製成。
在各種實施例中，第一混合物包括容納在第一供應容器1中的第一液體以及容納在第二供應容器2中的第二液體。如上所述容納在第一供應容器1中的第一液體可以是第一均聚合物和第二均聚合物，其中在第一液體中第一均聚合物具有第一莫耳分率。如上所述保持在第二供應容器2中的第二液體可以是第一均聚合物和第二均聚合物，其中在第二液體中第一均聚合物具有第二莫耳分率。
來自多個供應容器1-N的液體閥可以電子地打開或由使用者打開，使得多種液體在混合器114中摻合，如上文關於圖1所描述地用以形成第一混合物。以與圖1所示相同的方式，混合器114藉由與第三截止閥108c、及第三流量計110c連接的第三泵106c而連接到處理工具124。摻合的第一混合物可以保持在第二混合器設備200或處理工具124內的儲存槽中。
在混合結束時，使用者關閉第三截止閥108c並打開第三泵106c以將第一混合物注入噴嘴118並在處理室122內用第一混合物塗佈半導體基板120。當第一混合物離開混合器114，它流過第三流量計110c，並且使用者持續地或週期地監測第三流量計110c的體積讀數。然後，一旦第三流量計110c顯示第一混合物的期望體積已經被分配，使用者關閉第三泵106c並啟動第三截止閥108c。
在各種實施例中，半導體基板120可以在處理工具124中或在不同工具中經歷固化製程。
在其他實施例中，第一混合物可以包括第三液體，該第三液體主要包含第一均聚合物、主要包含第二均聚合物、或除了第一液體和第二液體之外從第三供應槽3添加的溶劑。第一均聚合物、第二均聚合物、及溶劑不再描述，並且可類似於上述溶劑，例如關於圖1。
在其他實施例中，除了第一液體和第二液體之外，第一混合物可包括第三液體及第四液體，該第三液體實質包含來自第三供應槽3的第一均聚合物，該第四液體實質包含來自第四供應槽4的第二均聚合物。
如上所述，摻合第一混合物俾以使用定向自組裝（DSA）製程形成半導體裝置的裝置特徵部。
儘管沒有明確描述，但該實施例亦可以包括電子控制系統，該電子控制系統耦合到各種感測器及資料源以持續監測及控制摻合製程，如上面關於圖1所述並且使用下面圖5的流程圖。
圖3A-3E繪示了根據本申請案的實施例的在製造的各個階段期間的半導體裝置的橫剖面圖，其中圖3A圖示了在形成圖案化光阻層之後的裝置，圖3B圖示了在塗佈包含摻合嵌段共聚物的混合物之後的裝置，圖3C顯示了退火後的裝置，圖3D顯示了選擇性去除多個區域後的裝置，且圖3E顯示了形成裝置元件的第一圖案後的裝置。
參考圖3A，在半導體基板120上方形成第一圖案化光阻層308。該處理階段可以在裝置製造的任何階段執行，例如鰭片形成、閘極形成、金屬線、接觸插塞、通孔、及相似者。
半導體基板120包括支撐第一待圖案化層306的半導體本體320，在第一待圖案化層306上形成第一圖案化光阻層308。半導體本體320可以是體基板（例如體矽基板）、絕緣體上矽基板、矽碳化物基板、鎵砷化物基板、或混合基板（例如矽上鎵氮化物及其他異質磊晶基板）、或本領域通常知識者已知的任何其他配置和材料。
第一待圖案化層306可以是形成裝置特徵部的層，或者它可以是用於隨後形成裝置特徵部的中間層。如此中間層的示例可以是硬遮罩層，其用於隨後圖案化下伏層中的特徵部。在各種實施例中，取決於在該製造階段製造的特徵部，第一待圖案化層306可以是絕緣層、傳導層、半導體層。
如本領域通常知識者所知，本發明的實施例考慮了其他中間層的存在。例如，可以在形成第一圖案化光阻層308之前形成抗反射塗層307。在一個實施例中，抗反射塗層（ARC）膜可以包括矽抗反射塗層。在某些實施例中，抗反射塗層307可以包括有機ARC層、金屬ARC層、金屬氧化物ARC層、或鈦氮化物ARC層。抗反射塗層307亦必須避免形成的定向自組裝的材料（即，如下文所述的被沉積的第一混合物中存在的第一或第二均聚合物鏈）與下面的第一待圖案化層306之間的相互作用。
在各種實施例中，第一圖案化光阻層308用作第一DSA模板，其中下面的特徵部與第一圖案化光阻層308對準。第一圖案化光阻層308可以包括正性光阻、負性光阻、或混合光阻。在一個實施例中，第一圖案化光阻層308藉由以下步驟加以形成：在第一待圖案化層306上旋塗阻劑材料、烘烤阻劑材料以形成光阻、使用微影法曝光光阻、並顯影曝光的光阻。
第一圖案化光阻層308具有由此形成的具有在微影製程期間限定的特定寬度302和臨界尺寸304的開口。有利地，特定寬度302和臨界尺寸304的尺寸遠大於正在形成的特徵部，且因此可以使用較低解析度（因此成本較低）的微影製程來形成這些特徵部。
參考圖3B，在相同製造設施內的混合器114中摻合的第一混合物310係藉由第一混合器設備100或第二混合器設備200被塗佈在第一圖案化光阻層308內，如上文關於圖1和圖2所詳細描述。為清楚起見，第一圖案化光阻層308的相鄰開口的填充未在圖3B-3E中示出。第一混合物310塗佈在第一圖案化光阻層308上並填充第一圖案化光阻層308的圖案之間的開口。
在一個實施例中，第一混合物310具有呈第一比率的包含第一嵌段共聚物液體的第一液體與包含第二嵌段共聚物液體的第二液體。在另一個實施例中，第一混合物310是第一嵌段共聚物液體與溶劑摻合的混合物，如圖1或2中所述。在又另一個實施例中，第一混合物310是第一嵌段共聚物液體與均聚合物摻合的混合物，如圖1或2中所述。因此，在各種實施例中，第一混合物310具有與一種或多種第二嵌段共聚物液體、溶劑、或均聚合物摻合的第一嵌段共聚物液體，如圖1或2中所述。
參考圖3C，對半導體基板120進行退火，這導致存在於第一混合物310中的第一均聚合物及第二均聚合物分離並形成第一複數區域312和第二複數區域314在每個均聚合物之間交替並且與第一圖案化光阻層308對準。第一複數區域312對應於第一均聚合物並且第二複數區域314對應於第二均聚合物。在各種實施例中，相鄰的第一複數區域312之間或相鄰的第二複數區域314之間的節距可以在10nm至100nm之間變化，從而能夠形成低於用於圖案化第一圖案化光阻層308的微影製程的解析度極限的結構。
退火可以包括爐退火、燈基礎的退火、快速熱退火、或本領域通常知識者已知的任何其他退火方法。在各種實施例中，退火可以在100°C至700°C之間進行，並且在一個實施例中，在200°C和400°C之間進行。
如本領域通常知識者所知，嵌段共聚物的化學組成可以藉由改變均聚合物的組成和莫耳分率來調整，以控制退火後相分離的類型。在退火期間，均聚合物經歷微相分離，形成重複圖案或週期性結構。圖案的類型可以是嵌入在第二均聚合物的基質中的第一均聚合物的球體（或反之亦然）、嵌入在第二均聚合物的基質中的第一均聚合物的六方密積柱體（或反之亦然）、螺旋體（gyroid）、或交替的第一均聚合物與第二均聚合物的層狀物。在這些可能的結構中，從微影的角度來看，線可以由交替的層狀物形成，而六方密積柱體可以用於形成接觸孔陣列。在本文描述的圖示中，第一複數區域312和第二複數區域314被選擇以形成層狀形狀。然而，在其他實施例中，可以選擇第一複數區域312和第二複數區域314以在第二複數區域314中形成第一複數區域312的圓柱體（或反之亦然）。
此外，均聚合物的其中一者對第一圖案化光阻層308具有更大的親合力，並且形成為接觸第一圖案化光阻層308的側壁。在該示例性圖示中，第一複數區域312優選地形成在第一圖案化光阻層308的側壁上。
參考圖3D，第一複數區域312或第二複數區域314中的一個被選擇性地去除，在第一圖案化光阻層308中形成第一蝕刻遮罩。在各種實施例中，對應於第一均聚合物的第一複數區域312被去除，並且對應於第二均聚合物的第二複數區域314在第一圖案化光阻層308中形成第一蝕刻遮罩。在替代實施例中，可以選擇性地去除對應於第二均聚合物的第二複數區域314，並且對應於第一均聚合物的第一複數區域312可以形成第一蝕刻遮罩。
第一複數區域312或第二複數區域314的去除可以使用濕式化學品或乾式化學品來執行。例如，乾式氧電漿可用於去除聚甲基-丙烯酸甲酯。如果該蝕刻製程的選擇性較差，則在去除第一複數區域312的同時第二複數區域314的若干者將被去除。在一些實施例中，這可以用於有利地減小剩餘的第二複數區域314的臨界尺寸。然而，在某些實施例中，第二複數區域314的橫向蝕刻可能不是優選的，因為可能難以控制在下一步中針對待圖案化層306進行圖案化所需的側壁輪廓的垂直性質。
參考圖3E，使用第一蝕刻遮罩，具有第一臨界尺寸318和第一節距321的裝置元件316的第一圖案形成在待圖案化層306中。在這種情況下，第一圖案化光阻層308是在蝕刻之前去除。當然，如果在待圖案化層306中形成多個溝槽，則在待圖案化層306圖案化之後，可以去除第一圖案化光阻層308。如本領域通常知識者所知，各向異性反應離子蝕刻製程可用於圖案化待圖案化層306。在圖案化待圖案化層306之後，也去除任何剩餘的第二複數區域314。
如前所述，所形成的第一臨界尺寸318和第一節距321是基於摻合在第一混合物中的液體的第一比率，例如第一嵌段共聚物與第二嵌段共聚物的比率、或第一嵌段共聚物與均聚合物的比率。去除第一圖案化光阻層308以及由第二多個元素形成的蝕刻遮罩。
圖4是根據本揭露的實施例的用於形成裝置元件的第一圖案的第一定向自組裝方法的流程圖。
在框402中，第一圖案化光阻層308形成在第一待圖案化層306上方，該第一待圖案化層306形成在半導體基板120上方。該第一圖案化光阻層308可以如使用圖3A所描述和繪示般加以形成。
如接下來在框404中繪示和關於圖3B描述的，用第一混合物310塗佈第一圖案化光阻層308。第一混合物310的形成係關於圖1和2加以描述。在各種實施例中，如上所述，第一混合物310是使用第一混合器設備100或第二混合器設備200摻合的以下者之二者以上之組合：第一嵌段共聚物、第二嵌段共聚物、溶劑、及均聚合物。有利地，第一混合物310的摻合及第一混合物310在半導體基板120上的塗佈發生在相同的製造設施中。此外，此摻合可以與塗層製程時間間隔很近地發生，以避免由於長期儲存而導致的化學變質。
接下來參考框406並參考圖3C描述，將基板退火以形成第一複數區域312和第二複數區域314。
如接下來在框408中所示並且關於圖3D所描述，第一複數區域312被選擇性地去除以形成第一蝕刻遮罩。
如接下來在框410中說明和關於圖3E所描述，在去除任何剩餘的第一圖案化光阻層之後，使用第一蝕刻遮罩形成裝置元件316的第一圖案。
如上所述，在製造設施內摻合嵌段共聚物的一個優點是，如果第一次形成的圖案的度量不符合目標度量，則可以在製造設施內調整摻合的嵌段共聚物混合物，而不是從供應商訂購新的混合物。
圖5是用於在製造設施內調整第一嵌段共聚物混合物以滿足目標度量的方法的流程圖。
如方框502中所示，如第一混合物310的嵌段共聚物（BCP）混合物係在製造設施內使用第一混合器設備100或第二混合器設備200予以摻合，如上文分別使用圖1和圖2所述。在各種實施例中，如上所述，第一混合物310是使用第一混合器設備100或第二混合器設備200摻合的以下者之二者以上之組合：第一嵌段共聚物、第二嵌段共聚物、溶劑、及均聚合物。
可以想像，在生產期間或在製程開發期間，圖案或摻合混合物的特徵部可能不在所需的目標視窗內。這可能最終導致產品產量的損失，且因此本揭露的實施例設想了一種製程控制，其中在框503和506測量的度量被主動或週期性地監控並提供給如圖1中描述的電子式流控制系統115。
如接下來在框503中說明的，摻合的嵌段共聚物混合物、第一液體、或第二液體可以用包括感測器（例如關於圖1描述的感測器103）的各種計量工具分析。對上述框503之計量而言替代地或附加地，如接下來在塊504中所示，用第一混合物310塗佈半導體基板120，並在半導體基板120上形成裝置元件316的圖案，如上面使用圖3A-3E、4所描述的。在這種情況下，測量裝置元件316的圖案的度量。在進一步的實施例中，在形成裝置元件316之前測量第二複數區域314的圖案。因此，在各種實施例中，測量的度量可以是：裝置元件316/第二複數區域314的臨界尺寸、裝置元件316/第二複數區域314的寬度（正交於臨界尺寸的尺寸）、裝置元件316/第二複數區域314的高度或深度、相鄰元件之間的距離（即，裝置元件316/第二複數區域314之節距）、裝置元件316/第二複數區域314的表面粗糙度、裝置元件316/第二複數區域314的局部臨界尺寸均勻性、裝置元件316/第二複數區域314的線寬變化、裝置元件316/第二複數區域314的側壁角、微相結構、或任何其他度量。這些計量測量可以使用以下工具進行：使用非破壞性測試的在線工具（如光學計量工具（例如散射儀））、或可使用破壞性測試的其他計量工具（例如使用光學或電子顯微鏡）。
將測量的度量與例如從圖5中描述的製程配方/度量105獲得的目標度量或目標製程視窗進行比較。舉例而言，這可以在圖1中描述的電子控制系統中完成。如果測量的度量與目標度量相同或在製程視窗內，則此時不會對摻合液體或對製程進行改變。如果測量的度量不同於目標度量或超出製程視窗，則製程繼續到步驟 510，並且根據圖 1 或圖 2 生成用於嵌段共聚物混合物的新的或修改的配方。新的混合物可以改變任何製程參數，例如第一液體或第二液體的流率及/或壓力、溫度以及其他參數。
在各種實施例中，如果目標度量是臨界尺寸或節距，並且測量的臨界尺寸或節距不滿足目標度量，則可以將第一混合物進一步與主要包含第一均聚合物或主要包含第二均聚合物的第三液體摻合，以形成具有新臨界尺寸或節距的經調整第二混合物。
在替代實施例中，如果目標度量是臨界尺寸或節距，並且測量的臨界尺寸或節距不滿足目標度量，則可以將第一混合物進一步與主要包含第一均聚合物的第三液體及主要包含第二均聚合物的第四液體摻合以形成具有新臨界尺寸或節距的經調整第二混合物。
在替代實施例中，如果目標度量是表面粗糙度並且測量的表面粗糙度不滿足目標表面粗糙度，則可以進一步將第一混合物與包含溶劑的第三液體摻合以形成具有改進的膜厚度的新混合物。例如，溶劑可以包括丙二醇甲醚醋酸酯、甲苯、或已知的改變本領域已知的嵌段共聚物的膜厚度的任何其他溶劑。
在替代實施例中，第一混合物的微相可能是不合適的。例如，微相可以是六邊形的而不是層狀的。在這種情況下，第一混合物可進一步與主要包含第一均聚合物或主要包含第二均聚合物的第三液體摻合，以將摻合混合物的相從六方體改變為層狀，且反之亦然。在各種實施例中，如前所述，可以藉由改變嵌段共聚物中均聚合物的組成而使相在密積柱體、六方體、及層狀體之間改變。
使用以新製程配方摻合或修改的新混合物重複框502至508的製程。
如上所述，所揭露的發明的另一個優點是它允許藉由將對應於製造設施內的裝置元件之每個連續層的多種嵌段共聚物混合物摻合而在相同半導體基板上製造具有不同臨界尺寸、節距和/或形狀的多層IC裝置元件。
圖6A-6B示出了根據本申請案的實施例在製造的各個階段期間的半導體裝置的截面圖，其中圖6A示出了在以第二嵌段共聚物混合物塗佈第二圖案化光阻層之後的裝置，且圖6B圖示了在形成裝置元件的第二圖案化層之後的裝置。圖7是用於形成圖6A-6B所示的製造製程的裝置元件第二層的第二DSA方法的流程圖。
在該實施例中，具有不同成分的摻合混合物是使用相同的供應槽加以形成，該供應槽先前用於為不同的製程步驟對裝置元件進行圖案化。有利地，可以用相同的混合設備實現不同的臨界尺寸，而不必改變供應瓶。
因此，該實施例從圖3E繼續。現在參考圖6A和框702，例如，在圖3E中形成的裝置元件316上方形成層間介電層606。層間介電層606可以包括多個層並且可以包括SiO 2、SiON、Si 3N 4、玻璃（例如硼矽酸鹽玻璃、有機矽酸鹽玻璃）、低k介電材料、或本領域通常知識者已知的任何其他層間介電質。
接著，在層間介電層606上方形成第二待圖案化層608（框704），並且取決於形成的特徵部，第二待圖案化層608亦可以包括介電層、導電層或半導體層。
接著，在第二待圖案化層608上方形成第二圖案化光阻層（框706）。如圖6A所示，第二圖案化光阻層610形成在第二待圖案化層608上方。第二圖案化光阻層610可以包括與第一圖案化光阻層308相同的材料並且可以以相同方式形成，如圖 3A 所示。第二圖案化光阻層610以第二特定節距602及第二特定臨界尺寸604圖案化。第二圖案化光阻層610用作第二DSA模板。
用第二混合物塗佈第二圖案化光阻層610（方框708）。第二混合物具有不同於圖3B中使用的第一混合物的成分。在一個實施例中，第二混合物具有呈第二比率的包含第一嵌段共聚物液體的第一液體與包含第二嵌段共聚物液體的第二液體。選擇第二比率以實現圖案化之特徵部的目標第二臨界尺寸，同時選擇第一比率以實現圖案化之特徵部的不同目標第一臨界尺寸。與第一混合物類似，在各種實施例中，第二混合物具有與以下之一者以上摻合的第一嵌段共聚物液體：第二嵌段共聚物液體、溶劑、或均聚合物中，如圖1或2中所述。與第一混合物類似，接著藉由第一混合器設備100或第二混合器設備將第二混合物塗佈在第二圖案化光阻層610上。
參考框710，第二蝕刻遮罩612係藉由以下步驟形成：退火該基板以造成微相分離（類似於圖3D）並接著去除其中一個相區域。
參考圖6B，使用第二蝕刻遮罩612，形成具有第二臨界尺寸618及第二節距620之裝置元件616的第二圖案（框712）。形成的第二臨界尺寸618和第二節距620係基於第二混合物中第一液體與第二液體的第二比率。移除第二圖案化光阻層610及第二蝕刻遮罩612（框714）。
在各種實施例中，第一DSA製程用於形成閘極線的第一圖案，並且第二DSA製程用於在閘極線上方形成金屬線的第二圖案。在替代實施例中，第一DSA製程用於形成閘極線的第一圖案，並且第二DSA製程用於在閘極線內形成接觸孔的第二圖案。
有利地，如在使用圖3A-3E及接著的圖6A-6B所描述的實施例中所討論的，具有不同臨界尺寸和節距的兩種不同圖案可以使用供應槽的共同源加以形成。如果更多層級使用定向自組裝製程，此優勢會迅速擴大，因為其他臨界尺寸的額外圖案可以用相同數量的供應槽/液體予以製造。
實施例之示例敘述如下。
示例1。一種形成裝置的方法，包含：在一製造設施內之一混合器之中，將包含第一嵌段共聚物的第一液體與包含第二嵌段共聚物的第二液體摻合，以形成第一混合物，該第一嵌段共聚物包含第一均聚合物及第二均聚合物，在該第一液體之中該第一均聚合物具有第一莫耳分率，該第二嵌段共聚物包含該第一均聚合物及該第二均聚合物，在該第二液體之中該第一均聚合物具有第二莫耳分率，該第一莫耳分率與該第二莫耳分率不同；將一基板放置於該製造設施內之一處理室之一基板固持器上方；以及在該處理室內，以該第一混合物塗佈該基板。
示例2。如示例1之形成裝置的方法，更包含：形成一圖案化光阻層於布置於該基板上方之一待圖案化層上方，其中以該第一混合物塗佈該基板之步驟包含以該第一混合物塗佈該圖案化光阻層；退火以形成包含該第一均聚合物的第一複數區域，以及包含該第二均聚合物的第二複數區域；選擇性移除該第一複數區域，以形成與該圖案化光阻層對準的一蝕刻遮罩，該蝕刻遮罩包含該第二複數區域；及使用該蝕刻遮罩，在該待圖案化層之中形成一圖案。
示例3。如示例1或2其中一者之形成裝置的方法，更包含移除該圖案化光阻層，以及在形成該圖案之後移除該第二複數區域。
示例4。如示例1至3其中一者之形成裝置的方法，更包含：自該第一混合物之該塗佈形成一第一圖案；測量該第一圖案之一特徵部之第一臨界尺寸；響應於對該第一臨界尺寸不同於一目標臨界尺寸之確定，而在該混合器處將該第一液體與該第二液體摻合以形成第二混合物，該第一混合物包含呈第一比率的該第一嵌段共聚物與該第二嵌段共聚物，該第二混合物包含呈第二比率的該第一嵌段共聚物與該第二嵌段共聚物，該第二比率不同於該第一比率；以及以該第二混合物塗佈另一基板；及自該第二混合物之該塗佈形成第二圖案，其中該第二圖案之一特徵部之第二臨界尺寸達到一目標臨界尺寸。
示例5。如示例1至4其中一者之形成裝置的方法，更包含：於該混合器處，將該第一液體與該第二液體摻合，以形成第二混合物，該第一混合物包含呈第一比率的該第一嵌段共聚物與該第二嵌段共聚物，該第二混合物包含呈第二比率的該第一嵌段共聚物與該第二嵌段共聚物，該第二比率不同於該第一比率；及以該第二混合物塗佈該基板。
示例6。如示例1至5其中一者之形成裝置的方法，更包含：藉由使用基於該第一混合物的第一定向自組裝製程，形成第一圖案；以及藉由使用基於該第二混合物的第二定向自組裝製程，形成第二圖案，其中該第一圖案之一特徵部之第一臨界尺寸不同於該第二圖案之一特徵部之第二臨界尺寸。
示例7。如示例1至6其中一者之形成裝置的方法，其中該第一定向自組裝製程包含：形成第一圖案化光阻層於布置於該基板上方之第一待圖案化層上方，其中以該第一混合物塗佈該基板之步驟包含以該第一混合物塗佈該第一圖案化光阻層，退火以形成包含該第一均聚合物的第一複數區域及包含該第二均聚合物的第二複數區域，選擇性移除該第一複數區域，以形成與該第一圖案化光阻層對準的第一蝕刻遮罩，該第一蝕刻遮罩包含該第二複數區域，及使用該第一蝕刻遮罩，在該第一待圖案化層之中形成該第一圖案；且其中該第二定向自組裝製程包含：形成第二圖案化光阻層於布置於該基板上方之第二待圖案化層上方，其中以該第二混合物塗佈該基板之步驟包含以該第二混合物塗佈該第二圖案化光阻層，退火以形成包含該第一均聚合物的第三複數區域、及包含該第二均聚合物的第四複數區域，選擇性移除該第三複數區域，以形成與該第二圖案化光阻層對準的第二蝕刻遮罩，該第二蝕刻遮罩包含該第四複數區域，及使用該第二蝕刻遮罩，在該第二待圖案化層之中形成第二圖案。
示例8。如示例1至7其中一者之形成裝置的方法，其中該第一圖案係用於閘極線的圖案，且其中該第二圖案係用於在該閘極線上方之金屬線的圖案。
示例9。如示例1至8其中一者之形成裝置的方法，其中該第一圖案係用於閘極線的圖案，且其中該第二圖案係用於在該閘極線之中形成接觸孔的圖案。
示例10。如示例1至9其中一者之形成裝置的方法，其中該塗佈該基板之步驟包含：將該基板固持器與該基板一起旋轉；以及藉由與該混合器連接的一噴嘴，注入該第一混合物，該噴嘴係定向為朝向該基板，而以該第一混合物塗佈該基板。
示例11。如示例1至10其中一者之形成裝置的方法，其中，在該摻合步驟期間，該方法進一步包含添加主要包含該第一均聚合物的第三液體，以形成該第一混合物。
示例12。如示例1至11其中一者之形成裝置的方法，其中，在該摻合步驟期間，該方法進一步包含添加主要包含該第二均聚合物的第四液體，以形成該第一混合物。
示例13。一種形成裝置的方法，包含：在一製造設施內之一混合器之中，將第一嵌段共聚物與一溶劑摻合以形成第一混合物，該第一嵌段共聚物包含第一均聚合物及第二均聚合物；在該製造設施內之一處理室之一基板固持器上方放置一基板；及在該處理室之內，以該第一混合物塗佈該基板。
示例14。如示例13之形成裝置的方法，更包含：自該第一混合物之該塗佈形成第一圖案；測量該第一圖案之一特徵部之第一度量；響應於對該第一度量不同於一目標度量之確定，在該混合器處將該第一嵌段共聚物與該溶劑摻合以形成第二混合物，該第一混合物包含呈第一比率的該第一嵌段共聚物與該溶劑，該第二混合物包含呈第二比率的該第一嵌段共聚物與該溶劑，該第二比率不同於該第一比率；及以該第二混合物塗佈另一基板；及自該第二混合物之該塗佈形成第二圖案，其中該第二圖案之一特徵部之第二度量達到一目標度量。
示例15。如示例13或14其中一者之形成裝置的方法，其中該第一度量、該第二度量、及該目標度量係平面粗糙度之測量。
示例16。如示例13至15其中一者之形成裝置的方法，更包含：形成一圖案化光阻層於布置於該基板上方的一待圖案化層上方，其中以該第一混合物塗佈該基板的步驟包含在將一溶劑輸送至該第一混合物的同時，以該第一混合物塗層該圖案化光阻層；退火以形成包含該第一均聚合物的第一複數區域、及包含該第二均聚合物的第二複數區域；選擇性移除該第一複數區域，以形成與該圖案化光阻層對準的一蝕刻遮罩，該蝕刻遮罩包含該第二複數區域；以及使用該蝕刻遮罩，在該待圖案化層之中形成一圖案。
示例17。一種形成裝置的方法，包含：在一製造設施內之一混合器之中，將包含第一嵌段共聚物的第一液體與主要包含第一均聚合物的第二液體摻合以形成第一混合物，該第一嵌段共聚物包含該第一均聚合物及第二均聚合物；放置一基板於該製造設施內之一處理室之一基板固持器上方；及在該處理室內，以該第一混合物塗佈該基板。
示例18。如示例17之形成裝置的方法，其中該方法進一步包含，在該摻合期間，添加主要包含該第一均聚合物的第三液體，以形成該第一混合物。
示例19。如示例17或18其中一者之形成裝置的方法，其中進一步包含：在該摻合期間，添加主要包含一溶劑的第三液體，以形成該第一混合物。
示例20。如示例17至19其中一者之形成裝置的方法，更包含：自該第一混合物之該塗佈形成第一圖案；測量該第一圖案之一特徵部之第一臨界尺寸；響應於對該第一臨界尺寸不同於一目標臨界尺寸之確定，在該混合器處，將該第一液體與該第二液體摻合以形成第二混合物，該第一混合物包含呈第一比率的該第一液體與該第二液體，該第二混合物包含呈第二比率的該第一液體與該第二液體，該第二比率不同於該第一比率；及以該第二混合物塗佈另一基板；及自該第二混合物之該塗佈形成第二圖案，其中該第二圖案之一特徵部之第二臨界尺寸達到一目標臨界尺寸。
儘管此發明已參考示意實施例敘述，但此敘述不旨在被理解為限制性意義。示意實施例之各種不同修改及組合，以及本發明之其他實施例，將對參考本說明書之後的本領域中通常知識者而言係顯而易見的。因此，所附申請專利請求項旨在包含任何如此的修改或實施例。
1:第一供應容器 2:第二供應容器 3:第三供應槽 4:第四供應槽 100:第一混合器設備 102:第一供應槽 103:感測器 104:第二供應槽 105:製程配方/度量 106a~106c:泵 108a~108c:截止閥 110a~110c:流量計 112:混合室 114:混合器 115:電子式流控制系統 116:控制器 118:噴嘴 120:半導體基板 121:基板固持器 122:處理室 124:處理工具 200:第二混合器設備 302:特定寬度 304:臨界尺寸 306:待圖案化層 307:抗反射塗層 308:第一圖案化光阻層 310:第一混合物 312:第一複數區域 314:第二複數區域 316:裝置元件 318:第一臨界尺寸 320:半導體本體 321:第一節距 402~412:框 502~510:框 602:第二特定節距 604:第二特定臨界尺寸 606:層間介電層 608:第二待圖案化層 610:第二圖案化光阻層 612:第二蝕刻遮罩 616:裝置元件 618:第二臨界尺寸 620:第二節距 702~714:框
為了更全面地理解本發明及其優點，現在參考以下結合附隨圖示所作的敘述，其中：
圖1繪示根據本申請案之一實施例的嵌段共聚物塗層工具；
圖2係繪示根據本申請案之一實施例的嵌段共聚物塗層工具；
圖3A-3E繪示根據本申請案之一實施例的各種不同製造階段期間的半導體裝置之橫剖面圖，其中圖3A繪示在形成圖案化光阻層之後的裝置，圖3B繪示在塗層了包含摻合嵌段共聚物的混合物之後的裝置，圖3C繪示退火之後的裝置，圖3D繪示選擇性移除複數區域之後的裝置，及圖3E繪示形成裝置元件之第一圖案之後的裝置；
圖4係根據本申請案之一實施例的用於形成裝置之第一圖案的定向自組裝方法之流程圖；
圖5係根據本申請案之實施例的用於達到目標度量的在製造設施內調整第一嵌段共聚物混合物的方法之流程圖；
圖6A-6B繪示根據本申請案之一實施例的在製造的不同階段期間半導體裝置的橫剖面圖，其中圖6A繪示以第二嵌段共聚物混合物而塗層第二圖案化光阻層之後的裝置，以及圖6B繪示在形成裝置元件之第二圖案化層之後的裝置；以及
圖7係根據本申請案之實施例的用於在裝置元件之第一圖案之上形成裝置元件之第二圖案的定向自組裝方法之流程圖。
在不同圖示之中相對應的數字及符號通常指涉相對應的部分，除非另外有所指示。該等圖示為了清楚說明實施例的相關態樣而繪製，且不必然依比例繪製。
402~412:框

Claims (20)

  1. 一種形成裝置的方法，包含： 在一製造設施內之一混合器之中，將包含第一嵌段共聚物的第一液體與包含第二嵌段共聚物的第二液體摻合，以形成第一混合物，該第一嵌段共聚物包含第一均聚合物及第二均聚合物，在該第一液體之中該第一均聚合物具有第一莫耳分率，該第二嵌段共聚物包含該第一均聚合物及該第二均聚合物，在該第二液體之中該第一均聚合物具有第二莫耳分率，該第一莫耳分率與該第二莫耳分率不同； 將一基板放置於該製造設施內之一處理室之一基板固持器上方；以及 在該處理室內，以該第一混合物塗佈該基板。
  2. 如請求項1之形成裝置的方法，更包含： 形成一圖案化光阻層於布置於該基板上方之一待圖案化層上方，其中以該第一混合物塗佈該基板之步驟包含以該第一混合物塗佈該圖案化光阻層； 退火以形成包含該第一均聚合物的第一複數區域、以及包含該第二均聚合物的第二複數區域； 選擇性移除該第一複數區域，以形成與該圖案化光阻層對準的一蝕刻遮罩，該蝕刻遮罩包含該第二複數區域；及 使用該蝕刻遮罩，在該待圖案化層之中形成一圖案。
  3. 如請求項2之形成裝置的方法，更包含移除該圖案化光阻層，以及在形成該圖案之後移除該第二複數區域。
  4. 如請求項1之形成裝置的方法，更包含： 自該第一混合物之該塗佈形成一第一圖案； 測量該第一圖案之一特徵部之第一臨界尺寸； 響應於對該第一臨界尺寸不同於一目標臨界尺寸之確定，而在該混合器處將該第一液體與該第二液體摻合以形成第二混合物，該第一混合物包含呈第一比率的該第一嵌段共聚物與該第二嵌段共聚物，該第二混合物包含呈第二比率的該第一嵌段共聚物與該第二嵌段共聚物，該第二比率不同於該第一比率；以及 以該第二混合物塗佈另一基板；及 自該第二混合物之該塗佈形成第二圖案，其中該第二圖案之一特徵部之第二臨界尺寸達到一目標臨界尺寸。
  5. 如請求項1之形成裝置的方法，更包含： 於該混合器處，將該第一液體與該第二液體摻合，以形成第二混合物，該第一混合物包含呈第一比率的該第一嵌段共聚物與該第二嵌段共聚物，該第二混合物包含呈第二比率的該第一嵌段共聚物與該第二嵌段共聚物，該第二比率不同於該第一比率；及 以該第二混合物塗佈該基板。
  6. 如請求項5之形成裝置的方法，更包含： 藉由使用基於該第一混合物的第一定向自組裝製程，形成第一圖案；以及 藉由使用基於該第二混合物的第二定向自組裝製程，形成第二圖案，其中該第一圖案之一特徵部之第一臨界尺寸不同於該第二圖案之一特徵部之第二臨界尺寸。
  7. 如請求項6之形成裝置的方法， 其中該第一定向自組裝製程包含： 形成第一圖案化光阻層於布置於該基板上方之第一待圖案化層上方，其中以該第一混合物塗佈該基板之步驟包含以該第一混合物塗佈該第一圖案化光阻層， 退火以形成包含該第一均聚合物的第一複數區域及包含該第二均聚合物的第二複數區域， 選擇性移除該第一複數區域，以形成與該第一圖案化光阻層對準的第一蝕刻遮罩，該第一蝕刻遮罩包含該第二複數區域，及 使用該第一蝕刻遮罩，在該第一待圖案化層之中形成該第一圖案；且 其中該第二定向自組裝製程包含 形成第二圖案化光阻層於布置於該基板上方之第二待圖案化層上方，其中以該第二混合物塗佈該基板之步驟包含以該第二混合物塗佈該第二圖案化光阻層， 退火以形成包含該第一均聚合物的第三複數區域、及包含該第二均聚合物的第四複數區域， 選擇性移除該第三複數區域，以形成與該第二圖案化光阻層對準的第二蝕刻遮罩，該第二蝕刻遮罩包含該第四複數區域，及 使用該第二蝕刻遮罩，在該第二待圖案化層之中形成第二圖案。
  8. 如請求項6之形成裝置的方法，其中該第一圖案係用於閘極線的圖案，且其中該第二圖案係用於在該閘極線上方之金屬線的圖案。
  9. 如請求項6之形成裝置的方法，其中該第一圖案係用於閘極線的圖案，且其中該第二圖案係用於在該閘極線之中形成接觸孔的圖案。
  10. 如請求項1之形成裝置的方法，其中該塗佈該基板之步驟包含： 將該基板固持器與該基板一起旋轉；以及 藉由與該混合器連接的一噴嘴，注入該第一混合物，該噴嘴係定向為朝向該基板，而以該第一混合物塗佈該基板。
  11. 如請求項1之形成裝置的方法，其中，在該摻合步驟期間，該方法進一步包含添加主要包含該第一均聚合物的第三液體，以形成該第一混合物。
  12. 如請求項11之形成裝置的方法，其中，在該摻合步驟期間，該方法進一步包含添加主要包含該第二均聚合物的第四液體，以形成該第一混合物。
  13. 一種形成裝置的方法，包含： 在一製造設施內之一混合器之中，將第一嵌段共聚物與一溶劑摻合以形成第一混合物，該第一嵌段共聚物包含第一均聚合物及第二均聚合物； 在該製造設施內之一處理室之一基板固持器上方放置一基板；及 在該處理室之內，以該第一混合物塗佈該基板。
  14. 如請求項13之形成裝置的方法，更包含： 自該第一混合物之該塗佈形成第一圖案； 測量該第一圖案之一特徵部之第一度量； 響應於對該第一度量不同於一目標度量之確定，在該混合器處將該第一嵌段共聚物與該溶劑摻合以形成第二混合物，該第一混合物包含呈第一比率的該第一嵌段共聚物與該溶劑，該第二混合物包含呈第二比率的該第一嵌段共聚物與該溶劑，該第二比率不同於該第一比率；及 以該第二混合物塗佈另一基板；及 自該第二混合物之該塗佈形成第二圖案，其中該第二圖案之一特徵部之第二度量達到一目標度量。
  15. 如請求項14之形成裝置的方法，其中該第一度量、該第二度量、及該目標度量係平面粗糙度之測量。
  16. 如請求項13之形成裝置的方法，更包含： 形成一圖案化光阻層於布置於該基板上方的一待圖案化層上方，其中以該第一混合物塗佈該基板的步驟包含在將一溶劑輸送至該第一混合物的同時，以該第一混合物塗佈該圖案化光阻層； 退火以形成包含該第一均聚合物的第一複數區域、及包含該第二均聚合物的第二複數區域； 選擇性移除該第一複數區域，以形成與該圖案化光阻層對準的一蝕刻遮罩，該蝕刻遮罩包含該第二複數區域；以及 使用該蝕刻遮罩，在該待圖案化層之中形成一圖案。
  17. 一種形成裝置的方法，包含： 在一製造設施內之一混合器之中，將包含第一嵌段共聚物的第一液體與主要包含第一均聚合物的第二液體摻合以形成第一混合物，該第一嵌段共聚物包含該第一均聚合物及第二均聚合物； 放置一基板於該製造設施內之一處理室之一基板固持器上方；及 在該處理室內，以該第一混合物塗佈該基板。
  18. 如請求項17之形成裝置的方法，其中該方法進一步包含：在該摻合期間，添加主要包含該第一均聚合物的第三液體，以形成該第一混合物。
  19. 如請求項17之形成裝置的方法，其中進一步包含：在該摻合期間，添加主要包含一溶劑的第三液體，以形成該第一混合物。
  20. 如請求項17之形成裝置的方法，更包含： 自該第一混合物之該塗佈形成第一圖案； 測量該第一圖案之一特徵部之第一臨界尺寸； 響應於對該第一臨界尺寸不同於一目標臨界尺寸之確定，在該混合器處，將該第一液體與該第二液體摻合以形成第二混合物，該第一混合物包含呈第一比率的該第一液體與該第二液體，該第二混合物包含呈第二比率的該第一液體與該第二液體，該第二比率不同於該第一比率；及 以該第二混合物塗佈另一基板；及 自該第二混合物之該塗佈形成第二圖案，其中該第二圖案之一特徵部之第二臨界尺寸達到一目標臨界尺寸。
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