本發(fā)明屬于微納加工，具體涉及一種化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
1、生命、信息、材料、制造被稱作是21世紀(jì)的四大科學(xué)技術(shù)?，F(xiàn)代制造技術(shù)有兩大發(fā)展趨勢(shì)，其一是自動(dòng)化、柔性化、集成化和智能化；其二是探求制造技術(shù)在高精度、小尺寸方向上的極限。分辨率表達(dá)式給出了提高光刻分辨率的途徑，一方面是減小曝光光源的波長，另一方面是如何改進(jìn)光學(xué)透鏡系統(tǒng)及相應(yīng)的配套裝備以不斷提高數(shù)值孔徑。曝光光源的波長從g線(436nm)和i線(365nm)的汞燈光源到深紫外的krf(248nm)和arf(193nm)。
2、
3、市場上常用的i線stepper光刻設(shè)備僅能達(dá)到0.35μm的極限精度，往往無法滿足高頻高密度器件的要求，但0.2μm的更高cd需要采用duv設(shè)備制備，與此同時(shí)，加工成本也隨之翻倍。
4、據(jù)市場調(diào)研，duv設(shè)備價(jià)格是i線stepper設(shè)備的2.5倍以上，其配套設(shè)備價(jià)格是3倍以上，后期使用成本至少是2倍以上的差異，所以溝槽極限cd的突破一直是市場上最迫切的需求。
5、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其能夠突破現(xiàn)有光刻設(shè)備所能達(dá)到的溝槽極限cd，制作出更窄的溝槽結(jié)構(gòu)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一具體實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：
3、一種化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，包括：
4、在襯底表面形成間隔分布的光刻膠柱，相鄰所述光刻膠柱之間具有第一寬度間隔；
5、加熱所述光刻膠柱的同時(shí)采用化學(xué)試劑浸潤所述光刻膠柱，光刻膠柱被所述化學(xué)試劑影響并在熱回流過程中膨脹并突破圖形邊界，發(fā)生形變展寬，形成上窄下寬結(jié)構(gòu)，相鄰所述光刻膠柱之間具有小于所述第一寬度間隔的第二寬度間隔；
6、以形變展寬后的光刻膠柱作為掩膜層刻蝕所述襯底，在所述襯底上形成具有第二寬度的窄溝槽結(jié)構(gòu)。
7、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，加熱所述光刻膠柱的同時(shí)采用化學(xué)試劑浸潤所述光刻膠柱，包括：
8、將形成有光刻膠柱的襯底置于真空腔室中；
9、控制真空腔室內(nèi)的環(huán)境溫度在30℃-100℃；
10、向真空腔室內(nèi)通入化學(xué)試劑氣體，使之被所述光刻膠柱吸收并發(fā)生反應(yīng)，以輔助光刻膠柱熱回流并突破圖形邊界。
11、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，控制反應(yīng)時(shí)間為2min-10h。
12、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述光刻膠柱吸收化學(xué)試劑氣體，并與吸收的化學(xué)試劑氣體在光刻膠柱內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生坍塌，后在熱回流的過程中產(chǎn)生膨脹力，當(dāng)膨脹力大于光刻膠柱與襯底表面的結(jié)合力時(shí)，光刻膠柱底部突破圖形邊界，形成上窄下寬結(jié)構(gòu)，使得相鄰光刻膠柱之間的最小間隔距離小于第一寬度。
13、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述化學(xué)試劑包括丙酮、異丙醇、乙醇、四甲基氫氧化銨中的一種或多種。
14、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在所述襯底表面形成間隔分布的光刻膠柱，包括：
15、在所述襯底表面形成光刻膠層；
16、對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行光刻顯影，形成具有第一寬度間隔的多個(gè)光刻膠柱。
17、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在所述襯底表面形成光刻膠層包括：
18、清洗襯底；
19、采用六甲基二硅氮烷對(duì)襯底進(jìn)行增粘處理；
20、采用勻膠設(shè)備在所述襯底表面勻膠；
21、烘烤以形成光刻膠層。
22、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行光刻顯影，包括：
23、采用光刻設(shè)備對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行第一寬度間隔的線條光刻；
24、顯影以形成具有第一寬度間隔的多個(gè)光刻膠柱。
25、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，通過調(diào)控所述化學(xué)試劑與所述光刻膠柱的反應(yīng)時(shí)間和所述光刻膠柱的加熱溫度，所述化學(xué)試劑的濃度，調(diào)控相鄰所述光刻膠柱之間形成的第二寬度間隔的大小。
26、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，第二寬度小于0.3μm。
27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，采用加熱結(jié)合化學(xué)試劑浸潤輔助的方法，將顯影后的光刻膠柱進(jìn)行再次塑形，成功完成現(xiàn)有光刻設(shè)備-i線光刻甚至duv設(shè)備的極限cd的突破，實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)cd小于0.3μm的窄溝槽結(jié)構(gòu)的制備。
28、本發(fā)明的化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，在高密度小線寬結(jié)構(gòu)的制作上有著極高的優(yōu)勢(shì)。
1.一種化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，加熱所述光刻膠柱的同時(shí)采用化學(xué)試劑浸潤所述光刻膠柱，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，控制反應(yīng)時(shí)間為2min-10h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述光刻膠柱吸收化學(xué)試劑氣體，并與吸收的化學(xué)試劑氣體在光刻膠柱內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生坍塌，后在熱回流的過程中產(chǎn)生膨脹力，當(dāng)膨脹力大于光刻膠柱與襯底表面的結(jié)合力時(shí)，光刻膠柱底部突破圖形邊界，形成上窄下寬結(jié)構(gòu)，使得相鄰光刻膠柱之間的最小間隔距離小于第一寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述化學(xué)試劑包括丙酮、異丙醇、乙醇、四甲基氫氧化銨中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，在所述襯底表面形成間隔分布的光刻膠柱，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，在所述襯底表面形成光刻膠層包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行光刻顯影，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，通過調(diào)控所述化學(xué)試劑與所述光刻膠柱的反應(yīng)時(shí)間和所述光刻膠柱的加熱溫度，所述化學(xué)試劑的濃度，調(diào)控相鄰所述光刻膠柱之間形成的第二寬度間隔的大小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)輔助形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，第二寬度小于0.3μm。