[發明專利]一種制造交叉點器件的方法

在審

• 申請號: 201210331129.1
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN103682088A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 鐘匯才;梁擎擎;楊達;羅軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉春元;李家麟

1.一種制造交叉點器件的方法，包括步驟：

提供半導體襯底；

依次沉積第一金屬層、存儲器單元層以及第一硬掩膜層；

利用相互平行且沿第一方向延伸的第一圖案化聚合物作為掩膜，圖案化所述第一硬掩膜層、存儲器單元層以及第一金屬層；

去除第一圖案化聚合物；

沉積第一電介質層并平坦化以露出存儲器單元層；

依次沉積第二金屬層以及第二硬掩膜層；

利用相互平行且沿與第一方向垂直的第二方向延伸的第二圖案化聚合物作為掩膜，圖案化所述第二硬掩膜層、第二金屬層以及存儲器單元層；

去除第二圖案化聚合物；以及

沉積第二電介質層并平坦化以露出第二金屬層。

2.如權利要求1所述的方法，其中第一圖案化聚合物通過如下步驟形成：

在所述第一硬掩膜層上施加包括互不相溶的兩種聚合物嵌段組分的第一嵌段共聚物（BCP）材料，所述兩種聚合物嵌段組分在所述第一方向上具有交替的平行結構；

將所述第一BCP材料進行微相分離，所述兩種聚合物嵌段組分之一被去除，而另外一個被保留從而形成所述第一圖案化聚合物。

3.如權利要求2所述的方法，所述微相分離是通過選擇性表面修飾實現的。

4.如權利要求1所述的方法，其中第二圖案化聚合物通過如下步驟形成：

在所述第二硬掩膜層上施加包括互不相溶的兩種聚合物嵌段組分的第二BCP材料，所述兩種聚合物嵌段組分在所述第二方向上具有交替的平行結構；

將所述第二BCP材料進行微相分離，所述兩種聚合物嵌段組分之一被去除，而另外一個被保留從而形成所述第二圖案化聚合物。

5.如權利要求4所述的方法，所述微相分離是通過選擇性表面修飾實現的。

6.如權利要求2或4所述的方法，其中所述BCP材料包括聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯（PS-b-PMMA）、聚環氧乙烷-嵌段-聚異戊二烯（PEO-b-PI）、聚環氧乙烷-嵌段-聚丁二烯（PEO-b-PBO）、聚環氧乙烷-嵌段-聚苯乙烯（PEO-b-PS）、聚環氧乙烷-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯（PEO-b-PMMA）、聚環氧乙烷-嵌段-聚乙基乙烯（PEO-b-PEE）、聚苯乙烯-嵌段-聚乙烯基吡啶（PS-b-PVP）、聚苯乙烯-嵌段-聚異戊二烯（PS-b-PI）、聚苯乙烯-嵌段-聚丁二烯（PS-b-PBD）、聚苯乙烯-嵌段-聚茂鐵二甲基硅烷（PS-b-PFS）、聚丁二烯-嵌段-聚乙烯基吡啶（PBD-b-PVP）和聚異戊二烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯（PI-b-PMMA）之一。

7.如權利要求1所述的方法，其中所述圖案化的第一金屬層相互之間距離為10-100nm，圖案化的第二金屬層相互之間距離為10-100nm。

8.如權利要求1所述的方法，其中所述存儲器單元層包括P型半導體層和N型半導體層的疊層以及金屬-電介質-金屬疊層，二者串聯連接。

9.如權利要求1所述的方法，其中所述半導體襯底為Si或絕緣體上硅（SOI）。

10.如權利要求1所述的方法，其中所述第一金屬層以及第二金屬層由TiN或W材料形成，或者由TiN和W材料的疊層形成。