窄线切割掩模方法

背景技术

半导体装置的微制造包括多个步骤，诸如膜沉积、图案形成和图案转移。材料和膜通过旋涂、气相沉积和其他沉积工艺沉积在基板上。图案形成通常通过以下方式进行：使用248nm处的KrF准分子激光器、193nm处的ArF准分子激光器或13.5nm处的极紫外线(EUV)曝光工具来使光敏膜(称为光致抗蚀剂)暴露于光化辐射的图案，随后对光致抗蚀剂进行显影以形成浮雕图案。然后，浮雕图案充当蚀刻掩模，当对基板施加一种或多种蚀刻工艺时，该蚀刻掩模覆盖基板的将不被蚀刻的部分。通常使用这样的光刻步骤在基板上实现线切割，其中各个切口利用单独的光刻曝光个别地放置。这随着线宽减小(尤其是当切口彼此靠近放置时)而具有挑战性。

通常，在图案形成之前，首先将图案蚀刻到一个或多个转移层上，例如硬掩模层或底部抗反射涂层(BARC)层上，然后转移到基板层上。因此，当前的微制造技术需要许多步骤，并且执行起来通常非常昂贵。

发明内容

提供本发明内容以介绍概念的选择，这些概念在以下具体实施方式中进一步描述。本发明内容并不旨在确认所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在作为限制所要求保护的主题的范围的辅助。

在一方面，本文公开的实施例涉及一种对基板进行图案化的方法，包括在基板上提供第一浮雕图案，其中第一浮雕图案包括第一抗蚀剂，用溶解度转变剂(solubility-shifting agent，也称为溶解度偏移剂)涂布第一浮雕图案，在第一浮雕图案上沉积第二抗蚀剂，使得第二抗蚀剂与第一浮雕图案接触，以及使溶解度转变剂以预定距离扩散到第二抗蚀剂中，以提供第二抗蚀剂的溶解度转变区域，其中第二抗蚀剂的溶解度转变区域与第一浮雕图案接界。然后，该方法包括对第二抗蚀剂进行显影，使得溶解度转变区域被溶解，以在第一浮雕图案和第二抗蚀剂之间提供间隙，在该间隙处，基板的一部分被暴露出，以及使用第一浮雕图案和第二抗蚀剂作为组合的蚀刻掩模对基板进行蚀刻。

在另一方面，本文公开的实施例涉及一种对基板进行图案化的方法，包括在基板上提供第一浮雕图案，其中第一浮雕图案包括第一抗蚀剂，用溶解度转变剂涂布第一浮雕图案，在第一浮雕图案上沉积第二抗蚀剂，使得第二抗蚀剂与第一浮雕图案接触，以及使溶解度转变剂以预定距离扩散到第一抗蚀剂中，以提供第一抗蚀剂的溶解度转变区域，其中第一抗蚀剂的溶解度转变区域与第二抗蚀剂接界。然后，该方法包括对第一抗蚀剂进行显影，使得溶解度转变区域被溶解，以在第一浮雕图案和第二抗蚀剂之间提供间隙，在所述间隙处，基板的一部分被暴露出，以及使用第一浮雕图案和第二抗蚀剂作为组合的蚀刻掩模对基板进行蚀刻。在又一方面，本文公开的实施例涉及一种涂布基板，其包括第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层，第一光致抗蚀剂层包含核聚合物和壳聚合物，其中核聚合物和壳聚合物具有不同的溶解度特性，第二光致抗蚀剂层涂布在第一光致抗蚀剂层的顶部和周围，其中第二光致抗蚀剂层包含聚合物。

根据以下描述和所附权利要求，所要求保护的主题的其他方面和优点将变得清楚。

附图说明

图1为根据本公开的一个或多个实施例的方法的方框流程图。

图2A-G为根据本公开的一个或多个实施例的方法的相应点处的涂布基板的示意图。

图3A-F为根据本公开的一个或多个实施例的方法的相应点处的涂布基板的示例性示意图。图3G-L是对应的俯视示意图。

图4A-G为根据本公开的一个或多个实施例的方法的相应点处的涂布基板的示意图。

具体实施方式

本公开总体上涉及对半导体基板进行图案化的方法。在一个或多个实施例中，该方法包括在基板上形成受控的窄切口。本文中，术语“半导体基板”和“基板”可互换使用，并且可以是任何半导体材料，包括但不限于半导体晶片、半导体材料层及其组合。在本公开中，术语“光致抗蚀剂”可以用于指代包含光酸产生剂并且使用光进行图案化的抗蚀剂材料，而术语“抗蚀剂”可以用于描述不使用光进行图案化的抗蚀剂材料。应当理解的是，如本文所定义的，窄表示约5nm至约30nm的宽度。因此，根据本公开的方法可以提供宽度为约5nm至约30nm的切口。与常规光刻图案化不同，本文公开的方法由一个光刻步骤实现多个切口，而常规工艺需要多个光刻步骤。此外，方法可以包括直接在基板上切割窄线。

根据本公开的方法100在图1中示出并且参考图1进行讨论。最初，方法100包括，在方框102处，在基板上提供第一浮雕图案。第一浮雕图案可以使用光刻工艺形成，并且可以由第一抗蚀剂制成。在方法100中，在方框104处，用溶解度转变剂涂布第一浮雕图案。基于第一抗蚀剂的极性，溶解度转变剂可以是增溶剂或硬化剂。然后，在方框106处，在第一浮雕图案上层叠第二抗蚀剂，使得基板的任何暴露部分和第一光致抗蚀剂完全被第二抗蚀剂覆盖。在方框108处，然后使溶解度转变剂扩散到第二抗蚀剂中，并且在方框110处，使第二抗蚀剂显影。溶解度转变剂的扩散可以在第二抗蚀剂中形成溶解度转变区域，该溶解度转变区域可以被选择性地显影，从而形成沟槽，在该沟槽处，基板被暴露出。在对第二抗蚀剂进行显影之后，在方框112处，可以对基板进行蚀刻以形成通过第二抗蚀剂的特征的自对准而形成的窄切割线的图案。

在上文所描述的方法期间的不同点处的涂布基板的示意图如图2A、2B、2C、2D和2E所示。本文中，“涂布基板”是指涂布有一个或多个层(诸如第一光致抗蚀剂层和第二抗蚀剂层)的基板。图2A示出了包括第一浮雕图案的基板。图2B示出了包括涂布有溶解度转变剂的第一浮雕图案的基板。在图2C中，第二抗蚀剂层叠在基板和第一浮雕图案上。图2D示出了溶解度转变剂已经扩散到第二抗蚀剂中之后的涂布基板。最后，图2E示出了第二抗蚀剂已被显影之后的涂布基板，使得部分基板暴露出并且能够被蚀刻。下面详细讨论图1的方法和图2A-2E所示的涂布基板。

在方法100的方框102处，提供第一浮雕图案。图2A示出了基板202上的第一浮雕图案204的示例。如图2A所示，第一浮雕图案可以包括由间隙分隔开的特征。部分基板可以由于第一浮雕图案的间隙的存在而被暴露出。第一浮雕图案的特征可以由第一抗蚀剂203形成。第一抗蚀剂可以是光致抗蚀剂。通常，光致抗蚀剂是包含聚合物、光酸产生剂和溶剂的化学放大型光敏组合物。在一个或多个实施例中，第一抗蚀剂包括聚合物。聚合物可以是光致抗蚀剂材料中典型使用的任何标准聚合物，并且可以特别地是具有酸不稳定基团的聚合物。例如，聚合物可以是由包括乙烯基芳族单体(诸如苯乙烯和对羟基苯乙烯)、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、降冰片烯及其组合在内的单体制备的聚合物。包括反应性官能团的单体可以以受保护的形式存在于聚合物中。例如，对羟基苯乙烯的-OH基团可以用叔丁氧基羰基保护基团保护。这样的保护基团可以改变在第一光致抗蚀剂中包括的聚合物的反应性和溶解度。如本领域普通技术人员将理解的，出于这个原因，可以使用各种保护基团。酸不稳定基团包括例如：叔烷基酯基团、仲或叔芳基酯基团、具有烷基和芳基的组合的仲或叔酯基团、叔烷氧基、缩醛基团或缩酮基团。酸不稳定基团在本领域中通常也称为“酸可分解基团”、“酸可裂解基团”、“酸可裂解保护基团”、“酸不稳定保护基团”、“酸离去基团”和“酸敏感基团”。

分解时在聚合物上形成羧酸的酸不稳定基团优选是式—C(O)OC(R

聚合物还可以包括聚合的包含酸不稳定基团的单体，该基团的分解在聚合物上形成醇基团或氟代醇基团。合适的这样的基团包括例如式—COC(R

在其中第一抗蚀剂是光致抗蚀剂的实施例中，第一抗蚀剂包括光酸产生剂。光酸产生剂是能够在用光化射线或辐射线照射时产生酸的化合物。光酸产生剂可以选自已知的能够在光化射线或辐射线照射下产生酸的化合物，其用于阳离子光聚合的光引发剂、用于自由基光聚合的光引发剂、用于染料的光脱色剂、光褪色剂、微抗蚀剂等，并且可以使用它们的混合物。光酸产生剂的实例包括重氮盐、鏻盐、锍盐、碘鎓盐、亚氨基磺酸盐(imidosulfonate)、肟磺酸盐、重氮二砜、二砜和邻硝基苄基磺酸盐。

合适的光酸包括鎓盐，例如三氟甲磺酸三苯基锍盐、三氟甲磺酸(对叔丁氧基苯基)二苯基锍盐、三氟甲磺酸三(对叔丁氧基苯基)锍盐、对甲苯磺酸三苯基锍盐；全氟丁磺酸二叔丁基苯基碘鎓盐和樟脑磺酸二叔丁基苯基碘鎓盐。还已知非离子磺酸酯和磺酰基化合物充当光酸产生剂，例如硝基苄基衍生物，例如对甲苯磺酸2-硝基苄酯、对甲苯磺酸2,6-二硝基苄酯和对甲苯磺酸2,4-二硝基苄酯；磺酸酯，例如1,2,3-三(甲磺酰氧基)苯、1,2,3-三(三氟甲磺酰氧基)苯和1,2,3-三(对甲苯磺酰氧基)苯；重氮甲烷衍生物，例如双(苯磺酰基)重氮甲烷、双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷；乙二肟衍生物，例如双-O-(对甲苯磺酰基)-α-二甲基乙二肟和双-O-(正丁磺酰基)-α-二甲基乙二肟；N-羟基酰亚胺化合物的磺酸酯衍生物，例如甲磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、三氟甲磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯；以及含卤素的三嗪化合物，例如2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪和2-(4-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪。合适的非聚合光酸产生剂进一步描述于Hashimoto等人的美国专利No.8,431,325的第37栏第11-47行以及第41-91栏中。其他合适的磺酸酯PAG包括磺化酯和磺酰氧基酮、硝基苄酯、均三嗪衍生物、甲苯磺酸苯偶姻酯(benzoin tosylate，或称为甲苯磺酸安息香酯)、α-(对甲苯磺酰氧基)-乙酸叔丁基苯酯和α-(对甲苯磺酰氧基)-乙酸叔丁酯；如在美国专利No.4,189,323和8,431,325中所描述的。作为鎓盐的PAG典型地包含具有磺酸根基团或非磺酸根型基团的阴离子，诸如磺酰胺根(sulfonamidate)基团、磺酰亚胺根(sulfonimidate)基团、甲基化物基团或硼酸根基团。

抗蚀剂组合物可以任选地包含多个PAG。多个PAG可以是聚合物的、非聚合物的，或者可以包括聚合物的和非聚合物的PAG两者。优选地，多个PAG中的每一个都是非聚合物的。优选地，当使用多个PAG时，第一PAG包含在阴离子上的磺酸根基团，并且第二PAG包含不含磺酸根基团的阴离子，这样的阴离子含有例如磺酰胺根基团、磺酰亚胺根基团、甲基化物基团或硼酸根基团，如上所述的。

第一浮雕图案可以通过将第一抗蚀剂层叠到基板上并对第一抗蚀剂进行显影来形成。可以根据本领域已知的程序(例如暴露于光化辐射、接着用第一光致抗蚀剂显影剂冲洗)来对第一抗蚀剂进行显影。为了在显影抗蚀剂中赋予形状或浮雕图案，可以使用掩模来阻挡抗蚀剂的一部分免受光化辐射。在施加光化辐射之后，抗蚀剂的未曝光部分可以具有与抗蚀剂的曝光部分不同的溶解度。随后用第一抗蚀剂显影剂冲洗将溶解未曝光部分或曝光部分。当在用显影剂冲洗后保留抗蚀剂的未曝光部分时所提供的浮雕图案是正性显影抗蚀剂。相反，当在用显影剂冲洗后保留抗蚀剂的曝光部分时所提供的浮雕图案是负性显影抗蚀剂。

在一些实施例中，第一抗蚀剂是正性显影(PTD)抗蚀剂。在这样的实施例中，第一浮雕图案可以包括由以上描述的单体制备的聚合物，其中包括反应性官能团的任何单体都被保护。这样，PTD第一抗蚀剂可以是有机可溶的，并且因此浮雕图案可以通过用为碱性的第一抗蚀剂显影剂进行冲洗来提供。合适的碱性第一抗蚀剂显影剂包括氢氧化季铵，如氢氧化四甲基铵(TMAH)。

在其他实施例中，第一抗蚀剂是负性抗蚀剂。在这样的实施例中，第一浮雕图案可以包括由以上描述的单体制备的聚合物，其中包括反应性官能团的任何单体未被保护。暴露于光化辐射导致曝光区域中的聚合物发生交联，从而使聚合物不溶于显影剂。然后可以使用适当的显影剂去除未曝光的并且因此未交联的区域以形成浮雕图案。

在其他实施例中，第一抗蚀剂是负性显影(NTD)抗蚀剂。类似于PTD抗蚀剂，NTD抗蚀剂可以包括由以上描述的单体制备的聚合物，其中包括反应性官能团的任何单体都被保护。这样，NTD第一抗蚀剂可以是有机可溶的，但是代替用为碱性的第一抗蚀剂显影剂对曝光区域进行显影，第一浮雕图案可以通过用第一抗蚀剂显影剂(包括有机溶剂)冲洗第一抗蚀剂来提供。可以用作第一抗蚀剂显影剂的合适的有机溶剂包括乙酸正丁酯(NBA)和2-庚酮。抗蚀剂的特性(即PTD对负性对NTD)可能会影响施加至第一浮雕图案的后续化学。

在其他实施例中，第一抗蚀剂任选地含有其他添加剂，其中其他添加剂包括以下各项中的至少一种：至少具有氟原子或硅原子的树脂、碱性化合物、表面活性剂、羧酸鎓盐、染料、增塑剂、光敏剂、光吸收剂、碱溶性树脂、溶解抑制剂和用于加速在显影剂中的溶解的化合物。

如先前所述的，第一浮雕图案可以包括由间隙分隔开的特征。在一个或多个实施例中，第一浮雕图案的特征可以具有约300至

在一些实施例中，第一浮雕图案在用溶解度转变剂涂布之前被稳定化。已经提出了各种抗蚀剂稳定化技术(也称为冻结工艺)，诸如离子注入、UV固化、热硬化、热固化和化学固化。这些技术描述于例如US2008/0063985A1、US2008/0199814A1和US2010/0330503A1中。

在方法100的方框104处，用溶解度转变剂涂布第一浮雕图案。图2B示出了根据方框104的涂布基板。溶解度转变剂205被示出为第一浮雕图案204上的薄涂层。溶解度转变剂涂层的厚度没有特别限制，并且可以根据所期望的线切割宽度而改变。溶解度转变剂可以是通过烘烤被吸收到第一光致抗蚀剂中的材料，并且在本文的一些情况下可以被称为“被吸收的材料”。下面详细描述将溶解度转变剂吸收到第一光致抗蚀剂中的工艺。

溶解度转变剂的组成可以取决于第一光致抗蚀剂的特性。通常，溶解度转变剂可以是用光或热活化的任何化学物质。例如，当第一光致抗蚀剂是PTD光致抗蚀剂时，溶解度转变剂可以包括酸或热酸产生剂。酸或在TAG的情况下产生的酸应当利用热量足以引起第一光致抗蚀剂图案的表面区域中的聚合物的酸可分解基团的键的断裂，从而引起第一光致抗蚀剂聚合物在待施加的特定显影剂中的溶解度增加。基于溶解度转变剂的总固体，酸或TAG通常以约0.01至20重量％的量存在于组合物中。

优选的酸是有机酸，包括非芳族酸和芳族酸，其各自可以任选地具有氟取代。合适的有机酸包括，例如：羧酸，诸如链烷酸，包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、二氯乙酸、三氯乙酸、全氟乙酸、全氟辛酸、草酸、丙二酸和琥珀酸；羟基链烷酸，诸如柠檬酸；芳族羧酸，诸如苯甲酸、氟苯甲酸、羟基苯甲酸和萘甲酸；有机磷酸，诸如二甲基磷酸和二甲基次膦酸；以及磺酸，诸如任选地氟化的烷基磺酸，包括甲磺酸、三氟甲磺酸、乙磺酸、1-丁磺酸、1-全氟丁磺酸、1,1,2,2-四氟丁烷-1-磺酸、1,1,2,2-四氟-4-羟基丁烷-1-磺酸、1-戊磺酸、1-己磺酸和1-庚磺酸。

不含氟的示例性芳族酸包括其中通式(I)的芳族酸：

其中：R1独立地表示取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C5-C20芳基或其组合，它们任选地含有一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰氨基、醚、硫醚、取代或未取代的亚烷基或其组合的基团；Z1独立地表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1至C5烷氧基、甲酰基和磺酸的基团；a和b独立地为0至5的整数；并且a+b为5或更小。

示例性的芳族酸可以具有通式(II)：

其中：R2和R3各自独立地表示取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C5-C16芳基或其组合，它们任选地含有一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚、取代或未取代的亚烷基或其组合的基团；Z2和Z3各自独立地表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1至C5烷氧基、甲酰基和磺酸的基团；c和d独立地为0至4的整数；c+d为4或更小；e和f独立地为0至3的整数；并且e+f为3或更小。

可以包含在溶解度转变剂中的另外的芳香酸包括通式(III)或(IV)的那些：

其中：R4、R5和R6各自独立地表示取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C5-C12芳基或其组合，它们任选地含有一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚、取代或未取代的亚烷基或其组合的基团；Z4、Z5和Z6各自独立地表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1至C5烷氧基、甲酰基和磺酸的基团；g和h独立地为0至4的整数；g+h为4或更小；i和j独立地为0至2的整数；i+j为2或更小；k和l独立地为0至3的整数；并且k+l为3或更小；

其中：R4、R5和R6各自独立地表示取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C5-C12芳基或其组合，它们任选地含有一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚、取代或未取代的亚烷基或其组合的基团；Z4、Z5和Z6各自独立地表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1至C5烷氧基、甲酰基和磺酸的基团；g和h独立地为0至4的整数；g+h为4或更小；i和j独立地为0至1的整数；i+j为1或更小；k和l独立地为0至4的整数；并且k+l为4或更小。

合适的芳族酸可以可选地具有通式(V)：

其中：R7和R8各自独立地表示取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C5-C14芳基或其组合，它们任选地含有一个或多个选自羧基、羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚、取代或未取代的亚烷基或其组合的基团；Z7和Z8各自独立地表示选自羟基、硝基、氰基、C1至C5烷氧基、甲酰基和磺酸的基团；m和n独立地为0至5的整数；m+n为5或更小；o和p独立地为0至4的整数；并且o+p为4或更小。

另外，示例性的芳族酸可以具有通式(VI)：

其中：X是O或S；R9独立地表示取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C5-C20芳基或其组合，它们任选地含有一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰氨基、醚、硫醚、取代或未取代的亚烷基或其组合的基团；Z9独立地表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1至C5烷氧基、甲酰基和磺酸的基团；q和r独立地为0至3的整数；并且q+r为3或更小。

在一个或多个实施例中，酸是具有氟取代的游离酸。合适的具有氟取代的游离酸可以是芳族的或非芳族的。例如，可用作溶解度转变剂的具有氟取代的游离酸包括但不限于以下各项：

合适的TAG包括能够产生如上所述的非聚合物酸的那些。TAG可以是非离子的或离子的。合适的非离子热酸产生剂包括例如三氟甲基磺酸环己酯、三氟甲基磺酸甲酯、对甲苯磺酸环己酯、对甲苯磺酸甲酯、2,4,6-三异丙基苯磺酸环己酯、硝基苄酯、甲苯磺酸苯偶姻酯、甲苯磺酸2-硝基苄酯、三(2,3-二溴丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮、有机磺酸的烷基酯、对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、草酸、邻苯二甲酸、磷酸、樟脑磺酸、2,4,6-三甲基苯磺酸、三异丙基萘磺酸、5-硝基-邻甲苯磺酸、5-磺基水杨酸、2,5-二甲基苯磺酸、2-硝基苯磺酸、3-氯苯磺酸、3-溴苯磺酸、2-氟辛基萘磺酸(2-fluorocaprylnaphthalene sulfonicacid)、十二烷基苯磺酸、1-萘酚-5-磺酸、2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲酰基-苯磺酸和它们的盐及其组合。合适的离子型热酸产生剂包括例如十二烷基苯磺酸三乙胺盐、十二烷基苯二磺酸三乙胺盐、对甲苯磺酸-铵盐、对甲苯磺酸-吡啶鎓盐、磺酸盐(如碳环芳基和杂芳基磺酸盐)、脂肪族磺酸盐和苯磺酸盐。在活化时产生磺酸的化合物通常是合适的。优选的热酸产生剂包括对甲苯磺酸铵盐和杂芳基磺酸盐。

优选地，TAG是离子型的，其中用于产生磺酸的反应方案如下所示：

其中RSO

(BH)

其是含氮碱B的单质子化形式。合适的含氮碱B包括例如：任选取代的胺，如氨、二氟甲基氨、C1-20烷基胺和C3-30芳基胺，例如含氮杂芳族碱，诸如吡啶或取代的吡啶(例如，3-氟吡啶)、嘧啶和吡嗪；含氮杂环基团，例如噁唑、噁唑啉或噻唑啉。前述的含氮碱B可以是任选取代的，例如被一个或多个选自烷基、芳基、卤素原子(优选氟)、氰基、硝基和烷氧基中的基团取代。这些之中，碱B优选是杂芳族碱。

碱B典型地具有0至5.0、或0至4.0之间、或0至3.0之间、或1.0至3.0之间的pKa。如本文所用的，术语“pKa”按照其本领域公认的含义使用，即，pKa是碱性部分(B)的共轭酸(BH)

示例性的合适的含氮阳离子(BH)

其中Y是烷基，优选是甲基或乙基。

在特定实施例中，溶解度转变剂可以是酸，诸如三氟甲磺酸、全氟-1-丁磺酸、对甲苯磺酸、4-十二烷基苯磺酸、2,4-二硝基苯磺酸和2-三氟甲基苯磺酸；酸产生剂，诸如锑酸三苯基锍盐、全氟丁磺酸吡啶鎓盐、全氟丁磺酸3-氟吡啶鎓盐、全氟-1-丁磺酸4-叔丁基苯基四亚甲基锍盐、2-三氟甲基苯磺酸4-叔丁基苯基四亚甲基锍盐和4-叔丁基苯基四亚甲基锍4,4,5,5,6,6-六氟二氢-4H-1,3,2-二噻嗪1,1,3,3-四氧化物；或其组合。

可选地，当第一光致抗蚀剂是NTD光致抗蚀剂时，溶解度转变剂可以包括碱或碱产生剂。在这样的实施例中，合适的溶解度转变剂包括但不限于氢氧化物、羧酸盐、胺、亚胺、酰胺及其混合物。碱的具体实例包括碳酸铵、氢氧化铵、磷酸氢铵、磷酸铵、碳酸四甲基铵、氢氧化四甲基铵、磷酸氢四甲基铵、磷酸四甲基铵、碳酸四乙基铵、氢氧化四乙基铵、磷酸氢四乙基铵、磷酸四乙基铵及其组合。胺包括脂肪族胺、脂环族胺、芳族胺和杂环胺。胺可以是伯胺、仲胺或叔胺。胺可以是单胺、二胺或多胺。合适的胺可以包括C1-30有机胺、亚胺或酰胺，或者可以是强碱(例如氢氧化物或醇盐)或弱碱(例如羧酸盐)的C1-30季铵盐。示例性的碱包括胺，诸如三丙胺、十二烷胺、三(2-羟丙基)胺、四(2-羟丙基)乙二胺；芳基胺，诸如二苯胺、三苯胺、氨基苯酚和2-(4-氨基苯基)-2-(4-羟基苯基)丙烷，特罗格碱(Troger’sbase)，受阻胺，诸如二氮杂双环十一碳烯(DBU)或二氮杂双环壬烯(DBN)，酰胺，诸如1,3-二羟基-2-(羟甲基)丙-2-基氨基甲酸叔丁酯和4-羟基哌啶-1-甲酸叔丁酯；或离子猝灭剂，包括季烷基铵盐，如氢氧化四丁基铵(TBAH)或乳酸四丁基铵。在另一个实施例中，胺是羟胺。羟胺的实例包括具有一个或多个羟烷基(各自具有1至约8个碳原子、优选1至约5个碳原子)的羟胺，羟烷基诸如为羟甲基、羟乙基和羟丁基。羟胺的具体实例包括单乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺、3-氨基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、三(羟甲基)氨基甲烷、N-甲基乙醇胺、2-二乙氨基-2-甲基-1-丙醇和三乙醇胺。

合适的碱产生剂可以是热碱产生剂。热碱产生剂在加热到高于第一温度(典型地为约140℃或更高)时形成碱。热碱产生剂可以包括官能团，诸如酰胺、磺酰胺、酰亚胺、亚胺、O-酰基肟、苯甲酰氧基羰基衍生物、季铵盐、硝苯地平(nifedipine)、氨基甲酸酯及其组合。示例性的热碱产生剂包括邻-{(β-(二甲氨基)乙基)氨基羰基}苯甲酸、邻-{(γ-(二甲氨基)丙基)氨基羰基}苯甲酸、2,5-双{(β-(二甲氨基)乙基)氨基羰基}对苯二甲酸，2,5-双{(γ-(二甲氨基)丙基)氨基羰基}对苯二甲酸、2,4-双{(β-(二甲氨基)乙基)氨基羰基}间苯二甲酸、2,4-双{(γ-(二甲氨基)丙基)氨基羰基}间苯二甲酸及其组合。

在一个或多个实施例中，溶解度转变剂包括溶剂。如上文所描述的，在一些实施例中，溶解度转变剂被吸收到第一浮雕图案中。因此，该溶剂可以是可以促进吸收到第一浮雕图案中的任何合适的溶剂，只要它不溶解第一光致抗蚀剂。溶剂通常选自水、有机溶剂及其混合物。在一些实施例中，溶剂可以包括含有一种或多种有机溶剂的有机物基溶剂体系。术语“有机物基”是指溶剂体系包括基于溶解度转变剂组合物的总溶剂的大于50重量％的有机溶剂，更通常包括基于溶解度转变剂组合物的总溶剂的大于90重量％、大于95重量％、大于99重量％或100重量％的有机溶剂。基于溶解度转变剂组合物，溶剂组分通常以90至99重量％的量存在。

用于溶解度转变剂组合物的合适的有机溶剂包括，例如：烷基酯，诸如丙酸烷基酯，诸如丙酸正丁酯、丙酸正戊酯、丙酸正己酯和丙酸正庚酯，以及丁酸烷基酯，诸如丁酸正丁酯、丁酸异丁酯和异丁酸异丁酯；酮类，诸如2,5-二甲基-4-己酮和2,6-二甲基-4-庚酮；脂肪族烃，诸如正庚烷、正壬烷、正辛烷、正癸烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、3,3-二甲基己烷和2,3,4-三甲基戊烷，以及氟化脂肪族烃，诸如全氟庚烷；醇，诸如直链、支链或环状C

被吸收的材料中包含的溶剂可以取决于第一抗蚀剂的组成和特性。当第一抗蚀剂由(甲基)丙烯酸酯聚合物形成时，如对于ArF抗蚀剂来说典型的那样，并且该抗蚀剂作为PTD抗蚀剂进行显影时，溶剂体系优选地包括一种或多种极性有机溶剂。例如，旨在被吸收到PTD第一抗蚀剂中的溶解度转变剂可以包括极性溶剂，诸如甲基异丁基甲醇(MIBC)。溶解度转变剂还可以包括作为共溶剂的脂肪族烃类、酯类和醚类，诸如例如癸烷、异丁酸异丁酯、异戊醚及其组合。在特定的实施例中，溶剂包括MIBC和共溶剂。在这样的实施例中，基于溶剂的总体积，MIBC可以以在60至99％范围内的量包含在溶剂中。因此，基于溶剂的总体积，包括的共溶剂的量可以在约1％至约40％范围内。

当第一抗蚀剂由基于乙烯基芳烃的聚合物形成(如对于KrF和EUV光致抗蚀剂来说是典型的)并且该抗蚀剂作为PTD抗蚀剂进行显影时，溶剂体系优选地包含一种或多种非极性有机溶剂。术语“非极性有机物基”意指溶剂体系包含基于溶解度转变剂组合物的总溶剂的大于50重量％的合并非极性有机溶剂，更典型地基于溶解度转变剂组合物的总溶剂的大于70重量％、大于85重量％或100重量％的合并非极性有机溶剂。基于溶剂体系，非极性有机溶剂典型地以70至98重量％、优选80至95重量％、更优选85至98重量％的合并量存在于溶剂体系中。

合适的非极性溶剂包括例如醚、烃及其组合，其中醚是优选的。合适的醚溶剂包括例如烷基单醚和芳族单醚，其中特别优选的是总碳数为6至16的那些。合适的烷基单醚包括例如1,4-桉树脑(cineole)、1,8-桉树脑、氧化蒎烯、二正丙醚、二异丙醚、二正丁醚、二正戊醚、二异戊醚、二己醚、二庚醚和二辛醚，其中二异戊醚是优选的。合适的芳族单醚包括例如苯甲醚、乙基苄基醚、二苯醚、二苄基醚和苯乙醚，其中苯甲醚是优选的。合适的脂肪族烃包括例如正庚烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、3,3-二甲基己烷、2,3,4-三甲基戊烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷和氟化化合物，诸如全氟庚烷。合适的芳族烃包括例如苯、甲苯和二甲苯。

在一些实施例中，溶剂体系还包含一种或多种醇和/或酯溶剂。对于某些组合物，醇和/或酯溶剂可以提供对于组合物的固体组分的增强溶解度。合适的醇溶剂包括例如：直链、支链或环状的C

溶剂体系还可以包括一种或多种另外的溶剂，其例如选自以下各项中的一种或多种：酮，诸如2,5-二甲基-4-己酮和2,6-二甲基-4-庚酮；以及聚醚，诸如二丙二醇单甲醚和三丙二醇单甲醚。如果使用的话，基于溶剂体系，这样的另外的溶剂典型地以1至20重量％的合并量存在。

当第一抗蚀剂由基于乙烯基芳烃的聚合物形成时，特别优选的有机物基溶剂体系包含以基于溶剂体系的总量为70至98重量％的合并量的一种或多种单醚溶剂，以及以基于溶剂体系的总量为2至30重量％的合并量的一种或多种醇和/或酯溶剂。基于外涂层组合物，溶剂体系典型地以90至99重量％、优选95至99重量％的量存在于外涂层组合物中。

在其中第一抗蚀剂是NTD抗蚀剂的实施例中，合适的有机溶剂包括但不限于乙酸正丁酯、2-庚酮、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯及其组合。

在一些实施例中，溶解度转变剂涂布在第一浮雕图案上方。为了适当地涂布第一浮雕图案，溶解度转变剂可以包括基质聚合物。本领域常用的任何基质聚合物可以包含在溶解度转变材料中。基质聚合物在不溶解第一抗蚀剂的溶剂中应当具有良好的溶解度。基质聚合物可以由一种或多种单体形成，所述一种或多种单体选自例如具有烯属不饱和可聚合双键的那些，诸如：(甲基)丙烯酸酯单体，诸如(甲基)丙烯酸异丙酯和(甲基)丙烯酸正丁酯；(甲基)丙烯酸；乙烯基芳族单体，诸如苯乙烯、羟基苯乙烯、乙烯基萘和苊；乙烯醇；氯乙烯；乙烯基吡咯烷酮；乙烯基吡啶；乙烯基胺；乙烯基缩醛；马来酸酐；马来酰亚胺；降冰片烯；及其组合。

在一些实施例中，聚合物含有一个或多个官能团，所述一个或多个官能团选自例如羟基、酸基团(诸如羧基、磺酸和磺酰胺)、硅烷醇、氟代醇(诸如六氟异丙醇[—C(CF

在特别的实施例中，基质聚合物可以是丙烯酸叔丁酯(TBA)/对羟基苯乙烯(PHS)共聚物、丙烯酸丁酯(BA)/PHS共聚物、TBA/甲基丙烯酸(MAA)共聚物、BA/MAA共聚物、PHS/甲基丙烯酸酯(MA)共聚物及其组合。

溶解度转变剂组合物典型地包含单一聚合物，但是可以任选地包含一种或多种另外的聚合物。组合物中的聚合物的含量将取决于例如层的目标厚度，其中当期望较厚的层时使用较高的聚合物含量。基于溶解度转变剂组合物的总固体，聚合物典型地以80至99.9重量％、更典型地90至99重量％或95至99重量％的量存在于图案溶解度转变剂组合物中。如通过GPC相对于聚苯乙烯标准品测量的，聚合物的重均分子量(Mw)典型地小于400,000、优选3000至50,000、更优选3000至25,000。典型地，如通过GPC相对于聚苯乙烯标准品测量的，聚合物的多分散指数(PDI＝Mw/Mn)为3以下、优选2以下。

用于溶解度转变剂组合物的合适聚合物是可商购的和/或可以由本领域技术人员容易地制备。例如，可以通过将对应于聚合物的单元的所选单体溶解在有机溶剂中、向其中添加自由基聚合引发剂以及实施热聚合以形成聚合物来合成聚合物。可以用于聚合物的聚合的合适有机溶剂的实例包括例如甲苯、苯、四氢呋喃、二乙醚、二噁烷、乳酸乙酯和甲基异丁基甲醇。合适的聚合引发剂包括例如2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN)、2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2-偶氮二(2-甲基丙酸)二甲酯、过氧化苯甲酰和过氧化月桂酰。

包括基质聚合物的溶解度转变剂可以根据本领域已知的方法涂布在第一浮雕图案上方。典型地，可以通过旋涂将包括基质聚合物的溶解度转变剂涂布在第一浮雕图案上方。可以调节溶解剂的固体含量以在第一浮雕图案上方提供所需厚度的溶解度转变剂的膜。例如，可以基于所利用的特定涂布设备、溶液的粘度、涂布工具的速度和允许旋转的时间量来调节溶解度转变剂溶液的固体含量以提供所需的膜厚度。组合物的典型厚度为约

在一个或多个实施例中，溶解度转变剂包括活性材料(即，酸、酸产生剂、碱或碱产生剂)、溶剂和基质聚合物(如先前描述的)。基于溶解度转变剂的总重量，这样的溶解度转变剂的典型制剂可以包含约1至10重量％固体和90至99重量％溶剂，其中固体包括活性材料和基质聚合物。在固体含量内，包括的活性材料的量可以在约1至约5重量％的范围内。

溶解度转变剂可以包括具有各种目的的添加剂，这取决于所使用的特定化学。在一些实施例中，表面活性剂可以包含在溶解度转变剂中。表面活性剂可以包含在溶解度转变剂中以帮助提高涂层质量，尤其是当需要填充第一光致抗蚀剂的特征之间的薄间隙时。本领域已知的任何合适的表面活性剂可以包含在溶解度转变剂中。

如上面所指出的，在一个或多个实施例中，溶解度转变剂被吸收到第一浮雕图案中。溶解度转变剂吸收到第一浮雕图案中可以是通过进行热预处理如烘烤来实现的。烘烤可以是软烘烤。软烘烤的温度和时间可以取决于第一抗蚀剂的属性以及溶解度转变剂扩散到第一抗蚀剂中的期望量。典型地，软烘烤可以在约50至约150℃范围内的温度下进行约30秒至约90秒。

在扩散到第一抗蚀剂中之后，不包括任何活性溶解度转变材料的涂层可以保留在第一抗蚀剂上。在一个或多个实施例中，涂层可以通过冲洗去除。冲洗可以通过用溶解涂层但不溶解第一抗蚀剂的溶剂冲洗涂布基板来完成。冲洗可以使用任何合适的方法进行，例如，通过将基板浸渍在填充有溶剂的浴中持续固定时间(浸渍法)、通过表面张力的作用来使基板表面上的溶剂上升并将其保持静止持续固定时间由此溶解涂层(覆液法(puddlemethod))、通过将溶剂喷射到基板表面(喷射法)或者通过在以恒定速率扫描溶剂喷射喷嘴的同时将溶剂连续喷射到以恒定速度旋转的基板上(动态分配法)进行。

在方法100的方框106处，将第二抗蚀剂沉积在基板上。图2C示出了层叠有第一浮雕图案204、溶解度转变剂205和第二抗蚀剂206的涂布基板。第二抗蚀剂可以沉积在基板上，使得其填充第一浮雕图案的间隙并且与第一浮雕图案或溶解度转变剂接触。在一个或多个实施例中，第二抗蚀剂完全覆盖基板、第一浮雕图案和溶解度转变剂。第二抗蚀剂可以根据本领域已知的任何合适的方法(诸如例如旋涂沉积或气相处理)沉积在基板上。

在一个或多个实施例中，第二抗蚀剂包括聚合物。合适的聚合物可以是如先前关于定义为第一抗蚀剂和/或基质聚合物的聚合物所描述的。在特别的实施例中，合适的聚合物可以由包括对羟基苯乙烯、苯乙烯、丙烯酸叔丁酯及其组合在内的单体制备。在特别的实施例中，聚合物由对羟基苯乙烯、苯乙烯和丙烯酸叔丁酯中的所有三种制备。这样的聚合物可以由包括约50％至80％的对羟基苯乙烯、约10％至30％的苯乙烯和约10％至30％的丙烯酸叔丁酯的聚合反应制备。例如，用于生产包括在第二抗蚀剂中的聚合物的聚合反应可以包括在下限为50％、55％、60％和65％之一至上限为65％、70％、75％和80％之一(其中任何下限可以与任何数学上相容的上限配对)的范围内的量的对羟基苯乙烯，以及各自的量在下限为10％、12％、14％、16％、18％和20％之一至上限为20％、22％、24％、26％、28％和30％之一的范围内的苯乙烯和丙烯酸叔丁酯，其中任何下限可以与任何数学上相容的上限配对。

第二抗蚀剂中包含的聚合物可以具有在1至100kg/mol范围内的重均分子量(Mw)。例如，在一个或多个实施例中，第二抗蚀剂可以包括具有在下限为1、2、5、10、15、20和25kg/mol之一至上限为25、50、75、80、90和100kg/mol之一(其中任何下限可以与任何数学上相容的上限配对)的范围内的Mw的聚合物。具有这样的Mw的聚合物可以表现出所需的溶解度特性，诸如特别是溶解速率。

在一个或多个实施例中，第二抗蚀剂包括光酸产生剂。光酸产生剂可以是如先前关于第一抗蚀剂中包含的光酸产生剂所描述的。

在一个或多个实施例中，第二抗蚀剂包括溶剂。溶剂可以是如先前关于溶解度转变剂中包含的溶剂所描述的。在特别的实施例中，第二抗蚀剂中的溶剂与溶解度转变剂中的溶剂相同。

第二抗蚀剂可以包括具有各种目的的添加剂，这取决于所使用的特定化学。在一些实施例中，猝灭剂包含在第二抗蚀剂中。猝灭剂可以包含在第二抗蚀剂中以帮助控制溶解度转变剂中的活性材料的扩散。合适的猝灭剂包括先前参考溶解度转变材料列出的任何碱。

第二抗蚀剂可以是PTD或NTD抗蚀剂。PTD和NTD抗蚀剂均可以包含如上所述的聚合物和溶剂。在其中第二抗蚀剂是NTD抗蚀剂的实施例中，其还可以包括酸或酸产生剂。酸或酸产生剂是如先前参考溶解度转变材料所描述的。

在方法100的方框108处，使溶解度转变剂扩散到第二抗蚀剂中。在一个或多个实施例中，溶解度转变剂扩散到第二抗蚀剂中是通过进行烘烤来实现的。烘烤可以用热板或烘箱进行。烘烤的温度和时间可以取决于第二抗蚀剂的属性以及溶解度转变剂扩散到第二抗蚀剂中的所需量。合适的烘烤条件可以包括在50至160℃范围内的温度和在约30至90秒范围内的时间。在一个或多个实施例中，在烘烤之后，溶解度转变区域可以存在于第二抗蚀剂的边缘周围。溶解度转变剂的扩散量可以对应于溶解度转变区域的厚度。在一些实施例中，溶解度转变区域延伸到第二抗蚀剂中，使得其具有约5至约60nm的厚度。例如，溶解度转变区域的厚度可以在下限为5、10、15、20和25nm之一至上限为40、45、50、55和60nm之一(其中任何下限可以与任何数学上相容的上限配对)的范围内。在一个或多个实施例中，溶解度转变区域的厚度可以对应于要切割到基板中的线的所需宽度。

图2D示出了包括溶解度转变区域的涂布基板。如图2D所示，涂布基板包括基板层202。基板如先前所描述的。由第一光致抗蚀剂203组成的第一浮雕图案204位于基板202的顶部。第一浮雕图案204涂布有溶解度转变剂。第二抗蚀剂208涂布在第一浮雕图案和基板上。在一个或多个实施例中，第二抗蚀剂208完全覆盖基板202和第一浮雕图案204。第二抗蚀剂的溶解度转变区域206被示出为与第一浮雕图案接界。

溶解度转变区域可以具有与第二抗蚀剂的未暴露于溶解度转变剂的区域不同的溶解度。这样，溶解度转变区域和第二抗蚀剂的未暴露区域可以在不同的抗蚀剂显影剂中是可溶的。

在方法100的方框110处，可以使用特定显影剂对沉积的第二抗蚀剂的层进行显影，以保留第二抗蚀剂的溶解度转变区域或未暴露的区域。在一个或多个实施例中，第二抗蚀剂的溶解度转变区域通过首先暴露于光化辐射，然后暴露于特定显影剂而显影。在其他实施例中，第二抗蚀剂的溶解度转变区域仅暴露于特定显影剂。特定显影剂可以取决于第二抗蚀剂的特性。例如，如果第二抗蚀剂是正性显影光致抗蚀剂，则特定显影剂可以是碱，诸如氢氧化四甲基铵。在另一方面，如果第二抗蚀剂是负性显影抗蚀剂，则特定显影剂可以是非极性有机溶剂，诸如乙酸正丁酯或2-庚酮。

如先前所描述的，溶解度转变区域的厚度可以对应于要切割到基板中的线的所需宽度。图2E示出了根据本公开的实施例的已被显影的涂布基板。在一个或多个实施例中，对第二抗蚀剂208进行显影以溶解在第一浮雕图案和第二抗蚀剂之间的溶解度转变区域。因此，溶解度转变区域的溶解可以导致在第一浮雕图案204和第二抗蚀剂208之间形成沟槽210，基板202被暴露在沟槽210中。因此，返回参考图1，方法100包括使用第一浮雕图案和第二抗蚀剂作为组合的蚀刻掩模来蚀刻基板的暴露部分。这种方法可以在基板上提供窄的线切口。蚀刻工艺可以是各向同性或各向异性蚀刻工艺，使用任何合适的干蚀刻剂，诸如CF、O、HBr或F。在一个实施例中，蚀刻剂可以是干蚀刻剂，诸如CF、O、HBr和F。

方法100代表一种可能的实施例，并且不旨在限制本发明的范围。如本领域普通技术人员将理解的，本发明可以涵盖各种替代的方法，诸如例如其中将溶解度转变剂扩散到第一抗蚀剂而不是第二抗蚀剂中并且改变第一抗蚀剂而不是第二抗蚀剂的区域的溶解度的方法。在这样的替代的实施例中，方法中使用的组分和技术可以如先前参考方法100所描述的。

在一个或多个实施例中，溶解度转变剂扩散到第一抗蚀剂中。在这样的实施例中，方法可以包括最初形成第一抗蚀剂的第一浮雕图案，然后用溶解度转变剂涂布第一抗蚀剂。此时，溶解度转变剂可以以预定距离扩散到第一抗蚀剂中，以提供第一抗蚀剂的溶解度转变区域。图2F示出了包括具有溶解度转变区域206的第一抗蚀剂203的涂布基板。虽然溶解度转变剂的扩散可以在这种方法中的不同点处发生并且进入不同的组分中，但溶解度转变剂的扩散可以如方法100中如上所描述的进行。在溶解度转变剂扩散到第一抗蚀剂中之后，可以在基板上沉积第二抗蚀剂。图2G示出了在涂布有第二抗蚀剂208的基板上的包括溶解度转变区域206的第一抗蚀剂203。然后，可以如参考方法100所描述的对基板进行显影和蚀刻，其中第一抗蚀剂的溶解度转变区域可溶于特定显影剂。

在一个或多个实施例中，方法可以包括在基板上形成多个窄线切口。这些方法可以包括诸如第一抗蚀剂、溶解度转变剂和第二抗蚀剂的组分以及诸如涂布、扩散和显影等的工艺步骤。如本领域普通技术人员将理解的，这些组分和工艺步骤可以如先前关于方法100所描述的。

在另一方面，图3A-L示出了使用基础技术切割多条窄线的示例性方法的示意图。在图3A和3G中，线的图案405形成在基板404上。这些线可以由硬掩模材料形成，并且可以通过本领域公知的方法形成。合适的硬掩模材料是本领域公知的，并且包括例如硅氧化物、氮化硅、氮氧化硅、钨、钛、氮化钛、氧化钛、氧化锆、氧化铝、氮氧化铝、氧化铪和SOC。然后，执行光刻步骤以使用第一抗蚀剂限定切割图案406，如图3B和3H所示。然后，用溶解度转变剂处理光致抗蚀剂切割图案406，该溶解度转变剂以预定距离扩散到第一抗蚀剂中以提供溶解度转变区域407，如图3C和3I所示。

然后，在图3D和3J中的基板上涂布第二抗蚀剂408。然后，在图3E和3K中，对基板进行显影以移除溶解度转变区域407，从而暴露出硬掩模和基板404的线的图案405的部分，并对线的图案的暴露部分进行蚀刻以形成图3F和3L中的新的经修改的线的图案405’。

在一个或多个实施例中，可以执行反间隔件工艺上的反间隔件。在这样的工艺中，方法可以进行一次或多次方法100的步骤。例如，在图4A-G中，通过这种工艺的每个步骤处的涂布基板的示意图示出了反间隔件工艺上的反间隔件。如图4A中的涂布基板所示，反间隔件工艺上的反间隔件最初可以包括根据反间隔件工艺(诸如例如方法100)在基板上提供一系列反间隔件。然后，在反间隔件图案上涂布第二溶解度转变剂，以提供图4B中的涂布基板。第二溶解度转变剂可以如之前关于方法100中的溶解度转变剂所描述的。在图4C中，第二溶解度转变剂被吸收到构成反间隔件图案的第一抗蚀剂和第二抗蚀剂中，然后移除涂层以提供图4D中的涂布基板。然后，图4E示出了包括涂布在反间隔件图案上的第三抗蚀剂的涂布基板。第三抗蚀剂可以包括如先前所描述的聚合物。然后，第二溶解度转变剂扩散到第三抗蚀剂中。第三抗蚀剂的扩散可以通过烘烤来进行，诸如上文所描述的软烘烤。在将第二溶解度转变剂扩散到第三抗蚀剂中之后，第三抗蚀剂包括围绕第一抗蚀剂和第二抗蚀剂的边缘的溶解度转变区域，如图4F所示。最后，对第三抗蚀剂进行显影，使得第三抗蚀剂的溶解度转变区域溶解从而提供沟槽，在该沟槽处，基板被暴露出，如图4G所示。因此，图4A-G展现了反间隔件图案化工艺上的反间隔件的一个实施例。

替代地，如上文关于单一反间隔件图案化工艺所述，在反间隔件工艺上的反间隔件中，第二溶解度转变剂可以扩散至初始反间隔件图案的第一抗蚀剂和第二抗蚀剂中，而不是扩散至第三抗蚀剂中。在这样的实施例中，第二溶解度转变剂沉积在构成反间隔件图案的第一抗蚀剂和第二抗蚀剂上，然后扩散到第一抗蚀剂和第二抗蚀剂中，使得围绕图案的边缘提供溶解度转变区域。然后，在反间隔件图案上层叠第三抗蚀剂，并且该方法可以如先前所描述的进行。如本领域普通技术人员将理解的，方法之间重复的步骤可以如先前所描述的实施。

在一个或多个实施例中，根据光刻技术上的非自对准抗蚀剂来切割细线。在这样的实施例中，可以光刻地限定线，可以使基板平坦化，使得光刻地限定的线之间的任何间隙被另一种材料填充并且表面是平坦的，并且可以通过光刻来限定切割图案。然后，可以根据上文所描述的方法切割窄线。

因此，在一个或多个实施例中，为了制造有效的半导体装置，不同的段彼此隔离，无休止的线往往没有用处。为了对线进行分段，线可以最初生成为长线，这通常有利于加工，然后将其切割成有用的段。在半导体基板的加工中，在感兴趣的层上创建图案(图案化)可以包括一个或多个步骤。首先，限定一些转移层。然后，在基板上通过光刻方式限定图案。然后，使用定向蚀刻将其转移到中间层。

在一个或多个实施例中，为了执行切割，在其上形成第二光刻层(“切割掩模”)。切割宽度有两个功能。首先，它设定了特征之间的间隔距离，这是功能和长期可靠性所需要的。第二，任何扩展了特征而没有增加益处的附加的区域都是“浪费”。形成切割层的期望目标是具有高于电击穿极限的最小宽度(约2至30nm，取决于特征)，并且最小化额外的延伸。

在一个或多个实施例中，根据本公开切口的窄线的宽度可以通过使用特定的化学技术和原理创建蚀刻掩模来控制。因此，虽然线可以光刻地布置，即使用光刻技术(诸如蚀刻掩模)，但是所公开的方法可以在没有光刻扫描仪的情况下执行。此外，可以将线直接切割到基板中，从而消除了对中间间隔件或硬掩模图案的需要，并且降低了成本。