(57)【要約】  導電面上での選択的なポリマ形成のための多機能分子、および得られる構造が説明される。例において、集積回路構造は、基板よりも上の交互に設けられた金属線および誘電体線を有する下側金属被覆層を備える。分子ブラシ層は、下側金属被覆層の金属線上にあり、多機能分子を有する。トリブロック共重合体層は、下側金属被覆層よりも上にある。トリブロック共重合体層は、下側金属被覆層の誘電体線よりも上の第１の分離ブロックコンポーネントと、下側金属被覆層の金属線上の分子ブラシ層上の交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネントおよび第３の分離ブロックコンポーネントとを有する。第３の分離ブロックコンポーネントは、感光性である。
2021524150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板よりも上の交互に設けられた金属線および誘電体線を有する下側金属被覆層と、
前記下側金属被覆層の前記金属線上の分子ブラシ層であって、多機能分子を有する、分子ブラシ層と、
前記下側金属被覆層よりも上のトリブロック共重合体層であって、
前記下側金属被覆層の前記誘電体線よりも上の第１の分離ブロックコンポーネントと、
前記下側金属被覆層の前記金属線の前記分子ブラシ層上の交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネントおよび第３の分離ブロックコンポーネントであって、前記第３の分離ブロックコンポーネントは感光性である、交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネントおよび第３の分離ブロックコンポーネントと
を有する、トリブロック共重合体層と
を備える集積回路構造。
【請求項２】
前記第３の分離ブロックコンポーネントの一箇所における導電ビアであって、前記金属線のうちの１つの上にある、導電ビア
をさらに備える、請求項１に記載の集積回路構造。
【請求項３】
前記下側金属被覆層の前記誘電体線上の第２の異なる分子ブラシ層であって、前記第１の分離ブロックコンポーネントは、前記第２の異なる分子ブラシ層上にある、第２の異なる分子ブラシ層
をさらに備える、請求項１または２に記載の集積回路構造。
【請求項４】
前記第２の異なる分子ブラシ層は、単一の機能ポリマ材料を有する、請求項３に記載の集積回路構造。
【請求項５】
前記トリブロック共重合体層は、ポリスチレンおよび他のポリビニルアレーンと、ポリイソプレンおよび他のポリオレフィンと、ポリメタクリル酸および他のポリエステルと、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭ）および関連するＳｉベースポリマと、ポリフェルセニルシランと、酸化ポリエチレン（ＰＥＯ）ならびに関連するポリエーテルおよびポリビニルピリジンとのうちの任意の３つから成る群から選択されるトリブロック共重合体種を有する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の集積回路構造。
【請求項６】
交互に設けられた前記第２の分離ブロックコンポーネントおよび前記第３の分離ブロックコンポーネントは、約１：１という比を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の集積回路構造。
【請求項７】
交互に設けられた前記第２の分離ブロックコンポーネントおよび前記第３の分離ブロックコンポーネントは、第２の分離ブロックコンポーネント対第３の分離ブロックコンポーネントがＸ：１という比を有し、Ｘは、１よりも大きく、前記第３の分離ブロックコンポーネントは、前記第２の分離ブロックコンポーネントに囲まれた柱状構造を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の集積回路構造。
【請求項８】
前記下側金属被覆層の前記交互に設けられた金属線および誘電体線は、一定のピッチの格子パターンを有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の集積回路構造。
【請求項９】
前記トリブロック共重合体層の前記第３の分離ブロックコンポーネントは、極紫外線（ＥＵＶ）源または電子ビーム源に対して感光性である、請求項１から８のいずれか一項に記載の集積回路構造。
【請求項１０】
基板よりも上の交互に設けられた金属線および誘電体線を含む下側金属被覆層を形成する段階と、
前記下側金属被覆層の前記金属線上に分子ブラシ層を形成する段階であって、前記分子ブラシ層は、多機能分子を含む、段階と、
前記下側金属被覆層よりも上にトリブロック共重合体層を形成する段階と、
前記トリブロック共重合体層を分離して、前記下側金属被覆層の前記誘電体線よりも上に第１の分離ブロックコンポーネントを形成し、かつ、前記下側金属被覆層の前記金属線上の前記分子ブラシ層上の交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネントおよび第３の分離ブロックコンポーネントを形成する段階であって、前記第３の分離ブロックコンポーネントは感光性である、段階と、
前記第３の分離ブロックコンポーネントの選択位置を照射および現像して、前記下側金属被覆層の前記金属線よりも上にビア開口を設ける段階と
を備える、集積回路構造を製造する方法。
【請求項１１】
前記第３の分離ブロックコンポーネントの選択位置を照射および現像して、ビア開口を設ける段階の後に、得られたパターニング済みのトリブロック共重合体層を足場材料として用いて、第１のレベルの交互に設けられた金属線および誘電体線よりも上に、前記第１のレベルの交互に設けられた金属線および誘電体線に結合された、かつ、前記第１のレベルの交互に設けられた金属線および誘電体線と直交する第２のレベルの交互に設けられた金属線および誘電体線を形成する段階
をさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記トリブロック共重合体層を形成する段階の前に、前記下側金属被覆層の前記誘電体線上に第２の分子ブラシ層を形成する段階
をさらに備える、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の分子ブラシ層は、単一の機能ポリマ材料を用いて形成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記トリブロック共重合体層を形成する段階は、ポリスチレンおよび他のポリビニルアレーンと、ポリイソプレンおよび他のポリオレフィンと、ポリメタクリル酸および他のポリエステルと、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭ）および関連するＳｉベースポリマと、ポリフェルセニルシランと、酸化ポリエチレン（ＰＥＯ）ならびに関連するポリエーテルおよびポリビニルピリジンとのうちの任意の３つから成る群から選択されるトリブロック共重合体種を提供する段階を有する、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記下側金属被覆層の前記交互に設けられた金属線および誘電体線を形成する段階は、一定のピッチを有する格子パターンを形成する段階を有する、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第３の分離ブロックコンポーネントの前記選択位置を照射および現像する段階は、前記第３の分離ブロックコンポーネントの前記選択位置を極紫外線（ＥＵＶ）源または電子ビーム源へ露出させる段階を有する、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
交互に設けられた前記第２の分離ブロックコンポーネントおよび前記第３の分離ブロックコンポーネントは、約１：１という比を有する、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
交互に設けられた前記第２の分離ブロックコンポーネントおよび前記第３の分離ブロックコンポーネントは、第２の分離ブロックコンポーネント対第３の分離ブロックコンポーネントがＸ：１という比を有し、Ｘは、１よりも大きく、前記第３の分離ブロックコンポーネントは、前記第２の分離ブロックコンポーネントに囲まれた柱状構造を含む、請求項１０から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
基板よりも上の層間誘電体層（ＩＬＤ層）に複数の導電線を形成する段階と、
前記ＩＬＤ層の最上面に対して、前記複数の導電線のうちの１つおきに設けられた導電線を凹ませる段階と、
前記複数の導電線のうちの前記１つおきに設けられた導電線の各々よりも上の凹領域内で、前記複数の導電線のうちの前記１つおきに設けられた導電線上に誘電体キャッピング層を形成する段階と、
前記誘電体キャッピング層よりも上ではなく、前記複数の導電線のうちの凹んでいないものよりも上に、前記誘電体キャッピング層とは組成が異なるハードマスク層を形成する段階であって、前記ハードマスク層を形成する段階は、前記誘電体キャッピング層上ではなく、前記複数の導電線のうちの前記凹んでいないもの上に、多機能分子を含むブラシ層を形成する段階を有する、段階と、
前記複数の導電線のうちの前記１つおきに設けられた導電線のうちの１つよりも上の前記誘電体キャッピング層に開口を形成する段階と、
前記誘電体キャッピング層における前記開口内、および、前記複数の導電線のうちの前記凹んでいないもののうちの１つよりも上の前記ハードマスク層の部分上に、導電ビアを形成する段階と
を備える、集積回路構造を製造する方法。
【請求項２０】
前記ハードマスク層を形成する段階は、
前記ブラシ層の細孔またはスペーシングをハードマスク材料またはハードマスク前駆体で充填する段階と、
前記ブラシ層の実質的に全部を除去する段階であって、前記ハードマスク層は、前記ブラシ層の実質的に全部の除去中または除去後に、前記ハードマスク材料または前記ハードマスク前駆体から形成される、段階と
をさらに有する、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ブラシ層の実質的に全部を除去する段階は、前記ブラシ層の分子層をアッシングする段階を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ハードマスク層と前記誘電体キャッピング層とは、エッチング選択比が異なる、請求項１９から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記複数の導電線を形成する段階は、ピッチ分割パターニング処理を用いる段階を有する、請求項１９から２２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、半導体の構造および処理の分野、特に、導電面上での選択的なポリマ形成のための多機能分子、および得られる構造におけるものである。
【背景技術】
【０００２】
過去数十年にわたって、集積回路内のフィーチャのスケーリングは、成長し続ける半導体産業の原動力となってきた。より一層小さなフィーチャへとスケーリングすることにより、半導体チップの限られた面積における機能ユニットの密度を上げることが可能になる。例えば、トランジスタのサイズを縮小することで、より多くのメモリまたはロジックデバイスをチップ上に組み込むことが可能になり、製造される製品の容量が上がる。しかしながら、これまで以上の容量を目指すのに、問題がないわけではない。各デバイスの性能を最適化する必要性がますます重要になっている。
【０００３】
集積回路は一般的に、当分野においてビアとして知られる導電性マイクロエレクトロニクス構造を含むことで、ビアよりも上の金属線または他のインターコネクトを、ビアよりも下の金属線または他のインターコネクトへ電気的に接続している。ビアは一般的に、リソグラフィ処理により形成される。典型的には、フォトレジスト層が誘電体層よりも上にスピンコーティングされ得て、フォトレジスト層は、パターニングされたマスクを通じて、パターニングされた化学線放射に露光され得て、次に、フォトレジスト層に開口を形成すべく、露光された層が現像され得る。次に、フォトレジスト層の開口をエッチングマスクとして用いることにより、ビア用の開口が誘電体層にエッチングされ得る。この開口は、ビア開口と称される。最終的に、ビア開口は、１または複数の金属または他の導電性材料で充填されて、ビアを形成し得る。
【０００４】
過去にはビアのサイズおよびスペーシングが徐々に減少しており、将来は、少なくともいくつかの種類の集積回路（例えば、次世代型のマイクロプロセッサ、チップセットコンポーネント、グラフィックチップ等）について、ビアのサイズおよびスペーシングが徐々に減少し続けるであろうと期待されている。ビアのサイズの１つの測定値は、ビア開口の限界寸法である。ビアのスペーシングの１つの測定値は、ビアピッチである。ビアピッチは、最も近くで隣接するビア間の中心から中心までの距離を表す。
【０００５】
極めて小さいピッチを有する極めて小さいビアをそのようなリソグラフィ処理によりパターニングする場合、特に、ピッチが約７０から９０ナノメートル（ｎｍ）以下である場合、および／または、ビア開口の限界寸法が約３５ｎｍ以下である場合、いくつかの課題が生じる。そのような課題の１つが、ビアと上層インターコネクトとの間のオーバーレイおよびビアと下層ランディングインターコネクトとの間のオーバーレイは一般的に、ビアピッチの４分の１という高い許容誤差で制御される必要がある、というものである。ビアピッチのスケーリングが経時的に小さくなるにつれて、オーバーレイの許容誤差は、リソグラフィ機器が追い付くことができるよりもさらに速い速度でスケーリングされる傾向がある。
【０００６】
そのような別の課題が、ビア開口の限界寸法は一般的に、リソグラフィスキャナの分解能よりも速くスケーリングされる傾向がある、というものである。ビア開口の限界寸法を縮小する縮小技術が存在する。しかしながら、縮小量は、最小ビアピッチ、および、光近接効果補正（ＯＰＣ）が十分にニュートラルになる縮小処理能力により制限される傾向があり、線幅粗さ（ＬＷＲ）および／または限界寸法均一性（ＣＤＵ）を著しく損ないはしない傾向がある。
【０００７】
さらに別のそのような課題は、限界寸法バジェットの全体的な割合を同じに維持するためにはビア開口の限界寸法が減少するので、フォトレジストのＬＷＲ特性および／またはＣＤＵ特性は、概して改善する必要がある、ということである。しかしながら、現在、ほとんどのフォトレジストのＬＷＲ特性および／またはＣＤＵ特性は、ビア開口の限界寸法の減少と比べると、急速に改善してはいない。
【０００８】
さらなるそのような課題は、極めて小さいビアピッチが、概して、極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィスキャナの分解能さえ下回る傾向がある、ということである。結果として、一般的ないくつかの異なるリソグラフィマスクが用いられ得るので、コストが増える傾向がある。いくつかの地点で、ピッチが減少し続ける場合、複数のマスクでさえ、ＥＵＶスキャナを用いてこれらの極めて小さいピッチのビア開口を印刷することが可能ではないことがある。
【０００９】
故に、金属ビアを製造するためのバックエンド金属被覆製造技術の領域において、改善が必要とされている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ポリマ材料またはポリマ層を金属面上に形成する従来のアプローチの代表的な概略図である。
【図２】（ａ）２つの機能部位（Ｘ）を有する多機能分子、（ｂ）３つの機能部位（Ｘ）を有する多機能分子、（ｃ）４つの機能部位（Ｘ）を有する多機能分子、および、（ｄ）５またはそれより多くの機能部位（Ｘ）を有する多機能分子が示された、本開示の実施形態による多機能分子の概略図を含む。
【図３】（ａ）１つの機能部位（Ｘ）および１つの機能部位（Ｙ）を有する多機能分子、（ｂ）１つの機能部位（Ｘ）および２つの機能部位（Ｙ）を有する多機能分子、（ｃ）２つの機能部位（Ｘ）および２つの機能部位（Ｙ）を有する多機能分子、ならびに、（ｄ）１つの機能部位（Ｘ）および４またはそれより多くの機能部位（Ｙ）を有する多機能分子が示された、本開示の実施形態によるヘテロ多機能分子の概略図を含む。
【図４Ａ】本開示の実施形態による、図３の多機能分子との結合反応による鎖伸長／高密度化を示す概略図である。
【図４Ｂ】本開示の実施形態による、多機能分子との複数回の結合反応による鎖伸長／高密度化を示す概略図である。
【図５Ａ】本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す傾斜した断面図を示す。
【図５Ｂ】本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す傾斜した断面図を示す。
【図５Ｃ】本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す傾斜した断面図を示す。
【図６Ａ】本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す平面図および対応する断面図を示す。
【図６Ｂ】本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す平面図および対応する断面図を示す。
【図７Ａ】本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す平面図および対応する断面図を示す。
【図７Ｂ】本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す平面図および対応する断面図を示す。
【図７Ｃ】本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す平面図および対応する断面図を示す。
【図７Ｄ】本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す平面図および対応する断面図を示す。
【図８】本開示の実施形態による、金属線、ビアおよびプラグの形成の後のセルフアライメントビア構造の平面図および対応する断面図を示す。
【図９Ａ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスク形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【図９Ｂ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスク形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【図９Ｃ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスク形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【図９Ｄ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスク形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【図１０Ａ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスク形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す導電性フィーチャの部分の断面図を示す。
【図１０Ｂ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスク形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す導電性フィーチャの部分の断面図を示す。
【図１０Ｃ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスク形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す導電性フィーチャの部分の断面図を示す。
【図１１Ａ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスクの後にバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクトの製造用のセルフアライメント導電ビアの形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【図１１Ｂ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスクの後にバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクトの製造用のセルフアライメント導電ビアの形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【図１１Ｃ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスクの後にバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクトの製造用のセルフアライメント導電ビアの形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【図１１Ｄ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスクの後にバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクトの製造用のセルフアライメント導電ビアの形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【図１１Ｅ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスクの後にバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクトの製造用のセルフアライメント導電ビアの形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【図１１Ｆ】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスクの後にバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクトの製造用のセルフアライメント導電ビアの形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【図１２】本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスクの後にバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクトの製造用のセルフアライメント導電ビアの形成を伴う方法におけるオペレーションを表す集積回路層の部分の平面図を示す。
【図１３】本開示の実施形態の一実装によるコンピューティングデバイスを示す。
【図１４】本開示の１または複数の実施形態を実装したインターポーザである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
導電面上での選択的なポリマ形成のための多機能分子、および得られる構造が説明される。以下の説明において、本開示の実施形態についての十分な理解を提供すべく、具体的な統合および材料の形態など、多数の具体的な詳細が記載される。本開示の実施形態がこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることが当業者には明らかになるであろう。他の事例において、本開示の実施形態を不必要に不明瞭にしないようにすべく、集積回路の設計レイアウトなどのよく知られている特徴は、詳細には説明されない。さらに、図に示される様々な実施形態は、例示な表現であって、必ずしも原寸で描かれていないことが理解されるべきである。
【００１２】
特定の用語も、参照のみを目的として以下の説明において用いられることがあり、故に、限定するものとしては意図されていない。例えば、「上」、「下」、「よりも上」および「よりも下」などの用語は、参照される図面における方向を指す。「前」、「後」、「裏」および「側」などの用語は、議論の下で構成要素について記載する本文および関連図面を参照することにより明らかになる、一貫しているが任意の基準フレーム内で、構成要素の部分の向きおよび／または位置を説明する。そのような用語は、具体的に上述された語、それらの派生語および類似の意味の語を含み得る。
【００１３】
本明細書において説明される１または複数の実施形態は、選択的なポリマグラフトおよび／または堆積ならびに誘導自己組織化（ＤＳＡ）処理および／または選択的成長処理用の高密度化のための多機能分子に関する。実施形態は、誘導自己組織化、選択的成長または選択的な表面改質のうちの１または複数を含み得るか、または当該１または複数に関連し得る。１または複数の実施形態は、金属もしくは金属面（または代替的に誘電体面）上に選択的に堆積され、（１）ブロック共重合体（ＢＣＰ）の誘導自己組織化のための誘導パターン、および／または、（２）誘電体（または金属／金属面）の選択的成長／堆積／浸潤のための遮断（またはシードもしくは鋳型）層として機能するポリマ材料に関する。
【００１４】
説明すると、金属面（もしくは、より一般的には、金属を含み、導電性である金属面）または代替的に誘電体面上のポリマ層の均一かつ密な被覆が、ＤＳＡ処理および選択的成長処理／堆積処理／浸潤処理の両方について重要である。本明細書において説明される実施形態は、多機能分子を利用することによりポリマ密度を改善するための方法および材料設計を提供する。実施形態において、多機能分子が、金属面を覆うために用いられる。第１の官能基（官能基♯１）が、部位固有の堆積／グラフトを実現するために用いられる。第２の官能基（官能基♯２）が、結合（または架橋）反応を実現して、最初の選択的な堆積／グラフトの後にポリマ層を高密度化するために用いられる。実施形態において、高いポリマ密度（または表面被覆率）での選択的な表面改質により、ＤＳＡ処理および選択的な堆積処理における欠陥の低減が可能になる。
【００１５】
例示的な比較例を提供するために、図１は、金属面上にポリマ材料またはポリマ層を形成する従来のアプローチの代表的な概略図である。図１を参照すると、基板１００が、交互に設けられた層間誘電体（ＩＬＤ）領域１０２および導電性領域１０４を含む。オペレーション（ａ）において、基板１００は、ポリスチレン（ＰＳ）などのポリマ材料１０６で処理される。ポリマ材料１０６は、ＩＬＤ領域１０２上への結合がほとんどない程度から全くない程度で、導電性領域１０４の表面上へ選択的に堆積／ドラフトされる。しかしながら、ポリマ材料１０６は、選択的な堆積／グラフト用に単一の官能基（Ｘ）のみを有するので、特定の用途では、導電性領域１０４の表面上でのポリマ材料１０６の十分な表面被覆率が実現され得ない。
【００１６】
図１に関連して説明された処理とは対照的に、本開示の実施形態によれば、多機能分子を用いることにより、端部が官能化された（例えば、図１に示されるように、ポリマ鎖の端部のうちの一方に単一の官能基を有する）ポリマに基づく部位固有のポリマ堆積（またはグラフト）では所望の用途で十分な表面被覆率を提供し得ない状況と比べて、表面被覆率および密度を改善できる。故に、多機能分子に基づくアプローチにより、効果的なＤＳＡ処理および選択的な堆積処理のために、表面被覆率および密度が改善され得る。
【００１７】
第１の態様において、図２は、（ａ）２つの機能部位（Ｘ）を有する多機能分子２０２、（ｂ）３つの機能部位（Ｘ）を有する多機能分子２０４、（ｃ）４つの機能部位（Ｘ）を有する多機能分子２０６、および、（ｄ）５またはそれより多くの機能部位（Ｘ）を有する多機能分子２０８が示された、本開示の実施形態による多機能分子の概略図を含む。
【００１８】
図２の多機能分子により、分子当たりの金属面の選択的な官能基Ｘの数が増えることで、グラフト／堆積の効率が上がる。実施形態において、Ｘの例は、チオール基、ジスルフィド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、ヒドロキシル基、ニトリル基、カルボン酸基、２−ビニルピリジン基または４ビニルピリジン基を含む。
【００１９】
別の態様において、図３は、（ａ）１つの機能部位（Ｘ）および１つの機能部位（Ｙ）を有する多機能分子３０２、（ｂ）１つの機能部位（Ｘ）および２つの機能部位（Ｙ）を有する多機能分子３０４、（ｃ）２つの機能部位（Ｘ）および２つの機能部位（Ｙ）を有する多機能分子３０６、ならびに、（ｄ）１つの機能部位（Ｘ）および４またはそれより多くの機能部位（Ｙ）を有する多機能分子３０８が示された、本開示の実施形態によるヘテロ多機能分子の概略図を含む。図３の多機能分子は、第２の異なる官能基Ｙを含む。第２の異なる官能基Ｙは、最初の選択的なグラフト／堆積の後に、官能基Ｚとの結合反応を可能にするために導入され得る。
【００２０】
図４Ａは、本開示の実施形態による、図３の多機能分子３０６との結合反応による鎖伸長／高密度化を示す概略図である。
【００２１】
図４Ａを参照すると、オペレーション（ａ）において、多機能分子３０６が金属面４０２上へ選択的にグラフトまたは堆積されて、被覆面４０４が形成される。被覆面４０４は、比較的低い表面被覆率を有すると称され得る。オペレーション（ｂ）において、被覆面４０４が、示されている単一の機能ポリマ材料などの第２のポリマ材料４０６で処理され、官能基Ｙと官能基Ｚとの間に結合反応が生じることで、第２の被覆面４０８が形成される。第２の被覆面４０８は、比較的高い表面被覆率を有すると称され得る。
【００２２】
実施形態において、結合（または架橋）反応を経ることができるＹとＺとの組み合わせの例は、チオール基およびアルキン基、チオール基およびアルケン基、アルキン基およびアジド基、チオール基および異なるチオール基、チオール基およびジスルフィド基、カルボキシル基およびアミン基（例えば、結合がＥＤＣ／ＮＨＳ活性化によるものである場合）またはアントラセン基およびマレイミド基を含む。
【００２３】
ＹとＺとの間の結合反応を複数回反復して、層毎の堆積によりポリマ密度をさらに上げ得ることが理解されるべきである。例として、図４Ｂは、本開示の実施形態による、多機能分子との複数回の結合反応による鎖伸長／高密度化を示す概略図である。
【００２４】
図４Ｂを参照すると、オペレーション（ａ）において、第１の多機能分子４５０が金属面４５２上へ選択的にグラフトまたは堆積されて、被覆面４５４が形成される。被覆面４５４は、比較的低い表面被覆率を有すると称され得る。オペレーション（ｂ）において、被覆面４５４が、第２の材料４５６で処理され、官能基Ｙと官能基Ｚとの間に結合反応が生じることで、第２の被覆面４５８が形成される。第２の被覆面４０８は、比較的より高い表面被覆率を有すると称され得る。オペレーション（ｃ）において、第２の被覆面４５８がやはり第１のポリマ材料４５０（または類似の材料）で処理され、官能基Ｚと官能基Ｙとの間に結合反応が生じることで、第３の被覆面４６０が形成される。第３の被覆面４６０は、比較的高い表面被覆率を有すると称され得る。
【００２５】
別の態様では、本明細書において説明される１または複数の実施形態は、セルフアライメントビアまたはコンタクトのために複数のトリブロック共重合体と共に多機能分子ブラシ層を用いることに関する。より先進的なブロック共重合体および誘導自己組織化戦略の使用を通じて、下層密な金属層に対するアライメントを実現できる。トリブロック共重合体材料は３つの相を有するので、「セルフアライメント」フォトバケットへの相分離を実現できる。本明細書において説明される実施形態は、コスト、スケーラビリティ、パターン配置、誤差および変動性を改善するために実装され得る。実施形態において、セルフアライメントトリブロック共重合体を用いてアライメント済みのフォトバケットを生成することが説明される。本明細書において説明される１または複数の実施形態は、オーバーレイ処理ウィンドウを最大化し、必要なパターンのサイズおよび形状を最小化し、かつ、穴（例えば、ビアもしくはコンタクト）またはプラグをパターニングするリソグラフィ処理の効率を上げることによって、より効率的なパターニングアプローチを提供する。
【００２６】
図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す傾斜した断面図を示す。
【００２７】
図５Ａを参照すると、半導体構造層５００が、交互に設けられた金属線５０２および層間誘電体（ＩＬＤ）線５０４の格子パターンを有する。構造５００は、（ｉ）第１の分子種５０６を用いた第１の分子ブラシオペレーションで処理され得る。実施形態において、第１の分子種５０６は、多機能分子であり、その例が、図２、図３、図４Ａおよび図４Ｂに関連して説明される。この例では、示されるように、第１の分子種５０６は、２つの（Ｘ）機能または１つの（Ｘ）および１つの（Ｙ）機能を含む。実施形態において、第１の分子種５０６は、ブラシ層５１０を金属線５０２上に形成するために用いられる。
【００２８】
構造５００も（ｉｉ）第２の分子種５０８を用いた第２の分子ブラシオペレーションで処理され得て、ＩＬＤ線５０４上にブラシ層５１２が形成される。実施形態において、第２の分子種５０８は、単一の（Ｗ）機能を有する単一の機能ポリマ基である。オペレーション（ｉ）および（ｉｉ）の順序は、入れ替えられ得るか、または実質的に同時でさえも実行され得ることが理解されるべきである。
【００２９】
図５Ｂを参照すると、分子ブラシオペレーションは、交互に設けられた金属線５０２およびＩＬＤ線５０４用に誘導体表面を変化させるかまたは提供するために実行され得る。例えば、金属線５０２の表面は、Ａ／Ｂ表面を有するブラシ層５１０を金属線５０２上に有するように処理され得る。ＩＬＤ線５０４の表面は、Ｃ表面を有するブラシ層５１２をＩＬＤ線５０４上に有するように処理され得る。
【００３０】
図５Ｃを参照すると、図５Ｂの構造は、処理オペレーション（ｉｉｉ）にさらされる。処理オペレーション（ｉｉｉ）は、トリブロックブロック共重合体（トリブロックＢＣＰ）５１４の付着と可能な後続の分離処理とを伴い、分離構造５２０を形成する。分離構造５２０は、ＩＬＤ線５０４よりも上の分離トリブロッククＢＣＰの第１の領域５２２を含む。分離トリブロックＢＣＰの交互に設けられた第２の領域５２４および第３の領域５２６は、金属線５０２よりも上にある。トリブロック共重合体５１４の３つのブロックの極限配置は、化学エピタキシに基づく。なぜなら、トリブロック共重合体５１４の集合体を方向付けて分離構造５２０を形成するのに、グラフォエピタキシにおいて用いられる下層パターン（同一平面パターンではない）のみが用いられるからである。
【００３１】
図５Ｃを再度参照すると、実施形態において、ブラシ層５１０および５１２は、図５Ｃに示されるように、トリブロックブロック共重合体（トリブロックＢＣＰ）５１４の付着中または後処理中に消費されるかまたは劣化し、そのような付着または後処理の後は、本質的にはもはや残らない。別の実施形態において、ブラシ層５１０のみが、トリブロックブロック共重合体（トリブロックＢＣＰ）５１４の付着中または後処理中に消費されるかまたは劣化し、そのような付着または後処理の後は、本質的にはもはや残らず、一方で、ブラシ層５１２は、本質的にその最初の形態で保持される。別の実施形態において、ブラシ層５１２のみが、トリブロックブロック共重合体（トリブロックＢＣＰ）５１４の付着中または後処理中に消費されるかまたは劣化し、そのような付着または後処理の後は、本質的にはもはや残らず、一方で、ブラシ層５１０は、本質的にその最初の形態で保持される。別の実施形態において、ブラシ層５１０およびブラシ層５１２の両方が、（トリブロックＢＣＰ）５１４の形成および分離の後も、本質的にその最初の形態で保持される。
【００３２】
実施形態において、トリブロック共重合体層５１４の第３の分離ブロックコンポーネント５２６は感光性である。実施形態において、トリブロック共重合体層５１４は、約５〜１００ナノメートルの範囲の厚さに形成される。実施形態において、トリブロック共重合体層５１４は、ポリスチレンおよび他のポリビニルアレーン、ポリイソプレンおよび他のポリオレフィン、ポリメタクリル酸および他のポリエステル、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭ）および関連するＳｉベースポリマ、ポリフェルセニルシラン、酸化ポリエチレン（ＰＥＯ）ならびに関連するポリエーテルおよびポリビニルピリジンのうちの任意の３つから成る群から選択されるトリブロック共重合体種を含む。一実施形態において、図５Ｃに示されるように（かつ、図６Ｂに関連して以下で説明されるように）、交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネント５２４および第３の分離ブロックコンポーネント５２６は、約１：１という比を有する。別の実施形態において、図７Ａに関連して以下で説明されるように、交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネント６２４および第３の分離ブロックコンポーネント６２６は、第２の分離ブロックコンポーネント６２４対第３の分離ブロックコンポーネント６２６がＸ：１という比を有し、Ｘは１よりも大きく、第３の分離ブロックコンポーネント６２６は、第２の分離ブロックコンポーネントに囲まれた柱状構造を有する。別の実施形態において、所望のモホロジを実現すべく、トリブロック共重合体層５１４は、Ａ−Ｂ、Ｂ−ＣまたはＡ−ＣコンポーネントのＡ、Ｂおよび／またはＣまたはジブロックＢＣＰのホモポリマの混合物である。
【００３３】
実施形態において、次に、図５Ｃの構造５２０の第３の分離ブロックコンポーネント５２６の全ての部分が除去される。そのような一実施形態において、第３の分離ブロックコンポーネント５２６の全ての部分が除去されることにより、下層金属被覆よりも上に後で形成され得る全ての可能なビア位置が開く。当該開口はフォトレジスト層で充填され得て、最終的には、特定の設計のために必要とされるそれらのビア位置のみが選択されることが可能になる。別の実施形態において、図５Ｃの構造５２０の第３の分離ブロックコンポーネント５２６の選択部分のみが除去される。そのような一実施形態において、第３の分離ブロックコンポーネント５２６の選択部分のみが除去されることにより、特定の設計のために必要とされる下層金属被覆層よりも上のそれらのビア位置のみが露出される。
【００３４】
一般的に、トリブロック共重合体の各ブロックは異なる化学的性質を有し得ることが理解されるべきである。一例として、これらのブロックのうちの１つには、比較的より多くの疎水性（例えば、撥水性）があり得て、一方で、２つのブロックには、比較的より多くの親水性（吸水性）があり得る、またはその逆も同様である。少なくとも概念的に、これらのブロックのうちの１つは、比較的石油により類似し得て、他の２つのブロックは、比較的水により類似し得る、またはその逆も同様である。親水性と疎水性との差異またはその他を問わず、ポリマの異なるブロック間で化学的性質にそのような差異があることにより、ブロック共重合体分子は、自己組織化し得る。例えば、自己組織化は、ポリマブロックのミクロ相分離に基づき得る。概念的に、これは、一般的に非混和性である石油と水の相分離に類似し得る。
【００３５】
同様に、ポリマブロック間の親水性の差異によりほぼ類似のミクロ相分離が生じ、異なるポリマブロックが、互いに化学的に忌避することに起因して、互いに「分離」しようとする。しかしながら、実施形態において、ポリマブロックは、互いに共有結合しているので、巨視的なスケーリングでは完全に分離できない。むしろ、所与の種類のポリマブロックが、極めて小さい（例えば、ナノサイズの）領域または相において同じ種類の他の分子でできたポリマブロックと分離または集塊する傾向があり得る。一般的に、これらの領域またはミクロ相の特定のサイズおよび形状は、少なくとも部分的に、ポリマブロックの相対的な長さによって決まる。実施形態において、例として、図５Ｃ、図６Ｂおよび図７Ａは、トリブロック共重合体の可能な組織化スキームを示す。
【００３６】
本明細書において説明される１または複数の実施形態は、下層金属を鋳型として使用することで導電ビアを構築するアプローチに関する。金属（「プラグ」と称される）間に非導電性の空間または遮断部を製造するために類似のアプローチが実装され得ることが理解されるべきである。ビアは、定義によれば、前の層の金属パターン上にランディングするように用いられる。このベイン内で、本明細書において説明される実施形態により、より強固なインターコネクト製造スキームが可能になる。なぜなら、リソグラフィ機器によるアライメントにもはや依存しないからである。そのようなインターコネクト製造スキームは、多数のアライメント／露出を省くために用いることができ、（例えば、ビアの抵抗を低減することにより）電気的接触改善するために用いることができ、従来のアプローチを用いてそのようなフィーチャをパターニングするために本来であれば必要とされる全体的な処理工程および処理時間を低減するために用いることができる。本明細書において説明される１または複数の実施形態は、可能なビア開口位置の全てを予め形成しておくことを伴う。次に、保持すべきビアを選択するために、追加の選択オペレーションが用いられる。そのようなオペレーションは、本明細書において「フォトバケット」を用いて示されるが、この選択処理は、より従来のレジスト露光およびＩＬＤバックフィルアプローチを用いることによっても実行され得る。
【００３７】
予め形成されたビア位置またはプラグ位置に開口を形成するために必要なパターンを比較的小さくなるように作ることができ、リソグラフィ処理のオーバーレイマージンを増やすのが可能になることが理解されるべきである。パターンフィーチャは、均一サイズで作られ得る。これにより、直接書き込み電子ビームのスキャン時間および／または光リソグラフィでの光近接効果補正（ＯＰＣ）の複雑性を低減できる。パターンフィーチャは、浅くなるように作ることもできる。これにより、パターニングの分解能を改善できる。後で実行されるエッチング処理は、等方性の化学的に選択的なエッチングであってよい。そのようなエッチング処理により、本来であれば関連するプロファイルおよび限界寸法が軽減され、一般的にはドライエッチングアプローチに関連する異方性の問題が軽減される。また、そのようなエッチング処理は、他の選択的な除去アプローチと比較すると、機器およびスループットの観点から、相対的にはるかに安価である。
【００３８】
例示的な実施形態において、上記で簡単に述べたように、本明細書において説明されるアプローチは、例えばビアまたはプラグといった可能なフィーチャの全てが基板に再パターニングされる、いわゆる「フォトバケット」の使用に基づく。次に、パターニングされたフィーチャにフォトレジストが充填され、リソグラフィオペレーションが、ビア開口の形成用に選択ビアを選ぶためだけに用いられる。フォトバケットアプローチにより、対象となるビアまたはプラグを選ぶ能力を保持しつつ、大きい限界寸法（ＣＤ）および／またはオーバーレイの誤差が可能になる。特定のフォトバケットを選択するリソグラフィアプローチは、限定され得るものではないが、１９３ｎｍ液浸リソグラフィ（ｉ１９３）、極紫外線（ＥＵＶ）および／または電子ビーム直接書き込み（ＥＢＤＷ）リソグラフィを含み得る。実施形態は、フォトバケットの概念に限定されないが、ボトムアップアプローチおよび／または誘導自己組織化（ＤＳＡ）アプローチを用いて製造される予め形成されたフィーチャを有する構造への広範囲に及ぶ用途があることも理解されるべきである。
【００３９】
以下では、セルフアライメントビアおよび金属パターニングの方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分を説明する。特に、図６Ａおよび６Ｂは、本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す平面図および対応する断面図を示す。
【００４０】
図６Ａは、本開示の実施形態による、前の層金属被覆構造のオプションのａ−ａ'軸に沿って切った平面図および対応する断面図を示す。平面図および対応する断面図のオプション（ａ）を参照すると、初期構造６００が、金属線６０２および層間誘電体（ＩＬＤ）線６０４のパターンを含む。初期構造６００は、自己組織化材料が最終的に形成される場合における図６Ａに示されるように、一定のピッチで離間して一定の幅を有する金属線で格子状パターンにパターニングされ得る。断面図（ａ）の場合、金属線６０２および層間誘電体（ＩＬＤ）線６０４のパターンは、互いに同一平面上にある。これらの線のうちのいくつかは、断面図において例として示される線６０２'など、下層ビアに関連付けられ得る。
【００４１】
図６Ａを再度参照すると、代替的なオプション（ｂ）〜（ｆ）では、金属線６０２および層間誘電体線６０４のうちの一方または両方の表面上に追加の膜が形成される（例えば、堆積され、成長し、または前のパターニング処理から残るアーティファクトとして放置される）状況に対処する。例（ｂ）において、追加の膜６０６が層間誘電体線６０４上にある。例（ｃ）において、追加の膜５０８が金属線６０２上にある。例（ｄ）において、追加の膜６０６が層間誘電体線６０４上にあり、追加の膜６０８が金属線６０２上にある。さらに、金属線６０２および層間誘電体線６０４は、（ａ）では同一平面上に示されているが、他の実施形態では、同一平面上ではない。例えば、（ｅ）において、金属線６０２は、層間誘電体線６０４よりも上へ突出している。例（ｆ）において、金属線６０２は、層間誘電体線６０４よりも下に凹んでいる。
【００４２】
例（ｂ）〜（ｄ）を再度参照すると、追加の層（例えば、層６０６または６０８）をハードマスク（ＨＭ）または保護層として用いることができるか、または、後続の処理オペレーションに関連して以下で説明される自己組織化を可能にするために用いることができる。そのような追加の層は、ＩＬＤ線をさらなる処理から保護するためにも用いられ得る。加えて、別の材料を金属線よりも上に選択的に堆積させることは、類似の理由で有益となり得る。例（ｅ）および（ｆ）を再度参照すると、いずれかまたは両方の表面上の保護材料／ＨＭ材料の任意の組み合わせでＩＬＤ線または金属線のいずれかを凹ませることも可能であり得る。全体的に、この段階には、誘導自己組織化処理用に最終的に下層表面を準備するための多数のオプションが存在する。
【００４３】
実施形態において、本説明全体にわたって用いられるように、層間誘電体線６０４の材料などの層間誘電体（ＩＬＤ）材料は、誘電体材料または絶縁材料の層から構成されるか、またはこの層を含む。適切な誘電体材料の例は、限定されるものではないが、シリコン酸化物（例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ２））、シリコンドーピング酸化物、フッ化シリコン酸化物、炭素ドーピングシリコン酸化物、当分野において知られる様々な低誘電率の誘電体材料およびそれらの組み合わせを含む。層間誘電体材料は、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）または他の堆積方法などの従来技術により形成され得る。
【００４４】
実施形態において、本説明全体にわたっても用いられるように、金属線６０２の材料などのインターコネクト材料は、１または複数の金属導電性構造または他の導電性構造から構成される。一般的な例は、銅とその囲りのＩＬＤ材料との間のバリア層を含んでもよく含まなくてもよい銅の線および構造の使用である。本明細書において用いられる場合、金属という用語は、複数の金属の合金、スタックおよび他の組み合わせを含む。例えば、金属インターコネクト線は、バリア層、異なる金属のスタックまたは合金等を含んでよい。インターコネクト線は、当分野において、場合によっては、配線、ワイヤ、線、金属または単にインターコネクトとも称され得る。以下でさらに説明されるように、下側インターコネクト線の上面は、セルフアライメントビアおよびプラグの形成のために用いられ得る。
【００４５】
実施形態において、本説明全体にわたっても用いられるように、層６０６または６０８などのハードマスク材料は、ハードマスクとして含まれる場合、層間誘電体材料とは異なる誘電体材料から構成される。一実施形態において、異なる成長またはエッチング選択比を互いに、および、下層誘電体および金属層に提供すべく、異なるハードマスク材料が異なる領域で用いられ得る。いくつかの実施形態において、ハードマスク層は、シリコン窒化物層（例えば、窒化シリコン）もしくはシリコン酸化物層、またはその両方、またはこれらの組み合わせを含む。他の適切な材料は、炭素ベース材料を含み得る。別の実施形態において、ハードマスク材料は、金属種を含む。例えば、ハードマスクまたは他の上層材料は、チタン窒化物または別の金属（例えば、窒化チタン）の層を含み得る。潜在的に、より少ない量の酸素などの他の材料が、これらの層の１または複数に含まれ得る。あるいは、当分野において知られている他のハードマスク層が、特定の実装に応じて用いられ得る。ハードマスク層は、ＣＶＤ、ＰＶＤまたは他の堆積方法により形成され得る。
【００４６】
図６Ａに関連して説明された層および材料は一般的に、集積回路の下層デバイス層などの下層半導体基板または構造上、またはより上に形成されることが理解されるべきである。実施形態において、下層半導体基板は、集積回路を製造するために用いられる一般的な加工対象物を表す。半導体基板は、多くの場合、シリコンまたは別の半導体材料のウェハまたは他の部品を含む。適切な半導体基板は、限定されるものではないが、単結晶シリコン、多結晶シリコンおよびシリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）ならびに他の半導体材料で形成された類似の基板を含む。半導体基板は、製造段階に応じて、多くの場合、トランジスタ、集積回路等を含む。基板は、半導体材料、金属、誘電体、ドーパントおよび半導体基板において一般的に見られる他の材料も含み得る。さらに、図５Ａに示される構造は、より低いレベルの下層インターコネクト層上に製造され得る。
【００４７】
上述のように、パターニングされたフィーチャは、一定のピッチで離間して一定の幅を有する線、穴またはトレンチで格子状パターンにパターニングされ得る。パターンは、例えば、ピッチ２分割アプローチまたはピッチ４分割アプローチにより製造され得る。例において、ブランケット膜が、例えばスペーサベース四重パターニング（ＳＢＱＰ）またはピッチ４分割を伴い得るリソグラフィおよびエッチング処理を用いてパターニングされる。１９３ｎｍ液浸リソ（ｉ１９３）、ＥＵＶおよび／またはＥＢＤＷリソグラフィ、誘導自己組織化等を含む多数の方法により線の格子パターンが製造され得ることが理解されるべきである。
【００４８】
図６Ｂを参照すると、図６Ａの構造（例えば、平面図および断面図の構造（ａ））上に、ブラシ層が形成され、次に、トリブロック共重合体層６２０が形成される。トリブロック共重合体層６２０は、ＩＬＤ線６０４よりも上に形成される領域６２２を有するように、かつ、金属線６０２よりも上に形成される交互に設けられた第２の領域６２４および第３の領域６２６を有するように分離されている。
【００４９】
図６Ｂのｂ−ｂ'軸に沿った断面図を参照すると、第３の領域６２６は金属線６０２よりも上に示され、第１の領域６２２はＩＬＤ線６０４よりも上に示される。一実施形態によれば、第１の領域６２２とＩＬＤ線６０４との間に、分子ブラシ層の残部であってよい層６３０も示される。しかしながら、層６３０は、トリブロック共重合体層６２０の後処理の後には存在しなくてもよいことが理解されるべきである。一実施形態によれば、第３の領域６２６は、金属線６０２上に直接形成されているように示される。しかしながら、多機能分子ブラシ層の残部は、第３の領域６２６と金属線６０２との間にあってよいことが理解されるべきである。
【００５０】
図６Ｂのｃ−ｃ'軸に沿った断面図を参照すると、第２の領域６２４は金属線６０２よりも上に示され、第１の領域６２２はＩＬＤ線６０４よりも上に示される。一実施形態によれば、第１の領域６２２とＩＬＤ線６０４との間に、分子ブラシ層の残部であってよい層６３０も示される。しかしながら、層６３０はこの段階ではもはや存在していなくてよいことが理解されるべきである。一実施形態によれば、第２の領域６２４と金属線６０２との間に、多機能分子ブラシ層の残部であってよい層６３２も示される。しかしながら、層６３２はこの段階ではもはや存在していなくてよいことが理解されるべきである。領域６２６は、感光性のものとして形成され得るか、または感光性材料により置き換えられ得ることも理解されるべきである。
【００５１】
実施形態において、図６Ｂを再度参照すると、トリブロック共重合体層６２０でコーティングされた構造の厚さは、その位置に最終的に形成されるＩＬＤの極限厚さと概ね同じであるか、またはこの極限厚さよりもわずかに厚い。実施形態において、以下でより詳細に説明されるように、ポリマグリッドは、エッチングレジストとしではなく、むしろ、その周囲の恒久的なＩＬＤ層を最終的に成長させるための足場材料として形成される。そのように、トリブロック共重合体層６２０でコーティングされた構造の厚さは重要であり得る。なぜなら、この厚さは、後で形成される恒久的なＩＬＤ層の極限厚さを画定するために用いられ得るからである。すなわち、一実施形態において、図６Ｂに示されるポリマ格子は、最終的に、ほぼ同じ厚さのＩＬＤ／金属線格子で置き換えられる。
【００５２】
金属線上に形成されるトリブロック共重合体構造の２つのコンポーネントは、１：１に比（図５Ｃおよび図６Ｂに示された１：１の比）を有する必要がないことが理解されるべきである。例えば、第３の分離ブロックコンポーネントは、第２のコンポーネントよりも少ない量で存在してよく、第２の分離ブロックコンポーネントに囲まれた柱状構造を有してよい。図７Ａから図７Ｄは、本開示の実施形態による、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクト用のセルフアライメントビアまたはコンタクトを形成するために多機能分子ブラシ層の後にトリブロック共重合体を用いる方法における様々なオペレーションを表す平面図および対応する断面図を示す。
【００５３】
図７Ａを参照すると、ｄ−ｄ'軸に沿って切った平面図および対応する断面図が、第２のコンポーネント６２４よりも少ない量の第３のコンポーネント６２６を示す。第３の分離ブロックコンポーネント６２６は、第２の分離ブロックコンポーネント６２４に囲まれた柱状構造を有する。
【００５４】
図７Ｂを参照すると、平面図は、上側金属被覆構造のビア位置を最終的に提供するために第３の分離ブロックコンポーネント７２６のうちの特定のもの７５２のリソグラフィ７５０による選択が実行されていることを示す。
【００５５】
図７Ａは事実上、露光されていない感光性誘導自己組織化（ＤＳＡ）構造を示し、一方で、図７Ｂは、露光された感光性ＤＳＡ構造を示すことが理解されるべきである。図６Ｂとは対照的に、図７Ａおよび図７Ｂは、多くのブロック共重合体分子が、別のポリマの長い方のブロックを有する相に囲まれた柱状構造を形成するポリマのうちの１つの短い方のブロックとアライメントしている場合に形成され得る柱状構造の例を示す。本開示の実施形態によれば、ＤＳＡ構造の感光特性により、１種類のＤＳＡポリマ領域を例えば電子ビームまたはＥＵＶによる露光で事実上「プラグ」または「切断」する能力が提供される。
【００５６】
図７Ｃを参照すると、平面図が、露光ゾーン内の露光された／化学的に増幅された領域７５４を示す。選択比により、唯一のアクティブな修正は、第３の分離ブロックコンポーネント６２６の露光された部分の材料についてのものである。図７Ｃでは既にクリアされているものとして示されているが、選択領域はまだクリアされていなくてもよいことが理解されるべきである。
【００５７】
図７Ｄを参照すると、ｅ−ｅ'軸に沿って切られた平面図および対応する断面図が、クリアされた領域７５４を提供するためのリソグラフィ後の現像を示す。クリアされた領域７５４は、ビアの形成のために最終的に用いられ得る。
【００５８】
上述の図７Ｄ（または図５Ｃもしくは図６Ｂ）の得られたパターニング済みのＤＳＡ構造は、恒久的な層が最終的に形成される足場材料として最終的に用いられ得る。すなわち、これは、いずれのＤＳＡ材料も最終構造内に存在しないが、むしろ、仕上げられたインターコネクト構造の製造を管理するために用いられる場合であってよい。そのような一実施形態において、恒久的なＩＬＤにより、ＤＳＡ材料の１または複数の領域が置き換えられ、後処理（金属線の製造など）が完了する。すなわち、最終的なセルフアライメントビアおよびプラグの形成のために全てのＤＳＡコンポーネントが最終的に除去されることが可能である。
【００５９】
図５Ａから図５Ｃ、図６Ａおよび図６Ｂならびに図７Ａから図７Ｄを再度参照すると、実施形態において、第３の分離ブロックコンポーネントの選択位置を照射および現像してビア開口を提供した後に、得られたパターニング済みのトリブロック共重合体層は、下層レベルの交互に設けられた金属線および誘電体線よりも上に、下層レベルの交互に設けられた金属線および誘電体線と結合された、かつ、下層レベルの交互に設けられた金属線および誘電体線と直交する第２のレベルの交互に設けられた金属線および誘電体線を形成するための足場材料として用いられる。一実施形態において、トリブロック共重合体層の１または複数のコンポーネントが最終構造内に保持される。例えば、最終構造は、トリブロック共重合体の第１のセグメント、第２のセグメントおよび第３のセグメントを含み得る。一実施形態において、トリブロック共重合体の第１のセグメント、第２のセグメントおよび第３のセグメントのうちの１または複数は、多機能分子から形成されるブラシ層などのブラシ層上に残る。一実施形態において、トリブロック共重合体の第１のセグメント、第２のセグメントおよび第３のセグメントのうちの１つの領域が、導電ビア構造で置き換えられる。
【００６０】
しかしながら、他の実施形態において、トリブロック共重合体層の全てのコンポーネントは、いずれの材料も最終生成物内に保持されないという意味で、最終的に犠牲になる。後者の実施形態の実装の例示的な実施形態が、図８に関連して以下で説明される。図８は、最終的に得られ得る最終構造の例としてのみ提供されるものであり、本開示の実施形態による、金属線、ビアおよびプラグの形成の後のセルフアライメントビア構造の平面図および対応する断面図を示す。
【００６１】
図８の軸ｆ−ｆ'およびｇ−ｇ'のそれぞれに沿って切られた平面図ならびに対応する断面図（ａ）および（ｂ）を参照すると、より高いレベルの金属線８０２が誘電体フレームワーク内に（例えば、あ誘電体層８０４上に誘電体線８１４と隣接して）設けられる。金属線８０２は、予め定められたビア位置を通じて下層金属線８０２と結合され（８０６の例が断面図（ａ）に示される）、プラグ（その例はプラグ８０８および８１０を含む）により分離されている。下層線６０２および６０４は、図６Ａに関連して上述のように、金属線８０２に直交する方向に形成され得る。後の製造オペレーションにおいて、誘電体線８１４は、得られた金属線８０２間に空隙を設けるために除去され得ることが理解されるべきである。
【００６２】
図８に関連して説明されるものなど、得られた構造が、金属線／ビアおよびＩＬＤ層を後で形成するための基礎として後に用いられ得る。あるいは、図８の構造は、集積回路内の最終的な金属インターコネクト層を表し得る。上記処理工程は、代替的な順序で実施され得ること、全てのオペレーションが実行される必要があるわけではないこと、および／または追加の処理工程が実行され得ることが理解されるべきである。いずれの場合も、得られた構造により、下層金属線上で直接中央に配置されるビアの製造が可能になる。すなわち、ビアは、例えば、不完全である選択的なエッチング処理に起因して、下層金属線よりも広くてもよく、下層金属線よりも狭くてもよく、下層金属線と同じ厚さでもよい。それにもかかわらず、実施形態において、ビアの中心は、金属線の中心と直接アライメントされて（合致して）いる。そのように、実施形態において、本来であれば許容される必要がある従来のリソグラフィ／デュアルダマシンパターニングに起因するオフセットは、本明細書において説明される得られた構造の要因ではない。上記の例ではビア／コンタクトの形成に重点が置かれていることが理解されるべきである。しかしながら、他の実施形態において、金属線層内に線端終結部（プラグ）用の領域を保護または形成するために、類似のアプローチが用いられ得る。
【００６３】
別の態様では、本明細書において説明される１または複数の実施形態は、導電ビアの製造または他の導電性構造の製造のための選択的なハードマスクアプローチに関する。選択的なハードマスク製造は、誘導自己組織化（ＤＳＡ）または選択的成長により実現され得る。そのような選択的なハードマスクが処理スキームに実装され得ることで、セルフアライメントインターコネクトの製造が可能になる。実施形態は、分化した分子領域の利用、分化または「着色」されたハードマスクの利用、誘導自己組織化の利用、選択的な堆積の利用、セルフアライメントの利用または密なピッチでのインターコネクトのパターニングの利用のうちの１または複数に対処するか、またはそのような１または複数を実装し得る。実施形態は、選択的な堆積を通じた「着色」でのセルフアライメントと、例えば１０ｎｍ以下の技術ノードのための後続の誘導自己組織化とにより、改善されたビア短絡マージンを提供するために実装され得る。一実施形態において、分化された分子領域が、パターン複製ベースのビアのセルフアライメントのために実装される。
【００６４】
選択的な表面改質が実行されてよく、選択的なハードマスクを設けるために、ブラシ層がハードマスク層に変換されてよい。例として、図９Ａから図９Ｄは、本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスク形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【００６５】
図９Ａを参照すると、初期構造９００が、交互に設けられた導電線など、基板９０２よりも上に形成される層間誘電体（ＩＬＤ）層に形成された複数の交互に設けられた導電性フィーチャ９０６および９０８を含む。複数の交互に設けられた導電性フィーチャ９０６および９０８の導電性フィーチャ９０６は、導電性充填材料または導電性キャップなどの導電性材料の露出面を有する。複数の交互に設けられた導電性フィーチャ９０６および９０８の導電性フィーチャ９０８は、誘電体キャッピング層などのキャッピング層９１０を有する。一実施形態において、キャッピング層９１０の界面化学は、複数の交互に設けられた導電性フィーチャ９０６および９０８のうちの導電性フィーチャ９０６の導電性材料の露出面の界面化学と比べて、ＩＬＤ層９０４とより類似しているか、または同じである。実施形態において、複数の交互に設けられた導電性フィーチャ９０６および９０８は、単一ピッチ格子である。別の実施形態において、複数の交互に設けられた導電性フィーチャ９０６および９０８は、多ピッチ格子である。
【００６６】
図９Ｂを参照すると、第１のブラシ層９１２が、図９Ａの初期構造９００の表面上に形成される。実施形態において、示されるように、第１のブラシ層９１２は、複数の交互に設けられた導電性フィーチャ９０６および９０８のうちの導電性フィーチャ９０６の導電性材料の露出（金属含有）面よりも上に選択的にグラフトされる。一実施形態において、第１のブラシ層９１２は、図２、図３、図４Ａおよび図４Ｂに関連して上述されたものなど、多機能分子である。実施形態において、図９Ｂの層９１２は、化学ブラシ処理により形成される。別の実施形態において、図９Ｂの層９１２は、化学ブラシ処理の代わりに、または化学ブラシ処理との組み合わせで、誘導自己組織化（ＤＳＡ）処理または選択的成長処理により形成される。
【００６７】
図９Ｂに示される実施形態において示されるように、ブラシ層９１２は、導電性フィーチャ９０６の導電性材料の露出面に選択的に付着させられ得るが、アライメントは完全でなくてよく、第１のブラシ層９１２の伸長部分９１４は、ＩＬＤ層９０４の部分よりも上に形成され得ることが理解されるべきである。図９Ｂに示されるものの代替的な実施形態において、第１のブラシ層は、交互に設けられた複数の導電性フィーチャ９０６および９０８のうちの導電性フィーチャ９０８のキャッピング層９１０よりも上に、場合によってはＩＬＤ層９０４の表面よりも上に、選択的にグラフトされ、導電性フィーチャ９０６の導電性材料の表面が、露光されたとおりに残る。実施形態において、一旦ブラシ層９１２が実装されると、特定の位置（例えば、金属の位置またはＩＬＤ表面の位置のいずれか）よりも上で、ブラシ層９１２がハードマスク前駆体用の足場材料として用いられる。
【００６８】
図９Ｃを参照すると、任意に、第２のブラシ層９１６が図９Ｂの構造の表面上に形成される。実施形態において、第２のブラシ層９１２は、複数の交互に設けられた導電性フィーチャ９０６および９０８のうちの導電性フィーチャ９０８の露出されたキャッピング層９１０よりも上、かつ、ＩＬＤ層９０４の表面よりも上に、選択的にグラフトされる。一実施形態において、第２のブラシ層は、単一の機能のみを有する。
【００６９】
図９Ｄを参照すると、第１のブラシ層９１２は、ハードマスク層９１８に変換される。実施形態において、ハードマスク層９１８は、ＩＬＤ層９０４およびキャッピング層９１０のエッチング特性とは異なるエッチング特性を有する。図１１Ａから図１１Ｆに関連して以下で説明されるように、そのような特異なエッチング特性は、セルフアライメント導電ビア構造を製造するために利用され得る。図９Ｄに示される実施形態において示されるように、ブラシ層９１２が完全なアライメントなしに付着させられた場合、ハードマスク層９１８の伸長部分９２０は、ＩＬＤ層９０４の部分よりも上に形成され得ることが理解されるべきである。
【００７０】
図９Ｄを再度参照すると、図９Ｃに関連して説明されたように第２のブラシ層９１６が形成された場合、実施形態において、そのようなブラシ層９１６は、第１のブラシ層９１２をハードマスク層９１８に変換した後に除去される。
【００７１】
ブラシ層の金属の選択的な表面改質および形成、前駆体の浸潤、ブラシ層のアッシングならびにハードマスクの最終的な製造をもたらすべく、処理が実装され得る。例として、図１０Ａから図１０Ｃは、本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスク形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す導電性フィーチャの部分の断面図を示す。
【００７２】
図１０Ａを参照すると、図９Ａに関連して説明されたように基板よりも上に形成され得るＩＬＤ層９０４に導電性構造９０６が設けられる。図９Ｂに関連して上述された層９１２（ブラシ層であってよい）などの分子層１０００が、導電性構造９０６の表面上に形成される。
【００７３】
実施形態において、分子層は、選択的なグラフト、ＤＳＡ（スピンオンＤＳＡなど）または選択的成長により、導電性構造９０６の表面上に形成される。一実施形態において、分子層１０００は、細孔またはスペーシングが分子層１０００全体に形成されているという意味で、多孔質であるか、または密度が低い。特定の実施形態において、細孔またはスペーシングは、例えば、分子層１０００の体積の４０〜６０％を占める。別の特定の実施形態において、細孔またはスペーシングは、例えば、分子層１０００の体積の５０％よりも多くを占める。
【００７４】
図１０Ｂを参照すると、分子層１０００の細孔またはスペーシングは、ハードマスク前駆体１００２で充填される。実施形態において、分子層１０００の細孔またはスペーシングをハードマスク前駆体１００２で充填する処理は、分子層１０００の前駆体の浸潤と称される。一実施形態において、ハードマスク前駆体１００２の分子が気相における分子層１０００へ供給される。別の実施形態において、ハードマスク前駆体１００２の分子が液相における分子層１０００へ供給される。
【００７５】
特定の実施形態において、分子層１０００の細孔またはスペーシングは、原子層堆積（ＡＬＤ）処理を用いて、ハードマスク前駆体１００２で充填される。そのような一実施形態において、分子層１０００の細孔またはスペーシングを充填するために、低速浸透ＡＬＤ処理が用いられる。他の実施形態において、分子層１０００の細孔またはスペーシングは、スピンオン処理を用いて充填されたハードマスク前駆体１００２で充填される。いずれの場合にも、実施形態において、分子層１０００のブラシまたはＤＳＡもしくは選択的成長という上述の２つのオペレーション処理の後に細孔またはスペーシングの充填を用いることにより、得られた充填済みの材料の化学的な安定性が実現され得る。
【００７６】
実施形態において、分子層１０００の細孔またはスペーシングは、金属含有物質で充填される。そのような一実施形態において、金属含有物質は、限定されるものではないが、窒化チタン（ＴｉＮ）、バナジウム窒化物（ＶＮ）または窒化タンタル（ＴａＮ）などの金属窒化物または金属窒化物の前駆体である。別のそのような実施形態において、金属含有物質は、限定されるものではないが、酸化スカンジウム（Ｓｃ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）または酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）などの金属酸化物または金属酸化物の前駆体である。他の実施形態において、炭化ホウ素、窒化ホウ素、窒化シリコン、酸化シリコン、二酸化シリコンまたは炭化シリコンなどの非金属含有物質または非金属含有物質の前駆体が、分子層１０００の細孔またはスペーシングを充填するために用いられる。
【００７７】
図１０Ｃを参照すると、ハードマスク前駆体１００２で充填された細孔またはスペーシングを有する分子層１０００を含む図１０Ｂの構造は、図９Ｄに関連して説明されたハードマスク層９１８などのハードマスク層９１８に変換される。実施形態において、ハードマスク層９１８は、ＩＬＤ層９１０４のエッチング特性とは異なるエッチング特性を有する。実施形態において、ハードマスク層９１８は、後続のエッチング処理中に導電性フィーチャ９１０６を保護するのに適した安定性を有する。図１１Ａから図１１Ｆに関連して以下で説明されるように、そのような特異なエッチング特性または材料安定特性は、セルフアライメント導電ビア構造を製造するために利用され得る。
【００７８】
実施形態において、ハードマスク前駆体１００２で充填された細孔またはスペーシングを有する分子層１０００は、アッシング処理を用いてハードマスク層９１８に変換される。一実施形態において、アッシング処理により、分子層１０２０のポリマベースおよび／または炭素ベースの材料の全部または実質的に全部が除去され、分子層１０００の材料の全部ではない場合にはほとんどが本質的に除去される。特定の実施形態において、分子層１０００のアッシング、故に除去により、ハードマスク前駆体１００２をハードマスク層９１８の材料に変換することが可能になる。別の特定の実施形態において、分子層１０００のアッシング、故に除去により、ハードマスク前駆体１００２を凝固させてハードマスク層９１８を形成することが可能になる。
【００７９】
実施形態において、アッシング処理は、プラズマアッシング処理である。実施形態において、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃのオペレーションは、順に１回実行され、ハードマスク９１８が形成される。別の実施形態において、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃのオペレーションは、周期的に反復され、選択された厚さのハードマスク９１８が形成される。別の実施形態において、図１０Ｂおよび図１０Ｃのオペレーションは、周期的に反復され、選択され厚さのハードマスク９１８が形成される。
【００８０】
導電ビアを形成するために例示的なアプローチにおいて、図１１Ａから図１１Ｆは、本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスクの後にバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクトの製造用のセルフアライメント導電ビアの形成を伴う方法における様々なオペレーションを表す集積回路層の部分の断面図を示す。
【００８１】
図１１Ａを参照すると、新しい金属被覆層を製造するための始点として、初期構造１１００が設けられる。初期構造１１００は、基板１１０２よりも上の層間誘電体（ＩＬＤ）層１１０４を含む。以下で説明されるように、ＩＬＤ層１１０４は、基板１０２よりも上に形成された下層金属被覆層よりも上にあってよい。トレンチがＩＬＤ層１１０４に形成され、１または複数の導電層で充填されて、導電線１１０６（および、いくつか場合には、対応する導電ビア１１０８）が設けられる。実施形態において、導電線１１０６のトレンチは、ピッチ分割パターニング処理フローを用いて、ＩＬＤ層１１０４に形成される。以下で説明される以下の処理工程は、最初にピッチ分割を伴ってもよく、伴わなくてもよいことが理解されるべきである。いずれの場合にもであるが、特に、ピッチ分割も用いられる場合には、実施形態により、最先端のリソグラフィ機器の分解能を超えて金属層のピッチの継続的なスケーリングが可能になり得る。実施形態において、複数の導電線１１０６は、単一ピッチ格子である。別の実施形態において、複数の導電線１１０６は、多ピッチ格子である。
【００８２】
実施形態において、導電線１１０６は、同時に全てが製造され、同じ１または複数の材料から製造される。しかしながら、別の実施形態において、初期構造１１００は、ハードマスクおよびＩＬＤ層をパターニングし、次に、金属トレンチ（例えば、これらのトレンチのうちの交互に設けられたもの）の半分を金属被覆し、もう半分に対して後続の金属被覆処理が実行されるまでもう半分を開いたままにすることにより製造される。そのようなアプローチにより、交互に設けられた線が異なる組成を有することが可能になる。例えば、一実施形態において、金属被覆層は、交互に設けられた異なる第１の組成および第２の組成の導電性インターコネクトを最終的に含む。
【００８３】
図１１Ｂを参照すると、複数の導電線１１０６のうちの交互に設けられたものがＩＬＤ層１１０４の上面よりも下に凹まされ、凹んだ導電線１１１０よりも上に、凹領域１１１２を有する凹んだ導電線１１１０が設けられる。次に、実施形態において、この段階では、凹んでいない導電線１１０６の残りは、凹んだ導電線１１１０と交互になっている。実施形態において、硫酸および過酸化水素に基づくウェットエッチング処理などの選択的なウェットエッチング処理を用いて凹んだ導電線１１１０を形成するために、導電線１１０６のうちの交互に設けられたものが凹まされる。別の実施形態において、選択的なドライエッチング  処理またはプラズマエッチング処理を用いて導電線１１０６のうちの交互に設けられたものが凹まされることで、凹んだ導電線１１１０が形成される。
【００８４】
実施形態において、凹んでいない導電線１１０６および凹んだ導電線１１１０は、同じ全組成を有し、凹んだ導電線１１１０は、凹んでいない導電線１１０６が残ることになる領域をマスキングし、かつ、非マスク領域をエッチングして凹んだ導電線１１１０を形成することにより、形成される。別の実施形態において、凹んでいない導電線１１０６および凹んだ導電線１１１０は、異なる全組成を有し、凹んだ導電線１１１０は、凹んでいない導電線１１０６が残ることになる領域をマスキングし、かつ、非マスク領域をエッチングして凹んだ導電線１１１０を形成することにより、形成される。別の実施形態において、凹んでいない導電線１１０６および凹んだ導電線１１１０は、異なる全組成を有し、凹んだ導電線１１１０は、凹んだ導電線１１１０の材料のみをエッチングするエッチングを用いることにより形成される。
【００８５】
図１１Ｃを参照すると、キャッピング層１１１４が、凹んだ導電線１１１０よりも上の凹領域１１１２に形成される。実施形態において、キャッピング層１１１４は、ＩＬＤ層１１０４の表面と比較して、導電線１１０６の材料が有するよりも類似した表面特性を有する材料から構成される。実施形態において、導電線１１０６は、窒化チタン製または窒化タンタル製のバリアライナ内に銅充填材料を含み、キャッピング層１１１４は、酸化シリコン材料、窒化シリコン材料、炭化シリコン材料などの誘電体材料、または高誘電率の誘電体層などの非導電性金属酸化物層から構成される。実施形態において、キャッピング層１１１４は、化学蒸着（ＣＶＤ）処理もしくは原子層堆積（ＡＬＤ）処理またはスピンオン処理を用いて形成される。いずれの場合も、実施形態において、図１１Ｃに示されるように、堆積の後に、キャッピング層１１１４の材料は、例えば化学機械ポリッシング（ＣＭＰ）を用いて平坦化され、ＩＬＤ層１１０４の最上面と実質的に同一平面上のキャッピング層１１１４が結果的に得られる。実施形態において、キャッピング層１１１４は、限定されるものではないが、酸化シリコン、炭素ドープシリコン、窒化シリコンまたは酸窒化シリコンなどの材料を含む。
【００８６】
後続の処理段階において凹んだ導電線１１１０の金属を保護することの他に、キャッピング層１１１４の材料は、図９Ａから図９Ｄおよび図１０Ａから図１０Ｃに関連して上述された処理においてなど、ブラシ材料の選択的な堆積の補助もし得ることが理解されるべきである。実施形態において、キャッピング層１１１４は、パターンの複製を容易にするのに加えて、従来のエッチングストップ層の代わりに、処理中の気密性と信頼性上の利点とを提供する。
【００８７】
図１１Ｄを参照すると、ハードマスク層１１１８が図１１Ｃの構造よりも上に形成される。ハードマスク層１１１８は、実施形態において、第１の導電線１１０６上に、第１の導電線１１０６とアライメントするように形成される。しかしながら、特定の実施形態において、このアライメントは完全ではなく、伸長部分１１２０がハードマスク層１１１８に含まれる。伸長部分１１１８は、ＩＬＤ層１１０４の表面の部分を覆う。実施形態において、ハードマスク層１１１６は、あるアプローチを用いて形成され、ハードマスク層９１８に関する実施形態において上述された材料から構成される。
【００８８】
実施形態において、ハードマスク層１１１８は、ＩＬＤ層１１０４およびキャッピング層１１１４のエッチング特性とは異なるエッチング特性を有する。特定の実施形態において、ハードマスク層１１１８は、アルミナから構成され、キャッピング誘電体は、酸化シリコン、炭素ドープシリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコンから成る群から選択される。
【００８９】
以下でより詳細に説明されるように、実施形態において、図１１Ｄの得られた構造により、図１１Ｄの構造上にビア層を後で製造する場合、ビア短絡マージンを改善することが可能になる。一実施形態において、構造を選択的なハードマスクで製造することにより間違った金属線のビア短絡のリスクが低減するので、改善された短絡マージンが実現される。一実施形態において、選択的なハードマスクが導電線１１０６とセルフアライメントしているので、セルフアライメントが実現される。
【００９０】
図１１Ｅを参照すると、第２の層間誘電体（ＩＬＤ）層１１２２が図１１Ｄの構造よりも上に形成される。開口１１２４が第２のＩＬＤ層１１２２に形成される。実施形態において、開口１１２４は、次のレベルの金属被覆層用の導電ビアの製造のために選択される位置に形成される。従来のビア位置の選択とは対照的に、開口１１２４は、一実施形態において、導電ビアが最終的に形成される対応する導電線（選択された導電線１１１０など）の幅と比較して、相対的に緩和された幅（Ｗ）を有し得る。相対的により広いビア開口１１２４のそのような収容により、開口１１２４を形成するために用いられるリソグラフィ処理に対する制約を緩和できる。加えて、ミスアライメントの許容誤差も上がり得る。
【００９１】
実施形態において、凹んだ導電線１１１０の導電面を露出させる開口１１２５を形成すべく、選択された凹んだ導電線１１１０上のキャッピング層１１１４は除去される。そのような一実施形態において、ハードマスク層１１１８の部分が開口１１２４により露出される場合でさえ、キャッピング層１１１４のエッチング特性は、開口１１２４の形成中および／または選択された凹んだ線１１１０からのキャッピング層１１１４の除去中にハードマスク１１１８が腐食するかまたは無視できる程度にのみ腐食して開口１１２５を形成することがないように、ハードマスク１１１８のエッチング特性とは十分異なる。特定の実施形態において、ハードマスク層１１１８は、開口１１２４の形成中および／または選択された凹んだ線１１１０からキャッピング層１１１４を除去することによる開口１１２５の形成中に、導電線１１０６を保護し、および／または導電線１１０６の露出を阻止する。実施形態において、選択された凹んだ線１１１０からキャッピング層１１１４を除去することによる開口１１２５の形成は、選択的なウェットエッチング処理を用いて実行される。別の実施形態において、選択された凹んだ線１１１０からキャッピング層１１１４を除去することによる開口１１２５の形成は、選択的なドライエッチング処理またはプラズマエッチング処理を用いて実行される。
【００９２】
図１１Ｆは、次の層のビアが製造された後の図１１Ｅの構造を示す。選択された凹んだ導電線１１１０に導電ビア１１２８が電気的に接続されるように、導電ビア１１２８が開口１１２４および開口１１２５に形成される。実施形態において、導電ビア１１２８は、隣接するかまたは隣り合う導電線１１０６のうちの１つへの短絡なく、選択された凹んだ導電線１１１０に電気的に接触する。特定の実施形態において、図１１Ｆに示されるように、導電ビア１１２８の部分が、ハードマスク層１１１８の１または複数の露光された部分上にある。そのような一実施形態において、ハードマスク層１１１８は、隣接するかまたは隣り合う導電線１１０６との導電ビア１１２８の電気接続を阻止する。実施形態において、次に、改善された短絡マージンが実現される。
【００９３】
図１１Ｆを再度参照すると、例示的な実施形態において、集積回路構造が、基板１１０２よりも上の層間誘電体（ＩＬＤ）層１１０４に複数の導電線１１０６／１１１０を含む。複数の導電線１１０６／１１１０は、交互に設けられた凹んでいない導電線１１０６および凹んだ導電線１１１０を含む。凹んでいない導電線１１０６は、ＩＬＤ層１１０４と実質的に同一平面にあり、凹んだ導電線１１１０は、ＩＬＤ層１１０４の最上面に対して凹んでいる。誘電体キャッピング層１１１４は、凹んだ導電線１１１０よりも上の凹領域にある。ハードマスク層１１１８は、凹んでいない導電線１１０６よりも上にあるが、凹んだ導電線１１１０の誘電体キャッピング層１１１４よりも上にはない。ハードマスク層１１１８は、誘電体キャッピング層１１１４とは組成が異なる。導電ビア１１２８は、誘電体キャッピング層１１１４の開口（１１２５）内かつ凹んだ導電線１１１０のうちの１つ上にある。導電ビア１１２８の部分がハードマスク層１１１８の部分上にある。
【００９４】
実施形態において、導電ビア１１２８は、図１１Ｆに示されるように、凹んだ導電線１１１０のうちの１つに隣接する凹んでいない導電線１１０６のうちの１つよりも上のハードマスク層１１１８の部分１１２１よりも上にある。破線は、ハードマスク層１１１８の部分１１２１よりも上への導電ビア１１２８の伸長を表す。実施形態において、図１１Ｆに示されるように、ハードマスク層１１１８は、凹んでいない導電線１１０６のうちの１つと凹んだ導電線１１１０のうちの１つとの間にＩＬＤ層３０４の部分よりも上の伸長部分１１２０を含む。そのような一実施形態において、図１１Ｆに示されるように、導電ビア１１２８は、ＩＬＤ層１１０４の当該部分よりも上のハードマスク層１１１８の伸長部分１１２０よりも上にある。特定のそのような実施形態において、図１１Ｆに示されるように、導電ビア１１２８はさらに、凹んでいない導電線１１０６のうちの１つよりも上のハードマスク層１１１８の部分１１２１よりも上にある。破線は、ハードマスク層１１１８の部分１１２１よりも上への導電ビア１１２８の伸長を表す。
【００９５】
実施形態において、図１１Ｆに示されるように、誘電体キャッピング１１１４層は、ＩＬＤ層１１０４の最上面と実質的に同一平面上にある最上面を有する。実施形態において、図１１Ｆに示されるように、第２のＩＬＤ層１１２２が、ハードマスク層よりも上に含まれ、導電ビア１１２８はさらに、第２のＩＬＤ層１１２２の開口内にある。そのような一実施形態において、図１１Ｆに示されるように、第２のＩＬＤ層１１２２の開口（１１２４）は、誘電体キャッピング層１１１４における開口（１１２５）の幅よりも大きい幅を有する。実施形態において、図１１Ｆに示されるように、複数の導電線１１０６／１１１０のうちの１つは、下層導電ビア構造１１０８に結合されている。そのような一実施形態において、下層導電ビア１１０８構造は、集積回路構造の下層金属被覆層（不図示）に接続されている。
【００９６】
実施形態において、ハードマスク層１１１８は、酸化アルミニウムを含み、誘電体キャッピング層１１１４は、炭化ホウ素、窒化ホウ素、酸化シリコン、炭素ドープシリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコンから成る群から選択される材料を含む。実施形態において、凹んでいない導電線１１０６の全組成は、凹んだ導電線１１１０の全組成とは異なる。別の実施形態において、凹んでいない導電線１１０６の全組成は、凹んだ導電線１１１０の全組成と同じである。
【００９７】
図１１Ｆに関連して説明されるものなど、得られた構造が、金属線／ビアおよびＩＬＤ層を後で形成するための基礎として後に用いられ得る。あるいは、図１１Ｆの構造は、集積回路内の最終的な金属インターコネクト層を表し得る。上記処理工程は、代替的な順序で実施され得ること、全てのオペレーションが実行される必要があるわけではないこと、および／または追加の処理工程が実行され得ることが理解されるべきである。
【００９８】
図１２は、本開示の実施形態による、多機能分子を用いた選択的なハードマスクの後にバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）インターコネクトの製造用のセルフアライメント導電ビアの形成を伴う方法におけるオペレーションを表す集積回路層の部分の平面図を示す。
【００９９】
図１２を参照すると、第２のＩＬＤ層１１２２よりも下の、第２のＩＬＤ層１１２２により覆われたフィーチャが、破線が付された外周部を有するフィーチャとして示される。平面視点からの、開口１１２４により露出されたフィーチャが、実線が付された外周部で示される。図１２において、一実施形態によれば、ハードマスク層１１１８、誘電体キャッピング層１１１４、開口１１２４、開口１１２５、およびＩＬＤ層１１０４の表面の位置が示される。この図において見られるように、一実施形態によれば、開口１１２４、および故に、開口１１２５により、下層の凹んだ線１１１０の全体は露出されないが、むしろ、ビアの形成が生じることになる線１１１０の部分のみが露出される。図１２は、（例えば、図１１Ａ〜図１１Ｆからの）複数の導電線１１０６／１１１０がバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）金属被覆層の同じ方向に沿って形成される実施形態を表すものであることがさらに理解されるべきである。
【０１００】
本明細書において開示される実施形態は、多種多様な異なる種類の集積回路および／またはマイクロエレクトロニクスデバイスを製造するために用いられ得る。そのような集積回路の例は、限定されるものではないが、プロセッサ、チップセットコンポーネント、グラフィクプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ等を含む。他の実施形態において、半導体メモリが製造され得る。さらに、集積回路または他のマイクロエレクトロニクスデバイスは、当分野において知られている多種多様な電子デバイスにおいて用いられ得る。例えば、コンピュータシステム（例えば、デスクトップ、ラップトップ、サーバ）、携帯電話、パーソナル電子機器等においてである。集積回路は、バスおよびシステム内の他のコンポーネントと結合され得る。例えば、プロセッサは、１または複数のバスにより、メモリ、チップセット等に結合され得る。プロセッサ、メモリおよびチップセットの各々は、潜在的に、本明細書において開示されるアプローチを用いて製造され得る。
【０１０１】
図１３は、本開示の一実装によるコンピューティングデバイス１３００を示す。コンピューティングデバイス１３００は、ボード１３０２を収容する。ボード１３０２は、を限定されるものではないが、プロセッサ１３０４および少なくとも１つの通信チップ１３０６を含む複数のコンポーネントを含み得る。プロセッサ１３０４は、ボード１３０２に物理的かつ電気的に結合される。いくつかの実装において、少なくとも１つの通信チップ１３０６も、ボード１３０２に物理的かつ電気的に結合される。さらなる実装において、通信チップ１３０６は、プロセッサ１３０４の一部である。
【０１０２】
コンピューティングデバイス１３００は、その用途に応じて、ボード１３０２に物理的かつ電気的に結合されていてもいなくてもよい他のコンポーネントを含み得る。これらの他のコンポーネントは、限定されるものではないが、揮発性メモリ（例えば、ＤＲＡＭ）、不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、グラフィクプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、暗号プロセッサ、チップセット、アンテナ、ディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ、タッチスクリーンコントローラ、バッテリ、オーディオコーデック、ビデオコーデック、パワーアンプ、全地球測位システム（ＧＰＳ）デバイス、コンパス、加速度計、ジャイロスコープ、スピーカ、カメラ、および（ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの）大容量記憶デバイスを含む。
【０１０３】
通信チップ１３０６により、コンピューティングデバイス１３８００への、およびコンピューティングデバイス１３８００からのデータの伝送のための無線通信が可能になる。「無線」という用語およびその派生語は、非固体媒体を介した変調電磁放射を用いてデータを通信し得る回路、デバイス、システム、方法、技術、通信チャネル等を説明するために用いられてよい。この用語は、関連するデバイスがいかなるワイヤも含まないことを示唆するものではないが、いくつかの実施形態においては含まないことがある。通信チップ１３０６は、限定されるものではないが、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリ）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１６ファミリ）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、Ｅｖ−ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ（登録商標）、ＧＰＲ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、それらの派生語、ならびに３Ｇ、４Ｇ、５Ｇおよびそれ以降の世代として指定される任意の他の無線プロトコルを含む複数の無線規格または無線プロトコルのいずれかを実装し得る。コンピューティングデバイス１３００は、複数の通信チップ１３０６を含み得る。例えば、第１の通信チップ１３０６は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信専用であってよく、第２の通信チップ８０６は、ＧＰＳ、ＥＤＧＥ、ＧＰＲ、ＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＬＴＥ、Ｅｖ−ＤＯなどの長距離無線通信専用であってよい。
【０１０４】
コンピューティングデバイス１３００のプロセッサ１３０４は、プロセッサ１３０４内にパッケージングされた集積回路ダイを含む。本開示のいくつかの実装において、プロセッサの集積回路ダイは、本開示の実施形態の実装に従って構築される多機能分子を含むかまたは当該多機能分子を用いて製造される１または複数の構造を含む。「プロセッサ」という用語は、レジスタおよび／またはメモリからの電子データを処理して、当該電子データをレジスタおよび／またはメモリに格納され得る他の電子データに変換する任意のデバイスまたはデバイスの部分を指してよい。
【０１０５】
通信チップ１３０６は、通信チップ１３０６内にパッケージングされた集積回路ダイも含む。本開示の別の実装によれば、通信チップの集積回路ダイは、本開示の実施形態の実装に従って構築される多機能分子を含むかまたは当該多機能分子を用いて製造される１または複数の構造を含む。
【０１０６】
さらなる実装において、コンピューティングデバイス１３００内に収容された別のコンポーネントが、本開示の実施形態の実装に従って構築される多機能分子を含むかまたは当該多機能分子を用いて製造される１または複数の構造を含む集積回路ダイを含み得る。
【０１０７】
様々な実装において、コンピューティングデバイス１３００は、ラップトップ、ネットブック、ノートブック、ウルトラブック、スマートフォン、タブレット、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ウルトラモバイルＰＣ、携帯電話、デスクトップコンピュータ、サーバ、プリンタ、スキャナ、モニタ、セットトップボックス、エンタテインメントコントロールユニット、デジタルカメラ、携帯音楽プレーヤまたはデジタルビデオレコーダであってよい。さらなる実装において、コンピューティングデバイス８００は、データを処理ｓる任意の他の電子デバイスであってよい。
【０１０８】
図１４は、本開示の１または複数の実施形態を含むインターポーザ１４００を示す。インターポーザ１４００は、第１の基板１４０２を第２の基板１４０４へつなぐために用いられる介在基板である。第１の基板１４０２は、例えば、集積回路ダイであってよい。第２の基板１４０４、例えば、メモリモジュール、コンピュータマザーボードまたは別の集積回路ダイであってよい。概して、インターポーザ１４００の目的は、接続部をより広いピッチに広げること、または接続部を異なる接続部へリルートすることである。例えば、インターポーザ１４００は、後で第２の基板１４０４に結合され得るボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）１４０６に集積回路ダイを結合し得る。いくつかの実施形態において、第１の基板１４０２／第２の基板１４０４は、インターポーザ１４００の対向する側に取り付けられる。他の実施形態において、第１の基板１４０２／第２の基板１４０４は、インターポーザ１４００の同じ側に取り付けられる。さらなる実施形態において、３つまたはそれより多くの基板が、インターポーザ１４００により相互接続される。
【０１０９】
インターポーザ１４００は、エポキシ樹脂、グラスファイバ強化エポキシ樹脂、セラミック材料、またはポリイミドなどのポリマ材料で形成され得る。さらなる実装において、インターポーザは、シリコン、ゲルマニウムおよび他のＩＩＩ−Ｖ族およびＩＶ族の材料など、半導体基板において用いるための上述の同じ材料を含み得る交互に設けられた強固または柔軟な材料で形成され得る。
【０１１０】
インターポーザは、金属インターコネクト１４０８と、スルーシリコンビア（ＴＳＶ）１４１２を含むがこれに限定されないビア１４１０とを含み得る。インターポーザ１４００は、パッシブデバイスおよびアクティブデバイスの両方を含む埋め込みデバイス１４１４をさらに含み得る。そのようなデバイスは、限定されるものではないが、コンデンサ、デカップリングコンデンサ、レジスタ、インダクタ、ヒューズ、ダイオード、変圧器、センサおよび静電放電（ＥＳＤ）デバイスを含む。無線周波数（ＲＦ）デバイス、パワーアンプ、電力管理デバイス、アンテナ、アレイ、センサおよびＭＥＭＳデバイスなどのより複雑なデバイスも、インターポーザ１４００上に形成され得る。本開示の実施形態によれば、本明細書において開示される装置または処理は、インターポーザ１４００の製造において用いられ得る。
【０１１１】
故に、本開示の実施形態は、導電面上での選択的なポリマ形成のための多機能分子、および得られる構造を含む。
【０１１２】
例示的な実施形態１：集積回路構造は、基板よりも上の交互に設けられた金属線および誘電体線を有する下側金属被覆層を備える。分子ブラシ層は、下側金属被覆層の金属線上にあり、多機能分子を有する。トリブロック共重合体層は、下側金属被覆層よりも上にある。トリブロック共重合体層は、下側金属被覆層の誘電体線よりも上の第１の分離ブロックコンポーネントと、下側金属被覆層の金属線上の分子ブラシ層上の交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネントおよび第３の分離ブロックコンポーネントとを有する。第３の分離ブロックコンポーネントは、感光性である。
【０１１３】
例示的な実施形態２：例示的な実施形態１に記載の集積回路構造は、第３の分離ブロックコンポーネントの一箇所における導電ビアをさらに備える。導電ビアは、金属線のうちの１つ上にある。
【０１１４】
例示的な実施形態３：例示的な実施形態１または２に記載の集積回路構造は、下側金属被覆層の誘電体線上の第２の異なる分子ブラシ層であって、第１の分離ブロックコンポーネントは、第２の分子ブラシ層上にある、第２の分子ブラシ層をさらに備える。
【０１１５】
例示的な実施形態４：第２の分子ブラシ層は、単一の機能ポリマ材料を有する、例示的な実施形態３に記載の集積回路構造。
【０１１６】
例示的な実施形態５：トリブロック共重合体層は、ポリスチレンおよび他のポリビニルアレーンと、ポリイソプレンおよび他のポリオレフィンと、ポリメタクリル酸および他のポリエステルと、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭ）および関連するＳｉベースポリマと、ポリフェルセニルシランと、酸化ポリエチレン（ＰＥＯ）ならびに関連するポリエーテルおよびポリビニルピリジンとのうちの任意の３つから成る群から選択されるトリブロック共重合体種を有する、例示的な実施形態１、２、３または４に記載の集積回路構造。
【０１１７】
例示的な実施形態６：交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネントおよび第３の分離ブロックコンポーネントは、約１：１という比を有する、例示的な実施形態１、２、３、４または５に記載の集積回路構造。
【０１１８】
例示的な実施形態７：交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネントおよび第３の分離ブロックコンポーネントは、第２の分離ブロックコンポーネント対第３の分離ブロックコンポーネントがＸ：１という比を有し、Ｘは、１よりも大きく、第３の分離ブロックコンポーネントは、第２の分離ブロックコンポーネントに囲まれた柱状構造を含む、例示的な実施形態１、２、３、４または５に記載の集積回路構造。
【０１１９】
例示的な実施形態８：下側金属被覆層の交互に設けられた金属線および誘電体線は、一定のピッチの格子パターンを有する、例示的な実施形態１、２、３、４、５、６または７に記載の集積回路構造。
【０１２０】
例示的な実施形態９：トリブロック共重合体層の第３の分離ブロックコンポーネントは、極紫外線（ＥＵＶ）源または電子ビーム源に対して感光性である、例示的な実施形態１、２、３、４、５、６、７または８に記載の集積回路構造。
【０１２１】
例示的な実施形態１０：集積回路構造を製造する方法は、基板よりも上の交互に設けられた金属線および誘電体線を有する下側金属被覆層を形成する段階を備える。方法は、分子ブラシ層は、下側金属被覆層の金属線上に分子ブラシ層を形成する段階であって分子ブラシ層は、多機能分子を含む、段階も備える。方法は、下側金属被覆層よりも上のトリブロック共重合体層を形成する段階も備える。方法は、トリブロック共重合体層を分離して、下側金属被覆層の誘電体線よりも上の第１の分離ブロックコンポーネントを形成し、下側金属被覆層の金属線上の分子ブラシ層上の交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネントおよび第３の分離ブロックコンポーネントを形成する段階であって、第３の分離ブロックコンポーネントは、感光性である、段階も備える。方法は、第３の分離ブロックコンポーネントの選択位置を照射および現像して、下側金属被覆層の金属線よりも上にビア開口を設ける段階も備える。
【０１２２】
例示的な実施形態１１：第３の分離ブロックコンポーネントの選択位置を照射および現像して、ビア開口を設ける段階の後に、得られたパターニング済みのトリブロック共重合体層を足場材料として用いて、第１のレベルの交互に設けられた金属線および誘電体線よりも上に、第１のレベルの交互に設けられた金属線および誘電体線に結合された、かつ、第１のレベルの交互に設けられた金属線および誘電体線と直交する第２のレベルの交互に設けられた金属線および誘電体線を形成する段階をさらに備える、例示的な実施形態１０に記載の方法。
【０１２３】
例示的な実施形態１２：トリブロック共重合体層を形成する段階の前に、下側金属被覆層の誘電体線上に第２の分子ブラシ層を形成する段階をさらに備える、例示的な実施形態１０または１１に記載の方法。
【０１２４】
例示的な実施形態１３：第２の分子ブラシ層は、単一の機能ポリマ材料を用いて形成される、例示的な実施形態１２に記載の方法。
【０１２５】
例示的な実施形態１４：トリブロック共重合体層を形成する段階は、ポリスチレンおよび他のポリビニルアレーンと、ポリイソプレンおよび他のポリオレフィンと、ポリメタクリル酸および他のポリエステルと、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭ）および関連するＳｉベースポリマと、ポリフェルセニルシランと、酸化ポリエチレン（ＰＥＯ）ならびに関連するポリエーテルおよびポリビニルピリジンとのうちの任意の３つから成る群から選択されるトリブロック共重合体種を提供する段階を有する、例示的な実施形態１０、１１、１２または１３に記載の方法。
【０１２６】
例示的な実施形態１５：下側金属被覆層の交互に設けられた金属線および誘電体線を形成する段階は、一定のピッチを有する格子パターンを形成する段階を有する、例示的な実施形態１０、１１、１２、１３または１４に記載の方法。
【０１２７】
例示的な実施形態１６：第３の分離ブロックコンポーネントの選択位置を照射および現像する段階は、第３の分離ブロックコンポーネントの選択位置を極紫外線（ＥＵＶ）源または電子ビーム源へ露出させる段階を有する、例示的な実施形態１０、１１、１２、１３、１４または１５に記載の方法。
【０１２８】
例示的な実施形態１７：交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネントおよび第３の分離ブロックコンポーネントは、約１：１という比を有する、例示的な実施形態１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６に記載の方法。
【０１２９】
例示的な実施形態１８：交互に設けられた第２の分離ブロックコンポーネントおよび第３の分離ブロックコンポーネントは、第２の分離ブロックコンポーネント対第３の分離ブロックコンポーネントがＸ：１という比を有し、Ｘは、１よりも大きく、第３の分離ブロックコンポーネントは、第２の分離ブロックコンポーネントに囲まれた柱状構造を含む、例示的な実施形態１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６に記載の方法。
【０１３０】
例示的な実施形態１９：集積回路構造を製造する方法は、基板よりも上の層間誘電体（ＩＬＤ）層に複数の導電線を形成する段階を備える。方法は、ＩＬＤ層の最上面に対して、複数の導電線のうちの１つおきに設けられた導電線を凹ませる段階も備える。方法は、複数の導電線のうちの１つおきに設けられた導電線の各々よりも上の凹領域内で、複数の導電線のうちの１つおきに設けられた導電線上に誘電体キャッピング層を形成する段階も備える。方法は、誘電体キャッピング層よりも上ではなく、複数の導電線のうちの凹んでいないものよりも上に、誘電体キャッピング層とは組成が異なるハードマスク層を形成する段階であって、ハードマスク層を形成する段階は、誘電体キャッピング層上ではなく、複数の導電線のうちの凹んでいないもの上に、多機能分子を含むブラシ層を形成する段階を有する、段階も備える。方法は、複数の導電線のうちの１つおきに設けられた導電線のうちの１つよりも上の誘電体キャッピング層に開口を形成する段階も備える。方法は、誘電体キャッピング層における開口内、および、複数の導電線のうちの凹んでいないもののうちの１つよりも上のハードマスク層の部分上に、導電ビアを形成する段階も備える。
【０１３１】
例示的な実施形態２０：ハードマスク層を形成する段階は、ブラシ層の細孔またはスペーシングをハードマスク材料またはハードマスク前駆体で充填する段階と、ブラシ層の実質的に全部を除去する段階であって、ハードマスク層は、ブラシ層の実質的に全部の除去中または除去後に、ハードマスク材料またはハードマスク前駆体から形成される、段階とをさらに有する、例示的な実施形態１９に記載の方法。
【０１３２】
例示的な実施形態２１：ブラシ層の実質的に全部を除去する段階は、ブラシ層の分子層をアッシングする段階を有する、例示的な実施形態２０に記載の方法。
【０１３３】
例示的な実施形態２２：ハードマスク層と誘電体キャッピング層とは、エッチング選択比が異なる、例示的な実施形態１９、２０または２１に記載の方法。
【０１３４】
例示的な実施形態２３：複数の導電線を形成する段階は、ピッチ分割パターニング処理を用いる段階を有する、例示的な実施形態１９、２０、２１または２２に記載の方法。
【図１】
2021524150.tif 000003
【図２（ａ）】
2021524150.tif 000004
【図２（ｂ）】
2021524150.tif 000005
【図２（ｃ）】
2021524150.tif 000006
【図２（ｄ）】
2021524150.tif 000007
【図３（ａ）】
2021524150.tif 000008
【図３（ｂ）】
2021524150.tif 000009
【図３（ｃ）】
2021524150.tif 000010
【図３（ｄ）】
2021524150.tif 000011
【図４Ａ】
2021524150.tif 000012
【図４Ｂ】
2021524150.tif 000013
【図５Ａ−５Ｃ】
2021524150.tif 000014
【図６Ａ】
2021524150.tif 000015
【図６Ｂ】
2021524150.tif 000016
【図７Ａ】
2021524150.tif 000017
【図７Ｂ】
2021524150.tif 000018
【図７Ｃ】
2021524150.tif 000019
【図７Ｄ】
2021524150.tif 000020
【図８】
2021524150.tif 000021
【図９Ａ】
2021524150.tif 000022
【図９Ｂ】
2021524150.tif 000023
【図９Ｃ】
2021524150.tif 000024
【図９Ｄ】
2021524150.tif 000025
【図１０Ａ】
2021524150.tif 000026
【図１０Ｂ】
2021524150.tif 000027
【図１０Ｃ】
2021524150.tif 000028
【図１１Ａ】
2021524150.tif 000029
【図１１Ｂ】
2021524150.tif 000030
【図１１Ｃ】
2021524150.tif 000031
【図１１Ｄ】
2021524150.tif 000032
【図１１Ｅ】
2021524150.tif 000033
【図１１Ｆ】
2021524150.tif 000034
【図１２】
2021524150.tif 000035
【図１３】
2021524150.tif 000036
【図１４】
2021524150.tif 000037
【国際調査報告】
2021524150.tif 000038
2021524150.tif 000039