[發明專利]雙重光刻膠結構及其處理方法

有效

• 申請號: 201210101490.5
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN103365094A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 胡華勇;伍強
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G03F7/11
• 分類號: G03F7/11;G03F7/00;G03F7/038;G03F7/039
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種雙重光刻膠結構，其特征在于，包括依次形成在目標層上的第一光刻膠層和第二光刻膠層，所述第一光刻膠層和第二光刻膠層反性，所述第一光刻膠層和第二光刻膠層之間形成有中間層，所述中間層用于防止正性光刻膠與負性光刻膠中的堿及在曝光后形成的光酸的相互擴散。

2.根據權利要求1所述的雙重光刻膠結構，其特征在于，所述第一光刻膠層為負性光刻膠，所述第二光刻膠層為正性光刻膠。

3.根據權利要求2所述的雙重光刻膠結構，其特征在于，所述中間層包含聚氟化物、氟化含硅聚合物或氧化硅。

4.根據權利要求3所述的雙重光刻膠結構，其特征在于，所述中間層的厚度為5nm-50nm。

5.根據權利要求3所述的雙重光刻膠結構，其特征在于，所述聚氟化物為聚氟化丙烯酸酯類，聚氟化甲基丙烯酸酯類，聚氟化二氧戊烯，聚四氟化乙烯，聚四氟化氧乙烯，聚二氟化甲基氧乙烯的均聚物或共聚物中的至少一種。

6.根據權利要求3所述的雙重光刻膠結構，其特征在于，所述氟化含硅聚合物為經過氟修飾的硅氧聚合物、含硅的丙烯酸類聚合物、含硅的甲基丙烯酸類聚合物或硅烷類聚合物中的至少一種。

7.根據權利要求3所述的雙重光刻膠結構，其特征在于，所述氧化硅為低溫化學沉積所形成，形成溫度低于光刻膠的玻璃化轉變溫度。

8.一種權利要求1所述的雙重光刻膠結構的處理方法，所述處理方法包括曝光與顯影，其特征在于，對所述第一光刻膠層和第二光刻膠層進行曝光，所述曝光的曝光能量具有第一閾值和第二閾值，在第一閾值的曝光能量作用下在第一光刻膠層中形成第一曝光區，在第二閾值的曝光能量作用下在第二光刻膠層中形成第二曝光區，第二曝光區與所述第一曝光區交疊；

對所述第二光刻膠層進行顯影，形成第一開口，所述第一開口暴露第一光刻膠層表面；

沿所述第一開口刻蝕第一光刻膠層與中間層，形成第二開口，所述第二開口暴露目標層表面；

去除所述第二光刻膠層與中間層；

對所述第一光刻膠層進行顯影，形成雙圖形化的第一光刻膠層圖形。

9.根據權利要求8所述的處理方法，其特征在于，所述第一光刻膠層為正性光刻膠，所述第二光刻膠層為負性光刻膠，所述第一閾值大于所述第二閾值，所述第二曝光區的寬度大于所述第一曝光區的寬度，所述第一開口為所述負性光刻膠層中第二曝光區外的區域。

10.根據權利要求8所述的處理方法，其特征在于，所述第一光刻膠層為負性光刻膠，所述第二光刻膠層為正性光刻膠，所述第一閾值小于所述第二閾值，所述第二曝光區的寬度小于所述第一曝光區的寬度，所述第一開口為所述正性光刻膠層中第一曝光區。

11.根據權利要求8所述的處理方法，其特征在于，所述正性光刻膠層中具有光酸產生劑和樹脂。

12.根據權利要求9所述的處理方法，其特征在于，所述正性光刻膠中的光酸產生劑在大于和等于第一閾值的曝光能量作用下產生光酸，光酸與在正性光刻膠層中的樹脂反應形成第一曝光區，光酸產生劑在小于第一閾值的曝光能量作用下不產生光酸。

13.根據權利要求8或9所述的處理方法，其特征在于，所述負性光刻膠層為光致交聯型負性光刻膠、光致聚合型負性光刻膠或光致極性轉變負性光刻膠。

14.根據權利要求9所述的處理方法，其特征在于，所述第二曝光區的寬度為第一曝光區寬度的1.5-4.5倍。

15.根據權利要求14所述的處理方法，其特征在于，所述第二曝光區的寬度為第一曝光區寬度的3倍。

16.根據權利要求8所述的處理方法，其特征在于，刻蝕所述中間層步驟中，所述中間層為含聚氟化物時采用含氧氣體。

17.根據權利要求8所述的處理方法，其特征在于，刻蝕所述中間層步驟中，所述中間層為氟化含硅聚合物或氧化硅時采用含氟氣體。

18.根據權利要求17所述的處理方法，其特征在于，所述含氟氣體為CF₄或CHF₃或C₃F₈。