双曝光方法及刻蚀方法

专利名称：双曝光方法及刻蚀方法
技术领域：
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及双曝光方法及刻蚀方法。
背景技术：
随着半导体器件尺寸的逐渐减小，图案特征尺寸也越来越趋近于光刻处理方法的 极限，作为32nm节点的光刻工艺的强大补充，在一个或多个掩模板上分配布案并进行 多次曝光和刻蚀的方法得到越来越多的应用。申请日为2006年10月8日，申请号为200610160503. 0，公开号为CN1945444A)的 中国专利申请“对光刻衬底上的正色调抗蚀剂层进行构图的方法”公开了一种两次曝光两 次刻蚀形成图案的方法。图1-5为该方法处理过程中半导体器件的结构示意图。首先，如图 1所示在衬底11和目标层12 (TL)上形成一层硬掩膜13 (HM)，并在硬掩膜层13上涂布第一 层光刻胶14 (RLl)。如图2所示，通过曝光显影后，形成第一光刻胶图案层15 (RMl)，根据该 RMl对HM进行刻蚀，得到层结构。然后，如图3所示，去除RM1，在刻蚀后的HM上涂布第二 层光刻胶16 (RL2)。如图4所示，对RL2进行曝光显影后，形成第二光刻胶图案层17 (RM2)， 根据该RM2对HM再次进行刻蚀，形成如图所示的层结构。然后，如图5所示，根据HM形成 的图案对目标层进行刻蚀，刻蚀后将HM、RM2去除，最终得到具有RM1、RM2图案的层结构。 但是，该方法在每一次曝光后都需要进行一次刻蚀才可以形成最终的图案，过程繁琐，而且 每次刻蚀都增加了对衬底损坏的几率。针对上述问题，现有技术中采用双次曝光单次刻蚀的方法来减少刻蚀的次数，简 化生成工序，增加产品良率。结合图2、6、7所示，该方法与前述“对光刻衬底上的正色调抗 蚀剂层进行构图的方法”的区别在于，在第一次曝光显影得到如图2所示的第一光刻胶图案 层15 (RMl)后，如图6所示，对该在先形成的RMl进行物理或化学处理，然后直接涂布第二 层光刻胶21 (RL2)，然后，如图7所示，对RL2进行曝光显影，形成层结构，该层结构表面即 具有了第二光刻胶图案层22 (RlO)，然后根据该RMl和RM3对硬掩膜层(HM)和目标层(TL) 进行刻蚀，刻蚀后将HM、RMU RM3去除，最终得到具有RM1、RM2图案的层结构。其中，由于在涂布RL2以及对RL2进行曝光显影形成RM3的过程中，分别需要进行 高温烘焙和利用有机溶剂进行冲洗，该过程会直接导致在先形成的RMl熔融受损，因此在 涂布第二层光刻胶之前，需要对在先形成的RMl进行处理以防受损。常用的处理方法如1)采用波长为193nm的光进行整体曝光，然后在210°C下热处理60s，从而使在先 形成的RMl材料内部结构交联。2)采用有机冷冻材料使在先形成的RMl充分冻结，从而改变RMl中光刻胶的性能。然而，以上对第一光刻胶图案层的热处理、化学处理方式会导致在先形成的第一 光刻胶图案层的形变等，都不可避免的会影响在先形成的第一光刻胶图案层的质量，侵蚀 图案。

发明内容
本发明实施例提供一种双曝光方法及刻蚀方法，能够防止第二光刻胶图案层形成 过程中对在先形成的第一光刻胶图案层的侵蚀。为了解决上述技术问题，本发明实施例的技术方案如下一种双曝光方法，包括在中间膜层上形成第一光刻胶图案层；在在先形成的所述第一光刻胶图案层上形成无机化合物薄膜；在所述无机化合物薄膜上涂布光刻胶层；对所述光刻胶层进行曝光显影，形成第二光刻胶图案层。优选的，在不大于220°C的温度下在所述在先形成的第一光刻胶图案层上沉积无 机化合物薄膜。优选的，采用等离子体化学气相淀积或者原子层沉积的方法沉积所述无机化合物薄膜。优选的，所述无机化合物薄膜的材料为氮化硅或氧化硅或氮氧化硅。优选的，采用SiH4和N2O进行等离子体化学气相沉积生成所述无机化合物薄膜。优选的，采用SiH4、H2和NH3沉积生成所述无机化合物薄膜。优选的，所述无机化合物薄膜的厚度为1-lOnm。优选的，所述无机化合物薄膜的厚度为3-5nm。优选的，在所述无机化合物薄膜上涂布光刻胶层之前，还包括在所述无机化合物薄膜上覆盖底部抗反射涂层。优选的，在所述利用掩模板对所述光刻胶层进行曝光显影之前，还包括在所述光刻胶层上覆盖顶部抗反射涂层。一种刻蚀方法，包括在中间膜层上形成第一光刻胶图案层；在在先形成的所述第一光刻胶图案层上形成无机化合物薄膜；在所述无机化合物薄膜上涂布光刻胶层；对所述光刻胶层进行曝光显影，形成第二光刻胶图案层；对所述中间膜层进行刻蚀。优选的，在不大于220°C的温度下在所述在先形成的第一光刻胶图案层上沉积无 机化合物薄膜。优选的，采用等离子体化学气相淀积或者原子层沉积的方法沉积所述无机化合物薄膜。优选的，所述无机化合物薄膜的材料为氮化硅或氧化硅或氮氧化硅。优选的，采用SiH4和N2O进行等离子体化学气相沉积生成所述无机化合物薄膜。优选的，采用SiH4、H2和NH3沉积生成所述无机化合物薄膜。优选的，所述无机化合物薄膜的厚度为1-lOnm。优选的，所述无机化合物薄膜的厚度为3-5nm。优选的，所述在先形成的第一光刻胶图案层中光刻胶图案的关键尺寸小于刻蚀所 需的目标尺寸。
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优选的，在对所述中间膜层进行刻蚀之前，还包括去除所述无机化合物薄膜。优选的，采用湿法刻蚀或等离子体刻蚀去除所述无机化合物薄膜。优选的，在所述无机化合物薄膜上涂布光刻胶层之前，还包括在所述无机化合物薄膜上覆盖底部抗反射涂层。优选的，在所述利用掩模板对所述光刻胶层进行曝光显影之前，还包括在所述光刻胶层上覆盖顶部抗反射涂层。本发明实施例中，通过在涂布第二层光刻胶之前在在先形成的第一光刻胶图案层 表面上沉积无机化合物薄膜，有效的抵制了在第二层光刻胶涂布和曝光显影过程中高温烘 焙和有机溶剂的侵蚀，从而保护了第一光刻胶图案层的图案不受损坏，进而可以保证后续 刻蚀的质量和半导体器件的产品良率。


通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中 相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示 出本发明的主旨。图1-5是现有技术中双曝光多次刻蚀过程中半导体器件的结构简图；图6-7是现有技术中双曝光过程中半导体器件的结构简图；图8是本发明实施例一的双曝光方法流程图；图9-13是实施例一中半导体器件的结构简图；图14是本发明实施例二的刻蚀方法流程图；图15-16是实施例二半导体器件的结构简图；图17是实施例二中第一光刻胶图案层的结构简图；图18是本发明实施例三的刻蚀方法流程图；图19-20是实施例三中半导体器件的结构简图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施方式
做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采 用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表 示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应 限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。目前，在采用双曝光形成光刻胶图案的方法中，为了避免在第二次光刻胶涂布及 曝光显影过程中对在先形成的第一光刻胶图案层的侵蚀和损坏，常通过热处理或化学处理 等方式改变第一光刻胶图案层中光刻胶的性质来防止受损，但是这些方式会导致第一光刻 胶图案层的熔融或形变，都不可避免的会影响甚至侵蚀第一光刻胶图案层，进而会影响到 后续刻蚀的质量以及半导体器件的产品良率。
基于此，本发明提供了一种双曝光方法和刻蚀方法，该方法在涂布第二层光刻胶 之前在在先形成的第一光刻胶图案层上形成无机化合物薄膜，该无机化合物薄膜，对于第 二层光刻胶的涂布和曝光显影过程中使用的高温烘焙和有机溶剂，既不会在高温下熔融或 形变，也不会与有机溶剂等发生化学反应，所以可以有效的抵制热处理或化学处理的侵蚀， 不仅可以保护在先形成的第一光刻胶图案层不受侵蚀，又可以不影响图案，进而可以保证 后续刻蚀的质量和半导体器件的产品良率。下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。参照图8，为本发明实施例一的双曝光方法流程图，图9-13为处理过程中半导体 器件的结构简图。该处理方法可以包括步骤101，提供一中间膜层41。该中间膜层41可以是单晶硅或多晶硅单质半导体衬底或化合物半导体衬底，也 可以是在形成一定图案的半导体器件上的覆盖层，此处不受限制。步骤102，如图9所示，在中间膜层41上涂布第一层光刻胶(PRl)42，形成层结构。步骤103，如图10所示，采用掩模板对第一层光刻胶42曝光显影，形成第一光刻胶 图案层(RMA) 43。以上步骤与现有技术类似，此处不再赘述。步骤104，如图11所示，在第一光刻胶图案层43上形成无机化合物薄膜44。在该形成过程可以采用沉积的方法，由于光刻胶为有机材料，在高温易发生形变， 所以在沉积该无机化合物薄膜时，要尽量在低温下进行，在本实施例中，可以将沉积温度控 制在不超过220°C的条件下进行，最低温度可以控制在20°C，采用等离子体化学气相淀积 (PECVD)或者原子层沉积(ALD)的方法沉积完成，其中，该无机化合物薄膜44可以是氮化硅 薄膜或氧化硅薄膜或氮氧化硅薄膜等。由于该薄膜为无机化合物薄膜，对于第二层光刻胶 的涂布和曝光显影过程中使用的高温烘焙和有机溶剂，既不会在高温下熔融或形变，也不 会与有机溶剂等发生化学反应，所以可以有效的抵制热处理或化学处理的侵蚀，从而保护 RMA不受损坏。具体的，该沉积过程可以采用SiH4和N2O进行等离子体化学气相沉积生成无机化 合物薄膜44，或者采用SiH4、H2和NH3进行化学沉积生成氮化硅薄膜或氮氧化硅薄膜，该沉 积过程与现有的薄膜沉积技术类似，此处不再赘述。在实际操作中，可以对裸露的中间膜层 41表面进行遮挡，只对RMA43表面沉积无机化合物薄膜，为了操作简便也可以直接在RMA43 的表面以及裸露的中间膜层41表面同时沉积上述无机化合物薄膜44。以上形成的无机化合物薄膜44的厚度不宜过厚，以免使RMA43与后续形成的第二 光刻胶图案层46 (RMB)的间距过小，不利于后续的刻蚀操作，该无机化合物薄膜44厚度也 不宜设定过薄，以免在沉积过程中RMA43中光刻胶的侧壁不能被该无机化合物薄膜44完全 覆盖，厚度可以设定为1-lOnm，优选为3-5nm。在实际操作过程中，可以直接在RMA43的表面上直接沉积预设厚度的无机化合物 薄膜44，也可以在步骤103中使RMA43中光刻胶图案的关键尺寸(CD)的宽度比实际刻蚀所 需的目标尺寸CD宽度值小，以便RMA43中光刻胶图案的关键尺寸连同RMA43中光刻胶侧壁 上沉积的无机化合物薄膜44的厚度总共形成的图案宽度满足实际刻蚀所需的目标尺寸，从而保证后续刻蚀的易操作性，此处的详细过程请参见后续实施例的描述。在沉积无机化合物薄膜44完成后，可以直接转入步骤106在该无机化合物薄膜44 上涂布第二层光刻胶45，也可以进入步骤105。步骤105，在无机化合物薄膜44上覆盖底部抗反射涂层。为了防止在第二层光刻胶曝光时，在无机化合物薄膜44上入射波和反射波形成 驻波而影响光刻胶的曝光效果，可以在该无机化合物薄膜44上先覆盖一层底部抗反射涂 层(BARC)(图中未示出)。该BARC可以是有机抗反射涂层(Organic)，在硅片表面旋涂，依 靠有机层直接接收掉入射光线；也可以是无机抗反射涂层(Inorganic)，在硅片表面利用 等离子增强化学气相沉积(PECVD，Plasma Enhanced Chemical Vapour D印osition)形成。 BARC的厚度可以根据光源波长和第二层光刻胶的厚度设定。例如可以选择罗门哈斯(Rohm and Hass)提供的 AR40 作为 BARC，厚度可为 40nm_300nm。步骤106，如图12所示，涂布第二层光刻胶45(PR2)。在涂布第二层光刻胶45时，可以使其厚度可以等同或略高于无机化合物薄膜44 和RMA43的厚度之和，例如可略高出20-80nm，并可以采用粘滞性较低的光刻胶材料，如TOK 提供的TArF-PP006，以使形成表面较为平坦的Η^45。在本实施例中，也还可以在形成PR245后，在PR245上覆盖顶部抗反射涂层(TARC) (图中未示出)，以减少在PR245上的反射波，从而减少驻波的形成，降低对光刻胶曝光效果 的影响，例如可选用AZ提供的AQ8作为TARC，厚度可以为50nm-500nm。步骤107，采用掩模板对第二层光刻胶45曝光显影，形成第二光刻胶图案层 46(RMB)。如图13所示，在该PR245曝光显影后即形成RMB46，从而在中间膜层41上形成了 RMA43和RMB46，从而可以在后续操作中通过一次刻蚀即可将该RMA43和RMB46的光刻胶图 案转移至中间膜层41上。本发明实施例中，通过在涂布第二层光刻胶之前在在先形成的第一光刻胶图案层 的表面沉积无机化合物薄膜，有效的抵制了在第二层光刻胶涂布和曝光显影过程中高温烘 焙和有机溶剂的侵蚀，从而保护了第一光刻胶图案层不受损坏，进而可以保证后续刻蚀的 质量和半导体器件的产品良率。基于上述双曝光方法，本发明还提供了一种刻蚀方法，用于在两次曝光形成RMA 和RMB后，经过一次刻蚀将RMA和RMB的光刻胶图案转移到中间膜层上，具体请参见以下实 施例。参见图14，为本发明实施例二的刻蚀方法流程图，图15-16为该刻蚀处理后的半 导体器件的结构简图。该刻蚀方法可以包括步骤201，提供一中间膜层61。步骤202，在中间膜层61上涂布第一层光刻胶。以上步骤201、202与前述实施例一中类似，此处不再赘述。步骤203，采用掩模板对第一层光刻胶进行曝光显影，形成第一光刻胶图案层 62(冊0，且冊062中光刻胶图案的关键尺寸小于刻蚀所需的目标尺寸。如图17所示，假设刻蚀所需的目标尺寸为X1, RMC62中光刻胶图案的关键尺寸为X2jX1-X2 = X，则在本实施例中，通过设置掩模板或者改变曝光方式，使获得RMC62中光刻胶 图案的关键尺寸为X2。步骤204，在第一光刻胶图案层62上形成无机化合物薄膜63。该形成过程可以采用沉积的方法实现，为了操作简便也可以直接在RMC62的表面 以及裸露的中间膜层61的表面同时沉积无机化合物薄膜63。在沉积无机化合物薄膜63的 过程中，沉积在RMC62中光刻胶的侧壁上的无机化合物薄膜厚度THsi，相对于沉积在中间 膜层61表面上的无机化合物薄膜厚度THsu较小，假设S = THsi/THsu，则为了保证沉积无 机化合物薄膜63后，RMC62中的光刻胶图案的关键尺寸X2加上光刻胶侧壁两侧的膜厚THis 达到刻蚀时依据的目标尺寸X1，在本步骤中需要设定沉积在中间膜层61裸露表面上的无机 化合物薄膜63厚度为0. 5X/S，则沉积后，光刻胶侧壁单侧上的膜厚即为0. 5X。以上形成的无机化合物薄膜63的厚度不宜过厚，以免使RMC62与后续第二光刻胶 图案层64(RMD)的间距过小，不利于后续的刻蚀操作，该无机化合物薄膜63厚度也不宜设 定过薄，以免在沉积过程中RMC62中光刻胶的侧壁不能被该无机化合物薄膜63完全覆盖。 在本实施例中，沉积在RMC62中光刻胶的侧壁上的无机化合物薄膜63的厚度至少应为沉积 在RMC62的表面上的无机化合物薄膜厚度的70%，即S不小于70%，该无机化合物薄膜63 的厚度可以设定为1-lOnm，优选为3-5nm。在本步骤中，沉积无机化合物薄膜63的过程与实施例一中的步骤类似，此处不再 赘述。同样在沉积完成后，可以直接转入步骤205在该无机化合物薄膜63上涂布第二层光 刻胶，也可以先在无机化合物薄膜上覆盖底部抗反射涂层，然后在进入步骤205。步骤205，在无机化合物薄膜63上涂布第二层光刻胶PR2。在涂布第二层光刻胶时，可以使其厚度略高于RMC62的厚度(例如可高出 20-80nm)，并可以采用粘滞性较低的I3R材料，以使形成表面较为平坦的PR2层。在本实施例中，也还可以在形成PR2后，在PR2上覆盖顶部抗反射涂层(TARC)，以 减少在PR2上的反射波，从而减少驻波的形成，降低对光刻胶曝光效果的影响。步骤206，采用掩模板对所述第二层光刻胶进行曝光显影，形成第二光刻胶图案层 64(RMD)。步骤207，对所述中间膜层61进行刻蚀。在本步骤中，如图15所示，根据目标尺寸X1,以及RMD64，对中间膜层61进行刻蚀， 对中间膜层61的刻蚀可以包括对沉积在中间膜层61表面上的无机化合物薄膜63的选择 性刻蚀去除，以及在中间膜层61表面的无机化合物薄膜63去除后，裸露的中间膜层61的 刻蚀。对中间膜层61表面的无机化合物薄膜63的选择性刻蚀可以根据该化合物的成分选 择化学气体或化学剂进行刻蚀，例如，如果该无机化合物薄膜63为氮化硅薄膜，则可以选 择CHF3, OrCH3F, N2，02。进行刻蚀，具体的刻蚀参数设置依据反应室的设计及待刻蚀层的参 数等，该过程可采用现有技术的方法实现，此处不再赘述。然后如图16所示，可以采用湿法刻蚀或等离子体刻蚀等方法将RMC62中光刻胶侧 壁上的无机化合物薄膜63去除，并将剩余的RMC62和RMD64清洗去除，从而形成如图所示 的刻蚀后的中间膜层。本发明实施例中，通过在涂布第二层光刻胶之前，在在先形成的第一光刻胶图案 层表面沉积无机化合物薄膜，有效的抵制了在第二层光刻胶涂布和曝光显影过程中高温烘焙和有机溶剂的侵蚀，从而保护了在先形成的第一光刻胶图案层不受损坏，进而可以保证 刻蚀的质量和半导体器件的产品良率。参见图18，为本发明实施例三的刻蚀方法流程图，图19-20为该刻蚀处理后的半 导体器件的结构简图。该刻蚀方法可以包括步骤301，提供一中间膜层91。步骤302，在所述中间膜层91上涂布第一层光刻胶。步骤303，采用掩模板对所述第一层光刻胶进行曝光显影，形成第一光刻胶图案层 92(RME)。步骤304，在RME92上沉积无机化合物薄膜93。该无机化合物薄膜93的厚度可以设定为1-lOnm，优选为3-5nm。可以在该无机化 合物薄膜93上先覆盖一层底部抗反射涂层(BARC)再进入步骤305。步骤305，在所述无机化合物薄膜93上涂布第二层光刻胶。还可以在形成第二层光刻胶后，覆盖顶部抗反射涂层(TARC)。步骤306，如图19，所示采用掩模板对第二层光刻胶进行曝光显影，形成第二光刻 胶图案层94 (RMF)。以上步骤301 306与前述实施例一中类似，此处不再赘述。步骤307，去除无机化合物薄膜93。本实施例中，可以先去除无机化合物薄膜93，然后再对中间膜层91进行刻蚀，因 此在步骤302中，无需使形成的RME92中光刻胶图案的关键尺寸变小，而可以直接形成刻蚀 所需的目标尺寸。该去除无机化合物薄膜93的方法可以采用对无机化合物薄膜93的无选 择性刻蚀方法，如湿法刻蚀或各向同性的等离子体刻蚀法，去除无机化合物薄膜93后形成 如图20所示的结构。步骤308，对中间膜层91进行刻蚀。在将无机化合物薄膜93去除后，即可根据中间膜层91上的RME92、RMF94对中间 膜层91进行刻蚀，再将中间膜层91表面剩余的光刻胶清洗去除后，即形成刻蚀后的中间膜层。本发明实施例中，通过在涂布第二层光刻胶之前在在先形成的第一光刻胶图案层 表面上沉积无机化合物薄膜，有效的抵制了在第二层光刻胶涂布和曝光显影过程中高温烘 焙和有机溶剂的侵蚀，从而保护第一光刻胶图案层不受损坏，进而可以保证刻蚀的质量和 半导体器件的产品良率。上述各实施例中的“第一层”和“第二层”仅为了区分先后形成的两光刻胶层以及 先后形成的两光刻胶图案层，并非特指或限定。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的限制。上述方法也不仅局限于双曝光，对于多次曝光的处理 方法也可以在上述方法的基础上重复相应步骤即可实现。虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领 域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内 容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此， 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种双曝光方法，其特征在于，包括 在中间膜层上形成第一光刻胶图案层；在在先形成的所述第一光刻胶图案层上形成无机化合物薄膜； 在所述无机化合物薄膜上涂布光刻胶层； 对所述光刻胶层进行曝光显影，形成第二光刻胶图案层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在不大于220°C的温度下在所述在先形成 的第一光刻胶图案层上沉积无机化合物薄膜。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用等离子体化学气相淀积或者原子层 沉积的方法沉积所述无机化合物薄膜。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机化合物薄膜的材料为氮化硅或 氧化硅或氮氧化硅。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用SiH4和N2O进行等离子体化学气相 沉积生成所述无机化合物薄膜。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用SiH4、&和NH3沉积生成所述无机化 合物薄膜。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述无机化合物薄膜的厚 度为 I-IOnm0
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述无机化合物薄膜的厚度为3-5nm。
9.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述无机化合物薄膜上 涂布光刻胶层之前，还包括在所述无机化合物薄膜上覆盖底部抗反射涂层。
10.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述利用掩模板对所 述光刻胶层进行曝光显影之前，还包括在所述光刻胶层上覆盖顶部抗反射涂层。
11.一种刻蚀方法，其特征在于，包括 在中间膜层上形成第一光刻胶图案层；在在先形成的所述第一光刻胶图案层上形成无机化合物薄膜； 在所述无机化合物薄膜上涂布光刻胶层； 对所述光刻胶层进行曝光显影，形成第二光刻胶图案层； 对所述中间膜层进行刻蚀。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在不大于220°C的温度下在所述在先形 成的第一光刻胶图案层上沉积无机化合物薄膜。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，采用等离子体化学气相淀积或者原子 层沉积的方法沉积所述无机化合物薄膜。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述无机化合物薄膜的材料为氮化硅 或氧化硅或氮氧化硅。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，采用SiH4和队0进行等离子体化学气 相沉积生成所述无机化合物薄膜。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，采用SiH4、&和NH3沉积生成所述无机化合物薄膜。
17.根据权利要求11至16中任意一项所述的方法，其特征在于，所述无机化合物薄膜 的厚度为1-lOnm。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述无机化合物薄膜的厚度为3-5nm。
19.根据权利要求11至16中任意一项所述的方法，其特征在于，所述在先形成的第一 光刻胶图案层中光刻胶图案的关键尺寸小于刻蚀所需的目标尺寸。
20.根据权利要求11至16中任意一项所述的方法，其特征在于，在对所述中间膜层进 行刻蚀之前，还包括去除所述无机化合物薄膜。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，采用湿法刻蚀或等离子体刻蚀去除所 述无机化合物薄膜。
22.根据权利要求11至16中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述无机化合物薄 膜上涂布光刻胶层之前，还包括在所述无机化合物薄膜上覆盖底部抗反射涂层。
23.根据权利要求11至16中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述利用掩模板对 所述光刻胶层进行曝光显影之前，还包括在所述光刻胶层上覆盖顶部抗反射涂层。
全文摘要
本发明提供一种双曝光方法及刻蚀方法。双曝光方法，包括在中间膜层上形成第一光刻胶图案层；在在先形成的所述第一光刻胶图案层上形成无机化合物薄膜；在所述无机化合物薄膜上涂布光刻胶层；对所述光刻胶层进行曝光显影，形成第二光刻胶图案层。本发明实施例中，通过在涂布第二层光刻胶之前在在先形成的第一光刻胶图案层表面沉积无机化合物薄膜，有效的抵制了在第二层光刻胶涂布和曝光显影过程中高温烘焙和有机溶剂的侵蚀，从而保护了第一光刻胶图案层不受损坏，进而可以保证后续刻蚀的质量和半导体器件的产品良率。
文档编号G03F7/20GK102096326SQ20091020146
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者宁先捷 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司