[發(fā)明專利]深紫外光刻制作“T”型柵的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810054737.6
• 申請日: 2008-04-07
• 公開（公告）號: CN101251713A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊中月
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/039
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所
• 代理人: 米文智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)中的微電子加工領(lǐng)域，尤其是涉及一種深紫外光刻制作“T”型柵的方法。

背景技術(shù)

在高頻、微波領(lǐng)域的器件制作中，柵長越短，工作頻率也就越高，由于器件的高頻增益除了受柵長影響之外，受柵寄生參量柵電阻Rg和柵電容Cgs的影響也很大。減小柵長，可以使柵電容Cgs降低，但要保證柵電阻Rg不能降低，為解決Rg和Cgs的矛盾，采用“T”形柵技術(shù)是目前最有效工藝途徑。目前有許多不同的叫法，如：“T”形柵、蘑菇形柵、“Γ”形柵等，是根據(jù)其形狀而形象化的叫法。在半導(dǎo)體器件制作的領(lǐng)域，細線條的加工是技術(shù)難點，也是衡量器件水平的主要指標，同樣，在化合物半導(dǎo)體器件制作工藝中，柵的制作是關(guān)鍵的制作工藝，“T”型柵的加工工藝更是難點中的難點；目前，在深亞微米化合物半導(dǎo)體器件制作中一般采用電子束光刻和多層膠的方法制作“T”型柵，一般，在實際工藝制作中，采用I線曝光可以將“T”型柵的柵長做到0.35微米，采用電子束光刻可以將柵長做到0.1微米以下，目前國內(nèi)外已有此方面的專利以及大量的相關(guān)論文，但是，由于受到設(shè)備的影響，電子束光刻制作“T”型柵的加工效率極低，而采用i線光刻制作的“T”型柵柵長又不能滿足器件對柵長日益提高的要求；本發(fā)明采用深紫外(DUV)光刻和多層膠的方法，并采用化學(xué)縮細的分辨率增強技術(shù)，進一步將柵長降低，并增加了工藝的寬容度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種采用深紫外光刻制作“T”型柵的方法，采用化學(xué)縮細的分辨率增強技術(shù)，進一步將柵長降低，并增加了工藝的寬容度。

為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種深紫外光刻制作“T”型柵的方法，該方法包括下面步驟：

步驟1、清洗襯底并進行干燥，

步驟2、在干燥后的襯底上涂敷用于248nm波長的深紫外化學(xué)放大光刻膠，

步驟3、采用深紫外曝光機進行對位套刻、曝光、顯影，初步形成柵根的光刻膠窗口圖形，

步驟4、采用Clariant公司的RELACS^TM材料作為化學(xué)縮細溶液，對曝光顯影開出的光刻膠窗口圖形進行縮細處理；所述的縮細處理是將RELACS^TM材料用旋涂機旋轉(zhuǎn)涂敷在柵根圖形上，涂敷完成后在90攝氏度-130攝氏度溫度下烘烤產(chǎn)生交聯(lián)作用，經(jīng)過溶解作用，交聯(lián)的部分形成不能溶解的一層薄膜，從而進一步降低柵長，

步驟5、涂敷光刻膠電子束抗蝕劑，

步驟6、涂敷用于248nm波長的深紫外化學(xué)放大光刻膠，

步驟7、采用深紫外曝光機進行對位套刻、曝光、顯影，在化學(xué)放大光刻膠上光刻出窗口，

步驟8、采用深紫外光對電子束抗蝕劑進行曝光，并顯影，形成柵帽的光刻膠窗口圖形，

步驟9、采用金屬蒸發(fā)的方法淀積柵電極的金屬，

步驟10、剝離金屬、去膠，完成“T”型柵的制作。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：采用本方法，使“T”型柵的柵長可以突破光刻版最細線條制作的限制，節(jié)省光刻版的制作費用，同時可以使化合物半導(dǎo)體器件的深亞微米加工實現(xiàn)規(guī)模化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明襯底結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明涂敷光刻膠的襯底結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明圖2光刻示意圖；

圖4是本發(fā)明圖2光刻后結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明圖4縮細后結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明圖5涂敷抗蝕劑層和光刻膠層后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明圖6光刻后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明“T”型柵結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述：

如圖1所示，襯底1采用通用清洗方法，使襯底1干凈，無沾污，并在150攝氏度到180攝氏度的干凈的環(huán)境中烘干襯底1表面的水分。

如圖2所示，在襯底上涂敷用于248納米波長光刻的化學(xué)放大光刻膠2，光刻膠2分辨率0.2微米以上，厚度約3000-5000埃，采用UV135光刻膠，在90攝氏度-130攝氏度的溫度下，烘烤60秒-90秒。

如圖3所示，采用深紫外(波長248nm)曝光機進行對位套刻、曝光，并根據(jù)光刻機的分辨率性能和所需的柵長選擇合適的光刻版，采用濃度2.38％的四甲基氫氧化氨(TMAH)溶液顯影60秒左右，初步形成柵根的光刻膠窗口圖形如圖4所示。