[发明专利]深紫外光刻制作“T”型栅的方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术中的微电子加工领域，尤其是涉及一种深紫外光刻制作“T”型栅的方法。

背景技术

在高频、微波领域的器件制作中，栅长越短，工作频率也就越高，由于器件的高频增益除了受栅长影响之外，受栅寄生参量栅电阻Rg和栅电容Cgs的影响也很大。减小栅长，可以使栅电容Cgs降低，但要保证栅电阻Rg不能降低，为解决Rg和Cgs的矛盾，采用“T”形栅技术是目前最有效工艺途径。目前有许多不同的叫法，如：“T”形栅、蘑菇形栅、“Γ”形栅等，是根据其形状而形象化的叫法。在半导体器件制作的领域，细线条的加工是技术难点，也是衡量器件水平的主要指标，同样，在化合物半导体器件制作工艺中，栅的制作是关键的制作工艺，“T”型栅的加工工艺更是难点中的难点；目前，在深亚微米化合物半导体器件制作中一般采用电子束光刻和多层胶的方法制作“T”型栅，一般，在实际工艺制作中，采用I线曝光可以将“T”型栅的栅长做到0.35微米，采用电子束光刻可以将栅长做到0.1微米以下，目前国内外已有此方面的专利以及大量的相关论文，但是，由于受到设备的影响，电子束光刻制作“T”型栅的加工效率极低，而采用i线光刻制作的“T”型栅栅长又不能满足器件对栅长日益提高的要求；本发明采用深紫外(DUV)光刻和多层胶的方法，并采用化学缩细的分辨率增强技术，进一步将栅长降低，并增加了工艺的宽容度。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种采用深紫外光刻制作“T”型栅的方法，采用化学缩细的分辨率增强技术，进一步将栅长降低，并增加了工艺的宽容度。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种深紫外光刻制作“T”型栅的方法，该方法包括下面步骤：

步骤1、清洗衬底并进行干燥，

步骤2、在干燥后的衬底上涂敷用于248nm波长的深紫外化学放大光刻胶，

步骤3、采用深紫外曝光机进行对位套刻、曝光、显影，初步形成栅根的光刻胶窗口图形，

步骤4、采用Clariant公司的RELACS^TM材料作为化学缩细溶液，对曝光显影开出的光刻胶窗口图形进行缩细处理；所述的缩细处理是将RELACS^TM材料用旋涂机旋转涂敷在栅根图形上，涂敷完成后在90摄氏度-130摄氏度温度下烘烤产生交联作用，经过溶解作用，交联的部分形成不能溶解的一层薄膜，从而进一步降低栅长，

步骤5、涂敷光刻胶电子束抗蚀剂，

步骤6、涂敷用于248nm波长的深紫外化学放大光刻胶，

步骤7、采用深紫外曝光机进行对位套刻、曝光、显影，在化学放大光刻胶上光刻出窗口，

步骤8、采用深紫外光对电子束抗蚀剂进行曝光，并显影，形成栅帽的光刻胶窗口图形，

步骤9、采用金属蒸发的方法淀积栅电极的金属，

步骤10、剥离金属、去胶，完成“T”型栅的制作。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：采用本方法，使“T”型栅的栅长可以突破光刻版最细线条制作的限制，节省光刻版的制作费用，同时可以使化合物半导体器件的深亚微米加工实现规模化。

附图说明

图1是本发明衬底结构示意图；

图2是本发明涂敷光刻胶的衬底结构示意图；

图3是本发明图2光刻示意图；

图4是本发明图2光刻后结构示意图；

图5是本发明图4缩细后结构示意图；

图6是本发明图5涂敷抗蚀剂层和光刻胶层后的结构示意图；

图7是本发明图6光刻后的结构示意图；

图8是本发明“T”型栅结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，衬底1采用通用清洗方法，使衬底1干净，无沾污，并在150摄氏度到180摄氏度的干净的环境中烘干衬底1表面的水分。

如图2所示，在衬底上涂敷用于248纳米波长光刻的化学放大光刻胶2，光刻胶2分辨率0.2微米以上，厚度约3000-5000埃，采用UV135光刻胶，在90摄氏度-130摄氏度的温度下，烘烤60秒-90秒。

如图3所示，采用深紫外(波长248nm)曝光机进行对位套刻、曝光，并根据光刻机的分辨率性能和所需的栅长选择合适的光刻版，采用浓度2.38％的四甲基氢氧化氨(TMAH)溶液显影60秒左右，初步形成栅根的光刻胶窗口图形如图4所示。