深紫外光刻制作“Ｔ”型栅的方法技术

本发明专利技术公开了一种深紫外光刻制作“Ｔ”型栅的方法，该方法依次为：清洗衬底并进行干燥；涂敷深紫外化学放大光刻胶；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；采用化学缩细溶液，对曝光开出的光刻胶窗口图形进行缩细处理；涂敷电子束抗蚀剂；涂敷深紫外化学放大光刻胶；采用深紫外曝光机进行对位套刻、曝光、显影；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；采用金属蒸发的方法淀积栅电极的金属；剥离金属、去胶，完成“Ｔ”型栅的制作；该方法使“Ｔ”型栅的栅根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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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、"r"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. l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；本专利技术采用深紫外(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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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l、清洗衬底并进行干燥，步骤2、在干燥后的衬底上涂敷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、釆用化学缩细溶液，对曝光开出的栅根的光刻胶窗口进行缩细处理， 步骤5、涂敷光刻胶电子束抗蚀剂， 步骤6、涂敷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、釆用金属蒸发的方法淀积栅电极的金属， 步骤IO、剥离金属、去胶，完成"T"型栅的制作。所述深紫外化学放大光刻胶为用于248nm深紫外光刻的光刻胶。所述缩细溶液是采用Clariant公司的RELACSTM材料。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l是本专利技术衬底结构示意图；图2是本专利技术涂敷光刻胶的衬底结构示意图；图3是本专利技术图2光刻示意图；图4是本专利技术图2光刻后结构示意图；图5是本专利技术图4缩细后结构示意图；图6是本专利技术图5涂敷抗蚀剂层和光刻胶层后的结构示意图；图7是本专利技术图6光刻后的结构示意图； 图8是本专利技术"T"型栅结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述如图1所示，衬底l采用通用清洗方法，使衬底l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UV1"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248nra)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%的四曱 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。如图5所示，采用Clariant公司的RELACSTM材料,对开出的栅根的光刻胶 窗口图形如图4进行缩细处理；将RELACSTM材料用旋涂机上旋转涂敷在栅根图 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(至少可 以将栅长缩小0. l微米)。如图6所示，涂敷电子束光刻胶PMMA胶8，厚度由栅金属的厚度要求决定， 在温度130 - 200摄氏度环境下烘烤2(3-30分钟，再涂敷用于248纳米波长光 刻的化学放大光刻胶5，分辨率O. 15微米以上，厚度3000 - 5000埃，前烘条件 根据光刻胶的类型确定，采用UV135，在温度90摄氏度-130摄氏度的环境下烘 烤6Q秒-90秒。如图7所示，采用深紫外(波长248nm)曝光机进行对位套刻、曝光，采用 浓度2. 38°/。的四曱基氢氧化氨溶液显影60秒，采用波长220纳米-248纳米的深紫外光源大面积曝光；曱苯显影，再用氧等离子体去除残存的底膜，形成"T" 型栅的光刻胶剖面如图形7 。釆用金属蒸发的方法淀积栅电极的金属，采用通用的剥离技术进行金属剥 离，并去掉残留的光刻胶得到如图8所示的"T"型栅7。权利要求1. 一种深紫外光刻制作“T”型栅的方法，其特征在于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，步骤5、涂敷光刻胶电子束抗蚀剂，步骤6、涂敷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。2、 根据权利要求1所述的深紫外光刻制作"T"型栅的方法，其特征在于 所述深紫外光刻胶为用于M8nm波长的深紫外光刻的化学放大光刻胶。3、 根据权利要求1所述的深紫外光刻制作"T"型栅的方法，其特征在于 所述缩细溶液是采用的Clariant公司的RELACS"^材料。全文摘要本专利技术公开了一种深紫外光刻制作“T”型栅的方法，该方法依次为清洗衬底并进行干燥；涂敷深紫外化学放大光刻胶；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；采用化学缩细溶液，对曝光开出的光刻胶窗口图形进行缩细处理；涂敷电子束抗蚀剂；涂敷深紫外化学放大光刻胶；采用深紫外曝光机进行对位套刻、曝光、显影；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；采用金属蒸发的方法淀积栅电极的金属；剥离金属、去胶，完成“T”型栅的制作；该方法使“T”型栅的栅根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。文档编号G03F7/039GK101251713SQ20081005473公开日2008年8月27日 申请日期2008年4月7日 优先权日2008年4月7日专利技术者杨中月 申请人:中国电子科技集团公司第十三研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深紫外光刻制作“Ｔ”型栅的方法，其特征在于：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，步骤５、涂敷光刻胶电子束抗蚀剂，步骤６、涂敷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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨中月，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]