【技术实现步骤摘要】
本专利技术特别涉及一种栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法及其应用，属于微纳制造。
技术介绍
1、在gan hemt射频器件的制造过程中，为提升器件性能，需将器件进行缩放，尺寸做的更小。并且大多数器件采用t型栅极，栅帽约300nm~800nm，而栅根普遍150nm以下甚至100nm以下。此外，为了提升器件性能还要对器件的栅源间距、栅漏间距进行不同尺寸的设计。这对栅极与源极漏极的对准提出极大的挑战。无论是紫外光刻机还是电子束光刻机在对准套刻时都会不可避免的产生误差，当器件做小时这种误差会对器件的性能产生极大的影响。
2、针对套刻偏差问题，有少部分研究人员探索了自对准工艺，2013年美国hrl实验室制备的自对准射频gan hemt，其结构如图1a、图1b所示。2013年中国香港科技大学制备的基于自对准栅末技术的gan射频器件，工艺流程和器件结构如图2所示。
3、目前现有自对准技术更多的是如何将栅极做的更短更稳定，而栅源、栅漏、短栅长的全部自对准工艺方法还存在空白。上述介绍的自对准栅末工艺可以不依赖电子束光刻定义栅长，并且栅与源漏是自对准的。但是其栅长是由湿法腐蚀定义（文章中做到210nm），难以继续缩小，并且实际生产过程中难以重复稳定制备。此外，其结构无栅源、栅漏电极间的无栅沟道区，对器件的耐压能力会造成一定影响，并且还会增加器件的寄生电容。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法及其应用，从而克服现有技术中的不足。>
2、为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
3、本专利技术实施例的第一个方面提供了一种栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其包括：
4、在外延片的表面形成一层第一支撑材料；
5、在所述第一支撑材料层的表面形成图形化的第一掩膜，除去未被所述第一掩膜覆盖的第一支撑材料，从而形成第一支撑层，所述第一支撑层具有沿选定方向背对设置的第一侧壁和第二侧壁；
6、除去所述第一掩膜，并在所述外延片、所述第一支撑层的表面形成一层连续的第二支撑材料；
7、刻蚀除去除分布在所述第一支撑层的第一侧壁之外的第二支撑材料，余留的第二支撑材料作为第二支撑层，所述第二支撑层沿选定方向背对所述第一侧壁的一侧具有第三侧壁；
8、在所述外延片、所述第一支撑层、所述第二支撑层表面形成一层连续的第三支撑材料；
9、刻蚀除去除分布在所述第二支撑层的第三侧壁、所述第一支撑层的第二侧壁之外的第三支撑材料，余留在所述第二支撑层的第三侧壁的第三支撑材料作为第三支撑层，余留在所述第一支撑层的第二侧壁的第三支撑材料作为第四支撑层，所述第一支撑层、所述第二支撑层、所述第三支撑层、所述第四支撑层共同形成支撑结构；
10、其中，所述外延片位于所述支撑结构两侧的区域分别作为源极区域、漏极区域，所述第二支撑层所在区域作为栅极的栅根区域，所述第三支撑层所在区域、所述第三支撑层和所述第一支撑层所在区域中的一者对应栅源区域、另一者对应栅漏区域，所述第一支撑材料、所述第三支撑材料与所述第二支撑材料具有腐蚀选择性。
11、本专利技术实施例的第二个方面提供了一种半导体射频器件的制备方法，其包括：采用所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法在外延片上形成定义栅源、栅漏、短栅长的支撑结构，以及，制作与外延片匹配的源极、漏极和栅极，所述源极、所述漏极分别位于所述支撑结构的两侧，所述栅极位于所述支撑结构上。
12、与现有技术相比，本专利技术的优点包括：本专利技术实施例提供的一种全自对准方法，工作流程简单，仅需通过光刻、镀膜等工艺形成的支撑结构即可准确实现源、栅、漏全自对准。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求1所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求1所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于：所述第一支撑层的第一侧壁和第二侧壁是与所述外延片的表面垂直。
5.根据权利要求1所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于：所述第一支撑材料和所述第三支撑材料为绝缘材料，所述第二支撑材料为绝缘材料或金属材料。
6.根据权利要求1所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于：所述第二支撑层于所述选定方向上的厚度为栅长，所述第三支撑层于所述选定方向上的厚度、所述第四支撑层和所述第一支撑层于所述选定方向上的厚度之和中的一者为栅源间距、另一者为栅漏间距。
7.一种半导体射频器件的制备方法，其特征在于，包括：采用权利要求1-6中任一项所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法在外延片上形成定义栅源、栅漏、短栅长的支撑结构，以及
8.根据权利要求7所述的半导体射频器件的制备方法，其特征在于：所述第二支撑材料为金属材料，以所述第二支撑层作为栅根，并且，所述的制备方法还包括：
9.根据权利要求7所述的半导体射频器件的制备方法，其特征在于，具体包括：
10.根据权利要求9所述的半导体射频器件的制备方法，其特征在于，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求1所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求1所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于：所述第一支撑层的第一侧壁和第二侧壁是与所述外延片的表面垂直。
5.根据权利要求1所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于：所述第一支撑材料和所述第三支撑材料为绝缘材料，所述第二支撑材料为绝缘材料或金属材料。
6.根据权利要求1所述的栅源、栅漏、短栅长的全自对准方法，其特征在于：所述第二支撑层于所述选定方向上的厚度为栅长，所述第三支撑层于所述选定方向上的厚度、所...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖阳，蔡勇，邢娟，尹立航，吴增远，荆晴晴，薛俊民，彭宇杰，王恒，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。