專利名稱：深紫外光刻制作“t”型柵的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于半導體技術中的微電子加工領域，尤其是涉及一種深紫外光刻 制作"T"型柵的方法。
背景技術：
在高頻、微波領域的器件制作中，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、"r"形柵等，是根據(jù)其形狀而形 象化的叫法。在半導體器件制作的領域，細線條的加工是技術難點，也是衡量 器件水平的主要指標，同樣，在化合物半導體器件制作工藝中，柵的制作是關 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. l微米以下，目前國內外已有此方面的專利 以及大量的相關論文，但是，由于受到設備的影響，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，并采用化學縮 細的分辨率增強技術，進一步將柵長降低，并增加了工藝的寬容度。 發(fā)明內容本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種采用深紫外光刻制作"T"型柵的方 法，采用化學縮細的分辨率增強技術，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l、清洗襯底并進行干燥，步驟2、在干燥后的襯底上涂敷深紫外化學放大光刻膠，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、釆用化學縮細溶液，對曝光開出的柵根的光刻膠窗口進行縮細處理， 步驟5、涂敷光刻膠電子束抗蝕劑， 步驟6、涂敷深紫外化學放大光刻膠，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、釆用金屬蒸發(fā)的方法淀積柵電極的金屬， 步驟IO、剝離金屬、去膠，完成"T"型柵的制作。所述深紫外化學放大光刻膠為用于248nm深紫外光刻的光刻膠。所述縮細溶液是采用Clariant公司的RELACSTM材料。采用上述技術方案所產(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 化合物半導體器件的深亞微米加工實現(xiàn)規(guī)?；?。


圖l是本發(fā)明襯底結構示意圖；圖2是本發(fā)明涂敷光刻膠的襯底結構示意圖；圖3是本發(fā)明圖2光刻示意圖；圖4是本發(fā)明圖2光刻后結構示意圖；圖5是本發(fā)明圖4縮細后結構示意圖；圖6是本發(fā)明圖5涂敷抗蝕劑層和光刻膠層后的結構示意圖；圖7是本發(fā)明圖6光刻后的結構示意圖； 圖8是本發(fā)明"T"型柵結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述如圖1所示，襯底l采用通用清洗方法，使襯底l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UV1"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248nra)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%的四曱 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。如圖5所示，采用Clariant公司的RELACSTM材料,對開出的柵根的光刻膠 窗口圖形如圖4進行縮細處理；將RELACSTM材料用旋涂機上旋轉涂敷在柵根圖 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(至少可 以將柵長縮小0. l微米)。如圖6所示，涂敷電子束光刻膠PMMA膠8，厚度由柵金屬的厚度要求決定， 在溫度130 - 200攝氏度環(huán)境下烘烤2(3-30分鐘，再涂敷用于248納米波長光 刻的化學放大光刻膠5，分辨率O. 15微米以上，厚度3000 - 5000埃，前烘條件 根據(jù)光刻膠的類型確定，采用UV135，在溫度90攝氏度-130攝氏度的環(huán)境下烘 烤6Q秒-90秒。如圖7所示，采用深紫外(波長248nm)曝光機進行對位套刻、曝光，采用 濃度2. 38°/。的四曱基氫氧化氨溶液顯影60秒，采用波長220納米-248納米的深紫外光源大面積曝光；曱苯顯影，再用氧等離子體去除殘存的底膜，形成"T" 型柵的光刻膠剖面如圖形7 。釆用金屬蒸發(fā)的方法淀積柵電極的金屬，采用通用的剝離技術進行金屬剝 離，并去掉殘留的光刻膠得到如圖8所示的"T"型柵7。
權利要求
1. 一種深紫外光刻制作“T”型柵的方法，其特征在于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深紫外化學放大光刻膠，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、采用化學縮細溶液，對曝光顯影開出的光刻膠窗口圖形進行縮細處理，步驟5、涂敷光刻膠電子束抗蝕劑，步驟6、涂敷深紫外化學放大光刻膠，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。
2、 根據(jù)權利要求1所述的深紫外光刻制作"T"型柵的方法，其特征在于 所述深紫外光刻膠為用于M8nm波長的深紫外光刻的化學放大光刻膠。
3、 根據(jù)權利要求1所述的深紫外光刻制作"T"型柵的方法，其特征在于 所述縮細溶液是采用的Clariant公司的RELACS"^材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深紫外光刻制作“T”型柵的方法，該方法依次為清洗襯底并進行干燥；涂敷深紫外化學放大光刻膠；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；采用化學縮細溶液，對曝光開出的光刻膠窗口圖形進行縮細處理；涂敷電子束抗蝕劑；涂敷深紫外化學放大光刻膠；采用深紫外曝光機進行對位套刻、曝光、顯影；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；采用金屬蒸發(fā)的方法淀積柵電極的金屬；剝離金屬、去膠，完成“T”型柵的制作；該方法使“T”型柵的柵根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體器件的深亞微米加工實現(xiàn)規(guī)模化。
文檔編號G03F7/039GK101251713SQ20081005473
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月7日 優(yōu)先權日2008年4月7日
發(fā)明者楊中月 申請人:中國電子科技集團公司第十三研究所