专利名称：深紫外光刻制作“t”型栅的方法
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、"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。
图l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
本发明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
发明者杨中月 申请人:中国电子科技集团公司第十三研究所