发明名称 一种次微米T型双次闸极蚀刻的制作方法
摘要 一种次微米T型双次闸极蚀刻的制作方法,其提出一新的四层正光阻组合的方式,应用电子束微影系统单次定位曝光,便可形成T型闸极,可解决次微米场效应电晶体闸极电阻过高的问题,并利用双次闸极蚀刻使增加积体电路的崩溃电压与生命期及增加元件制造的良率。本发明的方法只需应用单次定位电子束曝光,并经显影液双次显影后,即可形成次微米线宽的I型开口,来进行双次闸极蚀刻,较知技术的效率高,故具有进步性及产业上的利用价值。
申请公布号 TWI226668 申请公布日期 2005.01.11
申请号 TW092131601 申请日期 2003.11.11
申请人 国立中央大学 发明人 詹益仁;胡明智;邱显钦;杨世丞
分类号 H01L21/336 主分类号 H01L21/336
代理机构 代理人
主权项 1.一种次微米T型双次闸极蚀刻的制作方法,适用于高速场效应电晶体元件,其包括下列步骤:(I)在一半导体基座上成长必要结构的磊晶层后,分别依序在该磊晶层上被覆第一层光阻、第二层光阻、第三层光阻及第四层光阻,其中第三层光阻的厚度大于第四层光阻的厚度,第四层光阻的厚度则小于第二层光阻的的厚度,而第一层光阻的厚度则小于或等于第二层光阻的的厚度,并且第三层光阻的电子束感光灵敏度大于第二层光阻和第四层光阻的感光灵敏度;(II)利用电子束单次定位曝光,同时曝光前述第一层光阻、第二层光阻、第三层光阻及第四层光阻;(III)以显影液(1)显影,去除前述第二层光阻、第三层光阻及第四层光阻的感光部分,而形成一T型开口;(IV)再一次以显影液(2)显影,去除T型开口下第一层光阻的感光部分不影响第二层光阻、第三层光阻及第四层光阻的感光部分,而形成一I型开口;(V)湿式蚀刻(wet etching)I型开口下的部分磊晶层;(VI)乾式蚀刻(dry etching)I型开口下的部分磊晶层;(VII)将金属蒸镀填充于T型开口中;(VIII)再去除剩余的光阻,即可形成T型闸极。2.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述被覆第一层光阻、第二层光阻、第三层光阻及第四层光阻的步骤之后均各自对光阻进行预烤约20分钟。3.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述第二层光阻及第四层光阻系由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)组成。4.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述第三层光阻系由聚甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸(P(MMA/MAA))组成。5.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述第一层光阻系由聚甲基戊二亚醯胺(PMGI)组成。6.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述半导体基座可为砷化镓、磷化铟或氮化镓。7.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述第一层光阻、第二层光阻、第三层光阻及第四层光阻的总厚度为0.7m至1.5m之间。8.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述第二层光阻的开口约为0.1m至0.5m之间。9.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,蒸镀的金属可为钛/金/铂金属。10.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,所使用的显影液(1)系以甲基异丁基酮(MIBK)为主,并以异丙醇(IPA)溶液稀释而成。11.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,所使用的显影液(2)系以氢气化四乙铵(Develop101)。12.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述T型开口系由第一层光阻的开口、第二层光阻的开口、第三层光阻的开口及第四层光阻的开口组成,且第三层光阻的开口大于第四层光阻的开口,第四层光阻的开口大于第二层光阻的开口,而第一层光阻的开口大于第二层光阻的开口。13.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述蒸镀的金属厚度约为300nm至500nm。14.如申请专利范围第7项所述的制作方法,其中,前述第三层光阻的开口和第二层光阻的开口的比例约为2:1至4:1之间。15.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述磊晶层可形成为金半场效应电晶体的结构。16.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述磊晶层可形成为高电子移动率场效应电晶体的结构。17.如申请专利范围第1项所述的制作方法,其中,前述磊晶层可形成为异质接面场效应电晶体的结构。图式简单说明:第1a至1i图系绘示习知利用两次定位曝光显影蚀刻形成T型闸极双闸极蚀刻技术之图式。第2a至2h图系绘示本发明之利用单次定位电子束曝光两次显影蚀刻形成次微米T型双次闸极蚀刻的制作方法之图式。
地址 桃园县中坜市中大路三○○号