用三层胶工艺X射线光刻制作T型栅

采用三层胶工艺X射线光刻制作T型栅,一次曝光,分步显影,基本解决了不同胶层间互融的问题.该方法制作效率高,所制作的T型栅形貌好,头脚比例可控,基本满足器件制作要求.     

同步辐射x射线光刻制作深亚微米T形栅

x射线光刻非常适合用于深亚微米T形栅的制作,这是因为它的高分辨率、大的曝光视场和高的生产效率足以满足MMIC制造工艺的要求。本文中我们首先对我们的x射线掩模制造工艺进行介绍,然后论述了一种用于制造深亚微米T形栅的两层胶工艺,介绍了所取得的一些研究结果,最后对国内的深亚微米光刻现状进行了简要分析。     

DUV投影光刻制作T型栅

描述了一种采用化学方法的分辨率增强技术制作深亚微米T型栅的技术。该技术采用DUV投影光刻机和化学放大正性光刻胶(CAR)以及分辨率增强技术,在完成源漏制作等工艺的严重不平坦的GaAs衬底上,采用0.25μm设计的光刻版制作出0.18μmT型栅,突破了采用常规光学光刻时栅长的制作限制。介绍了GaAs器件在栅光刻时遇到的困难,描述了工艺制作过程,并讨论了该工艺技术中每步工艺的思路和采用的工艺原理。通过在6～18GHz GaAsP HEMT功率放大器制作中的应用,提高了器件性能及成品率,并给出了测试结果以及0.18μmT型栅的电镜图片。     

一种新的T型栅加工技术

研制出的ＰＨＥＭＴ采用一种新的０．１μｍＴ型栅制备方法。将薄膜的纵向可控变为横向可控，应用这一原理，对时间等参量进行控制，获得了０．１～０．３μｍ微细金属栅条，此工艺应用于３ｍｍＰＨＥＭＴ器件研制，器件的直流跨导大于４００ｍＳ／ｍｍ，微波性能在４０ＧＨｚ时，Ｇａｍａｘ达５．６７ｄＢ，特征频率ｆＴ可外推至７４ＧＨｚ，最高振荡频率ｆｍａｘ可达１３０ＧＨｚ。     

一种新的T型栅加工技术

研制出的ＰＨＥＭＴ采用一种新的０．１μｍＴ型栅制备方法，将薄膜纵向可控变为横向可控，应用这一原理，对时间等参量进行控制，获得０．１～０．３μｍ微细金属栅条，此工艺应用于３ｍｍ器件研制，器件的直流跨导大于４００ｍＳ／ｍｍ，微波性能在４０ＧＨｚ时，Ｇｍａｘ达５．６７ｄＢ。特征频率ｆＴ可外推至７４ＧＨｚ，最高振荡频率ｆｍａｘ可达１３０ＧＨｚ。     

应用于PHEMT器件的深亚微米T形栅光刻技术

PHEMT器件和基于它的高频单片集成电路广泛应用于现代微波/毫米波系统。当PHEMT器件的栅长缩短到足够短的时候,沿着栅宽方向的寄生电阻会影响PHEMT器件的性能。为了解决这个问题,一种具有大截面面积而底部长度却很小的T形栅结构通常被用于制作PHEMT器件,因为这种结构可以有效地减少由于栅寄生电阻而引起的晶体管噪声。对几种常用的制作深亚微米T形栅的三种光刻技术即光学光刻、电子束光刻、X射线光刻技术进行了比较分析。对于光学光刻技术,通常需要采用移相和光学邻近效应校正技术,它的制作成本低,但是很难用于制作深亚微米T形栅;对于电子束光刻技术,通常需要采用高灵敏度和低灵敏度的多层胶技术,虽然它的栅长可以制作到非常小,但是它的生产成本非常高,而且它的生产效率非常低;对于X射线光刻技术,它不仅可以用于制作深亚微米T形栅,而且它的生产效率非常高,T形栅的形状可以非常容易控制。     

电子束和X射线光刻制作高分辨率微波带片

在硅为衬底材料的自支撑氮化硅薄膜上,采用阴阳图形互换转移技术,先使用电子束直写方法制作成功了最外环为150nm的阳图形微波带片,然后用同步辐射X射线光刻技术复制成功了最外环为150nm的阴图形微波带片,得到可以应用于ICF诊断技术中的微波带片.     

一种新的高成品率InP基T型纳米栅制作方法

提出了一种新的PMMA/PMGI/PMMA三层胶复合结构,通过一次对准和电子束曝光、多次显影在InP PHEMT材料上制作出高成品率的T型纳米栅.在曝光显影条件变化20%的情况下,InP HEMT成品率达到80%以上;跨导变化范围在590～610mS/mm,夹断电压为-1.0～-1.2V,器件的栅长分布均匀.这种新的结构工艺步骤少,工艺宽容度大,重复性好,大大提高了纳米栅器件的成品率.     

90 nm T型栅工艺在高频GaAs PHEMT MMIC中的应用

采用PMMA/P (MMA-MAA)/PMMA三层胶结构,通过优化电子束直写电压、束流和显影等工艺参数,得到了理想的光刻胶形貌.利用干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的方法实现了双凹槽栅结构.通过优化蒸发功率、蒸发时间及各层金属厚度,解决了栅掉帽的问题.开发了90 nm自对准双凹槽T型栅电子束三层胶光刻工艺技术.应用90 nm T型栅工艺制作了W波段GaAs PHEMT功率放大器及V波段GaAs PHEMT低噪声放大器.测试结果表明,在频率为90～96 GHz、源漏电压5V、栅源电压-0.3V、输入功率13 dBm时,功率放大器电路输出功率为20.8 dBm,功率增益为7.8dB;在频率为57～64 GHz、源漏电压2.5V、漏极电流55 mA时,低噪声放大器增益大于24 dB,带内噪声系数小于3.5 dB,验证了该工艺技术的可行性和可应用性.     

0.25μm高精度T型栅制作工艺研究

基于双层胶i线光刻工艺,对0.25μm T型栅制作技术进行了优化,采用Relacs工艺处理方法缩短了栅长,满足了栅长精度要求,通过工艺优化解决了双层胶之间不同胶层间的互溶问题。通过优化制作流程,形成了工艺规范,解决了工艺中存在的一致性及稳定性差的问题,最终采用双层胶工艺制作成功形貌良好的0.25μm高精度T型栅。工艺优化结果表明,与其他0.25μm T型栅制作工艺方法相比,双层胶i线光刻工艺具有制作效率高和精度高的优点,基于其制作的T型栅结构有利于金属淀积和剥离,栅根及栅帽形貌良好,为GaAs及GaN 微波器件及MMIC制作提供了可靠的工艺技术。     

采用移相掩模技术制作深亚微米“T”型栅

介绍了在GaAs器件制作中,如何提高光刻细线条加工能力、制作深亚微米"T"型栅的工艺技术。该技术采用投影光刻和负性化学放大光刻胶,制作出0.18μm的"T"型栅GaAs PHEMT器件,栅光刻工艺采用了分辨率增强移相掩模技术。根据曝光工具简单介绍了当前GaAs器件中"T"型栅主要制作方法,讨论了"T"型栅制作中所使用的移相掩模原理以及该技术应用于GaAs器件制作的优势,并介绍了工艺制作过程。给出了所制作的"T"型栅扫描电镜剖面照片,并进一步试验、讨论和分析了采用该种移相掩模版进行光刻时所遇到的主要困难及解决方向。     

纳米压印光刻胶

光刻胶是纳米压印的关键材料,其性能将影响压印图形复制精度、图形缺陷率和图形向底材转移时刻蚀选择性。提出了成膜性能、硬度黏度、固化速度、界面性质和抗刻蚀能力等压印光刻胶的性能指标。并根据工艺特点和材料成分对光刻胶分类,介绍了热压印光刻胶、紫外压印光刻胶、步进压印式光刻胶和滚动压印式光刻胶的特点以及碳氧类纯有机材料、有机氟材料、有机硅材料做压印光刻胶的优缺点。列举了热压印、紫外压印、步进压印工艺中具有代表性的光刻胶实例,详细分析了其配方中各组分的比例和作用。介绍了可降解光刻胶的原理。展望了压印光刻胶的发展趋势。     

一种新的高成品率InP基T型纳米栅制作方法

提出了一种新的 PMMA/ PMGI/ PMMA三层胶复合结构 ,通过一次对准和电子束曝光、多次显影在 In PPHEMT材料上制作出高成品率的 T型纳米栅 .在曝光显影条件变化 2 0 %的情况下 ,In P HEMT成品率达到 80 %以上 ;跨导变化范围在 5 90～ 6 10 m S/ mm,夹断电压为 - 1.0～ - 1.2 V,器件的栅长分布均匀 .这种新的结构工艺步骤少 ,工艺宽容度大 ,重复性好 ,大大提高了纳米栅器件的成品率     

电子束光刻制备5000line/mm光栅掩模关键技术研究

为了制备高线密度X射线透射光栅掩模,分析了电子束光刻中场拼接对高线密度光栅图形的影响;利用几何校正技术和低灵敏度的950 k的PMMA电子束抗蚀剂,克服了电子束的邻近效应对厚胶图形曝光的影响.采用电子束光刻和微电镀的方法制备了5 000line/mm x射线透射光栅的掩模,并将栅线宽度精确控制在100 nm～110 nm,为X射线光刻复制高线密度X射线透射光栅创造了有利条件.     

新型含硅丙烯酸酯型纳米压印胶的研究与应用

纳米压印技术因其成本低、产量高的优点广受关注,而开发可适用于纳米压印的压印胶成为该工艺的关键。合成了一种硅含量高的单体三(三甲基硅氧基)甲基丙烯酰氧丙基硅烷(TRIS),制备了一种新型紫外纳米压印用含硅丙烯酸酯型压印胶,用四点弯曲实验机和接触角测试仪表征了压印胶与模板的黏附性能,研究了配方组成对模板黏附性能的影响,优化得到了抗黏附性能优异的配方。压印实验结果表明,该压印胶与模板分离时无粘连。AFM与SEM测试结果表明,压印胶上复制得到了线宽149 nm、周期298 nm、深宽比为1的纳米光栅图形,图形结构完整。     

LIGA技术X光深层光刻工艺研究

通过在北京高有所３Ｗ１束线上进行的Ｘ光深层光刻工艺研究,获得了测壁光滑、陡直,厚度达１００μｍ,深度比达２０的光刻胶和金属微结构,表明该光束线适应于ＬＩＧＡ技术的研究。     

高线密度X射线透射光栅的制作工艺

采用电子束光刻、X射线光刻和微电镀技术,成功制作了面积为10mm×0.5 mm,周期为500nm,占空比为1∶1,金吸收体厚度为430nm的可用于X射线衍射的大面积透射光栅.首先利用电子束光刻和微电镀技术制备基于镂空薄膜结构的X射线光刻掩模,然后利用X射线光刻经济、高效地复制X射线透射光栅.整个工艺流程分别利用了电子束光刻分辨率高和X射线光刻效率高的优点,并且可以得到剖面陡直的纳米级光栅线条.最后,测量了制作出的X射线透射光栅对波长为11nm同步辐射光的衍射峰,实验结果表明该光栅具有良好的衍射特性.