多栅指电极的电子束光刻方法及多栅指电极技术

技术编号:19781777 阅读:39 留言:0更新日期:2018-12-15 12:21
本发明专利技术适用于半导体技术领域,提供了一种多栅指电极的电子束光刻方法及多栅指电极。多栅指电极的电子束光刻方法包括:在基片表面涂覆电子束光刻胶;根据版图图形对涂覆电子束光刻胶后的基片进行电子束曝光处理;其中,所述版图图形包括连接臂图形、多个并排排列的栅指图形和至少两个虚拟栅指图形,所述连接臂图形与各个栅指图形的一端连接,所述虚拟栅指图形分别设置在最外侧两个栅指图形的外侧,且所述虚拟栅指图形与所述连接臂图形相隔预设间隔;对电子束曝光处理后的基片进行显影处理。本发明专利技术能够制备尺寸均匀的多栅指电极,提高器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
多栅指电极的电子束光刻方法及多栅指电极
本专利技术属于半导体
,尤其涉及一种多栅指电极的电子束光刻方法及多栅指电极。
技术介绍
电子束光刻技术是集电子光学、精密机械、超高真空、计算机自动控制等高新技术于一体的新型技术,是推动微电子和微细加工技术进一步发展的关键技术之一。电子束光刻技术主要适用于0.5微米以下的超微细加工,可以实现数十纳米线条的曝光。多个栅指并联的栅电极能够增大半导体器件管芯的总栅宽,从而提高半导体器件的输出功率。小栅长多栅指电极需要使用电子束光刻制备,但是,由于边缘效应的影响,最外侧的栅指受到的实际曝光剂量小于其他栅指,显影后,导致最外侧栅指的宽度小于其他栅指的宽度,这会导致半导体器件在使用过程中电流分配不均匀,从而产生器件局部过热的问题,严重影响器件的可靠性。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术实施例提供了一种多栅指电极的电子束光刻方法及多栅指电极,以解决现有技术中多栅指电极的最外侧栅指的宽度小于其他栅指的宽度,导致半导体器件局部过热的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种多栅指电极的电子束光刻方法,包括:在基片表面涂覆电子束光刻胶;根据版图图形对涂覆电子束光刻胶后的基片进行电子束曝光处理;其中,所述版图图形包括连接臂图形、多个并排排列的栅指图形和至少两个虚拟栅指图形,所述连接臂图形与各个栅指图形的一端连接,所述虚拟栅指图形分别设置在最外侧两个栅指图形的外侧,且所述虚拟栅指图形与所述连接臂图形相隔预设间隔;对电子束曝光处理后的基片进行显影处理。可选的,所述虚拟栅指图形与所述连接臂图形相隔2微米至10微米。可选的,所述连接臂图形与各个栅指图形的一端通过栅柄图形连接。可选的,所述虚拟栅指图形的宽度与栅指图形的宽度相同。可选的,所述在基片表面涂覆电子束光刻胶,包括:在基片表面旋涂电子束光刻胶,并使用160摄氏度至190摄氏度的热板烘胶2分钟至5分钟。可选的,所述对电子束曝光处理后的基片进行显影处理,包括:使用异丙醇与水的混合液对电子束曝光处理后的基片显影60秒至200秒;使用去离子水对显影后的基片定影20秒至40秒。本专利技术实施例的第二方面提供了一种多栅指电极的制备方法,包括:通过如本专利技术实施例第一方面所述的多栅指电极的电子束光刻方法对基片进行电子束光刻处理;还包括:在电子束光刻处理后的基片的表面制备金属层;去除所述电子束光刻胶。可选的,所述去除所述电子束光刻胶,包括:对制备金属层后的基片进行加热和浸泡处理后,剥离所述电子束光刻胶;所述金属层包括镍层和所述镍层上表面的金层;所述镍层的厚度为30纳米至80纳米,所述金层的厚度为200纳米至500纳米。本专利技术实施例第三方面提供了一种多栅指电极,通过如本专利技术实施例的第二方面所述的多栅指电极的制备方法制备得到。本专利技术实施例第四方面提供了一种半导体器件,所述半导体器件的栅电极为如本专利技术实施例第三方面所述的多栅指电极。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是:在本专利技术实施例中,通过在版图图形中的多个并排排列的栅指图形的最外侧增加虚拟栅指图形,虚拟栅指图形作为最外侧栅指图形受到电子束曝光过程中边缘效应的影响,而多个并排排列的栅指图形不会受到边缘效应的影响,从而保证了制备的多个并排排列的栅指的尺寸均匀。并且,虚拟栅指图形与连接臂图形断开,使制备的虚拟栅指不与栅电极连接,从而不会对器件产生影响。本专利技术实施例制备的半导体器件,能够保证器件在使用过程中电流均匀分配,避免出现局部过热的问题,能够提高器件的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的多栅指电极的电子束光刻方法的实现流程示意图;图2是本专利技术实施例一提供的版图图形的示意图;图3是本专利技术实施例一提供的显影后的电子束光刻胶的图形的示意图;图4是本专利技术实施例二提供的多栅指电极的制备方法实现流程示意图;图5是本专利技术实施例二提供的多栅指电极的示意图。具体实施方式以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本专利技术实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。实施例一请参考图1,图1是本专利技术实施例一提供的多栅指电极的电子束光刻方法的实现流程示意图,该方法包括以下步骤:步骤S101,在基片表面涂覆电子束光刻胶。在本专利技术实施例中,在基片表面旋涂电子束光刻胶,其中,旋涂中的转速为2000转/分钟至5000转/分钟,并使用160摄氏度至190摄氏度的热板烘胶2分钟至5分钟。电子束光刻胶可以为PMMA,型号为C2。步骤S102,根据版图图形对涂覆电子束光刻胶后的基片进行电子束曝光处理;其中,所述版图图形包括连接臂图形、多个并排排列的栅指图形和至少两个虚拟栅指图形,所述连接臂图形与各个栅指图形的一端连接,所述虚拟栅指图形分别设置在最外侧两个栅指图形的外侧,且所述虚拟栅指图形与所述连接臂图形相隔预设间隔。在本专利技术实施例中,使用L-Edit软件设计版图图形,如图2所示,版图图形包括连接臂图形21、多个并排排列的栅指图形22和至少两个虚拟栅指图形23。各个栅指图形22的尺寸均相同,且相邻两个虚拟栅指图形22的间隔相同。连接臂图形21与各个栅指图形22的一端连接,一种实现方式中,连接臂图形21与各个栅指图形22的一端直接连接,另一种实现方式中,连接臂图形21与各个栅指图形22的一端通过栅柄图形24连接。最外侧两个栅指图形22的外侧分别设有至少一个虚拟栅指图形23,虚拟栅指图形23与连接臂图形21断开。虚拟栅指图形23与栅指图形22平行,虚拟栅指图形23的尺寸与栅指图形22的尺寸相同。虚拟栅指图形与相邻的栅指图形22的间隔与多个并排排列的栅指图形22中相邻两个栅指图形22的间隔相同。优选的,所述虚拟栅指图形23与所述连接臂图形21相隔2微米至10微米,虚拟栅指图形23与连接臂图形21的距离大于10微米,会导致最外侧栅指图形22得不到有效充分曝光,显影后,最外侧的转移栅指图形与转移连接臂图形相连的一端的宽度减小,虚拟栅指图形23与连接臂图形21的距离小于2微米,会导致显影后的转移虚拟栅指图形与转移连接臂图形相连,影响器件电学特性。根据如图2所示的版图图形对涂覆电子束光刻胶后的基片进行曝光处理。电子束曝光的曝光剂量为200uC/cm2至600uC/cm2,束流小于或等于2nA。步骤S103,对电子束曝光处理后的基片进行显影处理。在本专利技术实施例中,使用异丙醇与水的混合液对电子束曝光处理后的基片显影60秒至200秒,并使用去离子水对显影后的基片定影20秒至40秒,最后,使用氮气吹干基片,完成电子束光刻。在本专利技术实施例中,如图3所示,经过显影处理后,将版图图形转移到基片表面的电子束光刻胶上,电子束光刻胶上的图形包括转移连接臂图形31、多个并排排列的转移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多栅指电极的电子束光刻方法,其特征在于,包括:在基片表面涂覆电子束光刻胶;根据版图图形对涂覆电子束光刻胶后的基片进行电子束曝光处理;其中,所述版图图形包括连接臂图形、多个并排排列的栅指图形和至少两个虚拟栅指图形,所述连接臂图形与各个栅指图形的一端连接,所述虚拟栅指图形分别设置在最外侧两个栅指图形的外侧,且所述虚拟栅指图形与所述连接臂图形相隔预设间隔;对电子束曝光处理后的基片进行显影处理。

【技术特征摘要】
1.一种多栅指电极的电子束光刻方法,其特征在于,包括:在基片表面涂覆电子束光刻胶;根据版图图形对涂覆电子束光刻胶后的基片进行电子束曝光处理;其中,所述版图图形包括连接臂图形、多个并排排列的栅指图形和至少两个虚拟栅指图形,所述连接臂图形与各个栅指图形的一端连接,所述虚拟栅指图形分别设置在最外侧两个栅指图形的外侧,且所述虚拟栅指图形与所述连接臂图形相隔预设间隔;对电子束曝光处理后的基片进行显影处理。2.如权利要求1所述的多栅指电极的电子束光刻方法,其特征在于,所述虚拟栅指图形与所述连接臂图形相隔2微米至10微米。3.如权利要求1所述的多栅指电极的电子束光刻方法,其特征在于,所述连接臂图形与各个栅指图形的一端通过栅柄图形连接。4.如权利要求1所述的多栅指电极的电子束光刻方法,其特征在于,所述虚拟栅指图形的宽度与栅指图形的宽度相同。5.如权利要求1所述的多栅指电极的电子束光刻方法,其特征在于,所述在基片表面涂覆电子束光刻胶,包括:在基片表面旋涂电子束光刻胶,并使用160摄氏度至190...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩婷婷冯志红吕元杰敦少博顾国栋
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十三研究所
类型:发明
国别省市:河北,13

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