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1、10申请公布号CN104317166A43申请公布日20150128CN104317166A21申请号201410516442122申请日20140930G03F7/2020060171申请人中国电子科技集团公司第五十五研究所地址210016江苏省南京市中山东路524号72发明人蔡利康彭劲松高建峰74专利代理机构南京君陶专利商标代理有限公司32215代理人沈根水54发明名称实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法57摘要本发明是一种通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法,包括1）SI片校准扫描式光刻机焦平面参数；2）在GAAS外延片表面生长一层介质；3）生长介质的GAAS。
2、外延片校准扫描式光刻机的焦平面参数；4）GAAS圆片进行表面处理；5）用经过表面处理的GAAS圆片涂胶，曝光深紫外图形，显影。优点通过标准硅片校准扫描式光刻机的焦平面，达到设计的理想状态，可改善外延片表面光学特性和外延片的表面形貌。可以使得砷化镓圆片在光刻机上得到稳定的焦平面参数，从而使得光刻机达到理想的砷化镓DUV曝光状态。同时，我们在砷化镓圆片DUV曝光前，对圆片进行表面处理可以有效改善砷化镓DUV光刻形貌。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104317166ACN104317166A1/1页21。
3、一种通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法,其特征是该方法包括以下步骤1）SI片校准扫描式光刻机焦平面参数；2）在GAAS外延片表面生长一层介质；3）生长介质的GAAS外延片校准扫描式光刻机的焦平面参数；4）GAAS圆片进行表面处理；5）用经过表面处理的GAAS圆片涂胶，曝光深紫外图形，显影。2根据权利要求1所述的通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法，其特征是所述的光刻机是扫描式光刻机，圆片表面形貌和光学特性严重影响光刻机的光刻结果，扫描式光刻机主要应用于150NM以下线宽的图形光刻。3根据权利要求1所述的通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光。
4、刻工艺的方法，其特征是所述的GAASDUV光刻图形的线宽是150NM以下。4根据权利要求1所述的通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法，其特征是所述的步骤1采用标准的SI片校准扫描式光刻机的焦平面，达到光刻SIDUV图形要求。5根据权利要求1所述的通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法，其特征是所述在GAAS外延片表面生长介质为SINX，介质厚度为10100NM，优化值为2040NM。6根据权利要求1所述的通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法，其特征是所述在GAAS外延片表面生长介质，作为防反层改善GAAS外延片表面的光学均匀性，同。
5、时可以改善GAAS外延片表面的平整度。7根据权利要求1所述的通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法，其特征是所述采用表面生长介质的GAAS外延片校准扫描式光刻机的焦平面，达到光刻GAASDUV图形要求。8根据权利要求1所述的通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法，其特征是所述的表面处理包括丙酮超声、盐酸和打胶处理，或根据工艺要求组合使用。权利要求书CN104317166A1/3页3实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法技术领域0001本发明涉及的是一种通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法，属于GAAS深紫外图形光刻技术领域。背景。
6、技术0002GAAS微波单片集成电路MMIC具有可靠性高，成本低，尺寸小，参数高度一致等优点，基于GAAS的传输接收模块、混频器、放大器等电路已经被广泛应用于无线射频通讯和微波通讯电路系统。由于器件工作频率以及数据处理速度的要求越来越高，相应的对GAAS工艺提出了更高的要求。目前，150NM及以下的GAAS光刻工艺主要依靠电子束曝光，无法适应批量生产的需要。因此，迫切需要开发适用于批量生产的GAAS光刻工艺。0003随着微波器件的工作频率以及数据处理速度的要求越来越高，对砷化镓芯片的工艺线宽要求也越来越高。目前砷化镓集成芯片基本是250NM线宽，通常光刻是依靠步进式光刻机。当线宽要求在150N。
7、M以下时，步进式光刻机已经无法完成，试验样品可以采用电子束曝光，而批量生产只能依靠扫描式光刻机，扫描式光刻机对样片的表面形貌以及光学特性非常敏感。由于硅工艺对线宽的要求更高，因此目前扫描式光刻机的设计和调试都是以硅片为标准片，由于硅片和砷化镓片的表面形貌以及光学特性存在较大差异，扫描式光刻机的标准状态已经不能实现稳定的砷化镓片的深紫外图形光刻。目前国内外主要还是采用电子束曝光技术实现GAASDUV工艺，或是通过其他辅助工艺手段实现。但是电子束曝光技术效率太低，无法适应批量生产的需要，而通过辅助工艺的方法为控制线宽会引入多步额外工艺，工艺复杂，控制难度高，成品率低，不适合大规模生产。基于扫描式光。
8、刻机实现GAASDUV工艺步骤简单，与传统工艺兼容，又可以实现批量生产，因此通过扫描式光刻机实现稳定的GAASDUV工艺显得尤其重要，可以大大推动砷化镓芯片的应用。0004通过扫描式光刻机实现稳定的GAASDUV工艺的关键在于解决砷化镓与硅片表面形貌和光学特性的差异，基于砷化镓圆片得到稳定的焦平面参数，同时确保砷化镓圆片具有稳定表面态。发明内容0005本发明提出的是一种通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法，其目的旨在解决砷化镓圆片与硅片表面差异导致的焦平面参数不适配的问题。采用在光刻前对圆片进行表面处理，改善圆片的表面态的稳定性，保证扫描式光刻机实现稳定的砷化镓深紫外图形。
9、光刻。0006本发明的技术方案是通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法,包括以下步骤1）SI片校准扫描式光刻机焦平面参数；2）在GAAS外延片表面生长一层介质；3）生长介质的GAAS外延片校准扫描式光刻机的焦平面参数；说明书CN104317166A2/3页44）GAAS圆片进行表面处理；5）用经过表面处理的GAAS圆片涂胶，曝光深紫外图形，显影。0007本发明具有以下优点1、硅片校准扫描式光刻机的焦平面参数是设备调试的标准方法，简单，可操作性强；2、SINX薄层生长是半导体标准工艺，介质厚度、均匀性、表面形貌可控；3、生长薄膜介质的砷化镓片校准扫描式光刻机的焦平面参数，可以。
10、采用设备调试的标准流程，只用修改部分参数，方法简单可靠；4、通过生长薄膜介质的砷化镓片校准后，光刻机的焦平面参数可以普遍适用于砷化镓圆片，包括砷化镓单晶片和外延片，生长介质以及带金属的砷化镓圆片；5、光刻前的表面处理也是半导体工艺中的常用工艺，简单稳定可控；6、基本解决了砷化镓圆片与硅片表面差异导致的焦平面参数不适配的问题。采用在光刻前对圆片进行表面处理，处理方法包括有机溶剂超声处理、酸处理，打胶处理等，可以改善圆片的表面态的稳定性，从而保证了扫描式光刻机实现稳定的砷化镓深紫外图形光刻。具体实施方式0008一种通过扫描式光刻机实现稳定的GAAS深紫外图形光刻工艺的方法,包括以下步骤1）SI片校。
11、准扫描式光刻机焦平面参数；2）在GAAS外延片表面生长一层介质；3）生长介质的GAAS外延片校准扫描式光刻机的焦平面参数；4）GAAS圆片进行表面处理；5）用经过表面处理的GAAS圆片涂胶，曝光深紫外图形，显影。0009所述的光刻机是扫描式光刻机，圆片表面形貌和光学特性严重影响光刻机的光刻结果，扫描式光刻机主要应用于150NM以下线宽的图形光刻。0010所述的GAASDUV光刻图形的线宽是150NM以下。0011所述的步骤1采用标准的SI片校准扫描式光刻机的焦平面，达到光刻SIDUV图形要求。0012所述在GAAS外延片表面生长介质为SINX，介质厚度为10100NM，优化值为2040NM。0。
12、013所述在GAAS外延片表面生长介质，作为防反层改善GAAS外延片表面的光学均匀性，同时可以改善GAAS外延片表面的平整度。0014所述采用表面生长介质的GAAS外延片校准扫描式光刻机的焦平面，达到光刻GAASDUV图形要求。0015所述的表面处理包括丙酮超声、盐酸和打胶处理，或根据工艺要求组合使用。0016所述的光刻机是扫描式光刻机，主要应用于150NM以下线宽的图形光刻，圆片表面形貌和光学特性严重影响光刻机的光刻结果。所述的GAASDUV光刻图形的线宽是150NM以下。所述的步骤1是采用标准的SI片校准扫描式光刻机的焦平面。达到光刻SIDUV图形要求。在GAAS外延片表面生长介质为SIN。
13、X，介质厚度为10100NM，优化值为2040NM。在GAAS外延片表面生长介质，作为防反层改善GAAS外延片表面的光学均匀性，同时可以改说明书CN104317166A3/3页5善GAAS外延片表面的平整度。采用表面生长介质的GAAS外延片校准扫描式光刻机的焦平面，达到光刻GAASDUV图形要求。所述的表面处理包括丙酮超声、盐酸和打胶处理，可以根据工艺要求组合使用。0017本发明是针对砷化镓芯片对线宽的要求越来越高，迫切需要批量光刻150NM及以下线宽的砷化镓图形。而当前扫描式光刻机均以硅片为标准片，由于砷化镓与硅片表面形貌和光学特性有较大差异，基于扫描式光刻机实现GAASDUV光刻工艺很不稳。
14、定。本发明针对当前砷化镓芯片的应用需求，通过扫描式光刻机实现稳定的砷化镓深紫外图形光刻，可以适应大批量生产的需要。根据扫描式光刻机状态调整的需要，我们首先通过标准硅片校准光刻机的焦平面参数，校准后光刻机可以很好的实现硅片深紫外图形光刻。由于硅片和砷化镓片的表面形貌以及光学特性存在较大差异，此时的焦平面参数并不适用于砷化镓片。因此我们针对硅片和砷化镓片差异重新校准光刻机焦平面参数，在砷化镓片表面生长10100NM厚度的SINX介质，优化厚度为2040NM，介质层可以作为防反层，改善砷化镓片表面光学特性，同时超薄的薄膜介质可以很好的改善圆片的表面形貌，使得圆片的表面状态更稳定，获得基于砷化镓圆片的稳定的焦平面参数。通过砷化镓表面的薄膜生长，已经基本解决砷化镓圆片与硅片表面差异导致的焦平面参数不适配的问题。最后我们在光刻前对圆片进行表面处理，处理方法包括有机溶剂超声处理、酸处理，打胶处理等。可以改善圆片的表面态的稳定性。从而保证了扫描式光刻机实现稳定的砷化镓深紫外图形光刻。说明书CN104317166A。