[发明专利]一种微波功率器件栅极的版图设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件制造的版图设计，属于半导体器件技术领域，具体涉及一种微波功率器件栅极的版图设计方法。

背景技术

微波功率器件栅极尺寸不断缩小，逐渐进入纳米尺度，目前已报道的微波功率器件的栅长尺寸已达到10nm。器件栅长的缩小有助于提高器件频率，但也增大了栅极电阻，影响器件高频性能的改善，并且栅长变小有可能出现栅线条烧断的现象。T型栅极结构的提出很好地解决了这一矛盾，其下部窄，可以减小栅长，上部较宽，可以减小栅极寄生电阻。因此，目前微波功率器件主要采用T型栅极结构。T型栅结构的制造中传统的光学光刻技术采用短波长光源、新的透镜材料、更高数值孔径的光学系统和波前工程技术，以达到实现纳米尺度光刻的目的，但是设备成本的急剧增加和工艺复杂成为了批量生产的主要问题，为实现低成本、高效的T型栅极结构的制造，本发明提供了一种微波功率器件栅极的版图设计方法及制造方法，来完成高效低成本的制造T型栅极版图结构。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和问题，提供一种微波功率器件栅极的版图设计方法，具体方案是：

一种微波功率器件栅极的版图设计方法，包括有源区，源电极，漏电极，栅极版图，所述的源电极与漏电极分别位于所述的栅极版图的两侧，所述的上述部件都在有源区上，所述的栅极版图中间是中心条与紧贴中心条两侧是外围条同在一图层。

所述的版图结构是单指结构或者多指结构。

所述的栅极版图小于1微米，所述的中心条小于100纳米。

所述的源电极与漏电极之间的距离小于20微米。

所述的有源区是半导体衬底氮化镓。

一种微波功率器件栅极的版图设计方法的制造方法，其特征是具体步骤为：

①有源区上放置源电极、漏电极、栅极版图；

②在源电极、漏电极、栅极版图上覆盖一层光刻胶；

③在光刻胶上单次扫描式曝光栅极版图中的中心条和其他区域；

④撤掉栅极版图，擦掉光刻胶溶解的部分，出现T型三维立体结构。

所述的步骤③中曝光中心条的曝光剂量因子设为2.0-3.0，其他区域曝光剂量因子设为0.4-0.6。

所述的步骤③中单次扫描式曝光方式为电子束曝光，激光直写，双光子光刻中的一种。

本发明的有益之处是：结构简单，制造方法简易，只通过一次扫描式曝光就形成T型栅极的结构，降低了常规光刻采用光刻板的成本，同时减少了工艺步骤。

附图说明

图1：单指栅极的微波功率器件栅极的版图设计方法；

图2：多指栅极的微波功率器件栅极的版图设计方法，

图3：栅极版图曝光后光刻胶的垂直于水平面的剖面图。

附图标记：1源电极，2漏电极，3中心条，4有源区，5外围条，6 栅极版图，7 光刻胶，8 T型三维立体结构。

具体实施方式

实施例1，结合图1和图3做进一步描述：

一种单指结构微波功率器件栅极的版图设计方法，包括半导体衬底氮化镓的有源区4，源电极1，漏电极2，栅极版图6，源电极1与漏电极2之间的距离为10微米，栅极版图中间是50纳米的中心条3与紧贴中心条两侧200纳米外围条5同在一图层。

一种微波功率器件栅极的版图设计方法的制造方法，其特征是具体步骤为：

①导体衬底氮化镓的有源区4上放置源电极1、漏电极2、栅极版图6；

②在源电极1、漏电极2、栅极版图6上覆盖一层光刻胶7；

③在光刻胶7上单次电子束曝光栅极版图的50纳米中心条3和其他区域，50纳米中心条3曝光剂量因子设为2.0，其他区域曝光剂量因子设为0.4；

④撤掉栅极版图6，擦掉光刻胶溶解的部分，出现T型三维立体结构。

实施例2，结合图2和图3做进一步描述：

一种单指结构微波功率器件栅极的版图设计方法，包括半导体衬底氮化镓的有源区4，源电极1，漏电极2，栅极版图6，源电极1与漏电极2之间的距离为5微米，栅极版图中间是20纳米的中心条3与紧贴中心条两侧120纳米外围条5同在一图层。

一种微波功率器件栅极的版图设计方法的制造方法，其特征是具体步骤为：

①导体衬底氮化镓的有源区4上放置源电极1、漏电极2、栅极版图6；

②在源电极1、漏电极2、栅极版图6上覆盖一层光刻胶7；

③在光刻胶7上单次激光直写曝光栅极版图的20纳米中心条3和其他区域，120纳米中心条3曝光剂量因子设为3.0，其他区域曝光剂量因子设为0.6；