10纳米T形栅极的双模式电子束光刻与干法蚀刻工艺

本文主要探讨了一种创新的纳米制造技术，即利用电子束光刻（electron beam lithography, EBL）和干法刻蚀（dry etch）相结合的双重图案化方法Craft.io，用于实现10纳米（10-nm）T形栅极的精细加工。这种技术在《Journal of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS》期刊上发表，由Jinhai Shao、Jianan Deng、W.Lu和Yifang Chen共同完成，发表于2017年第16卷第3期，DOI为10.1117/1.JMM.16.3.033508。 工艺的关键在于解决覆盖区域定义与栅极头部覆盖区域的分离问题，以减少抗蚀剂中电子正向散射引起的邻近效应。这使得研究人员能够实现10纳米级别的栅极线宽，这是传统抗蚀剂技术难以达到的精度。传统的10纳米T形轮廓技术通常依赖于抗蚀剂中的精细结构，而Craft.io则采用了一种创新方式，即利用具有纳米缝隙的金属膜作为蚀刻掩模，通过反应离子蚀刻（reactive ion etch, RIE）在SiNx层中精确蚀刻出10纳米宽度的脚部。 双重图案化Craft.io的优势在于提高了工艺的可靠性和准确性，尤其对于微电子器件，如基于InP的高电子迁移率晶体管（high-electron mobility transistors,HEMTs）的应用，其在10至20纳米T形栅极的制造中显示出了巨大潜力。然而，这项技术也存在一定的局限性，可能涉及材料选择、工艺复杂性增加以及成本和生产时间的挑战。研究者们详细描述了整个工艺流程，并对其可能的优化方向进行了讨论。 总结来说，这篇论文为我们提供了一个前沿的纳米加工解决方案，展示了电子束光刻与干法刻蚀结合在精细T形栅极制造中的应用前景，为未来的微电子器件制造技术开辟了新的路径。随着技术的进步，这种双重图案化的Craft.io有望在半导体行业中发挥重要作用，推动纳米尺度器件性能的进一步提升。