CN1549304A - T型栅金属剥离方法 - Google Patents
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Abstract
一种T型栅金属剥离方法,包括如下步骤:将蒸发后的片子放入盛有丙酮试剂的容器中,保证片子浸于液面以下,栅线条以外的金属会剥落;确认表面金属大面积剥落后,将片子从丙酮试剂中取出,在乙醇溶液、水进行冲洗;用氮气吹干片子;在紫外光曝光灯下曝光;将片子放入TMAH∶H2O=4∶1溶液中浸泡;用水冲干净试剂,氮气吹干;将片子放入盛有丙酮试剂的容器中浸泡,保证片子浸于液面以下;将片子从丙酮试剂中取出,在乙醇溶液、水进行冲洗;用氮气吹干片子;检查表面情况,完成金属剥离工序。
Description
技术领域
本发明属于半导体微电子技术领域,特别是指一种T型栅金属剥离方法。
背景技术
磷化铟(InP)基、砷化镓(GaAs)基化合物半导体材料不仅是优异的光电子材料,也是理想的超高速微电子材料,在光通信和卫星通信、移动通信、空间能源有广阔的应用。目前,国际上采用纳米栅技术已研制出最高振荡频率(fmax)最高为600GHz的InP基高电子迁移率晶体管(HEMT),成为工作速度最快的三端器件,InP基异质结晶体管(HBT)的fmax也已达到250GHz,是下一代高速光通信系统发射模块驱动电路、接收模块放大电路的理想器件。
InP基赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)器件的高频性能直接与器件的加工工艺紧密相关。尤其栅线条的制作对器件截止频率起决定性作用。栅长越小,栅电阻越低,则器件的截止频率越高。减小栅长与降低栅电阻是一对矛盾。当栅长达到0.2微米或更短时,技术上采用T型栅或V型栅,使得小栅长与低栅电阻得到兼顾。近年来国际上发表了在GaAs或InP衬底上涂三层电子束胶PMMA/PMMA-MAA/PMMA进行一次电子束曝光,使用不同显影速率的显影液进行显影和在GaAs或InP基片上淀积二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)再涂三层胶ZEP/PMGI/ZEP电子束曝光后分步显影,蒸发金属后剥离形成T型栅。
工艺中采用PMMA/PMGI/PMMA三层胶工艺可控性强,电子束一次光刻,分步显影,通过不同层光刻胶的灵敏度不同,控制显影时间,达到形成屋檐式胶图形的目的。通过金属蒸发、剥离,获得T型栅。但PMGI在常规的剥离液中溶解速度慢,且不均匀,剥离后芯片表面有残留胶丝。
发明内容
本发明的目的在于提供一种T型栅金属剥离方法,使剥离后金属线条完整,芯片表面干净无残留物,工艺成本低,工艺过程简单易行,有利于提高成品率,降低生产成本。
本发明一种T型栅金属剥离方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将蒸发后的片子放入盛有丙酮试剂的容器中,保证片子浸于液面以下,栅线条以外的金属会剥落;
(2)确认表面金属大面积剥落后,将片子从丙酮试剂中取出,在乙醇溶液、水进行冲洗;
(3)用氮气吹干片子;
(4)在紫外光曝光灯下曝光;
(5)将片子放入TMAH∶H2O=4∶1溶液中浸泡;
(6)用水冲干净试剂,氮气吹干;
(7)将片子放入盛有丙酮试剂的容器中浸泡,保证片子浸于液面以下;
(8)将片子从丙酮试剂中取出,在乙醇溶液、水进行冲洗;
(9)用氮气吹干片子;
(10)检查表面情况,完成金属剥离工序。
其中步骤(1)所述的将蒸发后的片子放入盛有丙酮试剂的容器中的时间为5~10分钟。
其中步骤(4)所述的在紫外光曝光灯下曝光,时间为60秒。
其中步骤(5)所述的将片子放入TMAH∶H2O=4∶1溶液中浸泡,时间为100秒。
其中步骤(7)所述的将片子放入盛有丙酮试剂的容器中浸泡,时间为10分钟。
本发明的T剥离方法步骤简单,效果好,工艺上容易实现。
具体实施方式
(1)取原始基片,进行清洗,做标记,制作隔离岛、源漏金属蒸发、剥离、合金等工艺、栅光刻、显影、栅金属蒸发等栅剥离之前的全部工艺步骤。
(2)将蒸发后的片子放入盛有丙酮试剂的容器中,保证片子浸于液面以下。
(3)约5~10分钟后,观察金属情况,一般10分钟后,栅线条以外的金属会剥落。
(4)确认表面金属大面积剥落后,将片子从丙酮试剂中取出,在乙醇溶液、水进行冲洗。
(5)用氮气吹干片子。
(6)在紫外光曝光灯下曝光60秒。
(7)将片子放入TMAH∶H2O=4∶1溶液中浸泡100秒。
(8)用水冲干净试剂,氮气吹干。
(9)将片子放入盛有丙酮试剂的容器中,浸泡10分钟,保证片子浸于液面以下。
(10)将片子从丙酮试剂中取出,在乙醇溶液、水进行冲洗。
(11)用氮气吹干片子。
(12)检查表面情况,完成金属剥离工序。
本方法有益的效果:本方法从改变改善剥离质量和加快剥离速度考虑,在原有单纯丙酮剥离工艺基础上,增加了对中间层的紫外光分解、试剂溶解工艺步骤,提高了工艺质量,能够快速获得良好的剥离金属图形,为形成良好的小尺寸T形栅提供保证。
1、增加的紫外光曝光灯下曝光步骤可使用常规的光刻机,不需要掩模版,操作简单。
2、TMAH∶H2O溶液是常规试剂,成本低,使用方便。
3、胶容易剥离,栅金属形成后芯片表面无胶丝,图形完好。采用本技术可达到以下预期效果:
1、有利于实现T形栅剥离工艺的优化,适合规模生产。
2、工艺控制要求苛刻程度低,工艺重复性好。
3、有利于提高成品率,降低加工成本。
实施效果举例
在化合物半导体实验线上,进行了GaAs基MHEMT和InP基的器件制作,用本发明的方法进行了栅的蒸发和剥离,获得了栅长200纳米的T形栅,4英寸GaAs圆片剥离后,表面清洁,图形完好,并获得了性能良好的器件。
应用前景与适用范围:此方法实用于InP基PHEMT、GaAs基MHEMT、GaAs基PHEMT的T形栅剥离工艺。
Claims (5)
1、一种T型栅金属剥离方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将蒸发后的片子放入盛有丙酮试剂的容器中,保证片子浸于液面以下,栅线条以外的金属会剥落;
(2)确认表面金属大面积剥落后,将片子从丙酮试剂中取出,在乙醇溶液、水进行冲洗;
(3)用氮气吹干片子;
(4)在紫外光曝光灯下曝光;
(5)将片子放入TMAH∶H2O=4∶1溶液中浸泡;
(6)用水冲干净试剂,氮气吹干;
(7)将片子放入盛有丙酮试剂的容器中浸泡,保证片子浸于液面以下;
(8)将片子从丙酮试剂中取出,在乙醇溶液、水进行冲洗;
(9)用氮气吹干片子;
(10)检查表面情况,完成金属剥离工序。
2、根据权利要求1所述的T型栅金属剥离方法,其特征在于,其中步骤(1)所述的将蒸发后的片子放入盛有丙酮试剂的容器中的时间为5~10分钟,。
3、根据权利要求1所述的T型栅金属剥离方法,其特征在于,其中步骤(4)所述的在紫外光曝光灯下曝光,时间为60秒。
4、根据权利要求1所述的T型栅金属剥离方法,其特征在于,其中步骤(5)所述的将片子放入TMAH∶H2O=4∶1溶液中浸泡,时间为100秒。
5、根据权利要求1所述的T型栅金属剥离方法,其特征在于,其中步骤(7)所述的将片子放入盛有丙酮试剂的容器中浸泡,时间为10分钟。
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