專利名稱：T型柵金屬剝離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體微電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種T型柵金屬剝離方法。
背景技術(shù)：
磷化銦(InP)基、砷化鎵(GaAs)基化合物半導(dǎo)體材料不僅是優(yōu)異的光電子材料，也是理想的超高速微電子材料，在光通信和衛(wèi)星通信、移動通信、空間能源有廣闊的應(yīng)用。目前，國際上采用納米柵技術(shù)已研制出最高振蕩頻率(fmax)最高為600GHz的InP基高電子遷移率晶體管(HEMT)，成為工作速度最快的三端器件，InP基異質(zhì)結(jié)晶體管(HBT)的fmax也已達(dá)到250GHz，是下一代高速光通信系統(tǒng)發(fā)射模塊驅(qū)動電路、接收模塊放大電路的理想器件。
InP基贗配高電子遷移率晶體管(PHEMT)器件的高頻性能直接與器件的加工工藝緊密相關(guān)。尤其柵線條的制作對器件截止頻率起決定性作用。柵長越小，柵電阻越低，則器件的截止頻率越高。減小柵長與降低柵電阻是一對矛盾。當(dāng)柵長達(dá)到0.2微米或更短時，技術(shù)上采用T型柵或V型柵，使得小柵長與低柵電阻得到兼顧。近年來國際上發(fā)表了在GaAs或InP襯底上涂三層電子束膠PMMA/PMMA-MAA/PMMA進(jìn)行一次電子束曝光，使用不同顯影速率的顯影液進(jìn)行顯影和在GaAs或InP基片上淀積二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)再涂三層膠ZEP/PMGI/ZEP電子束曝光后分步顯影，蒸發(fā)金屬后剝離形成T型柵。
工藝中采用PMMA/PMGI/PMMA三層膠工藝可控性強(qiáng)，電子束一次光刻，分步顯影，通過不同層光刻膠的靈敏度不同，控制顯影時間，達(dá)到形成屋檐式膠圖形的目的。通過金屬蒸發(fā)、剝離，獲得T型柵。但PMGI在常規(guī)的剝離液中溶解速度慢，且不均勻，剝離后芯片表面有殘留膠絲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種T型柵金屬剝離方法，使剝離后金屬線條完整，芯片表面干凈無殘留物，工藝成本低，工藝過程簡單易行，有利于提高成品率，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明一種T型柵金屬剝離方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將蒸發(fā)后的片子放入盛有丙酮試劑的容器中，保證片子浸于液面以下，柵線條以外的金屬會剝落；(2)確認(rèn)表面金屬大面積剝落后，將片子從丙酮試劑中取出，在乙醇溶液、水進(jìn)行沖洗；(3)用氮?dú)獯蹈善樱?4)在紫外光曝光燈下曝光；(5)將片子放入TMAH∶H2O＝4∶1溶液中浸泡；(6)用水沖干凈試劑，氮?dú)獯蹈桑?7)將片子放入盛有丙酮試劑的容器中浸泡，保證片子浸于液面以下；(8)將片子從丙酮試劑中取出，在乙醇溶液、水進(jìn)行沖洗；(9)用氮?dú)獯蹈善樱?
(10)檢查表面情況，完成金屬剝離工序。
其中步驟(1)所述的將蒸發(fā)后的片子放入盛有丙酮試劑的容器中的時間為5～10分鐘。
其中步驟(4)所述的在紫外光曝光燈下曝光，時間為60秒。
其中步驟(5)所述的將片子放入TMAH∶H2O＝4∶1溶液中浸泡，時間為100秒。
其中步驟(7)所述的將片子放入盛有丙酮試劑的容器中浸泡，時間為10分鐘。
本發(fā)明的T剝離方法步驟簡單，效果好，工藝上容易實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式
(1)取原始基片，進(jìn)行清洗，做標(biāo)記，制作隔離島、源漏金屬蒸發(fā)、剝離、合金等工藝、柵光刻、顯影、柵金屬蒸發(fā)等柵剝離之前的全部工藝步驟。
(2)將蒸發(fā)后的片子放入盛有丙酮試劑的容器中，保證片子浸于液面以下。
(3)約5～10分鐘后，觀察金屬情況，一般10分鐘后，柵線條以外的金屬會剝落。
(4)確認(rèn)表面金屬大面積剝落后，將片子從丙酮試劑中取出，在乙醇溶液、水進(jìn)行沖洗。
(5)用氮?dú)獯蹈善印?br> (6)在紫外光曝光燈下曝光60秒。
(7)將片子放入TMAH∶H2O＝4∶1溶液中浸泡100秒。
(8)用水沖干凈試劑，氮?dú)獯蹈伞?br> (9)將片子放入盛有丙酮試劑的容器中，浸泡10分鐘，保證片子浸于液面以下。
(10)將片子從丙酮試劑中取出，在乙醇溶液、水進(jìn)行沖洗。
(11)用氮?dú)獯蹈善印?br> (12)檢查表面情況，完成金屬剝離工序。
本方法有益的效果本方法從改變改善剝離質(zhì)量和加快剝離速度考慮，在原有單純丙酮剝離工藝基礎(chǔ)上，增加了對中間層的紫外光分解、試劑溶解工藝步驟，提高了工藝質(zhì)量，能夠快速獲得良好的剝離金屬圖形，為形成良好的小尺寸T形柵提供保證。
1、增加的紫外光曝光燈下曝光步驟可使用常規(guī)的光刻機(jī)，不需要掩模版，操作簡單。
2、TMAH∶H2O溶液是常規(guī)試劑，成本低，使用方便。
3、膠容易剝離，柵金屬形成后芯片表面無膠絲，圖形完好。采用本技術(shù)可達(dá)到以下預(yù)期效果1、有利于實(shí)現(xiàn)T形柵剝離工藝的優(yōu)化，適合規(guī)模生產(chǎn)。
2、工藝控制要求苛刻程度低，工藝重復(fù)性好。
3、有利于提高成品率，降低加工成本。
實(shí)施效果舉例在化合物半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)線上，進(jìn)行了GaAs基MHEMT和InP基的器件制作，用本發(fā)明的方法進(jìn)行了柵的蒸發(fā)和剝離，獲得了柵長200納米的T形柵，4英寸GaAs圓片剝離后，表面清潔，圖形完好，并獲得了性能良好的器件。
應(yīng)用前景與適用范圍此方法實(shí)用于InP基PHEMT、GaAs基MHEMT、GaAs基PHEMT的T形柵剝離工藝。
權(quán)利要求
1.一種T型柵金屬剝離方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將蒸發(fā)后的片子放入盛有丙酮試劑的容器中，保證片子浸于液面以下，柵線條以外的金屬會剝落；(2)確認(rèn)表面金屬大面積剝落后，將片子從丙酮試劑中取出，在乙醇溶液、水進(jìn)行沖洗；(3)用氮?dú)獯蹈善樱?4)在紫外光曝光燈下曝光；(5)將片子放入TMAH∶H2O＝4∶1溶液中浸泡；(6)用水沖干凈試劑，氮?dú)獯蹈桑?7)將片子放入盛有丙酮試劑的容器中浸泡，保證片子浸于液面以下；(8)將片子從丙酮試劑中取出，在乙醇溶液、水進(jìn)行沖洗；(9)用氮?dú)獯蹈善樱?10)檢查表面情況，完成金屬剝離工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的T型柵金屬剝離方法，其特征在于，其中步驟(1)所述的將蒸發(fā)后的片子放入盛有丙酮試劑的容器中的時間為5～10分鐘，。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的T型柵金屬剝離方法，其特征在于，其中步驟(4)所述的在紫外光曝光燈下曝光，時間為60秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的T型柵金屬剝離方法，其特征在于，其中步驟(5)所述的將片子放入TMAH∶H2O＝4∶1溶液中浸泡，時間為100秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的T型柵金屬剝離方法，其特征在于，其中步驟(7)所述的將片子放入盛有丙酮試劑的容器中浸泡，時間為10分鐘。
全文摘要
一種T型柵金屬剝離方法，包括如下步驟將蒸發(fā)后的片子放入盛有丙酮試劑的容器中，保證片子浸于液面以下，柵線條以外的金屬會剝落；確認(rèn)表面金屬大面積剝落后，將片子從丙酮試劑中取出，在乙醇溶液、水進(jìn)行沖洗；用氮?dú)獯蹈善樱辉谧贤夤馄毓鉄粝缕毓?；將片子放入TMAH∶H
文檔編號H01L21/02GK1549304SQ03137829
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月21日
發(fā)明者張海英, 劉訓(xùn)春 申請人:中國科學(xué)院微電子中心