T型栅金属剥离方法 【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地容器中浸泡，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。