專利名稱：一種制作t型hbt發(fā)射極/hemt柵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及集成電路制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種 利用兩層光敏光刻膠制作T型異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管(HeterojuctionBipolar Transistor, HBT)發(fā)射極/高電子遷移率晶體管(High Electronic Mobility Transistor, HEMT)柵的方法，用來減小HBT寄生電阻或HEMT柵寄生 電感。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代半導(dǎo)體器件制作過程中，隨著技術(shù)的進(jìn)步，器件尺寸越來越小， 集成度越來越高。對(duì)于化合物半導(dǎo)體器件，為了提高器件性能，HBT常采 用自對(duì)準(zhǔn)技術(shù)減小基極寄生電阻，采用T型發(fā)射極也是HBT自對(duì)準(zhǔn)采用 的一種方法；HEMT采用T型柵減小寄生電感，因此，T型HBT發(fā)射極 /HEMT柵是提高HBT和HEMT性能的重要技術(shù)手段。
目前HBT發(fā)射極的引出方法有多種，主要有用電子束曝光制作方 法和X射線光刻的制作方法。
方法1、用電子束曝光制作方法制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方 法包括如下步驟
1) 、取待制作T型柵的基片，對(duì)該基片進(jìn)行清洗，并用氮?dú)獯蹈?，?br> 干；
2) 、在基片上涂三層PMMA/PMGI/PMMA膠，烘干；
3) 、將涂膠后的基片送電子束曝光、顯影、定影；
4) 、進(jìn)行挖柵槽、柵金屬蒸發(fā)、剝離工藝，完成器件或電路制作。 方法2、利用X射線光刻與光學(xué)光刻混合制作T型柵的方法，其工藝
步驟如下
1) 、在半導(dǎo)體基片上涂上底層X射線光刻膠；
2) 、 X射線光刻方法曝光底層X射線光刻膠；3) 、涂上頂層光學(xué)光刻膠；
4) 、光學(xué)光刻方法曝光頂層光學(xué)光刻膠；
5) 、顯影頂層光學(xué)光刻膠獲得寬柵圖形；
6) 、顯影底層X射線光刻膠獲得柵槽圖形；
7) 、蒸發(fā)、剝離柵金屬，完成T型柵制作。
上述兩種方法分別采用電子束曝光或X射線曝光，成本較高，所涂覆 的膠層數(shù)目多，工藝復(fù)雜，制作發(fā)射極或柵金屬厚度受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
(一) 要解決的技術(shù)問題
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用兩層光敏光刻膠制作 T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法，以降低制作成本，簡化制作工藝，增 大發(fā)射極或柵金屬的厚度。
(二) 技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵 的方法，該方法包括
在基片上涂一次光刻膠，并光刻、曝光、顯影、定義T型HBT發(fā)射 極/HEMT柵的下半部分；
烘烤所述基片，使?fàn)奚z的邊角圓滑并固化；
涂二次光刻膠，并光刻、曝光、顯影，制作T型HBT發(fā)射極/HEMT 柵的上部分；
蒸發(fā)、濺射或電鍍一層金屬，金屬層的厚度大于一次光刻膠厚度； 剝離去除不需要的金屬以及所有光刻膠，形成T型HBT發(fā)射極/HEMT
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上述方案中，所述在基片上涂一次光刻膠，并光刻、曝光、顯影、定
義T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的下半部分的步驟中，所用的一次光刻膠為 光敏的正膠、負(fù)膠、反轉(zhuǎn)膠、PI膠或BCB，曝光過程采用光學(xué)曝光。
上述方案中，所述烘烤所述基片的步驟中，烘烤采用烘箱或熱板，溫 度在30攝氏度到380攝氏度之間。上述方案中，所述烘烤采用烘箱，將基片放入80 200攝氏度烘箱烘 烤3 120分鐘；所述烘烤采用熱板，在60 200攝氏度熱板烘烤3 120分鐘。
上述方案中，所述涂二次光刻膠，并光刻、曝光、顯影，制作T型 HBT發(fā)射極/HEMT柵的上部分的步驟中，所用的二次光刻膠為正膠、負(fù) 膠、反轉(zhuǎn)膠、PI膠或BCB; 二次光刻膠形成的圖形與一次光刻膠形成的 圖形相同，但二次光刻膠形成圖形中的線條比一次光刻膠形成圖形中的線 條寬；二次光刻膠形成圖形中的線條通過調(diào)整曝光過程的曝光時(shí)間、顯影 時(shí)間參數(shù)形成，或通過使用更寬線條的掩膜版實(shí)現(xiàn)。
上述方案中，所述曝光包括將涂敷有光刻膠的基片在G、 H、 I線光 源的接觸式曝光機(jī)或投影光刻機(jī)下曝光。
上述方案中，所述蒸發(fā)、濺射或電鍍一層金屬的步驟包括，將二次光 刻膠光刻顯影后的基片放入蒸發(fā)/濺射爐中，抽真空，蒸發(fā)、濺射的金屬厚 度大于一次光刻膠厚度。
上述方案中，所述剝離去除不需要的金屬以及所有光刻膠，形成T型 HBT發(fā)射極/HEMT柵的步驟中，剝離采用的試劑為能夠?qū)⒍喂饪棠z去 除的試劑；所述剝進(jìn)一步采用加熱、冷卻、超聲、兆聲方法幫助剝離金 屬和去除膠層。
上述方案中，所述剝離去除不需要的金屬以及所有光刻膠，形成T型 HBT發(fā)射極/HEMT柵的步驟中，剝離過程是將蒸發(fā)/濺射金屬后的基片置 于剝離液中浸泡一定的時(shí)間，剝離液為丙酮或N-甲基-2-吡咯垸酮。
上述方案中，所述剝離去除不需要的金屬以及所有光刻膠，形成T型 HBT發(fā)射極/HEMT柵的步驟進(jìn)一步包括用剝離液噴射基片，使不需要 的金屬和光刻膠去掉后，用溶劑和去離子水沖洗基片，然后氮?dú)獯蹈伞?br> (三)有益效果 從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果
1、 本發(fā)明制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵過程中，通過兩次光刻定
義金屬形貌。
2、 本發(fā)明制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵過程中，不需要采用成本較高的電子束曝光或X射線曝光，普通的接觸式曝光就可以形成所需要的 金屬形貌。。
3、 本發(fā)明制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵過程中，工藝操作簡單， 可控性好
4、 本發(fā)明制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的金屬厚度可以很大，進(jìn)
一步減小寄生。


圖1為本發(fā)明提供的制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法流程圖； 圖2依照本發(fā)明實(shí)施例制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí) 施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的 方法流程圖，該方法包括以下步驟
步驟101:在基片上涂一次光刻膠，并光刻、曝光、顯影、定義T型 HBT發(fā)射極/HEMT柵的下半部分；
步驟102:烘烤所述基片，使?fàn)奚z的邊角圓滑并固化；
步驟103:涂二次光刻膠，并光刻、曝光、顯影，制作T型HBT發(fā) 射極/HEMT柵的上部分；
步驟104:蒸發(fā)、濺射或電鍍一層金屬，金屬層的厚度大于一次光刻 膠厚度；
步驟105:剝離去除不需要的金屬以及所有光刻膠，形成T型HBT 發(fā)射極/HEMT柵。
上述步驟101中所用的一次光刻膠為光敏的正膠、負(fù)膠、反轉(zhuǎn)膠、PI 膠或BCB，具體可以為9918，也可以為9912， AZ5214，其厚度可以根據(jù) 需要選擇。曝光過程采用光學(xué)曝光。
上述步驟102中所述烘烤采用烘箱或熱板，溫度在30攝氏度到380 攝氏度之間。如果采用烘箱，則將基片放入80 200攝氏度烘箱烘烤3 120分鐘。如果采用熱板，則在60 200攝氏度熱板烘烤3 120分鐘。
上述步驟103中所用的二次光刻膠為正膠、負(fù)膠、反轉(zhuǎn)膠、PI膠或 BCB，具體可以為9918，也可以為9912， AZ5214，其厚度可以根據(jù)需要 選擇。在基片上涂敷一層一定厚度的光刻膠，厚度一般為0.2至5 pm，然 后在溫度80至115。C下烘烤10至210秒。
二次光刻膠形成的圖形與一次光刻膠形成的圖形相同，但二次光刻膠 形成圖形中的線條比一次光刻膠形成圖形中的線條寬。二次光刻膠形成圖 形中的線條通過調(diào)整曝光過程的曝光時(shí)間、顯影時(shí)間參數(shù)形成，或通過使 用更寬線條的掩膜版實(shí)現(xiàn)。
所述曝光包括將涂敷有光刻膠的基片在G、 H、 I線光源的接觸式曝 光機(jī)或投影光刻機(jī)下曝光。
上述步驟104中所述蒸發(fā)、濺射或電鍍一層金屬包括，將二次光刻膠 光刻顯影后的基片放入蒸發(fā)/濺射爐中，抽真空，蒸發(fā)、濺射的金屬厚度大 于一次光刻膠厚度。
上述步驟105中所述剝離采用的試劑為能夠?qū)⒍喂饪棠z去除的試 劑；所述剝離進(jìn)一步采用加熱、冷卻、超聲、兆聲方法幫助剝離金屬和去 除膠層。所述剝離過程是將蒸發(fā)/濺射金屬后的基片置于剝離液中浸泡一定 的時(shí)間，剝離液為丙酮或N-甲基-2-吡咯烷酮等。
上述步驟105進(jìn)一步包括用剝離液噴射基片，使不需要的金屬和光 刻膠去掉后，用溶劑和去離子水沖洗基片，然后氮?dú)獯蹈伞?br> 基于圖1所述的本發(fā)明制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的總體技術(shù)方 案的實(shí)現(xiàn)流程圖，以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。 實(shí)施例
在本實(shí)施例中，使用9918作為一次光刻膠、AZ5214光刻膠作為二次 光刻膠。下面結(jié)合具體的工藝示意圖2進(jìn)一步說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝方法 和步驟，圖2依照本發(fā)明實(shí)施例制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的工藝流 程圖。
如圖2中示意圖A所示，示意圖A為在基片上涂敷一定厚度的光刻 膠9918，厚度可為0.90iam，然后在溫度80至IO(TC下烘烤70至110秒，如卯。C條件下烘烤卯秒。如圖2中示意圖B所示，將涂敷有光刻膠9918的基片在曝光機(jī)下曝 光；例如G、 H、 I線光源的接觸式曝光機(jī)或投影光刻機(jī)。將曝光后的基片 置于顯影液中顯影。將顯影后的基片進(jìn)行烘烤，使?fàn)奚z層邊緣變緩；同 時(shí)固化犧牲膠層，防止該膠層被二次光刻膠溶解、腐蝕或顯影液溶解、腐 蝕。如圖2中示意圖C所示在基片上涂敷一定厚度的反轉(zhuǎn)光刻膠AZ5214， 例如厚度為2.0pm的AZ5214，然后在溫度80至IO(TC下烘烤70至110 秒，如90。C條件下烘烤90秒。將涂敷有AZ5214的基片在曝光機(jī)下曝光； 例如G、 H、 I線光源的接觸式曝光機(jī)或投影光刻機(jī)。加熱曝光后的基片一 定的時(shí)間使光刻膠變性；例如在12(TC熱板上烘烤約90秒。將反轉(zhuǎn)后的基 片在曝光機(jī)下進(jìn)行無掩模曝光；例如G、 H、 I線光源的接觸式曝光機(jī)或投 影光刻機(jī)，曝光時(shí)間以能顯影干凈窗口中的光刻膠為準(zhǔn)。將泛曝光后的基 片置于顯影液中顯影，生成所需的形貌如圖D;顯影時(shí)間以剛好獲得所需 圖形為準(zhǔn)。在此過程中，為了使線條更寬，可將前曝時(shí)間，盡量減少。將 顯影后的基片置于干法刻蝕機(jī)中，處理殘膠；例如采用RIE刻蝕機(jī)，刻蝕 時(shí)間以剛好去掉殘膠為準(zhǔn)，如60秒。如圖2中示意圖E所示，釆用蒸發(fā)/濺射設(shè)備在處理殘膠后的基片表面蒸發(fā)/濺射一層金屬材料。如圖2中示意圖F所示，將蒸發(fā)/濺射一層金屬材料后的基片浸泡在有 機(jī)溶劑中若干時(shí)間，將剝離液加熱至80—250攝氏度，使光刻膠脫落基 片，形成T型HBT發(fā)射極/HEMT柵。例如將基片置于N-甲基-2-吡咯烷酮 中，加熱IOO攝氏度，至少浸泡60分鐘，然后依次用丙酮、乙醇和去離 子水沖洗，完成剝離，形成T型HBT發(fā)射極/HEMT柵。在本發(fā)明所舉的實(shí)施例中，使用9918為一次光刻膠，AZ5214為二次 膠。在實(shí)際應(yīng)用中，也可以采用AZ5206、 9912、 4406或者反轉(zhuǎn)膠、負(fù)膠、 PI膠、BCB等作為犧牲膠層或二次膠。這樣的技術(shù)方案與本發(fā)明提供的 技術(shù)方案在技術(shù)思路上是一致的，應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行 了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法，其特征在于，該方法包括在基片上涂一次光刻膠，并光刻、曝光、顯影、定義T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的下半部分；烘烤所述基片，使?fàn)奚z的邊角圓滑并固化；涂二次光刻膠，并光刻、曝光、顯影，制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的上部分；蒸發(fā)、濺射或電鍍一層金屬，金屬層的厚度大于一次光刻膠厚度；剝離去除不需要的金屬以及所有光刻膠，形成T型HBT發(fā)射極/HEMT柵。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法， 其特征在于，所述在基片上涂一次光刻膠，并光刻、曝光、顯影、定義T 型HBT發(fā)射極/HEMT柵的下半部分的步驟中，所用的一次光刻膠為光敏 的正膠、負(fù)膠、反轉(zhuǎn)膠、PI膠或BCB，曝光過程采用光學(xué)曝光。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法， 其特征在于，所述烘烤所述基片的步驟中，烘烤采用烘箱或熱板，溫度在 30攝氏度到380攝氏度之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法， 其特征在于，所述烘烤采用烘箱，將基片放入80 200攝氏度烘箱烘烤3 120分鐘；所述烘烤采用熱板，在60 200攝氏度熱板烘烤3 120分鐘。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法， 其特征在于，所述涂二次光刻膠，并光刻、曝光、顯影，制作T型HBT 發(fā)射極/HEMT柵的上部分的步驟中，所用的二次光刻膠為正膠、負(fù)膠、 反轉(zhuǎn)膠、PI膠或BCB; 二次光刻膠形成的圖形與一次光刻膠形成的圖形 相同，但二次光刻膠形成圖形中的線條比一次光刻膠形成圖形中的線條 寬；二次光刻膠形成圖形中的線條通過調(diào)整曝光過程的曝光時(shí)間、顯影時(shí)間參數(shù)形成，或通過使用更寬線條的掩膜版實(shí)現(xiàn)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法， 其特征在于，所述曝光包括將涂敷有光刻膠的基片在G、 H、 I線光源的 接觸式曝光機(jī)或投影光刻機(jī)下曝光。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法， 其特征在于，所述蒸發(fā)、濺射或電鍍一層金屬的步驟包括，將二次光刻膠 光刻顯影后的基片放入蒸發(fā)/濺射爐中，抽真空，蒸發(fā)、濺射的金屬厚度大 于一次光刻膠厚度。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法， 其特征在于，所述剝離去除不需要的金屬以及所有光刻膠，形成T型HBT 發(fā)射極/HEMT柵的步驟中，剝離采用的試劑為能夠?qū)⒍喂饪棠z去除的 試劑；所述剝離進(jìn)一步采用加熱、冷卻、超聲、兆聲方法幫助剝離金屬和 去除膠層。 —
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法， 其特征在于，所述剝離去除不需要的金屬以及所有光刻膠，形成T型HBT 發(fā)射極/HEMT柵的步驟中，剝離過程是將蒸發(fā)/濺射金屬后的基片置于剝 離液中浸泡一定的時(shí)間，剝離液為丙酮或N-甲基-2-吡咯垸酮。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法， 其特征在于，所述剝離去除不需要的金屬以及所有光刻膠，形成T型HBT 發(fā)射極/HEMT柵的步驟進(jìn)一步包括用剝離液噴射基片，使不需要的金屬和光刻膠去掉后，用溶劑和去離 子水沖洗基片，然后氮?dú)獯蹈伞?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及集成電路制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的方法，該方法包括在基片上涂一次光刻膠，并光刻、曝光、顯影、定義T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的下半部分；烘烤所述基片，使?fàn)奚z的邊角圓滑并固化；涂二次光刻膠，并光刻、曝光、顯影，制作T型HBT發(fā)射極/HEMT柵的上部分；蒸發(fā)、濺射或電鍍一層金屬，金屬層的厚度大于一次光刻膠厚度；剝離去除不需要的金屬以及所有光刻膠，形成T型HBT發(fā)射極/HEMT柵。利用本發(fā)明，工藝簡單，成本低，可控性好，制作金屬加厚的T型HBT發(fā)射極/HEMT柵更有優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)H01L21/28GK101330010SQ20071011761
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者于進(jìn)勇, 劉新宇, 洋 夏, 偉 程, 智 金 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院微電子研究所