本發(fā)明涉及半導體制造業(yè)技術領域,尤其一種基于二次濕法刻蝕的處理方法。
背景技術:
二十一世紀,社會邁入了超高速發(fā)展的信息時代,全球數(shù)據(jù)業(yè)務呈現(xiàn)幾何倍數(shù)的爆炸式增長,對網(wǎng)絡帶寬和速度的需求飛速增長,這為傳統(tǒng)電信業(yè)務的迅速發(fā)展提供了新的挑戰(zhàn)和機遇。近年來,隨著人們不斷增長的通信帶寬與速度的需求,傳統(tǒng)的si半導體器件受材料本征極限的限制,已無法滿足應用需求。人們的研究重點從單元素半導體轉(zhuǎn)向了化合物半導體,即以gaas、inp為代表的第二代半導體和以sic、gan為代表的第三代寬禁帶半導體。
與傳統(tǒng)的si半導體不同,很多化合物半導體器件需要進行刻蝕深度較深的刻蝕工藝,且出于設備成本、工藝穩(wěn)定度、工藝性價比等方面考量,多采用濕法工藝制作。例如在gaashbt器件制作過程中,發(fā)射極臺面和集電極臺面刻蝕深度累計達到了約1μm~2μm;在gaaspin器件制作過程中,根據(jù)器件需求不同,中間的絕緣層刻蝕深度從0.5μm~2μm不等。由于刻蝕深度的精準度將直接影響器件性能,而實際的刻蝕速率溶液當天濃度變化、環(huán)境變化等諸多因素影響,因此一般采用兩次刻蝕的方式,即根據(jù)第一次刻蝕得到的實際刻蝕速率,精確計算第二次刻蝕所需時間,進行二次刻蝕得到精準刻蝕深度的化合物半導體器件。
在實際制作過程中,一方面為了精確控制刻蝕深度,總共刻蝕時間一般較長,在2分鐘以上,對光膠在晶圓表面的附著力提出了挑戰(zhàn);另一方面,由于第一次刻蝕后,暴露在潔凈室中,表面難免會附著一些顆粒,顆粒將惡化刻蝕后臺面形貌,影響器件性能,一般采用弱堿性的氨水(一般為1%~5%)去除顆粒,但由于刻蝕晶圓表面圖形的光膠呈弱酸性,在去除顆粒的同時會去除少量的光膠且降低光膠在圖形邊的附著力,增加了刻蝕失敗的風險。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足,提供一種基于二次濕法刻蝕的處理方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:一種基于二次濕法刻蝕的處理方法,包括以下步驟:
s1:在經(jīng)過一次刻蝕后,采用烘烤的方式處理一次刻蝕完成后的晶圓,增加光膠與晶圓的附著力;
s2:采用反應離子束(rie)方法處理晶圓表面,在光膠表面形成一層高分子聚合物;
s3:采用一定濃度的氨水去除一次刻蝕形成的顆粒;
s4:進行二次刻蝕。
進一步地,在采用烘烤的方式處理一次刻蝕完成后的晶圓之前,還包括一個量測步驟:
s0:在經(jīng)過一次刻蝕后,對晶圓進行必要數(shù)據(jù)的量測。
進一步地,所述的必要數(shù)據(jù)包括刻蝕深度、關鍵尺寸。
進一步地,所述的晶圓包括gaas、inp、藍寶石、sic、gan。
進一步地,所述的烘烤的方式包含熱板、烘箱。
進一步地,烘烤的溫度小于120攝氏度。
進一步地,采用反應離子束方法處理晶圓表面時采用的氣體為含c的f基氣體。
進一步地,所述的含c的f基氣體包括cf4、ch3f。
進一步地,所述的氨水的濃度為0.1%~10%。
進一步地,所述的氨水的濃度為1%~5%。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在進行二次刻蝕前,增加光膠烘烤工藝,并結合含c的f基氣體處理光膠的方式,增加表面附著力,在表面形成一層高聚物,采用氨水等弱堿溶液處理表面,去除表面附著顆粒。在精確控制刻蝕深度的同時,進一步提高刻蝕質(zhì)量,確?;衔锇雽w器件的良好性能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明方法流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術方案:如圖1所示,一種基于二次濕法刻蝕的處理方法,包括以下步驟:
s1:在經(jīng)過一次刻蝕后,對晶圓進行必要數(shù)據(jù)的量測;其中,所述的晶圓包括gaas、inp、藍寶石、sic、gan;所述的必要數(shù)據(jù)包括刻蝕深度、關鍵尺寸;
s2:采用光膠烘烤工藝處理一次刻蝕完成后的晶圓,增加光膠與晶圓的表面附著力;其中,烘烤的方式包含熱板、烘箱,烘烤的溫度小于120攝氏度;
s3:用含c的f基氣體,在較小的功率(≤400w)下處理晶圓表面,在光膠表面形成一層高聚物,該高聚物在弱堿性的氨水(一般為1%~5%)去除顆粒工藝時,用以保護光膠免受氨水攻擊;其中,所述的含c的f基氣體包括cf4、ch3f;
s4:采用弱堿性的氨水處理表面,去除表面附著顆粒;其中,所述的氨水的濃度為0.1%~10%;更優(yōu)地,所述的氨水的濃度為1%~5%;
s5:進行二次刻蝕。
具體地,在本實施例中,在第一次刻蝕結束后,采用烘烤的方式增加光膠與晶圓的附著力,用含c的f基氣體,在較小的功率下處理晶圓表面,在光膠表面形成一層高分子聚合物,在弱堿性的氨水(一般為1%~5%)去除顆粒工藝時,用以保護光膠免受氨水攻擊,然后再進行二次刻蝕。
本發(fā)明的上述實施例是為說明本發(fā)明所列舉的典型實施方式,而不是對本發(fā)明的實施方式所作的限定。由本發(fā)明實施例的提示所引申出的明顯的變化方式仍處于本發(fā)明的權利保護范圍當中。