[發明專利]微波毫米波芯片的小尺寸柵制備方法

有效

• 申請號: 201610158628.3
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105789037B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 吳少兵;高建峰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

1.一種微波毫米波芯片的小尺寸柵制備方法，所述微波毫米波芯片的襯底上生長有外延材料，所述外延材料上生長有介質，所述介質包括襯底層、外延溝道及勢壘層、自停止層、蓋帽層和介質層，其特征在于：所述微波毫米波芯片的小尺寸柵制備方法包括以下步驟：

1 )、在介質層上涂一層耐刻蝕的電子束膠，利用電子束直寫設備直寫柵腳圖形，在直寫完的柵腳圖形上涂深紫外光刻膠；

2 )、利用電子束直寫設備直寫柵帽圖形，對直寫完的柵帽進行烘焙，并利用堿性顯影液對直寫完的柵帽進行顯影，一次性得到柵腳和柵帽的膠型；

3 )、采用烘烤工藝改變柵腳膠型；通過烘烤工藝使柵腳膠型變為上部線寬大底部線寬小的膠型；

4 )、兩步刻蝕介質層；

5 )、利用自停止層對外延材料的蓋帽層進行過挖槽或者過刻蝕；

6 )、對柵金屬進行蒸發和剝離后的鈍化得到柵型以及鈍化層。

2.根據權利要求1所述的微波毫米波芯片的小尺寸柵制備方法，其特征在于：所述介質層為50nm的Si3N4。

3.根據權利要求1所述的微波毫米波芯片的小尺寸柵制備方法，其特征在于：所述介質刻蝕分兩步，第一步刻蝕30nm；第二步刻蝕30nm，并過刻蝕10nm。

4.根據權利要求3所述的微波毫米波芯片的小尺寸柵制備方法，其特征在于：所述耐刻蝕電子束膠為200nm，且用180℃的溫度前烘120S。

5.根據權利要求4所述的微波毫米波芯片的小尺寸柵制備方法，其特征在于：通過電子束直寫的柵腳圖形為50nm，直寫劑量70uC/cm2。

6.根據權利要求5所述的微波毫米波芯片的小尺寸柵制備方法，其特征在于：涂深紫外光刻膠為850nm。

7.根據權利要求4所述的微波毫米波芯片的小尺寸柵制備方法，其特征在于：通過電子束直寫直寫的柵帽圖形為350nm，經180℃的溫度烘焙60S后，利用堿性顯影液顯影60S。

8.根據權利要求1所述的微波毫米波芯片的小尺寸柵制備方法，其特征在于：刻蝕或腐蝕后，用電子束蒸發系統蒸發柵金屬，柵金屬蒸發選擇TiAl系列柵或TiPtAu系列柵。

9.根據權利要求8所述的微波毫米波芯片的小尺寸柵制備方法，其特征在于：柵金屬蒸發結束后，采用手工剝離；先用丙酮浸泡1小時，使深紫外光刻膠及深紫外光刻膠上層的金屬自然脫落；再用NMP溶解下層的耐刻蝕電子束膠，利用丙酮和酒精浸泡分別去除殘余NMP和丙酮溶液；最后用氮氣吹干或低轉速甩干，甩干轉速小于500r/min；剝離后選擇Si3N4介質或Si3N4與SiO2的復合介質進行鈍化，鈍化厚度小于50nm。