一种砷化镓基晶体管的t型栅的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体工艺，特别是涉及一种砷化镓基晶体管的T型栅的制作方法。
【背景技术】
[0002]砷化镓(GaAs)是第二代半导体，具有高饱和电子速率、高电子迀移率、高击穿电压等优异的电学特性，制作的半导体器件高频、高温、低温性能好，噪声小，抗辐射能力强，广泛适用于集成电路、红外线发光二极管、半导体激光器和太阳电池等领域。其中砷化镓基高电子迀移率晶体管(GaAs HEMT)结构独特，具有高功率增益、高效率、低功率等特点，在晶体管的应用中越来越引人注目。
[0003]HEMT的栅极的制作对器件的截止频率具有至关重要的影响。一般来说，栅长越小，栅电阻越低，则器件的截止频率越高。为了兼顾小栅长和低栅电阻，底部长度小而截面积大的T型栅结构得到了广泛的应用，在此结构的基础上，栅长可以制作到微纳米级别。
[0004]制作较小尺寸的T型栅可以通过光刻设备结合光阻进行曝光显影，形成T型栅以后再通过干式剥离的方式去除光阻。对于砷化镓基衬底来说，干式剥离所用的电浆会对其造成等离子损伤，导致成品的性能差。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种0.13-0.18um栅长的砷化镓基晶体管的T型栅的制作方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种砷化镓基晶体管的T型栅的制作方法，包括以下步骤:
[0007]I)提供一砷化镓(GaAs)基衬底，于衬底上形成一抗反射层，其中所述抗反射层是由DU0248制剂涂覆而成，具体的，DU0248制剂是honeywell公司生产的产品；
[0008]2)于抗反射层上涂覆第一光阻，第一光阻经曝光显影形成宽度为0.13-0.1Sum的下蚀刻窗口；
[0009]3)于上述结构上方涂覆第二光阻，去除第二光阻对应下蚀刻窗口的部分并形成上蚀刻窗口，其中上蚀刻窗口的宽度大于下蚀刻窗口，上蚀刻窗口和下蚀刻窗口形成T型栅极的蚀刻窗口；
[0010]4)除去蚀刻窗口下方的抗反射层以露出衬底，并蚀刻该部分衬底以形成沟槽；
[0011]5)于蚀刻窗口内以沟槽为底层表面沉积金属，形成T型栅极；
[0012]6)采用湿式剖离工艺除去抗反射层、第一光阻及第二光阻，其中剥离剂是由CLK-888与过氧化氢混合制得，具体的，CLK-888制剂是JT_baker公司生产的产品。
[0013]优选的，所述DU0248制剂涂覆后于110-140°C下软烤l_5min，并于180-220°C下硬烤l-5min以形成所述抗反射层。
[0014]优选的，所述第一光阻是与248nm光相匹配之KrF正光阻，，经KrF设备进行曝光显影。
[0015]优选的，步骤2)中，蚀刻临界尺寸(CD)是0.15um。
[0016]优选的，步骤4)中，所述蚀刻窗口下方的抗反射层通过干式蚀刻去除，其蚀刻临界尺寸(CD)是0.16un。
[0017]优选的，所述第二光阻是与365nm光相匹配之1-1ine负光阻；所述上蚀刻窗口是所述第二光阻通过1-1ine设备曝光显影形成的，宽度为0.7-1.lum。
[0018]优选的，所述衬底的沟槽通过湿式蚀刻形成，蚀刻深度为0.02-0.08um，蚀刻液具体是磷酸、草酸、柠檬酸、丁二酸中的一种或其组合。
[0019]优选的，所述形成T型栅极的金属包括有T1、N1、Cu、Al、Pt、W、Mo、Cr、Au或上述金属的组合层，是通过磁控溅镀、离子蒸镀、电弧离子蒸镀或化学气相沉积的方式形成于所述蚀刻窗口内。
[0020]优选的，步骤6)中，所述剥离剂的温度为55-70°C，其中过氧化氢的体积分数是2.5-3.5% ο
[0021]本发明的有益效果是:
[0022]UDU0248是由硅氧烷聚合物和有机染料组成的具有高吸光效应的抗反射制剂，采用DU0248形成抗反射层，在曝光显影过程中可有效减少因光阻驻波效应而使光阻图形变差，增加解像能力，辅助KrF光刻设备以形成最小尺寸的稳定的光阻显开区域，作为T型栅的蚀刻窗口，可以制作0.13-0.18um的T型栅。
[0023]2、DU0248与光阻可以通过CLK-888与双氧水混合来进行一次性湿式剥离，避免了干法蚀刻对砷化镓衬底的等离子体损伤。
[0024]3、采用248nm KrF光刻设备形成0.13-0.18um小尺寸T型栅的蚀刻窗口，设备投入低，产能高，可以降低生产成本，适于实际生产应用。
【附图说明】
[0025]图1为本发明制作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的各附图仅为示意以更容易了解本发明，其具体比例可依照设计需求进行调整。文中所描述的图形中相对元件的上下关系，在本领域技术人员应能理解是指构件的相对位置而言，因此皆可以翻转而呈现相同的构件，此皆应同属本说明书所揭露的范围。
[0027]参考图1中a-e本发明的制作方法流程图。如图1中a所示，提供一砷化镓基衬底1，于衬底上形成一抗反射层2，并于抗发射层2上涂覆第一光阻3。抗反射层2是由DU0248制剂通过旋涂、喷涂等方式形成，涂覆后于110-140°C下软烤l-5min，并于180_220°C下硬烤l-5min。作为一种优选的实施方式，具体可以是130°C下软烤3min，并于210°C下硬烤3min以进行固化。接着，于抗反射层2上涂覆第一光阻3，第一光阻3是与248nm光相匹配之KrF正光阻。
[0028]如图1中b所示，采用248nm KrF光刻设备对第一光阻3曝光显影。248nm KrF光刻设备是以&和Kr气体电离后产生的激光为光源进行曝光，在采用标准化设置时常用于硅晶片上制作0.13um线宽的光阻保留区域，线之间距离(光阻显开区域)为0.18um，在DU0248抗反射层的辅助下，通过调节蚀刻临界尺寸(⑶)及光能，可以在第一光阻3上形成宽度小于0.1Sum的下