一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法技术

本申请提供了一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法，涉及半导体技术领域，包括如下步骤：将清洗后的Ga N片进行第一次烘烤去除水分；对其旋涂电子束光刻胶并第二次烘烤，烘烤后的电子束光刻胶厚度为230nm；基于定义了栅极图案的电子束进行曝光；曝光完成后，使用甲基异丁基酮和异丙醇的溶液显影；在异丙醇中定影溶解显影液中的残胶和残留的甲基异丁基酮；用去离子水对Ga N冲洗并第三次烘烤；蒸镀栅金属并在沸腾的丙酮中剥离；采用电子束制备栅长为亚微米级别的栅金属，从工艺上实现了栅长为亚微米级别的栅金属，提高了氮化镓HEMT器件的工作频段。HEMT器件的工作频段。HEMT器件的工作频段。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法


[0001]本申请涉及半导体
，具体涉及一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法。

技术介绍

[0002]近年，第五代移动通信系统技术在中国正式投入使用，标志着5G技术开始进入人们的工作与生活，5G已成为全新的科学研究领域。相比于之前四代技术，5G技术主要特点是超宽带，超高速度，超低延时，因此对射频微波器件提出了更高的要求。
[0003]氮化镓(GaN)材料具有禁带宽度大、击穿场强高等优点,基于其制备的GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)器件在射频微波功率领域有广阔的应用前景。
[0004]现有技术中，为了提高氮化镓HEMT器件的工作频段，采用的技术手段主要依靠减少栅长，栅长通常设计为亚微米级别的尺寸，这对制备工艺提出新的挑战，如何制备栅长为亚微米级别的栅金属是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005](一)申请目的
[0006]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法，用于解决如何制备栅长为亚微米级别的栅金属的技术问题。
[0007](二)技术方案
[0008]本申请公开了一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法，包括如下步骤：将清洗后的Ga N片进行第一次烘烤去除水分；对其旋涂电子束光刻胶并第二次烘烤；基于定义了栅极图案的电子束进行曝光；曝光完成后，使用甲基异丁基酮和异丙醇的溶液显影，在异丙醇中定影溶解显影液中的残胶和残留的甲基异丁基酮；用去离子水对Ga N冲洗并第三次烘烤；蒸镀栅金属并在沸腾的丙酮中剥离。
[0009]在一种可能的实施方式中，所述电子束光刻胶为电子束正胶。
[0010]在一种可能的实施方式中，所述电子束正胶为聚甲基丙烯酸甲酯。
[0011]在一种可能的实施方式中，栅金属膜层包括镍和金，所述蒸镀栅金属并在沸腾的丙酮中剥离包括：的速率蒸镀20nm的栅金属；在真空环境中暂停蒸镀，等待30分钟；将蒸镀栅金属时的热量散去，以的速率蒸镀60nm的Au；在沸腾的丙酮中剥离。
[0012]在一种可能的实施方式中，所述电子束正胶在100k V的曝光条件下深宽比为50:1。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述甲基异丁基酮和异丙醇的比为1比3。
[0014]在一种可能的实施方式中，烘烤后的电子束光刻胶厚度为230nm。
[0015]作为本申请的第二方面，还提供了一种氮化镓HEMT射频微波器件制备的方法，包括：按顺序执行隔离区制备、源极漏极欧姆接触制备、栅极金属制备、器件钝化、钝化层开孔和器件PAD制备；其中，所述栅极金属制备包括实现任一所述的氮化镓HEMT射频微波器件栅
金属制备的方法。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述栅极金属制备还包括：选择源极漏极欧姆接触制备中的源极漏极欧姆接触层制作电子束光刻多个对准标记。
[0017]在一种可能的实施方式中，每个所述对准标记为十字，每个所述对准标记的中心具有用于缩小了十字架中心的寻找范围的镂空的孔。
[0018](三)有益效果
[0019]通过将清洗后的Ga N片进行第一次烘烤对其旋涂电子束光刻胶并第二次烘烤；并通过电子束进行曝光；曝光完成后，使用甲基异丁基酮和异丙醇的溶液显影，在异丙醇中定影溶解显影液中的残胶和残留的甲基异丁基酮；用去离子水对Ga N冲洗并第三次烘烤；蒸镀栅金属并在沸腾的丙酮中剥离；采用电子束制备栅长为亚微米级别的栅金属，从工艺上实现了栅长为亚微米级别的栅金属，提高了氮化镓HEMT器件的工作频段。
[0020]本申请的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本申请的实践中得到教导。本申请的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0021]以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本申请，而不能理解为对本申请的保护范围的限制。
[0022]图1是本申请栅金属制备的流程图。
具体实施方式
[0023]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的分配来布置和设计。
[0024]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0026]在本申请的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]如图1所示，本实施例提供了一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法，包括如下步骤：将清洗后的Ga N片进行第一次烘烤去除水分；对其旋涂电子束光刻胶并第二
次烘烤；基于定义了栅极图案的电子束进行曝光；曝光完成后，使用甲基异丁基酮和异丙醇的溶液显影，在异丙醇中定影溶解显影液中的残胶和残留的甲基异丁基酮；用去离子水对Ga N冲洗并第三次烘烤；蒸镀栅金属并在沸腾的丙酮中剥离。
[0028]通过将清洗后的Ga N片进行第一次烘烤对其旋涂电子束光刻胶并第二次烘烤；并通过电子束进行曝光；曝光完成后，使用甲基异丁基酮和异丙醇的溶液显影，在异丙醇中定影溶解显影液中的残胶和残留的甲基异丁基酮；用去离子水对Ga N冲洗并第三次烘烤；蒸镀栅金属并在沸腾的丙酮中剥离；采用电子束制备栅长为亚微米级别的栅金属，从工艺上实现了栅长为亚微米级别的栅金属，提高了氮化镓HEMT器件的工作频段。
[0029]本实施例中，所述电子束光刻胶为电子束正胶。由于栅极区域定义的图案面积相对整片器件来说很小，使用电子束正胶剥离工艺制备栅极金属。
[0030]本实施例中，所述电子束正胶为聚甲基丙烯酸甲酯。聚甲基丙烯酸甲酯具有高分辨率、低成本等优良特性，且不同分子量的聚甲基丙烯酸甲酯具有不同的灵敏度，可以通过旋涂不同分子量的聚甲基丙烯酸甲酯来控制底切。
[0031]本实施例中，栅金属膜层包括镍和金，所述蒸镀栅金属并在沸腾的丙酮中剥离包括：的速率蒸镀20n本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法，其特征在于，包括如下步骤：将清洗后的Ga N片进行第一次烘烤去除水分；对其旋涂电子束光刻胶并第二次烘烤；基于定义了栅极图案的电子束进行曝光；曝光完成后，使用甲基异丁基酮和异丙醇的溶液显影，在异丙醇中定影溶解显影液中的残胶和残留的甲基异丁基酮；用去离子水对Ga N冲洗并第三次烘烤；蒸镀栅金属并在沸腾的丙酮中剥离。2.根据权利要求1所述的一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法，其特征在于，所述电子束光刻胶为电子束正胶。3.根据权利要求2所述的一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法，其特征在于，所述电子束正胶为聚甲基丙烯酸甲酯。4.根据权利要求3所述的一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法，其特征在于，栅金属膜层包括镍和金，所述蒸镀栅金属并在沸腾的丙酮中剥离包括：的速率蒸镀20nm的栅金属；在真空环境中暂停蒸镀，等待30分钟；将蒸镀栅金属时的热量散去，以的速率蒸镀60nm的Au；在沸腾的丙酮中剥离。5.根据权利要求3所述的一种氮化镓HEMT射频微波器件栅金属制备的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽香，孙云飞，阙妙玲，孙佳惟，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：