本發(fā)明涉及高電子遷移率晶體管，特別涉及一種高穩(wěn)定性柵極的高電子遷移率晶體管的制備方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的phemt(贗配高電子遷移率晶體管)的柵極制備方法主要是兩種，一種是直接將柵極金屬直接“站立”在phemt器件結(jié)構(gòu)層上，所示結(jié)構(gòu)在柵極金屬蒸鍍完成后，后續(xù)的金屬舉離、光刻膠去除等工藝過(guò)程中，懸空的柵極結(jié)構(gòu)容易發(fā)生斷裂或者內(nèi)部損傷；另一種是將柵極金屬整體貼靠在氮化物層上，用來(lái)增加?xùn)艠O的穩(wěn)定性，所示結(jié)構(gòu)柵極整體貼靠在氮化物層上，由于氮化物層通常具有較大的電容，這種柵極結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致phemt器件的高頻性能降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種高穩(wěn)定性柵極的高電子遷移率晶體管的制備方法，具有提高柵極穩(wěn)定性的同時(shí)保持器件的高頻性能的特點(diǎn)。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種高穩(wěn)定性柵極的高電子遷移率晶體管的制備方法，包括以下步驟：

4、(1)源極和漏極的歐姆接觸工藝：包括外延片，外延片從下到上依次包括層疊在一起的半導(dǎo)體材料襯底層、phemt器件結(jié)構(gòu)層和蓋帽層；在蓋帽層的源極區(qū)和漏極區(qū)進(jìn)行金屬蒸鍍形成源極和漏極，并通過(guò)歐姆接觸工藝，使源極和漏極與蓋帽層歐姆接觸；

5、(2)聚合物的涂覆工藝：在蓋帽層、源極和漏極上涂覆聚合物層；

6、(3)第一層光刻工藝：在聚合物層上涂覆第一層光刻膠，在柵極區(qū)、源極區(qū)和漏極區(qū)位置進(jìn)行曝光、顯影和刻蝕，去除第一層光刻膠和聚合物層，在聚合物層上形成柵極區(qū)凹槽、源極區(qū)凹槽和漏極區(qū)凹槽；

7、(4)第二層光刻工藝：去除剩余的第一層光刻膠，然后再涂覆上第二層光刻膠，在柵極區(qū)的位置進(jìn)行曝光、顯影，在第二層光刻膠上形成位于柵極區(qū)凹槽上方的柵極區(qū)上凹槽；

8、(5)柵極刻蝕工藝：對(duì)柵極區(qū)凹槽下方的蓋帽層進(jìn)行刻蝕，露出phemt器件結(jié)構(gòu)層，在蓋帽層上形成柵極區(qū)下凹槽；

9、(6)金屬蒸鍍工藝：對(duì)柵極區(qū)進(jìn)行金屬蒸鍍，形成柵極，柵極的下端與phemt器件結(jié)構(gòu)層固定接觸；

10、(7)金屬和光刻膠去除工藝：將蒸鍍產(chǎn)生的多余的金屬進(jìn)行剝離，去除第二層光刻膠，再進(jìn)行清洗；

11、(8)聚合物去除工藝：通過(guò)刻蝕去除聚合物層。

12、進(jìn)一步的，所述第一層光刻膠為正性光刻膠，所述第二層光刻膠為負(fù)性光刻膠；或者所述第一層光刻膠為負(fù)性光刻膠，所述第二層光刻膠為正性光刻膠。

13、進(jìn)一步的，所述柵極區(qū)上凹槽的寬度大于所述柵極區(qū)凹槽，所述柵極區(qū)下凹槽的寬度大于所述柵極區(qū)凹槽。

14、進(jìn)一步的，所述聚合物層材質(zhì)為聚酰亞胺。

15、進(jìn)一步的，所述蒸鍍的金屬為依次為ti金屬層、pt金屬層和au金屬層。

16、本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明增加了聚合物層，在后續(xù)的金屬舉離、第二層光刻膠去除等工藝過(guò)程中，柵極整體可以貼靠在聚合物層上，可以防止柵極發(fā)生斷裂或者內(nèi)部損傷，并且聚合物層最后可以去除，不會(huì)影響器件的高頻性能，達(dá)到提高柵極穩(wěn)定性的同時(shí)又保持器件的高頻性能的目的；2、本發(fā)明只需在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上多外延一層聚合物層，需要增加的工藝流程少，工藝簡(jiǎn)單，成本低；3、通過(guò)對(duì)聚合物層刻蝕的控制，能夠更好的控制柵極的形狀。

技術(shù)特征：

1.一種高穩(wěn)定性柵極的高電子遷移率晶體管的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性柵極的高電子遷移率晶體管的制備方法，其特征在于：所述第一層光刻膠為正性光刻膠，所述第二層光刻膠為負(fù)性光刻膠；或者所述第一層光刻膠為負(fù)性光刻膠，所述第二層光刻膠為正性光刻膠。

3.如權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性柵極的高電子遷移率晶體管的制備方法，其特征在于：所述柵極區(qū)上凹槽的寬度大于所述柵極區(qū)凹槽，所述柵極區(qū)下凹槽的寬度大于所述柵極區(qū)凹槽。

4.如權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性柵極的高電子遷移率晶體管的制備方法，其特征在于：所述聚合物層材質(zhì)為聚酰亞胺。

5.如權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性柵極的高電子遷移率晶體管的制備方法，其特征在于：所述蒸鍍的金屬為依次為ti金屬層、pt金屬層和au金屬層。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種高穩(wěn)定性柵極的高電子遷移率晶體管的制備方法，包括以下步驟：(1)源極和漏極的歐姆接觸工藝；(2)聚合物的涂覆工藝；(3)第一層光刻工藝；(4)第二層光刻工藝；(5)柵極刻蝕工藝；(6)金屬蒸鍍工藝；(7)金屬和光刻膠去除工藝；(8)聚合物去除工藝。本發(fā)明可以提高柵極穩(wěn)定性的同時(shí)又保持器件的高頻性能；本發(fā)明只需在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上多外延一層聚合物層，需要增加的工藝流程少，工藝簡(jiǎn)單，成本低；本發(fā)明通過(guò)對(duì)聚合物層刻蝕的控制，能夠更好的控制柵極的形狀。

技術(shù)研發(fā)人員：陳智廣,林進(jìn)福,鐘陳鑫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建省福聯(lián)集成電路有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10