[发明专利]一种使用剥离法形成金属图案的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化合物半导体领域，尤其是涉及在化合物半导体上使用剥离法形成金属图案的方法。

背景技术

在现有技术中，使用剥离(掀离)法在衬底上形成金属图案在III-V族化合物半导体器件制作工艺中是一个重要而普遍的技术，这主要是由于以下几方面的原因：首先应用在此工艺制程中的典型金属一般都是贵重金属如金(Au)、铂(Pt)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、钽(Ta)及其复合物，难以用普通包括湿法和干法的蚀刻方法进行蚀刻；另一方面，由于金属的表面具有很强的反射，在其表面进行光刻形成精细图案存在诸多困难；另外，由于蚀刻这些金属需要用到很强的化学品，对其底下的衬底如砷化镓、磷化铟和硅等等，有侵袭的作用，从而会劣化其制成的微电子器件的性能；还有，蚀刻工艺还存在蚀刻选择比的问题，等等。而使用掀离(剥离)工艺可以避免以上蚀刻工艺的缺点，仅通过控制光阻的图案，便可在衬底上形成高精度的精细金属图案。

目前使用剥离(掀离)法在衬底上形成金属图案的方案有多种，常见有以下两种：

(1)单层光阻法，它是使用氯苯对一般的酚醛树脂正性光阻进行浸泡处理，使其光阻边缘处产生悬突结构。这样，在沉积金属薄膜时，悬突处会使金属薄膜产生不连续，从而在后续的溶液浸泡剥离(掀离)过程容易进行，并能够产生干净的金属线条。该方法的缺点是难以控制溶剂扩散进入光阻层的深度，从而难以控制光阻边缘产生的悬突结构的尺寸；并且由于氯苯有剧毒，且会对大气造成污染，在很多先进国家都已经禁止使用。

(2)双层法。它主要是使用两种特殊的光阻，如PMMA、PMGI和LOR，光刻精细图案，并通过分别控制两种光阻的显影时间，制作具有底切结构的光阻剖面，从而使后续沉积的金属容易实现干净的掀离。该方法因为需要特殊的光阻，需要使用深紫外波长的曝光工具，并且光阻材料成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供在化合物半导体的使用剥离法形成金属图案的方法，该方法工艺简单，不会造成大气污染，且成本也得到有效的降低。。

本发明是这样实现的，一种使用剥离法形成金属图案的方法，该方法包括：

(1)在衬底上涂覆正光阻；

(2)对已经涂好光阻的衬底进行软烤，并使用曝光机对已经软烤完成的光阻进行全面曝光，使整个光阻层都进行完全的感光反应；

(3)使用精细掩模板对衬底进行曝光；

(4)对完成曝光的衬底进行曝光后烘烤；

(5)使用显影液对上述衬底进行显影，使上述的涂覆的正光阻产生底切结构；

(6)使用物理气相沉积法在上述正光阻衬底上沉积一层金属薄膜；

(7)使用一般去光阻的溶液将该正光阻溶解，光阻上面的金属将从衬底掀离，从而在衬底形成精细的图案。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供一种使用剥离法形成金属图案的方法，其是关于一种使用剥离(或掀离)技术在衬底形成精细金属图案的方法。该方法使用双层正光阻通过光刻技术形成具有底切结构光阻剖面，使后续所沉积金属在光阻图案边缘出产生不连续，在溶液中使光阻溶解而将金属掀离，从而形成精细的金属图案。

附图说明

图1是本发明实施例衬底的剖面结构示意图；

图2是本发明实施例在衬底上涂第一层光阻后的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例对第一层光阻进行全面曝光的剖面结构示意图；

图4是本发明实施例以衬底上涂第二层光阻后的剖面结构示意图；

图5是本发明实施例在涂好两层光阻后掩膜的剖面结构示意图；

图6是本发明实施例在掩膜后曝光的的剖面结构示意图；

图7是本发明实施例显影后剖面结构示意图；

图8是本发明实施例金属沉积后的剖面结构示意图；

图9是本发明实施例在衬底上形成图案后的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。