形成具有栅极的电子器件的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109545686A(43)申请公布日2019.03.29(21)申请号201811100138.3(22)申请日2018.09.20(30)优先权数据2017-1814822017.09.21JP(71)申请人住友电气工业株式会社地址日本大阪府(72)发明人吉田智洋市川弘之(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人张苏娜樊晓焕(51)Int.Cl.H01L21/335(2006.01)H01L21/027(2006.01)H01L21/28(2006.01)H01L29/778(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图7页(54)发明名称形成具有栅极的电子器件的方法(57)摘要本发明披露了一种形成电极器件中的栅极的方法。该方法包括以下步骤：在氮化物半导体层上沉积绝缘膜；在绝缘膜上形成具有开口的光刻胶，该开口对应于栅极；利用光刻胶作为蚀刻掩模，在绝缘膜中形成凹陷，该凹陷在绝缘膜中留下剩余部分；在氧等离子体中使光刻胶曝光；烘烤光刻胶以使其开口的边缘钝化；利用经过钝化的光刻胶作为蚀刻掩模，蚀刻绝缘膜的剩余部分；形成栅极以使其通过绝缘膜中的开口而与半导体层直接接触。CN109545686ACN109545686A权利要求书1/1页1.一种形成电子器件的方法，该电子器件具有栅极，所述方法包括以下步骤：沉积覆盖半导体堆叠体的绝缘膜，所述半导体堆叠体包括外延生长于衬底上的半导体层，所述绝缘膜具有初始厚度；在所述绝缘膜上形成光刻胶，所述光刻胶具有由其边缘限定的开口，所述开口对应于所述栅极；通过利用所述光刻胶作为蚀刻掩模以部分蚀刻所述绝缘膜，从而在所述绝缘膜中形成凹陷，所述凹陷的下方保留有所述绝缘膜的剩余部分；使所述光刻胶暴露于氧等离子体中，以使所述光刻胶中所述开口的边缘后移；烘烤所述光刻胶以使所述边缘钝化；通过使用所述光刻胶作为蚀刻掩模以蚀刻所述绝缘膜的剩余部分，从而在所述绝缘膜中形成开口，所述半导体堆叠体的表面在所述绝缘膜中的所述开口内露出；以及形成所述栅极，使其与位于所述绝缘膜的所述开口内的所述半导体堆叠体的表面接触。2.根据权利要求1所述的方法，其中使所述光刻胶暴露于氧等离子体中的步骤使得所述光刻胶中所述开口的边缘后移至少5nm。3.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述凹陷的步骤包括蚀刻所述绝缘膜至少5nm至多为所述绝缘膜的初始厚度的20％的步骤。4.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述凹陷的步骤花费的时间为将厚度比所述初始厚度大5％至15％的绝缘膜完全蚀刻所需时间减去将所述凹陷下方的所述绝缘膜的剩余部分完全蚀刻所需时间。5.根据权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述绝缘膜的剩余部分的步骤所花费的蚀刻时间实质上等于蚀刻具有所述初始厚度的绝缘膜的时间。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述光刻胶是厚度为300nm至500nm的电子束型光刻胶、即EB型光刻胶。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述光刻胶是厚度为1μm至2μm的可紫外线固化型光刻胶。8.根据权利要求1所述的方法，其中烘烤所述光刻胶的步骤在140℃至250℃的温度下进行5分钟至60分钟。9.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述凹陷的步骤使所述开口的边缘后移。10.根据权利要求1所述的方法，其中沉积所述绝缘膜的步骤包括通过低压化学气相沉积技术、即LPCVD技术沉积厚度为至少50nm的氮化硅、即SiN的步骤。11.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述栅极的步骤包括沉积镍和金、即Ni和Au的堆叠金属的步骤，其中Ni与所述半导体堆叠体接触。2CN109545686A说明书1/6页形成具有栅极的电子器件的方法技术领域[0001]本发明涉及一种形成具有栅极的电子器件的方法，具体而言，本发明涉及一种形成高电子迁移率晶体管(HEMT)的方法。背景技术[0002]日本专利申请待审查公开No.JP-2005-251835A披露了一种形成场效应晶体管(FET)的栅极的方法。在所披露的方法中，首先形成具有开口的第一图案化光刻胶，然后在该开口内并在该光刻胶上沉积第一金属。随后，该方法在第一金属上形成具有开口的第二图案化光刻胶，其中第二光刻胶中的开口完全暴露了第一光刻胶中的开口。最后，使用第一金属作为籽晶金属，通过选择性电镀用第二金属填充第二光刻胶中的开口，在依次去除第二光刻胶、从第二金属中露出的第一金属、以及第一图案化光刻胶之后，该方法可形成具有T形截面的栅极。[0003]另一日本专利待审查公开No.JP-H09-293736A披露了一种形成半导体器件的方法。在所披露的方法中，首先在半导体衬底上形成虚拟栅极，然后在虚拟栅极周围沉积光刻胶，并对光刻胶进行硬烘。最后，除去虚拟栅极，沉积栅极金属，