本發(fā)明涉及一種基于6英寸gan器件背孔掩膜的制作方法，屬于集成電路制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
gan高電子遷移率晶體管(hemt)器件具有非常高的二維電子氣(2-deg)濃度、高飽和電子遷移速度、高擊穿電壓和高功率密度等優(yōu)點(diǎn)，使得ganhemt器件不僅在已知微波功率應(yīng)用領(lǐng)域具有g(shù)aas器件無法比擬的優(yōu)勢，同時(shí)在新的低噪聲應(yīng)用領(lǐng)域也具有同樣的優(yōu)勢，例如：具有更好的線性特性，在相同的噪聲系數(shù)下具有更高的動(dòng)態(tài)范圍；具有更大的寬帶特性，適合做超寬帶器件；能承受更高的燒毀輸入功率，可以增加整機(jī)的抗干擾能力，簡化前級(jí)保護(hù)電路。因此，ganhemt低噪聲器件及其單片集成電路(mmic)，已成為其在微波功率器件應(yīng)用后的又一個(gè)熱點(diǎn)。
芯片制造是ganhemt器件形成必須經(jīng)歷的一部分，由于目前國內(nèi)外業(yè)內(nèi)絕大部分都是4吋或2吋的gan/sic晶圓，6吋gan/sic晶圓制造工藝是我司在國內(nèi)率先開發(fā)的工藝，其在制造和生產(chǎn)過程中遇到了很多的新難題，晶背制程中的sic刻蝕掩膜的制作就是其中之一。
由于6英寸晶圓的制造對(duì)工藝的均勻性，精度等提出了更高的要求，之前的4吋及其以下的工藝將不適用于6英寸晶圓。基于國內(nèi)研究所和實(shí)驗(yàn)室的做法，是先用光刻膠做掩膜，然后用濺射金屬鎳作為刻蝕sic的掩膜。這種方法不但耗時(shí)長，成本高，往往濺射就需要進(jìn)行5個(gè)小時(shí)左右機(jī)時(shí)，實(shí)在不適合批量化生產(chǎn)。
本專利提出一種新型基于6英寸sic襯底的gan(gan/sic)器件制造中背孔掩膜的制作方法，可以減少生產(chǎn)時(shí)間，降低成本，具有較高的實(shí)際量產(chǎn)意義。經(jīng)搜索和查詢，未發(fā)現(xiàn)與本專利雷同或相似之專利，本專利具備首創(chuàng)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決傳統(tǒng)的ganhemt器件制造工藝中存在的問題，本發(fā)明開創(chuàng)一種新型基于6英寸gan/sic器件制造中背孔掩膜的制作方法，該方法采用做光刻、濺射、剝離、電鍍的工藝制作金屬鎳以便用于刻蝕sic的掩膜。金屬ni厚度10μm，均勻性≤5％，側(cè)壁角度為〉60°，背孔的直徑為但不限于60μm.
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：一種基于6英寸gan器件背孔掩膜的制作方法，包括如下步驟：
步驟1：通過顯影液沖洗晶圓表面的顆粒和異物，做出厚度為2μm，直徑為80μm的背孔形貌的光刻膠弧島，采用光刻工藝將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到覆蓋有光刻膠的晶圓上；
步驟2：使用10％鹽酸清洗晶圓表面氧化物，并在清洗后的整個(gè)晶圓表面濺射一層金屬作為電鍍的起鍍層；
步驟3：濕法浸泡進(jìn)行剝離，將光刻膠溶解，露出器件襯底材料表面，帶走光刻膠上面覆蓋的濺射金屬；
步驟4：在剝離后剩余的金屬起鍍層通電，浸泡在氨基磺酸鎳溶液中，在鎳源處通正電，將鎳離子化，在晶圓表面通負(fù)電，讓鎳離子得電子，附著在導(dǎo)電的金屬起鍍層通過時(shí)間控制將會(huì)形成厚度10μm的鎳電鍍層；
步驟5：檢查器件配片的厚度和均勻性，以及背孔的尺寸，用于反應(yīng)耦合等離子體的sic刻蝕。
優(yōu)選地，所述光刻過程采用365nm波長紫外線光源，曝光時(shí)間75s。
優(yōu)選地，所述濺射金屬包括與襯底附著的金屬ti層和金屬au層，所述ti層厚度
優(yōu)選地，電鍍金屬鎳作為刻蝕sic的掩膜，整個(gè)過程為20min，ni金屬厚度為10μm，應(yīng)力150mpa，電流3.3a，電鍍時(shí)間1080s。
區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的有益效果是：
(1)使用的是6英寸晶圓，對(duì)晶圓有效面積的利用率提高；
(2)增加產(chǎn)能，降低成本；
(3)降低電鍍ni的翹曲度；
(4)減少工藝步驟，減少機(jī)時(shí)，提高利用率和適合量產(chǎn)。
(5)適用于所有基于6英寸sic襯底的器件背孔制造。
附圖說明
圖1為本發(fā)明背孔硬掩膜制作方法流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
參見圖1提供的一種基于6英寸gan器件背孔掩膜的制作方法，包括如下步驟：
步驟1：通過顯影液沖洗晶圓表面的顆粒和異物，做出厚度為2μm，直徑為80μm的背孔形貌的光刻膠弧島，采用光刻工藝將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到覆蓋有光刻膠的晶圓上，所述光刻過程采用365nm波長紫外線光源，曝光時(shí)間75s；
步驟2：使用10％鹽酸清洗晶圓表面氧化物，并在清洗后的整個(gè)晶圓表面濺射一層金屬作為電鍍的起鍍層，所述濺射金屬包括與襯底附著的金屬ti層和金屬au層，所述ti層厚度
步驟3：濕法浸泡進(jìn)行剝離，將光刻膠溶解，露出器件襯底材料表面，帶走光刻膠上面覆蓋的濺射金屬，因?yàn)闉R射后的金屬與光刻膠沒有黏附，所以容易被剝離掉，漏出sic材料表面，而sic襯底材料為高阻型不導(dǎo)電，因而不會(huì)被電鍍上金屬。這樣在晶圓表面剩余的沒有被光刻膠覆蓋的區(qū)域會(huì)因?yàn)榻饘兮伜吞蓟璧母街粝?，從而?dǎo)電以便進(jìn)行電鍍。
步驟4：在剝離后剩余的金屬起鍍層通電，浸泡在氨基磺酸鎳溶液中，在鎳源處通正電，將鎳離子化，在晶圓表面通負(fù)電，讓鎳離子得電子，附著在導(dǎo)電的金屬起鍍層通過時(shí)間控制將會(huì)形成厚度10μm的鎳電鍍層，電鍍金屬鎳作為刻蝕sic的掩膜，整個(gè)過程為20min，ni金屬厚度為10μm，應(yīng)力150mpa，電流3.3a，電鍍時(shí)間1080s；
步驟5：檢查器件配片的厚度和均勻性，以及背孔的尺寸，用于反應(yīng)耦合等離子體的sic刻蝕。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。