[發明專利]一種BCB輔助增強的肖特基二極管陽極空氣橋制作方法

有效

• 申請號: 201711412264.8
• 申請日: 2017-12-23
• 公開（公告）號: CN108155092B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 牛斌;范道雨
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發明公開了一種BCB輔助增強的肖特基二極管陽極空氣橋制作方法，其步驟為：光刻形成空氣橋下層膠；光刻形成空氣橋上層膠；制作空氣橋金屬，連接陽極接觸金屬與陽極電極板；臺面電隔離腐蝕；旋涂并固化BCB介質；光刻并刻蝕出BCB支撐結構，完成BCB輔助增強的肖特基二極管陽極空氣橋制作。本發明采用BCB支撐結構，為空氣橋與陽極電極板之間提供機械固定，降低了空氣橋被拉扯變形的風險，提高器件成品率。

技術領域

本發明屬于半導體器件領域，具體涉及一種BCB輔助增強的肖特基二極管陽極空氣橋制作方法。

背景技術

太赫茲(THz)科學技術是近二十年來迅速發展的一個新興交叉學科和研究熱點，涉及電磁學、光電子學、光學、半導體物理學、材料科學、生物、醫學等多門科學。太赫茲頻段覆蓋電磁頻譜的0.3THz～3THz頻率范圍，是一個蘊含著豐富物理內涵的寬頻段電磁輻射區域。在近乎所有的太赫茲技術應用系統中，太赫茲接收前端是系統的最核心技術，它完成太赫茲信號的頻率變換。太赫茲分諧波混頻器是太赫茲接收前端的關鍵部件。目前，在僅有的幾類可工作于太赫茲頻段的混頻器中，只有基于平面肖特基二極管的太赫茲分諧波混頻器可工作于室溫，無需提供如液氦等以實現苛刻的低溫環境。

為了提高二極管的頻率特性，需要減小寄生電容。目前肖特基二極管陽極工藝中，常采用空氣橋加臺面溝道隔離的設計減小陰極陽極電極板之間的寄生電容，為提高器件工作頻率至太赫茲頻段，隔離溝道間距需要設計得盡量寬，空氣橋需要設計得又細又長。這對空氣橋的機械強度帶來不利影響，導致在整個流片工藝中，極易發生空氣橋被拉扯、斷開，導致成品率下降。

發明內容

本發明的目的在于提供一種BCB輔助增強的肖特基二極管陽極空氣橋制作方法。

實現本發明目的的技術方案為：一種BCB輔助增強的肖特基二極管陽極空氣橋制作方法，包括以下步驟：

步驟1，在外延層表面旋涂光刻膠并光刻，形成空氣橋下層膠，空出陽極接觸孔及陽極電極板區域；

步驟2，制作電鍍種子層金屬，在電鍍種子層金屬上旋涂空氣橋上層膠并光刻，形成空氣橋以及陽極電極板上層膠圖形；

步驟3，電鍍空氣橋及陽極電極板金屬，并用有機溶劑將空氣橋上層膠去除，刻蝕裸露的電鍍種子層金屬，用有機溶劑將空氣橋下層膠去除，完成陽極電極板以及連接電極板與陽極接觸金屬的空氣橋結構的制作；

步驟4，光刻出臺面電隔離腐蝕掩膜圖形，并腐蝕外延層材料，去除光刻膠掩膜；

步驟5，旋涂BCB溶液，厚度包裹正面全部結構，包括空氣橋與陰極陽極臺面，并對BCB進行固化；

步驟6，光刻BCB支撐結構掩膜圖形，通過干法刻蝕，去除裸露部位的BCB介質，僅留下光刻掩膜下方的BCB支撐結構，以及金屬橋下方的BCB介質，完成BCB輔助增強的肖特基二極管陽極空氣橋制作。

進一步的，步驟1中外延層表面旋涂的光刻膠厚度為0.2um～6um，且光刻膠厚度大于陽極金屬總高度。

進一步的，陽極接觸孔圓心與陽極接觸金屬圓心重合，陽極接觸孔直徑小于陽極接觸金屬上層圓盤直徑。

進一步的，步驟2中電鍍種子層金屬厚度為50nm～1um，空氣橋上層膠厚度為0.1um～10um。

進一步的，步驟3中電鍍空氣橋及陽極電極板金屬總厚度為0.1um～10um。

進一步的，步驟3中有機溶劑為丙酮溶液。

進一步的，步驟4通過濕法腐蝕去除掩膜圖形以外的外延層材料結構，直至半絕緣襯底表面，腐蝕深度為0.2um～10um，去除光刻膠掩膜。

進一步的，步驟5旋涂BCB溶液的厚度為0.2um～10um，厚度覆蓋正面全部結構。