[發(fā)明專利]新型太赫茲單片的實現(xiàn)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010730556.1
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111900086A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安國雨;張志國;劉育青;郭黛翡;張洋陽;馮雪琳
• 申請（專利權(quán)）人: 北京國聯(lián)萬眾半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L21/50;H01L21/60;H01L29/872
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 13128
• 代理人: 王占華

本發(fā)明公開了一種新型太赫茲單片的實現(xiàn)方法，涉及太赫茲芯片技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括如下步驟：設(shè)計太赫茲單片所需要的太赫茲肖特基二極管和太赫茲外圍電路；根據(jù)設(shè)計的太赫茲肖特基二極管，制作分立的太赫茲肖特基二極管芯片；根據(jù)設(shè)計的太赫茲外圍電路，制作分立的太赫茲外圍電路；在太赫茲模塊上安裝制作的分立的太赫茲外圍電路，并將制作的分立的太赫茲肖特基二極管芯片安裝到所述太赫茲外圍電路上，構(gòu)成太赫茲單片電路。采用該種新型單片制作方式，適用于批量生產(chǎn)，在應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)效率時，可將產(chǎn)能增加2個數(shù)量級。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太赫茲芯片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型太赫茲單片的實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

太赫茲波是指頻率在100GHz-10THz范圍內(nèi)的電磁波，在100GHz以上，基于肖特基二極管的方式可以實現(xiàn)太赫茲的倍頻或者太赫茲頻段的混頻接收。目前太赫茲模塊，包括太赫茲倍頻模塊、太赫茲混頻模塊以及太赫茲其他功能模塊主要基于太赫茲電路實現(xiàn)，太赫茲電路目前主要是分為混合集成電路和太赫茲單片電路，由于太赫茲單片電路在設(shè)計之初就采用太赫茲肖特基二極管和太赫茲外圍電路一體化設(shè)計，具有良好的設(shè)計性能和測試性能，目前成為太赫茲模塊所采用的的主流電路形式。

目前實現(xiàn)太赫茲單片電路的形式主要是基于GaAs基的太赫茲單片電路，其中采用的太赫茲器件也是基于GaAs基的肖特基二極管，外圍電路采用和GaAs基肖特基二極管相同襯底上制作來實現(xiàn)，且外圍電路和肖特基二極管在同一晶圓上制作。由于太赫茲單片的尺寸一般較大，長度一般可達(dá)毫米甚至幾個毫米量級，一個圓片可以制作的單片數(shù)量非常有限，一般為幾百片規(guī)模，在大規(guī)模應(yīng)用的時候，由于制作太赫茲單片的周期較長，一般約為兩到三個月的周期，極大地影響了生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種制作效率高的新型太赫茲單片的實現(xiàn)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種新型太赫茲單片的實現(xiàn)方法，其特征在于包括如下步驟：

設(shè)計太赫茲單片所需要的太赫茲肖特基二極管和太赫茲外圍電路；

根據(jù)設(shè)計的太赫茲肖特基二極管，制作分立的太赫茲肖特基二極管芯片；

根據(jù)設(shè)計的太赫茲外圍電路，制作分立的太赫茲外圍電路；

在太赫茲模塊上安裝制作的分立的太赫茲外圍電路，并將制作的分立的太赫茲肖特基二極管芯片安裝到所述太赫茲外圍電路上，構(gòu)成太赫茲單片電路。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：在設(shè)計太赫茲單片所需要的太赫茲肖特基二極管和太赫茲外圍電路時充分考慮太赫茲肖特基二極管芯片的模型，在電路上進(jìn)行充分的阻抗匹配，以確保太赫茲電路具有最佳的工作效率。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：在提取太赫茲肖特基二極管外圍尺寸模型和肖特基陽極結(jié)大小以及肖特基二極管襯底厚度的情況下，制作出滿足要求的太赫茲肖特基二極管芯片。

優(yōu)選的，所述太赫茲肖特基二極管的襯底厚度為20微米、15微米或12微米，

優(yōu)選的，單個太赫茲肖特基二極管芯片的長度為100微米-300微米，寬度約為50微米-75微米。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：在制作分立的太赫茲外圍電路時，需要在GaAs基板上濺射Ti/Au，采用電鍍加厚的方式進(jìn)行加厚，加厚金屬為金屬金，

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：太赫茲外圍電路的襯底厚度與太赫茲肖特基二極管中襯底的厚度保持一致。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：首先在太赫茲模塊即太赫茲金屬波導(dǎo)上安裝太赫茲外圍電路，采用在太赫茲外圍電路涂抹導(dǎo)電膠的方式進(jìn)行安裝固定，其次安裝所需要的太赫茲肖特基二極管芯片，太赫茲肖特基二極管芯片與太赫茲外圍電路中空余的二極管芯片位置尺寸一致，兩者之間的電學(xué)性能連接可通過導(dǎo)電膠的方式進(jìn)行涂抹定位安裝。