[发明专利]空气桥制造方法

说明书

本申请提出一种空气桥制造方法，包括：提供半导体衬底和形成在半导体衬底上的至少两个待连接的电极；在所述衬底和电极表面形成第一光刻胶层，对所述第一光刻胶层进行部分曝光后对所述第一光刻胶层进行显影，以形成桥体和暴露出电极表面；在所述电极和第一光刻胶层上依次形成金属种层和第二光刻胶层，并对所述第二光刻胶层进行光刻，去除所述桥体和电极上的第二光刻胶层，形成窗口；在所述窗口内的金属种层上形成金属电镀层，并去除剩余的第二光刻胶层；去除非所述窗口内的金属种层，去除所述第一光刻胶层，形成空气桥。本申请所提出的空气桥制造方法，空气桥的形状可以被精确控制，具有高纵横比和稳定机械强度，可以提高单片微波集成电路制造工艺的良率和可重复性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种空气桥制造方法。

背景技术

以碳化硅SiC、氮化镓GaN、砷化镓GaAs为代表的宽禁带半导体具有大禁带宽度、高临界场强、高热导率、高载流子饱和速率、异质结界面二维电子气浓度高等优良特性，使其倍受人们的关注。在理论上，利用这些材料制作的金属肖特基场效应管MESFET、高电子迁移率晶体管HEMT、异质结双极晶体管HBT等器件在微波大功率方面有着无法比拟的优异性能。自上世纪90年代以来，以宽禁带半导体为基础的单片微波集成电路(MMIC)的研发在全世界蓬勃发展起来。

在单片微波集成电路上由于要集成多个主动和被动元器件，为了保证电路的高频性能，常采用空气桥技术把元器件中的电极连接起来。而空气桥的制作属于非标准半导体工艺，对单片微波集成电路制作的成本、良率以及均一性带来了挑战。

发明内容

本申请提出一种空气桥制造方法，包括：

提供半导体衬底和形成在半导体衬底上的至少两个待连接的电极；

在所述衬底和电极表面形成第一光刻胶层，对所述第一光刻胶层进行部分曝光后对所述第一光刻胶层进行显影，以形成桥体和暴露出电极表面；

在所述电极和第一光刻胶层上依次形成金属种层和第二光刻胶层，并对所述第二光刻胶层进行光刻，去除所述桥体和电极上的第二光刻胶层，形成窗口；

在所述窗口内的金属种层上形成金属电镀层，并去除剩余的第二光刻胶层；

去除非未形成金属电镀层的种层，去除所述第一光刻胶层，形成空气桥。

在一个实施例中，可采用灰度掩膜法或者近似曝光法对所述第一光刻胶层进行部分曝光。

在一个实施例中，所述灰度掩膜法对所述第一光刻胶层进行部分曝光的过程包括：

根据桥形设计所述第一光刻胶层不同位置处的所需曝光剂量；

根据所需的曝光剂量调整掩膜上相应位置的透射率；

使用紫外光照射所述掩膜。

在一个实施例中，所述近似曝光法对所述第一光刻胶层进行部分曝光的过程包括：

设计桥体的形状，并采用等高线拟合所述桥体的形状，同一等高线位置的曝光剂量相同；

根据等高线将桥体形状划分为n个不同平面区域，其中，n为等高线的条数；

采用n个掩模对所述n个平面区域依次进行曝光，每个掩膜的透明区域分别对应一个所述平面区域。

在一个实施例中，所述金属种层为包含钛、金和铜中任意两种或多种金属的叠层。

在一个实施例中，所述金属层中的金属为铜、镍、金、钯中的任意组合。

在一个实施例中，采用泛光曝光法或者氧等离子体焚烧法去除剩余的第二光刻胶层。