CN104992940B - 氮化镓基低漏电流悬臂梁场效应晶体管传输门及制备方法 - Google Patents

氮化镓基低漏电流悬臂梁场效应晶体管传输门及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明的是一种GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门及制备方法,该传输门由悬臂梁N型MESFET和悬臂梁P型MESFET构成。MESFET的制作在半绝缘GaN衬底上,其栅极上方设计了悬臂梁结构。悬臂梁下方设计了电极板。悬臂梁的下拉电压设计为等于型MESFET的阈值电压的绝对值。当在悬臂梁与电极板间的电压小于阈值电压的绝对值时,悬臂梁是悬浮在栅极的上方,此时栅极处是断路的,MESFET始终工作在截止状态,而只有在悬臂梁与电极板间的电压达到或大于阈值电压的绝对值时,悬臂梁才会被下拉到贴在栅极上,栅极与悬臂梁短接,此时若输入端与输出端的电平值不同,则MESFET工作在导通状态。本发明在工作中增大了栅极的阻抗,减小了栅极漏电流,有效地降低了功耗。

Description

氮化镓基低漏电流悬臂梁场效应晶体管传输门及制备方法
技术领域
本发明提出了GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门,属于微电子机械系统的技术领域。
背景技术
随着现代无线通信系统的发展,无线通信设备对电子元器件提出了越来越高的要求,传统的Si基器件已经无法满足要求。而基于GaN衬底的MESFET以其电子迁移率高、载流子漂移速度快,禁带宽度大、抗辐射能力强、工作温度范围宽等优点,很快被广泛地应用到微波射频芯片中。同时,随着器件特征尺寸的不断缩小,芯片的规模不断增大,内部集成的晶体管数目急剧增加,时钟频率越来越高。众多金属-半导体场效应晶体管(MESFET)在很高的频率下工作,芯片的功耗问题也变得日益突出。高功耗会使芯片过热,这样不仅会影响芯片的性能还会缩短芯片的使用寿命。高功耗直接影响移动便携设备的电源续航能力和散热性能的提高。因此,如今的芯片设计者不仅致力于提高芯片的速度和集成度,而且越来越关注芯片功耗问题。
常见的MESFET器件的功耗主要包括两方面,一方面是指MESFET工作时交流信号产生的动态功耗;而另一方面是漏电流造成的损耗。而对于漏电流主要有两种,一种是栅极电压带来的栅极漏电流,另一种是截止时源漏之间的漏电流。而目前对于MESFET器件的研究多集中在对MESFET动态功耗的降低。对漏电流的降低的研究很少。本发明即是基于GaN工艺设计了一种具有极低的栅极漏电流的悬臂梁MESFET传输门。
发明内容
技术问题:本发明的目的是提供一种氮化镓基低漏电流悬臂梁场效应晶体管传输门及制备方法,该传输门在MESFET传输门工作时,通常希望其在栅极的电流是为0。传统MESFET的栅与有源区是肖特基接触,所以不可避免的会有一定的直流漏电流。特别是在同一个传输门中,N型MESFET和P型MESFET的栅极所加的电压是相反的,所以在两个栅极间就形成了直流回路。在大规模集成电路中,这种漏电流的存在会增加传输门在工作的中的功耗。而这种漏电流在本发明中得到有效的降低。
技术方案:本发明的氮化镓基低漏电流悬臂梁场效应晶体管传输门由悬臂梁N型MESFET和悬臂梁P型MESFET构成,悬臂梁N型MESFET和悬臂梁P型MESFET并联在一起,该传输门中的MESFET基于半绝缘GaN衬底,其引线是利用金制作,其中悬臂梁N型MESFET和悬臂梁P型MESFET的栅极与有源层形成肖特基接触,在栅极上方设计了悬臂梁,每个悬臂梁的锚区制作在半绝缘GaN衬底上,在每个悬臂梁下方设计了两个电极板,电极板的上方覆盖有氮化硅层,悬臂梁N型MESFET1电极板接地,悬臂梁P型MESFET2电极板接电源。
悬臂梁N型MESFET的阈值电压设计为正值,悬臂梁P型MESFET的阈值电压设计为负值,且悬臂梁N型MESFET和悬臂梁P型MESFET的阈值电压的绝对值设计为相等。悬臂梁的下拉电压设计为与MESFET的阈值电压的绝对值相等,本发明中的MESFET的栅极信号不是直接加载在栅极上,而是加载在悬臂梁上,在工作中,悬臂梁N型MESFET的悬臂梁与悬臂梁P型MESFET的悬臂梁所加载的信号相反,当传输门开时,悬臂梁N型MESFET的悬臂梁接高电平,其悬臂梁与其下方电极板的电压大于阈值电压的绝对值,所以悬臂梁被下拉到栅极上,悬臂梁与栅极短接,而悬臂梁P型MESFET的悬臂梁接低电平,其悬臂梁与其下方电极板的电压也大于阈值电压的绝对值,所以其悬臂梁也被下拉到栅极上,并与栅极短接,此时本发明的传输门与传统的传输门类似,只要输出和输入电平不同,两个MESFET便会导通,实现电平的传输,而当传输门关时,情况恰好相反,悬臂梁N型MESFET的悬臂梁接低电平,悬臂梁P型MESFET的悬臂梁接高电平,两个MESFET的悬臂梁悬浮,两个MESFET的栅极都是断路的,此时无论输入和输出是处于高电平还是低电平,两个MESFET都是截止的,所以不能传输电平值,从而实现的传输门开关的功能。
当悬臂梁与电极板间的电压小于阈值电压的绝对值时,悬臂梁是悬浮在栅极的上方,此时栅极处是断路的,MESFET始终工作在截止状态,而只有在悬臂梁与电极板间的电压达到或大于阈值电压的绝对值时悬臂梁才会下拉到贴在栅极上,悬臂梁与栅极短接,此时若输入端与输出端的电平值不同,则MESFET工作在导通状态,相比于传统的型MESFET,本发明中的MESFET的悬臂梁在悬浮时,栅极与悬臂梁间有一层空气层,栅极处是断路的,所以直流漏电流大大减小,有效地降低了功耗。
本发明的GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门的制备方法如下:
1)准备半绝缘GaN衬底;
2)淀积氮化硅,用等离子体增强型化学气相淀积法工艺PECVD生长一层氮化硅,然后光刻和刻蚀氮化硅,去除悬臂梁P型MESFET有源区的氮化硅;
3)悬臂梁P型MESFET有源区离子注入:注入硼后,在氮气环境下退火;退火完成后,进行P+杂质再分布,形成悬臂梁P型MESFET有源区的P型有源层;
4)去除氮化硅层:采用干法刻蚀技术将氮化硅全部去除;
5)淀积氮化硅,用等离子体增强型化学气相淀积法工艺PECVD生长一层氮化硅,然后光刻和刻蚀氮化硅,去除悬臂梁N型MESFET有源区的氮化硅;
6)悬臂梁N型MESFET有源区离子注入:注入磷后,在氮气环境下退火;退火完成后,进行N+杂质再分布,形成悬臂梁N型MESFET有源区的N型有源层;
7)去除氮化硅层:采用干法刻蚀技术将氮化硅全部去除;
8)涂覆一层光刻胶,光刻栅区,去除栅区的光刻胶;
9)电子束蒸发钛/铂/金的三层层状结构的合金,形成栅极;
10)去除光刻胶以及光刻胶上的钛/铂/金的三层层状结构的合金;
11)加热,使钛/铂/金的三层层状结构的合金与P型GaN层以及N型GaN有源层形成肖特基接触;
12)涂覆光刻胶,光刻并刻蚀悬臂梁N型MESFET源极和漏极区域的光刻胶;
13)注入重掺杂N型杂质,在悬臂梁N型MESFET源极和漏极区域形成的N型重掺杂区,注入后进行快速退火处理;
14)涂覆光刻胶,光刻并刻蚀悬臂梁P型MESFET源极和漏极区域的光刻胶;
15)注入重掺杂P型杂质,在悬臂梁P型MESFET源极和漏极区域形成的P型重掺杂区,注入后进行快速退火处理;
16)光刻源极和漏极,去除引线、源极和漏极的光刻胶;
17)真空蒸发金锗镍/金的两层层状结构的合金;
18)去除光刻胶以及光刻胶上的金锗镍/金的两层层状结构的合金;
19)对悬臂梁N型MESFET和悬臂梁P型MESFET的源级和漏级进行合金化形成欧姆接触,形成引线、源极和漏极的接触区;
20)涂覆光刻胶,去除悬臂梁N型MESFET电极板、悬臂梁P型MESFET电极板和悬臂梁的锚区位置的光刻胶;
21)蒸发第一层金,其厚度为0.3μm;
22)去除光刻胶以及光刻胶上的金,初步形成悬臂梁N型MESFET电极板、悬臂梁P型MESFET电极板和悬臂梁的锚区;
23)淀积氮化硅:用等离子体增强型化学气相淀积法工艺PECVD生长厚的氮化硅介质层;
24)光刻并刻蚀氮化硅介质层,保留在电极板上的氮化硅;
25)淀积并光刻聚酰亚胺牺牲层:在砷化镓衬底上涂覆1.6μm厚的聚酰亚胺牺牲层,要求填满凹坑;光刻聚酰亚胺牺牲层,仅保留悬臂梁下方的牺牲层;
26)在蒸发第一层金的区域再蒸发钛/金/钛的三层层状结构的合金,其厚度为500/1500/蒸发用于电镀的底金;
27)涂覆一层光刻胶并光刻:去除需要形成传输线的区域的光刻胶;
28)电镀金,其厚度为2μm;
29)去除光刻胶:去除其余地方的光刻胶;
30)反刻钛/金/钛,腐蚀底金,形成悬臂梁;
31)释放聚酰亚胺牺牲层:显影液浸泡,去除悬臂梁下的聚酰亚胺牺牲层,去离子水浸泡,无水乙醇脱水,常温下挥发,晾干。
在本发明中悬臂梁N型MESFET的阈值电压设计为正值,悬臂梁P型MESFET的阈值电压设计为负值,且悬臂梁N型MESFET和悬臂梁P型MESFET的阈值电压的绝对值设计为相等。悬臂梁的下拉电压设计为与MESFET的阈值电压的绝对值相等。在工作中,悬臂梁N型MESFET的悬臂梁与悬臂梁P型MESFET的悬臂梁所加载的信号相反。当传输门开时,悬臂梁N型MESFET的悬臂梁接高电平,其悬臂梁与其下方电极板的电压大于阈值电压的绝对值,所以悬臂梁被下拉到栅极上,悬臂梁与栅极短接。而悬臂梁P型MESFET的悬臂梁接低电平,其悬臂梁与其下方电极板的电压也大于阈值电压的绝对值,所以其悬臂梁也被下拉到栅极上,并与栅极短接。此时本发明的传输门与传统的传输门类似,只要输出和输入电平不同,两个MESFET便会导通,实现电平的传输。而当传输门关时,情况恰好相反,悬臂梁N型MESFET的悬臂梁接低电平,悬臂梁P型MESFET的悬臂梁接高电平,两个MESFET的悬臂梁悬浮,两个MESFET的栅极都是断路的,此时无论输入和输出是处于高电平还是低电平,两个MESFET都是截止的,所以不能传输电平值,从而实现的传输门开关的功能。在本发明中的MESFET工作中,当悬臂梁与电极板间的电压小于阈值电压的绝对值时,悬臂梁是悬浮在栅极上方的,栅极是断路的,MESFET不会导通。只有在悬臂梁与电极板间的电压达到或大于阈值电压的绝对值时,悬臂梁才会下拉到贴在栅极上,悬臂梁与栅极短接,从而使MESFET在输入端和输入端电平值不同时发生导通。相比于传统的MESFET本发明中的MESFET的悬臂梁在不下拉时都是悬浮的,悬臂梁与栅极间有一层空气层,栅极处是断路的,所以工作中直流漏电流得到有效的减小。
有益效果:本发明的GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门在工作中输入电压不总是加载在栅极上。在悬臂梁悬浮时,悬臂梁与栅极间有一层空气层,栅极处是断路的,有效的减小栅极漏电流。从而使得本发明中的GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门的功耗得到有效的降低,性能也得到改善。
附图说明
图1为本发明GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门的原理图,
图2为本发明GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门的俯视图,
图3为图2GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门的P-P’向的剖面图,
图4为图2GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门的A-A’向的剖面图,
图5为图2GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门的B-B’向的剖面图,
图中包括:悬臂梁N型MESFET1,悬臂梁P型MESFET2,半绝缘GaN衬底3,引线,栅极5,悬臂梁6,锚区7,悬臂梁N型MESFET1电极板8a,悬臂梁P型MESFET2电极板8b,氮化硅层9,P型有源层10,N型有源层11,N型重掺杂区12,P型重掺杂区13。
具体实施方式
本发明是由悬臂梁N型MESFET1和悬臂梁P型MESFET2构成,悬臂梁N型MESFET1和悬臂梁P型MESFET2并联在一起。该传输门的晶体管基于半绝缘GaN衬底3,其引线4是利用金制作。本发明中的MESFET的栅极5与有源层形成肖特基接触,在栅极5上方设计了悬臂梁6。悬臂梁6两个锚区7制作在半绝缘GaN衬底3上。在每个悬臂梁6下方设计了两个电极板,电极板的上方覆盖有氮化硅层9。悬臂梁N型MESFET1电极板8a接地,悬臂梁P型MESFET2电极板8b接电源。
在本发明中,悬臂梁N型MESFET1的阈值电压设计为正值,悬臂梁P型MESFET2的阈值电压设计为负值,且悬臂梁N型MESFET1和悬臂梁P型MESFET2的阈值电压的绝对值设计为相等,而悬臂梁6的下拉电压设计为与型MESFET的阈值电压的绝对值相等。本发明中的MESFET的栅极信号不是直接加载在栅极5上,而是加载在悬臂梁6上。在工作中,悬臂梁N型MESFET1的悬臂梁6与悬臂梁P型MESFET2的悬臂梁6所加载的信号相反。当传输门开时,悬臂梁N型MESFET1的悬臂梁6接高电平,其悬臂梁6与其下方悬臂梁N型MESFET1电极板8a的电压大于阈值电压的绝对值,所以悬臂梁6被下拉到栅极5上,悬臂梁6与栅极5短接。而悬臂梁P型MESFET2的悬臂梁6接低电平,其悬臂梁6与其下方悬臂梁P型MESFET2电极板8b的电压也大于阈值电压的绝对值,所以其悬臂梁6也被下拉到栅极5上,并与栅极5短接。此时本发明的传输门与传统的传输门类似,只要输出和输入电平不同,两个MESFET便会导通,实现电平的传输。而当传输门关时,情况恰好相反,悬臂梁N型MESFET1的悬臂梁6接低电平,悬臂梁P型MESFET2的悬臂梁6接高电平,两个MESFET的悬臂梁6悬浮,两个MESFET的栅极5都是断路的,此时无论输入和输出是处于高电平还是低电平,两个MESFET都是截止的,所以不能传输电平值,从而实现的传输门开关的功能。在本发明中的MESFET工作过程中,当悬臂梁6与悬臂梁N型MESFET1电极板8a或悬臂梁P型MESFET2电极板8b间的电压小于阈值电压的绝对值时,悬臂梁6是悬浮在栅极5的上方,栅极5处是断路的,MESFET工作在截止状态。只有在悬臂梁6与悬臂梁N型MESFET1电极板8a或悬臂梁P型MESFET2电极板8b间的电压达到或大于阈值电压的绝对值时,悬臂梁6才会下拉到贴在其下方的栅极5上,悬臂梁6与栅极5短接,从而使MESFET在输入端与输出端电平值不同时发生导通。相比于传统的MESFET,本发明中的MESFET的悬臂梁6在悬浮时,悬臂梁6与栅极5之间有一层空气,栅极5处是断开的,所以直流漏电流得到有效的减小。
GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门的制备方法包括以下几个步骤:
1)准备半绝缘GaN衬底;
2)淀积氮化硅,用等离子体增强型化学气相淀积法工艺PECVD生长一层氮化硅,然后光刻和刻蚀氮化硅,去除悬臂梁P型MESFET有源区的氮化硅;
3)悬臂梁P型MESFET有源区离子注入:注入硼后,在氮气环境下退火;退火完成后,进行P+杂质再分布,形成悬臂梁P型MESFET有源区的P型有源层;
4)去除氮化硅层:采用干法刻蚀技术将氮化硅全部去除;
5)淀积氮化硅,用等离子体增强型化学气相淀积法工艺PECVD生长一层氮化硅,然后光刻和刻蚀氮化硅,去除悬臂梁N型MESFET有源区的氮化硅;
6)悬臂梁N型MESFET有源区离子注入:注入磷后,在氮气环境下退火;退火完成后,进行N+杂质再分布,形成悬臂梁N型MESFET有源区的N型有源层;
7)去除氮化硅层:采用干法刻蚀技术将氮化硅全部去除;
8)涂覆一层光刻胶,光刻栅区,去除栅区的光刻胶;
9)电子束蒸发钛/铂/金的三层层状结构的合金,形成栅极;
10)去除光刻胶以及光刻胶上的钛/铂/金的三层层状结构的合金;
11)加热,使钛/铂/金的三层层状结构的合金与P型GaN层以及N型GaN有源层形成肖特基接触;
12)涂覆光刻胶,光刻并刻蚀悬臂梁N型MESFET源极和漏极区域的光刻胶;
13)注入重掺杂N型杂质,在悬臂梁N型MESFET源极和漏极区域形成的N型重掺杂区,注入后进行快速退火处理;
14)涂覆光刻胶,光刻并刻蚀悬臂梁P型MESFET源极和漏极区域的光刻胶;
15)注入重掺杂P型杂质,在悬臂梁P型MESFET源极和漏极区域形成的P型重掺杂区,注入后进行快速退火处理;
16)光刻源极和漏极,去除引线、源极和漏极的光刻胶;
17)真空蒸发金锗镍/金的两层层状结构的合金;
18)去除光刻胶以及光刻胶上的金锗镍/金的两层层状结构的合金;
19)对悬臂梁N型MESFET1和悬臂梁P型MESFET2的源级和漏级进行合金化形成欧姆接触,形成引线、源极和漏极的接触区;
20)涂覆光刻胶,去除悬臂梁N型MESFET1电极板、悬臂梁P型MESFET2电极板和悬臂梁的锚区位置的光刻胶;
21)蒸发第一层金,其厚度为0.3μm;
22)去除光刻胶以及光刻胶上的金,初步形成悬臂梁N型MESFET1电极板、悬臂梁P型MESFET2电极板和悬臂梁的锚区;
23)淀积氮化硅:用等离子体增强型化学气相淀积法工艺PECVD生长厚的氮化硅介质层;
24)光刻并刻蚀氮化硅介质层,保留在电极板上的氮化硅;
25)淀积并光刻聚酰亚胺牺牲层:在砷化镓衬底上涂覆1.6μm厚的聚酰亚胺牺牲层,要求填满凹坑;光刻聚酰亚胺牺牲层,仅保留悬臂梁下方的牺牲层;
26)在蒸发第一层金的区域再蒸发钛/金/钛的三层层状结构的合金,其厚度为500/1500/蒸发用于电镀的底金;
27)涂覆一层光刻胶并光刻:去除需要形成传输线的区域的光刻胶;
28)电镀金,其厚度为2μm;
29)去除光刻胶:去除其余地方的光刻胶;
30)反刻钛/金/钛,腐蚀底金,形成悬臂梁;
31)释放聚酰亚胺牺牲层:显影液浸泡,去除悬臂梁下的聚酰亚胺牺牲层,去离子水浸泡,无水乙醇脱水,常温下挥发,晾干。
本发明与现有技术的区别在于:
本发明能够有效的减小MESFET在工作时的栅极漏电流,降低功耗,改善性能。本发明中的传输门由悬臂梁N型MESFET1和悬臂梁P型MESFET2构成。悬臂梁MESFET与传统的MESFET最大的区别在于,悬臂梁MESFET的栅极上方设计有悬臂梁结构,悬臂梁下方设计有电极板。悬臂梁MESFET的栅极信号不是直接加载在栅极上的,而是加载在悬臂梁上。悬臂梁的下拉电压设计为等于MESFET的阈值电压的绝对值。当悬臂梁与电极板间的电压小于MESFET的阈值电压的绝对值时,悬臂梁与其下方的栅极有着一定的间隙,此时,栅极处是断路的,MESFET始终工作在截止状态。只有当悬臂梁与电极板间的电压等于或大于MESFET的阈值电压的绝对值时,悬臂梁才会被下拉到附在其下方的栅极上,悬臂梁与栅极短接,此时若传输门的输入与输出的电平值不同,则MESFET工作在导通状态。所以,本发明中的MESFET的悬臂梁在未被下拉时都是悬浮的,悬臂梁与其下方的栅极有着一定的间隙,栅极处是断开的,所以直流漏电流得到有效的减小,所以使得功耗降低。
满足以上条件的结构即视为本发明的GaN基低漏电流悬臂梁MESFET传输门。

Claims (2)

1.一种氮化镓基低漏电流悬臂梁场效应晶体管传输门,其特征是该传输门由悬臂梁N型MESFET(1)和悬臂梁P型MESFET(2)构成,悬臂梁N型MESFET(1)和悬臂梁P型MESFET(2)并联在一起,该传输门中的MESFET基于半绝缘GaN衬底(3),其引线(4)是利用金制作,其中悬臂梁N型MESFET(1)和悬臂梁P型MESFET(2)的栅极(5)与有源层形成肖特基接触,在栅极(5)上方设计了悬臂梁(6),每个悬臂梁(6)的锚区(7)制作在半绝缘GaN衬底(3)上,在每个悬臂梁(6)下方设计了两个电极板,电极板的上方覆盖有氮化硅层(9),悬臂梁N型MESFET1电极板(8a)接地,悬臂梁P型MESFET2电极板(8b)接电源。
2.一种如权利要求1所述的氮化镓基低漏电流悬臂梁场效应晶体管传输门的制备方法,其特征在于该传输门的制备方法如下:
1)准备半绝缘GaN衬底;
2)淀积氮化硅,用等离子体增强型化学气相淀积法工艺PECVD生长一层氮化硅,然后光刻和刻蚀氮化硅,去除悬臂梁P型MESFET有源区的氮化硅;
3)悬臂梁P型MESFET有源区离子注入:注入硼后,在氮气环境下退火;退火完成后,进行P+杂质再分布,形成悬臂梁P型MESFET有源区的P型有源层;
4)去除氮化硅层:采用干法刻蚀技术将氮化硅全部去除;
5)淀积氮化硅,用等离子体增强型化学气相淀积法工艺PECVD生长一层氮化硅,然后光刻和刻蚀氮化硅,去除悬臂梁N型MESFET有源区的氮化硅;
6)悬臂梁N型MESFET有源区离子注入:注入磷后,在氮气环境下退火;退火完成后,进行N+杂质再分布,形成悬臂梁N型MESFET有源区的N型有源层;
7)去除氮化硅层:采用干法刻蚀技术将氮化硅全部去除;
8)涂覆一层光刻胶,光刻栅区,去除栅区的光刻胶;
9)电子束蒸发钛/铂/金的三层层状结构的合金,形成栅极;
10)去除光刻胶以及光刻胶上的钛/铂/金的三层层状结构的合金;
11)加热,使钛/铂/金的三层层状结构的合金与P型GaN层以及N型GaN有源层形成肖特基接触;
12)涂覆光刻胶,光刻并刻蚀悬臂梁N型MESFET源极和漏极区域的光刻胶;
13)注入重掺杂N型杂质,在悬臂梁N型MESFET源极和漏极区域形成的N型重掺杂区,注入后进行快速退火处理;
14)涂覆光刻胶,光刻并刻蚀悬臂梁P型MESFET源极和漏极区域的光刻胶;
15)注入重掺杂P型杂质,在悬臂梁P型MESFET源极和漏极区域形成的P型重掺杂区,注入后进行快速退火处理;
16)光刻源极和漏极,去除引线、源极和漏极的光刻胶;
17)真空蒸发金锗镍/金的两层层状结构的合金;
18)去除光刻胶以及光刻胶上的金锗镍/金的两层层状结构的合金;
19)对悬臂梁N型MESFET(1)和悬臂梁P型MESFET(2)的源级和漏级进行合金化形成欧姆接触,形成引线、源极和漏极的接触区;
20)涂覆光刻胶,去除悬臂梁N型MESFET(1)电极板、悬臂梁P型MESFET(2)电极板和悬臂梁的锚区位置的光刻胶;
21)蒸发第一层金,其厚度为0.3μm;
22)去除光刻胶以及光刻胶上的金,初步形成悬臂梁N型MESFET(1)电极板、悬臂梁P型MESFET(2)电极板和悬臂梁的锚区;
23)淀积氮化硅:用等离子体增强型化学气相淀积法工艺PECVD生长厚的氮化硅介质层;
24)光刻并刻蚀氮化硅介质层,保留在电极板上的氮化硅;
25)淀积并光刻聚酰亚胺牺牲层:在砷化镓衬底上涂覆1.6μm厚的聚酰亚胺牺牲层,要求填满凹坑;光刻聚酰亚胺牺牲层,仅保留悬臂梁下方的牺牲层;
26)在蒸发第一层金的区域再蒸发钛/金/钛的三层层状结构的合金,其厚度为蒸发用于电镀的底金;
27)涂覆一层光刻胶并光刻:去除需要形成传输线的区域的光刻胶;
28)电镀金,其厚度为2μm;
29)去除光刻胶:去除其余地方的光刻胶;
30)反刻钛/金/钛,腐蚀底金,形成悬臂梁;
31)释放聚酰亚胺牺牲层:显影液浸泡,去除悬臂梁下的聚酰亚胺牺牲层,去离子水浸泡,无水乙醇脱水,常温下挥发,晾干。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1495916A (zh) * 2002-07-15 2004-05-12 ��ʽ���綫֥ 微机电系统装置
CN103985608A (zh) * 2014-05-29 2014-08-13 电子科技大学 一种具有pn结的mems电容开关
CN104715975A (zh) * 2013-12-16 2015-06-17 亚德诺半导体集团 适宜使用rf组件的硅衬底,此类硅衬底形成的rf组件

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1495916A (zh) * 2002-07-15 2004-05-12 ��ʽ���綫֥ 微机电系统装置
CN104715975A (zh) * 2013-12-16 2015-06-17 亚德诺半导体集团 适宜使用rf组件的硅衬底,此类硅衬底形成的rf组件
CN103985608A (zh) * 2014-05-29 2014-08-13 电子科技大学 一种具有pn结的mems电容开关

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