CN110491830B - 一种空气桥制作方法及具有该空气桥的器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种空气桥制作方法及具有该空气桥的器件，其中方法包括如下步骤：在器件表面覆盖聚酰亚胺，高温固化，使用第一光罩干蚀刻聚酰亚胺，露出预连接的桥墩；涂布第一光阻，高温固化，利用第一光罩光刻，露出预连接的桥墩；涂布第二光阻，利用第二光罩光刻出桥面；沉积金属到桥墩和桥面，形成桥结构，曝光显影去除第一光阻，而后用显影液去除第二光阻。本方案使用两层光罩制作含聚酰亚胺的空气桥连线，节约光罩成本。中空的介质空气桥有利于提高器件的工作频率，可以降低器件的暗电流。

Description

一种空气桥制作方法及具有该空气桥的器件
技术领域
本发明涉及半导体器件空气桥制作领域，尤其涉及一种空气桥制作方法及具有该空气桥的器件。
背景技术
现有的利用聚酰亚胺制作介质桥的方法，如中国发明专利申请号：200910077675.5，申请名称：利用聚酰亚胺制作介质桥的方法。现有的制作工艺具有如下缺点：1、需要多次光罩，至少使用三层光罩，分别在光刻桥面，光刻桥墩，以及蚀刻聚酰亚胺时候使用。2、现有的制作方法中，金属桥面位于聚酰亚胺的下面，形成的并非中空的空气桥。3、不具备聚酰亚胺的空气桥或者直接利用金属连线，都会造成金属线容易断裂，寄生电容过大,暗电流过大等问题。
发明内容
为此，需要提供一种空气桥制作方法及具有该空气桥的器件，解决介质桥制作复杂、效果差的问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种空气桥制作方法，包括如下步骤：
在器件表面覆盖聚酰亚胺，高温固化，使用第一光罩干蚀刻聚酰亚胺，露出预连接的桥墩；
涂布第一光阻，高温固化，利用第一光罩光刻，露出预连接的桥墩；
涂布第二光阻，利用第二光罩光刻出桥面；
沉积金属到桥墩和桥面，形成桥结构，曝光显影去除第一光阻，而后用显影液去除第二光阻。
进一步地，第一光阻露出预连接的桥墩后还包括步骤：溅镀上种金；
而后在曝光显影去除第一光阻后还包括步骤：蚀刻种金。
进一步地，所述种金为TiW/Au。
进一步地，光刻出桥面后还包括步骤：电镀Au；
而后在曝光显影去除第一光阻后还包括步骤：蚀刻Au。
进一步地，所述预连接的桥墩具有高低差。
进一步地，所述器件为PIN或HBT器件，一桥墩在PIN结构或者HBT结构上。
本发明提供一种具有空气桥的器件，所述器件由上述任意一项所述的一种空气桥制作方法制得。
区别于现有技术，上述技术方案使用两层光罩制作含聚酰亚胺的空气桥连线，可以用于垂直的器件，节约光罩成本。中空的介质空气桥有利于提高器件的工作频率，可以降低器件的暗电流。
附图说明
图1为本发明一实施例在器件上覆盖聚酰亚胺并蚀刻后的结构示意图；
图2为本发明一实施例第一光阻显影后并溅镀上种金的结构示意图；
图3为本发明一实施例形成桥结构的结构示意图；
图4为本发明一实施例空气桥的结构示意图；
图5为本发明一实施例空气桥结构的显微放大图。
附图标记说明：
1、器件；
2、聚酰亚胺；
10和11、桥墩；
3、第一光阻；
4、第二光阻；
5、桥结构；
30、悬空的结构；
6、种金。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1到图5，本实施例提供一种空气桥制作方法，本发明可以用于制作具有高低差的空气桥，如图1到图4所示，空气桥的桥墩位置具有高低差，当然也可以用于制作没有高低差的空气桥。本发明的空气桥可以制作在任意的半导体器件上，在某些实施例中，可以为PIN(PN结器件)或HBT器件(异质结双极型晶体管器件)，则一桥墩在PIN结构或者HBT结构上，另一桥墩可以在器件上在PIN结构或者HBT结构一侧的表面上，以下以PIN结构进行说明。
本方法包括如下步骤：在器件1表面覆盖聚酰亚胺2，高温固化，聚酰亚胺会附着在器件表面。使用第一光罩干蚀刻聚酰亚胺，露出预连接的桥墩10和11，如图1所示。第一光罩为具有桥墩横截面图形的光罩，光罩在桥墩位置的镂空，而后干蚀刻的离子可以对桥墩的聚酰亚胺进行蚀刻，蚀刻出桥墩孔。而后涂布第一光阻3，高温固化，充分烘干水汽。利用第一光罩光刻，露出预连接的桥墩10和11，如图2所示。第一光阻可以采用正性光阻，而后第一光罩桥墩位置的镂空处可以被光照变性，而后可以被显影液显影去除，后续要去除第一光阻可以采用全曝光显影的方式去除。继续涂布第二光阻4，利用第二光罩光刻出桥面，第二光罩上的图形即为桥面图形，如图3所示。
最后再沉积金属到桥墩和桥面，形成桥结构5，曝光显影去除第一光阻，而后用显影液去除第二光阻，形成如图4所述的结构。第二光阻可以为负性光阻，而后显影液可以为NMP。第一光阻蚀刻去除后，就会在金属桥结构5下面形成悬空的结构30，如显微的图5所示。这样制得的介质空气桥为中空的，有利于提高器件的工作频率，可以降低器件的暗电流。而且只采用两层光罩即制作含聚酰亚胺的空气桥，节省光罩成本。
在某些实施例中，第一光阻露出预连接的桥墩后还包括步骤：溅镀上种金6，如图2-3所示，而后在曝光显影去除第一光阻后还包括步骤：蚀刻种金6，如图4所示。种金有利于后续光阻的剥离，可以为(钛钨金)TiW/Au。同样地，在某些实施例中，光刻出桥面后还包括步骤：电镀Au(金)；而后在曝光显影去除第一光阻后还包括步骤：蚀刻Au。
本发明提供一种具有空气桥的器件，所述器件由上述任意一项所述的一种空气桥制作方法制得。这样制得的介质空气桥为中空的，有利于提高器件的工作频率，可以降低器件的暗电流。而且只采用两层光罩即制作含聚酰亚胺的空气桥，节省光罩成本。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种空气桥制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
空气桥的两个桥墩具有高低差，在器件表面覆盖聚酰亚胺，高温固化，使用第一光罩干蚀刻聚酰亚胺，露出预连接的桥墩，所述聚酰亚胺置于所述两个桥墩的之间和两侧，所述两个桥墩之间的聚酰亚胺的两侧面靠在所述两个桥墩的桥墩内表面；
涂布第一光阻，使得第一光阻涂布在所述聚酰亚胺上，高温固化，利用第一光罩光刻，露出预连接的桥墩，所述聚酰亚胺中的桥墩宽度与所述第一光阻中的相同位置桥墩的桥墩宽度相同；
涂布第二光阻，使得第二光阻涂布在所述第一光阻上，利用第二光罩光刻出桥面；
沉积金属到桥墩和桥面，形成桥结构，曝光显影去除第一光阻，而后用显影液去除第二光阻。
2.根据权利要求1所述的一种空气桥制作方法，其特征在于，第一光阻露出预连接的桥墩后还包括步骤：溅镀上种金；
而后在曝光显影去除第一光阻后还包括步骤：蚀刻种金。
3.根据权利要求2所述的一种空气桥制作方法，其特征在于：所述种金为TiW/Au。
4.根据权利要求1所述的一种空气桥制作方法，其特征在于，光刻出桥面后还包括步骤：电镀Au；
而后在曝光显影去除第一光阻后还包括步骤：蚀刻Au。
5.根据权利要求1到4任意一项所述的一种空气桥制作方法，其特征在于：所述器件为PIN或HBT器件，一桥墩在PIN结构或者HBT结构上。
6.一种具有空气桥的器件，其特征在于：所述器件由权利要求1到5任意一项所述的一种空气桥制作方法制得。
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