CN110752166A - 一种空气桥监控结构及其制作方法 - Google Patents

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林易展
陈建星
王淋雨
郑伯涛
林伟
章剑清
郭一帆
邱文宗
林伟铭
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Abstract

本发明公开一种空气桥监控结构及其制作方法，其中方法包括如下步骤：在待做空气桥结构的桥面金属下方的半导体衬底上制作监控金属，监控金属包含有处在桥面金属正下方的金属段、第一焊盘以及连接金属段和第一焊盘的金属线。空气桥结构横跨金属段上，在检测空气桥的完好程度的时候，只需检测第一焊盘与空气桥之间的参数以及同一个空气桥两端的参数数据，就可高效的检测出空气桥的完好程度，同时也极大程度的节约的检测的成本。

Description

一种空气桥监控结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及芯片领域，尤其涉及一种空气桥监控结构及其制作方法。
背景技术
空气桥的主要作用是减小器件结构之间的寄生电容，所以判断空气桥是否完好是非常重要的。在现有技术中，只能通过空气桥引出的焊盘，测量空气桥是否断路，不能有效的监控出空气桥是否被压塌。因此，改变现有空气桥的监控结构及其制作方法，使空气桥的完好程度得到有效的监控，并降低检测成本，是当前空气桥的监控结构及其制作方法研究的方向。
发明内容
为此，需要提供一种空气桥监控结构的制作方法，解决空气桥的监控，以及检测成本高昂的问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种空气桥监控结构的制作方法，包括以下步骤：
在待做空气桥结构的桥面金属下方的半导体衬底上制作监控金属，所述监控金属包含有第一焊盘、处在桥面金属正下方的金属段以及连接金属段和第一焊盘的金属线；
覆盖桥墩光阻，并在金属段的两侧桥墩处显影，桥墩之间的距离大于金属段两侧宽度；
溅镀种金，覆盖桥面光阻，并在金属段正上方桥面处显影；
沉积金属到桥墩和桥面处，并去除光阻，得到空气桥结构。
优选的，制作监控金属后，还包括步骤：覆盖氮化物，并在监控金属的金属段和第一焊盘处开口。
优选的，显影桥墩光阻后还包括步骤：烘烤桥墩光阻，所述桥墩光阻形成表面平滑的拱形结构。
优选的，所述金属段为多个，所述空气桥结构为多个，每个空气桥结构对应一个金属段，多个金属段与第一焊盘连接。
优选的，所述半导体衬底为砷化镓衬底。
发明人还提供了一种空气桥监控结构，由本发明任一项实施例的方法制得。
发明人还提供了一种空气桥监控结构，包括设置在半导体衬底上的监控金属和空气桥结构。所述监控金属包括第一焊盘、在空气桥结构下方的金属段以及连接金属段和第一焊盘的金属线，所述空气桥结构横跨金属段，所述空气桥结构的两端分别连接有第二焊盘、第三焊盘。
优选的，还包括氮化物，所述氮化物覆盖于金属线上。
优选的，所述金属段为多个，所述空气桥结构为多个，每个空气桥结构对应一个金属段，多个金属段与第一焊盘连接。
优选的，所述半导体衬底为砷化镓衬底。
区别于现有技术，上述技术方案在待做空气桥结构的桥面金属下方的半导体衬底上制作监控金属，所述监控金属包含有处在桥面金属正下方的金属段、第一焊盘以及连接金属段和第一焊盘的金属线。金属段通过金属线与第一焊盘相连，空气桥结构横跨金属段上，在检测空气桥的完好程度的时候，只需检测第一焊盘与空气桥之间的参数以及同一个空气桥两端的参数数据。当空气桥没有发生倒塌时，则金属段与空气桥桥面形成断路，所测的第一焊盘与空气桥之间的阻值参数将接近正无穷，如果空气桥倒塌，则金属段与空气桥桥面会形成连接的通路，则第一焊盘与空气桥之间的阻值参数则会变小甚至接近于零。当空气桥发生断路时，空气桥发生断路，则所测得的空气桥两端间的阻值参数将接近正无穷。就可以高效的检测出空气桥的完好程度，同时也极大程度的节约的检测的成本。
附图说明
图1为具体实施方式所述制作监控金属的结构图；
图2为具体实施方式所述沉积氮化物的结构图；
图3为具体实施方式所述覆盖桥墩光阻的结构图；
图4为具体实施方式所述烘烤桥墩光阻的结构图；
图5为传统工艺所述溅镀金属种层的结构图；
图6为具体实施方式所述覆盖桥面光阻的结构图；
图7为具体实施方式所述去光阻蚀刻的结构图；
图8为具体实施方式所述空气桥监控结构。
附图标记说明：
1、半导体衬底；
2、监控金属；
201、金属段；
202、金属线；
203、第一焊盘；
3、氮化物；
4、桥墩光阻；
5、金属种层；
6、桥面光阻；
7、空气桥结构；
701、第二焊盘；
702、第三焊盘。
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-图7，图1到图7的左侧为在金属段位置的剖面图，右侧为正面视图。本实施例提供一种空气桥监控结构的制作方法，可以在半导体衬底上进行制作，如可以在砷化镓衬底上进行制作。本制作方法包括如下步骤：在待做空气桥结构7的桥面金属下方的半导体衬底1上采用蒸镀方式镀上监控金属2，监控金属2包含有处在桥面金属正下方的金属段201、第一焊盘203以及连接金属段201和第一焊盘203的金属线202。金属线和第一焊盘一般凸出空气桥的桥面且处在桥面的一侧，以便于检测时探针与第一焊盘接触，制作完监控金属的结构如图1所示。空气桥结构7的制作包括如下步骤：在半导体衬底上覆盖一层桥墩光阻4，并在金属段201的两侧桥墩区域进行曝光、显影，桥墩之间的距离大于金属段201两侧宽度，如图3所示。在半导体衬底1上采用溅镀的方式镀上金属，形成金属种层5，如图5所示。所述金属种层5完全包覆于桥墩光阻4之上，在所述金属种层5上涂布桥面光阻6并对所述桥面光阻6进行图形化、显影，去除桥墩光阻4上方的桥面光阻6，形成一个电镀区域，用于电镀金属。在电镀区域内的金属种层5上电镀金属形成桥面金属，并经过蚀刻去除剩余的所述桥面光阻6以及桥墩光阻4，同时会去除光阻上的金属种层，如图7所示。在检测的时候，只需要将探针触碰第一焊盘203与空气桥，就可高效的测出第一焊盘203与空气桥之间的阻值参数。当空气桥没有发生倒塌时，则金属段与空气桥桥面形成断路，所测的第一焊盘与空气桥之间的阻值参数将接近正无穷，如果空气桥倒塌，则金属段与空气桥桥面会形成连接的通路，则第一焊盘与空气桥之间的阻值参数则会变小甚至接近于零。同理只需将探针触碰空气桥两端，就可高效的测出空气桥两端间的阻值参数。当空气桥发生断路时，空气桥发生断路，则所测得的空气桥两端间的阻值参数将接近正无穷。就可以高效的检测出空气桥的完好程度，同时也极大程度的节约的检测的成本。
在某些实施例中，为了方便探针与空气桥的连接，还可以在空气桥制作与空气桥两端连接的第二焊盘701和第三焊盘702，通过探针与第二焊盘701接触，可以实现探针与空气桥的连接。请参阅图2，在某些实施例，还可以在制作监控金属2后，在半导体衬底1表面上覆盖一层氮化物3，如氮化硅，同时对氮化物3进行蚀刻开孔，使金属段201以及第一焊盘203暴露出来，氮化物保护所述的金属线202不损坏。
请参阅图4，在某些实施例，还可以对桥墩光阻4进行烘烤，使桥墩光阻4形成表面平滑的拱形结构，可以形成更加平滑和稳固的桥墩结构。
请参阅图8，在本实施例中金属段201可以为多个，空气桥结构7同样为多个，每个空气桥结构7对应一个金属段201。多个金属段201以及空气桥结构7的设置可以更加快速的得出是哪个尺寸的空气桥出现了问题，同时又不会增加更多的成本。
请参阅图8，本发明提供一种空气桥监控结构，本发明实施例任意一项所述的制作空气桥监控结构的制作方法制得。本发明制得的空气桥监控结构可以高效的检测出空气桥的完好程度，同时也极大程度的节约的检测的成本。
请参阅图8，本发明提供一种空气桥监控结构，空气桥监控结构包括在半导体衬底1上的监控金属2和空气桥结构7，半导体衬底如可以是砷化镓衬底。所述监控金属2包括有空气桥结构7下方的金属段201、第一焊盘203以及连接金属段201和第一焊盘203的金属线202。所述的金属线202连接金属段201与第一焊盘203起到导线的作用，与金属段201形成电气连接，便于对空气桥的检测。所述空气桥结构7横跨金属段201，所述空气桥结构7的两端分别连接有第二焊盘701、第三焊盘702。
请参阅图8，在本实施例中，通过测量第二焊盘701与第三焊盘702之间的阻值参数就可以很快的得知空气桥是否完断开，当空气桥断开，所述电路断路，电阻参数均会发生相应的变化，以此来检测空气桥是否断开；如果是测量第一焊盘203与第二焊盘701或第三焊盘702间的阻值参数，则可以快速的判断出空气桥是否有被压塌。当空气桥处于正常状态的时候，空气桥与金属段201没有相互接触，空气桥与金属段201相互断开，所测量的阻值参数接近正无穷。但当空气桥被压塌后，空气桥与金属段201形成通路，所测得的阻值参数也会由正无穷变为一个很小的数值。同理当空气桥处于正常状态的时候，空气桥第二焊盘701与第三焊盘702之间的阻值很小几乎为零，但当空气桥发生断路时，第二焊盘701与第三焊盘702之间的阻值接近正无穷。
请参阅图2右侧视图，在本实施例中，空气桥监控结构还包括了一层氮化物3，所述氮化物3覆盖于金属线202上，并使第一焊盘203与金属段201裸露出来，便于空气桥的监测。其主要作用就是保护连接金属段201和第一焊盘203间的金属线202，同时保证了空气桥监控机制的有效性。
请参阅图8，在本实施例中，金属段201为多个，所述空气桥结构7为多个，每个空气桥结构7对应一个金属段201，多个金属段与第一焊盘连接。多个金属段201以及空气桥结构7的设置可以更加快速的得出是哪个尺寸的空气桥出现了问题，同时又不会增加更多的成本。
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 (10)

1.一种空气桥监控结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
在待做空气桥的桥面金属下方的半导体衬底上制作监控金属，所述监控金属包含有第一焊盘、处在桥面金属正下方的金属段以及连接金属段和第一焊盘的金属线；
覆盖桥墩光阻，并在金属段的两侧桥墩处显影，桥墩之间的距离大于金属段两侧宽度；
溅镀种金，形成金属种层，覆盖桥面光阻，并在金属段正上方桥面处显影；
沉积金属到桥墩和桥面处，并去除光阻，得到空气桥结构。
2.如权利要求1所述的一种空气桥监控结构的制作方法，其特征在于，制作监控金属后，还包括步骤：覆盖氮化物，并在监控金属的金属段和第一焊盘处开口。
3.如权利要求1所述的一种空气桥监控结构的制作方法，其特征在于，显影桥墩光阻后还包括步骤：烘烤桥墩光阻，所述桥墩光阻形成表面平滑的拱形结构。
4.如权利要求1所述的一种空气桥监控结构的制作方法，其特征在于，所述金属段为多个，所述空气桥结构为多个，每个空气桥结构对应一个金属段，多个金属段与第一焊盘连接。
5.如权利要求1到4任意一项所述的一种空气桥监控结构的制作方法，其特征在于，所述半导体衬底为砷化镓衬底。
6.一种空气桥监控结构，其特征在于，所述空气桥监控结构由权利要求1-5任意一项的一种空气桥监控结构的制作方法制得。
7.一种空气桥监控结构，其特征在于，包括设置在半导体衬底上的监控金属和空气桥结构；
所述监控金属包括第一焊盘、在空气桥结构下方的金属段以及连接金属段和第一焊盘的金属线；
所述空气桥结构横跨金属段，所述空气桥结构的两端分别连接有第二焊盘、第三焊盘。
8.如权利要求7所述的一种空气桥监控结构，其特征在于，还包括氮化物，所述氮化物覆盖于金属线上。
9.如权利要求7所述的一种空气桥监控结构，其特征在于，所述金属段为多个，所述空气桥结构为多个，每个空气桥结构对应一个金属段，多个金属段与第一焊盘连接。
10.如权利要求7到9任意一项所述的一种空气桥监控结构，其特征在于，所述半导体衬底为砷化镓衬底。
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