[发明专利]一种制作空气桥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件及集成电路制造工艺技术领域，尤其涉及 一种仅使用一种光刻胶制作空气桥的方法，以解决多层布线以及电极 间的相互联结问题。

背景技术

随着III-V族异质结双极性晶体管(Heterojunction Bipolar Transistor，HBT)器件工艺水平和集成度的提高，电路中的连接越来 越重要，在连接的过程中，金属的交叠在所难免。

另一方面，在现代半导体器件制作过程中，电路结构越来越复杂， 往往采用多次金属进行互联，金属互连线的交叠也在所难免。但是当 金属线相互交叉或重叠时，就会存在寄生电容，寄生电容的容量与交 叠处填充介质的介电常数成正比。由于空气的介电常数最小，交叉或 重叠间为空气时，寄生电容最小。这种连接方式称为空气桥。

目前常用的制作空气桥的方法是用光刻胶将所需图形转移到另一 种牺牲层上制作空气桥的方法，其制作方法和特点为：

用光刻胶将所需图形转移到另一种牺牲层上制作空气桥的主要步 骤包括：

1)在衬底上涂两层光刻胶；

2)在上层光刻胶上曝光、显影，获得桥模图形；

3)对下层刻蚀和氯苯浸泡，将上层的桥模图形转移到下层；

4)泛曝光、显影去除剩余的上层胶；

5)在已形成桥模的衬底上，涂薄聚甲基丙烯酸甲酯-顺丁烯二酐光 刻胶和厚正胶；经曝光、反转显影使普通正性光刻胶形成布线图形，等 离子刻蚀去除布线图形窗口内的聚甲基丙烯酸甲酯-顺丁烯二酐光刻 胶；

6)蒸发金属、剥离后形成空气桥布线金属。

该方法制作的空气桥质量较好，但是制作支撑空气的牺牲胶块的 过程复杂，而且要使用氯苯(致癌物质)，而且氯苯浸泡过程可控性不 好，空气桥精度不高。

由此可见，制作空气桥的需采用多种光刻胶。如能仅用一种光刻 胶制作空气桥，避免使用氯苯等有害物质，不仅有利于保护环境，还 能有效节约成本。本发明仅用一种光刻胶制作空气桥，有效利用正性 光刻胶分辨率高，去除容易等特点。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，针对现有空气桥制作技术中存在精度不高，可控性差， 需用多种光刻胶实现等不足，本发明的主要目的在于提供一种工艺简 单，可控性好，精度高，无需使用剧毒试剂，仅用一种光刻胶即可实 现的低成本的制作空气桥的方法。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种制作空气桥的方法，该方法仅使用一种光刻胶，具体包括：

A、在基片上旋涂光刻胶，光刻、显影，制作桥墩图形；

B、对制作了桥墩图形的基片进行高温固化；

C、在高温固化后的基片上旋涂第二层同种光刻胶，光刻、显影， 制作桥面图形；

D、蒸发金属，布线；

E、进行金属剥离；

F、溶掉高温固化后的光刻胶。

优选地，步骤A中所述光刻胶为正性光刻胶或反转胶，该光刻胶 的厚度0.6至3μm。

优选地，步骤A中所述光刻显影后进一步包括：定义与下层金属 连接的空气桥的桥墩。

优选地，步骤B中所述进行高温固化采用烘箱、热板或合金处理 炉，温度在100摄氏度到200摄氏度之间。

优选地，步骤C中所述光刻胶与第一次旋涂所用的光刻胶相同， 为正胶或反转胶，该光刻胶的厚度为0.6至3μm，剖面为倒梯形以利 于金属的剥离。

优选地，步骤C中所述光刻显影后进一步包括：定义空气桥。

优选地，步骤D中所述蒸发的金属为金、铝、铜及其合金，厚度 为0.4至3μm；所述布线采用电子束蒸发的方法。

优选地，步骤E中所述剥离采用在有机溶剂中浸泡的方法，该有 机溶剂包含丙酮、S1165去胶液或二甲基吡硌烷酮。

优选地，步骤E中所述剥离进一步采用加热或喷淋的方法，使金 属更容易剥离。

优选地，步骤F中所述溶掉高温固化后的光刻胶采用在有机溶剂 中浸泡的方法，该有机溶剂包含丙酮、二甲基吡硌烷酮或S1165去胶 液；步骤F中所述剥离进一步采用加热的方法，以加速光刻胶的溶解， 且加热的温度要小于有机物的沸点。

(三)有益效果