[发明专利]肖特基二极管空气桥制备的监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体加工工艺中的监控方法，特别涉及一种在肖特基二极管空气桥的制备工艺过程中，可以实现非破坏性的图形监控方法。

背景技术

肖特基二极管是常温下很好的低噪声器件，其肖特基势垒是由金属与半导体接触形成，由于功函数的差别，在半导体表面向体内延伸的空间电荷区形成表面势垒，在外加偏压下形成非线性伏安特性。在半导体内电荷的输运过程主要是热激发的多数载流子，因此，肖特基二极管电荷储存效应和反向恢复时间极小，频率特性高于PN结器件，伏安特性曲线正向陡直、串联电阻小，反向漏电流小，是太赫兹波段的最重要器件之一。通常，为了进一步减小寄生电容，肖特基二极管需要开发以空气桥作为引线间介质的空气桥工艺，从而最大限度的降低引线寄生电容。由于腐蚀深度较大（约达到3um），形成晶圆表面微观起伏，给工艺精度带来一定影响，同时侧向腐蚀难以避免，加之器件本身尺寸很小，这使得空气桥在制作时不能一味通过增加腐蚀时间来保证空气桥的形成，而要在制备空气桥工艺时采取有效的监控侧向腐蚀程度的手段。在适当的腐蚀时间里,既能够控制腐蚀形貌从而降低对器件本身的影响，又可以在此基础上实现电极之间的空气桥链接。而这种监控手段大多是采用陪片或是扫描电镜监控。

但是上述监控手段各有自己的不足：采用陪片方案，太赫兹波段的肖特基二极管一般采用InP衬底上生长外延结构制作而成，使用与正式片一样结构的外延陪片无疑增加了制作成本；采用扫描电镜监控可以避免上述问题，但是因为空气桥掏空与否的监控需要进行端面观察，受限于绝大多数扫描电镜景深和腔体大小，需要从正式片上切割出尺寸较小的样品，这就使得扫描电镜监控手段是一种破坏性方法对成品率和后续工艺有不小的影响，而且扫描电镜是一种比较昂贵的测试设备，这无疑增加了对工艺保证能力的要求。

发明内容

本发明提供的肖特基二极管空气桥制备的监控方法,解决了现有技术中肖特基二极管空气桥腐蚀过程中常用的监控方法，或需要陪片则增加了成本，或具有破坏性则降低了成品率，且给后续工艺造成不便的的问题，本方法是一种具有非破坏性的图形监控方案，可以在不过多增加腐蚀时间的条件下实现肖特基二极管空气桥的制备。

为解决上述技术问题，本发明提供了肖特基二极管空气桥制备的监控方法,包含：

在制备空气桥抗腐蚀掩模的同时,制备条形抗腐蚀掩模,用于监控空气桥抗腐蚀掩模下外延材料的侧向腐蚀情况，在相同的腐蚀环境下空气桥抗腐蚀掩模下外延材料的侧向腐蚀与用于监控条形抗腐蚀掩模下外延材料的侧向腐蚀速率相等。其中,所述条形抗腐蚀掩模至少包含两条，同时其宽度大于或等于空气桥抗腐蚀掩模的宽度,并且是采用在显微镜下透明的耐腐蚀材料制成的，例如该耐腐蚀材料是光刻胶。

本发明提供的监控方法，不需要特别的设备，即可以实时的判断出肖特基二极管空气桥的制备进程，降低了工艺难度和对加工设备能力的要求；同时因为不需要破坏衬底材料，因此可以提高衬底的使用面积，增加有效管芯的数量，同时，因为衬底整体没有受到破坏因此在后续工艺过程中还可以使用标准加工手段。

附图说明

图1为具有空气桥结构的肖特基二极管结构示意图；

图2为在使用本发明实施例提供的肖特基二极管空气桥制备的监控方法时制作的抗腐蚀掩模结构示意图；

图3为使用本发明实施例提供的方法在腐蚀开始时的初始衬底形貌示意图；

图4为使用本发明实施例提供的方法在腐蚀一定时间后的衬底形貌示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。