專利名稱：一種基于鍵合技術制作微波傳輸線的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及微波傳輸線制作技術領域，尤其涉及一種基于鍵合技術制作微波傳輸 線的方法。
背景技術：
在制作微波傳輸線的時候，為降低傳輸線損耗，提升高頻特性，要求傳輸線的襯墊 材料有高阻抗、低介電常數(shù)特性。通?？梢詫⑽⒉▊鬏斁€制作在絕緣、半絕緣襯底上，或者 在傳輸線下方使用聚酰亞胺、BCB等高阻抗、低介電常數(shù)的材料作為襯墊，也可以使用空氣 橋技術。但是襯底材料的介電常數(shù)是固定的，尤其微波器件常用的III-V族、II-VI族材料， 其介電常數(shù)都比較高；使用高阻、低介電常數(shù)材料作傳輸線襯墊或空氣橋技術又會增加工 藝難度。另一方面，晶格常數(shù)差較大的材料無法直接外延生長，鍵合技術較好地解決了這 一問題，有利于不同材料、器件間相互集成。其中，直接鍵合、間接鍵合都可以選用高阻抗、 低介電常數(shù)的材料作為鍵合基片，并且間接鍵合又可以選擇具有高阻抗、低介電常數(shù)的材 料作為鍵合介質。這些特點都有利于在鍵合型高頻器件上制作高質量微波傳輸線。

發(fā)明內容
(一 )要解決的技術問題為了克服現(xiàn)有半導體微波器件在制作高頻傳輸線方面的不足，本發(fā)明提供一種基 于鍵合技術的微波傳輸線制作方法。( 二 )技術方案本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種基于鍵合技術制作微波傳輸線的方法，該方法包括采用鍵合技術將外延片的外延材料層與鍵合基片鍵合在一起；去除外延片的襯底，露出外延片的外延材料層；對外延片的外延材料層進行刻蝕，制作外延器件，將微波傳輸線制作區(qū)域刻蝕至 鍵合界面；在鍵合界面上制作作為電極傳輸線的微波傳輸線。上述方案中，所述外延片包括外延材料層和襯底兩層結構，或者包括外延材料層、 鍵合介質和襯底三層結構。上述方案中，所述鍵合基片為具有高阻抗、低介電常數(shù)特性的半導體材料。上述方案中，所述具有高阻抗、低介電常數(shù)特性的半導體材料是藍寶石襯底、SOI 片、高阻抗Si片、SiC、生長有SiA的Si片、生長有Si3N4的Si片、生長有SiA的SiC或者 生長有Si3N4的SiC片。上述方案中，所述鍵合采用直接鍵合或間接鍵合，若采用直接鍵合則采用藍寶 石襯底、SOI片、高阻抗Si片、SiC、生長有SiA的Si片、生長有Si3N4的Si片、生長有SiO2的SiC或者生長有Si3N4的SiC片作為鍵合基片，若采用間接鍵合則采用溶膠凝膠法 (sol-gel)或苯并環(huán)丁烯(BCB膠)或環(huán)氧基樹脂或正性光致抗蝕劑或負性光致抗蝕劑或聚 酰亞胺或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)將外延片與鍵合基片相鍵合。上述方案中，所述在鍵合界面上制作作為電極傳輸線的微波傳輸線包括在外延器件及因刻蝕而露出的鍵合界面上生長一層SiO2或Si3N4，作為電學隔離 層；對外延器件的電極位置進行挖孔，作為外延器件電極與微波傳輸線的接觸點；在露出的鍵合界面上制作微波傳輸線。(三)有益效果本發(fā)明的有用效益是在鍵合技術基礎上制作高頻傳輸線，器件集成的同時便于制 作高質量的微波傳輸線，方法簡單易行。利用本發(fā)明，在實現(xiàn)硅基器件集成的同時，可以更 容易地制作高質量的微波傳輸線。


圖1是本發(fā)明提供的采用鍵合技術將外延片的外延材料層與鍵合基片鍵合在一 起的示意圖；圖2是本發(fā)明提供的去除外延片的襯底，并對外延片的外延材料層進行刻蝕至鍵 合界面的示意圖；圖3是本發(fā)明提供的在未被刻蝕的外延材料層及因刻蝕而露出的鍵合界面上生 長電學隔離層，并在器件電極位置挖孔后的示意圖；圖4是本發(fā)明提供的在露出的鍵合界面上制作與器件電極相連接的微波傳輸線 的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照 附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。請參閱圖1 圖4，該實施例揭示了本發(fā)明提供的基于鍵合技術制作微波傳輸線 的方法，其工藝步驟包括采用鍵合技術將外延片的外延材料層與鍵合基片鍵合在一起(圖1)，外延片包括 外延材料層和襯底兩層結構，鍵合基片為具有高阻抗、低介電常數(shù)特性的半導體材料，例如 藍寶石襯底、SOI片、高阻抗Si片、SiC、生長有SiA的Si片、生長有Si3N4的Si片、生長有 SiO2的SiC或者生長有Si3N4的SiC片。鍵合可以采用直接鍵合或間接鍵合，若采用直接鍵 合則可采用藍寶石襯底、SOI片、高阻抗Si片、SiC、生長有SiA的Si片、生長有Si3N4的Si 片、生長有SiA的SiC或者生長有Si3N4的SiC片作為鍵合基片，若采用間接鍵合則可采用 溶膠凝膠法(sol-gel)或苯并環(huán)丁烯(BCB膠)或環(huán)氧基樹脂或正性光致抗蝕劑或負性光 致抗蝕劑或聚酰亞胺或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)將外延片與鍵合基片相鍵合。然后，去除外延片的襯底，露出外延片的外延材料層(圖2)；然后，對外延片的外延材料層進行刻蝕，制作外延器件，將微波傳輸線制作區(qū)域刻 蝕至鍵合界面；
最后，在鍵合界面上制作作為電極的微波傳輸線。其中，在鍵合界面上制作作為電極的微波傳輸線，具體包括在外延材料上制作外延器件；在外延器件及因刻蝕而露出的鍵合界面上生長一層SW2或Si3N4，作為電學隔離 層(圖3)；對外延器件的電極位置進行挖孔，作為外延器件電極與微波傳輸線的接觸點(圖 3)；在露出的鍵合界面上制作微波傳輸線(圖4)。本發(fā)明揭示了一種基于鍵合技術制作微波傳輸線的方法，其巧妙之處在于可選取 利用具有高阻抗、低介電常數(shù)特性的鍵合基片或鍵合介質，直接利用其作為微波傳輸線的 襯墊，器件集成的同時可實現(xiàn)高質量的微波傳輸線。雖然本發(fā)明以直接鍵合器件上制作微波傳輸線為實例進行描述，但這不應該認為 它就是本發(fā)明的所有內容或內涵。閱讀完上述內容后，毫無疑問可以對本發(fā)明的技術進行 修改或替換。所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā) 明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明 的保護范圍之內。
權利要求
1.一種基于鍵合技術制作微波傳輸線的方法，其特征在于，該方法包括采用鍵合技術將外延片的外延材料層與鍵合基片鍵合在一起；去除外延片的襯底，露出外延片的外延材料層；對外延片的外延材料層進行刻蝕，制作外延器件，將微波傳輸線制作區(qū)域刻蝕至鍵合 界面；在鍵合界面上制作作為電極傳輸線的微波傳輸線。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于鍵合技術制作微波傳輸線的方法，其特征在于，所述外 延片包括外延材料層和襯底兩層結構，或者包括外延材料層、鍵合介質和襯底三層結構。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于鍵合技術制作微波傳輸線的方法，其特征在于，所述鍵 合基片為具有高阻抗、低介電常數(shù)特性的半導體材料。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于鍵合技術制作微波傳輸線的方法，其特征在于，所述具 有高阻抗、低介電常數(shù)特性的半導體材料是藍寶石襯底、SOI片、高阻抗Si片、SiC、生長有 SiO2的Si片、生長有Si3N4的Si片、生長有SW2的SiC或者生長有Si3N4的SiC片。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于鍵合技術制作微波傳輸線的方法，其特征在于，所述鍵 合采用直接鍵合或間接鍵合，若采用直接鍵合則采用藍寶石襯底、SOI片、高阻抗Si片、 SiC、生長有SiO2的Si片、生長有Si3N4的Si片、生長有SiO2的SiC或者生長有Si3N4的SiC 片作為鍵合基片，若采用間接鍵合則采用溶膠凝膠法(sol-gel)或苯并環(huán)丁烯(BCB膠)或 環(huán)氧基樹脂或正性光致抗蝕劑或負性光致抗蝕劑或聚酰亞胺或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 將外延片與鍵合基片相鍵合。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于鍵合技術制作微波傳輸線的方法，其特征在于，所述在 鍵合界面上制作作為電極傳輸線的微波傳輸線包括在外延器件及因刻蝕而露出的鍵合界面上生長一層SiO2或Si3N4，作為電學隔離層；對外延器件的電極位置進行挖孔，作為外延器件電極與微波傳輸線的接觸點；在露出的鍵合界面上制作微波傳輸線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于鍵合技術制作微波傳輸線的方法，該方法包括采用鍵合技術將外延片的外延材料層與鍵合基片鍵合在一起；去除外延片的襯底，露出外延片的外延材料層；對外延片的外延材料層進行刻蝕，制作外延器件，將微波傳輸線制作區(qū)域刻蝕至鍵合界面；在鍵合界面上制作作為電極傳輸線的微波傳輸線。利用本發(fā)明，在實現(xiàn)硅基器件集成的同時，可以更容易地制作高質量的微波傳輸線。
文檔編號H01L21/50GK102055053SQ20091023709
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月4日 優(yōu)先權日2009年11月4日
發(fā)明者左玉華, 張嶺梓, 曹權, 王啟明 申請人:中國科學院半導體研究所