書籍：《炬豐科技-半導(dǎo)體工藝》

文章：GaAs/Al0.4Ga0.6As微加速度計(jì)的設(shè)計(jì)與制作

編號(hào)：JFSJ-21-042

作者：炬豐科技

摘要：在?GaAs?傳感梁表面的適當(dāng)位置通過空氣橋技術(shù)形成薄膜，它們本身固定在端部的剛性框架上，如圖?1?所示。當(dāng)外部加速度施加到加速度計(jì)時(shí)，地震塊將發(fā)生位移由于慣性力。地震質(zhì)量的這種運(yùn)動(dòng)使梁變形。因此，GaAs/Al0.4Ga0.6As?壓敏電阻的阻值會(huì)發(fā)生變化。有激勵(lì)直流時(shí)，電阻的變化將通過外部電路轉(zhuǎn)換為輸出電壓的變化。

加速度計(jì)的制作：

在GaAs/Al0.4Ga0.6As/AlAs壓阻薄膜生長后，采用光刻、濕法刻蝕、離子注入和蒸發(fā)金屬剝離圖案技術(shù)制作壓敏電阻微結(jié)構(gòu)。引入電感耦合等離子體 (ICP) 將兩個(gè)槽蝕刻到壓阻層，然后在壓阻薄膜臺(tái)面的頂部沉積和圖案化 Ti/Pt/Au 金屬以形成歐姆接觸。使用ICP蝕刻形成壓敏電阻器。離子注入掩模定義了要隔離的區(qū)域，以2×1017 cm2的劑量注入B+在壓阻器件之間產(chǎn)生隔離層。低溫（200℃）沉積1240 ? PECVD Si3N4薄膜，形成絕緣層，然后通過反應(yīng)離子蝕刻 (RIE) 蝕刻 Si3N4 膜并暴露集電極接觸層。涂覆并刻蝕聚酰亞胺犧牲層，制作空氣橋；在 C 和 E 電極中蝕刻引線孔，并蒸發(fā)和蝕刻 Ti/Au 合金金屬形成空中橋梁的甲板。Au/Ge/Ni金屬沉積在甲板上以加強(qiáng)接觸層和空氣橋，然后在410℃合金化以形成電極。發(fā)射極電極和集電極電極通過使用濕蝕刻的淺蝕刻穿過金屬層制造。擦去犧牲層，形成壓阻結(jié)構(gòu)的雙氣橋結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖 3 描述了懸臂質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)的制造步驟。引入了控制孔蝕刻技術(shù)來控制光束的厚度精度。四個(gè)獨(dú)立的薄 GaAs 懸臂梁的三維圖案由雙面對(duì)齊的 GaAs 材料通過掩模中的開口到膜來定義。通過機(jī)械摩擦將基板減薄至130 um后，使用光刻法掩蔽膜正面的芯片，然后通過深正面垂直蝕刻從正面定義和蝕刻20 um懸臂梁。接下來，當(dāng)正面孔可見時(shí)，通過再次從膜背面蝕刻 110 微米，成功形成懸臂梁和檢測(cè)質(zhì)量。

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