一种制作空气桥的方法及其结构和应用与流程

本发明涉及半导体器件制造的技术领域，尤其涉及一种制作空气桥的方法及其结构和应用。

背景技术：

随着半导体器件工艺水平和集成度的提高，电路结构越来越复杂，电路中的连接也变得越来越重要，因而空气桥的制作也越来越重要。

目前，常用的制作空气桥的方法有两种，一是采用复合胶电镀制作空气桥，空气桥通过电镀工艺形成，但电镀工艺存在金粗糙的问题，可能引起封装打线不良的问题，将影响产品的良率。二是采用光刻胶做空气桥工艺的牺牲层，对牺牲层进行烘烤，如专利200710064859.9公开的一种利用光敏胶层制作空气桥的方法，对形成空气桥支撑的基片进行烘烤，使牺牲胶（牺牲层）的边角圆滑并固化，但是，因为烘烤是将牺牲胶整体硬化，容易使得牺牲胶变形，是非常容易产生异常缺陷，从而对器件造成损伤。而且，光刻胶的抗高温性能有限，高温烘烤时温度过高会造成碳化，导致后面的牺牲层去除时去不干净，如果烘烤温度不够高，到后面的制作金属电极图形曝光步骤时牺牲层就会感光并被显影液侵蚀表面，造成空气桥金属引线表面不平滑。

因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种制作空气桥的方法及其结构和应用，本案由此产生。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种制作空气桥的方法及其结构和应用，不但能解决金粗糙问题，而且还可以获得更优的空气桥形貌，减小了制作过程中对器件造成的损伤。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种制作空气桥的方法，包括以下步骤：

步骤一：在晶圆上涂布第一光刻胶层，光刻，显影，制作空气桥桥墩图形；

步骤二：在第一光刻胶层上形成保护层；

步骤三：在保护层上涂布第二光刻胶层，光刻，显影，形成倒角形貌，制作空气桥桥面图形；

步骤四：在蒸镀金属；

步骤五：根据空气桥图形进行金属剥离，去除第二光刻胶层和第一光刻胶层，最终形成空气桥。

进一步，在步骤二中，所述保护层为金属材料。

进一步，金属材料具体为钛钨、镍钒或者氮化钛。

进一步，在步骤五中，将第二光刻胶层上的金属去除，接着去除第二光刻胶层后露出部分的保护层，并通过湿法蚀刻，去除部分保护层和第一光刻胶层。

进一步，在步骤五中，将第二光刻胶层上的金属去除，接着去除第二光刻胶层后露出部分的保护层，并通过干法蚀刻，去除部分保护层，最后去除第一光刻胶层。

进一步，在步骤二中，在第一光刻胶层上用气体进行离子轰击固化，第一光刻胶层表面硬化形成保护层。

进一步，所述气体为惰性气体。

进一步，惰性气体具体为sf6、n2、ar中的一种或多种。

进一步，在步骤五中，将第二光刻胶层上的金属去除，接着去除第二光刻胶层，最后去除第一光刻胶层。

进一步，第一光刻胶层和第二光刻胶层为同一种光刻胶或者为不同种光刻胶。

一种空气桥的结构，包括桥面和桥墩，桥墩表面覆盖一层保护层，所述保护层为金属材料，具体为钛钨、镍钒或者氮化钛。

一种空气桥的结构，所述保护层位于桥墩底部。

一种空气桥的应用，所述空气桥应用在功率器件上。

本发明具有以下优点：

1、本发明在第一光刻胶层和第二光刻胶层之间采用了保护层结构，能够保护第一光刻胶层的形貌，继而使空气桥形貌更优，可减少异常缺陷产生；

2、采用保护层的结构，可以不必考虑第一光刻胶层和第二光刻胶层之间互溶的问题，降低成本，工艺更为简单；

3、利用金属蒸镀，可以解决电镀金粗糙引起的打线不良问题，提高产品的良率。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明实施例一的示意图；

图3是本发明实施例二的示意图。

标号说明

晶圆1前层金属2第一光刻胶层3保护层4

第二光刻胶层5金属6桥面61桥墩62。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。如图1所示，一种制作空气桥的方法，包括以下步骤：步骤一：在晶圆上涂布第一光刻胶层，光刻，显影，制作空气桥桥墩图形；步骤二：在第一光刻胶层上形成保护层；步骤三：在保护层上涂布第二光刻胶层，光刻，显影，形成倒角形貌，制作空气桥桥面图形；步骤四：在蒸镀金属；步骤五：根据空气桥图形进行金属剥离，去除第二光刻胶层和第一光刻胶层，最终形成空气桥。第一光刻胶层和第二光刻胶层为同一种光刻胶或者为不同种光刻胶，可以根据不同的实际情况进行选择。

如图2所示，为本发明的第一实施例，一种制作空气桥的方法，包括以下步骤：步骤一：在晶圆1上蒸镀前层金属2，在晶圆1上涂布第一光刻胶层3，在本实施例中，第一光刻胶选用az4620，光刻，显影，制作空气桥桥墩图形；步骤二：在第一光刻胶层3上形成保护层4，所述保护层4为具有保护第一光刻胶层3作用的金属材料，在本实施例中金属材料具体为钛钨；步骤三：在保护层4上涂布第二光刻胶层5，在本实施例中，第二光刻胶选用az4620，光刻，显影，形成倒角形貌，制作空气桥桥面图形；步骤四：在蒸镀金属6；步骤五：根据空气桥图形将第二光刻胶层5上的金属6去除，接着去除第二光刻胶层5后露出部分的保护层4，并通过湿法蚀刻，去除部分保护层4和第一光刻胶层3，最终形成空气桥。所述空气桥，包括桥面61和桥墩62，在桥墩62的底部621表面覆盖一层钛钨（即保护层4）。因为湿法蚀刻的特性，位于桥墩62表面的保护层4大部分将跟随第一光刻胶层3一同被去除，只有在桥墩62底部621处的保护层4被保留下来。

如图3所示，为本发明的第二实施例，一种制作空气桥的方法，包括以下步骤：步骤一：在晶圆1上沉积前层金属2，在晶圆1上涂布第一光刻胶层3，在本实施例中，第一光刻胶选用spr220，光刻，显影，制作空气桥桥墩图形；步骤二：在第一光刻胶层3上形成保护层4，所述保护层4为具有保护第一光刻胶层3作用的金属材料，在本实施例中金属材料具体为氮化钛；步骤三：在保护层4上涂布第二光刻胶层5，在本实施例中，第二光刻胶选用az4620，光刻，显影，形成倒角形貌，制作空气桥桥面图形；步骤四：在蒸镀金属6；步骤五：根据空气桥图形将第二光刻胶层5上的金属6去除，接着去除第二光刻胶层5后露出部分的保护层4，并通过干法蚀刻，去除部分保护层4，最后去除第一光刻胶层3，最终形成空气桥。所述空气桥，包括桥面61和桥墩62，在桥墩62的表面覆盖一层氮化钛（即保护层4）。因干法蚀刻的特性，位于桥墩62表面的保护层4将被保留下来，未被桥墩62覆盖住的保护层4将被去除。

保护层4采用金属材料用以保护第一光刻胶层3，一方面，在选择第二光刻胶层5的时候，可以不用考虑光阻之间的互溶问题，降低了生产成本；另一方面，使得第一光刻胶层3去除的制程工艺更为简单，降低了光阻去除难度，减少去光阻的成本。

同时，本发明采用蒸镀金属6的方式，可以解决电镀金粗糙引起的打线不良问题，提高产品的良率。

在本发明的另一实施例中，一种制作空气桥的方法，包括以下步骤：步骤一：在晶圆1上制作前层金属2，在晶圆1上涂布第一光刻胶层3，光刻，显影，制作空气桥桥墩图形；步骤二：在第一光刻胶层3上用气体进行离子轰击固化，第一光刻胶层3表面硬化形成保护层4；步骤三：在保护层上涂布第二光刻胶层5，光刻，显影，形成倒角形貌，制作空气桥桥面图形；步骤四：在蒸镀金属6；步骤五：根据空气桥图形将第二光刻胶层5上的金属6去除，接着去除第二光刻胶层5，最后去除第一光刻胶层3，最终形成空气桥。

在本实施例中，因为只是在第一光刻胶层3的表面进行气体硬化处理，避免了现有技术中因整体硬化变形而产生的问题，可以减少异常缺陷，减少对器件造成损伤。

进一步，所述气体为惰性气体，惰性气体具体为sf6、n2、ar中的一种或多种。惰性气体的选择可以依据需要制备的器件特性而定，不同的气体可适用不同的功率器件。

一种空气桥的结构，包括桥面61和桥墩62，桥墩62表面覆盖一层保护层4，所述保护层4为金属材料，具体为钛钨（tiw）、镍钒（niv）或者氮化钛（tin）。

一种空气桥的结构，所述保护层4位于桥墩62底部621。

本发明还公开了一种空气桥的应用，将所述空气桥应用在功率器件上，适用广泛。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。