[发明专利]氮化镓基低漏电流悬臂梁的环形振荡器及制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓基低漏电流悬臂梁的环形振荡器，其特征在于该振荡器由三个倒相器构成的，它们首尾相接构成环状，整个环形振荡器是基于半绝缘型GaN衬底(15)制作的，三个倒相器通过引线(3)实现互连，每个倒相器由悬臂梁N型MESFET和悬臂梁P型MESFET组成，该N型MESFET(17)和P型MESFET(16)的悬臂梁(5)悬在栅极(14)上，悬臂梁的锚区(4)淀积在半绝缘型GaN衬底(15)上，在悬臂梁(5)下方有一个下拉电极(6)，分布在栅极(14)与锚区(4)之间，其中N型MESFET(17)悬臂梁(5)下方的N型MESFET的下拉电极(6b)是接地的，而P型MESFET(16)悬臂梁(5)下方的P型MESFET的下拉电极(6a)是接电源的，下拉电极(6)上覆盖有氮化硅介质层(7)。

2.一种如权利要求1所述的氮化镓基低漏电流悬臂梁的环形振荡器的制备方法，其特征在于该制备方法如下：

①.准备半绝缘型GaN衬底；

②.淀积一层氮化硅，光刻并刻蚀氮化硅，去除P型MESFET沟道区的氮化硅；

③.P型MESFET沟道注入：注入硼，在氮气环境下退火；退火完成后，进行杂质再分布，形成P型MESFET的沟道区；

④.去除氮化硅层：采用干法刻蚀技术将氮化硅全部去除；

⑤.淀积一层氮化硅，光刻并刻蚀氮化硅，去除N型MESFET沟道区的氮化硅；

⑥.N型MESFET沟道注入：注入磷，在氮气环境下退火；退火完成后，进行杂质再分布，形成N型MESFET的沟道区；

⑦.去除氮化硅层：采用干法刻蚀技术将氮化硅全部去除；

⑧.涂覆一层光刻胶，光刻栅极，去除栅区的光刻胶；

⑨.电子束蒸发钛/铂/金的三层层状结构的合金，形成栅极；

去除剩余的光刻胶及光刻胶上的钛/铂/金的三层层状结构的合金；

加热，使钛/铂/金的三层层状结构的合金与P型MESFET沟道以及N型MESFET沟道形成肖特基接触；

涂覆光刻胶，光刻并刻蚀N型MESFET源极和漏极区域的光刻胶；

对N型MESFET需要形成源级和漏级的区域进行N型重掺杂，在N型MESFET源极和漏极区域形成的N型重掺杂区，进行快速退火处理；

涂覆光刻胶，光刻并刻蚀P型MESFET源极和漏极区域的光刻胶；

对P型MESFET需要形成源级和漏级的区域进行P型重掺杂，在P型MESFET源极和漏极区域形成的P型重掺杂区，进行快速退火处理；

再涂覆一层光刻胶，光刻源极和漏极，去除源极和漏极的光刻胶；

真空蒸发金锗镍/金的两层层状结构的合金；

去除剩余光刻胶以及光刻胶上的金锗镍/金的两层层状结构的合金；

对N型MESFET和P型MESFET的源级和漏级进行合金化形成欧姆接触，形成源极和漏极的接触区；

涂覆光刻胶，去除电源线、地线、引线、下拉电极和悬臂梁的锚区位置的光刻胶；

蒸发第一层金，其厚度为0.3μm；

去除光刻胶以及光刻胶上的金，形成电源线、地线、引线、下拉电极和悬臂梁的锚区；

淀积一层厚的氮化硅；

光刻并刻蚀氮化硅介质层，保留在下拉电极上的氮化硅；

淀积并光刻聚酰亚胺牺牲层：在GaN衬底上涂覆1.6μm厚的聚酰亚胺牺牲层，要求填满凹坑；光刻聚酰亚胺牺牲层，仅保留悬臂梁下方的牺牲层；

在蒸发第一层金的区域再蒸发钛/金/钛，其厚度为

涂覆一层光刻胶并光刻：去除需要形成传输线的区域的光刻胶；

电镀金，其厚度为2μm；

去除光刻胶：去除其余地方的光刻胶；

腐蚀钛/金/钛层，最终形成MEMS悬臂梁；

释放聚酰亚胺牺牲层：显影液浸泡，去除悬臂梁下的聚酰亚胺牺牲层，去离子水浸泡，无水乙醇脱水，常温下挥发，晾干。