相变射频开关制造方法技术

本发明专利技术适用于相变射频开关器件技术领域，提供了一种相变射频开关制造方法，该方法包括：通过在预设半导体绝缘衬底上制备半导体加热电阻，并在半导体加热电阻的两端分别制备电阻加电电极，获得第一样品；在除电阻加电电极之外的第一样品的表面制备隔离层，在隔离层上半导体加热电阻对应位置处制备相变材料薄膜，并在相变材料薄膜的两端分别制备接触电极，获得第二样品，电阻加电电极的方向与接触电极的方向相互垂直；在第二样品的表面制备钝化层，获得相变射频开关。本发明专利技术实施例中的相变射频开关是采用半导体材料制作开态关态触发电阻加热器，从而可以提高相变开关可靠性，简化工艺，同时还可以降低相变射频开关集成芯片的工艺成本。

Manufacturing method of phase change RF switch

【技术实现步骤摘要】
相变射频开关制造方法
本专利技术属于相变射频开关器件
，尤其涉及一种相变射频开关制造方法。
技术介绍
射频开关在射频电子系统中有着广泛的应用。为满足射频电子系统的性能，射频开关需要具备以下特性：低插损、高隔离度、良好的线性、宜于集成以及成本低廉。近年来，以VO2、GeTe及GeTe基的相变材料为主的相变射频开关可以满足上述要求。然而，相变开关一般基于半导体基片制造，并采用NiCrSi、TaN或者W等薄膜电阻加热进行开关转换，由于相变材料的开态与关态转换温度较高，因此进行开关转换的NiCrSi、TaN或者W薄膜电阻存在可靠性的问题，同时存在加工工艺较复杂的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种相变射频开关制造方法，以解决现有技术中进行开关转换的NiCrSi、TaN或者W薄膜电阻可靠性较低以及加工工艺较复杂的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种相变射频开关制造方法，包括：在预设半导体绝缘衬底上制备半导体加热电阻，并在所述半导体加热电阻的两端分别制备电阻加电电极，获得第一样品；在除所述电阻加电电极之外的所述第一样品的表面制备隔离层，在所述隔离层上所述半导体加热电阻对应位置处制备相变材料薄膜，并在所述相变材料薄膜的两端分别制备接触电极，获得第二样品，所述电阻加电电极的方向与所述接触电极的方向相互垂直；在所述第二样品的表面制备钝化层，获得相变射频开关。在一实施例中，所述预设半导体绝缘衬底为半绝缘GaAs单晶衬底，所述半绝缘GaAs单晶衬底中GaAs的浓度为1E17/cm3。在一实施例中，所述半绝缘GaAs单晶衬底采用的晶向为(100)晶向。在一实施例中，所述在预设半导体绝缘衬底上制备半导体加热电阻，并在所述半导体加热电阻的两端分别制备电阻加电电极，获得第一样品，包括：在预设半导体绝缘衬底上生长半导体导电外延层；采用离子注入或者化学腐蚀工艺对所述半导体导电外延层的两端进行电学隔离，获得半导体加热电阻；其中，以与所述相变射频开关的各层平行的平面为基准，所述半导体导电外延层的两端为在所述平面的X轴方向上所述半导体加热电阻的两端；在所述半导体加热电阻的第一预设位置制作半导体欧姆接触形成电阻加电电极，获得第一样品；所述第一预设位置为在所述平面的X轴方向上所述半导体加热电阻的两端。在一实施例中，所述电阻加电电极采用与所对应的半导体加热电阻形成欧姆接触的金属或多层金属结构。在一实施例中，所述隔离层的厚度为所述隔离层采用的隔离介质为SiO2、SiN或AlN中任一种。在一实施例中，所述在所述隔离层上所述半导体加热电阻对应位置处制备相变材料薄膜，并在所述相变材料薄膜的两端分别制备接触电极，获得第二样品，包括：在所述隔离层上所述半导体加热电阻对应范围内制备相变材料薄膜，使所述隔离层完全隔离所述半导体加热电阻与所述相变材料薄膜；在所述相变材料薄膜的第二预设位置制作半导体欧姆接触形成接触电极，获得第二样品；其中，以与所述相变射频开关的各层平行的平面为基准，所述第二预设位置为在所述平面的Y轴方向上所述相变材料薄膜的两端，且两个接触电极在Y轴方向上不完全覆盖所述相变材料薄膜。在一实施例中，所述相变材料薄膜的厚度为所述相变材料薄膜采用的相变材料为GeTe或VO2。在一实施例中，所述接触电极采用与所对应的半导体加热电阻形成欧姆接触的金属或多层金属结构。在一实施例中，所述钝化层的厚度为所述钝化层采用的钝化介质为SiO2或SiN。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过在预设半导体绝缘衬底上制备半导体加热电阻，并在所述半导体加热电阻的两端分别制备电阻加电电极，获得第一样品；在除所述电阻加电电极之外的所述第一样品的表面制备隔离层，在所述隔离层上所述半导体加热电阻对应位置处制备相变材料薄膜，并在所述相变材料薄膜的两端分别制备接触电极，获得第二样品，所述电阻加电电极的方向与所述接触电极的方向相互垂直；在所述第二样品的表面制备钝化层，获得相变射频开关。本专利技术实施例中的相变射频开关是采用半导体材料制作开态关态触发电阻加热器，从而可以提高相变开关可靠性，简化工艺，同时还可以降低相变射频开关集成芯片的工艺成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的相变射频开关制造方法的实现流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的获得第一样品的实现流程示意图；图3(1)是本专利技术实施例提供的半导体加热电阻的示意图；图3(2)是本专利技术实施例提供的电阻加电电极的剖面示意图；图4(1)是本专利技术实施例提供的隔离层的剖面示意图；图4(2)是本专利技术实施例提供的相变材料薄膜的剖面示意图；图4(3)是本专利技术实施例提供的接触电极的剖面示意图；图5是本专利技术实施例相变射频开关的纵切面示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1为本专利技术实施例提供的一种相变射频开关制造方法的实现流程示意图，详述如下。步骤101，在预设半导体绝缘衬底上制备半导体加热电阻，并在所述半导体加热电阻的两端分别制备电阻加电电极，获得第一样品。可选的，所述预设半导体绝缘衬底为半绝缘GaAs单晶衬底，所述半绝缘GaAs单晶衬底中GaAs的浓度为1E17/cm3。可选的，所述半绝缘GaAs单晶衬底采用的晶向为(100)晶向。晶体的一个基本特点是具有方向性，沿晶格的不同方向晶体性质不同。布拉维点阵的格点可以看成分列在一系列相互平行的直线系上，这些直线系称为晶列。同一个格点可以形成方向不同的晶列，每一个晶列定义了一个方向，称为晶向。这里(100)晶向指经过原点和点x＝1,y＝0,z＝0的直线上所经过的原子。可选的，如图2所示，本步骤可以包括以下步骤。步骤201，在预设半导体绝缘衬底上生长半导体导电外延层。半导体导电外延层采用的半导体可以为GaAs。步骤202，采用离子注入或者化学腐蚀工艺对所述半导体导电外延层的两端进行电学隔离，获得半导体加热电阻。如图3(1)所示半导体加热电阻示意图，以与所述相变射频开关的各层平行的平面为基准，所述半导体导电外延层的两端为在所述平面的X轴方向上所述半导体加热电阻的两端。步骤203，在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变射频开关制造方法，其特征在于，包括：/n在预设半导体绝缘衬底上制备半导体加热电阻，并在所述半导体加热电阻的两端分别制备电阻加电电极，获得第一样品；/n在除所述电阻加电电极之外的所述第一样品的表面制备隔离层，在所述隔离层上所述半导体加热电阻对应位置处制备相变材料薄膜，并在所述相变材料薄膜的两端分别制备接触电极，获得第二样品，所述电阻加电电极的方向与所述接触电极的方向相互垂直；/n在所述第二样品的表面制备钝化层，获得相变射频开关。/n

【技术特征摘要】
1.一种相变射频开关制造方法，其特征在于，包括：
在预设半导体绝缘衬底上制备半导体加热电阻，并在所述半导体加热电阻的两端分别制备电阻加电电极，获得第一样品；
在除所述电阻加电电极之外的所述第一样品的表面制备隔离层，在所述隔离层上所述半导体加热电阻对应位置处制备相变材料薄膜，并在所述相变材料薄膜的两端分别制备接触电极，获得第二样品，所述电阻加电电极的方向与所述接触电极的方向相互垂直；
在所述第二样品的表面制备钝化层，获得相变射频开关。


2.如权利要求1所述的相变射频开关制造方法，其特征在于，所述预设半导体绝缘衬底为半绝缘GaAs单晶衬底，所述半绝缘GaAs单晶衬底中GaAs的浓度为1E17/cm3。


3.如权利要求2所述的相变射频开关制造方法，其特征在于，所述半绝缘GaAs单晶衬底采用的晶向为(100)晶向。


4.如权利要求1所述的相变射频开关制造方法，其特征在于，所述在预设半导体绝缘衬底上制备半导体加热电阻，并在所述半导体加热电阻的两端分别制备电阻加电电极，获得第一样品，包括：
在预设半导体绝缘衬底上生长半导体导电外延层；
采用离子注入或者化学腐蚀工艺对所述半导体导电外延层的两端进行电学隔离，获得半导体加热电阻；其中，以与所述相变射频开关的各层平行的平面为基准，所述半导体导电外延层的两端为在所述平面的X轴方向上所述半导体加热电阻的两端；
在所述半导体加热电阻的第一预设位置制作半导体欧姆接触形成电阻加电电极，获得第一样品；所述第一预设位置为在所述平面的X轴方向上所述半导体加...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢东，吕元杰，赵向阳，冯志红，刘波，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13