【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太赫兹芯片，尤其涉及一种太赫兹肖特基二极管芯片及其制备方法、测试方法。
技术介绍
1、太赫兹(thz)波从广义上来讲，是指频率在0.1至10thz范围内的电磁波。太赫兹波在电磁波频谱中占有很特殊的位置。太赫兹波
是一个非常重要的交叉前沿领域。
2、由于太赫兹芯片的工作频率非常高，因此太赫兹肖特基二极管芯片尺寸非常小，通常在数十微米到百微米之间。由于尺寸非常小，对太赫兹肖特基二极管芯片的直流和交流特性的测试，通常只能通过探针接触芯片电极的方式。为保证探针与芯片电极的紧密接触，施加过大压力，导致对芯片电极的欧姆接触层造成外形损伤。现有技术可以采用柔式探针以减小对电极的损伤，但为由于探针与电极表面的紧密接触造成的电极损伤仍不可避免。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种太赫兹肖特基二极管芯片及其制备方法、测试方法，以解决测试过程中太赫兹肖特基二极管芯片电极表面损伤大的问题。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种太赫兹肖特基二极管芯片，包括：衬底、外延层、电极层和梁式引线。所述外延层设于所述衬底上表面的部分区域。所述电极层设于所述外延层上表面的部分区域。所述梁式引线一端连接所述电极层的侧面，另一端平行于衬底延伸至所述外延层边缘区域之外。其中，所述梁式引线用于在测试所述太赫兹肖特基二极管芯片时与外部电连接。所述梁式引线位于所述外延层边缘区域之外的部分悬空于所述衬底上方。在所述梁式引线跨越外延层边缘的位置、梁式引线的上表面设有凹槽。所述凹
3、在一种可能的实现方式中，所述梁式引线远离电极层的一端，延伸至所述衬底边缘区域之外。
4、在一种可能的实现方式中，在位于外延层边缘之外的所述梁式引线上表面还设有至少一个所述凹槽。各所述凹槽的深度沿远离电极层的方向逐渐增大。
5、第二方面，本专利技术实施例提供了一种太赫兹肖特基二极管芯片的制备方法，所述方法包括：在衬底的上表面制备外延层、电极层。其中，所述外延层设于所述衬底上表面的部分区域，所述电极层设于所述外延层上表面的部分区域。在所述衬底的上表面、所述外延层之外的区域生长牺牲层。在所述牺牲层和所述外延层的上表面制备第一条形金属。所述第一条形金属一端连接所述电极层的侧面，另一端平行于衬底延伸至所述外延层边缘区域之外。在所述第一条形金属上进行电镀加厚，制备带凹槽的第二条形金属，得到由第一条形金属与带凹槽的第二条形金属构成的梁式引线。其中，至少一个凹槽设置在所述梁式引线跨越外延层边缘的位置、梁式引线的上表面。通过释放所述梁式引线下方的所述牺牲层，使得所述梁式引线位于所述外延层边缘区域之外的部分悬空于所述衬底上方，得到太赫兹肖特基二极管芯片。其中，所述梁式引线用于在测试所述太赫兹肖特基二极管芯片时与外部电连接，所述凹槽用于在所述测试后使其在外力作用下断裂以去除悬空部分的梁式引线。
6、在一种可能的实现方式中，在所述得到由第一条形金属与带凹槽的第二条形金属构成的梁式引线之后，还包括：将所述衬底的背面减薄至预设厚度，得到减薄后的衬底。在所述减薄后的衬底背面制备衬底刻蚀掩膜。所述衬底刻蚀掩膜未遮蔽的刻蚀区域为所述梁式引线远离所述电极层的一端的下方区域。在所述衬底刻蚀掩膜的遮蔽下，对所述刻蚀区域的衬底进行湿法刻蚀，直至刻蚀至所述牺牲层，实现所述梁式引线远离电极层的一端延伸至所述衬底边缘区域之外。
7、在一种可能的实现方式中，在所述第一条形金属上进行电镀加厚，制备带凹槽的第二条形金属，包括：在所述第一条形金属跨越外延层边缘的位置、第一条形金属的上表面制备电镀掩膜，得到第一条形金属的遮蔽区域与未遮蔽区域。对所述第一条形金属的未遮蔽区域进行电镀加厚、制备第二条形金属，所述遮蔽区域对应形成凹槽，得到由第一条形金属与第二条形金属构成的带凹槽的梁式引线。
8、在一种可能的实现方式中，所述梁式引线上表面的凹槽为多个。至少一个凹槽设置在所述梁式引线跨越外延层边缘的位置，至少一个凹槽在设置在所述梁式引线位于外延层边缘之外的位置。相应的，在所述第一条形金属上进行电镀加厚，制备带凹槽的第二条形金属，包括：步骤一、在所述第一条形金属上、距离所述电极层最远的凹槽位置增加电镀掩膜并进行电镀加厚。步骤二、沿朝向电极层的方向，在下一个凹槽的位置增加电镀掩膜并进行电镀加厚。步骤三、重复步骤二，直到在所述梁式引线跨越外延层边缘的凹槽位置增加电镀掩膜并进行电镀加厚，制备得到带凹槽的第二条形金属，其中，各所述凹槽的深度沿远离电极层的方向逐渐增大。
9、在一种可能的实现方式中，所述梁式引线上表面的凹槽为多个。至少一个凹槽设置在所述梁式引线跨越外延层边缘的位置，至少一个凹槽在设置在所述梁式引线位于外延层边缘之外的位置。相应的，在所述第一条形金属上进行电镀加厚，制备带凹槽的第二条形金属，包括：步骤一、在所述第一条形金属的上表面进行电镀加厚，制备得到第二条形金属。步骤二、在所述第二条形金属上制备凹槽刻蚀掩膜，并进行刻蚀。所述凹槽刻蚀掩膜的刻蚀窗口设置在距离所述电极层最远的凹槽的位置。所述刻蚀的深度小于第二条形金属的厚度。步骤三、沿朝向电极层的方向，在凹槽刻蚀掩膜上、下一个凹槽的位置增加刻蚀窗口并进行刻蚀。步骤四、重复步骤三，直至在所述梁式引线跨越外延层边缘的凹槽位置增加刻蚀窗口并进行刻蚀，制备得到带凹槽的第二条形金属。其中，每次刻蚀深度的总和小于等于第二条形金属的厚度，各所述凹槽的深度沿远离电极层的方向逐渐增大。
10、在一种可能的实现方式中，所述第一条形金属的材料为钛或者钛金。所述第二条形金属的材料为金。
11、第三方面，本专利技术实施例提供了一种太赫兹肖特基二极管芯片的测试方法，应用于测试如上述任一项可能的实现方式所述的太赫兹肖特基二极管芯片，所述测试方法包括：将所述太赫兹肖特基二极管芯片倒装在共面波导基板上。其中，梁式引线与共面波导基板的测试信号导体通过导电银胶电连接。通过共面波导基板的测试信号导体、梁式引线，对所述太赫兹肖特基二极管芯片进行测试。在所述测试后，使所述凹槽在外力作用下断裂以去除悬空部分的梁式引线，得到测试后的太赫兹肖特基二极管芯片。
12、本专利技术实施例提供一种太赫兹肖特基二极管芯片及其制备方法、测试方法。本专利技术通过在太赫兹肖特基二极管芯片电极层的侧面设置带凹槽的悬空梁式引线，梁式引线与电极层电连接，可实现在测试芯片时，芯片的电极层通过梁式引线与外部电连接，避免电极层与测试探针直接接触。进一步的，在梁式引线上跨越外延层边缘的位置设置易断的凹槽结构，梁式引线在外延层边缘区域之外的部分悬空。在测试后，可通过外力使梁式引线在凹槽处断裂，以去除悬空部分的梁式引线。本专利技术实施例避免在测试时测试探针直接接触电极表面，减小了测试过程对电极表面的损伤。
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1.一种太赫兹肖特基二极管芯片，其特征在于，包括衬底、外延层、电极层和梁式引线；
2.如权利要求1所述的太赫兹肖特基二极管芯片，其特征在于，所述梁式引线远离电极层的一端，延伸至所述衬底边缘区域之外。
3.如权利要求1所述的太赫兹肖特基二极管芯片，其特征在于，在位于外延层边缘之外的所述梁式引线上表面还设有至少一个所述凹槽；各所述凹槽的深度沿远离电极层的方向逐渐增大。
4.一种太赫兹肖特基二极管芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
5.如权利要求4所述的太赫兹肖特基二极管芯片的制备方法，其特征在于，在所述得到由第一条形金属与带凹槽的第二条形金属构成的梁式引线之后，还包括：
6.如权利要求4所述的太赫兹肖特基二极管芯片的制备方法，其特征在于，在所述第一条形金属上进行电镀加厚，制备带凹槽的第二条形金属，包括：
7.如权利要求4所述的太赫兹肖特基二极管芯片的制备方法，其特征在于，所述梁式引线上表面的凹槽为多个；至少一个凹槽设置在所述梁式引线跨越外延层边缘的位置，至少一个凹槽在设置在所述梁式引线位于外延层边缘之外的
8.如权利要求4所述的太赫兹肖特基二极管芯片的制备方法，其特征在于，所述梁式引线上表面的凹槽为多个；至少一个凹槽设置在所述梁式引线跨越外延层边缘的位置，至少一个凹槽在设置在所述梁式引线位于外延层边缘之外的位置；
9.如权利要求4所述的太赫兹肖特基二极管芯片的制备方法，其特征在于，所述第一条形金属的材料为钛或者钛金；所述第二条形金属的材料为金。
10.一种太赫兹肖特基二极管芯片的测试方法，其特征在于，应用于测试如权利要求1至3中任一项所述的太赫兹肖特基二极管芯片，所述测试方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种太赫兹肖特基二极管芯片，其特征在于，包括衬底、外延层、电极层和梁式引线；
2.如权利要求1所述的太赫兹肖特基二极管芯片，其特征在于，所述梁式引线远离电极层的一端，延伸至所述衬底边缘区域之外。
3.如权利要求1所述的太赫兹肖特基二极管芯片，其特征在于，在位于外延层边缘之外的所述梁式引线上表面还设有至少一个所述凹槽；各所述凹槽的深度沿远离电极层的方向逐渐增大。
4.一种太赫兹肖特基二极管芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
5.如权利要求4所述的太赫兹肖特基二极管芯片的制备方法，其特征在于，在所述得到由第一条形金属与带凹槽的第二条形金属构成的梁式引线之后，还包括：
6.如权利要求4所述的太赫兹肖特基二极管芯片的制备方法，其特征在于，在所述第一条形金属上进行电镀加厚，制备带凹槽的第二条...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨大宝，邢东，刘波，赵向阳，冯志红，
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：
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