【技术实现步骤摘要】
本申请属于限幅器，尤其涉及限幅器mmic芯片及其制备方法。
技术介绍
1、伴随高功率微波器件的高速发展，微波武器、电子对抗等技术逐渐成熟，电磁环境异常复杂，这对电子通信系统、雷达等设备构成了极大威胁，其射频前端在高功率电磁环境下，极易出现失效现象。因此提升高功率微波防护技术，加强电子设备的生存能力具有重要意义。
2、目前传统的限幅器mmic(monolithic microwave integrated circuit，单片微波集成电路)多采用gaas工艺，热导率差，耐压低，无法防护大功率微波。传统的高功率防护限幅器多采用基于垂直结构的硅基pin二极管混合集成电路，具有响应快、热导率高、耐压高等优点，但是无法实现小型化，与目前电子设备的轻量化、高集成度等发展趋势严重冲突。
技术实现思路
1、为克服相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了限幅器mmic芯片及其制备方法。
2、本申请是通过如下技术方案实现的：
3、第一方面，本申请实施例提供了一种限幅器mmic芯片的制备方法，包括：
4、在硅基晶圆的上表面制备pin二极管；
5、在已制备pin二极管的硅基晶圆的上表面制备绝缘介质层；
6、将绝缘介质层与pin二极管的p极区域和接地焊盘区域对应的部分刻蚀掉，并对硅基晶圆与接地焊盘区域对应的部分继续刻蚀至硅基晶圆的n+层；
7、通过电镀金属在pin二极管的p极区域和接地焊盘区域制备pin二极管的上电极与接地焊
8、在硅基晶圆的上表面制备外围电路，所述外围电路上设置有植球焊盘；
9、在硅基晶圆的下表面制备pin二极管的下电极；
10、在外围电路上的植球焊盘上制备金球凸点；
11、将gan肖特基二级管芯片倒装焊接在植球焊盘上。
12、结合第一方面，在一些实施例中，所述在硅基晶圆的上表面制备pin二极管，包括：
13、通过外延生长法在硅基晶圆上制备pin二极管第一级、第二级和第三级，pin二极管的上电极为p极，pin二极管的i层厚度为5nm-10um，载流子寿命小于120ns。
14、结合第一方面，在一些实施例中，所述在已制备pin二极管的硅基晶圆的上表面制备绝缘介质层，包括：
15、在已制备pin二极管的硅基晶圆的上表面制备厚度为10um±1um的绝缘介质层，所述绝缘介质层的材质包括sio2。
16、结合第一方面，在一些实施例中，所述将绝缘介质层与pin二极管的p极区域和接地焊盘区域对应的部分刻蚀掉，包括：
17、将绝缘介质层与pin二极管的p极区域上方和接地焊盘区域上方对应的部分刻蚀掉，开孔直径为5um-50um。
18、结合第一方面，在一些实施例中，所述通过电镀金属在pin二极管的p极区域和接地焊盘区域制备pin二极管的上电极与接地焊盘，包括：
19、溅射ti、pt或au，制作pin二极管的上电极和接地焊盘，接地焊盘的直径为5um-50um；
20、将pin二极管的上电极和接地焊盘电镀厚金，镀金厚度为3um-5um。
21、结合第一方面，在一些实施例中，所述在硅基晶圆的上表面制备外围电路，包括：
22、采用光刻工艺、溅射工艺和电镀工艺，在硅基晶圆的上表面制备限幅电路、耦合检波电路以及异构集成肖特基二极管芯片的植球焊盘，使得开窗通过电镀金与限幅电路连接。
23、结合第一方面，在一些实施例中，在所述在硅基晶圆的下表面制备pin二极管的下电极之前，所述方法还包括：
24、通过机械研磨方法将硅基晶圆的下表面衬底减薄至100um±10um。
25、结合第一方面，在一些实施例中，所述在硅基晶圆的下表面制备pin二极管的下电极，包括：
26、在硅基晶圆的下表面全部溅射ti、pt或au，之后再对硅基晶圆的下表面电镀金，镀金厚度为0.8um-3um，得到pin二极管的下电极。
27、结合第一方面，在一些实施例中，在所述在硅基晶圆的上表面制备外围电路之后，所述方法还包括：
28、在外围电路上除去键合焊盘、gsg测试焊盘以及异构集成肖特基二极管芯片的植球焊盘对应的区域之外，制备钝化层。
29、第二方面，本申请实施例提供了一种限幅器mmic芯片，包括：
30、硅基晶圆；
31、绝缘介质层，形成于所述硅基晶圆的上表面；
32、pin二极管，所述pin二极管的上电极与接地焊盘形成于所述硅基晶圆的上表面和所述绝缘介质层中，所述pin二极管的下电极形成于所述硅基晶圆的下表面；
33、外围电路，形成于已制备所述pin二极管的硅基晶圆的上表面，且与所述pin二极管的上电极和接地焊盘接触；
34、gan肖特基二级管芯片，所述gan肖特基二级管芯片倒装焊接在所述外围电路的植球焊盘上。
35、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
36、本申请实施例，在硅基晶圆的上表面制备pin二极管，在已制备pin二极管的硅基晶圆的上表面制备绝缘介质层；将绝缘介质层与pin二极管的p极区域和接地焊盘区域对应的部分刻蚀掉，并对硅基晶圆与接地焊盘区域对应的部分继续刻蚀至硅基晶圆的n+层；通过电镀金属在pin二极管的p极区域和接地焊盘区域制备pin二极管的上电极与接地焊盘；在硅基晶圆的上表面制备外围电路；在硅基晶圆的下表面制备pin二极管的下电极；在外围电路上的植球焊盘上制备金球凸点；将gan肖特基二级管芯片倒装焊接在植球焊盘上。
37、本申请实施例，通过硅基异构集成结构实现了高功率限幅器mmic的制备，填补了高功率微波限幅器mmic的空白。与传统混合电路限幅器相比，在保证耐功率等级相同的情况下，大大缩小了体积，提高了集成度，与gaas限幅器mmic相比，尺寸相当，耐功率水平能够提升10倍以上。另外，本申请实施例能够有效提高大功率射频前端的集成度，并且工艺简单、可靠性高。
38、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
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1.一种限幅器MMIC芯片的制备方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的限幅器MMIC芯片的制备方法，其特征在于，所述在硅基晶圆的上表面制备PIN二极管，包括：
3.如权利要求1所述的限幅器MMIC芯片的制备方法，其特征在于，所述在已制备PIN二极管的硅基晶圆的上表面制备绝缘介质层，包括：
4.如权利要求1所述的限幅器MMIC芯片的制备方法，其特征在于，所述将绝缘介质层与PIN二极管的P极区域和接地焊盘区域对应的部分刻蚀掉，包括：
5.如权利要求1所述的限幅器MMIC芯片的制备方法，其特征在于，所述通过电镀金属在PIN二极管的P极区域和接地焊盘区域制备PIN二极管的上电极与接地焊盘，包括：
6.如权利要求5所述的限幅器MMIC芯片的制备方法，其特征在于，所述在硅基晶圆的上表面制备外围电路，包括：
7.如权利要求1所述的限幅器MMIC芯片的制备方法，其特征在于，在所述在硅基晶圆的下表面制备PIN二极管的下电极之前，所述方法还包括：
8.如权利要求1所述的限幅器MMIC芯片的制备方法，其特征在
9.如权利要求1所述的限幅器MMIC芯片的制备方法，其特征在于，在所述在硅基晶圆的上表面制备外围电路之后，所述方法还包括：
10.一种限幅器MMIC芯片，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种限幅器mmic芯片的制备方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的限幅器mmic芯片的制备方法，其特征在于，所述在硅基晶圆的上表面制备pin二极管，包括：
3.如权利要求1所述的限幅器mmic芯片的制备方法，其特征在于，所述在已制备pin二极管的硅基晶圆的上表面制备绝缘介质层，包括：
4.如权利要求1所述的限幅器mmic芯片的制备方法，其特征在于，所述将绝缘介质层与pin二极管的p极区域和接地焊盘区域对应的部分刻蚀掉，包括：
5.如权利要求1所述的限幅器mmic芯片的制备方法，其特征在于，所述通过电镀金属在pin二极管的p极区域和接地焊盘区域制备pin二极管...
【专利技术属性】
技术研发人员：高长征，孙一航，罗建，邓世雄，陈书宾，王生明，孙计永，王磊，宋学峰，周彪，花贺，
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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