欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2011104341800
申请人: 中北大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种十字电流型三轴矢量磁传感器制备方法,所述矢量磁传感器包括GaAs衬底(1)、两个基于RTD的竖直型电流霍尔器件(20)以及一个基于HEMT的水平型电流霍尔器件(19);其特征在于:该矢量磁传感器的制备方法包括如下步骤:(一)在超真空环境下,应用分子束外延技术在GaAs衬底(1)上依次生长如下表1所示参数的HEMT薄膜材料、自停止腐蚀层、以及RTD薄膜材料;得到基片;

表1

(二)、在基片上涂一层光刻胶,利用光刻、刻蚀技术形成三个梯形RTD台面(2);对其中两个梯形RTD台面(2)进行保护,采用气体SiCl4/SF6为3:1的干法刻蚀技术对第三个梯形RTD台面(2)进行腐蚀至HEMT薄膜材料,形成HEMT台面(9);从而实现RTD和HEMT的单片集成,形成十字型电流的器件基础;

(三)两个基于RTD的竖直型电流霍尔器件的制备,对两个梯形RTD台面(2)均进行如下操作:步骤1:将RTD薄膜材料的集电极通过引线引到自停止腐蚀层上,在梯形RTD台面上表面的发射极上和自停止腐蚀层上均与引自RTD薄膜材料集电极的引线的连接处周围溅射厚度为350nm的以任意比例混合的金属合金Ni/Au/Ge/Ni/Au,接着对梯形RTD台面上表面的发射极上和自停止腐蚀层上与引自RTD薄膜材料集电极的引线的连接处周围的Ni/Au/Ge/Ni/Au金属合金层均采用淀积和剥离法进行处理,形成RTD欧姆接触层(3),然后在

460℃下且N2:H2为80:20的氮氢环境中退火30s;

步骤2:在基片上涂一层光刻胶,利用光刻、刻蚀技术形成发射极和集电极总台面(4);

13 -3 +

步骤3:将浓度为10 cm 的B 注入发射极和集电极总台面(4)使发射极和集电极总台面(4)与自停止腐蚀层隔离;

步骤4:在发射极和集电极总台面(4)的两侧利用等离子淀积台淀积一层Si3N4钝化层,形成隔离绝缘层(5);

步骤5:霍尔检测电极的制备:在基片上涂一层光刻胶,利用光刻、刻蚀技术在梯形RTD台面结构的前后面上均开一个小窗口,利用溅射技术溅射一层以任意比例混合的Au/Ge/Ni合金覆盖小窗口,形成RTD欧姆接触区(6);使用引线连接技术将RTD欧姆接触区(6)与自停止腐蚀层连接,使自停止腐蚀层上形成RTD外界引线焊盘区(15);

步骤6:在基片上涂一层光刻胶,利用光刻、刻蚀技术在RTD欧姆接触层(3)、隔离绝缘层(5)上均形成RTD空气桥桥墩(7),利用磁控溅射台在RTD空气桥桥墩(7)上溅射一层厚度为 的金属Au;

步骤7:在基片上涂一层光刻胶,利用光刻、刻蚀技术在RTD欧姆接触层(3)、隔离绝缘层(5)上的RTD空气桥桥墩(7)之间形成RTD空气桥桥面(8);得到基于RTD的竖直型电流霍尔器件;

(四)基于HEMT的水平型电流霍尔器件的制备,对HEMT台面(9)进行如下操作:

步骤1:在基片上涂一层光刻胶,利用光刻、刻蚀技术在HEMT台面(9)上表面的两端形成两个HEMT欧姆接触层(10);对HEMT欧姆接触层(10)进行等离子去底膜清洗和去氧化层;接着在HEMT欧姆接触层(10)上蒸发一层厚度为 的以任意比例混合的金属合金Au/Ge/Ni,在380~420℃温度下合金化60秒;

步骤2:在HEMT台面(9)上涂一层光刻胶,利用光刻、刻蚀技术形成位于两个HEMT欧姆+接触层(10)之间的N 槽,继续刻蚀形成栅槽,从而得到双凹槽结构(11);

步骤3:在双凹槽结构(11)上利用电子束蒸发一层厚度为 的以任意比例

混合的金属合金Ti/Pt/Au,形成肖特基势垒栅(12);

步骤4:利用光刻、刻蚀技术在HEMT台面(9)一端的HEMT欧姆接触层(10)上刻蚀深槽(21),用金属蒸发、引线互联技术把肖特基势垒栅(12)通过引线(23)经深槽(21)与GaAs衬底(1)连接,使GaAs衬底(1)上形成栅极引线焊盘区(22);

步骤5:在双凹槽结构(11)上200~230℃温度下利用PECVD淀积一层厚度为的Si3N4钝化层(18)从而将肖特基势垒栅(12)与欧姆接触层(10)隔离;

步骤6:在深槽(21)内填满光刻胶,利用光刻、腐蚀技术形成欧姆接触层桥面,在刻有深槽(21)的HEMT欧姆接触层(10)上蒸发一层厚度为2um的金属Au;

步骤7:霍尔检测电极的制备:在基片上涂一层光刻胶,利用光刻、刻蚀技术在HEMT台面(9)结构的前后面均开一个霍尔电极小窗口,利用溅射技术溅射一层以任意比例混合的金属合金Au/Ge/Ni覆盖小窗口,形成HEMT欧姆接触区(13);使用引线连接技术将HEMT欧姆接触区(13)与GaAs衬底(1)连接,使GaAs衬底(1)上形成HEMT外界引线焊盘区(14);

步骤8:在基片上涂一层光刻胶,利用光刻、刻蚀技术在HEMT欧姆接触层(10)的一侧形成两个HEMT空气桥桥墩(16);在基片上涂一层光刻胶,利用光刻、刻蚀技术在两个HEMT空气桥桥墩(16)与HEMT欧姆接触层(10)之间形成两个HEMT空气桥桥面(17),在HEMT空气桥桥面(17)上利用磁控溅射台溅射一层厚度为 的金属Au,再在HEMT空气桥桥面(17)上电镀一层厚度为2~5μm的金属Au;

步骤9:利用腐蚀液去除基片上的光刻胶,形成带具有空气桥结构的基于HEMT的水平型电流霍尔器件;得到十字电流型三轴矢量磁传感器。