27、射频与微波电路中的微加工与微带线技术

射频与微波电路中的微加工与微带线技术

1. 微加工制造技术

微加工技术常用于提高电感和变压器的品质因数，在硅（Si）衬底上比在砷化镓（GaAs）衬底上更为常用。该技术可通过正面蚀刻或背面蚀刻工艺实现。

1.1 正面蚀刻工艺

• 步骤一 ：在硅衬底上沉积一层薄的氮化硅（Si₃N₄）。
• 步骤二 ：使用标准光刻、金蒸发和电镀技术对电感导体进行图案化。
• 步骤三 ：沉积一层厚的Si₃N₄，并在电感图案的正面定义一个开口。
• 步骤四 ：对Si₃N₄中的开口进行干蚀刻，然后使用氢氧化钾（KOH）对电感图案下方的硅进行各向异性湿蚀刻，使电感图案留在悬浮的Si₃N₄膜上。

1.2 背面蚀刻工艺

• 步骤一 ：在硅衬底上沉积SiO₂/Si₃N₄/SiO₂三层结构，以实现平坦且刚性的膜。
• 步骤二 ：使用标准光刻、金蒸发和电镀技术在该多层结构上形成电感导体。
• 步骤三 ：在电感图案下方的硅晶圆背面定义一个开口，然后使用KOH溶液对硅进行湿蚀刻，直到出现透明的介电膜。

1.3 工艺比较

一般来说，正面蚀刻比背面蚀刻更受青睐，原因如下：
- 蚀刻时间更短。
- 不需要背面对齐