專利名稱：一種超材料的制備方法和超材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超材料的制備方法和超材料。
背景技術(shù)：
超材料是融合了電磁、微波、太赫茲、光子、先進(jìn)工程設(shè)計、通信等科學(xué)的高度交叉的新型領(lǐng)域。作為新興交叉科學(xué)技術(shù)，超材料科技因其突出的物理特性多次被評為“世界十大科技進(jìn)展”。作為新興材料科技的超材料的重大發(fā)展，在航天、航空、電子、通信、物聯(lián)網(wǎng)、生物醫(yī)療器械、軍事等領(lǐng)域里均存在大量的潛在應(yīng)用。超材料的核心理論是描述電磁波軌跡和超材料特性的變形光學(xué)，該技術(shù)的一大核心在于設(shè)計成千上萬個互相不同的人造復(fù)雜微結(jié)構(gòu)并按照合理的排布組成一個具有特殊功能性的超材料器件。
現(xiàn)有技術(shù)中，CMOS工藝是半導(dǎo)體工藝中能實(shí)現(xiàn)可控的最小尺寸的工藝,現(xiàn)在32nm的制程逐漸成熟，更小尺寸的制程正在開發(fā)。有效的利用CMOS工藝中的各種不同的材料，通過CMOS工藝的尺寸控制手段,能夠構(gòu)造極小尺寸的微結(jié)構(gòu)。雙多晶娃(雙Poly-silicon)電容具有容量大，電極性質(zhì)可控等優(yōu)點(diǎn)。但是現(xiàn)有技術(shù)中還未有將CMOS工藝與雙晶硅電容應(yīng)用在超材料制備中。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超材料的制備方法和超材料，能夠得到微結(jié)構(gòu)可控性能更聞、具有雙晶娃電容特性的超材料。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一實(shí)施例提供了超材料制備的方法，該制備方法包括在襯底上形成第一絕緣層；在第一絕緣層上淀積第一本征多晶硅層；對所述第一本征多晶娃進(jìn)行摻雜，獲得第一導(dǎo)體層；在所述第一導(dǎo)體層上形成預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列；在具有微結(jié)構(gòu)陣列的第一導(dǎo)體層上形成第二絕緣層；在第二絕緣層上淀積第二本征多晶硅層；對第二本征多晶硅層進(jìn)行摻雜，獲得第二導(dǎo)體層；在第二導(dǎo)體層上形成所述預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列。本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種超材料，包括襯底材料；位于襯底上的第一絕緣層；位于第一絕緣層上具有微結(jié)構(gòu)陣列的第一導(dǎo)體層；位于第一導(dǎo)體層上的第二絕緣層；以及位于第二絕緣層上具有所述微結(jié)構(gòu)陣列的
第二導(dǎo)體層。上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)基于雙多晶娃電容具有容量大，電極性質(zhì)可控的優(yōu)點(diǎn)，采用CMOS工藝制備出具有微結(jié)構(gòu)陣列的第一導(dǎo)體層、具有微結(jié)構(gòu)陣列的第二導(dǎo)體層、以及位于第一導(dǎo)體層與第二導(dǎo)體層之間的絕緣層，從而獲得具有雙晶硅電容特性的超材料，并且由于CMOS工藝的特點(diǎn)，制備微結(jié)構(gòu)陣列的過程可控性高。

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖I是本發(fā)明實(shí)施一提供的一種超材料的制備方法流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施二提供的一種超材料的制備方法流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種超材料結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種超材料結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一、參見圖1，是本發(fā)明實(shí)施一提供的一種超材料的制備方法流程圖，該制備方法包括SlOl :在襯底上形成一層絕緣層。具體的，可以在襯底上淀積一層絕緣層；也可以在襯底上生成一層絕緣層，例如，在硅襯底上采用干法氧化的方法或者濕法氧化的方法生成一層二氧化硅。S102 :在第一絕緣層上淀積第一本征多晶硅層。其中，淀積第一本征多晶硅層的厚度根據(jù)具體的要求進(jìn)行設(shè)置。S103 :對第一本征多晶娃進(jìn)行摻雜,獲得第一導(dǎo)體層。例如，將P型或者N型雜質(zhì)注入到第一本征多晶硅層中。S104 :在第一導(dǎo)體層上形成預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列。具體的，在第一導(dǎo)體層上涂敷一層光刻膠；對光刻膠進(jìn)行光刻，在光刻膠上形成預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列；將光刻膠上光刻后形成的微結(jié)構(gòu)陣列轉(zhuǎn)移到第一導(dǎo)體層上。其中，微結(jié)構(gòu)陣列根據(jù)具體的要求進(jìn)行設(shè)計。微結(jié)構(gòu)陣列中的各微結(jié)構(gòu)可以為軸對成圖形，例如“工”字型及其衍生的形狀；也可以為非軸對稱圖形，如“拓”字型，以及平行四邊形。S105:在具有微結(jié)構(gòu)陣列的第一導(dǎo)體層上淀積第二絕緣層，并將該第二絕緣層的外表面拋光。其中，該第二絕緣層的材料與第一絕緣層的材料可以相同，也可以不同。S106 :在第二絕緣層上淀積第二本征多晶硅層。其中，淀積第二本征多晶硅層的厚度根據(jù)具體的要求進(jìn)行設(shè)置。S107 :對第二本征多晶硅層進(jìn)行摻雜，獲得第二導(dǎo)體層。
例如，將P型或者N型雜質(zhì)注入到第二本征多晶硅層中。S108 :在第二導(dǎo)體層上形成預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列。具體的，在第二導(dǎo)體層上涂敷一層光刻膠；對光刻膠進(jìn)行光刻，在光刻膠上形成預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列；將光刻膠上光刻后形成的微結(jié)構(gòu)陣列轉(zhuǎn)移到第二導(dǎo)體層上。本實(shí)施例中，基于雙多晶硅電容具有容量大，電極性質(zhì)可控的優(yōu)點(diǎn)，采用CMOS工藝制備出具有微結(jié)構(gòu)陣列的第一導(dǎo)體層、具有微結(jié)構(gòu)陣列的第二導(dǎo)體層、以及位于第一導(dǎo)體層與第二導(dǎo)體層之間的絕緣層，從而獲得具有雙晶硅電容特性的超材料，并且由于CMOS工藝的特點(diǎn)，制備微結(jié)構(gòu)陣列的過程可控性高。實(shí)施例二、 參見圖2，是本發(fā)明實(shí)施二提供的一種超材料的制備方法流程圖，該制備方法包括S201 :對襯底進(jìn)行清洗。S202 :在襯底上形成一層絕緣層。具體的，可以在襯底上淀積一層絕緣層；也可以在襯底上生成一層絕緣層，例如，在硅襯底上采用干法氧化的方法或者濕法氧化的方法生成一層二氧化硅。S203 :在第一絕緣層上淀積第一本征多晶硅層。其中，淀積第一本征多晶硅層的厚度根據(jù)具體的要求進(jìn)行設(shè)置。S204 :對第一本征多晶娃進(jìn)行摻雜,獲得第一導(dǎo)體層。例如，將P型或者N型雜質(zhì)注入到第一本征多晶硅層中。S205:在第一導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠，根據(jù)預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列對所述光刻膠進(jìn)行光刻，在第一導(dǎo)體層上刻蝕或者蝕刻出光刻膠上光刻后形成的微結(jié)構(gòu)陣列。其中，微結(jié)構(gòu)陣列根據(jù)具體的要求進(jìn)行設(shè)計。微結(jié)構(gòu)陣列中的各微結(jié)構(gòu)可以為軸對成圖形，例如“工”字型及其衍生的形狀；也可以為非軸對稱圖形，如“拓”字型，以及平行四邊形。S206:在具有微結(jié)構(gòu)陣列的第一導(dǎo)體層上淀積第二絕緣層，并將該第二絕緣層的外表面拋光。其中，該第二絕緣層的材料與第一絕緣層的材料可以相同，也可以不同。S207 :在第二絕緣層上淀積第二本征多晶硅層。其中，淀積第二本征多晶硅層的厚度根據(jù)具體的要求進(jìn)行設(shè)置。S208 :對第二本征多晶硅層進(jìn)行摻雜，獲得第二導(dǎo)體層。例如，將P型或者N型雜質(zhì)注入到第二本征多晶硅層中。S209:在第二導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠，根據(jù)預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列對光刻膠進(jìn)行光亥IJ;在第二導(dǎo)體層上刻蝕或者蝕刻出光刻膠上光刻后形成的微結(jié)構(gòu)陣列。其中，微結(jié)構(gòu)陣列根據(jù)具體的要求進(jìn)行設(shè)計。S210:在具有微結(jié)構(gòu)陣列的第二導(dǎo)體層上淀積第三絕緣層，并將該第三絕緣層的外表面拋光。其中，第三絕緣層的材料與第一絕緣層的材料、以及第二絕緣層的材料相同或者不同。本實(shí)施例相對于實(shí)施例一，對襯底進(jìn)行了清洗，保證制備超材料的純凈度；另外在具有微結(jié)構(gòu)陣列的第二導(dǎo)體層上淀積第三絕緣層，該第三絕緣層作為保護(hù)層，對超材料進(jìn)行保護(hù)。參見圖3，是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種超材料結(jié)構(gòu)示意圖，該超材料包括襯底材料301 ;位于襯底301上的第一絕緣層302 ;位于第一絕緣層302上具有微結(jié)構(gòu)陣列的第一導(dǎo)體層303 ;位于第一導(dǎo)體層303上的第二絕緣層304 ;以及位于第二絕緣層304上具有所述微結(jié)構(gòu)陣列的第二導(dǎo)體層305。其中，微結(jié)構(gòu)陣列根據(jù)具體的要求進(jìn)行設(shè)計。微結(jié)構(gòu)陣列中的各微結(jié)構(gòu)可以為軸對成圖形，例如“工”字型及其衍生的形狀；也可以為非軸對稱圖形，如“拓”字型，以及平行四邊形。其中，第一絕緣層302的材料與第二絕緣層304的材料相同，或者不同，根據(jù)具體的需求進(jìn)行設(shè)計。本實(shí)施例中，超材料的第一導(dǎo)體層303、第二導(dǎo)體層305、以及位于第一導(dǎo)體層303與第二導(dǎo)體層305之間的第二絕緣層304,構(gòu)成了雙多晶娃電容，由于雙多晶娃電容具有容量大，電極性質(zhì)可控等優(yōu)點(diǎn)，因此該材料也具有具有雙晶硅電容特性。參見圖4，是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種超材料結(jié)構(gòu)示意圖，該超材料包括該實(shí)施例在實(shí)施三中襯底材料301 ;位于襯底301上的第一絕緣層302 ;位于第一絕緣層302上具有微結(jié)構(gòu)陣列的第一導(dǎo)體層303 ;位于第一導(dǎo)體層303上的第二絕緣層304 ;以及位于第二絕緣層304上具有所述微結(jié)構(gòu)陣列的第二導(dǎo)體層305的基礎(chǔ)上還包括位于第二導(dǎo)體層305上面的第三絕緣層401。本實(shí)施例相對于實(shí)施例三，在第二導(dǎo)體層上305淀積第三絕緣層401，該第三絕緣層401作為保護(hù)層，對超材料進(jìn)行保護(hù)。 以上對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種超材料制備的方法，其特征在于，所述方法包括 在襯底上形成第一絕緣層； 在第一絕緣層上淀積第一本征多晶娃層； 對所述第一本征多晶娃進(jìn)行摻雜，獲得第一導(dǎo)體層； 在所述第一導(dǎo)體層上形成預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列； 在具有微結(jié)構(gòu)陣列的第一導(dǎo)體層上淀積第二絕緣層； 在第二絕緣層上淀積第二本征多晶硅層； 對第二本征多晶硅層進(jìn)行摻雜，獲得第二導(dǎo)體層； 在第二導(dǎo)體層上形成所述預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在襯底上形成第一絕緣層之前還包括 對襯底進(jìn)行清洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在第二導(dǎo)體層上形成所述預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列之后，還包括 在具有微結(jié)構(gòu)陣列的第二導(dǎo)體層上形成第三絕緣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在襯底上形成第一絕緣層，包括 在襯底上生成一層絕緣層；或者在襯底上淀積一層絕緣層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，對所述第一本征多晶硅進(jìn)行摻雜，包括 將P型或者N型雜質(zhì)注入到所述第一本征多晶硅層中；相應(yīng)的， 對第二本征多晶硅層進(jìn)行摻雜，包括 將P型或者N型雜質(zhì)注入到所述第二本征多晶硅層中。
6.根據(jù)權(quán)利要起I所述的方法，其特征在于，在所述第一導(dǎo)體層上形成預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列，包括 在所述第一導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠，根據(jù)預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列對所述光刻膠進(jìn)行光刻； 在第一導(dǎo)體層上刻蝕或者蝕刻出光刻膠上光刻后形成的微結(jié)構(gòu)陣列； 相應(yīng)的，在第二導(dǎo)體層上形成所述預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列，包括 在所述第二導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠，根據(jù)預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列對所述光刻膠進(jìn)行光刻； 在第二導(dǎo)體層上刻蝕或者蝕刻出光刻膠上光刻后形成的微結(jié)構(gòu)陣列。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)陣列中的各微結(jié)構(gòu)為軸對稱圖形或者非軸對稱圖形。
8.一種超材料，其特征在于，包括 襯底材料；位于襯底上的第一絕緣層；位于第一絕緣層上具有微結(jié)構(gòu)陣列的第一導(dǎo)體層；位于第一導(dǎo)體層上的第二絕緣層；以及位于第二絕緣層上具有所述微結(jié)構(gòu)陣列的第二導(dǎo)體層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超材料，其特征在于，所述超材料還包括 位于第二導(dǎo)體層上面的第三絕緣層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超材料，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)陣列為軸對稱圖形或者非軸對稱圖形。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超材料制備的方法，該方法包括在襯底上形成第一絕緣層；在第一絕緣層上淀積第一本征多晶硅層；對所述第一本征多晶硅進(jìn)行摻雜，獲得第一導(dǎo)體層；在所述第一導(dǎo)體層上形成預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列；在具有微結(jié)構(gòu)陣列的第一導(dǎo)體層上淀積第二絕緣層；在第二絕緣層上淀積第二本征多晶硅層；對第二本征多晶硅層進(jìn)行摻雜，獲得第二導(dǎo)體層；在第二導(dǎo)體層上形成所述預(yù)設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種采用上述實(shí)施例制備的超材料。能夠得到微結(jié)構(gòu)可控性能更高、具有雙晶硅電容特性的超材料。
文檔編號H01L21/02GK102983070SQ201110260989
公開日2013年3月20日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者劉若鵬, 趙治亞, 繆錫根, 楊宗榮 申請人:深圳光啟高等理工研究院, 深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司