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可重構(gòu)全息天線中的固態(tài)等離子pin二極管的制備方法與流程

文檔序號:12599424閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種可重構(gòu)全息天線中的固態(tài)等離子pin二極管的制備方法,其特征在于,所述固態(tài)等離子pin二極管用于制作可重構(gòu)全息天線,所述可重構(gòu)全息天線包括:SOI半導(dǎo)體基片(1);制作在所述SOI半導(dǎo)體基片(1)上的第一天線臂(2)、第二天線臂(3)、同軸饋線(4)及全息圓環(huán)(14);其中,所述第一天線臂(2)和所述第二天線臂(3)包括分布在所述同軸饋線(4)兩側(cè)且等長的固態(tài)等離子pin二極管串,所述全息圓環(huán)(14)包括多個固態(tài)等離子pin二極管串(w7),所述固態(tài)等離子pin二極管的制備方法包括如下步驟:

(a)選取SOI襯底;

(b)在所述SOI襯底表面形成第一保護(hù)層;

(c)利用光刻工藝在所述第一保護(hù)層上形成第一隔離區(qū)圖形;

(d)利用干法刻蝕工藝在所述第一隔離區(qū)圖形的指定位置處刻蝕所述第一保護(hù)層及所述SOI襯底以形成所述隔離槽;

(e)在所述SOI襯底表面形成第二保護(hù)層;

(f)利用光刻工藝在所述第二保護(hù)層上形成第二隔離區(qū)圖形;

(g)利用干法刻蝕工藝在所述第二隔離區(qū)圖形的指定位置處刻蝕所述第二保護(hù)層及所述SOI襯底以形成所述P型溝槽和N型溝槽;

(h)在所述P型溝槽和N型溝槽內(nèi)采用離子注入形成P型有源區(qū)和N型有源區(qū);

(i)在所述SOI襯底上生成二氧化硅;

(j)利用退火工藝激活所述P型有源區(qū)和N型有源區(qū)中的雜質(zhì);

(k)在P型接觸區(qū)和N型接觸區(qū)光刻引線孔以形成引線;

(l)鈍化處理并光刻PAD以形成所述固態(tài)等離子pin二極管。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述第一保護(hù)層包括第一二氧化硅層和第一氮化硅層;相應(yīng)地,步驟(b)包括:

(b1)在所述SOI襯底表面生成二氧化硅以形成第一二氧化硅層;

(b2)在所述第一二氧化硅層表面生成氮化硅以形成第一氮化硅層。

3.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述第二保護(hù)層包括第二二氧化硅層和第二氮化硅層;相應(yīng)地,步驟(e)包括:

(e1)在所述SOI襯底表面生成二氧化硅以形成第二二氧化硅層;

(e2)在所述第二二氧化硅層表面生成氮化硅以形成第二氮化硅層。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述P型溝槽和N型溝槽的底部距所述SOI襯底的頂層硅底部的距離為0.5微米~30微米。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(h)包括:

(h1)平整化所述P型溝槽和N型溝槽;

(h2)對所述P型溝槽和N型溝槽進(jìn)行離子注入以形成第一P型有源區(qū)和第一N型有源區(qū),所述第一N型有源區(qū)為沿離子擴(kuò)散方向距所述N型溝槽側(cè)壁和底部深度小于1微米的區(qū)域,所述第一P型有源區(qū)為沿離子擴(kuò)散方向距所述P型溝槽側(cè)壁和底部深度小于1微米的區(qū)域;

(h3)填充所述P型溝槽和N型溝槽以形成P型接觸和N型接觸,其中,填充所述P型溝槽和N型溝槽的材料為多晶硅、金屬、重?fù)诫s多晶硅鍺或重?fù)诫s硅;

(h4)對所述P型接觸和N型接觸所在區(qū)域進(jìn)行離子注入以在所述SOI襯底的頂層硅內(nèi)形成第二P型有源區(qū)和第二N型有源區(qū)。

6.如權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,步驟(h1)包括:

(h11)氧化所述P型溝槽和N型溝槽以使所述P型溝槽和N型溝槽的內(nèi)壁形成氧化層;

(h12)利用濕法刻蝕工藝刻蝕所述P型溝槽和N型溝槽內(nèi)壁的氧化層以完成所述P型溝槽和N型溝槽內(nèi)壁的平整化。

7.如權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,對所述P型溝槽和N型溝槽進(jìn)行離子注入以形成第一P型有源區(qū)和第一N型有源區(qū),包括:

(h21)光刻所述P型溝槽和N型溝槽;

(h22)采用帶膠離子注入的方法對所述P型溝槽和N型溝槽分別注入P型雜質(zhì)和N型雜質(zhì)以形成第一P型有源區(qū)和第一N型有源區(qū);

(h23)去除光刻膠。

8.如權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,步驟(h4)包括:

(h41)在所述SOI襯底上生成多晶硅;

(h42)光刻所述P型接觸和N型接觸;

(h43)采用帶膠離子注入的方法對所述P型接觸和N型接觸所在區(qū)域分別注入P型雜質(zhì)和N型雜質(zhì)以在所述SOI襯底的頂層硅內(nèi)形成第二P型有源區(qū)和第二N型有源區(qū);

(h44)去除光刻膠;

(h45)利用濕法刻蝕去除所述P型電極和N型電極以外的所述多晶硅。

9.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述全息圓環(huán)(14)由八段等長的固態(tài)等離子pin二極管排列形成正八邊形結(jié)構(gòu),其中,所述正八邊形的邊長與所述第一天線臂(2)和所述第二天線臂(3)長度之和相同。

10.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述可重構(gòu)全息天線還包括制作于所述SOI半導(dǎo)體基片(1)的直流偏置線(5、6、7、8、9、10、11、12),所述直流偏置線(5、6、7、8、9、10、11、12)電連接于所述Ge基等離子pin二極管串及直流偏置電源之間。

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