[發明專利]基于Ge基異質結材料的頻率可重構全息天線制備方法

在審

• 申請號: 201611183887.8
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106783591A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 尹曉雪;張亮
• 申請（專利權）人: 西安科銳盛創新科技有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L21/04;H01Q23/00;H01Q7/00;H01Q1/38
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司61221
• 代理人: 劉長春

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，具體涉及一種基于Ge基異質結材料的頻率可重構全息天線制備方法。

背景技術

可重構天線的概念提出于20世紀60年代。可重構是指多天線陣列中各陣元之間的關系是可以根據實際情況靈活可變的，而非固定的。它主要是通過調整狀態可變器件，實現天線性能的可重構。可重構天線按功能可分為頻率可重構天線(包括實現寬頻帶和實現多頻帶)、方向圖可重構天線、極化可重構天線和多電磁參數可重構天線。通過改變可重構天線的結構可以使天線的頻率、波瓣圖、極化方式等多種參數中的一種或幾種實現重構，因其具有體積小、功能多、易于實現分集應用的優點，已經成為研究熱點。

全息天線由源天線和全息結構組成。結合實際需求，選擇適當的天線作為源天線，通過加載全息結構來改變饋源的輻射，以獲得所需的目標天線的輻射特性，通過給定的電磁波輻射的干涉圖進而推算天線結構。與傳統的反射面天線相比，全息結構具有靈活的構建形式，便于和應用環境一體設計，應用范圍很廣泛。

因此，如何制作高性能的頻率可重構全息天線，尤其是利用半導體工藝來進行制作，就變得非常有意義。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種基于Ge基異質結材料的頻率可重構全息天線制備方法。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

本發明的實施例提供了一種基于Ge基異質結材料的頻率可重構全息天線制備方法，其中，所述全息天線包括GeOI材料、第一天線臂、第二天線臂、同軸饋線、直流偏置線及全息圓環；其中，所述制備方法包括：

在所述GeOI襯底上按照所述全息天線的結構制作多個橫向SPiN二極管，且所述橫向SPiN二極管的P區采用Si材料、i區采用Ge材料及N區采用Si材料以形成Ge基異質SPiN二極管；

在多個所述橫向SPiN二極管上依次互連PAD以形成多個SPiN二極管串；

制作直流偏置線以連接所述SPiN二極管串與直流偏置電源；

制作所述同軸饋線以連接所述第一天線臂及所述第二天線臂，最終形成所述全息天線。

在本發明的一個實施例中，在所述GeOI襯底上按照所述全息天線的結構制作多個橫向SPiN二極管，包括：

(a)在所述GeOI襯底上按照所述第一天線臂、所述第二天線臂、所述全息圓環的結構確定所述橫向SPiN二極管的有源區位置，并在所述有源區位置處設置隔離區；

(b)在所述有源區位置處刻蝕所述GeOI襯底形成P型溝槽和N型溝槽，所述P型溝槽和所述N型溝槽的深度小于所述GeOI襯底的頂層Ge的厚度；

(c)填充所述P型溝槽和所述N型溝槽，并采用離子注入工藝在所述P型溝槽和所述N型溝槽內形成P型有源區和N型有源區；以及

(d)在所述GeOI襯底上形成引線；

(e)鈍化處理并光刻PAD以形成多個所述橫向SPiN二極管。

在本發明的一個實施例中，步驟(a)中，在所述有源區位置處設置隔離區，包括：

(a1)在所述GeOI襯底表面形成第一保護層；

(a2)利用光刻工藝在所述第一保護層上形成第一隔離區圖形；

(a3)利用干法刻蝕工藝在所述第一隔離區圖形的指定位置處刻蝕所述第一保護層及所述GeOI襯底以形成隔離槽，且所述隔離槽的深度大于等于所述GeOI襯底的頂層Ge的厚度；

(a4)填充所述隔離槽以形成所述橫向SPiN二極管的所述隔離區。

在本發明的一個實施例中，步驟(b)包括：

(b1)在所述GeOI襯底表面形成第二保護層；

(b2)利用光刻工藝在所述第二保護層上形成第二隔離區圖形；

(b3)利用干法刻蝕工藝在所述第二隔離區圖形的指定位置處刻蝕所述第二保護層及所述GeOI襯底以形成所述P型溝槽和所述N型溝槽。

在本發明的一個實施例中，在步驟(c)之前，還包括：

(x1)氧化所述P型溝槽和所述N型溝槽以使所述P型溝槽和所述N型溝槽的內壁形成氧化層；

(x2)利用濕法刻蝕工藝刻蝕所述P型溝槽和所述N型溝槽內壁的氧化層以完成所述P型溝槽和所述N型溝槽內壁的平整化。

在本發明的一個實施例中，步驟(c)，包括：

(c1)利用多晶硅填充所述P型溝槽和所述N型溝槽；

(c2)平整化處理所述GeOI襯底后，在所述GeOI襯底上形成多晶硅層；