[發明專利]制備全息天線的固態等離子二極管制造方法

在審

• 申請號: 201611183923.0
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106654520A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 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: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q1/36;H01L21/329;H01L29/868
• 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

1.一種制備全息天線的固態等離子二極管制造方法，其特征在于，所述固態等離子二極管用于制作全息天線，所述全息天線包括：半導體基片(11)、天線模塊(13)、第一全息圓環(15)及第二全息圓環(17)；所述天線模塊(13)、所述第一全息圓環(15)及所述第二全息圓環(17)均采用半導體工藝制作于所述半導體基片(11)上；其中，所述天線模塊(13)、所述第一全息圓環(15)及所述第二全息圓環(17)均包括依次串接的固態等離子二極管串。

所述制造方法包括步驟：

(a)選取SOI襯底；

(b)刻蝕SOI襯底形成有源區溝槽；

(c)在整個襯底表面淀積第二保護層；

(d)采用第二掩膜板，利用光刻工藝在所述第二保護層表面形成P區圖形；

(e)利用濕法刻蝕工藝去除P區圖形上的所述第二保護層；

(f)利用原位摻雜工藝，在所述有源區溝槽內淀積P型Si材料形成所述P區；

(g)在整個襯底表面淀積第三保護層；

(h)采用第三掩膜板，利用光刻工藝在所述第三保護層表面形成N區圖形；

(i)利用濕法刻蝕工藝去除N區圖形上的所述第三保護層；

(j)利用原位摻雜工藝，在所述有源區溝槽內淀積N型Si材料形成所述N區；

(k)光刻引線孔并金屬化處理以形成所述固態等離子二極管。

2.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟(b)包括：

(b1)利用CVD工藝，在所述SOI襯底表面形成第一保護層；

(b2)采用第一掩膜版，利用光刻工藝在所述第一保護層上形成有源區圖形；

(b3)利用干法刻蝕工藝，在所述有源區圖形的指定位置處刻蝕所述第一保護層及所述SOI襯底的頂層Si層從而形成有所述有源區溝槽。

3.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟(b)之后，還包括：

(x1)利用氧化工藝，對所述有源區溝槽側壁進行氧化以在所述有源區溝槽側壁形成氧化層；

(x2)利用濕法刻蝕工藝刻蝕所述氧化層以完成對所述有源區溝槽側壁的平整化。

4.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟(f)包括：

(f1)利用原位摻雜工藝，在所述有源區溝槽內淀積P型Si材料；

(f2)采用第四掩膜版，利用干法刻蝕工藝刻蝕所述P型Si材料以在所述有源區溝槽的側壁形成所述P區；

(f3)利用選擇性刻蝕工藝去除整個襯底表面的所述第二保護層。

5.如權利要求4所述的制造方法，其特征在于，步驟(g)包括：

(g1)利用原位摻雜工藝，在所述有源區溝槽內淀積N型Si材料；

(g2)采用第五掩膜版，利用干法刻蝕工藝刻蝕所述N型Si材料以在所述有源區溝槽的另一側壁形成所述N區；

(g3)利用選擇性刻蝕工藝去除整個襯底表面的所述第三保護層。

6.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟(k)之前，還包括：

(y1)在整個襯底表面淀積第四保護層并將所述有源區溝槽填滿；

(y2)利用退火工藝激活所述P區和所述N區中的雜質。

7.如權利要求6所述的制造方法，其特征在于，步驟(k)包括：

(k1)采用第六掩膜版，利用光刻工藝在所述第四保護層表面形成引線孔圖形；

(k2)利用各向異性刻蝕工藝刻蝕所述第四保護層形成所述引線孔；

(k3)對所述引線孔濺射金屬材料；

(k4)鈍化處理并光刻PAD以形成所述固態等離子二極管串。

8.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述天線模塊(13)包括第一固態等離子二極管天線臂(1301)、第二固態等離子二極管天線臂(1302)、同軸饋線(1303)、第一直流偏置線(1304)、第二直流偏置線(1305)、第三直流偏置線(1306)、第四直流偏置線(1307)、第五直流偏置線(1308)、第六直流偏置線(1309)、第七直流偏置線(1310)、第八直流偏置線(1311)。

9.如權利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第一固態等離子二極管天線臂(1301)包括依次串接的第一固態等離子二極管串(w1)、第二固態等離子二極管串(w2)及所述第三固態等離子二極管串(w3)，所述第二固態等離子二極管天線臂(1302)包括依次串接的第四固態等離子二極管串(w4)、第五固態等離子二極管串(w5)及所述第六固態等離子二極管串(w6)且所述第一固態等離子二極管串(w1)與所述第六固態等離子二極管串(w6)、所述第二固態等離子二極管串(w2)與所述第五固態等離子二極管串(w5)、所述第三固態等離子二極管串(w3)與所述第四固態等離子二極管串(w4)分別包括同等數量的固態等離子二極管。