[發(fā)明專利]可重構(gòu)環(huán)形天線中基于臺(tái)狀有源區(qū)PIN二極管串的制備方法

有效

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• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN107068560B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹曉雪;張亮
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科銳盛創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L29/868;H01Q1/22;H01Q1/36;H01Q7/00
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發(fā)明涉及一種可重構(gòu)環(huán)形天線中基于臺(tái)狀有源區(qū)PIN二極管串的制備方法。該制備方法包括：(a)選取SOI襯底；(b)刻蝕SOI襯底形成臺(tái)狀有源區(qū)；(c)對所述臺(tái)狀有源區(qū)四周利用原位摻雜工藝分別淀積P型Si材料和N型Si材料形成P區(qū)和N區(qū)；(d)在所述臺(tái)狀有源區(qū)四周淀積多晶Si材料；(e)在所述多晶Si材料表面制作引線并光刻PAD以形成所述PIN二極管。本發(fā)明實(shí)施例利用原位摻雜工藝能夠制備并提供適用于形成固態(tài)等離子天線的高性能基于臺(tái)狀有源區(qū)的PIN二極管串。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可重構(gòu)環(huán)形天線中基于臺(tái)狀有源區(qū)PIN二極管串的制備方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)金屬天線由于其重量和體積都相對較大，設(shè)計(jì)制作不靈活，自重構(gòu)性和適應(yīng)性較差，嚴(yán)重制約了雷達(dá)與通信系統(tǒng)的發(fā)展和性能的進(jìn)一步提高。因此，近年來，研究天線寬頻帶、小型化、以及重構(gòu)與復(fù)用的理論日趨活躍。

在這種背景下，研究人員提出了一種新型天線概念-等離子體天線，該天線是一種將等離子體作為電磁輻射導(dǎo)向媒質(zhì)的射頻天線。等離子體天線的可利用改變等離子體密度來改變天線的瞬時(shí)帶寬、且具有大的動(dòng)態(tài)范圍；還可以通過改變等離子體諧振、阻抗以及密度等，調(diào)整天線的頻率、波束寬度、功率、增益和方向性動(dòng)態(tài)參數(shù)；另外，等離子體天線在沒有激發(fā)的狀態(tài)下，雷達(dá)散射截面可以忽略不計(jì)，而天線僅在通信發(fā)送或接收的短時(shí)間內(nèi)激發(fā)，提高了天線的隱蔽性，這些性質(zhì)可廣泛的應(yīng)用于各種偵察、預(yù)警和對抗雷達(dá)，星載、機(jī)載和導(dǎo)彈天線，微波成像天線，高信噪比的微波通信天線等領(lǐng)域，極大地引起了國內(nèi)外研究人員的關(guān)注，成為了天線研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

但是當(dāng)前絕大多數(shù)的研究只限于氣態(tài)等離子體天線，對固態(tài)等離子體天線的研究幾乎還是空白。而固態(tài)等離子體一般存在于半導(dǎo)體器件中，無需像氣態(tài)等離子那樣用介質(zhì)管包裹，具有更好的安全性和穩(wěn)定性。經(jīng)理論研究發(fā)現(xiàn)，PIN二極管在加直流偏壓時(shí)，直流電流會(huì)在其表面形成自由載流子(電子和空穴)組成的固態(tài)等離子體，該等離子體具有類金屬特性，即對電磁波具有反射作用，其反射特性與表面等離子體的微波傳輸特性、濃度及分布密切相關(guān)。

因此，如何制作一種PIN二極管來應(yīng)用于可重構(gòu)環(huán)形天線就變得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

因此，為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷和不足，本發(fā)明提出一種可重構(gòu)環(huán)形天線中基于臺(tái)狀有源區(qū)PIN二極管串的制備方法。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提出的一種可重構(gòu)環(huán)形天線中基于臺(tái)狀有源區(qū)PIN二極管串的制備方法，所述PIN二極管用于制作可重構(gòu)環(huán)形天線，所述環(huán)形天線包括：半導(dǎo)體基片(1)；介質(zhì)板(2)；第一PIN二極管環(huán)(3)、第二PIN二極管環(huán)(4)、第一直流偏置線(5)及第二直流偏置線(6)，均設(shè)置于所述半導(dǎo)體基片(1)上；耦合式饋源(7)，設(shè)置于所述介質(zhì)板(2)上。

所述制備方法包括步驟：

(a)選取SOI襯底；

(b)刻蝕SOI襯底形成臺(tái)狀有源區(qū)；

(c)對所述臺(tái)狀有源區(qū)四周利用原位摻雜工藝分別淀積P型Si材料和N型Si材料形成P區(qū)和N區(qū)；

(d)利用CVD工藝，在所述臺(tái)狀有源區(qū)四周淀積所述多晶Si材料；

(e)利用CVD工藝，在整個(gè)襯底表面淀積第四保護(hù)層；

(f)利用退火工藝激活所述P區(qū)和所述N區(qū)中的雜質(zhì)；

(g)在所述多晶Si材料表面制作引線并光刻PAD以形成所述PIN二極管串。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，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(hù)層；

(b2)采用第一掩膜版，利用光刻工藝在所述第一保護(hù)層上形成有源區(qū)圖形；