[發(fā)明專利]用于套筒天線的異質SiGe基等離子pin二極管串的制備方法

在審

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• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106783596A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 張亮;左瑜
• 申請（專利權）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;H01L21/04;H01Q23/00
• 代理公司: 西安智萃知識產(chǎn)權代理有限公司61221
• 代理人: 劉長春

技術領域

本發(fā)明涉及半導體器件制造技術領域，特別涉及一種用于套筒天線的異質SiGe基等離子pin二極管串的制備方法。

背景技術

目前，可重構天線，尤其是頻率可重構天線，能在多個頻率下工作，極大地拓展了天線的應用范圍，一直是國內外天線領域研究的重點之一。國內外應用于等離子可重構天線的pin二極管采用的材料均為體硅材料，此材料存在本征區(qū)載流子遷移率較低問題，影響pin二極管本征區(qū)載流子濃度，進而影響其固態(tài)等離子體濃度；并且該結構的P區(qū)與N區(qū)大多采用注入工藝形成，此方法要求注入劑量和能量較大，對設備要求高，且與現(xiàn)有工藝不兼容；而采用擴散工藝，雖結深較深，但同時P區(qū)與N區(qū)的面積較大，集成度低，摻雜濃度不均勻，影響pin二極管的電學性能，導致固態(tài)等離子體濃度和分布的可控性差。

因此，如何選取合適的材料和制備工藝以生產(chǎn)出一種等離子pin二極管以應用于固態(tài)等離子天線就變得尤為重要。

發(fā)明內容

因此，為解決現(xiàn)有技術存在的技術缺陷和不足，本發(fā)明提出一種用于套筒天線的異質SiGe基等離子pin二極管串的制備方法。

具體地，本發(fā)明實施例提出了一種用于套筒天線的異質SiGe基等離子pin二極管串的制備方法，所述等離子pin二極管串用于制作套筒天線，所述套筒天線包括：半導體基片(1)、pin二極管天線臂(2)、第一pin二極管套筒(3)、第二pin二極管套筒(4)、同軸饋線(5)、直流偏置線(9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19)；所述制備方法包括步驟：

(a)選取某一晶向的SiGeOI襯底；

(b)在所述SiGe表面形成第一保護層；

(c)利用光刻工藝在所述第一保護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層及所述襯底以形成隔離槽，且所述隔離槽的深度大于等于所述襯底的頂層SiGe的厚度；

(e)填充所述隔離槽以形成所述等離子pin二極管的所述隔離區(qū)；

(f)刻蝕所述襯底形成P型溝槽和N型溝槽，P型溝槽和N型溝槽的深度小于襯底的頂層SiGe的厚度；

(g)填充P型溝槽和N型溝槽，并采用離子注入在襯底的頂層SiGe內形成P型有源區(qū)和N型有源區(qū)；

(h)在襯底上形成引線，并完成異質SiGe基等離子pin二極管串的制備。

在上述實施例的基礎上，所述第一保護層包括第一二氧化硅層和第一氮化硅層；相應地，步驟(b)包括：

(b1)在所述SiGe層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。

在上述實施例的基礎上，步驟(f)包括：

(f1)在所述襯底表面形成第二保護層；

(f2)利用光刻工藝在所述第二保護層上形成第二隔離區(qū)圖形；

(f3)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層及所述襯底以形成所述P型溝槽和所述N型溝槽。

在上述實施例的基礎上，所述第二保護層包括第二二氧化硅層和第二氮化硅層；相應地，步驟(f1)包括：

(f11)在所述襯底表面生成二氧化硅以形成第二二氧化硅層；

(f12)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。

在上述實施例的基礎上，步驟(g)包括：

(g1)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；

(g2)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；

(g3)填充所述P型溝槽和所述N型溝槽。

在上述實施例的基礎上，步驟(g3)包括：

(g31)利用多晶硅填充所述P型溝槽和所述N型溝槽；

(g32)平整化處理所述襯底后，在所述襯底上形成多晶硅層；

(g33)光刻所述多晶硅層，并采用帶膠離子注入的方法對所述P型溝槽和所述N型溝槽所在位置分別注入P型雜質和N型雜質以形成P型有源區(qū)和N型有源區(qū)且同時形成P型接觸區(qū)和N型接觸區(qū)；

(g34)去除光刻膠；

(g35)利用濕法刻蝕去除所述P型接觸區(qū)和所述N型接觸區(qū)以外的所述多晶硅層。

在上述實施例的基礎上，步驟(h)包括：

(h1)在所述襯底上生成二氧化硅；