[發明專利]SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的制備方法

在審

• 申請號: 201611184362.6
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106876871A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 張亮;左瑜
• 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;H01Q1/50;H01Q5/321;H01L21/84;H01L21/329
• 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SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的制備方法。

背景技術

在天線技術發展迅猛的今天，傳統的套筒單極子天線以其寬頻帶、高增益、結構簡單、饋電容易且縱向尺寸、方位面全向等諸多優點廣泛應用于車載、艦載和遙感等通信系統中。但是普遍使用的套筒單極子天線的電特征不僅依賴于套筒結構，且與地面有很大的關系，這就很難滿足艦載通信工程中架高天線對寬頻帶和小型化的需求。

套筒偶極子天線是天線輻射體外加上了一個與之同軸的金屬套筒而形成的振子天線。套筒天線在加粗振子的同時，引入不對稱饋電，起到了類似電路中參差調諧的作用，進而更有效地展寬了阻抗帶寬。同時，為突破傳統天線固定不變的工作性能難以滿足多樣的系統需求和復雜多變的應用環境，可重構天線的概念得到重視并獲得發展。可重構微帶天線因其體積小，剖面低等優點成為可重構天線研究的熱點。基于此，可重構的套筒偶極子天線成為當前市場前景較好的產品之一。

隨著微電子技術的發展，采用半導體材料制作可重構天線已經成為當前技術發展的趨勢。因此，如何采用半導體工藝技術設計出結構簡單，易于實現的頻率可重構的套筒偶極子天線，是本領域技術人員亟需解決的問題。

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SPiN二極管可重構等離子套筒偶極子天線。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SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的制備方法，其中，所述天線包括半導體基片、SPiN二極管天線臂、第一SPiN二極管套筒、第二SPiN二極管套筒、同軸饋線、直流偏置線；其中，所述制備方法包括：

選取SiGeOI襯底；

在所述SiGeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結構制作多個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SPiN二極管天線臂、所述第一SPiN二極管套筒及所述第二SPiN二極管套筒；

制作所述同軸饋線以連接所述SPiN二極管天線臂、所述第一SPiN二極管套筒及所述第二SPiN二極管套筒，最終形成所述套筒偶極子天線。

在本發明的一個實施例中，在所述SiGeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結構制作多個SPiN二極管串，包括：

(a)在所述SiGeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結構設置隔離區；

(b)刻蝕所述SiGeOI襯底形成P型溝槽和N型溝槽；

(c)在所述P型溝槽和所述N型溝槽內采用離子注入形成第一P型有源區和第一N型有源區；

(d)填充所述P型溝槽和所述N型溝槽，并采用離子注入在所述SiGeOI襯底的頂層SiGe內形成第二P型有源區和第二N型有源區；

(e)在所述SiGeOI襯底上形成引線以形成橫向SPiN二極管；

(f)光刻PAD以實現多個所述橫向SPiN二極管的串行連接從而形成多個所述SPiN二極管串。

在本發明的一個實施例中，步驟(a)包括：

(a1)在所述SiGeOI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SiGeOI襯底以形成隔離槽，且所述隔離槽的深度大于等于所述SiGeOI襯底的頂層SiGe的厚度；

(a4)填充所述隔離槽以形成所述隔離區。

在本發明的一個實施例中，步驟(c)包括：

(c1)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；

(c2)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；

(c3)對所述P型溝槽和所述N型溝槽進行離子注入以形成所述第一P型有源區和所述第一N型有源區。

在本發明的一個實施例中，所述第一N型有源區為沿離子擴散方向距所述N型溝槽側壁和底部深度小于1微米的區域，所述第一P型有源區為沿離子擴散方向距所述P型溝槽側壁和底部深度小于1微米的區域。

在本發明的一個實施例中，步驟(d)，包括：

(d1)利用多晶硅填充所述P型溝槽和N型溝槽以形成P+區(27)和N+區(26)；

(d2)平整化處理所述SiGeOI襯底后，在所述SiGeOI襯底上形成多晶硅層；