[發明專利]多層全息天線中AlAs?Ge?AlAs結構基等離子pin二極管的制造方法

在審

• 申請號: 201611184382.3
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106847901A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 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: H01L29/66
• 分類號: H01L29/66;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

1.一種多層全息天線中AlAs-Ge-AlAs結構基等離子pin二極管的制造方法，其特征在于，所述pin二極管用于制備所述全息天線，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pin二極管串；

所述制造方法包括：

(a)選取GeOI襯底，在所述GeOI襯底表面生成SiO₂材料以形成第一SiO₂層，在所述第一SiO₂層表面生成SiN材料以形成第一SiN層，其中，所述第一SiO₂層和所述第一SiN層構成所述GeOI襯底表面的第一保護層；

(b)利用光刻工藝在所述第一保護層上形成第一隔離區圖形；

(c)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；

(d)填充所述隔離槽以形成隔離區；

(e)刻蝕所述GeOI襯底形成P型溝槽和N型溝槽；

(f)在所述P型溝槽和所述N型溝槽內淀積AlAs材料，并對所述P型溝槽和所述N型溝槽內的AlAs材料進行離子注入形成P型有源區和N型有源區；

(g)在所述P型有源區和所述N型有源區表面形成引線，以完成所述AlAs-Ge-AlAs結構的基等離子pin二極管的制備。

2.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟(e)包括：

(e1)在所述GeOI襯底表面形成第二保護層；

(e2)利用光刻工藝在所述第二保護層上形成第二隔離區圖形；

(e3)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襯底的頂層Ge層以在所述頂層Ge層內形成所述P型溝槽和所述N型溝槽。

3.如權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述第二保護層包括第二SiO₂層和第二SiN層；相應地，步驟(e1)包括：

(e11)在所述GeOI襯底表面生成SiO₂材料以形成第二SiO₂層；

(e12)在所述第二SiO₂層表面生成SiN材料以形成第二SiN層。

4.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟(f)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。

5.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MOCVD工藝，在所述P型溝槽和所述N型溝槽內及整個襯底表面淀積AlAs材料；

(f2)利用CMP工藝，平整化處理GeOI襯底后，在GeOI襯底上形成AlAs層；

(f3)光刻AlAs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型雜質以形成所述P型有源區和所述N型有源區且同時形成P型接觸區和N型接觸區；

(f4)去除光刻膠；

(f5)利用濕法刻蝕去除P型接觸區和N型接觸區以外的AlAs材料。

6.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟(f)之后，還包括：

(y1)在整個襯底表面生成SiO₂材料；

(y2)利用退火工藝激活所述P型有源區及所述N型有源區中的雜質。

7.如權利要求6所述的制造方法，其特征在于，步驟(g)包括：

(g1)利用各向異性刻蝕工藝刻蝕掉所述P型接觸區和所述N型接觸區表面指定位置的SiO₂材料以形成所述引線孔；

(g2)向所述引線孔內淀積金屬材料，對整個襯底材料進行鈍化處理并光刻PAD以形成所述AlAs-Ge-AlAs結構的基等離子pin二極管。