[發明專利]用于可重構環形天線的SiGe基異質SPiN二極管的制備方法

在審

• 申請號: 201611184385.7
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106847903A
• 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;H01L29/06;H01L21/265;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q23/00
• 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

1.一種用于可重構環形天線的SiGe基異質SPiN二極管的制備方法，其特征在于，所述環形天線包括：

半導體基片(1)；

介質板(2)；

第一SPIN二極管環(3)、第二SPIN二極管環(4)、第一直流偏置線(5)及第二直流偏置線(6)，均設置于所述半導體基片(1)上；

耦合式饋源(7)，設置于所述介質板(2)上；

所述第一SPIN二極管環(3)、所述第二SPIN二極管環(4)、所述第一直流偏置線(5)及所述第二直流偏置線(6)均采用半導體工藝制作在所述半導體基片(1)上；

其中，所述環形天線的制備方法包括如下步驟：

(a)選取某一晶向的SiGeOI襯底，在SiGeOI襯底上設置隔離區；

(b)在所述SiGeOI襯底表面形成第二保護層；

(c)利用光刻工藝在所述第二保護層上形成第二隔離區圖形；

(d)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SiGeOI襯底以形成所述P型溝槽和所述N型溝槽；

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

(f)在所述SiGeOI襯底上形成引線，以完成SiGe基異質SPiN二極管的制備。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述SiGeOI襯底上設置隔離區，包括：

(a1)在所述SiGe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SPIN二極管的所述隔離區。

3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，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(a1)包括：

(a11)在所述SiGe層表面生成二氧化硅以形成第一二氧化硅層；

(a12)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。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，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(b)包括：

(b1)在所述SiGeOI襯底表面生成二氧化硅以形成第二二氧化硅層；

(b2)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。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(e)包括：

(e1)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；

(e2)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；

(e3)填充所述P型溝槽和所述N型溝槽。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(e3)包括：

(e31)利用多晶硅填充所述P型溝槽和所述N型溝槽；

(e32)平整化處理所述襯底后，在所述襯底上形成多晶硅層；

(e33)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型有源區和N型有源區且同時形成P型接觸區和N型接觸區；

(e34))去除光刻膠；

(e35)利用濕法刻蝕去除所述P型接觸區和所述N型接觸區以外的所述多晶硅層。

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(f)包括：

(f1)在所述SiGeOI襯底上生成二氧化硅；

(f2)利用退火工藝激活有源區中的雜質；

(f3)在所述P型接觸區和所述N型接觸區光刻引線孔以形成引線；

(f4)鈍化處理并光刻PAD以完成所述SiGe基異質SPiN二極管的制備。

8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一SPIN二極管環(3)包括第一SPIN二極管串(8)，所述第二SPIN二極管環(4)包括第二SPIN二極管串(9)，且所述第一SPIN二極管環(3)及所述第二SPIN二極管環(4)的周長等于其所要接收信號的電磁波波長。