[發(fā)明專(zhuān)利]用于可重構(gòu)環(huán)形天線(xiàn)的SiGe基異質(zhì)SPiN二極管的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611184385.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106847903A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹曉雪;張亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安科銳盛創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/66
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/66;H01L21/04;H01L29/06;H01L21/265;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q23/00
• 代理公司: 西安智萃知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司61221
• 代理人: 劉長(zhǎng)春

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，特別涉及一種用于可重構(gòu)環(huán)形天線(xiàn)的SiGe基異質(zhì)SPiN二極管的制備方法。

背景技術(shù)

在高速發(fā)展的現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，為滿(mǎn)足通信、導(dǎo)航、探測(cè)等方面的要求，需多個(gè)發(fā)射、接收天線(xiàn)同時(shí)工作在一個(gè)平臺(tái)上。在這種情況下，越來(lái)越多的負(fù)載和各天線(xiàn)之間的電磁兼容成為日益突出的問(wèn)題。可重構(gòu)天線(xiàn)可以隨環(huán)境的不同動(dòng)態(tài)地選擇不同的工作模式，從而使一個(gè)天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)天線(xiàn)的功能，為有效解決電磁干擾及系統(tǒng)小型化問(wèn)題做出了重要探索。

目前，市面上有一類(lèi)頻率可重構(gòu)天線(xiàn)，其重要構(gòu)成部件SPIN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(wèn)題，影響SPIN二極管本征區(qū)載流子濃度，進(jìn)而影響其固態(tài)等離子體濃度；并且該結(jié)構(gòu)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(duì)設(shè)備要求高，且與現(xiàn)有工藝不兼容；而采用擴(kuò)散工藝，雖結(jié)深較深，但同時(shí)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SPIN二極管的電學(xué)性能，導(dǎo)致固態(tài)等離子體濃度和分布的可控性差。

因此，選擇何種材料及工藝來(lái)制作一種合適材料的二極管串以應(yīng)用于環(huán)形頻率可重構(gòu)天線(xiàn)，是亟待解決的問(wèn)題。

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)明提出一種用于可重構(gòu)環(huán)形天線(xiàn)的SiGe基異質(zhì)SPiN二極管的制備方法。

具體的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于可重構(gòu)環(huán)形天線(xiàn)的SiGe基異質(zhì)SPiN二極管的制備方法，所述SiGe基異質(zhì)SPiN二極管用于制作可重構(gòu)環(huán)形天線(xiàn)，所述環(huán)形天線(xiàn)包括：半導(dǎo)體基片(1)；介質(zhì)板(2)；第一等離子SPIN二極管環(huán)(3)、第二等離子SPIN二極管環(huán)(4)、第一直流偏置線(xiàn)(5)及第二直流偏置線(xiàn)(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；所述第一SPIN二極管環(huán)(3)、所述第二SPIN二極管環(huán)(4)、所述第一直流偏置線(xiàn)(5)及所述第二直流偏置線(xiàn)(6)均采用半導(dǎo)體工藝制作在所述半導(dǎo)體基片(1)上。

所述制備方法包括步驟：

(a)選取某一晶向的SiGeOI襯底，在SiGeOI襯底上設(shè)置隔離區(qū)；

(b)在所述SiGeOI襯底表面形成第二保護(hù)層；

(c)利用光刻工藝在所述第二保護(hù)層上形成第二隔離區(qū)圖形；

(d)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(hù)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(nèi)形成P型有源區(qū)和N型有源區(qū)；

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

進(jìn)一步地，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在SiGeOI襯底上設(shè)置隔離區(qū)，包括：

(a1)在所述SiGe表面形成第一保護(hù)層；

(a2)利用光刻工藝在所述第一保護(hù)層上形成第一隔離區(qū)圖形；

(a3)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(hù)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；

(a4)填充所述隔離槽以形成所述SPIN二極管的所述隔離區(qū)。

進(jìn)一步地，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述第一保護(hù)層包括第一二氧化硅層和第一氮化硅層；相應(yīng)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。

進(jìn)一步地，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述第二保護(hù)層包括第二二氧化硅層和第二氮化硅層；相應(yīng)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。

進(jìn)一步地，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，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(nèi)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(nèi)壁的氧化層以完成所述P型溝槽和所述N型溝槽內(nèi)壁的平整化；

(e3)填充所述P型溝槽和所述N型溝槽。

進(jìn)一步地，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，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；