[發(fā)明專利]用于制備全息天線的臺狀有源區(qū)固態(tài)等離子二極管制造方法

在審

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• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN107046163A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹曉雪;張亮
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科銳盛創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q1/36;H01L21/329;H01L29/868
• 代理公司: 西安智萃知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司61221
• 代理人: 劉長春

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，特別涉及一種用于制備全息天線的臺狀有源區(qū)固態(tài)等離子二極管制造方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)金屬天線由于其重量和體積都相對較大，設(shè)計(jì)制作不靈活，自重構(gòu)性和適應(yīng)性較差，嚴(yán)重制約了雷達(dá)與通信系統(tǒng)的發(fā)展和性能的進(jìn)一步提高。因此，近年來，研究天線寬頻帶、小型化、以及重構(gòu)與復(fù)用的理論日趨活躍。

在這種背景下，研究人員提出了一種新型天線概念-等離子體天線，該天線是一種將等離子體作為電磁輻射導(dǎo)向媒質(zhì)的射頻天線。等離子體天線的可利用改變等離子體密度來改變天線的瞬時帶寬、且具有大的動態(tài)范圍；還可以通過改變等離子體諧振、阻抗以及密度等，調(diào)整天線的頻率、波束寬度、功率、增益和方向性動態(tài)參數(shù)；另外，等離子體天線在沒有激發(fā)的狀態(tài)下，雷達(dá)散射截面可以忽略不計(jì)，而天線僅在通信發(fā)送或接收的短時間內(nèi)激發(fā)，提高了天線的隱蔽性，這些性質(zhì)可廣泛的應(yīng)用于各種偵察、預(yù)警和對抗雷達(dá)，星載、機(jī)載和導(dǎo)彈天線，微波成像天線，高信噪比的微波通信天線等領(lǐng)域，極大地引起了國內(nèi)外研究人員的關(guān)注，成為了天線研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

但是當(dāng)前絕大多數(shù)的研究只限于氣態(tài)等離子體天線，對固態(tài)等離子體天線的研究幾乎還是空白。而固態(tài)等離子體一般存在于半導(dǎo)體器件中，無需像氣態(tài)等離子那樣用介質(zhì)管包裹，具有更好的安全性和穩(wěn)定性。經(jīng)理論研究發(fā)現(xiàn)，固態(tài)等離子二極管在加直流偏壓時，直流電流會在其表面形成自由載流子(電子和空穴)組成的固態(tài)等離子體，該等離子體具有類金屬特性，即對電磁波具有反射作用，其反射特性與表面等離子體的微波傳輸特性、濃度及分布密切相關(guān)。

因此，如何制作一種固態(tài)等離子二極管來應(yīng)用于全息天線就變得尤為重要。

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)明提出一種用于制備全息天線的臺狀有源區(qū)固態(tài)等離子二極管制造方法。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提出的一種基用于制備全息天線的臺狀有源區(qū)固態(tài)等離子二極管制造方法，所述固態(tài)等離子二極管用于制作全息天線，所述制造方法包括步驟：

(a)選取SOI襯底；

(b)利用CVD工藝，在所述SOI襯底表面形成第一保護(hù)層；

(c)采用第一掩膜版，利用光刻工藝在所述第一保護(hù)層上形成有源區(qū)圖形；

(d)利用干法刻蝕工藝，對所述有源區(qū)圖形的指定位置四周刻蝕所述第一保護(hù)層及所述SOI襯底的頂層Si層從而形成有所述臺狀有源區(qū)；

(e)對所述臺狀有源區(qū)四周利用原位摻雜工藝分別淀積P型Si材料和N型Si材料形成P區(qū)和N區(qū)；

(f)在所述臺狀有源區(qū)四周淀積多晶Si材料；

(g)在所述多晶Si材料表面制作引線并光刻PAD以形成所述固態(tài)等離子二極管。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，步驟(d)之后，還包括：

(x1)利用氧化工藝，對所述臺狀有源區(qū)的側(cè)壁進(jìn)行氧化以在所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁形成氧化層；

(x2)利用濕法刻蝕工藝刻蝕所述氧化層以完成對所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁的平整化處理。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，步驟(e)包括：

(e1)在整個襯底表面淀積第二保護(hù)層；

(e2)采用第二掩膜板，利用光刻工藝在所述第二保護(hù)層表面形成P區(qū)圖形；

(e3)利用濕法刻蝕工藝去除P區(qū)圖形上的所述第二保護(hù)層；

(e4)利用原位摻雜工藝，在所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁淀積P型Si材料形成所述P區(qū)；

(e5)在整個襯底表面淀積第三保護(hù)層；

(e6)采用第三掩膜板，利用光刻工藝在所述第三保護(hù)層表面形成N區(qū)圖形；

(e7)利用濕法刻蝕工藝去除N區(qū)圖形上的所述第三保護(hù)層；

(e8)利用原位摻雜工藝，在所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁淀積N型Si材料形成所述N區(qū)。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，步驟(e4)包括：

(e41)利用原位摻雜工藝，在所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁淀積P型Si材料；

(e42)采用第四掩膜版，利用干法刻蝕工藝刻蝕所述P型Si材料以在所述臺狀有源區(qū)的側(cè)壁形成所述P區(qū)；

(e43)利用選擇性刻蝕工藝去除整個襯底表面的所述第二保護(hù)層。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，步驟(e8)包括：

(e81)利用原位摻雜工藝，在所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁淀積N型Si材料；

(e82)采用第五掩膜版，利用干法刻蝕工藝刻蝕所述N型Si材料以在所述臺狀有源區(qū)的另一側(cè)壁形成所述N區(qū)；

(e83)利用選擇性刻蝕工藝去除整個襯底表面的所述第三保護(hù)層。