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基于異質(zhì)SiGeSPiN二極管的可重構(gòu)偶極子天線的制備方法與流程

文檔序號:12599431閱讀:281來源:國知局
基于異質(zhì)SiGeSPiN二極管的可重構(gòu)偶極子天線的制備方法與流程

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于異質(zhì)SiGeSPiN二極管的可重構(gòu)偶極子天線的制備方法。



背景技術(shù):

在天線技術(shù)發(fā)展迅猛的今天,新一代無線通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢包括實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)多個無線系統(tǒng)之間的互聯(lián),實現(xiàn)有限的頻譜資源的有效利用,獲得對周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力等。為突破傳統(tǒng)天線固定不變的工作性能難以滿足多樣的系統(tǒng)需求和復(fù)雜多變的應(yīng)用環(huán)境,可重構(gòu)天線的概念得到重視并獲得發(fā)展??芍貥?gòu)微帶天線因其體積小,剖面低等優(yōu)點成為可重構(gòu)天線研究的熱點。

由于可重構(gòu)天線的設(shè)計需考慮天線各部分間的互耦,加大了天線設(shè)計的難度。而固態(tài)等離子體存在于半導(dǎo)體介質(zhì)中,當利用SPiN二極管正向偏置激發(fā)固態(tài)等離子體時,可用于天線的電磁輻射,而SPiN二極管不加偏置關(guān)閉時,則呈現(xiàn)半導(dǎo)體介質(zhì)狀態(tài),可解決天線的隱身和互耦問題,更利于可重構(gòu)天線的設(shè)計。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題,本發(fā)明提供了一種基于異質(zhì)SiGeSPiN二極管的可重構(gòu)偶極子天線的制備方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):

本發(fā)明的實施例提供了一種基于異質(zhì)SiGeSPiN二極管的可重構(gòu)偶極子天線的制備方法,其中,所述可重構(gòu)偶極子天線包括:SiGeOI襯底、第一SPiN二極管天線臂、第二SPiN二極管天線臂、同軸饋線以及直流偏置線;其中,所述制備方法包括:

選取某一晶向的SiGeOI襯底;

在所述SiGeOI襯底上制作多個SPiN二極管依次首尾相連構(gòu)成SPiN二極管串;

制作所述第一SPiN二極管天線臂、第二SPiN二極管天線臂;

制作直流偏置線以連接所述SPiN二極管串與直流偏置電源;

在SPiN二極管天線臂上制作同軸饋線;并連接所述第一SPiN二極管天線臂、第二SPiN二極管天線臂以形成所述可重構(gòu)偶極子天線。

在本發(fā)明的一個實施例中,所述第一SPiN二極管天線臂、第二SPiN二極管天線臂分別由三段SPiN二極管串組成,每一個SPiN二極管串都有直流偏置線外接電壓正極;天線臂長度為波長的四分之一。

在本發(fā)明的一個實施例中,所述同軸饋線采用低損耗同軸線纜,同軸饋線的內(nèi)芯線和外導(dǎo)體(屏蔽層)分別焊接于SPiN二極管天線臂的金屬觸片上且兩處焊接點分別接有直流偏置線作為公共負極。

在本發(fā)明的一個實施例中,所述SPiN二極管制備方法包括步驟:

(a)在SiGeOI襯底上設(shè)置隔離區(qū);

(b)刻蝕所述襯底形成P型溝槽和N型溝槽,P型溝槽和N型溝槽的深度小于襯底的頂層SiGe的厚度;

(c)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;

(d)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;

(e)填充所述P型溝槽和所述N型溝槽。

(f)在襯底上形成引線,以完成異質(zhì)SiGeSPiN二極管的制備。

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

(a1)在所述SiGe表面形成第一保護層;

(a2)利用光刻工藝在所述第一保護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等離子pin二極管的所述隔離區(qū)。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,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(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。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,步驟(b)包括:

(b1)在所述襯底表面形成第二保護層;

(b2)利用光刻工藝在所述第二保護層上形成第二隔離區(qū)圖形;

(b3)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層及所述襯底以形成所述P型溝槽和所述N型溝槽。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,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(yīng)地,步驟(b1)包括:

(b11)在所述襯底表面生成二氧化硅以形成第二二氧化硅層;

(b12)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。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,步驟(f)包括:

(f1)在所述襯底上生成二氧化硅;

(f2)利用退火工藝激活有源區(qū)中的雜質(zhì);

(f3)在所述P型接觸區(qū)和所述N型接觸區(qū)光刻引線孔以形成引線;

(f4)鈍化處理并光刻PAD以完成所述異質(zhì)SiGeSPiN二極管的制備。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果:

本發(fā)明制備的異質(zhì)SiGeSPiN二極管的可重構(gòu)偶極子天線,體積小、剖面低,結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、無復(fù)雜饋源結(jié)構(gòu)、頻率可快速跳變,且天線關(guān)閉時將處于電磁波隱身狀態(tài),可用于各種跳頻電臺或設(shè)備;由于其所有組成部分均在半導(dǎo)體基片一側(cè),為平面結(jié)構(gòu),易于組陣,可用作相控陣天線的基本組成單元。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種異質(zhì)SiGeSPiN二極管的可重構(gòu)偶極子天線的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種異質(zhì)SiGeSPiN二極管的可重構(gòu)偶極子天線的制備方法示意圖;

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種SPiN二極管的制備方法示意圖;

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種異質(zhì)SiGeSPiN二極管結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種異質(zhì)SiGeSPiN二極管串的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6a-圖6r為本發(fā)明實施例的一種異質(zhì)SiGeSPiN二極管的制備方法示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細的描述,但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例一

請參見圖1,圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于異質(zhì)SiGeSPiN二極管的可重構(gòu)偶極子天線結(jié)構(gòu)示意圖,其中,所述可重構(gòu)偶極子天線包括:SiGeOI襯底、第一SPiN二極管天線臂、第二SPiN二極管天線臂、同軸饋線以及直流偏置線;請參見圖2,圖2為異質(zhì)SiGeSPiN二極管的可重構(gòu)偶極子天線的制備方法示意圖,所述制備方法包括:

選取某一晶向的SiGeOI襯底;

在所述SiGeOI襯底上制作多個SPiN二極管依次首尾相連構(gòu)成SPiN二極管串;

制作所述第一SPiN二極管天線臂、第二SPiN二極管天線臂;

制作直流偏置線以連接所述SPiN二極管串與直流偏置電源;

在SPiN二極管天線臂上制作同軸饋線;并連接所述第一SPiN二極管天線臂、第二SPiN二極管天線臂以形成所述可重構(gòu)偶極子天線。

在本發(fā)明的一個實施例中,所述第一SPiN二極管天線臂、第二SPiN二極管天線臂分別由三段SPiN二極管串組成,每一個SPiN二極管串都有直流偏置線外接電壓正極;天線臂長度為波長的四分之一。

在本發(fā)明的一個實施例中,所述同軸饋線采用低損耗同軸線纜,同軸饋線的內(nèi)芯線和外導(dǎo)體(屏蔽層)分別焊接于SPiN二極管天線臂的金屬觸片上且兩處焊接點分別接有直流偏置線作為公共負極。

請參見圖3,圖3為SPiN二極管的制備方法示意圖,步驟包括:

(a)在SiGeOI襯底上設(shè)置隔離區(qū);

(b)刻蝕所述襯底形成P型溝槽和N型溝槽,P型溝槽和N型溝槽的深度小于襯底的頂層SiGe的厚度;

(c)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;

(d)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;

(e)填充所述P型溝槽和所述N型溝槽。

(f)在襯底上形成引線,以完成異質(zhì)SiGeSPiN二極管的制備。

其中,對于步驟(a),采用SiGeOI襯底的原因在于,對于固態(tài)等離子天線由于其需要良好的微波特性,而固態(tài)等離子pin二極管為了滿足這個需求,需要具備良好的隔離特性和載流子即固態(tài)等離子體的限定能力,而SiGeOI襯底由于其具有能夠與隔離槽方便的形成pin隔離區(qū)域、二氧化硅(SiO2)也能夠?qū)⑤d流子即固態(tài)等離子體限定在頂層SiGe中,所以優(yōu)選采用SiGeOI作為固態(tài)等離子pin二極管的襯底。且SiGe材料的載流子遷移率比較大,可提高器件性能。

其中,對于步驟(d),平整化處理可以采用如下步驟:氧化P型溝槽和N型溝槽以使P型溝槽和N型溝槽的內(nèi)壁形成氧化層;利用濕法刻蝕工藝刻蝕P型溝槽和N型溝槽內(nèi)壁的氧化層以完成P型溝槽和N型溝槽內(nèi)壁的平整化。這樣做的好處在于:可以防止溝槽側(cè)壁的突起形成電場集中區(qū)域,造成Pi和Ni結(jié)擊穿。

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

(a1)在所述SiGe表面形成第一保護層;

具體地,第一保護層包括第一二氧化硅(SiO2)層和第一氮化硅(SiN)層;則第一保護層的形成包括:在SiGe表面生成二氧化硅(SiO2)以形成第一二氧化硅(SiO2)層;在第一二氧化硅(SiO2)層表面生成氮化硅(SiN)以形成第一氮化硅(SiN)層。這樣做的好處在于,利用二氧化硅(SiO2)的疏松特性,將氮化硅(SiN)的應(yīng)力隔離,使其不能傳導(dǎo)進頂層SiGe,保證了頂層SiGe性能的穩(wěn)定;基于氮化硅(SiN)與SiGe在干法刻蝕時的高選擇比,利用氮化硅(SiN)作為干法刻蝕的掩蔽膜,易于工藝實現(xiàn)。當然,可以理解的是,保護層的層數(shù)以及保護層的材料此處不做限制,只要能夠形成保護層即可。

(a2)利用光刻工藝在所述第一保護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等離子pin二極管的所述隔離區(qū)。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,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(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。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,步驟(b)包括:

(b1)在所述襯底表面形成第二保護層;

具體地,第二保護層包括第二二氧化硅(SiO2)層和第二氮化硅(SiN)層;則第二保護層的形成包括:在所述襯底表面生成二氧化硅(SiO2)以形成第二二氧化硅(SiO2)層;在第二二氧化硅(SiO2)層表面生成氮化硅(SiN)以形成第二氮化硅(SiN)層。這樣做的好處類似于第一保護層的作用,此處不再贅述。

(b2)利用光刻工藝在所述第二保護層上形成第二隔離區(qū)圖形;

(b3)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層及所述襯底以形成所述P型溝槽和所述N型溝槽。

其中,P型溝槽和N型溝槽的深度大于第二保護層厚度且小于第二保護層與襯底頂層SiGe厚度之和。優(yōu)選地,該P型溝槽和N型溝槽的底部距襯底的頂層SiGe底部的距離為0.5微米~30微米,形成一般認為的深槽,這樣在形成P型和N型有源區(qū)時可以形成雜質(zhì)分布均勻、且高摻雜濃度的P、N區(qū)和和陡峭的Pi與Ni結(jié),以利于提高i區(qū)等離子體濃度。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,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(yīng)地,步驟(b1)包括:

(b11)在所述襯底表面生成二氧化硅以形成第二二氧化硅層;

(b12)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。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,步驟(f)包括:

(f1)在所述襯底上生成二氧化硅;

(f2)利用退火工藝激活有源區(qū)中的雜質(zhì);

(f3)在所述P型接觸區(qū)和所述N型接觸區(qū)光刻引線孔以形成引線;

(f4)鈍化處理并光刻PAD以完成所述異質(zhì)SiGeSPiN二極管的制備。

本發(fā)明提供的異質(zhì)SiGe基等離子pin二極管的制備方法具備如下優(yōu)點:

(1)pin二極管所使用的SiGe材料,由于其高遷移率和大載流子壽命的特性,能有效提高了pin二極管的固態(tài)等離子體濃度;

(2)pin二極管采用異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),由于I區(qū)為SiGe,其載流子遷移率高且禁帶寬度窄,在P、N區(qū)填充多晶硅從而形成異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),硅材料的禁帶寬度大于SiGe,故可產(chǎn)生高的注入比,提高器件性能;

(3)pin二極管采用了一種基于刻蝕的深槽介質(zhì)隔離工藝,有效地提高了器件的擊穿電壓,抑制了漏電流對器件性能的影響。

實施例二

請參見圖1,圖1為本發(fā)明提供的一種基于SPiN二極管的SOI基頻率可重構(gòu)偶極子天線結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,該天線包括:Si基SOI半導(dǎo)體基片1;

固定在Si基SOI半導(dǎo)體基片1上的第一天線臂2、第二天線臂3和同軸饋線4;優(yōu)選的,同軸饋線采用低損耗同軸線纜。

第一天線臂2和第二天線臂3分別設(shè)置于同軸饋線4的兩側(cè)且包括多個SPiN二極管串,在天線處于工作狀態(tài)時,第一天線臂2和第二天線臂3根據(jù)多個SPiN二極管串的導(dǎo)通與關(guān)斷實現(xiàn)天線臂長度的調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的實施例實現(xiàn)了該天線的頻率可重構(gòu)且構(gòu)造無復(fù)雜饋源結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單,易于加工。

進一步的,請參見圖1,第一天線臂2包括依次串接的第一SPiN二極管串w1、第二SPiN二極管串w2及第三SPiN二極管串w3,第二天線臂3包括依次串接的第四SPiN二極管串w4、第五SPiN二極管串w5及第六SPiN二極管串w6;

其中,第一SPiN二極管串w1的長度等于第六SPiN二極管串w6的長度,第二SPiN二極管串w2的長度等于第五SPiN二極管串w5的長度,第三SPiN二極管串w3的長度等于第四SPiN二極管串w4的長度。

進一步的,請參見圖1,該天線還包括第一直流偏置線5、第二直流偏置線6、第三直流偏置線7、第四直流偏置線8、第五直流偏置線9、第六直流偏置線10、第七直流偏置線11、第八直流偏置線12,其中,

第一直流偏置線5設(shè)置于第三二極管串w3的一端,第二直流偏置線6 設(shè)置于第四二極管串w4的一端,第三直流偏置線7設(shè)置于第一SPiN二極管串w1的一端,第八直流偏置線12設(shè)置于第六SPiN二極管串w6的一端;

第五直流偏置線9設(shè)置于第三二極管串w3和第二二極管串w2串接形成的節(jié)點處,第六直流偏置線10設(shè)置于第四SPiN二極管串w4和第五SPiN二極管串w5串接形成的節(jié)點處,第四直流偏置線8設(shè)置于第一SPiN二極管串w1和第二SPiN二極管串w2串接形成的節(jié)點處,第七直流偏置線11設(shè)置于第五SPiN二極管串w5和第六SPiN二極管串w6串接形成的節(jié)點處。

優(yōu)選的,第一直流偏置線5、第二直流偏置線6、第三直流偏置線7、第四直流偏置線8、第五直流偏置線9、第六直流偏置線10、第七直流偏置線11及第八直流偏置線12采用化學氣相淀積的方法固定于Si基SOI半導(dǎo)體基片1上,其材料為銅、鋁或經(jīng)過摻雜的多晶硅中的任意一種。

進一步的,請參見圖1,同軸饋線4的內(nèi)芯線焊接于第一天線臂2的金屬片,第一天線臂2的金屬片與直流偏置線5相連;同軸饋線4的屏蔽層焊接于第二天線臂3的金屬片,第二天線臂3的金屬片與第二直流偏置線6相連;第一直流偏置線5、第二直流偏置線6均與直流偏置電壓的負極相連,以形成公共負極。

請一并參見圖4及圖5,圖4為本發(fā)明提供的SPiN二極管的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為本發(fā)明實施例提供的一種SPiN二極管串的結(jié)構(gòu)示意圖。每個SPiN二極管串中包括多個SPiN二極管,且這些SPiN二極管串行連接。SPiN二極管串中的SPiN二極管包括P+區(qū)27、N+區(qū)26和本征區(qū)22,且還包括第一金屬接觸區(qū)23和第二金屬接觸區(qū)24;其中,

第一金屬接觸區(qū)23電連接P+區(qū)27,第二金屬接觸區(qū)24電連接N+區(qū)26,處于SPiN二極管串的一端的SPiN二極管的金屬接觸區(qū)23連接至直流偏置的正極,處于SPiN二極管串的另一端的SPiN二極管的金屬接觸區(qū)24與直流偏置電壓的負極,以使對應(yīng)SPiN二極管串被施加直流偏置電壓后其所有SPiN二極管處于正向?qū)顟B(tài)。

在本發(fā)明的另一個實施例中,第一天線臂2包括的SPiN二極管串個數(shù)和第二天線臂3包括的SPiN二極管串個數(shù)相同,第一天線臂2的二極管串和第二天線臂3的二極管串以同軸饋線4為對稱軸進行對稱分布,第一天線臂2的任一SPiN二極管串和與該SPiN二極管串對稱的第二天線臂3的對應(yīng)SPiN二極管串長度相等。

在本實施例中,第一天線臂2和第二天線臂3包括的二極管串個數(shù)可根據(jù)實際需求進行調(diào)整。在工作過程中,通過控制各個二極管串的導(dǎo)通與否,進而實現(xiàn)第一天線臂2和第二天線臂3的臂長可調(diào)節(jié)。

采用本實施方式的頻率可重構(gòu)偶極子天線體積小、結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、無復(fù)雜饋源結(jié)構(gòu)、頻率可快速跳變,且天線關(guān)閉時將處于電磁波隱身狀態(tài),可用于各種跳頻電臺或設(shè)備;由于其所有組成部分均在半導(dǎo)體基片一側(cè),為平面結(jié)構(gòu),易于組陣,可用作相控陣天線的基本組成單元。

實施例三

請參見圖6a-圖6r,圖6a-圖6r為本發(fā)明實施例的一種異質(zhì)SiGe基等離子pin二極管的制備方法示意圖,在上述實施例一的基礎(chǔ)上,以制備溝道長度為22nm(固態(tài)等離子區(qū)域長度為100微米)的固態(tài)等離子pin二極管為例進行詳細說明,具體步驟如下:

步驟1,襯底材料制備步驟:

(1a)如圖6a所示,選取(100)晶向的SiGeOI襯底片101,摻雜類型為p型,摻雜濃度為1014cm-3,頂層SiGe的厚度為50μm;

(1b)如圖6b所示,采用化學氣相沉積(Chemical vapor deposition,簡稱CVD)的方法,在SiGe層上淀積一層40nm厚度的第一SiO2層201;

(1c)采用化學氣相淀積的方法,在襯底上淀積一層2μm厚度的第一Si3N4/SiN層202;

步驟2,隔離制備步驟:

(2a)如圖6c所示,通過光刻工藝在上述保護層上形成隔離區(qū),濕法刻蝕隔離區(qū)第一Si3N4/SiN層202,形成隔離區(qū)圖形;采用干法刻蝕,在隔離區(qū)形成寬5μm,深為50μm的深隔離槽301;

(2b)如圖6d所示,采用CVD的方法,淀積SiO2 401將該深隔離槽填滿;

(2c)如圖6e所示,采用化學機械拋光(Chemical Mechanical Polishing,簡稱CMP)方法,去除表面第一Si3N4/SiN層202和第一SiO2層201,使所述襯底表面平整;

步驟3,P、N區(qū)深槽制備步驟:

(3a)如圖6f所示,采用CVD方法,在襯底上連續(xù)淀積延二層材料,第一層為300nm厚度的第二SiO2層601,第二層為500nm厚度的第二Si3N4/SiN層602;

(3b)如圖6g所示,光刻P、N區(qū)深槽,濕法刻蝕P、N區(qū)第二Si3N4/SiN層602和第二SiO2層601,形成P、N區(qū)圖形;采用干法刻蝕,在P、N區(qū)形成寬4μm,深5μm的深槽701,P、N區(qū)槽的長度根據(jù)在所制備的天線中的應(yīng)用情況而確定;

(3c)如圖6h所示,在850℃下,高溫處理10分鐘,氧化槽內(nèi)壁形成氧化層801,以使P、N區(qū)槽內(nèi)壁平整;

(3d)如圖6i所示,利用濕法刻蝕工藝去除P、N區(qū)槽內(nèi)壁的氧化層801。

步驟4,P、N接觸區(qū)制備步驟:

(4a)如圖6j所示,采用CVD的方法,在P、N區(qū)槽中淀積多晶硅1001,并將溝槽填滿;

(4b)如圖6k所示,采用CMP,去除表面多晶硅1001與第二Si3N4/SiN層602,使表面平整;

(4c)如圖6l所示,采用CVD的方法,在表面淀積一層多晶硅1201,厚度為200~500nm;

(4d)如圖6m所示,光刻P區(qū)有源區(qū),采用帶膠離子注入方法進行p+注入,使P區(qū)有源區(qū)摻雜濃度達到0.5×1020cm-3,去除光刻膠,形成P接觸1301;

(4e)光刻N區(qū)有源區(qū),采用帶膠離子注入方法進行n+注入,使N區(qū)有源區(qū)摻雜濃度為0.5×1020cm-3,去除光刻膠,形成N接觸1302;

(4f)如圖6n所示,采用濕法刻蝕,刻蝕掉P、N接觸區(qū)以外的多晶硅1201,形成P、N接觸區(qū);

(4g)如圖6o所示,采用CVD的方法,在表面淀積SiO21501,厚度為800nm;

(4h)在1000℃,退火1分鐘,使離子注入的雜質(zhì)激活、并且推進多晶硅中雜質(zhì);

步驟5,構(gòu)成PIN二極管步驟:

(5a)如圖6p所示,在P、N接觸區(qū)光刻引線孔1601;

(5b)如圖6q所示,襯底表面濺射金屬,在750℃合金形成金屬硅化物1701,并刻蝕掉表面的金屬;

(5c)襯底表面濺射金屬,光刻引線;

(5d)如圖6r所示,淀積Si3N4/SiN形成鈍化層1801,光刻PAD,形成PIN二極管,作為制備固態(tài)等離子天線材料。

本實施例中,上述各種工藝參數(shù)均為舉例說明,依據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)手段所做的變換均為本申請之保護范圍。

本發(fā)明制備的應(yīng)用于固態(tài)等離子可重構(gòu)天線的pin二極管,首先,所使用的SiGe材料,由于其高遷移率和大載流子壽命的特性,提高了pin二極管的固態(tài)等離子體濃度;另外,異質(zhì)SiGe基pin二極管的P區(qū)與N區(qū)采用了基于刻蝕的深槽刻蝕的多晶硅鑲嵌工藝,該工藝能夠提供突變結(jié)pi與ni結(jié),并且能夠有效地提高pi結(jié)、ni結(jié)的結(jié)深,使固態(tài)等離子體的濃度和分布的可控性增強,有利于制備出高性能的等離子天線;并且本發(fā)明制備的應(yīng)用于固態(tài)等離子可重構(gòu)天線的pin二極管采用了一種基于刻蝕的深槽介質(zhì)隔離工藝,有效地提高了器件的擊穿電壓,抑制了漏電流對器件性能的影響。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明,不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。

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