偶極子天線中的具備SiO制造技術

本發明專利技術公開一種偶極子天線中的具備SiO2保護層的SPiN二極管的制備方法，其中，所述可重構偶極子天線包括：SOI襯底、第一天線臂、第二天線臂和同軸饋線；所述第一天線臂和第二天線臂包括多個具備SiO

The dipole antenna has SiO

Which have SiO2 protective layer SPiN diode preparation method, the invention discloses a dipole antenna, the reconfigurable dipole antenna includes a SOI substrate, a first antenna, a second antenna arm arm and a coaxial feeder; the first antenna and the second antenna arm arm comprises a plurality of SiO

【技術實現步驟摘要】
偶極子天線中的具備SiO2保護層的SPiN二極管的制備方法
本專利技術屬于半導體器件制造
，涉及天線
，尤其涉及一種偶極子天線中的具備SiO2保護層的SPiN二極管的制備方法。
技術介紹
隨著科學技術的進一步發展，無線通信技術在人們的生活中發揮著越來越重要的作用。無線通信利用無線電波進行工作，而無線電波的接收和發送靠天線完成，天線的性能直接影響整個無線通信系統。傳統金屬天線由于其重量和體積都相對較大，設計制作不靈活，自重構性和適應性較差，嚴重制約了雷達與通信系統的發展和性能的進一步提高。因此，近年來，研究天線寬頻帶、小型化、以及重構與復用的理論日趨活躍。然而目前的頻率可重構微帶天線的各部分有互耦影響，頻率跳變慢，饋源結構復雜，隱身性能不佳，剖面高，集成加工的難度高。因此，用何種材料如何制作一種體積小、剖面低，結構簡單、易于加工的可重構天線就變得尤為重要。
技術實現思路
為解決現有技術的缺陷和不足，本專利技術提出一種可重構偶極子天線的具備SiO2保護層的SPiN二極管的制備方法。本專利技術要解決的技術問題通過以下技術方案實現：本專利技術的實施例提供了一種偶極子天線中的具備SiO2保護層的SPiN二極管的制備方法，其中，所述偶極子天線包括：SOI襯底(1)、第一天線臂(2)、第二天線臂(3)和同軸饋線(4)；所述第一天線臂(2)和第二天線臂(3)包括多個具備SiO2保護層的SPiN二極管串，所述SiO2保護層的SPiN二極管串由依次首尾相連的具備SiO2保護層的SPiN二極管構成，所述SiO2保護層的SPiN二極管的制造方法包括如下步驟：(a)選取SOI襯底；刻蝕SOI襯底形成有源區溝槽；(b)利用氧化工藝，對所述有源區溝槽側壁進行氧化以在所述有源區溝槽側壁形成氧化層；(c)利用濕法刻蝕工藝刻蝕所述氧化層以完成對所述有源區溝槽側壁的平整化；(d)對所述有源區溝槽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區和N區；(e)光刻引線孔并金屬化處理以形成所述SiO2保護層的SPiN二極管。其中，對于步驟(a)，采用SOI襯底的原因在于，對于偶極子天線，由于其需要良好的微波特性，而SPiN二極管為了滿足這個需求，需要具備良好的載流子即固態等離子體的限定能力，而二氧化硅(SiO2)能夠將載流子即固態等離子體限定在頂層硅中，所以優選采用SOI作為SPiN二極管的襯底。在本專利技術的一個實施例中，所述偶極子天線還包括直流偏置線，所述直流偏置線采用化學氣相淀積的方法固定于SOI襯底上；其中，所述第一天線臂(2)和所述第二天線臂(3)分別設置于所述同軸饋線(4)的兩側。在本專利技術的一個實施例中，所述第一天線臂(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)，所述第二天線臂(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，所述第一SPiN二極管串(w1)的長度等于所述第六SPiN二極管串(w6)的長度，所述第二SPiN二極管串(w2)的長度等于所述第五SPiN二極管串(w5)的長度，所述第三SPiN二極管串(w3)的長度等于所述第四SPiN二極管串(w4)的長度。在本專利技術的一個實施例中，步驟(a)包括：(a1)利用CVD工藝，在所述SOI襯底表面形成第一保護層；(a2)采用第一掩膜版，利用光刻工藝在所述第一保護層上形成有源區圖形；(a3)利用干法刻蝕工藝，在所述有源區圖形的指定位置處刻蝕所述第一保護層及所述SOI襯底的頂層Si層從而形成有所述有源區溝槽。進一步的，步驟(d)包括：(d1)在整個襯底表面淀積第二保護層；(d2)采用第二掩膜板，利用光刻工藝在所述第二保護層表面形成P區圖形；(d3)利用濕法刻蝕工藝去除P區圖形上的所述第二保護層；(d4)利用原位摻雜工藝，在所述有源區溝槽內淀積P型Si材料形成所述P區；(d5)在整個襯底表面淀積第三保護層；(d6)采用第三掩膜板，利用光刻工藝在所述第三保護層表面形成N區圖形；(d7)利用濕法刻蝕工藝去除N區圖形上的所述第三保護層；(d8)利用原位摻雜工藝，在所述有源區溝槽內淀積N型Si材料形成所述N區。需要說明的是：常規制作SPiN二極管的P區與N區的制備工藝中，均采用注入工藝形成，此方法要求注入劑量和能量較大，對設備要求高，且與現有工藝不兼容；而采用擴散工藝，雖結深較深，但同時P區與N區的面積較大，集成度低，摻雜濃度不均勻，影響SPiN二極管的電學性能，導致固態等離子體濃度和分布的可控性差。采用原位摻雜能夠避免離子注入等方式帶來的不利影響，且能夠通過控制氣體流量來控制材料的摻雜濃度，更有利于獲得陡峭的摻雜界面，從而獲得更好的器件性能。進一步的，步驟(d4)包括：(d41)利用原位摻雜工藝，在所述有源區溝槽內淀積P型Si材料；(d42)采用第四掩膜版，利用干法刻蝕工藝刻蝕所述P型Si材料以在所述有源區溝槽的側壁形成所述P區；(d43)利用選擇性刻蝕工藝去除整個襯底表面的所述第二保護層。進一步的，步驟(d8)包括：(d81)利用原位摻雜工藝，在所述有源區溝槽內淀積N型Si材料；(d82)采用第五掩膜版，利用干法刻蝕工藝刻蝕所述N型Si材料以在所述有源區溝槽的另一側壁形成所述N區；(d83)利用選擇性刻蝕工藝去除整個襯底表面的所述第三保護層。在本專利技術的一個實施例中，步驟(e)包括：(e1)采用第六掩膜版，利用光刻工藝在所述第四保護層表面形成引線孔圖形；(e2)利用各向異性刻蝕工藝刻蝕所述第四保護層形成所述引線孔；(e3)對所述引線孔濺射金屬材料；(e4)鈍化處理并光刻PAD以形成所述SiO2保護層的SPiN二極管。由上可知，本專利技術實施例通過采用原位摻雜能夠避免離子注入等方式帶來的不利影響，使得在有源區內可獲得均勻的摻雜，且能夠通過控制氣體流量來控制材料的摻雜濃度，更有利于獲得陡峭的摻雜界面，從而獲得更好的器件性能。原位摻雜同時也可以得到比較深的結深，可根據器件需要來制作相應的有源區，而離子注入工藝只能制作比較淺的有源區。相比于其他形式的二極管工藝，采用具有SiO2保護層的制作工藝可很大程度上簡化二極管的制作流程，使得這種二極管制作更加簡單。該SiO2保護層的SPiN二極管等離子可重構天線可以是由SOI基SiO2保護層的SPiN二極管按陣列排列組合而成，利用外部控制陣列中的SiO2保護層的SPiN二極管選擇性導通，使該陣列形成動態固態等離子體條紋、具備天線的功能，對特定電磁波具有發射和接收功能，并且該天線可通過陣列中SiO2保護層的SPiN二極管的選擇性導通，改變固態等離子體條紋形狀及分布，從而實現天線的重構，在國防通訊與雷達技術方面具有重要的應用前景。通過以下參考附圖的詳細說明，本專利技術的其它方面和特征變得明顯。但是應當知道，該附圖僅僅為解釋的目的設計，而不是作為本專利技術的范圍的限定，這是因為其應當參考附加的權利要求。還應當知道，除非另外指出，不必要依比例繪制附圖，它們僅僅力圖概念地說明此處描述的結構和流程。附圖說明為了清楚說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。下面描述中的附圖是本專利技術的一些實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種偶極子天線中的具備SiO

【技術特征摘要】
1.一種偶極子天線中的具備SiO2保護層的SPiN二極管的制備方法，其特征在于，所述偶極子天線包括：SOI襯底(1)、第一天線臂(2)、第二天線臂(3)和同軸饋線(4)；所述第一天線臂(2)和第二天線臂(3)包括多個具備SiO2保護層的SPiN二極管串，所述SiO2保護層的SPiN二極管串由依次首尾相連的具備SiO2保護層的SPiN二極管構成，所述SiO2保護層的SPiN二極管的制造方法包括如下步驟：(a)選取SOI襯底；刻蝕SOI襯底形成有源區溝槽；(b)利用氧化工藝，對所述有源區溝槽側壁進行氧化以在所述有源區溝槽側壁形成氧化層；(c)利用濕法刻蝕工藝刻蝕所述氧化層以完成對所述有源區溝槽側壁的平整化；(d)對所述有源區溝槽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區和N區；(e)光刻引線孔并金屬化處理以形成所述SiO2保護層的SPiN二極管。2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述偶極子天線還包括直流偏置線，所述直流偏置線采用化學氣相淀積的方法固定于SOI襯底上；其中，所述第一天線臂(2)和所述第二天線臂(3)分別設置于所述同軸饋線(4)的兩側。3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一天線臂(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)，所述第二天線臂(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，所述第一SPiN二極管串(w1)的長度等于所述第六SPiN二極管串(w6)的長度，所述第二SPiN二極管串(w2)的長度等于所述第五SPiN二極管串(w5)的長度，所述第三SPiN二極管串(w3)的長度等于所述第四SPiN二極管串(w4)的長度。4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(a)包括：(a1)利用CVD工藝，在所述SOI襯底...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹曉雪，張亮，
申請(專利權)人：西安科銳盛創新科技有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西,61