偶极子天线中的具备SiO制造技术

本发明专利技术公开一种偶极子天线中的具备SiO2保护层的SPiN二极管的制备方法，其中，所述可重构偶极子天线包括：SOI衬底、第一天线臂、第二天线臂和同轴馈线；所述第一天线臂和第二天线臂包括多个具备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

【技术实现步骤摘要】
偶极子天线中的具备SiO2保护层的SPiN二极管的制备方法
本专利技术属于半导体器件制造
，涉及天线
，尤其涉及一种偶极子天线中的具备SiO2保护层的SPiN二极管的制备方法。
技术介绍
随着科学技术的进一步发展，无线通信技术在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。无线通信利用无线电波进行工作，而无线电波的接收和发送靠天线完成，天线的性能直接影响整个无线通信系统。传统金属天线由于其重量和体积都相对较大，设计制作不灵活，自重构性和适应性较差，严重制约了雷达与通信系统的发展和性能的进一步提高。因此，近年来，研究天线宽频带、小型化、以及重构与复用的理论日趋活跃。然而目前的频率可重构微带天线的各部分有互耦影响，频率跳变慢，馈源结构复杂，隐身性能不佳，剖面高，集成加工的难度高。因此，用何种材料如何制作一种体积小、剖面低，结构简单、易于加工的可重构天线就变得尤为重要。
技术实现思路
为解决现有技术的缺陷和不足，本专利技术提出一种可重构偶极子天线的具备SiO2保护层的SPiN二极管的制备方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：本专利技术的实施例提供了一种偶极子天线中的具备SiO2保护层的SPiN二极管的制备方法，其中，所述偶极子天线包括：SOI衬底(1)、第一天线臂(2)、第二天线臂(3)和同轴馈线(4)；所述第一天线臂(2)和第二天线臂(3)包括多个具备SiO2保护层的SPiN二极管串，所述SiO2保护层的SPiN二极管串由依次首尾相连的具备SiO2保护层的SPiN二极管构成，所述SiO2保护层的SPiN二极管的制造方法包括如下步骤：(a)选取SOI衬底；刻蚀SOI衬底形成有源区沟槽；(b)利用氧化工艺，对所述有源区沟槽侧壁进行氧化以在所述有源区沟槽侧壁形成氧化层；(c)利用湿法刻蚀工艺刻蚀所述氧化层以完成对所述有源区沟槽侧壁的平整化；(d)对所述有源区沟槽利用原位掺杂工艺分别淀积P型Si材料和N型Si材料形成P区和N区；(e)光刻引线孔并金属化处理以形成所述SiO2保护层的SPiN二极管。其中，对于步骤(a)，采用SOI衬底的原因在于，对于偶极子天线，由于其需要良好的微波特性，而SPiN二极管为了满足这个需求，需要具备良好的载流子即固态等离子体的限定能力，而二氧化硅(SiO2)能够将载流子即固态等离子体限定在顶层硅中，所以优选采用SOI作为SPiN二极管的衬底。在本专利技术的一个实施例中，所述偶极子天线还包括直流偏置线，所述直流偏置线采用化学气相淀积的方法固定于SOI衬底上；其中，所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)分别设置于所述同轴馈线(4)的两侧。在本专利技术的一个实施例中，所述第一天线臂(2)包括依次串接的第一SPiN二极管串(w1)、第二SPiN二极管串(w2)及第三SPiN二极管串(w3)，所述第二天线臂(3)包括依次串接的第四SPiN二极管串(w4)、第五SPiN二极管串(w5)及第六SPiN二极管串(w6)；其中，所述第一SPiN二极管串(w1)的长度等于所述第六SPiN二极管串(w6)的长度，所述第二SPiN二极管串(w2)的长度等于所述第五SPiN二极管串(w5)的长度，所述第三SPiN二极管串(w3)的长度等于所述第四SPiN二极管串(w4)的长度。在本专利技术的一个实施例中，步骤(a)包括：(a1)利用CVD工艺，在所述SOI衬底表面形成第一保护层；(a2)采用第一掩膜版，利用光刻工艺在所述第一保护层上形成有源区图形；(a3)利用干法刻蚀工艺，在所述有源区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述SOI衬底的顶层Si层从而形成有所述有源区沟槽。进一步的，步骤(d)包括：(d1)在整个衬底表面淀积第二保护层；(d2)采用第二掩膜板，利用光刻工艺在所述第二保护层表面形成P区图形；(d3)利用湿法刻蚀工艺去除P区图形上的所述第二保护层；(d4)利用原位掺杂工艺，在所述有源区沟槽内淀积P型Si材料形成所述P区；(d5)在整个衬底表面淀积第三保护层；(d6)采用第三掩膜板，利用光刻工艺在所述第三保护层表面形成N区图形；(d7)利用湿法刻蚀工艺去除N区图形上的所述第三保护层；(d8)利用原位掺杂工艺，在所述有源区沟槽内淀积N型Si材料形成所述N区。需要说明的是：常规制作SPiN二极管的P区与N区的制备工艺中，均采用注入工艺形成，此方法要求注入剂量和能量较大，对设备要求高，且与现有工艺不兼容；而采用扩散工艺，虽结深较深，但同时P区与N区的面积较大，集成度低，掺杂浓度不均匀，影响SPiN二极管的电学性能，导致固态等离子体浓度和分布的可控性差。采用原位掺杂能够避免离子注入等方式带来的不利影响，且能够通过控制气体流量来控制材料的掺杂浓度，更有利于获得陡峭的掺杂界面，从而获得更好的器件性能。进一步的，步骤(d4)包括：(d41)利用原位掺杂工艺，在所述有源区沟槽内淀积P型Si材料；(d42)采用第四掩膜版，利用干法刻蚀工艺刻蚀所述P型Si材料以在所述有源区沟槽的侧壁形成所述P区；(d43)利用选择性刻蚀工艺去除整个衬底表面的所述第二保护层。进一步的，步骤(d8)包括：(d81)利用原位掺杂工艺，在所述有源区沟槽内淀积N型Si材料；(d82)采用第五掩膜版，利用干法刻蚀工艺刻蚀所述N型Si材料以在所述有源区沟槽的另一侧壁形成所述N区；(d83)利用选择性刻蚀工艺去除整个衬底表面的所述第三保护层。在本专利技术的一个实施例中，步骤(e)包括：(e1)采用第六掩膜版，利用光刻工艺在所述第四保护层表面形成引线孔图形；(e2)利用各向异性刻蚀工艺刻蚀所述第四保护层形成所述引线孔；(e3)对所述引线孔溅射金属材料；(e4)钝化处理并光刻PAD以形成所述SiO2保护层的SPiN二极管。由上可知，本专利技术实施例通过采用原位掺杂能够避免离子注入等方式带来的不利影响，使得在有源区内可获得均匀的掺杂，且能够通过控制气体流量来控制材料的掺杂浓度，更有利于获得陡峭的掺杂界面，从而获得更好的器件性能。原位掺杂同时也可以得到比较深的结深，可根据器件需要来制作相应的有源区，而离子注入工艺只能制作比较浅的有源区。相比于其他形式的二极管工艺，采用具有SiO2保护层的制作工艺可很大程度上简化二极管的制作流程，使得这种二极管制作更加简单。该SiO2保护层的SPiN二极管等离子可重构天线可以是由SOI基SiO2保护层的SPiN二极管按阵列排列组合而成，利用外部控制阵列中的SiO2保护层的SPiN二极管选择性导通，使该阵列形成动态固态等离子体条纹、具备天线的功能，对特定电磁波具有发射和接收功能，并且该天线可通过阵列中SiO2保护层的SPiN二极管的选择性导通，改变固态等离子体条纹形状及分布，从而实现天线的重构，在国防通讯与雷达技术方面具有重要的应用前景。通过以下参考附图的详细说明，本专利技术的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本专利技术的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。附图说明为了清楚说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图是本专利技术的一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偶极子天线中的具备SiO

【技术特征摘要】
1.一种偶极子天线中的具备SiO2保护层的SPiN二极管的制备方法，其特征在于，所述偶极子天线包括：SOI衬底(1)、第一天线臂(2)、第二天线臂(3)和同轴馈线(4)；所述第一天线臂(2)和第二天线臂(3)包括多个具备SiO2保护层的SPiN二极管串，所述SiO2保护层的SPiN二极管串由依次首尾相连的具备SiO2保护层的SPiN二极管构成，所述SiO2保护层的SPiN二极管的制造方法包括如下步骤：(a)选取SOI衬底；刻蚀SOI衬底形成有源区沟槽；(b)利用氧化工艺，对所述有源区沟槽侧壁进行氧化以在所述有源区沟槽侧壁形成氧化层；(c)利用湿法刻蚀工艺刻蚀所述氧化层以完成对所述有源区沟槽侧壁的平整化；(d)对所述有源区沟槽利用原位掺杂工艺分别淀积P型Si材料和N型Si材料形成P区和N区；(e)光刻引线孔并金属化处理以形成所述SiO2保护层的SPiN二极管。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述偶极子天线还包括直流偏置线，所述直流偏置线采用化学气相淀积的方法固定于SOI衬底上；其中，所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)分别设置于所述同轴馈线(4)的两侧。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一天线臂(2)包括依次串接的第一SPiN二极管串(w1)、第二SPiN二极管串(w2)及第三SPiN二极管串(w3)，所述第二天线臂(3)包括依次串接的第四SPiN二极管串(w4)、第五SPiN二极管串(w5)及第六SPiN二极管串(w6)；其中，所述第一SPiN二极管串(w1)的长度等于所述第六SPiN二极管串(w6)的长度，所述第二SPiN二极管串(w2)的长度等于所述第五SPiN二极管串(w5)的长度，所述第三SPiN二极管串(w3)的长度等于所述第四SPiN二极管串(w4)的长度。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)包括：(a1)利用CVD工艺，在所述SOI衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹晓雪，张亮，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61