[发明专利]用于环形天线的Ge基固态等离子pin二极管的制备方法

权利要求书

1.一种用于环形天线的Ge基固态等离子pin二极管的制备方法，其特征在于，所述Ge基等离子pin二极管用于制作可重构环形天线，所述可重构环形天线包括：半导体基片(1)；介质板(2)；第一等离子pin二极管环(3)、第二等离子pin二极管环(4)、第一直流偏置线(5)及第二直流偏置线(6)，均设置于所述半导体基片(1)上；耦合式馈源(7)，设置于所述介质板(2)上；所述第一等离子pin二极管环(3)、所述第二等离子pin二极管环(4)、所述第一直流偏置线(5)及所述第二直流偏置线(6)采用半导体工艺制作在所述半导体基片(1)上；

所述制备方法包括步骤：

(a)选取某一晶向的GeOI衬底，并在所述GeOI衬底内设置隔离区；

(b)在所述GeOI衬底表面形成第二保护层；

(c)利用光刻工艺在所述第二保护层上形成第二隔离区图形；

(d)利用干法刻蚀工艺在所述第二隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第二保护层及所述GeOI衬底以形成P型沟槽和N型沟槽；

(e)在所述P型沟槽和所述N型沟槽内采用离子注入形成第一P型有源区和第一N型有源区；

(f)填充所述P型沟槽和所述N型沟槽，并采用离子注入在所述GeOI衬底的顶层Ge内形成第二P型有源区和第二N型有源区；

(g)在所述GeOI衬底上形成引线，以完成所述Ge基等离子pin二极管的制备。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述GeOI衬底内设置隔离区，包括：

(a1)在所述GeOI衬底表面形成第一保护层；

(a2)利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形；

(a3)利用干法刻蚀工艺在所述第一隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述GeOI衬底以形成隔离槽，且所述隔离槽的深度大于等于所述GeOI衬底的顶层Ge的厚度；

(a4)填充所述隔离槽以形成所述Ge基等离子pin二极管的所述隔离区。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一保护层包括第一二氧化硅层和第一氮化硅层；相应地，步骤(a1)包括：

(a11)在所述GeOI衬底表面生成二氧化硅以形成第一二氧化硅层；

(a12)在所述第一二氧化硅层表面生成氮化硅以形成第一氮化硅层。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二保护层包括第二二氧化硅层和第二氮化硅层；相应地，步骤(b)包括：

(b1)在所述GeOI衬底表面生成二氧化硅以形成第二二氧化硅层；

(b2)在所述第二二氧化硅层表面生成氮化硅以形成第二氮化硅层。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(e)包括：

(e1)氧化所述P型沟槽和所述N型沟槽以使所述P型沟槽和所述N型沟槽的内壁形成氧化层；

(e2)利用湿法刻蚀工艺刻蚀所述P型沟槽和所述N型沟槽内壁的氧化层以完成所述P型沟槽和所述N型沟槽内壁的平整化；

(e3)对所述P型沟槽和所述N型沟槽进行离子注入以形成所述第一P型有源区和所述第一N型有源区，所述第一N型有源区为沿离子扩散方向距所述N型沟槽侧壁和底部深度小于1微米的区域，所述第一P型有源区为沿离子扩散方向距所述P型沟槽侧壁和底部深度小于1微米的区域。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(e3)包括：

(e31)光刻所述P型沟槽和所述N型沟槽；

(e32)采用带胶离子注入的方法对所述P型沟槽和所述N型沟槽分别注入P型杂质和N型杂质以形成第一P型有源区和第一N型有源区；

(e33)去除光刻胶。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(f)包括：

(f1)利用多晶硅填充所述P型沟槽和所述N型沟槽；

(f2)平整化处理所述GeOI衬底后，在所述GeOI衬底上形成多晶硅层；

(f3)光刻所述多晶硅层，并采用带胶离子注入的方法对所述P型沟槽和所述N型沟槽所在位置分别注入P型杂质和N型杂质以形成第二P型有源区和第二N型有源区且同时形成P型接触区和N型接触区；

(f4)去除光刻胶；

(f5)利用湿法刻蚀去除所述P型接触区和所述N型接触区以外的所述多晶硅层。