[发明专利]用于可重构偶极子天线的GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串的制备方法有效

申请号：	201611183875.5	申请日：	2016-12-20
公开（公告）号：	CN106847899B	公开（公告）日：	2019-12-06
发明（设计）人：	尹晓雪;张亮	申请（专利权）人：	琦星智能科技股份有限公司
主分类号：	H01L29/66	分类号：	H01L29/66;H01L21/04;H01L21/265;H01Q23/00;H01Q1/38
代理公司：	33264 宁波高新区永创智诚专利代理事务所(普通合伙)	代理人：	孙青松<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址：	317604 浙江省***	国省代码：	浙江;33
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摘要：
搜索关键词：	用于可重构偶极子天线 gaas ge gaasspin 二极管制备方法
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【权利要求书】：

1.一种用于可重构偶极子天线的GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串的制备方法，其特征在于，所述可重构偶极子天线包括GeOI衬底、天线臂、同轴馈线和直流偏置线，所述天线臂由多个GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串构成，所述GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串的制备方法包括：

(a)选取GeOI衬底；在所述GeOI衬底表面淀积第一保护层；包括：

(a1)在所述GeOI衬底表面生成SiO₂材料形成第一SiO₂层；

(a2)在所述第一SiO₂层表面生成SiN材料形成第一SiN层以最终形成所述第一保护层；

(b)采用第一掩膜版，利用干法刻蚀工艺刻蚀所述第一保护层及所述GeOI衬底以在所述GeOI衬底内形成隔离沟槽；其中，隔离沟槽的深度大于等于所述GeOI衬底的顶层Ge的厚度；

(c)在所述隔离沟槽内填充隔离材料；去除所述第一保护层及所述隔离沟槽外的所述隔离材料形成隔离区；

(d)刻蚀所述GeOI衬底的顶层Ge层以在所述顶层Ge层内形成第一沟槽和第二沟槽；其中，第一沟槽和第二沟槽的底部距顶层Ge底部的距离为0.5微米～30微米；

(e)在所述第一沟槽和所述第二沟槽内淀积GaAs材料；

(f)利用离子注入工艺对所述第一沟槽内的GaAs材料进行P型离子注入形成P型有源区，对所述第二沟槽内的GaAs材料进行N型离子注入形成N型有源区；

(g)在所述P型有源区和所述N型有源区表面形成引线孔并溅射金属形成所述GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管；

(h)将所述GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管依次首尾相连构成所述GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述天线臂包括第一天线臂和第二天线臂；所述第一天线臂和所述第二天线臂分别设置于所述同轴馈线的两侧且包括多个所述GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串，在天线处于工作状态时，所述第一天线臂和所述第二天线臂根据所述多个GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串的导通与关断实现天线臂长度的调节。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(d)包括：

(d1)在所述GeOI衬底表面形成第二保护层；

(d2)采用第二掩膜版，利用各向异性刻蚀工艺刻蚀所述第二保护层及所述顶层Ge层以在所述顶层Ge层形成所述第一沟槽和所述第二沟槽。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(d1)包括：

(d11)在所述GeOI衬底表面生成SiO₂材料形成第二SiO₂层；

(d12)在所述第二SiO₂层表面生成SiN材料形成第二SiN层以最终形成所述第二保护层。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(e)之前，还包括：

(x1)在800℃～900℃下，氧化所述第一沟槽和所述第二沟槽以在所述第一沟槽和所述第二沟槽的内壁形成氧化层；

(x2)利用湿法刻蚀工艺，刻蚀所述第一沟槽和所述第二沟槽内壁的氧化层以完成所述第一沟槽和所述第二沟槽内壁的平整化。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(e)包括：

(e1)利用MOCVD工艺，在所述第一沟槽和所述第二沟槽内淀积GaAs材料；

(e2)利用CMP工艺，去除所述第一沟槽和所述第二沟槽外一定厚度的GaAs材料以完成所述第一沟槽和所述第二沟槽的平整化。