[发明专利]应用于环形天线的Ge基异质固态等离子二极管的制备方法

权利要求书

1.一种应用于环形天线的Ge基异质固态等离子二极管的制备方法，其特征在于，所述异质Ge基固态等离子二极管用于制作固态等离子环形天线，所述环形天线包括：

半导体基片(1)；

介质板(2)；

第一固态等离子二极管环(3)、第二固态等离子二极管环(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；

所述第一固态等离子二极管环(3)、所述第二固态等离子二极管环(4)、所述第一直流偏置线(5)及所述第二直流偏置线(6)均采用半导体工艺制作在所述半导体基片(1)上；其中，所述Ge基异质固态等离子二极管的制备方法包括如下步骤：

(a)选取某一晶向的GeOI衬底，并在所述GeOI衬底内设置隔离区；所述隔离区由隔离槽填充而成，所述隔离槽的深度大于等于所述GeOI衬底的顶层Ge的厚度；

(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)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P型有源区和N型有源区；其中，填充所述P型沟槽和所述N型沟槽包括：

(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)填充所述P型沟槽和所述N型沟槽；

其中，P型沟槽和N型沟槽的深度大于第二保护层厚度且小于第二保护层与衬底顶层Ge厚度之和；

(f)在所述GeOI衬底上形成引线，以完成所述Ge基异质固态等离子二极管的制备。

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基固态等离子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SiO2层和第一SiN层；相应地，步骤(a1)包括：

(a11)在所述GeOI衬底表面生成SiO2材料以形成第一SiO2层；

(a12)在所述第一SiO2层表面生成SiN材料以形成第一SiN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SiO2层和第二SiN层；相应地，步骤(b)包括：

(b1)在所述GeOI衬底表面生成SiO2材料以形成第二SiO2层；

(b2)在所述第二SiO2层表面生成SiN材料以形成第二SiN层。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(e3)包括：

(e31)利用多晶AlAs填充P型沟槽和N型沟槽；

(e32)平整化处理GeOI衬底后，在GeOI衬底上形成多晶AlAs层；

(e33)光刻多晶AlAs层，并采用带胶离子注入的方法对P型沟槽和N型沟槽所在位置分别注入P型杂质和N型杂质以形成P型有源区和N型有源区且同时形成P型接触区和N型接触区；

(e34)去除光刻胶；

(e35)利用湿法刻蚀去除P型接触区和N型接触区以外的多晶AlAs层。