[发明专利]基于具备台状有源区SPiN二极管可重构全息天线的制备方法

权利要求书

1.一种基于具备台状有源区SPiN二极管可重构全息天线的制备方法，其特征在于，所述全息天线包括SOI衬底(1)、第一天线臂(2)、第二天线臂(3)、同轴馈线(4)及全息圆环(14)；其中，所述制备方法包括：

在所述SOI衬底(1)上制作多个基于台状有源区的SPiN二极管；

将多个所述基于台状有源区的SPiN二极管依次互连PAD以形成多个SPiN二极管串；

由多个等长的SPiN二极管串形成所述第一天线臂(2)和第二天线臂(3)；

制作所述同轴馈线(4)以连接所述第一天线臂(2)及所述第二天线臂(3)以形成所述全息天线。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述SOI材料(1)上制作多个基于台状有源区的SPiN二极管，包括：

(a)选取SOI衬底；刻蚀SOI衬底形成台状有源区；

(b)利用氧化工艺，对所述台状有源区的侧壁进行氧化以在所述台状有源区侧壁形成氧化层；

(c)利用湿法刻蚀工艺刻蚀所述氧化层以完成对所述台状有源区侧壁的平整化处理；

(d)对所述台状有源区四周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)利用CVD工艺，在所述台状有源区四周淀积所述多晶Si材料；在整个衬底表面淀积第四保护层；

(f)利用退火工艺激活所述P区和所述N区中的杂质；

(g)在所述多晶Si材料表面制作引线并光刻PAD以形成所述SPiN二极管。

3.根据权利要求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，对所述有源区图形的指定位置四周刻蚀所述第一保护层及所述SOI衬底的顶层Si层从而形成有所述台状有源区。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，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，在所述台状有源区侧壁淀积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，在所述台状有源区侧壁淀积N型Si材料形成所述N区。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(d4)包括：

(d41)利用原位掺杂工艺，在所述台状有源区侧壁淀积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材料以在所述台状有源区的侧壁形成所述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。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(d8)包括：

(d81)利用原位掺杂工艺，在所述台状有源区侧壁淀积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材料以在所述台状有源区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。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(g)包括：

(g1)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；

(g2)利用各向异性刻蚀工艺刻蚀所述第四保护层漏出部分所述多晶Si材料以形成所述引线孔；

(g3)对所述引线孔溅射金属材料以形成金属硅化物；

(g4)钝化处理并光刻PAD以形成所述SPiN二极管。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述全息圆环(14)为由八段等长的SPiN二极管串排列形成正八边形结构，其中，所述正八边形的边长与所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)长度之和相同；所述正八边形的外接圆的半径为所述天线接收或发送的电磁波波长的四分之三。