[发明专利]制作偶极子天线的异质Ge基等离子pin二极管的制备方法

说明书

本发明涉及一种制作偶极子天线的异质Ge基等离子pin二极管的制备方法，所述偶极子天线的Ge基等离子pin二极管天线臂由多个Ge基等离子pin二极管依次首尾相连构成等离子pin二极管串，所述Ge基等离子pin二极管的制备方法包括：选取GeOI衬底并设置隔离区；刻蚀所述GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽，氧化所述P型沟槽和所述N型沟槽以形成氧化层；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；在所述GeOI衬底上生成二氧化硅；利用退火工艺激活有源区中的杂质；在所述P型接触区和所述N型接触区光刻引线孔以形成引线；钝化处理并光刻PAD以形成所述Ge基等离子pin二极管。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，特别涉及一种制作偶极子天线的异质Ge基等离子pin二极管的制备方法。

背景技术

在现代化通信和遥感系统中，可重构天线，尤其是频率可重构天线，能在多个频率下工作，极大地拓展了天线的应用范围，一直是国内外天线领域研究的重点之一。

目前，国内外应用于等离子可重构天线的pin二极管采用的材料均为体硅材料，此材料存在本征区载流子迁移率较低问题，影响pin二极管本征区载流子浓度，进而影响其固态等离子体浓度；并且该结构的P区与N区大多采用注入工艺形成，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pin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。

因此，如何选取合适的材料和制备工艺以生产出一种等离子pin二极管以应用于固态等离子天线就变得尤为重要。

发明内容

因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种制作偶极子天线的异质Ge基等离子pin二极管的制备方法。

本发明提供一种制作偶极子天线的异质Ge基等离子pin二极管的制备方法，所述偶极子天线包括半导体基片GeOI，Ge基等离子pin二极管天线臂，同轴馈线和直流偏置线，所述的Ge基等离子pin二极管天线臂由多个Ge基等离子pin二极管依次首尾相连构成等离子pin二极管串，所述Ge基等离子pin二极管的制备方法包括：

(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)刻蚀所述GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽，所述P型沟槽和所述N型沟槽的深度小于所述GeOI衬底的顶层Ge的厚度；

(c)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；

(d)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；

(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；

(f)在所述GeOI衬底上生成二氧化硅；利用退火工艺激活有源区中的杂质；

(g)在所述P型接触区和所述N型接触区光刻引线孔以形成引线；钝化处理并光刻PAD以形成所述Ge基等离子pin二极管。

在本发明的一个实施例中，所述等离子pin二极管天线臂包括第一天线臂和第二天线臂，所述第一天线臂的二极管串和所述第二天线臂的二极管串数相同且以所述同轴馈线为对称轴进行对称分布。

在本发明的一个实施例中，所述偶极子天线包括：

固定在所述半导体基片GeOI(1)上的第一天线臂(2)、第二天线臂(3)和同轴馈线(4)；