[发明专利]具有SiO2保护作用的pin二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种可重构环形天线中有SiO₂保护作用的pin二极管串的制备方法，其特征在于，所述pin二极管用于制作可重构环形天线，所述环形天线包括：半导体基片(1)；介质板(2)；第一pin二极管环(3)、第二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。

所述制备方法包括步骤：

(a)选取SOI衬底；

(b)利用CVD工艺，在所述SOI衬底表面形成第一保护层；

(c)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；

(d)利用干法刻蚀工艺，在所述有源区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述SOI衬底的顶层Si层从而形成有所述有源区沟槽；

(e)对所述有源区沟槽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；

(f)光刻引线孔并金属化处理以形成所述pin二极管串。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(d)之后，还包括：

(x1)利用氧化工艺，对所述有源区沟槽侧壁进行氧化以在所述有源区沟槽侧壁形成氧化层；

(x2)利用湿法刻蚀工艺刻蚀所述氧化层以完成对所述有源区沟槽侧壁的平整化。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(e)包括：

(e1)在整个衬底表面淀积第二保护层；

(e2)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；

(e3)利用湿法刻蚀工艺去除P区图形上的所述第二保护层；

(e4)利用原位掺杂工艺，在所述有源区沟槽内淀积P型Si材料形成所述P区；

(e5)在整个衬底表面淀积第三保护层；

(e6)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；

(e7)利用湿法刻蚀工艺去除N区图形上的所述第三保护层；

(e8)利用原位掺杂工艺，在所述有源区沟槽内淀积N型Si材料形成所述N区。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(e4)包括：

(e41)利用原位掺杂工艺，在所述有源区沟槽内淀积P型Si材料；

(e42)采用第四掩膜版，利用干法刻蚀工艺刻蚀所述P型Si材料以在所述有源区沟槽的侧壁形成所述P区；

(e43)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。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(e8)包括：

(e81)利用原位掺杂工艺，在所述有源区沟槽内淀积N型Si材料；

(e82)采用第五掩膜版，利用干法刻蚀工艺刻蚀所述N型Si材料以在所述有源区沟槽的另一侧壁形成所述N区；

(e83)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。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(f)之前，还包括：

(y1)在整个衬底表面淀积第四保护层并将所述有源区沟槽填满；

(y2)利用退火工艺激活所述P区和所述N区中的杂质。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(f)包括：

(f1)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；

(f2)利用各向异性刻蚀工艺刻蚀所述第四保护层形成所述引线孔；

(f3)对所述引线孔溅射金属材料；

(f4)钝化处理，光刻PAD，互连以形成所述pin二极管串。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一等离子pin二极管环(3)包括第一等离子pin二极管串(8)，所述第二等离子pin二极管环(4)包括第二等离子pin二极管串(9)，且所述第一等离子pin二极管环(3)及所述第二等离子pin二极管环(4)的周长等于其所要接收信号的电磁波波长。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述第一等离子pin二极管串(8)及所述第二等离子pin二极管串(9)两端设置有第一直流偏置线(5)及第二直流偏置线(6)，所述第一直流偏置线(5)及所述第二直流偏置线(6)采用重掺杂多晶硅制作在所述半导体基片上(1)。

10.根据权利要求1所述的环形天线，其特征在于，所述耦合式馈源(7)制作在所述介质板(2)上且其上表面为金属微带贴片(10)，下表面为金属接地板(11)，所述金属微带贴片(10)包括主枝节(12)、第一分枝节(13)及第二分枝节(14)。