[发明专利]一种SiGe-GeSn-SiGe结构的深槽保护PiN二极管及其制备方法在审
| 申请号： | 202110168699.2 | 申请日： | 2021-02-07 |
| 公开（公告）号： | CN112993046A | 公开（公告）日： | 2021-06-18 |
| 发明（设计）人： | 苏汉;张金利 | 申请（专利权）人： | 中国人民武装警察部队工程大学 |
| 主分类号： | H01L29/868 | 分类号： | H01L29/868;H01L29/06;H01L21/336;H01L23/58;H01L29/49 |
| 代理公司： | 西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙) 61223 | 代理人： | 徐云侠 |
| 地址： | 710086 陕西*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 sige gesn 结构 保护 pin 二极管 及其 制备 方法 | ||
1.一种SiGe-GeSn-SiGe结构的深槽保护PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述PiN二极管用于制作硅基高集成可重构天线，所述PiN二极管的制备方法包括以下步骤：
(a)选取GeOI衬底，并在GeOI衬底内掺杂Sn，形成顶层GeSn区；
(b)刻蚀顶层GeSn区形成有源区深槽；
(c)将有源区深槽的四周侧壁平坦化处理，并利用原位掺杂p型SiGe形成P区，利用原位掺杂n型SiGe形成N区；
(d)在衬底上形成GeSn合金引线，即制得所述SiGe-GeSn-SiGe结构的深槽保护PiN二极管。
2.根据权利要求1所述的SiGe-GeSn-SiGe结构的深槽保护PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)具体包括以下步骤：
(a1)光刻所述GeOI衬底；
(a2)对所述GeOI衬底进行Sn组分掺杂，形成顶层GeSn区，通过动态的控制顶层GeSn区中Sn组分的含量；GeSn区中的Sn组分为1％-30％；
(a3)去除光刻胶。
3.根据权利要求1所述的SiGe-GeSn-SiGe结构的深槽保护PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)具体包括以下步骤：
(b1)在顶层GeSn区表面利用CVD淀积一层氮化硅；
(b2)利用光刻工艺在氮化硅层上形成有源区图形；
(b3)利用干法刻蚀工艺在所述有源区图形的指定位置处刻蚀氮化硅层及顶层GeSn区从而形成有源区深槽。
4.根据权利要求1所述的SiGe-GeSn-SiGe结构的深槽保护PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)中，有源区深槽的四周侧壁平坦化处理具体包括以下步骤：
(c11)氧化所述有源区深槽的四周侧壁，在所述有源区深槽的四周侧壁形成二氧化硅层；
(c12)利用湿法刻蚀工艺刻蚀步骤(c11)的二氧化硅层，以完成所述有源区深槽的四周侧壁平坦化。
5.根据权利要求1所述的SiGe-GeSn-SiGe结构的深槽保护PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)中，利用原位掺杂淀积p型硅形成P区具体包括以下步骤：
(c21)利用CVD在所述衬底表面淀积一层二氧化硅；
(c22)利用光刻工艺在步骤(c21)中的二氧化硅层上形成P区图形；
(c23)利用湿法刻蚀工艺去除P区图形上的二氧化硅层；
(c24)利用原位掺杂淀积p型SiGe形成P区；
(c25)先利用干法刻蚀工艺使P区表面平整化，再利用湿法刻蚀工艺去除步骤(c21)形成的二氧化硅层。
6.根据权利要求1所述的SiGe-GeSn-SiGe结构的深槽保护PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)中，利用原位掺杂淀积n型硅形成N区具体包括以下步骤：
(c31)利用CVD在所述衬底表面淀积二氧化硅层；
(c32)利用光刻工艺在步骤(c31)中的所述二氧化硅层上形成N区图形；
(c33)利用湿法刻蚀工艺去除N区图形上的二氧化硅层；
(c34)利用原位掺杂淀积n型SiGe形成N区；
(c35)先利用干法刻蚀工艺使N区表面平整化，再利用湿法刻蚀工艺去除步骤(c31)形成的二氧化硅层。
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