用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法技术

本发明专利技术属于固态等离子体和微带天线技术领域，具体涉及一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法，所述SPIN二极管用于制备U波段可重构环形天线，所述SPIN二极管的制造方法包括：选择SOI衬底(101)；刻蚀所述SOI衬底(101)形成隔离槽，填充所述隔离槽形成隔离区(301)；刻蚀所述SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502)；在所述P区深槽(501)及所述N区深槽(502)内采用离子注入的方式形成P+有源区(601)和N+有源区(602)；在所述SOI衬底(101)上生成引线。用该方法制备的环形天线具有体积小、可重构、易于集成、结构简单、馈电容易、频率可快速跳变的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法
本专利技术属于固态等离子体和微带天线
，具体涉及一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法。
技术介绍
随着科学技术的进一步发展，无线通信技术在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。无线通信利用无线电波进行工作，而无线电波的接收和发送靠天线完成，天线的性能直接影响整个无线通信系统。随着无线系统向大容量、多功能、多频段/超宽带方向的发展，不同通信系统相互融合，使得在同一平台上搭载的信息子系统数量增加，天线数量也相应增加，但天线数量的增加对通信系统的电磁兼容性、成本、重量等方面有较大的负面影响。因此，无线通信系统要求天线能根据实际使用环境来改变其电特性，即实现天线特性的“可重构”。可重构天线具有多个天线的功能，减少了系统中天线的数量。其中，可重构微带天线因其体积较小，剖面低等优点受到可重构天线研究领域的关注。目前的频率可重构微带天线的各部分有互耦影响，频率跳变慢，馈源结构复杂，隐身性能不佳，剖面高，制造、加工的难度高。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法，其中，环形天线包括：半导体基片(1)；介质板(2)；第一SPIN二极管环(3)、第二SPIN二极管环(4)、第一直流偏置线(5)及第二直流偏置线(6)，均设置于半导体基片(1)上；耦合式馈源(7)，设置于介质板(2)上；其中，所述可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法包括如下步骤：选择SOI衬底(101)；刻蚀SOI衬底(101)形成隔离槽，填充隔离槽形成隔离区(301)；刻蚀SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502)；在P区深槽(501)及N区深槽(502)内采用离子注入的方式形成P+有源区(601)和N+有源区(602)；在SOI衬底(101)上生成引线。在本专利技术提供的一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法中，刻蚀SOI衬底(101)形成隔离槽，包括：在SOI衬底(101)表面形成第一保护层；利用光刻工艺在第一保护层上形成第一隔离区图形；利用干法刻蚀工艺在第一隔离区图形的指定位置处刻蚀第一保护层及SOI衬底(101)以形成隔离槽。在本专利技术提供的一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法中，包括：采用CVD的方法在SOI衬底(101)上连续生长两层材料，其中，第一层为SiO2层(201)，第二层为SiN层(202)。在本专利技术提供的一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法中，刻蚀SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502)，包括：在SOI衬底(101)表面形成第二保护层；利用光刻工艺在第二保护层上形成第二隔离区图形；利用干法刻蚀工艺在第二隔离区图形的指定位置处刻蚀第二保护层及SOI衬底(101)以形成P区深槽(501)和N区深槽(502)；其中，P区深槽(501)和N区深槽(502)的深度为0.5微米～30微米。在本专利技术提供的一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法中，在SOI衬底(101)表面形成第二保护层，包括：采用CVD的方法在SOI衬底(101)上连续生长两层材料，其中，第一层为SiO2层(401)，第二层为SiN层(402)。在本专利技术提供的一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法中，在P区深槽(501)及N区深槽(502)内采用离子注入的方式形成P+有源区(601)和N+有源区(602)，包括：平整化P区深槽(501)和N区深槽(502)；对P区深槽(501)和N区深槽(502)进行离子注入以形成第一P+有源区和第一N+有源区；填充P区深槽(501)和N区深槽(502)以形成P接触区和N接触区；对P接触区和N接触区所在区域进行离子注入以在SOI衬底(101)的顶层硅内形成第二P+有源区和第二N+有源区；其中，第一N+有源区为沿离子扩散方向距N区深槽(502)侧壁和底部深度小于1微米的区域，第一P+有源区为沿离子扩散方向距P区深槽(501)侧壁和底部深度小于1微米的区域。在本专利技术提供的一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法中，在SOI衬底(101)上生成引线，包括：在SOI衬底(101)上生成二氧化硅；利用退火工艺激活P+有源区(601)和N+有源区(602)中的杂质；在P接触区和N接触区光刻引线孔以形成引线；钝化处理并光刻PAD以形成SPIN二极管。在本专利技术提供的一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法中，半导体基片(1)为Si基SOI半导体片，第一SPIN二极管环(3)包括第一SPIN二极管串(8)，第二SPIN二极管环(4)包括第二SPIN二极管串(9)，且第一SPIN二极管环(3)及第二SPIN二极管环(4)的周长等于所要接收信号的电磁波波长。在本专利技术提供的一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法中，在第一SPIN二极管串(8)及第二SPIN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)，第一直流偏置线(5)及第二直流偏置线(6)采用重掺杂多晶硅制作在半导体基片上(1)。在本专利技术提供的一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法中，介质板(2)的上表面为金属微带贴片(10)，下表面为金属接地板(11)；并且，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)，其中，主枝节(12)的宽度和介质板(2)的厚度由耦合式馈源(7)的阻抗匹配决定，第一分枝节(13)及第二分枝节(14)的长度和宽度分别由天线的阻抗匹配决定，半导体基片(1)与介质板(2)之间的距离由天线的增益决定。采用本专利技术方案得到的SPIN二极管用于制造环形天线，所述环形天线的优点包括：1、该频率可重构耦合馈电环形天线体积小、剖面低、结构简单、易于加工。2、采用重掺杂多晶硅作为直流偏置线，避免了金属馈线对天线性能的影响。3、采用SPIN二极管作为天线的基本组成单元，只需通过控制其导通或断开，即可实现频率的可重构。附图说明通过以下参考附图的详细说明，本专利技术的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本专利技术的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。图1为本专利技术实施例提供的一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于SPIN二极管的SOI基频率可重构耦合馈电环形天线的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种SPIN二极管结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种基于SPIN二极管的SOI基频率可重构耦合馈电环形天线的半导体基片结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种基于SPIN二极管的SOI基频率可重构耦合馈电环形天线的介质板结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种SPIN二极管串示意图；图7a-图7l为本专利技术实施例提供的一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法流程分解示意图；具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法，其特征在于，所述SPIN二极管用于制备U波段可重构环形天线，所述环形天线包括：半导体基片(1)；介质板(2)；第一SPIN二极管环(3)、第二SPIN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；其中，所述可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法包括如下步骤：选择SOI衬底(101)；刻蚀所述SOI衬底(101)形成隔离槽，填充所述隔离槽形成隔离区(301)；刻蚀所述SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502)；在所述P区深槽(501)及所述N区深槽(502)内采用离子注入的方式形成P+有源区(601)和N+有源区(602)；在所述SOI衬底(101)上生成引线。

【技术特征摘要】
1.一种用于U波段可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法，其特征在于，所述SPIN二极管用于制备U波段可重构环形天线，所述环形天线包括：半导体基片(1)；介质板(2)；第一SPIN二极管环(3)、第二SPIN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；其中，所述可重构环形天线的SPIN二极管的制造方法包括如下步骤：选择SOI衬底(101)；刻蚀所述SOI衬底(101)形成隔离槽，填充所述隔离槽形成隔离区(301)；刻蚀所述SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502)；在所述P区深槽(501)及所述N区深槽(502)内采用离子注入的方式形成P+有源区(601)和N+有源区(602)；在所述SOI衬底(101)上生成引线。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，刻蚀所述SOI衬底(101)形成隔离槽，包括：在所述SOI衬底(101)表面形成第一保护层；利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形；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SOI衬底(101)以形成所述隔离槽。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述SOI衬底(101)表面形成第一保护层，包括：采用CVD的方法在所述SOI衬底(101)上连续生长两层材料，其中，第一层为SiO2层(201)，第二层为SiN层(202)。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，刻蚀所述SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502)，包括：在所述SOI衬底(101)表面形成第二保护层；利用光刻工艺在所述第二保护层上形成第二隔离区图形；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SOI衬底(101)以形成所述P区深槽(501)和所述N区深槽(502)；其中，所述P区深槽(501)和N区深槽(502)的深度为0.5微米～30微米。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述SOI衬底(101)表面形成第二保护层，包括：采用CVD的方法在所述SOI衬底(101)上连续生长两层材料，其中，第一层为SiO2层(401)，第二层为SiN层(402)。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述P区深...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹晓雪，张亮，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61