WO2003056659A1 - Monolithic phase-shifting panel - Google Patents

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WO2003056659A1
WO2003056659A1 PCT/FR2002/004274 FR0204274W WO03056659A1 WO 2003056659 A1 WO2003056659 A1 WO 2003056659A1 FR 0204274 W FR0204274 W FR 0204274W WO 03056659 A1 WO03056659 A1 WO 03056659A1
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phase
panel according
phase shift
shifting
circuit
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Application number
PCT/FR2002/004274
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Didier Pribat
Odile Huet
Jean-Philippe Schnell
Frédéric Lamour
Ivan Wolk
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Thales
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    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/24—Polarising devices; Polarisation filters 
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
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    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
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    • H01Q3/36—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
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    • H01Q3/44—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
    • H01Q3/46—Active lenses or reflecting arrays

Definitions

  • the field of the invention is that of electronically scanned transmit / receive antennas for radar and civil and military telecommunications applications which operate in high frequency ranges (several GHz) and which require moderate manufacturing costs compatible with volumes. important production.
  • antennas with electronic scanning By antennas with electronic scanning, one understands antennas whose radiation diagram can be modified in its directivity and its orientation by electronic control, without physical movement of the antenna, and in relatively short times, so as to ensure either a scanning quasi-continuous space, either successive pointing in well-defined directions, or alternations narrow beams / extended beams, or any other combination of these situations.
  • the propagation of the wave between the source and the network of phase shifters is in free space. According to the state of its two-state semiconductor elements, each cell of the network has a susceptance and therefore confers a well-determined phase shift and delay on the wavelet it selects.
  • the antennas say to "transmit array” (RADANT antenna) and "reflect array” are examples.
  • the propagation and distribution of the wave are in guided mode, and each cell of the network, according to the state of its two-state semiconductor elements, presents to the wave that it receives a line length at definite delay. The radiated wavelets are thus affected by a phase shift which is also well determined.
  • phase shifters are currently produced from a technology for transferring semiconductor elements with two states (PIN diodes in particular) in the form of discrete components and subsystems (controls) on the printed circuit boards which support the microwave circuits.
  • the object of the invention is to allow the inexpensive production of phase-shifting panels with a large number of semiconductor elements in two states and of cheap active antennas, necessary for quasi-general public applications, with large production volumes, by integrating the diodes at the phase-shifting panels themselves.
  • the subject of the invention is a phase-shifting panel capable of receiving an electromagnetic wave and of radiating it in a variable direction, comprising a set of elementary cells, each cell comprising at least one phase-shifting microwave circuit and radiating elements for the wave.
  • electromagnetic characterized in that the phase shift microwave circuit comprises a monolithic assembly comprising conductive surfaces connected to semiconductor elements with two polycnstallin silicon states, on the surface of a dielectric substrate and conductive connections of said semiconductor elements connected to a circuit command ⁇
  • the two-state semiconductor elements are PIN diodes.
  • the phase shift panel can be adapted to antennas of the "transmit array” or “reflect array” type.
  • the invention more specifically relates to a phase-shifting panel capable of receiving an electromagnetic wave in free propagation linearly polarized in a given direction, characterized in that the phase-shifting microwave circuit comprises substantially electrically conductive wires on the surface of the substrate. parallel to the given direction disposed on the substrate, said wires being connected to conductive surfaces for controlling the connection of semiconductor elements, substantially normal to the wires, said conductive surfaces also being microwave phase shifter irises, each cell being separated from an adjacent cell by conductive microwave decoupling zones.
  • Said conductive microwave decoupling zones on the upper face of the substrate can be associated with identical conductive surfaces deposited facing each other on the lower face of the substrate to form, as is known, waveguides capable of blocking the propagation of parasitic waves from one cell to neighboring cells.
  • the decoupling device can advantageously be completed by trenches or metallized holes made in the substrate at the location of those of the decoupling guides which are normal to the polarization of the wave.
  • control circuit is located on the first face of the dielectric substrate in the same plane as the diodes.
  • control circuit may comprise semiconductor switching elements of the polycnstallin silicon transistor type, connected to the conductive control surfaces.
  • Elements of the metallic reflecting surface type can be produced on the second face of the dielectric substrate, in particular in the case of the reflect array.
  • the conductive control surfaces can be electrically connected to a control circuit by means of conductive pads, said circuit control being located on a printed circuit further comprising reflective conductive elements of the metallic plane type.
  • the phase shifting panel can be adapted to antennas of the "phase shifting networks with switched delay lines" type antennas.
  • the invention more specifically relates to a phase shift panel capable of receiving an electromagnetic wave linearly polarized in a given direction, characterized in that it comprises a circuit for distributing the energy of the electromagnetic wave consisting of lines metallic distribution on the surface of a dielectric substrate, said lines associated with a conductive surface under said substrate forming waveguide, and a network of phase shift cells, each phase shift cell being constituted by a portion of distribution circuit in which are inserted in particular phase shift lines selectable by semiconductor elements with two states (in particular diodes).
  • Each elementary cell can then also comprise, on its metallic background, radiating elements of the slot type facing portions of the distribution circuit that can be coupled to a second background comprising radiating metallic elements facing said slots.
  • the PIN diodes can be produced on a stack of metal layers deposited on the dielectric substrate.
  • This stack can in particular comprise layers of the Ti x W y type and a layer of the Mo type.
  • the subject of the invention is also a method of manufacturing a phase-shifting panel, characterized in that it further comprises the following steps: - the production of a stack of semiconductor layers of amorphous silicon, on at least one metallic layer on the surface of a dielectric substrate, - a solid phase crystallization heat treatment of the stack of semiconductor layers, - The etching of said stack to define the PIN type diodes, after crystallization.
  • FIG. 1 illustrates an example of an electronic scanning antenna with an active microwave reflector panel
  • FIG. 2 illustrates a partial view of the front face of an example of a reflective panel according to the invention
  • FIG. 3a and 3b respectively illustrate a top view and a sectional view of a first example of panel phase shift reflector comprising a control circuit integrated at the level of the dielectric substrate
  • FIG. 4 illustrates a partial sectional view of a second example of a phase-shifting reflective panel according to the invention, comprising a control circuit carried over at the level of the printed circuit,
  • Figures 5a - 5j illustrate the steps of a method for producing a PIN diode on a glass substrate, used in the invention
  • Figure 6 illustrates the diagram of an antenna of the “phase shift delay line networks” type switched ”, with electromagnetic wave distribution network,
  • FIG. 7 illustrates the superposition of several planes used in the antenna of FIG. 6,
  • FIG. 8a-8b illustrate a distribution circuit on which are transferred boxes comprising microwave phase shifter circuits.
  • the phase shift panel is intended for an antenna of the "transmit array” or “reflect array” type and is therefore intended to receive an electromagnetic wave as illustrated in FIG. 1, which shows schematically an exemplary embodiment of a scanning antenna. electronic with active reflector panel.
  • the microwave distribution is for example of the "free space" type, that is to say for example ensured by means of a primary source illuminating the reflective panel.
  • the antenna includes a primary source 1, for example a horn - the source primary 1, emits microwave waves 3 towards the active reflective panel 4, disposed in the Oxy plane.
  • the reflective panel comprises a set of elementary cells, carrying out the reflection and the phase shift of the waves which they receive.
  • FIG. 2 shows schematically a part of active reflective panel 4 in the Oxy plane
  • the reflective panel comprises a set of elementary cells 10 arranged side by side and separated by zones 20, used for the microwave decoupling of the cells.
  • the cells 10 carry out the reflection and the phase shift of the waves they receive.
  • An elementary cell 10 comprises a phase-shifting microwave circuit disposed in front of a conducting plane.
  • FIG. 3 is a schematic view of a first embodiment of a reflective phase-shifting panel comprising a control circuit integrated at the level of the dielectric substrate
  • FIG. 3a is a top view of a cell 10 of said insulated deflecting plane between decoupling parts 20 which are advantageously metallic to produce isolation waveguides.
  • Metal surfaces 12 are connected to a diode 11 by means of conducting wires 13 arranged along the axis Ox parallel to the direction of the electromagnetic wave which is received and radiated by the panel.
  • the metal surface 12a is connected to the control circuit via a metal element 14 which is itself connected to a control network comprising in particular switching elements.
  • the metal surface 12b is also connected to the control circuit via a second metal element 14b which is itself connected to the control network.
  • the elements 14a and 14b have holes 15a and 15b. It is thus possible to carry out row / column addressing of a matrix set of cells. Such a type of addressing is described in detail in patent 9311838 filed by the company Thomson-CSF.
  • Trenches 16 are made at the decoupling zones 20, to increase the microwave decoupling, in the direction Ox. They are made in a lower plane and are shown diagrammatically according to another type of dotted line.
  • Figure 3b is a sectional view of the cell described in Figure 3a. It highlights the diode 1 1, the two metal surfaces 12a and 12b on a first face of the dielectric substrate 17 and a control element comprising a switching transistor also made of polycrystalline silicon.
  • the grid is made of polycrystalline silicon.
  • the drain is doped n +, the source is doped n +, the various elements of the transistor comprising insulating elements 18 made of Si02.
  • the grid G, the drain D and the source S are illustrated in Figure 3b.
  • the radiating reflective element 19 At the second face of the dielectric substrate is produced the radiating reflective element 19, the waveguides 20a and 20b as well as the trenches 16, the function of which is to decouple a cell and an adjacent cell at the microwave level, according to the direction.
  • the radiating reflective element 19 At the second face of the dielectric substrate is produced the radiating reflective element 19, the waveguides 20a and 20b as well as the trenches 16, the function of which is to decouple a cell and an adjacent cell at the microwave level, according to the direction.
  • the control circuit can be produced at the level of a printed circuit associated with the dielectric substrate as illustrated in FIG. 4.
  • a cell 10 is shown in section and includes a phase-shifting microwave circuit.
  • the phase shifting circuit comprises semiconductor elements with two states (only one of these elements is shown) 1 1 in polycrystalline silicon, conductive surfaces 12a and 12b, connected to the semiconductor elements 1 1.
  • the elements 1 1, 12a and 12b being at the surface of a dielectric substrate 17.
  • the cell 10 further comprises a printed circuit 21 comprising conductive elements 19 serving as a reflector for the electromagnetic wave.
  • the printed circuit 21 includes a control circuit (not shown) for the semiconductor elements in two states via conductive pads 23.
  • Conductive elements 22 located on the periphery of the conductive surfaces can be grids allowing microwave decoupling between two adjacent cells.
  • the semiconductor elements 1 may advantageously be diodes.
  • the susceptance of the microwave circuit defined at the level of the conductive surfaces can be adapted so as to make the circuit transparent to the microwave wave.
  • the microwave wave is then reflected by the conductive element 19 without phase shift.
  • the diodes are reverse biased, the susceptance of the microwave circuit is modified, and it is possible to introduce a phase shift on the microwave wave. This type of behavior is notably described in more detail in patent 93 09715 filed by the Company THOMSON-CSF Radant.
  • the conductive pads are connected via conductive planes to connections of the printed circuit, to electrically address the diodes.
  • the conductive pads can advantageously be produced using a conductive film and in particular an ACF (Anisotropic conductor film) type film.
  • the diodes are produced by growth in polycrystalline silicon on a dielectric substrate which may be glass, alumina or aluminum nitride.
  • a dielectric substrate which may be glass, alumina or aluminum nitride.
  • the conductive surfaces 12a and 12b are produced in the same plane as the diodes.
  • FIGS 5a to 5j illustrate the steps of an exemplary method of manufacturing a PIN diode in polycrystalline silicon on a glass substrate.
  • the dielectric substrate may be a substrate, for example a pre-compacted Corning 1737 glass plate of approximately 100 mm ⁇ 100 mm, to be cleaned according to techniques known to those skilled in the art.
  • a layer of TiW (composition 0.1 / 0.9) of 0.015 ⁇ m serving as a bonding layer, a layer of Mo of 0.3 ⁇ m to 0.6 ⁇ m serving as an electrical conductor, and a 0.120 ⁇ m TiW layer thick forming a metal contact ⁇ Si p + of low specific resistance.
  • the assembly will form the lower electrode of the diode structure.
  • UHVCVD Ultra High Vacuum CVD
  • the next step is to protect the upper face by depositing resin, then etching by RIE-ICP (Reactive Ion Etching) in an SF6 atmosphere, the silicon deposited on the rear face during the previous step. Then the protective resin is removed.
  • RIE-ICP Reactive Ion Etching
  • the plate then undergoes a solid phase crystallization heat treatment (SPC) for 24 hours at approximately 570 ° under flow of N2.
  • SPC solid phase crystallization heat treatment
  • the plate is then subjected to a heat treatment at 400 ° C. under forming gas (N2 90%, H2 10%) to harden the Ai and form contact with Si n + and to favor the diffusion of the hydrogens towards their final sites.
  • forming gas N2 90%, H2 10%
  • the individual diodes are then delimited by etching, through a resin mask, the metal layers of the upper electrode in a humid environment (50% HF: 2%, H20: 98%), and the silicon layers by RIE-ICP, under SF6 atmosphere (Figure 5c).
  • the lower metallization (that which is in contact with Si p +) is delimited by etching through a second mask, successively with the layer of AI with a commercial solution of phosphoric nitric acid and water "ANPE", of the layer of TiW by RIE under SF6, of Mo by RIE under SF6 / 02, and of the last layer of TiW by RIE under SF6 (Figure 5f). Then we remove the resin mask. This forms the lower connections.
  • 5j are carried out, by deposition by sputtering DC, of layers of TiW (0.04 ⁇ m) then of AI (1 to 2 ⁇ m), and delimitation by etching through a fourth resin mask of 1 'Ai by "ANPE", and TiW by RIE under SF6.
  • These surface metallizations constitute the metallic surfaces 12, 13, 14, 20 and will contact, through contact holes, the lower and upper electrodes of the diodes.
  • the phase-shifting panel is intended for an antenna of the "phase shifting array with delay line” type and is therefore intended to receive an electromagnetic wave as illustrated in Figure 6 which shows schematically an example of said panel.
  • the microwave distribution is carried out using a distribution circuit 31, comprising a set of metal lines 31 a which make it possible to divide the electromagnetic wave into a set of electromagnetic wavelets which will travel on different paths.
  • the phase shifting panel comprises on the surface of a dielectric substrate 17, the distribution network 31, divided into portions of distribution networks 31 ij.
  • Each portion 31 ij comprises metallic lines 31 b of phase shift allowing the propagation of the wavelets and of the semiconductor elements of the 32ijk diode type.
  • the same portion can include several 32ijk diodes as illustrated in Figure 6.
  • the phase shifting panel thus comprises elementary cells comprising portions of the distribution circuit, and radiating elements facing these portions.
  • FIG. 7 illustrates an example of an antenna of the “phase shift arrays with switched delay lines” type in which the portions of distribution circuits are facing radiating slots 33ij on the surface of a plane 33, and also facing d radiating elements 34ij on the surface of a plane 34.
  • the distribution network 31 distributes the incident electromagnetic wave in each elementary cell.
  • An elementary cell also includes a slit-type element, allowing a rupture in the guide and therefore an emergence of the considered puck.
  • the incident electromagnetic wave has a propagation vector K parallel to the axis Ox in the plane of the phase shifter.
  • the wavelets propagate along such and such a path depending on the passing or blocking state of diodes located on a path defined by the phase shift lines.
  • Each cell comprises, opposite the phase-shift lines, slots which allow the puck considered to be no longer guided and thus to have a propagation component along the axis Oz, normal to the phase-shifting plane.
  • each slot 33ij is coupled to a radiating element 34ij which may be a metallic block.
  • An emerging resulting wave is thus created having a direction of propagation having a variable component along the axis Oz.
  • the semiconductor elements and the distribution circuit portions are produced on the surface of the dielectric substrate and the semiconductor elements are made of polycrystalline silicon.
  • the same plane comprises the diodes and the distribution circuit.
  • the dielectric substrate 17 which may be glass or alumina can comprise the plane 33 carrying radiating slots.
  • This plane 33 can be a metallic plane which also performs the function of ground plane for the network of lines 31 with openings for materializing the slots, produced on the other face of the dielectric substrate.
  • a second plane 34 produced in dielectric support with metallic radiating elements (patches) deposited on the surface of said support is superimposed on the plane 33. All of these planes are assembled by an adhesive film.
  • the dielectric substrate 17 carrying the phase shifting elements has via conductors (the substrates such as glass or alumina can be perforated by laser then metallized) making it possible to connect the diodes.
  • Figure 6 may include other components (not shown) than the diodes and in particular low noise amplifiers (LNA).
  • LNA low noise amplifiers
  • Figure 6 illustrates a monolithic panel of phase shifting microwave circuits associated with an electromagnetic wave distribution circuit.
  • phase-shifting panel used in said second antenna variant consists in producing phase-shifting modules in the form of a macro-function in SMD package (surface-mounted component), containing PIN diodes and circuit portions of distribution corresponding to the phase shift lines, said boxes being connected to the RF distribution network at the rate of one box per network cell.
  • Figure 8 illustrates this configuration.
  • Figure 8a illustrates a portion of the RF distribution circuit with its microwave phase shift circuits.
  • the phase shifting circuit is circled and detailed in Figure 8b.
  • the control lines L c and lines of the distribution network L D are developed , on which Bij packages, corresponding to phase-shifting chips, are transferred.
  • LNAij amplifier circuits can be installed on one level of distribution lines.
  • Figure 8b shows a detailed view of an example of a housing comprising, a dielectric substrate, supporting polycrystalline silicon diodes 1 1, metal lines with connections connected to Ciju connections taken on the metallizations of the distribution circuit.
  • a housing comprising, a dielectric substrate, supporting polycrystalline silicon diodes 1 1, metal lines with connections connected to Ciju connections taken on the metallizations of the distribution circuit.

Abstract

The invention concerns a monolithic phase-shifting panel with polycrystalline silicon PIN diodes, integrated in a dielectric substrate, for electronic scanning antenna. The invention is characterized in that the incorporation of diode-type control elements (not hybridized as in prior art) made of performing material (polycrystalline silicon) enables inexpensive design of phase-shifting panels with large numbers of two-state semiconductor elements, which constitutes an essential parameter for active antennae intended for quasi-mainstream applications.

Description

PANNEAU DEPHASEUR MONOLITHIQUE MONOLITHIC PHASE PANEL
Le domaine de l'invention est celui des antennes d'émission/réception à balayage électronique pour applications radars et télécommunications civiles et militaires qui fonctionnent dans des plages de fréquences élevées (plusieurs GHz) et qui requièrent des coûts de fabrication modérés compatibles avec des volumes de production importants.The field of the invention is that of electronically scanned transmit / receive antennas for radar and civil and military telecommunications applications which operate in high frequency ranges (several GHz) and which require moderate manufacturing costs compatible with volumes. important production.
Concernant par exemple le domaine d'application des télécommunications civiles, on peut évoquer les projets de liaisons RF pour boucles locales d'abonnés à 28 GHz, actuellement envisagées, et qui exigeraient des antennes actives en grand nombre pour équiper les stations de base, ou les liaisons RF pour télécommunications multimédia avec réseaux satellites défilants.Concerning for example the field of application of civil telecommunications, one can evoke the projects of RF links for local loops of subscribers at 28 GHz, currently envisaged, which would require active antennas in great number to equip the base stations, or RF links for multimedia telecommunications with scrolling satellite networks.
Par antennes à balayage électronique, on entend des antennes dont le diagramme de rayonnement peut être modifié dans sa directivité et son orientation par commande électronique, sans mouvement physique de l'antenne, et dans des temps relativement courts, de façon à assurer soit un balayage quasi-continu de l'espace, soit des pointages successifs dans des directions bien déterminées, soit des alternances faisceaux étroits/faisceaux étendus, ou tout autre combinaison de ces situations.By antennas with electronic scanning, one understands antennas whose radiation diagram can be modified in its directivity and its orientation by electronic control, without physical movement of the antenna, and in relatively short times, so as to ensure either a scanning quasi-continuous space, either successive pointing in well-defined directions, or alternations narrow beams / extended beams, or any other combination of these situations.
Parmi les différents types d'antennes à balayage électronique possibles, on considère celles qui associent une source d'onde électromagnétique à un réseau bidimensionnel de déphaseurs commandables électroniquement comportant des éléments semiconducteurs à deux états. Lesdits réseaux assurent les fonctions de lentille (collimation) et de prisme (deflection), et permettent le balayage électronique du faisceau électromagnétique.Among the various types of possible electronic scanning antennas, we consider those which associate an electromagnetic wave source with a two-dimensional array of electronically controllable phase shifters comprising two-state semiconductor elements. Said networks provide the lens (collimation) and prism (deflection) functions, and allow electronic scanning of the electromagnetic beam.
On peut citer notamment deux variantes de ce type d'antenne : dans la première, la propagation de l'onde entre la source et le réseau de déphaseurs est en espace libre. Selon l'état de ses éléments semiconducteurs à deux états, chaque cellule du réseau présente une susceptance et confère donc un déphasage et un retard bien déterminés à l'ondelette qu'elle sélectionne. Les antennes dites à « transmit array » (antenne RADANT) et à « reflect array » en sont des exemples. Dans la seconde, la propagation et la distribution de l'onde sont en mode guidé, et chaque cellule du réseau, selon l'état de ses éléments semiconducteurs à deux états, présente à l'onde qu'elle reçoit une longueur de ligne à retard bien déterminée. Les ondelettes rayonnées sont affectées ainsi d'un déphasage également bien déterminé.Two variants of this type of antenna can be mentioned in particular: in the first, the propagation of the wave between the source and the network of phase shifters is in free space. According to the state of its two-state semiconductor elements, each cell of the network has a susceptance and therefore confers a well-determined phase shift and delay on the wavelet it selects. The antennas say to "transmit array" (RADANT antenna) and "reflect array" are examples. In the second, the propagation and distribution of the wave are in guided mode, and each cell of the network, according to the state of its two-state semiconductor elements, presents to the wave that it receives a line length at definite delay. The radiated wavelets are thus affected by a phase shift which is also well determined.
Les réseaux de déphaseurs sont actuellement réalisés à partir d'une technologie de report des éléments semiconducteurs à deux états (les diodes PIN notamment) sous forme de composants discrets et des sous- systèmes (les commandes) sur les plaques de circuits imprimés qui supportent les circuits hyperfréquences.The networks of phase shifters are currently produced from a technology for transferring semiconductor elements with two states (PIN diodes in particular) in the form of discrete components and subsystems (controls) on the printed circuit boards which support the microwave circuits.
Cette réalisation par report peut s'avérer coûteuse, voire impraticable dans les cas où un grand nombre de diodes PIN est exigé pour satisfaire les performances demandées à l'antenne. C'est le cas notamment des antennes fonctionnant à des dizaines de GHz, ce qui correspond à des pas millimétriques pour les réseaux déphaseurs et donc des centaines voire des milliers de commutateurs.This carry-over implementation can prove to be costly, even impractical in cases where a large number of PIN diodes is required to satisfy the performance demanded from the antenna. This is particularly the case for antennas operating at tens of GHz, which corresponds to millimeter steps for phase shifting networks and therefore hundreds or even thousands of switches.
L'objet de l'invention est de permettre la réalisation peu coûteuse de panneaux déphaseurs à grand nombre d'éléments semiconducteurs à deux états et d'antennes actives bon marché, nécessaire aux applications quasi-grand public, avec des volumes de production importants, en intégrant les diodes au niveau des panneaux déphaseurs eux-mêmes.The object of the invention is to allow the inexpensive production of phase-shifting panels with a large number of semiconductor elements in two states and of cheap active antennas, necessary for quasi-general public applications, with large production volumes, by integrating the diodes at the phase-shifting panels themselves.
Plus précisément l'invention a pour objet un panneau déphaseur susceptible de recevoir une onde électromagnétique et de la rayonner dans une direction variable, comportant un ensemble de cellules élémentaires, chaque cellule comprenant au moins un circuit hyperfréquence déphaseur et des éléments rayonnants pour l'onde électromagnétique, caractérisé en ce que le circuit hyperfréquence déphaseur comprend un ensemble monolithique comportant des surfaces conductrices reliées à des éléments semiconducteurs à deux états en silicium polycnstallin, à la surface d'un substrat diélectrique et des connexions conductrices desdits éléments semiconducteurs reliées à un circuit de commande^More precisely, the subject of the invention is a phase-shifting panel capable of receiving an electromagnetic wave and of radiating it in a variable direction, comprising a set of elementary cells, each cell comprising at least one phase-shifting microwave circuit and radiating elements for the wave. electromagnetic, characterized in that the phase shift microwave circuit comprises a monolithic assembly comprising conductive surfaces connected to semiconductor elements with two polycnstallin silicon states, on the surface of a dielectric substrate and conductive connections of said semiconductor elements connected to a circuit command ^
Avantageusement les éléments semiconducteurs à deux états sont des diodes PIN. Selon une première variante de l'invention, le panneau déphaseur peut-être adapté à des antennes de type "transmit array" ou "reflect array".Advantageously, the two-state semiconductor elements are PIN diodes. According to a first variant of the invention, the phase shift panel can be adapted to antennas of the "transmit array" or "reflect array" type.
Dans ce cas l'invention a plus précisément pour objet un panneau déphaseur susceptible de recevoir une onde électromagnétique en propagation libre polarisée linéairement selon une direction donnée, caractérisé en ce que le circuit hyperfréquence déphaseur comprend à la surface du substrat, des fils électriquement conducteurs sensiblement parallèles à la direction donnée disposés sur le substrat, lesdits fils étant connectés à des surfaces conductrices de connexion de commande des éléments semiconducteurs, sensiblement normales aux fils, lesdites surfaces conductrices étant également des iris déphaseur hyperfréquence, chaque cellule étant séparée d'une cellule adjacente par des zones de découplage hyperfréquence conductrices.In this case, the invention more specifically relates to a phase-shifting panel capable of receiving an electromagnetic wave in free propagation linearly polarized in a given direction, characterized in that the phase-shifting microwave circuit comprises substantially electrically conductive wires on the surface of the substrate. parallel to the given direction disposed on the substrate, said wires being connected to conductive surfaces for controlling the connection of semiconductor elements, substantially normal to the wires, said conductive surfaces also being microwave phase shifter irises, each cell being separated from an adjacent cell by conductive microwave decoupling zones.
Lesdites zones de découplage hyperfréquence conductrices sur la face supérieure du substrat peuvent être associées à des surfaces conductrices identiques déposées en regard sur la face inférieure du substrat pour former, ainsi que cela est connu, des guides d'onde propres à bloquer la propagation d'ondes parasites d'une cellule aux cellules voisines. Le dispositif de découplage peut être complété avantageusement par des tranchées ou des trous métallisés pratiqués dans le substrat à l'emplacement de ceux des guides de découplage qui sont normaux à la polarisation de l'onde.Said conductive microwave decoupling zones on the upper face of the substrate can be associated with identical conductive surfaces deposited facing each other on the lower face of the substrate to form, as is known, waveguides capable of blocking the propagation of parasitic waves from one cell to neighboring cells. The decoupling device can advantageously be completed by trenches or metallized holes made in the substrate at the location of those of the decoupling guides which are normal to the polarization of the wave.
Selon un mode préférentiel de l'invention, le circuit de commande est situé sur la première face du substrat diélectrique dans le même plan que les diodes.According to a preferred embodiment of the invention, the control circuit is located on the first face of the dielectric substrate in the same plane as the diodes.
Avantageusement, le circuit de commande peut comprendre des éléments semiconducteurs de commutation de type transistor en silicium polycnstallin, reliés aux surfaces conductrices de commande. Des éléments de type surfaces réflectrices métalliques peuvent être réalisées sur la seconde face du substrat diélectrique notamment dans le cas du reflect array.Advantageously, the control circuit may comprise semiconductor switching elements of the polycnstallin silicon transistor type, connected to the conductive control surfaces. Elements of the metallic reflecting surface type can be produced on the second face of the dielectric substrate, in particular in the case of the reflect array.
Selon un autre mode préférentiel de l'invention les surfaces conductrices de commande peuvent être reliées électriquement à un circuit de commande par l'intermédiaire de plots conducteurs, ledit circuit de commande étant situé sur un circuit imprimé comportant en outre des éléments conducteurs réflecteurs de type plan métallique.According to another preferred embodiment of the invention, the conductive control surfaces can be electrically connected to a control circuit by means of conductive pads, said circuit control being located on a printed circuit further comprising reflective conductive elements of the metallic plane type.
Selon une seconde variante de l'invention, le panneau déphaseur peut-être adapté à des antennes de type "réseaux déphaseurs à lignes à retard commutées".According to a second variant of the invention, the phase shifting panel can be adapted to antennas of the "phase shifting networks with switched delay lines" type antennas.
Dans ce cas l'invention a plus précisément pour objet un panneau déphaseur susceptible de recevoir une onde électromagnétique polarisée linéairement selon une direction donnée, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de distribution de l'énergie de l'onde électromagnétique constitué de lignes métalliques de distribution à la surface d'un substrat diélectrique, lesdites lignes associées à une surface conductrice sous ledit substrat formant guide d'onde, et un réseau de cellules de déphasage, chaque cellule de déphasage étant constituée par une portion de circuit de distribution dans laquelle sont insérées notamment des lignes de déphasage sélectionnables par des éléments à semiconducteurs à deux états (notamment des diodes).In this case, the invention more specifically relates to a phase shift panel capable of receiving an electromagnetic wave linearly polarized in a given direction, characterized in that it comprises a circuit for distributing the energy of the electromagnetic wave consisting of lines metallic distribution on the surface of a dielectric substrate, said lines associated with a conductive surface under said substrate forming waveguide, and a network of phase shift cells, each phase shift cell being constituted by a portion of distribution circuit in which are inserted in particular phase shift lines selectable by semiconductor elements with two states (in particular diodes).
Chaque cellule élémentaire peut alors comporter, en outre, sur son arrière plan métallique des éléments rayonnants de type fente en regard de portions de circuit de distribution pouvant être couplé à un second arrière plan comportant des éléments métalliques rayonnants en regard desdites fentes.Each elementary cell can then also comprise, on its metallic background, radiating elements of the slot type facing portions of the distribution circuit that can be coupled to a second background comprising radiating metallic elements facing said slots.
Avantageusement les diodes PIN peuvent être réalisées sur un empilement de couches métalliques déposé sur le substrat diélectrique. Cet empilement peut notamment comprendre des couches de type TixWy et une couche de type Mo.Advantageously, the PIN diodes can be produced on a stack of metal layers deposited on the dielectric substrate. This stack can in particular comprise layers of the Ti x W y type and a layer of the Mo type.
L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un panneau déphaseur, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes : - la réalisation d'un empilement de couches semiconductrices en silicium amorphe, sur au moins une couche métallique à la surface d'un substrat diélectrique, - un traitement thermique de cristallisation en phase solide de l'empilement de couches semiconductrices, - la gravure dudit empilement pour définir les diodes de type PIN, après cristallisation.The subject of the invention is also a method of manufacturing a phase-shifting panel, characterized in that it further comprises the following steps: - the production of a stack of semiconductor layers of amorphous silicon, on at least one metallic layer on the surface of a dielectric substrate, - a solid phase crystallization heat treatment of the stack of semiconductor layers, - The etching of said stack to define the PIN type diodes, after crystallization.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront, à la lecture de la description qui va suivre et grâce aux figures annexées, parmi lesquelles :The invention will be better understood and other advantages will appear on reading the description which follows and thanks to the appended figures, among which:
- la Figure 1 iljustre un exemple d'antenne à balayage électronique à panneau réflecteur hyperfréquence actif,FIG. 1 illustrates an example of an electronic scanning antenna with an active microwave reflector panel,
- la Figure 2, illustre une vue partielle de la face avant d'un exemple de panneau réflecteur selon l'invention, - la Figure 3a et 3b, illustrent respectivement une vue de dessus et une vue en coupe d'un premier exemple de panneau réflecteur déphaseur comportant un circuit de commande intégré au niveau du subsrat diélectrique,- Figure 2, illustrates a partial view of the front face of an example of a reflective panel according to the invention, - Figure 3a and 3b, respectively illustrate a top view and a sectional view of a first example of panel phase shift reflector comprising a control circuit integrated at the level of the dielectric substrate,
- la Figure 4, illustre une vue partielle en coupe d'un second exemple de panneau réflecteur déphaseur selon l'invention, comportant un circuit de commande reporté au niveau du circuit imprimé,FIG. 4 illustrates a partial sectional view of a second example of a phase-shifting reflective panel according to the invention, comprising a control circuit carried over at the level of the printed circuit,
- les Figures 5a - 5j illustrent les étapes d'un procédé de réalisation d'une diode PIN sur substrat de verre, utilisée dans l'invention, la Figure 6 illustre le schéma d'une antenne de type « réseaux déphaseurs à lignes à retard commutées », avec réseau de distribution de l'onde électromagnétique,- Figures 5a - 5j illustrate the steps of a method for producing a PIN diode on a glass substrate, used in the invention, Figure 6 illustrates the diagram of an antenna of the “phase shift delay line networks” type switched ”, with electromagnetic wave distribution network,
- la Figure 7 illustre la superposition de plusieurs plans utilisés dans l'antenne de la Figure 6,FIG. 7 illustrates the superposition of several planes used in the antenna of FIG. 6,
- les Figures 8a-8b illustrent un circuit de distibution sur lequel sont reportés des boîtiers comportant des circuits déphaseur hyperfréquence.- Figures 8a-8b illustrate a distribution circuit on which are transferred boxes comprising microwave phase shifter circuits.
Selon une première variante le panneau déphaseur est destiné à une antenne de type "transmit array" ou "reflect array" et est donc destiné à recevoir une onde électromagnétique comme illustré en Figure 1 , qui schématise un exemple de réalisation d'une antenne à balayage électronique à panneau réflecteur actif.According to a first variant, the phase shift panel is intended for an antenna of the "transmit array" or "reflect array" type and is therefore intended to receive an electromagnetic wave as illustrated in FIG. 1, which shows schematically an exemplary embodiment of a scanning antenna. electronic with active reflector panel.
Dans cette configuration, la distribution hyperfréquence est par exemple de type « en espace libre », c'est-à-dire par exemple assurée à l'aide d'une source primaire illuminant le panneau réflecteur. A cet effet, l'antenne comporte une source primaire 1 , par exemple un cornet - la source primaire 1 , émet des ondes hyperfréquences 3 vers le panneau réflecteur actif 4, disposé dans le plan Oxy. Le panneau réflecteur comporte un ensemble de cellules élémentaires, réalisant la réflexion et le déphasage des ondes qu'elles reçoivent. Ainsi, par commandes des déphasages imprimés à l'onde reçue par chaque cellule, il est possible ainsi qu'il est connu, de former un faisceau hyperfréquence dans la direction souhaitée.In this configuration, the microwave distribution is for example of the "free space" type, that is to say for example ensured by means of a primary source illuminating the reflective panel. For this purpose, the antenna includes a primary source 1, for example a horn - the source primary 1, emits microwave waves 3 towards the active reflective panel 4, disposed in the Oxy plane. The reflective panel comprises a set of elementary cells, carrying out the reflection and the phase shift of the waves which they receive. Thus, by controlling the phase shifts printed on the wave received by each cell, it is possible, as is known, to form a microwave beam in the desired direction.
La Figure 2 montre schématiquement une partie de panneau réflecteur actif 4 dans le plan Oxy, le panneau réflecteur comporte un ensemble de cellules élémentaires 10 disposées côte à côte et séparées par des zones 20, utilisées pour le découplage hyperfréquence des cellules. Les cellules 10 réalisent la réflexion et le déphasage des ondes qu'elles reçoivent. Une cellule élémentaire 10 comporte un circuit hyperfréquence déphaseur disposé devant un plan conducteur.Figure 2 shows schematically a part of active reflective panel 4 in the Oxy plane, the reflective panel comprises a set of elementary cells 10 arranged side by side and separated by zones 20, used for the microwave decoupling of the cells. The cells 10 carry out the reflection and the phase shift of the waves they receive. An elementary cell 10 comprises a phase-shifting microwave circuit disposed in front of a conducting plane.
La figure 3 est une vue schématique d'un premier exemple de réalisation d'un panneau déphaseur réflecteur comportant un circuit de commandejntégré au niveau du substrat diélectriqueFIG. 3 is a schematic view of a first embodiment of a reflective phase-shifting panel comprising a control circuit integrated at the level of the dielectric substrate
La figure 3a est une vue de dessus d'une cellule 10 dudit plan déflecteur isolée entre des parties de découplage 20 qui sont avantageusement métalliques pour réaliser des guides d'ondes d'isolement. Des surfaces métalliques 12 sont connectées à une diode 11 par l'intermédiaire de fils conducteurs 13 disposés selon l'axe Ox parallèle à la direction de l'onde électromagnétique qui est reçue et rayonnée par le panneau. La surface métallique 12a est connectée au circuit de commande via un élément métallique 14 qui est lui même relié à un réseau de commande comportant notamment des éléments de commutation. La surface métallique 12b est également connectée au circuit de commande via un second élément métallique 14b qui est lui même connecté au réseau de commande. Les éléments 14a et 14b présentent des trous 15a et 15b. Il est ainsi possible de réaliser un adressage ligne/colonne d'un ensemble matriciel de cellules. Un tel type d'adressage est décrit en détails dans le brevet 9311838 déposé par la société Thomson-CSF .FIG. 3a is a top view of a cell 10 of said insulated deflecting plane between decoupling parts 20 which are advantageously metallic to produce isolation waveguides. Metal surfaces 12 are connected to a diode 11 by means of conducting wires 13 arranged along the axis Ox parallel to the direction of the electromagnetic wave which is received and radiated by the panel. The metal surface 12a is connected to the control circuit via a metal element 14 which is itself connected to a control network comprising in particular switching elements. The metal surface 12b is also connected to the control circuit via a second metal element 14b which is itself connected to the control network. The elements 14a and 14b have holes 15a and 15b. It is thus possible to carry out row / column addressing of a matrix set of cells. Such a type of addressing is described in detail in patent 9311838 filed by the company Thomson-CSF.
Des tranchées 16 sont réalisées au niveau des zones de découplages 20, pour augmenter le découplage hyperfréquence, selon la direction Ox. Elles sont réalisées dans un plan inférieur et sont schématisées selon un autre type de pointillé. La figure 3b est une vue en coupe de la cellule décrite en figure 3a. Elle met en évidence la diode 1 1 , les deux surfaces métalliques 12a et 12b sur une première face du substrat diélectrique 17 ainsi qu'un élément de commande comportant un transistor de commutation réalisé également en silicium polycristallin . La grille est réalisée en silicium polycristallin. Le drain est dopé n+, la source .est dopée n+, les différents éléments du transistor comportant des éléments isolants 18 en Si02. La grille G, le drain D et la source S sont illustrés en Figure 3b. Au niveau de la seconde face du substrat diélectrique est réalisé l'élément réflecteur rayonnant 19, les guides d'ondes 20a et 20b ainsi que les tranchées 16, dont la fonction est de découpler une cellule et une cellule adjacente au niveau des ondes hyperfréquences, selon la direction. Ces trois derniers éléments métallisés peuvent être reliés.Trenches 16 are made at the decoupling zones 20, to increase the microwave decoupling, in the direction Ox. They are made in a lower plane and are shown diagrammatically according to another type of dotted line. Figure 3b is a sectional view of the cell described in Figure 3a. It highlights the diode 1 1, the two metal surfaces 12a and 12b on a first face of the dielectric substrate 17 and a control element comprising a switching transistor also made of polycrystalline silicon. The grid is made of polycrystalline silicon. The drain is doped n +, the source is doped n +, the various elements of the transistor comprising insulating elements 18 made of Si02. The grid G, the drain D and the source S are illustrated in Figure 3b. At the second face of the dielectric substrate is produced the radiating reflective element 19, the waveguides 20a and 20b as well as the trenches 16, the function of which is to decouple a cell and an adjacent cell at the microwave level, according to the direction. These last three metallized elements can be connected.
Selon une autre variante de l'invention le circuit de commande peut être réalisé au niveau d'un circuit imprimé associé au substrat diélectrique comme illustré en figure 4. Une cellule 10 est représentée en coupe et comporte un circuit hyperfréquence déphaseur. Le circuit déphaseur comporte des éléments semiconducteurs à deux états (un seul de ces éléments est représenté) 1 1 en silicium polycristallin, des surfaces conductrices 12a et 12b, reliées aux éléments semiconducteurs 1 1. Les éléments 1 1 , 12a et 12b étant à la surface d'un substrat diélectrique 17. La cellule 10 comporte en outre un circuit imprimé 21 comportant des éléments conducteurs 19 servant de réflecteur à l'onde électromagnétique. Le circuit imprimé 21 comporte un circuit de commande (non représenté) des éléments semiconducteurs à deux états via des plots conducteurs 23. Des éléments conducteurs 22 situés en périphérie des surfaces conductrices peuvent être des grilles permettant le découplage hyperfréquence entre deux cellules adjacentes. Les éléments semiconducteurs 1 1 , peuvent avantageusement être des diodes. Lorsque les diodes sont alimentées en courant, et polarisées en direct, la susceptance du circuit hyperfréquence défini au niveau des surfaces conductrices peut-être adaptée de manière à rendre le circuit transparent à l'onde hyperfréquence. L'onde hyperfréquence est alors réfléchie par l'élément conducteur 19 sans déphasage. Lorsque les diodes sont polarisées en inverse, la susceptance du circuit hyperfréquence est modifiée, et l'on peut introduire un déphasage sur l'onde hyperfréquence. Ce type de comportement est notamment décrit plus en détail dans le brevet 93 09715 déposé par la Société THOMSON-CSF Radant.According to another variant of the invention, the control circuit can be produced at the level of a printed circuit associated with the dielectric substrate as illustrated in FIG. 4. A cell 10 is shown in section and includes a phase-shifting microwave circuit. The phase shifting circuit comprises semiconductor elements with two states (only one of these elements is shown) 1 1 in polycrystalline silicon, conductive surfaces 12a and 12b, connected to the semiconductor elements 1 1. The elements 1 1, 12a and 12b being at the surface of a dielectric substrate 17. The cell 10 further comprises a printed circuit 21 comprising conductive elements 19 serving as a reflector for the electromagnetic wave. The printed circuit 21 includes a control circuit (not shown) for the semiconductor elements in two states via conductive pads 23. Conductive elements 22 located on the periphery of the conductive surfaces can be grids allowing microwave decoupling between two adjacent cells. The semiconductor elements 1 1, may advantageously be diodes. When the diodes are supplied with current, and polarized directly, the susceptance of the microwave circuit defined at the level of the conductive surfaces can be adapted so as to make the circuit transparent to the microwave wave. The microwave wave is then reflected by the conductive element 19 without phase shift. When the diodes are reverse biased, the susceptance of the microwave circuit is modified, and it is possible to introduce a phase shift on the microwave wave. This type of behavior is notably described in more detail in patent 93 09715 filed by the Company THOMSON-CSF Radant.
Ces surfaces, conductrices sont connectées par l'intermédiaire de plans conducteurs à des connexions du circuit imprimé, pour adresser électriquement les diodes. Les plots conducteurs peuvent avantageusement être réalisés à l'aide d'une film conducteur et notamment une film de type ACF (Anisotropic conductor film).These conductive surfaces are connected via conductive planes to connections of the printed circuit, to electrically address the diodes. The conductive pads can advantageously be produced using a conductive film and in particular an ACF (Anisotropic conductor film) type film.
Selon les modes de réalisation décrits ci-dessus, les diodes sont réalisées par croissance en silicium polycristallin sur un substrat diélectrique pouvant être du verre, de l'alumine ou du nitrure d'aluminium. Sur ce même substrat 17, on réalise dans le même plan que les diodes, les surfaces conductrices 12a et 12b.According to the embodiments described above, the diodes are produced by growth in polycrystalline silicon on a dielectric substrate which may be glass, alumina or aluminum nitride. On the same substrate 17, the conductive surfaces 12a and 12b are produced in the same plane as the diodes.
Nous allons décrire ci-après, plus en détails un exemple de la réalisation monolithique des diodes, permettant d'éviter l'hybridation desdites diodes jusqu'à maintenant présente dans les panneaux déphaseurs de l'art connu. les Figures 5a à 5j illustrent les étapes d'un exemple de procédé de fabrication d'une diode PIN en silicium polycristallin sur substrat de verre. Le substrat diélectrique peut être un substrat par exemple une plaque de verre Corning 1737 pré-compacté d'environ 100 mm x 100 mm, nettoyer selon des techniques connues de l'homme de l'art.We will describe below, in more detail an example of the monolithic embodiment of the diodes, making it possible to avoid hybridization of said diodes until now present in the phase-shift panels of the known art. Figures 5a to 5j illustrate the steps of an exemplary method of manufacturing a PIN diode in polycrystalline silicon on a glass substrate. The dielectric substrate may be a substrate, for example a pre-compacted Corning 1737 glass plate of approximately 100 mm × 100 mm, to be cleaned according to techniques known to those skilled in the art.
Il est alors passive sur chacune de ces deux faces par PECVDIt is then passive on each of these two faces by PECVD
(Plasma Enhanced Chemical Vapor Déposition), d'une couche de 0,25μm de(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), with a 0.25μm layer of
Si3N4, puis sur sa face supérieure est déposée par DECR (Distributed Electron Cyclotron Resonnance) une couche de 0,25μm de Si02 servant à protéger le substrat lors de gravures ultérieures.If 3 N 4 , then on its upper face is deposited by DECR (Distributed Electron Cyclotron Resonnance) a layer of 0.25 μm of Si0 2 used to protect the substrate during subsequent etchings.
Sur la couche de Si02 sont déposées ensuite par pulvérisation cathodique DC une couche de TiW (composition 0.1/0.9) de 0.015μm servant de couche d'accrochage, une couche de Mo de 0.3μm à 0.6μm servant de conducteur électrique, et une couche de TiW de 0.120μm d'épaisseur formant un contact métalΛSi p+ de faible résistance spécifique. L'ensemble formera l'électrode inférieure de la structure diode.On the layer of Si0 2 are then deposited by DC sputtering a layer of TiW (composition 0.1 / 0.9) of 0.015 μm serving as a bonding layer, a layer of Mo of 0.3 μm to 0.6 μm serving as an electrical conductor, and a 0.120μm TiW layer thick forming a metal contact ΛSi p + of low specific resistance. The assembly will form the lower electrode of the diode structure.
Sont ensuite déposées par UHVCVD (Ultra High Vacuum CVD) àAre then deposited by UHVCVD (Ultra High Vacuum CVD) at
520° et au cours du même vide, 3 couches de silicium amorphe : Si p+ dopée au B d'épaisseur 0.5μm, Si i (non intentionnellement dopé) d'épaisseur 1 à 2μm, Si.n+ dopé au P d'épaisseur 0.3μm environ, formant la structure de diode PIN (Figure 5a).520 ° and during the same vacuum, 3 layers of amorphous silicon: Si p + doped with B of thickness 0.5 μm, Si i (unintentionally doped) of thickness 1 to 2 μm, Si.n + doped with P of thickness 0.3 approximately μm, forming the PIN diode structure (Figure 5a).
On procède ensuite à la protection de la face supérieure par dépôt de résine, puis à la gravure par RIE-ICP (Reactive Ion Etching) en atmosphère de SF6, du silicium déposé en face arrière lors de l'étape précédente. Puis on élimine la résine de protection.The next step is to protect the upper face by depositing resin, then etching by RIE-ICP (Reactive Ion Etching) in an SF6 atmosphere, the silicon deposited on the rear face during the previous step. Then the protective resin is removed.
La plaque subit ensuite un traitement thermique de cristallisation en phase solide (SPC) de 24 heures à 570° environ sous flux de N2.The plate then undergoes a solid phase crystallization heat treatment (SPC) for 24 hours at approximately 570 ° under flow of N2.
On dépose ensuite, par évaporation par canon à électrons, sur la face supérieure de la plaque, une couche de Ti de 0.1 μm offrant une faible résistance spécifique de contact avec le Si n+, puis une couche d'AI de 0.2μm, l'ensemble formant l'électrode supérieure de la structure diode, et servant de plus de conducteur électrique d'évacuation des charges lors de l'étape suivante (Figure 5b). On soumet ensuite la plaque à une implantation ionique d'hydrogène de dose totale 2 x E16 atomes/cm2 à des énergies de 100 à 300 KeV, pour passiver les liaisons non saturées des joints de grains ce qui permet d'augmenter la durée de vie des porteurs.Next, by evaporation by electron gun, on the upper face of the plate, a layer of Ti of 0.1 μm offering a low specific contact resistance with Si n +, then a layer of AI of 0.2 μm, the assembly forming the upper electrode of the diode structure, and also serving as an electrical conductor for discharging the charges during the next step (Figure 5b). The plate is then subjected to an ion implantation of hydrogen with a total dose of 2 x E16 atoms / cm 2 at energies of 100 to 300 KeV, to passivate the unsaturated bonds of the grain boundaries, which makes it possible to increase the duration of life of the carriers.
La plaque est ensuite soumise à un traitement thermique à 400°C sous forming gas (N2 90 %, H2 10 %) pour durcir l'Ai et former le contact avec Si n+ et pour favoriser la diffusion des hydrogènes vers leurs sites finals.The plate is then subjected to a heat treatment at 400 ° C. under forming gas (N2 90%, H2 10%) to harden the Ai and form contact with Si n + and to favor the diffusion of the hydrogens towards their final sites.
On procède ensuite à la délimitation des diodes individuelles par gravure, à travers un masque de résine, des couches métalliques de l'électrode supérieure en milieu humide (HF à 50 % : 2 %, H20 : 98 %), et des couches silicium par RIE-ICP, sous atmosphère SF6 (Figure 5c).The individual diodes are then delimited by etching, through a resin mask, the metal layers of the upper electrode in a humid environment (50% HF: 2%, H20: 98%), and the silicon layers by RIE-ICP, under SF6 atmosphere (Figure 5c).
Avant d'éliminer le masque de résine, on élimine par gravure humide (HF à 50 % : 2 % ; H20 : 98 %), la casquette métallique supérieure apparue à la suite de la sous-gravure du silicium, et on procède à un dépôt par évaporation d'AI (épaisseur 0.3 à 1 μm) dont le but est d'augmenter l'épaisseur des connexions métalliques inférieures et d'en diminuer ainsi la résistance électrique, ce qui est particulièrement important pour les applications RF (Figure 5d). Le masque de résine qui était conservé pour abriter les flancs de la diode lors de l'évaporation d'AI, est alors éliminé (Figure 5e).Before removing the resin mask, wet etching (50% HF: 2%; H20: 98%) is removed, the upper metal cap which appeared following the under-etching of the silicon, and a deposit by evaporation of AI (thickness 0.3 to 1 μm) whose aim is to increase the thickness of the lower metal connections and thereby reduce the electrical resistance, which is particularly important for RF applications (Figure 5d). The resin mask which was kept to house the sides of the diode during the evaporation of AI, is then eliminated (Figure 5e).
On procède ensuite à la délimitation de la métallisation inférieure (celle qui est en contact avec Si p+) par gravure à travers un deuxième masque, successivement de la couche d'AI avec une solution commerciale d'acide nitrique phosphorique et eau "ANPE", de la couche de TiW par RIE sous SF6, de Mo par RIE sous SF6/02, et de la dernière couche de TiW par RIE sous SF6 (Figure 5f). Puis on élimine le masque de résine. On forme ainsi les connexions inférieures.Next, the lower metallization (that which is in contact with Si p +) is delimited by etching through a second mask, successively with the layer of AI with a commercial solution of phosphoric nitric acid and water "ANPE", of the layer of TiW by RIE under SF6, of Mo by RIE under SF6 / 02, and of the last layer of TiW by RIE under SF6 (Figure 5f). Then we remove the resin mask. This forms the lower connections.
On dépose ensuite par DECR une couche de passivation de Si02 de 0.25μm (Figure 5g), puis par "tournette" et traitement thermique une couche planarisante de BCB polymère diélectrique à faible permittivitéThen deposited by DECR a passivation layer of 0.25μm Si02 (Figure 5g), then by "spinning" and heat treatment a planarizing layer of dielectric polymeric BCB with low permittivity
(Figure 5h), dont le rôle est de minimiser les capacités parasites entre les connexions inférieures et celles supérieures qui seront déposées par la suite.(Figure 5h), whose role is to minimize the stray capacitances between the lower and upper connections which will be deposited later.
On procède alors à l'ouverture de trous de contact (Figure 5i) par gravure à travers un troisième masque cette fois-ci en Al (réalisé lui-même par dépôt d'AI et gravure à travers un masque de résine) de la couche de BCB (Benzo Cyclo Butène) par RIE sous SF6/02, puis après élimination du masque d'AI, par gravure de la Si02 par RIE sous CHF3/SF6. Au fond de ces trous de contacts apparaissent alors les électrodes inférieures et supérieures des diodes. On réalise enfin les métallisations de surface (Figure 5j), par dépôt par pulvérisation cathodique DC, de couches de TiW (0.04μm) puis d'AI (1 à 2μm), et délimitation par gravure à travers un quatrième masque de résine de l'Ai par "ANPE", et TiW par RIE sous SF6. Ces métallisations de surfaces constituent les surfaces métalliques 12, 13, 14, 20 et vont contacter, au travers des trous de contact les électrodes inférieures et supérieures des diodes.The contact holes are then opened (Figure 5i) by etching through a third mask, this time in Al (itself produced by depositing AI and etching through a resin mask) of the layer. of BCB (Benzo Cyclo Butène) by RIE under SF6 / 02, then after elimination of the AI mask, by etching of Si02 by RIE under CHF3 / SF6. At the bottom of these contact holes then appear the lower and upper electrodes of the diodes. Finally, the surface metallizations (FIG. 5j) are carried out, by deposition by sputtering DC, of layers of TiW (0.04 μm) then of AI (1 to 2 μm), and delimitation by etching through a fourth resin mask of 1 'Ai by "ANPE", and TiW by RIE under SF6. These surface metallizations constitute the metallic surfaces 12, 13, 14, 20 and will contact, through contact holes, the lower and upper electrodes of the diodes.
Selon une seconde variante de l'invention, le panneau déphaseur est destiné à une antenne de type "à réseaux déphaseurs à lignes à retard commutées." et est donc destiné à recevoir une onde électromagnétique comme illustrée en Figure 6 qui schématise un exemple dudit panneau.According to a second variant of the invention, the phase-shifting panel is intended for an antenna of the "phase shifting array with delay line" type and is therefore intended to receive an electromagnetic wave as illustrated in Figure 6 which shows schematically an example of said panel.
Dans cette configuration, la distribution hyperfréquence est réalisée à l'aide d'un circuit de distribution 31 , comprenant un ensemble de lignes métalliques 31 a qui permettent de diviser l'onde électromagnétique en un ensemble d'ondelettes électromagnétiques qui vont parcourir des chemins différents. Ainsi le panneau déphaseur comprend à la surface d'un substrat diélectrique 17, le réseau de distribution 31 , divisé en portions de réseaux de distributions 31 ij. Chaque portion 31 ij comprend des lignes métalliques 31 b de déphasage permettant la propagation des ondelettes et des éléments semiconducteurs de type diode 32ijk. Une même portion pouvant comprendre plusieurs diodes 32ijk comme illustrée en Figure 6.In this configuration, the microwave distribution is carried out using a distribution circuit 31, comprising a set of metal lines 31 a which make it possible to divide the electromagnetic wave into a set of electromagnetic wavelets which will travel on different paths. . Thus the phase shifting panel comprises on the surface of a dielectric substrate 17, the distribution network 31, divided into portions of distribution networks 31 ij. Each portion 31 ij comprises metallic lines 31 b of phase shift allowing the propagation of the wavelets and of the semiconductor elements of the 32ijk diode type. The same portion can include several 32ijk diodes as illustrated in Figure 6.
Le panneau déphaseur comprend ainsi des cellules élémentaires comportant des portions de circuit de distribution, et des éléments rayonnants en regard de ces portions.The phase shifting panel thus comprises elementary cells comprising portions of the distribution circuit, and radiating elements facing these portions.
La figure 7 illustre un exemple d'antenne de type "à réseaux déphaseurs à lignes à retard commutées" dans laquelle les portions de circuits de distribution sont en regard de fentes rayonnants 33ij à la surface d'un plan 33, et également en regard d'éléments rayonnants 34ij à la surface d'un plan 34.FIG. 7 illustrates an example of an antenna of the “phase shift arrays with switched delay lines” type in which the portions of distribution circuits are facing radiating slots 33ij on the surface of a plane 33, and also facing d radiating elements 34ij on the surface of a plane 34.
Selon cette configuration, le réseau de distribution 31 distribue l'onde électromagnétique incidente dans chaque cellule élémentaire. Une cellule élémentaire comprend également un élément de type fente, permettant une rupture dans le guide et donc une émergence de rondelette considérée.According to this configuration, the distribution network 31 distributes the incident electromagnetic wave in each elementary cell. An elementary cell also includes a slit-type element, allowing a rupture in the guide and therefore an emergence of the considered puck.
En effet l'onde électromagnétique incidente a un vecteur propagation K parallèle à l'axe Ox dans le plan du déphaseur. Après propagation et division dans le circuit de distribution, les ondelettes se propagent selon tel ou tel chemin en fonction de l'état passant ou bloquant des diodes situées sur un chemin défini par les lignes de déphasages. Chaque cellule comprend en regard des lignes de déphasage, des fentes qui permettent à rondelette considérée de n'être plus guidée et d'avoir ainsi une composante de propagation selon l'axe Oz, normal au plan déphaseur.Indeed the incident electromagnetic wave has a propagation vector K parallel to the axis Ox in the plane of the phase shifter. After propagation and division in the distribution circuit, the wavelets propagate along such and such a path depending on the passing or blocking state of diodes located on a path defined by the phase shift lines. Each cell comprises, opposite the phase-shift lines, slots which allow the puck considered to be no longer guided and thus to have a propagation component along the axis Oz, normal to the phase-shifting plane.
Avantageusement chaque fente 33ij est couplée à un élément rayonnant 34ij qui peut-être un pavé métallique. On créé ainsi une onde résultante émergente ayant une direction de propagation présentant une composante variable selon l'axe Oz.Advantageously, each slot 33ij is coupled to a radiating element 34ij which may be a metallic block. An emerging resulting wave is thus created having a direction of propagation having a variable component along the axis Oz.
Pour une telle réalisation, les éléments semiconducteurs et les portions de circuit de distribution_sont réalisés à la surface du substrat diélectrique et les éléments semiconducteurs sont en silicium polycristallin. La technologie décrite en détail précédemment s'applique également à la réalisation de ce type d'antenne. Selon l'invention, un même plan comprend les diodes et le circuit de distribution.For such an embodiment, the semiconductor elements and the distribution circuit portions are produced on the surface of the dielectric substrate and the semiconductor elements are made of polycrystalline silicon. The technology described in detail above also applies to the production of this type of antenna. According to the invention, the same plane comprises the diodes and the distribution circuit.
Le substrat diélectrique 17 pouvant être du verre ou de l'alumine peut comprendre le plan 33 porteur de fentes rayonnantes. Ce plan 33 peut être un plan métallique qui assure également la fonction de plan de masse pour le réseau de lignes 31 avec des ouvertures pour matérialiser les fentes, réalisé sur l'autre face du substrat diélectrique. Avantageusement un second plan 34 réalisé en support diélectrique avec des éléments rayonnants métalliques (patchs) déposés à la surface dudit support est superposé au plan 33. On réalise l'assemblage de l'ensemble de ces plans par un film adhésif.The dielectric substrate 17 which may be glass or alumina can comprise the plane 33 carrying radiating slots. This plane 33 can be a metallic plane which also performs the function of ground plane for the network of lines 31 with openings for materializing the slots, produced on the other face of the dielectric substrate. Advantageously, a second plane 34 produced in dielectric support with metallic radiating elements (patches) deposited on the surface of said support is superimposed on the plane 33. All of these planes are assembled by an adhesive film.
Avantageusement le substrat diélectrique 17 porteur des éléments déphasants présente des via conducteurs (les substrats tels que le verre ou l'alumine peuvent être troués par laser puis métallisés) permettant de connecter les diodes .Advantageously, the dielectric substrate 17 carrying the phase shifting elements has via conductors (the substrates such as glass or alumina can be perforated by laser then metallized) making it possible to connect the diodes.
Il est à noter que l'avantage de l'alumine, réside dans la faible permittivité relative de ce matériau, qui peut à très haute fréquence ne générer que de faibles pertes. Par ailleurs les portions de circuit de distribution représentés enIt should be noted that the advantage of alumina lies in the low relative permittivity of this material, which can at very high frequency generate only low losses. Furthermore, the portions of the distribution circuit represented in
Figure 6 peuvent comprendre d'autres composants (non représentés) que les diodes et notamment des amplificateurs à faible bruit (LNA).Figure 6 may include other components (not shown) than the diodes and in particular low noise amplifiers (LNA).
La Figure 6 illustre un panneau monolithique de circuits hyperfréquences déphaseurs associés à un circuit de distribution de l'onde électromagnétique.Figure 6 illustrates a monolithic panel of phase shifting microwave circuits associated with an electromagnetic wave distribution circuit.
Une autre configuration possible de panneau déphaseur utilisé dans ladite deuxième variante d'antenne, consiste à réaliser des modules déphaseurs sous forme d'un macro-fonction en boîtier CMS (composant monté en surface), contenant des diodes PIN et des portions de circuit de distribution correspondant aux lignes de déphasage, lesdits boîtiers étant connectés au réseau de distribution RF à raison d'un boîtier par cellule du réseau. La Figure 8 illustre cette configuration.Another possible configuration of phase-shifting panel used in said second antenna variant, consists in producing phase-shifting modules in the form of a macro-function in SMD package (surface-mounted component), containing PIN diodes and circuit portions of distribution corresponding to the phase shift lines, said boxes being connected to the RF distribution network at the rate of one box per network cell. Figure 8 illustrates this configuration.
Plus précisément la Figure 8a illustre une portion du circuit de distribution RF avec ses circuits déphaseurs hyperfréquences. Le circuit déphaseur est cerclé et détaillée en Figure 8b. Sur un substrat type circuit imprimé sont élaborées les lignes de commande Lc et des lignes du réseau de distribution LD, sur lequel sont reportés des boîtiers Bij, correspondant à des puces déphaseurs. Des circuits amplificateur LNAij peuvent être implantés, sur un niveau de lignes de distribution.More specifically, Figure 8a illustrates a portion of the RF distribution circuit with its microwave phase shift circuits. The phase shifting circuit is circled and detailed in Figure 8b. On a printed circuit type substrate, the control lines L c and lines of the distribution network L D are developed , on which Bij packages, corresponding to phase-shifting chips, are transferred. LNAij amplifier circuits can be installed on one level of distribution lines.
La Figure 8b représente une vue détaillée d'un exemple de boîtier comportant, un substrat diélectrique, supportant des diodes en silicium polycristallin 1 1 , des lignes métalliques avec connexions reliées à des connexions Ciju prises sur les métallisations du circuit de distribution. Une telle configuration est particulièrement adaptée pour des antennes de grande dimensions pour lesquelles il est nécessaire d'élaborer des panneaux déphaseurs de grande dimension. Figure 8b shows a detailed view of an example of a housing comprising, a dielectric substrate, supporting polycrystalline silicon diodes 1 1, metal lines with connections connected to Ciju connections taken on the metallizations of the distribution circuit. Such a configuration is particularly suitable for large antennas for which it is necessary to develop large phase shift panels.

Claims

REVENDICATIONS
1. Panneau déphaseur susceptible de recevoir une onde électromagnétique et de la rayonner dans une direction variable, comportant un ensemble de cellules élémentaires (10), chaque cellule comprenant au moins un circuit hyperfréquence, déphaseur et des éléments rayonnants pour l'onde électromagnétique, caractérisé en ce que le circuit hyperfréquence déphaseur comprend un ensemble monolithique comportant des surfaces conductrices (12a, 12b) reliées à des éléments semiconducteurs (11 ) à deux états en silicium polycristallin à la surface d'un substrat diélectrique (17) et des connexions conductrices desdits éléments semiconducteurs reliés à un circuit de commande.1. phase-shifting panel capable of receiving an electromagnetic wave and of radiating it in a variable direction, comprising a set of elementary cells (10), each cell comprising at least one microwave circuit, phase-shifter and radiating elements for the electromagnetic wave, characterized in that the phase-shifting microwave circuit comprises a monolithic assembly comprising conductive surfaces (12a, 12b) connected to semiconductor elements (11) with two polycrystalline silicon states on the surface of a dielectric substrate (17) and conductive connections of said semiconductor elements connected to a control circuit.
2. Panneau déphaseur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les éléments semiconducteurs sont des diodes de type PIN.2. phase shift panel according to claim 1, characterized in that the semiconductor elements are PIN type diodes.
3. Panneau déphaseur susceptible de recevoir une onde électromagnétique polarisée linéairement selon une direction donnée, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit hyperfréquence déphaseur comprend des fils électriquement conducteurs sensiblement parallèlement à la direction donnée disposés sur le substrat, lesdits fils étant connectés à des surfaces conductrices de commande des éléments semiconducteurs, sensiblement normales aux fils, lesdites surfaces conductrices étant également des iris déphaseurs hyperfréquences, chaque cellule étant séparée d'une cellule adjacente par des zones de découplage hyperfréquence conductrices.3. phase-shifting panel capable of receiving an electromagnetic wave linearly polarized in a given direction, according to one of claims 1 or 2, characterized in that the phase-shifting microwave circuit comprises electrically conductive wires substantially parallel to the given direction arranged on the substrate , said wires being connected to conductive surfaces for controlling the semiconductor elements, substantially normal to the wires, said conductive surfaces also being microwave phase shifter irises, each cell being separated from an adjacent cell by conductive microwave decoupling zones.
4. Panneau déphaseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit de commande est situé sur la première face du substrat diélectrique dans le même plan que les éléments semiconducteurs, des réflecteurs étant situés sur la seconde face du substrat diélectrique, en regard des éléments semiconducteurs à deux états. 4. phase-shifting panel according to claim 3, characterized in that the control circuit is located on the first face of the dielectric substrate in the same plane as the semiconductor elements, reflectors being located on the second face of the dielectric substrate, opposite the two-state semiconductor elements.
5. Panneau déphaseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit de commande comprend des éléments de type transistor en sillicium polycristallin.5. phase-shifting panel according to claim 4, characterized in that the control circuit comprises elements of the polycrystalline sillicon transistor type.
6. Panneau déphaseur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les cellules élémentaires sont découplées par des guides d'ondes (20) et des trous ou des tranchées (16) réalisées au niveau de la seconde face.6. phase shift panel according to one of claims 4 or 5, characterized in that the elementary cells are decoupled by waveguides (20) and holes or trenches (16) made at the second face.
7. Panneau déphaseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les surfaces conductrices de commande sont reliées électriquement à un circuit imprimé de commande, par l'intermédiaire de plots conducteurs (23), ledit circuit imprimé comportant en outre des réflecteurs (19).7. phase shift panel according to claim 3, characterized in that the conductive control surfaces are electrically connected to a control printed circuit, by means of conductive pads (23), said printed circuit further comprising reflectors (19) .
8. Panneau déphaseur susceptible de recevoir une onde électromagnétique polarisée linéairement selon une direction donnée, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de distribution (31) de l'énergie de l'onde électromagnétique constitué de lignes métalliques de distribution à la surface d'un substrat diélectrique, lesdites lignes associées à une surface conductrice sous ledit substrat formant guide d'onde, et un réseau de cellules de déphasage, chaque cellule de déphasage étant constituée par une portion de circuit de distribution dans laquelle sont insérées notamment des lignes de déphasage sélectionnables par des éléments à semiconducteurs à deux états.8. phase shift panel capable of receiving an electromagnetic wave linearly polarized in a given direction, according to one of claims 1 or 2, characterized in that it comprises a distribution circuit (31) of the energy of the electromagnetic wave consisting of metallic distribution lines on the surface of a dielectric substrate, said lines associated with a conductive surface under said substrate forming a waveguide, and a network of phase shift cells, each phase shift cell being constituted by a portion of circuit distribution in which are inserted in particular phase shift lines selectable by semiconductor elements with two states.
9. Panneau déphaseur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de distribution de l'énergie de l'onde électromagnétique à la surface d'un second substrat comportant des lignes métalliques de distribution (31a) et des boîtiers (35) comprenant des circuits hyperfréquence de déphasage connectés en face inférieure aux lignes métalliques de distribution.9. phase-shifting panel according to one of claims 1 or 2, characterized in that it comprises a circuit for distributing the energy of the electromagnetic wave at the surface of a second substrate comprising metallic distribution lines (31a ) and boxes (35) comprising microwave phase shift circuits connected on the underside to the metal distribution lines.
10. Panneau déphaseur selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que chaque cellule comporte en outre un premier plan (33) comportant des fentes rayonnantes (33ij) en regard des portions de circuit de distribution (31 ij).10. phase-shifting panel according to one of claims 8 or 9, characterized in that each cell further comprises a first plane (33) comprising radiating slots (33ij) facing the portions of the distribution circuit (31 ij).
1 1. Panneau déphaseur selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que chaque cellule comporte en outre un second plan (34) comportant des éléments rayonnants (patchs) (34ij) en regard des portions de circuit de distribution.1 1. phase-shifting panel according to one of claims 8 or 9, characterized in that each cell further comprises a second plane (34) comprising radiating elements (patches) (34ij) facing the portions of the distribution circuit.
12. Panneau déphaseur selon l'une des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que le substrat diélectrique est du verre.12. phase shift panel according to one of claims 1 to 11, characterized in that the dielectric substrate is glass.
13. Panneau déphaseur selon l'une des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que le substrat diélectrique est en alumine.13. phase shift panel according to one of claims 1 to 11, characterized in that the dielectric substrate is made of alumina.
14. Panneau déphaseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les diodes de type PIN (11 ) sont réalisées sur un empilement de couches métalliques déposé sur le substrat diélectrique (17).14. phase shift panel according to claim 2, characterized in that the PIN type diodes (11) are produced on a stack of metal layers deposited on the dielectric substrate (17).
15. Panneau déphaseur selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'empilement de couches métalliques comprend la succession de couches suivantes : une couche en TxWy, une couche en Mo et une couche en TiχWy.15. phase-shifting panel according to claim 12, characterized in that the stack of metal layers comprises the following succession of layers: a layer of T x W y , a layer of Mo and a layer of TiχW y .
16. Panneau déphaseur selon la revendication 15, caractérisé en ce que x = 0,1 et y = 0,9.16. phase shift panel according to claim 15, characterized in that x = 0.1 and y = 0.9.
17. Antenne hyperfréquence à balayage électronique caractérisée en ce qu'elle comporte un panneau déphaseur selon l'une des revendications 3 à 9 et une source susceptible d'émettre une onde électromagnétique polarisée linéairement selon ladite direction, le balayage électronique étant obtenu par commande de l'état des éléments semiconducteurs.17. Microwave antenna with electronic scanning, characterized in that it comprises a phase shifting panel according to one of claims 3 to 9 and a source capable of emitting an electromagnetic wave linearly polarized in said direction, the electronic scanning being obtained by control of the state of the semiconductor elements.
18. Antenne hyperfréquence à balayage électronique caractérisée en ce qu'elle comporte un panneau déphaseur selon l'une des revendications 5 à 9, et une source susceptible d'alimenter le circuit de distribution avec une onde électromagnétique polarisée.18. microwave antenna with electronic scanning characterized in that it comprises a phase shift panel according to one of claims 5 to 9, and a source capable of supplying the distribution circuit with a polarized electromagnetic wave.
19. Procédé de fabrication d'un panneau déphaseur selon l'une des revendications 2 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes :19. Method for manufacturing a phase-shifting panel according to one of claims 2 to 16, characterized in that it further comprises the following steps:
- la réalisation d'un empilement de couches semiconductrices en silicium amorphe, sur au moins une couche métallique à la surface d'un substrat diélectrique, - un traitement thermique de cristallisation en phase solide, de l'empilement de couches semiconductrices,- producing a stack of semiconductor layers in amorphous silicon, on at least one metal layer on the surface of a dielectric substrate, - a solid phase crystallization heat treatment, of the stack of semiconductor layers,
- la gravure dudit empilement pour définir les diodes de type PIN, après cristallisation.- The etching of said stack to define the PIN type diodes, after crystallization.
20. Procédé de fabrication d'un panneau déphaseur selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend la réalisation d'une couche métallique supplémentaire autour de chaque diode, de manière à en diminuer la résistance électrique. 20. A method of manufacturing a phase shift panel according to claim 19, characterized in that it comprises the production of an additional metal layer around each diode, so as to reduce the electrical resistance.
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