一种基于微同轴技术的毫米波器件制作方法及毫米波器件与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种基于微同轴技术的毫米波器件制作方法及毫米波器件。

背景技术：

1、毫米波/太赫兹电子系统在高性能雷达和空间通信等领域具有非常广阔的应用前景。为解决毫米波/太赫兹传输结构、器件及系统的小型化和轻量化问题，国内及国际上诸多知名科研机构都将射频微系统视为重点研究方向。现有技术中，可以在微电子机械系统(mems)工艺的基础上，在矩形的铜质外导体中引入内导体及其介质支撑结构，形成空气填充的同轴传输线，其名为polystrata-tm结构。

2、目前结构的制备方法是先在硅片上进行氧化形成氧化层。单层的结构制备流程是在氧化硅膜层上进行种子层溅射，再进行光刻来定义图形，再进行电镀，再进行化学机械研磨，按照上述步骤单层结构制备完成。整体结构是由多步前面描述的流程进行多次循环进行搭建完成的。最后在进行光刻胶释放。

3、所述的微同轴结构是由多层电镀铜进行堆叠而成并堆叠在晶圆表面，堆垛的铜层数较多，并且和硅片之间的结合力相对较差，制作的同轴线容易和硅片脱落，且外导体容易断裂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于微同轴技术的毫米波器件制作方法及毫米波器件，以降低铜层堆垛的层数，以及增强微同轴线与硅片的结合强度。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明实施例的一方面提供了一种基于微同轴技术的毫米波器件制作方法，所述制作方法包括：获取硅片，对所述硅片的一侧进行刻蚀，以得到线槽；在所述线槽内制作第一保护层；在所述线槽内的所述第一保护层上制作内支撑台；在所述内支撑台上制作内导体；在所述内导体的上方制作第二保护层，所述第一保护层和所述第二保护层密封连接，以得到毫米波器件。

4、在一些实施例中，在所述获取硅片，对所述硅片的一侧进行刻蚀，以得到线槽中，所述方法包括：获取正性光刻胶，将所述正性光刻胶漩涂于所述硅片的一侧；在所述正性光刻胶上制作线槽的刻蚀图案；根据所述刻蚀图案对所述硅片的一侧进行刻蚀，刻蚀完成后将正性光刻胶去除，以得到线槽。

5、在一些实施例中，在所述线槽内制作第一保护层中，所述方法包括：在所述硅片的一侧镀二氧化硅膜层；在所述二氧化硅膜层上进行电镀金属层；对所述金属层研磨抛光，以得到第一保护层。

6、在一些实施例中，在所述线槽内的所述第一保护层上制作内支撑台中，所述方法包括：在所述第一保护层上漩涂负性光刻胶；在所述线槽中部的第一保护层上通过显影工艺将所述负性光刻胶制作成内支撑台。

7、在一些实施例中，在所述内支撑台上制作内导体中，所述方法包括：获取正性光刻胶，将所述正性光刻胶填充至所述线槽内的第一保护层上，以使得所述线槽与所述硅片一侧的平面平齐；在所述硅片的一侧电镀金属层；将所述线槽的槽口边缘与所述支撑台之间的金属层通过光刻去除，以得到所述支撑台上的内导体。

8、在一些实施例中，在将所述线槽的槽口边缘与所述支撑台之间的金属层通过光刻去除，以得到所述支撑台上的内导体中，所述方法还包括：将所述线槽的槽口边缘两侧的金属层通过光刻去除，以保留得到所述线槽上的第一保护层。

9、在一些实施例中，在所述内导体的上方制作第二保护层，所述第一保护层和所述第二保护层密封连接，以得到毫米波器件中，所述方法包括：在所述第一保护层的两个端部以外均漩涂正性光刻胶；在所述第一保护层的两个端部上电镀金属层，以得到第二保护层的两个端部；在所述线槽的槽口边缘两侧均漩涂正性光刻胶；在所述第二保护层的两个端部上以及所述第二保护层的两个端部之间均电镀金属层，以得到密封连接的所述第一保护层和所述第二保护层。

10、在一些实施例中，在所述第二保护层的两个端部上以及所述第二保护层的两个端部之间均电镀金属层，以得到密封连接的所述第一保护层和所述第二保护层之后，所述方法还包括：去除所述第一保护层和所述第二保护层内外的所有正性光刻胶，以得到毫米波器件。

11、本发明实施例的一方面提供了一种毫米波器件，所述毫米波器件包括硅片和微同轴线，所述硅片一侧的两端开设有第一线槽和第二线槽，所述微同轴线包括：第一外导体和第二外导体，所述第一外导体和所述第二外导体均包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层和所述第二保护层密封连接，所述第一外导体的第一保护层与所述第一线槽贴合连接，所述第二外导体的第一保护层与所述第二线槽贴合连接；第一内支撑台和第二内支撑台，所述第一内支撑台设置于所述第一外导体的第一保护层中部，所述第二内支撑台设置于所述第二外导体的第一保护层中部；第一内导体和第二内导体，所述第一内导体设置于所述第一内支撑台上，所述第二内导体设置于所述第二内支撑台上。

12、在一些实施例中，所述微同轴线还包括第一外支撑层和第二外支撑层，所述第一外支撑层的内侧与所述第一外导体的第二保护层外侧贴合连接，所述第二外支撑层的内侧与所述第二外导体的第二保护层外侧贴合连接，所述第一外支撑层和第二外支撑层的两端底部均与所述硅片的一侧连接。

13、根据本发明实施例的一种基于微同轴技术的毫米波器件制作方法及毫米波器件，至少具有如下有益效果：本申请的毫米波器件的制作方法相较于传统的制作方法，降低了铜层堆垛的层数；硅片的一侧刻蚀有线槽，外导体的第一保护层与线槽贴合，增加了连接面积，进一步增强了微同轴线与硅片的结合强度；第二保护层的外侧与外支撑层贴合连接，外支撑层的两端底部均与硅片的一侧连接，外支撑层增强了外导体的支撑强度，避免了外导体因外力发生断裂的情况。

14、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种基于微同轴技术的毫米波器件制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述获取硅片，对所述硅片的一侧进行刻蚀，以得到线槽中，所述方法包括：

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述线槽内制作第一保护层中，所述方法包括：

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述线槽内的所述第一保护层上制作内支撑台中，所述方法包括：

5.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述内支撑台上制作内导体中，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，在将所述线槽的槽口边缘与所述支撑台之间的金属层通过光刻去除，以得到所述支撑台上的内导体中，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述内导体的上方制作第二保护层，所述第一保护层和所述第二保护层密封连接，以得到毫米波器件中，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，在所述第二保护层的两个端部上以及所述第二保护层的两个端部之间均电镀金属层，以得到密封连接的所述第一保护层和所述第二保护层之后，所述方法还包括：

9.一种毫米波器件，其特征在于，所述毫米波器件包括硅片和微同轴线，所述硅片一侧的两端开设有第一线槽和第二线槽，所述微同轴线包括：

10.根据权利要求9所述的毫米波器件，其特征在于，所述微同轴线还包括第一外支撑层和第二外支撑层，所述第一外支撑层的内侧与所述第一外导体的第二保护层外侧贴合连接，所述第二外支撑层的内侧与所述第二外导体的第二保护层外侧贴合连接，所述第一外支撑层和第二外支撑层的两端底部均与所述硅片的一侧连接。

技术总结
本发明公开了一种基于微同轴技术的毫米波器件制作方法及毫米波器件，涉及通信技术领域，所述制作方法包括：获取硅片，对所述硅片的一侧进行刻蚀，以得到线槽；在所述线槽内制作第一保护层；在所述线槽内的所述第一保护层上制作内支撑台；在所述内支撑台上制作内导体；在所述内导体的上方制作第二保护层，所述第一保护层和所述第二保护层密封连接，以得到毫米波器件。本申请通过设置线槽，使得第一保护层与线槽贴合连接，增加了连接面积，进一步增强了微同轴线与硅片的结合强度。本申请的毫米波器件的制作方法相较于传统的制作方法，降低了铜层堆垛的层数。

技术研发人员：王荣栋,杨云春
受保护的技术使用者：赛莱克斯微系统科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16