[發明專利]一種螺旋天線耦合微橋結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201510409891.0
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN104953223B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 茍君;唐榮;王軍;蔣亞東;黎威志
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 楊保剛,徐金瓊

1.一種螺旋天線耦合微橋結構，其特征在于，包括襯底(10)，設置在襯底(10)上的驅動電路(20)，驅動電路(20)上設置的電路接口(21)，設置在驅動電路(20)和襯底(10)上的犧牲層(30)，自下而上依次設置在犧牲層(30)上的支撐層(40)、帶饋點的螺旋天線層(50)、可露出螺旋天線層(50)饋點的鈍化層(60)，在螺旋天線層(50)的饋點處設置有氧化釩層(70)，支撐層(40)和螺旋天線層(50)分別與電路接口(21)相連接；所述帶饋點的螺旋天線層(50)包括支撐層(40)上的傳統蚊香型螺旋天線和橋腿，橋腿連接傳統蚊香型螺旋天線和電路接口(21)。

2.根據權利要求1所述的一種螺旋天線耦合微橋結構，其特征在于：所述螺旋天線層(50)為鋁、鎢、鈦、鉑、鎳、鉻或者任何一種它們的合金，厚度為10～100nm。

3.根據權利要求1所述的一種螺旋天線耦合微橋結構，其特征在于：所述氧化釩層(70)的電阻溫度系數為–2％/K～–6％/K，厚度為30～200nm。

4.根據權利要求1所述的一種螺旋天線耦合微橋結構，其特征在于：所述氧化釩層(70)為矩形，氧化釩層(70)寬度與螺旋天線層(50)的線條寬度相同，氧化釩層(70)的面積為支撐層(40)面積的1％～20％，螺旋天線層(50)設置在整個支撐層(40)上。

5.根據權利要求1所述的一種螺旋天線耦合微橋結構，其特征在于：所述犧牲層(30)的材料為聚酰亞胺、二氧化硅、氧化的多孔硅和磷硅玻璃中的一種；所述支撐層(40)由單層薄膜或多層薄膜構成，材料為二氧化硅或者氮化硅，支撐層(40)的厚度在0.1～1μm之間；所述鈍化層(60)的材料為二氧化硅或者氮化硅，厚度在0.05～0.5μm之間。

6.根據權利要求1-5任一項所述的一種螺旋天線耦合微橋結構的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

①將驅動電路集成到襯底上，再在帶有驅動電路的襯底上制備犧牲層，犧牲層未制備在驅動電路的電路接口上；

②在犧牲層上制備支撐層，并使支撐層與驅動電路的電路接口相連接；

③在支撐層上制備螺旋天線層，并使螺旋天線層與驅動電路的電路接口相連接，圖形化螺旋天線層得到帶饋點的螺旋天線層；

④在螺旋天線層上制備鈍化層，圖形化鈍化層，得到露出螺旋天線層的饋點的鈍化層；

⑤在螺旋天線層的饋點處制備氧化釩層，并圖形化氧化釩層為矩形圖案；

⑥釋放犧牲層，形成螺旋天線耦合微橋結構，然后進行封裝形成探測單元。

7.根據權利要求6所述的一種螺旋天線耦合微橋結構的制備方法，其特征在于：所述步驟③中，圖形化螺旋天線層采用光刻與反應離子刻蝕工藝完成，反應離子刻蝕氣體為BCl₃、Cl₂氯基金屬刻蝕劑和N₂、CH₄等中性氣體，BCl₃和Cl₂的流量比為10:30～90：10，中性氣體的流量為0～90sccm，射頻功率為100～500W，反應室壓力為2～10Pa；螺旋天線層為金屬薄膜，螺旋天線層的線條寬度為0.5～10μm，相鄰線條的間隙寬度為0.5～15μm，螺旋天線層的饋點處間隔距離為0.5～10μm。

8.根據權利要求6所述的一種螺旋天線耦合微橋結構的制備方法，其特征在于：所述步驟④中，圖形化鈍化層采用反應離子刻蝕工藝完成，反應離子刻蝕氣體為CHF₃、CF₄、SF₆等氟基氣體中的一種或幾種與O₂的混合氣體，設置氟基氣體與O₂的流量比為10:20～90：10，射頻功率為100～500W，反應室壓力為2～10Pa；刻蝕鈍化層后形成矩形通孔圖案，露出螺旋天線層的饋點，通孔圖案寬度為0.5～10μm，與螺旋天線層的線條寬度相同，長度大于螺旋天線層的饋點處間隔距離1～20μm。

9.根據權利要求6所述的一種螺旋天線耦合微橋結構的制備方法，其特征在于：所述步驟⑤中，氧化釩層采用磁控濺射法制備；濺射時控制濺射功率為100～500W，氧分壓為0.5％～10％，濺射時間為5～60min，退火溫度為200～600℃；氧化釩層的圖形化采用光刻與反應離子刻蝕工藝完成，反應離子刻蝕氣體為BCl₃、Cl₂氯基金屬刻蝕劑和N₂、CH₄等中性氣體；BCl₃和Cl₂的流量比為10:30～90：10，中性氣體的流量為0～90sccm，射頻功率為100～500W，反應室壓力為2～10Pa；圖形化氧化釩層為矩形圖案，覆蓋螺旋天線層的饋點，氧化釩層的寬度為0.5～10μm，與螺旋天線層的線條寬度相同，長度為1～30μm。