[發明專利]毫米波太赫茲頻段極低損耗介質薄膜及表面金屬化方法

在審

• 申請號: 202011506780.9
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112635948A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 蔡龍珠;洪偉;蔣之浩;陳暉
• 申請（專利權）人: 南京銳碼毫米波太赫茲技術研究院有限公司;東南大學
• 主分類號: H01P7/10
• 分類號: H01P7/10;H01P11/00;G03F1/00;G03F7/16;G03F7/20;G03F7/38
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 沈廉

1.一種毫米波太赫茲頻段極低損耗介質薄膜，其特征在于，該介質薄膜以柔性環烯烴共聚物薄膜(1)為基底，在柔性環烯烴共聚物薄膜(1)的下面設置作為支撐層的硅片(2)，在柔性環烯烴共聚物薄膜(1)的上面設置金屬層(3)，所述柔性環烯烴共聚物薄膜(1)屬于環烯烴共聚物，在毫米波太赫茲頻段具有極低的介質損耗，在該介質薄膜表面形成穩定可靠的金屬化太赫茲電路結構，實現基于環烯烴共聚物介質薄膜的毫米波太赫茲電路。

2.根據權利要求1所述的毫米波太赫茲頻段極低損耗介質薄膜，其特征在于，所述的柔性環烯烴共聚物薄膜(1)為一類由降冰片烯和乙烯兩種單體組成的環烯烴共聚物，兩者不同的比重參雜所形成的環烯烴共聚物種類不同，從而特性有所差異，但在毫米波太赫茲頻段均具有較小的介質損耗。

3.根據權利要求1所述的毫米波太赫茲頻段極低損耗介質薄膜，其特征在于，所述金屬層(3)和柔性環烯烴共聚物薄膜(1)之間的表面結合力相關，當結合力不足以支撐所需要的金屬厚度及尺寸精度時，則需要沉積一層鈦/鉻/鉑等金屬作為粘結過渡層，用以增強金屬與該介質薄膜的結合力。

4.根據權利要求1所述的毫米波太赫茲頻段極低損耗介質薄膜，其特征在于，所述的金屬化太赫茲電路結構，由200ⅹ200的相同單元結構組成，該單元結構是一種環繞正方形貼片的金屬線圈，且在金屬正方形貼片內部挖出一個十字形諧振腔。

5.根據權利要求4所述的毫米波太赫茲頻段極低損耗介質薄膜，其特征在于，所述的單元電路尺寸為120微米，凹槽縫隙間隔為8微米，通過所述金屬化方法實現一致的金屬化效果。

6.一種如權利要求1所述的毫米波太赫茲頻段極低損耗介質薄膜的表面金屬化方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1.將100微米厚的柔性環烯烴共聚物薄膜(1)固定在作為支撐層的硅片(2)上；

S2.采用磁控濺射法在環烯烴共聚物薄膜(1)表面直接沉積一層200納米厚的金屬層(3)薄膜；

S3.用旋涂機在金屬層(3)薄膜上旋涂正性光刻膠(4)；

S4.在軟烘烤過程之后，將步驟S3中樣品放入光刻機器中，然后將紫外線照射在一個鏤空結構掩模板(5)上，用于雕刻所需的金屬圖案，該掩模板與下面的硅片對齊，紫外線輻射區域(6)的化學性質會逐漸發生變化，在下一步可以被顯影劑洗去；

S5.樣品在烘烤后浸入顯影劑溶液中顯影，紫外線輻射區域(6)的正性光刻膠溶解，而未被紫外線照射的光刻膠區域保持不變；

S6.然后將樣品浸入蝕刻劑中，去除暴露在外部即未被光刻膠覆蓋的金屬層(3)薄膜，而在光刻膠下方的金屬層(3)薄膜不會受到影響；

S7.將樣品依次放入丙酮和異丙醇的超聲波機中清洗，去除剩余的光刻膠；

S8.通過將帶有金屬電路結構的薄膜樣品支撐層的硅片(2)上剝離，從而成功地實現了薄膜樣品的第一面電路結構；

S9.若需要實現介質薄膜另一面的電路金屬化，通過重復前面的步驟實現。