[發(fā)明專利]具有屏蔽結(jié)構(gòu)的毫米波低損耗橋型傳輸線及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310444192.4
• 申請(qǐng)日: 2023-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116504744A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洪;陳偉;劉曉藝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L23/498
• 分類號(hào): H01L23/498;H01P3/00;H01L23/552;H01L21/48;H01L21/764
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 江裕強(qiáng)

1.具有屏蔽結(jié)構(gòu)的毫米波低損耗橋型傳輸線，其特征在于，包括芯片襯底層(1)、接地金屬層(2)、高阻鈍化層(3)、橋型金屬傳輸線(4)和干擾屏蔽金屬層(5)；

芯片襯底層(1)上表面間隔設(shè)置有多個(gè)的凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)，相鄰的凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)之間的襯底結(jié)構(gòu)為襯底保留結(jié)構(gòu)(7)；

接地金屬層(2)設(shè)置在芯片襯底層(1)上方，并完全覆蓋除襯底保留結(jié)構(gòu)(7)區(qū)域以外的芯片襯底層(1)部分；

高阻鈍化層(3)完全覆蓋在接地金屬層(2)之上，保證良好的電氣隔離，接地金屬層(2)通過(guò)過(guò)孔與干擾屏蔽金屬層(5)保持良好的電氣連接，橋型金屬傳輸線(4)放置在高阻鈍化層(3)上并架設(shè)在襯底保留結(jié)構(gòu)(7)之上，且橋型金屬傳輸線(4)僅與高阻鈍化層(3)接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有屏蔽結(jié)構(gòu)的毫米波低損耗橋型傳輸線，其特征在于，所述凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)由干法刻蝕和化學(xué)腐蝕工藝制備，得到邊緣緩變的弧形結(jié)構(gòu)，利于之后連續(xù)薄膜生長(zhǎng)；

凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)的寬度大于橋型金屬傳輸線(4)的寬度，保證橋型金屬傳輸線(4)四周完全懸空，置于凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)上方，凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)的寬度在10-100um之間，高度在5-50um；

襯底保留結(jié)構(gòu)(7)則是由兩段相鄰凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)中間剩余襯底結(jié)構(gòu)組成，兩段相鄰凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)中間的襯底保留結(jié)構(gòu)(7)的寬度范圍在5-20um。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有屏蔽結(jié)構(gòu)的毫米波低損耗橋型傳輸線，其特征在于，接地金屬層(2)由一層或多層金屬組成，接地金屬層(2)的材料包括Cu、Ni/Cu、Au、Ti/Au、Ni/Au或Ti/Al/Ni/Au，厚度為100nm-5um之間，接地金屬層(2)包裹芯片襯底層(1)的上表面，包括凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)的表面，但是襯底保留結(jié)構(gòu)(7)的表面均沒(méi)有覆蓋接地金屬層(2)；

接地金屬層(2)的制備方法包括磁控濺射、電子束蒸鍍、化學(xué)鍍或電鍍。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有屏蔽結(jié)構(gòu)的毫米波低損耗橋型傳輸線，其特征在于，高阻鈍化層(3)為單層或復(fù)合層結(jié)構(gòu)的低K介質(zhì)絕緣薄膜層，包括氮化硅或二氧化硅，高阻鈍化層(3)的厚度為100nm-10um之間；

在接地金屬層(2)包裹芯片襯底層(1)的上表面后，高阻鈍化層(3)完全覆蓋芯片襯底層(1)的上表面，包括凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)和襯底保留結(jié)構(gòu)(7)的表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有屏蔽結(jié)構(gòu)的毫米波低損耗橋型傳輸線，其特征在于，橋型金屬傳輸線(4)位于凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)、襯底保留結(jié)構(gòu)(7)以及高阻鈍化層(3)上方，橋型金屬傳輸線(4)部分與高阻鈍化層(3)相接觸，部分位于空氣隙結(jié)構(gòu)(6)上方并懸空，橋型金屬傳輸線(4)與高阻鈍化層(3)接觸的部分和橋型金屬傳輸線(4)位于凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)上方的部分的長(zhǎng)度比可實(shí)現(xiàn)范圍為1：1至1：20。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有屏蔽結(jié)構(gòu)的毫米波低損耗橋型傳輸線，其特征在于，凹陷空氣隙結(jié)構(gòu)(6)中包括緩變拱形結(jié)構(gòu)(8)，緩變拱形結(jié)構(gòu)(8)通過(guò)部分粘附于襯底保留結(jié)構(gòu)(7)上，起整體結(jié)構(gòu)的支撐作用，通過(guò)緩變拱形結(jié)構(gòu)(8)將橋型金屬傳輸線(4)的重量均勻分散于橋體，并將受力點(diǎn)轉(zhuǎn)移至襯底保留結(jié)構(gòu)(7)上方，使得橋型傳輸線整體更加穩(wěn)固。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有屏蔽結(jié)構(gòu)的毫米波低損耗橋型傳輸線，其特征在于，干擾屏蔽金屬層(5)為一層或多層金屬組成，干擾屏蔽金屬層(5)的材料包括Cu、Ni/Cu、Au、Ti/Au、Ni/Au或Ti/Al/Ni/Au，干擾屏蔽金屬層(5)的厚度為100nm-5um之間，干擾屏蔽金屬層(5)呈拱形結(jié)構(gòu)，拱高20-50um，干擾屏蔽金屬層(5)與接地金屬層(2)通過(guò)過(guò)孔實(shí)現(xiàn)電氣相連，對(duì)橋型金屬傳輸線(4)構(gòu)成環(huán)繞結(jié)構(gòu)，通過(guò)法拉第籠等效效應(yīng)屏蔽外界電磁信號(hào)干擾。