發(fā)布時(shí)間：2021-01-29 11:42

　　銅基空氣微同軸傳輸線是由懸空的中心內(nèi)導(dǎo)體、將其包圍的接地外導(dǎo)體和周期性介質(zhì)支撐結(jié)構(gòu)組成。與傳統(tǒng)的平面微帶器件相比,基于微同軸工藝研制的毫米波器件具有寬頻帶、高隔離度、低損耗、高功率容量等特點(diǎn),同時(shí)又保留了平面微帶器件集成度高等優(yōu)勢。系統(tǒng)地研究了銅基空氣微同軸結(jié)構(gòu)及制備工藝,并利用該工藝制備了W波段微同軸傳輸線和功率合成器。樣件測試結(jié)果顯示,基于微同軸技術(shù)的射頻器件在高頻下表現(xiàn)出可以與波導(dǎo)結(jié)構(gòu)制作的器件相比擬的插入損耗和合成效率,在110 GHz處實(shí)測的傳輸線插入損耗≤0.045 dB/mm,功率合成器的一級(jí)合成效率（即兩路合成）大于92%。該測試結(jié)果證明了微同軸結(jié)構(gòu)及工藝的有效性和可靠性。 

【文章來源】：微納電子技術(shù). 2020,57(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

微同軸傳輸線結(jié)構(gòu)模型及制作流程

微同軸每層厚度達(dá)到100μm，因此，光刻膠厚度也需要達(dá)到甚至超過該厚度。針對如此厚的光刻膠，實(shí)現(xiàn)其高均勻的旋涂是一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)難題，光刻膠旋涂的厚度越厚，光刻膠的黏度越大，因此其片內(nèi)均勻性控制的難度也就越高。本文采用偏心式滴膠，并通過對比不同偏心距離，可以在滴膠過程中降低晶圓中心位置的膠膜厚度，從而在勻膠轉(zhuǎn)速較低的情況下保證較好的膜厚均勻性。圖2為采用偏心式滴膠、偏心5 mm條件下在8英寸（1英寸=2.54 cm）晶圓上獲得110.0μm的超厚光刻膠膜均勻性分布，膜厚的非均勻性控制在5%以內(nèi)。1.2.2 超厚銅電鍍

微同軸電鍍技術(shù)是基于半導(dǎo)體封裝中的電鍍銅柱技術(shù)開發(fā)的，但又不同于電鍍銅柱技術(shù)。在半導(dǎo)體先進(jìn)封裝領(lǐng)域中的銅柱電鍍工藝中，電鍍圖形分布較為均勻，厚度通常約為70μm，因此電鍍時(shí)電場分布較為均勻，有利于整個(gè)晶圓獲得較為一致的面型。在微同軸工藝中，由于需要制作一系列功能性器件，不僅版圖上的圖形分布差異大，且沉積厚度也更厚（>100μm），如圖3所示。圖形偏差大會(huì)引起圖形電場分布和電流密度不一致，從而導(dǎo)致圖形間的沉積速率不同，最終造成較大的面型差異。電鍍工藝是整個(gè)微同軸生產(chǎn)過程中極為關(guān)鍵的工序，電鍍共面度的好壞直接影響后續(xù)平坦化的質(zhì)量和難易程度，也會(huì)影響后續(xù)結(jié)構(gòu)的精度。因此，本文通過仿真軟件優(yōu)化了輔助圖形的設(shè)計(jì)，使電場分布更加均勻，從而保證整個(gè)晶圓不同位置圖形的面型一致。同時(shí)，優(yōu)化了電流密度、流量和轉(zhuǎn)速等電鍍工藝參數(shù)，以獲得更加平坦的面型，通過上述措施實(shí)現(xiàn)了電鍍厚度100μm、面型高度差<5μm、電流密度12 A/dm2和沉積效率3μm/min，結(jié)果如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于MEMS的矩形微同軸技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 史光華,徐達(dá),王建,王真,常青松,周彪,張延青,白銳.  微納電子技術(shù). 2019(04)
[2]射頻同軸傳輸線的設(shè)計(jì)仿真與加工工藝[J]. 范新磊,張斌珍,張勇,郝曉劍,吳淑娟.  微納電子技術(shù). 2013(06)

碩士論文
[1]超寬帶3mm波段功率合成網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[D]. 王義海.南京理工大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3006827