[发明专利]微电子机械微波频率检测器及其制备方法

权利要求书

1.一种微电子机械微波频率检测器，其特征在于该检测器以砷化镓为衬底，在衬底上设有一分三功率分配器(a)、共面波导传输线(b)、二合一功率合成器(c)、固支梁结构(d)和热耦结构(e)：

一分三功率分配器(a)由共面波导构成的端口一(1)、端口二(2)、端口三(3)、端口四(4)、不对称共面带线(5)和氮化钽电阻(6)组成，端口一(1)通过不对称共面带线(5)分别接端口二(2)和端口三(3)，通过共面波导结构接端口(4)，在与端口二(2)、端口四(4)之间和端口三(3)、端口四(4)之间相接的带线之间连接有氮化钽电阻(6)；

二合一功率合成器(c)由共面波导构成的端口一(7)、端口二(8)、端口三(9)、不对称共面带线(5)和氮化钽电阻(6)组成，端口一(7)和端口二(8)通过不对称共面带线(5)分别接端口三(9)，在与端口一(7)和端口二(8)相接的两不对称共面带线(5)之间连接有氮化钽电阻(6)；

固支梁结构(d)以砷化镓为衬底，在衬底上的中间设有CPW的信号线(11)，在CPW的信号线(11)的两旁分别设有CPW的地线(10)，在CPW的信号线(11)外的两旁分别设有传感电极(15)，传感电极(15)通过传感电极引线穿通膜桥(13)接电容检测端口(12)的一个端，CPW的地线(10)接电容检测端口(12)的另一个端，在CPW地线(10)中央设有在固支梁(14)，在固支梁14下方的CPW的信号线(11)、传感电极引线穿通膜桥(13)下的信号传输线和传感电极(15)表面设有氮化硅介质层(16)。

热耦结构(e)由共面波导的末端并联两个热阻(17)，贴近热阻的热耦对(18)，增加冷端温度稳定性的金属块(19)组成，热耦的冷热段分别连接到热耦电压检测端口(20)上。

2、一种如权利要求1所述的微电子机械微波频率检测器的制备方法，其特征在于制备方法为：

1)准备砷化镓衬底；选用的是未掺杂的半绝缘砷化镓衬底，

2)在砷化镓衬底上淀积氮化钽，

3)光刻并刻蚀氮化钽，形成一分三功率分配器和二合一功率合成器的匹配电阻，即氮化钽电阻(6)，

4)光刻；去除需制作一分三功率分配器(a)、共面波导传输线(b)、二合一功率合成器(c)、固支梁的桥墩结构处和热耦结构(e)处的光刻胶，

5)溅射金，剥离去除光刻胶；形成一分三功率分配器(a)、二合一功率合成器(c)、共面波导传输线(b)、传感电极(15)和固支梁的桥墩，金的厚度为0.3μm，

6)淀积氮化硅介质层；用等离子体增强化学气相淀积法工艺生长1000埃的氮化硅介质层(16)，

7)光刻并刻蚀氮化硅介质层；保留固支梁(14)下方CPW的信号线(11)、CPW的地线(10)和传感电极(15)上的氮化硅(SiN)介质层(16)，

8)淀积并光刻聚酰亚胺牺牲层；在砷化镓衬底上涂覆1.6μm厚的聚酰亚胺牺牲层，要求填满凹坑，聚酰亚胺牺牲层的厚度决定了固支梁(14)与氮化硅介质层(16)所在平面之间距离，光刻聚酰亚胺牺牲层，仅保留固支梁(14)下的牺牲层，

9)溅射钛/金/钛；溅射用于电镀一分三功率分配器(a)、二合一功率合成器(c)、共面波导传输线(b)、固支梁结构(d)和热耦结构(e)的底金钛/金/钛＝500/1500/300埃，

10)光刻钛/金/钛；去除一分三功率分配器(a)、二合一功率合成器(c)、共面波导传输线(b)、固支梁结构(d)和热耦结构(e)以外的光刻胶，

11)电镀金；电镀金的厚度为2μm，

12)去除光刻胶，

13)反刻金层，腐蚀底金层，形成一分三功率分配器(a)、二合一功率合成器(c)、共面波导传输线(b)、固支梁结构(d)和热耦结构(e)，

14)释放牺牲层；用显影液溶解固支梁结构下方的聚酰亚胺牺牲层，并用无水乙醇脱水，形成悬浮的固支梁结构(d)。