[发明专利]一种高精度超薄THz薄膜电路制作方法

说明书

本发明公开了一种高精度超薄THz薄膜电路制作方法，提供一玻璃基板；在玻璃基板表面上淀积第一金属铜层；在该第一金属铜层上制作光刻胶掩膜和电镀第二金属铜层；去除光刻胶掩膜，在第一金属铜层和第二金属铜层表面淀积一层二氧化硅介质层；研磨整平第二金属铜层及二氧化硅介质层；采用薄膜加工工艺在二氧化硅介质层上制作超薄THz薄膜电路图形；去除第一金属铜层和第二金属铜层，使超薄THz薄膜电路与玻璃基板分离；清洗超薄THz薄膜电路。本发明提高了超薄THz薄膜电路加工尺寸精度，降低了超薄THz超薄薄膜电路加工难度。

技术领域

本发明涉及THz薄膜电路制作领域，具体涉及一种高精度超薄THz薄膜电路制作方法。

背景技术

太赫兹(简称THz)在电磁波谱中的频率范围大致为0.1THz-10THz。THz波具有独特的瞬态性、宽带性、相干性和低能性。近年来，THz波以其独特的性能和广泛的潜在应用价值而越来越受到世界各国的关注，随着应用研究的不断深入和交叉学科领域的不断扩大，THz波的研究与应用将迎来一个蓬勃发展的阶段。

目前太赫兹模块主要采用超薄基片薄膜电路与导波相结合的结构。为了提高高频微波性能，国内外一般采用低介电常数基板材料，如石英、聚四氟乙烯等。同时为了降低损耗采用的介质厚度也很薄，如典型的介质厚度为50μm及其以下。早在1996年，美国J.L.Hesler博士设计的585GHz混频器，其中使用的石英基片厚度为38μm，电路宽度为0.114mm，镀金厚度为2～3μm。同时，国际上几家著名的薄膜电路制造公司，如美国ATP、UltraSource、ATC、DITF等，他们最薄石英基片电路产品仅为76μm。目前这些公司都没有50μm及以下厚度这种超薄石英基片的薄膜电路产品，可以说这种50μm及以下超薄厚度的基片薄膜电路的工程化生产还处于实验或不成熟阶段。

针对超薄介质THz薄膜电路加工工艺难点，国外公司目前主要采用基片背面减薄的方案加工，即：先将石英基片清洗干净、溅射沉积种子层，然后在超薄石英基片上进行平面集成电路图形加工，包括光刻电路图形、图形电镀和刻蚀，完成上述操作后，接着通过将超薄薄膜电路基片与承载基片临时键合形成键合体，对超薄薄膜电路基片进行研磨减薄。然后通过化学方法将超薄石英基片与承载基片形成的临时键合体分离，得到形成高精度微细加工电路图形结构的超薄石英基片，再进行超薄石英薄膜电路的外形划切，最后进行拣片和检验工作。

由于工作在太赫兹频段，电路要求基片材料的厚度非常薄，达到50μm甚至更薄。石英基片材料属于硬脆性材料，具有脆性高、断裂韧性低、材料弹性极限和强度非常接近等特性，机械强度差。基片越薄，脆性就越来越大，相应的断裂强度就越来越小。因此在THz频段下对50μm厚基片的实施工艺难度大。目前背面减薄加工工艺不可避免地在基片清洗、真空镀膜、光刻蚀图形、电镀、小尺寸划切及拣片等工艺环节存在一系列技术难点。特别对于30微米一下基片材料，机械强度已经无法满足当前光刻刻蚀和划切操作需求。

随着THz应用频率的不断提高，电路加工尺寸也在不断的缩小，加工精度不断提高，在1THz频段，薄膜电路外形尺寸已小至0.1mm，加工尺寸精度要求小于5微米，同时存在外形尺寸异形的THz电路加工需求，普通的晶圆划片机和激光设备已无法满足电路尺寸切割及加工精度需求。

综上所述，现有技术中对于超薄THz薄膜电路由于机械强度差无法满足光刻刻蚀加工操作需求，以及传统的激光、划片加工方法无法满足超薄THz薄膜电路尺寸加工精度需求的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种高精度超薄THz薄膜电路制作方法，提高超薄THz薄膜电路加工尺寸精度，降低超薄THz超薄薄膜电路加工难度。

本发明所采用的技术方案是：

一种高精度超薄THz薄膜电路制作方法，包括以下步骤：

(1)提供一玻璃基板；