[发明专利]用于毫米波通信的基片集成波导滤波器及其制备方法

权利要求书

1.用于毫米波通信的基片集成波导滤波器，包括第一金属层(1)、第二金属层(3)和中间介质层(2)，中间介质层(2)上设置有金属化阵列，其特征在于，第一层金属层(1)的表面设置有共面波导输入端(11)、共面波导输出端(12)，其中共面波导输入端(11)设置在第一金属层(1)表面的左侧，共面波导输出端(12)设置在第一金属层(1)表面的右侧；金属化阵列和第一金属层(1)、金属化阵列和第二金属层(3)从左到右依次构成第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔，其中第一谐振腔与共面波导输入端(11)连接，第五谐振腔与所述共面波导输出端(12)连接，且第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔之间依次串联连接。

2.根据权利要求1所述的用于毫米波通信的基片集成波导滤波器，其特征在于，金属化阵列、第一金属层(1)和第二金属层(3)均采用金构成。

3.根据权利要求1所述的用于毫米波通信的基片集成波导滤波器，其特征在于，金属化阵列包括第一水平孔对(21)、第二水平孔对(22)、第三水平孔对(23)、第四水平孔对(24)、第五水平孔对(25)、第一垂直孔对(210)以及第二垂直孔对(211)，所述第一水平孔对(21)、第二水平孔对(22)、第三水平孔对(23)、第四水平孔对(24)、第五水平孔对(25)从左到右依次设置在中间介质层(2)上，所述第一垂直孔对(210)以及第二垂直孔对(211)依次从上到下设置在中间介质层(2)上。

4.根据权利要求3所述的用于毫米波通信的基片集成波导滤波器，其特征在于，每对水平孔对包括两个孔槽，分别位于中间介质层(2)的上下两边，两个孔槽之间相距的距离为谐振腔的总长度；每对垂直孔对包括两个孔槽，分别位于中间介质程度额左右两边，两个孔槽之间的距离为谐振腔的宽度。

5.根据权利要求4所述的用于毫米波通信的基片集成波导滤波器，其特征在于，所述孔槽是在中间介质层(2)上的通槽，且该通槽的宽度为0.25mm～0.3mm。

6.根据权利要求1所述的用于毫米波通信的基片集成波导滤波器，其特征在于，第一谐振腔和第二谐振腔之间通过第一耦合窗口(26)串联，第二谐振腔和第三谐振腔之间通过第二耦合窗口(27)串联，第三谐振腔和第四谐振腔之间通过第三耦合窗口(28)串联，第四谐振腔和第五谐振腔之间通过第四耦合窗口(29)串联。

7.根据权利要求6所述的用于毫米波通信的基片集成波导滤波器，其特征在于，第一耦合窗口(26)和第四耦合窗口(29)的长度为1.2mm，第二耦合窗口(27)和第三耦合窗口(28)的长度为1.4mm。

8.根据权利要求1所述的用于毫米波通信的基片集成波导滤波器，其特征在于，共面波导输入端(11)和共面波导输入端(11)结构相同，且共面波导输入端(11)和共面波导输入端(11)以第一金属层(1)上端中心位置与下端中心位置的中位线呈镜面对称，分别位于第一金属层(1)的左右两端，且共面波导输入端(11)包括两条通过刻蚀第一金属层(1)形成的“L”型微带线，此两条金属导带的以第一金属层(1)右端中心位置与左端中心位置之间的连线呈镜面对称。

9.用于毫米波通信的基片集成波导滤波器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)表面准备，对双抛高阻硅片进行清洗并进行甩干以充分去除晶圆表面的污染；

(2)正面和背面磁控溅射金属铝，选取金属Al作为阻挡层来保证后续的深硅刻蚀中能够达到的刻蚀深度；

(3)涂胶，即用旋涂法在表面涂敷一层厚度为8um的光刻胶；

(4)软烘焙，即通过加热使光刻胶溶液部分蒸发；

(5)对准和曝光，即将掩膜板与晶圆的精确对准，并使光刻胶曝光；

(6)显影，即去除未曝光的光刻胶；

(7)硬烘焙，即对溶剂的继续蒸发；

(8)正面金属Al刻蚀以及深硅刻蚀，利用感应耦合等离子体ICP深硅刻蚀设备进行硅片孔腔结构的刻蚀；

(9)去除光刻胶，即将晶圆上的光刻胶去除；

(10)溅射前烘焙，将需要溅射种子层的晶圆放入烘箱烘烤1小时；

(11)溅射种子层，对烘焙后的晶圆溅射粘附层，该粘附层包括溅射30nm厚的铬金属层和200nm厚的金金属层；

(12)重复步骤(3)～步骤(7)对晶圆进行光刻，制造出局部电镀加厚用光刻胶掩膜图形；

(13)湿法腐蚀，用湿法处理的方式腐蚀出所需要的电路图形；

(14)电镀Au，在晶圆上电镀2um的金层；

(15)去胶剥离，使用正胶剥离液NMP浸泡10min；

(16)切片分析，利用砂轮划切技术将单支滤波器切割成型。