一种微同轴结构、制备方法及电子机械器件技术

本发明专利技术公开了一种微同轴结构、制备方法及电子机械器件，采用金属堆叠工艺制备微同轴结构；对所述微同轴结构进行退火工艺处理，以将所述微同轴结构金属层原子之间的范德华键转变成金属键。采用本发明专利技术方法使微同轴结构的原子之间经退火工艺处理形成金属键，结构更加稳定，机械稳定性、电学性能更好，插入损耗相较于未进行退火工艺处理的微同轴结构明显降低。未进行退火工艺处理的微同轴结构明显降低。未进行退火工艺处理的微同轴结构明显降低。

【技术实现步骤摘要】
一种微同轴结构、制备方法及电子机械器件


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种微同轴结构、制备方法及电子机械器件。

技术介绍

[0002]毫米波/太赫兹电子系统在高性能雷达和空间通信等领域具有非常广阔的应用前景。为解决毫米波/太赫兹传输结构、器件及系统的小型化和轻量化问题，国内及国际上诸多知名科研机构都将射频微系统视为重点研究方向。其主流的研究方向主要是可以在微电子机械系统(MEMS)工艺的基础上，由多层电镀铜进行堆叠而成的多层金属结构，即微同轴结构。
[0003]现有微同轴结构通常采用叠层光刻胶牺牲层工艺加工得到，不同金属层之间堆叠的结合力较弱，结构较为松散，电学性能差，插入损耗高，可靠性差。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的微同轴结构、制备方法及电子机械器件。
[0005]第一方面，提供一种微同轴结构的制备方法，包括：采用金属堆叠工艺制备微同轴结构；
[0006]对所述微同轴结构进行退火工艺处理，以将所述微同轴结构金属层原子之间的范德华键转变成金属键。
[0007]可选的，所述采用金属堆叠工艺制备微同轴结构包括：
[0008]在基体上多次循环且依次进行种子层溅射、光刻胶定义图形、金属层电镀以完成多层金属层的堆叠搭建，其中，光刻胶作为牺牲层填充于所述多层金属层之间的空隙内；
[0009]将所述牺牲层除去获得由多层金属堆叠的微同轴结构。
[0010]可选的，所述微同轴结构中需要搭建悬空的金属层时，通过介质层代替所述牺牲层对悬空的金属层进行支撑，所述退火工艺处理时所用退火温度在所述介质层的最高极限温度之下。
[0011]可选的，介质层材质为负性光刻胶；所述牺牲层材质为正性光刻胶。
[0012]可选的，所述介质层材质为环氧树脂SU
‑
8光刻胶，退火温度为100
‑
300℃；
[0013]或者，所述介质层材质为聚酰亚胺PI光刻胶，退火温度为100
‑
450℃；
[0014]或者，所述介质层材质为苯并环丁烯BCB光刻胶，退火温度为100
‑
500℃可选的，所述基体为表面进行氧化形成氧化层的硅片。
[0015]可选的，所述金属层材质为铜。
[0016]第二方面，提供一种微同轴结构，采用第一方面所述制备方法制成，所述微同轴结构的原子之间为金属键。
[0017]第三方面，提供一种电子机械器件，包括：第二方面所述的微同轴结构。
[0018]可选的，所述电子机械器件包括芯片、传输线。
[0019]本专利技术实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0020]本专利技术实施例提供的微同轴结构的制备方法，将采用金属堆叠工艺制成的微同轴结构进行退火工艺处理，增加金属之间的离子扩散，形成金属键，从而将不同金属层之间的范德华键转化成金属键，从而加强每层金属结构原子之间的作用力，进而加强金属层之间的结合强度；并且，采用本专利技术方法使微同轴结构的原子之间经退火工艺处理形成金属键，结构更加稳定，机械稳定性、电学性能更好，插入损耗相较于未进行退火工艺处理的微同轴结构明显降低。
[0021]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0022]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0023]图1为本专利技术实施例中微同轴结构的制备方法流程图；
[0024]图2为本专利技术实施例中单层金属堆叠工艺流程图；
[0025]图3为本专利技术实施例中6层金属铜的微同轴堆叠结构分解图；
[0026]图4为本专利技术实施例中6层金属铜微同轴结构的分解图；
[0027]图5为本专利技术实施例中6层金属铜微同轴结构的截面图。
具体实施方式
[0028]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。
[0029]在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0030]在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。在本公开的上下文中，相似或者相同的部件可能会用相同或者相似的标号来表示。
[0031]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本公开内容实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0032]本专利技术提供了一种微同轴结构的制备方法，包括：
[0033]采用金属堆叠工艺制备微同轴结构；
[0034]对所述微同轴结构进行退火工艺处理，以将所述微同轴结构金属层原子之间的范德华键转变成金属键。
[0035]具体来讲，所述微同轴结构的制备方法可分为三大步骤，请参考图1，图1为本专利技术实施例中微同轴结构的制备方法流程图，包括：
[0036]步骤S1：采用微同轴金属堆叠工艺进行多层金属层的微同轴堆叠搭建；
[0037]步骤S2：采用牺牲层释放工艺将所述多层金属层的间隙内填充的牺牲层除去，获得由多层金属层堆叠的微同轴结构；
[0038]步骤S3：对所述微同轴结构进行高温退火工艺处理，以将所述微同轴结构金属层原子之间的范德华键转变成金属键；
[0039]上述步骤S1、S2的操作可统称为采用金属堆叠工艺制备微同轴结构；
[0040]具体来讲，上述步骤S1包括：
[0041]在基体上多次循环进行单层金属堆叠工艺以实现多层金属层的堆叠搭建，请参考图2，图2为本专利技术实施例中单层金属堆叠工艺流程图，包括：
[0042]步骤S101：种子层溅射；
[0043]步骤S102：光刻胶定义图形；
[0044]步骤S103：金属层电镀；
[0045]在基体上多次循环且依次进行以上步骤S101、步骤S102、步骤S103以完成步骤S1中多层金属层的堆叠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微同轴结构的制备方法，其特征在于，包括：采用金属堆叠工艺制备微同轴结构；对所述微同轴结构进行退火工艺处理，以将所述微同轴结构金属层原子之间的范德华键转变成金属键。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述采用金属堆叠工艺制备微同轴结构包括：在基体上多次循环且依次进行种子层溅射、光刻胶定义图形、金属层电镀以完成多层金属层的堆叠搭建，其中，光刻胶作为牺牲层填充于所述多层金属层之间的空隙内；将所述牺牲层除去获得由多层金属堆叠的微同轴结构。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述微同轴结构中需要搭建悬空的金属层时，通过介质层代替所述牺牲层对悬空的金属层进行支撑，所述退火工艺处理时所用退火温度在所述介质层的最高极限温度之下。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述介质层材质为负性光刻胶；所述牺牲层材质为正性光刻胶。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣栋，杨云春，陆原，张拴，马诗潇，
申请(专利权)人：北京海创微芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：