[发明专利]一种太赫兹波阻抗易调谐空气共面波导结构及其制备方法

权利要求书

1.一种太赫兹波阻抗易调谐空气共面波导结构，其特征在于：包括碳化硅基片层(5)，所述的碳化硅基片层(5)正面沉积开设有沟槽Slot的开关金属层(4)，沟槽Slot处的碳化硅基片层(5)上通过信号线金属支撑柱(7)设置信号线金属层(1)，沟槽Slot两侧的开关金属层(4)上分别通过正面接地金属层支撑柱(8)设置有正面接地金属层(2)；

所述的开关金属层(4)上的沟槽Slot宽度能够根据信号线金属层(1)的宽度以及空气介质层(3)的厚度进行调整，以获取不同大小的阻抗；

所述的信号线金属层(1)与正面接地金属层(2)之间、信号线金属支撑柱(7)与正面接地金属层支撑柱(8)之间以及信号线金属支撑柱(7)的底部与开关金属层(4)之间形成空气介质层(3)；所述的碳化硅基片层(5)背面沉积有背面接地金属层(6)，并且碳化硅基片层(5)上开设有多个背面金属通孔(9)，将开关金属层(4)和背面接地金属层(6)连通。

2.根据权利要求1所述的太赫兹波阻抗易调谐空气共面波导结构，其特征在于：所述的碳化硅基片层(5)采用高阻型碳化硅材料制成；所述的高阻型碳化硅材料为电阻率大于10⁵欧姆·厘米的碳化硅材料。

3.一种如权利要求1所述太赫兹波阻抗易调谐空气共面波导结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在碳化硅基片层(5)上制作开关金属层(4)；

首先在碳化硅基片层(5)的上表面(500a)涂一层光刻胶，在烘箱中烘烤；光刻出开关金属层(4)的图案区域，在显影液中浸泡，用惰气吹干；最后电镀制作出开关金属层(4)；

2)在制得的开关金属层(4)上制作牺牲层(400)；

首先在开关金属层(4)上方涂抹一层剥离胶，在烘箱中烘烤；然后在剥离胶上涂抹一层光刻胶，再在烘箱中烘烤；之后通过光刻版套刻对准，光刻出信号线金属支撑柱(7)以及正面接地金属层支撑柱(8)的图案区域；最后在显影液中浸泡，用惰气吹干，形成牺牲层(400)；所述牺牲层(400)的图案区域包括开关层去除区域(401)和开关层保留区域(402)，开关层去除区域(401)为信号线金属支撑柱(7)和正面接地金属层支撑柱(8)的图案区域；

3)在牺牲层(400)以及开关金属层(4)上沉积起镀层(501)；

4)制作正面接地金属层(2)和信号线金属层(1)图案的掩膜层(600)；

首先在起镀层(501)上涂抹一层光刻胶，在烘箱中烘烤；然后用光刻版光刻出信号线金属层(1)和正面接地金属层(2)的图案区域；最后在显影液中浸泡，用惰气吹干，形成掩膜层(600)，所述掩膜层(600)包括起镀层去除区域(601)和起镀层保留区域(602)，其中起镀层去除区(601)为正面接地金属层(2)和信号线金属层(1)的图案区域；

5)对未被掩膜层(600)阻挡的起镀层(501)，通过金属电镀制作出正面接地金属层支撑柱(8)、信号线金属层支撑柱(7)、正面接地金属层(2)和信号线金属层(1)；

6)制作背面金属通孔(9)图案的掩膜层(700)；

首先对碳化硅基片层(5)的背面进行减薄，并涂抹一层光刻胶，在烘箱中烘烤；然后用光刻版光刻出背面金属通孔(9)的图案区域；最后在显影液中浸泡，用惰气吹干，形成掩膜层(700)；所述掩膜层(700)包括基片背面去除区域(701)以及基片背面保留区域(702)，其中基片背面去除区域(701)为背面金属通孔(9)的图案区域；

7)在碳化硅基片层(5)背面通过感应耦合等离子刻蚀通孔区(900)；

8)洗去掩膜层(700)，金属电镀制作背面金属通孔(9)和背面接地金属层(6)；

9)除去掩膜光刻胶(600)；

10)腐蚀起镀层(501)，然后洗去牺牲层(400)，形成架空的共面波导结构，即得到用于太赫兹波的碳化硅基阻抗易调谐空气共面波导结构。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的起镀层(501)厚度为100纳米，其中包括20纳米用于提高退火后电极端金属和电镀金之间粘附强度的Ti层以及80纳米用于减少导电层电阻的Au层。