CN111244586A - 一种制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,首先在一定厚度的平滑石英玻璃片旋涂AZ4562光刻胶,并显影得到该结构凹槽,然后蒸镀金属种子层覆盖该石英玻璃片表层及凹槽,接着加入(NH4)2S2O8过硫酸铵溶液侵蚀石英玻璃片表层及少量凹槽内金属,最后通过加入AZ400T去胶剂去除剩余正胶。本发明利用湿法刻蚀、UV‑LIGA光刻和蒸镀等技术获得周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构,解决了现有微米级太赫兹滤波器结构制备中工艺复杂以及难以实现小尺寸的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电磁波器件及微细加工技术领域,特别是涉及一种制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法。
背景技术
太赫兹波,是指频率从0.1THz到10THz的电磁辐射。太赫兹波在电磁波谱中介于微波和红外辐射之间,在宇宙中该波段的信息量占总信息量的与50%。可是直到20世纪80年代,对太赫兹波各方面特性的研究和了解还非常有限,因而被称为远红外线和毫米波之间所谓的“太赫兹空隙”。
太赫兹滤波器作为一种极为重要的无源器件。在实际应用中,由于应用环境噪声以及应用需要的限制等,需滤除不需要的频率范围和噪声,提高***的性能,因而太赫兹滤波器在实际中有重要的应用。
当前国内外研究并提出过的太赫兹滤波器结构,往往很复杂,在加工过程中加工工艺复杂,尺寸小难以实现。本发明提供一种利用湿法刻蚀、UV-LIGA光刻和蒸镀等技术获得周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的制备方法解决上述难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,解决现有微米级太赫兹滤波器结构制备中工艺复杂以及难以实现小尺寸的难题。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明一种制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,该方法具体包括以下步骤:
首先选取平滑的4cmx4cm规格表面平滑的耐高温玻璃片,用丙酮、乙醇和纯水依次进行超声清洗,烘干冷却后,在石英玻璃片朝上的一面旋涂一层10μm厚的AZ4562正光刻胶,110℃温度下前烘并冷却。
接着将涂覆AZ4562正光刻胶的石英玻璃片置于刻有图案、玻璃材质、厚度为3mm的镀铬掩膜版下,使用波长约为365nm的紫外光曝光;
接着石英玻璃片浸没在浓度2.14%的AZ400K显影液中显影并去除曝光的正光刻胶,纯水清洗并用氮气吹干石英玻璃片,获得所需滤波器结构凹槽;
接着在用1g铜蒸镀一层400-500nm厚的金属种子层在石英玻璃片正胶表层及凹槽表面;接着将石英玻璃片浸没在20%浓度的(NH4)2S2O8溶液中去除石英玻璃片表层金属及少量凹槽表面金属;
纯水清洗,氮气吹干后将石英玻璃片浸没在AZ400T去胶剂中去除剩余正胶,获得周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构。
该方法通过直接在石英玻璃基片上制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构,因为该石英玻璃片也是滤波器的一部分,简化了加工工艺,同时可以解决制备1μm级别的滤波器件难以加工的问题。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明公开了一种制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,通过在石英玻璃片上旋涂正胶并曝光显影得到深宽比大的滤波器结构凹槽,然后蒸镀一层较薄的金属种子层在石英玻璃片表层及凹槽表面,并用20%浓度的(NH4)2S2O8溶液侵蚀石英玻璃片表层金属及少量凹槽表面金属,因为过硫酸铵溶液与石英玻璃表层金属接触面积大,反应速度快,而凹槽表面金属因为与溶液接触面积小,故而反应慢,最后能获得高度为200-300nm的滤波器结构。此方法制备步骤简练,工艺简单,加工尺寸小,有利于推动微波无源器件的集成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例制备工艺流程图;
图2为本发明实施例太赫兹滤波器结构单元示意图;
图3为本发明实施例UV-LIGA光刻工艺所用掩膜版示意图;
图4为本发明实施例太赫兹带通滤波器结构示意图。
图中:1-为周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构、2-石英玻璃片、3-正光刻胶、4-金属种子层、5-太赫兹带通滤波器结构单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-4所示,一种制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,该方法具体包括以下步骤:
所述的周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构1是由无数个太赫兹带通滤波器结构单元5组成;
选取规格为4cmx4cm、表面平滑的石英玻璃片2,用丙酮、乙醇和纯水依次进行超声清洗,烘干冷却;
在石英玻璃片2上旋涂一层10μm厚的AZ4562正光刻胶3,然后110℃温度下前烘并冷却;
将涂覆AZ4562正光刻胶3的石英玻璃片2置于如图3所示的、刻有图案6、玻璃材质、厚度为3mm的镀铬掩膜版下,使用波长约为365nm的紫外光曝光,曝光强度为1000cm2/s;接着石英玻璃片浸没在浓度2.14%的AZ400K显影液中显影10-12min并去除曝光的正光刻胶,纯水清洗并用氮气吹干石英玻璃片,获得所需滤波器结构凹槽;
使用1g铜蒸镀一层400-500nm厚的金属种子层4在石英玻璃片正胶表层及凹槽表面;接着将石英玻璃片浸没在20%浓度的(NH4)2S2O8溶液中1-2min去除石英玻璃片表层金属及少量凹槽表面金属;纯水清洗,氮气吹干后将石英玻璃片浸没在AZ400T去胶剂中5-7min去除剩余正胶,获得周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构5。
本发明的在石英玻璃片2上制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构1,由于石英玻璃片2也是周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构1的一部分,制备工艺较为简单,解决了制备1μm级别的滤波器件难以加工的问题。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:
首先选取平滑的4cmx4cm规格表面平滑的石英玻璃片,用丙酮、乙醇和纯水依次进行超声清洗,烘干冷却后,在石英玻璃片朝上的一面旋涂一层10μm厚的AZ4562正光刻胶,110℃温度下前烘并冷却,接着将涂覆AZ4562正光刻胶的石英玻璃片置于刻有图案、玻璃材质、厚度为3mm的镀铬掩膜版下,使用波长约为365nm的紫外光曝光;将石英玻璃片浸没在浓度2.14%的AZ400K显影液中显影并去除曝光的正光刻胶,纯水清洗并用氮气吹干石英玻璃片,获得所需滤波器结构凹槽;接着在用1g铜蒸镀一层400-500nm厚的金属种子层在石英玻璃片正胶表层及凹槽表面;接着将石英玻璃片浸没在20%浓度的(NH4)2S2O8溶液中去除石英玻璃片表层金属及少量凹槽表面金属;纯水清洗,氮气吹干后将石英玻璃片浸没在AZ400T去胶剂中去除剩余正胶,获得周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构。
2.根据权利要求1所述的制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,其特征在于,在清洗过后的石英玻璃片朝上的一面涂覆10μm后的AZ4562正光刻胶,并在110℃温度下前烘并冷却。
3.根据权利要求1所述的制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,其特征在于,将涂覆AZ4562正光刻胶的石英玻璃片置于刻有图案、玻璃材质、厚度为3mm的镀铬掩膜版下,使用波长约为365nm的紫外光曝光。
4.根据权利要求1所述的制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,其特征在于,曝光后的石英玻璃片浸没在浓度2.14%的AZ400K显影液中显影并去除曝光的正光刻胶,得到所需滤波器结构凹槽。
5.根据权利要求1所述的制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,其特征在于,蒸镀1g铜得到一层400-500nm厚的金属种子层在石英玻璃片正胶表层及凹槽表面。
6.根据权利要求1所述的制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,其特征在于,蒸镀后的石英玻璃片浸没在20%浓度的(NH4)2S2O8溶液中去除石英玻璃片表层金属及少量凹槽表面金属。
7.根据权利要求1所述的制备周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构的方法,其特征在于,除金属层后的石英玻璃片浸没在AZ400T去胶剂中以去除剩余正胶,获得周期性齿轮形太赫兹带通滤波器结构。
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