【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频传输，尤其涉及一种基于mems工艺的硅基混合传输线及其制备方法。
技术介绍
1、传输线输送电磁能的线状结构，尤其在高频射频信号传输中运用广泛。表面波传输线采用基于人工表面等离子激元通道可以实现高速率的表面波通信。表面波传输线利用表面波传输模式降低高数据率下的通道串扰，结合新一代半导体材料动态调控表面波波导的色散特性，可以实现无接地底板和无线互联的可重构板间通信，为特殊场景下的通信中心提供一种智能化、自适应、低损耗、低误码率的板间互联技术。
2、表面波传输线的典型结构为一维亚波长刻槽结构，该结构在金属导体中刻蚀周期排布的亚波长尺寸孔径的凹槽，在这种结构表面传播的电磁波是表面波的模式，并且色散曲线与spp色散曲线相似，这种表面波也被称为人工表面等离极化激元。为实现阻抗匹配，传输线可串联电阻、电感或电容器件，例如，在pcb板上封装表面波传输线，以及板级封装电阻、电感或电容等分立器件。现有表面波传输线结构，一方面采用三维立体结构、垂直方向体积大，另一方面板级封装分立器件，又增加了整体体积。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于mems工艺的硅基混合传输线及其制备方法，以解决现有表面波传输线体积大、集成度低的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种基于mems工艺的硅基混合传输线，自下至上依次包括接地层、硅衬底和传输层；所述传输层基于mems工艺制备得到；所述传输层包括串联的第一传输线和第二传输线；所述第一传输线为平面传输线，包括表面波波导和
3、在一种可能的实现方式中，所述片上电感下方衬底层的下表面刻蚀有镂空的凹坑。
4、在一种可能的实现方式中，所述片上电感上方设有铁氧体薄膜。
5、在一种可能的实现方式中，所述硅衬底的厚度范围为0.4毫米至0.6毫米。
6、在一种可能的实现方式中，所述硅衬底为电阻率大于3000ω·cm的高阻硅。
7、在一种可能的实现方式中，所述薄膜电阻为tan薄膜电阻。
8、在一种可能的实现方式中，所述薄膜电阻中tan薄膜的厚度范围为至
9、第二方面，本专利技术提供了一种硅基混合传输线的制备方法，包括：
10、在硅衬底上溅射电阻薄膜、并对电阻薄膜进行图形化，得到片上电阻；
11、刻蚀贯穿硅衬底的通孔、并进行电镀金属填充，得到接地通孔；
12、在硅衬底的上表面制备电路图形，其中，所述电路图形包括第一传输线，所述第一传输线包括表面波波导和共面波导；所述表面波波导为条形平面金属，其中，一侧为矩形梳齿状；所述共面波导包括围绕表面波波导设置的四个扇形部分；各扇形部分的弧边朝向表面波波导；各扇形部分通过接地通孔连接背面的接地层；所述电路图形还包括平面螺旋形的片上电感，片上电阻与表面波波导、片上电感的连接线，片上电容的下极板；
13、在硅衬底的下表面制备接地层；
14、采用光刻胶做支撑层，电镀制备空气桥的桥墩；所述桥墩包括电感输出端桥墩，以及设于下极板两侧的电容输入端桥墩和电容输出端桥墩；
15、在下极板上，电容输入端桥墩和电容输出端桥墩之间的区域，填充介质层；
16、电镀制备空气桥的桥面，得到硅基混合传输线，其中，所述桥面包括电感输出端桥墩至电容输入端桥墩的第一桥面；所述桥面还包括电容输入端桥墩至电容输出端桥墩的第二桥面，所述第二桥面即片上电容的上极板。
17、在一种可能的实现方式中，所述介质层的材料为si3n4。
18、在一种可能的实现方式中，所述电容输入端桥墩、电容输出端桥墩与下极板互不导通；所述下极板通过设于下方的接地通孔连接接地层。
19、本专利技术提供一种基于mems工艺的硅基混合传输线及其制备方法。本专利技术在硅衬底上基于mems工艺制备平面形式的表面波波导、共面波导，以及在硅片上集成片上电阻、片上电感和片上电容。一侧矩形梳齿状的表面波波导四周设置共面波导，共面波导可将射频信号传输至表面波波导、并进一步通过串联的第二传输线输出。本专利技术一方面在硅片上制备平面形式的表面波波导，平面形式减小了垂直方向的高度，减小了表面波波导体积、提高集成度；另一方面，在同一硅片上集成了电阻、电感和电容等分立器件，既可通过片上集成减小分立器件的体积、提高传输线集成度，又可在片上制备平面表面波波导的同时，兼容制备片上电阻、片上电感和片上电容，简化了传输线制备工艺。
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1.一种基于MEMS工艺的硅基混合传输线，其特征在于，自下至上依次包括接地层、硅衬底和传输层；所述传输层基于MEMS工艺制备得到；
2.如权利要求1所述的基于MEMS工艺的硅基混合传输线，其特征在于，所述片上电感下方衬底层的下表面刻蚀有镂空的凹坑。
3.如权利要求1所述的基于MEMS工艺的硅基混合传输线，其特征在于，所述片上电感上方设有铁氧体薄膜。
4.如权利要求1所述的基于MEMS工艺的硅基混合传输线，其特征在于，所述硅衬底的厚度范围为0.4毫米至0.6毫米。
5.如权利要求1所述的基于MEMS工艺的硅基混合传输线，其特征在于，所述硅衬底为电阻率大于3000Ω·cm的高阻硅。
6.如权利要求1所述的基于MEMS工艺的硅基混合传输线，其特征在于，所述薄膜电阻为TaN薄膜电阻。
7.如权利要求6所述的基于MEMS工艺的硅基混合传输线，其特征在于，所述薄膜电阻中TaN薄膜的厚度范围为至
8.一种硅基混合传输线的制备方法，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的硅基混合传输线的制备方法，其
10.如权利要求8所述的硅基混合传输线的制备方法，其特征在于，所述电容输入端桥墩、电容输出端桥墩与下极板互不导通；所述下极板通过设于下方的接地通孔连接接地层。
...【技术特征摘要】
1.一种基于mems工艺的硅基混合传输线，其特征在于，自下至上依次包括接地层、硅衬底和传输层；所述传输层基于mems工艺制备得到；
2.如权利要求1所述的基于mems工艺的硅基混合传输线，其特征在于，所述片上电感下方衬底层的下表面刻蚀有镂空的凹坑。
3.如权利要求1所述的基于mems工艺的硅基混合传输线，其特征在于，所述片上电感上方设有铁氧体薄膜。
4.如权利要求1所述的基于mems工艺的硅基混合传输线，其特征在于，所述硅衬底的厚度范围为0.4毫米至0.6毫米。
5.如权利要求1所述的基于mems工艺的硅基混合传输线，其特征在于，所述硅衬底为电阻率大...
【专利技术属性】
技术研发人员：周嘉，翟晓飞，汪蔚，武亚宵，高纬钊，刘博达，
申请(专利权)人：河北美泰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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