本发明专利技术公开一种具光子带隙结构的硅基悬浮天线及其制造方法。揭露利用集成电路薄膜制作工艺、面型微加工(Surface?Micromachining)制作工艺及体型微加工(Bulk?Micromachining)制作工艺，在一硅基板的一侧面形成多个规则性排列的凹穴(光子带隙结构)，设置一电极层于该硅基板的另一侧面，设置一间隔层于该电极层上，及设置一悬浮式F型结构于该间隔层上，以构成一具光子带隙结构的硅基悬浮天线。由此，本发明专利技术的硅基悬浮天线具有以下增进功效：增加天线的频宽且辐射效率；抑制天线的混附波(Spuriouswave)，以提升天线的辐射效率与增益；降低硅基板的等效介电常数，进而增加天线的频宽。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硅基天线及其制造方法，特别是涉及关于一种。
技术介绍
频带介于3. IGHz 10. 6GHz的超宽频带(Ultra-wideband，UWB)技术常应用于影像、车用雷达、通讯与测量等系统，作为短距离且兼具高速多媒体资讯的无线传输界面，形成了无缝隙通讯的重要技术环节。近年来，无线个人网络(WPAN)系统将其频带订定于超宽频带中，主要应用于10公尺以内个人空间范围的数字数据传输。此外，超宽频除了频宽高、 传送速率快(最高可达500Mbps)以外，还具有低耗电量、安全性高、高速传输、低干扰、定位功能精准、低成本芯片结构等特色，适合无线个人网络与数字家电产品应用环境的需求。然而，在现有技术中，例如于PCB基板上制作平面式天线，其所制得的天线频宽较窄且辐射效率较低。并且，由于微带天线本身具有混附波(Spurious wave)与表面漏波 (Surface Wave)效应，当现有微带天线于通讯系统收发信号时，会造成系统数据的判别错误或是影响整体的收发效率。另外，另一种现有天线，其是在一硅基板(高介电常数)上制作，相似地，该种现有天线的频宽同样很窄，且辐射效率也较低。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种创新且富有进步性的，以解决上述问题。为达上述目的，本专利技术提供一种具光子带隙结构的硅基悬浮天线的实施例，该硅基悬浮天线包括一硅基板及一无线通讯单元。该硅基板具有相对的一第一侧面及一第二侧面，该第一侧面具有多个规则性排列的凹穴，该第二侧面具有一长度侧边。该无线通讯单元，设置于该第二侧面，该无线通讯单元包括一电极层、一间隔部及一 F型结构。该电极层具有一平板部、一第一基部及至少一第二基部，该平板部的一侧面具有一槽口，该第一基部、该第二基部及该槽口间隔设置于该第二侧面且实质上平行该第二侧面的该长度侧边， 该第一基部具有一本体及一延伸部，该延伸部自该本体延伸至该槽口中。该间隔部设置于该本体及该第二基部上。该F型结构具有一纵部，该纵部设置于该间隔部上，该F型结构实质上平行该第二侧面。本专利技术另提供一种具光子带隙结构的硅基悬浮天线的制造方法的实施例，其包括以下步骤提供一硅基板，该硅基板具有相对的一第一侧面及一第二侧面，该第二侧面具有一长度侧边；分别于该第一侧面及该第二侧面定义一第一图样及一第二图样；根据该第二图样于该第二侧面形成一电极层，该电极层具有一平板部、一第一基部及至少一第二基部， 该平板部的一侧面具有一槽口，该第一基部、该第二基部及该槽口间隔设置于该第二侧面且实质上平行该第二侧面的该长度侧边，该第一基部具有一本体及一延伸部，该延伸部自该本体延伸至该槽口中；形成一间隔部于该本体及该第二基部上；形成一 F型结构，该F型结构具有一纵部，该纵部设置于该间隔部上，该F型结构实质上平行该第二侧面；及根据该第一图样于该第一侧面形成多个规则性排列的凹穴。附图说明图IA至图9为本专利技术的实施例，其显示具光子带隙结构的硅基悬浮天线的制造步骤示意图；其中图8B为本专利技术的实施例，其具光子带隙结构的硅基悬浮天线的剖视图；图8C为本专利技术的实施例，其显示具光子带隙结构的硅基悬浮天线的仰视图；图8D为本专利技术的实施例，其显示具光子带隙结构的硅基悬浮天线的F型结构局部放大图；图9为本专利技术的实施例，其显示具光子带隙结构的硅基悬浮天线的立体图；图10显示本专利技术三种不同类型天线结构的辐射效率结果图；图11显示本专利技术三种不同类型天线结构的频宽与反射系数结果图；图12显示本专利技术三种不同类型天线结构的最大增益结果图；及图13A、图1 显示本专利技术具光子带隙结构的硅基悬浮天线的方向增益场型图。主要元件符号说明1 具光子带隙结构的硅基悬浮天线10 硅基板11 第一侧面12 第二侧面13 二氧化硅层14氮化物层15第一图样16第二图样17第一光致抗蚀剂18第二光致抗蚀剂19 电极层20 间隔部21第三光致抗蚀剂22 第三图样23 种子层24F型结构25第四光致抗蚀剂26第四图样30无线通讯单元111 凹穴121第二侧面的一长度侧边191平板部192 第一基部193 第二基部194 槽口195 本体196 延伸部197、198、199 导电层211 槽孔221 凹口241 纵部242 第一横部243 第二横部244纵部的第一端245纵部的第二端具体实施例方式图IA至图9为本专利技术的实施例，其显示具光子带隙结构的硅基悬浮天线的制造步骤示意图。配合参考图IA及图1B，其中图IA为本专利技术的实施例，其显示硅基板的俯视图， 图IB显示图IA中沿1B-1B的剖视图。首先，提供一硅基板10，该硅基板10具有相对的一第一侧面11及一第二侧面12，该第二侧面12具有一长度侧边121。在本实施例中，该第一侧面11及该第二侧面12分别由内而外具有一层二氧化硅层13及一氮化物(nitride)层 14。配合参考图2及图3，分别于该第一侧面11及该第二侧面12定义一第一图样15 及一第二图样16。在本实施例中，是于该第一侧面11利用一第一光致抗蚀剂(photoresist mask) 17定义该第一图样15(图2)；接着，利用反应式离子蚀刻系统(STS-RIE)进行干式蚀亥IJ，移除该第二侧面12的该氮化物(nitride)层14，且根据该第一图样15移除该第一侧面11的部分该二氧化硅层13及该氮化物层14 ；利用一第二光致抗蚀剂18定义该第二图样16，然后再移除该第一光致抗蚀剂17(图3)。配合参考图3、图4A及图4B，其中图4A为本专利技术的实施例，其显示形成一电极层于硅基板的俯视图，图4B显示图4A中沿4B-4B的剖视图。根据该第二图样16于该第二侧面12形成一电极层19。其中，所形成的该电极层19具有一平板部191、一第一基部192 及至少一第二基部193。在本实施例中，该电极层19具有二第二基部193。可理解的是，该电极层19可仅具有一第二基部193，例如仅具有转角位置之第二基部193而不具有中间部分之第二基部193。该平板部191的一侧面具有一槽口 194，该第一基部192、该等第二基部193及该槽口 194间隔设置于该第二侧面12且实质上平行该第二侧面12的该长度侧边 121，该第一基部192具有一本体195及一延伸部196，该延伸部196自该本体195延伸至该槽口 194中。在本实施例中，该第一基部192及该等第二基部193沿该第二侧面12的该长度侧边121间隔设置于该第二侧面12，然而，该第一基部192及该等第二基部193与该第二侧面 12的该长度侧边121可相隔一间距，且该第一基部192及该等第二基部193实质上平行该6长度侧边121。较佳地，该电极层19利用掀离(life-off)制作工艺制作。在本实施例中，制作该电极层19包括以下步骤根据该第二图样16(图幻以沉积方法依序形成多个导电层197、 198、199(氮化钽(TaN)层、钽(Ta)层、铜(Cu)层)于该第二侧面12 ；及移除该第二光致抗蚀剂18 (图4B)，以形成该电极层19。其中，沉积的导电层197、198、199原覆盖该第二光致抗蚀剂18及该第二图样16显露的二氧化硅层13，在进行掀离制作工艺以移除该第二光致抗蚀剂18时(利用丙酮)，位于该第二光致抗蚀剂18表面上的部分导电层197、198、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄义佑，孙健豪，徐国益，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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