초록 ▼

본 발명은 무선통신 기술에 관한 것으로, 특히 초소형 안테나 제작 기술에 관한 것이며, 더 자세히는 표면 미소 구조체 가공기술(SURFACE MICROMACHINING)을 이용한 마이크로스트립 패치 안테나 제작 기술에 관한 것이다. 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다중화, 광대역화 특성을 가진 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법과, 상기의 마이크로스트립 패치 안테나와 초고주파 신호처리 집적회로를 효율적으로 집적할 수 있는 다중칩 집적 모듈 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명에서

본 발명은 무선통신 기술에 관한 것으로, 특히 초소형 안테나 제작 기술에 관한 것이며, 더 자세히는 표면 미소 구조체 가공기술(SURFACE MICROMACHINING)을 이용한 마이크로스트립 패치 안테나 제작 기술에 관한 것이다. 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다중화, 광대역화 특성을 가진 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법과, 상기의 마이크로스트립 패치 안테나와 초고주파 신호처리 집적회로를 효율적으로 집적할 수 있는 다중칩 집적 모듈 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명에서는 마이크로스트립 패치 안테나의 광대역화(밀리미터파 대역(30GHZ 이상)) 방안으로 기판의 유효유전율을 최소화하는 방식을 채택하였다. 즉, MEMS 기술 중의 하나인 표면 미소 구조체 가공기술(SURFACE MICROMACHINING)을 이용하여 금속기둥 상단에 패치를 형성하여 공기(ΕR,AIR=1) 중에 부양시켰다. 또한, 본 발명에서는 리액티브 로딩(REACTIVE LOADING) 방식 - 쇼트키 콘택 가변 캐패시터와 금속기둥 내의 인덕턴스를 이용 - 을 적용하여 다중/광대역화를 유도하고 있으며, 이렇게 해서 형성된 마이크로스트립 전자기 접속 피딩 방식의 패치 안테나를 동일한 고저항 실리콘 기판(ΕR,HRS=11.8) 위에 초고주파 신호처리 집적회로 모듈들과 동시에 집적함으로써 다중칩 집적 모듈의 집적도를 높일 수 있다.

대표청구항 ▼

고저항 실리콘 기판의 소정 영역에 기판 콘택용 고농도 불순물 확산영역 및 접지전원 인가용 U-홈 - 상기 고저항 실리콘 기판의 배면에 형성됨 - 을 형성하는 단계|상기 U-홈이 형성된 상기 고저항 실리콘 기판의 배면에 접지전극 - 하기 쇼트키 콘택과 함께 쇼트키 콘택 가변 캐패시터를 이룸 - 을 형성하는 단계|상기 고저항 실리콘 기판의 금속기둥 형성 영역에 상기 쇼트키 콘택을 위한 제1 금속층을 형성하는 단계|상기 제1 금속층 상부에 마이크로스트립 라인 피더용 제2 금속층을 형성하는 단계|상기 제2 금속층이 형성된 상기 금속기둥 형

고저항 실리콘 기판의 소정 영역에 기판 콘택용 고농도 불순물 확산영역 및 접지전원 인가용 U-홈 - 상기 고저항 실리콘 기판의 배면에 형성됨 - 을 형성하는 단계|상기 U-홈이 형성된 상기 고저항 실리콘 기판의 배면에 접지전극 - 하기 쇼트키 콘택과 함께 쇼트키 콘택 가변 캐패시터를 이룸 - 을 형성하는 단계|상기 고저항 실리콘 기판의 금속기둥 형성 영역에 상기 쇼트키 콘택을 위한 제1 금속층을 형성하는 단계|상기 제1 금속층 상부에 마이크로스트립 라인 피더용 제2 금속층을 형성하는 단계|상기 제2 금속층이 형성된 상기 금속기둥 형성 영역이 오픈되도록 후막 감광제 패턴을 형성하는 단계|상기 감광제 패턴의 오픈 영역에 금속기둥용 제3 금속층을 형성하는 단계|상기 제3 금속층에 콘택되는 패치판용 제4 금속층을 형성하는 단계| 및상기 감광제 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.제1항에 있어서,상기 기판 콘택용 고농도 불순물 확산영역 및 상기 접지전원 인가용 U-홈을 형성하는 단계는,선택적인 p+ 이온주입 및 확산 공정을 통해 [100] 방향의 p- 타입의 상기 고저항 실리콘 기판 표면에 상기 기판 콘택용 고농도 불순물 확산영역을 형성하는 단계와,사진 및 습식식각 공정을 통해 상기 고저항 실리콘 기판의 배면에 상기 기판 콘택용 고농도 불순물 확산영역과 인접한 기판 전면까지 오픈되도록 상기 접지전원 인가용 U-홈을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.제1항에 있어서,상기 기판 콘택용 고농도 불순물 확산영역 및 상기 접지전원 인가용 U-홈을 형성하는 단계는,선택적인 p+ 이온주입 및 확산 공정을 통해 [100] 방향의 p- 타입의 상기 고저항 실리콘 기판 표면에 상기 기판 콘택용 고농도 불순물 확산영역을 형성하는 단계와,사진 및 습식식각 공정을 통해 상기 고저항 실리콘 기판의 배면에 상기 기판 콘택용 고농도 불순물 확산영역이 노출되도록 상기 접지전원 인가용 U-홈을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.제1항에 있어서,상기 기판 콘택용 고농도 불순물 확산영역 및 상기 접지전원 인가용 U-홈을 형성하는 단계는,사진 및 습식식각 공정을 통해 [100] 방향의 p- 타입의 상기 고저항 실리콘 기판의 배면에 상기 고저항 실리콘 기판의 일부가 멤브레인 형태로 잔류하도록 상기 접지전원 인가용 U-홈을 형성하는 단계와,선택적인 p+ 이온주입 및 확산 공정을 통해 상기 접지전원 인가용 U-홈의 바닥 부분에 상기 기판 콘택용 고농도 불순물 확산영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.제2항에 있어서,상기 마이크로스트립 라인 피더용 제2 금속층을 형성하는 단계에서,상기 제2 금속층에 의해 상기 기판 콘택용 고농도 불순물 확산영역과 상기 접지전극이 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 후막 감광제 패턴을 형성하는 단계와 상기 금속기둥용 제3 금속층을 형성하는 단계를 다수번 수행하여 원하는 높이의 금속기둥을 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 마이크로스트립 라인 피더용 제2 금속층을 형성하는 단계는,상기 제1 금속층이 형성된 전체 구조 상부에 제1 시드층을 형성하는 단계와,선택적인 도금을 통해 상기 제1 금속층 상부에 상기 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.제7항에 있어서,상기 패치판용 제4 금속층을 형성하는 단계는,상기 제3 금속층이 형성된 전체 구조 상부에 제2 시드층을 형성하는 단계와,선택적인 도금을 통해 패치판용 제4 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1 금속층은 백금막인 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.제1항의 제조방법에 따라 제조된 마이크로스트립 패치 안테나를 포함하는 다중칩 집적 모듈 제조방법에 있어서,상기 고저항 실리콘 기판 상에 상기 마이크로스트립 패치 안테나를 형성하는 단계와,상기 마이크로스트립 패치 안테나가 형성된 상기 고저항 실리콘 기판을 주기판으로 이용하여 다수의 초고주파 신호처리 모듈을 집적하는 단계를 포함하는 다중칩 집적 모듈 제조방법.