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研究生: 吳智遠
Wu, Chih-Yuan
論文名稱: 203GHz TE02模式轉換器之LIGA技術研究
203GHz TE02 mode converter using LIGA technique
指導教授: 張存續
Chang, Tsun-Hsu
許博淵
Shew, Bor-Yuan
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 85
中文關鍵詞: 模式轉換器
外文關鍵詞: LIGA, Mode Converter, SU-8, High Aspect Ratio, TeraHertz
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  • 本研究主要以LIGA製程技術製作毫米波元件,建立一套高效率、高精度的X光深刻技術,實際應用於深度為1.295mm的203GHz TE02模式轉換器,此元件主要可應用於返波震盪器(BWO)產生高頻微波源。
    前人[2]利用微機械加工方式製作W-band TE41模式轉換器,於HP8720C網路分析儀所得量測結果與高頻結構軟體(High Frequency Structure Simulator, HFSS 10.0,Ansoft)模擬的結果有差距,量測所得穿透量與模擬10倍銅損耗穿透量相近。W-band頻段在銅材中的肌膚深度(Skin Depth)約為250nm,微機械加工所得粗糙度為500nm左右,於是利用HFSS模擬不同表面粗糙度下的影響,發現隨著粗糙度由50nm提升到500nm,穿透率下降約3%,由AFM量測 LIGA製程所得表面粗糙度約50nm,因此表面粗糙度造成的損耗可能是製程上所產生的,在結構精準度上,同一結構最小線寬為65 ,LIGA製程的誤差約為5%,而機械加工所得誤差超過20%,因此不論在線寬精準度與表面粗糙度上,製作高頻段微波元件上,LIGA製程有較佳的優勢。
    未來邁向THz 波源,其元件尺寸為次微米甚至到奈米等級,微機械加工方式不敷使用,需藉由LIGA 製程技術製作奈米等級的模式轉換器、共振腔、光子晶體等,有其必要性與可行性。


    目錄 第一章 序論 5 1.1 研究背景 5 1.2 文獻回顧 6 1.2.1毫米波源 6 1.2.2 ECM(Electron Cyclotron Maser)輻射原理 7 1.2.3 模式轉換器 8 1.3 研究動機 9 1.4 研究目的 10 第二章 製程技術簡介 17 2.1 深刻電鑄模造製程技術 ( LIGA Process ) 17 2.1.1 LIGA Process簡介 17 2.1.2同步輻射光源X-ray 19 2.1.3 X光深刻技術 20 2.1.4 X光光阻 22 2.1.5 X光光罩製程技術 23 2.2 厚膜光阻 24 2.2.1 SU-8 光阻特性 24 2.2.2 KMPR光阻特性 27 2.2.3 SU-8光阻製程技術 27 第三章 實驗規劃與架構 42 第四章 實驗結果與討論 47 4.1 厚膜光阻製 47 4.2 X光劑量模擬 48 4.3 鼓膜光罩設計與製作 49 4.3.1 體型微細加工 50 4.3.2 面型微細加工 54 4.4 X光深刻製程與光刻結果 58 4.5 電鑄 59 4.6 電鑄成品加工 60 4.7 SU-8 光阻去除 61 4.8 量測結果 62 第五章 總結與未來展望 81 參考文獻 83

    參考文獻
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