CN108365345B - 一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构及其制备方法，及太赫兹探测与成像技术领域，本发明的天线结构在太赫兹微测辐射热计微桥结构桥面多层薄膜中集成一层平面天线，同时用作金属薄膜吸收层，利用金属薄膜的宽频吸收与天线对特定频率的耦合增强吸收，实现对太赫兹波的宽频高吸收。本发明采用RIE工艺修饰处理天线下的介质衬底层或天线层，形成表面微结构，增大天线与金属薄膜吸收层的有效吸收面积，提高吸收效率。

Description

一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及太赫兹探测与成像技术领域，具体涉及一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构及其制备方法。
背景技术
太赫兹(Terahertz，THz)波指频率介于0.1～10THz(波长3mm～30μm)的电磁辐射，其电磁波谱位于微波和红外波段之间。因此，太赫兹系统兼顾电子学和光学系统的优势。长期以来，由于缺乏有效的太赫兹辐射产生和检测方法，人们对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限，以致于该波段被称为电磁波谱中的太赫兹空隙。该波段也是电磁波谱中有待进行全面研究的最后一个频率窗口。与其它波段的电磁波相比，太赫兹电磁波具有如下独特的性质：①瞬态性：太赫兹脉冲的典型脉宽在皮秒量级；②宽带性：太赫兹脉冲源通常只包含若干个周期的电磁振荡，单个脉冲的频带可以覆盖GHz至几十THz的范围；③相干性：太赫兹时域光谱技术的相干测量技术能够直接测量太赫兹电场的振幅和相位，可以方便地提取样品的折射率、吸收系数；④低能性：太赫兹光子的能量只有毫电子伏特，不会因为电离而破坏被检测物质，从而可以安全地进行生物医学方面的检测和诊断；⑤穿透性：太赫兹辐射对于很多非极性绝缘物质，例如硬纸板、塑料、纺织物等包装材料都有很高的穿透特性，可用于对藏匿物体进行探测。太赫兹波的这些特点使其在物体成像、环境监测、医疗诊断、射电天文、宽带移动通讯、尤其是在卫星通讯和军用雷达等方面具有重大的科学价值和广阔的应用前景。近年来由于自由电子激光器和超快激光技术的发展，为太赫兹脉冲的产生提供了稳定、可靠的激发光源，使太赫兹辐射的产生机理、检测技术和应用技术的研究得到蓬勃发展。
太赫兹探测器是太赫兹技术应用的关键器件。在太赫兹探测器的开发和应用中，检测太赫兹辐射信号具有举足轻重的意义。传统的非制冷红外焦平面阵列结构，理论上可以用于太赫兹波段的探测与成像。根据1/4波长理论，以辐射频率 3THz为例，为充分吸收太赫兹辐射，非制冷红外焦平面阵列的光学谐振器高度应为25μm(入射辐射的1/4波长)。但这样的谐振腔高度在器件的制备上难以实现(传统非制冷红外焦平面阵列的谐振腔高度约为1.5～3μm)。若不改变谐振腔高度，其膜系结构对太赫兹辐射的吸收极低，使得信号检测的难度较大。在文献(F.Simoens,etc,“Terahertz imaging with a quantum cascade laserand amorphous-silicon microbolometer array”,Proceedings of SPIE,vol. 7485,pp.74850M-1–74850M-9,2009)中，将基于非晶硅的非制冷红外焦平面阵列用于太赫兹成像，经过模拟和实验测量，探测单元的太赫兹辐射吸收率仅为 0.16～0.17％。因此，目前常用的解决方法是：保持非制冷红外焦平面阵列的谐振腔高度不变，增加一层专门的太赫兹辐射吸收层在膜系结构的顶层上，以实现太赫兹辐射的探测与成像。Alan W.M.Lee等报道了采用160×120非制冷红外焦平面阵列进行实时、连续太赫兹波成像。敏感材料为位于氮化硅微桥上的氧化钒层。他们提出，为提高信噪比和空间分辨率，需改进焦平面阵列的设计，其中的主要工作是优化太赫兹辐射吸收材料(Alan W.M.Lee,etc,“Real-time,continuous-wave terahertz imaging by use of a microbolometer focal-planearray”,Optics Letters,vol.30,pp.2563–2565,2005)。
薄的金属或金属复合薄膜可以吸收太赫兹辐射，同时厚度低于50nm的膜厚对探测器的热容影响很小，利于高响应速率探测单元的制作，常用作太赫兹微阵列探测器的吸收层。N.Oda等采用基于氧化钒热敏薄膜的320×240和640×480 非制冷红外焦平面阵列进行太赫兹辐射的探测。由于原有膜系结构对太赫兹辐射的吸收率仅为2.6～4％。因此，他们在膜系结构的顶层增加一层具有适当方块电阻的金属薄膜用作太赫兹辐射吸收层，将入射辐射频率为3THz时的噪声等效功率降至40pW(N.Oda,etc,“Detection of terahertzradiation from quantum cascade laser using vanadium oxide microbolometerfocal plane arrays”, Proceedings of SPIE,vol.6940,pp.69402Y-1–69402Y-12,2008)。将金属薄膜用作太赫兹辐射吸收层在文献(L.Marchese,etc,“A microbolometer-based THz imager”,Proceedings of SPIE,vol.7671,pp. 76710Z-1–76710Z-8,2010)中也有报道，通过优化金属吸收层的厚度可将太赫兹辐射吸收最大化。在专利201310124924.8中公开了一种红外-太赫兹双波段阵列探测器微桥结构及其制备方法，微桥结构的顶层为双层氧化钒层，下层氧化钒层为具有高电阻温度系数(TCR)的无相变氧化钒层，用作红外与太赫兹波段的敏感层，上层氧化钒层具有较低的相变温度，可发生半导体相-金属相的可逆相变，半导体相时与下层氧化钒层一起用作红外吸收层，相变为金属相后用作太赫兹辐射吸收层；在专利201110434601中公开了一种增强太赫兹辐射吸收率的膜系结构及其制备方法，该膜系结构包括介质薄膜及位于其上的太赫兹吸收层。制备方法为：先采用PECVD混频技术制备的低应力氮化硅或氧化硅薄膜，该介质薄膜被反应离子刻蚀为微纳米量级的粗糙表面，然后由磁控溅射法制备在表面粗糙的介质薄膜上制备金属薄膜，获得高体表比的介质与金属薄膜膜系结构以增强太赫兹吸收率；在专利201210529449.8中公开了本发明公开了一种超薄金属膜太赫兹吸收层及其制备方法，该超薄金属膜通过刻蚀减薄较大厚度的金属薄膜制备，在刻蚀减薄过程中调节工艺参数与刻蚀剂浓度分布，造成微区刻蚀速率差异，可以获得粗糙、多孔、黑化的超薄金属膜。刻蚀的方法有两种：一种是用反应离子刻蚀方法与干法刻蚀的后腐蚀现象将金属薄膜刻蚀为超薄金属膜，具有易控制反应过程与超薄金属膜厚度等优点；另一种是用湿法化学腐蚀方法将金属薄膜腐蚀为超薄金属膜，具有易控制超薄金属膜表面形貌与颜色等优点。粗糙、多孔、黑化的金属薄膜表面结构具有高表体比、低反射率的特点，可有效增强太赫兹辐射的吸收性能和效率。以上方法中均采用一层金属薄膜用作太赫兹辐射吸收层，然而金属薄膜的吸收率有限，理想情况下无支撑金属薄膜的太赫兹辐射吸收率最高只有50％，集成到微桥结构中的金属薄膜由于制备工艺、支撑结构等的影响，吸收率更低。
制备天线吸收结构可以大幅提高微桥结构的吸收效率，理论上吸收率可以达到100％。在专利201510409891.0中公开了一种螺旋天线耦合微桥结构及其制备方法，解决现有技术中金属薄膜的吸收率低，且只能单独用作太赫兹辐射吸收层的问题。该发明采用螺旋天线层(金属薄膜)同时作为光吸收层和电极引线层，采用位于螺旋天线层馈点处的小尺寸氧化钒层作为热敏感层，螺旋天线层具有吸收率高、可调谐、偏振探测等特点；螺旋天线层同时用作电极引线，可简化工艺、方便集成；通过调整天线结构参数，可实现红外与太赫兹波段探测与成像。天线吸收结构在特定频率可以实现高太赫兹波吸收，然而天线结构一般具有频率选择性，难以在宽频段获得高吸收率。
发明内容
本发明的目的在于：为解决现有的太赫兹微测辐射热计中普通的微桥结构中的金属薄膜吸收率低，而天线吸收结构具有频率选择性，难以在宽频段获得高吸收率的问题，本发明提供一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构，所述天线结构为位于太赫兹微测辐射热计微桥结构桥面多层薄膜中的平面天线结构，天线结构为厚度为5-40nm的金属薄膜。
进一步地，所述平面天线结构经过两次反应离子刻蚀工艺处理；第一次是直接或间接地经过反应离子刻蚀工艺修饰处理；第二次直接地经过光刻和反应离子刻蚀工艺处理。
进一步地，所述第一次反应离子刻蚀工艺修饰处理为间接经过RIE工艺修饰的金属薄膜，具体而言，所述平面天线结构下方设有经过RIE工艺修饰过的介质薄膜，所述介质薄膜与所述金属薄膜接触。
具体地，所述平面天线为贴片天线、领结型天线或槽形天线中的一种。
优选地，所述天线结构的材料为金、铝、钛、NiCr或者上述金属中的任何具有合适性质的合金。
另一方面，本发明提供一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：在太赫兹微桥探测结构中制备直接或间接经过第一次反应离子刻蚀工艺修饰的金属薄膜。
步骤2：将金属薄膜再次经过直接经过第二次反应离子刻蚀工艺制备厚度为 5-40nm平面天线结构。
具体地，若所述步骤1中的金属薄膜为直接经过反应离子刻蚀工艺修饰得到的，所述步骤1的具体步骤包括：
步骤1.1：在太赫兹微桥探测结构中制备金属薄膜。
步骤1.2：反应离子刻蚀金属薄膜，形成带有表面微结构的金属薄膜。
具体地，所述步骤1和步骤2更具体的步骤为：
步骤1.1：采用磁控溅射法制备厚度为10-100nm的金属薄膜。
步骤1.2：采用第一次反应离子刻蚀工艺刻蚀金属薄膜；刻蚀气体为BCl3， Cl2等氯基活性刻蚀剂和N2、CH4等中性气体；设置BCl3和Cl2的流量比为10:30-90： 10，射频功率为200-800W，反应室压力为2-10Pa，金属的刻蚀速率约 30-300nm/min；根据金属薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后剩下的金属薄膜厚度在5-40nm内，形成具有表面微结构的金属薄膜。
步骤2：采用光刻与第二次反应离子刻蚀工艺刻蚀金属薄膜为天线结构；第二次反应离子刻蚀工艺中，刻蚀气体为BCl3，Cl2等氯基活性刻蚀剂和N2、CH4等中性气体；设置BCl3和Cl2的流量比为10:30-90：10，射频功率为200-800W，反应室压力为2-10Pa，金属的刻蚀速率约30-300nm/min；根据金属薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后形成天线结构。
具体地，若所述步骤1中的金属薄膜为间接经过第一次反应离子刻蚀工艺修饰得到的，所述步骤1的具体步骤包括：
步骤1.1：在太赫兹微桥探测结构中制备介质薄膜。
步骤1.2：反应离子刻蚀介质薄膜，形成表面微结构。
步骤1.3：在步骤1.2所得具有表面微结构的介质薄膜上制备金属薄膜。
具体地，所述步骤1和步骤2更具体的步骤为：
步骤1.1：在太赫兹微桥探测结构中制备介质薄膜，介质薄膜为由PECVD设备制备的氮化硅或氧化硅薄膜，PECVD沉积温度为150-300℃，制备氮化硅薄膜时SiH4与NH3的流量比为10/170-40/140，制备氧化硅薄膜时SiH4与N2O的流量比为10/20-10/60；制备的介质薄膜厚度在50nm-200nm内。
步骤1.2：采用第一次反应离子刻蚀工艺介质薄膜，形成表面微结构；刻蚀气体为CHF3和O2；设置CHF3与O2的流量比为20:3-20：8，射频功率为300-500W，反应室压力为3-6Pa，氮化硅的刻蚀速率约80-180nm/min，氧化硅的刻蚀速率约 30-100nm/min，刻蚀片内非均匀性低于5％；根据介质薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后剩下的介质薄膜厚度在30nm-100nm。
S1.3：采用磁控溅射法在步骤1.2所得具有表面微结构的介质薄膜上制备金属薄膜，控制金属薄膜的厚度为5-40nm。
步骤2：采用光刻与第二次反应离子刻蚀工艺刻蚀金属薄膜为天线结构；第二次反应离子刻蚀工艺中，刻蚀气体为BCl3，Cl2等氯基活性刻蚀剂和N2、CH4等中性气体；设置BCl3和Cl2的流量比为10:30-90：10，射频功率为200-800W，反应室压力为2-10Pa，金属的刻蚀速率约30-300nm/min；根据金属薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后形成天线结构。
采用上述方案后，本发明的有益效果如下：
(1)本发明采用厚度为5-40nm的平面天线，能同时作为天线吸收层和金属薄膜吸收层，利用其电阻损耗，吸收太赫兹波。利用金属薄膜的宽频吸收与天线对特定频率的耦合增强吸收，实现对太赫兹波的宽频高吸收。具体而言，天线结构对太赫兹的吸收率和金属薄膜的厚度有关，对于不同频段的太赫兹波，金属薄膜的厚度也不同，需要的金属薄膜的厚度均在5-40nm之间，比如，对于频率为 1-5THz太赫兹波，金属薄膜的厚度为10-30nm。
(2)传统的天线结构的吸收频率只能通过改变天线结构调制，本发明的天线结构可以通过改变金属薄膜的厚度从而改变吸收的频宽，适用范围广。
(3)本发明将反应离子刻蚀工艺应用于天线下的介质衬底层或天线层，形成表面微结构，增大天线与金属薄膜吸收层的有效吸收面积，提高吸收效率。
(4)本发明方法工艺简单，与微测辐射热计制备工艺兼容，可广泛应用于太赫兹探测与成像技术领域。
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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明的天线结构制备过程中的俯视图；
图2为本发明的天线结构制备过程中的剖视图；
图3为本发明的微桥结构中金属薄膜在不同太赫兹频率下的吸收率与金属薄膜厚度的关系曲线图；
图中标记：10-微桥结构，20-介质薄膜，21-反应离子刻蚀工艺修饰的介质薄膜，30-金属薄膜，31-反应离子刻蚀工艺修饰的金属薄膜，40-天线结构。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
以下结合附图和实施例详细说明本发明的技术方案。
为解决现有的太赫兹微测辐射热计中普通的微桥结构中的金属薄膜吸收率低，而天线吸收结构具有频率选择性，难以在宽频段获得高吸收率的问题，本发明提供一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构及其制备方法。
一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构，所述天线结构40为位于太赫兹微测辐射热计微桥结构10桥面多层薄膜中的平面天线结构，天线结构40为厚度为5-40nm的金属薄膜。本发明的天线结构40在太赫兹微测辐射热计微桥结构桥面多层薄膜中集成一层平面天线，该天线结构具有较大的金属薄膜面积，同时用作金属薄膜吸收层，利用金属薄膜的宽频吸收与天线对特定频率的耦合增强吸收，实现对太赫兹波的宽频高吸收。
具体而言，所述平面天线结构经过两次反应离子刻蚀工艺处理；第一次是直接或间接地经过反应离子刻蚀工艺修饰处理；第二次直接地经过光刻和反应离子刻蚀工艺处理。因此，具体的天线结构包括两种。采用反应离子刻蚀工艺(RI E) 工艺修饰处理天线下的介质衬底层或直接修饰金属层，形成表面微结构，增大天线与金属薄膜吸收层的有效吸收面积，提高吸收效率。所谓的直径经过反应离子刻蚀工艺修饰处理是指直接对金属薄膜进行离子刻蚀；所谓的直径经过反应离子刻蚀工艺修饰处理的具体为：平面天线结构下方设有经过反应离子刻蚀工艺修饰过的介质薄膜，所述介质薄膜与所述金属薄膜接触。
平面天线为贴片天线、领结型天线或槽形天线中的一种，选择具有较大的金属薄膜面积的天线图案。本具体实施中，采用的是领结型天线。所述天线结构的材料为金、铝、钛、NiCr或者上述金属中的任何具有合适性质的合金。
根据上文的两种天线结构，如图1和图2所示，其制备方法分别如下：
第一种：
步骤1.1：采用磁控溅射法制备厚度为10-100nm的金属薄膜30；制备金属薄膜前，先清洗微桥结构10表面，去除桥面敏感层接口与衬底电路接口的沾污，并对衬底在100-200℃下进行烘烤，除去表面的水汽；
步骤1.2：采用第一次反应离子刻蚀工艺刻蚀金属薄膜30；刻蚀气体为BCl3， Cl2等氯基活性刻蚀剂和N2、CH4等中性气体；设置BCl3和Cl2的流量比为10:30-90： 10，射频功率为200-800W，反应室压力为2-10Pa，金属的刻蚀速率约 30-300nm/min；根据金属薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后剩下的金属薄膜厚度在5-40nm内，形成具有表面微结构的金属薄膜，即得到反应离刻蚀工艺修饰的金属薄膜31；
步骤2：采用光刻与第二次反应离子刻蚀工艺刻蚀第一次反应离刻蚀工艺修饰的金属薄膜31为天线结构40；第二次反应离子刻蚀工艺中，刻蚀气体为BCl3， Cl2等氯基活性刻蚀剂和N2、CH4等中性气体；设置BCl3和Cl2的流量比为10:30-90： 10，射频功率为200-800W，反应室压力为2-10Pa，金属的刻蚀速率约 30-300nm/min；根据金属薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后形成天线结构。
第二种：
步骤1.1：在太赫兹微桥探测结构中制备介质薄膜20，制备介质薄膜前，先清洗微桥结构表面，去除桥面敏感层接口与衬底电路接口的沾污，并对衬底在 100-200℃下进行烘烤，除去表面的水汽；具体地，介质薄膜为由PECVD设备制备的氮化硅或氧化硅薄膜，PECVD沉积温度为150-300℃，制备氮化硅薄膜时SiH4与NH3的流量比为10/170-40/140，制备氧化硅薄膜时SiH4与N2O的流量比为 10/20-10/60；制备的介质薄膜厚度在50nm-200nm内；
步骤1.2：经过第一次反应离子刻蚀工艺刻蚀介质薄膜，形成表面微结构，即得到反应离子刻蚀工艺修饰的介质薄膜21；刻蚀气体为CHF3和O2；设置CHF3与O2的流量比为20:3-20：8，射频功率为300-500W，反应室压力为3-6Pa，氮化硅的刻蚀速率约80-180nm/min，氧化硅的刻蚀速率约30-100nm/min，刻蚀片内非均匀性低于5％；根据介质薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后剩下的介质薄膜厚度在30nm-100nm；
S1.3：采用磁控溅射法在步骤1.2所得具有表面微结构的介质薄膜上制备金属薄膜，此时的金属薄膜为间接地经过反应离子刻蚀工艺修饰的金属薄膜31,控制金属薄膜的厚度为5-40nm，金属薄膜附着在具有表面微结构的介质薄膜上，从而形成具有比表面积的金属薄膜。
步骤2：采用光刻与第二次反应离子刻蚀工艺刻蚀金属薄膜为天线结构；第二次反应离子刻蚀工艺中，刻蚀气体为BCl3，Cl2等氯基活性刻蚀剂和N2、CH4等中性气体；设置BCl3和Cl2的流量比为10:30-90：10，射频功率为200-800W，反应室压力为2-10Pa，金属的刻蚀速率约30-300nm/min；根据金属薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后形成天线结构。
实施例1
一种用于太赫兹微测辐射热计的RIE修饰天线结构，制备工艺流程如图1 所示。
太赫兹微测辐射热计微桥结构如图1中的a所示。清洗微桥结构表面，去除桥面敏感层接口与衬底电路接口的沾污，并对衬底进行200℃下烘烤，除去表面的水汽。
采用PECVD生长技术制备氮化硅介质薄膜，PECVD沉积温度为250℃，制备氮化硅薄膜时SiH4与NH3的流量比为30/150，制备的氮化硅薄膜厚度为200nm，如图1中的b1所示。
经过第一次反应离子刻蚀工艺刻蚀氮化硅薄膜，形成表面微结构。刻蚀气体为CHF3和O2。设置CHF3与O2的流量比为20:5，射频功率为400W，反应室压力为 5Pa，氮化硅的刻蚀速率约100nm/min，刻蚀片内非均匀性为4％。刻蚀1分钟后剩下的介质薄膜厚度约100nm，如图1中的c1所示。
采用磁控溅射法制备NiCr薄膜，控制薄膜膜厚为10nm，钛薄膜附着在具有表面微结构的介质薄膜上，从而形成具有比表面积的金属薄膜，如图1中的d1 所示。
采用光刻与第二次反应离子刻蚀工艺刻蚀NiCr薄膜为领结型天线图案。第二次反应离子刻蚀工艺中，刻蚀气体为BCl3，Cl2等氯基活性刻蚀剂和N2、CH4等中性气体。设置BCl3和Cl2的流量比为20：20，射频功率为100W，反应室压力为5Pa，金属的刻蚀速率约50nm/min。根据金属薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀30秒后形成领结型天线图案，如图1中的e1所示。
如图3所示，为微桥结构中金属薄膜在不同太赫兹频率下的吸收率与金属薄膜厚度的关系曲线图，可以看出,太赫兹频率越高，在该频率下获得峰值吸收率所要求的金属薄膜厚度越低，最佳金属薄膜厚度均小于30nm。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构，其特征在于，所述天线结构为位于太赫兹微测辐射热计微桥结构桥面多层薄膜中的平面天线结构，天线结构为厚度为5-40nm的金属薄膜，所述天线结构的材料为金、NiCr或者上述金属中的任何具有合适性质的合金，所述平面天线结构经过两次反应离子刻蚀工艺处理；第一次是直接或间接地经过反应离子刻蚀工艺修饰处理；第二次直接地经过光刻和反应离子刻蚀工艺处理。
2.根据权利要求1所述的一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构，其特征在于，所述第一次反应离子刻蚀工艺修饰处理为间接经过反应离子刻蚀工艺修饰的金属薄膜，具体而言，所述平面天线结构下方设有经过反应离子刻蚀工艺修饰过的介质薄膜，所述介质薄膜与所述金属薄膜接触。
3.根据权利要求1所述的一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构，其特征在于，所述平面天线为贴片天线、领结型天线或槽形天线中的一种。
4.一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在太赫兹微桥探测结构中制备直接或间接经过第一次反应离子刻蚀工艺修饰的金属薄膜；
步骤2：将金属薄膜经过光刻和第二次反应离子刻蚀工艺制备厚度为5-40nm平面天线结构。
5.根据权利要求4所述的一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构的制备方法，其特征在于，若所述步骤1中的金属薄膜为直接经过反应离子刻蚀工艺修饰得到的，所述步骤1的具体步骤包括：
步骤1.1：在太赫兹微桥探测结构中制备金属薄膜；
步骤1.2：经过第一次反应离子刻蚀金属薄膜，形成带有表面微结构的金属薄膜。
6.根据权利要求5所述的一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构的制备方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2更具体的步骤为：
步骤1.1：采用磁控溅射法制备厚度为10-100nm的金属薄膜；
步骤1.2：采用第一次反应离子刻蚀工艺刻蚀金属薄膜；刻蚀气体为BCl3，Cl2等氯基活性刻蚀剂和N2、CH4等中性气体；设置BCl3和Cl2的流量比为10∶30-90∶10，射频功率为200-800W，反应室压力为2-10Pa，金属的刻蚀速率约30-300nm/min；根据金属薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后剩下的金属薄膜厚度在5-40nm内，形成具有表面微结构的金属薄膜；
步骤2：采用光刻与第二次反应离子刻蚀工艺刻蚀金属薄膜为天线结构；第二次反应离子刻蚀工艺中，刻蚀气体为BCl3，Cl2等氯基活性刻蚀剂和N2、CH4等中性气体；设置BCl3和Cl2的流量比为10∶30-90∶10，射频功率为200-800W，反应室压力为2-10Pa，金属的刻蚀速率约30-300nm/min；根据金属薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后形成天线结构。
7.根据权利要求4所述的一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构的制备方法，其特征在于，若所述步骤1中的金属薄膜为间接经过第一次反应离子刻蚀工艺修饰得到的，所述步骤1的具体步骤包括：
步骤1.1：在太赫兹微桥探测结构中制备介质薄膜；
步骤1.2：反应离子刻蚀介质薄膜，形成表面微结构；
步骤1.3：在步骤1.2所得具有表面微结构的介质薄膜上制备金属薄膜。
8.根据权利要求7所述的一种用于太赫兹微测辐射热计的天线结构的制备方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2更具体的步骤为：
步骤1.1：在太赫兹微桥探测结构中制备介质薄膜，介质薄膜为由PECVD设备制备的氮化硅或氧化硅薄膜，PECVD沉积温度为150-300℃，制备氮化硅薄膜时SiH4与NH3的流量比为10/170-40/140，制备氧化硅薄膜时SiH4与N20的流量比为10/20-10/60；制备的介质薄膜厚度在50nm-200nm内；
步骤1.2：采用第一次反应离子刻蚀工艺介质薄膜，形成表面微结构；刻蚀气体为CHF3和O2；设置CHF3与O2的流量比为20∶3-20∶8，射频功率为300-500W，反应室压力为3-6Pa，氮化硅的刻蚀速率约80-180nm/min，氧化硅的刻蚀速率约30-100nm/min，刻蚀片内非均匀性低于5％；根据介质薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后剩下的介质薄膜厚度在30nm-100nm；
步骤1.3：采用磁控溅射法在步骤1.2所得具有表面微结构的介质薄膜上制备NiCr薄膜，控制金属薄膜的厚度为5-40nm；
步骤2：采用光刻与第二次反应离子刻蚀工艺刻蚀NiCr薄膜为天线结构；第二次反应离子刻蚀工艺中，刻蚀气体为BCl3，Cl2等氯基活性刻蚀剂和N2、CH4等中性气体；设置BCl3和Cl2的流量比为10∶30-90∶10，射频功率为200-800W，反应室压力为2-10Pa，金属的刻蚀速率约30-300nm/min；根据金属薄膜厚度和刻蚀工艺参数控制刻蚀时间，刻蚀后形成天线结构。
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