KR20210136145A - 접지면을 갖는 고효율 컴팩트형 슬롯 안테나 - Google Patents

접지면을 갖는 고효율 컴팩트형 슬롯 안테나 Download PDF

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제프 에이. 벌링턴
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3디 글래스 솔루션즈 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법을 포함하며, 상기 방법은: 감광성 유리 기판에 슬롯 안테나 및 하나 이상의 비아들을 위한 방출 캐비티 영역에 연결되는 전력 분배기에 연결된 동축-코플래너 도파관 섹션을 형성하는 단계; 감광성 유리 기판의 제 1 표면에 금속 접지면을 증착하는 단계; 방출 캐비티 위에 슬롯 안테나를 형성하는 슬롯들의 패턴으로 상기 감광성 유리 기판 상에 구리 층을 증착하는 단계; 상기 슬롯 안테나 아래에서 상기 방출 캐비티에 하나 이상의 구리 기둥들을 형성하는 단계; 상기 하나 이상의 구리 기둥들을 유지하면서 상기 방출 캐비티에서 감광성 유리를 에칭 제거하는 단계; 마이크로 동축 커넥터를 상기 동축-코플래너 도파관(CPW) 섹션에 연결하는 단계; 및 슬롯 안테나를 형성하기 위해 상기 접지면에 연결되는 비아들에 있는 하나 이상의 솔더 범프를 유지하는 단계를 포함한다.

Description

접지면을 갖는 고효율 컴팩트형 슬롯 안테나{HIGH EFFICIENCY COMPACT SLOTTED ANTENNA WITH A GROUND PLANE}
관련 출원들에 대한 참조 및 상호 참조
본 PCT 국제 특허 출원은 2018년 9월 17일에 출원된 미국 가특허출원 일련 번호 62/732,472의 우선권을 주장하며, 그 내용은 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 하나 1개 또는 2개의 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼(photodefinable glass substrate wafers)로부터 접지면을 갖는 고효율 컴팩트형 슬롯 안테나를 제조하는 방법들에 관한 것이다.
본 발명의 범위를 제한하지 않고, 그 배경이 고효율 컴팩트형 슬롯 안테나(compact slotted antenna)와 관련하여 설명된다.
슬롯 안테나는 금속 표면(일반적으로 평판)으로 구성되며, 금속 기판/접지면에서 하나 이상의 구멍들 또는 스롯들이 절단되어 있다. 일반적으로, 이러한 슬롯들은 길이가 약 λ/4이고 중심 간 간격이 λ/2 분리된다. 이미터 또는 소스는 일반적으로 제 1 슬롯으로부터 λ/4에 놓여지고, 마지막 슬롯의 중심은 도파관의 끝 또는 반사체로부터 λ/4에 있다. 상기 반사체 또는 도파관 끝은 -λ/10의 정밀도를 요구한다. 1 센티미터 파장은 1 밀리미터의 반사체 배치 정밀도를 요구한다. 슬롯들의 폭들은 방출 파장보다 훨씬 작다. 슬롯의 모양과 크기는 물론 구동 주파수가 방사 패턴을 결정한다. 슬롯 안테나들은 해양 레이더, 휴대폰 기지국, 및 연구 및 교정 목적으로 데스크톱 마이크로파 소스들의 레이더 안테나에 널리 사용된다. 도 4는 슬롯 안테나의 두 가지 상용 버전들을 도시한다. 슬롯 안테나의 주요 장점은 1 GHz와 25 GHz 사이의 주파수들에 대한 대량 생산의 그 설계 단순성과 편리한 적응에 있다. 가장 일반적인 슬롯 도파관(slotted waveguide)은 도 1에 도시된 것과 유사하다. 도 1은 슬롯들의 중심 간 간격이 λ/2이고 도파관의 종단은 λ/10의 정밀도로 마지막 슬롯의 중심으로부터 λ/4이며, 슬롯들의 폭은 << λ임을 도시한다. 도파관의 폭은 대략적으로 방출의 자유 공간 파장(λ)이고, 도파관의 높이는 λ/10이다. 1 GHz 또는 29.9 cm의 파장에서 최대 25 GHz의 주파수 또는 1.19 cm의 파장에서, 전형적인 컴퓨터 수치 제어(CNC) 도구들은 슬롯을 생성하기에 충분한 정밀도를 가지고 있음을 알 수 있다. 그러나, 100 GHz 또는 0.299 cm의 파장에서는 0.003 cm(1.1mil) 정도의 << λ의 가로 슬롯 치수를 요구한다. 최신 CNC 도구의 정밀도는 0.01 cm +/- 0.01cm 또는 -3.9 mil +/- 0.4 mil이다. 분명히 더 높은 주파수들 또는 더 짧은 파장들에서, 전형적인 CNC 가공을 사용하는 능력은 실현 불가능하다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 극복하고 개선된 구성 및 방법을 제공한다.
슬롯 안테나(slotted antenna)는 600 MHz와 25 GHz 사이의 주파수들에서 전형적인 가공 기술들을 사용하여 간단하게 제작될 수 있다. 30 GHz 이상에서는, 슬롯, 도파관, 및 주파수 시작 요소를 만들기 위한 정밀도와 피처 크기가 있다. 예로서, 100 GHz 주파수에서 중심 간 간격은 λ/2 또는 1.5 mm이고, 도파관의 종단은 λ/10 또는 150 μm의 정밀도로 마지막 슬롯의 중심으로부터 λ/4 또는 750 μm이고, 슬롯들의 폭은 << λ 또는 150 μm이고, 도파관의 폭은 대략적으로 방출의 자유 공간 파장(λ 또는 3mm)이며, 도파관의 높이는 λ/10 또는 150 μm이다. 슬롯 안테나에 요구되는 정밀도 수준은 저렴한 고품질 슬롯 안테나를 생산하기 위해 전형적인 CNC 가공 능력을 능가한다. 그러나 인쇄 회로 기판(PCB) 및/또는 반도체 처리 기술은 마이크로미터보다 훨씬 작은 피처 크기를 생성할 수 있다. PCB 및 반도체 기술에 사용되는 재료는 전자적으로 손실되는데, 즉, 이들은 높은 손실 탄젠트(high loss tangent)를 가지며, 효율적인 저비용 슬롯 안테나의 생성 또는 생산을 지원하지 않는다. 듀폰(DuPont)은 LTCC(저온 동시 소성 세라믹(low temperature co-fired ceramic)) 다층 슬롯 안테나의 사용을 보여주었다. LTCC 안테나는 패턴 그린(pattern green)(비소성/소결) 세라믹을 에칭한 다음 상기 패턴을 내화성 금속으로 채워 프로토타입으로 제작됐다. 안테나의 캐비티(cavity)는 세라믹 재료로 구성되었다. 이후 그린 LTCC의 개별 층들이 카드 데크(a deck of cards)처럼 수작업으로 조립된 다음, 소결/소성되어 슬롯 안테나를 형성했다. 그린 세라믹은 소성/소결될 때 세라믹의 평면 방향으로 약 8.5 % 수축한다. 수축은 슬롯 안테나의 개별 요소들에 응력(stress)과 정렬 불량(misalignment)을 유발한다. 이러한 LTCC 슬롯 안테나는 합당한 성능을 가졌지만 비용 효율적이지 않은 것으로 결정되었다. LTCC에 대한 RF 속성은 0.0012의 손실 탄젠트(loss tangent)와 7.1 +/- 0.2의 유전 상수를 포함한다. 디바이스들 중 몇몇은 프로토타입으로 만들어져 테스트되었다. 손실 탄젠트 및 유전 상수에 대한 이러한 값들은 소형의 슬롯 안테나를 만들기 위한 다른 노력들에 비해 양호하지만, 이들은 유전체 매체로 공기를 사용하는 대형 슬롯 안테나와 비교할 때 불량 범주에 속한다. 공기는 0.00의 손실 탄젠트와 1.00059의 유전 상수를 갖는다. 불행히도, 세라믹의 수율과 성능은 LTCC 슬롯 안테나 기술 형태가 실행되지 못하게 했다. 전형적인 MEMS 기반 처리는 추가되거나 제거되는 재료에서 두꺼운 증착으로 인한 고유한 응력으로 인해 실행 가능한 기술적 접근 방식을 생성할 수 없다. 박막은 증착 공정에서 축적되는 응력을 가지고 있는데, 이는 더 두꺼운 디바이스 구조에서 층간 박리(delamination)를 유발하기에 충분하다. 본 발명은 포토디파이너블 유리에서 반도체/인쇄 회로 기판(PCB) 처리 및 저 응력 전기 도금 금속화 기술을 사용하여 공기를 유전 매체로 사용하는 포토디파이너블 유리 기반 슬롯 안테나(photodefinable glass based slotted antenna)이다.
일 실시예에서, 본 발명은 다음을 포함하는 정합된 접지면(matched ground plane)을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조(slotted waveguide antenna structure)를 제조하는 방법을 포함한다: 감광성 유리 기판에 슬롯 안테나 및 하나 이상의 비아들을 위한 방출 캐비티 영역(emission cavity area)에 연결되는 전력 분배기에 연결된 동축-코플래너 도파관(coaxial-to-coplanar waveguide(CPW)) 섹션을 형성하는 단계; 감광성 유리 기판의 제 1 표면에 금속 접지면을 증착하는 단계; 방출 캐비티 위에 슬롯 안테나를 형성하는 슬롯들의 패턴으로 상기 감광성 유리 기판 상에 구리 층을 증착하는 단계; 상기 슬롯 안테나 아래에서 상기 방출 캐비티에 하나 이상의 구리 기둥들(copper pillars)을 형성하는 단계; 상기 하나 이상의 구리 기둥들을 유지하면서 상기 방출 캐비티에서 감광성 유리를 에칭 제거하는 단계; 마이크로 동축 커넥터를 상기 동축-코플래너 도파관(CPW) 섹션에 연결하는 단계; 및 슬롯 안테나를 형성하기 위해 상기 접지면에 연결되는 비아들에 하나 이상의 솔더 범프. 한 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판은 다음의 조성물을 포함하는 유리 기판이다: 60-76 중량% 실리카; K2O와 Na2O의 조합이 6 중량%-16 중량% 인 적어도 3 중량% K2O; Ag2O 및 Au2O로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 산화물의 0.003-1 중량%; 0.003-2 중량% Cu2O; B2O3와 Al2O3의 조합이 13 중량%를 초과하지 않는 0.75 중량% - 7 중량% B2O3, 및 6 - 7 중량% Al2O3; 8-15 중량% Li2O; 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2. 또 다른 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판은 다음의 조성물을 포함하는 유리 기판이다: 35-76 중량% 실리카, 3-16 중량% K2O, 0.003-1 중량% Ag2O, 8-15 중량% Li2O, 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2. 또 다른 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판은 다음 중 적어도 하나이다: 포토디파이너블 유리 기판은 적어도 0.1 중량% Sb2O3 또는 As2O3를 포함한다; 포토디파이너블 유리 기판은 0.003-1 중량% Au2O를 포함한다; 포토디파이너블 유리 기판은 CaO, ZnO, PbO, MgO, SrO 및 BaO로 구성된 그룹으로부터 선택된 산화물의 1-18 중량%를 포함한다; 선택적으로, 노출된 부분 대 상기 노출되지 않은 부분의 이방성 에칭 비율은 10-20 : 1, 21-29 : 1, 30-45 : 1, 20-40 : 1, 41-45 : 1, 및 30-50 : 1 중 적어도 하나이다. 또 다른 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판은 실리카, 리튬 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 세륨 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 감광성 유리 세라믹 복합 기판이다. 또 다른 양태에서, 상기 방법은 포토디파이너블 유리 기판으로부터 개별 슬롯 안테나들로 슬롯 안테나들의 하나 이상을 다이싱하는 단계를 더 포함한다. 또 다른 양태에서, 슬롯 안테나는 캐비티 위에 하나 이상의 슬롯 개구들을 포함하고, 상기 안테나의 슬롯 부분은 캐비티 내의 하나 이상의 유리 또는 구리 기둥으로 지지된다.
다른 실시예에서, 본 발명은 다음을 포함하는 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법(two-wafer method)을 포함한다: 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에: 캐비티 내의 하나 이상의 구리 지지 기둥들, 상기 캐비티에 대한 하나 이상의 외부 벽들, 및 마이크로 축 방향 커넥터(micro axial connector)를 연결하기 위한 구리 비아를 형성하고, 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 2 표면 상에 하나 이상의 안테나 슬롯들을 포함하는 구리 층을 형성하는 단계; 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에: 마이크로 축 방향 커넥터 및 전력 분배기 섹션, 공진기 캐비티, 측벽, 및 상기 공진기 캐비티 내의 하나 이상의 지지 구조들을 형성하는 단계; 및 방출 캐비티 슬롯 안테나 섹션의 금속 표면, 상기 캐비티 내의 지지 구조들, 전력 분배기 섹션, 및 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들 중 적어도 하나의 동축-코플래너 도파관(CPW)을 따라 솔더 볼들을 배치하는 단계; 상기 슬롯 안테나에서 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 정렬하는 단계; 및 상기 캐비티 내의 지지 구조들, 전력 분배기 섹션, 및 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들의 동축-코플래너 도파관을 연결하기 위해 솔더 볼들을 유동시키기에 충분한 온도에서 상기 제 1 또는 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 압축하는 단계; 및 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 캐비티 반대편에 있는 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 표면 상에 슬롯 안테나를 형성하는 단계. 한 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판은 다음의 조성물을 포함하는 유리 기판이다: 60-76 중량% 실리카; K2O와 Na2O의 조합이 6 중량%-16 중량% 인 적어도 3 중량% K2O; Ag2O 및 Au2O로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 산화물의 0.003-1 중량%; 0.003-2 중량% Cu2O; B2O3와 Al2O3의 조합이 13 중량%를 초과하지 않는 0.75 중량% - 7 중량% B2O3, 및 6 - 7 중량% Al2O3; 8-15 중량% Li2O; 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2. 또 다른 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판은 다음의 조성물을 포함하는 유리 기판이다: 35-76 중량% 실리카, 3-16 중량% K2O, 0.003-1 중량% Ag2O, 8-15 중량% Li2O, 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2. 또 다른 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판은 다음 중 적어도 하나이다: 포토디파이너블 유리 기판은 적어도 0.1 중량% Sb2O3 또는 As2O3를 포함한다; 포토디파이너블 유리 기판은 0.003-1 중량% Au2O를 포함한다; 포토디파이너블 유리 기판은 CaO, ZnO, PbO, MgO, SrO 및 BaO로 구성된 그룹으로부터 선택된 산화물의 1-18 중량%를 포함한다; 선택적으로, 노출된 부분 대 상기 노출되지 않은 부분의 이방성 에칭 비율은 10-20 : 1, 21-29 : 1, 30-45 : 1, 20-40 : 1, 41-45 : 1, 및 30-50 : 1 중 적어도 하나이다. 또 다른 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판은 실리카, 리튬 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 세륨 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 감광성 유리 세라믹 복합 기판이다. 또 다른 양태에서, 상기 방법은 포토디파이너블 유리 기판으로부터 개별 슬롯 안테나들로 슬롯 안테나들의 하나 이상을 다이싱하는 단계를 더 포함한다. 또 다른 양태에서, 슬롯 안테나는 캐비티 위에 하나 이상의 슬롯 개구들을 포함하고, 상기 안테나의 슬롯 부분은 캐비티 내의 하나 이상의 유리 또는 구리 기둥으로 지지된다.
다른 실시예에서, 본 발명은 다음을 포함하는 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법을 포함한다: (1) 포토디파이너블 유리 기판 상에 하나 이상의 전기 전도 경로들을 형성하기 위해 하나 이상의 구조들을 포함하는 디자인 레이아웃을 마스킹하는 단계; (2) 안테나 구조의 하나 이상의 측벽들 및 하나 이상의 지지 요소들을 노출시키기 위해 활성화 에너지 소스에 대해 감광성 유리 기판의 적어도 일부를 노출시키는 단계; (3) 상기 활성화 에너지 소스에 노출된 감광성 유리 기판의 일부를 세라믹으로 변환하기 위해 상기 감광성 유리 기판을 그 유리 전이 온도 이상의 가열 상태로 처리하는 단계로서, 상기 세라믹으로 형성된 포토디파이너블 유리의 일부는 외부, 내벽들, 및 상기 안테나 구조의 적어도 하나의 비아를 포함하는, 상기 가열 상태로 처리하는 단계; (4) 상기 포토디파이너블 유리 기판의 제 1 측면 상에 탄탈 층 및 구리 층을 증착하는 단계; (5) 상기 슬롯 안테나를 위한 방출 캐비티에 연결되는 전력 분배기에 연결된 동축-코플래너 도파관(CPW)의 내부를 형성하기 위해 포토레지스트로 상기 포토디파이너블 유리 기판을 코팅하는 단계; (6) 상기 기판에서 하나 이상의 측벽들 및 하나 이상의 지지 비아들을 에칭하는 단계; (7) 동축-코플래너 도파관(CPW) 및 전력 분배기를 보호하는 포토레지스트를 증착하는 단계; (8) 상기 웨이퍼를 가로지르지 않고 상기 캐비티를 형성하기에 충분한 시간 동안 상기 방출 캐비티를 노출시키기 위해 상기 감광성 유리 기판을 활성화 에너지 소스에 노출시키는 단계; (9) 상기 활성화 에너지 소스에 노출된 상기 포토디파이너블 유리 기판을 세라믹으로 변환하기 위해 상기 포토레지스트를 제거하고 상기 감광성 유리 기판을 그 유리 전이 온도보다 높은 가열 상태로 처리하는 단계; (10) 슬롯 안테나를 형성하는 슬롯들의 패턴으로 상기 포토디파이너블 유리 기판의 제 2 측면 상에 포토레지스트를 코팅하고 노출시키는 단계; (11) 상기 포토디파이너블 유리 기판의 제 2 측면 상에 탄탈 층 및 구리 층을 증착하는 단계; (12) 포토레지스트를 제거하고 상기 포토디파이너블 유리 기판을 구리로 전기 도금하는 단계; (13) 상기 방출 캐비티의 일부를 제외하고 포토레지스트로 상기 포토디파이너블 유리 기판을 코팅하고, 전력 분배기 및 동축 CPW 섹션들을 노출시키는 단계; (14) 상기 포토디파이너블 유리 기판을 가로지르지 않고 상기 방출 캐비티를 형성하기에 충분한 시간 동안 세라믹으로 형성된 상기 포토디파이너블 유리 기판의 일부를 에칭하는 단계; (15) 물 또는 용매로 상기 웨이퍼를 헹구는 단계; (16) 방출 캐비티 내에 하나 이상의 유리 기둥들 또는 유리 기둥 영역들을 형성하기 위해 패턴을 갖는 영역을 노출하는 투영 정렬기를 사용하는 단계; (17) 상기 포토디파이너블 유리 기판을 질산 은으로 코팅하고, 전력 분배기 및 동축 CPW 섹션들 상에 적외선 소스로 상기 포토디파이너블 유리 기판 상에서 질산 은을 금속성 은으로 환원시키는 단계; (18) 상기 금속성 은 상에 무전해 구리 도금하는 단계; (19) 상기 은에 구리를 접착시키기 위해 아르곤으로 적어도 250 ℃로 상기 포토디파이너블 유리 기판을 가열하는 단계; (20) 상기 전력 분배기 및 동축-CPW 섹션들 주변의 구리 측벽들을 노출하기 위해 플라즈마 에칭 공정을 사용하여 스핀 온 글라스 SiO2를 에칭하는 단계; (21) 하나 이상의 구리 측벽들까지 플라즈마 에칭하는 단계; (22) 포토레지스트로 상기 포토디파이너블 유리 기판을 코팅하고, 상기 전력 분배기 및 동축-CPW 섹션들에 대한 접촉 탭 위의 스핀 온 글라스 위의 영역을 개방하고 및 구리 탭까지 플라즈마 에칭하는 단계; (23) 표준 스트리퍼를 사용하여 상기 포토레지스트를 제거하고 물로 헹구는 단계; (24) 상기 전력 분배기 위에 패턴을 클리어하는 포토레지스트로 상기 포토디파이너블 유리 기판을 코팅하는 단계; (25) 상기 포토디파이너블 유리 기판을 탄탈륨과 다음에 구리로 스퍼터링 코팅하는 단계; (26) 상기 스퍼터링된 구리 상에 무전해 구리 도금하는 단계; (27) 상기 포토레지스트를 제거하고, 상기 포토디파이너블 유리 기판을 물로 헹구는 단계; (28) 동축-CPW 요소의 마이크로 동축 커넥터의 중심 전극과 전기적 접촉을 형성하기 위해 잉크젯 프린터로 솔더 범프를 증착하는 단계; (29) 상기 솔더 범프를 유동시켜 상기 동축-CPW 요소의 전기적 접촉으로부터 고체의(solid) 전기적 및 기계적 연결부를 형성하도록 상기 포토디파이너블 유리 기판을 가열하는 단계; (30) 안테나 캐비티로부터 남아있는 세라믹 재료 및 스핀 온 글라스를 모두 제거하기 위해 10% HF 에서 상기 웨이퍼를 헹구는 단계; (31) 물과 알코올로 상기 웨이퍼를 헹구는 단계; 및 (32) 접지면과 접촉하게 하고 마이크로 동축 커넥터를 포토디파이너블 유리 기판에 부착하기 위해 슬롯 안테나의 주변에서 잉크젯 증착 공정으로 솔더 범프 본드를 증착하는 단계; 동축-CPW 요소에 대한 마이크로 동축 커넥터의 중심 전극에서; (33) 슬롯 안테나에 동축 커넥터를 제공하기 위해 표면 장착 마이크로 동축 커넥터를 솔더 범프들에 부착하는 단계. 한 양태에서, 활성화 에너지 소스는 UV 광이다. 또 다른 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판은 다음의 조성물을 포함하는 유리 기판이다: 60-76 중량% 실리카; K2O와 Na2O의 조합이 6 중량%-16 중량% 인 적어도 3 중량% K2O; Ag2O 및 Au2O로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 산화물의 0.003-1 중량%; 0.003-2 중량% Cu2O; B2O3와 Al2O3의 조합이 13 중량%를 초과하지 않는 0.75 중량% - 7 중량% B2O3, 및 6 - 7 중량% Al2O3; 8-15 중량% Li2O; 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2. 또 다른 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판은 다음의 조성물을 포함하는 유리 기판이다: 35-76 중량% 실리카, 3-16 중량% K2O, 0.003-1 중량% Ag2O, 8-15 중량% Li2O, 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2. 또 다른 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판은 다음 중 적어도 하나이다: 포토디파이너블 유리 기판은 적어도 0.1 중량% Sb2O3 또는 As2O3를 포함한다; 포토디파이너블 유리 기판은 0.003-1 중량% Au2O를 포함한다; 포토디파이너블 유리 기판은 CaO, ZnO, PbO, MgO, SrO 및 BaO로 구성된 그룹으로부터 선택된 산화물의 1-18 중량%를 포함한다; 선택적으로, 노출된 부분 대 상기 노출되지 않은 부분의 이방성 에칭 비율은 10-20 : 1, 21-29 : 1, 30-45 : 1, 20-40 : 1, 41-45 : 1, 및 30-50 : 1 중 적어도 하나이다. 또 다른 양태에서, 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼는 실리카, 리튬 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 세륨 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 감광성 유리 세라믹 복합 기판이다. 또 다른 양태에서, 상기 방법은 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들로부터 개별 슬롯 안테나들로 슬롯 안테나들의 하나 이상을 다이싱하는 단계를 더 포함한다. 또 다른 양태에서, 슬롯 안테나는 캐비티 위에 하나 이상의 슬롯 개구들을 포함하고, 상기 안테나의 슬롯 부분은 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들 사이에 형성된 캐비티 내의 하나 이상의 유리 또는 구리 기둥으로 지지된다.
다른 또 실시예에서, 본 발명은 다음을 포함하는 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법을 포함한다: (1) 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 처리하는 단계로서: 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에 포토레지스트 또는 왁스를 증착하고; 방출 캐비티의 하나 이상의 측면들, 하나 이상의 비아들, 및 안테나 구조의 하나 이상의 지지 구조들을 노출시키기 위해 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼 상에 패턴을 노출시키고; 노출된 재료를 세라믹으로 변환하기 위해 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 열적으로 순환시키고; 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 측면 상에 포토레지스트를 코팅, 노출, 및 현상하여 RF 방출을 위한 슬롯들로 하고; 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에 스퍼터링에 의해 포토레지스트 상에 탄탈륨 및 구리를 증착하고; 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼 상에 구리를 전기 도금하고; 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면을 왁스, 포토레지스트 또는 다른 보호 코팅으로 코팅하고; 하나 이상의 비아들 및 하나 이상의지지 구조들을 에칭하고; 상기 하나 이상의 비아들 및 상기 하나 이상의 지지 구조들 및 안테나의 하나 이상의 측벽들을 전기 도금하고; 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 반대편에 있는 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 2 표면의 화학적-기계적 연마를 수행하고; 상기 방출 캐비티, 전력 분배기 및 동축-코플래너 도파관(CPW) 섹션을 노출하기 위해 활성화 에너지에 상기 방출 캐비티를 노출하고; 노출된 재료를 세라믹 상(ceramic phase)으로 변환하기 위해 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 열적으로 순환시킴으로써; 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 처리하는 단계, (2) 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 처리하는 단계로서: 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에 마이크로 동축 커넥터 및 포토 마스크를 갖는 전력 분배기 섹션을 형성하고; 방출 캐비티의 하나 이상의 측벽들 및 하나 이상의 지지 구조들을 노출시키고; 노출된 재료를 세라믹 상으로 변환하기 위해 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 열적으로 순환시키고; 외부 구리 슬롯 안테나를 위한 패턴으로 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼 기판의 제 2 표면 상에 포토레지스트를 코팅, 노출 및 현상하고; 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상의 스퍼터링에 의해 상기 포토레지스트 상에 탄탈륨 및 구리를 증착하고; 표준 스트리퍼를 사용하여 상기 포토레지스트를 제거하고 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼 상에 구리를 전기 도금하고; 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 2 표면을 왁스, 포토레지스트 또는 다른 보호 코팅으로 코팅하고; 상기 하나 이상의 측벽들 및 상기 하나 이상의 지지 기둥들을 에칭하고; 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에 구리로부터 상기 하나 이상의 기둥들 및 상기 하나 이상의 측벽들을 전기 도금하고; 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 물로 헹구고 건조시키고; 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 2 표면을 화학적-기계적 연마로 평탄화하고; 마이크로 동축 커넥터 전력 분배기 섹션을 차폐하기 위해 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에 포토레지스트를 코팅, 노출 및 현상하고; 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 활성화 에너지에 노출시키고; 노출된 재료를 세라믹 상으로 변환하기 위해 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 열적으로 순환시키고; 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에 스퍼터링에 의해 상기 포토레지스트 상에 탄탈륨 및 구리를 증착하고; 표준 스트리퍼를 사용하여 상기 포토레지스트를 제거하고 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼 상에 구리를 전기 도금하여 개구들을 노출시킴으로써; 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 처리하는 단계, 및 (3) 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 연결하는 단계로서: 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 전방 표면의 구리 요소들 상에 솔더 볼들을 배치하고; 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 정렬하기 위해 정렬 기준(alignment fiducials) 및 에칭된 키 구조(etched keyed structure)를 사용하고; 정렬을 유지하기 위해 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 압축하고; 동축-CPW 요소에서 고체 전기적 및 기계적 연결부로 상기 솔더를 유동시키기 위해 상기 정렬된 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 가열하고; 슬롯 패턴들을 노출시키기 위해 결합된 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 포토레지스트로 코팅하고; 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 보호하기 위해 왁스, 포토레지스트 또는 다른 재료로 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들의 제 2 측면을 코팅하고; 공진기, 전력 분배기 및 동축-CPW 섹션들로부터 세라믹 상을 제거하기 위해 상기 결합된 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 에칭하고; 상기 포토레지스트를 제거하고; 상기 결합된 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들 상에 상기 하나 이상의 슬롯 패턴들을 노출시키고; 상기 하나 이상의 슬롯 패턴들을 개방하기 위해 상기 결합된 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 에칭함으로써; 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 연결하는 단계. 한 양태에서, 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 웨이퍼들 중 적어도 하나는 다음의 조성물을 포함하는 유리 기판이다: 60-76 중량% 실리카; K2O와 Na2O의 조합이 6 중량%-16 중량% 인 적어도 3 중량% K2O; Ag2O 및 Au2O로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 산화물의 0.003-1 중량%; 0.003-2 중량% Cu2O; B2O3와 Al2O3의 조합이 13 중량%를 초과하지 않는 0.75 중량% - 7 중량% B2O3, 및 6 - 7 중량% Al2O3; 8-15 중량% Li2O; 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2. 또 다른 양태에서, 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 웨이퍼들 중 적어도 하나는 다음의 조성물을 포함하는 유리 기판이다: 35-76 중량% 실리카, 3-16 중량% K2O, 0.003-1 중량% Ag2O, 8-15 중량% Li2O, 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2. 또 다른 양태에서, 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 웨이퍼들 중 적어도 하나는 다음 중 적어도 하나이다: 포토디파이너블 유리 기판은 적어도 0.1 중량% Sb2O3 또는 As2O3를 포함한다; 포토디파이너블 유리 기판은 0.003-1 중량% Au2O를 포함한다; 포토디파이너블 유리 기판은 CaO, ZnO, PbO, MgO, SrO 및 BaO로 구성된 그룹으로부터 선택된 산화물의 1-18 중량%를 포함한다; 선택적으로, 노출된 부분 대 상기 노출되지 않은 부분의 이방성 에칭 비율은 10-20 : 1, 21-29 : 1, 30-45 : 1, 20-40 : 1, 41-45 : 1, 및 30-50 : 1 중 적어도 하나이다.
본 발명의 특징들 및 이점들에 대한 보다 완전한 이해를 위해, 첨부된 도면들과 함께 본 발명의 상세한 설명이 이제 참조된다.
도 1은 슬롯 안테나에 대한 일반적인 레이아웃을 도시한다.
도 2는 소형의 에어 캐비티 슬롯 안테나를 도시한다.
도 3은 소형 에어 캐비티 슬롯 안테나 단면을 도시한다.
도 4a는 적당한 크기의 CNC 가공 금속 에어 캐비티 슬롯 안테나를 도시한다.
도 4b는 소형 CNC 가공 금속 에어 캐비티 슬롯 안테나를 도시한다.
도 5a 내지 도 5l은 정합된 접지면 및/또는 RF 격리 구조를 갖는 단일 웨이퍼 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법의 예를 도시하며, 도 6l은 최종 정합된 접지면 및/또는 RF 격리 구조의 횡단면도를 도시한다.
도 6a 내지 6i는 정합된 접지면 및/또는 RF 격리 구조를 갖는 2개 웨이퍼 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법의 예를 도시하며, 도 6j는 최종의 2개 웨이퍼 정합된 접지면 및/또는 RF 격리 구조의 횡단면도를 도시한다.
도 7은 매칭된 접지면 및/또는 RF 격리 구조를 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 만들기 위한 본 발명의 다른 방법의 흐름도이다.
본 발명의 다양한 실시예들의 제작 및 사용이 아래에서 상세히 논의되지만, 본 발명은 매우 다양한 특정 맥락들에서 구현될 수 있는 많은 적용 가능한 발명 개념들을 제공한다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에서 논의된 특정 실시예들은 단지 본 발명을 제조하고 사용하는 특정 방식을 예시한 것이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 다수의 용어들이 하기에 정의되어 있다. 본 명세서에서 정의된 용어들은 본 발명과 관련된 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 단수 표현 등("a", "an"및 "the")과 같은 용어들은 단일 엔티티만을 의미하는 것이 아니라, 특정 예가 설명을 위해 사용될 수 있는 일반적인 클래스를 포함한다. 본 명세서의 용어는 본 발명의 특정 실시예들을 설명하기 위해 사용되지만, 그 사용들은 청구 범위에 나타낸 것을 제외하고는 본 발명을 제한하지 않는다.
본 발명은 50 옴 런치 및 미니 동축 케이블 커넥터를 갖는 컴팩트형 에어 캐비티 슬롯 안테나를 생성하는 것에 관한 것이다. 컴팩트형 저 손실 에어 캐비티 슬롯 안테나는 고 효율 RF 통신 시스템들의 핵심 요소들이다. 컴팩트형 에어 캐비티 슬롯 안테나는 휴대용 시스템, 기지국, 테스트 장비 및 지점 간 통신을 위한 미래의 RF 시스템들에 대한 초석 기술 요건이다.
감광성 유리 구조들(Photosensitive glass structures)은 다른 요소 시스템들 또는 하위 시스템들과 함께 통합된 전자 요소들과 같은 복수의 미세 가공 및 미세 제조 프로세스에 대해 제안되었다. 반도체, 절연성 또는 전도성 기판에 박막 적층 및 제거 공정들(thin film additive and subtractive processes)을 사용하는 반도체 미세 제조는 값비싸고 수율이 낮으며 성능 변동성이 높다. 본 발명은 비용 효과적인 유리 세라믹 에어 캐비티 슬롯 안테나 디바이스 또는 저 손실의 RF 주파수용 에어 캐비티 슬롯 안테나 어레이를 제공한다.
도 1은 슬롯 안테나에 대한 일반적인 레이아웃을 도시한다. 도 2는 소형의 에어 캐비티 슬롯 안테나를 도시한다. 도 3은 소형의 에어 캐비티 슬롯 안테나 단면을 도시한다. 도 4a는 적당한 크기의 CNC 가공 금속 에어 캐비티 슬롯 안테나를 도시한다. 도 4b는 소형의 CNC 가공 금속 에어 캐비티 슬롯 안테나를 도시한다. 도 4a 및 도 4b는 전형적인 CNC 가공을 사용하여 만들 수 있는 고전적인 에어 캐비티 슬롯 안테나를 도시한다. 도 2는 컴팩트형 에어 캐비티 슬롯 안테나에 대한 이론적 구조의 평면도를 도시한다. 도 3은 컴팩트형 에어 캐비티 슬롯 안테나의 이론적 구조인 컴팩트형 에어 캐비티 슬롯 안테나에 대한 이론적 구조의 단면도를 도시한다. 컴팩트형 에어 캐비티 슬롯 안테나의 외부 치수들은 다음과 같다: 8(l) x 5.0(w) x 0.4(h) mm3. 도 4a 및 도 4b는 상업용 슬롯 에어 캐비티 슬롯 안테나들의 이미지를 도시한다.
전통적인 슬롯 에어 캐비티 슬롯 안테나는 상대적으로 큰 간격의 슬롯 에어 캐비티 안테나로 인해 전통적인 가공 및 마감 기술들(traditional machining and finishing techniques)을 사용한다. 전통적인 슬롯 에어 캐비티 슬롯 안테나는 정밀 가공 금속을 사용하고 표면 마감 처리를 위해 전해 연마되어 쉽게 생산되며 금속 구조들의 두께로 인해 자체 지지형 안테나이다. 박막 또는 적층/제거 제조 기술은 기계적으로나 치수적으로 안정적이지 않은 공진 요소들을 생성한다. 이러한 기계적 또는 치수적 불안정성은 고체 유전체 기판/캐비티들의 사용을 강제하여 큰 손실을 발생시킨다. 이러한 막대한 손실로 인해 상용 시장을 위한 슬롯 에어 캐비티 안테나의 개발 및 생산이 불가능했다.
그 폭은 방출 주파수의 자유 공간 파장의 배수이다. 중심 간 간격은 λ/2의 슬롯들 사이에 있다.
본 발명은 슬롯 에어 캐비티 안테나 포토디파이너블 유리 세라믹 기판을 컴팩트하게 제조하는 방법을 포함한다. 본 발명을 달성하기 위해 본 발명자들은 반도체, RF 전자 장치, 마이크로파 전자 장치, 및 광학 이미징을 위한 새로운 패키징 및 기판 재료로서 유리 세라믹(APEX® 유리 세라믹)을 개발했다. APEX® 유리 세라믹은 간단한 3 단계 공정으로 1 세대 반도체 장비를 사용하여 처리되며, 그 최종 재료는 유리, 세라믹으로 만들어지거나 유리와 세라믹 모두의 영역을 포함할 수 있다. 광-에칭가능한 유리(photo-etchable glasses)는 다양한 마이크로시스템 구성 요소들의 제조에 몇 가지 장점들을 갖는다. 현재의 실시예는 그 우수한 처리 특성들로 인해 APEX 유리에서 시연되었지만, 포토디파이너블 유리의 다른 형태들로 실행될 수 있거나 또는 적층 및 제거 박막 공정에 의해 실행될 수 있다. APEX 유리 접근 방식은 가장 저렴한 비용으로 가장 높은 사전 성형 슬롯 안테나들을 갖는다.
기존의 반도체 공정 장비를 사용하여 이러한 유리로 미세구조들이 비교적 저렴하게 생산되었다. 일반적으로, 유리는 고온 안정성, 우수한 기계적 및 전기적 특성을 가지며, 플라스틱 및 많은 금속들보다 내 화학성이 우수하다. 광 에칭 가능한 유리(photoetchable glass)는 미량의 은 이온들을 함유하는 리튬-알루미늄-실리케이트 유리로 구성된다. 산화 세륨의 흡수대 내에서 UV 광에 노출되면, 산화 세륨은 감광제로 작용하여 광자를 흡수하고 전자를 잃어 인접한 산화 은을 환원하여 은 원자들을 형성한다. 예를 들어,
Ce3+ + Ag+ = Ce4+ + Ag0
은 원자들은 베이킹 공정 동안 은 나노클러스터(silver nanoclusters)로 합쳐지고, 주변 유리의 결정화를 위한 핵형성 사이트(nucleation sites)를 유도한다. 마스크를 통해 UV 광에 노출되면, 유리의 노출된 영역들만이 후속 열처리 중에 결정화된다.
이러한 열처리는 유리 변태 온도(glass transformation temperature)에 가까운 온도(예를 들어, 공기 중 465 ℃ 이상)에서 수행되어야 한다. 결정질 상(crystalline phase)은 플루오르화 수소산(HF)과 같이, 노출되지 않은 비정질, 무정형 영역들(unexposed dvitreous, amorphous regions)보다 에칭제에 더 잘 용해된다. 결정질 영역들은 10 %HF에서 무정형 영역들보다 20 배 이상 빠르게 에칭되어, 노출 영역들이 제거될 때 약 20 : 1의 벽 기울기 비율(wall slopes ratios)을 갖는 미세구조들을 가능하게 한다. T.R.Dietrichetal. 에 의한 Microelectronic Engineering 30,497(1996)의, "광 에칭 가능한 유리를 활용하는 마이크로시스템들을 위한 제조 기술"을 확인하기 바라며, 이는 여기에 참조로 포함된다.
일반적으로, 광 에칭 가능한 유리는 75-85 중량%의 산화 규소(SiO2), 7-11 중량%의 산화 리튬(Li2O), 3-6 중량%의 산화 알루미늄(Al2O3), 1-2 중량%의 산화 나트륨(Na2O), 0.2-0.5 중량%의 삼산화 안티모늄(Sb2O3) 또는 산화 비소(As2O3), 0.05-0.15 중량%의 산화 은(Ag2O), 0.01-0.04 중량%의 산화 세륨(CeO2)으로 구성된다. 본 명세서에서 사용되는 용어들 "APEX® 유리 세라믹", "APEX 유리” 또는 간단히 "APEX"는 본 발명의 유리 세라믹 조성물의 한 실시예를 나타내기 위해 사용된다.
APEX 조성물은 향상된 성능을 위한 세 가지 주요 메커니즘을 제공한다. (1) 은(silver)의 더 많은 양은 결정립계(grain boundaries)에서 더 빨리 에칭되는 더 작은 세라믹 결정들의 형성으로 이끌며, (2) 실리카 함량(HF 산에 의해 에칭된 구성 성분)의 감소는 노출되지 않은 재료의 원하지 않는 에칭을 감소시키고, (3) 알칼리 금속과 산화 붕소의 더 많은 총 중량%는 제조 과정 중에 훨씬 더 많은 동질의 유리(homogeneous glass)를 생성한다.
본 발명은 사용되는 유리 세라믹 재료에서 기계적 안정화 및 전기적 절연을 갖는 서로 맞물린 구조들(interdigitated structures)을 형성하는 데 사용하기 위해 APEX 유리 구조에서 저 손실 RF 필터 구조를 제조하는 방법을 포함한다. 본 발명은 유리-세라믹 기판의 다중 평면들에서 생성되는 금속 구조들을 포함하며, 이러한 공정은 (a) 기판 또는 에너지 소스의 방향을 변경함으로써 다양한 각도들에서 노출이 발생하도록 하는 여기 에너지(excitation energy)에 대한 노출, b) 베이킹 단계, 및 (c) 에칭 단계를 이용한다. 슬롯 구조들은 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 기계적으로 안정화된 구조들은 대부분의 유리, 세라믹, 실리콘 기판들 또는 기타 기판들에서 생성하기가 불가능하지는 않지만 어렵다. 본 발명은 유리-세라믹 기판들에 대해 수직 및 수평면 모두에서 이러한 구조들을 생성할 수 있는 능력을 창출했다.
유리의 세라믹화(ceramicization)는 APEX 유리 기판의 영역을 약 20 J/cm2의 310 nm 광에 노출시킴으로써 달성된다. 일 실시예에서, 본 발명은 상이한 직경들을 갖는 다양한 동심원들을 포함하는 석영/크롬 마스크를 제공한다.
본 발명은 감광성 유리에 제조되거나 부착된 상이한 전자 디바이스들을 연결하는 기계적으로 안정화된 서로 맞물린 공진 구조들을 사용하여 컴팩트한 효율적인 RF 필터들을 제조하는 방법을 포함한다. 감광성 유리 기판은 다음 조성을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 조성 변화를 가질 수 있다: 60-76 중량% 실리카; K2O와 Na2O의 조합이 6 중량%-16 중량% 인 적어도 3 중량% K2O; Ag2O 및 Au2O로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 산화물의 0.003-1 중량%; 0.003-2 중량% Cu2O; B2O3와 Al2O3의 조합이 13 중량%를 초과하지 않는 0.75 중량% - 7 중량% B2O3, 및 6 - 7 중량% Al2O3; 8-15 중량% Li2O; 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2. 이러한 조성들 및 다양한 조성들은 일반적으로 APEX 유리라고 지칭된다.
노출된 부분은 유리 기판을 유리 변태 온도 근처의 온도로 가열함으로써 결정 물질로 변태될 수 있다. 불화수소(HF) 산과 같은 에칭제로 유리 기판을 에칭할 때, 노출된 부분과 노출되지 않은 부분의 이방성 에칭 비율은, 적어도 30 : 1의 종횡비를 갖는 성형된 유리 구조를 제공하고 렌즈 모양 유리 구조를 제공하기 위해 유리가 넓은 스펙트럼 중간-자외선(약 308-312 nm) 투광 램프에 노출 될 때 적어도 30 : 1 이 된다. 다음으로, 노출된 유리는 일반적으로 2 단계 공정으로 베이킹된다. 은 이온들을 은 나노 입자들로 합치기 위한 10분 내지 2시간 사이 동안 420 ℃ - 520 ℃ 사이에서 가열된 온도 범위 및 산화 리튬을 은 나노 입자들 주위에 형성할 수 있게 하는 10분 - 2시간 사이 동안 520 ℃ - 620 ℃ 사이에서 가열된 온도 범위. 다음으로, 유리판이 에칭된다. 유리 기판은 HF 용액, 전형적으로 부피 기준으로 5 % 내지 10 %의 에칭제로 에칭되며, 여기서 노출된 부분과 노출되지 않은 부분의 에칭 비율은 적어도 30 : 1이다. 박막 적층 및 제거 공정들을 통해 기계적으로 및 열적으로 안정화된 슬롯 안테나 공진 구조를 생성하려면 일반적인 처리 방식이 필요하다.
본 발명자들은 포토디파이너블 유리로 슬롯 안테나를 얻기 위해 여러 가지 방법들을 고려하고 있다. 그러한 일 실시예는 슬롯 안테나를 생성하기 위해 단일 웨이퍼를 사용한다. 본 발명자들이 고려한 제 2 실시예는 슬롯 안테나를 생성하기 위해 이중 웨이퍼 구조를 사용한다.
본 발명자들은 반도체, RF 전자 장치, 마이크로파 전자 장치, 전자 부품 및/또는 광학 소자를 위한 새로운 기판 재료로서 포토-디파이너블 유리 세라믹(photo-definable glass ceramic)(APEX®) 유리 세라믹 또는 다른 포토 디파이너블 유리를 사용했다. 일반적으로, 포토 디파이너블 유리는 간단한 3 단계 공정으로 제 1 세대 반도체 장비를 사용하여 처리되며, 최종 재료는 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 생성하기 위해 유리, 세라믹으로 만들어질 수 있거나 유리와 세라믹 모두의 영역들을 포함할 수 있으며; 통합된 접지면에 연결되는 비아에서 하나 이상의 솔더 범프들을 유지하면서 전력 분배기에 연결된 동축-코플래너 도파관(CPW) 섹션, 방출 캐비티를 감광성 유리 기판에 형성하는 것을 포함한다.
단일 웨이퍼
컴팩트형 슬롯 에어 캐비티 안테나(compact slotted air cavity antenna)(CSACA)의 슬롯 안테나 섹션을 제조하는 단일 웨이퍼 방법은 랩(lap)으로 시작하며, 연마된 포토디파이너블 유리 기판은 도 5a 내지 5l에 도시되어 있다. 여기서, 기판은 50 nm 이하의 표면 거칠기를 갖는 150 내지 300 μm 사이의 두께이고, 표면 대 표면 평행도는 RMS 거칠기 ＜ 100 Å 인 10% 이하.
랩핑되고 연마된 포토디파이너블 유리 웨이퍼의 뒷면에서 포토 마스크를 사용하여 적어도 2 J/cm2의 강도로 310 nm 광으로 이미징하여 슬롯 안테나의 측벽들을 노출하고 슬롯 안테나의 방출 섹션의 요소들을 지원한다.
기판의 바닥은 Ta 및 구리로 코팅된다. Ta는 50 Å 내지 750 Å 사이의 두께, 바람직하게는 250 Å 두께로 스퍼터 증착에 의해 증착된다. 구리는 1 μm에서 100 μm 사이의 두께, 바람직하게는 30 μm 두께로 전기 도금 증착에 의해 증착된다. 단일 6” 웨이퍼에는 많은 RF CSACA 다이가 있다. 웨이퍼 당 다이의 특정 수는 웨이퍼 직경 및 CSACA 디바이스 설계의 함수이다.
다음으로, 웨이퍼는 포토레지스트로 코팅되고, CSACA의 비아 및 접지면 측벽 패턴이 노출되고 현상된다. 상기 기판은 직경이 6”이고 약 20 J/cm2 의 310 nm 광으로 노출되고 포토 마스크는 발광 섹션 CSACA 디바이스의 접지면 측벽들 및 관통 홀 비아(through hole via)의 패턴을 갖는다. 관통 홀 비아는 직경이 30 μm와 120 μm 사이, 바람직히게는 80 μm이며, 중심 간 간격은 2,000 μm와 100 μm 사이 이며, 바람직하게는 500 μm 중심 간 간격이다. 접지면 측벽들은 500 μm와 5 μm 사이의 두께이고, 바람직하게는 50 μm 두께이다. 다음으로, 포토레지스트는 표준 포토레지스트 스트리퍼를 사용하여 제거된다.
다음으로, 웨이퍼는, 은 이온들을 은 나노 입자들로 합치기 위한 10분 내지 2시간 사이 동안 420 ℃ - 520 ℃ 사이에서 가열된 온도 범위 및 산화 리튬을 은 나노 입자들 주위에 형성할 수 있게 하는 10분 - 2시간 사이 동안 520 ℃ - 620 ℃ 사이에서 가열된 온도 범위에서 어닐링된다. 그 다음, 웨이퍼는 냉각되고, 웨이퍼의 세라믹 부분을 에칭하기 위해 HF 용기(bath)에 놓여진다.
다음으로, 비아 및 접지면 측벽들이 구리 전기 도금 공정을 사용하여 채워진다. 구리 전기 도금 공정은 기판을 통해 뒷면 구리에서 비아 및 접지면 측벽들을 성장시킨다.
비아와 바닥 접지면 사이의 접촉 면적은 최종 금속 CSACA 구조에 대한 표면적 접촉의 약 5%이다. 안정화 구조의 수가 많을수록 RF 손실이 높아진다. 따라서, 우리는 안정화 구조를 CSACA 구조의 접촉 면적의 50% 보다 크게 만들지 않도록, 바람직하게는 5% 미만으로 결정했다. 다음으로, 웨이퍼의 전면은 어떠한 초과되는 구리도 제거하기 위해 CMP 공정을 사용하여 평탄화된다.
상기 상단은 약 20 J/cm2 의 310 nm 광으로 플러드 노출된다. 다음으로, 웨이퍼는, 은 이온들을 은 나노 입자들로 합치기 위한 10분 내지 2시간 사이 동안 아르곤으로 420 ℃ - 520 ℃ 사이에서 가열된 온도 범위 및 산화 리튬을 은 나노 입자들 주위에 형성할 수 있게 하는 10분 - 2시간 사이 동안 아르곤으로 520 ℃ - 620 ℃ 사이에서 가열된 온도 범위에서 어닐링된다. 이것은 포토디파이너블 유리의 세라믹 상(ceramic phase)의 형성을 가능하게 한다.
다음으로, 웨이퍼를 냉각되고 포토레지스트로 커버되며, 표준 포토레지스트 공정을 사용하여 CSACA에 대해 원하는 슬롯 패턴으로 노출한다. 이렇게 하면 슬롯들이 CSACA에 있게 될 포토레지스트 패턴이 남게 된다. 상기 웨이퍼는, 50 Å와 750 Å 사이, 바람직하게는 250 Å의 얇은 Ta 층과 0.5 μm와 5 μm 사이, 바람직하게는 2 μm 구리의 구리 시드 층이 있는, 스퍼터링 챔버에 놓여진다. 상기 기판은 포토레지스트 스트리퍼에 놓여져 구리 박막에 의해 둘러싸이고 아웃라인된 슬롯들의 패턴을 남겨놓는다. 웨이퍼는 구리 전기 도금/무전해 도금 용기에 놓여지며, 여기에서 추가 15 μm 내지 50 μm, 바람직하게는 25 μm가 구리 박막 상에 증착된다. 다음으로, 웨이퍼는 10% HF 용액에 놓여지고, 여기에서 세라믹 부분이 방출 섹션 캐비티에서 제거된다. 다음으로, 웨이퍼는 DI 워터 린스에 넣어져 HF 유체를 중화/희석시킨다. 다음으로, 웨이퍼는 이소프로필 알코올(Isopropyl Alcohol)(IPA) 린스에 넣어져 물과 유체 교환을 수행한다. 다음으로, 웨이퍼는 진공 베이킹 오븐(vacuum bake oven)에 넣어져 잔류 IPA를 제거한다. 베이킹 오븐은 40 ℃ 내지 70 ℃, 바람직하게는 50 ℃ 압력에서 1 mtorr과 750 mtorr 사이, 바람직하게는 400 mtorr의 압력 범위에 있다.
마이크로 동축 케이블 대 코플래너 도파관(micro-coaxial cable to coplanar waveguide) 및 전력 분배기 섹션을 처리하는 것은 슬롯 안테나의 방출 섹션과 유사한 방식으로 수행된다. 제 1 처리 단계는 CSACA 디바이스의 접지면 측벽들 및 관통 홀 비아의 패턴을 갖는 포토 마스크로 CSACA의 마이크로 동축 케이블 및 전력 분배기 섹션들의 내부를 노출하는 것이다.
다음으로, 웨이퍼는 구리 전기 도금 용기에 넣어지며, 여기에서 구리가 0.5 μm와 10 μm 사이의 두께로 증착된다.
다음으로, 노출된/변환된 유리의 세라믹 부분은 10% HF 용액을 사용하여 에칭되어 상로 맞물린 접지면(interdigitated, ground plane) 및 입력 및 출력 구조들을 남긴다. 다음으로, 웨이퍼는 DI 워터 및 IPA를 사용하여 헹궈지고 건조된다.
다음으로, 웨이퍼는, 은 이온들을 은 나노 입자들로 합치기 위한 10분 내지 2시간 사이 동안 420 ℃ - 520 ℃ 사이에서 가열된 온도 범위 및 산화 리튬을 은 나노 입자들 주위에 형성할 수 있게 하는 10분 - 2시간 사이 동안 520 ℃ - 620 ℃ 사이에서 가열된 온도 범위에서 어닐링된다. 다음으로, 웨이퍼는 냉각되고, 웨이퍼의 세라믹 부분을 에칭하기 위해 HF 용기에 놓여진다. 다음으로, 웨이퍼는 200 Å와 10,000 Å 사이의 두께의 티타늄 증착을 위해 CVD 증착 시스템에 놓이게 된다. 다음으로, 웨이퍼는 포토레지스트로 코팅되고, 비아 패턴이 노출되고 현상된다. 다음으로, 웨이퍼는 구리 전기 도금 용기에 놓이게 되고, 여기에서 25 μm와 35 μm 사이의 구리가 증착된다. 다음으로, 포토레지스트가 제거되어 대부분의 구리가 들어내고 비아에 채워진 구리를 남겨둔다. 다음으로, 웨이퍼는 랩핑 및 연마되어 초과의 구리를 제거하고 비아에 채워진 유리 및 구리의 표면을 평탄화한다.
다음으로, 웨이퍼는 -5.3 mm x -2.2 mm의 직사각형 패턴으로 구성된 포토 마스크에 대해 약 20 J/cm2 의 310 nm 광으로 노출된다. 도 7에서 볼 수 있다. 다음으로, 웨이퍼는, 은 이온들을 은 나노 입자들로 합치기 위한 10분 내지 2시간 사이 동안 420 ℃ - 520 ℃ 사이에서 가열된 온도 범위 및 산화 리튬을 은 나노 입자들 주위에 형성할 수 있게 하는 10분 - 2시간 사이 동안 520 ℃ - 620 ℃ 사이에서 가열된 온도 범위에서 아르곤으로 어닐링된다. 다음으로, 웨이퍼가 냉각된다. 다음으로, 웨이퍼 전면 상에 포토레지스트가 코팅되고 덮개 패턴(lid pattern)이 노출되고 현상된다. 나머지 포토레지스트는 노출되고 변환된 세라믹을 커버한다. 웨이퍼의 양쪽 측면들은 CVD 공정을 사용하여 200 Å 및 10,000 Å 두께의 티타늄으로 코팅된다. 다음으로, 웨이퍼는 구리 전기 도금 용기에 넣어지며, 여기에서 구리가 0.5 μm와 20 μm 사이의 두께로 증착된다. 다음으로, 포토레지스트가 제거되어 대부분의 구리를 들어내고 변환된 세라믹을 노출된 채로 남겨두며, 원치 않는 잔여 시드 층은 여러 잘 확립된 기술을 사용하여 제거된다. 다음으로, 노출된/변환된 유리의 세라믹 부분은 10% HF 용액을 사용하여 에칭되어 접지면 구조들을 남긴다. 다음으로, 웨이퍼는 DI 워터 및 IPA를 사용하여 헹궈지고 건조된다. 표 1은 단일 웨이퍼를 사용하여 슬롯 안테나를 제조하기 위한 프로토콜의 자세한 단계별 예이다.
표 1 정합된 접지면 및/또는 RF 절연 구조를 갖는 단일 웨이퍼 슬롯 도파관 안테나 구조는 다음을 통해 생성된다.
Figure pat00001
Figure pat00002
2개 웨이퍼 방법(Two Wafer method)
컴팩트형 슬롯 에어 캐비티 안테나(CSACA)의 슬롯 안테나 섹션을 제조하는 2개 웨이퍼 방법은 랩으로 시작하며, 연마된 포토디파이너블 유리 기판은 도 6a 내지 6j에 도시되어 있다. 여기서, 기판은 50 nm 이하의 표면 거칠기를 갖는 150 내지 300 μm 사이의 두께이고, 표면 대 표면 평행도는 RMS 거칠기 ＜ 100 Å 인 10% 이하. 표 2는 정합된 접지면 및/또는 RF 격리 구조를 갖는 2개 웨이퍼 전송 구조의 한 예이다.
표 2 본 발명의 슬롯 안테나를 제조하는 단계별 방법의 예에서.
Figure pat00003
Figure pat00004
도 7은 본 발명의 방법의 흐름도(100)를 도시하며, 여기서 단계 102는 캐비티 섹션에서 외부 및 내부 비아를 위한 세라믹을 제조하는 것을 포함한다. 다음으로, 단계 104에서 비아를 베이킹한다. 단계 106에서, 비아를 에칭한다. 단계 108에서, 100 % 강도에서 캐비티를 패터닝하고 50 %에서 CPW 영역을 패터닝하며, 이때 에칭 없음. 단계 110에서, 접지면의 뒷면 금속을 패터닝하다. 단계 112에서, 유리를 통해 도금하고 상단면을 연마하여 과도한 부담을 제거하다. 단계 114에서, 상단면 금속을 패터닝하고 슬롯들에 두꺼운 전도성 금속(예를 들어, 구리)을 도금한다. 그리고 단계 116에서 단일 웨이퍼에 슬롯 안테나를 형성하기 위해 캐비티를 에칭한다.
본 명세서에서 논의된 임의의 실시예는 본 발명의 임의의 방법, 키트, 시약 또는 조성물과 관련하여 구현 될 수 있고, 그 반대도 가능하다는 것이 고려된다. 또한, 본 발명의 조성물들은 본 발명의 방법을 달성하기 위해 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 특정 실시예들은 본 발명의 제한이 아니라 예시로서 도시된 것으로 이해 될 것이다. 본 발명의 주요 특징들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 실시예들에서 사용될 수 있다. 당업자는 일상적인 실험만을 사용하여 본원에 기술된 특정 절차에 대한 수많은 등가물들을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다. 이러한 등가물들은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주되고 청구 범위에 의해 포함된다.
명세서에 언급된 모든 공보들 및 특허 출원들은 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자의 기술 수준을 나타낸다. 모든 공보들 및 특허 출원들은 각각의 개별 공보 또는 특허 출원이 참조로 포함되는 것으로 구체적이고 개별적으로 표시되는 것과 동일한 정도로 본원에 참조로 포함된다.
청구 범위 및/또는 명세서에서 "포함하는"이라는 용어와 함께 사용되는 경우 "복수가 아닌 표현(a 또는 an)"의 용어 사용은 "하나"를 의미할 수도 있지만, "하나 또는 그 이상", “적어도 하나”, 및 "하나 또는 하나보다 많은"의 의미와도 또한 일치한다. 청구 범위에서 "또는"이라는 용어의 사용은, 명시적으로 대안만을 지칭하거나 또는 대안이 상호 배타적인 것을 제외하고는 "및/또는"을 의미하는 것으로 사용되었지만, 본 개시 내용은 오직 대안적인 것들과 "및/또는"를 지칭하는 정의를 지지한다. 본 출원 전반에 걸쳐, "약"이라는 용어는, 값이 디바이스, 값을 결정하는 데 사용되는 방법, 또는 연구 대상들 사이에 존재하는 변동에 대한 오류의 고유한 변동을 포함하는 것을 나타내는 데 사용된다.
본 명세서 및 청구항(들)에서 사용된 바와 같이, "구비하는” (및 단복수 표현에 대한 "구비한다”와 같은 구비하는의 임의의 형태), "갖는” (및 단복수 표현에 대한 "갖는다"의 임의의 형태), "포함하는” (및 단복수 표현에 대한 "포함한다”와 같은 포함하는의 임의의 형태), 또는 "함유하는” (및 단복수 표현에 대한 "함유한다”와 같은 함유하는의 임의의 형태)은 포괄적이거나 개방적이며, 추가적이거나 나열되지 않은 요소들 또는 방법 단계들을 배제하지 않는다. 본원에 제공된 임의의 조성들 및 방법들의 임의의 실시예들에서, "포함하는"은 "본질적으로 구성되는” 또는 "구성되는"으로 대체될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "본질적으로 구성된"이라는 문구는 지정된 인티저(들) 또는 단계들을 필요로 하며, 청구된 발명의 특성 또는 기능에 실질적으로 영향을 미치지 않는 것들을 필요로 한다. 본원에 사용된 용어 "되성되는"은 인용된 인티저(예를 들어, 특징, 요소, 특성, 속성, 방법/프로세스 단계 또는 제한) 또는 인티저 그룹(예를 들어, 특징(들), 요소(들), 특성(들), 속성(들), 방법/프로세스 단계들 또는 제한(들))만의 존재를 나타내는 데 사용된다.
본원에 사용된 용어 "또는 이들의 조합"은 용어 이전에 나열된 항목들의 모든 순열들 및 조합들을 지칭한다. 예를 들어, "A, B, C 또는 이들의 조합"은 다음 중 하나 이상을 포함하도록 의도된다: A, B, C, AB, AC, BC 또는 ABC, 그리고 특정 컨텍스트에서 순서가 중요한 경우, BA, CA, CB, CBA, BCA, ACB, BAC 또는 CAB. 이 예에서는 BB, AAA, AB, BBC, AAABCCCC, CBBAAA, CABABB 등과 같은 하나 이상의 항목 또는 용어의 반복을 포함하는 조합들이 명시적으로 포함된다. 당업자는 달리 문맥에서 명백하지 않는 한, 임의의 조합에서 항목들 또는 용어들의 수에 일반적으로 제한이 없음을 이해할 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 제한 없이, "약", "실질적인” 또는 "실질적으로"와 같은 근사 단어들은, 수정될 때 반드시 절대적이거나 완벽하지는 않은 것으로 이해되지만 존재하는 것으로 조건을 지정하는 근거에 대해 당업자에게 충분히 가까운 것으로 간주되는 조건을 지칭한다. 설명이 변경될 수 있는 정도는 변경이 얼마나 큰지에 따라 그리고 당업자가 수정되지 않은 특징의 요구되는 특성 및 능력을 여전히 가지고 있는 것으로 수정된 특징을 여전히 인식하는지에 따라 달라진다. 일반적으로, 그러나 앞의 논의에 따라, "약"과 같은 근사 단어에 의해 수정된 본 문서의 수치는 명시된 값에서 적어도 ± 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 12 또는 15 %만큼 다를 수 있다.
본 명세서에 개시되고 청구된 모든 구성들 및/또는 방법들은 본 개시 내용에 비추어 과도한 실험없이 이루어지고 실행될 수 있다. 본 발명의 구성들 및 방법들이 바람직한 실시예들과 관련하여 기술되었지만, 본 기술 분야의 당업자에게는 본 발명의 개념, 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고서 본 명세서에 기술된 방법의 단계들 또는 단계들의 순서에서 구성들 및/또는 방법들에 대한 변형들이 적용될 수 있음이 명백할 것이다. 당업자에게 명백한 이러한 모든 유사한 대체물 및 변형들은 첨부된 청구 범위에 의해 정의된 본 발명의 사상, 범위 및 개념 내에있는 것으로 간주된다.
여기에 첨부된 청구항들을 해석하는 데 있어 본 출원에 대해 발행된 임의의 특허의 임의의 독자들 및 특허청을 돕기 위해, 출원인들은 단어들("-하기 위한 수단" 또는 "-하기 위한 단계")이 특정한 청구항에서 명시적으로 사용되지 않는 한 그 제출일에 존재하는 것으로서 첨부된 청구항들 또는 청구항 요소들 중 어떠한 것도 35 U.S.C. § 112, U.S.C. § 112 단락(f) 또는 이에 상응하는 것를 적용하도록 의도하지 않는다는 것을 주목하길 원한다.
각각의 청구항에 대해, 각각의 종속 청구항은 이전 청구항이 청구항 용어 또는 요소에 대한 적절한 선행 근거를 제공하는 한, 각각의 모든 청구항에 대한 독립 청구항 및 각각의 이전 종속 청구항으로부터 종속할 수 있다.

Claims (26)

  1. 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조(slotted waveguide antenna structure)를 제조하는 방법에 있어서:
    감광성 유리 기판에 슬롯 안테나 및 하나 이상의 비아들을 위한 방출 캐비티 영역(emission cavity area)에 연결되는 전력 분배기에 연결된 동축-코플래너 도파관(coaxial-to-coplanar waveguide(CPW)) 섹션을 형성하는 단계;
    감광성 유리 기판의 제 1 표면에 금속 접지면을 증착하는 단계;
    방출 캐비티 위에 슬롯 안테나를 형성하는 슬롯들의 패턴으로 상기 감광성 유리 기판 상에 구리 층을 증착하는 단계;
    상기 슬롯 안테나 아래에서 상기 방출 캐비티에 하나 이상의 구리 기둥들(copper pillars)을 형성하는 단계;
    상기 하나 이상의 구리 기둥들을 유지하면서 상기 방출 캐비티에서 감광성 유리를 에칭 제거하는 단계;
    마이크로 동축 커넥터를 상기 동축-코플래너 도파관(CPW) 섹션에 연결하는 단계; 및
    슬롯 안테나를 형성하기 위해 상기 접지면에 연결되는 비아들에 하나 이상의 솔더 범프를 유지하는 단계를 포함하는, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판은: 60-76 중량% 실리카; K2O와 Na2O의 조합이 6 중량%-16 중량% 인 적어도 3 중량% K2O; Ag2O 및 Au2O로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 산화물의 0.003-1 중량%; 0.003-2 중량% Cu2O; 0.75 중량% - 7 중량% B2O3, 및 6 - 7 중량% Al2O3; B2O3의 조합; 및 13 중량%를 초과하지 않는 Al2O3; 8-15 중량% Li2O; 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2의 조성물을 포함하는 유리 기판인, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판은 35-76 중량% 실리카, 3-16 중량% K2O, 0.003-1 중량% Ag2O, 8-15 중량% Li2O, 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2의 조성물을 포함하는 유리 기판인, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판은: 적어도 0.1 중량% Sb2O3 또는 As2O3를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; 0.003-1 중량% Au2O를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; CaO, ZnO, PbO, MgO, SrO 및 BaO로 구성된 그룹으로부터 선택된 산화물의 1-18 중량%를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; 및 선택적으로, 노출된 부분 대 노출되지 않은 부분의 이방성 에칭 비율이 10-20 : 1, 21-29 : 1, 30-45 : 1, 20-40 : 1, 41-45 : 1, 및 30-50 : 1 중 적어도 하나인 포토디파이너블 유리 기판; 중 적어도 하나인, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판은 실리카, 리튬 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 세륨 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 감광성 유리 세라믹 복합 기판인, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 포토디파이너블 유리 기판으로부터 개별 슬롯 안테나들로 슬롯 안테나들의 하나 이상을 다이싱하는 단계를 더 포함하는, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 슬롯 안테나는 캐비티 위에 하나 이상의 슬롯 개구들을 포함하고, 상기 안테나의 슬롯 부분은 캐비티 내의 하나 이상의 유리 또는 구리 기둥들로 지지되는, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  8. 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법(two-wafer method)에 있어서:
    제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에: 캐비티 내의 하나 이상의 구리 지지 기둥들, 상기 캐비티에 대한 하나 이상의 외부 벽들, 및 마이크로 축 방향 커넥터(micro axial connector)를 연결하기 위한 구리 비아를 형성하고, 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 2 표면 상에 하나 이상의 안테나 슬롯들을 포함하는 구리 층을 형성하는 단계;
    제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에: 마이크로 축 방향 커넥터 및 전력 분배기 섹션, 공진기 캐비티, 측벽, 및 상기 공진기 캐비티 내의 하나 이상의 지지 구조들을 형성하는 단계;
    방출 캐비티 슬롯 안테나 섹션의 금속 표면, 상기 캐비티 내의 지지 구조들, 전력 분배기 섹션, 및 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들 중 적어도 하나의 동축-코플래너 도파관(CPW)을 따라 솔더 볼들을 배치하는 단계;
    상기 슬롯 안테나에서 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 정렬하는 단계;
    상기 캐비티 내의 지지 구조들, 전력 분배기 섹션, 및 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들의 동축-코플래너 도파관을 연결하기 위해 솔더 볼들을 유동시키기에 충분한 온도에서 상기 제 1 또는 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 압축하는 단계; 및
    상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 캐비티 반대편에 있는 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 표면 상에 슬롯 안테나를 형성하는 단계를 포함하는, 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판은: 60-76 중량% 실리카; K2O와 Na2O의 조합이 6 중량%-16 중량% 인 적어도 3 중량% K2O; Ag2O 및 Au2O로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 산화물의 0.003-1 중량%; 0.003-2 중량% Cu2O; 0.75 중량% - 7 중량% B2O3, 및 6 - 7 중량% Al2O3; B2O3의 조합; 및 13 중량%를 초과하지 않는 Al2O3; 8-15 중량% Li2O; 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2의 조성물을 포함하는 유리 기판인, 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판은: 35-76 중량% 실리카, 3-16 중량% K2O, 0.003-1 중량% Ag2O, 8-15 중량% Li2O, 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2의 조성물을 포함하는 유리 기판인, 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판은: 적어도 0.1 중량% Sb2O3 또는 As2O3를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; 0.003-1 중량% Au2O를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; CaO, ZnO, PbO, MgO, SrO 및 BaO로 구성된 그룹으로부터 선택된 산화물의 1-18 중량%를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; 및 선택적으로, 노출된 부분 대 노출되지 않은 부분의 이방성 에칭 비율이 10-20 : 1, 21-29 : 1, 30-45 : 1, 20-40 : 1, 41-45 : 1, 및 30-50 : 1 중 적어도 하나인 포토디파이너블 유리 기판; 중 적어도 하나인, 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판은 실리카, 리튬 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 세륨 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 감광성 유리 세라믹 복합 기판인, 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 포토디파이너블 유리 기판으로부터 개별 슬롯 안테나들로 슬롯 안테나들의 하나 이상을 다이싱하는 단계를 더 포함하는, 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 슬롯 안테나는 캐비티 위에 하나 이상의 슬롯 개구들을 포함하고, 상기 안테나의 슬롯 부분은 캐비티 내의 하나 이상의 유리 또는 구리 기둥들로 지지되는, 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법.
  15. 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법에 있어서:
    (1) 포토디파이너블 유리 기판 상에 하나 이상의 전기 전도 경로들을 형성하기 위해 하나 이상의 구조들을 포함하는 디자인 레이아웃을 마스킹하는 단계;
    (2) 안테나 구조의 하나 이상의 측벽들 및 하나 이상의 지지 요소들을 노출시키기 위해 활성화 에너지 소스에 대해 감광성 유리 기판의 적어도 일부를 노출시키는 단계;
    (3) 상기 활성화 에너지 소스에 노출된 감광성 유리 기판의 일부를 세라믹으로 변환하기 위해 상기 감광성 유리 기판을 그 유리 전이 온도 이상의 가열 상태로 처리하는 단계로서, 상기 세라믹으로 형성된 포토디파이너블 유리의 일부는 외부, 내벽들, 및 상기 안테나 구조의 적어도 하나의 비아를 포함하는, 상기 가열 상태로 처리하는 단계;
    (4) 상기 포토디파이너블 유리 기판의 제 1 측면 상에 탄탈 층 및 구리 층을 증착하는 단계;
    (5) 상기 슬롯 안테나를 위한 방출 캐비티에 연결되는 전력 분배기에 연결된 동축-코플래너 도파관(CPW)의 내부를 형성하기 위해 포토레지스트로 상기 포토디파이너블 유리 기판을 코팅하는 단계;
    (6) 상기 기판에서 하나 이상의 측벽들 및 하나 이상의 지지 비아들을 에칭하는 단계;
    (7) 동축-코플래너 도파관(CPW) 및 전력 분배기를 보호하는 포토레지스트를 증착하는 단계;
    (8) 상기 웨이퍼를 가로지르지 않고 상기 캐비티를 형성하기에 충분한 시간 동안 상기 방출 캐비티를 노출시키기 위해 상기 감광성 유리 기판을 활성화 에너지 소스에 노출시키는 단계;
    (9) 상기 활성화 에너지 소스에 노출된 상기 포토디파이너블 유리 기판을 세라믹으로 변환하기 위해 상기 포토레지스트를 제거하고 상기 감광성 유리 기판을 그 유리 전이 온도보다 높은 가열 상태로 처리하는 단계;
    (10) 슬롯 안테나를 형성하는 슬롯들의 패턴으로 상기 포토디파이너블 유리 기판의 제 2 측면 상에 포토레지스트를 코팅하고 노출시키는 단계;
    (11) 상기 포토디파이너블 유리 기판의 제 2 측면 상에 탄탈 층 및 구리 층을 증착하는 단계;
    (12) 포토레지스트를 제거하고 상기 포토디파이너블 유리 기판을 구리로 전기 도금하는 단계;
    (13) 상기 방출 캐비티의 일부를 제외하고 포토레지스트로 상기 포토디파이너블 유리 기판을 코팅하고, 전력 분배기 및 동축 CPW 섹션들을 노출시키는 단계;
    (14) 상기 포토디파이너블 유리 기판을 가로지르지 않고 상기 방출 캐비티를 형성하기에 충분한 시간 동안 세라믹으로 형성된 상기 포토디파이너블 유리 기판의 일부를 에칭하는 단계;
    (15) 물 또는 용매로 상기 웨이퍼를 헹구는 단계;
    (16) 방출 캐비티 내에 하나 이상의 유리 기둥들 또는 유리 기둥 영역들을 형성하기 위해 패턴을 갖는 영역을 노출하는 투영 정렬기를 사용하는 단계;
    (17) 상기 포토디파이너블 유리 기판을 질산 은으로 코팅하고, 전력 분배기 및 동축 CPW 섹션들 상에 적외선 소스로 상기 포토디파이너블 유리 기판 상에서 질산 은을 금속성 은으로 환원시키는 단계;
    (18) 상기 금속성 은 상에 무전해 구리 도금하는 단계;
    (19) 상기 은에 구리를 접착시키기 위해 아르곤으로 적어도 250 ℃로 상기 포토디파이너블 유리 기판을 가열하는 단계;
    (20) 상기 전력 분배기 및 동축-CPW 섹션들 주변의 구리 측벽들을 노출하기 위해 플라즈마 에칭 공정을 사용하여 스핀 온 글라스 SiO2를 에칭하는 단계;
    (21) 하나 이상의 구리 측벽들까지 플라즈마 에칭하는 단계;
    (22) 포토레지스트로 상기 포토디파이너블 유리 기판을 코팅하고, 상기 전력 분배기 및 동축-CPW 섹션들에 대한 접촉 탭 위의 스핀 온 글라스 위의 영역을 개방하고 구리 탭까지 플라즈마 에칭하는 단계;
    (23) 표준 스트리퍼를 사용하여 상기 포토레지스트를 제거하고 물로 헹구는 단계;
    (24) 상기 전력 분배기 위에 패턴을 클리어하는 포토레지스트로 상기 포토디파이너블 유리 기판을 코팅하는 단계;
    (25) 상기 포토디파이너블 유리 기판을 탄탈륨과 다음에 구리로 스퍼터링 코팅하는 단계;
    (26) 상기 스퍼터링된 구리 상에 무전해 구리 도금하는 단계;
    (27) 상기 포토레지스트를 제거하고, 상기 포토디파이너블 유리 기판을 물로 헹구는 단계;
    (28) 동축-CPW 요소의 마이크로 동축 커넥터의 중심 전극과 전기적 접촉을 형성하기 위해 잉크젯 프린터로 솔더 범프를 증착하는 단계;
    (29) 상기 솔더 범프를 유동시켜 상기 동축-CPW 요소의 전기적 접촉으로부터 고체의(solid) 전기적 및 기계적 연결부를 형성하도록 상기 포토디파이너블 유리 기판을 가열하는 단계;
    (30) 안테나 캐비티로부터 남아있는 세라믹 재료 및 스핀 온 글라스를 모두 제거하기 위해 10% HF 에서 상기 웨이퍼를 헹구는 단계;
    (31) 물과 알코올로 상기 웨이퍼를 헹구는 단계; 및
    (32) 접지면과 접촉하게 하고 마이크로 동축 커넥터를 포토디파이너블 유리 기판에 부착하기 위해 슬롯 안테나의 주변에서 잉크젯 증착 공정으로 솔더 범프 본드를 증착하는 단계; 및
    동축-CPW 요소에 대한 마이크로 동축 커넥터의 중심 전극에서;
    (33) 슬롯 안테나에 동축 커넥터를 제공하기 위해 표면 장착 마이크로 동축 커넥터를 솔더 범프들에 부착하는 단계를 포함하는, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 활성화 에너지 소스는 UV 광인, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판은: 60-76 중량% 실리카; K2O와 Na2O의 조합이 6 중량%-16 중량% 인 적어도 3 중량% K2O; Ag2O 및 Au2O로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 산화물의 0.003-1 중량%; 0.003-2 중량% Cu2O; 0.75 중량% - 7 중량% B2O3, 및 6 - 7 중량% Al2O3; B2O3의 조합; 및 13 중량%를 초과하지 않는 Al2O3; 8-15 중량% Li2O; 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2의 조성물을 포함하는 유리 기판인, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판은: 35-76 중량% 실리카, 3-16 중량% K2O, 0.003-1 중량% Ag2O, 8-15 중량% Li2O, 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2의 조성물을 포함하는 유리 기판인, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판은: 적어도 0.1 중량% Sb2O3 또는 As2O3를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; 0.003-1 중량% Au2O를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; CaO, ZnO, PbO, MgO, SrO 및 BaO로 구성된 그룹으로부터 선택된 산화물의 1-18 중량%를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; 및 선택적으로, 노출된 부분 대 노출되지 않은 부분의 이방성 에칭 비율이 10-20 : 1, 21-29 : 1, 30-45 : 1, 20-40 : 1, 41-45 : 1, 및 30-50 : 1 중 적어도 하나인 포토디파이너블 유리 기판; 중 적어도 하나인, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼는 실리카, 리튬 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 세륨 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 감광성 유리 세라믹 복합 기판인, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  21. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼로부터 개별 슬롯 안테나들로 상기 슬롯 안테나들의 하나 이상을 다이싱하는 단계를 더 포함하는, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  22. 제 15 항에 있어서, 상기 슬롯 안테나는 캐비티 위에 하나 이상의 슬롯 개구들을 포함하고, 상기 안테나의 슬롯 부분은 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들 사이에 형성된 캐비티 내의 하나 이상의 유리 또는 구리 기둥들로 지지되는, 정합된 접지면을 갖는 슬롯 도파관 안테나 구조를 제조하는 방법.
  23. 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법에 있어서:
    (1) 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 처리하는 단계로서:
    제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에 포토레지스트 또는 왁스를 증착하고;
    방출 캐비티의 하나 이상의 측면들, 하나 이상의 비아들, 및 안테나 구조의 하나 이상의 지지 구조들을 노출시키기 위해 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼 상에 패턴을 노출시키고;
    노출된 재료를 세라믹으로 변환하기 위해 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 열적으로 순환시키고;
    상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 측면 상에 포토레지스트를 코팅, 노출, 및 현상하여 RF 방출을 위한 슬롯들로 하고;
    상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에 스퍼터링에 의해 포토레지스트 상에 탄탈륨 및 구리를 증착하고;
    상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼 상에 구리 전기 도금하고;
    상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면을 왁스, 포토레지스트 또는 다른 보호 코팅으로 코팅하고;
    하나 이상의 비아들 및 하나 이상의지지 구조들을 에칭하고;
    상기 하나 이상의 비아들 및 상기 하나 이상의 지지 구조들 및 안테나의 하나 이상의 측벽들을 전기 도금하고;
    상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 반대편에 있는 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 2 표면의 화학적-기계적 연마를 수행하고;
    상기 방출 캐비티, 전력 분배기 및 동축-코플래너 도파관(CPW) 섹션을 노출하기 위해 활성화 에너지에 상기 방출 캐비티를 노출하고;
    노출된 재료를 세라믹 상(ceramic phase)으로 변환하기 위해 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 열적으로 순환시킴으로써; 상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 처리하는 단계,
    (2) 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 처리하는 단계로서:
    상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에 마이크로 동축 커넥터 및 포토 마스크를 갖는 전력 분배기 섹션을 형성하고;
    방출 캐비티의 하나 이상의 측벽들 및 하나 이상의 지지 구조들을 노출시키고;
    노출된 재료를 세라믹 상으로 변환하기 위해 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 열적으로 순환시키고;
    외부 구리 슬롯 안테나를 위한 패턴으로 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼 기판의 제 2 표면 상에 포토레지스트를 코팅, 노출 및 현상하고;
    상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상의 스퍼터링에 의해 상기 포토레지스트 상에 탄탈륨 및 구리를 증착하고;
    표준 스트리퍼를 사용하여 상기 포토레지스트를 제거하고 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼 상에 구리 전기 도금하고;
    상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 2 표면을 왁스, 포토레지스트 또는 다른 보호 코팅으로 코팅하고;
    상기 하나 이상의 측벽들 및 상기 하나 이상의 지지 기둥들을 에칭하고;
    상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에 구리로부터 상기 하나 이상의 기둥들 및 상기 하나 이상의 측벽들을 전기 도금하고;
    상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 물로 헹구고 건조시키고;
    상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 2 표면을 화학적-기계적 연마로 평탄화하고;
    마이크로 동축 커넥터 전력 분배기 섹션을 차폐하기 위해 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상에 포토레지스트를 코팅, 노출 및 현상하고;
    상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 활성화 에너지에 노출시키고;
    노출된 재료를 세라믹 상으로 변환하기 위해 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 열적으로 순환시키고;
    상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 제 1 표면 상의 스퍼터링에 의해 상기 포토레지스트 상에 탄탈륨 및 구리를 증착하고;
    표준 스트리퍼를 사용하여 상기 포토레지스트를 제거하고 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼 상에 구리를 전기 도금하여 개구들을 노출시킴으로써; 상기 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼를 처리하는 단계, 및
    (3) 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 연결하는 단계로서:
    상기 제 1 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼의 전방 표면의 구리 요소들 상에 솔더 볼들을 배치하고;
    상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 정렬하기 위해 정렬 기준(alignment fiducials) 및 에칭된 키 구조(etched keyed structure)를 사용하고;
    정렬을 유지하기 위해 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 압축하고;
    동축-CPW 요소에서 고체 전기적 및 기계적 연결부로 상기 솔더를 유동시키기 위해 상기 정렬된 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 가열하고;
    슬롯 패턴들을 노출시키기 위해 결합된 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 포토레지스트로 코팅하고;
    상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 보호하기 위해 왁스, 포토레지스트 또는 다른 재료로 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들의 제 2 측면을 코팅하고;
    공진기, 전력 분배기 및 동축-CPW 섹션들로부터 세라믹 상을 제거하기 위해 상기 결합된 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 에칭하고;
    상기 포토레지스트를 제거하고;
    상기 결합된 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들 상에 상기 하나 이상의 슬롯 패턴들을 노출시키고;
    상기 하나 이상의 슬롯 패턴들을 개방하기 위해 상기 결합된 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 에칭함으로써; 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 기판 웨이퍼들을 연결하는 단계를 포함하는, 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 웨이퍼들 중 적어도 하나는: 60-76 중량% 실리카; K2O와 Na2O의 조합이 6 중량%-16 중량% 인 적어도 3 중량% K2O; Ag2O 및 Au2O로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 산화물의 0.003-1 중량%; 0.003-2 중량% Cu2O; 0.75 중량% - 7 중량% B2O3, 및 6 - 7 중량% Al2O3; B2O3의 조합; 및 13 중량%를 초과하지 않는 Al2O3; 8-15 중량% Li2O; 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2의 조성물을 포함하는 유리 기판인, 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 웨이퍼들 중 적어도 하나는: 35-76 중량% 실리카, 3-16 중량% K2O, 0.003-1 중량% Ag2O, 8-15 중량% Li2O, 및 0.001 - 0.1 중량% CeO2의 조성물을 포함하는 유리 기판인, 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법.
  26. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 포토디파이너블 유리 웨이퍼들 중 적어도 하나는: 적어도 0.1 중량% Sb2O3 또는 As2O3를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; 0.003-1 중량% Au2O를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; CaO, ZnO, PbO, MgO, SrO 및 BaO로 구성된 그룹으로부터 선택된 산화물의 1-18 중량%를 포함하는 포토디파이너블 유리 기판; 및 선택적으로, 노출된 부분 대 노출되지 않은 부분의 이방성 에칭 비율이 10-20 : 1, 21-29 : 1, 30-45 : 1, 20-40 : 1, 41-45 : 1, 및 30-50 : 1 중 적어도 하나인 포토디파이너블 유리 기판; 중 적어도 하나인, 슬롯 안테나를 제조하는 2개-웨이퍼 방법.
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