JPH1065402A - マイクロストリップオープンスタブ線路方式の低域通過フィルターおよびその製造方法 - Google Patents
マイクロストリップオープンスタブ線路方式の低域通過フィルターおよびその製造方法Info
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- JPH1065402A JPH1065402A JP8165976A JP16597696A JPH1065402A JP H1065402 A JPH1065402 A JP H1065402A JP 8165976 A JP8165976 A JP 8165976A JP 16597696 A JP16597696 A JP 16597696A JP H1065402 A JPH1065402 A JP H1065402A
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Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通過帯域における通過率の凹凸を減少させ、
偏平度を向上させることができるマイクロストリップオ
ープンスタブ線路方式の低域通過フィルターを提供する
こと。 【解決手段】 マイクロ波特性に優れた単結晶基板４
と、上記単結晶基板４の上部に一側角に形成した信号伝
送用の入力端１ａと、上記単結晶基板４の上部の信号伝
送用の入力端１ａが形成された一側角の反対の他側角に
形成した信号伝送用の出力端１ｂと、上記単結晶基板４
の上部の上記入力端１ａと出力端１ｂとの間に信号の進
行方向と垂直に形成され、信号をフィルターリングする
五つのスタブ導体３、および、上記スタブ導体３と垂直
になるように形成された四つのストリップ導体２で構成
されたフィルターパターンと、上記単結晶基板４の下部
に形成した接地導体１４（Ｔｉ／Ａｇ）とを含むマイク
ロストリップオープンスタブ線路方式の低域通過フィル
ター。
偏平度を向上させることができるマイクロストリップオ
ープンスタブ線路方式の低域通過フィルターを提供する
こと。 【解決手段】 マイクロ波特性に優れた単結晶基板４
と、上記単結晶基板４の上部に一側角に形成した信号伝
送用の入力端１ａと、上記単結晶基板４の上部の信号伝
送用の入力端１ａが形成された一側角の反対の他側角に
形成した信号伝送用の出力端１ｂと、上記単結晶基板４
の上部の上記入力端１ａと出力端１ｂとの間に信号の進
行方向と垂直に形成され、信号をフィルターリングする
五つのスタブ導体３、および、上記スタブ導体３と垂直
になるように形成された四つのストリップ導体２で構成
されたフィルターパターンと、上記単結晶基板４の下部
に形成した接地導体１４（Ｔｉ／Ａｇ）とを含むマイク
ロストリップオープンスタブ線路方式の低域通過フィル
ター。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信用送受信シス
テムに用いられる低域通過フィルター（ｌｏｗｐａｓｓ
ｆｉｌｔｅｒ）に関し、特に、遮断周波数（ｃｕｔｏ
ｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）がおよそ３−３３ＧＨｚで
あり、阻止帯域（ｓｔｏｐ ｂａｎｄ）までのスカート
特性と、通過帯域（ｐａｓｓ ｂａｎｄ）での損失特性
とを向上されることができるマイクロストリップオープ
ンスタブ線路方式の低域通過フィルター（Microstrip o
pen-stub line type lowpass filters)およびその製造
方法に関する。
テムに用いられる低域通過フィルター（ｌｏｗｐａｓｓ
ｆｉｌｔｅｒ）に関し、特に、遮断周波数（ｃｕｔｏ
ｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）がおよそ３−３３ＧＨｚで
あり、阻止帯域（ｓｔｏｐ ｂａｎｄ）までのスカート
特性と、通過帯域（ｐａｓｓ ｂａｎｄ）での損失特性
とを向上されることができるマイクロストリップオープ
ンスタブ線路方式の低域通過フィルター（Microstrip o
pen-stub line type lowpass filters)およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動通信、衛星通信（衛星放送）等、電
波資源を利用する分野からも良質の電波サービスの要求
が爆発的に増大し、大容量の高品位情報に対する欲求が
多様化、高度化、個人化の趨勢にある。
波資源を利用する分野からも良質の電波サービスの要求
が爆発的に増大し、大容量の高品位情報に対する欲求が
多様化、高度化、個人化の趨勢にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これに対応するための
先決課題は、例えば、マイクロ波(高周波)の通信システ
ムを構成する各種の核心部品の特性向上、および、大き
さを縮小させること等である。従って、限られた電波資
源を効率的に活用するためには、非常に優れたマイクロ
波特性を発揮する材料（超伝導材料、誘電体材料）の開
発だけでなく、高性能、高信頼度、小型化が可能なマイ
クロ波部品の開発が非常に必要な状況である。
先決課題は、例えば、マイクロ波(高周波)の通信システ
ムを構成する各種の核心部品の特性向上、および、大き
さを縮小させること等である。従って、限られた電波資
源を効率的に活用するためには、非常に優れたマイクロ
波特性を発揮する材料（超伝導材料、誘電体材料）の開
発だけでなく、高性能、高信頼度、小型化が可能なマイ
クロ波部品の開発が非常に必要な状況である。
【０００４】このため、高い良好度（Ｑ−ｆａｃｔｏ
ｒ）を発揮することができ、無損失および無抵抗の特性
を有する高温超伝導体を用いてマイクロ波素子を構成す
ることは、小型化と高性能化とが可能な通信用マイクロ
波部品の実現可能性が高いことと期待されている。例え
ば、マイクロ波の特性に優れたＭｇ、ＬａＡｌＯ3、Ｎ
ｄＧａＯ3等の基板に良質の高温超伝導エピタキシャル
（ｅｐｉｔａｘｉａｌ）薄膜を成長させ、成長された薄
膜を用いて最適に設けられたマイクロ波の素子／回路
（例えば、製作が簡単な高温超伝導ＭＭＩＣを開発する
ためのマイクロストリップ方式のフィルタ類）を具現す
ることが挙げられる。
ｒ）を発揮することができ、無損失および無抵抗の特性
を有する高温超伝導体を用いてマイクロ波素子を構成す
ることは、小型化と高性能化とが可能な通信用マイクロ
波部品の実現可能性が高いことと期待されている。例え
ば、マイクロ波の特性に優れたＭｇ、ＬａＡｌＯ3、Ｎ
ｄＧａＯ3等の基板に良質の高温超伝導エピタキシャル
（ｅｐｉｔａｘｉａｌ）薄膜を成長させ、成長された薄
膜を用いて最適に設けられたマイクロ波の素子／回路
（例えば、製作が簡単な高温超伝導ＭＭＩＣを開発する
ためのマイクロストリップ方式のフィルタ類）を具現す
ることが挙げられる。
【０００５】一方、マイクロ波通信システム用核心部品
に用いるための、優秀なマイクロ波の素子／回路を創出
するためには、設計、製造及び評価を通じて製造された
素子が、理論値（設計値）にほぼ一致するマイクロ波損
失特性を発揮するべきである。
に用いるための、優秀なマイクロ波の素子／回路を創出
するためには、設計、製造及び評価を通じて製造された
素子が、理論値（設計値）にほぼ一致するマイクロ波損
失特性を発揮するべきである。
【０００６】結局、解決するべき問題点を要約すれば、
第１に、優秀なマイクロ波特性を有する高温超伝導エピ
タキシャル薄膜の成長および薄膜製造用の誘電体単結晶
基板の開発、第２に、回路パターンの鋭利度を高めるリ
ソグラフィ（ｌｉｔｈｏ ｇｒａｐｈｙ）およびエッチ
ング工程、第３に、低温におけるマイクロ波の特性測定
用試験ジグ（ｔｅｓｔ ｊｉｇ）の開発、第４に、超小
型低温冷却装置の開発等を挙げることができる。そし
て、開発した高温超伝導フィルターはマイクロ波帯域の
電波の高度利用技術にも積極に活用されるべきである。
第１に、優秀なマイクロ波特性を有する高温超伝導エピ
タキシャル薄膜の成長および薄膜製造用の誘電体単結晶
基板の開発、第２に、回路パターンの鋭利度を高めるリ
ソグラフィ（ｌｉｔｈｏ ｇｒａｐｈｙ）およびエッチ
ング工程、第３に、低温におけるマイクロ波の特性測定
用試験ジグ（ｔｅｓｔ ｊｉｇ）の開発、第４に、超小
型低温冷却装置の開発等を挙げることができる。そし
て、開発した高温超伝導フィルターはマイクロ波帯域の
電波の高度利用技術にも積極に活用されるべきである。
【０００７】従って、本発明の目的は、通過帯域におけ
る通過率の凹凸を減少させ、偏平度を向上させることが
できるマイクロストリップオープンスタブ線路方式の低
域通過フィルターおよびその製造方法を提供することに
ある。
る通過率の凹凸を減少させ、偏平度を向上させることが
できるマイクロストリップオープンスタブ線路方式の低
域通過フィルターおよびその製造方法を提供することに
ある。
【０００８】本発明の他の目的は、阻止帯域までのスカ
ート特性を向上させることができる、すなわち、阻止帯
域までをより急な傾きにすることができるマイクロスト
リップオープンスタブ線路方式の低域通過フィルターお
よびその製造方法を提供することにある。
ート特性を向上させることができる、すなわち、阻止帯
域までをより急な傾きにすることができるマイクロスト
リップオープンスタブ線路方式の低域通過フィルターお
よびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、本発明によれば、マイクロ波の特性が優れた単結晶
基板と、上記単結晶基板の上部の一側に形成された信号
伝送用入力端と、上記単結晶基板の上部の信号伝送用入
力端が形成された一側の反対側である他側に形成された
信号伝送用の出力端と、上記単結晶基板の上部の上記入
力端および出力端の間に信号の進行方向と垂直に形成さ
れて信号をフィルターリングし、かつ、五つのスタブ導
体および、上記スタブ導体と垂直に成るように形成され
た四つのストリップ導体で構成されたフィルターパター
ンと、上記単結晶基板の下部に形成された接地導体とを
含むマイクロストリップオープンスタブ線路方式の低域
通過フィルターが提供される。
め、本発明によれば、マイクロ波の特性が優れた単結晶
基板と、上記単結晶基板の上部の一側に形成された信号
伝送用入力端と、上記単結晶基板の上部の信号伝送用入
力端が形成された一側の反対側である他側に形成された
信号伝送用の出力端と、上記単結晶基板の上部の上記入
力端および出力端の間に信号の進行方向と垂直に形成さ
れて信号をフィルターリングし、かつ、五つのスタブ導
体および、上記スタブ導体と垂直に成るように形成され
た四つのストリップ導体で構成されたフィルターパター
ンと、上記単結晶基板の下部に形成された接地導体とを
含むマイクロストリップオープンスタブ線路方式の低域
通過フィルターが提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明の第１の実施の形態について説明する。
本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００１１】図１と、図２とは、それぞれ本発明による
スタブ導体とストリップ導体とを集積させて具現した、
変形された構造の９−極低域通過フィルター（図１：傾
けたストリップ導体構造）を示す平面図と、変形を与え
られない構造の９−極低域通過フィルター（図２：信号
伝送方向に平行のストリップ導体構造）を示す平面図と
である。
スタブ導体とストリップ導体とを集積させて具現した、
変形された構造の９−極低域通過フィルター（図１：傾
けたストリップ導体構造）を示す平面図と、変形を与え
られない構造の９−極低域通過フィルター（図２：信号
伝送方向に平行のストリップ導体構造）を示す平面図と
である。
【００１２】上記マイクロストリップオープンスタブ線
路方式の９−極低域通過フィルターにおいて、ＭｇＯ，
ＬａＡｌＯ3、またはサファイア等のマイクロ波特性が
優れた単結晶基板１０の上部の両側に信号伝送用入力端
１ａおよび出力端１ｂが形成される。
路方式の９−極低域通過フィルターにおいて、ＭｇＯ，
ＬａＡｌＯ3、またはサファイア等のマイクロ波特性が
優れた単結晶基板１０の上部の両側に信号伝送用入力端
１ａおよび出力端１ｂが形成される。
【００１３】そして、この信号伝送用の入力端１ａおよ
び出力端１ｂの間に、信号の進行方向と垂直に形成され
て信号を適切にフィルターリングする五つのスタブ導体
３と、このスタブ導体３と垂直になるように形成された
四つのストリップ導体２とでフィルターパターンが形成
され、上記単結晶基板１０の下部に、Ｔｉ／Ａｇ金属薄
膜（２μｍ）で構成される接地導体１４（接地板）が形
成される。上記スタブ導体３およびストリップ導体２
と、単結晶基板１０と、接地導体１４とを含んで、オー
プンスタブを有するマイクロストリップ線路（マイクロ
ストリップオープンスタブ線路）が構成される。
び出力端１ｂの間に、信号の進行方向と垂直に形成され
て信号を適切にフィルターリングする五つのスタブ導体
３と、このスタブ導体３と垂直になるように形成された
四つのストリップ導体２とでフィルターパターンが形成
され、上記単結晶基板１０の下部に、Ｔｉ／Ａｇ金属薄
膜（２μｍ）で構成される接地導体１４（接地板）が形
成される。上記スタブ導体３およびストリップ導体２
と、単結晶基板１０と、接地導体１４とを含んで、オー
プンスタブを有するマイクロストリップ線路（マイクロ
ストリップオープンスタブ線路）が構成される。
【００１４】上記入力端１ａおよび出力端１ｂは、ＹＢ
ａ2Ｃｕ3Ｏ7-d（電子出願における使用可能文字の制約
により、δをdで表す。）（以下、ＹＢＣＯと称する）
のような高温超伝導エピタキシャル薄膜を利用してマイ
クロストリップ線路（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎ
ｅ：５０ｏｈｍ）に形成され、試験ジグ（ｔｅｓｔ−ｊ
ｉｇ）のハウジングに付着されたＫ−型のコネクタ−ピ
ンと接触される。上記単結晶基板１０でＭｇＯが用いら
れる場合、入力端１ａおよび出力端１ｂの線幅は０．４
９ｍｍである。
ａ2Ｃｕ3Ｏ7-d（電子出願における使用可能文字の制約
により、δをdで表す。）（以下、ＹＢＣＯと称する）
のような高温超伝導エピタキシャル薄膜を利用してマイ
クロストリップ線路（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎ
ｅ：５０ｏｈｍ）に形成され、試験ジグ（ｔｅｓｔ−ｊ
ｉｇ）のハウジングに付着されたＫ−型のコネクタ−ピ
ンと接触される。上記単結晶基板１０でＭｇＯが用いら
れる場合、入力端１ａおよび出力端１ｂの線幅は０．４
９ｍｍである。
【００１５】フィルターパターンは、ストリップ導体２
およびスタブ導体３を有する方式であるため、ストリッ
プ導体２およびスタブ導体３の個数により極数（ｐｏｌ
ｅｎｕｍｂｅｒ）が決められる。例えば、上記のように
構成されるフィルターパターンの遮断周波数（ｃｕｔｏ
ｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、８ＧＨｚである。そし
て、通過帯域では、ほとんど損失なく通過させ、遮断周
波数以上の阻止帯域では信号の伝送を阻止する。上記通
過帯域において、０．５ｄＢ以内の挿入損失を有し、凹
凸の振幅が０．０２ｄＢ程度で通過帯域の偏平度は非常
に良好であった。
およびスタブ導体３を有する方式であるため、ストリッ
プ導体２およびスタブ導体３の個数により極数（ｐｏｌ
ｅｎｕｍｂｅｒ）が決められる。例えば、上記のように
構成されるフィルターパターンの遮断周波数（ｃｕｔｏ
ｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、８ＧＨｚである。そし
て、通過帯域では、ほとんど損失なく通過させ、遮断周
波数以上の阻止帯域では信号の伝送を阻止する。上記通
過帯域において、０．５ｄＢ以内の挿入損失を有し、凹
凸の振幅が０．０２ｄＢ程度で通過帯域の偏平度は非常
に良好であった。
【００１６】なお、上記フィルターパターンの極数が９
−極と増加されているから、阻止帯域におけるスカート
の特性が向上し、阻止帯域までのより急な傾きを実現す
る。
−極と増加されているから、阻止帯域におけるスカート
の特性が向上し、阻止帯域までのより急な傾きを実現す
る。
【００１７】また、上記フィルタパターンの形状を選定
することにより、遮断周波数は、３から３３ＧＨｚの間
で設定することが可能である。
することにより、遮断周波数は、３から３３ＧＨｚの間
で設定することが可能である。
【００１８】そして、低域通過フィルターの設計時に
は、これらの素子がストリップ導体とスタブ（ｓｔｕ
ｂ）導体とを基本とするので、まず、低周波帯域におい
て、集中定数素子（ｌｕｍｐｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔ）型
プロトタイプ低域通過フィルターに対する設計理論を基
本として設計する。
は、これらの素子がストリップ導体とスタブ（ｓｔｕ
ｂ）導体とを基本とするので、まず、低周波帯域におい
て、集中定数素子（ｌｕｍｐｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔ）型
プロトタイプ低域通過フィルターに対する設計理論を基
本として設計する。
【００１９】そして、数ＧＨｚ以上のマイクロ波の帯域
において、マイクロストリップ伝送線路とオープンスタ
ブ（ｏｐｅｎ−ｓｔｕｂ）線路とのキャパシタンス（ｃ
ａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を用いてマイクロ波の分布定数
素子（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔ）型の
低域通過フィルターに変換して設計する。
において、マイクロストリップ伝送線路とオープンスタ
ブ（ｏｐｅｎ−ｓｔｕｂ）線路とのキャパシタンス（ｃ
ａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を用いてマイクロ波の分布定数
素子（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔ）型の
低域通過フィルターに変換して設計する。
【００２０】そして、このような回路解釈を適用して行
われる設計に際し、使用基板（主に、ＭｇＯ）の誘電常
数および厚さ（０．５ｍｍ）、基板の上に成長させる高
温超伝導ＹＢＣＯエピタキシャル薄膜の厚さ（４５０ｎ
ｍ）、超伝導性、ならびに、低域通過フィルターの遮断
周波数および入力パワー（電力）等を参酌して、入出力
端（伝送線路）およびスタブ導体の線幅、間隔および長
さ等を決める。
われる設計に際し、使用基板（主に、ＭｇＯ）の誘電常
数および厚さ（０．５ｍｍ）、基板の上に成長させる高
温超伝導ＹＢＣＯエピタキシャル薄膜の厚さ（４５０ｎ
ｍ）、超伝導性、ならびに、低域通過フィルターの遮断
周波数および入力パワー（電力）等を参酌して、入出力
端（伝送線路）およびスタブ導体の線幅、間隔および長
さ等を決める。
【００２１】続いて、何度かのシミュレーション（ｓｉ
ｍｕｌａｔｉｏｎ）を行い、これを通じて、９−極低域
通過フィルターの最適な回路パターンを得る。
ｍｕｌａｔｉｏｎ）を行い、これを通じて、９−極低域
通過フィルターの最適な回路パターンを得る。
【００２２】そして、上記本発明で使用したＭｇＯ単結
晶基板１０は、マイクロ波の特性が優れている。また、
この単結晶基板１０上に製造した高温超伝導ＹＢＣＯエ
ピタキシャル薄膜の電気的な特性、表面の特性等も非常
に良好である。
晶基板１０は、マイクロ波の特性が優れている。また、
この単結晶基板１０上に製造した高温超伝導ＹＢＣＯエ
ピタキシャル薄膜の電気的な特性、表面の特性等も非常
に良好である。
【００２３】接地導体１４は単結晶基板１０の下部に形
成されるもので、試験ジグ（ｔｅｓｔ−ｊｉｇ）の内部
の底と優れた電気的な整合・接触をするように、Ｔｉ／
Ａｇ二重薄膜を電子線蒸着機によって均一に蒸着され
る。さらに、接地導体１４は、ＭｇＯ単結晶基板１０と
の接着性も非常に良好である。
成されるもので、試験ジグ（ｔｅｓｔ−ｊｉｇ）の内部
の底と優れた電気的な整合・接触をするように、Ｔｉ／
Ａｇ二重薄膜を電子線蒸着機によって均一に蒸着され
る。さらに、接地導体１４は、ＭｇＯ単結晶基板１０と
の接着性も非常に良好である。
【００２４】図３から図８は、図１のマイクロストリッ
プオープンスタブ線路方式の高温超伝導９−極低域通過
フィルターの製造工程図である。
プオープンスタブ線路方式の高温超伝導９−極低域通過
フィルターの製造工程図である。
【００２５】まず、基板の表面を平坦化するための先処
理工程を行う。先処理工程において、主にＥＣＲ（Elec
tron Cyclotron Resonance；電子サイクロトロン共鳴）
−イオンミリング（ｉｏｎ ｍｉｌｌｉｎｇ）でエッチ
ングしたり、エッチング液（ｅｔｃｈａｎｔ）を使って
短い時間の表面エッチングを行う。続いて、そのＭｇＯ
単結晶基板１０上にパルスレーザー蒸着法で高温超伝導
エピタキシャル薄膜（ＹＢＣＯ）１１を成長させ、パッ
ト用のＡｕ薄膜１２を蒸着する。こうして、図３に示す
ように構成される。
理工程を行う。先処理工程において、主にＥＣＲ（Elec
tron Cyclotron Resonance；電子サイクロトロン共鳴）
−イオンミリング（ｉｏｎ ｍｉｌｌｉｎｇ）でエッチ
ングしたり、エッチング液（ｅｔｃｈａｎｔ）を使って
短い時間の表面エッチングを行う。続いて、そのＭｇＯ
単結晶基板１０上にパルスレーザー蒸着法で高温超伝導
エピタキシャル薄膜（ＹＢＣＯ）１１を成長させ、パッ
ト用のＡｕ薄膜１２を蒸着する。こうして、図３に示す
ように構成される。
【００２６】図４に示すように、フォトレジスター（Ｐ
Ｒ）膜１３をスピンコーティング機（Ｓｐｉｎｃｏａｔ
ｅｒ）を使って塗布し、図５のように、回路パターンを
転写させて露光工程を行ない、感光された回路パターン
のフォトレジスター膜１３を除去する。以後、図６のよ
うにエッチング工程により上記エピタキシャル薄膜１１
をストリップ導体およびスタブ導体の回路パターンでパ
ターニングする。図７に示すように、残っているＰＲ膜
１３を除去し、コネクターピンとの優れた接触のために
Ａｕ−パット１２を形成（Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）する。
続いて不要な不純物を洗浄する。
Ｒ）膜１３をスピンコーティング機（Ｓｐｉｎｃｏａｔ
ｅｒ）を使って塗布し、図５のように、回路パターンを
転写させて露光工程を行ない、感光された回路パターン
のフォトレジスター膜１３を除去する。以後、図６のよ
うにエッチング工程により上記エピタキシャル薄膜１１
をストリップ導体およびスタブ導体の回路パターンでパ
ターニングする。図７に示すように、残っているＰＲ膜
１３を除去し、コネクターピンとの優れた接触のために
Ａｕ−パット１２を形成（Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）する。
続いて不要な不純物を洗浄する。
【００２７】図８に示すように、基板１０の裏面に電子
線蒸着機を使ってＴｉ／Ａｇ二重薄膜を蒸着させ、接地
導体１４を構成する。ここで、上記単結晶基板１０は、
マイクロ波の特性が良く、かつ、良質の高温超伝導ＹＢ
ＣＯエピタキシャル薄膜１１を基板上に成長させること
が可能な２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．５ｍｍ（ｔ）の大き
さのＭｇＯ単結晶を用いる。
線蒸着機を使ってＴｉ／Ａｇ二重薄膜を蒸着させ、接地
導体１４を構成する。ここで、上記単結晶基板１０は、
マイクロ波の特性が良く、かつ、良質の高温超伝導ＹＢ
ＣＯエピタキシャル薄膜１１を基板上に成長させること
が可能な２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．５ｍｍ（ｔ）の大き
さのＭｇＯ単結晶を用いる。
【００２８】上記単結晶基板１０の上部の表面に、パル
スレーザー蒸着法でＹＢＣＯ等の高温超伝導エピタキシ
ャル薄膜１１を成長させる。この時、上記パルスレーザ
ーによる薄膜製造において、エキシマレーザー（ｅｘｃ
ｉｍｅｒ ｌａｓｅｒ）（波長：３０８ｎｍ）を使い、
蒸着のための基板温度は７５０℃とし、蒸着チャンバ
（ｃｈａｍｂｅｒ）内の圧力は２００ｍＴｏｒｒの酸素
分圧とする条件で成長させる。このようにパルスレーザ
ーの蒸着後には５５０℃で酸素を注入し、１時間ぐらい
の熱処理によって（真空を破らずに）エピタキシャル薄
膜１１を成長させる。このようにして製造された上記高
温超伝導体ＹＢＣＯ／ＭｇＯエピタキシャル薄膜のＴｃ
（臨界温度）は８９Ｋであった。
スレーザー蒸着法でＹＢＣＯ等の高温超伝導エピタキシ
ャル薄膜１１を成長させる。この時、上記パルスレーザ
ーによる薄膜製造において、エキシマレーザー（ｅｘｃ
ｉｍｅｒ ｌａｓｅｒ）（波長：３０８ｎｍ）を使い、
蒸着のための基板温度は７５０℃とし、蒸着チャンバ
（ｃｈａｍｂｅｒ）内の圧力は２００ｍＴｏｒｒの酸素
分圧とする条件で成長させる。このようにパルスレーザ
ーの蒸着後には５５０℃で酸素を注入し、１時間ぐらい
の熱処理によって（真空を破らずに）エピタキシャル薄
膜１１を成長させる。このようにして製造された上記高
温超伝導体ＹＢＣＯ／ＭｇＯエピタキシャル薄膜のＴｃ
（臨界温度）は８９Ｋであった。
【００２９】また、図５に示す行程において、上記エピ
タキシャル薄膜１１の上部にスピンコーティング方法に
よりフォトレジスター層１３を形成してソフトベーキン
グ（ｓｏｆｔ ｂａｋｉｎｇ）することができる。以下
に、その手順について説明する。
タキシャル薄膜１１の上部にスピンコーティング方法に
よりフォトレジスター層１３を形成してソフトベーキン
グ（ｓｏｆｔ ｂａｋｉｎｇ）することができる。以下
に、その手順について説明する。
【００３０】上記フォトレジスター１３上に電子線マス
クを整列させた後、１０Ｗ用ＵＶ光源（ｓｏｕｒｃｅ）
により３分間露光する。そして露光した試料を、シープ
リ現像液（ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ、ＭＴ−３１８）で３分
間処理し、フォトレジスター１３の感光した部分を除去
してエピタキシャル薄膜１１を露光した後、蒸溜水（Ｄ
Ｉ−ｗａｔｅｒ）で素子表面を一度洗う。その後、エピ
タキシャル薄膜１１の露光した部分をエッチングして、
フィルターパターンを形成する。
クを整列させた後、１０Ｗ用ＵＶ光源（ｓｏｕｒｃｅ）
により３分間露光する。そして露光した試料を、シープ
リ現像液（ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ、ＭＴ−３１８）で３分
間処理し、フォトレジスター１３の感光した部分を除去
してエピタキシャル薄膜１１を露光した後、蒸溜水（Ｄ
Ｉ−ｗａｔｅｒ）で素子表面を一度洗う。その後、エピ
タキシャル薄膜１１の露光した部分をエッチングして、
フィルターパターンを形成する。
【００３１】上記エッチングの時、湿式エッチングの場
合には、ＥＤＴＡ（酢酸類）でエッチングし（化学エッ
チング）、乾式エッチングの場合には、ＥＣＲ−ミリン
グ（ｉｏｎ ｍｉｌｌｉｎｇ）装置によってエッチング
を行う。
合には、ＥＤＴＡ（酢酸類）でエッチングし（化学エッ
チング）、乾式エッチングの場合には、ＥＣＲ−ミリン
グ（ｉｏｎ ｍｉｌｌｉｎｇ）装置によってエッチング
を行う。
【００３２】上記エピタキシャル薄膜１１を形成して得
たパターンは、信号伝送用の入力端１ａおよび出力端１
ｂと、ストリップ導体２およびスタブ導体３とによるフ
ィルターパターンとされる。かつ、Ａｕパット１２を形
成して、コネクターピンとの接触を高めることができる
ようにする。そして、フィルターパターンの鋭利度（ｓ
ｈａｒｐｎｅｓｓ）を高めてから、上記マスクに使った
フォトレジスター１３および其の他の不純物等を除去す
るように、蒸溜水（ＤＩ−ｗａｔｅｒ）による洗浄およ
びアセトンによる洗浄を行った後、ハードベーキング
（ｈａｒｄ ｂａｋｉｎｇ）工程を３分ぐらい行ない、
高温超伝導９−極低域通過フィルターのパターニング工
程を終える。
たパターンは、信号伝送用の入力端１ａおよび出力端１
ｂと、ストリップ導体２およびスタブ導体３とによるフ
ィルターパターンとされる。かつ、Ａｕパット１２を形
成して、コネクターピンとの接触を高めることができる
ようにする。そして、フィルターパターンの鋭利度（ｓ
ｈａｒｐｎｅｓｓ）を高めてから、上記マスクに使った
フォトレジスター１３および其の他の不純物等を除去す
るように、蒸溜水（ＤＩ−ｗａｔｅｒ）による洗浄およ
びアセトンによる洗浄を行った後、ハードベーキング
（ｈａｒｄ ｂａｋｉｎｇ）工程を３分ぐらい行ない、
高温超伝導９−極低域通過フィルターのパターニング工
程を終える。
【００３３】図８に示す行程において、上記単結晶基板
１０の下部に接地導体１４を形成する。上記接地導体１
４は、電子線蒸着機を用いて真空チャンバ（１０-2Ｔｏ
ｒｒ，５００℃）からＴｉ／Ａｇ二重薄膜を連続的に蒸
着して形成することができる。
１０の下部に接地導体１４を形成する。上記接地導体１
４は、電子線蒸着機を用いて真空チャンバ（１０-2Ｔｏ
ｒｒ，５００℃）からＴｉ／Ａｇ二重薄膜を連続的に蒸
着して形成することができる。
【００３４】上記接地導体１４であるＴｉ／Ａｇ二重薄
膜は、ＭｇＯの単結晶基板１０との接着力が優れ、薄膜
蒸着も容易である。特に、銀（Ａｇ）は、高温超伝導Ｙ
ＢＣＯエピタキシャル薄膜１１で形成したパターンに、
別に影響を与えないので、他の物質の汚染を防止でき
る、という利点も有している。そして銀の薄膜は、マイ
クロ波の特性だけでなく、電気の伝導性も非常に優れて
いるのでマイクロ波特性の測定時、試験ジグ（ｔｅｓｔ
−ｊｉｇ）の内部の底と、優れた接触性と整合性とを有
することも利点である。
膜は、ＭｇＯの単結晶基板１０との接着力が優れ、薄膜
蒸着も容易である。特に、銀（Ａｇ）は、高温超伝導Ｙ
ＢＣＯエピタキシャル薄膜１１で形成したパターンに、
別に影響を与えないので、他の物質の汚染を防止でき
る、という利点も有している。そして銀の薄膜は、マイ
クロ波の特性だけでなく、電気の伝導性も非常に優れて
いるのでマイクロ波特性の測定時、試験ジグ（ｔｅｓｔ
−ｊｉｇ）の内部の底と、優れた接触性と整合性とを有
することも利点である。
【００３５】上述の本発明を適用した行程を実行し、マ
イクロ波の特性が優秀な、高温超伝導エピタキシャル薄
膜を、基板上に構成することができる。
イクロ波の特性が優秀な、高温超伝導エピタキシャル薄
膜を、基板上に構成することができる。
【００３６】このように本発明は、マイクロ波の特性が
優秀な高温超伝導エピタキシャル薄膜（基板包含）を利
用し、無線自動化システム、無線機器、遠隔探査、なら
びに、レーダー分野のセンサー、電波計測および電波天
文等に用いられる各種のマイクロ波／ミリメートル波の
核心部品を構成する素子（ｅｌｅｍｅｎｔ ｄｅｖｉｃ
ｅｓ）をストリップ導体、スタブ導体、ゴールド（Ａ
ｕ）パット等を集積したり変形させたりして、新構造／
新機能およびより向上された特性を有する高温超伝導９
−極低域通過フィルターを提供することが可能になる。
優秀な高温超伝導エピタキシャル薄膜（基板包含）を利
用し、無線自動化システム、無線機器、遠隔探査、なら
びに、レーダー分野のセンサー、電波計測および電波天
文等に用いられる各種のマイクロ波／ミリメートル波の
核心部品を構成する素子（ｅｌｅｍｅｎｔ ｄｅｖｉｃ
ｅｓ）をストリップ導体、スタブ導体、ゴールド（Ａ
ｕ）パット等を集積したり変形させたりして、新構造／
新機能およびより向上された特性を有する高温超伝導９
−極低域通過フィルターを提供することが可能になる。
【００３７】
【発明の効果】従って、本発明を利用すれば、電波資源
の高度利用技術と関連したマイクロ波通信システムのサ
ブシステムの小型化を期待することができる。また、情
報通信システムとかマイクロ波部品の性能を向上させる
効果が奏することができる。
の高度利用技術と関連したマイクロ波通信システムのサ
ブシステムの小型化を期待することができる。また、情
報通信システムとかマイクロ波部品の性能を向上させる
効果が奏することができる。
【００３８】そして、ストリップ導体およびスタブ導体
として、高温超伝導エピタキシャル薄膜を用いれば、軽
薄短小化でき、高性能を備えた通信部品を製作できるの
で、次世代の移動通信および衛星通信に利用できる新機
能、新構造のマイクロ波の、素子／回路およびサブシス
テムの創出にも大きな効果を奏することが可能であり、
急増する高品位電波サービスの需要にも能動的に対応す
ることができる。
として、高温超伝導エピタキシャル薄膜を用いれば、軽
薄短小化でき、高性能を備えた通信部品を製作できるの
で、次世代の移動通信および衛星通信に利用できる新機
能、新構造のマイクロ波の、素子／回路およびサブシス
テムの創出にも大きな効果を奏することが可能であり、
急増する高品位電波サービスの需要にも能動的に対応す
ることができる。
【００３９】なお、フィルタパターンの極数が増加する
から、通過帯域での凹凸の振幅も０．０２ｄＢ以内に減
少され、通過帯域での扁平度を向上させることが可能で
あり、かつ、阻止帯域までのスカート特性向上と阻止帯
域を増加させることができる、という利点がある。
から、通過帯域での凹凸の振幅も０．０２ｄＢ以内に減
少され、通過帯域での扁平度を向上させることが可能で
あり、かつ、阻止帯域までのスカート特性向上と阻止帯
域を増加させることができる、という利点がある。
【図１】傾けたストリップ導体構造を有する、本発明の
第１の実施形態の９−極低域通過フィルターの構成を示
す説明図である。
第１の実施形態の９−極低域通過フィルターの構成を示
す説明図である。
【図２】信号伝送方向に平行なストリップ導体構造を有
する、本発明の第１の実施形態の本発明の９−極低域通
過フィルターの構成を示す説明図である。
する、本発明の第１の実施形態の本発明の９−極低域通
過フィルターの構成を示す説明図である。
【図３】図１のマイクロストリップオープンスタブ方式
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、基板の表面を平坦化するための先処理と、エピ
タキシャル薄膜形成と、Ａｕ薄膜形成との工程を示す断
面図である。
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、基板の表面を平坦化するための先処理と、エピ
タキシャル薄膜形成と、Ａｕ薄膜形成との工程を示す断
面図である。
【図４】図１のマイクロストリップオープンスタブ方式
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、フォトレジスター（ＰＲ）膜を塗布する行程を
示す断面図である。
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、フォトレジスター（ＰＲ）膜を塗布する行程を
示す断面図である。
【図５】図１のマイクロストリップオープンスタブ方式
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、露光行程を示す断面図である。
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、露光行程を示す断面図である。
【図６】図１のマイクロストリップオープンスタブ方式
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、エッチング行程を示す断面図である。
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、エッチング行程を示す断面図である。
【図７】図１のマイクロストリップオープンスタブ方式
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、ＰＲ膜を除去する行程を示す断面図である。
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、ＰＲ膜を除去する行程を示す断面図である。
【図８】図１のマイクロストリップオープンスタブ方式
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、Ｔｉ／Ａｇ二重薄膜を蒸着させる行程を示す断
面図である。
の高温超伝導９−極低域通過フィルターの製造工程図で
あって、Ｔｉ／Ａｇ二重薄膜を蒸着させる行程を示す断
面図である。
１ａ…入力端、 １ｂ…出力端、 ２…ストリップ導体、 ３…スタブ導体、 ４，１０…単結晶基板、 ５，１４…接地導体、 １１…エピタキシャル薄膜層、 １２…Ａｕパット（Ａｕ薄膜）、 １３…フォトレジスター膜。
フロントページの続き (72)発明者 ジェハ キム 大韓民国、デェジョン、ユソンク、ジュン ミンドン 464−１、エキスポ アパート メント 101−603
Claims (11)
- 【請求項１】 マイクロ波特性を有する単結晶基板と、 上記単結晶基板上面の両側に形成された信号伝送用入力
端および出力端と、 上記単結晶基板上部の上記入力端と出力端との間に信号
が伝送されるストリップ導体と、 上記ストリップ導体を伝送される信号の進行方向と垂直
に形成され、入力端と出力端との間のストリップ導体を
複数個数に分けるように形成され、信号を制御したりフ
ィルタリングしたりする複数個のスタブ導体と、 上記単結晶基板の下部に形成された接地導体とを含むこ
とを特徴とするマイクロストリップオープンスタブ線路
方式の低域通過フィルター。 - 【請求項２】 第１項において、 上記ストリップ導体は、入力端と出力端との間に伝送さ
れる信号の進行方向と平行、または傾けた形態になるこ
とを特徴とするマイクロストリップオープンスタブ線路
方式の低域通過フィルター。 - 【請求項３】 第１項において、 上記ストリップ導体とスタブ導体とでなるフィルターパ
ターンによる低域通過フィルターの遮断周波数（ｆｃ）
が３−３３ＧＨｚの間であることを特徴とするマイクロ
ストリップオープンスタブ線路方式の低域通過フィルタ
ー。 - 【請求項４】 第１項において、 上記単結晶基板は、ＭｇＯ基板であることを特徴とする
マイクロストリップオープンスタブ線路方式の低域通過
フィルター。 - 【請求項５】 第１項において、 上記低域通過フィルターパターンは、高温超伝導ＹＢａ
2Ｃｕ3Ｏ7-d（電子出願における使用可能文字の制約に
より、δをdで表す。）薄膜で構成されることを特徴と
するマイクロストリップオープンスタブ線路方式の低域
通過フィルター。 - 【請求項６】 第１項において、 上記接地導体は、Ｔｉ／Ａｇの二重金属薄膜であること
を特徴とするマイクロストリップオープンスタブ線路方
式の低域通過フィルター。 - 【請求項７】 単結晶基板（１０）の表面を平坦化する
先処理工程と、 単結晶基板（１０）上に高温超伝導エピタキシャル薄膜
（１１）を成長させ、パット用のＡｕ薄膜（１２）を形
成する工程と、 フォトレジスト（ＰＲ）膜（１３）を塗布する工程と、 そのフォトレジスト膜（１３）を露光してパターニング
し、エッチング工程により上記エピタキシャル薄膜（１
１）をストリップ導体およびスタブ導体の回路パターン
にパターニングする工程と、 残っているＰＲ膜（１３）を除去し、コネクタ−ピンと
の接触のために上記Ａｕ−パット（１２）を形成（Ｆｏ
ｒｍａｔｉｏｎ）する工程と、 続いて、単結晶基板（１０）の底面にＴｉ／Ａｇ二重薄
膜（１４）を形成する工程とで成ることを特徴とするマ
イクロストリップオープンスタブ線路方式の低域通過フ
ィルターの製造方法。 - 【請求項８】 第７項において、 フォトリソグラフィック工程を含み、 ＥＣＲ−イオンミリング（ｉｏｎ ｍｉｌｌｉｎｇ）乾
式エッチングで上記回路パターンをパターニングし、Ｐ
Ｒ膜を除去した後、さらにフィルタパターンの表面と汚
染された基板の表面とを洗浄して、フィルターパターン
の鋭利度を向上することを特徴とするマイクロストリッ
プオープンスタブ線路方式の低域通過フィルターの製造
方法。 - 【請求項９】 第７項において、 上記高温超伝導薄膜（１１）は、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ
7-d（電子出願における使用可能文字の制約により、δ
をdで表す。）薄膜を成長させて構成され、 上記接地導体は、Ｔｉ／Ａｇ二重金属薄膜を成膜し構成
されることを特徴とするマイクロストリップオープンス
タブ方線路方式の低域通過フィルターの製造方法。 - 【請求項１０】 第１項において、 上記ストリップ導体およびスタブ導体の少なくとも一方
は、超伝導体で構成されることを特徴とするマイクロス
トリップオープンスタブ線路方式の低域通過フィルタ
ー。 - 【請求項１１】 第１０項において、 上記超伝導体は、高温超伝導体であることを特徴とする
マイクロストリップオープンスタブ線路方式の低域通過
フィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8165976A JPH1065402A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | マイクロストリップオープンスタブ線路方式の低域通過フィルターおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8165976A JPH1065402A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | マイクロストリップオープンスタブ線路方式の低域通過フィルターおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1065402A true JPH1065402A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=15822583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8165976A Pending JPH1065402A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | マイクロストリップオープンスタブ線路方式の低域通過フィルターおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1065402A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6621382B2 (en) | 2000-12-11 | 2003-09-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Noise filter and high frequency transmitter using noise filter |
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| EP1909351A1 (en) | 2006-10-05 | 2008-04-09 | Fujikura, Ltd. | Reflection-type bandpass filter |
| EP1912277A1 (en) | 2006-10-05 | 2008-04-16 | Fujikura, Ltd. | Reflection-type bandpass filter |
| US7839240B2 (en) | 2006-10-05 | 2010-11-23 | Fujikura Ltd. | Reflection-type banpass filter |
| US7855622B2 (en) | 2006-10-05 | 2010-12-21 | Fujikura Ltd. | Reflection-type bandpass filter |
| US7855621B2 (en) | 2006-10-05 | 2010-12-21 | Fujikura Ltd. | Reflection-type bandpass filter |
| CN102427151A (zh) * | 2011-08-23 | 2012-04-25 | 惠州市正源微电子有限公司 | 一种应用于移动设备射频前端模块的微带滤波器 |
| CN109803485A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-05-24 | 张家港保税区灿勤科技有限公司 | 可改善远端抑制的低通电路、印制电路板以及介质波导滤波器 |
| CN111740190A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-02 | 吉林大学 | 一种基于传输线并联多节开路支截线的宽带带阻滤波器及其设计方法 |
| CN112909462A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-04 | 重庆两江卫星移动通信有限公司 | 一种l波段微带低通滤波器及射频前端发射系统 |
-
1996
- 1996-06-26 JP JP8165976A patent/JPH1065402A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6621382B2 (en) | 2000-12-11 | 2003-09-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Noise filter and high frequency transmitter using noise filter |
| US7852173B2 (en) | 2006-10-05 | 2010-12-14 | Fujikura Ltd. | Reflection-type bandpass filter |
| EP1912277A1 (en) | 2006-10-05 | 2008-04-16 | Fujikura, Ltd. | Reflection-type bandpass filter |
| US7839240B2 (en) | 2006-10-05 | 2010-11-23 | Fujikura Ltd. | Reflection-type banpass filter |
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