温度补偿型表面声波滤波器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,特别涉及一种温度补偿型表面声波滤波器件及其制造方法。
背景技术
SAW(Surface Acoustic Wave,表面声波)滤波器件是目前主流的压电声波滤波器件之一,能够满足通讯终端使用的小尺寸滤波类器件的需求。其中,基于Si(硅)衬底的TC-SAW(Temperature compensation Surface Acoustic Wave)滤波器是将压电材料晶圆与具有更低热涨系数的Si晶圆键合在一起,然后在压电材料晶圆上面加工SAW滤波器的一种技术。由于Si比压电材料的热涨系数小,当温度变化的时候,Si可以适当抑制压电材料随温度变化而产生的体积变化,从而减小SAW滤波器随温度变化带来的频率变化。
且目前主流的基于Si衬底的TC-SAW滤波器件的制备工艺是4英寸(inch)晶圆工艺,这是因为目前还没有成熟的8英寸压电材料的生长技术,而已有的6英寸压电材料生长技术存在片内加工均一性不佳的问题。
然而,为了进一步降低成本,目前MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电***)晶圆代工正逐渐向8英寸晶圆更替。显然,基于Si衬底的TC-SAW滤波器件与MEMS晶圆代工的晶圆尺寸始终存在一个鸿沟,TC-SAW滤波器的制作和MEMS晶圆代工的工艺不兼容,因此,如果MEMS晶圆代工厂打算代工TC-SAW滤波器件,则需要重新购置相关的设备,这就大大不利于设备的折旧与成本的降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种温度补偿型表面声波滤波器件及其制造方法,能够使得温度补偿型表面声波滤波器件的制作工艺和大尺寸晶圆的加工工艺兼容,降低成本。
为实现上述目的,本发明提供了一种温度补偿型表面声波滤波器件的制造方法,包括:
提供压电晶圆和硅晶圆,所述压电晶圆的尺寸小于所述硅晶圆的尺寸;
将所述压电晶圆整体上永久键合到所述硅晶圆上,或者,将所述压电晶圆分割成多个压电晶粒后,将各个压电晶粒永久键合到所述硅晶圆上,以形成晶圆键合结构;
形成叉指型电极于所述晶圆键合结构中的压电晶圆或各个所述压电晶粒的顶面上;
将形成有所述叉指型电极的所述晶圆键合结构送入后段封装制程,以通过晶圆切割工艺得到多个温度补偿型表面声波滤波器件。
可选地,当所述晶圆键合结构是通过将所述压电晶圆整体上永久键合到所述硅晶圆上而形成的时,在将形成有所述叉指型电极的所述晶圆键合结构送入后段封装制程之前,先对所述晶圆键合结构中的硅晶圆进行去边处理,以使得所述硅晶圆的边缘和所述压电晶圆的边缘对齐。
可选地,将所述压电晶圆整体上永久键合到所述硅晶圆上的步骤包括:
通过旋涂或沉积工艺,在所述压电晶圆的表面上形成第一永久键合层;
通过旋涂或沉积工艺,在所述硅晶圆的表面上形成第二永久键合层;
将所述压电晶圆装配到所述硅晶圆上,以使得所述第一永久键合层和所述第二永久键合层接触并永久键合在一起,进而使得所述压电晶圆整体上永久键合到所述硅晶圆上。
可选地,将各个压电晶粒永久键合到所述硅晶圆上的步骤包括:
通过旋涂或沉积工艺,在所述硅晶圆的表面上形成永久键合层;
将各个所述压电晶粒分别装配到所述永久键合层上,以使得各个所述压电晶粒永久键合到所述硅晶圆上。
可选地,将各个压电晶粒永久键合到所述硅晶圆上的步骤包括:
在将所述压电晶圆分割成多个压电晶粒之前,先通过旋涂或沉积工艺在所述压电晶圆的表面上形成第一永久键合层,以使得在将所述压电晶圆分割成多个压电晶粒之后,各个所述压电晶粒的顶面上覆盖有所述第一永久键合层;
通过旋涂或沉积工艺,在所述硅晶圆的表面上形成第二永久键合层;
将各个具有所述第一永久键合层的压电晶粒分别装配到所述硅晶圆上,以使得所述第一永久键合层和所述第二永久键合层接触并永久键合在一起,进而使得各个所述压电晶粒永久键合到所述硅晶圆上。
可选地,所述第一永久键合层和所述第二永久键合层的材料均包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。
可选地,将所述压电晶圆分割成多个压电晶粒的步骤包括:先在所述压电晶圆的底面上贴蓝膜,然后从所述压电晶圆的顶面切割所述压电晶圆至所述蓝膜的顶面,之后去除所述蓝膜以获得多个压电晶粒。
可选地,将各个压电晶粒永久键合到所述硅晶圆上之后且在形成所述形成叉指型电极之前,还形成绝缘层于所述硅晶圆上,所述绝缘层填满相邻的压电晶粒之间的间隙并暴露出所述压电晶粒背向所述硅晶圆的表面。
可选地,形成叉指型电极于所述晶圆键合结构中的压电晶圆或各个所述压电晶粒的顶面上之前,先对所述晶圆键合结构中的压电晶圆或各个所述压电晶粒的顶面进行减薄和抛光。
可选地,形成叉指型电极于所述晶圆键合结构中的压电晶圆或各个所述压电晶粒的顶面上的同时,还形成焊盘于所述晶圆键合结构中的压电晶圆或各个所述压电晶粒的顶面上;在将形成有所述叉指型电极的所述晶圆键合结构送入后段封装制程之后,先在所述焊盘上植球,之后再进行所述切割,以得到多个温度补偿型表面声波滤波器件。
基于同一发明构思,本发明还提供一种温度补偿型表面声波滤波器件,采用本发明所述的温度补偿型表面声波滤波器件的制造方法制造;所述温度补偿型表面声波滤波器件包括永久键合在一起的硅晶圆部分和压电晶粒,所述压电晶粒位于所述硅晶圆部分的上方;其中,所述压电晶粒的顶面上设有叉指型电极。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益效果:
1、可以将小尺寸的压电晶圆整体上永久键合到尺寸符合大尺寸晶圆加工机台的尺寸要求的硅晶圆上,或者将小尺寸的压电晶圆分割成多个压电晶粒,并永久键合到尺寸符合大尺寸晶圆加工机台的尺寸要求的硅晶圆上,由此在进入后段封装制程(包括植球、切割等)之前,可以在相应的大尺寸晶圆加工机台上完成基于硅衬底的温度补偿型表面声波滤波器件的制作过程,即使得TC-SAW滤波器件的制作工艺和大尺寸晶圆的加工工艺兼容,由此,避免大尺寸晶圆代工厂代工TC-SAW滤波器件时重新购置设备的问题,从而降低成本。
2、由于压电晶圆或其分割出来的压电晶粒与硅晶圆之间采用永久键合的方式键合到一起,因此键合可靠,在后续的工艺中压电晶圆或其分割出来的压电晶粒与硅晶圆之间不会发生剥离等问题,能够保证后续工艺的可靠性。
3、当将小尺寸的压电晶圆整体上永久键合到尺寸符合大尺寸晶圆加工机台的尺寸要求的硅晶圆上时,在大尺寸晶圆加工机台上完成基于硅衬底的温度补偿型表面声波滤波器件的制作过程之后,可以先对硅晶圆进行切边,以使硅晶圆的边缘和压电晶圆的边缘对齐,由此可以降低硅晶圆的多出来的边缘对后续封装过程的影响,降低后续封装的难度。
附图说明
图1是本发明实施例一的TC-SAW滤波器件的制造方法的流程图;
图2是本发明实施例一的TC-SAW滤波器件的制造方法中的晶圆键合结构的俯视示意图;
图3A~3D是本发明实施例一的TC-SAW滤波器件的制造方法中的剖面结构示意图;
图4是本发明实施例二的TC-SAW滤波器件的制造方法的流程图;
图5是本发明实施例二的TC-SAW滤波器件的制造方法的中的压电晶圆的俯视示意图;
图6是本发明实施例二的TC-SAW滤波器件的制造方法的中的晶圆键合结构的俯视示意图;
图7A~7C是本发明实施例二的TC-SAW滤波器件的制造方法中的剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚,以下结合附图对本发明提出的技术方案作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
请参考图1,本实施例提供一种TC-SAW滤波器件的制造方法,包括以下步骤:
S11,提供压电晶圆和硅晶圆,所述压电晶圆的尺寸小于所述硅晶圆的尺寸;
S12,将所述压电晶圆整体上永久键合到所述硅晶圆上,以形成晶圆键合结构;
S13,形成叉指型电极于所述晶圆键合结构中的压电晶圆的顶面上;
S14,对所述晶圆键合结构中的硅晶圆进行去边处理,以使得所述硅晶圆的边缘和所述压电晶圆的边缘对齐;
S15,将形成有所述叉指型电极的所述晶圆键合结构送入后段封装制程,以通过晶圆切割工艺得到多个温度补偿型表面声波滤波器件。
请参考图2,在步骤S11中,可以提供4英寸或6英寸的压电晶圆10,以及8英寸或12英寸的硅晶圆20,即提供的压电晶圆10的尺寸小于提供的硅晶圆20的尺寸。其中,所述压电晶圆10的材料包括铌酸锂、钽酸锂、氮化铝、钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅、氧化锌中的至少一种,所述压电晶圆10还常常被称为压电晶片。所述硅晶圆20的材料为硅晶圆,可以是体硅晶圆,也可以是绝缘体上硅晶圆。硅晶圆20相对压电晶圆10来说,为大尺寸晶圆,硅晶圆20的尺寸符合大尺寸晶圆加工机台的晶圆加工尺寸要求,压电晶圆10的尺寸相对硅晶圆20较小,且不符合大尺寸晶圆加工机台的晶圆加工尺寸要求。
请参考图2和图3A,在步骤S2中,首先,可以通过旋涂或沉积(例如化学气相沉积、原子层沉积等)工艺,在所述压电晶圆10的表面上形成第一永久键合层11,通过旋涂或沉积工艺,在所述硅晶圆20的表面上形成第二永久键合层21,所述第一永久键合层11的材料分别包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种,所述第二永久键合层21的材料分别包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种,其中可选地,第二永久键合层21和第一永久键合层11的材料相同,以减少原材料,并增强后续第二永久键合层21和第一永久键合层11键合在一起的可靠性和永久性。接着,将所述压电晶圆10具有第一永久键合层11的一面面向所述硅晶圆20具有第二永久键合层21的一面并装配到第二永久键合层21上,以将所述压电晶圆10装配到所述硅晶圆20上,进一步通过晶圆到晶圆的键合工艺(wafer to wafer),使得所述第一永久键合层11和所述第二永久键合层21接触并永久键合在一起,进而使得所述压电晶圆10整体上永久键合到所述硅晶圆20上,形成晶圆键合结构,该晶圆键合结构可以与硅晶圆20一样,进入到相应的大尺寸晶圆加工机台上进行作业,大尺寸晶圆加工机台例如物理气相沉积机台、电镀机台、蒸镀机台、光刻机台、刻蚀机台等。需要说明的是,在本发明的其他实施例中,当选取的永久键合材料合适的情况下,也可以省略第一永久键合层11,使得所述压电晶圆10整体上可以通过单层的所述第二永久键合层21永久键合到所述硅晶圆20上,这种方式还可以避免使用压电晶圆10尺寸对应的小尺寸晶圆加工机台,进一步提高TC-SAW滤波器件的工艺兼容性。此外,本发明的技术方案并不仅仅限于上述的永久键合方式,本领域技术人员所熟知的任意合适的永久键合工艺均可应用于本发明的技术方案中,只要能够保证压电晶圆10和硅晶圆20能够永久键合在一起且不会影响最终制造出来的器件性能即可。
请参考图3B,在步骤S13中,首先,可以在硅晶圆20尺寸对应的大尺寸晶圆加工机台上,通过真空蒸镀或溅射沉积等工艺,覆盖金属层(未图示)于压电晶圆10所在的晶圆键合结构的表面上,即金属层覆盖在压电晶圆10和背向硅晶圆20的表面上以及压电晶圆10暴露出的硅晶圆20的表面上,所述金属层的材料包括钨、银、锆、钼、铂(即白金)、钌、铱、钛、钨、铜、铬、铪和铝中的至少一种。然后,通过光刻结合干法刻蚀的工艺图形化所述金属层(未图示),以形成所述叉指型电极30和所述焊盘30’,所述叉指型电极30和焊盘30’,紧挨的两个相邻焊盘30’之间的间隙为切割道,焊盘30’用于在后续封装制程中与盖板上的焊盘进行凸点键合。叉指型电极30是如指状或梳状的面内有周期性图案的电极。叉指型电极30通常是成对出现,由此,输入电信号通过一个叉指型电极30的压电效应激发出声表面波,并传播到另一个叉指型电极30处,由于逆压电效应,声表面波在所述另一个叉指型电极30处被转化为电信号输出,通过控制叉指型电极30的周期、形状和选择压电介质的参数,可以得到想要的带通滤波频率响应曲线。在本发明的其他实施例中,还可以通过剥离(lift-off)工艺来形成所述叉指型电极30和所述焊盘30’,其中剥离(Lift-off)工艺是首先在晶圆键合结构(即压电晶圆10和背向硅晶圆20的表面以及压电晶圆10暴露出的硅晶圆20的表面)上涂胶并光刻,然后再制备金属薄膜,在有光刻胶的地方,金属薄膜形成在光刻胶上,而没有光刻胶的地方,金属薄膜就直接形成在晶圆键合结构上。当使用溶剂去除晶圆键合结构上的光刻胶时,不需要的金属就随着光刻胶的溶解而脱落在溶剂中,而直接形成在晶圆键合结构上的金属部分则保留下来形成图形,即所述图形就是所述叉指型电极30和所述焊盘30’。
优选地,在使得所述压电晶圆10整体上永久键合到所述硅晶圆20上,形成晶圆键合结构之后,且在形成所述叉指型电极30和所述焊盘30’之前,先对所述晶圆键合结构中的压电晶圆10背向所述硅晶圆20的一面(可以称为压电晶圆10的顶面或背面)进行减薄和抛光,所述压电晶圆10的减薄厚度例如为20μm左右,一方面,能够保证硅晶圆20能够对压电晶圆10起到温度补偿的效果,另一方面,能够为所述叉指型电极30和所述焊盘30’的形成提供相对平坦的工艺表面。
请参考图3B和3C,在步骤S14中,在硅晶圆20尺寸对应的晶圆加工机台上对所述晶圆键合结构中的硅晶圆20进行去边处理,以使得所述硅晶圆20的边缘和所述压电晶圆10的边缘对齐。其中,可以通过边缘切割(即沿图3B中的虚线对硅晶圆20进行切割)或者边缘刻蚀等工艺去除所述压电晶圆10暴露出的硅晶圆20的边缘。
请参考图3C和图3D,在步骤S15中,将去边后的晶圆键合结构送入到后续封装制程中,并在硅晶圆20尺寸对应的晶圆加工机台上进行相应的加工,以在焊盘30’上植球,对晶圆键合结构进行晶圆切割等,进而得到相应的多个温度补偿型表面声波滤波器件。其中,在各个焊盘30’上植球后形成相应的焊球31,焊球31可以为锡焊球、铅焊球、锡铅焊球、银焊球、锡银焊球、锡银铜焊球或铜柱。
基于同一发明构思,本实施例还提供一种TC-SAW滤波器件,采用本实施例所述的TC-SAW滤波器件的制造方法制造;所述温度补偿型表面声波滤波器件包括永久键合在一起的硅晶圆20部分和压电晶粒(即晶圆切割出来的压电晶圆10部分),所述压电晶粒位于所述硅晶圆20部分的上方;其中,所述压电晶粒的顶面上设有叉指型电极30和焊盘30’,焊盘30’上有焊球31。
本实施例的TC-SAW滤波器件及其制造方法,可以将小尺寸的压电晶圆整体上永久键合到尺寸符合大尺寸晶圆加工机台的尺寸要求的硅晶圆上,由此在进入后段封装制程(包括植球、切割等)之前,可以在相应的大尺寸晶圆加工机台上完成基于硅衬底的温度补偿型表面声波滤波器件的制作过程,即使得TC-SAW滤波器件的制作工艺和大尺寸晶圆的加工工艺兼容,由此,避免大尺寸晶圆代工厂代工TC-SAW滤波器件时重新购置设备的问题,从而降低成本。而且,由于压电晶圆与硅晶圆之间采用永久键合的方式键合到一起,因此键合可靠,在后续的工艺中压电晶圆与硅晶圆之间不会发生剥离等问题,能够保证后续工艺的可靠性。此外,在大尺寸晶圆加工机台上完成基于硅衬底的温度补偿型表面声波滤波器件的制作过程之后,先对硅晶圆进行切边,以使硅晶圆的边缘和压电晶圆的边缘对齐,之后才送入后段封装制程,由此可以降低硅晶圆的多出来的边缘对后续封装过程的影响,降低后续封装的难度。
实施例二
请参考图4,本实施例提供一种TC-SAW滤波器件的制造方法,包括以下步骤:
S21,提供压电晶圆和硅晶圆,所述压电晶圆的尺寸小于所述硅晶圆的尺寸;
S22,将所述压电晶圆分割成多个压电晶粒后,将各个压电晶粒永久键合到所述硅晶圆上,以形成晶圆键合结构;
S23,形成叉指型电极于所述晶圆键合结构中的各个所述压电晶粒的顶面上;
S24,将形成有所述叉指型电极的所述晶圆键合结构送入后段封装制程,以通过晶圆切割工艺得到多个温度补偿型表面声波滤波器件。
请参考图5和图7A,步骤S21中,可以提供至少一个4英寸或6英寸的压电晶圆10以及一个8英寸或12英寸的硅晶圆20,即提供的每个压电晶圆10的尺寸小于提供的硅晶圆20的尺寸。其中,所述压电晶圆10的材料包括铌酸锂、钽酸锂、氮化铝、钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅、氧化锌中的至少一种,所述压电晶圆10还常常被称为压电晶片。所述硅晶圆20的材料为硅晶圆,可以是体硅晶圆,也可以是绝缘体上硅晶圆。硅晶圆20相对压电晶圆10来说,为大尺寸晶圆,硅晶圆20的尺寸符合大尺寸晶圆加工机台的晶圆加工尺寸要求,压电晶圆10的尺寸相对硅晶圆20较小,且不符合大尺寸晶圆加工机台的晶圆加工尺寸要求。
步骤S22中,首先,请参考图5和图6,可以采用切割工艺将所述压电晶圆10分割成多个压电晶粒10a,这些压电晶粒10a的大小和形状基本相同,该切割工艺具体包括:先在所述压电晶圆10的底面上贴蓝膜(未图示),然后从所述压电晶圆10的顶面切割所述压电晶圆10至所述蓝膜的顶面,之后去除所述蓝膜以获得多个压电晶粒10a,其中所述蓝膜可以更好的固定压电晶圆10,并将切割出来的压电晶粒10a固定住,防止切割出来的压电晶粒10a飞出机台,利于压电晶粒10a的保护和收集。然后,请继续参考图5、图6和图7,在硅晶圆20的尺寸对应的大尺寸晶圆加工机台(例如气相沉积设备、氧化炉、涂膜机台等)上,通过相应的气相沉积、热氧化或旋涂等成膜工艺,在硅晶圆20的表面上形成永久键合层22,永久键合层22的材料分别包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。接着,请继续参考图6和图7,在硅晶圆20的尺寸对应的键合机台上,将各个所述压电晶粒10a装配到到所述硅晶圆20的永久键合层22上,并通过芯片到晶圆(chip to wafer)的封装工艺,使得各个所述压电晶粒10a通过所述久键合层22与硅晶圆20永久键合在一起,形成晶圆封装结构。其中压电晶粒10a的位置对准精度可以通过键合机台的对准***来保证。各个压电晶粒10a可以在硅晶圆20上等间距地排列成一个阵列,邻所述压电晶粒10a之间的间隙作为后续芯片的切割道,用于在后续实现包含压电晶粒10a的芯片间(即chip to chip)的划片。各个压电晶粒10a永久键合到硅晶圆20上之后形成的晶圆键合结构,便可以与硅晶圆20一样,进入相应的大尺寸晶圆加工机台,以进行相应的膜层沉积、光刻、刻蚀等处理。接着,请参考图7A,在硅晶圆20的尺寸对应的大尺寸晶圆加工机台(例如气相沉积设备、氧化炉或涂膜机台等)上,进行相应的气相沉积、热氧化或旋涂等成膜工艺,以覆盖绝缘层13于各个压电晶粒10a和压电晶粒10a暴露出的硅晶圆20的表面上,所述绝缘层13至少填满相邻所述压电晶粒10a之间的间隙,并进一步通过化学机械抛光(CMP)工艺将绝缘层的顶面平坦化至暴露出压电晶粒10a背向硅晶圆20的表面。在本发明的其他实施例中,可以通过回刻蚀工艺对绝缘层13进行回刻蚀,以暴露出各个压电晶粒10a背向硅晶圆20的表面。所述绝缘层13的材料包括塑封材料、氧化硅、氮氧化硅、硅酸盐玻璃(例如硼硅酸盐玻璃BSG、磷硅酸盐玻璃PSG、硼磷硅酸盐玻璃BPSG、未掺杂硅酸盐玻璃USG等)、低K介质(介电常数K小于4)、聚酰亚胺中的至少一种。所述绝缘层13一方面能够将增强压电晶粒10a的牢固性,从而提高后续工艺的可靠性;另一方面,绝缘层13还能保护压电晶粒10a的侧壁,防止后续工艺从压电晶粒10a侧壁对压电晶粒10a产生损伤,影响制得的表面声波滤波器件的良率和性能。此外,绝缘层13还能为后续叉指型电极的形成工艺提供平坦的工艺表面,以提高后续形成的叉指型电极的性能。需要说明的是,关于如何将各个压电晶粒10a永久键合到硅晶圆20上的方案,本发明并不仅仅限于本实施例所述的方案,请参考图5~图7A,在本发明的其他实施例中,也可以在将所述压电晶圆10分割成多个压电晶粒10a之前,先通过旋涂或沉积工艺在所述压电晶圆10的表面上形成第一永久键合层(未图示),以使得在将所述压电晶圆10分割成多个压电晶粒10a之后,各个所述压电晶粒10a的顶面上覆盖有所述第一永久键合层(未图示);然后,通过旋涂或沉积工艺,在所述硅晶圆20的表面上形成第二永久键合层21;接着,将各个具有所述第一永久键合层的压电晶粒10a分别装配到所述硅晶圆20上,以使得所述第一永久键合层和所述第二永久键合层21接触并永久键合在一起,进而使得各个所述压电晶粒10a永久键合到所述硅晶圆20上。其中,所述第一永久键合层和所述第二永久键合层21的材料均包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。
请参考图7B,在步骤S23中,首先,可以在硅晶圆20的尺寸对应的大尺寸晶圆加工机台上,通过真空蒸镀或溅射沉积等工艺,覆盖金属层(未图示)于各个压电晶粒10a和绝缘层13所在的晶圆键合结构的表面上,所述金属层的材料包括钨、银、锆、钼、铂(即白金)、钌、铱、钛、钨、铜、铬、铪和铝中的至少一种。然后,通过光刻结合干法刻蚀的工艺图形化所述金属层(未图示),以形成所述叉指型电极30和所述焊盘30’,所述叉指型电极30和焊盘30’,紧挨的两个相邻焊盘30’之间的间隙暴露出切割道中绝缘层13的表面,焊盘30’用于在后续封装制程中与盖板上的焊盘进行凸点键合。在本发明的其他实施例中,还可以通过剥离(lift-off)工艺来形成所述叉指型电极30和所述焊盘30’。
优选地,在使得各个所述压电晶粒10a均永久键合到所述硅晶圆20上,形成晶圆键合结构之后,且在形成所述叉指型电极30和所述焊盘30’之前,先对所述晶圆键合结构中的各个压电晶粒10a背向所述硅晶圆20的一面(可以称为压电晶粒10a的顶面或背面)进行减薄和抛光,各个所述压电晶粒10a的减薄厚度例如均为20μm左右,一方面,能够保证硅晶圆20能够对各个压电晶粒10a起到温度补偿的效果,另一方面,能够为所述叉指型电极30和所述焊盘30’的形成提供相对平坦的工艺表面。
请参考图7B,在步骤S24中,将形成有所述叉指型电极30和所述焊盘30’的晶圆键合结构送入到后续封装制程中,并在硅晶圆20尺寸对应的晶圆加工机台上进行相应的加工,以在焊盘30’上植球,沿相应压电晶粒10a之间的间隙(即切割道)对晶圆键合结构进行晶圆切割等,进而得到相应的多个温度补偿型表面声波滤波器件。其中,在各个焊盘30’上植球后形成相应的焊球31,焊球31可以为锡焊球、铅焊球、锡铅焊球、银焊球、锡银焊球、锡银铜焊球或铜柱。
基于同一发明构思,本实施例还提供一种TC-SAW滤波器件,采用本实施例所述的TC-SAW滤波器件的制造方法制造;所述温度补偿型表面声波滤波器件包括永久键合在一起的硅晶圆20部分和压电晶粒10a,所述压电晶粒10a位于所述硅晶圆20部分的上方;其中,所述压电晶粒10a的顶面上设有叉指型电极30和焊盘30’,焊盘30’上有焊球31。
本实施例的TC-SAW滤波器件及其制造方法,可以将小尺寸的压电晶圆先分割成多个压电晶粒,之后永久键合到尺寸较大的硅晶圆上,由此在进入后段封装制程(包括植球、切割等)之前,可以在硅晶圆尺寸对应的大尺寸晶圆加工机台上完成基于硅衬底的温度补偿型表面声波滤波器件的制作过程,即使得TC-SAW滤波器件的制作工艺和大尺寸晶圆的加工工艺兼容,由此,避免大尺寸晶圆代工厂代工TC-SAW滤波器件时重新购置设备的问题,从而降低成本。而且,由于压电晶圆与硅晶圆之间采用永久键合的方式键合到一起,因此键合可靠,在后续的工艺中压电晶圆与硅晶圆之间不会发生剥离等问题,能够保证后续工艺的可靠性。更重要的是,本实施例的TC-SAW滤波器件的制造方法,与实施例一相比,由于切割出来的压电晶粒10a可以在硅晶圆20上进行最大集成度的排布,因此可以提高硅晶圆20的利用率,并避免对硅晶圆20进行切边的操作,进而可以提高最终制得的TC-SAW滤波器件的产量。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。