CN116024522A - 一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺 - Google Patents

一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺 Download PDF

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CN116024522A CN202211163705.6A CN202211163705A CN116024522A CN 116024522 A CN116024522 A CN 116024522A CN 202211163705 A CN202211163705 A CN 202211163705A CN 116024522 A CN116024522 A CN 116024522A
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Abstract

一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,包括以下步骤,一、清洗步骤,将晶圆表面清洗;二、涂胶步骤,在清洗后的晶圆表面涂敷上光刻胶;三、曝光步骤,利用g线,i线,深紫外或远紫外线光透过光照掩模版照射到光刻胶上并发生化学反应;四、显影步骤,将曝光后的晶圆进行显影;五、镀膜步骤,将显影后的晶圆镀上单层金属膜;六、剥离步骤,用剥离液剥离掉不需要的金属部分,保留需要的图案;七、镜检步骤,用显微镜检查剥离后的图案。本发明以LiTaO3/LiNbO3压电晶体作为基座,只镀上单层金属膜,去掉辅助过渡层,以便大幅度提高电性能指标,提高生产效率,提高产品一致性以及合格率。

Description

一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺
技术领域
本发明涉及收卷设备技术领域,特别是一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺。
背景技术
现有声表面波产品剥离工艺的非套刻数据镀膜层标配:辅助过渡层+设计必须的金属辅助过渡层(一般用Ti或者Cr),其最主要目的是:因镀膜时,辅助过渡层Ti或者Cr易与压电晶体比如钽片(钽酸锂LiTaO3)、铌片(LiNbO3)、石英片(SiO2)等形成稳定的化学结构,不易脱落;另一方面,Ti或者Cr与设计必须金属AL(或者Cu/Au等等)也极易形成稳定牢固的化学键合。从而使设计必须金属通过辅助过渡层牢牢地在压电晶体上面,即使后续的剥离工艺也不能使其脱落,即附着力得到加强。
但目前的这种标配的工艺方案也有缺陷:1)因为辅助过渡层的加入(一般3-20nm),电性能指标中的IL(***损耗)明显加大,约0.2-0.4dB;2)因为辅助过渡层Ti(或者Cr)与设计必须金属AL(或者Cu、Au)电导率的差异,导致声表面波传导过程因阻抗不连续引起的反射,形成带内波动。一般因此引起的带内波动约0.5--1dB;3)多一层结构,物料、工艺方法、产品性能一致性等等都会增加困难;4)降低产品合格率等等。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,以解决背景技术中提出的问题。
本发明的技术解决方案是:一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,包括以下步骤,
一、清洗步骤,将晶圆表面清洗;
二、涂胶步骤,在清洗后的晶圆表面涂敷上光刻胶;
三、曝光步骤,利用g线,i线,深紫外或远紫外线光透过光照掩模版照射到光刻胶上并发生化学反应;
四、显影步骤,将曝光后的晶圆进行显影;
五、镀膜步骤,将显影后的晶圆镀上单层金属膜;
六、剥离步骤,用剥离液剥离掉不需要的金属部分,保留需要的图案;
七、镜检步骤,用显微镜检查剥离后的图案。
本发明的镀膜工艺中只在晶圆镀上单层金属膜,去掉辅助过渡层,以便大幅度提高电性能指标,而不影响金属膜的附着力,对于现在越来越广泛的高频甚至射频声表面波滤波器,少一层结构,提高电性能指标,优化了工艺方法,提高生产效率,提高产品一致性以及合格率。
进一步的,所述清洗步骤中,所述晶圆为基于LiTaO3或LiNbO3的晶圆。
进一步的,所述镀膜步骤中,所述金属膜为AL膜,LiTaO3/LiNbO3压电晶体材料与AL(或者Cu等)镀膜时化学键合特性,LiTaO3/LiNbO3与AL(或Cu)形成稳定牢固的化学键,确保附着力远大于剥离工艺引起的脱落拉力。
进一步的,所述剥离步骤中,所述剥离液为N-甲基吡咯烷酮,浸泡时间为8-15分钟。
进一步的,所述涂胶步骤中,以转速4200-4800转/分旋涂所述光刻胶,以这样的转速旋涂光刻胶,均匀细致。
进一步的,所述涂胶步骤中,所述光刻胶后为6800埃。
本发明有益效果是:
与现有技术相比,本发明以LiTaO3/LiNbO3压电晶体作为基座,只镀上单层金属膜,去掉辅助过渡层,以便大幅度提高电性能指标,而不影响金属膜的附着力,对于现在越来越广泛的高频甚至射频声表面波滤波器,少一层结构,提高电性能指标,优化了工艺方法,提高生产效率,提高产品一致性以及合格率。
附图说明
图1为本发明中晶圆电性能示意图;
具体实施方式
下面结合附图以实施例对本发明作进一步说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例一,一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,包括以下步骤,
一、清洗步骤,将晶圆表面清洗;
二、涂胶步骤,在清洗后的晶圆表面涂敷上光刻胶;
三、曝光步骤,利用g线,i线,深紫外或远紫外线光透过光照掩模版照射到光刻胶上并发生化学反应;
四、显影步骤,将曝光后的晶圆进行显影;
五、镀膜步骤,将显影后的晶圆镀上单层金属膜;
六、剥离步骤,用剥离液剥离掉不需要的金属部分,保留需要的图案;
七、镜检步骤,用显微镜检查剥离后的图案,分别用50倍、100倍、500倍、1000倍显微镜检查,剥离后图案,看看是否有图案中AL膜脱落或其它不良,比如:叉指中AL膜弹痕,坑,AL膜浮起,叉指弯曲明显等等;若有,则很可能是剥离拉力导致AL膜在晶圆上附着力不够,若没有任何上述不良,则证明实验成功。经过多次实验,无一例外地证明:基于LiTaO3或LiNbO3的晶圆,在用剥离工艺时,镀膜不需要加过渡层Ti或Cr。
如图1所示,1为去掉过渡层Cr或Ti后的带内波动曲线,2为使用过渡层Cr或Ti后的带内波动曲线,可以看出,去掉过渡层Cr或Ti后,器件电性能中的带内波动会减小0.5-1dB。本发明以LiTaO3/LiNbO3压电晶体作为基座,只镀上单层金属膜,去掉辅助过渡层,以便大幅度提高电性能指标,而不影响金属膜的附着力,对于现在越来越广泛的高频甚至射频声表面波滤波器,少一层结构,提高电性能指标,优化了工艺方法,提高生产效率,提高产品一致性以及合格率。
在本发明的一个可选的实施方式中,清洗步骤中,晶圆为基于LiTaO3或LiNbO3的晶圆,针对LiTaO3/LiNbO3压电晶体材料与AL(或者Cu等)镀膜时化学键合特性,LiTaO3/LiNbO3与AL(或Cu)形成稳定牢固的化学键,确保附着力远大于剥离工艺引起的脱落拉力;其中,LiTaO3&LiNbO3与AL的直接镀膜形成的键合力分别为:32g/cm2&、34g/cm2,剥离基座是LiTaO3&LiNbO3上的光刻胶及其上的浮AL需要的拉脱力:12g/cm2。
在本发明的一个可选的实施方式中,镀膜步骤中,金属膜为AL膜,金属膜的厚度为9000-1000埃,本实施例中金属膜的厚度按设计频率进行设置。
在本发明的一个可选的实施方式中,剥离步骤中,剥离液为N-甲基吡咯烷酮,浸泡时间为8分钟。
在本发明的一个可选的实施方式中,涂胶步骤中,以转速4200转/分旋涂光刻胶,以这样的转速旋涂光刻胶,均匀细致,同时利用EBR液去边。
在本发明的一个可选的实施方式中,涂胶步骤中,光刻胶厚为6200埃。
实施例二,一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,包括以下步骤,
一、清洗步骤,将晶圆表面清洗;
二、涂胶步骤,在清洗后的晶圆表面涂敷上光刻胶;
三、曝光步骤,利用g线,i线,深紫外或远紫外线光透过光照掩模版照射到光刻胶上并发生化学反应;
四、显影步骤,将曝光后的晶圆进行显影;
五、镀膜步骤,将显影后的晶圆镀上单层金属膜;
六、剥离步骤,用剥离液剥离掉不需要的金属部分,保留需要的图案;
七、镜检步骤,用显微镜检查剥离后的图案,分别用50倍、100倍、500倍、1000倍显微镜检查,剥离后图案,看看是否有图案中AL膜脱落或其它不良,比如:叉指中AL膜弹痕,坑,AL膜浮起,叉指弯曲明显等等;若有,则很可能是剥离拉力导致AL膜在晶圆上附着力不够,若没有任何上述不良,则证明实验成功。经过多次实验,无一例外地证明:基于LiTaO3或LiNbO3的晶圆,在用剥离工艺时,镀膜不需要加过渡层Ti或Cr。
如图1所示,1为去掉过渡层Cr或Ti后的带内波动曲线,2为使用过渡层Cr或Ti后的带内波动曲线,可以看出,去掉过渡层Cr或Ti后,器件电性能中的带内波动会减小0.5-1dB。本发明以LiTaO3/LiNbO3压电晶体作为基座,只镀上单层金属膜,去掉辅助过渡层,以便大幅度提高电性能指标,而不影响金属膜的附着力,对于现在越来越广泛的高频甚至射频声表面波滤波器,少一层结构,提高电性能指标,优化了工艺方法,提高生产效率,提高产品一致性以及合格率。
在本发明的一个可选的实施方式中,清洗步骤中,晶圆为基于LiTaO3或LiNbO3的晶圆,针对LiTaO3/LiNbO3压电晶体材料与AL(或者Cu等)镀膜时化学键合特性,LiTaO3/LiNbO3与AL(或Cu)形成稳定牢固的化学键,确保附着力远大于剥离工艺引起的脱落拉力;其中,LiTaO3&LiNbO3与AL的直接镀膜形成的键合力分别为:32g/cm2&、34g/cm2,剥离基座是LiTaO3&LiNbO3上的光刻胶及其上的浮AL需要的拉脱力:12g/cm2。
在本发明的一个可选的实施方式中,镀膜步骤中,金属膜为AL膜。金属膜的厚度为9000-10000埃,本实施例中金属膜的厚度按设计频率进行设置。
在本发明的一个可选的实施方式中,剥离步骤中,剥离液为N-甲基吡咯烷酮,浸泡时间为15分钟。
在本发明的一个可选的实施方式中,涂胶步骤中,以转速4800转/分旋涂光刻胶,以这样的转速旋涂光刻胶,均匀细致,同时利用EBR液去边。
在本发明的一个可选的实施方式中,涂胶步骤中,光刻胶厚为7000埃。
实施例三,一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,包括以下步骤,
一、清洗步骤,将晶圆表面清洗;
二、涂胶步骤,在清洗后的晶圆表面涂敷上光刻胶;
三、曝光步骤,利用g线,i线,深紫外或远紫外线光透过光照掩模版照射到光刻胶上并发生化学反应;
四、显影步骤,将曝光后的晶圆进行显影;
五、镀膜步骤,将显影后的晶圆镀上单层金属膜;
六、剥离步骤,用剥离液剥离掉不需要的金属部分,保留需要的图案;
七、镜检步骤,用显微镜检查剥离后的图案,分别用50倍、100倍、500倍、1000倍显微镜检查,剥离后图案,看看是否有图案中AL膜脱落或其它不良,比如:叉指中AL膜弹痕,坑,AL膜浮起,叉指弯曲明显等等;若有,则很可能是剥离拉力导致AL膜在晶圆上附着力不够,若没有任何上述不良,则证明实验成功。经过多次实验,无一例外地证明:基于LiTaO3或LiNbO3的晶圆,在用剥离工艺时,镀膜不需要加过渡层Ti或Cr。
如图1所示,1为去掉过渡层Cr或Ti后的带内波动曲线,2为使用过渡层Cr或Ti后的带内波动曲线,可以看出,去掉过渡层Cr或Ti后,器件电性能中的带内波动会减小0.5-1dB。本发明以LiTaO3/LiNbO3压电晶体作为基座,只镀上单层金属膜,去掉辅助过渡层,以便大幅度提高电性能指标,而不影响金属膜的附着力,对于现在越来越广泛的高频甚至射频声表面波滤波器,少一层结构,提高电性能指标,优化了工艺方法,提高生产效率,提高产品一致性以及合格率。
在本发明的一个可选的实施方式中,清洗步骤中,晶圆为基于LiTaO3或LiNbO3的晶圆,针对LiTaO3/LiNbO3压电晶体材料与AL(或者Cu等)镀膜时化学键合特性,LiTaO3/LiNbO3与AL(或Cu)形成稳定牢固的化学键,确保附着力远大于剥离工艺引起的脱落拉力;其中,LiTaO3&LiNbO3与AL的直接镀膜形成的键合力分别为:32g/cm2&、34g/cm2,剥离基座是LiTaO3&LiNbO3上的光刻胶及其上的浮AL需要的拉脱力:12g/cm2。
在本发明的一个可选的实施方式中,镀膜步骤中,金属膜为AL膜。金属膜的厚度为9000-1000埃,本实施例中金属膜的厚度按设计频率进行设置。
在本发明的一个可选的实施方式中,剥离步骤中,剥离液为N-甲基吡咯烷酮,浸泡时间为10分钟。
在本发明的一个可选的实施方式中,涂胶步骤中,以转速4500转/分旋涂光刻胶,以这样的转速旋涂光刻胶,均匀细致,同时利用EBR液去边。
在本发明的一个可选的实施方式中,涂胶步骤中,光刻胶厚为6700埃。

Claims (6)

1.一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,其特征在于:包括以下步骤,
一、清洗步骤,将晶圆表面清洗;
二、涂胶步骤,在清洗后的晶圆表面涂敷上光刻胶:
三、曝光步骤,利用g线,i线,深紫外或远紫外线光透过光照掩模版照射到光刻胶上并发生化学反应;
四、显影步骤,将曝光后的晶圆进行显影;
五、镀膜步骤,将显影后的晶圆镀上单层金属膜;
六、剥离步骤,用剥离液剥离掉不需要的金属部分,保留需要的图案;
七、镜检步骤,用显微镜检查剥离后的图案。
2.根据权利要求1所述的一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,其特征在于:所述清洗步骤中,所述晶圆为基于LiTaO3或LiNbO3的晶圆。
3.根据权利要求1所述的一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,其特征在于:所述镀膜步骤中,所述金属膜为AL膜。
4.根据权利要求1所述的一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,其特征在于:所述剥离步骤中,所述剥离液为N-甲基吡咯烷酮,浸泡时间为8-15分钟。
5.根据权利要求1所述的一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,其特征在于:所述涂胶步骤中,以转速4200-4800转/分旋涂所述光刻胶。
6.根据权利要求1所述的一种用于声表面波滤波器的镀膜工艺,其特征在于:所述涂胶步骤中,所述光刻胶厚为6800埃。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112951755A (zh) * 2021-01-25 2021-06-11 北京航天微电科技有限公司 用于声表面波滤波器中磁控溅射的剥离方法

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