CN103532510A - 一种saw器件的腐蚀工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种SAW器件的腐蚀工艺，特征是，包括以下工艺步骤：（1）用等离子去胶机将光刻显影后的SAW器件光刻区域的底膜扫除；（2）将扫胶后的SAW器件在120℃～150℃条件下坚膜；（3）腐蚀：将磷酸和冰乙酸混合均匀，得到腐蚀液；将坚膜后的SAW器件浸入腐蚀液中；（4）腐蚀后的SAW器件冲洗后甩干；（5）去胶：分别向三个容器中倒入丙酮，第四个容器中倒入无水乙醇；将SAW器件依次过三次丙酮和一次无水乙醇；冲洗后甩干；（6）在干燥的容器中倒入发烟硝酸，用干净、干燥的镊子一片一片夹取SAW器件放入容器中过发烟硝酸，过完发烟硝酸后，将SAW器件在花篮中用去离子水冲水后甩干。本发明提升了工作效率并降低了成本，工艺步骤简单、安全，去胶效果提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种SAW的器件的腐蚀工艺，属于SAW器件生产工艺技术领域。
背景技术
SAW是SURFACE ACOUSTIC WAVE（声表面波）的简称，是在压电固体材料表面产生和传播、且振幅随深入固体材料的深度增加而迅速减小的弹性波。
在SAW器件制作工艺中，SAW圆片生产工艺分为：清洗工艺—真空镀膜工艺—光刻工艺—修频工艺。光刻是SAW 器件制造的关键工艺，是一种复印图象同化学腐蚀相结合的综合技术。它先采用照相复印的方法，将光刻版上的图形精确的复印在涂有感光胶的金属膜层上，然后利用光刻胶的保护作用，对金属层进行选择性化学腐蚀，从而在金属层上得到与光刻版相应的图形，并要求图形线条陡直、无钻蚀、无断条和连指等。腐蚀是光刻技术中的重要工序，通过该工序，要按照光刻胶膜已显现出的图形，完整、清晰、准确地刻蚀出金属膜图形。腐蚀有干、湿法之分，干法腐蚀对正胶更合适，因为正胶抗干法腐蚀能力强。湿法腐蚀是用适当的腐蚀液将无光刻胶膜覆盖的金属膜腐蚀掉，而将有光刻胶膜覆盖的区域保留下来。湿法腐蚀包括以下三步骤：a、反应物扩散到被刻蚀物表面；b、反应物与被刻蚀薄膜反应；c、反应生成物从被刻蚀表面扩散到溶液中，并随溶液排出。
腐蚀结束，光刻胶已完成它的作用，去胶是为下工序提供一个清洁、无污染的表面。去胶的方法有溶剂去胶、氧化去胶、干法去胶。
（1）溶剂去胶：把带有光刻胶的基片浸泡在相应的有机溶剂（溶剂要加热到所需温度，并将片子浸泡一定时间）中，使聚合物溶解而把胶去掉；然后用去离子水冲洗甩干；去胶剂一般是含氯的烃化物（例如三氯乙烯等），并含有表面湿润剂。目前对各类光刻胶都有较高质量的去胶剂，可选择购用。
（2）氧化去胶：常用的适用于铝的氧化去胶剂是发烟硝酸。具体做法是，把腐蚀后的片子用去离子水冲洗并甩干，然后放入发烟硝酸中浸泡，时间5～10分钟，取出后用去离子水迅速将片上的残液冲净甩干。
（3）干法去胶（等离子体腐蚀）反应机理：在干法去胶工艺中，氧气是主要腐蚀气体。它在低压（1.3～13Pa ）反应室中受高频（13.56MHz ）电场作用，电离产生氧离子、游离态氧原子[O]、氧分子和电子等混合的等离子体，其中具有强氧化能力的游离态氧原子[O]（约占10～20% ）在高频电压作用下与光刻胶膜反应：O2→[O]+[O]，CxHy+ [O] →CO2↑+ H2O↑。反应后生成的CO2和H2O，随即被抽走。
随着产品的批量生产，优化工艺和降低成本成为必须考虑的问题。用以上常见的3种去胶方法去胶，不管是湿法工艺还是干法工艺的工序都比较复杂，且湿法去胶时三氯乙烯在加热或高温时与氧反应生成剧毒的光气，干法去胶时反应室中的高频电场对人体辐射也比较大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种SAW器件的腐蚀工艺，简化去胶流程并提高去胶效果，提高了工作效率，降低生产成本。
按照本发明提供的技术方案，一种SAW器件的腐蚀工艺，特征是，包括以下工艺步骤：
（1）扫胶：用等离子去胶机将光刻显影后的SAW器件上光刻区域的底膜扫除，先抽真空至5±0.5Pa，通氧气至真空度为4±1×102Pa，功率为2400±500W，时间为60±10秒；
（2）坚膜：将扫胶后的SAW器件在120℃～150℃条件下坚膜30～120分钟；坚膜后冷却至室温；
（3）腐蚀：将磷酸和冰乙酸按体积比5±0.5:1混合均匀，水浴加热至45±1℃，恒温25～35分钟，得到腐蚀液；将坚膜后的SAW器件浸入腐蚀液中，腐蚀时间为200～300秒；
（4）腐蚀后的SAW器件用去离子水冲洗480±30秒后于离心式甩干机中吹氮气甩干，离心式甩干机的转速为1200±100转/秒，甩干时间为120±10秒，氮气的压力为0.47±0.05kg/cm2；
（5）去胶：分别向三个容器中倒入丙酮，第四个容器中倒入无水乙醇；用镊子夹取SAW器件依次过三次丙酮和一次无水乙醇，每次过3～5秒；接着将过完丙酮和无水乙醇的SAW器件用去离子水冲洗480±30秒，再在离心式甩干机中吹氮甩干120±10秒，离心式甩干机的转速为1200±500转/秒，氮气的压力为0.47±0.05kg/cm2；
（6）去残胶：在干燥的容器中倒入发烟硝酸，用干净、干燥的镊子一片一片夹取SAW器件放入容器中过2～3秒发烟硝酸，过完发烟硝酸后，将SAW器件在花篮中用去离子水冲水480±30秒后甩干。
所述步骤（5）中，丙酮和无水乙醇去胶3～4片SAW器件后重新换液。
本发明采用丙酮和无水乙醇这两种化学试剂对腐蚀完的SAW器件进行去胶后，再过一次发烟硝酸，可以彻底解决由于有些品种在光刻胶坚膜时温度相对较高去胶后有胶丝残留的问题；本发明所述的腐蚀工艺在保证通风的情况下既安全又简便，大大提升了工作效率并降低了成本，工艺步骤简单、安全，去胶效果提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明所使用的丙酮为质量百分浓度≥99.5%的丙酮，所使用的无水乙醇为质量百分浓度≥99.7%的无水乙醇。
本发明所述腐蚀工艺中，坚膜目的：显影后，由于显影液使光刻胶膜发生软化、膨胀，使胶膜与衬底的粘附性变差，耐蚀性降低，因此必须在一定温度下烘烤，以除去胶膜中的显影液和水分，从而提高其粘附性和抗蚀性。坚膜过度（温度高、时间长）会引起光刻胶部分炭化或使光刻胶因热膨胀发生翘曲和剥离，腐蚀时产生钻蚀或脱胶，有时也会引起聚合物发生一些分解，产生低分子产物，影响粘附和抗蚀能力；坚膜不足会造成胶膜没烘透，膜不坚固，腐蚀时会产生侧蚀及负胶现象。
坚膜温度的确定：高聚合物在玻璃化温度范围内会产生微量的塑性留动，如果衬底与胶的粘附力较强，而不致因这种微量的塑性流动使图形变形，则这种流动能改善光刻胶与衬底的粘附；光刻胶聚合物的玻璃化温度不是一个确定值，而是一个范围，当温度高于这个范围，则会发生教大的塑性流动，使图形变形，低于这个范围，则不会发生塑性流动；若坚膜温度在玻璃化温度范围上限以下5-10℃，即：使胶极微量塑性流动又不变形，这样就能达到增强粘附能力的目的。
实施例一：一种SAW器件的腐蚀工艺，包括以下工艺步骤：
（1）扫胶：用等离子去胶机将光刻显影后的SAW器件上光刻区域的底膜扫除（该SAW器件上光刻区域的底膜是1805胶），先抽真空至5Pa，通氧气至真空度为4×102Pa，功率为2400W，时间为60秒；
（2）坚膜：将扫胶后的SAW器件在130℃条件下坚膜60分钟；坚膜后冷却至室温；
（3）腐蚀：将磷酸和冰乙酸按体积比5:1混合均匀，水浴加热至45℃，恒温30分钟，得到腐蚀液；将坚膜后的SAW器件浸入腐蚀液中，腐蚀时间为250秒；
（4）腐蚀后的SAW器件用去离子水冲洗480秒后于离心式甩干机中吹氮气甩干，离心式甩干机的转速为1200转/秒，甩干时间为120秒，氮气的压力为0.47kg/cm2；
（5）去胶：分别向三个容器中倒入丙酮，第四个容器中倒入无水乙醇；用镊子夹取SAW器件依次过三次丙酮和一次无水乙醇，每次过4；接着将过完丙酮和无水乙醇的SAW器件用去离子水冲洗480秒，再在离心式甩干机中吹氮甩干120秒，离心式甩干机的转速为1200转/秒，氮气的压力为0.47kg/cm2；所述丙酮和无水乙醇去胶3片SAW器件后重新换液；
（6）去残胶：在干燥的容器中倒入发烟硝酸，用干净、干燥的镊子一片一片夹取SAW器件放入容器中过2秒发烟硝酸，过完发烟硝酸后，将SAW器件在花篮中用去离子水冲水480秒后甩干。
实施例二：一种SAW器件的腐蚀工艺，包括以下工艺步骤：
（1）扫胶：用等离子去胶机将光刻显影后的SAW器件上光刻区域的底膜扫除（该SAW器件上光刻区域的底膜是1805胶），先抽真空至4.5Pa，通氧气至真空度为3×102Pa，功率为1900W，时间为50秒；
（2）坚膜：将扫胶后的SAW器件在120℃条件下坚膜120分钟；坚膜后冷却至室温；
（3）腐蚀：将磷酸和冰乙酸按体积比4.5:1混合均匀，水浴加热至44℃，恒温25分钟，得到腐蚀液；将坚膜后的SAW器件浸入腐蚀液中，腐蚀时间为200秒；
（4）腐蚀后的SAW器件用去离子水冲洗450秒后于离心式甩干机中吹氮气甩干，离心式甩干机的转速为1100转/秒，甩干时间为130秒，氮气的压力为0.42kg/cm2；
（5）去胶：分别向三个容器中倒入丙酮，第四个容器中倒入无水乙醇；用镊子夹取SAW器件依次过三次丙酮和一次无水乙醇，每次过3秒；接着将过完丙酮和无水乙醇的SAW器件用去离子水冲洗450秒，再在离心式甩干机中吹氮甩干110秒，离心式甩干机的转速为700转/秒，氮气的压力为0.42kg/cm2；所述丙酮和无水乙醇去胶3片SAW器件后重新换液；
实施例三：一种SAW器件的腐蚀工艺，包括以下工艺步骤：
（1）扫胶：用等离子去胶机将光刻显影后的SAW器件上光刻区域的底膜扫除（该SAW器件上光刻区域的底膜是1805胶），先抽真空至5.5Pa，通氧气至真空度为5×102Pa，功率为2900W，时间为70秒；
（2）坚膜：将扫胶后的SAW器件在150℃条件下坚膜30分钟；坚膜后冷却至室温；
（3）腐蚀：将磷酸和冰乙酸按体积比5.5:1混合均匀，水浴加热至46℃，恒温35分钟，得到腐蚀液；将坚膜后的SAW器件浸入腐蚀液中，腐蚀时间为300秒；
（4）腐蚀后的SAW器件用去离子水冲洗510秒后于离心式甩干机中吹氮气甩干，离心式甩干机的转速为1300转/秒，甩干时间为130秒，氮气的压力为0.52kg/cm2；
（5）去胶：分别向三个容器中倒入丙酮，第四个容器中倒入无水乙醇；用镊子夹取SAW器件依次过三次丙酮和一次无水乙醇，每次过5秒；接着将过完丙酮和无水乙醇的SAW器件用去离子水冲洗510秒，再在离心式甩干机中吹氮甩干130秒，离心式甩干机的转速为1700转/秒，氮气的压力为0.52kg/cm2；所述丙酮和无水乙醇去胶4片SAW器件后重新换液；
（6）去残胶：在干燥的容器中倒入发烟硝酸，用干净、干燥的镊子一片一片夹取SAW器件放入容器中过3秒发烟硝酸，过完发烟硝酸后，将SAW器件在花篮中用去离子水冲水510秒后甩干。
Claims (2)
1. 一种SAW器件的腐蚀工艺，其特征是，包括以下工艺步骤：
（1）扫胶：用等离子去胶机将光刻显影后的SAW器件上光刻区域的底膜扫除，先抽真空至5±0.5Pa，通氧气至真空度为4±1×102Pa，功率为2400±500W，时间为60±10秒；
（2）坚膜：将扫胶后的SAW器件在120℃～150℃条件下坚膜30～120分钟；坚膜后冷却至室温；
（3）腐蚀：将磷酸和冰乙酸按体积比5±0.5:1混合均匀，水浴加热至45±1℃，恒温25～35分钟，得到腐蚀液；将坚膜后的SAW器件浸入腐蚀液中，腐蚀时间为200～300秒；
（4）腐蚀后的SAW器件用去离子水冲洗480±30秒后于离心式甩干机中吹氮气甩干，离心式甩干机的转速为1200±100转/秒，甩干时间为120±10秒，氮气的压力为0.47±0.05kg/cm2；
（5）去胶：分别向三个容器中倒入丙酮，第四个容器中倒入无水乙醇；用镊子夹取SAW器件依次过三次丙酮和一次无水乙醇，每次过3～5秒；接着将过完丙酮和无水乙醇的SAW器件用去离子水冲洗480±30秒，再在离心式甩干机中吹氮甩干120±10秒，离心式甩干机的转速为1200±500转/秒，氮气的压力为0.47±0.05kg/cm2；
（6）去残胶：在干燥的容器中倒入发烟硝酸，用干净、干燥的镊子一片一片夹取SAW器件放入容器中过2～3秒发烟硝酸，过完发烟硝酸后，将SAW器件在花篮中用去离子水冲水480±30秒后甩干。
2.如权利要求1所述的SAW器件的腐蚀工艺，其特征是：所述步骤（5）中，丙酮和无水乙醇去胶3～4片SAW器件后重新换液。
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