CN107871813B - 一种温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,包括:测量完成温度补偿层镀膜后的金属指条上的二氧化硅与金属指间上的二氧化硅的高度差;在温度补偿层上涂覆抗干法刻蚀的光刻胶;去除光刻胶,直到金属指条上的二氧化硅上的光刻胶全部去除为止;计算金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度;基于金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度选择刻蚀选择比进行干法刻蚀;采用干法去胶工艺去除所有光刻胶;测量温度补偿层的厚度偏差;将厚度偏差导入氩离子选择性调频设备中,对温度补偿层进行平坦化处理。采用本方法进行处理,处理成本低且不容易产生裂片。

Description

一种温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法
技术领域
本发明涉及声表面波器件加工技术领域,尤其涉及一种温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法。
背景技术
随着系统的进一步发展和电磁频谱资源的不可再生性特点,电子系统频谱间干扰和频谱资源的高效利用已成为当前系统发展和应用的关键技术问题,特别是声表面波滤波器覆盖的频段范围内,矛盾更加突出。为此,作为该频段射频信号滤波主要器件的声表面波滤波器,就必须提出满足系统发展新需求的高精度频谱控制技术,如温度稳定性问题。宽温范围下的声表面波滤波器频率温度稳定性问题,已成为当前声表面波滤波器技术发展和器件应用的关键问题之一。
从需求上来说,频率越高频率温度漂移越大,对温度补偿型声表面波器件的需求将更为迫切。在雷达应用中,因阵列单元多,在工作中存在热不均衡现象,将使声表面波滤波器间的相位一致性变差,导致雷达的校准难度增大,因此对声表面波滤波器的相位稳定性提出了更高的要求。通讯系统中因频率资源有限,对温度补偿型声表面波器件滤波器需求也非常迫切。
为实现温度补偿型的声表面波器件,需要先在压电晶片上制作叉指换能器,然后再镀上一层一定厚度的温度补偿层,现有技术中通常采用二氧化硅作为补偿层。完成温度补偿层镀膜后,因受到金属指条上的二氧化硅厚度的影响,温度补偿层表面会凹凸不平,严重恶化器件的电性能。国内外主流的处理方法是温度补偿层表面进行CMP(chemicalmechanical planarization,化学机械平坦化)处理,但是CMP设备昂贵,且容易导致裂片。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足,本发明要解决的技术问题是:如何降低温度补偿层表面平坦化处理的成本并且减少平坦化处理时出现的裂片。
为解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:
一种温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,所述方法包括:
测量完成温度补偿层镀膜后的金属指条上的二氧化硅与金属指间上的二氧化硅的高度差;
在所述温度补偿层上涂覆抗干法刻蚀的光刻胶;
采用干法去胶工艺去除所述金属指条上的二氧化硅及所述金属指间上的二氧化硅上的光刻胶,直到所述金属指条上的二氧化硅上的光刻胶全部去除为止;
测量所述金属指条上的二氧化硅与所述金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的高度差,计算所述金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度;
基于所述金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度选择刻蚀选择比进行干法刻蚀;
采用干法去胶工艺去除所有光刻胶;
测量所述温度补偿层的厚度偏差;
将所述厚度偏差导入氩离子选择性调频设备中,使用所述氩离子选择性调频设备对所述温度补偿层进行平坦化处理。
优选地,所述在所述温度补偿层上涂覆抗干法刻蚀的光刻胶包括:
在所述温度补偿层上旋转涂覆抗干法刻蚀的光刻胶,使所述金属指条上的二氧化硅上的光刻胶厚度小于所述金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度。
优选地,旋转涂覆抗干法刻蚀的光刻胶的初始转速为1000至3000r/min。
优选地,旋转涂覆抗干法刻蚀的光刻胶的转速加速度为1000至5000m/s2。
优选地,旋转涂覆抗干法刻蚀的光刻胶的时间为20至50秒。
优选地,使用所述氩离子选择性调频设备对所述温度补偿层进行平坦化处理,使所述温度补偿层表面Ra≤2nm。
优选地,所述光刻胶的黏度为3至20CP。
综上所述,本发明公开了一种温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,包括:测量完成温度补偿层镀膜后的金属指条上的二氧化硅与金属指间上的二氧化硅的高度差;在温度补偿层上涂覆抗干法刻蚀的光刻胶;采用干法去胶工艺去除金属指条上的二氧化硅及金属指间上的二氧化硅上的光刻胶,直到金属指条上的二氧化硅上的光刻胶全部去除为止;测量金属指条上的二氧化硅与金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的高度差,计算金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度;基于金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度选择刻蚀选择比进行干法刻蚀;采用干法去胶工艺去除所有光刻胶;测量温度补偿层的厚度偏差;将厚度偏差导入氩离子选择性调频设备中,使用氩离子选择性调频设备对温度补偿层进行平坦化处理。采用本方法进行处理,处理成本低且不容易产生裂片。
附图说明
为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述,其中:
图1为本发明公开的一种温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法的流程图;
图2为待平坦化的产品剖面示意图。
图3为在二氧化硅上涂覆光刻胶后的剖面示意图。
图4为干法去胶去除金属指条上的二氧化硅上的光刻胶后的剖面示意图。
图5为干法刻蚀掉光刻胶后的剖面示意图。
图6为选择性离子束调平多余的二氧化硅达到最终效果的剖面示意图。
附图标记与说明书中标号的对应关系为:1—晶片,2—芯片金属部分,3—二氧化硅部分,4—光刻胶部分,5—不平的二氧化硅部分。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示,本发明公开了一种温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,本方法包括一下步骤:
S101、测量完成温度补偿层镀膜后的金属指条上的二氧化硅与金属指间上的二氧化硅的高度差;
如图2所示温度补偿层的镀膜是在晶片的金属上镀二氧化硅并形成凸起的金属指条上的二氧化硅,对于金属指条上的二氧化硅及金属指间上的二氧化硅的高度差的测量可采用台阶仪进行测量。
S102、在温度补偿层上涂覆抗干法刻蚀的光刻胶;
如图3所示,在具体实施时,可采用旋转涂覆的方式涂覆光刻胶,从而使金属指条上的二氧化硅上的光刻胶厚度小于金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度,既可以节约光刻胶的用量,也可以节约后续去除光刻胶时所花费的时间,此外,为保证金属指条上的二氧化硅上的光刻胶厚度小于金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度,在涂覆光刻胶时,初始转速为1000至3000r/min,转速加速度为1000至5000m/s2,涂覆时间为20至50秒,使用的光刻胶的黏度在3至20CP为宜
S103、采用干法去胶工艺去除金属指条上的二氧化硅及金属指间上的二氧化硅上的光刻胶,直到金属指条上的二氧化硅上的光刻胶全部去除为止;
如图4所示,采用干法去胶工艺去除金属指条上的二氧化硅及金属指间上的二氧化硅上的光刻胶,在金属指条上的二氧化硅上的光刻胶全部去除时停止,此时,金属指间上的二氧化硅还保留有部分的光刻胶。
S104、测量金属指条上的二氧化硅与金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的高度差,计算金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度;
用台阶仪测量出金属突出部分和金属指间上的二氧化硅的高度差,计算出金属指间上的二氧化硅残留的光刻胶的厚度。
S105、基于金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度选择刻蚀选择比进行干法刻蚀;
在计算出光刻胶的厚度后,选择合适的刻蚀选择比,使金属指条上的二氧化硅的二氧化硅的干法刻蚀速度和金属指间上的二氧化硅的光刻胶的刻蚀速度符合对应的厚度比,可采用氟基气体干法刻蚀掉金属指条上的二氧化硅的二氧化硅及金属指间上的二氧化硅的光刻胶。
S106、采用干法去胶工艺去除所有光刻胶;
如图5所示,由于采用干法刻蚀法并不能去除掉所有的光刻胶,因此,需要采用干法去胶工艺去除所有的光刻胶。
S107、测量温度补偿层的厚度偏差;
可使用椭偏仪测试温度补偿层表面的二氧化硅的厚度偏差。
S108、将厚度偏差导入氩离子选择性调频设备中,使用氩离子选择性调频设备对温度补偿层进行平坦化处理。
如图6所示,把二氧化硅平面的厚度偏差数据导入氩离子选择性调频设备中,由软件自动控制对不同厚度区域的二氧化硅进行选择性微调,最终达到二氧化硅表面平坦化,可以达到二氧化硅表面Ra≤2nm。
采用本发明公开的温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,与现有技术中采用CMP实现温度补偿层平坦化相比,成本更低,并且由于本专利采用非接触方式,不产生机械应力,所以相对于CMP来说不易产生裂片。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,其特征在于,所述方法包括:
测量完成温度补偿层镀膜后的金属指条上的二氧化硅与金属指间上的二氧化硅的高度差;
在所述温度补偿层上涂覆抗干法刻蚀的光刻胶;
采用干法去胶工艺去除所述金属指条上的二氧化硅及所述金属指间上的二氧化硅上的光刻胶,直到所述金属指条上的二氧化硅上的光刻胶全部去除为止;
测量所述金属指条上的二氧化硅与所述金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的高度差,计算所述金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度;
基于所述金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度选择刻蚀选择比进行干法刻蚀;
采用干法去胶工艺去除所有光刻胶;
测量所述温度补偿层的厚度偏差;
将所述厚度偏差导入氩离子选择性调频设备中,使用所述氩离子选择性调频设备对所述温度补偿层进行平坦化处理。
2.如权利要求1所述的温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,其特征在于,所述在所述温度补偿层上涂覆抗干法刻蚀的光刻胶包括:
在所述温度补偿层上涂覆抗干法刻蚀的光刻胶旋转涂覆,使所述金属指条上的二氧化硅上的光刻胶厚度小于所述金属指间上的二氧化硅上的光刻胶的厚度。
3.如权利要求1所述的温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,其特征在于,旋转涂覆抗干法刻蚀的光刻胶的初始转速为1000至3000r/min。
4.如权利要求1所述的温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,其特征在于,旋转涂覆抗干法刻蚀的光刻胶的转速加速度为1000至5000m/s2。
5.如权利要求1所述的温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,其特征在于,旋转涂覆抗干法刻蚀的光刻胶的时间为20至50秒。
6.如权利要求1所述的温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,其特征在于,使用所述氩离子选择性调频设备对所述温度补偿层进行平坦化处理,使所述温度补偿层表面Ra≤2nm。
7.如权利要求1-6任一项所述的温度补偿型声表面波器件的温度补偿层平坦化方法,其特征在于,所述光刻胶的黏度为3至20CP。
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