RU2452079C1 - Method of tuning resonator on surface acoustic waves - Google Patents

Method of tuning resonator on surface acoustic waves Download PDF

Info

Publication number
RU2452079C1
RU2452079C1 RU2011107883/08A RU2011107883A RU2452079C1 RU 2452079 C1 RU2452079 C1 RU 2452079C1 RU 2011107883/08 A RU2011107883/08 A RU 2011107883/08A RU 2011107883 A RU2011107883 A RU 2011107883A RU 2452079 C1 RU2452079 C1 RU 2452079C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
resonators
tuning
resonator
etching
rilt
Prior art date
Application number
RU2011107883/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Алексеевич Голубский (RU)
Александр Алексеевич Голубский
Анатолий Аркадьевич Трусов (RU)
Анатолий Аркадьевич Трусов
Геннадий Николаевич Галанов (RU)
Геннадий Николаевич Галанов
Сергей Суренович Нерсесов (RU)
Сергей Суренович Нерсесов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Элпа" с опытным производством" (ОАО "НИИ "Элпа")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Элпа" с опытным производством" (ОАО "НИИ "Элпа") filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Элпа" с опытным производством" (ОАО "НИИ "Элпа")
Priority to RU2011107883/08A priority Critical patent/RU2452079C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2452079C1 publication Critical patent/RU2452079C1/en

Links

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention can be used in making integrated piezoelectric devices (filters, resonators, delay lines on surface acoustic waves (SAW), which are widely used in avionics and on-board systems and telecommunications. The saturated fluorocarbon used is either tetrafluoromethane (CF4) or octafluoropropane (C3F8), or octafluorocyclobutane (C4F8), or octafluorocyclobutane (C10F18).
EFFECT: high yield due to reduced frequency dispersion in a batch of resonators, high stability of SAW resonators, high efficiency of the process owing to simultaneous single-piece treatment of evacuated resonators via reactive ion-beam etching in the gas discharge of a saturated fluorocarbon.
1 tbl

Description

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в технологии изготовления интегральных пьезоэлектрических устройств (фильтры, резонаторы, линии задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ)), которые находят широкое применение в авионике и бортовых системах, телекоммуникации и т.д.The invention relates to microelectronics and can be used in the manufacture of integrated piezoelectric devices (filters, resonators, delay lines on surface acoustic waves (SAWs)), which are widely used in avionics and on-board systems, telecommunications, etc.

Известен способ настройки резонаторов на поверхностных акустических волнах, приведенный в статье Джеймса с соавторами "Fine Tuning of SAW Resonators Using Ion Bombardment,", Electronics Letters, Oct. 11,1979, Vol.15, No.21, pages 683-684 и принятый нами за аналог. В этом методе настройка частоты резонаторов проводится распылением алюминия и кварца резонаторов ионами аргона.A known method for tuning resonators on surface acoustic waves is given in an article by James et al. "Fine Tuning of SAW Resonators Using Ion Bombardment," Electronics Letters, Oct. 11.1979, Vol.15, No.21, pages 683-684 and accepted by us as an analogue. In this method, the resonator frequency is tuned by sputtering aluminum and quartz resonators with argon ions.

Недостатками этого метода являются: малая производительность обработки вследствие малых скоростей распыления пьезоэлектрических материалов ионами аргона, а также низкая чистота обработки вследствие распыления алюминиевой металлизации. Это распыление алюминиевой металлизации может привести к деградации таких параметров резонаторов, как добротность.The disadvantages of this method are: low processing productivity due to the low atomization rates of piezoelectric materials with argon ions, as well as low processing purity due to atomization of aluminum metallization. This atomization of aluminum metallization can lead to the degradation of resonator parameters such as quality factor.

Известен способ настройки резонаторов на поверхностных акустических волнах, приведенный в патенте США №4364016 по классу 333-193 за 1982 г. и принятый нами за прототип. В том способе проводят настройку частоты резонаторов в установках плазменного (давление 27 Па) и реактивного ионного травления (давление 2,7 Па) в газовом разряде (CF4+O2) и (CHF3+O2). В этой установке реактивного ионного травления (РИТ) обрабатываемые резонаторы размещают в плазме на катоде-электроде, подключенном к источнику высокочастотной (ВЧ) мощности, и травление проводят при уровне ВЧ-мощности 20 Вт и при давлении 2,7 Па. Под установками плазменного и реактивного ионного травления понимают установки, работающие в областях давлений от 6,5 до 200 Па и от 0,65 до 6,5 Па, соответственно.A known method of tuning resonators on surface acoustic waves is given in US patent No. 4364016 in the class 333-193 for 1982 and adopted by us for the prototype. In this method, the resonator frequency is tuned in a plasma (pressure 27 Pa) and reactive ion etching (pressure 2.7 Pa) installations in a gas discharge (CF 4 + O 2 ) and (CHF 3 + O 2 ). In this installation of reactive ion etching (RIT), the treated resonators are placed in a plasma at the cathode electrode connected to a high-frequency (RF) power source, and the etching is carried out at the RF power level of 20 W and at a pressure of 2.7 Pa. Plasma and reactive ion etching installations are understood to mean installations operating in the pressure ranges from 6.5 to 200 Pa and from 0.65 to 6.5 Pa, respectively.

Недостатками этого способа являются: недостаточая производительность, низкие точность и чистота травления, трудности в организации системы контроля частоты и обеспечения поштучной обработки партии резонаторов. Недостатком этого способа также является выбор для травления плазменных систем и систем реактивного травления, так как при этом резонаторы помещаются непосредственно в плазму, что является причиной худшей (по сравнению с системой реактивного ионно-лучевого травления) контролируемости процесса травления и сложности манипулирования образцами. Трудности в организации системы контроля частоты обусловлены сложностью электрической развязки в камере установки РИТ высокочастотной мощности плазмы (20 Вт частотой 13,56 МГц) от мощности тестирующего сигнала (20 мВт частотой 400-2000 МГц), что вызвано электромагнитными наводками и высокой проводимостью плазмы. Трудности контроля частоты обуславливают низкую точность травления. Низкая производительность обработки партии резонаторов вызваны тем, что для поштучной обработки требуется загружать каждый резонатор в отдельный ВЧ-реактор и проводить поочередно вакуумную откачку этих реакторов и затем напуск в них рабочего газа. Повышенное в 100 раз по сравнению с процессами реактивного ионно-лучевого травления (РИЛТ), давление по способу-прототипу (>2,0 Па) обуславливает низкую чистоту травления из-за осаждения полимеров из плазмы (поскольку и CF4, и СНF3 являются газами, образующими полимеры в плазме), что вызывает необходимость введения в плазму дополнительного газа - кислорода.The disadvantages of this method are: insufficient productivity, low accuracy and purity of etching, difficulties in organizing a frequency control system and providing piece processing of a batch of resonators. The disadvantage of this method is also the choice for etching of plasma systems and reactive etching systems, since the resonators are placed directly in the plasma, which is the reason for the worse (compared with the reactive ion-beam etching system) controllability of the etching process and the complexity of sample handling. The difficulties in organizing the frequency control system are due to the complexity of electrical isolation in the RIT installation chamber of high-frequency plasma power (20 W with a frequency of 13.56 MHz) from the power of the test signal (20 mW with a frequency of 400-2000 MHz), which is caused by electromagnetic interference and high plasma conductivity. Difficulties in frequency control result in low etching accuracy. The low productivity of processing a batch of resonators is due to the fact that piecewise processing requires each resonator to be loaded into a separate RF reactor and vacuum pumping of these reactors in turn and then filling them with working gas. Increased 100 times in comparison with the processes of reactive ion beam etching (RILT), the pressure of the prototype method (> 2.0 Pa) leads to low etching purity due to the deposition of polymers from plasma (since both CF 4 and CHF 3 are gases that form polymers in the plasma), which necessitates the introduction of additional gas into the plasma - oxygen.

Таким образом, в способе-прототипе используется очень сложное оборудование и очень сложный технологический процесс.Thus, in the prototype method uses a very complex equipment and a very complex process.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является достижение технического результата, заключающегося в увеличении выхода годных за счет уменьшения разброса частот в партии резонаторов, в увеличении стабильности, резонаторов на ПАВ, в увеличении производительности процесса за счет поштучной обработки нескольких (четырех) одновременно вакуумируемых резонаторов методом РИЛТ в газовом разряде предельного фторуглерода.The problem to which the invention is directed is to achieve a technical result consisting in increasing the yield by reducing the frequency spread in the batch of resonators, in increasing the stability of surfactant resonators, in increasing the productivity of the process by piecewise processing several (four) simultaneously evacuated RILT resonators in a gas discharge of limiting fluorocarbon.

Данный технический результат достигается в способе настройки резонаторов на ПАВ, включающем изготовление структур резонаторов, монтаж резонаторов в корпуса, загрузку обрабатываемых резонаторов в установку сухого травления и настройку частоты резонатора, отличающемся тем, что загрузку резонаторов проводят в установку реактивного ионно-лучевого травления (РИЛТ), а настройку частоты резонаторов проводят методом РИЛТ в газовом разряде предельного фторуглерода, причем в качестве предельного фторуглерода используется тетрафторметан (СF4) или октафторпропан (C3F8) или октафторциклобутан (C4F8) или перфтордекалин (C10F18), при этом процесс травления проводят при ускоряющем напряжении ионного источника в пределах 700-15 00 В, давлении - в пределах (3,0·10-3-2·10-2) Па, при скорости настройки не более 1,0 МГц /мин.This technical result is achieved in a method for tuning resonators on a SAW, including fabricating resonator structures, mounting resonators in housings, loading the treated resonators into a dry etching unit, and tuning the resonator frequency, characterized in that the resonators are loaded into a reactive ion-beam etching (RILT) installation and the resonator frequency is adjusted by the RILT method in the gas discharge of the limiting fluorocarbon, and tetrafluoromethane (CF 4 is used as the limiting fluorocarbon ) or octafluoropropane (C 3 F 8 ) or octafluorocyclobutane (C 4 F 8 ) or perfluorodecalin (C 10 F 18 ), while the etching process is carried out at an accelerating voltage of the ion source within 700-15 00 V, pressure within (3 , 0 · 10 -3 -2 · 10 -2 ) Pa, at a tuning speed of not more than 1.0 MHz / min.

Под предельными фторуглеродами понимают фторуглероды с общей формулой CnF2n+2 и циклические фторуглероды с общей формулой CnF2n. Процессы реактивного ионно-лучевого травления (РИЛТ) проводят, как правило, при пониженном давлении - (10-3-10-2) Па, а обрабатываемые резонаторы удалены из плазмы и находятся в ионном пучке. Использование метода РИЛТ при полных давлениях в 100-1000 раз меньших, чем в способе-прототипе, позволило обеспечить высокую чистоту травления и обойтись без введения в газовый разряд дополнительного газа - кислорода. Хотя ионный источник установки РИЛТ предлагаемого способа может работать в широком диапазоне ускоряющих напряжений (до 2000 В), однако не все его режимы допустимы для бездефектной обработки резонаторов. Так, в ходе проведенных нами исследований, было установлено, что при ускоряющих напряжениях выше 1500 В может происходить ухудшение параметров резонаторов на поверхностных акустических волнах, а при скорости настройки более 1,0 МГц/мин может быть ухудшена долговременная стабильность центральных частот резонаторов.Marginal fluorocarbons are understood to mean fluorocarbons with the general formula C n F 2n + 2 and cyclic fluorocarbons with the general formula C n F 2n . The processes of reactive ion-beam etching (RILT) are carried out, as a rule, at reduced pressure - (10 -3 -10 -2 ) Pa, and the treated resonators are removed from the plasma and are in the ion beam. Using the RILT method at full pressures 100-1000 times lower than in the prototype method, it was possible to ensure high etching purity and dispense with the introduction of additional gas, oxygen, into the gas discharge. Although the ion source of the RILT installation of the proposed method can operate in a wide range of accelerating voltages (up to 2000 V), not all of its modes are acceptable for defect-free processing of resonators. So, in the course of our studies, it was found that at accelerating voltages above 1500 V, the parameters of resonators on surface acoustic waves can deteriorate, and at a tuning speed of more than 1.0 MHz / min, the long-term stability of the center frequencies of the resonators can be degraded.

Таким образом, отличительным признаком способа является настройка частот резонаторов за счет реактивного ионно-лучевого травления в газовом разряде предельного фторуглерода, где в качестве предельного фторуглерода. используется тетрафторметан (СF4), или октофторпропан (C3F8), или октафторциклобутан (C4F8), или перфтордекалин (C10F18), при этом процесс травления проводят при ускоряющем напряжении ионного источника в пределах 700-1500 В, давлении - в пределах (3,0·10-3 - 2·10-2)Па, при скорости настройки не более 1,0 МГц/мин.Thus, the hallmark of the method is the tuning of the resonator frequencies due to reactive ion-beam etching in the gas discharge of the limit fluorocarbon, where as the limit fluorocarbon. tetrafluoromethane (CF 4 ), or octofluoropropane (C 3 F 8 ), or octafluorocyclobutane (C 4 F 8 ), or perfluorodecalin (C 10 F 18 ) are used, and the etching process is carried out at an accelerating voltage of the ion source in the range of 700-1500 V , pressure - within (3.0 · 10 -3 - 2 · 10 -2 ) Pa, at a tuning speed of not more than 1.0 MHz / min.

Данные отличительные признаки позволяют достичь указанного технического результата, заключающегося в увеличении выхода годных, в увеличении производительности процесса за счет поштучной обработки нескольких, одновременно вакуумируемых резонаторов и в увеличении стабильности резонаторов на ПАВ.These distinguishing features make it possible to achieve the indicated technical result, which consists in increasing the yield, in increasing the productivity of the process due to the piecewise processing of several simultaneously evacuated resonators and in increasing the stability of surfactant resonators.

В ходе проведенных нами экспериментов была установлена зависимость выхода годных резонаторов от состава газового разряда. Приведенные ниже в таблице данные показывают, что при РИЛТ-настройке с использованием ненасыщенного фторуглерода-тетрафторэтилена (C2F4) наблюдается низкий выход годных резонаторов, а при РИЛТ-настройке с использованием предельных фторуглеродов (СF4, С3F8, C4F8, C10F18) наблюдается высокий выход годных резонаторов.In the course of our experiments, the dependence of the yield of suitable resonators on the composition of the gas discharge was established. The data in the table below show that when RILT tuning using unsaturated fluorocarbon tetrafluoroethylene (C 2 F 4 ), low yield cavities are observed, and when RILT tuning using limiting fluorocarbons (CF 4 , C 3 F 8 , C 4 F 8 , C 10 F 18 ) there is a high yield of suitable resonators.

Возможно, что процесс реактивного ионно-лучевого травления пьезоэлектрических материалов (кварца, ниобата и танталата лития) происходит следующим образом. В камеру ионного источника подается летучий предельный фторуглерод и зажигается газовый разряд. Фтор-содержащие ионы, возбуждаемые в газовом разряде, вытягиваются специальным заземленным электродом в рабочую камеру.It is possible that the process of reactive ion-beam etching of piezoelectric materials (quartz, niobate and lithium tantalate) occurs as follows. Volatile limit fluorocarbon is fed into the chamber of the ion source and a gas discharge is ignited. Fluorine-containing ions excited in a gas discharge are drawn by a special grounded electrode into the working chamber.

Предельные фторуглероды для травления в газовом разряде проявляют себя лучше, чем непредельные (ненасыщенные) фторуглероды и фторуглеводороды, так как у предельных фторуглеродов способность к полимеризации минимальна. Дело, по-видимому, заключается в том, что ненасыщенные фторуглероды, например, C2F4, C3F6, C5F6 и т.д., используемые для селективного плазменного правления диэлектриков, имеют в составе молекулы двойные связи. Эти двойные связи в плазме раскрываются с образованием радикалов, что приводит к стандартной радикальной полимеризации, которая и является причиной высокой селективности травления и загрязнения обрабатываемой поверхности, а также причиной низкого выхода годных при настройке резонаторов.Marginal fluorocarbons for etching in a gas discharge perform better than unsaturated (unsaturated) fluorocarbons and fluorocarbons, since limiting fluorocarbons have a low polymerization ability. The point, apparently, is that unsaturated fluorocarbons, for example, C 2 F 4 , C 3 F 6 , C 5 F 6 , etc., used for the selective plasma control of dielectrics, have double bonds in the composition of the molecule. These double bonds in the plasma open with the formation of radicals, which leads to standard radical polymerization, which is the reason for the high selectivity of etching and contamination of the treated surface, as well as the reason for the low yield of resonators suitable for tuning.

Использование для травления предельных циклических фторуглеродов, таких как октафторциклобутан (C4F8) или перфтордекалин (С10F19), вследствие высоких отношений С/F позволяет обеспечить минимальное подтравливание алюминиевой металлизации резонаторов на ПАВ, при котором не наблюдается деградации их добротности.The use of limiting cyclic fluorocarbons, such as octafluorocyclobutane (C 4 F 8 ) or perfluorodecalin (C 10 F 19 ) for etching, due to the high C / F ratios, allows for minimal etching of the aluminum metallization of the resonators on the surfactant, at which degradation of their quality factor is not observed.

В процессе травления может наблюдаться распыление металлов корпуса резонатора и его алюминиевой металлизации, что приводит к загрязнению поверхности резонаторов частицами железа, меди и алюминия, особенно при обработке ионами с энергиями более 1500 эВ. Это может привести к ухудшению параметров резонаторов на поверхностных акустических волнах вследствие образования на их поверхности дополнительных коротких замыканий их металлизации. При травлении ионами с энергиями более 1500 эВ, при которых настройка резонаторов проводится со скоростями более 1,0 МГц/мин, могут наблюдаться искажения амплитудной частотной характеристики для резонаторов на поверхностных акустических волнах, проявляющиеся в виде долговременной нестабильности их частот. Это может быть обусловлено тем, что чем больше скорость травления при РИЛТ, тем больше толщина нарушенного слоя пьезоэлектрика и, соответственно, тем больше долговременная нестабильность частот резонаторов.During etching, sputtering of the metal of the resonator body and its aluminum metallization can be observed, which leads to contamination of the surface of the resonators with particles of iron, copper and aluminum, especially when treated with ions with energies of more than 1500 eV. This can lead to a deterioration in the parameters of resonators on surface acoustic waves due to the formation of additional short circuits of their metallization on their surface. When etched by ions with energies of more than 1500 eV, at which the resonators are tuned at speeds of more than 1.0 MHz / min, distortions in the amplitude frequency response for resonators on surface acoustic waves can occur, which manifest themselves in the form of long-term instability of their frequencies. This may be due to the fact that the higher the etching rate during RILT, the greater the thickness of the disturbed piezoelectric layer and, accordingly, the greater the long-term frequency instability of the resonators.

При травлении ионами с энергиями 500-700 эВ может быть вызвана долговременная нестабильность частот резонаторов. Возможно, это обусловлено тем, что при энергиях ионов менее 700 эВ, вследствие малой ионной составляющей травления, возрастает количество продуктов реакции с образованием полимеров.When etched by ions with energies of 500–700 eV, long-term instability of the resonator frequencies can be caused. Perhaps this is due to the fact that at ion energies less than 700 eV, due to the small ionic component of the etching, the number of reaction products with the formation of polymers increases.

При полном давлении предельного фторуглерода менее 3,0·10-3 Па мала производительность настройки резонаторов. При давлении более 2,0·10-2 Па увеличена долговременная нестабильность частот резонаторов. При скорости РИЛТ-настройки более 1,0 МГц/мин может быть вызвана долговременная нестабильность частот резонаторов.When the total pressure of the limit fluorocarbon is less than 3.0 · 10 -3 Pa, the performance of tuning resonators is low. At a pressure of more than 2.0 · 10 -2 Pa, the long-term instability of the resonator frequencies is increased. At a RILT tuning speed of more than 1.0 MHz / min, long-term instability of the resonator frequencies can be caused.

Ниже приведены примеры реализации способа.The following are examples of the implementation of the method.

Примеры реализации способа.Examples of the method.

Пример 1.Example 1

Изготавливают, применяя обратную литографию, ПАВ-резонаторы на подложке монокристаллического кварца SТ-среза (ух1/42°45'). Шаг между встречно-штыревыми преобразователями и канавками отражателей соответствует частоте резонатора, находящейся в диапазоне 0,5-0,7 ГГц. Изготовленные структуры ПАВ-резонаторов с разбросом частоты в партии резонаторов до 0,5 МГц (от номинала и выше) монтируют в корпуса ТО-39 и помещают со снятыми крышками в реактор установки УНГ-2 (по одному в четыре отдельных держателя) и подвергают РИЛТ в газовом разряде тетрафторметана (CF4) при ускоряющем напряжении ионного источника 1100 В, при давлении 3,0·10-3 Па и при скорости настройки 0,1-0,2 МГц/мин. В результате измерений резонаторов, обработанных в такой плазме, было установлено, что разброс частот в партии резонаторов не более 60 кГц, что приводило к увеличению выхода годных не менее чем в два раза.Surfactant resonators on the substrate of single crystal quartz ST-cut (uh1 / 42 ° 45 ') are made using reverse lithography. The step between the interdigital transducers and the grooves of the reflectors corresponds to the resonator frequency, which is in the range of 0.5-0.7 GHz. The fabricated structures of SAW resonators with a frequency spread in the batch of resonators up to 0.5 MHz (from the rating and above) are mounted in TO-39 housings and placed with the covers removed into the reactor of the UNG-2 installation (one in four separate holders) and subjected to RILT in a gas discharge of tetrafluoromethane (CF 4 ) at an accelerating voltage of an ion source of 1100 V, at a pressure of 3.0 · 10 -3 Pa and at a tuning speed of 0.1-0.2 MHz / min. As a result of measurements of the resonators processed in such a plasma, it was found that the frequency spread in the batch of resonators was not more than 60 kHz, which led to an increase in the yield by at least two times.

Пример 2.Example 2

Изготавливают, применяя обратную литографию, ПАВ-резонаторы на подложке монокристаллического кварца. SТ-среза (ух1/42°45'). Шаг между встречно-штыревыми преобразователями соответствует частоте резонатора, находящейся в диапазоне 0,7-1,2 ГГц. Изготовленные структуры ПАВ-резонаторов с разбросом частоты в партии резонаторов до 0,5 МГц (от номинала и выше) монтируют в корпуса и помещают в реактор установки УНГ-2 (по одному в четыре отдельных держателя) и подвергают РИЛТ в газовом разряде октафторпропана (С3F8) при ускоряющем напряжении ионного источника 900 В и при давлении 2,0·10-2 Па и при скорости настройки 0,6-0,7 МГц/мин. В результате измерений резонаторов, обработанных в такой плазме, был установлено, что разброс частот в партии резонаторов не более 80 кГц, что приводило к увеличению выхода годных не менее чем в два раза.Surfactant resonators on a single-crystal quartz substrate are made using reverse lithography. ST-cut (yx1 / 42 ° 45 '). The step between the interdigital converters corresponds to the resonator frequency, which is in the range of 0.7-1.2 GHz. The fabricated structures of SAW resonators with a frequency spread in the batch of resonators up to 0.5 MHz (from the nominal value and above) are mounted in the housings and placed in the reactor of the UNG-2 installation (one in four separate holders) and subjected to RILT in a gas discharge of octafluoropropane (C 3 F 8 ) at an accelerating voltage of an ion source of 900 V and at a pressure of 2.0 · 10 -2 Pa and at a tuning speed of 0.6-0.7 MHz / min. As a result of measurements of the resonators processed in such a plasma, it was found that the frequency spread in the batch of resonators was no more than 80 kHz, which led to an increase in the yield by at least two times.

Пример 3.Example 3

Изготавливают, применяя обратную литографию, резонаторы на приповерхностных акустических волнах на подложке монокристаллического кварца среза 37°. Шаг между встречно-штыревыми преобразователями соответствует частоте резонатора, находящейся в диапазоне 1,2-1,4 ГГц. Изготовленные структуры ПАВ-резонаторов с разбросом частоты в партии резонаторов до 5 МГц (от номинала и выше) монтируют в корпуса и помещают в реактор установки УНГ-2 (по одному в четыре отдельных держателя) и подвергают РИЛТ в газовом разряде октафторциклобутана (C4F8) при ускоряющем напряжении ионного источника 1500 В и при давлении 1,2·10-2 Па и при скорости настройки 0,8-0,9 МГц/мин. В результате измерений резонаторов, обработанных в такой плазме, был установлено, что разброс частот в партии резонаторов не более 80 кГц, что приводило к увеличению выхода годных не менее чем в два раза.Resonator cavities based on surface acoustic waves on a substrate of single-crystal quartz with a slice of 37 ° are made using reverse lithography. The step between the interdigital converters corresponds to the resonator frequency, which is in the range of 1.2-1.4 GHz. The fabricated structures of SAW resonators with a frequency spread in the batch of resonators up to 5 MHz (from the rating and above) are mounted in the housings and placed in the reactor of the UNG-2 installation (one in four separate holders) and subjected to RILT in a gas discharge of octafluorocyclobutane (C 4 F 8 ) at an accelerating voltage of an ion source of 1500 V and at a pressure of 1.2 · 10 -2 Pa and at a tuning speed of 0.8-0.9 MHz / min. As a result of measurements of the resonators processed in such a plasma, it was found that the frequency spread in the batch of resonators was no more than 80 kHz, which led to an increase in the yield by at least two times.

Пример 4.Example 4

Изготавливают, применяя обратную литографию, резонаторы на приповерхностных акустических волнах на подложке монокристаллического кварца среза 37°. Шаг между встречно-штыревыми преобразователями соответствует частоте резонатора, находящейся в диапазоне 1,4-1,7 ГГц. Изготовленные структуры резонаторов с разбросом частоты в партии резонаторов до 5 МГц (от номинала и выше) монтируют в корпуса и помещают в реактор установки УНГ-2 (по одному в четыре отдельных держателя) и подвергают РИЛТ в газовом разряде перфтордекалина (C10F18) при ускоряющем напряжении ионного источника 700 В и при давлении 8,0·10-3 Па и при скорости настройки 0,6-0,7 МГц/мин. В результате измерений резонаторов, обработанных в этом газовом разряде, на анализаторе четырехполюсников 8714ЕТ фирмы Agilent Technology было установлено, что разброс частот в партии резонаторов не более 100 кГц, что приводило к увеличению выхода годных не менее чем в два раза.Resonator cavities based on surface acoustic waves on a substrate of single-crystal quartz with a slice of 37 ° are made using reverse lithography. The step between the interdigital converters corresponds to the resonator frequency, which is in the range 1.4-1.7 GHz. The fabricated resonator structures with a frequency spread in the resonator batch of up to 5 MHz (from the nominal value and higher) are mounted in the housings and placed in the reactor of the UNG-2 installation (one in four separate holders) and subjected to RILT in a gas discharge of perfluorodecalin (C 10 F 18 ) at an accelerating voltage of the ion source of 700 V and at a pressure of 8.0 · 10 -3 Pa and at a tuning speed of 0.6-0.7 MHz / min. As a result of measurements of the resonators processed in this gas discharge with an Agilent Technology four-terminal analyzer 8714ET, it was found that the frequency spread in the resonator batch was no more than 100 kHz, which led to an increase in the yield by at least two times.

Таблица.Table. Зависимость выхода годных резонаторов от состава газового разряда.Dependence of the yield of suitable resonators on the composition of the gas discharge. No. Состав газового разрядаGas discharge composition Выход годных резонаторов при РИЛТ-настройке, %Useful resonators with RILT tuning,% 1one тетрафторэтилен (С3F4)tetrafluoroethylene (C 3 F 4 ) 20twenty 22 тетрафторметан (CF4)tetrafluoromethane (CF 4 ) >95> 95 33 октафторпропан (С3F8)octafluoropropane (C 3 F 8 ) >95> 95 4four октафторциклобутан (C4F8)octafluorocyclobutane (C 4 F 8 ) >95> 95 55 перфтордекалин (С10F18)perfluorodecalin (C 10 F 18 ) >95> 95

Claims (1)

Способ настройки резонаторов на ПАВ, включающий изготовление структур резонаторов, монтаж резонаторов в корпуса, загрузку обрабатываемых резонаторов в установку сухого травления и настройку частоты резонатора, отличающийся тем, что загрузку резонаторов проводят в установку реактивного ионно-лучевого травления (РИЛТ), а настройку частоты резонаторов проводят методом РИЛТ в газовом разряде предельного фторуглерода, причем в качестве предельного фторуглерода используется тетрафторметан (CF4), или октафторпропан (C3F8), или октафторциклобутан (C4F8), или перфтордекалин (C10F18), при этом процесс травления проводят при ускоряющем напряжении ионного источника в пределах 700-1500 В, давлении - в пределах 3,0·10-3-2·10-2 Па, при скорости настройки не более 1,0 МГц/мин. A method for tuning resonators to a SAW, including fabricating resonator structures, mounting resonators in housings, loading the processed resonators into a dry etching unit, and tuning the resonator frequency, characterized in that the resonators are loaded into a reactive ion-beam etching unit (RILT), and tuning the resonator frequency RILT carried out by a gas discharge limit fluorocarbon, wherein as limiting fluorocarbon used tetrafluoromethane (CF 4) or octafluoropropane (C 3 F 8) or oktaftortsikl Butane (C 4 F 8) or perfluorodecalin (C 10 F 18), wherein the etching process is carried out at an accelerating voltage of the ion source in the range 700-1500 V, pressure - within 3.0 × 10 -3 · 10 -2 - 2 Pa, at a tuning speed of not more than 1.0 MHz / min.
RU2011107883/08A 2011-03-02 2011-03-02 Method of tuning resonator on surface acoustic waves RU2452079C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011107883/08A RU2452079C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Method of tuning resonator on surface acoustic waves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011107883/08A RU2452079C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Method of tuning resonator on surface acoustic waves

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2452079C1 true RU2452079C1 (en) 2012-05-27

Family

ID=46231815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011107883/08A RU2452079C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Method of tuning resonator on surface acoustic waves

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2452079C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4364016A (en) * 1980-11-03 1982-12-14 Sperry Corporation Method for post fabrication frequency trimming of surface acoustic wave devices
RU1750406C (en) * 1990-03-11 1994-06-15 Федосов Виталий Иванович Method of tuning central frequency of resonators on the base of surface acoustic waves
RU1783947C (en) * 1990-03-11 1995-01-09 Кондратьев Юрий Павлович Method of tuning of central frequency of resonators on surface acoustic waves
EP1221770A1 (en) * 2001-01-05 2002-07-10 Nokia Corporation Baw filters having different center frequencies on a single substrate and a method for providing same
RU2190922C2 (en) * 2000-11-30 2002-10-10 Омский научно-исследовательский институт приборостроения Method for tuning supernarrow-band acoustic-surface-wave element to center frequency

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4364016A (en) * 1980-11-03 1982-12-14 Sperry Corporation Method for post fabrication frequency trimming of surface acoustic wave devices
RU1750406C (en) * 1990-03-11 1994-06-15 Федосов Виталий Иванович Method of tuning central frequency of resonators on the base of surface acoustic waves
RU1783947C (en) * 1990-03-11 1995-01-09 Кондратьев Юрий Павлович Method of tuning of central frequency of resonators on surface acoustic waves
RU2190922C2 (en) * 2000-11-30 2002-10-10 Омский научно-исследовательский институт приборостроения Method for tuning supernarrow-band acoustic-surface-wave element to center frequency
EP1221770A1 (en) * 2001-01-05 2002-07-10 Nokia Corporation Baw filters having different center frequencies on a single substrate and a method for providing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100777151B1 (en) Hybrid coupled plasma reactor with icp and ccp functions
KR101841585B1 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
US5454903A (en) Plasma cleaning of a CVD or etch reactor using helium for plasma stabilization
EP3214640B1 (en) Plasma etching method
KR100631350B1 (en) Plasma process apparatus and method for cleaning the same
US20080230008A1 (en) Plasma species and uniformity control through pulsed vhf operation
JP4714166B2 (en) Substrate plasma processing apparatus and plasma processing method
WO2000068985A1 (en) Apparatus for plasma processing
JP2000323460A5 (en)
KR102258752B1 (en) Deposition of Silicon Dioxide
WO2008050596A1 (en) Plasma doping method and plasma doping apparatus
KR20180138554A (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP5819154B2 (en) Plasma etching equipment
JPH09326383A (en) Plasma processing system and plasma processing method
KR102418243B1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JPS60169139A (en) Vapor-phase treating apparatus
RU2452079C1 (en) Method of tuning resonator on surface acoustic waves
JP2017050413A (en) Plasma etching method
US20190244827A1 (en) Apparatus and method for anisotropic drie etching with fluorine gas mixture
RU2494499C1 (en) Method of making surface acoustic wave resonators
RU2433081C1 (en) Method of ion-beam treatment
JP2002176037A (en) System for plasma process
JPH03170678A (en) Method for cleaning reaction vessel
JP3368743B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP2000252099A (en) Matching device, plasma processing method and device