一种新型的温度补偿型TC-SAW工艺的制作方法

专利2025-06-14  31


本发明属于温度补偿型声表面波滤波器领域,具体涉及一种新型的温度补偿型tc-saw工艺。


背景技术:

1、温度补偿型声表面波滤波器(简称:tc-saw)通过在其idt上覆着温度补偿层,对常规saw滤波器进行技术改进,使得器件的频率温度系数(tcf)降至0到-25ppm/℃,较常规saw的温度特性(通常约为-45~-60ppm/℃)有了显著提升。

2、传统技术采用溅射工艺在ln衬底上直接溅射sio2温度补偿层,溅射功率较大,形成的sio2膜层形貌和膜层致密性相对较差,且溅射过程易形成sio2粉尘,对器件性能产生影响。此外,传统溅射工艺形成的sio2温度补偿层,ln衬底上的sio2和idt上的sio2膜厚差异大,进而影响器件性能,后续需要长时间的cmp将sio2膜厚差研磨至1nm以内。


技术实现思路

1、本发明针对现有sio2温度补偿层制备过程中膜层形貌和膜层致密性相对较差,以及衬底和idt上膜厚差异大的问题,提出一种新型的温度补偿型tc-saw工艺。本发明在热氧硅片的sio2膜一侧开槽呈现idt图形对应形状;采用键合工艺对ln衬底和开槽后的热氧硅片进行键合;对硅衬底和sio2进行减薄和化学机械抛平,从而形成sio2温度补偿层。sio2温度补偿层平坦度高,简化了生产流程,节约了生产成本。

2、为了实现上述目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种新型的温度补偿型tc-saw工艺,按照以下步骤进行:

3、步骤1)清洗衬底,为后续光刻做准备;

4、步骤2)叉指电极制备:在衬底光刻胶涂布、曝光、显影,使光刻胶形状呈现对应指条形状,在衬底上蒸镀金属,采用lift off工艺,剥离光刻胶及光刻胶上沉积的金属,形成idt图形对应的叉指电极;

5、步骤3)准备热氧硅片,热氧硅片的sio2层的厚度为0.5~2μm;

6、步骤4)对热氧硅片的sio2一侧进行开槽,形成与叉指电极图形对应的凹槽;

7、步骤5)翻转热氧硅片,使sio2一侧与衬底相对,采用键合工艺对衬底和热氧硅片进行键合;

8、步骤6)对热氧硅片进行减薄操作,将si衬底完全去除并去除部分sio2;

9、步骤7)对减薄后的sio2膜层进行cmp抛光;

10、步骤8)光刻胶涂布、曝光、显影,使光刻胶形状呈现对应形状,刻蚀对应区域的sio2;

11、步骤9)在sio2膜层上蒸镀met金属,然后再在met金属上沉积第二介质层;

12、步骤10)对钝化层进行开孔刻蚀,刻蚀掉pad图形区域的膜层。

13、进一步的,所述衬底采用锂铌酸锂ln衬底。

14、进一步的,所述键合工艺采用粘合剂键合、或采用共晶键合,或采用热压键合。

15、进一步的,所述减薄后的sio2膜层的厚度为1.2~1.4μm。

16、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

17、1、本发明有别于传统tc-saw工艺,通过键合工艺将热氧化硅片与ln衬底键合,相较于在ln衬底上直接溅射sio2,热氧化硅片的sio2膜层缺陷少,致密性高,温度补偿效果更好,tcf系数更高。同时可以避免溅射sio2过程中出现sio2粉尘,影响器件性能。

18、2、本发明采用键合方式将开槽后的热氧硅片和镀有idt的ln衬底键合,sio2膜平坦度高,简化了温度补偿型声表面波滤波器的生产流程,节约了生产成本。

19、3、本发明采用热氧硅片与衬底键合而没有采用sio2晶片与衬底直接键合。由于sio2晶片难以制备,且市场sio2片的温度补偿系数无法达到tc-saw的使用要求;本工艺所需sio2厚度较薄,热氧硅片就可以满足需求。



技术特征:

1.一种新型的温度补偿型tc-saw工艺,其特征在于:按照以下步骤进行:

2.根据权利要求1所述的一种新型的温度补偿型tc-saw工艺,其特征在于:所述衬底采用锂铌酸锂衬底。

3.根据权利要求1所述的一种新型的温度补偿型tc-saw工艺,其特征在于:所述键合工艺采用粘合剂键合、或采用共晶键合,或采用热压键合。

4.根据权利要求1所述的一种新型的温度补偿型tc-saw工艺,其特征在于:所述减薄后的sio2膜层的厚度为1.2~1.4μm。


技术总结
本发明一种新型的温度补偿型TC‑SAW工艺,属于温度补偿型声表面波滤波器领域,首先在LN衬底上形成IDT金属图形;准备热氧硅片,并对SiO<subgt;2</subgt;层开槽呈现IDT图形对应形状;采用键合工艺对LN衬底和开槽后的热氧硅片进行键合;对硅衬底和SiO<subgt;2</subgt;层进行减薄和化学机械抛平;刻蚀目标区域内的SiO<subgt;2</subgt;;在SiO<subgt;2</subgt;上蒸镀加厚层金属;沉积钝化层并对PAD位置的钝化层开孔。本发明利用热氧化硅片形成的SiO<subgt;2</subgt;温度补偿层缺陷少,致密性高,温度补偿效果更好,TCF系数更高。同时可以避免溅射SiO<subgt;2</subgt;过程中出现SiO<subgt;2</subgt;粉尘,影响器件性能。

技术研发人员:陕倩,武璐阁,李扬帆,胡志雄,周忆玥,武培龙
受保护的技术使用者:北纬三十八度集成电路制造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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