声表面波器件制作工艺介绍(PPT 61页).ppt

声表面波器件制作工艺介绍 一 声表面波器件的用途 滤波器 电子通讯移动设备无线宽带广播电视 谐振器 移动设备无匙安全系统 射频识别 鉴别 身份识别 物体识别 运输方式跟踪 传感器 感知 压力 温度液体 气体生物传感 特殊应用 特殊压电材料 改变物理特性 二 声表面波器件工作原理 声表面波 SAW SurfaceAcousticWave 就是在压电基片材料表面产生和传播 且振幅随深入基片材料的深度增加而迅速减少的弹性波 SAW滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器 叉指换能器 IDT 它采用半导体集成电路的平面工艺 在压电基片表面蒸镀一定厚度的铝膜 把设计好的两个IDT的掩膜图案 利用光刻方法沉积在基片表面 分别作为输入换能器和输出换能器 电转换为声 逆压电效应 声转换为电 正压电效应 工作原理是输入换能器将电信号变成声信号 沿晶体表面传播 输出换能器再将接收到的声信号变成电信号输出 换能器空间图形对应脉冲响应图形通过指条位置和重迭长度的设计即可控制换能器的脉冲响应 从而也就控制了换能器的频率响应 SAW滤波器构成及频响压电基片 IDT 半导体工艺 电 声 SAW 电Hfilter f HIDT1 f HIDT2 f 三 主要声表面波器件用晶片材料 LT LN主要功能 压电效应 表面波器件热释电效应 红外探测电光效应 光开关 光调制光折变效应 全息存储非线性光学效应 激光倍频从上面可以看出LN LT是一种多功能晶体 我们在实践中注意各种性能对使用和生产相互影响 比如热释电产生静电吸尘 静电击裂晶片影响 常用表面波切型 晶片背面的加工粗糙度 四 声表面波器件制作工艺流程 1 前工序 基片清洗 镀金属膜 涂胶 曝光 显影 腐蚀 探针测试 涂胶 曝光 显影 镀金属膜 剥离 镀保护膜 后工序 湿法工艺 镀膜 铝 晶片 铝 晶片 光刻胶 涂光刻胶 曝光 UV光 光刻胶 铝 晶片 显影 刻蚀 光刻胶 铝 晶片 去胶 铝 晶片 B 剥离工艺 涂光刻胶 光刻胶 晶片 曝光 光刻胶 晶片 UV光 显影 光刻胶 晶片 镀膜 光刻胶 晶片 铝 去胶 铝 晶片 制作完成图形 主要工艺 清洗 全自动清洗机 STANGL精清洗系统 系统精清洗部分由以下构成 RBS1槽 RBS2槽 溢流清洗槽 QDR1槽 QDR2槽 兆声清洗槽 甩干机 STANGL精清洗采用的是湿法批量式清洗 所用的工艺为RBS洗液超声清洗结合SC1洗液兆声清洗的方式 因该清洗系统设计时未考虑酸洗槽 有些晶片在清洗前得预先经过一次酸浸泡处理工艺 该系统专用于 3 和 4 标准晶圆片的清洗 日产量为300 400片 班 8小时 主要工艺 清洗 主要工艺 镀膜 设备名称 BAK SAW电子束镀膜机 主要技术指标 均匀性单片 1 片与片 2 批与批 2 镀层材料AL AL CU2 合金 TI CU 产量3英寸36片 炉4英寸18片 炉 适用工艺 剥离工艺和湿法工艺 单层和多层镀膜 主要工艺 镀膜 设备名称 KDF磁控溅射镀膜机 主要技术指标 均匀性单片 2 AL 2 3 sio2 片与片 3 5 AL 5 8 SIO2 批与批 3 5 AL 5 8 SIO2 镀层材料AL AL CU2 合金 TI 产量3英寸16片 炉 4英寸9片 炉适用工艺 湿法工艺 单层金属膜和SIO2保护膜 主要工艺 镀膜 设备名称 LEYBOLD 莱宝 电子束镀膜机 主要技术指标 均匀性单片 1 5 片与片 2 5 批与批 2 5 镀层材料AL AL CU2 合金 TI 产量3英寸36片 炉4英寸18片 炉 适用工艺 剥离剥离和湿法工艺 单层和多层金属膜 主要工艺 镀膜 膜厚测试 FRT表面轮廓仪 ALPHA STEP台阶仪 主要工艺 光刻 分布重复式投影曝光 主要技术指标 最小分辨率 0 5um最大视场 15 19mm掩膜版尺寸 5英寸晶片尺寸 3英寸光源波长 I线 365nm 缩影倍率 5 1曝光工作台定位精度 100nm 适用工艺 剥离工艺和湿法工艺 主要工艺 光刻 3 和4 标准圆片的光刻胶涂覆及曝光后图形显影 满足特征尺寸CD 0 35 m声表面波器件的光刻胶涂覆及曝光后图形显影工艺制作要求涂敷光刻胶均匀性和一致性 4 片内为 2 片与片之间达到 2 GAMMA涂胶显影机 M2000涂胶显影机 3 4 标准圆片的光刻胶涂覆及曝光后图形显影 满足特征尺寸CD 0 5 m声表面波器件的光刻胶涂覆及曝光后图形显影工艺制作要求 涂敷光刻胶均匀性和一致性 3 片内为 2 片与片之间达到 2 显影均匀性和一致性 当以CD 0 5um作为测试线宽时 3 片内为 6 片与片之间达到 6 涂胶产能达40片 小时 显影产能达40片 小时 主要工艺 光刻 半自动探针测试 主要工艺 探针测试 2 后工序 工艺流程 点焊 入库 终测 标记 储能封帽 筛选试验 丝网涂胶 划片 光刻检验 粘片 前工序 点焊检验 初测 预焊 平行封帽 编带 主要工艺 丝网涂胶 吸声胶 丝网涂胶 SAW滤波器凃胶的重要性 主要工艺 丝网涂胶 吸声胶 将吸声胶涂到器件两端 以消除反射回来的声波对器件性能的干扰 主要工艺 划片 半自动砂轮划片机 利用高速旋转的树脂刀片将晶圆分割成一个个小芯片 主要工艺 划片 主要工艺 粘片 自动SMD 将芯片通过粘片胶粘贴固定到外壳底座上 主要工艺 粘片 自动粘片 主要工艺 点焊 自动铝丝键合 主要工艺 点焊 自动铝丝键合 主要工艺 点焊 6400型自动点焊机 主要工艺 点焊线拉力和芯片剪切力测试 主要工艺 预焊 预焊工序用于将表贴器件的盖板与基座固定起来 主要工艺 平行封焊 封焊工序将预焊后的器件焊接完毕 主要工艺 平行焊接 现有平行封装设备工艺能力 能够封装从3mm 3mm到25mm 9mm的表贴器件 SMD 深腔外壳最大尺寸可达250mm 30mm 军品水汽含量能够控制在5000PPM