一種聲表面波濾波器芯片剝離工藝后圖形優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光刻剝離后的芯片圖形優(yōu)化方法，特別是一種聲表面波濾波器芯片剝離工藝后圖形優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聲表面波濾波器是一種在壓電晶圓表面制作金屬叉指電極，通過(guò)對(duì)電極加電，利用聲表面波濾波器芯片的電-聲-電轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)對(duì)電信號(hào)處理的功能。在聲表面波濾波器芯片生產(chǎn)制造工藝中，常使用光刻剝離工藝進(jìn)行芯片圖形制作，工藝流程包括:光刻膠圖形制作，并在光刻膠圖形上進(jìn)行金屬薄膜淀積，最后通過(guò)剝離液浸泡結(jié)合超聲波震蕩剝離完成芯片圖形制作，芯片圖形成型質(zhì)量高低直接影響聲表面波濾波器的電性能參數(shù)優(yōu)劣。傳統(tǒng)的聲表面波濾波器生產(chǎn)工藝中，光刻剝離出的金屬圖形及叉指電極邊緣不可避免的出現(xiàn)毛刺或凸起等缺陷，這些缺陷會(huì)影響器件的插入損耗等關(guān)鍵電性能；由于剝離時(shí)使用超聲波震蕩，使得芯片表面殘留有大量的細(xì)小鋁肩，這些鋁肩很難用傳統(tǒng)的沖水的方法去除，并且有可能在后續(xù)產(chǎn)品的使用或震蕩過(guò)程中轉(zhuǎn)移至電極之間引起器件短路失效;傳統(tǒng)的聲表面波濾波器負(fù)版正膠光刻工藝中，常采用旋轉(zhuǎn)曝光后晶圓并在晶圓中心滴注顯影液的顯影方式進(jìn)行顯影，該方式不可避免的導(dǎo)致晶圓中心的芯片圖形接觸顯影液相對(duì)較多，而晶圓邊緣的芯片圖形顯影量較少，最終導(dǎo)致一片晶圓中，靠近中心的芯片普遍圖形線寬較粗，靠近邊緣的芯片線寬較細(xì)，片內(nèi)芯片一致性差;最后，聲表面波濾波器屬于單層半導(dǎo)體工藝制作的頻率器件，器件的中心頻率與芯片圖形線寬直接相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，器件的中心頻率越高，需要制作的線寬越細(xì)，但隨著濾波器頻率的增加，當(dāng)所需芯片中的特征線寬達(dá)到現(xiàn)有光刻機(jī)分辨率極限時(shí)，僅靠光刻工藝無(wú)法制作出更細(xì)線寬的高頻聲表面波濾波器芯片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種聲表面波濾波器芯片剝離工藝后圖形優(yōu)化方法，解決芯片圖形剝離后邊緣毛刺、表面金屬碎肩沾污、顯影后片內(nèi)芯片線寬均勻性差、制作最細(xì)線寬小于光刻機(jī)分辨率的問(wèn)題。
[0004]—種聲表面波濾波器芯片剝離工藝后圖形優(yōu)化方法，其具體步驟為:
第一步晶圓表面均勻分布腐蝕液
聲表面波濾波器芯片剝離工藝完成并形成芯片圖形后，將晶圓固定在旋轉(zhuǎn)夾具上，使腐蝕液柱滴注于旋轉(zhuǎn)的晶圓中心，利用旋轉(zhuǎn)離心力使腐蝕液均勻分布在晶圓表面上。
[0005]第二步腐蝕液對(duì)剝離后的晶圓圖形進(jìn)行腐蝕
腐蝕液采用當(dāng)量濃度為2.38%的四甲基氫氧化銨，腐蝕液與鋁質(zhì)的芯片圖形發(fā)生反應(yīng):2Α1+20Η-+2Η20—2Α102-+3Η2丨。這種各項(xiàng)同性的濕法腐蝕方式將剝離后圖形及線條邊緣的毛刺、凸起和殘留鋁肩一并腐蝕去除。同時(shí)腐蝕液對(duì)鋁質(zhì)聲表面波濾波器芯片上的叉指換能器在側(cè)向上產(chǎn)生腐蝕作用，在縱向上使芯片鋁膜厚度減薄，同時(shí)在橫向上使叉指換能器變細(xì)，得到突破光刻機(jī)標(biāo)稱(chēng)分辨率的精細(xì)叉指換能器圖形。
[0006]第三步保持腐蝕液恒溫
腐蝕液與芯片金屬圖形發(fā)生反應(yīng)，二者的反應(yīng)速度與腐蝕液溫度成正比，腐蝕液溫度越高，腐蝕液與芯片金屬圖形的反應(yīng)速度越快。腐蝕液溫度恒定在23°C±1°C，采用程控水浴槽加熱輸液管的方式，保證腐蝕速度緩慢可控。
[0007]第四步設(shè)定旋轉(zhuǎn)夾具轉(zhuǎn)速
設(shè)定夾具轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘±50轉(zhuǎn)/分鐘，利用夾具旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力，使得腐蝕液或去離子水對(duì)芯片表面起到?jīng)_刷作用，同時(shí)保證腐蝕過(guò)程緩慢可控。將剝離工藝超聲震蕩后產(chǎn)生的鋁肩及腐蝕后產(chǎn)生的生成物從芯片表面沖刷出去，達(dá)到芯片圖形優(yōu)化的效果。
[0008]第五步根據(jù)腐蝕速度及圖形優(yōu)化效果設(shè)定腐蝕時(shí)間
設(shè)定腐蝕時(shí)間范圍為60s-90s，在腐蝕液接觸芯片的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，腐蝕液對(duì)芯片進(jìn)行清洗，計(jì)滿(mǎn)腐蝕時(shí)間時(shí)，關(guān)閉腐蝕液并打開(kāi)去離子水對(duì)芯片進(jìn)行清洗。
[0009]第六步腐蝕結(jié)束后進(jìn)行清洗及甩干
腐蝕過(guò)程結(jié)束后，移開(kāi)腐蝕液輸液管，保持晶圓以1500轉(zhuǎn)/分鐘± 50轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，用去離子水滴注于晶圓中心，利用旋轉(zhuǎn)離心力將去離子水均勻分布于晶圓表面，將晶圓表面殘留的腐蝕液清洗干凈，設(shè)定清洗時(shí)間為30s。清洗結(jié)束后設(shè)定甩干轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘土 50轉(zhuǎn)/分鐘，利用旋轉(zhuǎn)離心力將晶圓表面的去離子水甩干，甩干時(shí)間設(shè)定為30s ο甩干后夾具停止旋轉(zhuǎn)，取下晶圓，完成聲表面波濾波器芯片剝離工藝后的圖形優(yōu)化。
[0010]本發(fā)明采用各項(xiàng)同性的濕法腐蝕方式將剝離后圖形及線條邊緣的毛刺、凸起和殘留鋁肩一并腐蝕去除，達(dá)到優(yōu)化圖形、清洗芯片表面的效果；由于旋轉(zhuǎn)離心力的作用，晶圓中心部分的芯片受到的腐蝕程度相比新晶圓邊緣處的芯片大，換言之，顯影后中心線寬較粗的芯片圖形被腐蝕量大，顯影后邊緣線寬較細(xì)的芯片圖形腐蝕量小，因此通過(guò)該線寬反向彌補(bǔ)優(yōu)化過(guò)程，可以將晶圓中心部分芯片線寬與邊緣處芯片線寬差距縮小，從而增加晶圓間芯片一致性，剝離成型的金屬線條會(huì)因?yàn)楸桓g而變細(xì)，從而得到了突破光刻機(jī)分辨率的細(xì)線寬叉指電極，提高了所制作的聲表面波濾波器的中心頻率;另外經(jīng)過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化控制腐蝕方式、腐蝕液濃度、腐蝕液溫度、腐蝕時(shí)間來(lái)保證腐蝕效果，優(yōu)化了聲表面波濾波器芯片剝離工藝后圖形。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 一種聲表面波濾波器芯片剝離工藝后圖形優(yōu)化方法，其具體步驟為:
第一步晶圓表面均勻分布腐蝕液
聲表面波濾波器芯片剝離工藝完成并形成芯片圖形后，將晶圓固定在旋轉(zhuǎn)夾具上，使腐蝕液柱滴注于旋轉(zhuǎn)的晶圓中心，利用旋轉(zhuǎn)離心力使腐蝕液均勻分布在晶圓表面上。
[0012]第二步腐蝕液對(duì)剝離后的晶圓圖形進(jìn)行腐蝕
腐蝕液采用當(dāng)量濃度為2.38%的四甲基氫氧化銨，腐蝕液與鋁質(zhì)的芯片圖形發(fā)生反應(yīng):2Α1+20Η-+2Η20—2Α102-+3Η2丨。這種各項(xiàng)同性的濕法腐蝕方式將剝離后圖形及線條邊緣的毛刺、凸起和殘留鋁肩一并腐蝕去除。同時(shí)腐蝕液對(duì)鋁質(zhì)聲表面波濾波器芯片上的叉指換能器在側(cè)向上產(chǎn)生腐蝕作用，在縱向上使芯片鋁膜厚度減薄，同時(shí)在橫向上使叉指換能器變細(xì)，得到突破光刻機(jī)標(biāo)稱(chēng)分辨率的精細(xì)叉指換能器圖形。
[0013]第三步保持腐蝕液恒溫腐蝕液與芯片金屬圖形發(fā)生反應(yīng)，二者的反應(yīng)速度與腐蝕液溫度成正比，腐蝕液溫度越高，腐蝕液與芯片金屬圖形的反應(yīng)速度越快。腐蝕液溫度恒定在23°C±1°C，采用程控水浴槽加熱輸液管的方式，保證腐蝕速度緩慢可控。
[0014]第四步設(shè)定旋轉(zhuǎn)夾具轉(zhuǎn)速
設(shè)定夾具轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘±50轉(zhuǎn)/分鐘，利用夾具旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力，使得腐蝕液或去離子水對(duì)芯片表面起到?jīng)_刷作用，同時(shí)保證腐蝕過(guò)程緩慢可控。將剝離工藝超聲震蕩后產(chǎn)生的鋁肩及腐蝕后產(chǎn)生的生成物從芯片表面沖刷出去，達(dá)到芯片圖形優(yōu)化的效果。
[0015]第五步根據(jù)腐蝕速度及圖形優(yōu)化效果設(shè)定腐蝕時(shí)間
設(shè)定腐蝕時(shí)間范圍為60s_90s，在腐蝕液接觸芯片的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，腐蝕液對(duì)芯片進(jìn)行清洗，計(jì)滿(mǎn)腐蝕時(shí)間時(shí)，關(guān)閉腐蝕液并打開(kāi)去離子水對(duì)芯片進(jìn)行清洗。
[0016]第六步腐蝕結(jié)束后進(jìn)行清洗及甩干
腐蝕過(guò)程結(jié)束后，移開(kāi)腐蝕液輸液管，保持晶圓以1500轉(zhuǎn)/分鐘± 50轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，用去離子水滴注于晶圓中心，利用旋轉(zhuǎn)離心力將去離子水均勻分布于晶圓表面，將晶圓表面殘留的腐蝕液清洗干凈，設(shè)定清洗時(shí)間為30s。清洗結(jié)束后設(shè)定甩干轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘土 50轉(zhuǎn)/分鐘，利用旋轉(zhuǎn)離心力將晶圓表面的去離子水甩干，甩干時(shí)間設(shè)定為30s ο甩干后夾具停止旋轉(zhuǎn)，取下晶圓，完成聲表面波濾波器芯片剝離工藝后的圖形優(yōu)化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聲表面波濾波器芯片剝離工藝后圖形優(yōu)化方法，其特征在于具體步驟為: 第一步晶圓表面均勻分布腐蝕液 聲表面波濾波器芯片剝離工藝完成并形成芯片圖形后，將晶圓固定在旋轉(zhuǎn)夾具上，使腐蝕液柱滴注于旋轉(zhuǎn)的晶圓中心，利用旋轉(zhuǎn)離心力使腐蝕液均勻分布在晶圓表面上；第二步腐蝕液對(duì)剝離后的晶圓圖形進(jìn)行腐蝕 腐蝕液采用當(dāng)量濃度為2.38%的四甲基氫氧化銨，腐蝕液與鋁質(zhì)的芯片圖形發(fā)生反應(yīng):2Α1+20Η-+2Η20—2Α102-+3Η2丨;這種各項(xiàng)同性的濕法腐蝕方式將剝離后圖形及線條邊緣的毛刺、凸起和殘留鋁肩一并腐蝕去除；同時(shí)腐蝕液對(duì)鋁質(zhì)聲表面波濾波器芯片上的叉指換能器在側(cè)向上產(chǎn)生腐蝕作用，在縱向上使芯片鋁膜厚度減薄，同時(shí)在橫向上使叉指換能器變細(xì)，得到突破光刻機(jī)標(biāo)稱(chēng)分辨率的精細(xì)叉指換能器圖形； 第三步保持腐蝕液恒溫 腐蝕液與芯片金屬圖形發(fā)生反應(yīng)，二者的反應(yīng)速度與腐蝕液溫度成正比，腐蝕液溫度越高，腐蝕液與芯片金屬圖形的反應(yīng)速度越快;腐蝕液溫度恒定在23°C ± 10C，采用程控水浴槽加熱輸液管的方式，保證腐蝕速度緩慢可控； 第四步設(shè)定旋轉(zhuǎn)夾具轉(zhuǎn)速 設(shè)定夾具轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘±50轉(zhuǎn)/分鐘，利用夾具旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力，使得腐蝕液或去離子水對(duì)芯片表面起到?jīng)_刷作用，同時(shí)保證腐蝕過(guò)程緩慢可控;將剝離工藝超聲震蕩后產(chǎn)生的鋁肩及腐蝕后產(chǎn)生的生成物從芯片表面沖刷出去，達(dá)到芯片圖形優(yōu)化的效果；第五步根據(jù)腐蝕速度及圖形優(yōu)化效果設(shè)定腐蝕時(shí)間 設(shè)定腐蝕時(shí)間范圍為60s-90s，在腐蝕液接觸芯片的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，腐蝕液對(duì)芯片進(jìn)行清洗，計(jì)滿(mǎn)腐蝕時(shí)間時(shí)，關(guān)閉腐蝕液并打開(kāi)去離子水對(duì)芯片進(jìn)行清洗； 第六步腐蝕結(jié)束后進(jìn)行清洗及甩干 腐蝕過(guò)程結(jié)束后，移開(kāi)腐蝕液輸液管，保持晶圓以1500轉(zhuǎn)/分鐘± 50轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，用去離子水滴注于晶圓中心，利用旋轉(zhuǎn)離心力將去離子水均勻分布于晶圓表面，將晶圓表面殘留的腐蝕液清洗干凈，設(shè)定清洗時(shí)間為30 s;清洗結(jié)束后設(shè)定甩干轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘土 50轉(zhuǎn)/分鐘，利用旋轉(zhuǎn)離心力將晶圓表面的去離子水甩干，甩干時(shí)間設(shè)定為30s ；甩干后夾具停止旋轉(zhuǎn)，取下晶圓，完成聲表面波濾波器芯片剝離工藝后的圖形優(yōu)化。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聲表面波濾波器芯片剝離工藝后圖形優(yōu)化方法，其具體步驟為：晶圓表面均勻分布腐蝕液，腐蝕液對(duì)剝離后的晶圓圖形進(jìn)行腐蝕，保持腐蝕液恒定在23℃±1℃，設(shè)定夾具轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘±50轉(zhuǎn)/分鐘，利用夾具旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力，使得腐蝕液或去離子水對(duì)芯片表面起到?jīng)_刷作用，設(shè)定腐蝕時(shí)間范圍為60s-90s，腐蝕液對(duì)芯片進(jìn)行清洗，計(jì)滿(mǎn)腐蝕時(shí)間時(shí)，關(guān)閉腐蝕液并打開(kāi)去離子水對(duì)芯片進(jìn)行清洗，腐蝕結(jié)束后進(jìn)行清洗及甩干，完成聲表面波濾波器芯片剝離工藝后的圖形優(yōu)化。本發(fā)明能夠提高聲表面波濾波器芯片的中心頻率；對(duì)光刻顯影過(guò)程中造成的線寬不均勻進(jìn)行反向彌補(bǔ)；提升聲表面波濾波器產(chǎn)品可靠性。
【IPC分類(lèi)】H03H3/007, H03H3/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105553437
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510876648
【發(fā)明人】賀強(qiáng)
【申請(qǐng)人】北京長(zhǎng)峰微電科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日