[發明專利]表面聲波器件及其制造方法、溫度檢測設備

在審

• 申請號: 201610236703.3
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN107302348A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 劉源;保羅·邦凡蒂
• 申請（專利權）人: 上海新昇半導體科技有限公司
• 主分類號: H03H3/02
• 分類號: H03H3/02;G01K11/22
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 金華

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種表面聲波器件及其制造方法、溫度檢測設備。

背景技術

化學氣相沉積工藝是在半導體制造過程的一種常見工藝。例如在晶圓上進行的外延層的制造中，通常是在一個單一的晶圓為基礎的反應器中進行化學氣相沉積。

如圖1所示，在這一過程中，這個單一的晶圓2放置在基座1上，被鹵素燈3加熱到1100℃左右。考慮到晶圓2邊緣和中心之間的溫度差異會導致熱應力引起的錯位(被稱為移線(slip line))，因此獲悉晶圓2內的整體溫度分布是必不可少的，如此才有可能提供高品質的外延層。通過測量溫度分布，以優化加熱和冷卻功率，可以提高溫度的均勻性。

目前，有兩種方法來測量溫度的分布，分別是設置高溫計5和設置熱電耦4。高溫計5是一種遙感溫度計可以放在反應腔中。然而，反應腔中的沉積物(例如硅等)會影響高溫計5的精度。而對于設置熱電耦4，熱電耦4需要放置在不同的地方，實現直接熱接觸。在高溫過程中，需要用石英管進行封裝，以避免在外延層中出現意外的金屬污染。因此，會受到空間和設計復雜程度的制約，這種方式在進行整個晶圓2的溫度分布測量時，其精度是有限的。

近年來，業界將表面聲波器件運用到反應腔內的溫度檢測，但是，一方面表面聲波器件的金屬會對晶圓產生污染；另一方面，反應腔內的產物也會對表面聲波器件的溫度探測產生影響，例如附著在聲波傳遞路徑上，會減弱聲波信號，嚴重時導致表面聲波器件失效。

因此，亟需一種新的結構來實現對整個晶圓進行溫度分布的檢測。

發明內容

本發明的目的在于提供一種表面聲波器件及其制造方法、溫度檢測設備，實現對整個晶圓進行高精度的溫度檢測。

為解決上述技術問題，本發明一實施例提供一種表面聲波器件的制造方法，包括：

提供一犧牲層；

在所述犧牲層上依次形成耐高溫壓電材料層和耐高溫金屬層；

光刻刻蝕所述耐高溫金屬層形成反射器和叉指電極；

在所述耐高溫壓電材料層上緊靠所述叉指電極兩側形成天線；

提供一襯底，并在所述襯底中形成一凹陷；

將所述襯底自凹陷周圍與所述耐高溫壓電材料層鍵合，所述反射器、叉指電極及天線被密封在所述凹陷中；

去除所述犧牲層。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述反射器位于所述叉指電極的對側。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述反射器為多個平行排布的金屬條。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述耐高溫壓電材料層的材料為氮化鋁，通過濺射工藝形成。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述耐高溫金屬層的材料為鉑，通過物理氣相沉積工藝形成。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述天線的材料為Pt-10％Rh/ZrO₂。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，在所述耐高溫壓電材料層上緊靠所述叉指電極兩側形成天線包括：

在所述耐高溫壓電材料層上沉積光阻層，覆蓋所述反射器和叉指電極；

圖案化所述光阻層形成凹槽，暴露出部分耐高溫壓電材料層，所述凹槽緊靠所述叉指電極；

沉積天線材料層；

去除天線材料層位于所述凹槽之外的部分，去除光阻層。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述襯底為藍寶石襯底， 通過電感耦合等離子刻蝕工藝形成所述凹陷。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述犧牲層的材料為硅，通過化學機械研磨工藝去除所述犧牲層。

相應的，本發明還提供一種表面聲波器件，包括：

一耐高溫壓電材料層和一襯底，所述襯底中具有一凹陷，所述襯底自凹陷周圍與所述耐高溫壓電材料層相鍵合；

密封在所述凹陷中且位于所述耐高溫壓電材料層上的反射器、叉指電極和天線，所述天線緊靠所述叉指電極兩側。

相應的，本發明還提供一種溫度檢測設備，包括：

一基座；設置在所述基座外的多個表面聲波器件，所述表面聲波器件為上所述的表面聲波器件。

本發明提供的表面聲波器件及其制造方法、溫度檢測設備，實現了表面聲波器件的密封式結構，避免了反應腔內的產物對表面聲波器件的干擾，能夠使得表面聲波器件得以正常運作；此外，還將表面聲波器件與晶圓隔離，避免了晶圓在加工過程中受到表面聲波器件所具有的金屬的影響。

附圖說明