[發明專利]一種聲表面波芯片及其制作方法

有效

• 申請號: 201810244365.7
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN109103328B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 孟騰飛;邊旭明;王永安;段斌;陳瑞;徐浩
• 申請（專利權）人: 北京航天微電科技有限公司
• 主分類號: H10N30/87
• 分類號: H10N30/87;H10N30/85;H10N30/06
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 姜中英

本發明公開了一種聲表面波芯片，包括：軸向依次設置的襯底、叉指電極、保護層和吸聲膠。一種聲表面波芯片制作方法，其具體步驟為：第一步，掩膜版圖形排版；第二步，制作叉指電極；第三步，制作保護層；第四步，基片開槽；第五步，涂覆吸聲膠；第六步，吸聲膠和基片切割；第七步，分片；從而完成聲表面波芯片的制作。本發明工藝方法簡單，可在整個基片上進行集成化的加工，通過掩膜版叉指電極圖形排布控制芯片形狀為平行四邊形，不同的傾斜角度和不同的開槽形狀使傳播到芯片端面的SAW發生反射偏離原來的方向。采用先開槽再涂覆吸聲膠之后切割的方法，實現了在芯片的側邊端面形成吸聲膠覆蓋，可吸收傳播到端面的聲表面波。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種聲表面波芯片及其制作方法。

背景技術

聲表面波(Surface?Acoustic?Wave，SAW)是一種傳播時能量主要集中在表面幾十個微米以內的特殊聲波，在壓電基片表面制作輸入叉指換能器可激發一定頻率的SAW，再通過接收叉指換能器可轉換為電學信號輸出，利用聲表面波進行信號處理制備的SAW器件具有工藝簡單、體積小、一致性好的優點，廣泛應用于通信系統的射頻接收模塊中。SAW器件采用集成化的平面半導體工藝加工，首先在掩膜版上制作出方陣排布的叉指圖形，再通過光刻、鍍膜等工藝進行大批量加工將圖形復制到壓電基片上的金屬層，之后經過封裝工序形成獨立元件。在SAW器件工作時，聲電信號轉換過程中會有部分SAW傳播到芯片的側面邊緣，由于端面的聲阻抗不連續，SAW會發生反射形成虛假信號，當反射的SAW回傳到接收換能器時會對主信號造成干擾，從而影響器件的性能，尤其對于頻率小于500M的常規SAW器件，產品的通帶波動、阻帶抑制等性能變差。因此，芯片端面的聲表面波需要加以抑制，目前常用的方法有兩種：一是工藝方面，在整個基片上采用絲網印刷的方法在芯片兩邊涂覆吸聲膠，目的是吸收虛假信號；二是設計方面，采用傾斜反射柵的方法，使聲表面波的反射與入射方向形成一定的角度，SAW因傳播長度的不同產生相互抵消的相位差，目的是使虛假信號發生衰減。

然而，上述方法存在如下問題：絲網印刷是在基片的表面涂覆吸聲膠，切割后無法在芯片的側邊形成覆蓋，端面吸聲效果不理想、傾斜反射柵的設計需要對SAW的分布進行推導和建模，設計難度大，反射柵抑制虛假信號的同時也會對主信號產生影響，使SAW器件的損耗增大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聲表面波芯片及其制作方法，解決過去的SAW抑制方法中涂覆吸聲膠無法在芯片側邊端面形成覆蓋，吸聲效果不理想、傾斜反射柵設計難度大，容易使器件損耗增大的問題。

一種聲表面波芯片，包括：軸向依次設置的襯底、叉指電極、保護層和吸聲膠，其中，

所述襯底材料為鉭酸鋰、鈮酸鋰、石英類壓電晶體，襯底的至少一面為拋光面，襯底的厚度大于0.2mm小于1.2mm，形狀為平行四邊形。

所述叉指電極為Al、Cu類金屬膜或Ti/Al、Al/Cu類復合金屬膜，叉指電極是通過濺射或電子束蒸發鍍膜方法與光刻技術相結合并采用剝離或刻蝕工藝在所述襯底材料的拋光面上制作出的指條形狀的金屬膜圖形。

所述保護層為SiO₂、Si₃N₄類非金屬膜，保護層是通過濺射或化學氣相沉積鍍膜方法與光刻技術相結合并采用剝離或刻蝕工藝在所述襯底材料的拋光面上制作出的覆蓋叉指電極非鍵合區的鈍化層。

所述叉指電極的指條垂直于所述襯底的兩個邊，所述襯底的另外兩個斜邊與叉指電極存在夾角且邊緣端面設有凹槽。

所述吸聲膠覆蓋所述襯底的凹槽和部分叉指電極的非換能器圖形。

所述凹槽內設有切割道溝槽，所述切割道溝槽橫截面寬度小于所述凹槽的橫截面寬度，所述切割道溝槽軸向延伸至所述襯底。

優選的，所述襯底的斜邊與所述叉指電極的夾角大于5°。