申请/专利权人：厦门市三安集成电路有限公司

申请日：2018-06-01

公开（公告）日：2022-06-28

公开（公告）号：CN108768334B

主分类号：H03H3/02

分类号：H03H3/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.06.28#授权;2018.11.30#实质审查的生效;2018.11.06#公开

摘要：本发明公开了一种TC‑SAW之IDT铜工艺制造方法，其步骤为：于压电衬底上形成第一介质层，通过正性光刻胶曝光和干法蚀刻于第一介质层上形成IDT图形形貌，沉积IDT金属层，然后采用CMP工艺研磨IDT金属层形成相应的IDT金属结构，然后沉积第二介质层。本发明通过正性光刻胶配合干法刻蚀和CMP工艺，可以有效实现金属图形化和IDT金属形貌的控制，满足更小线宽IDT电极的要求，使得目标频率更易达成，且工艺简单，可控性强，极大的降低了成本。

主权项：1.一种TC-SAW之IDT铜工艺制造方法，其特征在于包括以下步骤：1提供压电材料衬底；2于衬底上沉积介质材料形成第一介质层；3涂覆正性光刻胶，曝光、显影后定义出IDT图形，采用干法蚀刻工艺刻蚀所述第一介质层以形成与IDT图形相应的膜层形貌，去除正性光刻胶；4沉积金属形成IDT金属层，所述IDT金属层至少顶层为Cu，所述IDT金属层的厚度大于第一介质层的厚度；5采用CMP工艺研磨所述IDT金属层至与所述第一介质层平齐，形成与IDT图形相应的IDT金属结构；6于步骤5形成的结构表面沉积介质材料形成第二介质层，所述第二介质层的厚度为0.1λ-0.4λ，其中λ为0.8-4μm；7对预设区域的第二介质层开连接孔。

全文数据：—种TC-SAW之IDT铜工艺制造方法技术领域[0001]本发明涉及声表面波滤波器制造技术领域，尤其涉及一种TC-SAW之IDT铜工艺制造方法。背景技术[0002]声表面波SAW滤波器广泛应用于信号接收机前端以及双工器和接收滤波器。SAW滤波器集低插入损耗和良好的抑制性能于一身，可实现宽带宽和小体积。习知的SAW滤波器，电输入信号通过间插的金属叉指换能器IDT转换为声波，这种IDT是在压电基板上形成的。其中，温度补偿型滤波器TC—SAW不易受温度变化影响，性能更为稳定，应用更为广泛。[0003]现有的TC-SAW滤波器的IDT结构制作时，一般采用剥离工艺LIFT-OFF，即在衬底上采用负性光刻胶通过曝光、显影制成图形，然后在其上淀积金属膜，再用不侵蚀金属膜的溶剂除去光刻胶，随着光刻胶的去除，胶上的金属被剥离，从而留下预设图形的金属结构。TC-SAr滤波器的调整频率主要依靠IDT电极线宽来调整，即频率越高线宽越小，如丨.9G的一般线宽在0•5um，而3.5G的一般在〇•25um。随着技术发展，TC-SAW滤波器在高频尤其是未来5G时代的应用频率会越来越高，对线宽要求更为苛刻。然而，由于负胶及剥离工艺的局限，在IDT电极线宽小于〇.35wii时，曝光及剥离工艺基本上无法完成，且电极的形貌较难控制，这限制了TC-SAW产品在高频领域的应用。[0004]在高频应用上目前主要采用BAW体声波工艺，而BAW工艺需要十几道光刻工艺，繁琐复杂，成本高。因而，寻求一种可制作小线宽Cu金属电极的TC-SAW产品的新工艺十分重要。发明内容[0005]本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种TC-SAW之IDT铜工艺制造方法。[0006]为了实现以上目的，本发明的技术方案为：[0007]一种TC-SAW之IDT铜工艺制造方法包括以下步骤：[0008]1提供压电材料衬底；[0009]2于衬底上沉积介质材料形成第一介质层；[0010]3涂覆正性光刻胶，曝光、显影后定义出IDT图形，采用干法蚀刻工艺刻蚀所述第一介质层以形成与IDT图形相应的膜层形貌，去除正性光刻胶；[0011]4沉积金属形成IDT金属层，所述IDT金属层至少顶层为Cu;[0012]5采用CMP工艺研磨所述IDT金属层至与所述第一介质层平齐，形成与IDT图形相应的IDT金属结构；[0013]6于步骤5形成的结构表面沉积介质材料形成第二介质层；[0014]7对预设区域的第二介质层开连接孔。[0015]可选的，步骤2和步骤6中，所述介质材料为SiO^SixNy。[0016]可选的，所述第一介质层的厚度为100〜50〇nm。[0017]可选的，步骤4中，所述IDT金属层是TiAlCu或TaTaNCu的组合层。[0018]可选的，步骤5中，所述IDT金属结构的电极线宽为200-500nm。[0019]可选的，所述第二介质层的厚度为0.1A-〇.4A，其中A是〇.8-2wn。[0020]可选的，所述压电材料是钽酸锂或铌酸锂。[0021]本发明的有益效果为：[0022]1通过正性光刻胶配合干法刻蚀和CMP工艺，可以有效实现金属图形化和IDT金属形貌的控制，满足更小线宽IDT电极的要求，使得目标频率更易达成；[0023]2具有更小的插入损耗和适用更高的功率的场景；[0024]⑶工艺简单，可控性强，极大的降低了成本；[0025]4可以根据需要调整IDT金属的顶部的介质层膜厚而不需要增加额外成本，对产品的性能提升及现有的高频制造工艺具有极大的帮助。’附图说明[0026]图1为本发明的工艺流程图，其中图la-lg分别为各步骤得到的结构示意图。具体实施方式[0027]以下结合图1所示本发明的TC-SAW之IDT铜工艺制造方法的工艺流程图对本发明做具体的说明。[0028]参考la，提供压电材料衬底1，所述压电材料衬底丨可以是例如钽酸锂或硅上钽酸锂晶元等。[0029]参考图lb，于衬底1上沉积介质材料形成第一介质层2。介质材料包括Si〇2、Si3N4、SixNy等，通过CVDPVD等方法沉积。第一介质层2厚度范围在100〜500nm，例如参考在2〇〇nm。第一介质层2的厚度会定义出IDT金属厚度，可根据产品设计需求进行调整。[0030]参考图1c，涂覆正性光刻胶，曝光、显影后定义出IDT图形，采用干法蚀刻工艺刻蚀所述第=2质层2以形成与IDT图形相应的膜层形貌，去除正性光刻胶;IDT图形电极线宽可根据头际广品需要定乂，范围为2〇0〜500nm，例如参考在250nm。[0031]—参考图1d，进行IDT金属层3的沉积，金属层的沉积方式可采用E_GUNpvD电镀等方式进行。IDT金属层3是Cu或顶层为Cu的金属膜组合，如TiAlCu，TiAlCuALCu等。IDT金属层3的厚度大于第一介质层2的厚度以便于最终IDT电极结构厚度的精确控制。[0032]参考图le，采用CMP化学机械研磨工艺研磨所述IDT金属层3,停止在第一介质层2,形成与IDT图形相应的彼此分立的IDT金属结构如，从而IDT金属结构如厚度与第一介质层2相同。Q1P的主要工艺原理是化学物质与晶圆表面的物质反应，形成新的化合物，再由桨料中的微粒子机械式的研磨，加以去除。本实施例的桨料包含酸性水溶液、双氧水、乙醇、硝酸及氢氧化铵等，其研磨颗料为氧化铝，PH值在3-5之间。更具体的参数:流量5〇_1〇〇1111111111，氧化铝研磨颗料直径为18〇-28〇11111，桨料浓渡为3-7%，？11值控制在4.1-4.4之间，研磨转移控制在25-40RPM，压力控制在41-48kpa之间，研磨速率100-200nmmin。[OO33]参考图If，进行上述介质材料的二次沉积，形成第二介质层4,第二介质层4覆盖IDT金属结构3a的表面以用于调整频率。第二介质层4的厚度参考为〇•u-0.4入，其中A是该TC-SAW应用频率电磁波于器件内部传播的波长。优选的，波长为〇.8-4wn。以3.5GHz频率举例，在LTWAFER衬底上波的传波速度35〇Oms，则A约为lwn，计算其厚度应为100nm-400nm。[0034]参考图lg，对预设区域例如部分IDT金属结构顶部的第二介质层4开连接孔5,从而形成最终图形。[0035]上述实施例仅用来进一步说明本发明的—种TC-SAW之IDT铜工艺制造方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术^质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护犯围内。

权利要求：1.一种TC-SAW之IDT铜工艺制造方法，其特征在于包括以下步骤：1提供压电材料衬底；2于衬底上沉积介质材料形成第一介质层；3涂覆正性光刻胶，曝光、显影后定义出IDT图形，采用干法蚀刻工艺刻蚀所述第一介质层以形成与IDT图形相应的膜层形貌，去除正性光刻胶；4沉积金属形成IDT金属层，所述IDT金属层至少顶层为Cu;5采用CMP工艺研磨所述IDT金属层至与所述第一介质层平齐，形成与idt图形相应的IDT金属结构；6于步骤5形成的结构表面沉积介质材料形成第二介质层；7对预设区域的第二介质层开连接孔。2.根据权利要求1所述的TC-SAW之IDT铜工艺制造方法，其特征在于：步骤2和步骤6中，所述介质材料为Si〇2或SixNy。3.根据权利要求1所述的TC-SAW之IDT铜工艺制造方法，其特征在于:所述第一介质层的厚度为100〜500nm。4.根据权利要求1所述的TC-SAW之IDT铜工艺制造方法，其特征在于：步骤4中，所述IDT金属层是TiAlCu或TaTaNCu的组合层。5.根据权利要求1所述的TC-SAW之IDT铜工艺制造方法，其特征在于：步骤5中，所述IDT金属结构的电极线宽为200-500nm。6.根据权利要求1所述的TC-SAW之IDT铜工艺制造方法，其特征在于:所述第二介质层的厚度为〇.U-0.4A，其中A为〇.8-4W1。7.根据权利要求1所述的TC-SAW之IDT铜工艺制造方法，其特征在于:所述压电材料是钽酸锂或铌酸锂。

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