[发明专利]一种声表面波器件单面抛光衬底片制备方法

说明书

本发明公开了一种声表面波器件单面抛光衬底片制备方法，依次包括如下步骤，毛坯晶片腐蚀；毛坯晶片打毛；打毛后的晶片再腐蚀；晶片非加工面粘接；抛光面细磨、精磨；晶片分离并腐蚀；倒角；两晶片非抛光面粘接；抛光面粗抛；CMP精抛；工件分离并清洗。其中晶片粘接采用水溶性粘接剂，由阿拉伯树胶、纯水、铝矾和甘油构成。同时在打磨和抛光环节同时进行两面的打磨和抛光。本发明通过工艺改进，产品良品率达到95%以上，具有产品指标一致性好、技术指标高、加工效率高、生产成本低、工艺易实现和易监控等特点，能够满足产业化大规模批生产的要求。

技术领域

本发明涉及声表面波器件，具体涉及制备声表面波器件用单面抛光衬底片的方法，属于晶体材料加工领域。

背景技术

声表面波（SAW）滤波器以设计灵活、极佳的通带选择性、极小的带内畸变、群延迟时间偏差小和频率相位线性度优良、输入输出阻抗变换容易、抗电磁干扰性能好、可靠性高、实时信号处理能力以及可小型化和片式化制造等特点，成为移动通讯的核心器件。石英（SiO₂）、铌酸锂（LT）、钽酸锂（LT）、硅酸镓镧（LGS）、钽酸镓镧（LGT）等压电单晶，需要加工成单面抛光片作为制作SAW器件的衬底片，衬底片要求成本低、面型质量（翘曲度、TTV等指标）好、表面物质残留少等。晶片平面度误差直接影响光刻系统的聚焦，粗糙度影响刻线尺寸与精度，缺陷数量和深度将影响元件的集成度和可靠性。特别是随着现代电子元器件日益严格的要求，声表面波器件厂家对压电衬底片的精度和表面质量的要求越来越高。因此低成本、产业化的超精密晶片加工技术研究迫在眉睫。

传统加工工艺存在诸多问题，主要有：

（1）由于晶片的加工面需要按先后顺序分别加工，因此效率较为低下；

（2）衬底片非加工面通过石蜡和陶瓷盘粘接在一起，而石蜡的清洗成本较高，清洗石蜡有两种常用清洗剂，但汽油清洗石蜡会造成铅残留，硫酸加重铬酸钾也严重污染环境。如果采用专用的去蜡剂，生产成本又会增高；同时残留石蜡也易对镀膜设备腔体造成污染；

（3）石蜡需加热融化后和晶片粘接，两晶片分离时也需要加热石蜡，因热膨胀系数的不同，会造成晶片从夹具取下来后变形，造成晶片的翘曲度较大，4英寸晶片如果不采用化学腐蚀方法控制，数值会超出100μm；

（4）晶片取下夹具后的面形变化大，不可控；

（5）为得到较好的面形和厚度一致性，需要多工序人工干预，对技术工人的经验依赖性强，产品精度更多由人控制而非设备；

（6）晶片加工去除量大而造成的晶体材料损耗大。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种声表面波器件单面抛光衬底片制备方法，本方法重复性好、加工质量高、成本低、对设备要求不高，适用于单面抛光晶片量产。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种声表面波器件单面抛光衬底片制备方法， 包括如下步骤，

1）毛坯晶片腐蚀：将毛坯晶片放入腐蚀液中，以消除毛坯晶片中的应力，同时可减少后续加工的裂片率；

2）毛坯晶片打毛（双面研磨机）：将毛坯晶片两面打毛，磨削量0.03mm/片，压力1-1.5Kg/片，时间10-20min；

3）晶片腐蚀：将步骤2）打毛后的晶片放入腐蚀液中，利用腐蚀液消除产品加工应力；

4）晶片粘结：使用粘接剂将两片晶片非加工面粘接保护起来；

5）抛光面细磨、精磨（双面研磨机）：将粘接后的两晶片装入行星轮中，采用聚胺脂抛光革为磨盘，白刚玉为磨料，同时对产品两面进行细磨和精磨，总磨削量30-40μm，并使表面在强光下肉眼观察无划道，产品粗糙度≤50nm；