蒸镀设备及蒸镀方法技术

本发明专利技术涉及一种蒸镀设备，包括：蒸镀室，在该蒸镀室中放置待蒸镀晶圆；以及蒸发源，利用该蒸发源，在待蒸镀晶圆表面蒸镀金属膜，该金属膜是由合金金属和稀土元素形成薄膜，利用该蒸发源，通过蒸发镀膜方式来添加稀土元素。通过蒸发镀膜方式来添加稀土元素。通过蒸发镀膜方式来添加稀土元素。

【技术实现步骤摘要】
蒸镀设备及蒸镀方法


[0001]本专利技术涉及一种蒸镀设备及蒸镀方法。

技术介绍

[0002]声表面波滤波器(SAW)、体声波滤波器(BAW)以及薄膜体声波滤波器(FBAR) 是当前滤波器领域的三大主流技术。其中，低频与中频段以SAW滤波器为主。
[0003]在SAW滤波器中，利用叉指换能器(IDT)来实现电信号和声信号的转换。关于叉指换能器的制作，由于铝、铜或铝铜合金具有很高的导电性，声阻抗小且易于加工，因此常被用来作为叉指换能器的组成材料。
[0004]具体而言，在现有技术中，通常采用的制作IDT电极的技术方案如下，即，在LiNbO3或LiTaO3晶圆表面蒸镀一层Al-Cu合金金属膜，通过向Al中添加 0.5wt.％～2.5wt.％的Cu，可以得到具有高功率电阻和一定电阻率的合金电极。然而，对于应用在数十GHZ的SAW滤波器的IDT电极而言，在高频声波的交变重复应力的作用下，可能会引起应力迁移，从而导致薄膜凸起或局部形成空穴，最终导致电极短路失效。并且，在Al-Cu合金蒸镀完成之后，通常需要在最外层利用CVD 镀上一层SiO2薄膜来作为钝化保护层。然而，在形成SiO2膜的过程中，施加的工艺温度为150～200℃，并且在后续退火工艺中，还需要在工艺温度200～250℃下保温2～4小时。
[0005]随着人们对SAW滤波器的功率耐久性的要求越来越高，需要采用比上述传统 Al-Cu合金更高功率电阻的合金。此外，在合金受工艺过程影响的过时效的状态下，也要保证合金的高功率耐久性能。在保证合金膜电导率不受影响的情况下，通过优化合金膜的硬度等力学性能，可以改善合金的功率耐久性能。
[0006]此外，在日本专利JP2019102896中，采用了下述技术方案来制作IDT电极，即：通过在Al-Cu合金中添加少量的稀土元素(Gd,Nd,La)中的至少一种，来制成溅射靶材。而后采用磁控溅射的方式，在压电基底上镀上一层Al-Cu-X(X为Gd,Nd,La中的一种)，通过沉积IDT薄膜来制作得到IDT电极。通过该方式获得的IDT电极薄膜的电阻率低，功率耐久性能优良。但是，通过磁控溅射的方式所得到的IDT电极薄膜的均匀性无法稳定控制，且不利于后续去胶工艺。具体而言，在溅射过程中有Ar+产生，Ar+与光刻胶反应，所生成的化合物在后续去胶的过程中难以清除，不利于去胶工艺。此外，从工艺过程控制上来讲，磁控溅射容易在基体上长成柱状结构薄膜，薄膜不同方向结构差异较明显，对于产品一致性的控制上存在一定的挑战。优先选择蒸发镀膜的方式。但对于两种饱和蒸汽压相差较大的金属，(现有)单一蒸发源的电子束蒸发镀膜会导致薄膜成分不均匀，薄膜成分无法很好得到控制，无法实现批量产品制造。
[0007]因此，为获得性能优异，产品各向一致性较好的IDT电极，一般情况下，在制作IDT电极的过程中，优先选择蒸发镀膜即蒸镀方式。然而，对于添加有稀土元素的合金而言，尤其对于饱和蒸汽压相差较大的异种金属，若采用现有的单一蒸发源的电子束蒸发镀膜，则会导致薄膜成分不均匀，薄膜成分无法很好得到控制，无法实现批量产品制造。例如，如图1
所示，在10-5
Pa真空条件，Al的沸点为700 ℃，La的沸点为1200℃。在采用蒸镀方式进行蒸镀时，两者沸点相差较大，在形成合金膜时，成分偏析较大，从而导致膜的成分不均匀。

技术实现思路

[0008]本专利技术是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于获得一种蒸镀设备及蒸镀方法，能够在保证IDT电极金属薄膜均匀性较高的情况下，还能保持良好的电导率和高功率耐久性。
[0009]具体而言，本专利技术涉及一种蒸镀设备，其特征在于，包括：
[0010]蒸镀室，在该蒸镀室中放置待蒸镀晶圆；以及
[0011]蒸发源，利用该蒸发源，在所述待蒸镀晶圆表面蒸镀金属膜，
[0012]所述金属膜是由合金金属和稀土元素形成薄膜，
[0013]利用所述蒸发源，通过蒸发镀膜方式来添加所述稀土元素。
[0014]可选地，在该蒸镀设备中，所述蒸发源包括第一蒸发源和第二蒸发源，利用所述第一蒸发源对所述合金金属进行蒸发，利用所述第二蒸发源对所述稀土元素进行蒸发。
[0015]可选地，所述第一蒸发源是电子束蒸发源，所述第二蒸发源是电阻蒸发源。
[0016]可选地，所述第一蒸发源与所述第二蒸发源的蒸距相同。
[0017]可选地，通过控制所述蒸发源的蒸镀速率，来计算出所述合金金属或所述稀土元素的单位质量分数，即，在单位镀膜时间内所蒸镀得到的所述合金金属或所述稀土元素的质量分数。
[0018]可选地，根据所述金属膜中所述合金金属和所述稀土元素的质量分数要求，基于所述单位质量分数来设定所述蒸发源的实际蒸镀速率。
[0019]可选地，在所述金属膜中，所述稀土元素的含量根据所选择的稀土元素种类的不同而不同。
[0020]本专利技术还涉及一种蒸镀方法，其特征在于，包括：
[0021]在蒸镀室中放置待蒸镀晶圆的步骤；以及
[0022]利用蒸发源，在所述待蒸镀晶圆表面蒸镀金属膜的步骤，
[0023]所述金属膜是由合金金属和稀土元素形成薄膜，
[0024]利用所述蒸发源，通过蒸发镀膜方式来添加所述稀土元素。
[0025]可选地，所述蒸发源包括第一蒸发源和第二蒸发源，利用所述第一蒸发源对所述合金金属进行蒸发，利用所述第二蒸发源对所述稀土元素进行蒸发。
[0026]可选地，通过控制所述蒸发源的蒸镀速率，来计算出所述合金金属或所述稀土元素的单位质量分数，即，在单位镀膜时间内所蒸镀得到的所述合金金属或所述稀土元素的质量分数。
[0027]可选地，根据所述金属膜中所述合金金属和所述稀土元素的质量分数要求，基于所述单位质量分数来设定所述蒸发源的实际蒸镀速率。
[0028]专利技术效果
[0029]根据本专利技术所涉及的蒸镀设备及蒸镀方法，能够满足IDT电极薄膜的低电阻率及高功率耐受性的要求，能够稳定地控制所得到的IDT电极薄膜的均匀性，获得成分均匀的IDT电极薄膜，还能够更精确地控制薄膜成分，从而实现批量产品制造，大幅降低成本。
附图说明
[0030]图1是对不同金属在不同温度下的饱和蒸汽压进行说明的图。
[0031]图2是表示本专利技术所涉及的蒸镀设备的概要的框图。
[0032]图3是表示本专利技术所涉及的蒸镀设备的一个具体示例的示意图。
[0033]图4是表示本专利技术所涉及的蒸镀方法的具体步骤的流程图。
[0034]图5是表示利用本专利技术所涉及的蒸镀设备及蒸镀方法来生产SAW滤波器的步骤的流程图。
具体实施方式
[0035]为了让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。另外，图中所示的各部分的尺寸和比例以及各部分之间的连接线等均为例示，可根据实际情况进行选择使用。
[0036]在下述内容中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸镀设备，其特征在于，包括：蒸镀室，在该蒸镀室中放置待蒸镀晶圆；以及蒸发源，利用该蒸发源，在所述待蒸镀晶圆表面蒸镀金属膜，所述金属膜是由合金金属和稀土元素形成薄膜，利用所述蒸发源，通过蒸发镀膜方式来添加所述稀土元素。2.如权利要求1所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸发源包括第一蒸发源和第二蒸发源，利用所述第一蒸发源对所述合金金属进行蒸发，利用所述第二蒸发源对所述稀土元素进行蒸发。3.如权利要求2所述的蒸镀设备，其特征在于，所述第一蒸发源是电子束蒸发源，所述第二蒸发源是电阻蒸发源。4.如权利要求2或3所述的蒸镀设备，其特征在于，所述第一蒸发源与所述第二蒸发源的蒸距相同。5.如权利要求1至3中任一项所述的蒸镀设备，其特征在于，通过控制所述蒸发源的蒸镀速率，来计算出所述合金金属或所述稀土元素的单位质量分数，即，在单位镀膜时间内所蒸镀得到的所述合金金属或所述稀土元素的质量分数。6.如权利要求5所述的蒸镀设备，其特征在于，根据所述金属膜中所述合金金属和所述稀土元素的质量分数要求，基于所述单位质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁志坤，冉忠堂，沈旭铭，
申请(专利权)人：广东广纳芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：