SJ 21498-2018 声表面波器件镀膜工艺技术要求[电子]

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中华人民共和国电子行业标准FL6200SJ21498-2018声表面波器件镀膜工艺技术要求Technicalrequirementsforwaferfilmcoatingprocessofsurfaceacousticwavedevice2018-12-29发布2019-03-01实施国家国防科技工业局发布

1SJ21498-2018目IJ1=1本标准由中国电子科技集团有限公司提出。本标准由工业和信息化部电子第四研究院归口。本标准起草单位:中国电子科技集团公司第二十六研究所。本标准主要起草人:李洪平、吴琳、张鱼←旺在站ι刘洋、刘晓莉、许东辉、陶毅、米佳、冷俊林。I

2SJ21498-2018声表面波器件镀膜工艺技术要求1范围2规范性引用文件下列文件中的文件，其随后所有的修改单(不包含成协议的各方研究是否可使用.准。3术语和3.1电子束蒸在高真空于时塌内的源材料，使源材料加3.2磁控;贱射镀膜m在靶面附近引入磁场，域内，提高溅射半的溅射镀膜过程。4一般要求4.1人员工艺人员应具备以下条件:a)应熟练掌握本标准规定的操作方法，能够熟练、正确操作所使用的镀膜设备;b)经过单位培训并考核合格，颁发上岗证后才能上岗。4.2工艺环境工艺环境要求如下:a)温度22oc土3oC;b)相对湿度30%"-'70%;

3SJ21498-2018c)洁净度:不低于GB/T25915.1-2010中规定的ISO5级。4.3安全防护4.3.1人员安全人员安全要求如下:a)镀膜设备在运行中严禁身体任何部位进入机器内;b)工作区内应有通风排风装置保证通风、送风良好;c)定期体检。4.3.2设备安全设备安全要求如下:a)各种气瓶放在指定区域并固定、按气瓶气体本身使用要求做好防护;b)设备应配备紧急制动按钮;c)洁净间应配备灭火设施和排风。4.3.3环境安全环境安全要求如下:a)各种废渣、废液、废水、废气按环保要求，达标进行排放;b)废物应交由具有环保资质单位进行处理。4.3.4产品安全产品安全要求如下:a)工艺人员进入洁净间穿防静电净化服，并进行全身去静电处理，防止静电烧伤产品;b)工艺人员工作时应戴口罩、戴乳胶手套、穿橡胶袖、戴头套。4.4材料原(辅〉材料及要求见表1。表1原(辅〉材料清单材料名称技术要求用途溅射铝CAJ)靶纯度:二三99.999%磁控溅射镀膜溅射铁CTi)靶纯度:二三99.999%磁控溅射镀膜溅射铝铜(AI-Cu)靶纯度:注99.99%铜占比1%~4o/c:磁控溅射镀膜蒸发铝颗粒纯度:二三99.999%电子束蒸发镀膜蒸发铝铜颗粒纯度:注99.99%铜占比1%~4o/c:电子束蒸发镀膜蒸发铁颗粒纯度:二三99.999%电子束蒸发镀膜氧气纯度:二三99.999%电子束蒸发镀膜预处理氧气纯度~99.999%磁控溅射镀膜氨气纯度:二三99.999%开腔室门4.5设备、仪器及工具要求设备、仪器及工具要求见表202

4SJ21498-2018表2设备、仪器及工具要求名称参数要求电子束镀膜机膜厚均匀性优于土3%磁控i贱射镀膜机膜厚均匀性优于土3%台阶仪测量范围0.05μID'"'"'5μm微波氧等离子洁洗机去除光刻胶膜厚均匀性优于::1:10%天平精度优于0.01mg慑子防静电5详细要求5.1概述声表面波器件镀膜工艺常用的镀膜方式有两种:电子束蒸发镀膜和磁控溅射镀膜。5.2电子束蒸发工艺5.2.1工艺流程电子束蒸发镀膜流程见图1。IfWkt~f-.~图1电子束蒸发镀膜工艺流程框图5.2.2工艺技术要求5.2.2.1预处理根据军品对金属膜附着力的要求，需要对晶片表面残余的有机物或残余的光刻胶底膜进行处理，可采用微波氧等离子清洗机等设备对待镀膜晶片表面进行预处理，微波氧等离子清洗机参考设置应满足以下要求:a)功率500W~l200W;b)氧气压力0.13Pa~1.30Pa;c)处理时间1min~3min。5.2.2.2装片根据镀膜的要求，需要将待镀膜晶片装在对应规格尺寸的镀膜设备夹具上，晶片工作面面向靶材面，然后将夹具放入镀膜机腔室，装片过程中防止晶片崩边和表面划伤。5.2.2.3添料添料应满足以下要求:a)根据镀膜膜厚一致性要求，需要保证蒸发源材料总重量偏差不超过设定值的土5%;b)可以用天平称取蒸发源材料颗粒后添加至镀膜机增锅中，确保每次添加材料后，源材料质量保持一致。5.2.2.4抽真空抽真空应满足以下要求:a)根据成膜质量、成膜速率、厚度均匀性要求，镀膜腔室真空需要控制在2.0E-4Pa以下:b)高真空可以使用两级真空泵来保证，用机械泵等对腔室抽低真空至5Pa以下，再用分子泵或冷凝泵等对镀膜腔室抽至2.0E-4Pa以下的高真空。3

5SJ21498-20185.2.2.5烘烤腔体力日热，以去除晶片表面水份和气体杂质。表面有光刻胶晶片烘烤温度控制在80.C-----110.C，表面无光刻胶晶片烘烤温度控制在130.C-----150.C，恒温保持30min-----60rnin，恒温温度波动不超过土5.C。5.2.2.6预熔源材料预熔直至全部熔化，以去除源材料水份和表面氧化层，预熔功率控制在3kW-----10kWo5.2.2.7镀膜根据蒸发源材料的种类选择相应的蒸发速率进行镀膜(速率参考值见表纱，镀膜过程中采用晶振控制系统等对蒸发速率和膜厚进行实时监控，到达设定薄膜厚度后停止镀膜，镀膜功率控制在3kW-----10kWo表3常用源材料蒸发速率参考值单位为纳米/秒5.2.2.8取片镀膜完成后，腔室充气，以防5.2.2.9.1镀膜后，5.2.2.9.2在自然5.2.2.9.3取同批次，用力压牢后突然垂直撕为(2-----20)2膜厚Nfcm05.2.2.9.4膜按照SJfT111值偏差百分比、单a)膜厚的测量值.(1)式中:δ一一-膜厚测量值与预设值偏差百分比:θ。一一膜厚预设值，单位为埃(A);θ一一所有膜厚测量值的平均值，单价为埃(A)。b)单片膜厚均匀性WIW:::::-;::1:3%，计算方法见公式。):WTW=::!::2。一axθml!!..x100%.......................................(2)2(}式中:WIW一一单片膜厚均匀性;4

6SJ21498-2018θ叫一一片内膜厚测量最大值，单位为埃(A);θmin一一片内膜厚测量最小值，单位为埃(A);θ一一片内所有膜厚测量值的平均值，单位为埃(A)。取被测样片中W1W:最大值为单片膜厚均匀性。c)批次膜厚均匀性WTW:~:l:3%，计算方法见公式(3):θ一θIf'TIf'=:t~~i!!...x100%.......................................(3)2θ式中:WTW一一批次膜厚均匀性:θ阳一一晶片膜厚测量平均值的最大值，单位为埃(A);omin一一晶片膜厚测量平均值的最小值，单位为埃(A)。5.3磁控溅射镀膜工艺5.3.1工艺流程|装片卜|抽真空卜[丑→|附卜曰→|取片|斗检验|图2破控溅射镀膜工艺流程框图5.3.2工艺技术要求5.3.2.1装片见5.2工2。5.3.2.2抽真空见5.2.2.4。5.3.2.3烘烤去除晶片表面水份和气体杂质，以增加薄膜跟晶片的附着力。烘烤温度控制在100oCr--..120oC，烘烤时间控制在5min~30min。5.3.2.4预清洗采用反溅射等方式对晶片表面进行预清洗，确保晶片表面干净。射频电源预热5min，功率控制在300W~1000W，时间控制在30s..........60s，氧气压力控制在0.13Pa~1.30Pao5.3.2.5镀膜镀膜前应预伊划才靶表面，以去除靶表面氧化层和残余杂质。镀膜时间根据镀膜速率和膜厚要求计算，氧气压力控制在0.13Pa~1.30Pa，溅射电压控制在300V~800V，电流密度控制在4mNcm22r-...-50mAlcm22功率密度控制在1W/cm-----36W/cm，晶片与靶的距离控制在4cm.-....-l0cm，预溅射时间控制在30s~60S。5.3.2.6取片取片应满足以下要求:a)使用纯度不低于99.999%的氮气作为开腔气休以防止金属膜氧化;b)取片过程中需要防止晶片崩边和表面划伤，取片后关闭镀膜腔室门，对腔室抽真空至2.0E-3Pa以卡。5.3.2.7检验见5.2.2.905

7SJ21498-20185.4标识、转运和储存5.4.1标识将合格产品和不合格产品分别标识并分离，标识内容包括产品型号、产品数量、合格数量、生产时间等，并填写生产记录。5.4.2转运合格产品与生产记录应一起，连同存储转运工装一起交到下道工序。转运过程中保持原有的合格特征，防止晶片掉落、碰撞，注意避免静电烧伤等。5.4.3储存合格产品与生产记录应一起贮存在指定的货架或工作台上，存放时间不超过3天。存放的环境:温度控制在220C~20C;相对湿度控制在40%~60~6