本發(fa)明(ming)涉(she)及石(shi)英(ying)晶(jing)片(pian)加工(gong)領域，具體涉(she)及一種(zhong)at切型(xing)石(shi)英(ying)晶(jing)片(pian)mems加工(gong)方(fang)法。

背景技術：

石英晶(jing)體(ti)諧振(zhen)器因其(qi)頻率的(de)準確性(xing)和穩定性(xing)等特性(xing)廣(guang)泛應用在移動(dong)電(dian)(dian)子設備、手機、移動(dong)通(tong)信裝置等電(dian)(dian)子行業，at切石英晶(jing)片(pian)是石英晶(jing)體(ti)諧振(zhen)器的(de)核(he)心部件。石英晶(jing)片(pian)通(tong)常采用線切割、研(yan)磨、粘坨、切片(pian)、修尺(chi)寸、化(hua)膠、滾磨、分選、腐蝕等多道工序制造完成(cheng)。

隨著移動(dong)通(tong)信電子的迅(xun)速(su)發展，器件小(xiao)型(xing)化(hua)需求越來越高。因此(ci)，石英晶片的小(xiao)型(xing)化(hua)勢在必行。在石英晶片小(xiao)型(xing)化(hua)的進程(cheng)中，傳統工藝合格率(lv)低，成本(ben)高。

傳(chuan)統的(de)切(qie)條、分選、腐蝕等工藝難(nan)以(yi)加工超小(xiao)(xiao)型石英晶(jing)片(pian)(pian)，已經不能滿足(zu)小(xiao)(xiao)型化(hua)的(de)要求。超小(xiao)(xiao)型晶(jing)片(pian)(pian)因晶(jing)片(pian)(pian)的(de)長(chang)寬變小(xiao)(xiao)，修尺寸工藝容易(yi)將粘(zhan)合(he)的(de)晶(jing)片(pian)(pian)磨散。因晶(jing)片(pian)(pian)的(de)面積變小(xiao)(xiao)，分選容易(yi)出現少片(pian)(pian)的(de)問題。

技術實現要素：

本發明的目(mu)的在于克(ke)服(fu)現有技術的不足，提供一種at切(qie)型石英晶片mems加工方法(fa)，可用于小(xiao)型化at切(qie)型石英晶片批量型生產。

本發明的目的是通過(guo)以(yi)下技術方(fang)案來(lai)實現的：

一種at切型石英晶片mems加(jia)工(gong)方法，包括以下步驟：

s01：石英晶(jing)片研磨(mo)和拋光(guang)處理(li)；

s02：在拋光后的石英(ying)晶片表層蒸發鍍(du)或者磁控濺射(she)鍍(du)au薄膜；

s03：雙(shuang)面涂覆光刻膠(jiao)，雙(shuang)面對(dui)準(zhun)使用光罩掩膜版曝光制作圖形；

s04：對曝光后的石英晶片(pian)顯(xian)影，后烘處理固(gu)化圖形；

s05：通(tong)過au蝕刻(ke)液對未(wei)被光刻(ke)圖形(xing)保護區域蝕刻(ke)，去除(chu)多余au薄膜；

s06：使(shi)用(yong)激光對光刻(ke)刻(ke)蝕去(qu)除au薄膜區域中(zhong)心位置進行(xing)切割作業；

s07：切割后的石英晶片進入由hf和混合組(zu)成的腐蝕(shi)液(ye)中腐蝕(shi)，腐蝕(shi)后圖形(xing)由au光刻圖形(xing)決(jue)定；

s08：去(qu)除光刻膠層、au薄(bo)膜層。

作為本方案的進(jin)(jin)一步改進(jin)(jin)，所(suo)述的步驟s02中鍍au薄膜的厚度50-300nm。

作(zuo)為本方(fang)案的(de)進(jin)一步改進(jin)，所述的(de)步驟s03中圖形雙面對準精度＜5um，曝(pu)光量（30-60）mj/cm2。

作(zuo)為本方案(an)的(de)進一步改進，所(suo)述(shu)的(de)步驟s04中顯影時間為10分鐘，后烘溫度(du)為140℃。

作為(wei)本方案的(de)進一步(bu)改進，所述的(de)步(bu)驟s06中(zhong)切割區(qu)域(yu)寬度20-100um，使用的(de)是ps激光(guang)器，其(qi)焦(jiao)距是0.1~1um、功率是100~300uw。

作為本方案的進一步改進，所述的步驟s07中的腐蝕液hf和的配比為(wei)1:（1-3）。

作為本方案的(de)進一步改(gai)進，所述(shu)的(de)步驟s07中(zhong)的(de)腐(fu)蝕時間(jian)為6小(xiao)時。

作為本(ben)方案的進(jin)一步改(gai)進(jin)，還包(bao)括在所有加工完(wan)成后采(cai)用腐蝕(shi)的方法微(wei)調石(shi)英(ying)晶片頻(pin)率(lv)。

本(ben)發明的(de)有(you)益(yi)效果是(shi)：本(ben)發明提出的(de)石(shi)(shi)英(ying)晶(jing)片(pian)(pian)mems加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)方(fang)(fang)法(fa)是(shi)在石(shi)(shi)英(ying)基(ji)片(pian)(pian)的(de)表面進(jin)行加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)，解決了因晶(jing)片(pian)(pian)長、寬減(jian)小(xiao)后，機(ji)械加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)難(nan)的(de)問(wen)題，主要用(yong)于生產(chan)1612/1210及以(yi)下規格石(shi)(shi)英(ying)晶(jing)片(pian)(pian)。使用(yong)該方(fang)(fang)法(fa)，可大幅(fu)度提高生產(chan)效率(lv)(lv)，降低生產(chan)成本(ben)。與其他石(shi)(shi)英(ying)晶(jing)片(pian)(pian)mems加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)方(fang)(fang)法(fa)對(dui)比，本(ben)方(fang)(fang)法(fa)使用(yong)激光對(dui)y'方(fang)(fang)向進(jin)行預(yu)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)，解決了at切型x和z'向腐(fu)蝕(shi)速(su)率(lv)(lv)高于y'向腐(fu)蝕(shi)速(su)率(lv)(lv)導致(zhi)的(de)傳(chuan)統mems腐(fu)蝕(shi)效率(lv)(lv)低的(de)問(wen)題。且在預(yu)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)后，采用(yong)腐(fu)蝕(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)外形(xing)，因此產(chan)品外形(xing)由光刻圖(tu)形(xing)控(kong)制，產(chan)品精度得(de)到保障，尺寸公差(cha)在±3um以(yi)內。

具體實施方式

下(xia)面詳細描述本(ben)發明的(de)技術(shu)方案，但本(ben)發明的(de)保護(hu)范(fan)圍(wei)不局限于以下(xia)所述。

【實施例1】

制造(zao)1612規格37.4mhz標稱頻(pin)率晶片(pian)，首(shou)先(xian)采用線切(qie)(qie)割工藝切(qie)(qie)割晶棒，然后將切(qie)(qie)割好的3inch石英基片(pian)進(jin)行(xing)(xing)研磨和拋(pao)光至38500khz，之(zhi)后進(jin)行(xing)(xing)mems加工：

在3inch拋光石英基片表層蒸發鍍或者磁控濺射(she)鍍au，厚度200nm；

在鍍au后的(de)石英基片雙面涂覆(fu)光(guang)刻膠，使用光(guang)罩(zhao)掩膜版曝光(guang)制作圖(tu)形（晶片尺(chi)寸1.05mm*0.78mm），圖(tu)形的(de)雙面對準精度＜5um，曝光(guang)量(liang)40mj/cm2；

對曝光后石英基(ji)片進(jin)行(xing)顯影10min，后烘(hong)溫度(du)140℃處理固化(hua)圖形。

采用au蝕(shi)(shi)刻液對未被光刻圖(tu)形保護區域蝕(shi)(shi)刻。

使(shi)用激(ji)光(guang)對光(guang)刻刻蝕區域中(zhong)心位置(zhi)進行切割作業(ye)，切割區域寬度80um。

將完成切割后石英晶片，放入腐蝕液中腐蝕6h，腐蝕液由1:1的hf和混合而成。

去(qu)除光刻(ke)膠層、au薄膜層。

結束mems工藝后，將石英晶片進行頻率分選(xuan)后，采用腐蝕的(de)方法微調(diao)石英晶片頻率至(zhi)39000khz，完成石英晶片的(de)加工。

【實施例2】

制(zhi)造1210規格(ge)38.4mhz標稱頻率晶片，首(shou)先采用線切(qie)割(ge)(ge)工藝(yi)切(qie)割(ge)(ge)晶棒，然后將切(qie)割(ge)(ge)好(hao)的(de)2inch石英基片進行研磨和拋光至(zhi)39500khz，之后進行mems加(jia)工：

在2inch拋(pao)光石英基片表層蒸發鍍(du)或者磁控濺射鍍(du)au，厚度170nm；

在鍍au后的(de)石英基(ji)片(pian)雙面(mian)涂覆(fu)光刻(ke)膠，使用光罩掩(yan)膜版(ban)曝光制(zhi)作圖(tu)形（晶(jing)片(pian)尺寸0.8mm*0.64mm），圖(tu)形的(de)雙面(mian)對準(zhun)精度＜5um，曝光量50mj/cm2；

對曝光后(hou)石(shi)英基片進(jin)行(xing)顯(xian)影10min，后(hou)烘(hong)溫度140℃處理固化圖形。

采(cai)用au蝕(shi)刻(ke)液對未被光刻(ke)圖形保護(hu)區域(yu)蝕(shi)刻(ke)。

使用激(ji)光(guang)對光(guang)刻刻蝕(shi)區域(yu)(yu)中心位(wei)置進(jin)行切割(ge)作業(ye)，切割(ge)區域(yu)(yu)寬度50um。

將完成切割后石英晶片，放入腐蝕液中腐蝕6h，腐蝕液由1:1.5的hf和混合而成。

去除光刻膠(jiao)層、au薄(bo)膜(mo)層。

結(jie)束mems工藝后，將石英(ying)晶(jing)片(pian)進行頻率分選后，采用(yong)腐(fu)蝕的方法微調石英(ying)晶(jing)片(pian)頻率至40100khz，完成石英(ying)晶(jing)片(pian)的加工。

值得強(qiang)調的是，本實施例(li)中的石英基片采(cai)用at切型(xing)，但不(bu)限于at切型(xing)。

以上所(suo)(suo)述(shu)僅是本發(fa)(fa)明(ming)的(de)(de)優選實(shi)施方式，應當理解(jie)本發(fa)(fa)明(ming)并非局限于(yu)本文所(suo)(suo)披露的(de)(de)形式，不應看作是對(dui)其(qi)(qi)他(ta)實(shi)施例的(de)(de)排除，而可用于(yu)各種其(qi)(qi)他(ta)組合、修(xiu)改和(he)環(huan)境，并能夠在本文所(suo)(suo)述(shu)構(gou)想范圍(wei)內，通過(guo)上述(shu)教導或相關領域的(de)(de)技(ji)術或知識(shi)進行(xing)改動(dong)。而本領域人員(yuan)所(suo)(suo)進行(xing)的(de)(de)改動(dong)和(he)變(bian)化不脫(tuo)離(li)本發(fa)(fa)明(ming)的(de)(de)精神和(he)范圍(wei)，則(ze)都應在本發(fa)(fa)明(ming)所(suo)(suo)附(fu)權利要求(qiu)的(de)(de)保護范圍(wei)內。