[发明专利]表面声波器件及其制造方法、温度检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种表面声波器件及其制造方法、温度检测设备。

背景技术

化学气相沉积工艺是在半导体制造过程的一种常见工艺。例如在晶圆上进行的外延层的制造中，通常是在一个单一的晶圆为基础的反应器中进行化学气相沉积。

如图1所示，在这一过程中，这个单一的晶圆2放置在基座1上，被卤素灯3加热到1100℃左右。考虑到晶圆2边缘和中心之间的温度差异会导致热应力引起的错位(被称为移线(slip line))，因此获悉晶圆2内的整体温度分布是必不可少的，如此才有可能提供高品质的外延层。通过测量温度分布，以优化加热和冷却功率，可以提高温度的均匀性。

目前，有两种方法来测量温度的分布，分别是设置高温计5和设置热电耦4。高温计5是一种遥感温度计可以放在反应腔中。然而，反应腔中的沉积物(例如硅等)会影响高温计5的精度。而对于设置热电耦4，热电耦4需要放置在不同的地方，实现直接热接触。在高温过程中，需要用石英管进行封装，以避免在外延层中出现意外的金属污染。因此，会受到空间和设计复杂程度的制约，这种方式在进行整个晶圆2的温度分布测量时，其精度是有限的。

近年来，业界将表面声波器件运用到反应腔内的温度检测，但是，一方面表面声波器件的金属会对晶圆产生污染；另一方面，反应腔内的产物也会对表面声波器件的温度探测产生影响，例如附着在声波传递路径上，会减弱声波信号，严重时导致表面声波器件失效。

因此，亟需一种新的结构来实现对整个晶圆进行温度分布的检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面声波器件及其制造方法、温度检测设备，实现对整个晶圆进行高精度的温度检测。

为解决上述技术问题，本发明一实施例提供一种表面声波器件的制造方法，包括：

提供一牺牲层；

在所述牺牲层上依次形成耐高温压电材料层和耐高温金属层；

光刻刻蚀所述耐高温金属层形成反射器和叉指电极；

在所述耐高温压电材料层上紧靠所述叉指电极两侧形成天线；

提供一衬底，并在所述衬底中形成一凹陷；

将所述衬底自凹陷周围与所述耐高温压电材料层键合，所述反射器、叉指电极及天线被密封在所述凹陷中；

去除所述牺牲层。

可选的，对于所述的表面声波器件的制造方法，所述反射器位于所述叉指电极的对侧。

可选的，对于所述的表面声波器件的制造方法，所述反射器为多个平行排布的金属条。

可选的，对于所述的表面声波器件的制造方法，所述耐高温压电材料层的材料为氮化铝，通过溅射工艺形成。

可选的，对于所述的表面声波器件的制造方法，所述耐高温金属层的材料为铂，通过物理气相沉积工艺形成。

可选的，对于所述的表面声波器件的制造方法，所述天线的材料为Pt-10％Rh/ZrO₂。

可选的，对于所述的表面声波器件的制造方法，在所述耐高温压电材料层上紧靠所述叉指电极两侧形成天线包括：

在所述耐高温压电材料层上沉积光阻层，覆盖所述反射器和叉指电极；

图案化所述光阻层形成凹槽，暴露出部分耐高温压电材料层，所述凹槽紧靠所述叉指电极；

沉积天线材料层；

去除天线材料层位于所述凹槽之外的部分，去除光阻层。

可选的，对于所述的表面声波器件的制造方法，所述衬底为蓝宝石衬底， 通过电感耦合等离子刻蚀工艺形成所述凹陷。

可选的，对于所述的表面声波器件的制造方法，所述牺牲层的材料为硅，通过化学机械研磨工艺去除所述牺牲层。

相应的，本发明还提供一种表面声波器件，包括：

一耐高温压电材料层和一衬底，所述衬底中具有一凹陷，所述衬底自凹陷周围与所述耐高温压电材料层相键合；

密封在所述凹陷中且位于所述耐高温压电材料层上的反射器、叉指电极和天线，所述天线紧靠所述叉指电极两侧。

相应的，本发明还提供一种温度检测设备，包括：

一基座；设置在所述基座外的多个表面声波器件，所述表面声波器件为上所述的表面声波器件。

本发明提供的表面声波器件及其制造方法、温度检测设备，实现了表面声波器件的密封式结构，避免了反应腔内的产物对表面声波器件的干扰，能够使得表面声波器件得以正常运作；此外，还将表面声波器件与晶圆隔离，避免了晶圆在加工过程中受到表面声波器件所具有的金属的影响。

附图说明