[发明专利]一种超小型石英晶片的腐蚀刻蚀方法

说明书

本发明提出的是一种超小型石英晶片的腐蚀刻蚀方法，包括如下步骤：1）大片石英晶片加工；2）Mesa区域镀膜；3）Mesa区域腐蚀刻蚀；4）尺寸镀膜；5）尺寸腐蚀刻蚀；6）超小型石英晶片去金。本发明在大片石英晶片上进行加工来间接得到单片石英晶片，用Mesa镀膜和Mesa腐蚀刻蚀的精密加工技术减小中低频石英晶片的边缘效应，通过尺寸镀膜及尺寸腐蚀刻蚀间接完成超小尺寸水晶片的外形加工，从而避免引进光刻技术的巨大投资问题，且后续晶体加工镀膜材料可选择，减小成本压力。

技术领域

本发明涉及的是一种超小型石英晶片的腐蚀刻蚀方法，属于石英电子元器件制作的生产技术领域。

背景技术

随着电子信息技术的飞速发展，电子元器件的小型化和集成化已经逐渐由理论研究趋势逐渐变为现实，作为电子系统的基础器件，石英晶体频率元器件的小型化设计也是势在必行，而石英晶片作为石英晶体频率元器件的主要组成部分，其小型化设计更是迫在眉睫。

传统的石英晶片的外形加工工艺主要为线切割工艺，利用线切割钢丝通过物理切割的方法按要求角度将粘板的石英晶棒切成片状，从而获得所需外形的石英晶片。但随着电子元器件小型化技术的发展，传统的线切割工艺已经无法满足超小型石英晶片的外形加工要求。

传统的石英晶片的阻抗控制主要采用滚筒工艺，将石英晶片与特定研磨砂置于特定滚筒内，以特定速率进行特定时间的滚动，从而达到减小中低频石英晶片的边缘效应，降低等效阻抗的目的。但现有的滚筒装置因内径大小有严格限制，无法实现对超小型石英晶片的加工，制约了水晶片向更小尺寸的发展。

目前仅有极少数石英晶体生产企业利用半导体行业的光刻技术进行超小型石英晶片的加工，但是光刻设备价格非常昂贵，建立一条生产线需要投入大量前期资金，一方面增加了生产成本，另一方面也导致产品定价提高，提高了供应商市场的收购成本压力，不利于晶片市场的稳步发展。

发明内容

本发明提出的是一种超小型石英晶片的腐蚀刻蚀方法，其目的在于克服上述传统石英晶片加工工艺对无法进行石英晶片小型化加工的缺陷，同时减少引进光刻技术的巨大投资和成本压力，从而实现超小型石英晶片的低成本高效率生产。

本发明的技术解决方案：一种超小型石英晶片的腐蚀刻蚀方法，具体包括如下步骤：

1）大片石英晶片加工：根据所需超小型石英晶片的频率，利用线切割工艺加工同频率的方形大片石英晶片；

2）Mesa区域镀膜：在经过步骤1）加工后的洁净的大片石英晶片上等距离地选取矩形的镀膜区域，使镀膜区域均匀分布在大片石英晶片的上表面，进行Mesa镀膜，形成Mesa镀膜区域阵列；

3）Mesa区域腐蚀刻蚀：将经过步骤2）Mesa区域镀膜后的大片石英晶片放入氟化氢腐蚀液中进行腐蚀刻蚀，将大片石英晶片平面上除Mesa镀膜区域外的部分均匀腐蚀减薄8～10um；

4）尺寸镀膜：将经过步骤3）Mesa区域腐蚀刻蚀后的大片石英晶片超声洗净烘干后，根据所需超小型石英晶片的外形，在每个Mesa镀膜区域的上表面进行尺寸镀膜，形成晶片外形尺寸镀膜阵列，其中Mesa镀膜区域与对应的尺寸镀膜区域的中心重合；

5）尺寸腐蚀刻蚀：将经过步骤4）尺寸镀膜后的大片石英晶片放入氟化氢腐蚀液中进行尺寸腐蚀刻蚀，深度腐蚀后去除尺寸镀膜区域外部的石英晶片，只保留尺寸镀膜区域的石英晶片，从而得到数片单片超小型石英晶片；

6）超小型石英晶片去金：将步骤5）得到的单片超小型石英晶片放入王水中，去除表面金质的尺寸镀膜，得到白片超小型石英晶片。

本发明的优点：

1）将单片石英晶片的加工对象转换为同频率的大片石英晶片，在大片石英晶片上进行加工来间接得到单片石英晶片，使超小型石英晶片的加工得以进行；