Способ настройки центральной частоты резонаторов на поверхностных акустических волнах

 

Изобретение относится к области микроэлектроники, а именно к технологии изготовления резонаторов на поверхностных акустических волнах. Цель изобретения - повышение точности настройки. Предварительную настройку частоты производят путем отжига кристаллов в атмосфере водорода при 250 - 450°С, а обработку в плазме аргона проводят в течение соответствующего времени. Проводится соотношение времени и частоты резонатора. 1 табл.

Изобретение относится к области микроэлектроники, а именно к технологии изготовления резонаторов на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Известен способ настройки центральной частоты резонаторов на ПАВ, включающий отжиг кристаллов в атмосфере водорода при температуре 250-450^оС, зависящий от требуемой величины сдвига частоты. Недостаток способа состоит в том, что из-за технологических ограничений он может эффективно использоваться только для одновременной подстройки частоты на всей партии изготавливаемых структур ПАВ-резонаторов, поэтому он не позволяет устранить технологический разброс центральной частоты резонаторов внутри партии, что ограничивает точность настройки. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ настройки центральной частоты резонаторов на поверхностных акустических волнах, включающий обработку в плазме аргона в течение 120-600 с. Этот способ предусматривает сплошной контроль центральной частоты всех приборов в партии, разбиения партии на группы по величине ухода центральной частоты от номинального значения и последующую независимую настройку частоты каждой группы приборов. Таким образом, способ позволяет устранить технологический разброс частоты резонаторов в пределах одной партии. Недостаток этого способа связан с ограничением максимально возможного изменения центральной частоты, относительная величина которого не превышает 5·10^-4. Такая величина подстройки является, как правило, вполне достаточной, чтобы устранить технологический разброс частоты в пределах одной партии резонаторов. Однако, технологический разброс от партии к партии нередко превышает эту величину, и в этом случае известный способ не может обеспечить точную реализацию частоты, что ограничивает точность настройки. Цель изобретения - повышение точности настройки. Поставленная цель достигается тем, что в способе настройки центральной частоты резонаторов на поверхностных акустических волнах, включающем обработку в плазме аргона в течение 120-600 с, перед обработкой в плазме аргона проводят предварительную настройку частоты путем отжига кристаллов в атмосфере водорода при температуре 250-450^оС, а обработку в плазме аргона проводят в течение времени t = · , где t - время обработки, с; f - частота резонатора перед окончательной подстройкой, Гц; Δ f - требуемая величина подстройки частоты, Гц; Т - температура отжига при предварительной подстройке, ^оС; А - коэффициент пропорциональности, численно равный (4-5) 10⁸с/^оС. П р и м е р ы. Образцы резонаторов на ПАВ с центральной частотой около 700 МГц изготавливали по технологии серийных микросхем 321 серии. Было отобрано 8 пластин, содержащих по 52 резонаторных структуры и имеющих примерно одинаковую величину отклонения центральной частоты структур от номинального значения. Величина этого отклонения Δ f/f составляла 5 ˙10^-4. Все пластины, за исключением пластины N 8, были подвергнуты отжигу в атмосфере водорода в течение 30 мин при температурах от 200 до 500^оС. Температуры отжига для каждой пластины указаны в таблице. После этого все пластины были разрезаны на отдельные кристаллы и проведен монтаж кристаллов в корпуса. Таким образом было получено 8 партий приборов, соответствующих восьми исходным пластинам. На всех приборах был проведен контроль центральной частоты. По результатам этого измерения каждая партия была разбита на группы по величине отклонения центральной частоты от номинала. Для первой группы величина относительного отклонения составляла от 0 до 1,5 ˙10^-4, для второго - от 1,5 ˙ 10^-4 до 3,0 ˙ 10^-4, для третьей - свыше 3,0 ˙10^-4. После этого была проведена финишная подстройка частоты путем обработки в плазме аргона на установке "Плазма 600Т" в течение времени, как определенном приведенным формуле соотношением (партии 1-5), так и выходящим за рамки этого соотношения (партии 6,7). Время обработки для разных партий и разных групп было разным, поскольку разными были параметры Δ f и Т, но во всех случаях оно находилось в интервале 120-600 с. После подстройки частоты на всех партиях приборов был определен процент выхода годных по центральной частоте. Результаты представлены в таблице. Там же приведены результаты подстройки частоты по известному способу. Из полученных результатов следует, что предложенный способ при использовании всех включенных в формулу признаков обеспечивает заметное повышение процента выхода годных за счет повышения точности настройки, в то время как при выходе любого из параметров за границы заявленных интервалов результаты получаются на уровне прототипа. (56) Авторское свидетельство СССР N 1315314, кл. Н 03 Н 3/10, 1985. Авторское свидетельство СССР N 1228722, кл. Н 01 L 21/306. 1984.

Формула изобретения

СПОСОБ НАСТРОЙКИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ РЕЗОНАТОРОВ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ, включающий обработку в плазме аргона в течение 120 - 600 с, отличающийся тем, что, с целью повышения точности настройки, перед обработкой в плазме аргона проводят предварительную настройку частоты путем отжига кристаллов в атмосфере водорода при 250 - 450^oС, а обработку в плазме аргона проводят в течение времени t = · , где t - время обработки/ с; f - частота резонатора перед окончательной подстройкой, Гц;
Δ f - требуемая величина подстройки частоты, Гц;
Т - температура отжига при предварительной подстройке, ^oС;
А - (4 - 5) · 10⁸ - коэффициент пропорциональности, с/^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---