本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種表面聲波器件及其制造方法、溫度檢測設(shè)備。

背景技術(shù)：

化學(xué)氣相沉積工藝是在半導(dǎo)體制造過程的一種常見工藝。例如在晶圓上進(jìn)行的外延層的制造中，通常是在一個單一的晶圓為基礎(chǔ)的反應(yīng)器中進(jìn)行化學(xué)氣相沉積。

如圖1所示，在這一過程中，這個單一的晶圓2放置在基座1上，被鹵素?zé)?加熱到1100℃左右。考慮到晶圓2邊緣和中心之間的溫度差異會導(dǎo)致熱應(yīng)力引起的錯位(被稱為移線(slipline))，因此獲悉晶圓2內(nèi)的整體溫度分布是必不可少的，如此才有可能提供高品質(zhì)的外延層。通過測量溫度分布，以優(yōu)化加熱和冷卻功率，可以提高溫度的均勻性。

目前，有兩種方法來測量溫度的分布，分別是設(shè)置高溫計5和設(shè)置熱電耦4。高溫計5是一種遙感溫度計可以放在反應(yīng)腔中。然而，反應(yīng)腔中的沉積物(例如硅等)會影響高溫計5的精度。而對于設(shè)置熱電耦4，熱電耦4需要放置在不同的地方，實現(xiàn)直接熱接觸。在高溫過程中，需要用石英管進(jìn)行封裝，以避免在外延層中出現(xiàn)意外的金屬污染。因此，會受到空間和設(shè)計復(fù)雜程度的制約，這種方式在進(jìn)行整個晶圓2的溫度分布測量時，其精度是有限的。

近年來，業(yè)界將表面聲波器件運(yùn)用到反應(yīng)腔內(nèi)的溫度檢測，但是，一方面表面聲波器件的金屬會對晶圓產(chǎn)生污染；另一方面，反應(yīng)腔內(nèi)的產(chǎn)物也會對表面聲波器件的溫度探測產(chǎn)生影響，例如附著在聲波傳遞路徑上，會減弱聲波信號，嚴(yán)重時導(dǎo)致表面聲波器件失效。

因此，亟需一種新的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)對整個晶圓進(jìn)行溫度分布的檢測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種表面聲波器件及其制造方法、溫度檢測設(shè)備，實現(xiàn)對整個晶圓進(jìn)行高精度的溫度檢測。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一實施例提供一種表面聲波器件的制造方法，包括：

提供一犧牲層；

在所述犧牲層上依次形成耐高溫壓電材料層和耐高溫金屬層；

光刻刻蝕所述耐高溫金屬層形成反射器和叉指電極；

在所述耐高溫壓電材料層上緊靠所述叉指電極兩側(cè)形成天線；

提供一襯底，并在所述襯底中形成一凹陷；

將所述襯底自凹陷周圍與所述耐高溫壓電材料層鍵合，所述反射器、叉指電極及天線被密封在所述凹陷中；

去除所述犧牲層。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述反射器位于所述叉指電極的對側(cè)。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述反射器為多個平行排布的金屬條。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述耐高溫壓電材料層的材料為氮化鋁，通過濺射工藝形成。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述耐高溫金屬層的材料為鉑，通過物理氣相沉積工藝形成。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述天線的材料為pt-10％rh/zro2。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，在所述耐高溫壓電材料層上緊靠所述叉指電極兩側(cè)形成天線包括：

在所述耐高溫壓電材料層上沉積光阻層，覆蓋所述反射器和叉指電極；

圖案化所述光阻層形成凹槽，暴露出部分耐高溫壓電材料層，所述凹槽緊靠所述叉指電極；

沉積天線材料層；

去除天線材料層位于所述凹槽之外的部分，去除光阻層。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述襯底為藍(lán)寶石襯底， 通過電感耦合等離子刻蝕工藝形成所述凹陷。

可選的，對于所述的表面聲波器件的制造方法，所述犧牲層的材料為硅，通過化學(xué)機(jī)械研磨工藝去除所述犧牲層。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種表面聲波器件，包括：

一耐高溫壓電材料層和一襯底，所述襯底中具有一凹陷，所述襯底自凹陷周圍與所述耐高溫壓電材料層相鍵合；

密封在所述凹陷中且位于所述耐高溫壓電材料層上的反射器、叉指電極和天線，所述天線緊靠所述叉指電極兩側(cè)。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種溫度檢測設(shè)備，包括：

一基座；設(shè)置在所述基座外的多個表面聲波器件，所述表面聲波器件為上所述的表面聲波器件。

本發(fā)明提供的表面聲波器件及其制造方法、溫度檢測設(shè)備，實現(xiàn)了表面聲波器件的密封式結(jié)構(gòu)，避免了反應(yīng)腔內(nèi)的產(chǎn)物對表面聲波器件的干擾，能夠使得表面聲波器件得以正常運(yùn)作；此外，還將表面聲波器件與晶圓隔離，避免了晶圓在加工過程中受到表面聲波器件所具有的金屬的影響。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行晶圓溫度分布檢測的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中提供的表面聲波器件的制造方法的流程圖；

圖3-圖16為本發(fā)明實施例中制造表面聲波器件的部分步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的表面聲波器件及其制造方法、溫度檢測設(shè)備進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

請參考圖2，本發(fā)明提供的表面聲波器件的制造方法，包括下列步驟：

步驟s11，提供一犧牲層；

步驟s12，在所述犧牲層上依次形成耐高溫壓電材料層和耐高溫金屬層；

步驟s13，光刻刻蝕所述耐高溫金屬層形成反射器和叉指電極；

步驟s14，在所述耐高溫壓電材料層上緊靠所述叉指電極兩側(cè)形成天線；

步驟s15，提供一襯底，并在所述襯底中形成一凹陷；

步驟s16，將所述襯底自凹陷周圍與所述耐高溫壓電材料層鍵合，所述反射器、叉指電極及天線被密封在所述凹陷中；

步驟s17，去除所述犧牲層。

為了更具體地闡述圖2的表面聲波器件的制造方法，請參照圖3至圖16，圖3-圖16為本發(fā)明實施例中制造表面聲波器件的部分步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖3所示，執(zhí)行步驟s11，提供一犧牲層10。例如，所述犧牲層10的材質(zhì)可以為硅，具體可以選擇常用的硅襯底。

接著，如圖4和圖5所示，執(zhí)行步驟s12，在所述犧牲層10上依次形成耐高溫壓電材料層11和耐高溫金屬層12。所述耐高溫壓電材料層11的材料可以為氮化鋁(aln)，例如可以經(jīng)由濺射(sputter)工藝形成。所述耐高溫金屬層12的材料可以為金屬鉑(pt)，例如可以經(jīng)由物理氣相沉積(pvd)工藝形成。

接著，如圖6-圖8(圖8為圖7的俯視圖)所示，執(zhí)行步驟s13，光刻刻蝕所述耐高溫金屬層12形成反射器121和叉指電極122。具體的，本步驟s13包括：在所述耐高溫金屬層12上旋涂光阻層13，并經(jīng)過光刻工藝獲得圖案化的光阻層，接著以此圖案化的光阻層為掩膜實現(xiàn)耐高溫金屬層12的刻蝕，將圖案轉(zhuǎn)移至所述耐高溫金屬層12中，暴露出部分耐高溫壓電材料層11，即形成所需的反射器121和叉指電極122。如圖8所示，所述反射器121位于所述叉指電極122的對側(cè)，且所述反射器121為多個平行排布的金屬條?？梢岳斫獾氖牵龇瓷淦?21和叉指電極122的具體結(jié)構(gòu)并不限于如圖8所示的情況，例如反射器121和叉指電極122的數(shù)量及排布方式，金屬條的數(shù)量，叉指的數(shù)量等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以依據(jù)實際需求來靈活設(shè)計。

然后，如圖9-圖12(圖12為圖11的俯視圖)所示，執(zhí)行步驟s14，在所述耐高溫壓電材料層11上緊靠所述叉指電極122兩側(cè)形成天線16。具體的，本 步驟s14包括：首先，在所述耐高溫壓電材料層11上沉積光阻層14，覆蓋所述反射器121和叉指電極122；接著，圖案化所述光阻層14形成凹槽141，暴露出部分耐高溫壓電材料層11，所述凹槽141緊靠所述叉指電極122；然后，利用沉積工藝(例如pvd工藝)沉積天線材料層15，所述天線材料層15的材料為pt-10％rh/zro2，所述天線材料層15填充在所述凹槽141中，并相應(yīng)的存在在所述光阻層14上；最后，去除天線材料層15位于所述凹槽141之外的部分，去除光阻層14。由此，可參見圖12，在緊靠所述叉指電極122兩側(cè)形成天線16，所述天線16與所述叉指電極122相聯(lián)通。較佳的，在本發(fā)明實施例中，所述天線16位于所述叉指電極122的另一個對側(cè)，即所述天線16與反射器121順次交替排布在所述叉指電極122的四周。

然后，如圖13所示，執(zhí)行步驟s15，提供一襯底17，并在所述襯底17中形成一凹陷18。優(yōu)選的，所述襯底17的材料為藍(lán)寶石襯底(pss)，例如可以通過電感耦合等離子(icp)刻蝕工藝形成所述凹陷18。所述凹陷18的面積及深度以能夠?qū)⑺龇瓷淦?21、叉指電極122及天線16容納為宜。

之后，如圖14所示，執(zhí)行步驟s16，將所述襯底17自凹陷18周圍與所述耐高溫壓電材料層11鍵合，所述反射器121、叉指電極122及天線16被密封在所述凹陷18中。

最后，如圖15所示，執(zhí)行步驟s17，去除所述犧牲層10。例如可以通過化學(xué)機(jī)械研磨工藝(cmp)去除所述犧牲層。

由此，請進(jìn)一步參考圖15，本發(fā)明獲得一種表面聲波器件19，包括：

一耐高溫壓電材料層11和一襯底17，所述襯底17中具有一凹陷18，所述襯底17自凹陷18周圍與所述耐高溫壓電材料層11相鍵合；

密封在所述凹陷18中且位于所述耐高溫壓電材料層11上的反射器121、叉指電極122和天線16，所述天線16緊靠所述叉指電極122兩側(cè)。

進(jìn)一步的，請參考圖16，本發(fā)明還可以獲得一種溫度檢測設(shè)備，包括：

一基座20；設(shè)置在所述基座20外的多個表面聲波器件19，所述表面聲波器件19為上文中所述的表面聲波器件19。例如，所述表面聲波器件19可以設(shè)置在所述基座20的底部、側(cè)面等。由圖16可見，表面聲波器件19為密封式結(jié)構(gòu)，就能夠避免與晶圓21之間的相互干擾。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的表面聲波器件及其制造方法、溫度檢測設(shè) 備，實現(xiàn)了表面聲波器件的密封式結(jié)構(gòu)，避免了反應(yīng)腔內(nèi)的產(chǎn)物對表面聲波器件的干擾，能夠使得表面聲波器件得以正常運(yùn)作；此外，還將表面聲波器件與晶圓隔離，避免了晶圓在加工過程中受到表面聲波器件所具有的金屬的影響。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。