Проектирование фильтров на поверхностно-акустических волнах. Чернышова Т.И. - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

образец покрывают фоторезистом − раствором фоточувствительного полимера и вращают с большой скоро-
стью, стремясь получить тонкий однородный слой. Затем фоторезист укрепляют термической сушкой и экспо-
нируют в ультрафиолетовом излучении через фотошаблон (рис. 5, б). На фотошаблоне имеются непрозрачные
области из фотоэмульсии или пленки хрома, соответствующие топологии металлизации изделия. В экспониро-
ванных областях фоторезиста происходят химические изменения, позволяющие впоследствии удалить их про-
являющим раствором (рис. 5, в). Области металла, не защищенные фоторезистом, удаляют химическим травле-
нием. Наконец, оставшийся фоторезист растворяют, оставляя на подложке металлический рисунок, соответст-
вующий рисунку на фотошаблоне (рис. 5, г). С помощью этого процесса можно воспроизводить полоски
Рис. 5. Этапы изготовления фильтров на ПАВ методом фотолитографии
шириной до 0,5 мкм, что соответствует рабочей частоте ВШП около 1,5 ГГц. Наиболее ответственная стадия
процесса − оптическая экспозиция, при которой фотошаблон должен плотно прилегать к образцу. Обычно для
этой цели используют промышленные установки совмещения. Из-за анизотропии подложки часто требуется
высокая точность углового совмещения фотошаблона и образца, обычно 1° и менее.
Известно, что основной причиной ограничения разрешающей способности фотолитографии являются ди-
фракция светового луча, ошибки при оптической передаче изображения на звукопровод из-за сферической аб-
берации, астигматизма и др., а также ошибки при химических операциях проявления, травления и т.п., особен-
но при больших рабочих полях.
Для обеспечения необходимой разрешающей способности на большой площади в настоящее время разра-
батываются голографические методы, позволяющие упростить процесс фотолитографии и избежать примене-
ния высокоразрешающих объективов. Достигнутое разрешение до 700 нм на большом поле и крайне низкий
уровень искажений вполне удовлетворяют требованиям технологии изготовления высокочастотных устройств
на ПАВ.
Применение для формирования микроизображения вместо светового луча сфокусированного до 0,01…1,0
мкм пучка электронов, обладающего на несколько порядков меньшей длиной волны, позволяет избежать ди-
фракции и получить существенно лучшее разрешение.
Основным преимуществом электронолитографии (помимо разрешающей способности) является возмож-
ность программного управления процессами формирования и отклонения электронного луча и визуализации с
помощью электронного микроскопа. Это позволяет получать конфигурацию встречно-штыревых структур
фильтров ПАВ непосредственно на звукопроводе, покрытом слоем электронорезиста или фоторезиста без ис-
пользования фотошаблонов. Особенно важна гибкость электронно-лучевой технологии, легко перестраиваемой
с одной конфигурации на другую, в производстве уникальных устройств обработки сигналов на ПАВ, имею-
щих три – пять преобразователей с общим количеством электродов до 5…6 тыс.
Основными недостатками растровой электронолитографии является ее ограниченность рабочих полей и
низкая производительность, а проекционной – необходимость создания прецизионных шаблонов и фотокатодов.
Малая длина волны рентгеновского излучения (от 0,4 до 4,4 нм) позволяет получить самую высокую раз-
решающую способность из всех известных методов литографии (до 0,05 мкм). В отличие от фото- и электроно-
литографии рентгенография менее критична к чистоте шаблона.
Основной сложностью при использовании рентгенолитографии является получение шаблонов, контраст-
ных для рентгеновских лучей, например, изготовляемых с применением золота, и сравнительно низкая произ-
водительность метода.
Таким образом, сравнение показывает, что голография, электронолитография и рентгенолитография, хотя
и позволяют реализовать необходимую для большинства фильтров ПАВ разрешающую способность, но имеют
малые рабочие поля. Наиболее вероятная область их применения – изготовление фильтров, резонаторов и ли-
ний задержки на ПАВ с рабочими частотами выше 500…800 МГц. Для изготовления устройств на ПАВ с рабо-
чими частотами до 150…250 МГц технически и экономически целесообразно применение контактной фотоли-
тографии.
3.4. Технология изготовления фотошаблонов фильтров на поверхностно-акустических волнах
Исходя из приведенных выше требований к встречно-штыревым структурам фильтров ПАВ на частоты от
10 до 300 МГц, можно сформулировать и основные требования к качеству фотошаблонов, которые сводятся к
следующим: общее число электродов в структуре фильтра до 500 – 600, типичное рабочее поле от 2 × 15 до 10 ×
Ультрафиолетовое
излучение
Подложка
Фотошаблон
Фоторезист
а)
б)
г)
в)

Страницы