核心能力

光蝕刻製程能力

光蝕刻製程簡介

隨著各種高速串流資料訊號廣泛使用,需要更高頻的時脈訊號源,但傳統機械(研磨)工法,已無法滿足更高的頻率需求,遂將半導體晶圓製程應用在石英晶片產業,使高頻化、小型化、高精度振盪器產品得以實現,工法如下

01

應用光蝕刻工法,可輕易在wafer狀態(晶圓級)下,一批次將數萬顆晶體振盪器完成厚度加工達到所需要的頻率。

02

同樣應用光蝕刻工法,在wafer狀態下,一批次將數萬顆晶體振盪器完成晶片外型,且用光蝕刻法輕易將產品小型化,尺寸一致性更高,精度更好。

03

接著用同樣工法完成發振區電極迴路。

Why Photolithography?

小型化

(目前可至0806)

採用半導體製程,滿足客戶小型化產品需求

高頻化

(max500MHz)

3D設計凹槽結構,強化晶片剛性滿足客戶高頻化需求

高精度

(Accuracy 2um)

批次生產,高對位精度產品,滿足客戶對電性及品質穩定度的需求

光蝕刻製程克服高頻晶片技術障礙

由於石英晶片機械加工極限厚度約30um (55MHz),所以更高頻率晶片(一般指基本波60MHz以上),需採用光蝕刻製程克服技術障礙。

* 石英晶片厚度越薄,晶體單元的頻率越高,傳統晶片採用機械加工厚度有侷限性,最薄約30um(55MHz左右振盪頻率)

* 使用光蝕刻製程,可3D結構設計階梯結構及凹槽結構,強化晶片剛性,讓振盪區厚度不受侷限,使產品更易小型化、高頻化、特性更好。

由於更高頻率晶片厚度偏太薄,晶片剛性不夠,使用光蝕刻製程,結構可階梯結構3D化設計,讓振盪區厚度不受侷限,一般可達到3~30um的技術需求,如圖示:

傳統晶片 & 光蝕刻晶片比較

產品品質比較

採用光蝕刻製程在穩定度及精密度均優於傳統製程晶片,品質一致性高

光蝕刻製程優點:

1. 採用批次生產,穩定度高
2. 採用半導體製程滿足小型化、薄型化、高精密度產品需求

傳統晶片製程:

1. 此作法先將石英晶柱,經2次線切割形成單體小晶片
2. 單體晶片再經研磨、斜面加工、組裝鍍膜,變異度高
3. 不易進行薄型化、小型化精密加工

產品電性比較

採用光蝕刻製程在電性表現上優於傳統製程晶片,因為光蝕刻結構的Mesa AT晶片,具有以下特點:
1. 可精確掌控晶片尺寸
2. 3D結構設計

使得每個石英晶片的特性都可達到非常穩定的一致性,所以頻率特性較傳統晶片穩定,如圖

製程綜合比較

光蝕刻
傳統機械研磨
  • 尺寸精度
    1~3μm
    30~50μm
  • 石英晶片加工厚度極限
    3um
    30um
  • 石英晶片結構設計
    3D
    2D
  • 石英晶片高頻化
    容易(振盪頻率可達到500MHz)
    不容易(振盪頻率極限60MHz)
  • 石英晶片小型化
    容易(目前可達到size:0806)
    不容易(極限size:1612)
  • 產品穩定度
    較差
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