利用薄膜轉(zhuǎn)移工藝的傳感器制造技術(shù).pdf

1、鉭酸鋰(LiTaO<,3>，LT)晶體具有良好的熱釋電性能，在制造紅外熱釋電探測(cè)器陣列過(guò)程中，需要利用超薄鉭酸鋰晶片作為紅外熱釋電探測(cè)器件的敏感層。 通過(guò)理論計(jì)算獲得了鉭酸鋰晶片的電壓響應(yīng)度及噪聲電壓同探測(cè)器單元電容之間的關(guān)系，從而確定了鉭酸鋰薄膜的厚度。通常鉭酸鋰晶片的厚度遠(yuǎn)厚于紅外熱釋電探測(cè)器件要求的厚度，所以通過(guò)薄膜轉(zhuǎn)移的方法，利用鍵合減薄技術(shù)獲得需要的超薄鉭酸鋰薄膜。主要工藝包括：裁片、清洗、聚合物鍵合、減薄、拋光、剝離

2、、等離子體刻蝕苯并環(huán)丁烯(簡(jiǎn)稱BCB)、測(cè)試鉭酸鋰塊體和薄膜的介電特性。實(shí)驗(yàn)使用的基片是LT晶片、單面拋光的n型(100)硅片，面積為10nm×10mm。在進(jìn)行聚合物鍵合時(shí)，通過(guò)正交設(shè)計(jì)來(lái)安排試驗(yàn)，將原來(lái)的大量試驗(yàn)簡(jiǎn)化為9組試驗(yàn)。通過(guò)偏光顯微鏡對(duì)鍵合后的聚合物薄膜表面形貌的觀察，發(fā)現(xiàn)在鍵合過(guò)程中恒溫溫度、恒溫時(shí)間、升溫斜率、勻膠速率是影響鍵合性能的主要因素。獲得了BCB鍵合的一組最佳參數(shù)：恒溫溫度200℃、恒溫時(shí)間50s、升溫速率2k.

3、s<'-1>、勻膠速率2500r.min<'-1>。利用銑磨(Grinding)加手工拋光的方法得到鉭酸鋰薄膜的厚度21.0um、表面粗糙度26.5nm、面形精度為0.21um。采用材料超低頻介電特性測(cè)試系統(tǒng)和熱釋電系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)鉭酸鋰薄膜的介電特性進(jìn)行測(cè)量，得到LT薄膜相對(duì)介電常數(shù)(48.3±0.4)、介電損耗(1.76±0.03)×10<'-3>、熱釋電系數(shù)(1.6±0.03)×10<'-4> Cm<'-2>K<'-1>。測(cè)試表明L