SE:通常BAW濾波器制造會用到沉積技術和調(diào)整(trimming)技術。您認為鍵合和層轉(zhuǎn)移(layer transfer)技術是否對BAW濾波器市場具有吸引力?
EB:對于BAW濾波器,沉積絕對是提高整體性能的關鍵工藝,并且需要從襯底上轉(zhuǎn)移。當前,晶圓鍵合是BAW濾波器封裝的一道工藝。壓電工程襯底鍵合的主要市場還是SAW濾波器。
CM:您對射頻濾波器的鍵合市場增長情況持什么觀點?
EB:我們需要將用于封裝的鍵合市場和用于工程襯底的鍵合市場分開審視。受5G對射頻濾波器日益嚴格的規(guī)格要求所驅(qū)動,工程襯底鍵合市場將快速增長。用于封裝的鍵合技術已經(jīng)非常完善,但對于BAW濾波器來講,鍵合技術還在持續(xù)發(fā)展中。
CM:請介紹現(xiàn)有的永久性鍵合技術以及未來的發(fā)展趨勢。
EB:工程襯底的直接鍵合和MEMS的金屬鍵合已經(jīng)在多個領域得到應用?;旌湘I合是目前最熱門的技術,因為它不僅進入了背照式CMOS圖像傳感器市場,還以不同形式用于3D堆疊應用。由于3D堆疊對混合鍵合的要求越來越嚴格,因此進一步推動了其研發(fā)進展。
SE:熔融鍵合(fusion bonding)技術在CMOS圖像傳感器和MEMS行業(yè)中知名度很高。射頻濾波器對鍵合技術是否有特殊要求?射頻濾波器對鍵合界面有何技術規(guī)范?
EB:的確如您所說,CMOS圖像傳感器、MEMS和絕緣體上硅(SOI)晶圓的鍵合已經(jīng)批量生產(chǎn)十多年,EVG在某些領域的市場份額已經(jīng)超過90%,優(yōu)勢十分突出。雖然晶圓與晶圓之間的對準對于CMOS圖像傳感器來說非常具有挑戰(zhàn)性,但對諸如SOI和SAW之類的工程襯底來講,對準并非最關鍵的環(huán)節(jié)。但是,TF-SAW的問題在于其獨特的材料特性。壓電晶圓的各向異性熱膨脹是最大的挑戰(zhàn),因為熔融鍵合界面需要在鍵合后進行退火以提高強度。一般采用300℃的退火溫度,但常常會引起晶圓破裂。因此,在鍵合之前對襯底進行等離子體活化改良,能大大降低鍵合鍵形成的溫度。
SE:SAW濾波器所用晶圓尺寸從4英寸到6英寸不等。EVG的鍵合設備是否可以兼容4英寸到6英寸的晶圓?
EB:EVG的設備設計理念是為客戶提供靈活性和創(chuàng)新能力。因此,讓設備具有可擴展能力是可行的,我們的客戶可以在同一臺設備上運行更大尺寸的晶圓。
SE:隨著LTE和5G手機中濾波器數(shù)量不斷增加,您是否希望鍵合設備過渡到8英寸?如果是,請預測發(fā)生的時間點。
EB:從設備的角度來看,我們所有的技術都是成熟的,并已證明在12英寸晶圓的批量生產(chǎn)能力。SAW濾波器要增加其晶圓尺寸,面臨兩個主要問題,一是是否有合適的大尺寸晶圓,第二是與其它材料的熱膨脹系數(shù)不匹配,這目前限制采用6英寸晶圓的主要因素。預計首批8英寸壓電晶圓將在2023年前實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。另一方面,BAW器件沉積在硅晶圓上,其尺寸顯然不是障礙,許多濾波器廠商都采用8英寸晶圓。