多年來，體聲波濾波器（BAW）一直引領著移動通信中高頻段射頻（RF）濾波器技術。如今，新興的薄膜聲表面波濾波器（TF-SAW）技術可能會擾亂這個市場。正如Yole在報告表示，相比傳統的SAW濾波器和溫度補償（TC-SAW）濾波器，新興的TF-SAW技術具有一些優勢，而且成本也低于BAW濾波器。TF-SAW濾波器能提供相對較大的帶寬，同時提供良好的溫度補償性能和多頻帶集成的有效路徑。村田已憑借其集成2.4 GHz Wi-Fi濾波器、雙工器B25、四工器B25-B66的高性能（IHP）SAW濾波器設計，贏得了設計大獎。System Plus Consulting在報告中分析了這款IHP SAW濾波器，首次對這種具有發展前景的TF-SAW技術進行了成本估算。我們發現鍵合設備供應商在工程襯底（engineered substrate）中扮演了關鍵角色，其中EV集團（以下簡稱：EVG）則是該領域的領先廠商。Yole分析師Cedric Malaquin和System Plus Consulting分析師Stephane Elisabeth采訪了EVG產品營銷經理Elisabeth Brandl，對射頻（RF）濾波器發展進行了探討。

成本分析：IHP SAW濾波器 vs. BAW濾波器（包括FBAR和SMR）

Cedric Malaquin（以下簡稱：CM）：首先請您向大家介紹EVG的行業地位和企業使命，謝謝！

Elisabeth Brandl（以下簡稱EB）：EVG是半導體和MEMS行業的優秀供應商。我們不僅提供半導體設備，還能夠根據市場需求對設備進行調整以提供完整的解決方案。EVG的愿景是率先探索新技術并服務于微米和納米加工技術的下一代應用，從而使客戶成功地將新產品創意變為現實。我們提供鍵合和光刻等不同工藝設備以及寬敞的潔凈室，讓客戶獲得從頭開發工藝并嘗試新想法的機會。EVG這種模式充當了創新孵化器的角色，通過再建立新的潔凈室，我們將進一步加強工藝開發和小規模生產能力。

Stephane Elisabeth（以下簡稱：SE）：聚焦于射頻濾波器業務，TC-SAW濾波器市場不斷增長，TF-SAW濾波器（如IHP-SAW濾波器）時代也將到來。您能否談談EVG在推動上述市場方面所做的貢獻？

EB：隨著5G的推出，射頻濾波器面臨著新的挑戰。對耦合質量、頻率精度的要求越來越嚴格，對反射率的要求提高。此外，由于頻譜擁擠對頻率波動的影響越來越嚴重，頻率對溫度的依賴性也顯得尤為關鍵。

盡管結構特殊，但SAW濾波器具有工作在更高頻段的潛力。晶圓鍵合滿足SAW濾波器對多層結構的需求，從而滿足5G的新要求并實現更高的工作頻率。在5G應用中，將鉭酸鋰（LTO）或鈮酸鋰（LNO）制造的壓電SAW濾波器晶圓與接收晶圓鍵合在一起。這些接收晶圓要么由被定義了聲學特性的幾層結構組成，要么是堅硬的襯底以降低壓電LTO和LNO晶圓的熱膨脹系數（CTE），因而獲得更穩定的溫度特性。

 5G高性能SAW濾波器的關鍵襯底

除鍵合外，EVG還提供量測技術，可測量鍵合堆疊中的薄膜厚度或晶圓對準情況。光刻技術（例如涂膠、顯影、掩模版對準、壓印或最新的無掩模版曝光光刻）完善了我們的產品組合。

CM：IDM廠商是濾波器業務的主導者。但是，無晶圓廠（Fabless）設計公司正在對射頻濾波器進行投入，并與濾波器代工廠和襯底供應商合作，試圖進入該產業鏈。在該生態系統中，您認為哪種模式的廠商最容易抓住TC-SAW和TF-SAW商機？

EB：智能手機OEM廠商是射頻前端模組和SAW分立器件的重要客戶之一。所采用的集成戰略正從采購射頻模組轉向為特定產品定制射頻模組。因此，供應鏈正在悄然發生變化，一些分立器件制造商也開始制造模組，代工廠的角色變得越來越重要；誰掌握了射頻模組所有相關元器件，誰就變得越來越強大。因此，LTO和LNO襯底的直接鍵合被用于制造SAW濾波器裸片。EVG看到了與SAW濾波器制造商及其供應商（包括襯底制造商、晶體生長商等）合作的機會。

除了頂級的SAW濾波器廠商以外，我們還對中國TF-SAW濾波器產業有濃厚的興趣，因為該技術將在中國5G產業中發揮著重要作用。隨著對SAW濾波器需求的增加，所有相關領域都會隨之增長。

SE：通常BAW濾波器制造會用到沉積技術和調整（trimming）技術。您認為鍵合和層轉移（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格要求所驅動，工程襯底鍵合市場將快速增長。用于封裝的鍵合技術已經非常完善，但對于BAW濾波器來講，鍵合技術還在持續發展中。

CM：請介紹現有的永久性鍵合技術以及未來的發展趨勢。

EB：工程襯底的直接鍵合和MEMS的金屬鍵合已經在多個領域得到應用。混合鍵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進展。

SE：熔融鍵合（fusion bonding）技術在CMOS圖像傳感器和MEMS行業中知名度很高。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）晶圓的鍵合已經批量生產十多年，EVG在某些領域的市場份額已經超過90%，優勢十分突出。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節。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，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年前實現大規模量產。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。