DE10200703A1 - Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur, zum Bilden einer Elektrodenstruktur und zum Herstellen eines akustischen Oberflächenwellenbauelements - Google Patents
Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur, zum Bilden einer Elektrodenstruktur und zum Herstellen eines akustischen OberflächenwellenbauelementsInfo
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Abstract
Es werden Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur, zum Bilden einer Elektrodenstruktur und zum Herstellen eines akustischen Oberflächenwellenbauelements zur Hand gegeben. Die resiststruktur- und elektrodenstrukturbildenden Verfahren umfassen jeweils einen Schritt des Bildens einer Antireflexionsschicht, um zu verhindern, dass ultraviolettes Licht auf ein transparentes Substrat diffus reflektiert. Die Antireflexionsschicht wird mit einem Halbleiter mit einer Bandlückenenergie von 3,4 eV oder weniger gebildet. Der Reflexionsgrad wird durch (n¶1¶ - n¶2¶)·2·/(n¶1¶ + n¶2¶)·2· ausgedrückt, beträgt 0,15 oder weniger, wobei n¶1¶ und n¶2¶ die Brechungsindizes des Substrats bzw. der Antireflexionsschicht sind. Die resiststruktur- und die elektrodenstrukturbildenden Verfahren mit einfachen Prozessen können hochwertige, zuverlässige Resiststrukturen und Elektrodenstrukturen verwirklichen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur mit
einem Photoresist auf einem Substrat, zum Bilden einer Metallelektrodenstruktur und
zum Herstellen eines akustischen Oberflächenwellenbauelements.
Das folgende Verfahren ist als Verfahren zum Bilden einer Metallresiststruktur
bekannt. Fig. 1A bis 1C zeigen ein bekanntes Verfahren zum Bilden einer
Resiststruktur.
Bei diesem Verfahren wird ein Substrat 1 mit einem positiven oder negativen
Photoresist 3 (Fig. 1A) beschichtet und das Photoresist 3 wird durch eine mit
Löchern versehene Photomaske 10 zum Bilden einer gewünschten Struktur (Fig. 1B)
mit ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge von 365 nm oder weniger beaufschlagt.
Dann wird eine Resiststruktur 4 durch Entwickeln des Photoresist 3 gebildet, um das
Substrat 1 (Fig. 1C) teilweise freizulegen.
Wenn das Substrat jedoch aus einem transparenten Material, zum Beispiel LiTaO3,
gebildet wird, werden die resiststrukturbildenden Bereiche des Photoresist, die
normalerweise aufgrund des Schutzes durch die Photomaske nicht mit Licht
beaufschlagt werden, von dem von dem transparenten Substrat erzeugten diffus
reflektierten Licht beaufschlagt. Dann wird ein Teil der Resiststruktur, der
normalerweise nicht entwickelt wird, entwickelt und entfernt und daher kann die
gewünschte Resiststruktur nicht gebildet werden. Wenn eine feinere Resiststruktur
mit geringerer Breite gebildet wird, kann ferner ein Teil davon entfernt werden und es
kann schlimmstenfalls zu einer Strukturverformung kommen.
Zur Lösung dieses Problems wird eine aus einem organischen Polymer, das einen
Farbstoff enthält, der UV-Licht mit einer Wellenlänge von etwa 365 nm absorbieren
kann, gebildete Antireflexionsschicht auf der Rückseite des Substrats vorgesehen,
um diffus reflektiertes Licht zu verhindern. Alternativ wird eine durch Laminieren einer
Siliziumschicht und einer lichtdichten Metallschicht in dieser Reihenfolge gebildete
Antireflexionsschicht auf der Rückseite des Substrats vorgesehen.
Diese Antireflexionsschichten verursachen jedoch folgende Probleme. Zum einen
verursacht die Verwendung des organischen Polymers für eine Antireflexionsschicht
eine Verunreinigung der Stepper-Phase, wodurch eine exakte Beaufschlagung mit
Licht erschwert wird. Die aufgebauten Rückstände des organischen Polymers
verursachen mit anderen Worten eine verschlechterte Flachheit der Phase, wodurch
die Präzision der Beaufschlagung mit Licht verschlechtert wird.
Zum anderen wird das Photoresist bei etwa 100°C gehärtet, während die
Antireflexionsschicht aus organischem Polymer bei einer hohen
Wärmebehandlungstemperatur von etwa 200°C gehärtet wird. Wenn das
transparente Substrat pyroelektrisch ist, wird es dadurch durch die elektrostatische
Ladung leicht beschädigt. Zur Lösung dieses Problems kann eine weitere leitende
Schicht auf der Oberfläche der Antireflexionsschicht aus organischem Polymer
vorgesehen werden, um die durch den Temperaturunterschied verursachte statische
Elektrizität abzuleiten. Leider erhöht das Vorsehen der leitenden Schicht auf der
Oberfläche der Antireflexionsschicht die Anzahl der Prozesse, was unvermeidbar zu
erhöhten Kosten führt.
Zum Dritten ist bei Verwendung der durch Laminieren einer Siliziumschicht und einer
lichtdichten Metallschicht in dieser Reihenfolge gebildeten Antireflexionsschicht der
günstige Bereich der Schichtdicke beschränkt und ein weiterer Prozess, welcher die
Kosten erhöht, zum Bilden der lichtdichten Metallschicht erforderlich. Da der
Brechungsindex des Siliziums bei ultravioletten Strahlen 0,57 bis 0,77 beträgt, kann
ferner die Siliziumschicht die Reflexion von ultravioletter Strahlen nicht adäquat
unterbinden, wenn das Material des Substrats einen Brechungsindex von 1,5 oder
höher aufweist.
Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren
zum Bilden einer Resiststruktur zur Hand zu geben, bei dem eine
Antireflexionsschicht gebildet wird, die die von dem transparenten Substrat
verursachte diffuse Reflexion verhindern kann.
Zu diesem Zweck wird nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ein
Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur zur Hand gegeben. Das Verfahren
umfasst die Schritte des Bildens eines Substrats mit einem Material mit einem
Brechungsindex n1 und des Bildens einer Antireflexionsschicht auf der Rückfläche
des Substrats mit einem Halbleiter mit einer Bandlückenenergie von 3,4 eV oder
weniger und einem Brechungsindex n2. In diesem Fall beträgt der durch
(n1 - n2)2/(n1 + n2)2 ausgedrückte Reflexionsgrad 0,15 oder weniger. Das Verfahren
umfasst die Schritte des Beschichtens des Substrats mit einem Photoresist und des
Abstrahlens von ultraviolettem Licht durch eine Photomaske nach unten auf das
Photoresist, so dass das Photoresist in einem Entwickler teilweise löslich wird. Das
Verfahren umfasst ferner einen Schritt des Einweichens des Substrats in dem
Entwickler, um das lösliche Photoresist zu entfernen.
Das Substrat kann aus LiTaO3 gebildet werden und die Antireflexionsschicht kann
aus einem Material mit einem Brechungsindex n1 in dem Bereich von 1,2 bis 4,6
gebildet werden.
Alternativ kann das Substrat aus LiNbO3 gebildet werden und die
Antireflexionsschicht kann aus einem Material mit einem Brechungsindex n1 in dem
Bereich von 1,0 bis 4,0 gebildet werden.
Die Antireflexionsschicht kann aus einem aus der Gruppe bestehend aus ZnO, ZnSe,
ZnTe, CdSe, CdS, CdTe und TiOx (0 < x ≦ 2) gewählten Material gebildet werden.
Weiterhin kann das Verfahren einen Schritt des Hochglanzpolierens der Rückfläche
des Substrats umfassen.
Die hochglanzpolierte Fläche des Substrats kann eine Rauheit von 50 nm oder
weniger aufweisen.
Die Antireflexionsschicht kann aus ZnO oder metallhaltigem ZnO gebildet werden.
Das Metall kann Ni sein.
Der Entwickler kann alkalisch sein.
Die Antireflexionsschicht kann eine Dicke in dem Bereich von 0,05 bis 2 mm haben.
Das resiststrukturbildende Verfahren umfasst das Bilden der anorganischen
halbleitenden Antireflexionsschicht aus ZnO, ZnSe, ZnTe, CdSe, CdS, CdTe, TiOx (0
< × ≦ 2) oder dergleichen auf der Rückseite des Substrats, mit einer
Bandlückenenergie von 3,4 eV oder weniger, so dass der durch (n1 - n2)2/(n1 + n2)2
ausgedrückte Reflexionsgrad 0,15 oder weniger beträgt, wobei n1 und n2 die
Brechungsindizes des Substrats bzw. der Antireflexionsschicht sind. Dieses
Verfahren verursacht keine Verunreinigung der Phase des Steppers und erfordert
auch keine weiteren Antireflexionsschichten. Durch Anwenden dieses Verfahrens
werden die diffuse Reflexion von ultraviolettem Licht und die Strukturverformung
verhindert, so dass zuverlässige feine Resiststrukturen hergestellt werden können.
Nach einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Bilden einer Elektrodenstruktur zur Hand gegeben. Das Verfahren umfasst die
Schritte des Bildens einer Resiststruktur durch das resiststrukturbildende Verfahren
der vorliegenden Erfindung und das Bilden einer Metallschicht auf der teilweise
freigelegten Oberfläche des Substrats und der Resiststruktur. Ferner wird ein Schritt
des Entfernens der Resiststruktur zusammen mit der darauf ausgebildeten
Metallschicht vorgesehen.
Das elektrodenstrukturbildende Verfahren führt nicht zu einer durch den Entwickler
teilweise entfernten Resiststruktur und verursacht auch keine Strukturverformung,
selbst wenn die Resiststruktur so fein ausgebildet ist, dass sie dünne Linienbreiten
aufweist. Das Verfahren verwirklicht daher zuverlässige feine Elektrodenstrukturen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Herstellen eines akustischen Oberflächenwellenbauelements zur Hand
gegeben. Das Verfahren umfasst das obige Verfahren des Bildens einer
Resiststruktur bzw. das obige Verfahren des Bildens einer Elektrodenstruktur. Die
Verfahren des Bildens einer Resiststruktur und einer Elektrodenstruktur führen ohne
Probleme, wie zum Beispiel Strukturverformung, zu feinen Resiststrukturen und das
durch eines der Verfahren hergestellte akustische Oberflächenwellenbauelement
kann einen zuverlässigen feinen so genannten IDT (interdigitalen Transducer)
aufweisen. Die Verfahren tragen insbesondere zu einer Leistungsverbesserung des
akustischen Oberflächenwellenbauelements, das eine sehr feine Struktur zur
Verwendung in dem Frequenzband von 1 GHz oder mehr benötigt, und zu einer
Erhöhung der Prozessausbeute bei.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung der Erfindung, welche auf die Begleitzeichnungen Bezug nimmt,
hervor.
Fig. 1A bis 1C sind Zeichnungen, die ein Verfahren zum Bilden einer bekannten
Resiststruktur zeigen;
Fig. 2A bis 2C sind Zeichnungen, die ein Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur
der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 3 ist eine Kurve, welche den Reflexionsgrad an der Grenzfläche zwischen einem
Substrat und einer Antireflexionsschicht zeigt, wenn das Substrat aus LiTaO3 mit
einem Brechungsindex von 2,3 gebildet ist und der Brechungsindex der
Antireflexionsschicht unterschiedlich ist;
Fig. 4 ist eine Kurve, welche den Reflexionsgrad an der Grenzfläche zwischen einem
Substrat und einer Antireflexionsschicht zeigt, wenn das Substrat aus LiNbO3 mit
einem Brechungsindex von 2,3 gebildet ist und der Brechungsindex der
Antireflexionsschicht unterschiedlich ist;
Fig. 5A bis 5C sind Zeichnungen, welche ein Verfahren zum Bilden einer
Resiststruktur der vorliegenden Erfindung zeigen, und
Fig. 6A bis 6B sind Zeichnungen, welche ein Verfahren zum Bilden einer
Elektrodenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigen.
Nun wird eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf Fig. 2A
bis 2C beschrieben.
Wie in Fig. 2A gezeigt, wird eine Antireflexionsschicht 2 mit einer Dicke von 0,5 µm
aus ZnO auf der Rückfläche eines zum Beispiel aus LiTaO3 durch Ionenplattieren
oder Sputtern gebildeten transparenten Substrats 1 mit einer Dicke von 0,1 bis 0,5 nm
gebildet. Dann wird ein als positives Resist dienendes Photoresist 3 auf das
Substrat 1 aufgebracht und zum Aushärten bei 100°C erhitzt.
Als Nächstes wird, wie in Fig. 2B gezeigt, ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge
von 365 nm durch eine mit Löchern gewünschter Form versehene Photomaske 10
nach unten auf die Fläche des Substrats 1 abgestrahlt, so dass das Photoresist 3 in
alkalischen Entwicklern teilweise löslich wird. Vorzugsweise ist das Photoresist 3
möglichst empfindlich.
Als Nächstes wird, wie in Fig. 2C gezeigt, das Photoresist 3 mit einem alkalischen
Entwickler entwickelt, so dass die freigelegten Bereiche des Photoresist 3 zur
Bildung einer Resiststruktur 4 entfernt werden. Gleichzeitig löst der alkalische
Entwickler die aus ZnO gebildete Antireflexionsschicht auf, welche in Alkali löslich ist.
Das ultraviolette Licht mit einer Wellenlänge von 365 nm hat eine Energie von etwa
3,4 eV. Wenn ein Halbleiter eine geringere Bandlückenenergie aufweist, absorbiert
er im Allgemeinen die Energie des darauf abgestrahlten Lichts mühelos. Da die
Bandlückenenergie des als Antireflexionsschicht 2 verwendeten ZnO etwa 3,2 eV
beträgt, kann die Antireflexionsschicht 2 das ultraviolette Licht adäquat absorbieren,
so dass verhindert wird, dass Licht auf unerwünschte Bereiche diffus reflektiert wird,
wenn das Licht die Antireflexionsschicht 2 an der Rückfläche des Substrats 1
erreicht. Ferner unterbindet die Differenz zwischen den Brechungsindizes des für das
Substrat 1 verwendeten LiTaO3 und des für die Antireflexionsschicht 2 verwendeten
ZnO die Reflexion des ultravioletten Lichts.
Der Reflexionsgrad r wird spezifisch durch die Gleichung: r = (n1 - n2)2/(n1 + n2)2
ausgedrückt, wobei n1 der Brechungsindex des Substratmaterials und n2 der
Brechungsindex des Antireflexionsschichtmaterials ist. Fig. 3 zeigt den
Reflexionsgrad an der Grenzfläche zwischen dem Substrat 1 und der
Antireflexionsschicht 2, wenn das Substrat aus LiTaO3 mit einem Brechungsindex
von 2,3 gebildet ist und der Brechungsindex der Antireflexionsschicht 2
unterschiedlich ist.
Fig. 3 zeigt, dass der Reflexionsgrad r minimiert wird, wenn sich der Brechungsindex
der Antireflexionsschicht 2 dem Brechungsindex von 2,3 des LiTaO3 nähert. Eine
Grenzfläche zwischen dem Substrat 1 und der Antireflexionsschicht 2 mit einem
Reflexionsgrad von 15% oder weniger kann die Reflexion des ultravioletten Lichts
auf ein praktikables Maß beschränken. Vorzugsweise beträgt der Reflexionsgrad an
der Grenzfläche 10,0% oder weniger und demgemäß muss der Brechungsindex der
Antireflexionsschicht in dem Bereich von 1,2 bis 4,6 liegen. Vorzugsweise wird ein
aus der Gruppe bestehend aus ZnO, ZnSe, ZnTe, CdSe, CdS, CdTe und TiOx
(0_× ≦ 2) gewähltes Material für die Antireflexionsschicht 2 verwendet. In der ersten
Ausführung führt das Verwenden von ZnO mit einem Brechungsindex von 3 für die
Antireflexionsschicht zu einem sehr niedrigen Reflexionsgrad von 1,7% an der
Grenzfläche zwischen dem Substrat und der Antireflexionsschicht.
Diese Beziehung zwischen dem Brechungsindex einer Antireflexionsschicht und dem
Reflexionsgrad an der Grenzfläche kann auch bei anderen Substratmaterialien als
LiTaO3 angewendet werden. Fig. 4 zeigt zum Beispiel, dass bei Verwendung von
LiNbO3 für das Substrat 1 der Reflexionsgrad minimiert wird, wenn sich der
Brechungsindex der Antireflexionsschicht dem Brechungsindex von 2,0 von LiNbO3
nähert. Somit wird ein Material, das den Reflexionsgrad an der Grenzfläche auf
15,0% oder weniger beschränken kann, für die Antireflexionsschicht 2 verwendet,
wie in dem Fall von LiTaO3. Vorzugsweise beträgt der Reflexionsgrad an der
Grenzfläche 10,0% oder weniger und demgemäß muss der Brechungsindex der
Antireflexionsschicht in dem Bereich von 1,0 bis 4,0 liegen. Vorzugsweise wird ein
aus der Gruppe bestehend aus ZnO, ZnSe, ZnTe, CdSe, CdS, CdTe und TiOx
(0_x ≦ 2) gewähltes Material für die Antireflexionsschicht 2 verwendet, wie in dem
Fall, da LiTaO3 für das Substrat 1 verwendet wird.
In der Reihe von Prozessen zum Bilden der Resiststruktur verunreinigt ZnO die
Phase des Steppers nicht und dadurch wird die Flachheit der Phase nicht
verschlechtert, so dass die Belichtung nicht nachteilig beeinflusst wird. Da die
Wärmebehandlungstemperatur von ZnO niedriger als die von organischen
Materialien ist, ist weiterhin die elektrostatische Ladung so gering, dass keine
Probleme verursacht werden, selbst wenn ein pyroelektrisches Material für das
Substrat verwendet wird. Während das transparente Substrat 1 im Allgemeinen aus
einem isolierenden Material gebildet wird, weist das für die Antireflexionsschicht 2
verwendete halbleitende ZnO eine elektrische Leitfähigkeit auf, die höher als die des
Substrats 1 ist, wodurch die in dem Prozess des Wärmebehandelns des Resist
erzeugte statische Elektrizität effizient abgeleitet wird. Daher muss keine leitende
Schicht vorgesehen werden.
In der ersten Ausführung wird die Antireflexionsschicht 2 aus ZnO gebildet. Alternativ
kann ZnO mit einem Gehalt von 2% Ni verwendet werden. Die Zugabe einer kleinen
Menge Ni zu ZnO senkt die Bandlückenenergie und verbessert die
Absorptionswirkung für ultraviolettes Licht. In diesem Fall wird der elektrische
Widerstand der Antireflexionsschicht 2 ebenfalls gesenkt und daher wird die in dem
Prozess des Wärmebehandelns des Resist erzeugte statische Elektrizität effizienter
abgeleitet.
Nun wird die bevorzugte Dicke der Antireflexionsschicht 2 beschrieben. Eine
Antireflexionsschicht 2 mit einer zu geringen Dicke verhindert die Reflexion nicht
ausreichend. Die Dicke der Antireflexionsschicht 2 muss mindestens 0,05 mm
betragen. Andererseits erhöht eine dicke Schicht mit einer Dicke von etwa 2 µm die
Schichtspannung, wodurch es wahrscheinlich wird, dass in dem Substrat Brüche
auftreten, auch wenn eine Dicke von 3 µm oder mehr die Antireflexionswirkung nicht
verbessert. Demgemäß ist eine Dicke von etwa 0,5 µm bevorzugt, da sie nicht fein
angepasst werden muss und sie die Reflexion ausreichend verhindern kann.
Unter Heranziehen von Fig. 5A bis 5C wird nun eine zweite Ausführung der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 5A bis 5C zeigen ein Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur nach der zweiten
Ausführung.
Die Resiststruktur der zweiten Ausführung wird in gleicher Weise wie die erste
Ausführung gebildet, lediglich die Rückfläche des Substrats 1 wird so bearbeitet,
dass sie eine hochglanzpolierte Fläche aufweist.
Die hochglanzpolierte Rückfläche des Substrats 1 ergibt keine Bereiche, in denen die
Antireflexionsschicht nicht ausgebildet ist. Derartige Bereiche ergeben sich häufig in
den am stärksten ausgesparten Bereichen in der rauen Rückfläche des Substrats.
Somit verhindert die Erfindung, dass das belichtende Licht von der Rückfläche
reflektiert wird. Dadurch ergibt die hochglanzpolierte Rückfläche eine präzise
Resiststruktur und die Rückfläche mit einer Rauheit Ra von 50 nm ergibt
insbesondere eine ausreichend präzise Resiststruktur.
Wafersubstrate werden im Allgemeinen bei Herstellungsprozessen von zum Beispiel
akustischen Oberflächenwellenbauelementen verwendet. Die lokale
Dickenabweichung (LDA) eines Wafersubstrats hängt von der Rauheit der
Rückfläche desselben ab und eine größere Rauheit führt zu einer größeren LDA. Ein
Substrat mit einer großen LDA verursacht die Verschiebung des Brennpunkts in dem
Bereich der Stepperbelichtung, wodurch die Verarbeitungsgenauigkeit in den
Linienbreiten der Resiststruktur verschlechtert wird. Demgemäß wird durch
Verwenden eines hochglanzpolierten Wafersubstrats mit einer niedrigen LDA, deren
Rauheit Ra der Rückfläche 50 nm oder weniger beträgt, die Differenz der
Linienbreiten des Resist gesenkt, wodurch eine Auflösung in der Größenordnung
eines Viertel Mikron erreicht wird.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenstruktur der vorliegenden Erfindung
wird nun unter Bezug auf Fig. 2C, 6A und 6B beschrieben.
Fig. 6A und 6B zeigen ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenstruktur.
Zuerst wird die in Fig. 2C gezeigte Resiststruktur 4 durch das Verfahren zum Bilden
der Resiststruktur auf dem Substrat 1 ausgebildet.
Als Nächstes wird, wie in Fig. 6A gezeigt, eine Metallschicht 5, die zu einer
Elektrodenstruktur 6 führen soll, auf den freigelegten Flächen des Substrats 1 und
der Resiststruktur 4 gebildet.
Dann wird zum Bilden der Elektrodenstruktur 6 das Substrat 1 in einer
resistentfernenden Lösung eingeweicht, um die Resiststruktur 4 zusammen mit dem
auf der Resiststruktur 4 abgelagerten Metall zu entfernen.
Durch Verwenden von ZnO mit einem Gehalt von 2% Ni für die Antireflexionsschicht
in der vorliegenden Erfindung wurde die Elektrodenstruktur 6 mit einer sehr geringen
Breite von 0,25 µm verwirklicht.
Zwar wurde in der vorliegenden Erfindung das Substrat aus LiTaO3 gebildet, doch ist
es nicht auf dieses Material beschränkt und LiNbO3 oder Quarz können für das
transparente Substrat verwendet werden. Ferner ist das Photoresist nicht auf ein
positives Resist beschränkt und kann negativ oder positiv sein.
Die Verfahren zum Bilden der Resiststruktur und der Elektrodenstruktur führen zu
einer feinen Resiststruktur ohne Probleme wie zum Beispiel Strukturverformung und
das mittels eines der Verfahren hergestellte akustische
Oberflächenwellenbauelement kann einen zuverlässigen feinen interdigitalen
Transducer (IDT) aufweisen. Ferner tragen die Verfahren zur Leistungsverbesserung
des akustischen Oberflächenwellenbauelements bei, das eine sehr feine Struktur zur
Verwendung in dem Frequenzband von 1 GHz oder mehr benötigt. Da in dem Band,
durch welches die akustische Oberflächenwelle des in dem Frequenzband von
1 GHz oder mehr verwendeten Bauelements läuft, keine Volumenwellen erzeugt
werden, erfordert die Rückfläche des Substrats nicht unbedingt eine raue
Oberfläche, um die Erzeugung von Volumenwellen zu unterbinden. Somit kann das
Bilden des Substrats mit einer hochglanzpolierten Rückfläche auf das Verfahren des
Bildens der Resiststruktur oder der Elektrodenstruktur angewendet werden, wodurch
sehr feine präzise Strukturen erreicht werden. Somit kann eine verbesserte Leistung
des akustischen Oberflächenwellenbauelements und eine erhöhte Prozessausbeute
verwirklicht werden.
Erfindungsgemäß umfasst das resiststrukturbildende Verfahren das Bilden der
anorganischen halbleitenden Antireflexionsschicht aus ZnO, ZnSe, ZnTe, CdSe,
CdS, CdTe, TiOx (0 < x ≦ 2) oder dergleichen an der Rückfläche des Substrats mit
einer Bandlückenenergie von 3,4 eV oder weniger, so dass der durch
(n1 - n2)2/(n1 + n2)2 ausgedrückte Reflexionsgrad 0,15 oder weniger beträgt, wobei n1
und n2 die Brechungsindizes des Substrats bzw. der Antireflexionsschicht sind.
Dieses Verfahren verursacht keine Verunreinigung der Phase des Steppers und
erfordert auch keine weiteren Antireflexionsschichten. Durch Anwenden dieses
Verfahrens werden die diffuse Reflexion von ultraviolettem Licht und die
Strukturverformung verhindert, so dass zuverlässige feine Resiststrukturen
hergestellt werden können.
Das elektrodenstrukturbildende Verfahren führt nicht zu einer durch den Entwickler
teilweise entfernten Resiststruktur und bewirkt auch keine Strukturverformung, selbst
wenn die Resiststruktur so fein ausgebildet ist, dass sie dünne Linienbreiten
aufweist. Das Verfahren verwirklicht daher zuverlässige feine Elektrodenstrukturen.
Die Verfahren des Bildens der Resiststruktur und der Elektrodenstruktur führen ohne
Probleme, wie zum Beispiel Strukturverformung, zu feinen Resiststrukturen und das
durch eines der Verfahren hergestellte akustische Oberflächenwellenbauelement
kann einen zuverlässigen feinen IDT aufweisen. Die Verfahren tragen insbesondere
zu einer Leistungsverbesserung des akustischen Oberflächenwellenbauelements,
das eine sehr feine Struktur zur Verwendung in dem Frequenzband von 1 GHz oder
mehr benötigt, zu einer Erhöhung der Prozessausbeute bei.
Zwar wurde die vorliegende Erfindung in Bezug auf bestimmte Ausführungen
derselben beschrieben, doch liegen für einen Fachmann viele andere Abweichungen
und Anwandlungen und andere Anwendungen auf der Hand. Daher sollte die
vorliegende Erfindung nicht durch die spezifische Offenbarung dieser Beschreibung,
sondern nur durch die beigefügten Patentansprüche beschränkt werden.
Claims (13)
1. Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur, welches die Schritte umfasst:
- - Vorsehen eines Substrats mit einem Material mit einem Brechungsindex n1;
- - Vorsehen einer Antireflexionsschicht auf der Rückfläche des Substrats, welche einen Halbleiter mit einer Bandlückenenergie von 3,4 eV oder weniger umfasst und einen Brechungsindex n2 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der durch (n1 - n2)2/(n1 + n2)2 ausgedrückte Reflexionsgrad 0,15 oder weniger beträgt;
- - Beschichten des Substrats mit einem Photoresist;
- - Abstrahlen von ultraviolettem Licht durch eine Photomaske auf das Photoresist, so dass mindestens ein Teil des Photoresist in einem Entwickler teilweise löslich wird, und
- - Einweichen des Substrats in dem Entwickler, um das lösliche Photoresist zu entfernen.
2. Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Substrat LiTaO3 umfasst und die
Antireflexionsschicht ein Material mit einem Brechungsindex n1 in dem Bereich
von 1,2 bis 4,6 umfasst.
3. Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Substrat LiNbO3 umfasst und die
Antireflexionsschicht ein Material mit einem Brechungsindex n, in dem Bereich
von 1,0 bis 4,0 umfasst.
4. Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Antireflexionsschicht ein aus der Gruppe bestehend
aus ZnO, ZnSe, ZnTe, CdSe, CdS, CdTe und TiOx (0 < x ≦ 2) gewähltes
Material umfasst.
5. Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur nach Anspruch 1, welches weiterhin
den Schritt des Hochglanzpolierens der Rückfläche des Substrats umfasst.
6. Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die hochglanzpolierte Fläche des Substrats eine Rauheit
von 50 nm oder weniger aufweist.
7. Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Antireflexionsschicht aus ZnO oder metallhaltigem
ZnO gebildet wird.
8. Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass das in ZnO enthaltene Metall Ni ist.
9. Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der Entwickler alkalisch ist.
10. Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Antireflexionsschicht eine Dicke in dem Bereich von
0,05 bis 2 mm aufweist.
11. Verfahren zum Bilden einer Elektrodenstruktur, welches die Schritte umfasst:
- - Bilden einer Resiststruktur, wobei die Resiststruktur gebildet wird durch:
- - Vorsehen eines Substrats mit einem Material mit einem Brechungsindex n1;
- - Vorsehen einer Antireflexionsschicht auf der Rückfläche des Substrats, welche einen Halbleiter mit einer Bandlückenenergie von 3,4 eV oder weniger umfasst und einen Brechungsindex n2 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der durch (n1 - n2)2/(n1 + n2)2 ausgedrückte Reflexionsgrad 0,15 oder weniger beträgt;
- - Beschichten des Substrats mit einem Photoresist;
- - Abstrahlen von ultraviolettem Licht durch eine Photomaske auf das Photoresist, so dass mindestens ein Teil des Photoresist in einem Entwickler teilweise löslich wird, und
- - Einweichen des Substrats in dem Entwickler, um das lösliche Photoresist zu entfernen, wodurch eine teilweise freigelegte Fläche des Substrats und der Resiststruktur vorgesehen wird; welches weiterhin umfasst:
- - Vorsehen einer Metallschicht auf der teilweise freigelegten Fläche des Substrats und auf der Resiststruktur und
- - Entfernen der Resiststruktur zusammen mit der auf der Resiststruktur gebildeten Metallschicht.
12. Verfahren zum Herstellen eines akustischen Oberflächenwellenbauelements,
welches das Bilden einer Resiststruktur umfasst, wobei die Resiststruktur
gebildet wird durch:
- - Vorsehen eines Substrats mit einem Material mit einem Brechungsindex n1;
- - Vorsehen einer Antireflexionsschicht auf der Rückfläche des Substrats, welche einen Halbleiter mit einer Bandlückenenergie von 3,4 eV oder weniger umfasst und einen Brechungsindex n2 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der durch (n1 - n2)2/(n1 + n2)2 ausgedrückte Reflexionsgrad 0,15 oder weniger beträgt;
- - Beschichten des Substrats mit einem Photoresist;
- - Abstrahlen von ultraviolettem Licht durch eine Photomaske auf das Photoresist, so dass mindestens ein Teil des Photoresist in einem Entwickler teilweise löslich wird, und
- - Einweichen des Substrats in dem Entwickler, um das lösliche Photoresist zu entfernen.
13. Verfahren zum Herstellen eines akustischen Oberflächenwellenbauelements,
welches das Bilden einer Elektrodenstruktur umfasst, wobei die
Elektrodenstruktur durch Bilden einer Resiststruktur durch Folgendes gebildet
wird:
- - Vorsehen eines Substrats mit einem Material mit einem Brechungsindex n1;
- - Vorsehen einer Antireflexionsschicht auf der Rückfläche des Substrats, welche einen Halbleiter mit einer Bandlückenenergie von 3,4 eV oder weniger umfasst und einen Brechungsindex n2 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der durch (n1 - n2)2/(n1 + n2)2 ausgedrückte Reflexionsgrad 0,15 oder weniger beträgt;
- - Beschichten des Substrats mit einem Photoresist;
- - Abstrahlen von ultraviolettem Licht durch eine Photomaske auf das Photoresist, so dass mindestens ein Teil des Photoresist in einem Entwickler teilweise löslich wird, und
- - Einweichen des Substrats in dem Entwickler, um das lösliche Photoresist zu entfernen, wodurch eine teilweise freigelegte Fläche des Substrats und die Resiststruktur vorgesehen wird; welches weiterhin umfasst:
- - Vorsehen einer Metallschicht auf der teilweise freigelegten Fläche des Substrats und auf der Resiststruktur und
- - Entfernen der Resiststruktur zusammen mit der darauf gebildeten Metallschicht.
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