JP2003110389A - フォトマスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性表面波素子の電極パターン形成におい
て、フォトマスクに印刷されている（電極）パターンニ
ングを正確に圧電基板ウエハー上に転写することを目的
とする。 【解決手段】 目的を実現するために本発明は、弾性表
面波装置を構成するウエハー上に配置された弾性表面波
素子に電極を形成するために用いるフォトマスクにおい
て、該ウエハーと該フォトマスクとが密接する該フォト
マスクの面に、各々の該弾性表面波素子の間に幅５０〜
２００μｍ、深さ１０〜１００μｍの溝を少なくとも１
本以上、弾性表面波素子のスクライブラインに沿って形
成していることを特徴とするフォトマスクを用いること
で、フォトマスクと圧電基板との密着性を向上し課題を
解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば弾性表面波装
置を構成する弾性表面波素子の電極形成に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】昨今の移動体通信機や携帯電話は形態的
にも機能的にも高度な構造と仕様の要求が進み、これに
使用される弾性表面波装置に関しては、弾性表面波装置
自体の小型化及び、低背化といった形態への対応と、小
型でありながら従来と変わらないフィルタ仕様対応が望
まれている。更に最近では、通話回線数を多数にし高密
度の通信回線の要求もあることから、通話信号を伝送す
る送受信周波数を精度良く分割する機能部品のフィルタ
機能にも高度な仕様の要求が迫られている。

【０００３】上述の送受信信号のフィルタリングに関し
て、移動体通信等の分野では弾性表面波を利用した帯域
フィルタとしての弾性表面波装置が用いられるようにな
っている。このような分野の弾性表面波装置は、非常に
高性能な帯域特性が求められ、特に、帯域外において大
きく減衰するような減衰特性が求められ、更には製品単
価を安価にするために安定して量産できる環境も必要と
されている。

【０００４】弾性表面波装置に組み込まれる主要部品で
ある弾性表面波素子は、圧電基板の表面をバルク波を伝
搬させフィルタリング特性を実現することから、圧電基
板上に形成する電極材料は一般的にアルミなどの軽金属
が用いられ、電極の形成方法のひとつとしては、圧電基
板の表面にレジストを設け、次にこの圧電基板の表面上
にフォトマスクを設けて表面のレジストを露光処理し、
エッチング処理を行ういわゆる、フォトリソーグラフィ
ー法を用いて圧電基板の主面、表面に電極を形成してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の電極形成工程の
一部を挙げると、上記のようなフォトレジストとフォト
マスクとによる製造工程では、フォトマスクと圧電基板
とを密着し、その状態で露光（ＵＶ：紫外線を照射）す
る工程が取られている。一般的なフォトマスクと圧電基
板とを密着状態にして電極パターンを露光する場合で
は、フォトマスクに印刷された弾性表面波素子の電極パ
ターンを精度よく圧電基板（弾性表面波素子としての電
極を得るもの）に転写するために、フォトマスクと弾性
表面波素子を複数個配置するウエハーの密着を良くする
ことが望ましい。そのためにマスクとウ工ハーの密着面
を真空状態にし、密着時の真空度を上げることにより密
着度を高めた製造工程の導入も行っている。

【０００６】しかしながら、フォトマスクと圧電基板と
を密着させたとき、ウエハー自体の反りの問題や、フォ
トマスクと圧電基板との熱膨張係数の違いにより、フォ
トマスクと圧電基板との密着性（密着性の不十分さを要
因とするうねり）の影響により密着性にバラツキが生じ
ることから、ＵＶを照射したときに密着性がひとつのウ
エハー上で不均一であった場合などでは干渉縞が生じる
おそれがある。そのため、電極パターンの転写精度にバ
ラツキが生じ、電気的特性、ウエハー面内周波数にバラ
ツキが生じると言った課題が発生する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで上述の課題を解決
するために、弾性表面波装置を構成するウエハー上に配
置された弾性表面波素子に電極を形成するために用いる
フォトマスクにおいて、該ウエハーと該フォトマスクと
が密接する該フォトマスクの面に、各々の該弾性表面波
素子の間に幅５０〜２００μｍ、深さ１０〜１００μｍ
の溝を少なくとも１本以上形成していることを特徴とす
るフォトマスクを用いることで、フォトマスクと圧電基
板との密着性を向上するものである。

【０００８】要するに、圧電基板とフォトマスクとの密
着性を向上するために、フォトマスクの圧電基板と密接
する面に、各々の弾性表面波素子のスクライブラインに
沿って溝加工を施すことにより、フォトマスクに柔軟性
を持たせ反りや曲げに対する歪み成分を吸収することを
実現するものである。その結果、フォトマスクと圧電板
との密着状態を良くする効果を奏し、ＵＶを照射しフォ
トマスクを介して電極パターンを形成する場合では、圧
電基板の反りやうねりの影響を減衰でき、フォトマスク
と圧電基板との密着時の干渉縞を少なくすることにより
転写（密着）精度が良くなる。それにより、ウエハー面
内での電気的特性のバラツキが少なくなり、周波数の面
内分布を少なくするなどの改善を行うものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従ってこの発明
の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は
同様の対象を示すものとする。なお、実施例の説明の中
では電極パターンは概念的な表現をしているが、実際の
電極パターンは弾性表面波素子の櫛形励振電極や、反射
器電極に代わるものである。また、エッチングにより電
極形成を行う実施例として記述しているが、電極を形成
するにあたりリフトオフ法を用いた場合であっても、同
様の機能と効果を奏するものである。

【００１０】本発明は、圧電基板の表面にレジスト膜８
を設け、前記圧電基板の表面上にフォトマスク４を密接
して前記レジスト膜８を露光処理し、その後圧電基板の
表面上に電極膜を形成し、次にこの表面上のレジスト膜
８を除去する弾性表面波素子２の電極パターン３工程で
用いるフォトマスク４に対して、前記圧電基板と密接す
るフォトマスク４面の少なくとも１本以上の溝６を弾性
表面波素子２のスクライブライン５に沿って形成するこ
とを特徴とするものである。

【００１１】図１は厚さ３００〜５００μｍの水晶、四
ホウ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウ
ム等の圧電基板１を示しており、この圧電基板１の表面
側（主面側で、電極パターンを配置し弾性表面波を伝搬
させる面）には膜厚０．０５〜１．５μｍのアルミ材料
を施し、その上に厚さ０．１〜２．０μｍの有機高分子
からなるレジスト膜８が設けられている。この状態で、
圧電基板１の表面上に石英ガラス（ＳｉＯ２）等の光透
過性を有する板にクロム等からなる遮光膜をパターニン
グ１１したフォトマスク４を圧電基板１に密接するよう
に設置する。

【００１２】そして、このフォトマスク４の開口部７を
介して光（ＵＶ：紫外線）を照射し、その後、現像処理
を行う。その結果、図２に示すような圧電基板１の表面
にはフォトマスク４の開口部７と同じ形状のレジストパ
ターン凹部９が形成される。

【００１３】ここで、本発明の特徴であるフォトマスク
４について説明する。上述の工程で圧電基板のウエハー
１上に配置する弾性表面波素子２の電極パターン３を形
成するが、このとき、フォトマスク４とウエハー１とを
密着した状態でＵＶを照射する必要がある。しかしなが
ら、フォトマスク４はそれ自体の反りを考慮して厚みと
しても２．３μｍあり、圧電基板と熱膨張のささいな違
いなどから、密着性を欠く場合もある。

【００１４】そこで図３に示すフォトマスク４の一部分
を拡大した斜視図のように、フォトマスク４の圧電基板
と接する面に、少なくとも１本以上の溝６を弾性表面波
素子２のスクライブライン５に沿って形成することによ
り、フォトマスク４とウエハー１との密着性を向上する
ものである。溝６は電極パターン３形成用ウエハー１の
直径（外形）より長く、フォトマスク４の１枚につき１
本〜電極パターン３を囲う分（弾性表面波素子２を切り
出すためのスクライブライン５に沿った状態）だけの本
数を形成する。なお溝６については、幅（ｗ）で５０〜
２００μｍ、深さ（ｄ）で１０〜１００μｍの溝加工
を、ダイシング手法、エッチング手法等により形成す
る。なお図３では、弾性表面波素子２を囲むように、ス
クライブライン５に沿って溝６を形成した様子を示して
いる。このように溝６数が多い方がフォトマクス４に柔
軟性を付加することができるので、圧電基板１との密着
性を高めることができる。

【００１５】図４にはフォトマスク４の溝加工で、特に
フォトマスク４の端部１０周辺の様子を説明する部分斜
視図である。上述のように溝加工の寸法の一例として、
幅（ｗ）で５０〜２００μｍ、深さ（ｄ）で１０〜１０
０μｍの溝６を形成するが、この溝６はフォトマスク４
の端部１０にまでおよぶもので、よりフォトマスク４に
柔軟性をもたせることができる。なお、ウエハーとフォ
トマスクの外形寸法は、ウエハーに対して、フォトマス
クの方が外形寸法が大きいものである。なお、図４には
フォトマスク４を４角状で描画しているが、丸状であっ
てもこの外形形状に拘るものではない。

【００１６】本発明の溝６形成を施したフォトマスク４
を用いることで、ウエハー１との密着性を向上すること
で、密接対象物間での反り、うねり、あるいは熱膨張係
数の差異といった物理的な要因や影響を緩和する効果を
得ることとなり、ウエハー１上に配置される弾性表面波
素子２については、電極パターン３の転写精度が向上す
ることから、同一ウエハー１面内での電気的特性のバラ
ツキが少なくなり、周波数の面内分布も安定させること
ができる。周波数の面内分布は図５に示す。

【００１７】図５は横軸に規格化周波数のバラツキ量と
縦軸に各周波数の分散量を示したグラフで、図５（ａ）
は本発明のフォトマスク４を用いて得た周波数分布で、
図５（ｂ）は従来のフォトマスク４を用いて得た周波数
分布である。図から分かるように、周波数のバラツキは
本発明により中心へと分布推移が集まっていることか
ら、ひとつのウエハー１に形成する弾性表面波素子２の
位置的（場所的）な電極パターン３の転写バラツキを改
善することがわかる。また、通過帯域のリップルや通過
帯域幅のバラツキも向上できる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明は、圧電基板の表面
にレジスト膜を施した前記圧電基板の表面上にフォトマ
スクを密着して設置して、前記レジスト膜を露光処理す
る際の密着性を向上することにより、フォトマクスに印
刷してある電極パターンをひとつの圧電基板ウエハー上
に複数個配置する弾性表面波素子としての電極パターン
に転写することで、ひとつのウエハー面内での電気的特
性のバラツキが少なくなり、周波数の面内分布も安定さ
せることができる。その結果、製造工程における歩留ま
りの改善と、単位時間あたりの生産数量を向上すること
で、製造単価を安価にし、品質維持を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電極パターンを形成する概念を説明する断面図
である。

【図２】電極パターンを形成した後の弾性表面波素子の
概念を示す断面図である。

【図３】本発明の溝を施したフォトマスクの一部分を拡
大し、その概念を示した斜視図である。

【図４】本発明のフォトマスク端部周辺を説明する斜視
図である。

【図５】ウエハー面内における、弾性表面波素子の電気
的特性のバラツキの変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ウエハー ２ 弾性表面波素子 ３ 電極パターン ４ フォトマスク ５ スクライブライン ６ 溝

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１０月９日（２００１．１０．
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 辰雄 山形県東根市大字東根甲5850番地 山形キ ンセキ株式会社内 (72)発明者 堀 修美 山形県東根市大字東根甲5850番地 山形キ ンセキ株式会社内 Ｆターム(参考） 5J097 AA28 AA31 AA34 HA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性表面波装置を構成するウエハー上に
   配置された弾性表面波素子に電極を形成するために用い
   るフォトマスクにおいて、 圧電基板の主面と該フォトマスクが密接する該フォトマ
   スクの面に、各々の該弾性表面波素子の間に少なくと１
   本以上の溝を形成したことを特徴とするフォトマスク。
2. 【請求項２】 弾性表面波装置を構成するウエハー上に
   配置された弾性表面波素子に電極を形成するために用い
   るフォトマスクにおいて、 該ウエハーと該フォトマスクとが密接する該フォトマス
   クの面に、各々の該弾性表面波素子の間に幅５０〜２０
   ０μｍ、深さ１０〜１００μｍの溝を少なくとも１本以
   上形成していることを特徴とするフォトマスク。
3. 【請求項３】 請求項１と請求項２に記載の該溝は、該
   弾性表面波素子のスクライブラインに沿って形成してい
   ることを特徴とするフォトマスク。