JP3489576B2 - レジストパターンの形成方法、電極パターンの形成方法および弾性表面波装置の製造方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法、電極パターンの形成方法および弾性表面波装置の製造方法Info
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Description
ジストからなるレジストパターンを形成する方法、金属
からなる電極パターンを形成する方法、および弾性表面
波装置の製造方法に関する。
トパターンを形成する方法においては、以下に示すよう
な方法が知られている。図1は、従来のレジストパター
ンの形成方法を示す図である。
はネガ型のフォトレジスト3を塗布し[図1(a)]、
その上方向から所望の形状になるように孔が設けられた
フォトマスク10を介して365nm以下の波長を持つ
紫外光を露光し[図1(b)]、次に、現像をおこなう
ことにより基板1を一部露出させ、レジストパターン4
を形成する[図1(c)]方法が知られている。
基板であった場合、このような従来の方法によれば、本
来フォトマスクにより露光される光が遮断されるフォト
レジストのレジストパターンの部分も、透明基板の乱反
射光により露光されてしまい、その結果、本来現像され
ないレジストパターンの一部が現像し除去されてしま
い、所望のレジストパターンが形成できないという問題
が生じていた。さらに微細なレジストパターンを形成す
る場合には、レジストパターンの幅が狭くなり、レジス
トパターンの一部が現像し除去されてしまうと、最悪の
場合、レジスト倒れなどの問題が生じることがあった。
365nmの紫外光を吸収する染料を含有した有機高分
子材料からなる反射防止膜、または、Si膜と、光を通
さない金属膜とをこの順序で積層した2層からなる反射
防止膜を基板裏面に設け、透明基板の乱反射を防いでい
た。
反射防止膜では以下のような問題が生じていた。第1
に、反射防止膜として有機高分子材料を使用すると露光
装置(ステッパー)のステージが汚れてしまい、正確な
露光が困難になる。すなわち、有機高分子材料の残滓が
ステージに蓄積するとステージのフラットネスが悪化
し、露光精度が悪化してしまうという問題があった。
膜では、フォトレジストを硬化させるのに必要な温度が
約100℃であるのと比較して、有機高分子膜の硬化に
必要なベーキング温度は約200℃と高温にさらされる
ため、透明基板が焦電性の場合には、静電気が帯電して
基板が割れやすいという問題があった。この問題を解決
するため、この有機高分子材料からなる反射防止膜の表
面にさらに導伝膜を設け、温度変化によって生じる静電
気を基板外に逃がすという方法があるが、導伝膜を反射
防止膜表面にさらに設けることは工程が増加し、コスト
アップが避けられなかった。
を通さない金属膜とをこの順序で積層した2層からなる
反射防止膜を使用した場合、Si膜の好ましい膜厚範囲
が狭く、また、Si膜の上にさらに光を通さない金属膜
を形成する必要があり、工程が増加し、コストアップが
避けられなかった。また、Siの紫外線に対する屈折率
が0.57〜0.77であるため、基板の材料の屈折率
が1.5以上の場合には、反射が十分に押さえられない
という問題点があった。
透明基板の乱反射を防ぐ反射防止膜を形成しつつ、上述
した問題が起こることがないレジストパターンの形成方
法を提供することを目的としている。
め本発明のレジストパターンの形成方法は、基板表面に
フォトレジストからなるレジストパターンを形成するレ
ジストパターンの形成方法であって、3.4eV以下の
バンドギャップエネルギーを有する半導体からなる反射
防止膜で、かつ前記基板の材料の屈折率をn1、前記反
射防止膜の材料の屈折率n2としたときに、(n1−
n2)2/(n1+n2)2と表わされる反射率が、0.1
5以下である関係を有する反射防止膜を基板裏面に形成
する工程と、基板表面にフォトレジストを形成する工程
と、フォトレジストに対し、フォトレジストの上方向か
らフォトマスクを介して紫外光を露光し、部分的にフォ
トレジストを現像液に対して可溶性に変化させる工程
と、基板を現像液に浸漬することにより、現像液に対し
て可溶性に変化させたフォトレジストを現像除去するこ
とで、レジストパターンを形成する工程と、を含み、前
記反射防止膜の材料がZnO、ZnSe、ZnTe、C
dSe、CdS、CdTeのいずれかであることを特徴
とする。
レジストパターンの形成方法は、基板表面にフォトレジ
ストからなるレジストパターンを形成するレジストパタ
ーンの形成方法であって、3.4eV以下のバンドギャ
ップエネルギーを有する半導体からなる反射防止膜であ
り、かつ前記基板の材料の屈折率をn1、前記反射防止
膜の材料の屈折率n2としたときに、(n1−n2)2/
(n1+n2)2と表わされる反射率が、0.15以下で
ある関係を有する反射防止膜を基板裏面に形成する工程
と、基板表面にフォトレジストを形成する工程と、フォ
トレジストに対し、フォトレジストの上方向からフォト
マスクを介して紫外光を露光し、部分的にフォトレジス
トを現像液に対して可溶性に変化させる工程と、基板を
現像液に浸漬することにより、現像液に対して可溶性に
変化させたフォトレジストを現像除去することで、レジ
ストパターンを形成する工程と、を含み、前記反射防止
膜がZnOまたは、ZnOに金属添加物を含有させたも
のであることを特徴とする。
方法は、ZnOに含有させた金属添加物がNiであるこ
とを特徴としている。
方法は、前記基板の材料がLiTaO 3 であり、前記反
射防止膜の材料の屈折率n 2 が1.2以上4.6以下で
あることを特徴としている。
方法は、前記基板の材料がLiNbO 3 であり、前記反
射防止膜の材料の屈折率n 2 が1.0以上4.0以下で
あることを特徴としている。
波長が365nmであることを特徴としている。
法は、基板の裏面を鏡面加工したことを特徴としてい
る。
法は、前記裏面を鏡面加工した基板の裏面の粗さRaが
50nm以下であることを特徴としている。
法は、現像液がアルカリ性であることを特徴としてい
る。
法は、反射防止膜が、0.05μmから2μmの範囲の
膜厚で基板裏面に形成されていることを特徴としてい
る。
よれば、基板裏面に設けた反射防止膜をZnO、ZnS
e、ZnTe、CdSe、CdS、CdTeなどで形成
し、この反射防止膜が、基板の材料の屈折率をn1、反
射防止膜の材料の屈折率n2としたときに、(n1−
n2)2/(n1+n2)2と表わされる反射率を0.15
以下になるような屈折率を有し、かつ3.4eV以下の
バンドギャップエネルギーを有する半導体の無機膜とす
ることで、ステッパーのステージを汚すことなく、ま
た、反射防止膜を2層以上にすることなく、紫外光が乱
反射するのを防止し、微細なレジストパターンを形成す
ることができる。また、レジスト倒れなどの問題も防ぐ
ことができるため、信頼性の高いレジストパターンを形
成することができる。
ストパターンの形成方法を用いて、レジストパターンを
形成する工程と、部分的に露出した基板表面と、レジス
トパターン上とに、金属を成膜する工程と、レジストパ
ターンを、その上に成膜された金属と一括して除去する
工程と、を含むことを特徴とする電極パターンの形成方
法である。
ば、微細なレジストパターンを形成しても、レジストパ
ターンの幅が狭くなり、レジストパターンの一部が現像
し除去されてしまう不具合やレジスト倒れなどの不具合
が起こらないため、微細で、かつ、信頼性の高い電極パ
ターンを形成することができる。
のレジストパターンの形成方法、または電極パターンの
形成方法を用いた弾性表面波装置の製造方法である。本
発明の弾性表面波装置の製造方法によれば、微細なレジ
ストパターンを形成しても、レジストパターンの一部が
現像し除去されてしまう不具合やレジスト倒れなどの不
具合が起こらないため、微細で、かつ、信頼性の高い電
極パターンを形成することができるので、特に1GHz
以上の周波数帯に用いる弾性表面波装置の特性の向上さ
せるとともに、製造工程での良品率の向上を図ることが
できる。
の形成方法の第1実施例を、図2を用いて説明する。図
2は、第1実施例のレジストパターンの形成方法を示す
図である。まず、図2(a)に示すように、厚み0.1
から0.5mmの例えばLiTaO3からなる透明基板
である基板1の裏面に膜厚0.5μmのZnOからなる
反射防止膜2をイオンプレーティング、あるいはスパッ
タリングで形成する。次に、基板1表面上にポジレジス
トであるフォトレジスト3を塗布し、100℃程度の熱
を加えて硬化させる。
状に孔が設けられたフォトマスク10を介して、波長3
65nmの紫外光を基板1表面の上方向から露光する。
こうすることで、部分的にフォトレジスト3をアルカリ
性現像液に対して可溶性に変化させることができる。な
お、ここで用いられるフォトレジスト3は、できるだけ
高感度のものを用いるのが好ましい。
性現像液で現像を行うことで露光された部分のフォトレ
ジスト3を除去し、レジストパターン4を形成する。こ
の時現像液はアルカリ性であるため、アルカリ性に対し
て可溶であるZnOからなる反応防止膜2は、溶けて同
時に除去される。
膜2に達する。波長365nmの紫外光を用いる場合、
紫外光のエネルギーは、約3.4eVである。一般に半
導体に光が照射されるとき、半導体の有するバンドギャ
ップエネルギーが光のエネルギーより小さければ小さい
ほど、その半導体は光のエネルギーを吸収しやすくなる
という特性を有している。反射防止膜2であるZnOの
有するバンドギャップエネルギーは約3.2eVである
ので、十分に紫外光を吸収し、不所望な部分への紫外光
の乱反射を防止することができる。さらに、基板の材料
がLiTaO3であり、かつ反射防止膜2の材料がZn
Oであるため、基板1と反射防止膜2の屈折率の関係で
反射を抑えることができる。
反射防止膜2の材料の屈折率n2としたときに、反射率
r=(n1−n2)2/(n1+n2)2と表わされる。ここ
で、基板1の材料がLiTaO3(屈折率2.3)であ
るときに、反射防止膜2の材料の屈折率が変化した場
合、基板1と反射防止膜2の接合面での反射率を図3に
示す。
がLiTaO3の屈折率2.3に近づくにつれて反射率
が小さくなっていることがわかる。ここで、基板1と反
射防止膜2の接合面での反射率が15.0%以下に抑え
られる場合には、実用上問題ない程度に反射を抑えるこ
とができる。さらに、好ましくは基板1と反射防止膜2
の接合面での反射率が10.0%程度以下にすることが
望ましいので、反射防止膜2に用いる材料の屈折率は、
1.2以上4.6以下であることが必要である。このよ
うな材料としては、ZnO、ZnSe、ZnTe、Cd
Se、CdS、CdTe、TiO(0<x≦2)のいず
れかの材料を用いることが望ましい。本実施例において
は、反射防止膜の材料がZnO(屈折率3)であるた
め、基板と反射防止膜の接合面での反射率が1.7%と
非常に小さい反射率に抑えることができる。
接合面での反射率の関係は、基板1の材料がLiTaO
3であるとき以外にも適用できる。例えば、基板の材料
がLiNbO3(屈折率2.0)である場合、図4に示
すように、反射防止膜2の屈折率がLiNbO3の屈折
率2.0に近づくにつれて反射率が小さくなっているこ
とがわかる。このため、基板1の材料にLiTaO3を
用いたときと同様に、基板1と反射防止膜2の接合面で
の反射率が15.0%以下に抑えられる反射防止膜2の
材料を選択するすれば良い。ここで、好ましくは基板1
と反射防止膜2の接合面での反射率が10.0%程度以
下にすることが望ましいので、反射防止膜2に用いる材
料の屈折率は、1.0以上4.0以下であることが必要
である。このような材料としては、基板1の材料にLi
TaO3を用いたときと同様に、ZnO、ZnSe、Z
nTe、CdSe、CdS、CdTe、TiO(0<x
≦2)のいずれかの材料を用いることが望ましい。
いて、ZnOは無機物であるため、ステッパ−のステー
ジを汚すことはない。したがって、ステージのフラット
ネスが悪化し、露光に悪影響を与えることはない。さら
に、有機高分子材料を用いたときと比べてベーキング温
度が低温でよいため、焦電性の基板を用いても、帯電は
問題ないレベルである。また、透明基板である基板1は
一般に絶縁体であるが、これよりも半導体であるZnO
の方が大きな電気伝導率を有するのでレジストベーキン
グ工程で生じた静電気を基板外に効率的に逃がすことが
できる。したがって、導伝膜を設ける必要もない。
からなるものを用いたが、例えば、ZnOに、2%のN
iを添加物として含有させたものを用いることができ
る。反応防止膜2として、ZnOにNiを少量含有させ
たものを用いることにより、バンドギャップエネルギー
が低下し、さらに紫外線の吸収効率を向上させることが
できる。また、この場合、反射防止膜2の電気抵抗も低
下するので、レジストベーキングの工程で発生した静電
気をさらに効率的に基板外に逃がすことができる。
いて説明する。反射防止膜2の膜厚が薄すぎると反射防
止の効果を十分に発揮できなくなる。このため反射防止
膜2の膜厚は少なくとも0.05μm以上であることが
好ましい。また、膜厚が0.3μm以上厚ければ、反射
防止効果は変わらないが、約2μm程度まで厚くなると
膜の応力が大きくなり、基板割れなどを引き起こす可能
性がある。そのため、0.5μm程度に設定しておけ
ば、微小な膜厚調整の必要がなく、また十分な反射防止
効果を有するので好ましい。
法の第2実施例を、図5を用いて説明する。図5は、第
2実施例のレジストパターンの形成方法を示す図であ
る。第2実施例のレジストパターンの形成方法と第1実
施例のレジストパターンの形成方法とほとんど同じであ
り、異なる点は、基板の裏面が鏡面に加工されている点
にある。
加工が施されているため、基板裏面の粗面の凹部の最奥
部に反射防止膜の未成膜部が発生することもないので、
露光光の裏面からの反射を完全に防ぐことができる。こ
れによって、基板裏面が粗面であるものに比べて、さら
にレジストパターンの精度の向上を図ることができる。
具体的には、裏面を鏡面加工した基板の裏面の粗さRa
を50nm以下にすることにより、レジストパターンの
精度の向上を十分に行なうことができる。
程ではウエハ状の基板を用いている。このようなウエハ
状の基板において、LTV(Local Thickness Variat
ion)は裏面の粗面の粗さに依存しており、粗さが大き
いほどLTVは大きくなる。LTVが大きいと、ステッ
パ−露光ショット内で、フォ−カスずれが発生し、レジ
スト線幅加工精度が劣化する。よって、裏面の粗さRa
を50nm以下にしたLTVが小さい裏面鏡面ウエハを
用いることで、レジスト線幅加工バラツキが低減するこ
とができる。これにより、クオーターミクロンの解像が
可能となった。
を、図2(c),図6を用いて説明する。図6は、本発
明の電極パターンの形成方法を示す図である。まず、上
記で示した本発明のレジストパターン形成方法を用い
て、基板表面に図2(c)に示すレジストパターン4を
形成させる。
電極パターン6を形成する金属膜5を露出した基板1の
表面上と、レジストパターン4上とに成膜する。
ト剥離液中に基板1を浸漬することによりレジストパタ
ーン4をレジストパターン4上に成膜された金属ごと一
括して除去し、電極パターン6を形成する。
有させたものを用いた場合、0.25μmまで微小な幅
の電極パターン6を形成することができた。
るものを用いたが、これに限定するものではなく、たと
えばLiNbO3や水晶などの他の透明基板にも適用可
能である。またフォトレジスト3は、ポジ型レジストに
限定されるものではなく場合に応じてネガ型、ポジ型の
いずれも使用することができる。
法、または電極パターンの形成方法を用いて弾性表面波
装置を製造した場合には、微細なレジストパターンを形
成しても、レジスト倒れなどの不具合が起こらないた
め、微細で、かつ、信頼性の高い弾性表面波装置のID
T電極などを形成することができる。さらに、特に非常
に微細なパターンが必要な1GHz以上の周波数帯に用
いる弾性表面波装置の特性の向上に有効である。すなわ
ち、1GHz以上の周波数帯に用いる弾性表面波装置の
場合には、バルク波が弾性表面波装置の通過帯域内に発
生しないため、基板裏面を粗面にしてバルク波の発生を
抑える必要がなく、基板裏面の鏡面加工したレジストパ
ターンの形成方法、または電極パターンの形成方法を用
いることができるので、このような非常に微細なパター
ンを精度良く形成することができる。したがって、弾性
表面波装置の特性の向上と製造工程での良品率の向上を
図ることができる。
パターンの形成方法によれば、基板裏面に設けた反射防
止膜をZnO、ZnSe、ZnTe、CdSe、Cd
S、CdTeなどで形成し、この反射防止膜が、基板の
材料の屈折率をn1、反射防止膜の材料の屈折率n2とし
たときに、(n1−n2)2/(n1+n2)2と表わされる
反射率が、0.15以下である関係を有し、かつ3.4
eV以下のバンドギャップエネルギーを有する半導体の
無機膜とすることで、ステッパ−のステージを汚すこと
なく、また、反射防止膜を2層以上にすることなく、紫
外光が乱反射するのを防止し、微細なレジストパターン
を形成することができる。また、レジスト倒れなどの問
題も防ぐことができるため、信頼性の高いレジストパタ
ーンを形成することができる。
よれば、微細なレジストパターンを形成しても、レジス
ト倒れなどの不具合が起こらないため、微細で、かつ、
信頼性の高い電極パターンを形成することができる。
法、または電極パターンの形成方法を用いて弾性表面波
装置を製造した場合には、微細なレジストパターンを形
成しても、レジスト倒れなどの不具合が起こらないた
め、微細で、かつ、信頼性の高い弾性表面波装置のID
T電極などを形成することができ、特に非常に微細なパ
ターンが必要な1GHz以上の周波数帯に用いる弾性表
面波装置の特性の向上と製造工程での良品率の向上を図
ることができる。
ある。
である。
あるときに、反射防止膜の材料の屈折率が変化した場
合、基板と反射防止膜の接合面での反射率。
あるときに、反射防止膜の材料の屈折率が変化した場
合、基板と反射防止膜の接合面での反射率。
明のレジストパターンの形成方法を示す図である。
る。
Claims (12)
- 【請求項1】基板表面にフォトレジストからなるレジス
トパターンを形成するレジストパターンの形成方法であ
って、 3.4eV以下のバンドギャップエネルギーを有する半
導体からなる反射防止膜であり、かつ前記基板の材料の
屈折率をn1、前記反射防止膜の材料の屈折率n2とした
ときに、(n1−n2)2/(n1+n2)2と表わされる反
射率が、0.15以下である関係を有する反射防止膜を
基板裏面に形成する工程と、 基板表面にフォトレジストを形成する工程と、 フォトレジストに対し、フォトレジストの上方向からフ
ォトマスクを介して紫外光を露光し、部分的にフォトレ
ジストを現像液に対して可溶性に変化させる工程と、 基板を現像液に浸漬することにより、現像液に対して可
溶性に変化させたフォトレジストを現像除去すること
で、レジストパターンを形成する工程と、を含み、 前記反射防止膜の材料がZnO、ZnSe、ZnTe、
CdSe、CdS、CdTeのいずれかであることを特
徴とするレジストパターンの形成方法。 - 【請求項2】基板表面にフォトレジストからなるレジス
トパターンを形成するレジストパターンの形成方法であ
って、 3.4eV以下のバンドギャップエネルギーを有する半
導体からなる反射防止膜であり、かつ前記基板の材料の
屈折率をn1、前記反射防止膜の材料の屈折率n2とした
ときに、(n1−n2)2/(n1+n2)2と表わされる反
射率が、0.15以下である関係を有する反射防止膜を
基板裏面に形成する工程と、 基板表面にフォトレジストを形成する工程と、 フォトレジストに対し、フォトレジストの上方向からフ
ォトマスクを介して紫外光を露光し、部分的にフォトレ
ジストを現像液に対して可溶性に変化させる工程と、 基板を現像液に浸漬することにより、現像液に対して可
溶性に変化させたフォトレジストを現像除去すること
で、レジストパターンを形成する工程と、を含み、 前記反射防止膜がZnOまたは、ZnOに金属添加物を
含有させたものであることを特徴とするレジストパター
ンの形成方法。 - 【請求項3】ZnOに含有させた金属添加物がNiであ
ることを特徴とする請求項2に記載のレジストパターン
の形成方法。 - 【請求項4】前記基板の材料がLiTaO3であり、前
記反射防止膜の材料の屈折率n2が1.2以上4.6以
下であることを特徴とする、請求項1から請求項3のい
ずれかに記載のレジストパターンの形成方法。 - 【請求項5】前記基板の材料がLiNbO3であり、前
記反射防止膜の材料の屈折率n2が1.0以上4.0以
下であることを特徴とする、請求項1から請求項3のい
ずれかに記載のレジストパターンの形成方法。 - 【請求項6】前記紫外光の波長が365nmであること
を特徴とする、請求項1から請求項5のいずれかに記載
のレジストパターンの形成方法。 - 【請求項7】前記基板の裏面を鏡面加工したことを特徴
とする請求項1から請求項6に記載のレジストパターン
の形成方法。 - 【請求項8】前記裏面を鏡面加工した基板の裏面の粗さ
Raが50nm以下であることを特徴とする請求項7に
記載のレジストパターンの形成方法。 - 【請求項9】現像液がアルカリ性であることを特徴とす
る請求項1から請求項8のいずれかに記載のレジストパ
ターンの形成方法。 - 【請求項10】前記反射防止膜が0.05μmから2μ
mの範囲の膜厚で基板裏面に形成されていることを特徴
とする請求項1から請求項9のいずれかに記載のレジス
トパターンの形成方法。 - 【請求項11】請求項1から請求項10のいずれかに記
載のレジストパターンの形成方法を用いて、レジストパ
ターンを形成する工程と、 部分的に露出した基板表面と、レジストパターン上と
に、金属を成膜する工程と、 レジストパターンを、その上に成膜された金属と一括し
て除去する工程と、を含むことを特徴とする電極パター
ンの形成方法。 - 【請求項12】請求項1から請求項10のいずれかに記
載のレジストパターンの形成方法、または請求項11に
記載の電極パターンの形成方法を用いた弾性表面波装置
の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001358014A JP3489576B2 (ja) | 2001-01-12 | 2001-11-22 | レジストパターンの形成方法、電極パターンの形成方法および弾性表面波装置の製造方法 |
US10/041,214 US6821712B2 (en) | 2001-01-12 | 2002-01-07 | Methods of forming resist pattern, forming electrode pattern, and manufacturing surface acoustic wave device |
DE10200703.9A DE10200703B4 (de) | 2001-01-12 | 2002-01-10 | Verfahren zum Bilden einer Resiststruktur und dessen Verwendung zum Bilden einer Elektrodenstruktur und zum Herstellen eines akustischen Oberflächenwellenbauelements |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001-5642 | 2001-01-12 | ||
JP2001005642 | 2001-01-12 | ||
JP2001358014A JP3489576B2 (ja) | 2001-01-12 | 2001-11-22 | レジストパターンの形成方法、電極パターンの形成方法および弾性表面波装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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