JP4182167B2 - レジストパターンの形成方法、電極パターンの形成方法及び弾性表面波装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電基板上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方法および金属からなる電極パターンを形成する方法に関し、特に弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、弾性表面波フィルタの微細な電極を形成する方法として、基板上に電極膜を形成し、エッチングでパターン形成する方法に比べて、基板へのダメージの少ないリフトオフ法が好適に用いられている。
【０００３】
リフトオフ法で電極を形成する際、圧電基板の上方にフォトマスクを設けて行なう露光処理において、水晶、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3からなる圧電基板は透明基板であることから、フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光は圧電基板の裏面側で反射する。この反射した露光光が基板の表面側に戻ったとき、フォトレジストの、本来フォトマスクにより露光光が遮断される部分も露光されてしまう。その結果、本来現像されないはずであるフォトレジストの一部が現像・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。
【０００４】
この問題を回避するため、従来の方法では、有機高分子を基材とする、圧電基板の裏面で反射した光を吸収する反射防止膜を、圧電基板の裏面に設けることで、フォトレジストの不要な箇所の現像を防いでいる（特許文献１参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の反射防止膜を用いる方法では、以下のような問題が生じていた。
【０００６】
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。
【０００７】
第２に、有機高分子材料からなる反射防止膜では、フォトレジストを硬化させるのに必要な温度が約１００℃であるのに対して、有機高分子膜の硬化に必要なベーキング温度である約２００℃であり、圧電基板がこのような高温にさらされることで、圧電基板の焦電性により、圧電基板に電荷が発生、蓄積した後ショートし、圧電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。
【０００８】
第３に、ウエハ裏面の反射防止膜によって基板裏面で反射する光が大幅に吸収されるため、断面形状がリフトオフ工法に適していない矩形又は順テーパー形状のレジストパターンとなる。レジストパターンが矩形又は順テーパー形状の場合、後の工程で形成される電極膜の断面形状が矩形又は逆テーパー形状となることから、レジストパターンと電極膜が接触してしまう。レジストパターンと電極膜が接触すると、レジストパターンを除去する際、剥離液がレジストパターンに接触しにくくなるため、レジスト剥離性が極めて悪くなる。更に、レジストパターンと電極膜が接触するため、レジストパターンの側面にも電極膜が形成され、これがレジストパターンの除去後に角状のバリ電極となる。また、電極にバリ電極があると、電極の重さや厚みが所望の値とずれてしまうので、特性が悪化する。更に、バリ電極によって、互いに隣接する電極同士が接触することで、電極破壊が発生することもある。特に、弾性表面波装置においては、近年の高周波化に伴い、電極指間隔が１μｍ以下と狭くなってきており、バリ電極による電極破壊の問題が大きなものとなっている。
【０００９】
リフトオフ法で高アスペクトの電極を形成するためには、レジストパターンの断面を逆テーパー形状にすることが必要であるが、従来の異なる方法では、基板の裏面を粗面にする若しくは高反射率の露光試料台を粗面にすることで、圧電基板の裏面で反射した光を用いて、レジストパターンの断面を逆テーパー形状にしている（特許文献２参照）。
【００１０】
しかしながら、この方法では、基板の裏面の粗さ及び高反射率の露光試料台の表面の粗さを制御することが困難であるため、基板の裏面で反射する光の制御は当然困難となる。その結果、反射する露光光がばらつき、所望の形状にフォトレジストを露光することが困難である。特に、屈折率が大きい、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3の圧電基板を用いた場合、反射する光が多すぎるために、本来現像されないはずであるフォトレジストの一部も現像、除去されてしまい、レジスト倒れが発生してしまうことがある。
【００１１】
本発明は、レジスト倒れが発生することなく、断面が逆テーパー形状で剥離性の良いレジストパターンを形成することを目的とする。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−２３３６４１号公報
【特許文献２】
特開平５−３７２７５号公報
【００１３】
【課題を解決するための手段】
図３は、基板の屈折率と、基板／空気界面の反射率（ｒ１）の関係を示している。屈折率は空気を１としている。なお、基板／空気界面の反射率（ｒ１）が高くなるほど、基板の裏面で反射する光の量が大きくなる。図３から、屈折率が大きいほど、基板／空気界面の反射率（ｒ１）が高くなる、つまり、基板の裏面で反射する光の量が多くなることが分かる。発明者等は、基板に塗布されたポジレジストを感光するために必要な露光量を求める実験とシュミレーションの結果から、基板／空気界面の反射率（ｒ１）が０.０４＜ｒ１＜０.０８の範囲にあるとき、特にｒ１＝０.０６のとき、レジスト倒れが起こることなく、剥離性の良い、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られることを見出した。
【００１４】
基板／空気界面の反射率（ｒ１）が０.０６となる基板の屈折率は、約１.６である。よって、基板の屈折率が約１.６よりも小さいと、形成されるレジストパターンの断面は順テーパー形状若しくは矩形となり、基板の屈折率が約１.６よりも大きいと、形成されるレジストパターンの断面は基板と接する部分が狭く、レジスト倒れが起こりやすい逆テーパー形状となる。
【００１５】
ここで、ＬｉＴａＯ3の屈折率は２.３で反射率は０.１５であり、ＬｉＮｂＯ3の屈折率は２.０で反射率は０.１１であり、基板／空気界面の反射率が理想的な逆テーパー形状のレジストパターンが得られる反射率である０.０４＜ｒ１＜０.０８の範囲よりも大きい。よって、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3からなる基板において、特に基板に何も行なわずに露光すると、基板の裏面で反射する光の量が多く、形成されるレジストパターンの断面は基板と接する部分が狭く、レジスト倒れが起こりやすい逆テーパー形状となってしまう。
【００１６】
一方、水晶の屈折率は１.５３で反射率は０.０４であり、基板／空気界面の反射率が理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる反射率である０.０４＜ｒ１＜０.０８の範囲よりも小さい。よって、水晶からなる基板において、特に基板に何も行なわずに露光すると、基板の裏面で反射する光の量が少なく、形成されるレジストパターンの断面は、バリ電極が形成されやすく、リフトオフしにくい矩形若しくは順テーパー形状となってしまう。
【００１７】
そこで、発明者等は、基板の裏面に、ある特定の屈折率を有する反射制御膜を設けることで、レジスト倒れが発生することなく、逆テーパー形状で剥離性の良いレジストパターンを理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる反射率を実現した。
【００１８】
詳細には、本発明のレジストパターンの形成方法は、水晶からなる圧電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、圧電基板裏面に屈折率ｎが０．８＜ｎ＜１．０又は２.３＜ｎ＜２.７である反射制御膜を形成する工程と、前記圧電基板表面にフォトレジストを形成する工程と、所望のパターンの開口部を有するフォトマスクを介して露光光で前記フォトレジストを露光する工程と、現像することにより、不要なフォトレジストを除去することで、レジストパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
これにより、基板の裏面で反射する光の量が少ない水晶からなる圧電基板を用いた場合に、基板の裏面で反射した光を圧電基板裏面に形成した反射制御膜でより多く反射するように制御することで、基板の裏面で反射した光を利用してリフトオフ法で高アスペクトの電極を形成するために好ましい逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成することができる。
【００２０】
前記反射制御膜が、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕのいずれかからなることが好ましい。
【００２１】
また、本発明のレジストパターンの形成方法は、ＬｉＴａＯ3からなる圧電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、圧電基板裏面に屈折率ｎが１．２＜ｎ＜１．５又は３．４＜ｎ＜４．１である反射制御膜を形成する工程と、前記圧電基板表面にフォトレジストを形成する工程と、所望のパターンの開口部を有するフォトマスクを介して露光光で前記フォトレジストを露光する工程と、現像することにより、不要なフォトレジストを除去することで、レジストパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明のレジストパターンの形成方法は、ＬｉＮｂＯ3からなる圧電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、圧電基板裏面に屈折率ｎが１．１＜ｎ＜１．３又は３．０＜ｎ＜３．５である反射制御膜を形成する工程と、前記圧電基板表面にフォトレジストを形成する工程と、所望のパターンの開口部を有するフォトマスクを介して露光光で前記フォトレジストを露光する工程と、現像することにより、不要なフォトレジストを除去することで、レジストパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
これにより、基板の裏面で反射する光の量が多いＬｉＴａＯ3やＬｉＮｂＯ3からなる圧電基板を用いた場合に、裏面で反射した光を圧電基板裏面に形成した反射制御膜で制御することで、レジスト倒れの発生をなくすことが出来ると共に、裏面で反射した光を利用して、リフトオフ法で高アスペクトの電極を形成するために好ましい逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成することができる。
【００２４】
前記反射制御膜が、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｃｏのいずれか１つの金属材料からなることが好ましい。
【００２５】
また、前記フォトレジストが、ポジレジストであることが好ましい。
【００２６】
ネガレジストを用いた場合に比べて、より逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成しやすくなる。
【００２７】
また、前記露光光が、ｇ線、ｈ線、ｉ線のいずれか、又はこれらの混合光であることが好ましい。
【００２８】
これらの線の波長は、それぞれ、ｇ線が４３６ｎｍ、ｈ線が４０５ｎｍ、ｉ線が３６５ｎｍである。波長がこれらよりも短くなると、フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光は反射することなく、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3、水晶などからなる基板に吸収されてしまい、反射する光を用いて逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成することが出来なくなる。特に、ＬｉＴａＯ3からなる基板においては波長が３２０ｎｍ以下、ＬｉＮｂＯ3からなる基板においては波長が２７０ｎｍ以下の露光光を用いると、基板に露光光がほとんど吸収されてしまう。
【００２９】
本発明の別の発明である電極パターンの形成方法は、上記発明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、部分的に露出した圧電基板の表面と、レジストパターン上とに、金属を成膜する工程と、前記レジストパターンを、その上に成膜された金属と共に一括して除去する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３０】
本発明の電極パターンの形成方法によれば、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。特に、逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンを用いるので、レジスト剥離性を劣化させることなく、バリのない微細且つ高アスペクトの電極が形成することができる。
【００３１】
本発明の更に別の発明である弾性表面波装置の形成方法は、上記の電極パターンの形成方法を用いて形成した電極パターンを有することを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のレジストパターンの形成方法を、図を用いて説明する。
図１は本発明のレジストパターンの形成方法を用いた電極パターンの形成方法を示す工程図であり、図２は本発明のレジストパターンの形成方法を用いて形成された電極パターンを有する弾性表面波装置の平面図であり、図３は基板の屈折率と基板／空気界面の反射率（ｒ１）の関係を示す図であり、図４は反射制御膜の屈折率と基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の関係を示す図である。本発明は、透明であるために、フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光が、基板の裏面で反射する、水晶、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3などの圧電基板上にレジストパターンを形成する際に、圧電基板の裏面に、反射する光の量を制御する反射制御膜を形成した上で、露光、現像するレジストパターンの形成方法である。フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光は、光の一部が反射制御膜に吸収されたり、光が反射制御膜によってより大きく反射するなど、反射制御膜によって圧電基板裏面で反射する光の量が制御されるため、リフトオフ法で高アスペクトの電極を形成するために好ましい逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成されると共に、レジスト倒れの発生がなくなる。
【００３３】
ここで、圧電基板の裏面で反射する光の量は反射制御膜によって制御されるものの、反射する光の量が多いとレジスト倒れが発生し、反射する量が少ないとレジストパターンの断面が逆テーパー形状にならず、順テーパー形状若しくは矩形になり、バリ電極が発生してしまう。圧電基板の裏面で反射する光の量を適正にすることが重要である。
【００３４】
圧電基板の裏面からの適正な反射量を実現する反射防止膜の条件について、以下に説明する。
【００３５】
図４は、水晶、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3のそれぞれからなる圧電基板の裏面に、直接反射制御膜を付加したときの、反射制御膜の屈折率と基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の関係を示している。図３は、基板の裏面で反射するため、基板／空気界面の反射率（ｒ１）を示したが、圧電基板の裏面に反射制御膜を付加したときは、反射制御膜の表面で反射するため、基板裏面／反射制御膜界面の反射率を（ｒ２）示している。よって、レジスト倒れが起こることなく、剥離性の良い、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）は、図３と同様、０．０４＜Ｒ２＜０．０８の範囲にあること、特に０．０６のときとなる。
【００３６】
また、反射制御膜の屈折率が１の場合は、反射制御膜が形成されていない状態と同じであり、そのときの基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）は、基板／空気界面の反射率（ｒ１）と同じとなる。つまり、反射制御膜の屈折率が１のとき、ＬｉＴａＯ3の基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）は０.１５、ＬｉＮｂＯ3の基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）は０.１１、水晶の基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）は０.０４である。
【００３７】
また、図４から明らかなように、基板の屈折率と反射制御膜の屈折率が近づくほど反射率（ｒ２）は小さくなり、基板の屈折率と反射制御膜の屈折率が同じである場合は、反射率（ｒ２）は０となる。
【００３８】
ここで、図３に示すように、基板の屈折率が大きいために基板／空気界面の反射率（ｒ１）が理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる反射率の０.０４＜ｒ１＜０.０８よりも大きくなってしまう、ＬｉＴａＯ3（屈折率は２.３）及びＬｉＮｂＯ3（屈折率は２.０）では、基板裏面／反射制御膜界面（ｒ２）の反射率が小さくなるように、基板の屈折率と近い屈折率を有する反射制御膜を付加すれば良いことが分かる。
【００３９】
図４から、ＬｉＴａＯ3においては、屈折率ｎが１．２＜ｎ＜１．５又は３．４＜ｎ＜４．１である反射制御膜を、ＬｉＮｂＯ3においては、屈折率ｎが１．１＜ｎ＜１．３又は３．０＜ｎ＜３．５である反射制御膜を基板の裏面に直接形成すれば、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の０．０４＜ｒ２＜０．０８を満たすことが出来ることが分かる。ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3に好適な屈折率を有する反射制御膜の材料としては、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｃｏがある。
【００４０】
一方、図３に示すように、基板の屈折率が小さいために基板／空気界面の反射率（ｒ１）が理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる反射率の０.０４＜ｒ１＜０.０８よりも小さくなってしまう、水晶（屈折率は１.５３）では、基板裏面／反射制御膜界面（ｒ２）の反射率が大きくなるように、基板の屈折率と大きく異なる屈折率を有する反射制御膜を付加すれば良いことが分かる。
【００４１】
図４から、屈折率が０．８＜ｎ＜１．０又は２．３＜ｎ＜２．７である反射制御膜を基板の裏面に直接形成すれば、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の０．０４＜ｒ２＜０．０８を満たすことが出来ることが分かる。水晶に好適な屈折率を有する反射制御膜の材料としては、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕがある。
【００４２】
なお、反射制御膜を裏面に形成した基板に露光光を照射すると、照射した露光光のうち、ごく僅かではあるが一部は基板の表面で反射し、一部は基板の裏面と反射制御膜界面で反射し、残りは反射制御膜に吸収される。このうち、基板の表面で反射する光の量は基板の材料によって決まるが、基板の裏面と反射制御膜界面で反射する光の量と、反射制御膜に吸収される光の量は、基板と反射制御膜の材料だけではなく、反射制御膜の膜厚に左右される。
【００４３】
反射制御膜の膜厚が薄いと反射制御膜に吸収される光の量が多くなり、基板の裏面と反射制御膜界面で反射する光の量は少なくなる。一方、反射制御膜の膜厚が厚いと反射制御膜に吸収される光の量が少なくなり、基板の裏面と反射制御膜界面で反射する光の量は多くなると共に、ある膜厚以上になると、反射制御膜に吸収される光の量はゼロ若しくはゼロに近い値に一定となる。
【００４４】
つまり、上記のような範囲の屈折率ｎを有する反射制御膜を基板の裏面に形成することで、好ましい基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）である０.０４＜ｒ２＜０.０８を実現するには、反射制御膜が、反射制御膜に吸収される光の量がゼロ若しくはゼロに近い値に一定となるような十分な膜厚を有する、という条件を満たすことが必要である。
【００４５】
（実施例１）上記の好適な基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）を満たす反射制御膜を用いたレジストパターンの形成方法及び弾性表面波装置の電極膜の形成方法の具体例を下記に示す。
【００４６】
４インチのＬｉＴａＯ3の圧電基板１を用意する。圧電基板１の厚みは、０.３５ｍｍであり、その裏面は弾性表面波装置における不要波（バルク波）に対応するため、Ｒａ＝０.３±０.１μｍとなるように粗面化されている。
【００４７】
まず、図１（ａ）に示すように、圧電基板１の裏面に蒸着法によって、Ｎｉからなる反射制御膜２を厚さ３０ｎｍで形成する。この反射制御膜２は、基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）が、約０．０６である。反射制御膜２の成膜後、圧電基板１は表面洗浄を行なう。続けて、圧電基板１の表面にＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）処理後、ポジレジストのを塗布、ベークし、フォトレジスト３を形成する。
【００４８】
次に、図１（ｂ）に示すように、ライン・アンド・スペースが０.４０μｍとなるパターンの開口部を有するフォトマスク１０を用意し、露光光波長が３６５ｎｍであるｉ線を用いて、露光する。このとき、フォトマスク１０を介してフォトレジスト３を透過して直進した露光光は、圧電基板１の裏面と反射制御膜の表面の界面で反射する。反射する光の量は反射制御膜２によって減少するものの、光は、フォトレジスト３の一部を露光する。
【００４９】
本実施例では、露光光波長が３６５ｎｍであるｉ線を用いて、露光したが、本発明はこれに限らず、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５nm）、ｉ線（３６５ｎｍ）を用いることが好ましい。波長がこれらよりも短くなると、フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光は、反射することなく圧電基板に吸収されてしまい、反射する光を用いて逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成することが出来なくなる。特に、ＬｉＴａＯ3からなる基板においては波長が３２０ｎｍ以下、ＬｉＮｂＯ3からなる基板においては波長が２７０ｎｍ以下の露光光を用いると、基板に露光光がほとんど吸収されてしまう。
【００５０】
そして、図１（ｃ）に示すように、露光後、アルカリ系現像液を用いて現像すると、逆テーパー形状の断面を有するレジストパターン４が得られる。
【００５１】
続けて、図１（ｄ）に示すように、蒸着法によって、Ａｌからなる金属膜５を厚さ４００ｎｍで形成する。本実施例では、金属膜５の形成にＡｌを用いたが、本発明はこれに限らず、Ｔａ、Ｗ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなど、弾性表面波装置に好適に用いられる電極材料であればよい。
【００５２】
最後に、図１（ｅ）に示すように、レジスト剥離液を用いて、レジストパターン４を、その上に形成された金属膜５と共に除去（リフトオフ）し、電極パターン６を形成する。
【００５３】
こうして得られた電極パターンを有する弾性表面波装置の一例を、図２に示す。圧電基板１上に、電極パッド２５、配線２６、そしてくし型電極部（ＩＤＴ）２２、該くし型電極部２２を挟むように形成された反射器２３などの電極パターンを有する弾性表面波共振子２４が２つ形成されている。２つの弾性表面波共振子２４はＬ字型に構成されたラダー型フィルタを形成している。本発明は、このようなラダー型フィルタに限らず、縦結合共振子型フィルタなど、その他の弾性表面波フィルタの電極パターンの形成に好適に用いることが出来る。
【００５４】
本実施例では、厚さ３０ｎｍのＮｉからなる膜を反射制御膜として用いたが、本発明はこの膜厚・材料に限らず、厚さ５０ｎｍのＴｉからなる膜など、基板に屈折率が大きいＬｉＴａＯ3を用いているため、基板裏面／反射制御膜界面（ｒ２）の反射率が小さくなるように、屈折率ｎが１．２＜ｎ＜１．５又は３．４＜ｎ＜４．１である反射制御膜を用いれば、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の０.０４＜ｒ２＜０.０８を満たすことが出来る。
【００５５】
また、圧電基板として、ＬｉＮｂＯ3を用いた場合においても、基板裏面／反射制御膜界面（ｒ２）の反射率が小さくなるように、屈折率が１．１＜ｎ＜１．３又は３．０＜ｎ＜３．５である反射制御膜を用いれば、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の０.０４＜ｒ２＜０.０８を満たすことが出来る。
【００５６】
（実施例２）実施例２では、圧電基板１として、ＬｉＴａＯ3に変えて、水晶を用い、それに合わせて、反射制御膜２の材料及び膜厚を変えた以外は、実施例１と同様である。よって、同様の番号を用いて説明する。
【００５７】
４インチの水晶の圧電基板１を用意する。圧電基板１の厚みは、０.４０ｍｍであり、その裏面は弾性表面波装置における不要波（バルク波）に対応するため、Ｒａ＝２.５±１.５μｍとなるように粗面化されている。
【００５８】
まず、図１（ａ）に示すように、圧電基板１の裏面に蒸着法によって、Ａｌからなる反射制御膜２を厚さ５０ｎｍで形成する。この反射制御膜２は、基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）が、約０．０６である。反射制御膜２の成膜後、圧電基板１は表面洗浄を行なう。続けて、圧電基板１の表面にＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）処理後、ポジレジストのを塗布、ベークし、フォトレジスト３を形成する。
【００５９】
次に、図１（ｂ）に示すように、ライン・アンド・スペースが０.５０μｍとなるパターンの開口部を有するフォトマスク１０を用意し、露光光波長が３６５ｎｍであるｉ線を用いて、露光する。このとき、フォトマスク１０を介してフォトレジスト３を透過して直進した露光光は、圧電基板１の裏面と反射制御膜の表面の界面で反射する。反射する光の量は反射制御膜２によって大きくなり、光は、フォトレジスト３の一部を露光する。
【００６０】
本実施例では、露光光波長が３６５ｎｍであるｉ線を用いて、露光したが、本発明はこれに限らず、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５nm）、ｉ線（３６５ｎｍ）を用いることが好ましい。波長がこれらよりも短くなると、フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光は、反射することなく圧電基板に吸収されてしまい、反射する光を用いて逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成することが出来なくなる。
【００６１】
そして、図１（ｃ）に示すように、露光後、アルカリ系現像液を用いて現像すると、逆テーパー形状のレジストパターン４が得られる。
【００６２】
続けて、図１（ｄ）に示すように、蒸着法によって、Ａｌからなる金属膜５を厚さ４００ｎｍで形成する。本実施例では、金属膜５の形成にＡｌを用いたが、本発明はこれに限らず、Ｔａ、Ｗ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなど、弾性表面波装置に好適に用いられる電極材料であればよい。
【００６３】
最後に、図１（ｅ）に示すように、レジスト剥離液を用いて、レジストパターン４を、その上に形成された金属膜５と共に除去（リフトオフ）し、電極パターン６を形成する。
【００６４】
本実施例では、厚さ５０ｎｍのＡｌからなる膜を反射制御膜として用いたが、本発明はこの膜厚・材料に限らず、基板の屈折率が小さい水晶を用いているため、基板裏面／反射制御膜界面（ｒ２）の反射率が大きくなるように、屈折率が０．８＜ｎ＜１．０又は２.３＜ｎ＜２.７である反射制御膜を用いれば、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の０.０４＜ｒ２＜０.０８を満たすことが出来る。
【００６５】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明のレジストパターンの形成方法によれば、マスクのパターン外の露光及び現像やレジスト倒れが発生することなく、逆テーパー形状で剥離性の良いレジストパターンを形成することができる。
【００６６】
また、本発明の電極パターンの形成方法によれば、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。
【００６７】
特に、弾性表面波装置においては、本発明のの電極パターンの形成方法を用いて電極を形成することで、電極破壊が発生させるバリ電極のない、微細な電極を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレジストパターンの形成方法を用いた電極パターンの形成方法を示す工程図である。
【図２】本発明のレジストパターンの形成方法を用いて形成された電極パターンを有する弾性表面波装置の平面図である。
【図３】基板の屈折率と基板／空気界面の反射率（ｒ１）の関係を示す図である。
【図４】反射制御膜の屈折率と基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 圧電基板
２ 反応制御膜
３ フォトレジスト
４ レジストパターン
５ 金属膜
６ 電極パターン
１０ フォトマスク
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電基板上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方法および金属からなる電極パターンを形成する方法に関し、特に弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、弾性表面波フィルタの微細な電極を形成する方法として、基板上に電極膜を形成し、エッチングでパターン形成する方法に比べて、基板へのダメージの少ないリフトオフ法が好適に用いられている。
【０００３】
リフトオフ法で電極を形成する際、圧電基板の上方にフォトマスクを設けて行なう露光処理において、水晶、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3からなる圧電基板は透明基板であることから、フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光は圧電基板の裏面側で反射する。この反射した露光光が基板の表面側に戻ったとき、フォトレジストの、本来フォトマスクにより露光光が遮断される部分も露光されてしまう。その結果、本来現像されないはずであるフォトレジストの一部が現像・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。
【０００４】
この問題を回避するため、従来の方法では、有機高分子を基材とする、圧電基板の裏面で反射した光を吸収する反射防止膜を、圧電基板の裏面に設けることで、フォトレジストの不要な箇所の現像を防いでいる（特許文献１参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の反射防止膜を用いる方法では、以下のような問題が生じていた。
【０００６】
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。
【０００７】
第２に、有機高分子材料からなる反射防止膜では、フォトレジストを硬化させるのに必要な温度が約１００℃であるのに対して、有機高分子膜の硬化に必要なベーキング温度である約２００℃であり、圧電基板がこのような高温にさらされることで、圧電基板の焦電性により、圧電基板に電荷が発生、蓄積した後ショートし、圧電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。
【０００８】
第３に、ウエハ裏面の反射防止膜によって基板裏面で反射する光が大幅に吸収されるため、断面形状がリフトオフ工法に適していない矩形又は順テーパー形状のレジストパターンとなる。レジストパターンが矩形又は順テーパー形状の場合、後の工程で形成される電極膜の断面形状が矩形又は逆テーパー形状となることから、レジストパターンと電極膜が接触してしまう。レジストパターンと電極膜が接触すると、レジストパターンを除去する際、剥離液がレジストパターンに接触しにくくなるため、レジスト剥離性が極めて悪くなる。更に、レジストパターンと電極膜が接触するため、レジストパターンの側面にも電極膜が形成され、これがレジストパターンの除去後に角状のバリ電極となる。また、電極にバリ電極があると、電極の重さや厚みが所望の値とずれてしまうので、特性が悪化する。更に、バリ電極によって、互いに隣接する電極同士が接触することで、電極破壊が発生することもある。特に、弾性表面波装置においては、近年の高周波化に伴い、電極指間隔が１μｍ以下と狭くなってきており、バリ電極による電極破壊の問題が大きなものとなっている。
【０００９】
リフトオフ法で高アスペクトの電極を形成するためには、レジストパターンの断面を逆テーパー形状にすることが必要であるが、従来の異なる方法では、基板の裏面を粗面にする若しくは高反射率の露光試料台を粗面にすることで、圧電基板の裏面で反射した光を用いて、レジストパターンの断面を逆テーパー形状にしている（特許文献２参照）。
【００１０】
しかしながら、この方法では、基板の裏面の粗さ及び高反射率の露光試料台の表面の粗さを制御することが困難であるため、基板の裏面で反射する光の制御は当然困難となる。その結果、反射する露光光がばらつき、所望の形状にフォトレジストを露光することが困難である。特に、屈折率が大きい、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3の圧電基板を用いた場合、反射する光が多すぎるために、本来現像されないはずであるフォトレジストの一部も現像、除去されてしまい、レジスト倒れが発生してしまうことがある。
【００１１】
本発明は、レジスト倒れが発生することなく、断面が逆テーパー形状で剥離性の良いレジストパターンを形成することを目的とする。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−２３３６４１号公報
【特許文献２】
特開平５−３７２７５号公報
【００１３】
【課題を解決するための手段】
図３は、基板の屈折率と、基板／空気界面の反射率（ｒ１）の関係を示している。屈折率は空気を１としている。なお、基板／空気界面の反射率（ｒ１）が高くなるほど、基板の裏面で反射する光の量が大きくなる。図３から、屈折率が大きいほど、基板／空気界面の反射率（ｒ１）が高くなる、つまり、基板の裏面で反射する光の量が多くなることが分かる。発明者等は、基板に塗布されたポジレジストを感光するために必要な露光量を求める実験とシュミレーションの結果から、基板／空気界面の反射率（ｒ１）が０.０４＜ｒ１＜０.０８の範囲にあるとき、特にｒ１＝０.０６のとき、レジスト倒れが起こることなく、剥離性の良い、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られることを見出した。
【００１４】
基板／空気界面の反射率（ｒ１）が０.０６となる基板の屈折率は、約１.６である。よって、基板の屈折率が約１.６よりも小さいと、形成されるレジストパターンの断面は順テーパー形状若しくは矩形となり、基板の屈折率が約１.６よりも大きいと、形成されるレジストパターンの断面は基板と接する部分が狭く、レジスト倒れが起こりやすい逆テーパー形状となる。
【００１５】
ここで、ＬｉＴａＯ3の屈折率は２.３で反射率は０.１５であり、ＬｉＮｂＯ3の屈折率は２.０で反射率は０.１１であり、基板／空気界面の反射率が理想的な逆テーパー形状のレジストパターンが得られる反射率である０.０４＜ｒ１＜０.０８の範囲よりも大きい。よって、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3からなる基板において、特に基板に何も行なわずに露光すると、基板の裏面で反射する光の量が多く、形成されるレジストパターンの断面は基板と接する部分が狭く、レジスト倒れが起こりやすい逆テーパー形状となってしまう。
【００１６】
一方、水晶の屈折率は１.５３で反射率は０.０４であり、基板／空気界面の反射率が理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる反射率である０.０４＜ｒ１＜０.０８の範囲よりも小さい。よって、水晶からなる基板において、特に基板に何も行なわずに露光すると、基板の裏面で反射する光の量が少なく、形成されるレジストパターンの断面は、バリ電極が形成されやすく、リフトオフしにくい矩形若しくは順テーパー形状となってしまう。
【００１７】
そこで、発明者等は、基板の裏面に、ある特定の屈折率を有する反射制御膜を設けることで、レジスト倒れが発生することなく、逆テーパー形状で剥離性の良いレジストパターンを理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる反射率を実現した。
【００１８】
詳細には、本発明のレジストパターンの形成方法は、水晶からなる圧電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、圧電基板裏面に屈折率ｎが０．８＜ｎ＜１．０又は２.３＜ｎ＜２.７である反射制御膜を形成する工程と、前記圧電基板表面にフォトレジストを形成する工程と、所望のパターンの開口部を有するフォトマスクを介して露光光で前記フォトレジストを露光する工程と、現像することにより、不要なフォトレジストを除去することで、レジストパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
これにより、基板の裏面で反射する光の量が少ない水晶からなる圧電基板を用いた場合に、基板の裏面で反射した光を圧電基板裏面に形成した反射制御膜でより多く反射するように制御することで、基板の裏面で反射した光を利用してリフトオフ法で高アスペクトの電極を形成するために好ましい逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成することができる。
【００２０】
前記反射制御膜が、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕのいずれかからなることが好ましい。
【００２１】
また、本発明のレジストパターンの形成方法は、ＬｉＴａＯ3からなる圧電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、圧電基板裏面に屈折率ｎが１．２＜ｎ＜１．５又は３．４＜ｎ＜４．１である反射制御膜を形成する工程と、前記圧電基板表面にフォトレジストを形成する工程と、所望のパターンの開口部を有するフォトマスクを介して露光光で前記フォトレジストを露光する工程と、現像することにより、不要なフォトレジストを除去することで、レジストパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明のレジストパターンの形成方法は、ＬｉＮｂＯ3からなる圧電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、圧電基板裏面に屈折率ｎが１．１＜ｎ＜１．３又は３．０＜ｎ＜３．５である反射制御膜を形成する工程と、前記圧電基板表面にフォトレジストを形成する工程と、所望のパターンの開口部を有するフォトマスクを介して露光光で前記フォトレジストを露光する工程と、現像することにより、不要なフォトレジストを除去することで、レジストパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
これにより、基板の裏面で反射する光の量が多いＬｉＴａＯ3やＬｉＮｂＯ3からなる圧電基板を用いた場合に、裏面で反射した光を圧電基板裏面に形成した反射制御膜で制御することで、レジスト倒れの発生をなくすことが出来ると共に、裏面で反射した光を利用して、リフトオフ法で高アスペクトの電極を形成するために好ましい逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成することができる。
【００２４】
前記反射制御膜が、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｃｏのいずれか１つの金属材料からなることが好ましい。
【００２５】
また、前記フォトレジストが、ポジレジストであることが好ましい。
【００２６】
ネガレジストを用いた場合に比べて、より逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成しやすくなる。
【００２７】
また、前記露光光が、ｇ線、ｈ線、ｉ線のいずれか、又はこれらの混合光であることが好ましい。
【００２８】
これらの線の波長は、それぞれ、ｇ線が４３６ｎｍ、ｈ線が４０５ｎｍ、ｉ線が３６５ｎｍである。波長がこれらよりも短くなると、フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光は反射することなく、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3、水晶などからなる基板に吸収されてしまい、反射する光を用いて逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成することが出来なくなる。特に、ＬｉＴａＯ3からなる基板においては波長が３２０ｎｍ以下、ＬｉＮｂＯ3からなる基板においては波長が２７０ｎｍ以下の露光光を用いると、基板に露光光がほとんど吸収されてしまう。
【００２９】
本発明の別の発明である電極パターンの形成方法は、上記発明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、部分的に露出した圧電基板の表面と、レジストパターン上とに、金属を成膜する工程と、前記レジストパターンを、その上に成膜された金属と共に一括して除去する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３０】
本発明の電極パターンの形成方法によれば、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。特に、逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンを用いるので、レジスト剥離性を劣化させることなく、バリのない微細且つ高アスペクトの電極が形成することができる。
【００３１】
本発明の更に別の発明である弾性表面波装置の形成方法は、上記の電極パターンの形成方法を用いて形成した電極パターンを有することを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のレジストパターンの形成方法を、図を用いて説明する。
図１は本発明のレジストパターンの形成方法を用いた電極パターンの形成方法を示す工程図であり、図２は本発明のレジストパターンの形成方法を用いて形成された電極パターンを有する弾性表面波装置の平面図であり、図３は基板の屈折率と基板／空気界面の反射率（ｒ１）の関係を示す図であり、図４は反射制御膜の屈折率と基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の関係を示す図である。本発明は、透明であるために、フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光が、基板の裏面で反射する、水晶、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3などの圧電基板上にレジストパターンを形成する際に、圧電基板の裏面に、反射する光の量を制御する反射制御膜を形成した上で、露光、現像するレジストパターンの形成方法である。フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光は、光の一部が反射制御膜に吸収されたり、光が反射制御膜によってより大きく反射するなど、反射制御膜によって圧電基板裏面で反射する光の量が制御されるため、リフトオフ法で高アスペクトの電極を形成するために好ましい逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成されると共に、レジスト倒れの発生がなくなる。
【００３３】
ここで、圧電基板の裏面で反射する光の量は反射制御膜によって制御されるものの、反射する光の量が多いとレジスト倒れが発生し、反射する量が少ないとレジストパターンの断面が逆テーパー形状にならず、順テーパー形状若しくは矩形になり、バリ電極が発生してしまう。圧電基板の裏面で反射する光の量を適正にすることが重要である。
【００３４】
圧電基板の裏面からの適正な反射量を実現する反射防止膜の条件について、以下に説明する。
【００３５】
図４は、水晶、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3のそれぞれからなる圧電基板の裏面に、直接反射制御膜を付加したときの、反射制御膜の屈折率と基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の関係を示している。図３は、基板の裏面で反射するため、基板／空気界面の反射率（ｒ１）を示したが、圧電基板の裏面に反射制御膜を付加したときは、反射制御膜の表面で反射するため、基板裏面／反射制御膜界面の反射率を（ｒ２）示している。よって、レジスト倒れが起こることなく、剥離性の良い、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）は、図３と同様、０．０４＜Ｒ２＜０．０８の範囲にあること、特に０．０６のときとなる。
【００３６】
また、反射制御膜の屈折率が１の場合は、反射制御膜が形成されていない状態と同じであり、そのときの基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）は、基板／空気界面の反射率（ｒ１）と同じとなる。つまり、反射制御膜の屈折率が１のとき、ＬｉＴａＯ3の基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）は０.１５、ＬｉＮｂＯ3の基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）は０.１１、水晶の基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）は０.０４である。
【００３７】
また、図４から明らかなように、基板の屈折率と反射制御膜の屈折率が近づくほど反射率（ｒ２）は小さくなり、基板の屈折率と反射制御膜の屈折率が同じである場合は、反射率（ｒ２）は０となる。
【００３８】
ここで、図３に示すように、基板の屈折率が大きいために基板／空気界面の反射率（ｒ１）が理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる反射率の０.０４＜ｒ１＜０.０８よりも大きくなってしまう、ＬｉＴａＯ3（屈折率は２.３）及びＬｉＮｂＯ3（屈折率は２.０）では、基板裏面／反射制御膜界面（ｒ２）の反射率が小さくなるように、基板の屈折率と近い屈折率を有する反射制御膜を付加すれば良いことが分かる。
【００３９】
図４から、ＬｉＴａＯ3においては、屈折率ｎが１．２＜ｎ＜１．５又は３．４＜ｎ＜４．１である反射制御膜を、ＬｉＮｂＯ3においては、屈折率ｎが１．１＜ｎ＜１．３又は３．０＜ｎ＜３．５である反射制御膜を基板の裏面に直接形成すれば、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の０．０４＜ｒ２＜０．０８を満たすことが出来ることが分かる。ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3に好適な屈折率を有する反射制御膜の材料としては、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｃｏがある。
【００４０】
一方、図３に示すように、基板の屈折率が小さいために基板／空気界面の反射率（ｒ１）が理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる反射率の０.０４＜ｒ１＜０.０８よりも小さくなってしまう、水晶（屈折率は１.５３）では、基板裏面／反射制御膜界面（ｒ２）の反射率が大きくなるように、基板の屈折率と大きく異なる屈折率を有する反射制御膜を付加すれば良いことが分かる。
【００４１】
図４から、屈折率が０．８＜ｎ＜１．０又は２．３＜ｎ＜２．７である反射制御膜を基板の裏面に直接形成すれば、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の０．０４＜ｒ２＜０．０８を満たすことが出来ることが分かる。水晶に好適な屈折率を有する反射制御膜の材料としては、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕがある。
【００４２】
なお、反射制御膜を裏面に形成した基板に露光光を照射すると、照射した露光光のうち、ごく僅かではあるが一部は基板の表面で反射し、一部は基板の裏面と反射制御膜界面で反射し、残りは反射制御膜に吸収される。このうち、基板の表面で反射する光の量は基板の材料によって決まるが、基板の裏面と反射制御膜界面で反射する光の量と、反射制御膜に吸収される光の量は、基板と反射制御膜の材料だけではなく、反射制御膜の膜厚に左右される。
【００４３】
反射制御膜の膜厚が薄いと反射制御膜に吸収される光の量が多くなり、基板の裏面と反射制御膜界面で反射する光の量は少なくなる。一方、反射制御膜の膜厚が厚いと反射制御膜に吸収される光の量が少なくなり、基板の裏面と反射制御膜界面で反射する光の量は多くなると共に、ある膜厚以上になると、反射制御膜に吸収される光の量はゼロ若しくはゼロに近い値に一定となる。
【００４４】
つまり、上記のような範囲の屈折率ｎを有する反射制御膜を基板の裏面に形成することで、好ましい基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）である０.０４＜ｒ２＜０.０８を実現するには、反射制御膜が、反射制御膜に吸収される光の量がゼロ若しくはゼロに近い値に一定となるような十分な膜厚を有する、という条件を満たすことが必要である。
【００４５】
（実施例１）上記の好適な基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）を満たす反射制御膜を用いたレジストパターンの形成方法及び弾性表面波装置の電極膜の形成方法の具体例を下記に示す。
【００４６】
４インチのＬｉＴａＯ3の圧電基板１を用意する。圧電基板１の厚みは、０.３５ｍｍであり、その裏面は弾性表面波装置における不要波（バルク波）に対応するため、Ｒａ＝０.３±０.１μｍとなるように粗面化されている。
【００４７】
まず、図１（ａ）に示すように、圧電基板１の裏面に蒸着法によって、Ｎｉからなる反射制御膜２を厚さ３０ｎｍで形成する。この反射制御膜２は、基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）が、約０．０６である。反射制御膜２の成膜後、圧電基板１は表面洗浄を行なう。続けて、圧電基板１の表面にＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）処理後、ポジレジストのを塗布、ベークし、フォトレジスト３を形成する。
【００４８】
次に、図１（ｂ）に示すように、ライン・アンド・スペースが０.４０μｍとなるパターンの開口部を有するフォトマスク１０を用意し、露光光波長が３６５ｎｍであるｉ線を用いて、露光する。このとき、フォトマスク１０を介してフォトレジスト３を透過して直進した露光光は、圧電基板１の裏面と反射制御膜の表面の界面で反射する。反射する光の量は反射制御膜２によって減少するものの、光は、フォトレジスト３の一部を露光する。
【００４９】
本実施例では、露光光波長が３６５ｎｍであるｉ線を用いて、露光したが、本発明はこれに限らず、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５nm）、ｉ線（３６５ｎｍ）を用いることが好ましい。波長がこれらよりも短くなると、フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光は、反射することなく圧電基板に吸収されてしまい、反射する光を用いて逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成することが出来なくなる。特に、ＬｉＴａＯ3からなる基板においては波長が３２０ｎｍ以下、ＬｉＮｂＯ3からなる基板においては波長が２７０ｎｍ以下の露光光を用いると、基板に露光光がほとんど吸収されてしまう。
【００５０】
そして、図１（ｃ）に示すように、露光後、アルカリ系現像液を用いて現像すると、逆テーパー形状の断面を有するレジストパターン４が得られる。
【００５１】
続けて、図１（ｄ）に示すように、蒸着法によって、Ａｌからなる金属膜５を厚さ４００ｎｍで形成する。本実施例では、金属膜５の形成にＡｌを用いたが、本発明はこれに限らず、Ｔａ、Ｗ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなど、弾性表面波装置に好適に用いられる電極材料であればよい。
【００５２】
最後に、図１（ｅ）に示すように、レジスト剥離液を用いて、レジストパターン４を、その上に形成された金属膜５と共に除去（リフトオフ）し、電極パターン６を形成する。
【００５３】
こうして得られた電極パターンを有する弾性表面波装置の一例を、図２に示す。圧電基板１上に、電極パッド２５、配線２６、そしてくし型電極部（ＩＤＴ）２２、該くし型電極部２２を挟むように形成された反射器２３などの電極パターンを有する弾性表面波共振子２４が２つ形成されている。２つの弾性表面波共振子２４はＬ字型に構成されたラダー型フィルタを形成している。本発明は、このようなラダー型フィルタに限らず、縦結合共振子型フィルタなど、その他の弾性表面波フィルタの電極パターンの形成に好適に用いることが出来る。
【００５４】
本実施例では、厚さ３０ｎｍのＮｉからなる膜を反射制御膜として用いたが、本発明はこの膜厚・材料に限らず、厚さ５０ｎｍのＴｉからなる膜など、基板に屈折率が大きいＬｉＴａＯ3を用いているため、基板裏面／反射制御膜界面（ｒ２）の反射率が小さくなるように、屈折率ｎが１．２＜ｎ＜１．５又は３．４＜ｎ＜４．１である反射制御膜を用いれば、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の０.０４＜ｒ２＜０.０８を満たすことが出来る。
【００５５】
また、圧電基板として、ＬｉＮｂＯ3を用いた場合においても、基板裏面／反射制御膜界面（ｒ２）の反射率が小さくなるように、屈折率が１．１＜ｎ＜１．３又は３．０＜ｎ＜３．５である反射制御膜を用いれば、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の０.０４＜ｒ２＜０.０８を満たすことが出来る。
【００５６】
（実施例２）実施例２では、圧電基板１として、ＬｉＴａＯ3に変えて、水晶を用い、それに合わせて、反射制御膜２の材料及び膜厚を変えた以外は、実施例１と同様である。よって、同様の番号を用いて説明する。
【００５７】
４インチの水晶の圧電基板１を用意する。圧電基板１の厚みは、０.４０ｍｍであり、その裏面は弾性表面波装置における不要波（バルク波）に対応するため、Ｒａ＝２.５±１.５μｍとなるように粗面化されている。
【００５８】
まず、図１（ａ）に示すように、圧電基板１の裏面に蒸着法によって、Ａｌからなる反射制御膜２を厚さ５０ｎｍで形成する。この反射制御膜２は、基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）が、約０．０６である。反射制御膜２の成膜後、圧電基板１は表面洗浄を行なう。続けて、圧電基板１の表面にＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）処理後、ポジレジストのを塗布、ベークし、フォトレジスト３を形成する。
【００５９】
次に、図１（ｂ）に示すように、ライン・アンド・スペースが０.５０μｍとなるパターンの開口部を有するフォトマスク１０を用意し、露光光波長が３６５ｎｍであるｉ線を用いて、露光する。このとき、フォトマスク１０を介してフォトレジスト３を透過して直進した露光光は、圧電基板１の裏面と反射制御膜の表面の界面で反射する。反射する光の量は反射制御膜２によって大きくなり、光は、フォトレジスト３の一部を露光する。
【００６０】
本実施例では、露光光波長が３６５ｎｍであるｉ線を用いて、露光したが、本発明はこれに限らず、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５nm）、ｉ線（３６５ｎｍ）を用いることが好ましい。波長がこれらよりも短くなると、フォトマスクを介してフォトレジストを透過して直進した露光光は、反射することなく圧電基板に吸収されてしまい、反射する光を用いて逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが形成することが出来なくなる。
【００６１】
そして、図１（ｃ）に示すように、露光後、アルカリ系現像液を用いて現像すると、逆テーパー形状のレジストパターン４が得られる。
【００６２】
続けて、図１（ｄ）に示すように、蒸着法によって、Ａｌからなる金属膜５を厚さ４００ｎｍで形成する。本実施例では、金属膜５の形成にＡｌを用いたが、本発明はこれに限らず、Ｔａ、Ｗ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなど、弾性表面波装置に好適に用いられる電極材料であればよい。
【００６３】
最後に、図１（ｅ）に示すように、レジスト剥離液を用いて、レジストパターン４を、その上に形成された金属膜５と共に除去（リフトオフ）し、電極パターン６を形成する。
【００６４】
本実施例では、厚さ５０ｎｍのＡｌからなる膜を反射制御膜として用いたが、本発明はこの膜厚・材料に限らず、基板の屈折率が小さい水晶を用いているため、基板裏面／反射制御膜界面（ｒ２）の反射率が大きくなるように、屈折率が０．８＜ｎ＜１．０又は２.３＜ｎ＜２.７である反射制御膜を用いれば、理想的な逆テーパー形状の断面を有するレジストパターンが得られる基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の０.０４＜ｒ２＜０.０８を満たすことが出来る。
【００６５】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明のレジストパターンの形成方法によれば、マスクのパターン外の露光及び現像やレジスト倒れが発生することなく、逆テーパー形状で剥離性の良いレジストパターンを形成することができる。
【００６６】
また、本発明の電極パターンの形成方法によれば、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。
【００６７】
特に、弾性表面波装置においては、本発明のの電極パターンの形成方法を用いて電極を形成することで、電極破壊が発生させるバリ電極のない、微細な電極を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレジストパターンの形成方法を用いた電極パターンの形成方法を示す工程図である。
【図２】本発明のレジストパターンの形成方法を用いて形成された電極パターンを有する弾性表面波装置の平面図である。
【図３】基板の屈折率と基板／空気界面の反射率（ｒ１）の関係を示す図である。
【図４】反射制御膜の屈折率と基板裏面／反射制御膜界面の反射率（ｒ２）の関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 圧電基板
２ 反応制御膜
３ フォトレジスト
４ レジストパターン
５ 金属膜
６ 電極パターン
１０ フォトマスク
Claims (8)
- 水晶からなる圧電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、
圧電基板裏面に直接接して屈折率ｎが０．８＜ｎ＜１．０又は２．３＜ｎ＜２．７である反射制御膜を形成する工程と、
前記圧電基板表面にフォトレジストを形成する工程と、
所望のパターンの開口部を有するフォトマスクを介して露光光で前記フォトレジストを露光する工程と、
現像することにより、不要なフォトレジストを除去することで、レジストパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。 - 前記反射制御膜が、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕのいずれかからなることを特徴とする、請求項１に記載のレジストパターンの形成方法。
- ＬｉＴａＯ3からなる圧電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、
圧電基板裏面に直接接して屈折率ｎが１．２＜ｎ＜１．５又は３．４＜ｎ＜４．１である反射制御膜を形成する工程と、
前記圧電基板表面にフォトレジストを形成する工程と、
所望のパターンの開口部を有するフォトマスクを介して露光光で前記フォトレジストを露光する工程と、
現像することにより、不要なフォトレジストを除去することで、レジストパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。 - ＬｉＮｂＯ3からなる圧電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、
圧電基板裏面に直接接して屈折率ｎが１．１＜ｎ＜１．３又は３．０＜ｎ＜３．５である反射制御膜を形成する工程と、
前記圧電基板表面にフォトレジストを形成する工程と、
所望のパターンの開口部を有するフォトマスクを介して露光光で前記フォトレジストを露光する工程と、
現像することにより、不要なフォトレジストを除去することで、レジストパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。 - 前記反射制御膜が、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｃｏのいずれか１つの金属材料からなることを特徴とする、請求項３ないし４に記載のレジストパターンの形成方法。
- 前記フォトレジストが、ポジレジストであることを特徴とする、請求項１ないし５に記載のレジストパターンの形成方法。
- 前記露光光が、ｇ線、ｈ線、ｉ線のいずれか、又はこれらの混合光であることを特徴とする、請求項１ないし６に記載のレジストパターンの形成方法。
- 請求項１から請求項７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、
部分的に露出した圧電基板表面と、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。
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