JP7458055B2 - 弾性表面波素子の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、圧電基板上にＩＤＴ電極が形成される弾性表面波素子の製造方法に関する。
弾性表面波素子は、圧電基板上に電気的な極性が交互に対となるよう構成されたＩＤＴ電極と称される電極を形成し、且つ、前記ＩＤＴ電極を1つ以上有し、櫛型となるように配置された電子デバイスである。その弾性表面波素子には、温度変化による周波数変動を抑える手段として、ＩＤＴ電極を形成した圧電基板の表面を、例えば二酸化ケイ素を主成分とする保護層で覆う構造が従来から一般的に採用される。このような保護層を設けると共に、圧電基板表面上を伝搬するＳｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ(以下ＳＡＷ)と呼ばれる振動で得られる周波数特性の周波数温度係数と、保護層の周波数温度係数を逆にすることで、温度変化に対する周波数特性の変動を抑制することができる。この構造の弾性表面波素子は温度補償型と称される。弾性表面波素子はＩＤＴ電極により圧電基板表面に振動を発生させて所望の特性を得るデバイスであるところ、横振動モードと呼ばれる不要な振動を発生させることで特性に影響を与えることが課題となることが確認されている。従来ではこの横振動モードの発生周波数をＩＤＴ電極の平面視における形状を変形することにより、発生する横振動モードの周波数の調整又は横振動モードのスプリアスの強度を小さくする等の対策をすることが知られている。ただしこれらの対策は充分ではない場合が多かった。その理由は、求められる周波数特性を得るためにはＩＤＴ電極の形状に制限があることから、その電極の形状を変形させて上記対策をする場合、周波数特性の劣化を招く傾向があるためである。
このような横振動モードのスプリアスを防ぐ手段、且つ、特性劣化を小さくする手段としてピストン構造が知られている。
このような横振動モードのスプリアスを防ぐ手段、且つ、特性劣化を小さくする手段としてピストン構造が知られている。
ピストン構造は例えば特許文献１及び特許文献２に示されている。これらのピストン構造の電極指は、電極指の先端部と基端部側に、それぞれその幅又は重量を増加させた部分を設けたものである。図７及び図８に略示する電極パターンは、ピストン構造を採用した電極指構造の一例である。図７及び図８に示すように、弾性表面波素子においては、圧電基板５０にＩＤＴ電極５１が形成され、ＩＤＴ電極５１は対をなす櫛型電極５２と櫛型電極５３とにより構成される。櫛型電極５２と櫛型電極５３は、それぞれバスバー５２ａ及びバスバー５３ａと、バスバー５２ａ及びバスバー５３ａからそれぞれ相手側バスバーに向けて延出された複数本の電極指５２ｂと電極指５３ｂとを有する。
櫛型電極５２の各電極指５２ｂには、その延出方向の先端部と基端部側に、それぞれ電極指５２ｂ上に重量増加のために積層した付加部５２ｃ及び付加部５２ｄが設けられる。櫛型電極５３の各電極指５３ｂにも、その延出方向の先端部と基端部側に、それぞれ同様の付加部５３ｃ及び付加部５３ｄが設けられる。一方の櫛型電極５２（５３）の先端部の付加部５２ｃ（５３ｃ）は、他方の櫛型電極５３（５２）の基端部側の付加部５３ｄ（５２ｄ）に、弾性表面波の伝播方向、すなわち矢印Ｘに示す電極指５２ｂと電極指５３ｂの配列方向に対向している。
付加部５２ｃ及び付加部５２ｄと、付加部５３ｃ及び付加部５３ｄとなる領域５４は、その間の電極指５２ｂと電極指５３ｂの交差領域５５より、音速が遅くなる。このような電極指構造をとることにより、電極指５２ｂと電極指５３ｂの交差領域５５への基本波モード波の閉じこめと、不要波となる高次の横振動モードのスプリアスの抑制を図っている。
図７に示す付加部の構造を図９ａに拡大して示す。図９ａに示すように、電極指５２ｂ上の付加部５２ｃ及び付加部５２ｄの幅ｔ２が、電極指５２ｂの幅ｔ１より狭い。電極指５３ｂ上の付加部５３ｃ及び付加部５３ｄの幅も同様に、電極指５３ｂの幅ｔ１より狭い。
図９ｂに示す例は、電極指５２ｂ上の付加部５２ｅ及び付加部５２ｆの幅ｔ３が、電極指５２ｂの幅ｔ１より狭い。電極指５３ｂ上の付加部５３ｅ及び付加部
５３ｆの幅も同様に、電極指５３ｂの幅ｔ１より狭い。
５３ｆの幅も同様に、電極指５３ｂの幅ｔ１より狭い。
図９ａの電極構造を実現するための従来の工程を図１０ａ～図１０ｈに示す。図１０ａに示すように、まず洗浄したウエハ状の圧電基板５０上に、ＩＤＴ電極形成用の第１のレジスト６１を形成する。この第１のレジスト６１に対し、図７及び図８に示したＩＤＴ電極５１を形成するための露光パターンマスクを通して露光し、現像する。これにより、図１０ｂに示すように、ＩＤＴ電極に相当する部分のレジスト６１が剥離されたパターン６２が形成される。この剥離パターン６２は、電極指５２ｂ及び電極指５３ｂを形成するための溝状剥離部６２ａを有する。続いて、蒸着、スパッタリング等により、図１０ｃに示すように、ＩＤＴ電極５１形成のための第１の金属層６３を形成する。この第１の金属層６３は、溝状剥離部６２ａの部分において、櫛型電極の電極指５２ｂ又は電極指５３ｂとなる。その後、第１のレジスト６１を、その上の第１の金属層６３と共に剥離する。これにより、図１０ｄに示すように、圧電基板５０上に、電極指５２ｂ及び電極指５３ｂを含むＩＤＴ電極５１が露出した状態とする。
続いて図１０ｅに示すように、ＩＤＴ電極５１を形成した圧電基板５０の全面に、第２のレジスト６４を塗布する。そして図９ａに示した付加部５２ｃ及び付加部５２ｄと、付加部５３ｃ及び付加部５３ｄ形成用の露光パターンを有するマスクを通して第２のレジスト６４に露光する。その後、現像することにより、図１０ｆに示すように、第２のレジスト６４に、付加部形成用の窓状剥離部６５ａを有する剥離パターン６５が形成される。
次に、図１０ｇに示すように、窓状剥離部６５ａを有する第２のレジスト６４に、蒸着やスパッタリング等により、第２の金属層６６を形成する。この第２の金属層６６は、窓状剥離部６５ａの部分において、電極指５２ｂ上の付加部５２ｃ（５２ｄ）又は電極指５３ｂ上の付加部５３ｄ（５３ｃ）となる。その後、第２のレジスト６４を第２の金属層６６と共に剥離することにより、図１０ｈに示すように、電極指５２ｂ及び５３ｂ上にそれぞれ付加部５２ｃ及び付加部５２ｄと、付加部５３ｃ及び５３ｄとが付加されたＩＤＴ電極５１が形成される。
図９ｂの付加部５２ｅ及び付加部５２ｆと、付加部５３ｅ及び付加部５３ｆとの形成は、図１０ｆにおいて、窓状剥離部６５ａの幅を、電極指５２ｂ及び電極指５３ｂの幅より大きくすることにより、同様の工程で付加部が形成される。
図９ａに示すように、付加部５２ｃ及び付加部５２ｄの幅ｔ２と、付加部５３ｃ及び５３ｄの幅ｔ２を電極指５２ｂ及び電極指５３ｂの幅ｔ１より狭くしている理由は次の通りである。図１０ｆの窓状剥離部６５ａを形成する際における、剥離パターンの形成上、不可避の窓状剥離部６５ａの位置ずれを想定しているためである。このため、図１１ａに示すように、窓状剥離部６５ａの位置が図面上、最も左の位置にある場合に形成される付加部５２ｃ１と、最も右の位置にある場合に形成される付加部５２ｃ２とが、電極指５２ｂの幅ｔ１内に収まるように設計している。
図９ｂに示すように、付加部５２ｅ及び付加部５２ｆの幅ｔ３と、付加部５３ｅ及び５３ｆの幅ｔ３を電極指５２ｂ及び電極指５３ｂの幅ｔ１より広くしている理由も同様に、図１０ｆの第２のレジスト６４における剥離パターン６５の位置ずれを想定しているためである。このため、図１１ｂに示すように、窓状剥離部６５ａの位置が図面上、最も左の位置にある場合に形成される付加部５２ｅ１と、最も右の位置にある場合に形成される付加部５２ｅ２左端部とが、いずれも電極指５２ｂを覆う位置に収まるように設計している。
上述のように、従来の弾性表面波素子においては、製造プロセスにおける位置合わせ精度の問題により、図９ａの例では、付加部５２ｃ及び付加部５２ｄの幅ｔ２と、付加部５３ｃ及び付加部５３ｄの幅ｔ２は、電極指５２ｂ及び電極指５３ｂの幅ｔ１より狭く設定されていた。また、図９ｂの例では、付加部５２ｅ及び付加部５２ｆの幅ｔ３と、付加部５３ｅ及び付加部５３ｆの幅ｔ３は、電極指５２ｂ及び電極指５３ｂの幅ｔ１より広く設定されていた。このため、図１１ａまたは図１１ｂに示すように、付加部が、電極指５２ｂ及び電極指５３ｂ上で弾性表面波の伝搬方向に位置ずれを起こしていた。このような位置ずれは、横振動モードのスプリアスを抑制する上で好ましくなく、特性の劣化を生じさせていた。
本発明は、上記問題点に鑑み、横振動モードのスプリアスを抑制する上で好ましい電極構造の弾性表面波素子の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の弾性表面波素子の製造方法の１つの態様は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されたＩＤＴ電極とを備え、前記ＩＤＴ電極は、対をなす櫛型電極を有し、前記櫛型電極は、それぞれバスバーと、各バスバーから対をなすバスバーに向けて延出し、かつ互いに交互に配置された複数本の電極指とを有し、前記電極指の延出方向の先端部および基端部側に、それぞれ電極指上に重ねて付加部が形成された弾性表面波素子の製造方法において、前記圧電基板上に第１のレジストを塗布する工程と、前記第１のレジストに、露光及び現像により、前記ＩＤＴ電極に相当する形状の剥離部を有する剥離パターンを形成する工程と、前記剥離パターンの前記剥離部の底部、及び前記第１のレジスト上に、前記ＩＤＴ電極形成用の第１の金属層を形成する工程と、前記剥離パターン及び前記第１のレジストに形成された前記第１の金属層上にさらに前記付加部形成用の第２の金属層を形成する工程と、前記第１のレジスト、前記第１の金属層及び前記第２の金属層が形成された圧電基板上に第２のレジストを塗布する工程と、前記第２のレジストに、露光及び現像により、前記対をなす櫛型電極の各電極指と交差する位置及び方向を有する、付加部形成用の２列のレジスト残留部を形成する工程と、前記２列のレジスト残留部以外の前記第２の金属層をドライエッチングにより除去する工程と、前記第１のレジストと前記第２のレジストを、前記第１のレジスト上の前記第１の金属層及び前記第２の金属層と共に剥離して、前記レジスト残留部に前記付加部が形成されたＩＤＴ電極を露出させる工程とを含む。
この製造方法は、第１のレジストに、櫛型電極形成用の剥離パターンを形成し、その剥離パターンに沿って第１の金属層を形成した後、その第１のレジストの剥離パターンをそのまま残し、その残した電極指用の剥離パターンの部分を利用して、付加部用の第2の金属層を、第1の金属層に重ねて形成する方法である。そして、第１のレジスト上に第２のレジストを重ね、第２の金属層のうち、付加部として不要な部分を除去するため、付加部形成用の、対をなす櫛型電極に共通の２列のレジスト残留部を残して、第2のレジストを除去する。そして、ドライエッチングにより、第２の金属層の不要部分を除去する方法である。このため、第１のレジストに形成された電極指用の剥離パターンを、付加部の形成にそのまま利用できる。その結果、付加部の幅を、その付加部が形成される電極指の幅と同じくし、かつ付加部と電極指とを、その弾性表面波伝播方向の位置を一致させて形成することができる。このため、横振動モードのスプリアスの抑制特性が良好な弾性表面波素子を提供することができる。
また、フォトリソグラフィ技術に用いる露光装置として、製造対象となる弾性表面波素子に一般的に使用可能なものを使用しても前記特性が良好な弾性表面波素子を提供可能となる。このため、波長の短い露光光源を用いた高精度で高価な露光装置を使用する必要がないため、製造コストの面で有利である。
本発明の弾性表面波素子の製造方法は、第１のレジストに、電極指を形成する電極パターンを形成し、電極パターンに電極指となる第１の金属層を形成した後、第１のレジストを剥離する前に、電極指に重ねる付加部となる第２の金属層を形成する方法である。このため、電極指に設ける付加部の幅を電極指の幅に一致させ、かつ付加部の幅方向の位置を電極指に合わせることができ、横振動モードのスプリアスの抑制特性の良好な弾性表面波素子を提供することができる。
また、波長の短い露光光源を用いた高精度で高価な露光装置を使用する必要がないため、製造コストの面で有利である。
また、波長の短い露光光源を用いた高精度で高価な露光装置を使用する必要がないため、製造コストの面で有利である。
本発明の製造方法により製造する弾性表面波素子の一例を模式的に図１に示す。この弾性表面波素子は、圧電基板１上にＩＤＴ電極２を形成している。ＩＤＴ電極２は、図２に示すように、対をなす櫛型電極３と櫛型電極４を有する。櫛型電極３と櫛型電極４は、それぞれバスバー３ａ及びバスバー４ａと、バスバー３ａ及びバスバー４ａにそれぞれ接続して形成された複数本の電極指３ｂ及び電極指４ｂを有する。電極指３ｂ及び電極指４ｂは、互いに交互に配置される。圧電基板1上にはＩＤＴ電極２等に接続される配線５及び配線６が配置される。
図１に示すように、ＩＤＴ電極２を覆うように、これらを覆う第１の保護層７ａが形成されている。第１の保護層７ａ上には、電子回路を搭載する別の基板に接続するためのバンプ８が設けられる。圧電基板１上の配線５は、バンプ８に導体層９により接続される。櫛型電極４に接続される他の配線６は圧電基板１上の別の回路に接続される。第１の保護層７ａ上には、導体層９等を保護する第２の保護層７ｂが形成される。
図２及び図３に示すように、電極指３ｂ及び電極指４ｂは、それぞれバスバー３ａ及びバスバー４ａから対をなすバスバーに向けて延出して形成される。電極指３ｂの延出方向の先端部に、重量を付加する付加部３ｃが電極指３ｂ上に重ねて形成されている。また、電極指３ｂの基端部側、すなわちバスバー３ａ側に、電極指３ｂ上に重ねて、重量を付加するための付加部３ｄが形成されている。電極指４ｂの延出方向の先端部および基端部側にも、それぞれ電極指４ｂ上に重ねて付加部４ｃ及び付加部４ｄが形成されている。
図２に示すように、電極指３ｂの先端部の付加部３ｃと、電極指４ｂの基端部側の付加部４ｄとは、矢印Ｘに示す弾性表面波の伝搬方向に位置を揃えて、音速の遅い領域１０ａとして形成される。また、電極指３ｂの基端部側の付加部３ｄと、電極指４ｂの先端部の付加部４ｃとは、矢印Ｘに示す方向の位置を揃えて、音速の遅い領域１０ｂとして形成される。領域１０ａと領域１０ｂとの間の領域が電極指の交差領域１１となる。
図４に示すように、付加部３ｄ及び付加部４ｃの弾性表面波伝播方向の幅ｔ４は、それぞれ付加部を形成する電極指３ｂ及び電極指４ｂの幅ｔ５と同じ（ｔ４＝ｔ５）である。付加部３ｃ及び付加部４ｄの弾性表面波伝播方向の幅もそれぞれ付加部３ｄや付加部４ｃの幅と同様に前記幅ｔ４に形成される。また、図２に示すように、付加部３ｃ及び付加部３ｄの弾性表面波伝播方向の位置は、付加部を形成する電極指３ｂに一致させている。付加部４ｃ及び付加部４ｄの弾性表面波伝播方向の位置も同様に、付加部を形成する電極指４ｂに一致させている。
なお、付加部３ｃ及び付加部３ｄの幅ｔ４は、電極指３ｂの幅ｔ５に等しいといえども、後述のような成膜技術によりこれらの電極指３ｂや付加部３ｃ及び付加部３ｄを形成する際における、不可避の製造上の誤差は幅が同じとして認識される。具体的には、例えば２ＧＨｚ程度の共振周波数特性を得る共振子を構成する場合、電極指３ｂの幅ｔ５としては例えば０．４～０．６μｍ前後の幅のものを形成することになる。この場合、幅の差（ｔ４－ｔ５）として、±０．０３μｍ程度の差は製造上不可避の差であり、本発明において、この程度の差があっても同一幅としてとらえることができる。また、電極指３ｂと付加部３ｃ及び付加部３ｄの幅方向の位置のずれも、前記幅の約半分である±０．０１５μｍ程度の差も、同一位置として認識できる。電極指４ｂと付加部４ｃ及び付加部４ｄとの幅の関係や位置についても同様である。なお、上記例においては、電極指３ｂと電極指４ｂの幅は同一であるとしたが、電極指３ｂと電極指４ｂの幅は異なる値に設計される場合でも本発明は適用可能である。
この実施の形態において、圧電基板１に用いる圧電材料として、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）が用いられているが、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）を用いてもよい。また、第１の保護層７ａとして、好ましくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）が用いられる。ニオブ酸リチウムと二酸化ケイ素とは、周波数温度係数が逆である。このため、圧電基板１にニオブ酸リチウムを用い、第１の保護層７ａとして二酸化ケイ素を用いた場合、温度変化に対する周波数特性が安定した温度補償型の弾性表面波素子が実現できる。
ＩＤＴ電極２には、例えばＡｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｇあるいはこれらの合金等を用いることができるが、他の金属あるいは合金を用いてもよい。付加部３ｃ、３ｄ、４ｃ、４ｄとしては、重金属として、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ等の重い金属やその酸化物が、重量を付加する上において好ましい。
圧電基板１は、不図示のキャリア基板上に設けられたものでもよい。キャリア基板は高抵抗の半導体又は絶縁体で構成され、例えば非晶質でない結晶形態を持つシリコンや結晶質のサファイアが用いられる。キャリア基板に用いられる材質としてはこれらに限定されず、多結晶シリコン、多結晶Al2O3、多結晶サファイアなど本発明の課題を解決しえるものであれば他の材質のものであってもよい。さらに、圧電基板１と不図示のキャリア基板との間に中間層を設ける場合もある。
この実施の形態においては、電極指３ｂと電極指４ｂの交差領域１１の両側の領域１０ａ及び領域１０ｂに、付加部３ｃ及び付加部３ｄと、付加部４ｃと付加部４ｄとを設けたので、これらの領域１０ａ、１０ｂにおける音速を、交差領域１１の音速より遅くすることができる。このため、電極指３ｂと電極指４ｂの交差領域１１への基本波モード波の閉じこめと、不要波となる高次の横振動モードの抑制を行なうことができる。
また、電極指３ｂ（電極指４ｂ）の幅ｔ５と、これらにそれぞれ設ける付加部３ｃ及び付加部３ｄ（付加部４ｃ及び付加部４ｄ）の幅ｔ４とを一致させ、かつ付加部３ｃ及び付加部３ｄ（付加部４ｃ及び付加部４ｄ）の幅方向の位置を電極指３ｂ（４ｂ）に合わせているので、付加部を形成している領域１０ａと領域１０ｂにおける音速を揃えることができる。これにより、弾性表面波素子の横振動モードのスプリアスの抑制特性を揃えることができ、かつ良好な周波数特性を得ることができる。
次に、図５ａないし図５ｇにより、図１ないし図４に示した電極パターンを有する弾性表面波素子の製造方法の第１の実施の形態を説明する。まず、図５ａに示すように、洗浄したウエハ状の圧電基板１上に、ＩＤＴ電極形成用の第１のレジスト１２を形成する。第１のレジスト１２としては、ネガ型またはポジ型のノボラック系レジストが使用可能であるが、他のレジストを使用してもよい。
この実施の形態の第１のレジスト１２は、下層レジスト１２ａと上層レジスト１２ｂとの２層構造を有する。第１のレジスト１２を２層構造とする理由は、図５ｂに示すように、現像後のレジストの形状をオーバーハング形状にして、レジスト剥離を容易化するためである。下層レジスト１２ａには、上層レジスト１２ｂの現像液に溶解可能な性質を持った材料を使用する。
第１のレジスト１２に対し、図２に示したＩＤＴ電極２用の露光パターンマスクを通して露光し、現像する。これにより、図５ｂに示すように、ＩＤＴ電極２に相当する部分のレジスト１２が剥離された剥離部を有する剥離パターン１３が形成される。剥離パターン１３の剥離部のうち、溝状剥離部１３ａは、電極指３ｂ及び電極指４ｂに対応する部分に形成されたものである。
剥離パターン１３を有する第１のレジスト１２上に、蒸着、スパッタリング等により、図５ｃに示すように、ＩＤＴ電極２形成のための第１の金属層１４を形成する。剥離パターン１３のうち、溝状剥離部１３ａの部分には、その底部に、電極指３ｂ又は電極指４ｂとなる第１の金属層１４が形成される。このような工程により、ＩＤＴ電極２となる金属層の形成が行なわれる。すなわち、図２に示した配線５や配線６を含む櫛型電極３や櫛型電極４の形成が行なわれる。
従来の製造方法においては、図１０ｄに示したように、ＩＤＴ電極２の形成の工程が終了した後、第１のレジスト６１を剥離していた。しかしながら、この実施の形態においては、第１の金属層１４を形成した後、第１のレジスト１２を剥離することなく、図５ｄに示すように、第１のレジスト１２及び第１の金属層１４を形成した上に、第２のレジスト１５を塗布する。
この第２のレジスト１５としては、第１のレジスト１２と同じものを使用しても良いが、好ましくは異なる特性のものを使用する。その理由は、後述の溝状剥離部１５ａ及び溝状剥離部１５ｂを形成する際に、第１のレジスト１２の一部も若干剥離されて細くなり、溝状剥離部１３ａの幅が拡大されるおそれがあるからである。このため、第１のレジスト１２に例えばアルカリ現像タイプのものを使用し、第２のレジスト１５に有機溶剤現像タイプのものを使用することが好ましい。
次に、図５ｅ及び図５ｆに示すように、第２のレジスト１５に、露光、現像により、電極指３ｂと電極指４ｂの配列方向に、２列の溝状剥離部１５ａと溝状剥離部１５ｂを形成する。これらの溝状剥離部１５ａ及び溝状剥離部１５ｂは、双方とも、電極指３ｂ及び電極指４ｂの各先端部と基端部側で交差する位置に設けられる。これらの溝状剥離部１５ａ及び溝状剥離部１５ｂの形成のため、現像液として、第１のレジスト１２は剥離不能で、第２のレジスト１５の露光部分または非露光部分のみが剥離可能な現像液を使用する。
溝状剥離部１５ａの位置は、図２に示した領域１０ｂに相当する位置であり、溝状剥離部１５ｂの位置は領域１０ｂに相当する位置である。すなわち、溝状剥離部１５ａの位置は、電極指３ｂの先端部の付加部３ｃと、電極指４ｂの基端部側の付加部４ｄに相当する位置である。また、溝状剥離部１５ｂの位置は、電極指３ｂの基端部側の付加部３ｄと、電極指４ｂの先端部の付加部４ｃに相当する位置である。このように溝状剥離部１５ａ及び溝状剥離部１５ｂを形成した段階では、第１のレジスト１２は残留したままであり、溝状剥離部１５ａ及び溝状剥離部１５ｂの部分においては、溝状剥離部１３ａは第１のレジスト１２内に残留したままで露出される。
次に、溝状剥離部１５ａ及び溝状剥離部１５ｂを有する第２のレジスト１５上に、図５ｇに示すように、付加部用の第２の金属層１６を形成する。この第２の金属層１６の形成は、露出した第１のレジスト１２の溝状剥離部１３ａの部分についても行なわれるから、溝状剥離部１３ａの箇所において、電極指３ｂ及び電極指４ｂ上に、それぞれ付加部３ｃ（３ｄ）及び付加部４ｄ（４ｃ）が形成される。
続いて、第１のレジスト１２と第２のレジスト１５の両者を除去可能な現像液を用いて、これら第１のレジスト１２と第２のレジスト１５を同時に剥離することにより、これらのレジスト上に存在している第１の金属層１４及び第２の金属層１６も除去される。これにより、配線５及び配線６と、付加部３ｃ及び付加部３ｄと、付加部４ｃ及び付加部４ｄを有する櫛型電極３及び櫛型電極４が露出する。すなわち、図２及び図４に示すように、バスバー３ａ及びバスバー４ａと、電極指３ｂ及び電極指３ｂと、電極指３ｂ上の付加部３ｃ及び付加部３ｄと、電極指４ｂ上の付加部４ｃ及び付加部４ｄが露出する。
上述のように、第１の実施の形態の弾性表面波素子の製造方法は、第１のレジスト１２に、電極指を形成する剥離部を有する剥離パターン１３を形成し、剥離パターン１３を有する第１のレジスト１２上に第１の金属層１４を形成した後、第１のレジスト１２を剥離する前に、電極指３ｂ及び電極指４ｂに重ねる付加部３ｃ及び３ｄと、付加部４ｃ及び４ｄとなる第２の金属層１６を形成する方法である。このため、電極指３ｂに設ける付加部３ｃ及び３ｄと、電極指４ｂに設ける付加部４ｃ及び付加部４ｄの幅ｔ４を、電極指３ｂ及び電極指４ｂの幅ｔ５に一致させることができる。また、付加部３ｃ及び３ｄと、付加部４ｃ及び付加部４ｄの各幅方向の位置を、それぞれ電極指３ｂと電極指４ｂに合わせることができる。このため、領域１０ａ及び領域１０ｂにおける音速を揃えることができ、横振動モードのスプリアスの抑制特性の良好な弾性表面波素子を提供することができる。
また、例えば２ＧＨｚ程度の共振周波数を持つ弾性表面波素子の場合、レジストの剥離パターン形成のため、露光装置として、一般的にはｉ線ステッパーが用いられている。この実施の形態によれば、このような一般的な露光装置を用いた場合でも、付加部の位置及び幅を、電極指の幅及び位置に合わせることができる。このため、ｉ線ステッパーより波長の短い露光光源を用いた高精度で高価な露光装置を使用する必要がないため、製造コストの面で有利である。また、さらに共振周波数の高い微細な電極パターン形成のため、露光光源として、例えばＫｒＦエキシマレーザーあるいはＡｒＦエキシマレーザーを用いる場合も、これらよりさらに高精度で高価な露光装置を使用する必要がないため、製造コストの面で有利となる。
次に本発明の弾性表面波素子の製造方法の第２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態は、電極指３ｂ及び電極指４ｂを形成した後、その電極パターンのレジストをそのまま残し、その剥離パターンを使用して、付加部用の金属層を形成し、その後、付加部として不要となる金属層の部分をエッチングにより除去して付加部３ｃ及び付加部３ｄと、付加部４ｃ及び付加部４ｄを形成する方法である。
この第２の実施の形態の製造方法においては、図５ａないし図５ｇの段階のうち、図５ａないし図５ｃまでの段階は、第１の実施の形態と同じである。第２の実施の形態においては、図５ｃに示すように第１のレジスト１２の剥離パターン１３を利用してＩＤＴ電極を形成した後、図６ａに示すように、付加部用の第２の金属層１８を、蒸着やスパッタリング等により、ＩＤＴ電極上に形成する。この第２の金属層１８は、第１のレジスト１２の溝状剥離部１３ａの部分においては、電極指３ｂ及び電極指４ｂ上に形成される。
次に図６ｂに示すように、第２の金属層１８上に第２のレジスト１９を塗布する。この第２のレジスト１９には、第１のレジスト１２と異なる特性のものを使用する。すなわち、現像液として、第１のレジスト１２は剥離不能で、第２のレジスト１９の露光部分または非露光部分のみが剥離可能な現像液を使用する。
次に、図６ｃ及び図６ｄに示すように、第２のレジスト１９への露光、現像により、櫛型電極３及び櫛型電極４の電極指３ｂ及び電極指４ｂと交差する位置及び方向に、堤状をなすレジスト残留部１９ａ及びレジスト残留部１９ｂを形成する。すなわち、第２のレジスト１９は、レジスト残留部１９ａ及びレジスト残留部１９ｂ以外の部分を剥離する。レジスト残留部１９ｂの位置は、電極指３ｂの先端部の付加部３ｃ及び電極指４ｂの基端部側の付加部４ｄの位置に相当する。また、レジスト残留部１９ａの位置は、電極指３ｂの基端部側の付加部３ｄ及び電極指４ｂの先端部の付加部４ｃの位置に相当する。この第２のレジスト１９を剥離する時、現像液として、第２のレジスト１９は剥離可能で、第１のレジスト１２は剥離不能なものを使用する。
次に、ドライエッチングにより、図６ｅに示すように、レジスト残留部１９ａ及びレジスト残留部１９ｂ以外の領域の第２の金属層１８を除去する。これにより、レジスト残留部１９ａ及びレジスト残留部１９ｂの下に第２の金属層１８が残留するとともに、電極指３ｂ上の付加部３ｃ及び付加部３ｄが、第２の金属層１８の残留部として形成される。また、電極指４ｂ上に、付加部４ｃ及び付加部４ｄが第２の金属層１８の残留部として形成される。
次に、第１のレジスト１２と、残留部１９ａ、残留部１９ｂの第２のレジスト１９と、第１のレジスト１２上の金属層１４，１８とを剥離する。これにより、図２および図６ｆに示したように、電極指３ｂ上に付加部３ｃ及び付加部３ｄが形成され、電極指４ｂ上に付加部４ｃ及び付加部４ｄが形成された櫛型電極３及び櫛型電極４が露出する。
このように、第２の実施の形態の弾性表面波素子の製造方法においても、第１のレジスト１２に形成した剥離パターン１３を利用して、電極指３ｂ及び電極指４ｂ上にそれぞれ付加部３ｃ及び付加部３ｄと、付加部４ｃ及び付加部４ｄが形成されたＩＤＴ電極２が形成される。このため、電極指３ｂ及び電極指４ｂに設ける付加部３ｃ及び付加部３ｄの幅ｔ４と、付加部４ｃ及び付加部４ｄの幅ｔ４を、電極指３ｂ及び電極指４ｂの幅ｔ５に一致させることができる。また、付加部３ｃ及び付加部３ｄと、付加部４ｃ及び付加部４ｄの各幅方向の位置を、それぞれ電極指３ｂと電極指４ｂの幅方向の位置に合わせることができる。このため、領域１０ａ及び領域１０ｂにおける音速を揃えることができ、横振動モードのスプリアスの抑制特性の良好な弾性表面波素子を提供することができる。
また、第２の実施の形態においても、付加部形成のため、櫛型電極形成のための露光光源を用いたものをそのまま使用して付加部形成を行なうことができる。このため、高精度で高価な露光装置を使用する必要がないため、製造コストの面で有利である。
上述の実施の形態においては、ＩＤＴ電極２の両側に配線５及び配線６が配置された例を示したが、共振子として用いられる弾性表面波素子の場合には、ＩＤＴ電極２の両側に反射器が配置される場合がある。その場合には、付加部を除いたＩＤＴ電極と反射器が、第１の金属層により同時に形成され、その後、上述の実施の形態で説明した工程で付加部が形成される。
以上、本発明についての説明を行なったが、上述した例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。
１ 圧電基板
２ ＩＤＴ電極
３、４ 櫛型電極
３ａ、４ａ バスバー
３ｂ、４ｂ 電極指
３ｃ、３ｄ、４ｃ、４ｄ 付加部
１２ 第１のレジスト
１３ 剥離パターン
１３ａ、１３ｂ 溝状剥離部
１４ 第１の金属層
１５ 第２のレジスト
１５ａ、１５ｂ 溝状剥離部
１６、１８ 第２の金属層
１９ 第２のレジスト
１９ａ、１９ｂ レジスト残留部
２ ＩＤＴ電極
３、４ 櫛型電極
３ａ、４ａ バスバー
３ｂ、４ｂ 電極指
３ｃ、３ｄ、４ｃ、４ｄ 付加部
１２ 第１のレジスト
１３ 剥離パターン
１３ａ、１３ｂ 溝状剥離部
１４ 第１の金属層
１５ 第２のレジスト
１５ａ、１５ｂ 溝状剥離部
１６、１８ 第２の金属層
１９ 第２のレジスト
１９ａ、１９ｂ レジスト残留部
Claims (1)
- 圧電基板と、前記圧電基板上に形成されたＩＤＴ電極とを備え、
前記ＩＤＴ電極は、対をなす櫛型電極を有し、
前記櫛型電極は、それぞれバスバーと、各バスバーから対をなすバスバーに向けて延出し、かつ互いに交互に配置された複数本の電極指とを有し、
前記電極指の延出方向の先端部および基端部側に、それぞれ電極指上に重ねて付加部が形成された弾性表面波素子の製造方法において、
前記圧電基板上に第１のレジストを塗布する工程と、
前記第１のレジストに、露光及び現像により、前記ＩＤＴ電極に相当する形状の剥離部を有する剥離パターンを形成する工程と、
前記剥離パターンの前記剥離部の底部、及び前記第１のレジスト上に、前記ＩＤＴ電極形成用の第１の金属層を形成する工程と、
前記剥離パターン及び前記第１のレジストに形成された前記第１の金属層上にさらに前記付加部形成用の第２の金属層を形成する工程と、
前記第１のレジスト、前記第１の金属層及び前記第２の金属層が形成された圧電基板上に第２のレジストを塗布する工程と、
前記第２のレジストに、露光及び現像により、前記対をなす櫛型電極の各電極指と交差する位置及び方向を有する、付加部形成用の２列のレジスト残留部を形成する工程と、
前記２列のレジスト残留部以外の前記第２の金属層をドライエッチングにより除去する工程と、
前記第１のレジストと前記第２のレジストを、前記第１のレジスト上の前記第１の金属層及び前記第２の金属層と共に剥離して、前記レジスト残留部に前記付加部が形成されたＩＤＴ電極を露出させる工程とを含む、弾性表面波素子の製造方法。
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