JPH02260907A - 弾性表面波デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯におけるフィルタ、ある
いは、振動子等として利用できる弾性表面波デバイスの
製造方法に関する。

［従来の技術］ 弾性表面波（ＳＡＷ　：　５ｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓ
ｔｉｃ　ｗａＶｅ　）デバイスは、ニオブ酸リチウム（
ＬｉＮｂ０３＞、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ２）
等の透明な圧電結晶ウェハー基板上に、アルミニウム等
の金属は膜からなる電極パターンを形成したものである
。

このＳＡＷデバイスの製造は以下のようにして行なわれ
ている。

■　ウェハー基板の主表面上に、スパッタリング法等に
より、電極用金属薄膜を形成する。

■　前記電極用金属薄膜にスピンコード法等により、電
子線レジスト、あるいは、フォトレジスト等のレジスト
を塗布する。

■　前記レジストにプリベークを施す。このプリベーク
は、電子線レジストの場合、１００〜１８０℃で約３０
分間、フォトレジストの場合、９０℃で約３０分間施す
。

■　前記プリベークを施した後、電子線描画装置、ある
いは、縮小投影露光装置によって露光を施す。

■　前記露光後、現像処理を施す。なお、電子線描画装
置による露光を施した場合には、現像後にボストベーク
を施し、また、縮小投影露光装置による場合であって、
サブミクロンのパターンを形成する場合には、露光後、
現像前に、ポスト・イクスポージャー・ベーク（Ｐｏｓ
ｔ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ　Ｂａｋｅ＞を施すことが多い。

■　前記現像後、前記電極用金属薄膜にエツチングを施
し、その後、レジストの剥離、洗浄を行う。　ところで
、上述のＳＡＷデバイスに用いられる圧電結晶ウェハー
は、著しい焦電性を有していることから、このウェハー
を加熱・冷却することにより、その表面に電荷が蓄積す
る。それゆえ、この電荷を放出するために、各工程にお
いて主表面に形成された金属薄膜がアースにおとされる
。

しかしながら、これによって、前記ウェハー主表面で生
じた電荷は放出されるが、ウェハーの裏面（主表面と対
向する面）で生じた電荷は放出されず、蓄積してしまう
。

このため、上述の製造工程における各加熱（冷却）工程
においてこの電荷蓄積による種々の不都合が生ずる。

すなわち、例えば、上述の工程■のプリベーク後におい
ては、前記ウェハーを電子線描画装置の金属カセットに
装着する際、あるいは、縮小投影露光装置の金属ステー
ジに装着する際に、該ウェハーが静電気力によって前記
金属カセットあるいは金属ステージに張り付いた状態と
なって、スムースな装着ができず、位置合わせが正確に
できなくなる場合がある。また、その際、金属カセット
や金属ステージとの間で放電現象が生じてウェハーに割
れが生じてしまう場合もある。

また、同じように、放電現象の発生により、ウェハーに
割れが生じてしまうことが、前記■の工程の後の工程（
前記■の工程）でも発生してしまうことがある。

さらに、■の工程においては、イソプロピルアルコール
等の可燃性有機溶媒を加熱して用いる場合も多いが、こ
の場合に放電現象が起ると、発火する危険もあるので、
蓄積した電荷を十分に除去しながら作業を行う必要があ
り、作業が著しく煩雑であった。

このような不都合を解消する方法として、従来、以下の
方法が提案されていた（特公昭５９−１００８５号公報
参窯）。

■　圧電性結晶ウェハーの主表面、裏面及び側面に金属
薄膜を形成する。この場合、側面及び裏面に形成する金
属薄膜は、主表面に形成する金属薄膜と同一の厚さを有
する同一の金属薄膜であってもよいし、あるいは、同一
もしくは類似の異なる種類の金属で厚さが主表面の薄膜
よりも厚いものでもあってもよい。

■　前記金属薄膜が形成されたウェハーの表面にフォト
レジストを塗布する。

■　前記フォトレジストを塗布したウェハーに所定パタ
ーンの露光を施す。

■　前記露光後のウェハーに現像を施す。

■　前記現像を施したウェハーの金属薄膜にエツチング
を施す。

なお、以上の各工程において、前記金属薄膜のいずれか
がアースに接続されて作業が行われる。

この方法によれば、前記工程が終了するまで、前記ウェ
ハーの側面及び裏面の金属薄膜が残るようにすることに
より、その間中、前記ウェハーの表裏の面で生じた電荷
を放出できるから、電荷蓄積による不都合は解消可能で
ある。

［発明が解決しようとする課題］ ここで、前記特公昭５９−１００８５号公報に開示され
ている従来の方法は、要するに、前記ウェハー主表面に
電極用の金属薄膜を形成し、該ウェハーの側面及び裏面
に前記電極用金属薄膜と同一もしくは類似の導電性金属
薄膜を形成するものである。

この場合、前記金属薄膜としては、Ａβ、Ａｕ。

Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ等が用いられる。これら電極用金属薄
膜と同一もしくは類似の金属薄膜は、いずれも遮光膜と
して用いられる金属であり、光透過性を有しないもので
ある。

ところが、このような光透過性を有しない薄膜でウェハ
ーの裏面を覆うことにより、新たに以下の問題が生ずる
ことが判明した。

すなわち、前記電極用金属薄膜にエツチングを施す際に
、ウェハー基板（ウェハー基板自体は透明である。）の
一方の面側から光を照射し、他方の側から観察する方法
を採用してエツチングの終点検出を行う場合、該エツチ
ングによって除去すべき部分で光が透過されるか否かを
判定することによって終点検出を行う。しかるに、裏面
に遮光性薄膜を形成すると、このような終点検出を行う
ことが不可能になる。このなめ、この終点検出なしにエ
ツチングを行うことになるが、この終点検出なしで所望
のパターンを形成するためには、エツチング液の温度や
組成、あるいは、ウェハーのエツチング液中への浸漬時
間その他のエツチング条件を厳密に制御・管理しなけれ
ばならず、エツチング工程が著しく困難になるという不
都合が生じてしまう。

本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、圧
電結晶ウェハー基板に電荷が蓄積することによる不都合
もなく、かつ、エツチングも容易な弾性表面波デバイス
の製造方法を提供することを目的としたものて′ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、以下の構成とすることで、上述の課題を解決
している。

透明な圧電性基板の主表面に電極用薄膜を形成し、この
電極用薄膜に一定のパターン形状を形成させるエツチン
グ工程を含む処理を施して弾性表面波デバイスを製造す
る弾性表面波デバイスの製造方法において、 前記圧電性基板の主表面に前記電極用薄膜を形成すると
ともに、該圧電性基板の少なくとも裏面（前記主表面と
対向する面）に透明導電性薄膜を形成してから、前記電
極用薄膜に一定のパターン形状を形成させるエツチング
工程を含む処理を施すようにしたことを特徴とする構成
。

［作用］ 前記構成によれば、前記圧電性基板の少なくとも裏面に
透明導電性薄膜を形成することにより、以後の工程にお
いて圧電性基板の表裏の面に生ずる電荷を外部に放出し
て電荷蓄積による不都合が起るのを防止できる。

また、前記圧電性基板の裏面に形成される薄膜も透明で
あることから、前記電極用薄膜に一定のパターンを形成
させるエツチング工程を含む処理を施す際に、この裏面
に形成された薄膜がエツチングの終点検出の妨げとなる
ことがない。

これにより、圧電性基板に電荷が蓄積することによる不
都合もなく、かつ、エツチングも容易にできる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例にかかる弾性表面波デバイス
の製造方法の工程説明図である。以下、第１図を参照し
なから一実施例を詳述する。

本実施例は、以下の手順からなる。

ａ、圧電性基板を構成するニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
０３＞ウェハー１（直径３インチ、厚さ１ｍｍ、一部に
切欠を有する円盤状体）のポリシング（精密研摩）した
主表面１ａに、スパッタリング法によって、アルミニウ
ム薄膜２を、約１０００人の厚さに形成する（第１図Ｃ
参照）。

５１次に、酸化インジウム（９５ｗｔ％）と酸化スズ（
５ｗｔ％）とを混合してなる蒸発源を用い、真、空蒸着
法により、前記ウェハー１の裏面１ｂ及び側面１ｃに、
インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）膜３を約１０００人
の厚さに形成する（第１図す参照）Ｃ１，次に、レジス
トスピンコーターを用いて、前記アルミニウム薄膜２上
に、電子線ポジ型レジスト（チッソ株式会社製のＰＢＳ
）を塗布し、厚さ約４０００人のレジスト膜４を形成す
る（第１図Ｃ参照）。

Ｃ２，次に、このレジスト膜４に１２０℃、３０分のプ
リベークを施し、約１時間放冷する。

Ｃ３１次に、所定のデータに基づき、電子線描画装置（
東芝機械株式会社製ＥＢＭ１３０／４０）を用い、３μ
ｃ／ｃｍ２のドーズ量で電子線５によりレジスト膜４を
選択的に露光する（第１図Ｃ参照）。

ｄｌ　、次に、所定現像液で６０秒現像して、レジスト
パターン４ａを形成する（第１図ｄ参照）。

ｄ２．次に、コンペクショナルオーブンでポストベーク
（１２０℃で３０分）を施し、３０分放冷する。

ｄ３．次に、バレル型プラズマ装置を用い、ウェットエ
アーのプラズマにより、デスカム（Ｄｅ−３ｃａｍ　；
条件、　１００　Ｗで２０秒間、圧力；１丁ｏｒｒ　）
を施す。

０１次に、リン酸（４０℃）からなるエツチング液を用
いて、デイツプエツチング（Ｄｉｐ　ｅｔｃｈｉｎｇ　
）を約６０秒施し、アルミニウムパターン２ａを形成す
る。このエツチングの際には、前記ウェハー１の一方の
側から光を照射して他方の側で観察する、いわゆる終点
検出が行われ、所定のパターンの形成具合を確認しなが
らエツチングを行う。なお、前記ウェハーの裏面１ｂ及
び側面ＩＣに形成されているＩＴＯ膜３はエツチングさ
れない（第１図ｅ参照）。

１０次に、有機系溶媒であるアセトン（２３℃）を用い
、前記レジストパターン４ａを剥離し、水（２３℃）及
びイソプロピルアルコール（２３℃）で洗浄して弾性表
面波デバイスを得る（第１図ｆ＃照）。

上述の一実施例によれば、以下の利点がある。

すなわち、前記工程ａ及びｂにおいて、圧電性基板を構
成するウェハー１の主表面１ａに電極用薄膜たるアルミ
ニウム薄膜２を形成するとともに、該ウェハー１の裏面
１ｂ及び側面ＩＣに透明導電性薄膜たるＩＴＯＪＩＱ３
を形成し、その後、前記アルミニウム薄膜２に一定のパ
ターン２ａを形成させるエツチング工程を含む処理を施
すようにしている。

しかも、前述したように、エツチング工程で、ＩＴＯ膜
３は、エツチングされないので、エツチング工程を施し
た後もウェハー１の裏面１ｂ及び側面ＩＣにＩＴＯ膜３
が被着している。

このため、前記工程のうち、特に、加熱・冷却処理を含
む工程ｃ２　、ｄ２　、ｅ、ｆにおいて、ウェハー１の
焦電性による電荷が生じても、これを確実に外部に放出
させることができる。したがつて、電荷が蓄積すること
による不都合が生ずることがなく、また、工程ｆにおい
て、有機系溶媒が放電現象により発火する危険性もない
。

また、前記ウェハー１の裏面１ｂに形成された導電性薄
膜３を透明薄膜としであることがら、前記工程ｅにおけ
るエツチングの際には、光透過による終点検出をしなが
らエツチングを行うことができる。したがって、エツチ
ング液あるいはエツチング時間等に特別な配慮をしなく
てもエツチング不足や過剰エツチングのない正確なパタ
ーンを形成させることができる。

しかも、電極用薄膜としてアルミニウムを採用し、透明
導電性薄膜としてＩＴＯ膜を採用し、さらに、エツチン
グ液としてリン酸からなるエツチング液を用いているこ
とから、電極用薄膜に所定のパターンを形成させる際の
エツチング時において、特に、ＩＴＯ膜を被覆する等の
配慮をしなくても、このＩＴＯ膜が除去されることがな
い。したがって、作業が極めて簡単であるという利点も
有する。

なお、本発明は、上述の一実施例に限定されるものでな
く、例えば、以下の各変型が可能である。

■　前記圧電性基板としては、前記ＬｉＮｂＯ３のほか
にＬｉＴａＯ３、Ｌｉ２　Ｂ４０７　、水晶、圧電セラ
ミックス、ＺｎＯ膜等を用いてもよい。

■　電極用薄膜としては、前記アルミニウムのほかに金
、銅、クロム、ニッケル等でもよい。また、その成膜法
もスパッタリング法以外にＣＶＤ法や真空蒸着法等の他
の薄膜形成技術を用いてもよい。

■　前記透明導電性薄膜は、前記ＩＴＯＪＩ！のほかに
酸化スズにアンチモン等をドープしたもの、あるいは、
酸化インジウム等のように、前記電極用薄膜をエツチン
グするエツチング液によってはエツチングされにくいも
の（エツチング耐性を有するもの）であればよい。また
、その成膜法も真空蒸着法以外にＣＶＤ法、スパッタリ
ング法、イオンブレーティング法等の他の薄膜形成技術
を用いてもよく、さらには、酸化インジウムと酸化スズ
を含有してなる液を前記ウェハー１上に塗布し加熱乾燥
させる方法でもよい。

■　また、前記一実施例では、電極用薄膜を形成してか
ら、透明導電性薄膜を形成するようにしているが、これ
は、逆に、透明導電性薄膜を形成してから電極用薄膜を
形成してもよい。

■　前記一実施例では透明導電性薄膜を圧電性結晶基板
の裏面と側面とに形成させる例をのべたが、この透明導
電性薄膜は少なくとも圧電性基板の裏面に被着していれ
ばそれだけで大部分の電荷を放出することができる。た
だし、露光装置の金属力セラＩ・やステージへの側面か
らの放電を防止する上からは前記一実施例のように側面
にも形成させることが望ましい。

また、前記工程ｆで、弾性表面波デバイスを得た後、透
明導電性薄膜を剥離・除去してもよい。

■　また、用いるレジストはネガ型電子線レジストであ
ってもよく、また、ポジ型もしくはネガ型フォトレジス
トでもよい。フォトレジストを用いた場合には、紫外線
等の光によって露光する。

また、レジストの塗布方法は、前記スピンコード法以外
に、ロールコート法やスプレーコート法であってもよい
。

■　前記電極用薄膜のエツチングは、前記湿式エツチン
グ法以外に乾式エツチング法であってもよい。この場合
には、透明導電性薄膜側に設けた光源より発する光を電
極用薄膜側に設けた受光器によって検出することによっ
て、自動的に終点検出を行うようにすることができる。

［発明の効果］ 以上、詳述したように、本発明は、圧電性基板の主表面
に電極用薄膜を形成するとともに、該圧電性基板の少な
くとも裏面（前記主表面と対向する面）に透明導電性薄
膜を形成してから、前記電極用薄膜に一定のパターン形
状を形成させるエツチング工程を含む処理を施すように
して弾性表面波デバイスを得るようにし、これにより、
前記パターン形成の工程において圧電性基板の表裏の面
に生ずる電荷を外部に放出して電荷蓄積による不都合が
起るのを防止できるようにするとともに、前記電極用薄
膜に一定のパターンを形成させるエツチング工程を含む
処理を施す際に、この裏面に形成された薄膜がエツチン
ングの終点検出の妨げとなることがないようにしたもの
である。４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例にかかる弾性表面波デバイス
の製造方法の工程説明図である。

１・・・圧電性基板たるウェハー　１ａ・・・ウェハー
１の主表面、１ｂ・・・ウェハー１の裏面、１ｂ・・・
ウェハー１の側面、２・・・電極用薄膜たるアルミニウ
ム薄膜、２ａ・・・電極パターン、３・・・透明導電性
薄膜たるＩＴＯ膜、４・・・レジスト膜、４ａ・・・レ
ジストパターン、５・・・電子線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　透明な圧電性基板の主表面に電極用薄膜を形成し、こ
   の電極用薄膜に一定のパターン形状を形成させるエッチ
   ング工程を含む処理を施して弾性表面波デバイスを製造
   する弾性表面波デバイスの製造方法において、 前記圧電性基板の主表面に前記電極用薄膜を形成すると
   ともに、該圧電性基板の少なくとも裏面（前記主表面と
   対向する面）に透明導電性薄膜を形成してから、前記電
   極用薄膜に一定のパターン形状を形成させるエッチング
   工程を含む処理を施すようにしたことを特徴とする弾性
   表面波デバイスの製造方法。