KR0171364B1 - 탄성표면파장치의 전극형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포토레지스트의 이중도포방법을 통하여 간격이 균일하고 2㎛이상의 두께를 갖는 탄성표면파장치의 전극을 형성하는 방법에 관한 것으로, 기판(1)상에 회전도포(spin coating)법으로 1차로 포토레지스트(2a)를 도포한 후 건조시키고 다시 2차로 포토레지스트(2b)를 도포한 후 건조시키고, 포토레지스트(2a, 2b)의 패턴을 형성하고 전자빔으로 금속전극막(3)을 형성시킨 후 포토레지스트제거액속에 담구어 둠으로써 포토레지스트를 리프트오프(lift-off)시키는 단계를 포함한다.

Description

탄성표면파장치의 전극형성방법

제1도는 종래의 방법에 의한 전극형성공정을 나타낸 도면.

제2도는 본 발명에 의한 전극형성공정을 나타낸 도면.

제3도는 본 발명에 의해 패턴이 형성된 포토레지스트의 단면도.

제4도는 본 발명의 실시예로 제조된 탄성표면파공진기의 전극형상을 나타낸 도면.

제5도는 본 발명의 실시예로서 제조된 탄성표면파공진기의 주파수특성을 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 2 : 포토레지스트

3 : 전극막

본 발명은 탄성표면파장치(Surface Acoustic Wave device)의 제조방법에 관한 것으로, 특히 포토레지스트의 이중도포 방법을 통하여 간격이 균일하고 2㎛이상의 두께를 갖는 탄성표면파장치의 전극을 형성하는 방법에 관한 것이다.

통신장비등의 전자기기들이 점차로 고주파화되어가는 추세에 맞추어 탄성표면파장치 또한 고주파화되고 있다.

그 결과, 탄성표면파장치는 전극간격이 더욱 미세한 구조를 갖게 됨으로써 전극간격의 균일성과 전극모양은 장치의 특성을 좌우하는 아주 중요한 요소가 된다.

제1도의 (a) 내지 (e)에 나타낸 바와같이 습식식각(wet etching)방법으로 전극을 형성하는 경우에는 전극막의 두께가 두꺼워질수록 재현성과 정확성이 부족하게 되며 전극의 단면형태도 45°이하의 각도를 갖게 되어 설계치와 편차가 큰 단점이 있다.

본 발명의 목적은 제조공정이 간단하고 재현성과 정확성이 뛰어난 탄성표면파장치의 전극을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 탈탄산리튬(LiTaO₃), 니오브산리튬(LiNbO₃), 수정(quartz)등의 압전기판상에 회전도포(spin coating)법으로 1차로 포토레지스트를 도포한 후 오븐(oven)속에서 건조(soft baking)시키는 단계와, 1차로 도포된 상기 포토레지스트상에 1차와 동일한 방법으로 2차로 포토레지스트를 도포한 후 건조시키는 단계와, 노광과 건조 및 현상공정을 통하여 포토레지스트의 패턴(pattern)을 형성하는 단계와, 패턴형성이 완료된 후 전자빔(electron beam)을 사용하여 금속전극막을 형성하는 단계 및, 포토레지스트제거액(posistrip)속에 전극막의 증착이 완료된 장치를 담구어 둠으로써 포토레지스트를 리프트 오프(lift-off)시켜 전극패턴을 형성하는 단계를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 의한 전극형성공정을 나타낸 도면이다.

먼저 제2도의 (a)를 참조하여 포토레지스트 도포공정을 설명한다.

압전기판(1)상에 회전도포(spin coating)법으로 포토레지스트(2a)를 1 내지 2㎛의 두께로 1회 도포한 후 오븐내에 넣고 15~25분동안 건조시킨다.

이때 건조시간이 25분 이상인 경우에는 포토레지스트의 두께가 감소하는 경향이 있었으며 건조시간이 15분 이하인 경우에는 포토레지스트가 충분하게 건조되지 않는 단점이 있다.

이때, 회전도포공정은 1500 내지 2000rpm의 속도로 약 35초동안 수행되도록 한다.

이어서, 1차 포토레지스트의 도포방법과 동일한 방법으로 다시 2차로 도포한 후 오븐에 넣고 건조하여 도포된 포토레지스트의 총두께가 3 내지 4㎛되도록 한다.

2차 도포후 상온지체시간을 가능한 짧게 하여 2차 포토레지스트(2b)의 두께감소를 최소화한다.

이어서, 제2도의 (b)에 나타낸 바와같이, 노광(exposure)공정 건조(reversal bake)공정 및 현상(development)공정을 수행하여 역삼각형으로 포토레지스트(2a, 2b)의 패턴을 형성한다.(제3도 참조.)

포토레지스트(2a, 2b)의 패턴형성이 완료되면, 제2도의 (c)에 나타낸 바와같이, 전자빔(electron beam)을 사용하여 Al전극막(3)을 증착한다.

이때, 포토레지스트의 제거가 용이하도록 하기 위하여 기판(1)의 온도가 50~150℃ 되게 한다.

이때 기판온도가 150℃보다 높으면 챔버내부가 오염이 될 수도 있으며 기판온도가 50℃보다 낮은 경우에는 기판과 Al전극막의 집착력이 불량하게 된다.

제2도의 (d)는 포토레지스트를 제거하는 공정을 나타낸 것으로, 포토레지스트제거용액(예를들어, posistrip 830)을 70℃이상으로 가열한 후 그 용액속에 전극막이 형성된 웨이퍼(wafer)를 약 20분동안 담구어 둠으로써 포토레지스트가 리프트오프되도록 한다.

제4도는 이상과 같은 본 발명의 방법으로 형성된 전극의 단면모양을 나타낸 사진으로 균일한 간격으로 전극이 형성되어 있음을 알 수 있다.

제5도는 본 발명의 실시예로서 제조된 탄성표면파공진기의 전극의 주기에 대한 전극의 길이와 비율을 나타내는 듀티계수(duty factor)가 0.5이고 전극막의 두께가 2.19㎛일때의 주파수 특성을 나타낸 그래프로서, 공진주파수는 61.026250MHz, 삽입손실(insertion loss)이 4.177dB로 주파수특성이 매우 뛰어남을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 탄성표면파장치의 전극을 리프트오프방식으로 형성함으로써 공정의 단순화와 재현성의 확보, 설계값에 보다 근접한 주파수특성을 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 탄성표면파장치의 전극형성방법에 있어서, 기판(1)상에 회전도포법으로 제1포토레지스트(2a)를 소정 두께로 도포한 후 건조시키는 단계와, 상기 제1포토레지스트(2a)상에 회전도포법으로 제2포토레지스트(2b)를 도포한 후 건조시키는 단계와, 노광공정과 건조공정 및 현상공정을 통하여 상기 제1 및 제2포토레지스트(2a, 2b)의 패턴을 형성하는 단계와, 패턴이 형성된 상기 제1 및 제2포토레지스트(2a, 2b)상에 전자빔을 사용하여 전극막(3)을 증착시키는 단계 및, 상기 전극막(3)이 증착된 장치를 포토레지스트 제거액 속에 담구어 둠으로써 전극의 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치의 전극형성방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2포토레지스트(2a, 2b)에 대한 회전도포공정은 1500 내지 2000rpm의 속도로 약 35초동안 수행되는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치의 전극형성방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2포토레지스트(2a, 2b)이 두께는 각각 1.5 내지 2.0㎛로 하여 포토레지스트의 총 도포두께가 3.0 내지 4.0㎛인 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치의 전극형성방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1포토레지스트(2a)의 건조시간은 15 내지 25분인 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치의 전극형성방법.
5. 제1항에 있어서, 전자빔을 사용하여 상기 전극막(3)을 증착할때의 상기 기판(1)의 온도는 50 내지 150℃정도인 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치의 전극형성방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 포토레지스트제거액의 가열온도는 적어도 70℃이고 상기 전극막(3)이 형성된 장치를 포토레지스트제거액속에 약 20분동안 담구어 두는 것을 특징으로 하는 탄성표면파장치의 전극형성방법.