(57)【要約】【課題】  弾性表面波素子の電極パターン形成において、フォトマスクに印刷されている（電極）パターンニングを正確に圧電基板ウエハー上に転写することを目的とする。【解決手段】  目的を実現するために本発明は、弾性表面波装置を構成するウエハー上に配置された弾性表面波素子に電極を形成するために用いるフォトマスクにおいて、圧電基板の主面と該フォトマスクが密接する間隔を空けることで、該圧電基板と該フォトマスクとの間を真空引きするときの引きを向上することで課題を解決する。【選択図】  図３
2006019912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性表面波装置を構成するウエハー上に配置された弾性表面波素子にフォトマスクを用いて電極形成する弾性表面波素子の製造方法において、
圧電基板の主面と該フォトマスクとを密着させた状態で該圧電基板の主面と該フォトマスクとに間隔を空け、該圧電基板と該フォトマスクとの間の空気を真空引きすることを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。
【請求項２】
弾性表面波装置を構成するウエハー上に配置された弾性表面波素子に電極を形成するために用いるフォトマスクにおいて、
圧電基板の主面と該フォトマスクとを密着させた状態で該圧電基板の主面と該フォトマスクとに間隔を空け、圧電基板の主面と該フォトマスクとの密接状態を確保するために、該フォトマスク上に配置するフォトマスクパターンの間に複数の溝部を形成したことを特徴とするフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば弾性表面波装置を構成する弾性表面波素子の電極形成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今の移動体通信機や携帯電話は形態的にも機能的にも高度な構造と仕様の要求が進み、これに使用される弾性表面波装置に関しては、弾性表面波装置自体の小型化及び、低背化といった形態への対応と、小型でありながら従来と変わらないフィルタ仕様対応が望まれている。更に最近では、通話回線数を多数にし高密度の通信回線の要求もあることから、通話信号を伝送する送受信周波数を精度良く分割する機能部品のフィルタ機能にも高度な仕様の要求が迫られている。
【０００３】
上述の送受信信号のフィルタリングに関して、移動体通信等の分野では弾性表面波を利用した帯域フィルタとしての弾性表面波装置が用いられるようになっている。このような分野の弾性表面波装置は、非常に高性能な帯域特性が求められ、特に、帯域外において大きく減衰するような減衰特性が求められ、更には製品単価を安価にするために安定して量産できる環境も必要とされている。
【０００４】
弾性表面波装置に組み込まれる主要部品である弾性表面波素子は、圧電基板の表面をバルク波を伝搬させフィルタリング特性を実現することから、圧電基板上に形成する電極材料は一般的にアルミなどの軽金属が用いられ、電極の形成方法のひとつとしては、圧電基板の表面にレジストを設け、次にこの圧電基板の表面上にフォトマスクを設けて表面のレジストを露光処理し、エッチング処理を行ういわゆる、フォトリソーグラフィー法を用いて圧電基板の主面、表面に電極を形成している。
【特許文献１】特開２００３−１１０３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の電極形成工程の一部を挙げると、上記のようなフォトレジストとフォトマスクとによる製造工程では、フォトマスクと圧電基板とを密着し、その状態で露光（ＵＶ：紫外線を照射）する工程が取られている。一般的なフォトマスクと圧電基板とを密着状態にして電極パターンを露光する場合では、フォトマスクに印刷された弾性表面波素子の電極パターンを精度よく圧電基板（弾性表面波素子としての電極を得るもの）に転写するために、フォトマスクと弾性表面波素子を複数個配置するウエハーの密着を良くすることが望ましい。そのためにマスクとウ工ハーの密着面を真空状態にし、密着時の真空度を上げることにより密着度を高めた製造工程の導入も行っている。
【０００６】
しかしながら、フォトマスクと圧電基板とを密着させたとき、ウエハー自体の反りの問題や、フォトマスクと圧電基板との熱膨張係数の違いにより、フォトマスクと圧電基板との密着性（密着性の不十分さを要因とするうねり）の影響により密着性にバラツキが生じることから、ＵＶを照射したときに密着性がひとつのウエハー上で不均一であった場合などでは干渉縞が生じるおそれがある。そのため、電極パターンの転写精度にバラツキが生じ、電気的特性、ウエハー面内周波数にバラツキが生じると言った課題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで上述の課題を解決するために、弾性表面波装置を構成するウエハー上に配置された弾性表面波素子に電極を形成するために用いるフォトマスクにおいて、圧電基板の主面と該フォトマスクとを密着させた状態で該圧電基板の主面と該フォトマスクとに間隔を空けることで、該圧電基板と該フォトマスクとの間を真空引きすることを特徴とするフォトマスク。
【０００８】
要するに、フォトマスクと圧電基板とを密着させたとき、ウエハー自体の反りの問題や、フォトマスクと圧電基板との熱膨張係数の違いにより、フォトマスクと圧電基板との密着性（密着性の不十分さを要因とするうねり）の影響により密着性にバラツキが生じることから、フォトマスクに接する面のフォトマスクパターンの間に複数の溝部を形成したり、あるいは、フォトマスクに接する面のフォトマスクパターンを形成するパターンニング厚みを１．５〜２．０倍に厚くすることで、フォトマスクに印刷された弾性表面波素子の電極パターンを精度よく圧電基板（弾性表面波素子としての電極を得るもの）に転写するための工程に用いられる、フォトマスクと弾性表面波素子の密着を良くための真空引き時の効果を高めることにより従来の課題を解決する。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明は、圧電基板とフォトマスク相互の密着性を上げることにより、レジスト膜を露光処理する際の密着性をも向上することにより、フォトマクスに印刷してある電極パターンをひとつの圧電基板ウエハー上に複数個配置する弾性表面波素子としての電極パターンに転写することで、ひとつのウエハー面内での電気的特性のバラツキが少なくなり、周波数の面内分布も安定させることができる。その結果、製造工程における歩留まりの改善と、単位時間あたりの生産数量を向上することで、製造単価を安価にし、品質維持を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとする。なお、実施例の説明の中では電極パターンは概念的な表現をしているが、実際の電極パターンは弾性表面波素子の櫛形励振電極や、反射器電極に代わるものである。また、エッチングにより電極形成を行う実施例として記述しているが、電極を形成するにあたりリフトオフ法を用いた場合であっても、同様の機能と効果を奏するものである。
【００１１】
本発明は、圧電基板の表面にレジスト膜８を設け、前記圧電基板の表面上にフォトマスク４を密接して前記レジスト膜８を露光処理し、その後圧電基板の表面上に電極膜を形成し、次にこの表面上のレジスト膜８を除去する弾性表面波素子２の電極パターン３工程で用いるフォトマスク４に特徴を有するものである。
【００１２】
図１は厚さ３００〜５００μｍの水晶、四ホウ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電基板１を示しており、この圧電基板１の表面側（主面側で、電極パターンを配置し弾性表面波を伝搬させる面）には膜厚０．０５〜１．５μｍのアルミ材料を施し、その上に厚さ０．１〜２．０μｍの有機高分子からなるレジスト膜８が設けられている。この状態で、圧電基板１の表面上に石英ガラス（ＳｉＯ２）等の光透過性を有する板にクロム等からなる遮光膜をパターニング１１したフォトマスク４を圧電基板１に密接するように設置する。
【００１３】
そして、このフォトマスク４の開口部７を介して光（ＵＶ：紫外線）を照射し、その後、現像処理を行う。その結果、図２に示すような圧電基板１の表面にはフォトマスク４の開口部７と同じ形状のレジストパターン凹部９が形成される。
【００１４】
ここで、本発明の特徴であるフォトマスク４について説明する。上述の工程で圧電基板のウエハー１上に配置する弾性表面波素子２の電極パターン３を形成するが、このとき、フォトマスク４とウエハー１とを密着した状態でＵＶを照射する必要がある。しかしながら、フォトマスク４はそれ自体の反りを考慮して厚みとしても２．３μｍあり、圧電基板と熱膨張のささいな違いなどから、密着性を欠く場合もある。
【００１５】
そこで図３に示すフォトマスク４の一部分を拡大した斜視図に示すように、フォトマスク４と圧電基板とを真空状態にすることで密着性を向上するフォトマスク４構造が考えられた。図３（ａ）に示すのは、弾性表面波素子２に形成すべく電極間のフォトマスク４側を削り取ってしまう状態を示した部分断面図である。そして、図３（ｂ）は、クロム等からなる遮光膜をパターニング１１する際のパターニング１１の厚みを厚くした状態を示した断面図である。
【００１６】
図３（ａ）と図３（ｂ）で示すフォトマスク４を用いて、圧電基板を密着させて真空状態にしたときを想定した図を図４に示すが、フォトマスクと圧電基板との間に従来のマスクより隙間を確保できることから、真空状態にする工程での真空引き効果を向上することができることで、パターンニング精度を向上することができる。ここで、真空状態にする前のフォトマスクと圧電基板との隙間は１０００Åである。本発明の大きな特徴は、圧電基板をパターンニングするときには必ずと言って反りをともなってしまう。従来の工程ではフォトマスクでは反りを強制的に修正するだけの真空圧が得られないことから、本発明ではフォトマスクと圧電基板との間に充分な隙間を確保することで、フォトマスクと圧電基板との間での真空圧を確保することができ、圧電基板に対するパターンニングを均一に処理することができる。
【００１７】
本発明の溝部５形成を施したフォトマスク４を用いることで、ウエハー１との密着性を向上することで、密接対象物間での反り、うねり、あるいは熱膨張係数の差異といった物理的な要因や影響を緩和する効果を得ることとなり、ウエハー１上に配置される弾性表面波素子２については、電極パターン３の転写精度が向上することから、同一ウエハー１面内での電気的特性のバラツキが少なくなり、周波数の面内分布も安定させることができる。周波数の面内分布は図５に示す。
【００１８】
図５は横軸に規格化周波数のバラツキ量と縦軸に各周波数の分散量を示したグラフで、図５（ａ）は本発明のフォトマスク４を用いて得た周波数分布で、図５（ｂ）は従来のフォトマスク４を用いて得た周波数分布である。図から分かるように、周波数のバラツキは本発明により中心へと分布推移が集まっていることから、ひとつのウエハー１に形成する弾性表面波素子２の位置的（場所的）な電極パターン３の転写バラツキを改善することがわかる。この工程での善し悪しは、実際の弾性表面波素子となった場合には、通過帯域のリップルや通過帯域幅のバラツキも向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電極パターンを形成する概念を説明する断面図である。
【図２】電極パターンを形成した後の弾性表面波素子の概念を示す断面図である。
【図３】本発明の溝部を施したフォトマスクの一部分を拡大し、その概念を示した斜視図である。
【図４】本発明でフォトマスクと圧電基板を真空状態で密着した状態を示す断面図である。
【図５】ウエハー面内における、弾性表面波素子の電気的特性のバラツキの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２０】
１      ウエハー
２      弾性表面波素子
３      電極パターン
４      フォトマスク
５      溝部
【図１】
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【図２】
2006019912.tif 000004
【図３】
2006019912.tif 000005
【図４】
2006019912.tif 000006
【図５】
2006019912.tif 000007