JP2002190715A - Apparatus for manufacturing surface acoustic wave device and method for manufacturing surface acoustic wave device - Google Patents
Apparatus for manufacturing surface acoustic wave device and method for manufacturing surface acoustic wave deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極膜の密着性が良く、且つ、圧電基板の割
れなどが発生しない弾性表面波装置の製造装置を提供す
る。
【解決手段】 真空チャンバー7と、真空チャンバー7
内に配置され、圧電基板が載置されるステージ1と、圧
電基板が載置されるステージ1の表面から垂直方向に伸
ばされ、圧電基板の直径よりも大きな内径を有する絶縁
ガイドリング4と、ステージ1の上方に配置されたター
ゲット14とを備えた弾性表面波装置の製造装置であ
り、ステージ1の表面には圧電基板の直径よりも小さい
直径を有するザグリ(段差)2が形成され、ザグリ2よ
りも内側のステージ1の表面12には1つ又は2つ以上
のガス導入穴3が形成されている。圧電基板をステージ
1から浮遊させながら、ターゲット14をスパッタリン
グして電極膜を成膜する。
(57) [Problem] To provide an apparatus for manufacturing a surface acoustic wave device in which the adhesion of an electrode film is good and the piezoelectric substrate does not crack. A vacuum chamber (7) and a vacuum chamber (7)
A stage 1 on which the piezoelectric substrate is placed, and an insulating guide ring 4 extending vertically from the surface of the stage 1 on which the piezoelectric substrate is placed and having an inner diameter larger than the diameter of the piezoelectric substrate; A surface acoustic wave device manufacturing apparatus including a target disposed above a stage, wherein a counterbore (step) having a diameter smaller than the diameter of the piezoelectric substrate is formed on the surface of the stage, and a counterbore is formed. One or more gas introduction holes 3 are formed in the surface 12 of the stage 1 inside the stage 2. While floating the piezoelectric substrate from the stage 1, the target 14 is sputtered to form an electrode film.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波装置の製
造方法及び弾性表面波装置の製造装置に関わり、特に、
圧電基板を浮遊・冷却しながら圧電基板上に金属膜を形
成することで、歩留まりが良く、信頼性の高い弾性表面
波装置を製造する方法及び製造する装置に関する。The present invention relates to a method for manufacturing a surface acoustic wave device and an apparatus for manufacturing a surface acoustic wave device.
The present invention relates to a method of manufacturing a highly reliable surface acoustic wave device having a high yield by forming a metal film on a piezoelectric substrate while floating and cooling the piezoelectric substrate, and an apparatus for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】結晶基板の表面のみにエネルギーが集中
した弾性表面波を利用した弾性表面波装置(SAW(Su
rface Acoustic Wave)デバイス)は、電磁波に比べて
伝搬速度が10−5倍遅く、またデバイスの小型化が可
能であるため、近年、フィルター、振動子、遅延素子な
どに応用され、TV、VTR、通信機などの広範な分野
において用いられるようになってきた。2. Description of the Related Art A surface acoustic wave device (SAW (SuW) using a surface acoustic wave in which energy is concentrated only on the surface of a crystal substrate.
rface Acoustic Wave) devices) have a propagation speed of 10-5 times slower than electromagnetic waves and can be miniaturized, so in recent years they have been applied to filters, vibrators, delay elements, etc. It has been used in a wide range of fields such as communication devices.
【0003】弾性表面波装置は、圧電基板と、圧電基板
の上に形成された互いにかみ合う2つの櫛歯型のアルミ
ニウム(Al)などの金属電極とを有する。従来、弾性
表面波装置は、電極膜を圧電基板上に一様に成膜し、リ
ソグラフィ技術、エッチング技術を用いて電極膜を所定
の形状にパターンニングすることで製造している。ま
た、電極膜の成膜には、成膜が容易である、膜厚が制御
しやすい、装置自体の取り扱いが容易である、安価に成
膜できるなどの理由から、スパッタリング法が主に用い
られている。A surface acoustic wave device has a piezoelectric substrate and two interdigitated metal electrodes such as aluminum (Al) formed on the piezoelectric substrate. Conventionally, a surface acoustic wave device is manufactured by uniformly forming an electrode film on a piezoelectric substrate and patterning the electrode film into a predetermined shape using a lithography technique and an etching technique. In addition, a sputtering method is mainly used for forming an electrode film because the film formation is easy, the film thickness is easy to control, the apparatus itself is easy to handle, and the film can be formed at low cost. ing.
【0004】図4は、従来のスパッタリング装置の構成
を示す断面図である。真空容器57の内部中央に支柱6
0を介してステージ51が固定され、ステージ51の上
方にはAlなどの金属からなるターゲット64が配置さ
れている。真空容器57には、スパッタに必要な真空雰
囲気を生成・維持する真空ポンプ58、スパッタガスが
導入されるガス導入穴53がそれぞれ配置されている。
ターゲット64とステージ51の間に高周波電力および
所定の静電圧を加えることで、ターゲット64からスパ
ッタされたAlイオンをステージ51上に載置された圧
電基板55の上に堆積して、電極膜を成膜することがで
きる。FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a conventional sputtering apparatus. A support 6 is provided at the center of the inside of the vacuum vessel 57.
The stage 51 is fixed via the reference numeral 0, and a target 64 made of a metal such as Al is arranged above the stage 51. The vacuum vessel 57 is provided with a vacuum pump 58 for generating and maintaining a vacuum atmosphere necessary for sputtering, and a gas introduction hole 53 for introducing a sputtering gas.
By applying a high-frequency power and a predetermined static voltage between the target 64 and the stage 51, Al ions sputtered from the target 64 are deposited on the piezoelectric substrate 55 mounted on the stage 51, and the electrode film is formed. A film can be formed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、弾性表
面波装置に使用する圧電基板の中には強い焦電性(温度
変化を与えると電荷が発生する性質)を有するものが多
く存在し、スパッタリング法により圧電基板上に電極膜
を成膜する場合、圧電基板の温度を適正な温度範囲に保
持する必要がある。However, many piezoelectric substrates used in a surface acoustic wave device have a strong pyroelectricity (a property of generating an electric charge when a temperature change is given). Therefore, when forming an electrode film on a piezoelectric substrate, it is necessary to maintain the temperature of the piezoelectric substrate in an appropriate temperature range.
【0006】即ち、圧電基板を冷却する手段を有さない
スパッタリング装置を用いて圧電基板上に電極膜を成膜
した場合、圧電基板の温度が成膜とともに上昇し、圧電
基板中に静電気が発生して放電が生じる。この静電気及
び放電により、圧電基板の割れ、欠け、あるいは電極膜
のクラックなどが発生してしまう。一方、圧電基板を冷
却する手段を有するスパッタリング装置を用いて圧電基
板を冷却しながら電極膜を成膜した場合、圧電基板の割
れ、欠け、電極膜のクラックなどは発生しなくなるが、
圧電基板の温度を下げすぎてしまうと、電極膜が剥離し
たり、電極膜と圧電基板との密着性が低下するといった
別の問題が発生してしまう。That is, when an electrode film is formed on a piezoelectric substrate using a sputtering apparatus having no means for cooling the piezoelectric substrate, the temperature of the piezoelectric substrate rises as the film is formed, and static electricity is generated in the piezoelectric substrate. Discharge occurs. Due to the static electricity and electric discharge, cracks and chips in the piezoelectric substrate, cracks in the electrode film, and the like occur. On the other hand, when the electrode film is formed while cooling the piezoelectric substrate using a sputtering apparatus having a means for cooling the piezoelectric substrate, cracking, chipping, cracking of the electrode film and the like of the piezoelectric substrate no longer occur,
If the temperature of the piezoelectric substrate is excessively lowered, another problem such as peeling of the electrode film or reduction in the adhesion between the electrode film and the piezoelectric substrate occurs.
【0007】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決するために成されたものであり、その目的は、電極膜
の密着性が良く、且つ、圧電基板の割れなどが発生しな
い弾性表面波装置の製造方法及び弾性表面波装置の製造
装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and has as its object to provide an elastic surface which has good adhesion of an electrode film and does not cause cracking of a piezoelectric substrate. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a wave device and a device for manufacturing a surface acoustic wave device.
【0008】また本発明の他の目的は、歩留りが良く、
信頼性の高い弾性表面波装置の製造方法及び弾性表面波
装置の製造装置を提供することである。Another object of the present invention is to improve the yield,
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a surface acoustic wave device with high reliability and an apparatus for manufacturing a surface acoustic wave device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の特徴は、真空チャンバーと、この真
空チャンバー内に配置され、圧電基板が載置されるステ
ージと、圧電基板が載置されるステージの表面から垂直
方向に伸ばされ、圧電基板の直径よりも大きな内径を有
する絶縁ガイドリングと、ステージの上方に配置された
ターゲットとを備えた弾性表面波装置の製造装置であ
り、ステージの表面には圧電基板の直径よりも小さい直
径を有するザグリ(段差)が形成され、このザグリより
も内側のステージの表面には1つ又は2つ以上のガス導
入穴が形成されていることである。ここで、ターゲット
は、圧電基板上に成膜する電極膜と同一材料で構成さ
れ、ステージとの間に高周波電力および所定の静電圧を
印加することができる。Means for Solving the Problems To achieve the above object, a first feature of the present invention is that a vacuum chamber, a stage disposed in the vacuum chamber, on which a piezoelectric substrate is mounted, and a piezoelectric substrate are provided. An apparatus for manufacturing a surface acoustic wave device, comprising: an insulating guide ring extending vertically from a surface of a stage to be mounted and having an inner diameter larger than a diameter of a piezoelectric substrate; and a target disposed above the stage. A counterbore (step) having a diameter smaller than the diameter of the piezoelectric substrate is formed on the surface of the stage, and one or two or more gas introduction holes are formed on the surface of the stage inside the counterbore. That is. Here, the target is made of the same material as the electrode film formed on the piezoelectric substrate, and can apply high-frequency power and a predetermined static voltage between the target and the stage.
【0010】ガス導入穴から導入されるスパッタガス
は、ザグリ(段差)により形成されたステージの凹部
(溝)に導入される。この凹部(溝)に溜まったスパッ
タガスは圧電基板に均等な圧力を与え、圧電基板をステ
ージから浮遊させる。圧電基板の外側に配置された絶縁
ガイドリングにより、圧電基板の浮遊状態が維持され
る。この圧電基板の浮遊状態において、ターゲットをス
パッタリングして電極膜を成膜する。The sputter gas introduced from the gas introduction hole is introduced into a recess (groove) of the stage formed by a counterbore (step). The sputter gas accumulated in the concave portions (grooves) applies a uniform pressure to the piezoelectric substrate and causes the piezoelectric substrate to float from the stage. The floating state of the piezoelectric substrate is maintained by the insulating guide ring disposed outside the piezoelectric substrate. In this floating state of the piezoelectric substrate, the electrode film is formed by sputtering the target.
【0011】本発明の第1の特徴によれば、圧電基板の
裏面にスパッタガスを継続的に吹き付けて圧電基板の浮
遊状態を維持しながら、スパッタリングを行うことで、
スパッタリングガスが圧電基板を冷却してスパッタリン
グによる圧電基板の温度上昇を抑えることができる。同
時に、圧電基板とステージの間で放電が生じない程度ま
で圧電基板を十分高く浮遊させることで、圧電基板の放
電の発生を防止することができる。According to the first aspect of the present invention, sputtering is performed by continuously blowing a sputtering gas on the back surface of the piezoelectric substrate to maintain the floating state of the piezoelectric substrate.
The sputtering gas cools the piezoelectric substrate, and the temperature rise of the piezoelectric substrate due to sputtering can be suppressed. At the same time, by causing the piezoelectric substrate to float sufficiently high that no discharge occurs between the piezoelectric substrate and the stage, it is possible to prevent the piezoelectric substrate from being discharged.
【0012】なお、放電防止可能な高さまで圧電基板を
浮遊させ、且つ圧電基板の十分な冷却を行うには、絶縁
ガイドリングの内径は圧電基板の直径より1乃至3mm
だけ大きいことが望ましい。In order to float the piezoelectric substrate to a height at which discharge can be prevented and to sufficiently cool the piezoelectric substrate, the inner diameter of the insulating guide ring is 1 to 3 mm larger than the diameter of the piezoelectric substrate.
It is desirable only to be large.
【0013】本発明の第2の特徴は、(イ)圧電基板
を、真空チャンバー内に配置され、圧電基板の直径より
も小さい直径を有するザグリ(段差)が形成されたステ
ージの表面に載置する第1ステップと、(ロ)真空チャ
ンバー内を排気してスパッタリングに必要な所定の真空
雰囲気を形成する第2ステップと、(ハ)ザグリ(段
差)よりも内側のステージの表面に形成された1つ又は
2つ以上のガス導入穴から真空チャンバー内に所定流量
のスパッタガスを継続的に導入する第3ステップと、
(ニ)所定流量のスパッタガスを継続的に導入して圧電
基板をステージから浮遊させながら、ステージの上方に
配置されたターゲットをスパッタリングすることによ
り、圧電基板上に電極膜を成膜する第4ステップとを有
する弾性表面波装置の製造方法であることである。ここ
で、第1ステップにおいて、ステージの表面には、垂直
方向に伸ばされ、圧電基板の直径よりも大きな内径を有
する絶縁ガイドリングが配置され、圧電基板は、この絶
縁ガイドリング内に配置される。第4ステップにおい
て、この絶縁ガイドリングにより圧電基板の浮遊状態が
維持される。A second feature of the present invention is that (a) a piezoelectric substrate is placed in a vacuum chamber and is mounted on the surface of a stage on which a counterbore (step) having a diameter smaller than the diameter of the piezoelectric substrate is formed. (B) evacuation of the vacuum chamber to form a predetermined vacuum atmosphere necessary for sputtering, and (c) a step formed on the surface of the stage inside the counterbore (step). A third step of continuously introducing a predetermined flow rate of a sputtering gas from one or more gas introduction holes into the vacuum chamber;
(D) A fourth step of forming an electrode film on the piezoelectric substrate by sputtering a target placed above the stage while continuously introducing a predetermined flow rate of a sputtering gas to float the piezoelectric substrate from the stage. And a step of manufacturing the surface acoustic wave device. Here, in the first step, an insulating guide ring that is extended in the vertical direction and has an inner diameter larger than the diameter of the piezoelectric substrate is disposed on the surface of the stage, and the piezoelectric substrate is disposed in the insulating guide ring. . In the fourth step, the floating state of the piezoelectric substrate is maintained by the insulating guide ring.
【0014】本発明の第2の特徴によれば、圧電基板
と、この圧電基板上に形成された電極とからなる弾性表
面波装置の製造方法において、電極となる電極膜をスパ
ッタリング法により成膜する際、圧電基板裏面に向けス
パッタガスを噴出させることにより圧電基板を浮遊させ
るとともに、圧電基板を冷却することができる。According to a second feature of the present invention, in a method of manufacturing a surface acoustic wave device comprising a piezoelectric substrate and electrodes formed on the piezoelectric substrate, an electrode film to be an electrode is formed by a sputtering method. In doing so, the piezoelectric substrate can be floated by ejecting a sputtering gas toward the back surface of the piezoelectric substrate, and the piezoelectric substrate can be cooled.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態を説明する。図面の記載において同一あるいは
類似部分には同一あるいは類似な符号を付している。た
だし、図面は模式的なものであり、高さと幅との寸法の
関係、比率などは現実のものとは異なることに留意すべ
きである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the dimensional relationships, ratios, and the like between the height and the width are different from actual ones.
【0016】図1(a)は、本発明の実施の形態に係る
弾性表面波装置の製造装置(スパッタリング装置)の構
成を示す断面図である。図1(a)に示すように、本発
明の実施の形態に係るスパッタリング装置は、内部を真
空雰囲気に維持することができる真空チャンバー7と、
真空チャンバー7の内部を排気してスパッタリングを行
うために必要な真空雰囲気を維持するための真空ポンプ
8などの真空排気手段と、真空チャンバー7の内部に配
置されたステージ1と、ステージ1の上方に配置され、
ステージ1との間に高周波電力および所定の静電圧を印
加することができるターゲット14とを少なくとも具備
している。FIG. 1A is a sectional view showing a configuration of a manufacturing apparatus (sputtering apparatus) for a surface acoustic wave device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention includes a vacuum chamber 7 capable of maintaining the inside in a vacuum atmosphere,
Vacuum evacuation means such as a vacuum pump 8 for evacuating the inside of the vacuum chamber 7 and maintaining a vacuum atmosphere necessary for performing sputtering, the stage 1 disposed inside the vacuum chamber 7, and above the stage 1 Placed in
At least a target 14 to which high-frequency power and a predetermined static voltage can be applied to the stage 1.
【0017】ウェハ状の圧電基板が載置されるステージ
1の表面には、直径が圧電基板よりも小さいザグリ(段
差)2が形成され、ザグリ(段差)2を境にしてステー
ジ1の内側が外側に比して一段低く形成されている。従
って、図1(a)におけるステージ1は凹状の断面形状
を有する。ステージ1表面のザグリ2よりも外側の部分
(以後、「上面」という)13には、上面13に対して
垂直方向に伸びた絶縁ガイドリング4が配置されてい
る。絶縁ガイドリング4は、テフロン(登録商標)など
の絶縁材料からなり、その内径は圧電基板の直径よりも
大きい。ステージ1表面のザグリ2よりも内側の部分
(以後、「底面」という)12には、所定の個数のガス
導入穴3が形成されている。底面12におけるガス導入
穴3の穴径は1mm程度であり、ガス導入穴3はステー
ジ1の内部で1つにまとめられ、支柱10内に配置され
たガス管11を介して真空チャンバー7の外部に引き出
されている。ガス管11はガス導入バルブ9などのガス
流量調整手段に接続されている。A counterbore (step) 2 having a diameter smaller than that of the piezoelectric substrate is formed on the surface of the stage 1 on which the wafer-shaped piezoelectric substrate is mounted. It is formed one step lower than the outside. Therefore, the stage 1 in FIG. 1A has a concave cross-sectional shape. An insulating guide ring 4 extending in a direction perpendicular to the upper surface 13 is arranged on a portion (hereinafter referred to as an “upper surface”) 13 of the surface of the stage 1 outside the counterbore 2. The insulating guide ring 4 is made of an insulating material such as Teflon (registered trademark), and has an inner diameter larger than the diameter of the piezoelectric substrate. A predetermined number of gas introduction holes 3 are formed in a portion (hereinafter referred to as a “bottom surface”) 12 of the surface of the stage 1 inside the counterbore 2. The diameter of the gas introduction hole 3 on the bottom surface 12 is about 1 mm, and the gas introduction hole 3 is integrated into one inside the stage 1, and is outside the vacuum chamber 7 via a gas pipe 11 arranged in a support 10. Has been drawn to. The gas pipe 11 is connected to gas flow adjusting means such as the gas introduction valve 9.
【0018】図1(b)は、図1(a)に示したステー
ジ1の表面および絶縁ガイドリング4の配置を示す平面
図である。ステージ1の外周よりも内側に絶縁ガイドリ
ング4が配置され、その内側にザグリ2が形成されてい
る。ステージ1の外周、絶縁ガイドリング4、およびザ
グリ2は、同心円の平面形状を有している。ザグリ2の
内側、つまりステージ1の底面12には、中心に1つ、
中心から等距離、等間隔で8つ、合計9つのガス導入穴
が形成されている。FIG. 1B is a plan view showing the arrangement of the surface of the stage 1 and the insulating guide ring 4 shown in FIG. 1A. An insulating guide ring 4 is disposed inside the outer periphery of the stage 1, and a counterbore 2 is formed inside the insulating guide ring 4. The outer periphery of the stage 1, the insulating guide ring 4, and the counterbore 2 have a concentric plane shape. Inside the counterbore 2, that is, on the bottom surface 12 of the stage 1, one at the center,
Eight gas introduction holes are formed at equal distances and equal intervals from the center, that is, a total of 9 gas introduction holes.
【0019】次に、図2(a)、図2(b)、および図
3を参照して、図1(a)および図1(b)に示したス
パッタリング装置の動作について説明する。Next, the operation of the sputtering apparatus shown in FIGS. 1A and 1B will be described with reference to FIGS. 2A, 2B, and 3. FIG.
【0020】(イ)まず、第1ステップにおいて、図2
(a)に示すように、ウェハ状の圧電基板5をステージ
1表面の絶縁ガイドリング4内に載置する。このとき、
圧電基板5の直径、絶縁ガイドリング4の内径、および
ザグリ2の直径は、絶縁ガイドリング4の内径>圧電基
板5の直径>およびザグリ2の直径の関係を有している
ため、圧電基板5はその最外周部分がステージ1の上面
13に接した状態で載置されることになる。いわば、ス
テージ1の凹部(溝)を圧電基板5で塞いだ格好にな
る。図2(b)は、ステージ1の表面における絶縁ガイ
ドリング4、圧電基板5の配置関係を示す平面図であ
る。絶縁ガイドリング4の内側に圧電基板5の外周が配
置され、圧電基板5の外周の内側に、点線2で示したザ
グリが配置されている。(A) First, in the first step, FIG.
As shown in (a), a wafer-shaped piezoelectric substrate 5 is placed in an insulating guide ring 4 on the surface of the stage 1. At this time,
Since the diameter of the piezoelectric substrate 5, the inner diameter of the insulating guide ring 4, and the diameter of the counterbore 2 have a relationship of “inner diameter of the insulating guide ring 4> diameter of the piezoelectric substrate 5> and diameter of the counterbore 2, Is placed with its outermost peripheral portion in contact with the upper surface 13 of the stage 1. In other words, the concave portion (groove) of the stage 1 is closed by the piezoelectric substrate 5. FIG. 2B is a plan view showing an arrangement relationship between the insulating guide ring 4 and the piezoelectric substrate 5 on the surface of the stage 1. The outer periphery of the piezoelectric substrate 5 is arranged inside the insulating guide ring 4, and the counterbore indicated by the dotted line 2 is arranged inside the outer periphery of the piezoelectric substrate 5.
【0021】(ロ)次に、第2ステップにおいて、真空
ポンプ8を動作させて、真空チャンバー7内を排気して
スパッタリングに必要な所定の真空雰囲気を形成する。
そして、ガス導入バルブ9を開いて、ガス導入穴3から
真空チャンバー7内に所定流量のスパッタガスを導入す
る。図3は、スパッタガスが継続的に導入されている状
態を示す断面図である。図3中の矢印6は、スパッタガ
スの流れを示す。スパッタガスはガス導入穴3からステ
ージ1の凹部(溝)に導入される。真空雰囲気において
ステージ1の凹部(溝)に溜まったスパッタガスは圧電
基板5に均等な圧力を与える。スパッタガスによる圧力
が増して圧電基板5の重量よりも大きくなると、圧電基
板5の最外周部分がステージ1の上面13から離れ、ス
パッタガスは圧電基板5とステージ1の上面13との隙
間を通り、圧電基板5と絶縁ガイドリング4との隙間を
通り、圧電基板5の上方に逃げていく。圧電基板5の外
側には絶縁ガイドリング4が配置されているため、圧電
基板5が横方向に大きく移動することがない。従って、
所定の流量のスパッタガスを継続的に導入することで、
圧電基板5の最外周部分がステージ1の上面13から離
れた状態、つまりステージ1から圧電基板5が浮遊した
状態を維持することができる。(B) Next, in a second step, the vacuum pump 8 is operated to evacuate the vacuum chamber 7 to form a predetermined vacuum atmosphere required for sputtering.
Then, the gas introduction valve 9 is opened, and a predetermined flow rate of the sputtering gas is introduced into the vacuum chamber 7 from the gas introduction hole 3. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where the sputtering gas is continuously introduced. Arrow 6 in FIG. 3 indicates the flow of the sputtering gas. The sputtering gas is introduced from the gas introduction hole 3 into the recess (groove) of the stage 1. The sputtering gas accumulated in the concave portion (groove) of the stage 1 in a vacuum atmosphere gives a uniform pressure to the piezoelectric substrate 5. When the pressure due to the sputtering gas increases and becomes larger than the weight of the piezoelectric substrate 5, the outermost peripheral portion of the piezoelectric substrate 5 moves away from the upper surface 13 of the stage 1, and the sputtering gas passes through the gap between the piezoelectric substrate 5 and the upper surface 13 of the stage 1. And escapes above the piezoelectric substrate 5 through the gap between the piezoelectric substrate 5 and the insulating guide ring 4. Since the insulating guide ring 4 is arranged outside the piezoelectric substrate 5, the piezoelectric substrate 5 does not largely move in the lateral direction. Therefore,
By continuously introducing a predetermined flow rate of sputtering gas,
The state where the outermost peripheral portion of the piezoelectric substrate 5 is separated from the upper surface 13 of the stage 1, that is, the state where the piezoelectric substrate 5 floats from the stage 1, can be maintained.
【0022】(ハ)次に、圧電基板5が浮遊した状態を
維持しながら、第3ステップにおいて、ステージ1とタ
ーゲット14との間に所定の高周波電力を印加する。ま
た同時に、ステージ1に対してターゲット14に正の静
電圧を印加する。圧電基板5の上方に逃げていったスパ
ッタガスにより、ステージ1とターゲット14との間に
プラズマが生成される。このプラズマによりターゲット
14表面からAlイオンなどの金属イオンがスパッタリ
ングされ、ターゲット14からステージ1へ向かう静電
界により金属イオンが圧電基板5上に付着する。即ち、
圧電基板1の表面にスパッタ膜が堆積される。以上説明
したステップにより、圧電基板5上に電極膜を成膜する
ことができる。(C) Next, in a third step, a predetermined high-frequency power is applied between the stage 1 and the target 14 while maintaining the state in which the piezoelectric substrate 5 is floating. At the same time, a positive static voltage is applied to the target 14 with respect to the stage 1. Plasma is generated between the stage 1 and the target 14 by the sputter gas that has escaped above the piezoelectric substrate 5. Metal ions such as Al ions are sputtered from the surface of the target 14 by the plasma, and the metal ions adhere to the piezoelectric substrate 5 by an electrostatic field from the target 14 toward the stage 1. That is,
A sputtered film is deposited on the surface of the piezoelectric substrate 1. Through the steps described above, an electrode film can be formed on the piezoelectric substrate 5.
【0023】本発明の実施の形態によれば、凹部(溝)
にスパッタリングガスを継続的に導入して、ウェハ状の
圧電基板をステージ1から浮遊させながら(第2ステッ
プ)、スパッタリングを行う(第3ステップ)ことで、
スパッタリングガスが圧電基板5を冷却してスパッタリ
ングによる圧電基板5の温度上昇を抑えることができ
る。従って、安価で、簡便な方法により、スパッタリン
グ時の圧電基板の温度を適度な温度に維持することが可
能になる。同時に、圧電基板5とステージ1の間で放電
が生じない程度まで圧電基板5を十分高く浮遊させるこ
とで、圧電基板5の放電の発生を防止することができ
る。さらに、絶縁ガイドリング4と圧電基板5との隙間
を通り抜けるスパッタガスの圧力により、圧電基板5の
側面、裏面および絶縁ガイドリング4の側面に、スパッ
タ膜(電極膜)が付着することを防止することができ
る。即ち、電極膜を形成したい圧電基板5の表面にのみ
スパッタ膜を成膜し、その他の不要な部分への付着を防
止することができる。According to the embodiment of the present invention, the concave portion (groove)
By continuously introducing a sputtering gas into the substrate and performing sputtering (second step) while floating the wafer-shaped piezoelectric substrate from the stage 1 (second step).
The sputtering gas cools the piezoelectric substrate 5 and suppresses a temperature rise of the piezoelectric substrate 5 due to sputtering. Therefore, the temperature of the piezoelectric substrate during sputtering can be maintained at an appropriate temperature by an inexpensive and simple method. At the same time, by causing the piezoelectric substrate 5 to float sufficiently high that no discharge occurs between the piezoelectric substrate 5 and the stage 1, it is possible to prevent the piezoelectric substrate 5 from generating a discharge. Further, the sputtered film (electrode film) is prevented from adhering to the side and back surfaces of the piezoelectric substrate 5 and the side surfaces of the insulating guide ring 4 due to the pressure of the sputter gas passing through the gap between the insulating guide ring 4 and the piezoelectric substrate 5. be able to. That is, a sputtered film is formed only on the surface of the piezoelectric substrate 5 on which an electrode film is to be formed, and adhesion to other unnecessary portions can be prevented.
【0024】なお、圧電基板の冷却能力、浮遊した圧電
基板5とステージ1との距離は、スパッタリングガスの
流量を制御することで調整することができる。従って、
圧電基板5の温度をスパッタリング処理に適した範囲に
保持し、同時に、放電が生じない程度の高さまで圧電基
板5を浮遊させることができる。本発明の実施の形態に
おいては、2mm以上浮遊させれば放電の発生を防止す
ることができた。The cooling capacity of the piezoelectric substrate and the distance between the floating piezoelectric substrate 5 and the stage 1 can be adjusted by controlling the flow rate of the sputtering gas. Therefore,
The temperature of the piezoelectric substrate 5 can be maintained in a range suitable for the sputtering process, and at the same time, the piezoelectric substrate 5 can be floated to such a height that no discharge occurs. In the embodiment of the present invention, it was possible to prevent the occurrence of electric discharge by floating 2 mm or more.
【0025】また、圧電基板5のウェハサイズごとに、
ザグリ2の直径、絶縁ガイドリング4の内径、ガス導入
穴3の数などの異なるステージ1を用意し、支柱10お
よびガス管11に対して着脱可能な構造にすることで、
各ウェハサイズに対応したスパッタリング装置を得るこ
とができる。本発明の実施の形態において、ステージ1
の凹部(溝)のスパッタガスの圧力を維持するために
は、絶縁ガイドリング4の内径を圧電基板5の直径より
1乃至3mm大きくすることが望ましい。絶縁ガイドリ
ング4の内径と圧電基板5の直径の差が1mm以下の場
合、少量のスパッタガスを導入すれば、放電防止可能な
高さまで圧電基板5を浮遊させることができるため、圧
電基板5の十分な冷却を行うことができなかった。よっ
て、圧電基板5の温度が上昇しすぎてクラックが発生し
た。一方、絶縁ガイドリング4の内径と圧電基板5の直
径の差が3mm以上の場合、ステージ1の凹部(溝)の
スパッタガスの圧力が逃げてしまい、放電防止可能な高
さまで圧電基板5を浮遊させることができなかった。逆
に、必要以上のスパッタガスを導入して放電防止可能な
高さまで圧電基板5を浮遊させてしまうと、圧電基板5
を冷却しすぎてしまい、電極膜が剥離したり、電極膜と
圧電基板5との密着性が低下してしまう。Further, for each wafer size of the piezoelectric substrate 5,
By preparing different stages 1 such as the diameter of the counterbore 2, the inner diameter of the insulating guide ring 4, the number of the gas introduction holes 3, and the like, the structure is made detachable from the support 10 and the gas pipe 11.
A sputtering apparatus corresponding to each wafer size can be obtained. In the embodiment of the present invention, stage 1
In order to maintain the pressure of the sputtering gas in the concave portions (grooves), it is desirable that the inner diameter of the insulating guide ring 4 is 1 to 3 mm larger than the diameter of the piezoelectric substrate 5. When the difference between the inner diameter of the insulating guide ring 4 and the diameter of the piezoelectric substrate 5 is 1 mm or less, if a small amount of sputtering gas is introduced, the piezoelectric substrate 5 can be floated to a height at which discharge can be prevented. Sufficient cooling could not be performed. Therefore, the temperature of the piezoelectric substrate 5 was too high, and cracks occurred. On the other hand, when the difference between the inner diameter of the insulating guide ring 4 and the diameter of the piezoelectric substrate 5 is 3 mm or more, the pressure of the sputter gas in the concave portion (groove) of the stage 1 escapes, and the piezoelectric substrate 5 floats to a height where discharge can be prevented. I couldn't let it. Conversely, if the piezoelectric substrate 5 is floated to a height at which discharge can be prevented by introducing more sputter gas than necessary,
Is excessively cooled, and the electrode film is peeled off, or the adhesion between the electrode film and the piezoelectric substrate 5 is reduced.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
極膜の密着性が良く、且つ、圧電基板の割れなどが発生
しない弾性表面波装置の製造方法及び弾性表面波装置の
製造装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, a method for manufacturing a surface acoustic wave device and a device for manufacturing a surface acoustic wave device that have good adhesion of an electrode film and do not cause cracking of a piezoelectric substrate or the like are provided. Can be provided.
【0027】また本発明によれば、歩留りが良く、信頼
性の高い弾性表面波装置の製造方法及び弾性表面波装置
の製造装置を提供することができる。Further, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a surface acoustic wave device and a device for manufacturing a surface acoustic wave device with high yield and high reliability.
【図1】図1(a)は本発明の実施の形態に係るスパッ
タリング装置の構成を示す断面図である。図1(b)は
図1(a)に示したステージ1の表面および絶縁ガイド
リング4の配置を示す平面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating a configuration of a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a plan view showing the arrangement of the surface of the stage 1 and the insulating guide ring 4 shown in FIG.
【図2】図2(a)は図1(a)および図1(b)に示
したスパッタリング装置の動作について説明するための
断面図である(その1)。図2(b)は図2(a)に示
したステージ1の表面、絶縁ガイドリング4、および圧
電基板5の配置を示す平面図である。FIG. 2A is a cross-sectional view for explaining the operation of the sputtering apparatus shown in FIGS. 1A and 1B (part 1). FIG. 2B is a plan view showing the arrangement of the surface of the stage 1, the insulating guide ring 4, and the piezoelectric substrate 5 shown in FIG.
【図3】図1(a)および図1(b)に示したスパッタ
リング装置の動作について説明するための断面図である
(その2)。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the operation of the sputtering apparatus shown in FIGS. 1A and 1B (part 2).
【図4】従来技術に係るスパッタリング装置の構成を示
す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a sputtering apparatus according to a conventional technique.
1 ステージ 2 ザグリ 3 ガス導入穴 4 絶縁ガイドリング 5 圧電基板 6 ガスの流れ 7 真空チャンバー 8 真空ポンプ 9 ガス導入バルブ 10 支柱 11 ガス管 12 底面 13 上面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stage 2 Counterbore 3 Gas introduction hole 4 Insulation guide ring 5 Piezoelectric substrate 6 Gas flow 7 Vacuum chamber 8 Vacuum pump 9 Gas introduction valve 10 Prop 11 Gas pipe 12 Bottom 13 Top
Claims (3)
るステージと、 前記圧電基板が載置される前記ステージの表面から垂直
方向に伸ばされ、当該圧電基板の直径よりも大きな内径
を有する絶縁ガイドリングと、 前記ステージの上方に配置されたターゲットとを備え、 前記ステージの表面には前記圧電基板の直径よりも小さ
い直径を有するザグリが形成され、当該ザグリよりも内
側の前記ステージの表面には1つ又は2つ以上のガス導
入穴が形成されていることを特徴とする弾性表面波装置
の製造装置。A vacuum chamber; a stage disposed in the vacuum chamber, on which the piezoelectric substrate is mounted; and a stage extending vertically from a surface of the stage on which the piezoelectric substrate is mounted, and An insulating guide ring having an inner diameter larger than the diameter, and a target disposed above the stage, wherein a counterbore having a diameter smaller than the diameter of the piezoelectric substrate is formed on the surface of the stage, and An apparatus for manufacturing a surface acoustic wave device, wherein one or two or more gas introduction holes are formed on the surface of the stage inside.
基板の直径より1乃至3mmだけ大きいことを特徴とす
る請求項1記載の弾性表面波装置の製造装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein an inner diameter of the insulating guide ring is larger than a diameter of the piezoelectric substrate by 1 to 3 mm.
れ、当該圧電基板の直径よりも小さい直径を有するザグ
リが形成されたステージの表面の、当該圧電基板の直径
よりも大きな内径を有する絶縁ガイドリング内に載置す
る第1ステップと、 前記真空チャンバー内を排気してスパッタリングに必要
な所定の真空雰囲気を形成する第2ステップと、 前記ザグリよりも内側の前記ステージの表面に形成され
た1つ又は2つ以上のガス導入穴から前記真空チャンバ
ー内に所定流量のスパッタガスを継続的に導入する第3
ステップと、 前記所定流量のスパッタガスを継続的に導入して前記圧
電基板を前記ステージから浮遊させながら、当該ステー
ジの上方に配置されたターゲットをスパッタリングする
ことにより、当該圧電基板上に電極膜を成膜する第4ス
テップとを有することを特徴とする弾性表面波装置の製
造方法。3. An insulation guide having a piezoelectric substrate disposed in a vacuum chamber and having an inner diameter larger than the diameter of the piezoelectric substrate on the surface of a stage on which a counterbore having a diameter smaller than the diameter of the piezoelectric substrate is formed. A first step of mounting in a ring, a second step of evacuating the vacuum chamber to form a predetermined vacuum atmosphere necessary for sputtering, and a step formed on the surface of the stage inside the counterbore. A third method for continuously introducing a predetermined flow rate of a sputtering gas into the vacuum chamber from one or more gas introduction holes;
Step, while continuously introducing the sputtering gas at the predetermined flow rate and floating the piezoelectric substrate from the stage, sputtering a target disposed above the stage to form an electrode film on the piezoelectric substrate. And a fourth step of forming a film.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000389050A JP2002190715A (en) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | Apparatus for manufacturing surface acoustic wave device and method for manufacturing surface acoustic wave device |
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| JP (1) | JP2002190715A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7070661B2 (en) * | 2003-08-22 | 2006-07-04 | Axcelis Technologies, Inc. | Uniform gas cushion wafer support |
| JP2015082471A (en) * | 2013-10-24 | 2015-04-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
-
2000
- 2000-12-21 JP JP2000389050A patent/JP2002190715A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| US7070661B2 (en) * | 2003-08-22 | 2006-07-04 | Axcelis Technologies, Inc. | Uniform gas cushion wafer support |
| JP2015082471A (en) * | 2013-10-24 | 2015-04-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
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