JPH05299720A - 圧電材料のパターン形成方法 - Google Patents
圧電材料のパターン形成方法Info
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- JPH05299720A JPH05299720A JP35295092A JP35295092A JPH05299720A JP H05299720 A JPH05299720 A JP H05299720A JP 35295092 A JP35295092 A JP 35295092A JP 35295092 A JP35295092 A JP 35295092A JP H05299720 A JPH05299720 A JP H05299720A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/38—Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/06—Forming electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/04—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed mechanically, e.g. by punching
- H05K3/046—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed mechanically, e.g. by punching by selective transfer or selective detachment of a conductive layer
- H05K3/048—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed mechanically, e.g. by punching by selective transfer or selective detachment of a conductive layer using a lift-off resist pattern or a release layer pattern
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Abstract
(57)【要約】
【目的】圧電材料から成る薄層上に10μm 以下のライン
幅を有する金属または他のパターンを形成させる方法。 【構成】本発明では薄層の両表面にパターンを形成する
ことができる。ポジティブ・フォトレジスト層を薄層の
ある表面上に設け、照射、現像して選択されたパターン
を形成させる。第１の金属層を薄層に接着させ、第２の
より厚い金属層をディポジットさせてパターンを画定さ
せる。クロロベンゼン溶液を用いて現像速度を減速さ
せ、残留フォトレジスト材料のリフト・オフをおこな
う。本発明ではまた圧電材料から成る薄層の表面上に電
気接続を備えた多層パターンも形成することができる。
幅を有する金属または他のパターンを形成させる方法。 【構成】本発明では薄層の両表面にパターンを形成する
ことができる。ポジティブ・フォトレジスト層を薄層の
ある表面上に設け、照射、現像して選択されたパターン
を形成させる。第１の金属層を薄層に接着させ、第２の
より厚い金属層をディポジットさせてパターンを画定さ
せる。クロロベンゼン溶液を用いて現像速度を減速さ
せ、残留フォトレジスト材料のリフト・オフをおこな
う。本発明ではまた圧電材料から成る薄層の表面上に電
気接続を備えた多層パターンも形成することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄層の圧電フィルム材料
上にライン幅の狭いパターンのリソグラフィーに関する
ものである。
上にライン幅の狭いパターンのリソグラフィーに関する
ものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】ＰＺＴ及び他のセラミック材
料のような標準圧電材料上にリソグラフィーによるパタ
ーン形成が過去１５年間にわたって広く開発されてき
た。こうした開発の結果、周知の技法を利用して、ライ
ン幅が１００μｍ以上のパターンを形成することが可能
になり、このような技術はまた、圧電性（piezoelectri
c 、「ＰＺ」）として知られるほとんどの材料に適用す
ることが可能になった。しかしながら、このような技術
は通常パターンを受け付け、さらにＰＺ材料の表面上に
ディポジットさせる中間材料と連係作用する、ＰＺ材料
上にパターンまたは回路のラインの間接的ディポジシシ
ョンを必要とする。このようなパターンは壊れやすく、
パターンのライン幅を狭くすると崩壊するため、ライン
幅が１００μｍをかなり下まわるパターンを形成させる
ことはできない。必要とされるのは、ＰＺ材料に１０μ
ｍほどのライン幅のパターンを形成できるようにするプ
ロセスである。このプロセスによって、ＰＺ材料の２つ
の対向する側面、例えば、ＰＺ材料フィルムの２つの表
面に、こうしたパターンを形成できるようにすることが
望ましい。
料のような標準圧電材料上にリソグラフィーによるパタ
ーン形成が過去１５年間にわたって広く開発されてき
た。こうした開発の結果、周知の技法を利用して、ライ
ン幅が１００μｍ以上のパターンを形成することが可能
になり、このような技術はまた、圧電性（piezoelectri
c 、「ＰＺ」）として知られるほとんどの材料に適用す
ることが可能になった。しかしながら、このような技術
は通常パターンを受け付け、さらにＰＺ材料の表面上に
ディポジットさせる中間材料と連係作用する、ＰＺ材料
上にパターンまたは回路のラインの間接的ディポジシシ
ョンを必要とする。このようなパターンは壊れやすく、
パターンのライン幅を狭くすると崩壊するため、ライン
幅が１００μｍをかなり下まわるパターンを形成させる
ことはできない。必要とされるのは、ＰＺ材料に１０μ
ｍほどのライン幅のパターンを形成できるようにするプ
ロセスである。このプロセスによって、ＰＺ材料の２つ
の対向する側面、例えば、ＰＺ材料フィルムの２つの表
面に、こうしたパターンを形成できるようにすることが
望ましい。
【０００３】
【発明の目的】本発明の目的は上述の問題点を解消し、
１０μｍ以下の微細なライン幅のパターンを圧電材料層
上に形成させる方法を提供することにある。
１０μｍ以下の微細なライン幅のパターンを圧電材料層
上に形成させる方法を提供することにある。
【０００４】
【発明の概要】本発明のー実施例では、パターンのベー
スにポリフッ化ビニルリデン（poly viniylidene fluor
ide 、「ＰＶＤＦ」）等の特に選択されたＰＺ材料を利
用する。厚さが約３０〜１００μｍの薄いＰＶＤＦフィ
ルムを引っ張り、その一方の（平坦な）表面に、６０か
ら１２０秒間、７０から１００゜Ｃの温度Ｔでソフト・
ベーキングを施された、厚さが約１．５〜３μｍの範囲
のHoechst ＡＺ−１３５０等のポジティブ・フォトレジ
スト材料の薄層のコーティングが施される。次に、ＰＶ
ＤＦフィルムは、５から６０秒の範囲の時間にわたっ
て、予め決められたパターンを備える電磁放射に露出さ
れる。この場合、選択されたパターンはライン幅が２５
μｍ以内で、ライン幅が１０μｍも可能である。次に、
選択されたパターンは湿度制御下でＫＯＨ塩基溶液等の
現像液を利用して、温度Ｔ２５゜Ｃで現像され、選択さ
れたパターンをなすＰＶＤＦフィルムの一部が露出され
る。ＰＶＤＦ圧電材料上に厚さが約２００〜４００オン
グスストームの範囲のＣｒ、Ｔｉ、または、Ｎｉのよう
な第１の選択された接着金属の薄いコーティングをディ
ポジットさせ、ＰＶＤＦフィルムに結合させて金属被覆
パターンのバルクを形成するもう１つの金属に適切な基
板を提供する。第１の金属コーティングに重ねて、厚さ
が２０００〜４０００オングストロームの範囲の、Ａｕ
またはＡｇ等の第２の選択された金属の薄いコーティン
グをディポジットさせて、ＰＶＤＦ圧電材料に選択され
たパターンが形成される。次に、温度Ｔ約２５゜Ｃのア
セトンまたはブチルアセテート・バスと、超音波処理装
置(sonicator) を利用して、残りのフォトレジスト材料
の除去またはリフト・オフ(lift off)が行われる。オプ
ションとして、現像工程の前にクロロベンゼン溶液にＰ
ＤＶＦ及びフォトレジスト材料を浸して、フォトレジス
トの現像速度を低下させ、現像し、除去されたフォトレ
ジスト材料に隣接する現像後の壁面形状を改良すること
も可能である。本発明によるパターン形成に適したもう
１つのＰＺ材料は、ポリ（フッ化ビニルリデン・トリフ
ルオルエチレン）（「Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）」）があ
る。
スにポリフッ化ビニルリデン（poly viniylidene fluor
ide 、「ＰＶＤＦ」）等の特に選択されたＰＺ材料を利
用する。厚さが約３０〜１００μｍの薄いＰＶＤＦフィ
ルムを引っ張り、その一方の（平坦な）表面に、６０か
ら１２０秒間、７０から１００゜Ｃの温度Ｔでソフト・
ベーキングを施された、厚さが約１．５〜３μｍの範囲
のHoechst ＡＺ−１３５０等のポジティブ・フォトレジ
スト材料の薄層のコーティングが施される。次に、ＰＶ
ＤＦフィルムは、５から６０秒の範囲の時間にわたっ
て、予め決められたパターンを備える電磁放射に露出さ
れる。この場合、選択されたパターンはライン幅が２５
μｍ以内で、ライン幅が１０μｍも可能である。次に、
選択されたパターンは湿度制御下でＫＯＨ塩基溶液等の
現像液を利用して、温度Ｔ２５゜Ｃで現像され、選択さ
れたパターンをなすＰＶＤＦフィルムの一部が露出され
る。ＰＶＤＦ圧電材料上に厚さが約２００〜４００オン
グスストームの範囲のＣｒ、Ｔｉ、または、Ｎｉのよう
な第１の選択された接着金属の薄いコーティングをディ
ポジットさせ、ＰＶＤＦフィルムに結合させて金属被覆
パターンのバルクを形成するもう１つの金属に適切な基
板を提供する。第１の金属コーティングに重ねて、厚さ
が２０００〜４０００オングストロームの範囲の、Ａｕ
またはＡｇ等の第２の選択された金属の薄いコーティン
グをディポジットさせて、ＰＶＤＦ圧電材料に選択され
たパターンが形成される。次に、温度Ｔ約２５゜Ｃのア
セトンまたはブチルアセテート・バスと、超音波処理装
置(sonicator) を利用して、残りのフォトレジスト材料
の除去またはリフト・オフ(lift off)が行われる。オプ
ションとして、現像工程の前にクロロベンゼン溶液にＰ
ＤＶＦ及びフォトレジスト材料を浸して、フォトレジス
トの現像速度を低下させ、現像し、除去されたフォトレ
ジスト材料に隣接する現像後の壁面形状を改良すること
も可能である。本発明によるパターン形成に適したもう
１つのＰＺ材料は、ポリ（フッ化ビニルリデン・トリフ
ルオルエチレン）（「Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）」）があ
る。
【０００５】第２の実施例では、ＰＤＶＦまたはＰ（Ｖ
ＤＦ−ＴｒＦＥ）フィルムの表側表面と裏側表面に、同
様のパターン・ディポジット・プロセスを用いることに
よって、各表面に独立したパターンを形成することがで
きる。パターンを別の表面にディポジットさせている
時、各表面には適切な保護が施される。
ＤＦ−ＴｒＦＥ）フィルムの表側表面と裏側表面に、同
様のパターン・ディポジット・プロセスを用いることに
よって、各表面に独立したパターンを形成することがで
きる。パターンを別の表面にディポジットさせている
時、各表面には適切な保護が施される。
【０００６】
【発明の実施例】図１に、ほぼ平面でしわのない表面を
形成するためのＰＶＤＦフィルムに用いられるフィクス
チュアを示す。ＰＶＤＦフィルム１１はリング・フィク
スチュア１３によって保持され、好ましくは２次元で引
っ張られており、選択されたパターンのディポジットに
備えて、ほぼ平坦なフィルム表面１５を形成する。フォ
トリソグラフィーにおいて十分な平坦な表面を形成する
ために必要な２次元の引っ張り(strain)はほんの数パー
セントである。
形成するためのＰＶＤＦフィルムに用いられるフィクス
チュアを示す。ＰＶＤＦフィルム１１はリング・フィク
スチュア１３によって保持され、好ましくは２次元で引
っ張られており、選択されたパターンのディポジットに
備えて、ほぼ平坦なフィルム表面１５を形成する。フォ
トリソグラフィーにおいて十分な平坦な表面を形成する
ために必要な２次元の引っ張り(strain)はほんの数パー
セントである。
【０００７】図２はフローチャートで、本発明のー実施
例の、ＰＶＤＦフィルムの単一の選択された表面または
側面にパターン形成が施される一連の工程が示されてい
る。ＰＤＦフィルムは引っ張り後の厚さが３０〜１００
μｍであることが好ましい。ステップ２１において、Ｐ
ＶＤＦフィルムをフィクスチュアで固定し、引っ張った
後、ステップ２３において HoechstＡＺ−１３５０等の
厚さ１．５〜３μｍのポジティブ・フォトレジスト
（「ｐｒ」）材料を選択された表面に塗布する。次に、
ステップ２５において、（１）近接及び接触マスクと２
５０ワット光源のような光源を用いて、あるいは、
（２）５００ワットの紫外線光源からのλ＝３６５オン
グストロームといった波長の紫外線による直接的な書き
込み（マスク無し）を用いて、ｐｒ材料を照射し、選択
されたパターンを形成させる。全照射時間は、例えば、
△ｔ＝１０〜１２０秒で、典型的な時間は２０秒で、選
択パターンを形成するための照射は約２μｍ2 のピクセ
ル領域に関するラスタ走査の形で行われることが望まし
い。
例の、ＰＶＤＦフィルムの単一の選択された表面または
側面にパターン形成が施される一連の工程が示されてい
る。ＰＤＦフィルムは引っ張り後の厚さが３０〜１００
μｍであることが好ましい。ステップ２１において、Ｐ
ＶＤＦフィルムをフィクスチュアで固定し、引っ張った
後、ステップ２３において HoechstＡＺ−１３５０等の
厚さ１．５〜３μｍのポジティブ・フォトレジスト
（「ｐｒ」）材料を選択された表面に塗布する。次に、
ステップ２５において、（１）近接及び接触マスクと２
５０ワット光源のような光源を用いて、あるいは、
（２）５００ワットの紫外線光源からのλ＝３６５オン
グストロームといった波長の紫外線による直接的な書き
込み（マスク無し）を用いて、ｐｒ材料を照射し、選択
されたパターンを形成させる。全照射時間は、例えば、
△ｔ＝１０〜１２０秒で、典型的な時間は２０秒で、選
択パターンを形成するための照射は約２μｍ2 のピクセ
ル領域に関するラスタ走査の形で行われることが望まし
い。
【０００８】この時点で、ステップ２７に示すように、
オプションによりＰＶＤＦフィルム及び露光したｐｒ材
料が２０〜３０゜Ｃの温度Ｔで、△ｔ＝１２分といった
時間にわたってクロロベンゼンに浸漬することができ
る。クロロベンゼンは、ｐｒ材料に拡散し、この材料の
露光部分と相互作用し、現像ステップによる露光材料の
除去に干渉することになる。こうした目的に対するクロ
ロベンゼンの利用については、ＩＢＭ Ｊｏｕｒ．Ｒｅ
ｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ．，ｖｏｌ２４（１９８０）４５２
−４６０ページ、ＩＢＭ Ｊｏｕｒ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅ
ｌｏｐ．，ｖｏｌ２６（１９８２）５９０−５９５ペー
ジ及びＩＢＭ Ｊｏｕｒ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ．，
ｖｏｌ２６（１９８２）５９６−６０４ページ等に述べ
られている。オプションのステップ２７を実施する場
合、露光しなかったｐｒ材料に隣接する露光したｐｒ材
料のエッジは、後続の現像ステップで除去されない「リ
ップ」領域を形成する。図３Ａにこのクロロベンゼンの
作用の例が示されている。ここでは、露光しなかったｐ
ｒ材料４３に隣接する露光したｐｒ材料のリップ４１が
クロロベンゼンの浸漬を利用して形成される。クロロベ
ンゼンの浸漬を用いなければ、図３Ｂに示すようにリッ
プ４１は存在せず、ＰＶＤＦフィルムの露光部分には金
属パターンの所定の微細な部分も見られない。しかし、
クロロベンゼンの使用はここでは随意である。さらに、
後続ステップを実施する前に、Ｎ2 等の不活性ガスによ
って過剰のクロロベンゼンを蒸発させる。
オプションによりＰＶＤＦフィルム及び露光したｐｒ材
料が２０〜３０゜Ｃの温度Ｔで、△ｔ＝１２分といった
時間にわたってクロロベンゼンに浸漬することができ
る。クロロベンゼンは、ｐｒ材料に拡散し、この材料の
露光部分と相互作用し、現像ステップによる露光材料の
除去に干渉することになる。こうした目的に対するクロ
ロベンゼンの利用については、ＩＢＭ Ｊｏｕｒ．Ｒｅ
ｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ．，ｖｏｌ２４（１９８０）４５２
−４６０ページ、ＩＢＭ Ｊｏｕｒ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅ
ｌｏｐ．，ｖｏｌ２６（１９８２）５９０−５９５ペー
ジ及びＩＢＭ Ｊｏｕｒ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ．，
ｖｏｌ２６（１９８２）５９６−６０４ページ等に述べ
られている。オプションのステップ２７を実施する場
合、露光しなかったｐｒ材料に隣接する露光したｐｒ材
料のエッジは、後続の現像ステップで除去されない「リ
ップ」領域を形成する。図３Ａにこのクロロベンゼンの
作用の例が示されている。ここでは、露光しなかったｐ
ｒ材料４３に隣接する露光したｐｒ材料のリップ４１が
クロロベンゼンの浸漬を利用して形成される。クロロベ
ンゼンの浸漬を用いなければ、図３Ｂに示すようにリッ
プ４１は存在せず、ＰＶＤＦフィルムの露光部分には金
属パターンの所定の微細な部分も見られない。しかし、
クロロベンゼンの使用はここでは随意である。さらに、
後続ステップを実施する前に、Ｎ2 等の不活性ガスによ
って過剰のクロロベンゼンを蒸発させる。
【０００９】次に、図２のステップ２９において、温度
Ｔ２５゜Ｃで、６０から１２０秒の時間△ｔにわたっ
て、ＳｈｉｐｌｅｙのＫＯＨ塩基現像液または他の適切
な現像液を利用して、露光したｐｒ材料の現像を行い、
ｐｒ材料の露光部分が除去される。ｐｒ材料が部分的に
除去されることによって、ＰＶＤＦフィルムの下に位置
した部分が露出する。次に、ステップ３１において、脱
イオン水によって現像された構造を洗浄し、６０から〜
１２０秒の時間△ｔにわたって、Ｎ2 ガスを用いたブロ
ーによる乾燥によって、存在する全ての液体が除去され
る。
Ｔ２５゜Ｃで、６０から１２０秒の時間△ｔにわたっ
て、ＳｈｉｐｌｅｙのＫＯＨ塩基現像液または他の適切
な現像液を利用して、露光したｐｒ材料の現像を行い、
ｐｒ材料の露光部分が除去される。ｐｒ材料が部分的に
除去されることによって、ＰＶＤＦフィルムの下に位置
した部分が露出する。次に、ステップ３１において、脱
イオン水によって現像された構造を洗浄し、６０から〜
１２０秒の時間△ｔにわたって、Ｎ2 ガスを用いたブロ
ーによる乾燥によって、存在する全ての液体が除去され
る。
【００１０】ステップ３３において、厚さｈ1 が２００
〜４００オングストロームのＣｒ、Ｔｉ、または、Ｎｉ
といった第１の薄い金属の接着層をＰＶＤＦフィルムの
露出部分に重ねて、ＰＶＤＦフィルムにしっかりと接着
させることによって、第２の金属の接着を可能にする基
板が形成される。ステップ３５において、厚さｈ2 ２０
００〜４０００オングストロームのＡｕ等の導電率の高
い金属層を第１の金属層上にディポジットさせる。導電
率の高い第２の金属をＰＶＤＦフィルムの露出部分に直
接ディポジットさせると、この金属とＰＶＤＦフィルム
が適正に接着しない。
〜４００オングストロームのＣｒ、Ｔｉ、または、Ｎｉ
といった第１の薄い金属の接着層をＰＶＤＦフィルムの
露出部分に重ねて、ＰＶＤＦフィルムにしっかりと接着
させることによって、第２の金属の接着を可能にする基
板が形成される。ステップ３５において、厚さｈ2 ２０
００〜４０００オングストロームのＡｕ等の導電率の高
い金属層を第１の金属層上にディポジットさせる。導電
率の高い第２の金属をＰＶＤＦフィルムの露出部分に直
接ディポジットさせると、この金属とＰＶＤＦフィルム
が適正に接着しない。
【００１１】ステップ３７において、室温で６０から１
８０秒の時間△ｔにわたるアセトン・バスの使用に加え
て、構造に対して超音波処理装置を適用して残留ｐｒ材
料を除去する。ステップ３７では、ＰＶＤＦフィルムを
露出させるため、残りの露出していないｐｒ材料をリフ
ト・オフする。ＰＶＤＦフィルムにディポジットされた
金属で覆われた、既に露出され、現像された部分のみが
ＰＶＤＦフィルム表面に残る。この結果、ＰＶＤＦフィ
ルムの単一の側面または表面への選択されたパターンの
ディポジット手順が完了する。
８０秒の時間△ｔにわたるアセトン・バスの使用に加え
て、構造に対して超音波処理装置を適用して残留ｐｒ材
料を除去する。ステップ３７では、ＰＶＤＦフィルムを
露出させるため、残りの露出していないｐｒ材料をリフ
ト・オフする。ＰＶＤＦフィルムにディポジットされた
金属で覆われた、既に露出され、現像された部分のみが
ＰＶＤＦフィルム表面に残る。この結果、ＰＶＤＦフィ
ルムの単一の側面または表面への選択されたパターンの
ディポジット手順が完了する。
【００１２】ＰＶＤＦフィルムの第２の選択表面にも金
属の選択されたパターンを形成させる場合、第２の表面
パターンを形成する前に、まず、既にパターン形成され
たフィルム表面をポリイミドまたはｐｒ材料等で保護す
る。第２の表面には、第１の表面には既にディポジット
されたパターンとの第２の表面のパターンの光学的アラ
イメントが容易にとれるようにいくつかの基準マークが
設けられている。第２の表面を適切な溶媒で洗浄し、第
１の既にパターン化された表面にポリイミドまたはｐｒ
材料のコーティングをその上にディポジットさせること
によって保護する。第２の選択パターンを第２の表面に
ディポジットさせた後、さらに、アセトンまたは酢酸ブ
チルを利用してこの保護コーティングを除去する。
属の選択されたパターンを形成させる場合、第２の表面
パターンを形成する前に、まず、既にパターン形成され
たフィルム表面をポリイミドまたはｐｒ材料等で保護す
る。第２の表面には、第１の表面には既にディポジット
されたパターンとの第２の表面のパターンの光学的アラ
イメントが容易にとれるようにいくつかの基準マークが
設けられている。第２の表面を適切な溶媒で洗浄し、第
１の既にパターン化された表面にポリイミドまたはｐｒ
材料のコーティングをその上にディポジットさせること
によって保護する。第２の選択パターンを第２の表面に
ディポジットさせた後、さらに、アセトンまたは酢酸ブ
チルを利用してこの保護コーティングを除去する。
【００１３】図４には、第２の選択パターンをなす金属
のディポジット・プロセスがフローチャートで示されて
いる。ここでは、ステップ５１、５３、５５、５７、５
９、６１、６３、６５、６７は、それぞれ、第１の選択
パターンについて実施されたステップ２１、２３、２
５、２７、２９、３１、３３、３５、３７と類似してい
る。ＰＶＤＦフィルムの表面上のｐｒ材料の照射は、放
射ビームがＰＶＤＦフィルム表面における目標のｐｒ材
料を通る前にこのビームの焦点がずれることのを回避す
るため、放射ビームが最初にＰＶＤＦフィルムを通過す
ることがないようにして行うのが好ましい。これを達成
する１つの手段として、第１のディポジットされた金属
層（Ｃｒ、Ｔｉ、及び、Ｎｉ）を対象物表面の焦点面と
して利用する場合がある。この第１のディポジット金属
層（Ｃｒ、Ｔｉ、及び、Ｎｉ）は、第２の金属層（Ａｕ
またはＡｇ）を利用して、引き続きパターン形成するこ
とが可能である。このアプローチは、ＰＶＤＦフィルム
の両面に適用することが可能である。このプロセスのス
テップ６９において、第２の表面のパターンが形成され
た後、第１の既にパターン形成した表面のｐｒ保護被膜
を除去する。
のディポジット・プロセスがフローチャートで示されて
いる。ここでは、ステップ５１、５３、５５、５７、５
９、６１、６３、６５、６７は、それぞれ、第１の選択
パターンについて実施されたステップ２１、２３、２
５、２７、２９、３１、３３、３５、３７と類似してい
る。ＰＶＤＦフィルムの表面上のｐｒ材料の照射は、放
射ビームがＰＶＤＦフィルム表面における目標のｐｒ材
料を通る前にこのビームの焦点がずれることのを回避す
るため、放射ビームが最初にＰＶＤＦフィルムを通過す
ることがないようにして行うのが好ましい。これを達成
する１つの手段として、第１のディポジットされた金属
層（Ｃｒ、Ｔｉ、及び、Ｎｉ）を対象物表面の焦点面と
して利用する場合がある。この第１のディポジット金属
層（Ｃｒ、Ｔｉ、及び、Ｎｉ）は、第２の金属層（Ａｕ
またはＡｇ）を利用して、引き続きパターン形成するこ
とが可能である。このアプローチは、ＰＶＤＦフィルム
の両面に適用することが可能である。このプロセスのス
テップ６９において、第２の表面のパターンが形成され
た後、第１の既にパターン形成した表面のｐｒ保護被膜
を除去する。
【００１４】上述のプロセスを拡張して、ステップ３７
またはステップ６９の後でおこなう、誘電体保護条件に
よって決まる、０．５から２μｍの厚さを備えたＡｍｃ
ｏ１４１４等のポリイミド層の回転塗布を含む、層間誘
電体を備えた付加的な金属層のディポジットが多層相互
接続プロセスも示す。図５に示すように、このポリイミ
ドはさらに温度Ｔ１２０゜Ｃで、２００秒間（△ｔ）に
わたってソフト・ベーキングが施される。酸素プラズマ
処理の実施後（１００ミリトルの圧力で、１００％の酸
素を利用し、１００ワットで６０秒間）、さらにｐｒの
パターン形成層を介した相互接続部が回転塗布によって
ポリイミド上に形成される。温度Ｔが１００゜Ｃによる
ｐｒ材料のソフト・ベーキングが終了すると、先の層パ
ターンとのアライメントのとれたヴァイア接触ホール・
パターンがディポジットされて露出される。露出したｐ
ｒ材料は現像され、ｎ・ブターノール塩基溶媒の吹き付
けまたは浸漬エッチングによって、下層に位置するポリ
イミド層にヴァイア接触ホールが形成される。残留ｐｒ
材料をｎ酢酸ブチル塩基溶媒の希釈液を用いて、ポリイ
ミドから除去する。
またはステップ６９の後でおこなう、誘電体保護条件に
よって決まる、０．５から２μｍの厚さを備えたＡｍｃ
ｏ１４１４等のポリイミド層の回転塗布を含む、層間誘
電体を備えた付加的な金属層のディポジットが多層相互
接続プロセスも示す。図５に示すように、このポリイミ
ドはさらに温度Ｔ１２０゜Ｃで、２００秒間（△ｔ）に
わたってソフト・ベーキングが施される。酸素プラズマ
処理の実施後（１００ミリトルの圧力で、１００％の酸
素を利用し、１００ワットで６０秒間）、さらにｐｒの
パターン形成層を介した相互接続部が回転塗布によって
ポリイミド上に形成される。温度Ｔが１００゜Ｃによる
ｐｒ材料のソフト・ベーキングが終了すると、先の層パ
ターンとのアライメントのとれたヴァイア接触ホール・
パターンがディポジットされて露出される。露出したｐ
ｒ材料は現像され、ｎ・ブターノール塩基溶媒の吹き付
けまたは浸漬エッチングによって、下層に位置するポリ
イミド層にヴァイア接触ホールが形成される。残留ｐｒ
材料をｎ酢酸ブチル塩基溶媒の希釈液を用いて、ポリイ
ミドから除去する。
【００１５】圧電フィルム材料のポリフッっ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）には、多くの望ましい特徴がある。ま
ず、このフィルムは重合体であり、従って、ニオブ酸リ
チウム及びタンタル酸リチウムのような他の圧電材料の
フィルムほど危険ではない。第２に、１９８９年のＵｌ
ｔｒａｓｏｎｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇのｖｏｌ．１１、７
５−９４ページで論じられているように、このフィルム
は適度で、加工性を有する、０．１〜０．２の厚みモー
ドの結合係数ｋt を備えている。第３に、ＰＶＤＦフィ
ルムはその表面のパターン形成に用いられる化学薬品に
対してあまり反応しない。フィルム材料は、無定形マト
リクスに埋め込まれた、ＣＨ2 ＣＦ2 の約２０００の反
復単位の層状結晶から構成される。相対的な誘電体透過
係数は印加周波数が０から２５０ＭＨｚに上昇するにつ
れて、約８．５から４．５まで変動し、誘電体損失タン
ジェントは、この範囲の周波数について０．２４〜０．
２６の範囲で変動する。ＰＶＤＦ材料の音速はさまざま
な研究者によって約２２５０ｍ／秒及び約２５００ｍ／
秒等と測定されている。該フィルム材料の音響インピー
ダンスは約４．５×１０6 レイル(Rayls) で、これは水
の音響インピーダンスの約３倍である。
ン（ＰＶＤＦ）には、多くの望ましい特徴がある。ま
ず、このフィルムは重合体であり、従って、ニオブ酸リ
チウム及びタンタル酸リチウムのような他の圧電材料の
フィルムほど危険ではない。第２に、１９８９年のＵｌ
ｔｒａｓｏｎｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇのｖｏｌ．１１、７
５−９４ページで論じられているように、このフィルム
は適度で、加工性を有する、０．１〜０．２の厚みモー
ドの結合係数ｋt を備えている。第３に、ＰＶＤＦフィ
ルムはその表面のパターン形成に用いられる化学薬品に
対してあまり反応しない。フィルム材料は、無定形マト
リクスに埋め込まれた、ＣＨ2 ＣＦ2 の約２０００の反
復単位の層状結晶から構成される。相対的な誘電体透過
係数は印加周波数が０から２５０ＭＨｚに上昇するにつ
れて、約８．５から４．５まで変動し、誘電体損失タン
ジェントは、この範囲の周波数について０．２４〜０．
２６の範囲で変動する。ＰＶＤＦ材料の音速はさまざま
な研究者によって約２２５０ｍ／秒及び約２５００ｍ／
秒等と測定されている。該フィルム材料の音響インピー
ダンスは約４．５×１０6 レイル(Rayls) で、これは水
の音響インピーダンスの約３倍である。
【００１６】もう１つの魅力的な圧電材料である、トリ
フルオルエチレンと共重合したＰＶＤＦ（「Ｐ（ＶＤＦ
−ＴｒＦＥ）」）については、１９８４年の「Ｆｅｒｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ」のｖｏｌ．６０，２６３−２７
６ページに報告されている。ここでは、存在するフッ化
ビニリデンの分子量パーセントが約５０％ないし約８０
％を超える場合、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）の結合係数ｋ
t はＰＶＤＦより高い値を有する。表１には、ＰＶＤ
Ｆ、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）、薄層フィルムで、そのま
までディポジットさせることが可能な、酸化鉛、酸化ジ
ルコニウム、酸化チタンを含むＶｅｒｎｉｔｒｏｎによ
って市販されている圧電材料であるＰＺＴ−４に関して
上述の文献で報告されたデータを示す。
フルオルエチレンと共重合したＰＶＤＦ（「Ｐ（ＶＤＦ
−ＴｒＦＥ）」）については、１９８４年の「Ｆｅｒｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ」のｖｏｌ．６０，２６３−２７
６ページに報告されている。ここでは、存在するフッ化
ビニリデンの分子量パーセントが約５０％ないし約８０
％を超える場合、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）の結合係数ｋ
t はＰＶＤＦより高い値を有する。表１には、ＰＶＤ
Ｆ、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）、薄層フィルムで、そのま
までディポジットさせることが可能な、酸化鉛、酸化ジ
ルコニウム、酸化チタンを含むＶｅｒｎｉｔｒｏｎによ
って市販されている圧電材料であるＰＺＴ−４に関して
上述の文献で報告されたデータを示す。
【表１】
【００１７】結合係数がｋt ≧０．１のＰＶＤＦ、Ｐ
（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）または任意の他の高分子圧電薄膜
材料またはセラミック圧電薄膜材料も本発明に用いるの
に適した材料である。トロント州立大学の医療生物物理
(Medical Biophysics)で、ダニエル・エイチ・ターンブ
ル氏が１９９１年に博士論文(Ph.D.) として提出された
「Ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃ
ｅｒ Ａｒｒａｙｓ Ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｌｔ
ｒａｓｏｕｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ」において、本願明細
書に開示された発明者の研究について簡単に述べられて
おり（１３１−１３４ページ）、他の目的のために他の
研究者が研究した他のＰＶＤＦ構造にはフリンジ電界の
問題が多少とも存在するという点に言及している。しか
しながら、本願発明において、このようなフリンジ電界
の問題に遭遇することはなかった。
（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）または任意の他の高分子圧電薄膜
材料またはセラミック圧電薄膜材料も本発明に用いるの
に適した材料である。トロント州立大学の医療生物物理
(Medical Biophysics)で、ダニエル・エイチ・ターンブ
ル氏が１９９１年に博士論文(Ph.D.) として提出された
「Ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃ
ｅｒ Ａｒｒａｙｓ Ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｌｔ
ｒａｓｏｕｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ」において、本願明細
書に開示された発明者の研究について簡単に述べられて
おり（１３１−１３４ページ）、他の目的のために他の
研究者が研究した他のＰＶＤＦ構造にはフリンジ電界の
問題が多少とも存在するという点に言及している。しか
しながら、本願発明において、このようなフリンジ電界
の問題に遭遇することはなかった。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明の方法に
従えばプロセス中に壊れることなく、微細パターンを圧
電材料層上に形成することが可能となる。
従えばプロセス中に壊れることなく、微細パターンを圧
電材料層上に形成することが可能となる。
【図１】本発明のー実施例に用いられるＰＶＤＦフィル
ムを固定するフィクスチュアの概略図。
ムを固定するフィクスチュアの概略図。
【図２】本発明を用いて実施される圧電材料の一方の側
面のパターンを形成させる動作説明図。
面のパターンを形成させる動作説明図。
【図３Ａ】本発明に含まれるクロロベンゼンの浸漬によ
って得た構造を示す図。
って得た構造を示す図。
【図３Ｂ】本発明に含まれるクロロベンゼンの浸漬を使
用しないで得た構造を示す図。
用しないで得た構造を示す図。
【図４】本発明を用いて実施される圧電材料の両方の側
面のパターンを形成させる動作説明図。
面のパターンを形成させる動作説明図。
【図５】本発明を用いて実施される多層構造の圧電材料
のパターンを形成させる動作説明図。
のパターンを形成させる動作説明図。
１１：ＰＶＤＦフィルム １３：リング・フィクスチュア １５：フィルム表面 ４１：リップ ４３：フォトレジスト材料
Claims (1)
- 【請求項１】圧電材料の表面上に微細なライン幅のパタ
ーンを形成する方法において、 結合係数が0.1 以下で、約30から100 μm の範囲の厚さ
を有する重合体圧電材料の薄層フィルムを用意し、 約1.5 から３μm の範囲の厚さのポジティブのフォトレ
ジスト材料の薄層コーティングを前記圧電材料の薄層フ
ィルムの表面上に施し、 前記圧電材料の薄層フィルムを予め決められた波長範囲
の電磁放射に、微細なライン幅の選択されたパターンを
有する前記圧電材料の薄層フィルムを５から60秒の範囲
の時間のあいだ露出させ、 照射によって形成されたフォトレジスト・コーティング
で前記圧電材料の薄層フィルムを現像し、選択されたパ
ターンにおける薄層フィルムの選択された表面部分を露
出させ、 前記露出された圧電材料の薄層フィルムと接着する、第
１の金属で選択される厚さの薄層のコーティングを施
し、選択されたパターンを圧電材料の薄層フィルムに形
成させ、 第２の金属で選択される厚さの薄層のコーティングを前
記第１の金属の選択されたパターン上に施し、 残りの前記フォトレジスト材料を除去し、選択されたパ
ターンを有する金属が残り、前記圧電材料の薄層のコー
ティングを選択された表面に接着させることから成る圧
電材料のパターン形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US80650191A | 1991-12-13 | 1991-12-13 | |
| US806,501 | 1991-12-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299720A true JPH05299720A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=25194184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35295092A Pending JPH05299720A (ja) | 1991-12-13 | 1992-12-11 | 圧電材料のパターン形成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5403701A (ja) |
| EP (1) | EP0546696A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05299720A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015030174A1 (ja) * | 2013-09-02 | 2015-03-05 | 三井化学株式会社 | 積層体 |
| WO2017155006A1 (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 三井化学株式会社 | 積層体 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0782923B1 (en) * | 1995-07-14 | 2000-09-27 | Seiko Epson Corporation | Laminated head for ink jet recording, production method thereof, and printer equipped with the recording head |
| US6339276B1 (en) * | 1999-11-01 | 2002-01-15 | Agere Systems Guardian Corp. | Incremental tuning process for electrical resonators based on mechanical motion |
| US6746577B1 (en) | 1999-12-16 | 2004-06-08 | Agere Systems, Inc. | Method and apparatus for thickness control and reproducibility of dielectric film deposition |
| US6524971B1 (en) | 1999-12-17 | 2003-02-25 | Agere Systems, Inc. | Method of deposition of films |
| US6323744B1 (en) | 2000-02-04 | 2001-11-27 | Agere Systems Guardian Corp. | Grounding of TFR ladder filters |
| US6437667B1 (en) | 2000-02-04 | 2002-08-20 | Agere Systems Guardian Corp. | Method of tuning thin film resonator filters by removing or adding piezoelectric material |
| US6306313B1 (en) | 2000-02-04 | 2001-10-23 | Agere Systems Guardian Corp. | Selective etching of thin films |
| US7296329B1 (en) | 2000-02-04 | 2007-11-20 | Agere Systems Inc. | Method of isolation for acoustic resonator device |
| US6377136B1 (en) | 2000-02-04 | 2002-04-23 | Agere Systems Guardian Corporation | Thin film resonator filter having at least one component with different resonant frequency sets or electrode capacitance |
| US6603241B1 (en) | 2000-05-23 | 2003-08-05 | Agere Systems, Inc. | Acoustic mirror materials for acoustic devices |
| US6355498B1 (en) | 2000-08-11 | 2002-03-12 | Agere Systems Guartian Corp. | Thin film resonators fabricated on membranes created by front side releasing |
| US6486751B1 (en) | 2000-09-26 | 2002-11-26 | Agere Systems Inc. | Increased bandwidth thin film resonator having a columnar structure |
| US6674291B1 (en) * | 2000-10-30 | 2004-01-06 | Agere Systems Guardian Corp. | Method and apparatus for determining and/or improving high power reliability in thin film resonator devices, and a thin film resonator device resultant therefrom |
| US6587212B1 (en) | 2000-10-31 | 2003-07-01 | Agere Systems Inc. | Method and apparatus for studying vibrational modes of an electro-acoustic device |
| US6743731B1 (en) | 2000-11-17 | 2004-06-01 | Agere Systems Inc. | Method for making a radio frequency component and component produced thereby |
| US7435613B2 (en) | 2001-02-12 | 2008-10-14 | Agere Systems Inc. | Methods of fabricating a membrane with improved mechanical integrity |
| US7798063B2 (en) * | 2006-11-13 | 2010-09-21 | Esko-Graphics Imaging Gmbh | Reducing back-reflection during ablative imaging |
| JP6851368B2 (ja) * | 2015-08-18 | 2021-03-31 | フジフィルム ソノサイト インコーポレイテッド | 高周波数超音波に対する膜ハイドロホンおよび製造方法 |
| US11579011B2 (en) | 2016-02-19 | 2023-02-14 | Fujifilm Sonosite, Inc. | Membrane hydrophone for high frequency ultrasound and method of manufacture |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3245868A1 (de) * | 1982-12-11 | 1984-06-14 | EUROSIL electronic GmbH, 8057 Eching | Thermisch unempfindliche bestrahlungsmaske fuer roentgenlithographie und verfahren zur herstellung derartiger masken |
| JPS6014557A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-25 | Nec Corp | 直交振幅変調式の送信装置 |
| DD221292A1 (de) * | 1983-11-17 | 1985-04-17 | Dresden Ing Hochschule | Verfahren zur herstellung von strukturen |
| DE3532107A1 (de) * | 1985-09-09 | 1987-03-19 | Siemens Ag | Herstellung auf beiden seiten einer polymerfolie zu erzeugender metallischer elektrodenstrukturen |
| US4759823A (en) * | 1987-06-02 | 1988-07-26 | Krysalis Corporation | Method for patterning PLZT thin films |
| US4816381A (en) * | 1987-07-17 | 1989-03-28 | Eastman Kodak Company | Method for fabricating PLZT light valve device |
| US5052777A (en) * | 1988-04-27 | 1991-10-01 | Sportsoft Systems, Inc. | Graphics display using bimorphs |
| US5106471A (en) * | 1990-04-02 | 1992-04-21 | Motorola, Inc. | Reactive ion etch process for surface acoustic wave (SAW) device fabrication |
| US5265315A (en) * | 1990-11-20 | 1993-11-30 | Spectra, Inc. | Method of making a thin-film transducer ink jet head |
-
1992
- 1992-11-16 EP EP92310456A patent/EP0546696A1/en not_active Withdrawn
- 1992-12-11 JP JP35295092A patent/JPH05299720A/ja active Pending
-
1993
- 1993-06-30 US US08/085,848 patent/US5403701A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015030174A1 (ja) * | 2013-09-02 | 2015-03-05 | 三井化学株式会社 | 積層体 |
| JP5933845B2 (ja) * | 2013-09-02 | 2016-06-15 | 三井化学株式会社 | 積層体 |
| WO2017155006A1 (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 三井化学株式会社 | 積層体 |
| US11088313B2 (en) | 2016-03-09 | 2021-08-10 | Mitsui Chemicals, Inc. | Layered body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5403701A (en) | 1995-04-04 |
| EP0546696A1 (en) | 1993-06-16 |
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