JP2005006013A - Photolithographic method, method of manufacturing piezoelectric oscillating piece, method of manufacturing piezoelectric device, piezoelectric oscillating piece, semiconductor device, electronic part, piezoelectric device, electronic apparatus and portable telephone - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photolithographic method, etc. for forming a uniform and thin resist coat formed on an electrode film of a substrate. <P>SOLUTION: The method comprises a step of coating resist grains 132b on a substrate 71 covered with an electrode film 22, a step of gasifying a solvent 146 for solving the resist grains 132b to produce an evaporation gas G of the solvent, a step of solving the resist grains 132b by the gas G of the solvent to form an electrode resist 137 on the electrode film 22 after placing the substrate 71 in the atmosphere of the solvent evaporation gas G, and a step of forming a resist pattern corresponding to an electrode pattern on the substrate 71 by exposing the electrode resist 137 formed on the electrode film 22 of the substrate 71 with a corresponding mask set on the substrate 71 to the electrode pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極膜を被覆した基板に対してレジスト粒子を塗布し、その基板の電極膜上にレジストを形成するフォトリソグラフィ方法、圧電振動片の製造方法、圧電デバイスの製造方法、圧電振動片、半導体素子、電子部品、圧電デバイス、電子機器及び携帯電話装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、対象物に薄く均一な膜厚の膜を形成しようとする方法としては、例えばスピンコート方式と呼ばれる手法を用いることが多い。このスピンコート方式は、回転させた被塗布物の中心近傍に塗布物を塗布し、遠心力によって被塗布物の表面に塗布物を塗布することができるという特徴を有する。このスピンコート方式は、被塗布物の表面が平坦であれば適用することができ、塗布物の塗布厚を薄く均一に形成できる。このようなことから、このスピンコート方式は、一見すると、例えば圧電振動片に電極を形成する際のレジストの塗布に採用することも考えられそうである。
【0003】
しかしながら、このようなスピンコート方式によってレジストを形成する手法は、圧電振動片の電極パターンに対応して形成すべき電極を形成する際の電極レジストの形成に適用することはできない。なぜなら、スピンコート方式は、表面に凹凸又は貫通穴を有する対象物に薄く均一な塗布厚で塗布することが困難なためである。つまり、圧電振動片の基材である水晶ウェハは、電極レジストを形成する前に、圧電振動片の外形エッチングが完了してしまっており、水晶ウェハ上に既に凹凸又は貫通穴が形成されているためである。
【0004】
また、一見すると、例えばスプレーコートや静電塗布を用いてレジストを形成することを実現できそうにも考えられる。これらスプレーコートや静電塗布は、それぞれレジスト粒子を圧電振動片に塗布し、圧電振動片上にレジスト粒子でなるレジストを形成する手法である。これらスプレーコートや静電塗布は、例えば水晶ウェハについて圧電振動片の外形エッチング後にレジストを形成するように用いることができる点が特徴である(例えば特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−290181号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、スプレーコートや静電塗布等によってレジストを形成すると、レジスト粒子が粒状であるため、レジスト粒子が重なることにより部分的に塗布厚が変わり、レジストを均一に薄くすることが困難であった。具体的に示すと以下のようになる。
【0007】
図14(A)〜図14(D)は、従来のフォトリソグラフィ方法によりレジスト1137を用いて電極122aを形成する手順の一例を示す断面図である。
図14(A)に示すように電極膜122が成膜された圧電振動片の振動腕1134には、スプレーコートや静電塗布によってレジスト微粒子1132bが塗布される。ここで、レジスト微粒子1132bが粒子状であることから、図14(B)に示すようにレジスト微粒子1132bでなるレジスト1137の塗布厚dが均一となりにくい。
【0008】
このため、このレジスト1137に対してマスクを用いて露光を行うと、図14(C)に示すように本来残るべきでない部分に不要なレジスト1137bが残る。このようにレジスト1137bが残った状態で電極膜122をエッチングすると、図14(D)に示すように電極膜122の一部が不要な電極122bとして残存し、微細な電極パターンに対応した電極122aを精度良く形成することが困難であった。
【0009】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消して、基板上の電極膜に形成されるレジストの塗布厚を均一に薄く形成することができるフォトリソグラフィ方法、圧電振動片の製造方法、圧電デバイスの製造方法、圧電振動片、半導体素子、電子部品、圧電デバイス、電子機器及び携帯電話装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上述の目的は、第1の発明によれば、電極膜を被覆した基板に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記基板を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記基板に配置し、前記基板の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記基板上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップとを有することを特徴とするフォトリソグラフィ方法により、達成される。
上記構成によれば、電極膜を被覆した基板上に塗布されたままのレジスト粒子は塗布厚が均一とならないものの、このレジスト粒子が基板上において溶剤の蒸発ガスによって溶解することでレジスト粒子の凹凸と隙間がなくなり、その表面張力によって塗布厚が全体的に均一となり薄いレジストが基板の電極膜上に形成される。従って、従来不可能であったフォトリソグラフィ方法を用いた基板上への微細なパターンの電極形成が可能となる。また、レジスト粒子の再溶解によって生ずる表面張力により、形成されたレジストの表面は平滑化される。
【0011】
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記レジスト粒子塗布ステップでは、液状のレジスト溶剤をミスト状の前記レジスト粒子とし、前記レジスト粒子を前記基板上の電極膜に対して塗布することを特徴とする。
上記構成によれば、電極膜に塗布されたレジスト粒子に多少のムラがあっても、レジスト粒子の溶解により、電極膜上には均一な塗布厚のレジストが形成されるようになる。従って、従来不可能であったフォトリソグラフィ方法を用いた基板上への微細なパターンの電極形成が可能となる。
【0012】
第3の発明は、第1の発明の構成において、前記レジスト粒子塗布ステップでは、前記基板上に被覆した前記電極膜を帯電させ、前記電極膜に対して前記電極膜と異極に帯電させた前記レジスト粒子を静電塗布することを特徴とする。
上記構成によれば、電極膜に塗布されたレジスト粒子に多少のムラがあっても、レジスト粒子の溶解により、電極膜上には均一な塗布厚のレジストが形成されるようになる。従って、従来不可能であったフォトリソグラフィ方法を用いた基板上への微細なパターンの電極形成が可能となる。
【0013】
第4の発明は、第1の発明ないし第3の発明のいずれかの構成において、前記基板は、凹凸形状又は貫通穴を有する構成であることを特徴とする。
上記構成によれば、凹凸形状又は貫通穴を有する基板であっても、薄く均一な塗布厚のレジストを用いて、基板に微細なパターンの電極を形成することができる。
【0014】
第5の発明は、第1の発明ないし第4の発明のいずれかの構成において、前記溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することを特徴とする。
上記構成によれば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有する溶剤は常温で気相化するので加熱手段を必要とせず、常温でレジスト粒子を溶解することができる。
【0015】
上述の目的は、第6の発明によれば、基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップとを有することを特徴とする圧電振動片の製造方法により、達成される。
上記構成によれば、電極膜を被覆した圧電振動片上に塗布されたままのレジスト粒子は塗布厚が均一とならないものの、このレジスト粒子が圧電振動片上において溶剤の蒸発ガスによって溶解することでレジスト粒子の凹凸と隙間がなくなり、その表面張力によって塗布厚が全体的に均一となり薄いレジストが基板の電極膜上に形成される。従って、従来不可能であったフォトリソグラフィを用いた圧電振動片上への微細なパターンの電極形成が可能となる。また、レジスト粒子の再溶解によって生ずる表面張力により、形成されたレジストの表面は平滑化される。
【0016】
上述の目的は、第7の発明は、電極膜を被覆した基板に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記基板を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記基板に配置し、前記基板の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記基板上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記基板上に形成する電極形成ステップとを有することを特徴とする半導体素子の製造方法により製造された半導体素子により、達成される。
上記構成によれば、電極膜を被覆した基板上に塗布されたままのレジスト粒子は塗布厚が均一とならないものの、このレジスト粒子が基板上において溶剤の蒸発ガスによって溶解することでレジスト粒子の凹凸と隙間がなくなり、その表面張力によって塗布厚が全体的に均一となり薄いレジストが基板の電極膜上に形成される。従って、フォトリソグラフィ方法を用いた半導体素子の基板上への微細なパターンの電極形成が可能となる。また、レジスト粒子の再溶解によって生ずる表面張力により、形成されたレジストの表面は平滑化される。
【0017】
上述の目的は、第8の発明は、電極膜を被覆した基板に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記基板を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記基板に配置し、前記基板の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記基板上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記基板上に形成する電極形成ステップと、前記電極が形成された前記基板を電気的な導通を取りつつパッケージに固定し、前記基板を内蔵した前記パッケージを封止する封止ステップとを有することを特徴とする電子部品の製造方法により製造された電子部品により、達成される。
上記構成によれば、電極膜を被覆した基板上に塗布されたままのレジスト粒子は塗布厚が均一とならないものの、このレジスト粒子が基板上において溶剤の蒸発ガスによって溶解することでレジスト粒子の凹凸と隙間がなくなり、その表面張力によって塗布厚が全体的に均一となり薄いレジストが基板の電極膜上に形成される。従って、フォトリソグラフィ方法を用いた電子機器の基板上への微細なパターンの電極形成が可能となる。また、レジスト粒子の再溶解によって生ずる表面張力により、形成されたレジストの表面は平滑化される。
【0018】
上述の目的は、第9の発明は、基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップと、前記電極が形成された前記圧電振動片を電気的な導通を取りつつパッケージに固定し、前記圧電振動片を内蔵した前記パッケージを封止する封止ステップとを有することを特徴とする圧電デバイスの製造方法により、達成される。
上記構成によれば、電極膜を被覆した圧電振動片上に塗布されたままのレジスト粒子は塗布厚が均一とならないものの、このレジスト粒子が圧電振動片上において溶剤の蒸発ガスによって溶解することでレジスト粒子の凹凸と隙間がなくなり、その表面張力によって塗布厚が全体的に均一となり薄いレジストが基板の電極膜上に形成される。従って、従来不可能であったフォトリソグラフィを用いた圧電振動片上への微細なパターンの電極形成が可能となる。また、レジスト粒子の再溶解によって生ずる表面張力により、形成されたレジストの表面は平滑化される。
【0019】
上述の目的は、第10の発明によれば、基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップとを有する圧電振動片の製造方法により製造されたことを特徴とする圧電振動片により、達成される。
上記構成によれば、圧電振動片には、薄く均一な塗布厚のレジストを用いて微細なパターンの電極を形成することができるので、圧電振動片を小型化することができる。
【0020】
上述の目的は、第11の発明によれば、基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップと、前記電極が形成された前記圧電振動片を電気的な導通を取りつつパッケージに固定し、前記圧電振動片を内蔵した前記パッケージを封止する封止ステップとを有する圧電デバイスの製造方法により製造されたことを特徴とする圧電デバイスにより、達成される。
上記構成によれば、圧電振動片には、薄く均一な塗布厚のレジストを用いて微細なパターンの電極を形成することができるので、圧電振動片を備える圧電デバイスを小型化することができる。
【0021】
上述の目的は、第12の発明によれば、基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップと、前記電極が形成された前記圧電振動片を電気的な導通を取りつつパッケージに固定し、前記圧電振動片を内蔵した前記パッケージを封止する封止ステップとを有する圧電デバイスの製造方法により製造された圧電デバイスを備えることを特徴する電子機器により、達成される。
上記構成によれば、圧電振動片には、薄く均一な塗布厚のレジストを用いて微細なパターンの電極を形成することができるので、圧電デバイスを備える電子機器を小型化することができる。
【0022】
上述の目的は、第13の発明によれば、基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップと、前記電極が形成された前記圧電振動片を電気的な導通を取りつつパッケージに固定し、前記圧電振動片を内蔵した前記パッケージを封止する封止ステップとを有する圧電デバイスの製造方法により製造された圧電デバイスを備えることを特徴する携帯電話装置により、達成される。
上記構成によれば、圧電振動片には、薄く均一な塗布厚のレジストを用いて微細なパターンの電極を形成することができるので、圧電デバイスを備える携帯電話装置を小型化することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
<第1実施形態>
図1は、圧電デバイス30の構成例を示す概略平面図であり、図2は図1のA−A線概略断面図である。以下、圧電デバイス30の構成例について簡単に説明する。尚、この圧電デバイス30は、後述するフォトリソグラフィ方法を用いて形成されたレジストを用いて電極膜が形成される圧電振動片32を備えている。
【0024】
この圧電デバイス30は、例えばパッケージ36内に圧電振動片32を収容した水晶振動子や水晶発振器であり、例えばHDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器において広く使用されている。
【0025】
図1及び図2において、圧電デバイス30は、水晶振動子を構成した例を示しており、パッケージ36内に圧電振動片32を収容している。図2に示すようにパッケージ36は、例えば、下から第1の積層基板61、第2の積層基板64、第3の積層基板68を重ねて形成されている。
【0026】
パッケージ36の内部空間S2内の図において左端部付近において、内部空間S2に露出して内側底部を構成する第2の積層基板64には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した電極部31,31が設けられている。
この電極部31,31は、圧電振動片32に対して駆動電圧を供給するものである。この各電極部31,31の上に導電性接着剤43,43が塗布され、この導電性接着剤43,43の上に圧電振動片32の基部51が載置されて、導電性接着剤43,43が硬化されるようになっている。尚、導電性接着剤43,43としては、接合力を発揮する接着剤成分としての合成樹脂剤に、銀製の細粒等の導電性の粒子を含有させたものが使用でき、シリコーン系、エポキシ系またはポリイミド系導電性接着剤等を利用することができる。
【0027】
圧電振動片32は、例えば水晶をエッチングして形成されている。すなわち、圧電振動片32は、パッケージ36側と後述するようにして固定される基部51及び、この基部51を基端として、図において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕34,35を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
【0028】
圧電振動片32の各振動腕34,35には、それぞれ長さ方向に延びる溝56,57が形成されている。さらに、図1において、圧電振動片32の基部51の端部(図1では左端部)の幅方向両端付近には、引き出し電極52,53が形成されている。各引き出し電極52,53(22a)は、圧電振動片32の基部51の図示しない裏面にも同様に形成されている。
【0029】
これらの各引き出し電極52,53は、上述したようにパッケージ側の電極部31,31と導電性接着剤43,43により接続される部分である。そして、各引き出し電極52,53は、図示されているように、各振動腕34,35の溝56,57内に設けた励振電極54,55(22a)と接続されている。また、各励振電極54,55は、各振動腕34,35の両側面にも形成されており、一方の振動腕、例えば振動腕34に関しては、溝57内の励振電極54とその側面部の励振電極55とは互いに異極となるようにされている。
【0030】
パッケージ36の開放された上端には、蓋体39が接合されることにより、封止されている。蓋体39は、好ましくは、パッケージ36に封止固定した後で、図2に示すように、外部からレーザ光L2を圧電振動片32の後述する金属被覆部に照射して、質量削減方式により周波数調整を行うために、光を透過する材料、特に、薄板ガラスにより形成されている。
【0031】
図3は、図1及び図2に示す圧電振動片32の製造装置の一部としてのベーパー処理装置140の構成例を示す断面図であり、図4(A)〜図4(C)は、それぞれ電極膜22上にレジストが形成される様子の一例を示す断面図である。
図3に示すベーパー処理装置140は、例えばデシケータとも呼ばれ、ガラスチャンバ142、中蓋144及びカセット148を備えている。
ガラスチャンバ142は、ベーパー処理装置140における筐体であり、その外部と内部を遮断する構成となっている。ガラスチャンバ142は、その底部に、上記レジスト微粒子を溶解可能な溶剤146を有する。
【0032】
溶剤146は、例えば有機溶剤であり、その一例としてはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下「PEGMEA」という)を含有するのが望ましい。この溶剤146は、例えば常温で気相化し、溶剤の蒸発ガスGとなる。このようにPEGMEAを含有する溶剤146を採用すると、加熱手段を特に設けなくても、常温で処理を行うことができる。溶剤146の上部におけるガラスチャンバ142内には、溶剤146に接触しない程度の高さに中蓋144が設けられており、中蓋144上にはカセット148が配置可能な構成となっている。
【0033】
中蓋144は、溶剤の蒸発ガスGが通過する構成となっており、溶剤146が気相化した溶剤の蒸発ガスGをガラスチャンバ142内に充填することができる構成となっている。また、カセット148は、少なくとも1枚、好ましくは複数枚の水晶ウェハを収容可能な構成となっており、その外部から内部に上記溶剤の蒸発ガスGが通過することができる構成となっている。
【0034】
ここで、基板の一例としての水晶ウェハは、例えば凹凸形状を有する構成である。具体的には、この水晶ウェハは、例えば圧電振動子が形成されている点が特徴的である。つまり、このベーパー処理装置140では、平坦な対象物にレジストを形成する場合のみならず、凹凸形状を有する対象物にもレジストを形成することができる点が特徴的である。ベーパー処理装置140の処理手順については後述する。
【0035】
上記水晶ウェハ上には、その全面にAu,Cr等を材質とする電極膜が被覆されており、その電極膜上には、レジスト微粒子が塗布されている。レジスト粒子の塗布方法としては、後述するように様々な手法を採用することができる。従って、カセット148に収容された少なくとも1枚の水晶ウェハは、溶剤の蒸発ガスG雰囲気中に配置され、水晶ウェハ上の電極膜に形成されたレジスト微粒子を溶剤の蒸発ガスGにさらすことができる。
【0036】
具体的には、図4(A)に示すように電極膜22上に塗布されたレジスト微粒子132aは、溶剤の蒸発ガスGによって、図4(B)に示すように溶解し、隣り合う微粒子同士が一つの塊になることを繰り返す。さらに、所定の時間が経過すると、上記レジスト微粒子132bは、図4(C)に示すように電極膜22上においてほぼ一枚の板状の電極レジスト137を構成する。この電極レジスト137は、上述した溶解により粒子状ではなくなるため、どの部分でもほぼ均一な厚さとなる。本実施形態では、このように塗布されたレジスト微粒子132aを電極レジスト137とする処理を「ベーパー処理」という。
【0037】
ここで、ベーパー処理の条件について説明する。
ベーパー温度としては23℃程度の室温とし、圧力は常圧(1気圧)とする。そして、ベーパー処理の時間(ベーパー時間)としては、表面は滑らかになるが、粒塊が残っている程度の少なくとも3分から電極レジスト137が例えば透明になり、表面が平滑化される20分の範囲であるのが望ましい。尚、20分を越してベーパー処理を行っても、電極レジスト137は殆ど変化しない。また、ベーパー時間の適正時間としては、例えば10分以上であるのが望ましい。これは、レジスト微粒子132aの粒塊が無くなる程度の時間である。
【0038】
このようにして、平滑で均一な塗布厚とされた電極レジスト137は、例えば90℃で15分程度加熱を行うプリベーク処理により溶剤146が飛ばされることで硬化され、さらに冷却処理され完成する。ここで、冷却処理としては、例えば室温にて15分程度放置される。尚、上記図3に示す溶剤146としては、上述のように常温で揮発する溶剤を採用する代わりに、加熱することで揮発する溶剤を採用するようにしても良いことはいうまでもない。このような場合には、ベーパー処理装置140には溶剤146を加熱するための加熱手段を備えているのが望ましい。
このような構成によれば、ベーパー処理装置140は、カセット148を単位として、水晶ウェハに対してまとめてバッチ処理することができるため、例えば1枚ずつ処理していた従来よりも処理能力を向上することができる。
【0039】
また、上記電極レジスト137の溶媒に対してその適合した溶剤146の組み合わせとしては、例えばエチルセロソルブアセテート(以下「ECA」という)に対してECA、PEGMEA、アセトン、乳酸エチル及び酢酸ブチルを挙げることができる。また、上記電極レジスト137の溶媒に対するその適合した溶剤146の組み合わせとしては、例えば酢酸エチル・酢酸ブチルに対してECA、PEGMEA、アセトン、乳酸エチル及び酢酸ブチルを挙げることができる。また、上記電極レジスト137の溶媒に対してその適合した溶剤146の組み合わせとしては、例えばPEGMEAに対してECA、PEGMEA、アセトン、乳酸エチル及び酢酸ブチルを挙げることができる。
【0040】
尚、例えばポジ型の電極レジスト137は固形分としては、例えばノボラック樹脂を使用しているため、ノボラック樹脂を溶かす溶剤ならばそのノボラック樹脂にベーパー条件を合わせれば、程度の差こそあれ、様々な種類を使用することができる。このような点において、例えばどのポジ型の電極レジスト137に対しても、常温で使用できる点において上記PEGMEAが最適である。
【0041】
圧電振動片32を備える圧電デバイス30は以上のような構成であり、次に図1〜図4を参照しつつ圧電デバイス30の製造方法の手順の一例について説明する。尚、以下の説明では、圧電デバイス30の製造方法に含まれる圧電振動片32の製造方法のうち、主としてフォトリソグラフィ方法を採用するフォトリソグラフィ工程を用いた電極の形成について説明する。
【0042】
図5は、圧電振動片32の製造方法の手順の一例を示すフローチャートであり、図6〜図8は、それぞれ図5の手順を具体的に図示した一例を示す断面図である。尚、本実施形態では、電極を基板71(水晶ウェハ)の両面に形成することを例示するが、両面に形成する電極はほぼ同様な構成であることから煩雑さを避けるため、図6〜図8においては、主として上面についてだけ説明する。
【0043】
これらの図を参照して、圧電振動片32の製造方法を説明する。
<水晶振動片の外形を形成する工程>
次に図5に示すステップST0では、図6(A)において、圧電振動片32を複数もしくは多数分離することができる大きさの水晶材料でなる基板71を用意し、基板71の両面にポリッシングが施され、例えばその両面が鏡面仕上げされる。
【0044】
図5に示すステップST1では、図6(A)に示すように基板71に、スパッタリングもしくは蒸着等の手法により、耐蝕膜72を形成する。図示されているように、水晶基板71の表面に耐蝕膜72が形成され、耐蝕膜72は、例えば、下地層としてのクロム層と、その上に被覆される金被覆層で構成される。ここで、クロム層は、例えば50μmの塗布厚とし、被覆層は、例えば50μmの塗布厚としている。
【0045】
次いでステップST2では、例えばスピンコートを用いて、図6(B)に示すように全面にレジスト73を塗布した後、図6(C)に示すようにマスク79を配置する。そして、ステップST3では、圧電振動片32の外形に対応して圧電振動片32の形状の外側となる部分のレジスト73を感光させて、ステップST4では、感光部分のレジスト73の現像を行い、図6(D)に示すように感光させた部分のレジスト73を除去する。
【0046】
続けてステップST5では、図6(E)に示すように露出した耐蝕膜72を、対応するエッチング液でエッチングして除去する。次にステップST6では、図7(A)に示すように基板71に対応したエッチング液でエッチングを行い、基板71の外形エッチングを行う。このようにして、圧電振動片32の外形のパターニングを行う。次にステップST7では、図7(B)に示すように、レジスト73を剥離して、図7(B)に示すように、耐蝕膜72の外形に沿って、露出している基板71をフッ酸等によりエッチングする。ステップST8では、露出した耐蝕膜72を剥離する。
【0047】
次いで、図示しないが露出した水晶基板71の材料部分を、例えばハーフエッチングして構成する。さらに、耐蝕膜72を除去することで、図7(B)に示すように電極膜部分を除き、圧電振動片32の外形の形成が完了する。この状態では基板71は、圧電振動片32でなる凹凸形状を有している。
【0048】
<電極膜の形成工程>
続いて、圧電振動片32に電極を形成する。
次にステップST9では、図7(C)に示すように電極が形成されていない水晶片(基板71)の全面に、スパッタリング等によって、電極となる金属で電極膜22を被覆する。電極膜22は、例えば、Crを下地層として、Auを被覆する。
【0049】
<レジスト粒子塗布ステップ>
次にステップST10では、図7(D)に示すように電極膜22上に電極レジスト137を形成する。このステップST10では、電極膜22を被覆した基板71に対してレジスト粒子を塗布している。具体的には、ステップST10では、例えばスプレーコート方式により、液状のレジスト溶剤をミスト上のレジスト微粒子とし、そのレジスト微粒子を基板71上の電極膜22に対して塗布している。この状態を図示すると、図4(A)のようになっている。基板71の電極膜22に塗布されたレジスト微粒子の塗布厚としては、例えば2μmである。
【0050】
<レジスト粒子溶解ステップ>
次にステップST10では、図3に示すベーパー処理装置140を用いて、上述したベーパー処理を行う。このベーパー処理では、まず、圧電振動片の外形を形成済みの凹凸形状を有する基板71を少なくとも1枚、カセット148に格納し、ガラスチャンバ142内の中蓋144に配置する。このガラスチャンバ142内の中蓋144の下部の底には、上述したようにレジスト微粒子を溶解可能な溶剤146が存在している。この溶剤146は、上述のように例えば常温でも気相化し、溶剤の蒸発ガスGが中蓋144を通過してガラスチャンバ142内に充填する。つまり、このガラスチャンバ142内は、溶剤の蒸発ガスGの雰囲気とされており、カセット148がこの溶剤の蒸発ガスGの雰囲気にさらされるようになる。
【0051】
このカセット148は、溶剤の蒸発ガスGを通す構成となっており、カセット148内の基板71が溶剤の蒸発ガスGと反応する。従って、基板71の電極膜状のレジスト微粒子は、溶剤の蒸発ガスGによって溶解し、図4(B)に示すように隣り合うレジスト微粒子132aが一体化し、粒が大きくなる。そして、一体化したレジスト微粒子132aは、例えば室温にて20分程度放置されることで、図4(C)に示すように電極膜22上に一枚の板状の電極レジスト137が形成される。この電極レジスト137は、溶解したレジスト微粒子132aの表面張力により、いずれの部分も塗布厚がほぼ等しくなる。
そして、電極レジスト137は、例えば90℃で15分程度加熱されることで、プリベーク処理が施される。その後、プリベーク処理が施された電極レジスト137は、例えば室温にて15分以上放置されることで、冷却される。
【0052】
<レジストパターン形成ステップ>
次にステップST11では、図7(E)に示すように、圧電振動片32に形成すべき電極の電極パターンに対応したマスク81を用いてパターニングを行い、露光を行う。この露光条件としては、例えばg線を200mJ/cm程度照射することで露光を行う。次にステップST12では、図8(A)に示すように露光により感光させた電極レジスト137を除去する。
【0053】
次にステップST13では、電極レジスト137が除去されることにより露出した電極膜22を、図8(B)に示すように、金被覆層、クロム層の順にエッチングにより除去する。次にステップST14では、図8(C)に示すように、電極レジスト137を完全に除去することによって、所望の電極パターンに対応した電極22aが形成された圧電振動片32が完成する。
【0054】
<封止ステップ>
次に、図1のパッケージ36の各電極部31,31の上に導電性接着剤43,43が塗布され、この導電性接着剤43,43の上に圧電振動片32の基部51が載置されて、導電性接着剤43,43が硬化されるようになっている。このようにすると、圧電振動片32は、パッケージ36側と電気的な導通を取ることができる。
【0055】
このパッケージ36の開放された上端には、図2に示すように蓋体39が接合されることにより、封止されている。蓋体39は、好ましくは、パッケージ36に封止固定した後で、外部からレーザ光L2を圧電振動片32の後述する金属被覆部に照射して、質量削減方式により周波数調整を行うために、光を透過する材料、特に、薄板ガラスにより形成されている。
【0056】
<検証>
図9は、本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法により基板上の電極膜に形成された電極レジストの塗布厚の一例を示す図である。尚、図9では、左側の特性が本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用していない場合を例示し、右側の特性が本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用した場合を例示している。また、図9では、これらの特性に対してさらに、それぞれ図1の振動腕34の電極膜に形成された電極レジストの塗布厚及び、基部51上の電極膜に形成された電極レジストの塗布厚が図示されている。
【0057】
図9を参照すると、基部上の電極膜に形成された電極レジストの塗布厚は、本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用しない場合には平均約1.5μmであるのに対して、採用した場合には平均約1.3μmである。従って、基部上の電極膜に形成される電極レジストの塗布厚は、本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用した場合には基部上の電極膜の全面において電極レジストが従来より多少均一に広がり、多少薄くなる(以下「セルフレベリング」という)。
【0058】
一方、振動腕上の電極膜に形成される電極レジスト137の塗布厚は、本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用しない場合には平均約3.9μmであるのに対し、採用した場合には平均約3.2μmである。従って、振動腕上の電極膜に形成される電極レジストの塗布厚は、本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用した場合には振動腕上の電極膜の全面において電極レジストが非常に均一に広がり、より薄くなる。
【0059】
このように振動腕上の電極膜の電極レジストの塗布厚と、基部上の電極膜の電極レジストの塗布厚との比は、従来より本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用した場合の方が1:1により近づく。このため、本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用すると、圧電振動片32上の電極膜に形成される電極レジストの塗布厚が、従来よりも振動腕側と基部側とで差が小さくなる。
【0060】
従って、圧電振動片32は、従来よりもその電極膜に形成する電極レジストの塗布厚を全体的に均一化することができる。このように全体として塗布厚が均一化された電極レジストを用いて、最終的には圧電振動片32に微細な電極22aを形成し、圧電振動片32の小型化を図ることができる。
【0061】
また、このように圧電振動片32は、その製造時に電極膜上の電極レジストの塗布厚が全体的に均一化することができる以外にも、以下のような効果を発揮することができる。
図10は、本実施形態により基板上の電極膜に形成された電極レジストの表面粗さRaの一例を示す特性図である。尚、図10では、左側の特性が本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用していない場合を例示し、右側の特性が本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用した場合を例示している。また、図10では、これらの特性に対してさらに、それぞれ図1の振動腕34の電極膜に形成された電極レジストの表面粗さRa及び、基部51上の電極膜に形成された電極レジストの表面粗さRaが図示されている。
【0062】
図10を参照すると、基部上の電極膜に形成された電極レジストの表面粗さRaは、本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用しない場合には数値上のばらつきがあるものの平均約0.063μm前後であるのに対して、採用した場合には同じく数値上のばらつきがあるものの平均0.24μm程度である。従って、基部上の電極膜に形成される電極レジストの表面粗さRaは、本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用した場合には基部上の電極膜の全面において電極レジストが従来より多少均一に広がることにより、小さくすることができることがわかる。
【0063】
一方、振動腕上の電極膜に形成される電極レジストの表面粗さRaは、本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用しない場合には数値上のばらつきがあるものの平均約0.030μmであるのに対し、採用した場合には同じく数値上のばらつきがあるものの平均0.009μm程度である。従って、振動腕上の電極膜に形成される電極レジストの表面粗さRaは、本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用した場合には振動腕上の電極膜の全面において電極レジストが非常に均一に広がることから、小さくなることがわかる。
【0064】
このように振動腕上の電極膜の電極レジストの表面粗さRaと、基部上の電極膜の電極レジストの表面粗さRaとの比は、従来より本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用した場合の方がより1:1に近づく。このため、本実施形態としてのフォトリソグラフィ方法を採用すると、圧電振動片32上の電極膜に形成される電極レジストの表面粗さRaが、従来よりも振動腕34側と基部51側とで差が小さくなることがわかる。
【0065】
従って、圧電振動片32は、従来よりもその電極膜に形成する電極レジストの表面粗さRaを全体的に均一化することができる。このように全体として表面粗さRaが均一化された電極レジストを用いて、圧電振動片32に微細な電極22aを形成することができる。
【0066】
本発明の第1実施形態によれば、電極膜22を被覆した基板71上に塗布されたままの状態のレジスト微粒子132aは塗布厚が均一とならないものの、このレジスト微粒子132aが基板71上において溶剤の蒸発ガスGによって溶解することでレジスト微粒子132aの凹凸と隙間がなくなり、その表面張力によって塗布厚が全体的に均一となり薄いレジストが基板71の電極膜22上に形成される。従って、圧電振動片32には、微細な電極22aを形成することが可能となり、小型化を図ることができる。また併せて、レジスト微粒子132aの溶解によって生ずる表面張力により、形成された電極レジスト137の表面は平滑化される。
【0067】
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態としてのフォトリソグラフィ方法では、図1〜図10において第1実施形態としてのと同一の符号を付した箇所はほぼ同じ構成であるから、同一の構成は図1〜図10と共通の符号を用いてその説明を省略し、異なる点を中心として説明する。
【0068】
第2実施形態としてのフォトリソグラフィ方法では、第1実施形態のレジスト粒子塗布ステップにおいて採用されていたレジスト微粒子132aの塗布方法の代わりに、例えば静電塗布方式を使用している。この静電塗布方式は、基板上に被覆した電極膜を帯電させ、その電極膜に対してその電極膜と異極に帯電させたレジスト粒子を静電塗布するようにしている。
【0069】
図11は、基部51や振動腕34,35に対して静電塗布方式を用いてレジスト粒子を塗布してレジストを形成する超微粒子発生装置130の構成例を示す概略断面図である。
超微粒子発生装置130は、微粒子発生器131、高圧電源138及び塗布チャンバ133を備えている。
【0070】
微粒子発生器131は、フォトリソグラフィ工程において用いられるフォトレジストの溶媒132を含んだサブミクロン程度のレジスト微粒子132aを発生させる。発生したレジスト微粒子132aは、空気または窒素等の不活性ガスのキャリアガスによって、塗布チャンバ133のノズル部134に運ばれる。塗布チャンバ133には、高圧電源138が接続されている。
【0071】
この高圧電源138は、塗布チャンバ133のノズル部134に30kV〜100kV程度の負の高電圧を印加して、レジスト微粒子132aを負に帯電させ、負に帯電したレジスト微粒子132bを生成する機能を有する。塗布チャンバ133は、ノズル部134の他にも正の電極136を備えている。この正の電極136は接地されており、正の電極136上に配置した導電性を有する部材が接地されるように構成されている。ノズル部134は、上記キャリアガスによって運ばれたレジスト微粒子132bを、塗布チャンバ133内の正の電極136に配置された対象物の一例としての振動腕34,35に静電塗布方式により塗布する機能を有する。尚、この対象物としては、振動腕34,35のみならず、基部51等の他の電極形成部分であっても良いことはいうまでもない。
【0072】
正の電極136に配置された振動腕34等には予めその全面に電極膜22が成膜されており、その電極膜上には、レジスト微粒子132bを塗布することで電極レジスト137が形成される。この電極レジスト137は、振動腕34等に予め成膜された電極膜をフォトリソグラフィ工程を経て、所定のパターンに形成するためのものである。
【0073】
このように超微粒子発生装置130は、高圧電源138によって印加する電圧に応じて、振動腕34等に形成する電極レジスト137の膜厚を調整することができる。
超微粒子発生装置130により振動腕34等に電極レジスト137を形成する方法の概略についてさらに説明する。以下の説明では、一例として振動腕34上の電極膜22に電極レジスト137を形成することを例示する。
【0074】
図12(A)〜図12(C)は、それぞれ振動腕34上の電極膜22に電極レジスト137を形成する手順の一例を示す断面図である。
図11に示すようにノズル部134には負の高電圧を印加し、振動腕34の電極膜22は接地されている。従って、図12(A)に示すノズル部134の負の高電圧に対応して、振動腕34上の電極膜22には正の電荷が帯電する。
【0075】
そして、振動腕34に対して相対的に移動するノズル部134が、図12(B)に示すように振動腕34上の電極膜22に対してレジスト微粒子132bを塗布し、レジスト微粒子132bが振動腕34上の電極膜22の電荷に引きつけられて、振動腕34上の電極膜22に塗布される。そして、図12(C)に示すように振動腕34上の電極膜22には、上述した手法によりそれらレジスト微粒子132bでなる電極レジスト137が形成される。
【0076】
本発明の第2実施形態によれば、第1実施形態とほぼ同様の効果を発揮することができるとともに、これに加えて、静電塗布方式を採用した場合において、振動腕34上の電極膜22や基部51上の電極膜22に塗布されたレジスト微粒子132bに多少のムラがあっても、レジスト微粒子132bの溶解により、電極膜22上には均一な塗布厚の電極レジスト137が形成されるようになる。従って、従来不可能であったフォトリソグラフィ方法を用いた基板71上への微細なパターンの電極22aの形成が可能となる。
【0077】
図13は、本発明の上述した実施形態に係る圧電デバイス30を利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン308及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ309を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるCPU(CentralProcessing Unit)301を備えている。
【0078】
CPU301は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのLCDや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部302や、RAM,ROM等でなるメモリ303の制御を行うようになっている。このため、CPU301には、圧電デバイス30が取り付けられて、その出力周波数をCPU301に内蔵された所定の分周回路(図示せず)等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。このCPU301に取付けられる圧電デバイス30は、圧電デバイス30等単体でなくても、圧電デバイス30等と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器であってもよい。
【0079】
CPU301は、さらに、温度補償水晶発振器(TCXO)305と接続され、温度補償水晶発振器305は、送信部307と受信部306に接続されている。これにより、CPU301からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器305により修正されて、送信部307及び受信部306に与えられるようになっている。
このように、制御部を備えたデジタル式携帯電話装置300のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧電デバイス30を利用することにより、小型に構成しても、優れた振動特性を発揮するため、正確なクロック信号を生成することができる。
【0080】
本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
本実施形態は、上述した実施形態に限られず、これ以外の塗布物を被塗布物に塗布することに適用することができる。また、上記実施形態は、圧電振動片に電極を形成する際にレジストを形成することを例示したが、これに限られず、半導体素子、その他の電子部品の電極を形成する際のレジストを形成することにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】圧電デバイスの構成例を示す概略平面図。
【図2】図1のA−A線概略断面図。
【図3】ベーパー処理装置の構成例を示す断面図。
【図4】電極膜上にレジストが形成される様子の一例を示す断面図。
【図5】圧電振動片の製造方法の手順の一例を示すフローチャート。
【図6】図5の手順を具体的に図示した一例を示す断面図。
【図7】図5の手順を具体的に図示した一例を示す断面図。
【図8】図5の手順を具体的に図示した一例を示す断面図。
【図9】電極膜に形成されたレジストの塗布厚の一例を示す特性図。
【図10】電極膜に形成されたレジストの表面粗さの一例を示す特性図。
【図11】超微粒子発生装置の構成例を示す概略断面図。
【図12】振動腕の電極膜にレジストを形成する手順の一例を示す断面図。
【図13】電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図。
【図14】従来のフォトリソグラフィ方法によりレジストを用いて電極を形成する手順の一例を示す断面図。
【符号の説明】
22・・・電極膜、22a・・・電極、30・・・圧電デバイス、32・・・圧電振動片、71・・・基板、132・・・レジストの溶剤(液状のレジスト溶剤)、132a・・・レジスト微粒子(レジスト粒子),132b・・・負電荷が帯電したレジスト微粒子(レジスト粒子)、137・・・電極レジスト(レジスト)、140・・・ベーパー処理装置、146・・・溶剤、G・・・溶剤の蒸発ガス
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photolithography method, a method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece, a method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece, a method for manufacturing a piezoelectric device, and a piezoelectric vibrating piece, in which resist particles are applied to a substrate coated with an electrode film, and the resist is formed on the electrode film on the substrate. The present invention relates to a semiconductor element, an electronic component, a piezoelectric device, an electronic apparatus, and a mobile phone device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, a method called a spin coating method is often used as a method for forming a thin and uniform film on an object. This spin coating method has a feature that a coated material can be applied in the vicinity of the center of the rotated coated material, and the coated material can be coated on the surface of the coated material by centrifugal force. This spin coating method can be applied as long as the surface of the object to be coated is flat, and the coating thickness of the object to be coated can be formed thinly and uniformly. For this reason, at first glance, this spin coating method may be considered to be applied to the application of a resist when an electrode is formed on a piezoelectric vibrating piece, for example.
[0003]
However, such a method of forming a resist by the spin coating method cannot be applied to formation of an electrode resist when forming an electrode to be formed corresponding to the electrode pattern of the piezoelectric vibrating piece. This is because the spin coating method is difficult to apply thinly and uniformly on an object having irregularities or through holes on the surface. In other words, the crystal wafer, which is the base material of the piezoelectric vibrating piece, has completed the outer shape etching of the piezoelectric vibrating piece before the electrode resist is formed, and unevenness or through holes are already formed on the crystal wafer. Because.
[0004]
Also, at first glance, it may be possible to realize the formation of a resist using, for example, spray coating or electrostatic coating. These spray coating and electrostatic coating are methods in which resist particles are applied to a piezoelectric vibrating piece, and a resist made of resist particles is formed on the piezoelectric vibrating piece. These spray coating and electrostatic coating are characterized in that, for example, a crystal wafer can be used to form a resist after external etching of the piezoelectric vibrating piece (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-290181 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a resist is formed by spray coating, electrostatic coating, or the like, the resist particles are granular, so that the coating thickness partially changes due to the overlapping of the resist particles, and it is difficult to make the resist uniformly thin. Specifically, it is as follows.
[0007]
14A to 14D are cross-sectional views illustrating an example of a procedure for forming the electrode 122a using the resist 1137 by a conventional photolithography method.
As shown in FIG. 14A, resist fine particles 1132b are applied to the vibrating arm 1134 of the piezoelectric vibrating piece on which the electrode film 122 is formed by spray coating or electrostatic coating. Here, since the resist fine particles 1132b are in the form of particles, the coating thickness d of the resist 1137 made of the resist fine particles 1132b is difficult to be uniform as shown in FIG.
[0008]
For this reason, when the resist 1137 is exposed using a mask, an unnecessary resist 1137b remains in a portion that should not remain as shown in FIG. When the electrode film 122 is etched with the resist 1137b remaining in this manner, a part of the electrode film 122 remains as an unnecessary electrode 122b as shown in FIG. 14D, and the electrode 122a corresponding to a fine electrode pattern is formed. It was difficult to form the film with high accuracy.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems and to form a photolithographic method, a piezoelectric vibrating piece manufacturing method, and a piezoelectric device that can uniformly form a thin resist coating formed on an electrode film on a substrate. Manufacturing method, piezoelectric vibrating piece, semiconductor element, electronic component, piezoelectric device, electronic apparatus, and mobile phone device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the resist particle application step of applying resist particles to the substrate coated with the electrode film, and vaporizing the solvent capable of dissolving the resist particles to vaporize the solvent A gas phase forming step for forming a gas; and a resist particle dissolving step for disposing the substrate in an atmosphere of the solvent evaporating gas and dissolving the resist particles with the solvent evaporating gas to form a resist on the electrode film. A mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the substrate, the resist formed on the electrode film of the substrate is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the substrate It is achieved by a photolithography method characterized in that it comprises a patterning step.
According to the above configuration, the resist particle as it is applied on the substrate coated with the electrode film does not have a uniform coating thickness, but the resist particle is dissolved on the substrate by the evaporation gas of the solvent, thereby causing unevenness of the resist particle. As a result of the surface tension, the coating thickness becomes uniform as a whole, and a thin resist is formed on the electrode film of the substrate. Therefore, it is possible to form a fine pattern electrode on the substrate using a photolithography method that has been impossible in the past. Further, the surface of the formed resist is smoothed by the surface tension generated by re-dissolution of the resist particles.
[0011]
According to a second invention, in the configuration of the first invention, in the resist particle application step, a liquid resist solvent is used as the mist-like resist particles, and the resist particles are applied to the electrode film on the substrate. It is characterized by.
According to the above configuration, even if the resist particles applied to the electrode film are somewhat uneven, a resist having a uniform application thickness is formed on the electrode film by dissolution of the resist particles. Therefore, it is possible to form a fine pattern electrode on the substrate using a photolithography method that has been impossible in the past.
[0012]
According to a third invention, in the configuration of the first invention, in the resist particle coating step, the electrode film coated on the substrate is charged, and the electrode film is charged to a polarity different from the electrode film. The resist particles are electrostatically applied.
According to the above configuration, even if the resist particles applied to the electrode film are somewhat uneven, a resist having a uniform application thickness is formed on the electrode film by dissolution of the resist particles. Therefore, it is possible to form a fine pattern electrode on the substrate using a photolithography method that has been impossible in the past.
[0013]
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the substrate has a concavo-convex shape or a through hole.
According to the above configuration, even in a substrate having a concavo-convex shape or a through-hole, an electrode with a fine pattern can be formed on the substrate using a resist having a thin and uniform coating thickness.
[0014]
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the solvent contains propylene glycol monomethyl ether acetate.
According to the above configuration, since the solvent containing propylene glycol monomethyl ether acetate is vaporized at room temperature, no heating means is required and the resist particles can be dissolved at room temperature.
[0015]
According to the sixth aspect of the present invention, the outer shape forming step for etching the substrate to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece, and the resist particles for applying the resist particles to the piezoelectric vibrating piece coated with the electrode film are provided. An application step, a vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporating gas of the solvent, disposing the piezoelectric vibrating piece in an atmosphere of the evaporating gas of the solvent, Dissolving the resist particles by evaporating gas to form a resist particle on the electrode film, and disposing a mask corresponding to the electrode pattern to be formed on the piezoelectric vibrating piece, and the electrode film of the piezoelectric vibrating piece A resist pattern forming step of exposing the resist formed thereon and forming a resist pattern corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece; The method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece and having an electrode corresponding to the electrode pattern using a serial resist pattern and forming electrodes forming step on a piece of the piezoelectric vibrating, is achieved.
According to the above configuration, the resist particles as applied on the piezoelectric vibrating piece coated with the electrode film do not have a uniform coating thickness, but the resist particles are dissolved on the piezoelectric vibrating piece by the evaporation gas of the solvent, whereby the resist particles As a result, the coating thickness becomes uniform as a whole by the surface tension, and a thin resist is formed on the electrode film of the substrate. Therefore, it is possible to form a fine pattern electrode on the piezoelectric vibrating piece using photolithography, which has been impossible in the past. Further, the surface of the formed resist is smoothed by the surface tension generated by re-dissolution of the resist particles.
[0016]
According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a resist particle coating step in which resist particles are coated on a substrate coated with an electrode film, and a solvent capable of dissolving the resist particles is vaporized to evaporate the solvent. A vapor phase step, a resist particle dissolution step of disposing the substrate in an atmosphere of an evaporation gas of the solvent, and dissolving the resist particles by the evaporation gas of the solvent to form a resist on the electrode film; Resist pattern formation in which a mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the substrate, the resist formed on the electrode film of the substrate is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the substrate And an electrode forming step of forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the substrate using the resist pattern. The semiconductor element manufactured by the manufacturing method of a semiconductor device characterized bets is achieved.
According to the above configuration, the resist particle as it is applied on the substrate coated with the electrode film does not have a uniform coating thickness, but the resist particle is dissolved on the substrate by the evaporation gas of the solvent, thereby causing unevenness of the resist particle. As a result of the surface tension, the coating thickness becomes uniform as a whole, and a thin resist is formed on the electrode film of the substrate. Therefore, it is possible to form a fine pattern electrode on a substrate of a semiconductor element using a photolithography method. Further, the surface of the formed resist is smoothed by the surface tension generated by re-dissolution of the resist particles.
[0017]
The above-mentioned object is that the eighth invention is a resist particle coating step in which resist particles are applied to a substrate coated with an electrode film, and a solvent capable of dissolving the resist particles is vaporized to evaporate the solvent. A vapor phase step, a resist particle dissolution step of disposing the substrate in an atmosphere of an evaporation gas of the solvent, and dissolving the resist particles by the evaporation gas of the solvent to form a resist on the electrode film; Resist pattern formation in which a mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the substrate, the resist formed on the electrode film of the substrate is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the substrate Forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the substrate using the step and the resist pattern; and the electrode An electronic device manufactured by a method for manufacturing an electronic component, comprising: a step of fixing the formed substrate to a package while maintaining electrical continuity, and sealing the package containing the substrate. Achieved by parts.
According to the above configuration, the resist particle as it is applied on the substrate coated with the electrode film does not have a uniform coating thickness, but the resist particle is dissolved on the substrate by the evaporation gas of the solvent, thereby causing unevenness of the resist particle. As a result of the surface tension, the coating thickness becomes uniform as a whole, and a thin resist is formed on the electrode film of the substrate. Accordingly, it is possible to form an electrode with a fine pattern on a substrate of an electronic device using a photolithography method. Further, the surface of the formed resist is smoothed by the surface tension generated by re-dissolution of the resist particles.
[0018]
According to the ninth aspect of the present invention, there is provided a profile forming step of etching the substrate to form an outer shape of the piezoelectric vibrating piece, and a resist particle applying step of applying resist particles to the piezoelectric vibrating piece coated with the electrode film. Vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into a vapor phase to produce the solvent evaporating gas; and disposing the piezoelectric vibrating reed in an atmosphere of the solvent evaporating gas, and evaporating the solvent A resist particle dissolving step of dissolving the resist particles to form a resist on the electrode film, and a mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the piezoelectric vibrating piece, and on the electrode film of the piezoelectric vibrating piece A resist pattern forming step of exposing the formed resist and forming a resist pattern corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece; Forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece by using a strike pattern; and fixing the piezoelectric vibrating piece on which the electrode is formed to a package while maintaining electrical continuity; And a sealing step for sealing the package containing the resonator element. This is achieved by a method for manufacturing a piezoelectric device.
According to the above configuration, the resist particles as applied on the piezoelectric vibrating piece coated with the electrode film do not have a uniform coating thickness, but the resist particles are dissolved on the piezoelectric vibrating piece by the evaporation gas of the solvent, whereby the resist particles As a result, the coating thickness becomes uniform as a whole by the surface tension, and a thin resist is formed on the electrode film of the substrate. Therefore, it is possible to form a fine pattern electrode on the piezoelectric vibrating piece using photolithography, which has been impossible in the past. Further, the surface of the formed resist is smoothed by the surface tension generated by re-dissolution of the resist particles.
[0019]
According to the tenth aspect of the present invention, the outer shape forming step for etching the substrate to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece, and the resist particles for applying the resist particles to the piezoelectric vibrating piece coated with the electrode film are provided. An application step, a vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporating gas of the solvent, disposing the piezoelectric vibrating piece in an atmosphere of the evaporating gas of the solvent, Dissolving the resist particles by evaporating gas to form a resist particle on the electrode film, and disposing a mask corresponding to the electrode pattern to be formed on the piezoelectric vibrating piece, and the electrode film of the piezoelectric vibrating piece A resist pattern forming step of exposing the resist formed thereon and forming a resist pattern corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece; This is achieved by a piezoelectric vibrating piece manufactured by a method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece having an electrode forming step of forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece using the resist pattern. .
According to the above configuration, the piezoelectric vibrating reed can be miniaturized because an electrode with a fine pattern can be formed on the piezoelectric vibrating reed using a resist having a thin and uniform coating thickness.
[0020]
According to the eleventh aspect of the present invention, the outer shape forming step of etching the substrate to form the outer shape of the piezoelectric vibrating reed, and the resist particles for applying the resist particles to the piezoelectric vibrating reed covering the electrode film An application step, a vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporating gas of the solvent, disposing the piezoelectric vibrating piece in an atmosphere of the evaporating gas of the solvent, Dissolving the resist particles by evaporating gas to form a resist particle on the electrode film, and disposing a mask corresponding to the electrode pattern to be formed on the piezoelectric vibrating piece, and the electrode film of the piezoelectric vibrating piece A resist pattern forming step of exposing the resist formed thereon and forming a resist pattern corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece; Forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece using the resist pattern; and fixing the piezoelectric vibrating piece on which the electrode is formed to a package while taking electrical conduction; This is achieved by a piezoelectric device manufactured by a method for manufacturing a piezoelectric device having a sealing step for sealing the package containing a piezoelectric vibrating piece.
According to the above configuration, since the electrode having a fine pattern can be formed on the piezoelectric vibrating piece using the resist having a thin and uniform coating thickness, the piezoelectric device including the piezoelectric vibrating piece can be downsized.
[0021]
According to the twelfth aspect of the invention, the outer shape forming step of etching the substrate to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece, and the resist particles that apply the resist particles to the piezoelectric vibrating piece coated with the electrode film An application step, a vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporating gas of the solvent, disposing the piezoelectric vibrating piece in an atmosphere of the evaporating gas of the solvent, Dissolving the resist particles by evaporating gas to form a resist particle on the electrode film, and disposing a mask corresponding to the electrode pattern to be formed on the piezoelectric vibrating piece, and the electrode film of the piezoelectric vibrating piece A resist pattern forming step of exposing the resist formed thereon and forming a resist pattern corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece; Forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece using the resist pattern; and fixing the piezoelectric vibrating piece on which the electrode is formed to a package while taking electrical conduction; This is achieved by an electronic apparatus comprising a piezoelectric device manufactured by a method for manufacturing a piezoelectric device having a sealing step for sealing the package containing a piezoelectric vibrating piece.
According to the above configuration, since the electrode having a fine pattern can be formed on the piezoelectric vibrating piece using the resist having a thin and uniform coating thickness, an electronic apparatus including the piezoelectric device can be miniaturized.
[0022]
According to the thirteenth aspect of the present invention, the outer shape forming step for etching the substrate to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece, and the resist particles for applying resist particles to the piezoelectric vibrating piece coated with the electrode film An application step, a vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporating gas of the solvent, disposing the piezoelectric vibrating piece in an atmosphere of the evaporating gas of the solvent, Dissolving the resist particles by evaporating gas to form a resist particle on the electrode film, and disposing a mask corresponding to the electrode pattern to be formed on the piezoelectric vibrating piece, and the electrode film of the piezoelectric vibrating piece A resist pattern forming step of exposing the resist formed thereon and forming a resist pattern corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece; Forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece using the resist pattern; and fixing the piezoelectric vibrating piece on which the electrode is formed to a package while taking electrical conduction; This is achieved by a mobile phone device comprising a piezoelectric device manufactured by a method for manufacturing a piezoelectric device having a sealing step for sealing the package containing a piezoelectric vibrating piece.
According to the above configuration, since the electrode having a fine pattern can be formed on the piezoelectric vibrating piece using the resist having a thin and uniform coating thickness, the mobile phone device including the piezoelectric device can be downsized.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic plan view illustrating a configuration example of the piezoelectric device 30, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1. Hereinafter, a configuration example of the piezoelectric device 30 will be briefly described. The piezoelectric device 30 includes a piezoelectric vibrating piece 32 on which an electrode film is formed using a resist formed by using a photolithography method described later.
[0024]
The piezoelectric device 30 is, for example, a crystal resonator or a crystal oscillator in which a piezoelectric vibrating piece 32 is housed in a package 36. For example, a small information device such as an HDD (hard disk drive), a mobile computer, or an IC card, It is widely used in mobile communication devices such as mobile phones, automobile phones, and paging systems.
[0025]
1 and 2, the piezoelectric device 30 shows an example in which a crystal resonator is configured, and a piezoelectric vibrating piece 32 is accommodated in a package 36. As shown in FIG. 2, the package 36 is formed by, for example, stacking a first laminated substrate 61, a second laminated substrate 64, and a third laminated substrate 68 from below.
[0026]
In the inner space S2 of the package 36, in the vicinity of the left end portion, the second laminated substrate 64 that is exposed to the inner space S2 and constitutes the inner bottom portion is, for example, an electrode formed by nickel plating and gold plating on tungsten metallization. Portions 31, 31 are provided.
The electrode portions 31, 31 supply a driving voltage to the piezoelectric vibrating piece 32. Conductive adhesives 43, 43 are applied on the electrode portions 31, 31, and the base 51 of the piezoelectric vibrating piece 32 is placed on the conductive adhesives 43, 43. 43 are hardened. In addition, as the conductive adhesives 43 and 43, a synthetic resin agent as an adhesive component exhibiting a bonding force and containing conductive particles such as fine silver particles can be used. A system-based or polyimide-based conductive adhesive or the like can be used.
[0027]
The piezoelectric vibrating piece 32 is formed, for example, by etching a crystal. That is, the piezoelectric vibrating piece 32 has a base 51 fixed to the package 36 side as will be described later, and a pair of vibrations extending in parallel to be divided into two forks toward the right in the drawing with the base 51 as a base end. A so-called tuning fork-type piezoelectric vibrating piece having arms 34 and 35 and having a shape like a tuning fork as a whole is used.
[0028]
Grooves 56 and 57 extending in the length direction are formed in the respective vibrating arms 34 and 35 of the piezoelectric vibrating piece 32. Further, in FIG. 1, lead electrodes 52 and 53 are formed near both ends in the width direction of the end portion (left end portion in FIG. 1) of the base portion 51 of the piezoelectric vibrating piece 32. The lead electrodes 52 and 53 (22a) are similarly formed on the back surface (not shown) of the base 51 of the piezoelectric vibrating piece 32.
[0029]
These lead electrodes 52 and 53 are portions connected to the electrode parts 31 and 31 on the package side by the conductive adhesives 43 and 43 as described above. The lead electrodes 52 and 53 are connected to the excitation electrodes 54 and 55 (22a) provided in the grooves 56 and 57 of the vibrating arms 34 and 35, as shown. The excitation electrodes 54 and 55 are also formed on both side surfaces of the vibrating arms 34 and 35. With respect to one vibrating arm, for example, the vibrating arm 34, the excitation electrode 54 in the groove 57 and the side surface portions thereof are formed. The excitation electrode 55 has a polarity different from that of the excitation electrode 55.
[0030]
A lid 39 is joined to the opened upper end of the package 36 for sealing. The lid 39 is preferably sealed and fixed to the package 36, and then, as shown in FIG. 2, a laser beam L2 is radiated from the outside to a metal coating portion (described later) of the piezoelectric vibrating piece 32 to reduce the mass. In order to adjust the frequency, it is made of a material that transmits light, particularly thin glass.
[0031]
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a vapor processing apparatus 140 as a part of the manufacturing apparatus of the piezoelectric vibrating piece 32 illustrated in FIGS. 1 and 2, and FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of how a resist is formed on each electrode film 22.
The vapor processing apparatus 140 shown in FIG. 3 is also called a desiccator, for example, and includes a glass chamber 142, an inner lid 144, and a cassette 148.
The glass chamber 142 is a housing in the vapor processing apparatus 140 and is configured to block the outside and the inside thereof. The glass chamber 142 has a solvent 146 capable of dissolving the resist fine particles at the bottom thereof.
[0032]
The solvent 146 is, for example, an organic solvent, and preferably contains propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter referred to as “PEGMEA”) as an example. The solvent 146 is vaporized at room temperature, for example, and becomes a solvent evaporating gas G. When the solvent 146 containing PEGMEA is employed in this way, the treatment can be performed at room temperature without particularly providing a heating means. An inner lid 144 is provided in the glass chamber 142 above the solvent 146 so as not to contact the solvent 146, and the cassette 148 can be disposed on the inner lid 144.
[0033]
The inner lid 144 is configured to allow the solvent evaporative gas G to pass therethrough, and is configured to be able to fill the glass chamber 142 with the solvent evaporating gas G obtained by vaporizing the solvent 146. The cassette 148 is configured to accommodate at least one, preferably a plurality of quartz wafers, and is configured to allow the solvent evaporating gas G to pass from the outside to the inside.
[0034]
Here, a crystal wafer as an example of a substrate has a configuration having an uneven shape, for example. Specifically, this crystal wafer is characterized in that, for example, a piezoelectric vibrator is formed. That is, the vapor processing apparatus 140 is characterized in that the resist can be formed not only on a flat object but also on an object having an uneven shape. The processing procedure of the vapor processing apparatus 140 will be described later.
[0035]
An electrode film made of Au, Cr or the like is coated on the entire surface of the quartz wafer, and resist fine particles are coated on the electrode film. As a method for applying the resist particles, various methods can be adopted as will be described later. Accordingly, at least one quartz wafer housed in the cassette 148 is placed in the solvent evaporation gas G atmosphere, and the resist fine particles formed on the electrode film on the quartz wafer can be exposed to the solvent evaporation gas G. .
[0036]
Specifically, as shown in FIG. 4A, the resist fine particles 132a applied on the electrode film 22 are dissolved by the solvent evaporation gas G as shown in FIG. Repeat to become one lump. Further, when a predetermined time elapses, the resist fine particles 132b constitute almost one plate-like electrode resist 137 on the electrode film 22, as shown in FIG. 4C. Since the electrode resist 137 is not in the form of particles due to the above-described dissolution, the thickness is almost uniform in any part. In the present embodiment, the process of using the resist fine particles 132a applied in this manner as the electrode resist 137 is referred to as “vapor process”.
[0037]
Here, conditions for the vapor treatment will be described.
The vapor temperature is about 23 ° C., and the pressure is normal pressure (1 atm). The vapor treatment time (vapor time) ranges from 20 minutes at which the surface becomes smooth, but the electrode resist 137 becomes transparent, for example, from at least 3 minutes where the agglomerates remain, and the surface is smoothed. It is desirable that Even if the vapor treatment is performed for more than 20 minutes, the electrode resist 137 hardly changes. Moreover, as an appropriate time of the vapor time, for example, it is desirable that it is 10 minutes or more. This is a period of time that eliminates the lump of resist fine particles 132a.
[0038]
In this way, the electrode resist 137 having a smooth and uniform coating thickness is cured by the solvent 146 being blown off by a pre-baking process, for example, heating at 90 ° C. for about 15 minutes, and is further cooled and completed. Here, as a cooling process, for example, it is left at room temperature for about 15 minutes. Needless to say, as the solvent 146 shown in FIG. 3, a solvent that volatilizes by heating may be employed instead of the solvent that volatilizes at room temperature as described above. In such a case, it is desirable that the vapor processing apparatus 140 includes a heating unit for heating the solvent 146.
According to such a configuration, the vapor processing apparatus 140 can batch process the crystal wafers in units of the cassette 148, so that the processing capacity is improved as compared with the conventional processing, for example, one by one. can do.
[0039]
Examples of the combination of the solvent 146 suitable for the solvent of the electrode resist 137 include ECA, PEGMEA, acetone, ethyl lactate, and butyl acetate with respect to ethyl cellosolve acetate (hereinafter referred to as “ECA”). it can. Moreover, as a combination of the solvent 146 suitable for the solvent of the electrode resist 137, for example, ECA, PEGMEA, acetone, ethyl lactate and butyl acetate can be cited for ethyl acetate / butyl acetate. Further, examples of the combination of the solvent 146 suitable for the solvent of the electrode resist 137 include ECA, PEGMEA, acetone, ethyl lactate, and butyl acetate with respect to PEGMEA.
[0040]
For example, since the positive electrode resist 137 uses, for example, a novolac resin as a solid content, a solvent that dissolves the novolak resin can be used to various extents by changing the vapor conditions to the novolac resin. Types can be used. In this respect, the PEGMEA is optimal in that it can be used at normal temperature for any positive electrode resist 137, for example.
[0041]
The piezoelectric device 30 including the piezoelectric vibrating piece 32 is configured as described above. Next, an example of a procedure of a method for manufacturing the piezoelectric device 30 will be described with reference to FIGS. In the following description, formation of electrodes using a photolithography process that mainly employs a photolithography method among the manufacturing methods of the piezoelectric vibrating piece 32 included in the manufacturing method of the piezoelectric device 30 will be described.
[0042]
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the procedure of the method of manufacturing the piezoelectric vibrating piece 32, and FIGS. 6 to 8 are cross-sectional views showing examples of the procedure of FIG. In this embodiment, it is exemplified that the electrodes are formed on both surfaces of the substrate 71 (quartz wafer). However, since the electrodes formed on both surfaces have substantially the same configuration, FIG. In FIG. 8, only the upper surface will be mainly described.
[0043]
With reference to these drawings, a method of manufacturing the piezoelectric vibrating piece 32 will be described.
<Process for forming the outer shape of the quartz crystal vibrating piece>
Next, in step ST0 shown in FIG. 5, in FIG. 6A, a substrate 71 made of a quartz material having a size capable of separating a plurality or a plurality of piezoelectric vibrating pieces 32 is prepared, and polishing is performed on both surfaces of the substrate 71. For example, both surfaces are mirror-finished.
[0044]
In step ST1 shown in FIG. 5, a corrosion-resistant film 72 is formed on the substrate 71 by a technique such as sputtering or vapor deposition as shown in FIG. As shown in the figure, a corrosion-resistant film 72 is formed on the surface of the quartz substrate 71. The corrosion-resistant film 72 is composed of, for example, a chromium layer as a base layer and a gold coating layer coated thereon. Here, the chromium layer has a coating thickness of 50 μm, for example, and the coating layer has a coating thickness of 50 μm, for example.
[0045]
Next, in step ST2, a resist 73 is applied to the entire surface as shown in FIG. 6B using, for example, spin coating, and then a mask 79 is arranged as shown in FIG. 6C. In step ST3, a portion of the resist 73 outside the shape of the piezoelectric vibrating piece 32 corresponding to the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32 is exposed, and in step ST4, the resist 73 in the exposed portion is developed. As shown in FIG. 6D, the exposed portion of the resist 73 is removed.
[0046]
Subsequently, in step ST5, as shown in FIG. 6E, the exposed corrosion-resistant film 72 is removed by etching with a corresponding etching solution. Next, in step ST6, as shown in FIG. 7A, etching is performed with an etching solution corresponding to the substrate 71, and the outer shape of the substrate 71 is etched. In this way, the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32 is patterned. Next, in step ST7, the resist 73 is removed as shown in FIG. 7B, and the exposed substrate 71 is hooked along the outer shape of the corrosion-resistant film 72 as shown in FIG. 7B. Etching with acid or the like. In step ST8, the exposed corrosion-resistant film 72 is peeled off.
[0047]
Next, although not shown, the exposed material portion of the quartz substrate 71 is formed by, for example, half-etching. Further, by removing the corrosion-resistant film 72, the formation of the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 32 is completed except for the electrode film portion as shown in FIG. 7B. In this state, the substrate 71 has an uneven shape made of the piezoelectric vibrating piece 32.
[0048]
<Electrode film formation process>
Subsequently, an electrode is formed on the piezoelectric vibrating piece 32.
Next, in step ST9, as shown in FIG. 7C, the electrode film 22 is covered with a metal serving as an electrode by sputtering or the like on the entire surface of the crystal piece (substrate 71) on which no electrode is formed. For example, the electrode film 22 covers Au with Cr as an underlayer.
[0049]
<Resist particle application step>
Next, in step ST10, an electrode resist 137 is formed on the electrode film 22 as shown in FIG. In this step ST10, resist particles are applied to the substrate 71 coated with the electrode film 22. Specifically, in step ST10, a liquid resist solvent is used as resist fine particles on the mist by, for example, a spray coating method, and the resist fine particles are applied to the electrode film 22 on the substrate 71. This state is illustrated in FIG. 4 (A). The coating thickness of the resist fine particles applied to the electrode film 22 of the substrate 71 is, for example, 2 μm.
[0050]
<Resist particle dissolution step>
Next, in step ST10, the above-described vapor processing is performed using the vapor processing apparatus 140 shown in FIG. In this vapor treatment, first, at least one substrate 71 having a concavo-convex shape in which the outer shape of the piezoelectric vibrating piece is formed is stored in the cassette 148 and placed on the inner lid 144 in the glass chamber 142. As described above, the solvent 146 that can dissolve the resist fine particles is present at the bottom of the lower portion of the inner lid 144 in the glass chamber 142. As described above, the solvent 146 is vaporized even at room temperature, for example, and the solvent evaporating gas G passes through the inner lid 144 and fills the glass chamber 142. That is, the inside of the glass chamber 142 is an atmosphere of the solvent evaporating gas G, and the cassette 148 is exposed to the atmosphere of the solvent evaporating gas G.
[0051]
The cassette 148 is configured to pass the solvent evaporation gas G, and the substrate 71 in the cassette 148 reacts with the solvent evaporation gas G. Therefore, the electrode film-like resist fine particles of the substrate 71 are dissolved by the solvent evaporating gas G, and the adjacent resist fine particles 132a are integrated as shown in FIG. The integrated resist fine particles 132a are allowed to stand, for example, at room temperature for about 20 minutes, so that a single plate-like electrode resist 137 is formed on the electrode film 22 as shown in FIG. . The electrode resist 137 has almost the same coating thickness at any portion due to the surface tension of the dissolved resist fine particles 132a.
The electrode resist 137 is pre-baked by being heated at 90 ° C. for about 15 minutes, for example. Thereafter, the pre-baked electrode resist 137 is cooled, for example, by being left at room temperature for 15 minutes or more.
[0052]
<Resist pattern formation step>
Next, in step ST11, as shown in FIG. 7E, patterning is performed using a mask 81 corresponding to the electrode pattern of the electrode to be formed on the piezoelectric vibrating piece 32, and exposure is performed. As this exposure condition, for example, the g-line is 200 mJ / cm. 2 Exposure is performed by irradiating to some extent. Next, in step ST12, as shown in FIG. 8A, the electrode resist 137 exposed by exposure is removed.
[0053]
Next, in step ST13, the electrode film 22 exposed by removing the electrode resist 137 is removed by etching in the order of the gold coating layer and the chromium layer, as shown in FIG. 8B. Next, in step ST14, as shown in FIG. 8C, by completely removing the electrode resist 137, the piezoelectric vibrating piece 32 on which the electrode 22a corresponding to the desired electrode pattern is formed is completed.
[0054]
<Sealing step>
Next, conductive adhesives 43 and 43 are applied on the electrode portions 31 and 31 of the package 36 in FIG. 1, and the base 51 of the piezoelectric vibrating piece 32 is placed on the conductive adhesives 43 and 43. Thus, the conductive adhesives 43, 43 are cured. In this way, the piezoelectric vibrating piece 32 can be electrically connected to the package 36 side.
[0055]
As shown in FIG. 2, a lid 39 is joined to the opened upper end of the package 36 so as to be sealed. Preferably, the lid 39 is preferably sealed and fixed to the package 36 and then irradiated with laser light L2 from the outside to a metal coating portion to be described later of the piezoelectric vibrating piece 32 to perform frequency adjustment by a mass reduction method. It is made of a material that transmits light, particularly thin glass.
[0056]
<Verification>
FIG. 9 is a diagram showing an example of the coating thickness of the electrode resist formed on the electrode film on the substrate by the photolithography method according to this embodiment. FIG. 9 illustrates the case where the left side characteristic does not employ the photolithography method according to the present embodiment, and the right side characteristic illustrates the case where the photolithography method according to the present embodiment is employed. In addition, in FIG. 9, for each of these characteristics, the coating thickness of the electrode resist formed on the electrode film of the vibrating arm 34 in FIG. 1 and the coating thickness of the electrode resist formed on the electrode film on the base 51 are also shown. Is shown.
[0057]
Referring to FIG. 9, the applied thickness of the electrode resist formed on the electrode film on the base is about 1.5 μm on average when the photolithography method according to the present embodiment is not employed, but is employed. In some cases, the average is about 1.3 μm. Therefore, the application thickness of the electrode resist formed on the electrode film on the base is such that when the photolithography method according to the present embodiment is adopted, the electrode resist spreads more uniformly on the entire surface of the electrode film on the base than in the past. Slightly thin (hereinafter referred to as “self-leveling”).
[0058]
On the other hand, the coating thickness of the electrode resist 137 formed on the electrode film on the vibrating arm is about 3.9 μm on average when the photolithography method according to the present embodiment is not employed, whereas when applied, The average is about 3.2 μm. Therefore, the coating thickness of the electrode resist formed on the electrode film on the vibrating arm is such that when the photolithography method according to the present embodiment is employed, the electrode resist spreads very uniformly over the entire surface of the electrode film on the vibrating arm. , Get thinner.
[0059]
Thus, the ratio of the electrode resist coating thickness of the electrode film on the vibrating arm and the electrode resist coating thickness of the electrode film on the base is greater when the photolithography method according to the present embodiment is used than before. Get closer to 1: 1. For this reason, when the photolithography method according to the present embodiment is employed, the difference in coating thickness of the electrode resist formed on the electrode film on the piezoelectric vibrating piece 32 is smaller between the vibrating arm side and the base side than in the past.
[0060]
Therefore, the piezoelectric vibrating reed 32 can make the coating thickness of the electrode resist formed on the electrode film uniform, as compared with the prior art. Thus, by using the electrode resist having a uniform coating thickness as a whole, the fine electrode 22a is finally formed on the piezoelectric vibrating piece 32, and the piezoelectric vibrating piece 32 can be reduced in size.
[0061]
In addition, the piezoelectric vibrating piece 32 can exhibit the following effects in addition to the fact that the coating thickness of the electrode resist on the electrode film can be made uniform as a whole at the time of manufacture.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing an example of the surface roughness Ra of the electrode resist formed on the electrode film on the substrate according to the present embodiment. FIG. 10 illustrates the case where the left side characteristic does not employ the photolithography method according to the present embodiment, and the right side characteristic illustrates the case where the photolithography method according to the present embodiment is employed. In addition, in FIG. 10, for these characteristics, the surface roughness Ra of the electrode resist formed on the electrode film of the vibrating arm 34 of FIG. 1 and the electrode resist formed on the electrode film on the base 51 are also shown. The surface roughness Ra is illustrated.
[0062]
Referring to FIG. 10, the surface roughness Ra of the electrode resist formed on the electrode film on the base is about 0.063 μm on average although there is a numerical variation when the photolithography method according to the present embodiment is not adopted. When it is adopted, the average is about 0.24 μm although there is a variation in numerical values. Accordingly, the surface roughness Ra of the electrode resist formed on the electrode film on the base portion is such that the electrode resist is somewhat uniform over the entire surface of the electrode film on the base portion when the photolithography method according to this embodiment is employed. It turns out that it can be made small by expanding.
[0063]
On the other hand, the surface roughness Ra of the electrode resist formed on the electrode film on the vibrating arm is about 0.030 μm on average although there is variation in numerical values when the photolithography method according to the present embodiment is not adopted. On the other hand, when it is adopted, the average value is about 0.009 μm although there are variations in numerical values. Therefore, the surface roughness Ra of the electrode resist formed on the electrode film on the vibrating arm is such that the electrode resist is very uniform over the entire surface of the electrode film on the vibrating arm when the photolithography method according to this embodiment is employed. It becomes clear that it becomes small because it spreads.
[0064]
As described above, the ratio of the surface roughness Ra of the electrode resist of the electrode film on the vibrating arm to the surface roughness Ra of the electrode resist of the electrode film on the base portion has conventionally employed the photolithography method according to this embodiment. The case is closer to 1: 1. For this reason, when the photolithography method according to the present embodiment is employed, the surface roughness Ra of the electrode resist formed on the electrode film on the piezoelectric vibrating piece 32 is different between the vibrating arm 34 side and the base 51 side than before. It turns out that becomes small.
[0065]
Therefore, the piezoelectric vibrating reed 32 can make the surface roughness Ra of the electrode resist formed on the electrode film uniform, as compared with the prior art. Thus, the fine electrode 22a can be formed on the piezoelectric vibrating piece 32 by using the electrode resist having the uniform surface roughness Ra as a whole.
[0066]
According to the first embodiment of the present invention, the resist fine particles 132a as applied on the substrate 71 coated with the electrode film 22 do not have a uniform coating thickness. As a result of dissolution by the evaporating gas G, the irregularities and gaps of the resist fine particles 132a are eliminated, and the coating thickness becomes uniform as a whole by the surface tension, and a thin resist is formed on the electrode film 22 of the substrate 71. Therefore, it is possible to form the fine electrode 22a on the piezoelectric vibrating piece 32, and the size can be reduced. In addition, the surface of the formed electrode resist 137 is smoothed by the surface tension generated by the dissolution of the resist fine particles 132a.
[0067]
Second Embodiment
In the photolithography method according to the second embodiment of the present invention, the same reference numerals as those in the first embodiment in FIGS. 1 to 10 have almost the same configuration. The description will be omitted by using the same reference numerals as those in FIG. 10, and different points will be mainly described.
[0068]
In the photolithography method as the second embodiment, for example, an electrostatic coating method is used instead of the coating method of the resist fine particles 132a used in the resist particle coating step of the first embodiment. In this electrostatic coating method, an electrode film coated on a substrate is charged, and resist particles charged to a polarity different from that of the electrode film are electrostatically applied to the electrode film.
[0069]
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of an ultrafine particle generator 130 that forms a resist by applying resist particles to the base 51 and the vibrating arms 34 and 35 using an electrostatic coating method.
The ultrafine particle generator 130 includes a fine particle generator 131, a high voltage power source 138, and a coating chamber 133.
[0070]
The fine particle generator 131 generates submicron resist fine particles 132a containing a photoresist solvent 132 used in the photolithography process. The generated resist fine particles 132a are carried to the nozzle part 134 of the coating chamber 133 by an inert gas carrier gas such as air or nitrogen. A high voltage power supply 138 is connected to the coating chamber 133.
[0071]
The high-voltage power supply 138 has a function of applying a negative high voltage of about 30 kV to 100 kV to the nozzle part 134 of the coating chamber 133 to negatively charge the resist fine particles 132a and generate negatively charged resist fine particles 132b. . The coating chamber 133 includes a positive electrode 136 in addition to the nozzle part 134. The positive electrode 136 is grounded, and a conductive member disposed on the positive electrode 136 is configured to be grounded. The nozzle unit 134 has a function of applying the resist fine particles 132b carried by the carrier gas to the vibrating arms 34 and 35 as an example of an object disposed on the positive electrode 136 in the coating chamber 133 by an electrostatic coating method. Have Needless to say, the object may be not only the vibrating arms 34 and 35 but also other electrode forming portions such as the base 51.
[0072]
An electrode film 22 is formed on the entire surface of the vibrating arm 34 and the like disposed on the positive electrode 136 in advance, and an electrode resist 137 is formed on the electrode film by applying resist fine particles 132b. . The electrode resist 137 is for forming an electrode film previously formed on the vibrating arm 34 and the like into a predetermined pattern through a photolithography process.
[0073]
As described above, the ultrafine particle generator 130 can adjust the film thickness of the electrode resist 137 formed on the vibrating arm 34 and the like in accordance with the voltage applied by the high voltage power supply 138.
An outline of a method for forming the electrode resist 137 on the vibrating arm 34 and the like by the ultrafine particle generator 130 will be further described. In the following description, as an example, the electrode resist 137 is formed on the electrode film 22 on the vibrating arm 34.
[0074]
FIGS. 12A to 12C are cross-sectional views showing an example of a procedure for forming the electrode resist 137 on the electrode film 22 on the vibrating arm 34.
As shown in FIG. 11, a negative high voltage is applied to the nozzle portion 134, and the electrode film 22 of the vibrating arm 34 is grounded. Accordingly, a positive charge is charged on the electrode film 22 on the vibrating arm 34 in response to the negative high voltage of the nozzle portion 134 shown in FIG.
[0075]
Then, the nozzle portion 134 that moves relative to the vibrating arm 34 applies the resist fine particles 132b to the electrode film 22 on the vibrating arm 34 as shown in FIG. 12B, and the resist fine particles 132b vibrate. The electrode film 22 on the arm 34 is attracted by the electric charge of the electrode film 22 and applied to the electrode film 22 on the vibrating arm 34. Then, as shown in FIG. 12C, an electrode resist 137 made of the resist fine particles 132b is formed on the electrode film 22 on the vibrating arm 34 by the above-described method.
[0076]
According to the second embodiment of the present invention, substantially the same effect as that of the first embodiment can be exhibited. In addition, in the case where the electrostatic coating method is adopted, the electrode film on the vibrating arm 34 is used. 22 and even if there is some unevenness in the resist fine particles 132b applied to the electrode film 22 on the base 51, the resist fine particles 132b dissolve to form an electrode resist 137 having a uniform coating thickness on the electrode film 22. It becomes like this. Accordingly, it is possible to form the electrode 22a having a fine pattern on the substrate 71 using a photolithography method that has been impossible in the past.
[0077]
FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using the piezoelectric device 30 according to the above-described embodiment of the present invention.
In the figure, a microphone 308 for receiving the voice of the sender and a speaker 309 for outputting the received content as a voice output are provided. CPU (Central Processing Unit) 301 is provided.
[0078]
In addition to modulation and demodulation of transmission / reception signals, the CPU 301 controls an information input / output unit 302 including an LCD as an image display unit and operation keys for inputting information, and a memory 303 including a RAM and a ROM. It has become. For this reason, the piezoelectric device 30 is attached to the CPU 301, and its output frequency is used as a clock signal suitable for the control content by a predetermined frequency dividing circuit (not shown) incorporated in the CPU 301. ing. The piezoelectric device 30 attached to the CPU 301 may not be a single device such as the piezoelectric device 30 but may be an oscillator that combines the piezoelectric device 30 and the like with a predetermined frequency dividing circuit or the like.
[0079]
The CPU 301 is further connected to a temperature compensated crystal oscillator (TCXO) 305, and the temperature compensated crystal oscillator 305 is connected to the transmitter 307 and the receiver 306. Thus, even if the basic clock from the CPU 301 fluctuates when the environmental temperature changes, it is corrected by the temperature compensated crystal oscillator 305 and supplied to the transmission unit 307 and the reception unit 306.
As described above, by using the piezoelectric device 30 according to the above-described embodiment in an electronic apparatus such as the digital cellular phone device 300 including the control unit, excellent vibration characteristics can be achieved even if the device is small. Therefore, an accurate clock signal can be generated.
[0080]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. For example, a part of each configuration of the above embodiment can be omitted, or can be arbitrarily combined so as to be different from the above.
The present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to the application of an application other than the above to the application. Moreover, although the said embodiment illustrated forming a resist when forming an electrode in a piezoelectric vibrating piece, it is not restricted to this, The resist at the time of forming the electrode of a semiconductor element and other electronic components is formed. Can also be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration example of a piezoelectric device.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of a vapor processing apparatus.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of how a resist is formed on an electrode film.
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a procedure of a method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece.
6 is a cross-sectional view showing an example specifically illustrating the procedure of FIG. 5;
7 is a cross-sectional view showing an example specifically illustrating the procedure of FIG. 5;
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example specifically illustrating the procedure of FIG. 5;
FIG. 9 is a characteristic diagram showing an example of a coating thickness of a resist formed on an electrode film.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing an example of the surface roughness of a resist formed on an electrode film.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of an ultrafine particle generator.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating an example of a procedure for forming a resist on the electrode film of the vibrating arm.
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of a procedure for forming an electrode using a resist by a conventional photolithography method.
[Explanation of symbols]
22 ... Electrode film, 22a ... Electrode, 30 ... Piezoelectric device, 32 ... Piezoelectric vibrating piece, 71 ... Substrate, 132 ... Resist solvent (liquid resist solvent), 132a ..Resist fine particles (resist particles), 132b... Resist fine particles charged with negative charges (resist particles), 137... Electrode resist (resist), 140. ... Evaporation gas of solvent

Claims (13)

電極膜を被覆した基板に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、
前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、
前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記基板を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、
形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記基板に配置し、前記基板の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記基板上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと
を有することを特徴とするフォトリソグラフィ方法。
A resist particle application step for applying resist particles to a substrate coated with an electrode film;
A vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporation gas of the solvent; and
Disposing the substrate in an atmosphere of the solvent evaporation gas, dissolving the resist particles with the solvent evaporation gas to form a resist on the electrode film, a resist particle dissolution step;
Resist pattern formation in which a mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the substrate, the resist formed on the electrode film of the substrate is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the substrate A photolithography method comprising: steps.
前記レジスト粒子塗布ステップでは、液状のレジスト溶剤をミスト状の前記レジスト粒子とし、前記レジスト粒子を前記基板上の電極膜に対して塗布することを特徴とする請求項1に記載のフォトリソグラフィ方法。2. The photolithography method according to claim 1, wherein in the resist particle application step, a liquid resist solvent is used as the mist-like resist particles, and the resist particles are applied to the electrode film on the substrate. 前記レジスト粒子塗布ステップでは、前記基板上に被覆した前記電極膜を帯電させ、前記電極膜に対して前記電極膜と異極に帯電させた前記レジスト粒子を静電塗布することを特徴とする請求項1に記載のフォトリソグラフィ方法。The resist particle coating step includes charging the electrode film coated on the substrate, and electrostatically coating the electrode film with the resist particles charged to a polarity different from the electrode film. Item 2. The photolithography method according to Item 1. 前記基板は、凹凸形状又は貫通穴を有する構成であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のフォトリソグラフィ方法。4. The photolithography method according to claim 1, wherein the substrate has a concavo-convex shape or a through hole. 前記溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のフォトリソグラフィ方法。The photolithography method according to claim 1, wherein the solvent contains propylene glycol monomethyl ether acetate. 基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、
電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、
前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、
前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、
形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、
前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップと
を有することを特徴とする圧電振動片の製造方法。
An outer shape forming step of etching the substrate to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece;
A resist particle application step of applying resist particles to the piezoelectric vibrating piece coated with an electrode film;
A vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporation gas of the solvent; and
Disposing the piezoelectric vibrating piece in an atmosphere of the solvent evaporation gas, dissolving the resist particles with the solvent evaporation gas to form a resist on the electrode film, and a resist particle dissolution step,
A mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the piezoelectric vibrating piece, the resist formed on the electrode film of the piezoelectric vibrating piece is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the piezoelectric vibrating piece. A resist pattern forming step to be formed;
And a step of forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece using the resist pattern.
電極膜を被覆した基板に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、
前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、
前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記基板を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、
形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記基板に配置し、前記基板の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記基板上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、
前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記基板上に形成する電極形成ステップと
を有することを特徴とする半導体素子の製造方法により製造された半導体素子。
A resist particle application step for applying resist particles to a substrate coated with an electrode film;
A vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporation gas of the solvent; and
Disposing the substrate in an atmosphere of the solvent evaporation gas, dissolving the resist particles with the solvent evaporation gas to form a resist on the electrode film, a resist particle dissolution step;
Resist pattern formation in which a mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the substrate, the resist formed on the electrode film of the substrate is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the substrate Steps,
An electrode forming step of forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the substrate using the resist pattern. A semiconductor device manufactured by a method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
電極膜を被覆した基板に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、
前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、
前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記基板を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、
形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記基板に配置し、前記基板の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記基板上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと
前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記基板上に形成する電極形成ステップと、
前記電極が形成された前記基板を電気的な導通を取りつつパッケージに固定し、前記基板を内蔵した前記パッケージを封止する封止ステップと
を有することを特徴とする電子部品の製造方法により製造された電子部品。
A resist particle application step for applying resist particles to a substrate coated with an electrode film;
A vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporation gas of the solvent; and
Disposing the substrate in an atmosphere of the solvent evaporation gas, dissolving the resist particles with the solvent evaporation gas to form a resist on the electrode film, a resist particle dissolution step;
Resist pattern formation in which a mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the substrate, the resist formed on the electrode film of the substrate is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the substrate Forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the substrate using the step and the resist pattern; and
And a sealing step of fixing the substrate on which the electrode is formed to a package while taking electrical continuity, and sealing the package containing the substrate. Electronic components.
基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、
電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、
前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、
前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、
形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、
前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップと、
前記電極が形成された前記圧電振動片を電気的な導通を取りつつパッケージに固定し、前記圧電振動片を内蔵した前記パッケージを封止する封止ステップと
を有することを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
An outer shape forming step of etching the substrate to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece;
A resist particle application step of applying resist particles to the piezoelectric vibrating piece coated with an electrode film;
A vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporation gas of the solvent; and
Disposing the piezoelectric vibrating piece in an atmosphere of the solvent evaporation gas, dissolving the resist particles with the solvent evaporation gas to form a resist on the electrode film, and a resist particle dissolution step,
A mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the piezoelectric vibrating piece, the resist formed on the electrode film of the piezoelectric vibrating piece is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the piezoelectric vibrating piece. A resist pattern forming step to be formed;
Forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece using the resist pattern; and
A piezoelectric device comprising: a sealing step of fixing the piezoelectric vibrating piece on which the electrode is formed to a package while taking electrical conduction, and sealing the package containing the piezoelectric vibrating piece. Production method.
基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、
電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、
前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、
前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、
形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、
前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップと
を有する圧電振動片の製造方法により製造されたことを特徴とする圧電振動片。
An outer shape forming step of etching the substrate to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece;
A resist particle application step of applying resist particles to the piezoelectric vibrating piece coated with an electrode film;
A vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporation gas of the solvent; and
Disposing the piezoelectric vibrating piece in an atmosphere of the solvent evaporation gas, dissolving the resist particles with the solvent evaporation gas to form a resist on the electrode film, and a resist particle dissolution step,
A mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the piezoelectric vibrating piece, the resist formed on the electrode film of the piezoelectric vibrating piece is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the piezoelectric vibrating piece. A resist pattern forming step to be formed;
A piezoelectric vibrating piece manufactured by a method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece comprising: an electrode forming step of forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece using the resist pattern.
基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、
電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、
前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、
前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、
形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、
前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップと、
前記電極が形成された前記圧電振動片を電気的な導通を取りつつパッケージに固定し、前記圧電振動片を内蔵した前記パッケージを封止する封止ステップと
を有する圧電デバイスの製造方法により製造されたことを特徴とする圧電デバイス。
An outer shape forming step of etching the substrate to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece;
A resist particle application step of applying resist particles to the piezoelectric vibrating piece coated with an electrode film;
A vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporation gas of the solvent; and
Disposing the piezoelectric vibrating piece in an atmosphere of the solvent evaporation gas, dissolving the resist particles with the solvent evaporation gas to form a resist on the electrode film, and a resist particle dissolution step,
A mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the piezoelectric vibrating piece, the resist formed on the electrode film of the piezoelectric vibrating piece is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the piezoelectric vibrating piece. A resist pattern forming step to be formed;
Forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece using the resist pattern; and
The piezoelectric vibrating piece having the electrode formed thereon is manufactured by a method of manufacturing a piezoelectric device having a sealing step of fixing the piezoelectric vibrating piece with electrical continuity to a package and sealing the package incorporating the piezoelectric vibrating piece. A piezoelectric device characterized by that.
基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、
電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、
前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、
前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、
形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、
前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップと、
前記電極が形成された前記圧電振動片を電気的な導通を取りつつパッケージに固定し、前記圧電振動片を内蔵した前記パッケージを封止する封止ステップと
を有する圧電デバイスの製造方法により製造された圧電デバイスを備えることを特徴する電子機器。
An outer shape forming step of etching the substrate to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece;
A resist particle application step of applying resist particles to the piezoelectric vibrating piece coated with an electrode film;
A vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporation gas of the solvent; and
Disposing the piezoelectric vibrating piece in an atmosphere of the solvent evaporation gas, dissolving the resist particles with the solvent evaporation gas to form a resist on the electrode film, and a resist particle dissolution step,
A mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the piezoelectric vibrating piece, the resist formed on the electrode film of the piezoelectric vibrating piece is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the piezoelectric vibrating piece. A resist pattern forming step to be formed;
Forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece using the resist pattern; and
The piezoelectric vibrating piece having the electrode formed thereon is manufactured by a method of manufacturing a piezoelectric device having a sealing step of fixing the piezoelectric vibrating piece with electrical continuity to a package and sealing the package incorporating the piezoelectric vibrating piece. An electronic apparatus comprising a piezoelectric device.
基板をエッチングして圧電振動片の外形を形成する外形形成ステップと、
電極膜を被覆した前記圧電振動片に対してレジスト粒子を塗布するレジスト粒子塗布ステップと、
前記レジスト粒子を溶解可能な溶剤を気相化して前記溶剤の蒸発ガスとする気相化ステップと、
前記溶剤の蒸発ガスの雰囲気中に前記圧電振動片を配置し、前記溶剤の蒸発ガスによって前記レジスト粒子を溶解させて前記電極膜上にレジストを形成するレジスト粒子溶解ステップと、
形成すべき電極パターンに対応したマスクを前記圧電振動片に配置し、前記圧電振動片の電極膜上に形成された前記レジストを露光し、前記圧電振動片上に前記電極パターンに対応したレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、
前記レジストパターンを用いて前記電極パターンに対応した電極を前記圧電振動片上に形成する電極形成ステップと、
前記電極が形成された前記圧電振動片を電気的な導通を取りつつパッケージに固定し、前記圧電振動片を内蔵した前記パッケージを封止する封止ステップと
を有する圧電デバイスの製造方法により製造された圧電デバイスを備えることを特徴する携帯電話装置。
An outer shape forming step of etching the substrate to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece;
A resist particle application step of applying resist particles to the piezoelectric vibrating piece coated with an electrode film;
A vapor phase step of vaporizing a solvent capable of dissolving the resist particles into an evaporation gas of the solvent; and
Disposing the piezoelectric vibrating piece in an atmosphere of the solvent evaporation gas, dissolving the resist particles with the solvent evaporation gas to form a resist on the electrode film, and a resist particle dissolution step,
A mask corresponding to the electrode pattern to be formed is disposed on the piezoelectric vibrating piece, the resist formed on the electrode film of the piezoelectric vibrating piece is exposed, and a resist pattern corresponding to the electrode pattern is formed on the piezoelectric vibrating piece. A resist pattern forming step to be formed;
Forming an electrode corresponding to the electrode pattern on the piezoelectric vibrating piece using the resist pattern; and
The piezoelectric vibrating piece having the electrode formed thereon is manufactured by a method of manufacturing a piezoelectric device having a sealing step of fixing the piezoelectric vibrating piece with electrical continuity to a package and sealing the package incorporating the piezoelectric vibrating piece. A cellular phone device comprising a piezoelectric device.
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