JP2008187321A - 圧電振動素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の振動部を形成した圧電ウェハに仕切板を接着固定する際の接着剤が振動部に流入することにより発生する周波数調整不良を防止できる圧電振動素子の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】圧電ウェハに複数の振動部を形成する振動部形成工程と、圧電ウェハに形成した複数の振動部と整合する形状の貫通穴を有する仕切板を、圧電ウェハ上に感光性ポジ型のフォトレジスト膜により接着固定する接着固定工程と、圧電ウェハに紫外線を照射することにより感光したレジスト膜を除去するレジスト除去工程と、圧電ウェハ上に形成した各振動部に仕切板を介して個別に肉厚調整用のエッチング液を滴下し、エッチング液を滴下してから所定時間経過後にエッチング液を中和する中和液を各振動部に滴下することにより振動部の肉厚を調整する肉厚調整工程とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は圧電振動素子の製造方法に関し、特に大面積の圧電ウェハ上に複数の振動部を形成した後、各振動部の肉厚を調整することにより振動部の周波数を調整する方法に関するものである。

圧電振動素子を製造する際は、大面積の圧電ウェハに複数の振動部を形成し、それぞれの振動部の肉厚を減少させることにより振動部の周波数調整を行う。その後、所定の位置で個片に切断して圧電振動片としている。従来、上記したような周波数調整を行う方法として、例えば、特許文献１により開示されている方法がある。
特許文献１には、圧電振動素子の高周波化に対応するために、圧電基板の中央部に凹陥部を形成し、凹陥部の底面を薄板振動部として機能させる、所謂逆メサ型圧電振動素子の周波数調整が開示されている。以下、従来の圧電振動素子の製造方法について説明する。

図１５は逆メサ型圧電振動素子の断面図である。
図１５に示す如く、逆メサ型圧電振動素子１０１は、圧電基板の中央部の両面に機械加工又はエッチングによって凹陥部１０２を形成して凹陥部１０２の底面に位置する薄板振動部１０３の厚さを所定の肉厚とする。この場合、薄板振動部１０３の周縁部に厚肉の環状囲繞部１０４が一体的に形成され薄板状の振動部を機械的に支持する。また薄板振動部１０３の両面には所定の形状の電極１０５が設けられている。
逆メサ型圧電振動片を製造するには、所定の形状の圧電ウェハの両面の表面上に金属膜を蒸着後、フォトレジストを均一に塗布する。次に、形成しようとする凹陥部の開口面積に見合った形状、配置の開口部を複数備えたフォトマスクを配置してフォトレジストを露光し、露光後に現像液によって露光部を除去する。続いて、残ったフォトレジストをマスクとして、金属膜と圧電ウェハをエッチングして所定の形状の凹陥部を形成した後、残留するフォトレジストと金属膜を剥離すると、粗加工の半製品である複数の凹陥部が形成された圧電ウェハが得られる。以下、本明細書では複数の凹陥部が形成された圧電ウェハのことを圧電素板と称することがある。

このような圧電素板に形成された各凹陥部底面の薄板振動部の肉厚にはバラツキがあり、このままでは共振周波数が変動するので、このバラツキを低減する必要がある。そこで、共振周波数の調整のため、各凹陥部底面の薄板振動部の肉厚を規定値にするための調整加工作業が必要となる。
薄板振動部の肉厚を調整加工する作業に先立って、各凹陥部底面の薄板振動部の肉厚を測定する必要があるため、所定の周波数測定器を用いて薄板振動部を強制共振させ、その共振周波数を測定する。そして、この共振周波数を薄板振動部の肉厚に換算して肉厚調整量を決定する。なお、調整工程では薄板振動部の肉厚を減少させることにより調整を行うため、前記エッチングによる凹陥部形成工程では、全ての薄板振動部の肉厚が規定値よりも厚めになるように配慮されている。

次に、圧電振動素子の周波数調整のため、凹陥部底面の薄板振動部の肉厚を減少させる方法について説明する。
先ず、薄板振動部の肉厚を減少させるため、凹陥部にエッチング液を滴下して薄板振動部をエッチングするが、エッチングに先立って、隣接する凹陥部内にエッチング液が流入することを阻止する為に、仕切板を圧電素板上に接着剤を用いて接着固定する。
図１６に、圧電素板と仕切板の外観図を示す。図１６に示す圧電素板１０６には、所定の位置に複数の凹陥部１０７が形成されている。一方、仕切板１０８は、圧電素板１０６上の凹陥部１０７と整合する形状の貫通穴１０９及び仕切壁１１０を有し、圧電素板１０６に位置合わせを行って接着剤を用いて固定される。

図１７は、図１６に示した圧電素板１０６と仕切板１０８とを接合した状態でのＡ−Ａ断面図である。
図１７に示すように、圧電素板１０６に接着剤１１１を用いて仕切板１０８を接着固定している。そして、仕切壁１１０により各凹陥部１０７は隣接する凹陥部から離隔される。この状態で、第１のディスペンサ１１２のノズルから貫通穴１０９を介して凹陥部１０７内に所要量のエッチング液１１３を滴下することによりエッチングを行う。そして、所定のエッチング時間に到達すると同時に第２のディスペンサ（図示せず）のノズルから貫通穴１０９を介して凹陥部１０７内に所要量の中和液（図示せず）を滴下してエッチングの進行を停止させる。その後、仕切板１０８を剥離して洗浄することにより周波数調整が完了する。
特開２００１−１０２６５４公報

しかしながら、従来の圧電振動素子の製造方法は、複数の振動部が形成された圧電素板に仕切板を、接着剤を用いて接着固定する際に、接着剤が振動部の領域に流入し、振動部に滴下したエッチング液が十分機能しなくなるという問題があった。
また、近年の圧電振動素子の小型化が進んでおり、上記した問題が大きく影響して周波数調整不良の原因となっていた。
本発明は、上述したような問題を解決するためになされたものであって、複数の振動部を形成した圧電ウェハに仕切板を接着固定する際の接着剤が振動部に流入することにより発生する周波数調整不良を防止できる圧電振動素子の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る圧電振動素子の製造方法は、大面積の圧電ウェハを用いて複数個の圧電振動素子を製造する圧電振動素子の製造方法であって、圧電ウェハに複数の振動部を形成する振動部形成工程と、圧電ウェハに形成した複数の振動部と整合する形状の貫通穴を有する仕切板を、圧電ウェハ上に感光性ポジ型のフォトレジストにより接着固定する接着固定工程と、圧電ウェハに紫外線を照射して現像することにより感光したレジスト膜を除去するレジスト除去工程と、圧電ウェハ上に形成した各振動部に仕切板を介して個別に肉厚調整用のエッチング液を滴下することにより振動部の肉厚を調整する肉厚調整工程と、を含むことを特徴とする。
このような本発明によれば、接着剤として感光性ポジ型のフォトレジスト膜を用いて圧電ウェハに仕切板を接着後、圧電ウェハに紫外線を照射することにより、圧電ウェハに仕切板を接着固定した際に振動部へ流入したフォトレジスト膜を感光するようにした。これにより振動部に流入したフォトレジスト膜を剥離することが可能になるので、振動部の肉厚を調整する肉厚調整工程において、精度の高い調整を行うことが可能になる。

本発明に係る圧電振動素子の製造方法は、振動部形成工程は圧電ウェハの面上に複数の凹陥部を形成し、各凹陥部底面に振動部を形成することを特徴とする。
このような本発明によれば、圧電ウェハに仕切板を接着固定した際に凹陥部の底面に形成した振動部に流入したフォトレジスト膜を剥離することが可能になるので、肉厚調整工程において、凹陥部底面に形成した振動部の肉厚を調整する場合でも、精度の高い調整を行うことが可能になる。

本発明に係る圧電振動素子の製造方法は、振動部形成工程は、平板状の圧電ウェハの面上にエッチングにより複数の振動部を形成することを特徴とする。
このような本発明によれば、平板状の圧電ウェハに仕切板を接着固定した際に振動部に流入したフォトレジスト膜を剥離することが可能になるので、振動部の肉厚を調整する肉厚調整工程において、精度の高い調整を行うことが可能になる。

本発明に係る圧電振動素子の製造方法は、振動部形成工程は、圧電ウェハの複数の振動部を除く面上に金属膜を形成し、レジスト除去工程は、圧電ウェハの両面より紫外線を照射することにより感光したレジスト膜を除去することを特徴とする。
このような本発明によれば、圧電ウェハに仕切板を接着後、圧電ウェハの両面よりに紫外線を照射することで、短い露光時間で振動部のレジスト膜の残渣を確実に除去することが可能になる。

本発明に係る圧電振動素子の製造方法は、振動部形成工程は、圧電ウェハの複数の振動部を除く面上に金属膜を形成し、レジスト除去工程は、仕切板が接着により固定されていない側の面より紫外線を照射することにより感光したレジスト膜を除去することを特徴とする。
このような本発明によれば、圧電ウェハに仕切板を接着後、仕切板が接着により固定されていない側の面より紫外線を照射しているので、小型化に伴って仕切板側からの紫外線の照射が振動部内のレジスト膜まで到達しにくくなった場合でも振動部内のレジスト膜を確実に除去することが可能になる。

本発明に係る圧電振動素子の製造方法は、圧電ウェハは、水晶、またはリチウムタンタレートからなることを特徴とする。
このような本発明によれば、圧電材料が水晶やリチウムタンタレートであっても、振動部の肉厚を調整する肉厚調整工程において精度の高い調整を行うことが可能になる。

以下、図示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明の第１の実施形態としての逆メサ型圧電振動素子の製造方法について説明する。なお、本実施形態では、圧電材料として水晶を用いる場合を例に挙げて説明する。
図１及び図２は第１の実施形態としての逆メサ型圧電振動素子の製造工程を示したフローチャート、図３及び図４は図１及び図２に示した各工程を模式的に示した図である。
この場合、先ず、図１に示すステップ１において、所定の形状に加工した圧電ウェハ７を準備し（図３（ａ））、ステップ２において、圧電ウェハ７の両面の表面上に金属膜８を蒸着する（図３（ｂ））。
次に、ステップ３において、金属膜８の表面上にフォトレジスト９を塗布した後（図３（ｃ））、ステップ４において、圧電ウェハ７両面のフォトレジスト膜９にそれぞれ所定の形状のフォトマスク１０を配置する。そして、フォトマスク１０を介して両面に紫外線を照射することによりフォトレジスト膜９を露光する（図３（ｄ））。そして、ステップ５において、露光した圧電ウェハ７を現像して、露光されたフォトレジスト膜を剥離することにより圧電ウェハ７の表面上の金属膜８にフォトレジストパターン１１を形成する（図３（ｅ））。

次に、ステップ６において、フォトレジストパターン１１を保護膜として圧電ウェハ７の表面上に蒸着している金属膜８をエッチングにより剥離することにより、フォトレジストパターン１１のフォトレジスト剥離部分の圧電ウェハ７を露出させる（図３（ｆ））。
次に、ステップ７において、露出した圧電ウェハ７を所定の深さまでエッチングして複数の凹陥部を形成する（図３（ｇ））。この後、ステップ８において、圧電ウェハ７に残留するフォトレジストパターン１１をエッチングにより剥離した後（図３（ｈ））、ステップ９において、露出した金属膜８をエッチングにより剥離することで、複数の凹陥部１３が形成された逆メサ型の圧電素板１２が得られる（図３（ｉ））。つまり、これまで説明した工程が圧電ウェハ１に複数の振動部を形成する振動部形成工程となる。
上記のようにして圧電ウェハ１の振動部を形成した後は振動部の肉厚を調整して各振動部の周波数を調整して周波数調整工程へと移行することになる。

ここで、周波数調整工程に移行するにあたって、圧電素板１２に形成した複数の凹陥部底面の薄板振動部の共振周波数を測定し、測定した共振周波数を薄板振動部の肉厚に換算し、周波数調整に必要な薄板振動部の肉厚調整量を決定しておく。
また周波数調整工程に移行するにあたって圧電素板１２に形成した凹陥部と整合する形状の貫通穴及び仕切壁を有した仕切板を準備しておく。

次に、周波数調整工程として、図２に示すステップ１０において、前記ステップ９において作製した圧電素板１２上に形成した凹陥部１３の位置に合わせて、別途作製した仕切板１４を接着性のある感光性ポジ型のフォトレジスト膜１５で接着固定する（図４（ａ））。
次に、ステップ１１において、圧電素板１２の上面より紫外線を照射する（図４（ｂ））。そして続くステップ１２において、圧電素板１２を現像する。これにより、仕切板１４の接着面よりはみ出して凹陥部１３に流入したフォトレジスト膜１５は紫外線により分解されて剥離することができる（図４（ｃ））。
次に、ステップ１３において、先に決定しておいた薄板振動部の肉厚調整量を基に、仕切板１４の貫通穴を介して各凹陥部１３へ第１のディスペンサ１６のノズルよりエッチング液１７を滴下してエッチングを行う（図４（ｄ））。エッチング液１７の滴下は、薄板振動部の肉厚の減少量の多い凹陥部１３、即ち、エッチング時間の長い凹陥部１３より順次行い、全ての凹陥部１３のエッチング終了時間を一致させるようにする。
なお、周波数調整は、薄板振動部の肉厚を減少させることにより行うため、図１に示した振動部形成工程では、全ての薄板振動部の肉厚が予め規定値よりも厚めになるように形成されている。

また、本実施形態では、エッチングに使用するエッチング液としては、フッ酸系溶液、例えばフッ酸とフッ化アンモニウムとを重量比１：１で混合した液体が用いられる。
エッチングの終了時間に到達すると、ステップ１４において、第２のディスペンサ１８のノズルより仕切板１４の貫通穴を介して各凹陥部１３へ中和液１９を滴下する（図４（ｅ））。そしてステップ１５において、圧電素板１２より仕切板１４を剥離し洗浄すると周波数調整の終了した逆メサ型の圧電素板２０が得られる（図４（ｆ））。
この後、圧電素板２０の所定位置に励振電極や引き出し電極といった電極を形成し、所定の位置で個片に切断すれば圧電振動素子を製造することができる。
以上説明したように、第１の実施形態によれば、周波数調整前の圧電素板１２に仕切板１４を接着固定するための接着剤が凹陥部１３へ流入するのを防止できるので（流入した接着剤を除去することが可能となるので）、凹陥部１３にエッチング液を滴下してエッチングを行う際に、精度の高いエッチングを行うことが可能となる。

ここで、上記した圧電素板の薄板振動部の共振周波数の測定方法を簡単に説明しておく。
図５は圧電素板に形成された凹陥部底面の薄板振動部の共振周波数の測定方法の一例を示した図である。
この図５において、圧電素板１に形成された凹陥部２底面の薄板振動部３の両面を第１の金属板４と第２の金属板５とにより挟み込む。次に、この状態で第１の金属板４と第２の金属板５に通電することにより薄板振動部３を強制励振させ、その共振周波数を周波数測定器６により測定する。そして、測定した共振周波数を薄板振動部の肉厚に換算して肉厚調整量を決定する。具体的には、各薄板振動部について測定された共振周波数が目標とする周波数に対してどの程度ずれているかを算出し、このずれ量を薄板振動部の肉厚のずれ量に換算する。

次に、本発明の第２の実施形態としての逆メサ型圧電振動素子の製造方法について説明する。なお、第２の実施形態は、図１に示した圧電素板１２を形成する工程、つまり圧電ウェハ１に複数の振動部を形成する振動部形成工程は、第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。
図６は第２の実施形態としての逆メサ型圧電振動素子の製造工程を示したフローチャート、図７は図６に示した各工程を模式的に示した図である。
この場合も、周波数調整工程に先立って、第１の実施形態と同様に、圧電素板に形成された複数の凹陥部の薄板振動部の肉厚量を測定し、周波数調整に必要な薄板振動部の肉厚調整量を決定しておく。具体的な共振周波数の測定方法は、図５に示した方法と同様である。また、第２の実施形態においては、圧電素板の裏面からも紫外線を照射するため、圧電素板１２と仕切板の接着部の接着剤が剥離しないよう、図３（ｈ）に示したような所定の位置に金属膜８を残した状態で周波数調整を行う。また周波数調整工程に移行するにあたって圧電素板１２に形成した凹陥部と整合する形状の貫通穴及び仕切壁を有した仕切板を準備しておく。

この場合、図６に示すステップ１６において、図３（ｈ）に示したような所定の位置に金属膜８を残留させた状態の圧電素板１２を準備する（図７（ａ））。次に、ステップ１７において、圧電素板１２上に形成された凹陥部１３の位置に合わせて、別途作成した仕切板１４を接着性のある感光性ポジ型のフォトレジスト膜１５で接着固定する（図７（ｂ））。次に、ステップ１８において、圧電素板１２の両面より紫外線を照射し（図７（ｃ））、続くステップ１９において、圧電素板１２を現像する。これにより仕切板１４の接着面よりはみ出して凹陥部１３に流入したフォトレジスト膜１５は紫外線により分解されて剥離することができる。これに対して、仕切板１４と圧電素板１２の接触面は紫外線が照射されないのでフォトレジスト膜により接着固定されたままとなる（図７（ｄ））。

次に、ステップ２０において、先に決定しておいた薄板振動部の肉厚調整量を基に、仕切板１４の貫通穴を介して各凹陥部１３へ第１のディスペンサ１６のノズルよりエッチング液１７を滴下してエッチングを行う（図７（ｅ））。エッチング液１７の滴下は、第１の実施形態と同様、薄板振動部の肉厚の減少量の多い凹陥部１３、即ち、エッチング時間の長い凹陥部１３より順次行い、全ての凹陥部１３のエッチング終了時間を一致させるようにする。エッチングの終了時間に到達すると、ステップ２１において、第２のディスペンサ１８のノズルより仕切板１４の貫通穴を介して各凹陥部１３へ中和液１９を滴下する（図７（ｆ））。そしてステップ２２において、圧電素板１２より仕切板１４を剥離し、洗浄した後（図７（ｇ））、ステップ２３において、圧電素板１２に残留している金属膜８をエッチングすることにより、所望の周波数に調整された逆メサ型の圧電素板２１が得られる（図７（ｈ））。この後、圧電素板２１の所定位置に励振電極や引き出し電極といった電極を形成し、所定の位置で個片に切断すれば圧電振動素子を製造することができる。
以上説明したように、第２の実施形態によれば、周波数調整を行う前の圧電素板１２に仕切板１４を接着固定するための接着剤が凹陥部１３へ流入するのを防止できるので（流入した接着剤を除去することが可能となるので）、凹陥部１３にエッチング液を滴下してエッチングを行う際に、精度の高いエッチングを行うことが可能となる。

また、圧電素板１２を露光する際に圧電素板１２の両面より紫外線を照射することで、短い露光時間で凹陥部１３のレジスト膜の残渣を確実に除去することが可能になる。また露光量が増大する点からもレジスト膜の残渣を確実に除去することが可能になる。
また、近年、圧電振動素子の小型化が進んでおり、圧電素板の上面からの紫外線照射のみとした場合、接着剤が凹陥部１３に残留することもあるが、両面照射としたことでこの問題を解決することができる。

次に、本発明の第３の実施形態としての逆メサ型圧電振動素子の製造方法について説明する。なお、第３の実施形態は、圧電素板１２を作製するまでの工程は第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。
図８は第３の実施形態としての逆メサ型圧電振動素子の製造工程を示したフローチャート、図９は図８に示した各工程を模式的に示した図である。
この場合も、周波数調整工程に先立って、第１の実施形態と同様に、圧電素板に形成された複数の凹陥部の薄板振動部の肉厚量を測定し、周波数調整に必要な薄板振動部の肉厚調整量を決定しておく。具体的な共振周波数の測定方法は、図５に示した方法と同様である。また、第２の実施形態においては、圧電素板の裏面からも紫外線を照射するため、圧電素板１２と仕切板の接着部の接着剤が剥離しないよう、図３（ｈ）に示したような所定の位置に金属膜８を残した状態で周波数調整を行う。また周波数調整工程に移行するにあたって圧電素板１２に形成した凹陥部と整合する形状の貫通穴及び仕切壁を有した仕切板を準備しておく。

この場合、図８に示すステップ２４において、図３（ｈ）に示したような所定の位置に金属膜８を残留させた状態の圧電素板１２を準備する（図９（ａ））。次に、ステップ２５において、圧電素板１２上に形成された凹陥部１３の位置に合わせて、別途作成した仕切板１４を接着性のある感光性ポジ型のフォトレジスト膜１５で接着固定する（図９（ｂ））。次に、ステップ２６において、圧電素板１２の裏面より紫外線を照射する（図９（ｃ））。続くステップ２７において、圧電素板１２を現像する。これにより、仕切板１４の接着面よりはみ出して凹陥部１３に流入したフォトレジスト膜１５は紫外線により分解されて剥離することができる。これに対して、仕切板１４と圧電素板１２の接触面は紫外線が照射されないのでフォトレジスト膜により接着固定されたままとなる（図９（ｄ））。
次に、ステップ２８において、先に決定しておいた薄板振動部の肉厚調整量を基に、仕切板１４の貫通穴を介して各凹陥部１３へ第１のディスペンサ１６のノズルよりエッチング液１７を滴下してエッチングを行う（図９（ｅ））。エッチング液１７の滴下は、薄板振動部の肉厚の減少量の多い凹陥部１３、即ち、エッチング時間の長い凹陥部１３より順次行い、全ての凹陥部のエッチング終了時間を一致させるようにする。

エッチングの終了時間に到達すると、ステップ２９において、第２のディスペンサ１８のノズルより仕切板１４の貫通穴を介して各凹陥部１３へ中和液１９を滴下する（図９（ｆ））。そしてステップ３０において、圧電素板１２より仕切板１４を剥離し、洗浄した後（図９（ｇ））、ステップ３１において、圧電素板１２に残留している金属膜をエッチングすることにより、所望の周波数に調整された逆メサ型の圧電素板２２が得られる（図９（ｈ））。この後、圧電素板２２の所定位置に励振電極や引き出し電極といった電極を形成し、所定の位置で個片に切断すれば圧電振動素子を製造することができる。
以上説明したように、第３の実施形態によれば、周波数調整を行う前の圧電素板１２に仕切板１４を接着固定するための接着剤が凹陥部１３へ流入するのを防止できるので（流入した接着剤を除去することが可能となるので）、凹陥部１３にエッチング液を滴下してエッチングを行う際に、精度の高いエッチングを行うことが可能となる。また、仕切板１４側から片面露光を行う場合よりも、凹陥部１３に流入したフォトレジスト膜１５をより効果的に除去することが可能である。

次に、本発明の第４の実施形態としてフラット型圧電振動素子の製造方法について説明する。
図１０は第４の実施形態としての平板型圧電振動素子の製造工程を示したフローチャート、図１１は図１０に示した各工程を模式的に示した図である。
この場合、先ず、所定の板厚の圧電素板に形成した複数の振動部の肉厚量を測定し、周波数調整に必要な振動部の肉厚調整量を決定しておく。具体的な共振周波数の測定方法は図５に示した方法と同様である。また、周波数調整工程に先立って、圧電素板に形成した振動部と整合する形状の貫通穴及び仕切壁を有した仕切板を準備しておく。
そのうえで、ステップ３２において、所定の板厚に加工し、複数の振動部を有する圧電素板２３を準備する（図１１（ａ））。
次に、ステップ３３において、圧電素板２３の上面に圧電素板２３に形成された振動部２４の位置に合わせ、別途作成した仕切板２５を接着性のある感光性ポジ型のフォトレジスト膜１５で接着固定する（図１１（ｂ））。
次に、ステップ３４において、圧電素板２３の上面側より紫外線を照射することにより露光した後（図１１（ｃ））、ステップ３５において、現像すると仕切板２５の接着面よりはみ出して振動部２４に流入したフォトレジスト膜１５を剥離することができる。

次に、ステップ３６において、先に決定しておいた薄板振動部の肉厚調整量を基に、仕切板２５の貫通穴を介して各振動部２４へ第１のディスペンサ２６のノズルよりエッチング液１７を滴下し、エッチングを行う（図１１（ｅ））。エッチング液１７の滴下は、振動部２４の肉厚の減少量の多いもの、即ち、エッチング時間の長い振動部より順次行い、全ての振動部のエッチング終了時間が一致するようにする。
次に、ステップ３７において、エッチングの終了時間に到達すると第２のディスペンサ２７のノズルより仕切板２５の貫通穴を介して各振動部２４へ中和液１８を滴下する（図１１（ｆ）。この後、ステップ３８において、圧電素板２３より仕切板２５を剥離し洗浄すると、周波数調整の終了した平板型の圧電素板２８が得られる（図１１（ｇ））。
従って、この後、圧電素板２２の所定位置に励振電極や引き出し電極といった電極を形成し、所定の位置で個片に切断すれば圧電振動素子を製造することができる。
以上説明したように、第４の実施形態によれば、周波数調整を行う前の圧電素板２３に仕切板２５を接着固定するための接着剤が凹陥部２４へ流入するのを防止できるので（流入した接着剤を除去することが可能となるので）、振動部にエッチング液を滴下してエッチングを行う際に、精度の高いエッチングを行うことが可能となる。

次に、本発明の第５の実施形態としての平板型圧電振動素子の製造方法について説明する。
図１２は第５の実施形態としての平板型圧電振動素子の製造工程を示したフローチャート、図１３及び図１４は図１２に示した各工程を模式的に示した図である。
この場合、先ず、ステップ３９において、所定の板厚に加工し、複数の振動部を有する圧電素板２３を準備する（図１３（ａ））。
次に、ステップ４０において、圧電素板２３の両面の表面上に金属膜２９を蒸着後、さらに、金属膜２９の表面上にフォトレジスト膜３０を塗布する（図１３（ｂ））。
次に、ステップ４１において、フォトマスクを使用して露光後、現像することにより、金属膜２９の表面上に所定のフォトレジストパターン３１を形成する（図１３（ｃ））。そして、ステップ４２において、フォトレジストパターン３１を保護膜として圧電素板２３の表面に露出した金属膜２９をエッチングして剥離すると共に、フォトレジスト膜３０を剥離する。これにより、所定のパターンの金属膜２９を形成する（図１３（ｄ））。

次に、ステップ４３において、所定のパターンの金属膜２９が形成された圧電素板２３の上面に圧電素板２３に形成された振動部２４の位置に合わせ、別途作成した仕切板２５を接着性のある感光性ポジ型のフォトレジスト膜１５で接着固定する（図１３（ｅ））。
次に、ステップ４４において、圧電素板２３の両側より紫外線を照射することにより露光する（図１３（ｆ））。そして、ステップ４５において、圧電素板２３を現像する。これにより、仕切板２５の接着面よりはみ出して振動部２４に流入したフォトレジスト膜を剥離するができる（図１４（ａ））。
次に、ステップ４６において、先において決定しておいた薄板振動部の肉厚調整量を基に、仕切板２５の貫通穴を介して各振動部２４へ第１のディスペンサ２６のノズルよりエッチング液１７を滴下し、エッチングを行う（図１４（ｂ））。エッチング液１７の滴下は、振動部の肉厚の減少量の多いもの、即ち、エッチング時間の長い振動部より順次行い、全ての振動部２４のエッチング終了時間が一致するようにする。

次に、ステップ４７において、エッチングの終了時間に到達すると、第２のディスペンサ２７のノズルより仕切板２５の貫通穴を介して各振動部２４へ中和液１８を滴下する（図１４（ｃ））。次に、ステップ４８において、圧電素板２２より仕切板２４を剥離して洗浄し（図１４（ｄ））、さらに残留している金属膜２９をエッチングにより剥離すると、周波数調整の終了した平板型の圧電素板３２が得られる（図１４（ｅ））。
以上説明したように、第５の実施形態によると、圧電素板２３に仕切板２５を接着固定するための接着剤が振動部２４への流入するのを防止できるので（流入した接着剤を除去することが可能となるので）、振動部２４にエッチング液を滴下してエッチングを行う際に、精度の高いエッチングを行うことが可能となる。
また、圧電素板２３を露光する際に、圧電素板２３の両面から紫外線を照射することで、短い露光時間で振動部２４のレジスト膜の残渣を確実に除去することが可能になる。また露光量が増大する点からもレジスト膜の残渣を確実に除去することが可能になる。
また、近年、圧電振動素子の小型化が進んでおり、圧電素板の上面からの紫外線照射のみとすると、接着剤が振動部２４に残留する場合があるが、両面照射としたことで、この問題を解決できる。

なお、本実施形態では圧電材料として水晶を例に挙げて説明したが、これはあくまでも一例であり、圧電材料としては水晶以外にも各種適用可能である。例えば、ＬｉＴａＯ₃（リチウムタンタレート）なども適用可能である。
また、本実施形態ではエッチング時間の長い振動部ほど先にエッチング液の滴下を開始したが、エッチング液の滴下は一斉に行い、エッチング時間の短い振動部ほど先に中和液を滴下するという実施形態も適用可能である。即ち、エッチング液の滴下から中和液滴下までの時間を各振動部のエッチング時間に応じて適宜設定すればよい。
また、本実施形態ではエッチングを終了させる手段として中和液の滴下を例に挙げて説明したが、例えば水洗いなどの手段によりエッチングを終了させることも可能である。
また、本実施形態において説明した製造工程はあくまでも一例であり、本発明の圧電振動素子の製造方法は、本実施形態において説明した製造方法に限定されるのでなく、工程手順などは適宜変更限定されるものではない。

本発明の第１の実施形態としての圧電振動素子の製造工程を示したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態としての圧電振動素子の製造工程を示したフローチャートである。 図１に示した各工程を模式的に示した図である。 図２に示した各工程を模式的に示した図である。 凹陥部底面の薄板振動部の共振周波数の測定方法を示す図である。 本発明の第２の実施形態としての圧電振動素子の製造工程を示したフローチャートである。 図６に示した各工程を模式的に示した図である。 本発明の第３の実施形態としての圧電振動素子の製造工程を示したフローチャートである。 図８に示した各工程を模式的に示した図である。 本発明の第４の実施形態としての圧電振動素子の製造工程を示したフローチャートである。 図１０に示した各工程を模式的に示した図である。 本発明の第５の実施形態としての圧電振動素子の製造工程を示したフローチャートである。 図１２に示した各工程を模式的に示した図である。 図１２に示した各工程を模式的に示した図である。 逆メサ型圧電振動素子の断面図である。 圧電素板と仕切板の外観図である。 圧電素板と仕切板を接合した状態の断面図である。

符号の説明

１、１２、２０、２１、２２、２３、２８、３２…圧電素板、２、１３…凹陥部、３…薄板振動部、４…第１の金属板、５…第２の金属板、６…周波数測定器、７…圧電ウェハ、８…金属膜、９、１５、３０…フォトレジスト膜、１０…フォトマスク、１１、３１…フォトレジストパターン、１４、２５…仕切板、１６、２６…第１のディスペンサ、１７…エッチング液、１８、２７…第２のディスペンサ、１９…中和液、２４…振動部、２９…金属膜

Claims (6)

1. 大面積の圧電ウェハを用いて複数個の圧電振動素子を製造する圧電振動素子の製造方法であって、
   前記圧電ウェハに複数の振動部を形成する振動部形成工程と、
   前記圧電ウェハに形成した複数の振動部と整合する形状の貫通穴を有する仕切板を、前記圧電ウェハ上に感光性ポジ型のフォトレジスト膜により接着固定する接着固定工程と、
   前記圧電ウェハに紫外線を照射して現像することにより感光したレジスト膜を除去するレジスト除去工程と、
   前記圧電ウェハ上に形成した各振動部に前記仕切板を介して個別に肉厚調整用のエッチング液を滴下することにより前記振動部の肉厚を調整する肉厚調整工程と、
   を含むことを特徴とする圧電振動素子の製造方法。
2. 前記振動部形成工程は、前記圧電ウェハの面上にエッチングにより複数の凹陥部を形成し、各凹陥部底面に前記振動部を形成することを特徴とする請求項１に記載の圧電振動素子の製造方法。
3. 前記振動部形成工程は、平板状の前記圧電ウェハの面上に前記複数の振動部を形成することを特徴とする請求項１に記載の圧電振動素子の製造方法。
4. 前記振動部形成工程は、前記圧電ウェハの前記複数の振動部を除く面上に金属膜を形成し、
   前記レジスト除去工程は、前記圧電ウェハの両面より紫外線を照射することにより感光したレジスト膜を除去することを特徴とする請求項２又は３に記載の圧電振動素子の製造方法。
5. 前記振動部形成工程は、前記圧電ウェハの前記複数の振動部を除く面上に金属膜を形成し、
   前記レジスト除去工程は、前記仕切板が接着により固定されていない側の面より紫外線を照射することにより感光したレジスト膜を除去することを特徴とする請求項２又は３に記載の圧電振動素子の製造方法。
6. 前記圧電ウェハは、水晶、またはリチウムタンタレートからなることを特徴とする請求項１乃至請求５の何れか一項に記載の圧電振動素子の製造方法。

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