JP2012204561A - 電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板11に対して、下部電極12と同一面21上に仮マスク4を設け、基板11の他の面22から光を照射することで、第1面21上のフォトレジスト33を露光する。未露光のフォトレジスト33を除去すると、下部電極12及び仮マスク4が露出するように配置されたレジスト層33を有するレジストパターンが形成される。このレジストパターンを用いて、焼成により絶縁性のセラミック層13となる前駆体層16を形成し、その後の熱処理で仮マスク4をセラミック層13及び/又は基板11に吸収させることで、下部電極12よりもセラミック層13をオーバーハングさせることができる。これによって、下部電極12と接続配線15との間の短絡が防止される。
【選択図】図5
Description
(a)前記第1面上に下部電極を設けること、
(b)前記第1面上に、熱処理を受けることで、前記下部電極と前記接続配線との間を電気的に離隔する第1マスクを配置すること、
(c)前記工程(a)及び(b)の後で、前記第1マスク、並びに前記下部電極及び/又は他のマスクをフォトマスクとして用いることで、前記第1面上の少なくとも前記第1マスク及び下部電極を除く領域に配置されたフォトレジスト層を含むレジストパターンを形成すること、
(d)前記レジストパターンが形成されていない領域に前記セラミック層または焼成により前記セラミック層を形成する前駆体層を設けること、
(e)前記セラミック層上又は前駆体層上に上部電極を設けること、
(f)前記上部電極から少なくとも前記基板まで連続する接続配線を設けること、及び
(g)少なくとも前記工程(d)後に、熱処理を行うこと、
を備える。
図1に、電子部品の構成の一例を示す。なお、図1の構成は、あくまでも一例であり、電子部品はさらなる層または部材を備えてもよい。
上記<1.>欄の電子部品1の製造方法の一例を以下に説明する。
下部電極12の形成工程の具体例を、図3(A)及び図3(B)に示す。
−導電材料を分散媒に分散させたペースト(以下、「導電ペースト」と称する)、若しくは導電材料のレジネートを溶媒に溶解させた溶液(以下、「導電レジネート溶液」と称する)を塗布し、その後分散媒又は溶媒を除去すること、又は、
−導電材料を蒸着すること、
を備えていてもよい。
電子部品の製造方法は、第1面21に、仮マスク4を配置することを含む。仮マスク4とは、第1マスクの一例であり、熱処理を受けることで、下部電極12と接続配線15との間を電気的に離隔することができる。
電子部品の製造方法は、下部電極12及び仮マスク4を形成した後で、セラミック層13を設けることを含む。具体的には、下部電極12及び/又は他のマスク、並びに仮マスク4をフォトマスクとして用いてレジストパターンを形成し、このレジストパターンを用いて、前駆体層16を形成することができる。その後、焼成を行うことで、前駆体層16をセラミック層13とする。詳細には、以下の通りである。
電子部品の製造方法は、仮マスク4を熱処理することを備える(図5(C))。
電子部品の製造方法は、少なくともセラミック層13を形成した後(前駆体層16の状態であってもよい)、上部電極14を形成することを含む(図5(D))。具体的には、導電性材料をセラミック層13、または前駆体層16上に配置し、その後必要に応じて焼成を行うことで、上部電極14が形成される。上部電極の形成に用いられる導電性材料及びその形成方法等については、電気的な接続がなされるのであれば、特に制限は無い。
電子部品の製造方法は、接続配線15を設けることを含む。接続配線15は、フォトレジストを用いたパターニングによって形成されてもよい。ただし、接続配線15は、下部電極12と接続配線15との間にオーバーハング部132が介在するような位置に設けられる。これによって、下部電極12と接続配線15との間が電気的に離隔され、短絡の発生が抑制される。
電子部品の製造方法は、下部電極12、セラミック層13及び上部電極14の少なくとも1つを焼成することを備えてもよい。下部電極12、セラミック層13、及び上部電極14は、別々に焼成されてもよいし、これらの構成要素のうち少なくとも2つ以上が共焼成されてもよい。また、上述したように、熱処理工程が、焼成によって実現されてもよい。
図3(A)では、第2マスクの一例として、キャビティ23内の遮光剤をフォトマスクとして用いたが、フォトマスクは、基板11の第1面21又は第2面22に対向するように配置されてもよい。
図2(A)及び図2(B)に基づく構成を有する試料を、以下の通り作製した。作製工程の概要は、図3(A)、図3(B)、図4(A)、図4(B)、図5(A)、図5(B)、図5(C)で説明した通りである。
部分安定化酸化ジルコニウムのグリーンシートを積層することで、下記寸法を有する基板を形成し、その後1450℃温度にて焼成した。
振動板:7μm
第1基板:80μm
第2基板:70μm
キャビティ寸法:巾80μm、長さ1mm
(下部電極の形成)
キャビティ内に遮光剤を導入し、フォトマスクとして用いてレジストパターンを形成した。このレジストパターンを用いて、下部電極材料として、白金ペーストを用いたスクリーン印刷を行い、基板上に白金層を形成した。レジストを除き、温度1100℃にて焼成することで、0.8μmの厚みを有する下部電極を形成した。
図4(A)に示すとおりに、下部電極に隣接する領域A2を露出させたレジストパターンを形成した。このレジストパターン上からターゲットとしてNiを用いたスパッタリングによって、厚み0.3 μmの仮マスクを形成した。
(前駆体層(圧電層)形成用レジストパターンの形成)
基板の第1面(つまり振動板表面)に、スピンコーターにより、回転数600rpmでレジスト剤を塗布した。10秒間保持した後、80℃×3分のホットプレート加熱によりプリベークを行った。
セラミック材料としてPZT((PbTi0.48Zr0.52)O3)を含有するセラミックペースト(材質/粘度)を、レジストパターン上からスピンコートにより塗布した。
露光したレジスト層、つまりレジストパターンの除去は、レジスト除去液(有機溶剤系)による浸漬揺動法で5分処理した後、純粋3分洗浄・除去し、さらに120℃×5分ホットプレートで乾燥することで実行した
(前駆体層の焼成及び熱処理)
以上の作業で得られた基板、下部電極、仮マスク、及び前駆体層の積層体を、電気炉を用いて、最高温度:1250℃、保持時間2時間で熱処理することで、セラミック層を焼成した。また、この焼成は、後述するように、仮マスクの熱処理としても利用された。
一方、仮マスクを形成しない以外は、同様の方法によって、基板と前駆体層との積層体を得た。
焼成前は、仮マスクを備える積層体の光の透過率は非常に小さかったが、仮マスク焼成時に電気炉の温度が上がるにつれて、徐々に透過率は上昇し、セラミックの焼成温度である1250℃では急激な増大を示した。これは、加熱によって、ニッケルが酸化ニッケルとなり、更にはセラミック層及び基板内に吸収されたためであると考えられる。
10 積層体
11 基板
12 下部電極
13 セラミック層
131 本体部
132 オーバーハング部
14 上部電極
15 接続配線
16 前駆体層
21 基板の第1面
22 基板の第2面
23 キャビティ
31〜33 フォトレジスト層
41 フォトマスク
51 第1基板
52 第2基板
53 振動板
A1 基板の第1面中の領域
A2 基板の第1面中の領域
A3 基板の第1面中の領域
101 ヘッド
110 積層体
111 基板
112 下部電極
113 電歪
113 電歪層
114 上部電極
115 接続配線
121 基板の第1面
122 基板の第2面
123 キャビティ
Claims (5)
- 第1面及びその逆側の第2面を備える基板と、前記基板の少なくとも前記第1面上に設けられた下部電極と、前記下部電極上に設けられたセラミック層と、前記セラミック層上に設けられた上部電極と、前記上部電極から少なくとも前記基板まで連続する接続配線と、を備える電子部品の製造方法であって、
(a)前記第1面上に下部電極を設けること、
(b)前記第1面上に、熱処理を受けることで、前記下部電極と前記接続配線との間を電気的に離隔する第1マスクを配置すること、
(c)前記工程(a)及び(b)の後で、前記第1マスク、並びに前記下部電極及び/又は他のマスクをフォトマスクとして用いることで、前記第1面上の少なくとも前記第1マスク及び下部電極を除く領域に配置されたフォトレジスト層を含むレジストパターンを形成すること、
(d)前記レジストパターンが形成されていない領域に、前記セラミック層又は焼成により前記セラミック層を形成する前駆体層を設けること、
(e)前記セラミック層上又は前記前駆体層上に上部電極を設けること、
(f)前記上部電極から少なくとも前記基板まで連続する接続配線を設けること、及び
(g)少なくとも前記工程(d)後に、熱処理を行うこと、
を備える製造方法。 - 前記工程(g)は、前記第1マスクを熱処理することで、前記第1マスクを酸化し気化するか、前記基板及び/又はセラミック層に吸収させるか、粒状化させることで、前記下部電極と前記接続配線との間を電気的に離隔することを備える、
請求項1に記載の製造方法。 - (h)前記他のマスクを、前記基板内に設けるか、前記基板の第2面に対向するように配置すること、
をさらに備える、請求項1に記載の製造方法。 - 前記工程(a)は、
(a1)前記基板の第1面にフォトレジスト層を形成すること、
(a2)前記基板内又は前記基板の第2面に対向するように第2マスクを配置すること、
(a3)前記第2マスクをフォトマスクとして、前記工程(a1)で形成されたフォトレジスト層を露光し、その後未露光のフォトレジスト層を除去すること、
(a4)前記工程(a3)によってフォトレジスト層が除去された部分に前記下部電極を形成すること、
を備える請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。 - 前記基板の内部に、キャビティが形成されており、
前記工程(a2)は、前記キャビティ内に遮光剤を導入することを備える、
請求項4に記載の製造方法。
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