JP2013131568A - ウエハ露光方法、圧電振動片の製造方法、ウエハ露光用マスクおよび圧電振動片の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レジスト膜のウエハからの剥離や傷付きを防ぎつつ、フォトマスクからのレジスト膜の剥離を容易かつ確実に行う。
【解決手段】レジスト膜２５の外周部に対向する位置に設けられた貫通孔Ｍ１ａだけでなく、レジスト膜２５の中央部に対向する位置にも貫通孔Ｍ２ａを設け、この貫通孔Ｍ２ａからもエアを噴出させるようにした。これにより、ウエハＳの表面にスピンコート法により形成されたレジスト膜２５が、その外周縁部の膜厚が内周側の膜厚よりも大きくなっている場合であっても、貫通孔Ｍ２ａからレジスト膜２５と下部マスクＭ１との間にエアを吹き込み、レジスト膜２５と下部マスクＭ１とを確実に剥離させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、圧電振動片等を形成するためのウエハ露光方法、圧電振動片の製造方法、ウエハ露光用マスクおよび圧電振動片の製造装置に関する。

近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが提供されているが、その１つとして、音叉型の圧電振動片を有するものが知られている。この圧電振動片は、平行に配された一対の振動腕部と、これら一対の振動腕部の基端側を一体的に固定する基部とを備え、振動腕部同士が、互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動するものである。

例えば特許文献１〜３には、圧電振動片の製造方法が開示されている。ここで、圧電振動片の外形パターニングについて具体的に説明すると、まず水晶等の四角形のウエハに金属膜を成膜した後、金属膜上にレジスト膜を形成する。次に、フォトリソグフラフィ技術によりフォトマスクの遮光膜パターンを介して露光、現像することで、レジスト膜をパターニングし、圧電振動片の外形形状に沿ったレジストパターンを形成する（レジストパターン形成工程）。そして、レジストパターンをマスクとして金属膜をエッチングすることで、レジストパターンで保護された領域以外の金属膜が選択的に除去された金属膜パターンを形成する。その後、金属膜パターンをマスクとしてウエハをエッチングすることで、金属膜パターンで保護された領域以外のウエハが選択的に除去され、圧電振動片の外形形状を形成することができる。

なお、特許文献４に記載のように、上述したレジストパターン形成工程では、レジスト膜とフォトマスクとを密着させた状態で露光を行なうコンタクト露光を採用する場合がある。コンタクト露光では、レジスト膜とフォトマスクとが密着しているため、レジスト膜とフォトマスクとの間での光の回り込みを低減することができる。その結果、露光時の解像度を向上させ、レジストパターンを高い寸法精度で形成することができる。なお、コンタクト露光を行なう場合、レジスト材料に例えば環化ゴムを主体にしたゴム系ネガレジストが好適に用いられている。

特開２００２−２６１５５７号公報 特開２００４−１２０３５１号公報 特開２００９−８８７５３号公報 特開２０００−３１００９号公報

しかしながら、レジスト膜とフォトマスクとを密着させた状態で露光を行なうコンタクト露光においては、レジスト膜がフォトマスクに密着した状態で、露光後にフォトマスクを剥がそうとすると、レジスト膜がフォトマスクに張り付いてしまうことがある。

これは、レジスト膜の形成にスピンコート法を用いると、レジスト膜を形成するレジスト材料が遠心力により外周側に広がり、そのときに、最外周側のレジスト膜の膜厚が内周側に比較して大きくなりやすいことに起因する。
最外周側のレジスト膜の膜厚が大きい場合、レジスト膜にフォトマスクが密着すると、レジスト膜とフォトマスクとの間の空気が外周側に押し出され、レジスト膜を形成したウエハが吸盤のようにフォトマスクに密着してしまうのである。これにより、フォトマスクをレジスト膜から剥がすのが困難になる。そして、無理にフォトマスクを剥がすとレジスト膜のウエハからの剥離や、レジスト膜への傷付に繋がることがある。

そこで、従来より、図７に示すように、フォトマスク１０１の外周部の四隅に貫通孔１０１ａを形成しておき、この貫通孔１０１ａからウエハ１０２の表面に設けられたレジスト膜１０３とフォトマスク１０１との境界部分にエアブローを行う構成が既に用いられている。しかし、エアブローを用いた場合であっても、ウエハ１０２が大型化すると、レジスト膜１０３とフォトマスク１０１との剥離を行うのが困難となっている。

そこでなされた本発明の目的は、レジスト膜のウエハからの剥離や傷付きを防ぎつつ、フォトマスクとレジスト膜との剥離を容易かつ確実に行うことのできるウエハ露光方法、圧電振動片の製造方法、ウエハ露光用マスクおよび圧電振動片の製造装置を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明は、パターンが予め描画されたマスクが装着されるマスク装着部と、マスク装着部に装着されたマスクに対向するよう配置されたウエハに対してマスクを通して光を照射して、ウエハの表面にパターンを露光させる露光手段と、を備えたウエハ露光装置を用いてウエハにパターンを露光するウエハ露光方法であって、ウエハの表面に形成されたレジスト膜をマスクに密着させた状態で、レジスト膜に対してコンタクト露光を行うことにより、レジスト膜をパターニングしてレジストパターンを形成する露光工程と、マスクに予め形成された貫通孔からマスクとレジスト膜との間に気体を吹き込み、マスクとレジスト膜とを剥離させる剥離工程と、を備え、貫通孔は、レジスト膜の外周部に対向する位置と、レジスト膜の内周部でレジストパターンが形成される部分以外のレジストパターン非形成部に対向する位置とに形成されていることを特徴とする。

レジスト膜の外周部に対向する位置と、レジスト膜の内周部でレジストパターンが形成される部分以外のレジストパターン非形成部に対向する位置とに形成された貫通孔から、マスクとレジスト膜との間に気体を吹き込むと、レジスト膜の外周部の肉厚が内周側よりも大きく、レジスト膜が吸盤のようにマスクに吸着してしまっている場合であっても、マスクとレジスト膜とを良好に剥離させることができる。

ここで、レジストパターン非形成部に対向する位置に形成された貫通孔は、ウエハの中央部に相当する位置に形成するのが好ましい。
この発明によれば、レジスト膜が吸盤のようにマスクに吸着した場合でも、マスクとレジスト膜とをより確実に剥離させることができる。

また、レジスト膜は、ポジレジスト膜であってもよいが、ゴム系材料からなるネガレジスト膜である場合に特に本発明は有効である。
ゴム系材料からなるネガレジスト膜は粘着性を有するためマスクに吸着しやすいが、この発明によれば、レジスト膜とマスクとを良好に剥離させることができる。

露光工程は、ウエハの両面に形成されたレジスト膜に、それぞれマスク装着部に装着されたマスクを密着させ、ウエハの両面のレジスト膜に対してコンタクト露光を行うことにより、レジスト膜をパターニングしてウエハの両面にレジストパターンを形成することもできる。これにより、ウエハの両面を同時に露光することができる。

露光工程では、貫通孔から吸引を行うことで、マスクとレジスト膜とを密着させておき、剥離工程では、貫通孔からの吸引を解除した後、マスクとレジスト膜との間に気体を吹き込むようにしても良い。
この発明によれば、レジスト膜の内周部の貫通孔から気体を吹き込むことにより、剥離工程においてマスクとレジスト膜とを良好に剥離させることができるだけでなく、その貫通孔から吸引を行うことにより、露光工程においてマスクとレジスト膜とを良好に密着させることができる。

また、上記したウエハ露光方法を使用した圧電振動片の製造方法であって、ウエハは、圧電材料からなる矩形状のウエハであり、レジストパターンは、圧電振動片の外形パターンであり、レジストパターン非形成部は、ウエハを横断する線状に設定され、レジスト膜の内周部であって、複数のレジストパターン非形成部の交点に対向する位置に、貫通孔が形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、ウエハを横断する線状に設定されたレジストパターン非形成部に対応して、ウエハに圧電振動片の非形成部が設けられるので、ウエハの剛性を向上させることができる。しかも、レジストパターン非形成部の交点に対向する位置に貫通孔が形成されているので、貫通孔を形成するため圧電振動片の形成部を縮小する必要がなく、ウエハからの圧電振動片の取り個数を確保することができる。

また、本発明は、上記したウエハ露光方法に用いられるマスクであって、ウエハの表面に形成されたレジスト膜の外周部に対向する位置と、レジスト膜の内周部でレジストパターンが形成される部分以外のレジストパターン非形成部に対向する位置とに、マスクとレジスト膜との間に気体を吹き込むための貫通孔を有していることを特徴とする。
この発明によれば、レジスト膜が吸盤のようにマスクに吸着した場合でも、マスクとレジスト膜とをより確実に剥離させることができる。

また、上記したウエハ露光用のマスクを備えた圧電振動片の製造装置であって、ウエハは、圧電材料からなる矩形状のウエハであり、レジストパターンは、圧電振動片の外形パターンであり、レジストパターン非形成部は、ウエハを横断する線状に設定され、レジスト膜の内周部であって、複数のレジストパターン非形成部の交点に対向する位置に、貫通孔が形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、ウエハを横断する線状に設定されたレジストパターン非形成部に対応して、ウエハに圧電振動片の非形成部が設けられるので、ウエハの剛性を向上させることができる。しかも、レジストパターン非形成部の交点に対向する位置に貫通孔が形成されているので、貫通孔を形成するため圧電振動片の形成部を縮小する必要がなく、ウエハからの圧電振動片の取り個数を確保することができる。

本発明によれば、レジスト膜の外周部に対向する位置と、レジスト膜の内周部でレジストパターンが形成される部分以外のレジストパターン非形成部に対向する位置とに形成されたマスクの貫通孔からマスクとレジスト膜との間に気体を吹き込むことで、マスクとレジスト膜とを良好に剥離させることができる。これにより、レジスト膜のウエハからの剥離や傷付きを防ぎつつ、フォトマスクからのレジスト膜の剥離を容易かつ確実に行うことが可能となる。

圧電振動片を上面から見た平面図である。 圧電振動片を下面から見た平面図である。 図１に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。 圧電振動片を製造する際の流れを示すフローチャートである。 本実施形態に係るウエハ露光方法を説明するための断面図である。 下部マスクを示す平面図である。 （ａ）は従来の下部マスクを概略的に示す平面図であり、（ｂ）は従来のウエハ露光方法を説明するための断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明によるウエハ露光方法を使用した圧電振動片の製造方法、およびウエハ露光用マスクを備えた圧電振動片の製造装置を実施するための最良の形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（圧電振動片）
最初に、圧電振動片について説明する。
図１は圧電振動片の上面から見た平面図であり、図２は下面から見た平面図である。
圧電振動片１は、例えば、表面実装型のガラスパッケージタイプの圧電振動子や、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子等に組み込まれるものであって、図１，図２に示すように、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の圧電板２を備えている。

圧電板２は、平行に配置された一対の振動腕部３，４と、これら一対の振動腕部３，４の基端部側を一体的に固定する基部５とを備えている。また、これら一対の振動腕部３，４の上下面上には、振動腕部３，４の基端部から先端部に向かって、一定幅で縦長の溝部６が形成されている。これら溝部６は、振動腕部３，４の基端部側から中間部を越える範囲に亘って形成されている。これにより、一対の振動腕部３，４は、それぞれ図３に示すように断面Ｈ型となっている。なお、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

このように形成された圧電板２の外表面上には、図１，図２に示すように、一対の励振電極１０，１１及び一対のマウント電極１２，１３が形成されている。このうち、一対の励振電極１０，１１は、電圧が印加されときに一対の振動腕部３，４を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極であり、主に一対の振動腕部３，４の外表面にそれぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。具体的には、図３に示すように、一方の励振電極１０が、主に一方の振動腕部３の溝部６内と他方の振動腕部４の側面上とに形成され、他方の励振電極１１が、主に一方の振動腕部３の側面上と他方の振動腕部４の溝部６内とに形成されている。

また、一対のマウント電極１２，１３は、図１，図２に示すように、基部５の主面及び側面を含む外表面上に形成されており、引き出し電極１６を介して一対の励振電極１０、１１にそれぞれ電気的に接続されている。よって、一対の励振電極１０，１１は、このマウント電極１２，１３を介して電圧が印加されるようになっている。

なお、上述した励振電極１０，１１、マウント電極１２，１３及び引き出し電極１６は、例えば、クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として成膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。但し、この場合に限られず、例えば、クロムとニクロム（ＮｉＣｒ）との積層膜の表面にさらに金の薄膜を積層しても構わないし、クロム、ニッケル、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の単層膜でも構わない。

また、一対の振動腕部３，４の先端部には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜１７（粗調膜１７ａ及び微調膜１７ｂからなる）が形成されている。この重り金属膜１７を利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部３、４の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができるようになっている。

このように構成された圧電振動片１を作動させる場合には、一対の励振電極１０，１１間に所定の駆動電圧を印加して電流を流すことで、一対の振動腕部３，４を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この振動を、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。

（圧電振動片の製造方法）
次に、上述した圧電振動片の製造方法について説明する。以下の説明では、水晶からなるウエハから複数の圧電振動片を製造する場合について説明する。図４は、圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。

まず、水晶のランバート原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハＳとする。続いて、ウエハＳをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後ポリッシュ等の鏡面加工を行なって、所定の厚みとする（Ｓ１０）。

次に、ウエハＳから複数の圧電振動片１の外形形状をパターニングするための金属マスクを形成する（Ｓ２０）。
始めに、ポリッシングが終了したウエハＳを準備した後、ウエハＳの両面に金属膜をそれぞれ成膜する（Ｓ２１）。この金属膜は、例えばクロムからなる下地膜と、金からなる保護膜との積層膜であり、それぞれスパッタリング法や蒸着法等により成膜される。

ここで、このウエハＳの表面に成膜された金属膜上にフォトレジスト膜（以下、レジスト膜と称する）２５を形成する（Ｓ２２）。
具体的には、まず金属膜上に、スピンコート法等によりレジスト材料を塗布する。なお、本実施形態で用いるレジスト材料としては、感光性材料からなる環化イソプレン等のネガレジストが好適に用いられている。そして、レジスト材料が塗布された状態で、ウエハＳをプリベークして乾燥させることで、厚さが７０００Å程度のレジスト膜２５を形成する。なお、プリベークをホットプレートで行う場合には１２０℃〜１３０℃、オーブンで行う場合には８０℃〜９０℃程度で行うことが好ましい。

この後、フォトリソグラフィ技術を用い、レジスト膜２５を所望のレジストパターンにパターニングする（Ｓ２４：レジストパターン形成工程）。
これには、後に詳述するようにして、マスクをレジスト膜２５上にセットした状態で、レジスト膜２５をコンタクト露光する（Ｓ２４Ａ：露光工程）。
露光が終了したら、マスクをレジスト膜２５から剥離して取り除く（Ｓ２４Ｂ：マスク剥離工程）。
そして、レジスト膜２５の現像を行う（Ｓ２４Ｃ：現像工程）。具体的には、ウエハＳをアルカリ水溶液からなる現像液に浸漬することで、露光されなかった領域のレジスト膜２５が選択的に除去される。すなわち、現像後の金属膜上には、圧電振動片の外形形状にレジスト膜が残存した状態のレジストパターンが複数形成される。

次に、レジストパターンをマスクとしてエッチング加工（例えば、ウェットエッチング）を行い、マスクされていない金属膜を選択的に除去する（Ｓ２５）。
次いで、パターニングされた金属膜をマスクとして、ウエハＳの両面からそれぞれエッチング加工を行う（Ｓ３０）。これにより、金属膜でマスクされていない領域を選択的に除去して、ウエハＳに圧電振動片１の外形形状を形作ることができる。

続いて、一対の振動腕部３、４の主面上に溝部６を形成する溝部形成工程を行う（Ｓ４０）。具体的には、フォトリソグラフィ技術によって、金属膜に溝部６の領域を開口する。次いで、金属膜をマスクとしてウエハＳをハーフエッチングし、一対の振動腕部３、４の両主面上に溝部６をそれぞれ形成する。溝部６の形成後、金属膜を除去する。
なお、複数の圧電板２は、後に行う切断工程を行うまで、図示しない連結部を介してウエハＳに連結された状態となっている。

次いで、複数の圧電板２の外表面上に電極膜をパターニングして、励振電極１０，１１、引き出し電極１６、マウント電極１２，１３をそれぞれ形成する電極形成工程を行う（Ｓ５０）。
次いで、一対の振動腕部３，４の先端に周波数調整用の粗調膜１７ａ及び微調膜１７ｂからなる重り金属膜１７（例えば、銀や金等）を形成する（Ｓ６０）。そして、ウエハＳに形成された全ての振動腕部３，４に対して、共振周波数を粗く調整する粗調工程を行う（Ｓ７０）。これは、重り金属膜１７の粗調膜１７ａにレーザー光を照射して一部を蒸発させ、重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、圧電振動片１をパッケージに実装した後に行う。

そして、最後にウエハＳと圧電板２とを連結していた連結部を切断して、複数の圧電板２をウエハＳから切り離して個片化する切断工程を行う（Ｓ８０）。これにより、１枚のウエハＳから、音叉型の圧電振動片１を一度に複数製造することができる。この時点で、圧電振動片１の製造工程が終了し、図１に示す圧電振動片１を得ることができる。そして、このように製造された圧電振動片１は、表面実装型のガラスパッケージや、シリンダーパッケージに実装されて圧電振動子として使用される。

（ウエハ露光装置、圧電振動片の製造装置）
上記の露光工程Ｓ２４Ａで用いるウエハ露光装置５０について説明する。
図５に示すウエハ露光装置５０は、このようなウエハＳの両面にパターンＰを同時に露光する装置である。
図５に示すように、ウエハ露光装置５０は、互いに対向して配置されると共に、上記パターンＰが予め描画された下部マスク（マスク）Ｍ１及び上部マスク（マスク）Ｍ２がそれぞれ装着される下部マスクホルダ５３及び上部マスクホルダ５２を備えている。これら下部マスクホルダ５３及び上部マスクホルダ５２は、それぞれに装着された下部マスクＭ１及び上部マスクＭ２が、互いに対向するように平行に配置される構成とされている。

下部マスクＭ１及び上部マスクＭ２は、光（例えば紫外光Ｌ）を透過する材料、より具体的には例えば石英ガラス等で形成されている。下部マスクＭ１及び上部マスクＭ２は、図示しない描画装置によって遮光膜のパターンＰ（図６参照）が描画された後、図示しない欠陥検査装置によって検査を受けたものであり、共にウエハＳよりも大きいサイズに形成されている。

図６に示すように、下部マスクＭ１内には、ウエハＳ（レジスト膜２５）に圧電振動片１（レジストパターン）を形成するための振動片形成領域Ｐ１が設定されている。振動片形成領域Ｐ１には、ウエハＳのレジスト膜２５に対向する領域において、複数個の圧電振動片１を形成する遮光膜パターンＰが、複数組整列されてレイアウトされる。

下部マスクＭ１内には、ウエハＳ（レジスト膜２５）に圧電振動片（レジストパターン）を形成しない振動片非形成領域Ｚが設定されている。なお、下部マスクＭ１の振動片非形成領域Ｚが、レジスト膜２５におけるレジストパターン非形成部に相当する。振動片非形成領域Ｚは、ウエハＳを横断する線状に設定されている。例えば、長方形状のウエハＳにおける一対の長辺の中央に第１の振動片非形成領域Ｚ１が設定され、一対の短辺の中央に第２の振動片非形成領域Ｚ２が設定されている。これにより、長方形状のウエハＳをより小さな長方形領域に四分する十文字状に、振動片非形成領域Ｚが設定されている。振動片非形成領域Ｚを十文字状に設けることで、ウエハＳがエッチングされた後にも、十文字状の振動片非形成部がウエハＳの補強要素として作用し、ウエハＳが不要に撓むのを防ぐことができる。

また、下部マスクＭ１には、その厚み方向に下部マスクＭ１を貫通する貫通孔Ｍ１ａ、Ｍ２ａが形成されている。ここで、貫通孔Ｍ１ａは、レジスト膜２５の外周部に対向し、かつ、振動片形成領域Ｐ１内の外縁（図示２点鎖線）よりも外側に位置するように複数（図示の例ではレジスト膜２５の４隅に対向して４つ）形成されている。

貫通孔Ｍ２ａは、レジスト膜２５の内周部に対向し、かつ、下部マスクＭ１の振動片形成領域Ｐ１内の外縁よりも内側で、振動片非形成領域Ｚの中央部に位置するよう形成されている。具体的には、ウエハＳを横断する線状に設定された第１の振動片非形成領域Ｚ１と第２の振動片非形成領域Ｚ２との交点に、貫通孔Ｍ２ａが形成されている。

また、図５に示すように、下部マスクホルダ５３には、下部マスクＭ１との間にウエハ吸引空間３１Ａが形成されるように空間形成部材３１が装着されている。図示の例では、空間形成部材３１は、下部マスクホルダ５３において上方に位置する下部マスクＭ１と開口５３ａを挟んで対向し、下部マスクＭ１と、下部マスクホルダ５３と共に上記ウエハ吸引空間３１Ａを形成するように、下部マスクホルダ５３に装着されている。また、空間形成部材３１は、光（例えば紫外光Ｌ）を透過する材料、より具体的には例えば石英ガラス等で形成されており、空間形成部材３１の下方から照射された光が上方に透過可能な構成とされている。

そして、前述したように空間形成部材３１と、下部マスクＭ１と、下部マスクホルダ５３とによって形成されたウエハ吸引空間３１Ａは、下部マスクＭ１の貫通孔Ｍ１ａ、Ｍ２ａを通して下部マスクＭ１の上部の空間に連通した状態となっている。このウエハ吸引空間３１Ａには、ウエハ吸引空間３１Ａの内圧を減圧可能な真空ポンプ３２が接続されている。また、真空ポンプ３２は、ポンプ制御部（図示無し）からの信号を受けて作動するようになっている。

以上のように構成された空間形成部材３１、真空ポンプ３２及びポンプ制御部（図示無し）によれば、下部マスクＭ１上の所定位置に配置されたウエハＳを、下部マスクＭ１に形成された貫通孔Ｍ１ａ、Ｍ２ａを通して真空吸着することが可能である。

また、ウエハ吸引空間３１Ａには、ウエハ吸引空間３１Ａの内圧を増圧可能なエアブローポンプ３５が接続されている。また、エアブローポンプ３５は、ポンプ制御部（図示無し）からの信号を受けて作動するようになっている。

また、本実施形態では、下部マスクホルダ５３は、下部マスクＭ１に対して平行なＸＹ方向及び垂直なＺ方向の３方向に移動するＸＹＺステージ（図示無し）上に固定されている。このＸＹＺステージは、ステージ駆動制御部（図示無し）からの信号を受けて作動するようになっている。

上部マスクホルダ５２及び下部マスクホルダ５３の外側には、搬送アーム６０ａを有する搬送ロボット６０が配置されている。搬送アーム６０ａは、ＸＹ方向に沿って伸縮自在とされ、先端部でウエハＳを吸着できるように構成されている。
この搬送ロボット６０は、図示しない搬送ロボット駆動制御部からの信号を受けてＸＹ方向及びＺ方向の３方向に移動可能とされると共に、ウエハＳの吸着及び吸着解除が可能とされている。

下部マスクホルダ５３の下方及び上部マスクホルダ５２の上方には、両マスクＭ１、Ｍ２を通して紫外光（光）Ｌを照射してウエハＳの両面にパターンＰを露光させる上部ランプ装置（露光手段）５５及び下部ランプ装置（露光手段）５６が、上部マスクＭ２及び下部マスクＭ１を間に挟むように配置されている。

（ウエハ露光方法）
次に、このように構成されたウエハ露光装置５０により、露光工程Ｓ２４Ａにおいて、ウエハＳの両面にパターンＰを同時に露光するウエハ露光方法について説明する。以下の動作は、図示しない制御装置が、各構成品を制御することによって自動的に実行されるものである。
まず、下部マスクＭ１と上部マスクＭ２との間にウエハＳを搬送すると共に、該ウエハＳを下部マスクＭ１上の所定位置に配置する。
次いで、真空ポンプ３２を制御してウエハ吸引空間３１Ａを減圧することで、下部マスクＭ１上の所定位置に接触されたウエハＳを吸着する。
同時に、搬送ロボット６０によるウエハＳの吸着を解除する。
これにより、下部マスクＭ１上の所定位置にウエハＳを配置することができる。また、下部マスクＭ１に予め描画されているパターンＰとウエハＳの下面とが、接した状態となる。

続いて、ＸＹＺステージを作動させて、上部マスクＭ２と下部マスクＭ１とが予め決められた位置関係となるようにし、両マスクＭ１、Ｍ２のパターンＰが高い精度で位置合わせされた状態で、下部マスクＭ１に配置されているウエハＳを、上部マスクＭ２に対して密着させる。

この後、上部ランプ装置５５及び下部ランプ装置５６から、上部マスクＭ２及び下部マスクＭ１に向けて紫外光Ｌを照射させる（Ｓ２４Ａ：露光工程）。
上部ランプ装置５５から照射された紫外光Ｌは、上部マスクホルダ５２の開口５２ａを通過した後、上部マスクＭ２を通じてウエハＳの上面に照射される。一方、下部ランプ装置５６から照射された紫外光Ｌは、下部マスクホルダ５３に装着された空間形成部材３１を透過した後、下部マスクＭ１を通じてウエハＳの下面に照射される。
これにより、ウエハＳの両面にパターンＰを同時に露光することができる。

露光完了後、上部マスクＭ２と下部マスクＭ１とを、ウエハＳの表面に直交する方向に離間させる。このとき、ウエハＳは、下部マスクＭ１に吸着されたままの状態となっているので、ウエハＳから下部マスクＭ１を剥離する（Ｓ２４Ｂ：マスク剥離工程）。

具体的には、ポンプ制御部（図示無し）を介して真空ポンプ３２によるウエハ吸引空間３１Ａの減圧を解除するとともに、エアブローポンプ３５によりウエハ吸引空間３１Ａにエアを送り込んで加圧する。すると、送り込まれたエアは、下部マスクＭ１に形成された貫通孔Ｍ１ａ、Ｍ２ａから噴出し、ウエハＳを下部マスクＭ１から離間する方向に押し上げる。
このとき、レジスト膜２５の外周部に対向する位置に設けられた貫通孔Ｍ１ａだけでなく、レジスト膜２５の中央部に対向する位置に設けられた貫通孔Ｍ２ａからもエアが噴出する。
これによって、ウエハＳが下部マスクＭ１から引き剥がされる。
ここで、ウエハＳの表面にスピンコート法により形成されたレジスト膜２５が、その外周縁部の膜厚が内周側の膜厚よりも大きくなっている場合であっても、中央部の貫通孔Ｍ２ａからレジスト膜２５と下部マスクＭ１との間にエアを吹き込むことができる。

これと並行して、搬送ロボット６０によりウエハＳを吸着し、下部マスクＭ１上のウエハＳを取り出す。

上述したように、レジスト膜２５の外周部に対向する位置に設けられた貫通孔Ｍ１ａだけでなく、レジスト膜２５の中央部に対向する位置にも貫通孔Ｍ２ａを設け、この貫通孔Ｍ２ａからもエアを噴出させるようにした。これにより、ウエハＳの表面にスピンコート法により形成されたレジスト膜２５が、その外周縁部の膜厚が内周側の膜厚よりも大きくなっている場合であっても、中央部の貫通孔Ｍ２ａからレジスト膜２５と下部マスクＭ１との間にエアを吹き込むことができる。その結果、ウエハが大型化した場合であっても、レジスト膜２５と下部マスクＭ１とを確実に剥離させることが可能となる。これにより、レジスト膜２５のウエハからの剥離や傷付きを防ぎつつ、レジスト膜２５と下部マスクＭ１との剥離を容易かつ確実に行うことが可能となる。
これにより、下部マスクＭ１からウエハＳを離間させるウエハ剥離工程Ｓ２４Ｂを、手作業ではなく搬送ロボット６０の搬送アーム６０ａを用いて行うことができる。したがって、ウエハ剥離工程Ｓ２４Ｂの効率化を図ることができる。さらに、その搬送ロボット６０を用いてウエハＳを自動搬送することができる。

なお露光工程Ｓ２４Ａにおいて、貫通孔Ｍ１ａ、Ｍ２ａの形成領域では、紫外光Ｌの回折等の影響によりレジスト膜２５が露光されない。そのためウエハエッチング工程（Ｓ３０）では、下部マスクＭ１の貫通孔Ｍ１ａ、Ｍ２ａに相当する位置に、ウエハ貫通孔が形成されることになる。本実施形態では、ウエハＳの内周部では中央部の１箇所のみにウエハ貫通孔が形成されるので、ウエハ剛性の低下を最小限に抑えることができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、下部マスクＭ１に設けた貫通孔Ｍ１ａ、Ｍ２ａの位置は、上記に示した例に限らず、上記以外の位置に設けても良い。その場合、前述したように、貫通孔Ｍ１ａ、Ｍ２ａは、下部マスクＭ１の所定位置上に配置されたウエハＳにおいて製品としての加工対象とならない部分と、平面視で重なる位置であることが好ましい。
また、下部マスクＭ１内に設定された振動片非形成領域Ｚは、十字状に限らず、適宜他の形状とすることもできる。
さらに、ネガレジストに代えて、ポジレジストを形成する場合にも本発明は適用できる。
加えて、下部マスクＭ１だけでなく、上部マスクＭ２にも、同様に貫通孔Ｍ１ａ、Ｍ２ａを形成し、エアにより上部マスクＭ２とウエハＳとの剥離を速やかに行う構成とすることも可能である。
なお、両面同時露光を行う場合に限らず、片面のみ露光を行う場合にも、本発明を適用することが可能である。
また、ウエハ露光装置５０の各部の構成や、動作制御については、上記実施形態に挙げた構成に限らず、適宜他の構成としても良い。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

１ 圧電振動片
２５ レジスト膜
３１ 空間形成部材
３１Ａ ウエハ吸引空間
３２ 真空ポンプ
３５ エアブローポンプ
５０ ウエハ露光装置５２ 上部マスクホルダ
５３ 下部マスクホルダ（マスク装着部）
５３ａ 開口
５５ 上部ランプ装置
５６ 下部ランプ装置（露光手段）
６０ 搬送ロボット
６０ａ 搬送アーム
Ｌ 紫外光（光）
Ｍ１ 下部マスク（マスク）
Ｍ１ａ 貫通孔
Ｍ２ 上部マスク
Ｍ２ａ 貫通孔
Ｐ パターン（レジストパターン）
Ｐ１ 振動片形成領域
Ｓ ウエハ
Ｚ 振動片非形成領域（レジストパターン非形成部）
Ｚ１ 第１の振動片非形成領域
Ｚ２ 第２の振動片非形成領域

Claims (8)

1. パターンが予め描画されたマスクが装着されるマスク装着部と、
   前記マスク装着部に装着された前記マスクに対向するよう配置されたウエハに対して前記マスクを通して光を照射して、前記ウエハの表面に前記パターンを露光させる露光手段と、を備えたウエハ露光装置を用いて、前記ウエハに前記パターンを露光するウエハ露光方法であって、
   前記ウエハの表面に形成されたレジスト膜を前記マスクに密着させた状態で、前記レジスト膜に対してコンタクト露光を行うことにより、前記レジスト膜をパターニングしてレジストパターンを形成する露光工程と、
   前記マスクに予め形成された貫通孔から前記マスクと前記レジスト膜との間に気体を吹き込み、前記マスクと前記レジスト膜とを剥離させる剥離工程と、を備え、
   前記貫通孔は、前記レジスト膜の外周部に対向する位置と、前記レジスト膜の内周部で前記レジストパターンが形成される部分以外のレジストパターン非形成部に対向する位置とに形成されていることを特徴とするウエハ露光方法。
2. 前記貫通孔は、前記ウエハの中央部に相当する位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウエハ露光方法。
3. 前記レジスト膜は、ゴム系材料からなるネガレジスト膜であることを特徴とする請求項１または２に記載のウエハ露光方法。
4. 前記露光工程は、前記ウエハの両面に形成された前記レジスト膜に、それぞれ前記マスク装着部に装着された前記マスクを密着させ、前記ウエハの両面の前記レジスト膜に対してコンタクト露光を行うことにより、前記レジスト膜をパターニングして前記ウエハの両面に前記レジストパターンを形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のウエハ露光方法。
5. 前記露光工程では、前記貫通孔から吸引を行うことで、前記マスクと前記レジスト膜とを密着させておき、
   前記剥離工程では、前記貫通孔からの吸引を解除した後、前記マスクと前記レジスト膜との間に気体を吹き込むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のウエハ露光方法。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のウエハ露光方法を使用した圧電振動片の製造方法であって、
   前記ウエハは、圧電材料からなる矩形状のウエハであり、
   前記レジストパターンは、圧電振動片の外形パターンであり、
   前記レジストパターン非形成部は、前記ウエハを横断する線状に設定され、
   前記レジスト膜の内周部であって、複数の前記レジストパターン非形成部の交点に対向する位置に、前記貫通孔が形成されていることを特徴とする圧電振動片の製造方法。
7. 請求項１から５のいずれか一項に記載のウエハ露光方法に用いられるマスクであって、
   ウエハの表面に形成されたレジスト膜の外周部に対向する位置と、前記レジスト膜の内周部でレジストパターンが形成される部分以外のレジストパターン非形成部に対向する位置とに、前記マスクと前記レジスト膜との間に気体を吹き込むための貫通孔を有していることを特徴とするウエハ露光用のマスク。
8. 請求項７に記載のウエハ露光用のマスクを備えた圧電振動片の製造装置であって、
   前記ウエハは、圧電材料からなる矩形状のウエハであり、
   前記レジストパターンは、圧電振動片の外形パターンであり、
   前記レジストパターン非形成部は、前記ウエハを横断する線状に設定され、
   前記レジスト膜の内周部であって、複数の前記レジストパターン非形成部の交点に対向する位置に、前記貫通孔が形成されていることを特徴とする圧電振動片の製造装置。

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