JP2016166380A - 成膜マスク装置、及び電子素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成膜マスク装置の各ガイドピンに成膜材料が付着しないような手段を得る。
【解決手段】成膜マスク装置１００は、複数のピンとしての第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４を備え、少なくとも第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４を用いて被成膜基板３０を保持する保持基板１０と、第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４の先端部を収容する凹み部としての第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４、およびマスクパターン２７が設けられているマスク板２０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、成膜マスク装置、及び電子素子の製造方法に関し、特にメンテナンスを容易にすることができる成膜マスク装置と、この装置を用いて製造した電子素子の製造方法に関する。

抵抗、コンデンサー、圧電振動素子、半導体素子等の数多くの電子部品、それらの複合電子部品や光学部品は、各種の薄膜を巧みに利用して構成されている。被成膜基板に薄膜を形成するには、真空装置の中で蒸着材料を溶解し、成膜マスク装置を用いて所望の薄膜パターンを形成する。被成膜基板の所定の位置に正確なマスクパターンを成膜するために、従来から成膜マスク装置に種々の改良が行われてきた。

特許文献１には、ガイドピンによりマスクの位置を整合させる成膜マスク装置が開示されている。この成膜マスク装置は、収納穴を有する平板状のスペーサー（保持基板）と、スペーサーの下面に密着配置され、収納穴に対応する部分に成膜形成用の下部マスクパターンが形成された下部マスクと、スペーサーの上面に密着配置され、収納穴に対応する部分に成膜形成用の上部マスクパターンが形成された上部マスクと、を備えている。さらに、下部マスクの下面に配置された特定部材の板面に固定される固定ガイドピンと、特定部材の板面に対してスライドするように取り付けられるスライドガイドピンと、を備えている。上部マスク、スペーサー、下部マスク夫々に形成された貫通孔（ガイド孔）に、固定ガイドピンとスライドガイドピンとを貫通させることにより、スペーサー、上部マスク、及び下部マスクの相互の位置の整合が図られると共に、特定部材（磁石保持下板）に埋設した磁石の磁力により、成膜マスク装置は一体化される。

しかしながら、特許文献１に開示された成膜マスク装置では、蒸着を重ねるとガイド孔やガイドピンに薄膜形成用の蒸着粒子（成膜材料）が堆積し、スペーサー、下部マスク、上部マスクの組み立てがスムーズに進まなかったり、被成膜基板とガイドピンが蒸着粒子によって接合状態となり、被成膜基板をスペーサーから取り出す際に被成膜基板が破損してしまったりする不具合を生じていた。

このような不具合に対処するため、特許文献２には、ガイドピンの遮蔽カバーを設けた成膜マスク装置が開示されている。特許文献２に開示された成膜マスク装置は、表裏両面に被成膜基板を保持する複数の第２のガイドピン、およびマスク板の位置決め用の第１のガイドピンを有する保持基板と、被成膜基板を間に挟んで保持基板の表裏両面に添設されるマスク板と、第１のガイドピン、および第２のガイドピンに対して蒸着粒子（成膜材料）の付着を低減する遮蔽カバーと、を備えている。遮蔽カバーは、第１のガイドピン、および第２のガイドピンに対する凹状の掘り込みを有した板材であり、保持基板の表裏両面に添設されるマスク板を挟み込むように配置される。この遮蔽カバーを備えることにより、ガイド孔やガイドピンに薄膜形成用の蒸着粒子が堆積することを低減することができる。

特開２００６−６３３６１号公報 特開２０１３−１０４０９１号公報

しかしながら、特許文献２に開示された成膜マスク装置では、第１のガイドピン、および第２のガイドピンに対して蒸着粒子（成膜材料）の付着を低減することができるが、板状の遮蔽カバーを用いなければならい。また、遮蔽カバーの構造が複雑なため高価であり、且つ蒸着パターンが変わる（マスク板が変わる）ごとに、それに対応した遮蔽カバーを用意することが必要となる。したがって、このような構成の成膜マスク装置は、構成が複雑になるとともに高価となってしまい、製品の単価が増加するという問題があった。

本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本発明に係る成膜マスク装置は、複数のピンを備え、少なくとも前記ピンを用いて被成膜基板を位置決めする保持基板と、前記ピンの先端部を収容する凹み部、およびマスクパターンが設けられているマスク板と、を備えていることを特徴とする。

本適用例に係る成膜マスク装置によれば、マスク板に設けられている凹み部に被成膜基板を位置決めし保持するピンの先端部が収容されるため、この凹み部が遮蔽部となり成膜用の蒸着粒子（成膜材料）がピンやピンの周辺に付着することを低減できる。なお、マスク板に、蒸着粒子のピンなどへの飛散を遮蔽する凹み部を設けるだけの単純な構成であるため、遮蔽機能を有したマスク板を低コストで提供することができる。また、従来の構成の遮蔽カバーも不要になることも併せて、安価な成膜マスク装置を実現することができる。

［適用例２］上記適用例に記載の成膜マスク装置において、前記凹み部の開口面積は、前記保持基板側から前記マスク板に向かうにしたがって順次小さくなるように設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、開口部の面積が大きくなるため、ピンの収容を確実に行うことができる。また、蒸着粒子（成膜材料）の飛来方向に向けて凹み部の面積が小さくなることから、被成膜基板に向かって飛来する蒸着粒子を妨害することがなく、凹み部の近傍までマスクパターンを設けることができる。

［適用例３］上記適用例に記載の成膜マスク装置において、前記凹み部は、マスク板を陥没させて設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、加えて、マスク板を一方向から押圧して陥没させることにより、凹み部を形成することができ、簡便な方法で、換言すれば低コストで、遮蔽機能を有する凹み部を形成することができる。

［適用例４］上記適用例に記載の成膜マスク装置において、前記凹み部には、該凹み部の少なくとも一部にかかる有底の溝部が設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、凹み部の少なくとも一部にかかる有底の溝部により、凹み部を形成する際の加工応力を緩和し、凹み部の成形性が向上することによって安定した形状の凹み部を設けることができる。また、溝部により、凹み部の形成による残留応力を緩和することができ、マスク板の反りなどの変形を低減することができる。

［適用例５］上記適用例に記載の成膜マスク装置において、前記溝部は、前記凹み部の外周形状に沿って設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、溝部が凹み部の外周形状に沿って設けられていることにより、押圧による変形が起こり易くなり、凹み部の形成を容易に行うことが可能となる。

［適用例６］上記適用例に記載の成膜マスク装置において、前記溝部は、複数設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、溝部が複数設けられていることにより、板材をより変形させやすくすることができる。したがって、凹み部の形成を容易に行うことが可能となる。

［適用例７］上記適用例に記載の成膜マスク装置において、前記溝部は、同心形状で複数設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、溝部が同心形状で複数設けられていることにより、開口部から奥に向かって先細形状となる凹み部を容易に設けることが可能となる。

［適用例８］本発明に係る電子素子の製造方法は、上記適用例のいずれか一例に記載の成膜マスク装置を用いた電子素子の製造方法であって、前記保持基板に前記被成膜基板を搭載する工程と、前記被成膜基板を搭載する工程の後に、前記ピンの先端部を前記凹み部に収容しつつ前記マスク板を前記保持基板に搭載する工程と、前記被成膜基板に、前記マスク板の側から成膜材料を付着させる工程と、を含んでいることを特徴とする。

本適用例の製造方法によれば、保持基板とマスク板とで簡便に被成膜基板への成膜が可能であるとともに、マスク板に設けられている凹み部に被成膜基板を保持するピンの先端部が収容されるため、成膜用の蒸着粒子（成膜材料）がピンやピンの周辺に付着することを低減でき、成膜マスク装置の組み立てを簡便な構成で簡単に行うことができ、且つ被成膜基板を保持基板から取り出す際の被成膜基板の破損を防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る成膜マスク装置の構成を示す分解斜視図。 成膜マスク装置の要部を示し、図１のＡ−Ａ断面図。 マスク板の凹み部を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正断面図。 被成膜基板の一例を示し、（Ａ）は音叉型振動素片が複数形成された状態の平面図、（Ｂ）は錘電極を形成した状態の平面図、（Ｃ）は個片に分割した音叉型振動素子の平面図。 マスク板の変形例１を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正断面図。 マスク板の変形例２を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正断面図、（Ｃ）は溝部の他の構成例を示す正断面図。 （Ａ）〜（Ｃ）はマスク板の凹み部の変形例を示す正断面図。 マスク板の変形例３を示す正断面図。

以下、本発明の実施の形態に係る成膜マスク装置の構成を、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る成膜マスク装置の構成を示す分解斜視図である。図２は、図１に示す成膜マスク装置の要部を示す図であり、図１のＡ−Ａ線における断面図である。図３は、図１に示す成膜マスク装置を構成するマスク板の凹み部を示す図であり、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は正断面図である。図４は、被成膜基板の一例を示す図であり、図４（Ａ）は、被成膜基板の一例としての音叉型振動素子が複数形成された状態の平面図であり、図４（Ｂ）は、複数形成された音叉型振動素子に錘電極を形成した状態の平面図であり、図４（Ｃ）は、個片に分割した音叉型振動素子の平面図である。なお、図１および図２では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。

（成膜マスク装置の構成）
図１および図２に示すように、成膜マスク装置１００は、被成膜基板３０を保持、搭載する保持基板１０と、被成膜基板３０に所定の成膜パターンを形成するためのマスク板２０と、を備えている。なお、本形態の成膜マスク装置１００は、二つの被成膜基板３０を保持、搭載する構成である。しかし、それぞれの被成膜基板３０に対応する構成は同様であり、以下、同様の構成については、一方の被成膜基板３０の構成を代表して説明することとする。

（保持基板）
保持基板１０は、金属製、例えばステンレス製の矩形平板である。そして、保持基板１０は、その上面１０ａに直交して突設された複数のピンとして、第１のガイドピン１１，１２、および第２のガイドピン１３，１４を有している。図１に示す形態例では、第１のガイドピン１１，１２、および第２のガイドピン１３，１４は、被成膜基板３０の位置決め用のガイドピンであり、一つの被成膜基板３０に対して第１のガイドピン１１，１２、および第２のガイドピン１３，１４が、それぞれ４本ずつ設けられて位置決めしている。第１のガイドピン１１，１２、および第２のガイドピン１３，１４は、それぞれが六面体形状で構成され、５面が保持基板１０から露出している。なお、第１のガイドピン１１，１２、および第２のガイドピン１３，１４の形状はこれに限らず、例えば円筒形の丸ピンなど他の形状であってもよい。

第１のガイドピン１１，１２は、被成膜基板３０のＸ軸方向の位置を決めるためのガイドピンであり、被成膜基板３０を挟んでＸ軸方向の両側に２本ずつ設けられている。一方の第１のガイドピン１１および他方の第１のガイドピン１２は、互いに対向する面が図示上側（Ｚ軸方向）に開くように傾斜している。即ち、第１のガイドピン１１と第１のガイドピン１２との間隔が、図示上側に向かうに連れて広くなっており、被成膜基板３０の載置を行い易く構成されている。換言すれば、第１のガイドピン１１，１２は、保持基板１０の上面１０ａの位置における第１のガイドピン１１，１２の間隔が、被成膜基板３０のＸ軸方向の外形寸法の位置決め間隔となるように配置されている。

また、第２のガイドピン１３，１４は、被成膜基板３０のＹ軸方向の位置を決めるためのガイドピンであり、被成膜基板３０を挟んでＹ軸方向の両側に２本ずつ設けられている。第１のガイドピン１１，１２と同様に、一方の第２のガイドピン１３および他方の第２のガイドピン１４は、互いに対向する面が図示上側（Ｚ軸方向）に開くように傾斜している。即ち、第２のガイドピン１３と第２のガイドピン１４との間隔が、図示上側に向かうに連れて広くなっており、被成膜基板３０の載置を行い易く構成されている。換言すれば、第２のガイドピン１３，１４は、保持基板１０の上面１０ａの位置における第２のガイドピン１３，１４の間隔が、被成膜基板３０の外形寸法のＹ軸方向の位置決め間隔となるように配置されている。

さらに保持基板１０は、その上面１０ａに直交して突設された複数の位置決めピン１５，１６を有している。位置決めピン１５，１６の頭部には、マスク板２０を保持基板１０に搭載するのに便利なようにテーパー状（先細り状）のテーパー部が設けられている。位置決めピン１５，１６は、マスク板２０の位置決め用のガイドピンであり、本形態では、円筒形状のガイドピンが、保持基板１０のＹ軸方向の両端寄りの部位に、それぞれ３本ずつＹ軸方向の両端に沿ってＸ軸方向に並び設けられている。このように本形態では、６本の位置決めピン１５，１６により、一枚のマスク板２０の位置決めがなされている。つまり、位置決めピン１５を、マスク板２０の第１のガイドホール２５内に嵌合させ、位置決めピン１６をマスク板２０の長穴状の第２のガイドホール２６内に嵌合させることにより、保持基板１０に対するマスク板２０の位置決めが行われる。

さらに保持基板１０は、その上面１０ａから僅かに頂面が突出するように設けられた複数の磁石（第１の磁石１７、および第２の磁石１８）を有している。複数の磁石（第１の磁石１７、および第２の磁石１８）は、保持基板１０にマスク板２０を固着するために埋設されており、この複数の磁石により磁性体から成るマスク板２０を保持基板１０に密着させ、被成膜基板３０の脱落を防止している。また、複数の磁石（第１の磁石１７、および第２の磁石１８）は、保持基板１０の上面１０ａからの高さを、保持基板１０上に搭載される被成膜基板３０の厚みと略同じか僅かに低く設定して埋設される。このようにすることで、被成膜基板３０とマスク板２０との密着性を高めることができる。なお、本形態では、第１の磁石１７が、保持基板１０のＹ軸方向の両端寄りの部位にそれぞれ４個ずつＹ軸方向の両端に沿ってＸ軸方向に並んで設けられ、第２の磁石１８が、保持基板１０のＸ軸方向の両端寄りの部位にそれぞれ１個と中央部に１個とが設けられている構成を例示したが、それぞれの磁石（第１の磁石１７、および第２の磁石１８）の個数や配置はこれに限るものではない。

（マスク板）
マスク板２０は、矩形の金属製薄板（例えば、磁性体から成るステンレス製）であり、第１のガイドホール２５、および第２のガイドホール２６と、保持基板１０の第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４に対応する位置に設けられた凹み部と、複数のマスクパターン２７とを有している。なお、上記凹み部には、第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４が含まれる。

第１のガイドホール２５は、保持基板１０の上面１０ａに突設された位置決めピン１５に対応する位置に、位置決めピン１５を嵌合（挿入）可能なように、マスク板２０の表面２０ａから裏面２０ｂを貫通する貫通孔として設けられている。そして、第１のガイドホール２５には、位置決めピン１５が嵌合する。また、第２のガイドホール２６は、保持基板１０の上面１０ａに突設された位置決めピン１６に対応する位置に、位置決めピン１６を嵌合（挿入）可能にように、マスク板２０の表面２０ａから裏面２０ｂを貫通するトラック状の貫通孔として設けられている。詳細には、位置決めピン１６の直径に相当する幅寸法を有したトラック状の長穴として、第２のガイドホール２６が形成されている。そして、第２のガイドホール２６には、第２の位置決めピン１６が挿入され、マスク板２０の回転方向の位置決めを行う。

次に、図３も併せて参照しながら、マスク板２０に設けられている凹み部としての第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４について説明する。なお、図３では、第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４を代表して、第１の凹み部２１を例示しているが、他の第２の凹み部２２から第４の凹み部２４も同様な構成となっている。

第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４は、保持基板１０の第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４に対応する位置に設けられている。具体的には、第１の凹み部２１および第２の凹み部２２が、それぞれ第１のガイドピン１１，１２に対応する位置に設けられ、第３の凹み部２３および第４の凹み部２４が、第２のガイドピン１３，１４に対応する位置に設けられている。

第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４は、図３に代表例として示す第１の凹み部２１のように、マスク板２０の裏面２０ｂ側から表面２０ａに向かって押し出され、裏面２０ｂ側が陥没した凹状の陥没部２８と、陥没部２８の底部である頂部２９とが設けられるとともに表面２０ａ側に突出した形状を有している。第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４を、このような構成とすることにより、マスク板２０を一方向（裏面２０ｂ側）から押圧して陥没させるなどの簡便な方法で、それぞれの凹み部を形成することができる。換言すれば、低コストで、第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４に対する成膜材料としての蒸着粒子の遮蔽機能を有する凹み部（第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４）を形成することができる。

また、第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４の裏面２０ｂ側の開口形状は、それぞれ対応する第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４を、収容することが可能な形状と面積を有した凹形状（陥没形状）に設けられている。即ち、マスク板２０が保持基板１０にそれぞれの磁石によって吸着されたとき、第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４の凹部（陥没部）に、対応する第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４が収容される。なお、このような構成の第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４は、例えばプレス装置による打ち出し加工や絞り加工などによって容易に形成することができる。

そして、第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４の開口面積は、保持基板１０側からマスク板２０側に向かうにしたがって、即ちマスク板２０の裏面２０ｂ側から表面２０ａ側に向かって順次小さくなるように設けられることが好ましい。なお、本形態で例示しているように、頂部に平坦部を備えた構成とすることもできる。このような構成の第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４とすることにより、開口部の面積が大きくなるため、第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４の収容を確実に行うことができる。また、図２中の矢印Ｄで示す蒸着粒子の飛来方向に向けて面積が小さくなることから、被成膜基板３０に向かって飛来する蒸着粒子が遮蔽され難くなるため、第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４の近傍までマスクパターン２７を設けることができる。

マスクパターン２７は、一つの被成膜基板３０の４辺を包囲するように形成された第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４に対応して設けられている第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４の内側に設けられている。本形態におけるマスクパターン２７は、被成膜基板３０の所定の位置に、例えば錘電極などを蒸着するための複数のスリットが並行して設けられている。そして、保持基板１０とマスク板２０とが被成膜基板３０を挟んで吸着されている状態で、図示しない真空蒸着装置などに投入されることによって、このマスクパターン２７を通して、例えば金（Ａｕ）などの蒸着金属が被成膜基板３０に蒸着され、錘電極などが成膜される。なお、本形態で例示しているマスクパターン２７は成膜パターンの一例であり、如何様な成膜パターンを用いても良い。

（被成膜基板）
被成膜基板３０には、何も付着していない基板を用いることが一般的であるが、本形態の説明では被成膜基板３０を、フォトリソグラフィー法およびエッチング手法を用いて任意の形状に加工したものを一例として用いる。具体的には、被成膜基板３０の一例として、本形態では、大サイズの水晶ウェハー（Ｚ板）に多数の音叉型水晶素片（外形）を所定のピッチで形成し、図示しない真空蒸着装置の中でこれらの音叉型水晶素片に対して、下地電極膜にクロム（Ｃｒ）、その上に金（Ａｕ）の電極膜を積層して、励振電極、リード電極を構成したウェハー（図示せず）を被成膜基板３０として用いる例を例示している。つまり、本形態で説明する成膜マスク装置１００は、音叉型水晶素片に周波数調整用の錘電極（図４（Ｂ）、図４（Ｃ）参照）を形成する手段として用いられる。

水晶ウェハーについて図４を用いて詳細に説明する。図４（Ａ）に示す被成膜基板３０としての水晶ウェハーは、フォトリソグラフィー技法とエッチング手法を用いて、水晶Ｚ板をエッチング液（例えば、フッ化水素酸（フッ酸）とフッ化アンモニウムとの混合液）に浸漬してエッチング加工し、外形が音叉状に加工された音叉型水晶素片が支持枠で多数連結されたものである。この水晶ウェハーを、図示しない真空蒸着装置の中で蒸着することにより、下地電極膜にクロム（Ｃｒ）を成膜し、その上に重ねて金（Ａｕ）の電極膜を積層して、励振電極、リード電極、パッド電極を形成して成膜ウェハーを構成する。この成膜ウェハーを、本形態の説明では被成膜基板３０として用い、成膜マスク装置１００に被成膜基板３０を収容して、図４（Ｂ）に示すように、被成膜基板３０に錘電極３０ｇ（図４（Ｃ）参照）を形成するための蒸着領域３０ｃに金（Ａｕ）を蒸着する。

周知のように、図４（Ｃ）に示す音叉型水晶素片３０ａは、互いに並行（平行）して直線状に延びる細幅帯状の２本の振動腕３０ｂと、各振動腕３０ｂの一方の端部（基端部）間を連接する基部３０ｄと、が一体形成されている。励振電極は、２本の振動腕３０ｂに屈曲振動が励振され、且つ音叉型水晶素片３０ａの中心軸に対し対称なモードが励振されるように形成されている。音叉型水晶素片３０ａの周波数を大気中で粗調整し、容器に収容して内部を真空にすると、調整した周波数が変化する。そこで、周波数変化の大きな部位である音叉型水晶素片３０ａの基部３０ｄと反対側の先端部に、金（Ａｕ）の錘電極３０ｇを予め成膜し、音叉型水晶素片３０ａの周波数を所定の周波数より、下げておく。容器に収容した音叉型水晶素片３０ａに対し、容器の窓を通して錘電極３０ｇにレーザー光線を照射して、錘電極３０ｇの一部を蒸散させ、所定の周波数に調整する周波数調整法が一般的に用いられている。

上述した構成の成膜マスク装置１００では、保持基板１０の上面１０ａに設けられた第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４によって形成される包囲空間内に被成膜基板３０（水晶ウェハー）をはめ込んで収容、搭載する。これによって、保持基板１０に対する被成膜基板３０の位置決めを行うことができる。そして、この状態において、被成膜基板３０を保持基板１０との間で挟むようにマスク板２０を積層する。このとき、第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４の先端部（頭部）は、マスク板２０に設けられている凹み部（第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４）に収納され、マスク板２０の表面２０ａ側には露出しない状態となる。

上述した成膜マスク装置１００の構成によれば、マスク板２０に設けられている第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４に被成膜基板３０を保持、位置決めする第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４の先端部が収容される。換言すれば、保持基板１０から突出する第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４の先端部は、第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４によって覆われる。これにより、被成膜基板３０に電極膜を蒸着する際の成膜用の蒸着粒子（成膜材料）が、第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４、もしくはピンの周辺の被成膜基板３０や保持基板１０に付着することを低減できる。なお、本形態の成膜マスク装置１００は、成膜用の蒸着粒子のカバー部材として、マスク板２０を押し出しただけの第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４をマスク板に２０に設ける簡便な構成であるため、蒸着粒子の遮蔽機能を有したマスク板２０を低コストで提供することができる。また、従来の構成の遮蔽カバーも不要になることも併せて、安価な成膜マスク装置１００を実現することができる。

なお、上述した成膜マスク装置１００においては、保持基板１０上に２枚の被成膜基板３０を搭載する例で説明したが、被成膜基板３０の枚数は問わず、１枚の被成膜基板３０、もしくは３枚以上の被成膜基板３０を搭載することができる構成の成膜マスク装置であってもよい。

（マスク板の変形例）
次に、前述したマスク板２０の変形例１および変形例２について、図５および図６を参照しながら説明する。図５は、マスク板の変形例１を示し、図５（Ａ）は平面図であり、図５（Ｂ）は正断面図である。また、図６は、マスク板の変形例２を示し、図６（Ａ）は平面図であり、図６（Ｂ）は正断面図であり、図６（Ｃ）は溝部の他の構成例を示す正断面図ある。なお、図５に示す変形例１のマスク板４０および図６に示す変形例２のマスク板５０は、前述した実施形態のマスク板２０と凹み部の構成が異なる。したがって、以下の変形例１および変形例２の説明では、前述した実施形態のマスク板２０との相違点について説明するとともに、第１の凹み部４１，５１（実施形態の第１の凹み部２１に相当する）を代表例として説明する。なお、他の凹み部（実施形態の例では、第２の凹み部２２〜第４の凹み部２４）についても同様な構成とすることができる。また、実施形態のマスク板２０と同様の構成についての説明は省略する。

（マスク板の変形例１）
変形例１に係るマスク板４０は、図５に示すように、第１の凹み部４１と、第１の凹み部４１の外周を囲むように設けられた有底の溝部４２とが設けられている。

第１の凹み部４１は、マスク板４０の裏面４０ｂ側から表面４０ａに向かって押し出され、裏面４０ｂ側が陥没した凹状の陥没部４８と、陥没部４８の底部である頂部４９とが設けられるとともに表面４０ａ側に突出した形状を有している。第１の凹み部４１を、このような構成とすることにより、マスク板４０を一方向（裏面４０ｂ側）から押圧して陥没させるなどの簡便な方法で、それぞれの凹み部を形成することができる。

溝部４２は、マスク板４０の表面４０ａから、例えばハーフエッチング加工によって設けられた有底の溝であり、第１の凹み部４１の外周を囲むように設けられている。加えて、溝部４２は、第１の凹み部４１の外周の少なくとも一部にかかるように設けられている。換言すれば、溝部４２の一部から第１の凹み部４１の変形（曲がり）が始まっている。

本変形１に係るマスク板４０によれば、第１の凹み部４１の少なくとも一部にかかる有底の溝部４２が設けられていることにより、第１の凹み部４１を形成する際のプレス加工（打ち出し加工）などの加工応力を緩和し、第１の凹み部４１の成形性が向上する。これにより、安定した形状の第１の凹み部４１を設けることができる。また、溝部４２により、第１の凹み部４１を形成する際の残留応力を緩和することができ、マスク板４０の反りや経時変化による変形を低減することができる。

（マスク板の変形例２）
変形例２に係るマスク板５０は、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、第１の凹み部５１と、第１の凹み部５１の外周を囲むように設けられた有底の第１溝部５２と、第１の凹み部５１の突出部の外周に設けられた有底の第２溝部５３および第３溝部５４とが設けられている。なお、第１溝部５２、第２溝部５３および第３溝部５４は、同心形状で設けられている。

第１の凹み部５１は、マスク板５０の裏面５０ｂ側から表面５０ａに向かって押し出され、裏面５０ｂ側が陥没した凹状の陥没部５８と、陥没部５８の底部である頂部５９とが設けられるとともに表面５０ａ側に突出した形状を有している。第１の凹み部５１を、このような構成とすることにより、マスク板５０を一方向（裏面５０ｂ側）から押圧して陥没させるなどの簡便な方法で、それぞれの凹み部を形成することができる。

第１溝部５２は、第１の凹み部５１を形成する前の板材のマスク板５０の表面５０ａから、例えばハーフエッチング加工によって設けられた有底の溝であり、第１の凹み部５１の外周を囲むように設けられている。加えて、第１溝部５２は、第１の凹み部５１の外周の少なくとも一部にかかるように設けられている。換言すれば、第１溝部５２の一部から第１の凹み部５１の変形（曲がり）が始まっている。

また、第２溝部５３および第３溝部５４は、第１溝部５２と同様に第１の凹み部５１を形成する前の板材のマスク板５０の表面５０ａから、例えばハーフエッチング加工によって設けられた有底の溝である。第２溝部５３および第３溝部５４は、第１の凹み部５１の陥没部５８の外面に当たる突出部分の外周形状に沿って外周面を一周するように設けられている。換言すれば、第１の凹み部５１を形成する前の板材に第１溝部５２、第２溝部５３および第３溝部５４が同心形状で設けられていることにより、陥没部５８の開口部から奥に向かって先細形状となる第１の凹み部５１を容易に設けることが可能となる。

本変形例２に係るマスク板５０によれば、第１の凹み部５１の少なくとも一部にかかる有底の第１溝部５２が設けられていることに加え、凹み部の外周形状に沿って第２溝部５３および第３溝部５４が設けられていることにより、押圧による変形をさらに生じ易くすることができ、第１の凹み部５１を形成する際のプレス加工（打ち出し加工）などの加工応力を緩和し、第１の凹み部５１の成形性が向上する。これにより、安定した形状の第１の凹み部５１を設けることができる。また、第１溝部５２や第２溝部５３および第３溝部５４を設けることにより、第１の凹み部５１を形成する際の残留応力を緩和することができ、マスク板５０の反りや経時変化による変形を低減することができる。

なお、図６（Ｃ）に示すように、マスク板５０の表面５０ａ側に設けられている第１溝部５２、第２溝部５３ａおよび第３溝部５４ａに加えて、裏面５０ｂ側にも、例えば第４溝部５３ｂ、および第５溝部５４ｂを設ける構成でもよい。第４溝部５３ｂ、および第５溝部５４ｂは、第１の凹み部５１を形成する前の板材のマスク板５０の裏面５０ｂから、例えばハーフエッチング加工によって設けられた有底の溝である。また、第４溝部５３ｂは、第１溝部５２と第２溝部５３ａとの間の裏面５０ｂに設けられ、第５溝部５４ｂは、第２溝部５３ａと第３溝部５４ａとの間の裏面５０ｂに設けられ、陥没部５８の内周形状に沿って内周面を一周するように設けられている。
このように、表面５０ａ側の第１溝部５２、第２溝部５３ａおよび第３溝部５４ａに加えて、裏面５０ｂ側にも、例えば第４溝部５３ｂ、および第５溝部５４ｂなどの溝部を設けることにより、更に第１の凹み部５１を形成する際の残留応力を緩和することができ、マスク板５０の反りや経時変化による変形を低減することができる。

（マスク板の凹み部形状の変形例）
次に、マスク板の凹み部形状の変形例について、図７を参照しながら説明する。図７は、マスク板の凹み部の変形例を示し、図７（Ａ）は凹み部の変形例１を示す正断面図であり、図７（Ｂ）は凹み部の変形例２を示す正断面図であり、図７（Ｃ）は凹み部の変形例３を示す正断面図である。

上述の実施形態や変形例では、それぞれの凹み部の形状を、例えばマスク板２０の裏面２０ｂ側から表面２０ａに向かって押し出され、裏面２０ｂ側が陥没した凹状の陥没部２８と、陥没部２８の底部である頂部２９とが設けられるとともに、開口面積が、マスク板２０の裏面２０ｂ側から表面２０ａ側に向かって順次小さくなるように表面２０ａ側に突出した形状を有している例で説明したが、この形状に限らない。凹み部としては、対応するガイドピンが収容できる陥没部を備えていれば良く、その形状については問わない。

凹み部の形状の変形例としては、図７（Ａ）に示すような、マスク板７０の裏面７０ｂ側から表面７０ａに向かって半円形状に押し出され、裏面７０ｂ側が陥没した凹状の陥没部７８を備えた凹み部７１としてもよい。

また、図７（Ｂ）に示すような、マスク板８０の裏面８０ｂ側から表面８０ａに向かって四角形状に押し出され、裏面８０ｂ側が陥没した凹状の陥没部８８と、陥没部８８の底部によって形成された頂部とが設けられた凹み部８１としてもよい。

また、図７（Ｃ）に示すような、マスク板９０の裏面９０ｂ側から表面９０ａに向かって三角形状に押し出され、裏面９０ｂ側が陥没した凹状の陥没部９８を備えた凹み部９１としてもよい。

（マスク板の変形例３）
次に、前述したマスク板２０の変形例３について、図８を参照しながら説明する。図８は、マスク板の変形例３を示す正断面図である。なお、図８に示す変形例３のマスク板６０は、凹み部を形成する蓋部６１とマスク板６０とが異なる部品で構成されていることが、前述した実施形態のマスク板２０と異なる。したがって、以下の変形例３の説明では、前述した実施形態のマスク板２０との相違点について説明するとともに、蓋部６１（実施形態の第１の凹み部２１に相当する）を代表例として説明する。なお、他の凹み部（実施形態の例では、第２の凹み部２２〜第４の凹み部２４）についても同様な構成とすることができる。また、実施形態のマスク板２０と同様の構成についての説明は省略する。

図８に示す変形例３のマスク板６０は、前述した実施形態のマスク板２０の第１の凹み部２１に相当する位置に、貫通孔６９が設けられている。貫通孔６９は、内部にガイドピンを収容できる形状を成している。また、つば（鍔）６６を外周に配置し、板材の一部を一方向に押し出すことによって、斜面６７および頂部６８を有する凹状の陥没部が形成された蓋部６１を用意する。そして、貫通孔６９を覆うように、蓋部６１を表面６０ａに接合して変形例３のマスク板６０が構成される。

このような構成のマスク板６０においても、被成膜基板３０に電極膜を蒸着する際の成膜用の蒸着粒子（成膜材料）が、ガイドピン（第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４）、もしくはピンの周辺の被成膜基板３０や保持基板１０に付着することを低減できる。

なお、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）を用いて説明したマスク板の凹み部の形状の変形例は、本変形例３のマスク板６０についても適用することができる。

（電子素子（水晶振動素片）の製造方法）
次に、上述した成膜マスク装置１００を用いた電子素子（水晶振動素片）の製造方法について簡単に説明する。なお、ここでの説明は、上述した実施形態の構成を参照しながら説明する。したがって、成膜マスク装置１００の構成については、図１〜図３を参照しながら同符号を用いて説明することとする。

（保持基板に被成膜基板を搭載する工程）
先ず、保持基板１０の上面１０ａに設けられた第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４によって形成される包囲空間内に被成膜基板３０（水晶ウェハー）をはめ込んで収容、搭載する。これによって、保持基板１０に対する被成膜基板３０の位置決めを行うことができる。

（マスク板を保持基板に搭載する工程）
次に、第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４によって位置決めされ保持基板１０に搭載された被成膜基板３０（水晶ウェハー）の上にマスク板２０を積層する。即ち、被成膜基板３０（水晶ウェハー）を間に挟んだ状態で、保持基板１０に設けられている複数の磁石（第１の磁石１７、および第２の磁石１８）によって保持基板１０とマスク板２０とを吸着する。このとき、第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４の先端部は、マスク板２０に設けられている凹み部（第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４）に収納され、マスク板２０の表面２０ａ側には露出しない。

（成膜材料を付着させる工程）
次に、被成膜基板３０（水晶ウェハー）を間に挟んで吸着（積層）された保持基板１０とマスク板２０とを、図示しない真空蒸着装置などに投入する。そして、マスク板２０に設けられているマスクパターン２７を通して、例えば金（Ａｕ）などの蒸着金属を被成膜基板３０の所定位置に蒸着する。これによって、被成膜基板３０（水晶ウェハー）に錘電極などを成膜することができる。

このような電子素子（水晶振動素片）の製造方法によれば、簡単な構成の保持基板１０とマスク板２０とで、電子素子（水晶振動素片）を構成する被成膜基板３０への成膜が可能である。また、被成膜基板３０を位置決め、保持するピン（第１のガイドピン１１，１２および第２のガイドピン１３，１４）の先端部は、マスク板２０に設けられている凹み部（第１の凹み部２１、第２の凹み部２２、第３の凹み部２３、および第４の凹み部２４）に収容され、マスク板２０の表面２０ａ側から見て露出していない。これにより、成膜用の蒸着粒子（成膜材料）がピンやピンの周辺に付着することを低減でき、蒸着粒子の付着によって被成膜基板３０がピンなどに固着してしまい、これを剥がす際、即ち被成膜基板３０を保持基板１０から取り出す際の被成膜基板３０の破損を防ぐことができる。

１０…保持基板、１０ａ…上面、１１，１２…第１のガイドピン、１３，１４…第２のガイドピン、１５，１６…位置決めピン、１７…第１の磁石、１８…第２の磁石、２０…マスク板、２０ａ…表面、２０ｂ…裏面、２１…第１の凹み部、２２…第２の凹み部、２３…第３の凹み部、２４…第４の凹み部、２５…第１のガイドホール、２６…第２のガイドホール、２７…マスクパターン、３０…被成膜基板、４０，５０，６０，７０，８０，９０…マスク板、１００…成膜マスク装置。

Claims (8)

1. 複数のピンを備え、少なくとも前記ピンを用いて被成膜基板を位置決めする保持基板と、
   前記ピンの先端部を収容する凹み部、およびマスクパターンが設けられているマスク板と、を備えていることを特徴とする成膜マスク装置。
2. 前記凹み部の開口面積は、前記保持基板側から前記マスク板に向かうにしたがって順次小さくなるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の成膜マスク装置。
3. 前記凹み部は、マスク板を陥没させて設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成膜マスク装置。
4. 前記凹み部には、該凹み部の少なくとも一部にかかる有底の溝部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の成膜マスク装置。
5. 前記溝部は、前記凹み部の外周形状に沿って設けられていることを特徴とする請求項４に記載の成膜マスク装置。
6. 前記溝部は、複数設けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の成膜マスク装置。
7. 前記溝部は、同心形状で複数設けられていることを特徴とする請求項４ないし請求項６いずれか一項に記載の成膜マスク装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載した成膜マスク装置を用いた電子素子の製造方法であって、
   前記保持基板に前記被成膜基板を搭載する工程と、
   前記被成膜基板を搭載する工程の後に、前記ピンの先端部を前記凹み部に収容しつつ前記マスク板を前記保持基板に搭載する工程と、
   前記被成膜基板に、前記マスク板の側から成膜材料を付着させる工程と、を含んでいることを特徴とする電子素子の製造方法。

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