JP3404293B2 - 圧電素子の製造方法 - Google Patents
圧電素子の製造方法Info
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- Materials For Photolithography (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明はフォトリソグラフィ法
を用いた圧電素子の製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】 現在、圧電振動子，表面弾性波デバイ
スや各種センサ等の電子部品の基幹素子として様々な形
状の圧電素子が使用されている。特に近年は電子部品の
小型化が進み、部品内に搭載する圧電素子も小型化が必
要不可欠となった。この小型圧電素子の高精度な外形加
工には現在フォトリソグラフィ法を用いるのが一般的に
なっている。 【０００３】現在一般的なフォトリソグラフィ法による
圧電素子の製造方法を、圧電素材として水晶を例に挙
げ、以下に簡易に述べる。まず洗浄した水晶素板の全面
に、フッ酸系溶液に化学的耐久性のある金属（Ａｕ）
と、この金属と水晶表面との接合を補助する金属（Ｃ
ｒ）を真空蒸着法により付着させる。この２層金属膜
（Ｃｒ膜−Ａｕ膜）はエッチング用マスクとして用いて
いる。 【０００４】次に、この２層金属膜の上にレジスト膜を
均一に塗布する。次に、このレジスト膜の上に、所望の
水晶素子外形のマスクをのせて、そのマスクの上から露
光現像する。 【０００５】次に、エッチングにより露出した部分の２
層金属膜を除去する。 【０００６】次に、７０℃以上の温度のフッ酸系溶液
で、露出した水晶素板をエッチングする。その後エッチ
ングにより残った、水晶素子上の２層金属膜及びレジス
ト膜を除去し、１枚の水晶素板上に複数の水晶素子を精
密に形成する。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】 しかし、真空蒸着法
により形成したＡｕ−Ｃｒの２層金属膜の場合、Ａｕ膜
表面からＣｒ膜に至る非常に微細な隙間（ピンホールや
クラック）が形成されてしまったり、又ＣｒがＡｕ膜内
に拡散しＡｕ層表面まで達してしまうことがある。 【０００８】これらの現象が生じたままの金属膜で形成
したマスクを有する水晶素板を、７０℃以上のフッ酸系
溶液でエッチングを行うと、従来ではレジスト膜にはフ
ッ酸系溶液に対する化学的耐久性を必要としていないた
めに、フッ酸系溶液が金属膜上のレジスト膜を透過し、
そのレジスト膜下のＡｕ膜に生じた微細な隙間からフッ
酸系溶液が流入してしまい、Ａｕ膜下のＣｒ膜を侵食
し、更にＣｒ膜下の水晶素板表面のエッチング不要な部
分（金属膜で覆われている部分）もエッチングしてしま
う。又、Ａｕ膜表面までＣｒが侵食していた場合は、そ
のＣｒがフッ酸系溶液に侵食され、侵食された部分から
フッ酸系溶液が水晶素板表面まで達し水晶素板表面のエ
ッチング不要な部分もエッチングしてしまう。これはＣ
ｒがフッ酸系溶液に化学的耐久性がないためである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】 そこで、前記課題を解
決するために、請求項１に記載の発明は、フォトリソグ
ラフィ法により、圧電素板から所望の外形形状の圧電素
子を複数作成する圧電素子の製造方法において、表面に
金属膜を形成した圧電素板の、この金属膜の上に７０℃
以上のフッ酸系溶液に化学的耐久性を持つレジスト膜を
塗布する工程と、このレジスト膜の上に所望の圧電素子
外形のマスクを載せて、マスクの上から露光現像する工
程と、レジスト膜が除去され露出した金属膜をエッチン
グで除去する工程と、所望の圧電素子外形の金属膜及び
レジスト膜が形成された圧電素板を７０℃以上のフッ酸
系溶液でエッチングする工程と、所望の外形形状に形成
した圧電素子の表面上に残った金属膜及びレジスト膜を
除去する工程とを有することを特徴とする圧電素子の製
造方法を提供する。 【００１０】 請求項１記載の発明によって、金属膜の上
に形成した膜を、レジスト膜として使用すると同時に圧
電素板エッチングの際の金属膜を保護する保護膜として
使用することにより、このレジスト膜が金属膜に生じた
微細な隙間にフッ酸系溶液が流入することを防止し、ま
た金属膜表面に直接フッ酸系溶液が接触することを防 止
することで、従来のフッ酸系溶液に化学的耐久性がない
レジスト膜でフッ酸系溶液によりエッチングした場合の
圧電素板表面のエッチング不要部分がエッチングされて
しまう問題を解決し、歩留まりがよく、高品質の圧電素
子を製造することができる。 【００１１】 【実施例】 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
図１には本発明におけるフッ酸系溶液によるエッチング
前の膜構造を示す。又、図２には本発明の圧電素子製造
の工程図を、圧電素材として水晶を例に挙げて示す。図
１及び図２に記載されている圧電素板１及び圧電素子６
の外形は全体の一部分を示した。尚、圧電素材として水
晶の他に、四硼酸リチウム等がある。 【００１２】 まず、表面を鏡面仕上げし、その後洗浄を
行った水晶素板１の全面にＣｒ膜２を真空蒸着する。次
に、Ｃｒ膜２の上にＡｕ膜３を真空蒸着する。Ｃｒ膜２
は水晶素板１表面とＡｕ膜３との密着性をより強固にす
るために用いる。各膜厚は、Ｃｒ膜２は数百オングスト
ローム、Ａｕ膜３は数千オングストロームとする。 【００１３】 次に、Ａｕ膜３上に７０℃以上のフッ酸系
溶液に化学的耐久性のあるレジスト膜４を均一に塗布す
る。本実施例では、このレジスト膜４にアクリル樹脂，
ノボラック樹脂，ポリイミド樹脂，ジアゾナフトキノン
樹脂又はエポキシ樹脂の有機化合物を使用するが、７０
℃以上のフッ酸系溶液に化学的耐久性があるレジスト膜
であれば、本実施例の使用物質に限定されるものではな
い。このレジスト膜４の膜厚は、フッ酸系溶液によるエ
ッチング時間の関係から数μｍとする。 【００１４】 次に、このレジスト膜４の上に、所望の水
晶素子外形のマスク５をのせて、そのマスク５の上から
露光し現像する。 【００１５】 次に、エッチングにより露出したＡｕ膜３
とＣｒ膜２を除去する。水晶素板１表面上にはＣｒ膜２
−Ａｕ膜３−レジスト膜４の順番の、所望水晶素子形状
のマスクが形成される。図１の膜構造図はこの状態を示
している。 【００１６】 次に、７０℃以上の温度のフッ酸系溶液
で、Ｃｒ膜２−Ａｕ膜３−レジスト膜４の３層構造で、
所望の水晶素子外形を形成したマスクを有する水晶素板
１をエッチングする。マスク最外層のレジスト膜４は、
フッ酸系溶液に化学的耐久性があるため、フッ酸系溶液
が透過することなく、レジスト膜４下のＡｕ膜２に生じ
た微細な隙間からフッ酸系溶液が流入することを防止
し、フッ酸系溶液がＡｕ膜２下のフッ酸系溶液に化学的
耐久性のないＣｒ膜２を侵食し、更にＣｒ膜２下の水晶
素板１表面の本来エッチングが不必要な部分もエッチン
グしてしまうことを防止する。又、Ａｕ膜２表面までＣ
ｒが侵食していた場合は、レジスト膜４がＣｒがフッ酸
溶液に接触するのを防止し、Ａｕ膜２のＣｒに侵食され
た部分からフッ酸系溶液が水晶素板１表面まで達し水晶
素板１表面の不必要な部分もエッチングしてしまうこと
を防止する。 【００１７】 次に、エッチングにより形成した所望の水
晶素子６の外形表面に残ったＣｒ膜２−Ａｕ膜３−レジ
スト膜４の３層マスクを除去し、１枚の水晶素板上に複
数の水晶素子６を精密に形成する。 【００１８】 【発明の効果】 フッ酸系溶液に化学的耐久性をもつレ
ジスト膜を圧電素子の製造方法に使用することにより、
フッ酸系溶液による圧電素板エッチングの際に金属膜を
溶液から保護し、従来に生じていた圧電素板表面のエッ
チング不要部分がエッチングされてしまう問題を解決
し、歩留まりがよく、高品質の圧電素子を製造すること
ができる。
を用いた圧電素子の製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】 現在、圧電振動子，表面弾性波デバイ
スや各種センサ等の電子部品の基幹素子として様々な形
状の圧電素子が使用されている。特に近年は電子部品の
小型化が進み、部品内に搭載する圧電素子も小型化が必
要不可欠となった。この小型圧電素子の高精度な外形加
工には現在フォトリソグラフィ法を用いるのが一般的に
なっている。 【０００３】現在一般的なフォトリソグラフィ法による
圧電素子の製造方法を、圧電素材として水晶を例に挙
げ、以下に簡易に述べる。まず洗浄した水晶素板の全面
に、フッ酸系溶液に化学的耐久性のある金属（Ａｕ）
と、この金属と水晶表面との接合を補助する金属（Ｃ
ｒ）を真空蒸着法により付着させる。この２層金属膜
（Ｃｒ膜−Ａｕ膜）はエッチング用マスクとして用いて
いる。 【０００４】次に、この２層金属膜の上にレジスト膜を
均一に塗布する。次に、このレジスト膜の上に、所望の
水晶素子外形のマスクをのせて、そのマスクの上から露
光現像する。 【０００５】次に、エッチングにより露出した部分の２
層金属膜を除去する。 【０００６】次に、７０℃以上の温度のフッ酸系溶液
で、露出した水晶素板をエッチングする。その後エッチ
ングにより残った、水晶素子上の２層金属膜及びレジス
ト膜を除去し、１枚の水晶素板上に複数の水晶素子を精
密に形成する。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】 しかし、真空蒸着法
により形成したＡｕ−Ｃｒの２層金属膜の場合、Ａｕ膜
表面からＣｒ膜に至る非常に微細な隙間（ピンホールや
クラック）が形成されてしまったり、又ＣｒがＡｕ膜内
に拡散しＡｕ層表面まで達してしまうことがある。 【０００８】これらの現象が生じたままの金属膜で形成
したマスクを有する水晶素板を、７０℃以上のフッ酸系
溶液でエッチングを行うと、従来ではレジスト膜にはフ
ッ酸系溶液に対する化学的耐久性を必要としていないた
めに、フッ酸系溶液が金属膜上のレジスト膜を透過し、
そのレジスト膜下のＡｕ膜に生じた微細な隙間からフッ
酸系溶液が流入してしまい、Ａｕ膜下のＣｒ膜を侵食
し、更にＣｒ膜下の水晶素板表面のエッチング不要な部
分（金属膜で覆われている部分）もエッチングしてしま
う。又、Ａｕ膜表面までＣｒが侵食していた場合は、そ
のＣｒがフッ酸系溶液に侵食され、侵食された部分から
フッ酸系溶液が水晶素板表面まで達し水晶素板表面のエ
ッチング不要な部分もエッチングしてしまう。これはＣ
ｒがフッ酸系溶液に化学的耐久性がないためである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】 そこで、前記課題を解
決するために、請求項１に記載の発明は、フォトリソグ
ラフィ法により、圧電素板から所望の外形形状の圧電素
子を複数作成する圧電素子の製造方法において、表面に
金属膜を形成した圧電素板の、この金属膜の上に７０℃
以上のフッ酸系溶液に化学的耐久性を持つレジスト膜を
塗布する工程と、このレジスト膜の上に所望の圧電素子
外形のマスクを載せて、マスクの上から露光現像する工
程と、レジスト膜が除去され露出した金属膜をエッチン
グで除去する工程と、所望の圧電素子外形の金属膜及び
レジスト膜が形成された圧電素板を７０℃以上のフッ酸
系溶液でエッチングする工程と、所望の外形形状に形成
した圧電素子の表面上に残った金属膜及びレジスト膜を
除去する工程とを有することを特徴とする圧電素子の製
造方法を提供する。 【００１０】 請求項１記載の発明によって、金属膜の上
に形成した膜を、レジスト膜として使用すると同時に圧
電素板エッチングの際の金属膜を保護する保護膜として
使用することにより、このレジスト膜が金属膜に生じた
微細な隙間にフッ酸系溶液が流入することを防止し、ま
た金属膜表面に直接フッ酸系溶液が接触することを防 止
することで、従来のフッ酸系溶液に化学的耐久性がない
レジスト膜でフッ酸系溶液によりエッチングした場合の
圧電素板表面のエッチング不要部分がエッチングされて
しまう問題を解決し、歩留まりがよく、高品質の圧電素
子を製造することができる。 【００１１】 【実施例】 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
図１には本発明におけるフッ酸系溶液によるエッチング
前の膜構造を示す。又、図２には本発明の圧電素子製造
の工程図を、圧電素材として水晶を例に挙げて示す。図
１及び図２に記載されている圧電素板１及び圧電素子６
の外形は全体の一部分を示した。尚、圧電素材として水
晶の他に、四硼酸リチウム等がある。 【００１２】 まず、表面を鏡面仕上げし、その後洗浄を
行った水晶素板１の全面にＣｒ膜２を真空蒸着する。次
に、Ｃｒ膜２の上にＡｕ膜３を真空蒸着する。Ｃｒ膜２
は水晶素板１表面とＡｕ膜３との密着性をより強固にす
るために用いる。各膜厚は、Ｃｒ膜２は数百オングスト
ローム、Ａｕ膜３は数千オングストロームとする。 【００１３】 次に、Ａｕ膜３上に７０℃以上のフッ酸系
溶液に化学的耐久性のあるレジスト膜４を均一に塗布す
る。本実施例では、このレジスト膜４にアクリル樹脂，
ノボラック樹脂，ポリイミド樹脂，ジアゾナフトキノン
樹脂又はエポキシ樹脂の有機化合物を使用するが、７０
℃以上のフッ酸系溶液に化学的耐久性があるレジスト膜
であれば、本実施例の使用物質に限定されるものではな
い。このレジスト膜４の膜厚は、フッ酸系溶液によるエ
ッチング時間の関係から数μｍとする。 【００１４】 次に、このレジスト膜４の上に、所望の水
晶素子外形のマスク５をのせて、そのマスク５の上から
露光し現像する。 【００１５】 次に、エッチングにより露出したＡｕ膜３
とＣｒ膜２を除去する。水晶素板１表面上にはＣｒ膜２
−Ａｕ膜３−レジスト膜４の順番の、所望水晶素子形状
のマスクが形成される。図１の膜構造図はこの状態を示
している。 【００１６】 次に、７０℃以上の温度のフッ酸系溶液
で、Ｃｒ膜２−Ａｕ膜３−レジスト膜４の３層構造で、
所望の水晶素子外形を形成したマスクを有する水晶素板
１をエッチングする。マスク最外層のレジスト膜４は、
フッ酸系溶液に化学的耐久性があるため、フッ酸系溶液
が透過することなく、レジスト膜４下のＡｕ膜２に生じ
た微細な隙間からフッ酸系溶液が流入することを防止
し、フッ酸系溶液がＡｕ膜２下のフッ酸系溶液に化学的
耐久性のないＣｒ膜２を侵食し、更にＣｒ膜２下の水晶
素板１表面の本来エッチングが不必要な部分もエッチン
グしてしまうことを防止する。又、Ａｕ膜２表面までＣ
ｒが侵食していた場合は、レジスト膜４がＣｒがフッ酸
溶液に接触するのを防止し、Ａｕ膜２のＣｒに侵食され
た部分からフッ酸系溶液が水晶素板１表面まで達し水晶
素板１表面の不必要な部分もエッチングしてしまうこと
を防止する。 【００１７】 次に、エッチングにより形成した所望の水
晶素子６の外形表面に残ったＣｒ膜２−Ａｕ膜３−レジ
スト膜４の３層マスクを除去し、１枚の水晶素板上に複
数の水晶素子６を精密に形成する。 【００１８】 【発明の効果】 フッ酸系溶液に化学的耐久性をもつレ
ジスト膜を圧電素子の製造方法に使用することにより、
フッ酸系溶液による圧電素板エッチングの際に金属膜を
溶液から保護し、従来に生じていた圧電素板表面のエッ
チング不要部分がエッチングされてしまう問題を解決
し、歩留まりがよく、高品質の圧電素子を製造すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１には本願発明の膜構造を示す。
【図２】図２には本願発明の圧電素子製造工程図を示
す。 【符号の説明】 １ 水晶素板 ２ Ｃｒ膜 ３ Ａｕ膜 ４ レジスト膜 ５ マスク ６ 水晶素子 1 1
す。 【符号の説明】 １ 水晶素板 ２ Ｃｒ膜 ３ Ａｕ膜 ４ レジスト膜 ５ マスク ６ 水晶素子 1 1
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０３Ｈ 9/19 Ｈ０１Ｌ 41/22 Ｚ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03H 3/02
G03F 7/004 511
G03F 7/40 521
H01L 41/09
H01L 41/22
H03H 9/19
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 フォトリソグラフィ法により、圧電素板
から所望の外形形状の圧電素子を複数作成する圧電素子
の製造方法において、表面に金属膜を形成した圧電素板
の該金属膜の上に７０℃以上のフッ酸系溶液に化学的耐
久性を持つレジスト膜を塗布する工程と、該レジスト膜
の上に所望の圧電素子外形のマスクを載せて該マスクの
上から露光現像する工程と、該レジスト膜が除去され露
出した該金属膜をエッチングで除去する工程と、所望の
圧電素子外形の該金属膜及び該レジスト膜が形成された
該圧電素板を７０℃以上のフッ酸系溶液でエッチングす
る工程と、所望の外形形状に形成した圧電素子の表面上
に残った該金属膜及び該レジスト膜を除去する工程とを
有することを特徴とする圧電素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21864498A JP3404293B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-07-17 | 圧電素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-199705 | 1998-06-30 | ||
| JP19970598 | 1998-06-30 | ||
| JP21864498A JP3404293B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-07-17 | 圧電素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000082930A JP2000082930A (ja) | 2000-03-21 |
| JP3404293B2 true JP3404293B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=26511704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21864498A Ceased JP3404293B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-07-17 | 圧電素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3404293B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4977516B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-07-18 | シチズンファインテックミヨタ株式会社 | 基板の製造方法 |
-
1998
- 1998-07-17 JP JP21864498A patent/JP3404293B2/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000082930A (ja) | 2000-03-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |