JP4844578B2

JP4844578B2 - 電子部品の製造方法

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Publication number: JP4844578B2
Application number: JP2008061540A
Authority: JP
Inventors: 栄樹小室; 泰伸及川; 浩司時田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2028-03-11
Also published as: JP2009218428A

Description

本発明は、電子部品の製造方法に関する。

特許文献１〜４には、従来技術に係る薄膜コンデンサの製造方法が示されている。従来技術に係る製造方法では、金属箔を用意し、この金属箔の上に誘電体を形成し、さらに誘電体の上に他方の金属層を形成する。これにより、誘電体が金属箔および金属層により挟まれた薄膜コンデンサが形成される。しかし、これらの従来文献の薄膜コンデンサでは、金属箔を加工して形成される一方の電極に対して、金属層を加工して形成される他方の電極の位置精度が十分でなく、薄膜コンデンサの特性が良好でない。
特開平８‐７８２８３号公報特開平１１‐２６９４３号公報特開２００１-１８５６４９号公報特許第３８１６５０８号

特性が良好な電子部品を製造するためには、素子母体（例えば誘電体や圧電体など）の両面の金属層を精度良くパターニングして電極を形成する必要がある。シリコン基板の両主面に成膜された２つの電極における両面パターニング工法は従来から知られているが、例えば柔軟性を持つ材料で構成された薄膜コンデンサや薄膜圧電体共振子などの電子部品についても両面の電極を精度良く形成することが可能な優れた製造方法が求められている。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、電子部品において一方の主面に形成された電極と他方の主面に形成された電極との相対的な位置精度を向上することが可能な電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の電子部品の製造方法は、導電層が形成された第１および第２の主面を備える素子母体を用意し、平坦な支持体に接着層を介して第２の主面の導電層を接着し、第１の主面の導電層に対してパターニング加工を行って電極を形成する第１のパターニング工程と、平坦かつ透明な支持体に接着層を介して第１の主面の電極を接着し、透明な支持体を通して第１の主面を光学的に観察して第２の主面の位置合わせを行い、第２の主面の導電層に対してパターニング加工を行って電極を形成する第２のパターニング工程と、を備える。

本発明の電子部品の製造方法によれば、第１の主面の導電層に対してパターニング加工を行って電極を形成した後に、透明な支持体を通して第１の主面を光学的に観察して第２の主面の位置合わせを行い、第２の主面の導電層に対してパターニング加工を行って電極を形成するため、第１の主面の電極と第２の主面の電極との相対的な位置精度を向上することができ、良好な特性の電子部品を製造することができる。特に、本発明の電子部品の製造方法によれば、パターニング加工を行う際に平坦な支持体に素子母体を接着するため、支持体に支持されて形状の安定した導電層に対してパターニング加工を行って電極を形成するため、第１の主面の電極と第２の主面の電極との相対的な位置精度をさらに向上することができる。

第１のパターニング工程において、第１の主面の導電層に対してパターニング加工を行って電極を形成した後に、第２の主面の導電層から支持体を剥離させ、第２のパターニング工程において、支持体が剥離して開放された第２の主面の導電層に対してパターニング加工を行って電極を形成することが好ましい。これにより、支持体が障害となることなく、第２の主面の導電層に対してパターニング加工を行うことができる。

第１の接着層は、透明なフィルム基材の両面にアクリル系接着剤を塗布したものであることが好ましい。このように構成された第１の接着層は光学的に透明であるため、支持体および第１の接着層を通して第１の主面を光学的に観察することができる。

第１の主面の導電層の厚さは７０μｍ以下であることが好ましい。これにより、第１の主面に形成された電極およびマーカのエッジの認識精度を向上することができる。なお、第１の主面の導電層の厚さを３０μｍ以下とすれば、エッジの認識精度をさらに向上することができる。

本発明によれば、電子部品において一方の主面に形成された電極と他方の主面に形成された電極との相対的な位置精度を向上することが可能な電子部品の製造方法を提供することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態に係る電子部品は、多層回路基板に埋設されるデカップリング用の薄膜コンデンサである。このデカップリング用の薄膜コンデンサは、誘電体層とその両面に形成された電極層からなるコンデンサを形成し、半導体素子への信号波形の乱れを少なくする。なお、本実施形態の電子部品はデカップリング用の薄膜コンデンサであるが、他の実施形態では電子部品は、素子母体とその両面に形成された電極層を備えるものであれば他の種類の電子部品であってもよい。

図１は、本実施形態に係る薄膜コンデンサの製造方法を示すフロー図である。本実施形態に係る薄膜コンデンサの製造方法は、第１パターニング工程と第２パターニング工程とを備える。第１パターニング工程では、先ず、導電層が形成された第１および第２の主面を備える素子母体を用意し（Ｓ１）、平坦な支持体に接着層を介して第２の主面の導電層を接着する（Ｓ２）。次に、第１の主面の導電層に対してパターニング加工を行って電極を形成し（Ｓ３）、第２の主面の導電層から支持体を剥離させる（Ｓ４）。第２パターニング工程では、平坦かつ透明な支持体に接着層を介して第１の主面の電極を接着する（Ｓ５）次に、透明な支持体を通して第１の主面を光学的に観察して第２の主面の位置合わせを行い（Ｓ６）、第２の主面の導電層に対してパターニング加工を行って電極を形成する（Ｓ７）。

図２は、本実施形態に係る薄膜コンデンサの製造方法にて用いられる露光装置１を示す概略構成図である。

本実施形態の露光装置１は、導電層が形成された誘電体素子に、紫外線を利用してパターニングを行うための装置である。この露光装置１は、誘電体素子をセットするためのステージ１０を下側に配設すると共に、ステージ１０にセットされた誘電体素子に紫外線を照射するための光源装置２０を上側に配設している。また、露光装置１は、装置各部の動作を制御するための制御装置３０を備えている。

光源装置２０には、紫外線を照射するための紫外線光源２１が設けられている。紫外線光源２１からの紫外線は、誘電体素子上に貼着されたフォトレジストを露光するために用いられる。紫外線光源２１の下側には、開閉自在に構成されたシャッター２２が設けられている。シャッター２２の開閉は、制御装置３０のシャッター制御部３１により制御される。シャッター２２が開かれた場合には、紫外線光源２１からの紫外線は、シャッター２２を通過してフォトレジストに照射される。一方、シャッター２２が閉じられた場合には、紫外線光源２１からの紫外線は、シャッター２２により遮られる。

ステージ１０の略中央には、誘電体素子を載置するための板状部材であるホルダー１３が設けられている。ホルダー１３には、誘電体素子を支持体に固定してから誘電体素子にフォトレジストを貼着した結合体１２が置かれる。誘電体素子を含む結合体１２は、ホルダー１３に置かれた際に水平となり、誘電体素子の一方の主面を上側に向けると共に他方の主面を下側に向ける。

ホルダー１３は、図２の紙面の左右方向であるＸ方向に位置調節自在であり、図２の紙面に垂直な方向であるＹ方向に位置調節自在である。また、ホルダー１３は、図２の紙面の上下方向に延びる回転軸Ａを中心に回転角を調節自在である。すなわち、ステージ１０は、ホルダー１３をＸ方向に位置調節するためのＸ位置調節機構と、ホルダー１３をＹ方向に位置調節するためのＹ位置調節機構と、ホルダー１３を回転軸Ａを中心として回転させるための回転角調節機構と、が設けられている。

Ｘ位置調節機構、Ｙ位置調節機構および回転角調節機構は、信号線を介して制御装置３０に接続されており、制御装置３０内の素子位置制御部３２により駆動制御される。Ｘ位置調節機構およびＹ位置調節機構は、素子位置制御部３２からの指令を受けてホルダー１３をＸ方向およびＹ方向に移動することにより、ホルダー１３に置かれた結合体１２の位置を調節する。また、回転角調節機構は、素子位置制御部３２からの指令を受けてホルダー１３を回転軸Ａを中心として回動することにより、ホルダー１３に置かれた結合体１２の回転角を調節する。

なお、本実施形態では、Ｘ位置調節機構、Ｙ位置調節機構および回転角調節機構は、素子位置制御部３２からの電気的な信号に従って制御される機構であるが、他の実施形態では、これらの機構は、電気的な制御を介さない機構であってもよい。例えば、他の実施形態では、Ｘ位置調節機構、Ｙ位置調節機構および回転角調節機構は、露光装置１に設けられたハンドル操作部を手動で操作することにより、ホルダー１３をＸ方向およびＹ方向に移動したり回転軸Ａを中心として回動する、完全に機械的に構成された機構であってもよい。

ステージ１０においてホルダー１３の上側には、パターニング用のマスク１１が着脱自在に設けられている。ホルダー１３とパターニング用のマスク１１とは互いに独立しており、ホルダー１３が移動されたり回転されたりしても、パターニング用のマスク１１はステージ１０に固定されて移動しないように構成されている。

本実施形態では、第１の主面用のマスク１１Ａと第２の主面用のマスク１１Ｂとが用意されている。第１の主面用のマスク１１Ａは、誘電体素子の第１の主面に電極を形成するために用いるマスクである。第１の主面用のマスク１１Ａは、第１の主面に電極を形成すると共に、誘電体素子の位置を特定するための目印である２つの十字形のマーカを形成する役割を持つ。すなわち、第１の主面用のマスク１１Ａは、電極形状および十字形のマーカ形状に対応して光源装置２０からの紫外線を通過させるように開口が形成されている。

他方、第２の主面用のマスク１１Ｂは、誘電体素子の第２の主面に電極を形成するために用いるマスクである。第２の主面用のマスク１１Ｂは、第２の主面に電極を形成する役割を持ち、電極形状に対応して光源装置２０からの紫外線を通過させるように開口が形成されている。また、第２の主面用のマスク１１Ｂの下面には、このマスク１１Ｂの位置を特定するための目印である２つのマーカが形成されている。これらのマーカは、第２の主面用のマスク１１Ｂの位置を特定できるものであればよく、本実施形態では第２の主面用のマスク１１Ｂの一部に形成された４つの正方形形状の開口をマーカとしている。なお、第１の主面用のマスク１１Ａおよび第２の主面用のマスク１１Ｂは、電極およびマーカが互いに高精度に作られている。

ステージ１０においてホルダー１３の下方には、誘電体素子を含む結合体１２またはマスク１１を光学的に観察するための撮影部として、２つのＣＣＤ（Charge Coupled Device：画像撮像素子）１４Ａ，１４Ｂが並べて配置されている。ＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂはレンズが取り付けられて顕微鏡となっており、撮影対象を拡大した画像データを生成する。ホルダー１３の一部には２つの貫通孔部１３ａ，１３ｂが形成されており、ＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂは貫通孔部１３ａ，１３ｂを通して誘電体素子またはマスク１１を下側から撮影する。結合体１２がホルダー１３に置かれている時には、２つのＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂは、誘電体素子を下側から撮影し、誘電体素子下面の画像データを生成して出力する。一方、結合体１２がホルダー１３に置かれていない時には、２つのＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂは、パターニング用のマスク１１を下側から撮影し、マスク１１下面の画像データを生成して出力する。

２つのＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂは、信号線を介して制御装置３０に接続されている。２つのＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂは、制御装置３０からの指令を受けて、誘電体素子またはマスク１１を下側から撮影し、誘電体素子下面またはマスク下面の画像データを生成する。２つのＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂが撮影した画像データは、信号線を介して制御装置３０に送られて、制御装置３０内の画像処理部３３により処理される。画像処理部３３は、制御装置３０に接続された表示装置３７に画像を表示する。

ステージ１０に第２の主面用のマスク１１Ｂがセットされた場合には、第２の主面用のマスク１１Ｂに形成された２つのマーカの一方が２つの貫通孔部の一方１３ａの上方に位置し、第２の主面用のマスク１１Ｂに形成された２つのマーカの他方が２つの貫通孔部の他方１３ｂの上方に位置する。よって、２つのＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂは、第２の主面用のマスク１１Ｂに形成された２つのマーカの画像データを生成する。画像処理部３３は、第２の主面用のマスク１１Ｂに形成された２つのマーカの画像データを記憶するためのメモリを有している。

また、ステージ１０に誘電体素子を含む結合体１２がマーカの形成された第１の主面を下にしてセットされた場合には、第１の主面に形成された２つのマーカの一方が２つの貫通孔部の一方１３ａの上方に位置し、第１の主面に形成された２つのマーカの他方が２つの貫通孔部の他方１３ｂの上方に位置する。よって、２つのＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂは、第１の主面に形成された２つのマーカの画像データを生成する。画像処理部３３は、第１の主面に形成された２つのマーカの画像データと、第２の主面用のマスク１１Ｂに形成された２つのマーカの画像データとを画像合成して表示装置３７に重畳表示することが可能である。

露光装置１の動作を制御するための制御装置３０には、作業者の指示を制御装置３０に入力するための入力装置３５が接続されている。露光装置１の作業者は、表示装置３７に表示された２種類のマーカが重畳表示された画像を確認しながら、入力装置３５を用いて誘電体素子を含む結合体１２の位置を調節するための入力操作を行う。制御装置３０の素子位置制御部３２は、作業者の入力操作に応じてＸ位置調節機構、Ｙ位置調節機構および回転角調節機構に指令を出力し、誘電体素子の結合体１２のＸ位置、Ｙ位置および回転角を微調整する。

図３〜図８は、本実施形態に係る薄膜コンデンサの製造方法を示す概略断面図である。図３、図５、図６および図８には、薄膜コンデンサの一連の製造工程が概略的に示されている。また、図４には、図３（ｄ）の製造工程が詳しく示されており、図７には、図６（ｊ）の製造工程が詳しく示されている。

図３（ａ）に示される第１工程では、素子母体４２の両面に導電層４１，４３が形成された誘電体素子４０を用意する。誘電体素子４０の素子母体４２は、例えばチタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムバリウム、チタン酸ジルコン酸鉛などの高誘電率材料を材質としている。この素子母体４２は、素子母体４２の両側に第１の主面４２ａおよび第２の主面４２ｂを有する。第１の主面４２ａには第１の導電層４１が形成されており、第２の主面４２ｂには第２の導電層４３が形成されている。第１の導電層４１および第２の導電層４３の材質は、導電性を有する材料であれば種類は問わず、例えば、銅、ニッケルなどの導電性金属を用いることができる。

図３（ｂ）に示される第２工程では、誘電体素子４０を接着シート（接着層）４５を介して支持体５０に接着して固定する。ここで、誘電体素子４０の第２の導電層４３を支持体５０側に配置して支持体５０に接着し、第１の導電層４１を反対側に配置する。支持体５０は表面が平坦であり且つ十分な厚みを有する板状部材であるため、誘電体素子４０を支持体５０に固定することにより、誘電体素子４０を取り扱いやすくできると共に、誘電体素子４０の曲がりを防止することができる。

なお、接着シート４５は、例えばポリエステルやポリエチレンなどを材質とするフィルム基材４７を用意し、このフィルム基材４７の一方面に例えばアクリル系接着剤、シリコーン系接着剤、ポリエステル系接着剤などの通常の接着剤を塗布して接着剤層４８を形成し、このフィルム基材４７の他方面に例えばアクリル系接着剤、シリコーン系接着剤、ポリエステル系接着剤などの通常の接着剤に所定温度に達すると膨張する熱膨張性マイクロカプセルを混合したものを塗布して熱剥離性接着剤層４６を形成することにより得られる。接着剤としては、発泡する温度範囲の調整が容易という観点から、アクリル系接着剤が特に好ましい。誘電体素子４０を支持体５０に接着する際には、接着シート４５の接着剤層４８を支持体５０に接着し、接着シート４５の熱剥離性接着剤層４６を誘電体素子４０に接着する。なお、このようなシート状の接着シート４５は、一般的に市販されているものであり、例えば日東電工株式会社製の熱剥離シート、リバアルファ（登録商標）を用いればよい。また、熱剥離性の接着シート４５に代えて、所定量の光を照射すると接着力が低下する光剥離性の接着剤層（例えば、アクリル系接着剤、等。）を用いてもよい。

図３（ｃ）に示される第３工程では、誘電体素子４０の第１の導電層４１をフォトレジスト５２で覆う。フォトレジスト５２には、例えばドライフィルムや液状レジストなどを用いることができる。誘電体素子４０の第１の主面４２ａをフォトレジスト５２で覆った結果、誘電体素子４０、支持体５０およびフォトレジスト５２の結合体１２Ａが得られる。

図３（ｄ）に示される第４工程では、誘電体素子４０を含む結合体１２Ａを露光装置１にセットして、フォトレジスト５２を露光し現像する。これにより、フォトレジスト５２のパターニングが行われ、フォトレジスト５２に第１電極に対応したパターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄと位置決め用マーカに対応したパターン５２ｍ，５２ｎとが形成される。

図４は、上述した第４工程を、より詳しく示している。すなわち、図４は、露光装置１における一連のパターニング手順を示す工程図である。

図４（ｄ−１）に示される第４工程の第１手順では、第１の主面４２ａ用のマスク１１Ａをステージ１０にセットする。第１の主面４２ａ用のマスク１１Ａは、第１の主面４２ａ側をパターニングするためのマスクであり、第１電極に対応する部分と位置決め用マーカに対応する部分とが開口となっているマスクである。

図４（ｄ−２）に示される第４工程の第２手順では、マスク１１の下側に誘電体素子４０を含む結合体１２Ａを挿入して、誘電体素子４０を含む結合体１２Ａをホルダー１３にセットする。

図４（ｄ−３）に示される第４工程の第３手順では、所定時間シャッター２２を開いて、紫外線光源２１からの紫外線を第１の主面４２ａ側に照射して、第１の導電層４１を覆うフォトレジスト５２を露光する。この結果、フォトレジスト５２において、第１電極に対応する部分５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄと位置決め用マーカに対応する部位５２ｍ，５２ｎとが硬化する。その後、未硬化のフォトレジスト５２を除去して、第１電極に対応したパターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄと十字形の位置決め用マーカに対応したパターン５２ｍ，５２ｎとを現像する。

図５（ｅ）に示される第５工程では、第１の導電層４１をエッチングする。この結果、第１の導電層４１においてフォトレジスト５２により覆われていない部分が除去されて、第１電極のパターン４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄと十字形の位置決め用マーカのパターン４１ｍ，４１ｎとが得られる。図５（ｆ）に示される第６工程では、フォトレジスト５２を剥離させて除去する。

図５（ｇ）に示される第７工程では、誘電体素子４０を含む結合体１２Ａをホットプレート５４に載せて、接着シート４５が剥離する所定温度（例えば１５０℃）まで加熱する。この結果、熱剥離性接着剤層４６に含まれる熱膨張性マイクロカプセルが膨張して、接着シート４５が分解し、接着シート４５の接着力がほぼ０となる。その後、誘電体素子４０は、バキュームピンセットを用いて支持体５０から容易に剥離して分離される。一方、所定温度（例えば１５０℃）まで加熱しても、通常の接着剤層４８の接着力は０にならないため、フィルム基材４７および通常の接着剤層４８は支持体５０に残る。

図６（ｈ）に示される第８工程では、誘電体素子４０を接着シート（接着層）５５を介して支持体５０に接着して固定する。ここで、誘電体素子４０のパターニングされた第１の導電層４１を支持体５０側に配置して支持体５０に接着し、第２の導電層４３を反対側に配置する。本実施形態では、第２工程〜第７工程で利用した支持体５０を再び利用しているが、第２工程〜第７工程で利用した支持体５０とは別の支持体を利用してもよい。第８工程において誘電体素子４０に接着される支持体５０は、表面が平坦であり且つ十分な厚みを有する板状部材である。また、第８工程において誘電体素子４０に接着される支持体５０は、例えばガラスなどの光学的に透明な材料を材質としている。

なお、接着シート５５は、第２工程〜第７工程で利用した接着シート４５と同じ接着シート５５を利用すればよい。接着シート５５を構成するフィルム基材５７は、例えばポリエステルやポリエチレンなどを材質とするため光学的に透明である。また、接着シート５５を構成する熱剥離性接着剤層５６および接着剤層５８は、例えばアクリル系接着剤などを主な材質とするため光学的に透明である。すなわち、支持体５０および接着シート５５は光学的に透明であるため、誘電体素子４０のパターニングされた第１の導電層４１は支持体５０の下側から光学的に観察可能である。

図６（ｉ）に示される第９工程では、誘電体素子４０の第２の導電層４３をフォトレジスト６２で覆う。フォトレジスト６２には、例えばドライフィルムや液状レジストなどを用いることができる。誘電体素子４０の第２の導電層４３をフォトレジスト６２で覆った結果、誘電体素子４０、支持体５０およびフォトレジスト６２の結合体１２Ｂが得られる。

図６（ｊ）に示される第１０工程では、誘電体素子４０を含む結合体１２Ｂを露光装置１にセットして、フォトレジスト６２を露光し現像する。これにより、フォトレジスト６２のパターニングが行われ、フォトレジスト６２に第２電極に対応したパターン６２ａ，６２ｂ，６２ｃが形成される。

図７は、上述した第１０工程を、より詳しく示している。すなわち、図７は、露光装置１における一連のパターニング手順を示す工程図である。

図７（ｊ−１）に示される第１０工程の第１手順では、第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂをステージ１０にセットする。第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂは、第２の主面４２ｂ側をパターニングするためのマスクであり、第２電極に対応する部分が開口となっているマスクである。ＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂは、第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂに形成された位置決め用マーカを撮影して画像データを生成し、この画像データを制御装置３０の画像処理部３３に出力する。制御装置３０の画像処理部３３は、第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂに形成された位置決め用マーカの画像データを一時的に記憶する。

図７（ｊ−２）に示される第１０工程の第２手順では、マスク１１Ｂの下側に誘電体素子４０を含む結合体１２Ｂを挿入して、誘電体素子４０を含む結合体１２Ｂをホルダー１３にセットする。ＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂは、光学的に透明な支持体５０および接着シート５５を通して誘電体素子４０の第１の導電層４１に形成された位置決め用マーカ４１ｍ，４１ｎを撮影して画像データを生成し、この画像データを制御装置３０の画像処理部３３に出力する。制御装置３０の画像処理部３３は、誘電体素子４０の第１の導電層４１に形成された位置決め用マーカの画像と、第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂに形成された位置決め用マーカの画像とを合成処理して、表示装置３７に重畳表示する。

図９（ａ）に、重畳表示された位置決め用マーカの画像の一例が示されている。一方のＣＣＤ１４Ａにより撮影された画像が左側に示されており、他方のＣＣＤ１４Ｂにより撮影された画像が右側に示されている。左側の画像において、十字形のマーカ４１ｍが誘電体素子４０の第１の導電層４１に形成された位置決め用マーカであり、四個の正方形のマーカ１１Ｂａ，１１Ｂｂ，１１Ｂｃ，１１Ｂｄが第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂに形成された位置決め用マーカである。また、右側の画像において、十字形のマーカ４１ｎが誘電体素子４０の第１の導電層４１に形成された位置決め用マーカであり、四個の正方形のマーカ１１Ｂｅ，１１Ｂｆ，１１Ｂｇ，１１Ｂｈが第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂに形成された位置決め用マーカである。

第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂに対して誘電体素子４０のＸ方向位置、Ｙ方向位置および回転角はずれているため、左側の画像において、誘電体素子４０の第１の導電層４１に形成された位置決め用マーカ４１ｍは、第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂに形成された位置決め用マーカ１１Ｂａ，１１Ｂｂ，１１Ｂｃ，１１Ｂｄと一致しておらず、右側の画像において、誘電体素子４０の第１の導電層４１に形成された位置決め用マーカ４１ｎは、第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂに形成された位置決め用マーカ１１Ｂｅ，１１Ｂｆ，１１Ｂｇ，１１Ｂｈと一致していない。

作業者は、表示装置３７に表示された左右の画像を見てマスク１１Ｂと誘電体素子４０の相対的な位置関係を確認しながら入力装置３５を操作して、誘電体素子４０のＸ方向位置、Ｙ方向位置および回転角を微調整して、左側の画像において十字形のマーカ４１ｍを四個の正方形のマーカ１１Ｂａ，１１Ｂｂ，１１Ｂｃ，１１Ｂｄに一致させると共に、右側の画像において十字形のマーカ４１ｎを四個の正方形のマーカ１１Ｂｅ，１１Ｂｆ，１１Ｂｇ，１１Ｂｈに一致させる。この結果、図９（ｂ）に示されるように、第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂに対する誘電体素子４０の位置ずれおよび角度ずれは解消して、第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂに対する誘電体素子４０の位置合わせを行うことができる。

図７（ｊ−３）に示される第１０工程の第３手順では、所定時間シャッター２２を開いて、紫外線光源２１からの紫外線を第２の主面４２ｂ側に照射して、第２の導電層４３を覆うフォトレジスト６２を露光する。この結果、フォトレジスト６２において、第２電極に対応する部分６２ａ，６２ｂ，６２ｃが硬化する。その後、未硬化のフォトレジスト６２を除去して、第２電極に対応したパターン６２ａ，６２ｂ，６２ｃを現像する。

図８（ｋ）に示される第１１工程では、第２の導電層４３をエッチングする。この結果、第２の導電層４３においてフォトレジスト６２により覆われていない部分が除去されて、第２電極のパターン４３ａ，４３ｂ，４３ｃが得られる。図８（ｌ）に示される第１２工程では、ドライフィルムを剥離させて除去する。

図８（ｍ）に示される第１３工程では、誘電体素子４０を含む結合体１２Ｂをホットプレート５４に載せて、接着シート５５が剥離する所定温度（例えば１５０℃）まで加熱する。この結果、熱剥離性接着剤層５６に含まれる熱膨張性マイクロカプセルが膨張して、接着シート５５の接着力がほぼ０となる。その後、誘電体素子４０は、バキュームピンセットを用いて支持体５０から容易に剥離して分離される。一方、所定温度（例えば１５０℃）まで加熱しても、通常の接着剤層５８の接着力は０にならないため、フィルム基材５７および通常の接着剤層５８は支持体５０に残る。

本実施形態の電子部品の製造方法によれば、第１の主面４２ａの導電層４１に対してパターニング加工を行って電極を形成した後に、透明な支持体を通して第１の主面４２ａを光学的に観察して第２の主面４２ｂの位置合わせを行い、第２の主面４２ｂの導電層４３に対してパターニング加工を行って電極を形成するため、第１の主面４２ａの電極と第２の主面４２ｂの電極との相対的な位置精度を向上することができ、良好な特性の電子部品を製造することができる。特に、本実施形態の電子部品の製造方法によれば、パターニング加工を行う際に平坦な支持体５０に素子母体４２を接着するため、支持体５０に支持されて形状の安定した導電層４１，４３に対してパターニング加工を行って電極を形成するため、第１の主面４２ａの電極と第２の主面４２ｂの電極との相対的な位置精度をさらに向上することができる。

また、本実施形態の電子部品の製造方法において、第１の導電層４１の厚さは７０μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以下であることがより好ましい。図１０は、第１の主面４２ａに形成された十字形のマーカ４１ｍを拡大して示す側面図である。図１０に示されるように、十字形のマーカ４１ｍは、第１の導電層４１のエッチングにより形成されるため、十字形のマーカ４１ｍのエッジ部分は第１の主面４２ａに対して傾斜しており、ＣＣＤ１４Ａ，１４Ｂにより撮影される画像においてエッジ部分ｄはぼやけてしまう。第１の導電層４１の厚さｔを７０μｍ以下とした場合には、十字形のマーカ４１ｍのエッジ部分ｄが十分に小さくなり、十字形のマーカ４１ｍの認識精度が向上するため、第２の主面４２ｂ用のマスク１１Ｂに対する誘電体素子４０の位置合わせを容易にすることができる。特に、第１の導電層４１の厚さｔを３０μｍ以下とした場合には、十字形のマーカ４１ｍが極めて明瞭となり、十字形のマーカ４１ｍの認識精度を飛躍的に向上させることができる。

なお、上述した実施形態では、誘電体素子４０に形成されたマーカ４１ｍ，４１ｎとマスク１１Ｂに形成されたマーカ１１Ｂａ〜１１Ｂｈを利用して誘電体素子４０とマスク１１Ｂとの位置合わせを行ったが、他の実施形態では、電極パターンそのものをマーカとして利用して誘電体素子４０とマスク１１Ｂとの位置合わせを行ってもよい。

また、上述した実施形態では、２組のマーカ４１ｍ，４１ｎ，１１Ｂａ〜１１Ｂｈを利用して誘電体素子４０とマスク１１Ｂとの位置合わせを行ったが、他の実施形態では、１組または３組以上のマーカを利用して誘電体素子４０とマスク１１Ｂとの位置合わせを行ってもよい。

また、上述した実施形態では、作業者の入力操作により誘電体素子を含む結合体１２のＸ位置、Ｙ位置および回転角を微調整するが、他の実施形態では、制御装置３０の素子位置制御部３２が、誘電体素子４０に形成されたマーカ４１ｍ，４１ｎの画像データおよびマスク１１Ｂに形成されたマーカ１１Ｂａ〜１１Ｂｈの画像データを取り込んで画像処理を行い、誘電体素子４０に形成されたマーカ４１ｍ，４１ｎがマスク１１Ｂに形成されたマーカ１１Ｂａ〜１１Ｂｈに一致するように、誘電体素子を含む結合体１２のＸ位置、Ｙ位置および回転角を自動的に微調整してもよい。

（実施例１）
実施例１では、薄膜コンデンサの素材となる誘電体素子を、次の方法により得た。研磨したニッケル（Ｎｉ）の箔体（厚み２５μｍ、一辺が８０ｍｍの正方形）上にチタン酸バリウム溶液を化学溶液法（Chemical Solution Deposition：ＣＳＤ）により塗布し、９００℃で焼成して誘電体膜を形成した。さらに誘電体膜の上にスパッタ法およびめっき法にて銅（Ｃｕ）を堆積（３０μm）した。

ニッケル電極のパターニングを行うために、銅層をガラス支持体側にして誘電体素子をガラス支持体に固定した。誘電体素子をガラス支持体に固定するために、市販されているラミネーター（大成ラミネーター製VAII-700）を用いて、ガラス支持体に誘電体素子を重ね合わせたものを０．４ＭＰａの圧力でラミネートした。先ず、誘電体素子をガラス支持体上に置きラミネーターを通して反りを矯正した。次に、ラミネーターを用いて接着シートの熱剥離性接着剤層側に誘電体素子を固定した。次に、ラミネーターを用いて接着シートの接着剤層側にガラス支持体に固定した。このように、誘電体素子は３回ラミネーターを通した。

誘電体素子をガラス支持体に固定した後、誘電体素子を含む結合体をオーブンで７０℃に加熱し、ラミネーターを用いてドライフィルム（ニチゴーモートン製ALPHO NIT2025）を誘電体素子表面に１０５℃にて圧着した。露光・現像を行いドライフィルムのパターニングを行ってから、塩化第二鉄を用いてニッケル層のパターニングを行った。ニッケル層のパターニング後、１５０℃に加熱されたホットプレートに、誘電体素子を固定しているガラス支持体を載せた。接着シートの熱剥離性接着剤層の接着力がほぼ０となり、誘電体素子をバキュームピンセットでガラス支持体から剥離させた。

その後、銅電極のパターニングを行うために、ニッケル電極をガラス支持体側にして誘電体素子をガラス支持体に固定した。誘電体素子をガラス支持体に固定した後、誘電体素子を含む結合体をオーブンで７０℃に加熱し、ラミネーターを用いてドライフィルム（ニチゴーモートン製ALPHO NIT2025）を誘電体素子表面に１０５℃にて圧着した。銅電極パターニング用マスクのマーカを撮影してから、透明なガラス支持体を通してニッケル層のマーカを撮影し、銅電極パターニング用マスクに対して誘電体素子の位置合わせを行った。露光・現像を行いドライフィルムのパターニングを行ってから、塩化第二鉄を用いて銅層のパターニングを行った。銅層のパターニング後、ニッケル層と銅層のパターンの位置精度を確認したところ、位置のずれは２μｍ程度であった。その後、１５０℃に加熱されたホットプレートに、誘電体素子を固定しているガラス支持体を載せた。接着シートの熱剥離性接着剤層の接着力がほぼ０となり、誘電体素子をバキュームピンセットでガラス支持体から剥離させた。

（実施例２）
実施例２では、銅層のパターニングを行ってからニッケル層のパターニングを行うこととし、その他の条件は実施例１と同一にした。ニッケル層と銅層のパターンの位置精度を確認したところ、位置のずれは２μｍ程度であった。

（比較例１）
比較例１では、実施例１の透明なガラス支持体に代えて、不透明なシリコン基板を支持体として用いた。この結果、ニッケル層のマーカを認識することができず、銅電極パターニング用マスクに対して誘電体素子の位置合わせを行うことができなかった。

（比較例２）
比較例２では、支持体を利用しないこととし、その他の条件は実施例１と同一にした。支持体を利用しないため誘電体素子は反ってしまうが、ニッケル電極をパターニングした後に、反っている誘電体素子を注意深く露光装置に装着した。しかし、誘電体素子が反っているため両面の電極の相対的な位置精度が悪かった。また、誘電体素子を露光装置に装着する際に、約４％の確率で誘電体素子にしわが入ってしまう不具合が生じた。ニッケル箔の厚みを２０μｍ、３０μｍ、５０μｍ、１００μｍと変えたところ、両面の電極の相対的な位置精度が悪く、誘電体素子を露光装置に装着する際に、誘電体素子にしわが入る不具合の発生率はそれぞれ３０％、３％、１%、０％であった。なお、誘電体素子を支持体に固定した場合には、誘電体素子にしわが入る不具合の発生率は、ニッケル箔の厚みに拘らず０％である。

（実施例３）
実施例３では、電子部品として薄膜圧電共振子を作製した。図１１に示されるように、薄膜圧電共振子７０は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電体層７２の両面を電極７１，７３で挟んで構成されている。

先ず、アルミニウム箔（厚さ２５μｍ）上にスパッタ法により二酸化珪素（ＳｉＯ_２）を０．１μｍ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１μｍ、さらに二酸化珪素を０．１μｍ製膜した。ここで、二酸化珪素はエッチングストップ層である。二酸化珪素の上にスパッタ法にてアルミニウム層（２μｍ）を堆積した。

その後、アルミニウム箔側をガラス支持体に固定し、スパッタ法にて、堆積したアルミニウム層のパターニングを行った。パターニング手順は実施例１と同じであるが、アルミニウムのエッチングには市販のアルミニウムエッチング液を使用した。アルミニウムエッチング液は二酸化珪素をエッチングしないため、アルミニウム電極のエッチングは二酸化珪素で終了する。その後、パターニングしたアルミニウム電極をガラス支持体に固定し、アルミニウム箔側をパターニングした。このパターニング手順も実施例１と同じである。薄膜圧電共振子の両面のアルミニウム電極をパターニングした後、アルミニウム電極の位置精度を確認したところ、位置ずれは２μｍ程度であった。

実施形態に係る薄膜コンデンサの製造方法を示すフロー図である。露光装置の構成を示す模式図である。薄膜コンデンサの製造工程（第１工程〜第４工程）を示す断面図である。第４工程をより詳しく示す模式図である。薄膜コンデンサの製造工程（第５工程〜第７工程）を示す断面図である。薄膜コンデンサの製造工程（第８工程〜第１０工程）を示す断面図である。第１０工程をより詳しく示す模式図である。薄膜コンデンサの製造工程（第１１工程〜第１３工程）を示す断面図である。２種類のマーカが重畳表示された画像を示す画像図である十字形のマーカを拡大して示す側面図である。実施例３の薄膜圧電共振子を示す斜視図である。

符号の説明

１…露光装置、１０…ステージ、１１…マスク、１１Ｂａ-１１Ｂｈ…マーカ、１２…結合体、１３…ホルダー、１３ａ，１３ｂ…貫通孔部、２０…光源装置、２１…紫外線光源、２２…シャッター、３０…制御装置、３１…シャッター制御部、３２…素子位置制御部、３３…画像処理部、３５…入力装置、３７…表示装置、４０…誘電体素子、４１…第１の導電層、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ…第１電極、４１ｍ，４１ｎ…マーカ、４２…素子母体、４２ａ…第１の主面、４２ｂ…第２の主面、４３…第２の導電層、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ…第２電極、４５…接着シート（接着層）、４６…熱剥離性接着剤層、４７…フィルム基材、４８…通常の接着剤層、５０…支持体、５２…フォトレジスト、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ…電極パターン、５２ｍ，５２ｎ…マーカパターン、５４…ホットプレート、５５…接着シート（接着層）、５６…熱剥離性接着剤層、５７…シート、５８…通常の接着剤層、６２…フォトレジスト、６２ａ，６２ｂ，６２ｃ…電極パターン。

Claims

導電層が形成された第１および第２の主面を備える素子母体を用意し、平坦な支持体に接着層を介して前記第２の主面の導電層を接着し、前記第１の主面の導電層に対してパターニング加工を行って電極および位置決め用マーカを形成する第１のパターニング工程と、
平坦かつ透明な支持体に接着層を介して前記第１の主面の電極を接着し、前記透明な支持体を通して前記第１の主面を観察して前記位置決め用マーカと前記第２の主面をパターニングするためのマスクの位置合わせを行い、前記第２の主面の導電層に対して露光を含むパターニング加工を行って電極を形成する第２のパターニング工程と、
を備える電子部品の製造方法。
前記第１のパターニング工程において、前記第１の主面の導電層に対してパターニング加工を行って電極および位置決め用マーカを形成した後に、前記第２の主面の導電層から前記支持体を剥離させ、
前記第２のパターニング工程において、前記支持体が剥離して開放された前記第２の主面の導電層に対してパターニング加工を行って電極を形成する、請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第１の主面の電極を前記支持体に接着するための接着層は、透明なフィルム基材の両面にアクリル系接着剤を塗布したものである、請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。
前記第１の主面の電極の厚さは７０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。