JPH10130096A

JPH10130096A - 水晶の表面加工方法及び水晶片の製造方法

Info

Publication number: JPH10130096A
Application number: JP21981197A
Authority: JP
Inventors: Itaru Nagai; 至永井; Kazunari Umetsu; 一成梅津; Katsumi Suzuki; 克己鈴木; Kazunori Kiwada; 一徳木和田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 1998-05-19
Anticipated expiration: 2017-08-01
Also published as: JP3663845B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水晶材料の表面を平滑に加工する場合に、そ
の用途や使用条件などの要求に応じて、ポリッシング加
工を行うことなく、それに見合うような、実質的にヒロ
ックや微小突起が無い良好な表面粗さ及び平坦度を得
る。【解決手段】水晶材料の表面をラッピングした後、そ
のラップ加工面を弗酸でエッチングする。更に必要に応
じて、水晶材料を緩衝弗酸により仕上げエッチングす
る。水晶デバイスに使用する水晶片の製造では、水晶原
石から所定の厚さに切り出した水晶ウエハをラッピング
した後、弗酸で所望の厚さに粗エッチングし、更に純水
で超音波洗浄した後、緩衝弗酸で仕上げエッチングする
ことにより、該水晶ウエハを所望の高品質の表面粗さ、
平坦度及び厚さに加工する。【効果】従来より短い時間でより簡単にかつより少な
い労力で表面加工でき、コストが低減し、生産性が向上
する。水晶振動片の製造では、更に歩留まりの向上が図
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水晶の表面加工に
関し、例えば音叉型水晶振動子、縦振動水晶振動子や水
晶センサ、水晶フィルタなどの水晶デバイスの製造にお
いて、特にフォトリソグラフィ技術を用いて水晶ウエハ
をエッチング加工により所望の形状に成形して、水晶片
を製造するのに適した水晶の表面加工技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、水晶（人工水晶）は、携帯電
話、ページャなどの通信機器、コンピュータ、ワープロ
などの情報機器や各種電子制御装置、電子時計やビデオ
カメラなどの民生機器を含む様々な電子機器の分野にお
いて、振動子、発振器、フィルタ、センサなどの各種デ
バイスに使用されている。その中で、音叉型水晶振動子
は、これら電子機器のクロック源として広く採用されて
いる。一般に音叉型水晶振動子の製造は、先ず水晶原石
をブロック状に切断し、かつこれを所定厚さのウエハ状
に切り出した後、その表面を最終的に鏡面仕上げし、か
つ所望の厚さに加工するウエハ加工の工程と、フォトリ
ソグラフィ技術を用いてエッチングすることによりウエ
ハを音叉形状に形成し、かつその上に電極及び配線パタ
ーンを成膜するエッチング加工の工程と、このようにし
て得られた水晶振動片を例えばハーメチック端子からな
るプラグにマウントし、かつ周波数調整した後に真空ケ
ース内に封止する工程とから構成される。

【０００３】前記ウエハ加工の工程では、図９のフロー
図に示すように、ブロックから切り出した水晶ウエハの
両面を、その際に生じた切断加工層を除去しかつ所定の
板厚にするために、砥粒の粒径を順次細かくしながらラ
ッピング加工する。これにより、前記ウエハの表面は、
すりガラス状の比較的粗い所謂ラップ加工面になる。次
に、このウエハをフッ化アンモニウム（ＮＨ4Ｆ）水溶
液でエッチング加工することにより、そのラップ加工面
の加工変質層を除去しかつ洗浄すると同時に、所望の厚
さに調整する。これにより、前記ウエハ表面には、非常
に細かい凹凸は存在するが光の乱反射が比較的少ない所
謂梨地状の面（以下、梨地面という）が得られる。

【０００４】この場合のエッチング量は、前記加工変質
層を除去するために、例えばＧＣ＃２０００程度の砥粒
で加工する場合、ウエハの片面につきそれぞれ約１０μ
ｍまたはそれ以上が必要とされる。しかしながら、この
ようにＮＨ4Ｆ水溶液によるエッチング量を多くする
と、前記ウエハの表面には、図１０に示すような水晶の
結晶面の向きに対応した三角錘状のヒロックと呼ばれる
突起３が多数発生し、エッチング時間に応じて大きく成
長すると共にその数も増す。このため、ウエハ表面を均
質な梨地面に維持することができず、後の工程で耐食膜
をウエハ表面に形成して音叉形状にエッチング加工する
のに十分な品質の表面粗さが得られなくなる。

【０００５】そこで従来は、次にシリカ、酸化セリウム
などのより微細な砥粒やエッチング液を混合した研磨剤
を用いてポリッシング加工を行い、ヒロックを除去して
ウエハ表面を高品質の鏡面状に加工する。更にウエハを
洗浄した後、弗酸とフッ化アンモニウムとの混合水溶液
（以下、緩衝弗酸という）で軽くエッチングして（片面
につきエッチング量約０．５〜１μｍ）、ポリッシング
加工による加工歪みを除去し、かつ前記ウエハを最終的
に所望の高品質な鏡面、平坦度及び厚さに仕上げる。そ
の後、このウエハをリンスして仕上げし、汚れ、傷、ク
ラックなどを検査する。これにより、後の音叉形状への
エッチング加工工程で、ウエハ表面とその上に成膜され
る耐食膜との間に十分な密着性が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の水晶の表面加工技術を用いた音叉型水晶振動片
の製造方法は、ウエハ加工工程において、ウエハのポリ
ッシング加工に要する時間が非常に長く、またＮＨ4Ｆ
水溶液によるエッチングでウエハの厚さが既に薄くなっ
ているので、ポリッシングの際にウエハに割れや欠けな
どの損傷を生じ易く、加工作業がデリケートかつ面倒で
多大の労力が要求されると共に、歩留まりが低下し、製
造コストが増大するという問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、上述した従来の問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、水晶材料の表面を平滑に加工する場合に、該水晶材
料の用途や使用条件などの要求に応じて、ポリッシング
加工を行うことなく、しかもそれに見合うような、実質
的にヒロックや微小突起が無い良好な表面粗さ及び平坦
度を、簡単に得ることができる水晶の表面加工方法を提
供することにある。

【０００８】更に、本発明の目的は、エッチング加工に
より水晶ウエハを所望の形状に成形する水晶片の製造方
法において、ウエハ加工工程における従来のポリッシン
グ加工を省略することができ、それによりウエハ加工に
要する時間を短縮し、作業を簡単にしかつ労力を軽減
し、歩留まりの向上及び製造コストの低減を図ることが
でき、しかも従来のポリッシング加工に見合うような、
実質的にヒロックや微小突起が無い良好な表面粗さ、平
坦度及び厚さに水晶片を加工することができる、簡単で
安価な方法を提供することにある。特に、本発明は、音
叉型水晶振動片の製造に好適な方法の提供を目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の水晶の表面加工
方法は、上述した目的を達成するためのものであり、水
晶材料の表面をラッピングする過程と、ラッピングした
前記水晶材料の表面を弗酸でエッチングする過程とを含
むことを特徴とする。

【００１０】弗酸は、ＮＨ4Ｆ水溶液と同様にエッチン
グ剤として常温常圧下で水晶を溶解し得ることは周知で
ある。ＮＨ4Ｆ水溶液及びＮＨ4Ｆ系のエッチング液がエ
ッチング面にヒロックを発生させ、かつこれがエッチン
グ時間に応じて大きく成長するのに対し、弗酸は、エッ
チング面がエッチング量の多少によらず略一定の状態に
維持されるという特徴がある。このため、本発明によれ
ば、前記ラッピングによる水晶材料のラップ加工面を、
弗酸エッチングにより凹凸が非常に細かく光の乱反射が
比較的少ない梨地面にすることができ、しかもそのエッ
チング量によらず、常にヒロックのない略一定品質の良
好な梨地面の状態を維持できる。従って、水晶材料のエ
ッチング加工のみで、ラッピングによる加工変質層を除
去し、該水晶材料の用途、使用条件などの要求に応じた
高品質の平滑性を有する面状態が得られる。

【００１１】この弗酸による水晶材料表面のエッチング
過程において、界面活性剤を添加した弗酸をエッチング
液として使用すると、その表面張力が下がって、より均
一なエッチング処理が行われ、全体としてより均質な面
状態が得られるので好都合である。

【００１２】更に、本発明の水晶の表面加工方法は、弗
酸による前記エッチング後に、水晶材料を緩衝弗酸によ
り仕上げエッチングする過程を更に含むことを特徴とす
る。一般に弗酸によるエッチングでは、水晶材料のエッ
チング面に乳頭状の微小突起が発生し易く、梨地面の平
滑性を損なう虞がある。そこで、緩衝弗酸によりヒロッ
クが発生しない程度に軽い仕上げエッチングを行うこと
によって、前記微小突起を取り除き、かつ梨地面より更
に平滑で高品質な所謂艶消し面を得ることができる。

【００１３】また、本発明によれば、所定寸法の水晶ウ
エハをラッピングする過程と、このラッピングした水晶
ウエハを弗酸により所望の厚さにエッチングする過程
と、この弗酸によりエッチングした水晶ウエハをエッチ
ングにより所望の形状に成形する過程とを含むことを特
徴とする水晶片の製造方法が提供される。

【００１４】ラッピングした水晶ウエハは、弗酸のエッ
チング加工のみにより、ラップ加工面からラッピングに
よる加工変質層を除去し、所望の厚さに調整すると共
に、後の所望形状へのエッチング成形工程で要求される
平滑性を満足する高品質の梨地面が得られる。この場合
にも、弗酸による水晶ウエハのエッチング過程におい
て、界面活性剤を添加した弗酸をエッチング液として使
用すると、より均一なエッチング処理によってより均質
な面状態が得られるので好都合である。

【００１５】また、ウエハ表面に、上述したような弗酸
エッチングによる乳頭状の微小突起が発生すると、この
水晶ウエハを後の成形工程でエッチングする際に、前記
微小突起の部分が耐食膜やレジスト保護膜で十分に覆わ
れず、そのためにエッチピットが発生する虞がある。本
発明によれば、水晶ウエハを弗酸中で揺動させながらエ
ッチングを行うと、前記微小突起の発生を抑制できるの
で好都合である。

【００１６】更に、本発明の水晶片の製造方法は、弗酸
によりエッチングした前記水晶ウエハを、前記所望の形
状に成形する前に、緩衝弗酸によりエッチングする過程
を更に含むことを特徴とする。ヒロックが発生しない程
度の緩衝弗酸による軽い仕上げエッチングを行うことに
よって、水晶ウエハの表面に生じた微小突起を取り除き
かつ該ウエハ表面をより平坦に加工して、前記梨地面よ
り更に平滑な艶消し面を得ることができる。

【００１７】好ましくは、弗酸によりエッチングした前
記水晶ウエハを、前記緩衝弗酸による仕上げエッチング
の前に洗浄する。これにより、弗酸によるエッチング後
に水晶ウエハ表面に析出したり付着した異物や汚れを予
め除去できるので、より一層高度な仕上げエッチングを
効果的に行うことができる。特に、純水を用いた超音波
洗浄を行うことにより、緩衝弗酸によるエッチングでも
容易に除去できない微小な析出物や異物、汚れを水晶ウ
エハ表面から除去することができる。

【００１８】本発明によれば、このようにして所望の形
状に成形した前記水晶ウエハの表面に、フォトリソグラ
フィ技術を用いて電極及び配線パターンを成膜すること
によって、水晶振動子、水晶センサ、水晶フィルタなど
の水晶デバイスを構成する水晶素子片を得ることができ
る。特に、水晶ウエハを音叉形状に成形することによっ
て、音叉型水晶振動子のための水晶振動片が得られる。

【００１９】水晶ウエハを音叉形状その他所望の形状に
エッチング加工する場合、本発明によれば、上述した工
程により得られた平滑な水晶ウエハ表面に成膜されるＣ
ｒ膜とその上に積層されるＡｕ膜との２層構造の耐食膜
を形成すると好都合である。更に、本発明によれば、前
記耐食膜の上にフォトレジスト膜を厚く形成すると、ヒ
ロックや微小突起の部分もフォトレジスト膜で十分に覆
われて保護されることになり、前記エッチピットの発生
を防止できるので好都合である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明について添付図面
を参照しつつ好適な実施例を用いて詳細に説明する。図
１は、本発明による音叉型水晶振動片の製造工程の好適
な実施例を示している。先ず、図９に関連して上述した
従来の工程と同様に、人工水晶の原石を所定寸法・形状
のブロックに切断し、面取り、研磨などにより外形を整
えた後、例えばマルチブレードソーを用いて所定の板厚
のウエハに切り出す。このときの水晶ウエハの板厚は、
後のラッピング加工のための研磨代及びエッチング加工
におけるエッチング量を考慮して決定する。次に、両面
研磨機を用いて前記水晶ウエハの表面をラッピングし、
粗い砥粒から徐々に細かい砥粒（例えば、ＧＣ＃２００
０程度）に移行しながら、ウエハ切断時の加工層を取り
除き、かつ所定のウエハ厚さ及び表面状態に加工する。
このときに得られるすりガラス状の比較的粗い表面状態
は、上述したようにラップ加工面と呼ばれる。

【００２１】本実施例によれば、前記ラッピング加工を
終えた水晶ウエハは、洗浄した後に弗酸を用いて粗エッ
チングする。このとき、弗酸に僅かな量の界面活性剤を
添加してエッチング液の表面張力を下げかつその温度を
約４５℃前後に調整すると、前記ウエハのラップ加工面
を均一にエッチングすることができる。この粗エッチン
グにより、前記水晶ウエハの表面から加工変質層を除去
しかつ更に該ウエハを所望の厚さに調整する。エッチン
グ量は、前記ラッピング加工の際に生じた加工変質層が
除去できるように設定され、通常例えばＧＣ＃２０００
の砥粒で加工した場合、片面につき約１０μｍまたはそ
れ以上が必要である。

【００２２】次に、本実施例では、前記ウエハ表面を洗
浄した後、従来と同様に緩衝弗酸によりエッチングを行
い、仕上げ加工する。特に水晶振動片の製造では、その
性質上純水を用いた超音波洗浄が好ましい。別の実施例
では、純水に代えてエタノール、イソプロピルアルコー
ルなどを用いることができる。緩衝弗酸は、ＮＨ4Ｆ系
のエッチング液であるので、エッチング量は、ヒロック
が発生しないように片面につき数μｍ、例えば５μｍ程
度が好都合である。

【００２３】弗酸が、上述したＮＨ4Ｆ水溶液と同様に
常温常圧下で水晶を溶解し得るエッチング剤であること
は、当業者に周知である。前記粗エッチングにより得ら
れるウエハの表面状態は、非常に細かい凹凸が存在する
上述した梨地面であるが、従来のＮＨ4Ｆ水溶液による
エッチングの梨地面よりも、幾分光の乱反射が少なく平
滑で良好な面である。これは、ＮＨ4Ｆ水溶液によるエ
ッチングの場合には、上述したようにエッチング時間に
応じてヒロックが大きくなり、エッチング面の状態が粗
くなるからである。これに対し、弗酸の場合には、エッ
チング面の状態がエッチング量の多少によらず略一定で
ある。このため、前記粗エッチング加工において、その
エッチング量がウエハ毎に異なっても、常に略一定品質
の面状態が得られ、しかもその得られた梨地面の状態を
維持できる利点がある。

【００２４】しかしながら、弗酸によるエッチングの場
合、水晶ウエハのエッチング面１に図２Ａ、Ｂに示すよ
うな乳頭状の微小突起２が発生することがある。この微
小突起２は、前記エッチング面に三角錘状に表れる水晶
の結晶構造の頂点から突出するように形成される。この
ため、後の工程において音叉形状にエッチング加工する
ために耐食膜をウエハ表面に形成すると、この耐食膜が
前記微小突起の部分では薄くなりまたは成膜しないため
に、この部分がエッチング液に浸食されて、ウエハ表面
にエッチピットが発生する虞がある。本願発明者は、前
記粗エッチングを弗酸中で水晶ウエハを揺動させながら
行うと、前記微小突起の発生を抑制できることを確認し
た。

【００２５】更に、本発明によれば、弗酸による粗エッ
チング後に緩衝弗酸による仕上げエッチングを行うこと
によって、水晶ウエハの表面に生じた微小突起を取り除
き、かつ該ウエハ表面をより平滑に加工することができ
る。これにより得られるウエハの表面状態は、従来のポ
リッシング加工による鏡面状程ではないが、前記梨地面
から更に凹凸が減って光の乱反射がより少ない、後の音
叉形状へのエッチング加工で要求される平滑度を十分に
満足する所謂艶消し面である。

【００２６】特に本実施例では、緩衝弗酸による仕上げ
エッチングの前に水晶ウエハ表面を洗浄することによ
り、仕上げエッチングの際のウエハ表面に存在する微小
な異物や汚れに起因する微小突起の発生が防止されるこ
とを、本願発明者は確認した。これは、弗酸による粗エ
ッチング後にウエハ表面に析出したり付着した異物や汚
れで、緩衝弗酸によっても容易に除去し得ない微小なも
のまでが除去されたからと考えられ、より確実により高
品質で十分な平滑度の艶消し面が得られる。

【００２７】図３は、実際に図２の水晶ウエハに対して
緩衝弗酸によりエッチング量１．０μｍの仕上げエッチ
ングを行った後の表面状態を示している。この時点で
は、前記微小突起が実質的に除去されてはいるが、平滑
性は前記粗エッチング後の梨地面と略同程度で、それほ
ど高くなっていない。図４は、更に緩衝弗酸で仕上げエ
ッチングを続け、エッチング量が３．５μｍになったと
きの表面状態を示している。前記微小突起は完全に解消
し、かつ表面全体がより平滑になっている。小さなヒロ
ックが若干発生しているとはいえ、実用上問題無い程度
のものであり、後の音叉形状へのエッチング加工でエッ
チピットの発生原因になるような大きさのヒロックは、
全く認められない。

【００２８】本願発明者は、緩衝弗酸で水晶ウエハをエ
ッチングした場合に、そのエッチング量に対するウエハ
表面の粗さを測定する実験を行った。図５は、エッチン
グ量に対する表面粗さ即ち凹凸の最大値（Ｒmax ）の変
化を示し、図６は、同じくエッチング量に対する凹凸の
平均値（Ｒa ）の変化を示している。また、本願発明者
は、緩衝弗酸でエッチングした水晶ウエハを後の工程で
音叉形状にエッチング加工した場合に、そのエッチング
量に対するエッチピットの発生を測定する実験を行っ
た。図７は、エッチング量に対する単位面積（１mm² ）
当たりのエッチピット数の変化を示している。これらの
実験結果から、エッチング量が約１．５〜４μｍの範囲
で、凹凸が最も小さくなり、エッチピット数が最も少な
くかつそのばらつきが最も小さくなり、好ましいことが
分かった。

【００２９】このようにして前記粗エッチング加工及び
仕上げエッチングを終えた水晶ウエハは、リンスにより
エッチング液を洗い流した後、図８に示すような工程に
従って音叉形状にエッチング加工する。先ず、ウエハ表
裏両面にＣｒ膜とＡｕ膜とをスパッタリングにより積層
して耐食膜を形成する。前記Ｃｒ膜及びＡｕ膜は、真空
蒸着により形成することもできる。次に、前記耐食膜の
上にレジスト膜を塗布し、これをプリベークした後、フ
ォトマスクを用いて表裏両面を同時に露光し、現像し、
所定の温度でポストベークして、所定の音叉形状にパタ
ーニングする。このレジスト膜を保護膜として前記耐食
膜をエッチングし、前記音叉形状にパターニングする。
本発明によれば、前記レジスト膜を耐食膜上に通常より
厚く、例えば約１〜２μｍの膜厚に形成すると好都合で
ある。これにより、次の工程で水晶ウエハを音叉形状に
エッチングする際に、前記ヒロックや微小突起の部分に
おける前記Ｃｒ膜及びＡｕ膜が厚いレジスト膜で保護さ
れるので、エッチピットの発生が防止される。

【００３０】次に、弗酸をエッチング液として前記水晶
ウエハをエッチングし、音叉形状に形成する。更に、ウ
エハ上に残存する前記レジスト膜、Ｃｒ膜及びＡｕ膜を
剥離し、洗浄すると、所望の音叉形状を有する水晶ウエ
ハが得られる。最後に、前記音叉形状の各素子片にＣｒ
層とＡｕ層とをスパッタリングにより成膜して電極膜を
形成し、従来と同様にフォトリソグラフィ技術を用いて
所定の電極及び配線パターンを形成する。このようにし
て得られた各水晶振動片は、ハーメチック端子からなる
プラグにマウントされ、周波数調整を行った後に、円筒
形の金属ケース内に真空封止されて、音叉型水晶振動子
が完成する。

【００３１】以上、本発明についてその好適な実施例を
用いて詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本
発明はその技術的範囲内において上記実施例に様々な変
形・変更を加えて実施することができる。また、当然な
がら、本発明は、音叉型水晶振動子だけでなく、縦振動
水晶振動子や水晶発振器、水晶センサ、水晶フィルタな
どの各種水晶デバイスの製造において、フォトリソグラ
フィ技術を用いて水晶ウエハをエッチング加工により所
望の形状に成形して、水晶片を製造する場合に、同様に
適用することができる。更に本発明は、水晶を材料とし
て、その用途に応じて、上述したヒロックや微小突起の
ない高品質の表面加工が必要とされる様々な分野に応用
することができる。弗酸によるエッチング後で緩衝弗酸
による仕上げエッチング前に行う洗浄は、水晶の加工条
件、用途などにより、上述した純水の超音波洗浄以外
に、純水を水晶表面に、必要に応じて衝撃的に、吹き付
ける方法など、様々な洗浄方法を用いることができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。本発明の
水晶の表面加工方法によれば、ラッピング加工した水晶
材料に、弗酸によるエッチング加工を行うことによっ
て、更にポリッシング加工を施すことなく、ラッピング
による加工変質層を除去すると共に、ヒロックのない平
滑な梨地面が得られる。更に、必要に応じて、弗酸によ
るエッチング後に、緩衝弗酸による仕上げエッチングを
行うことによって、ヒロック及び弗酸エッチングにより
発生する乳頭状の微小突起を解消し、より平滑な艶消し
面が得られる。このように水晶材料の用途、使用条件な
どの要求に応じて、これを満足する面状態を比較的簡単
に得ることができるので、表面加工に要する時間の大幅
な短縮、労力の軽減、及びコストの低減を達成すること
ができる。

【００３３】また、本発明の水晶片の製造方法によれ
ば、水晶ウエハのラッピング加工後に、従来のＮＨ4Ｆ
水溶液に代えて、弗酸により所望の厚さにエッチングす
ることによって、従来のポリッシング加工を省略するこ
とができ、水晶ウエハのエッチング加工のみで、ラッピ
ングによる加工変質層を除去し、所望の厚さに調整する
と同時に、後で所望の音叉形状などへのエッチング加工
に要求される平滑度を満足する表面が得られるので、ウ
エハ加工に要する時間を大幅に短縮し、その作業を簡単
にしかつ労力を軽減し、歩留まりの向上及び製造コスト
の低減を図ることができる。

【００３４】更に本発明によれば、弗酸でエッチング加
工した水晶ウエハを緩衝弗酸でヒロックが発生しない程
度にエッチングして仕上げ処理を行うことにより、又は
洗浄した後に前記仕上げ処理を行うことにより、弗酸エ
ッチングにより得られた梨地面をより平坦に加工するこ
とができ、後の所望形状へのエッチング工程でウエハ表
面にエッチピットが発生するのを防止できるので、歩留
まりをより一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により水晶ウエハを加工する工程
を示すフロー図である。

【図２】Ａ図は弗酸による粗エッチング後の水晶ウエハ
の表面状態を３５００倍に拡大した写真、Ｂ図はその表
面状態を側方から模した図である。

【図３】図２の水晶ウエハに対して緩衝弗酸によりエッ
チングを１．０μｍ行った後の表面状態を３５００倍に
拡大した写真である。

【図４】図２の水晶ウエハに対して緩衝弗酸によりエッ
チングを３．５μｍ行った後の表面状態を３５００倍に
拡大した写真である。

【図５】ウエハの緩衝弗酸によるエッチング量に対する
表面粗さの最大値（Ｒmax ）の変化を示す線図である。

【図６】ウエハの緩衝弗酸によるエッチング量に対する
表面粗さの平均値（Ｒa ）の変化を示す線図である。

【図７】ウエハの緩衝弗酸によるエッチング量に対する
単位面積当たりのエッチピット数の変化を示す線図であ
る。

【図８】図１の工程に継続して、本発明の方法により水
晶ウエハに音叉形状を形成する工程を示すフロー図であ
る。

【図９】従来の水晶ウエハを加工する工程を示すフロー
図である。

【図１０】Ａ図はＮＨ4Ｆ水溶液による粗エッチング後
の水晶ウエハの表面状態を３５００倍に拡大した写真、
Ｂ図はその表面状態を側方から模した図である。

【符号の説明】

１エッチング面２微小突起３突起（ヒロック）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０５Ｄ 3/12 Ｈ０１Ｌ 41/22 ＺＨ０１Ｌ 21/306 21/306 Ｚ (72)発明者木和田一徳長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水晶材料の表面をラッピングする過程
と、ラッピングした前記水晶材料の表面を弗酸でエッチ
ングする過程とを含むことを特徴とする水晶の表面加工
方法。
【請求項２】弗酸によりエッチングした前記水晶材料
の表面を緩衝弗酸でエッチングする過程を更に含むこと
を特徴とする請求項１記載の水晶の表面加工方法。
【請求項３】弗酸による前記エッチング過程におい
て、界面活性剤を添加した弗酸をエッチング液に使用す
ることを特徴とする請求項１又は２記載の水晶の表面加
工方法。
【請求項４】所定寸法の水晶ウエハをラッピングする
過程と、ラッピングした前記水晶ウエハを弗酸により所
望の厚さにエッチングする過程と、弗酸によりエッチン
グした前記水晶ウエハをエッチングにより所望の形状に
成形する過程とを含むことを特徴とする水晶片の製造方
法。
【請求項５】弗酸によりエッチングした前記水晶ウエ
ハを、前記所望の形状に成形する前に、緩衝弗酸により
エッチングする過程を更に含むことを特徴とする請求項
４記載の水晶片の製造方法。
【請求項６】弗酸によりエッチングした前記水晶ウエ
ハを、前記緩衝弗酸によりエッチングする前に、洗浄す
る過程を更に含むことを特徴とする請求項５記載の水晶
片の製造方法。
【請求項７】前記洗浄が純水を用いた超音波洗浄であ
ることを特徴とする請求項６記載の水晶片の製造方法。
【請求項８】弗酸による前記エッチング過程におい
て、弗酸中で前記水晶ウエハを揺動させながらエッチン
グを行うことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか記
載の水晶片の製造方法。
【請求項９】弗酸による前記エッチング過程におい
て、界面活性剤を添加した弗酸をエッチング液に使用す
ることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか記載の水
晶片の製造方法。
【請求項１０】フォトリソグラフィ技術を用いて、前
記所望の形状に成形した前記水晶ウエハの表面に電極及
び配線パターンを成膜することを特徴とする請求項４乃
至９のいずれか記載の水晶片の製造方法。
【請求項１１】前記所望の形状が、音叉型水晶振動片
の音叉形状であることを特徴とする請求項４乃至１０の
いずれか記載の水晶片の製造方法。
【請求項１２】前記水晶ウエハを前記所望の形状に成
形する前記過程において、前記水晶ウエハ表面に成膜さ
れるＣｒ膜とその上に積層されるＡｕ膜とからなる耐食
膜を形成する過程を含むことを特徴とする請求項４乃至
１１のいずれか記載の水晶片の製造方法。
【請求項１３】前記水晶ウエハを前記所望の形状に成
形する前記過程において、前記耐食膜の上に厚いフォト
レジスト膜を形成することを特徴とする請求項１２記載
の水晶片の製造方法。