JPH11174683A

JPH11174683A - レジスト膜の形成方法およびレジスト

Info

Publication number: JPH11174683A
Application number: JP34692197A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Nakagawa; 哲男中川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】レジスト膜とその下地との密着性を高めるこ
とのできるレジスト膜の形成方法、およびそれに用いる
レジストを提供すること。【解決手段】圧電素子１は音叉型水晶振動子であり、
圧電素子片２の両面のそれぞれに金属膜を形成した後、
フォトレジストＰＲ２を塗布し、それに露光、現像を行
なって、金属膜から電極膜４１、４２をパターニング形
成するためのレジストマスクＭ２を形成する。このよう
なフォトレジストＰＲ２を塗布するに先立って、圧電素
子片２の金属膜の表面にチオールを付着させておき、フ
ォトレジストＰＲ２と金属膜との密着性を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレジスト膜の形成方
法、およびそれに使用されるレジストに関するものであ
る。さらに詳しくは、レジストとその下地（対象面）と
の界面に対する改質技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液状のレジストを塗布して、この下地
（対象面）の一部あるいは全部をレジスト膜で覆い、下
地の腐食を防止する技術は防食の分野で広く用いられて
いる。また、同様な原理を利用して、半導体プロセスに
おいては、半導体基板の表面に形成した金属膜や半導体
膜の表面にレジストを塗布し、それに露光、現像を施し
てレジストマスク（レジスト膜）を形成した後、このレ
ジストマスクを介して金属膜や半導体膜にエッチングを
施して配線や島状の半導体領域をパターニング形成する
技術が多用されている。

【０００３】さらに、水晶振動子などの圧電素子を製造
する際にも、以下に説明するように、半導体プロセスと
同様に、塗布したレジストに露光、現像を施してエッチ
ング用のレジストマスク（レジスト膜）を形成した後、
このレジストマスクを介してエッチングを行なう技術が
用いられている。たとえば、各種の圧電素子のうち、音
叉型の水晶振動子では、薄板状の水晶片からなる圧電素
子片の表面に所定のギャップを隔てて２つの電極膜が分
割形成されており、このような電極膜は、圧電素子片の
表面に形成された金属膜に対してエッチング用のレジス
トマスク（レジスト膜）を介してエッチングを施すこと
によってパターニング形成されたものである。

【０００４】このような構成の圧電素子の製造方法を、
図３を参照して説明する。ここで説明する製造プロセス
は、半導体プロセスと共通する部分があるが、半導体プ
ロセスと違って、水晶振動子の場合にはウエーハの両面
に同一パターンを形成していく。

【０００５】まず、図３（Ａ）に示すように切り出した
水晶のウエーハＷに研磨加工、洗浄を行った後、図３
（Ｂ）に示すように、クロム層Ｃｒおよび金層Ａｕをそ
れぞれスパッタ法により形成する。

【０００６】次に、液状のフォトレジストＰＲ１を金層
Ａｕの表面に塗布した後、フォトレジストＰＲ１を音叉
形状のパターンに露光、現像し、図３（Ｃ）に示すよう
に、音叉外形のレジストマスクＭ１（レジスト膜）を形
成する。次に、レジストマスクＭ１を介して金属膜（金
層Ａｕおよびクロム層Ｃｒ）にエッチングを行い、図３
（Ｄ）に示すように、金層Ａｕおよびクロム層Ｃｒを音
叉形状に残す。次に、金層Ａｕおよびクロム層Ｃｒをマ
スクとしてウエーハＷのエッチングを行い、図３（Ｅ）
に示すように、水晶を、２本の腕部２２、２３を備える
音叉形状に成形する。この水晶片が圧電素子片２であ
る。

【０００７】次に、圧電素子片２上の金層Ａｕおよびク
ロム層Ｃｒを全て除去し、図３（Ｆ）に示すように、改
めて、電極膜を形成するための電極膜（クロム層Ｃｒお
よび金層Ａｕ）を形成する（金属膜形成工程）。

【０００８】次に、電極膜を形成するための金層Ａｕの
表面に液状のフォトレジストＰＲ２を塗布する（レジス
ト塗布工程）。

【０００９】次に、図３（Ｇ）に示すように、フォトレ
ジストＰＲ２を各電極膜のパターン形状に露光、現像
し、各電極膜の外形をしたレジストマスクＭ２（レジス
ト膜）を形成する（露光・現像工程）。

【００１０】しかる後に、図３（Ｈ）に示すように、レ
ジストマスクＭ２を介して金属膜（金層Ａｕおよびクロ
ム層Ｃｒ）にエッチングを行い、金層Ａｕおよびクロム
層Ｃｒを電極膜４１、４２のパターン形状に残す（エッ
チング工程）。このようにしてクロム膜からなる下地金
属膜と金電極層とからなる電極膜４１、４２をパターニ
ング形成する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フォト
レジストＰＲ２の主成分は、末端がアルキル基などの疎
水性の基からなる有機材料であり、その下地となる金属
膜（金層Ａｕ）との密着性が悪いという問題点がある。
従って、図３（Ｆ）、（Ｇ）、（Ｈ）を参照して説明し
た工程において、金属膜（金層Ａｕおよびクロム層Ｃ
ｒ）からのレジストの剥離、レジストと金属膜との間へ
の現像液（エッチング液）のしみ込みが起こりやすく、
それに起因するパターニングの精度低下が起こりやすい
という問題点がある。このようなパターニング精度の低
下によって、電極膜形成用の金属膜（金層Ａｕおよびク
ロム層Ｃｒ）が過剰にエッチング除去されると、たとえ
断線に至らなくても、電極膜４１、４２が本来より狭く
形成されるので、圧電素子のＣＩ値（クリスタルインピ
ーダンス／振動子の機械的振動を抵抗、容量、インダク
タンスの直列共振回路とこの直列共振回路に対する並列
容量とによって等価回路として表したときの抵抗の値）
が増大する。

【００１２】また、圧電素子を製造する際に限らず、レ
ジスト膜で防食を行なう場合にも、レジストと下地との
密着性が悪いと、レジスト膜の剥離、レジスト膜と金属
膜との間への液のしみ込みによって、防食効果が損なわ
れるという問題点もある。

【００１３】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
レジスト膜とその下地との密着性を高めることのできる
レジスト膜の形成方法、およびそれに用いるレジストを
提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るレジスト膜の形成方法では、レジスト
膜を形成すべき対象面にチオールを付着させた後に、当
該対象面に液状のレジストを塗布することによりレジス
ト膜を形成することを特徴とする。

【００１５】本発明で用いたチオールは、Ｒ−ＳＨ（但
し、Ｒはアルキル基などの有機基であり、好ましくは炭
素数が３以上のアルキル基である。さらに、フォトレジ
スト成分と化学吸着や結合を行なう官能機能を有する有
機基であってもよい。）で表され、このチオールを金属
膜などの表面（対象面）に付着させておくと、金属膜表
面とレジストとの密着性が向上する。その理由として、
チオールは金属膜表面に錯体を形成することによりチオ
ール基を金属膜の方に向け、レジストとの親和性が高い
有機基を外側に向けているためと考えられる。このよう
にして金属膜表面へのレジストの密着性を高めた結果、
金属膜からのレジスト膜の剥離や、金属膜とレジスト膜
との間への液のしみ込みなどがない。それ故、レジスト
膜を耐食用に用いた場合には、対象面（下地）を腐食か
ら確実に保護することができる。また、対象面（下地）
をパターニングする際のエッチング用のマスクとして前
記レジスト膜を用いる場合には、対象面（下地）が過剰
にエッチングされることがないので、対象面（下地）を
所定のパターンに残すことができる。

【００１６】本発明において、前記対象面にチオールを
付着させるにあたっては、たとえば、チオールを溶剤で
希釈した処理液を前記対象面に接触させればよい。この
場合には、前記処理液を前記対象面に接触させた後に、
前記処理液に用いた溶剤と同一の溶剤で前記対象面を濯
ぐことが好ましい。本発明において、処理液に前記対象
面を接触させるだけでもチオールは前記対象面に付着
し、かつ、チオールはあくまで対象面に単分子層を形成
する程度に付着させるだけで対象面を改質することがで
きる。従って、前記処理液を前記対象面を接触させた後
には、当該処理液に用いた溶剤と同一の溶剤で前記対象
面を濯ぐことにより、当該対象面に付着している過剰な
処理液を除去することが好ましい。

【００１７】本発明の別の形態では、対象面に液状のレ
ジストを塗布することによりレジスト膜を形成するあた
っては、当該液状のレジストにチオールを配合しておく
ことを特徴とする。たとえば、レジスト材料の固形分
（溶剤を除去した後に残る成分）に対してチオールをた
とえば約１重量％配合してなるレジストを溶剤で希釈し
て液状に調製し、この液状のレジストを金属膜などの表
面（対象面）に塗布することによりレジスト膜を形成す
る。このようにチオールを配合したレジスト液を金属膜
などの表面（対象面）に塗布した場合には、レジストの
性質自身が金属膜などへの密着性が高まる方向に変わる
ので、液状のレジストを塗布する前に対象面にチオール
を付着させておいたのと同様、金属膜表面とレジストと
の密着性が向上する。

【００１８】本発明に係るレジスト膜の形成方法は、前
記対象面に塗布したレジストに露光、現像を施してレジ
スト膜をエッチングマスク用に形成するのに適してい
る。

【００１９】本発明は、前記対象面が金属あるいは半導
体からなる無機材料からなる場合に適用することが好ま
しい。金属あるいは半導体からなる無機材料は、チオー
ルによってレジストとの密着性が向上する効果が著し
く、かつ、広い分野にわたってレジストとの密着性の向
上が強く望まれているからである。

【００２０】本発明において、前記対象面は、たとえ
ば、圧電素子片の表面に電極膜をパターニング形成する
ために当該圧電素子片の表面に形成された金属膜であ
る。

【００２１】本発明において、前記圧電素子片は、たと
えば、基部から２本の腕部が同一方向に並列して延びる
音叉型の平面形状を有する音叉型圧電素子用である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の好適な実施の形態を説明する。ここでの説明におい
て、レジストを塗布する対象物は音叉型の圧電素子片で
あり、この圧電素子において電極膜を形成するための金
属膜をパターニングするためのレジストマスク（レジス
ト膜）を形成する際に本発明を適用する。従って、本形
態における対象面とは、圧電素子の電極膜を形成するた
めの金属膜表面である。なお、以下に説明するいずれの
形態においても、圧電素子の基本的な構造および製造方
法は、基本的な部分が従来技術で説明したものと共通す
るので、対応する部分には同じ符号を付し、かつ、製造
方法の説明には図３を用いる。

【００２３】〔実施の形態１〕図１は、圧電素子の全体
構成を示す斜視図である。図２（Ａ）は、本発明を適用
した圧電素子において、電極膜を形成した圧電素子片を
一方の腕部の側からみた斜視図、（Ｂ）は、他方の腕部
の側からみた斜視図、（Ｃ）は基部の方からみた側面図
である。

【００２４】（圧電素子の全体構造）図１に示すよう
に、音叉型の水晶振動子１は、基部２１から第１および
第２の腕部２２、２３が同一方向に並列して延びる音叉
型の平面形状を有する薄板状の水晶片からなる圧電素子
片２と、この圧電素子片２の基部２１に対して２本の内
部端子３１がそれぞれ接続されたプラグ３０と、圧電素
子片２を収納したケース３５とから構成され、このケー
ス３５とプラグ３０とによって内部が気密状態に保たれ
ている。

【００２５】図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、圧電素
子片２の表面には、上面および下面のそれぞれに所定の
ギャップ１０を隔てて２つの電極膜４１、４２が分割形
成され、これらの電極膜４１、４２の各々にプラグ３０
の外部端子３３（図１参照）から交流電圧を印加するこ
とによって腕部２２、２３が所定の周波数で振動する。

【００２６】電極膜４１、４２はクロム膜からなる下地
金属膜と金電極層との２層構造になっている。また、腕
部２２、２３では各電極膜４１、４２間のギャップ１０
が極めて狭いため、電極膜４１、４２間で短絡が発生す
るおそれがあるので、電極膜４１、４２の表面に表面保
護膜（図示せず。）を形成してある。

【００２７】圧電素子片２では、上面と下面との間で各
電極膜４１、４２同士を接続するために各側端面にも電
極膜４１、４２が形成されている。但し、側端面におい
ても所定の箇所では、電極膜４１、４２の間を絶縁分離
する必要があるので、たとえば、腕部２２、２３のつけ
根部分に挟まれた又部２４の内側の側端面にはかなり幅
広のギャップ１１が形成されている。また、図２（Ｃ）
に示すように、圧電素子片２の基部２１には、各内部端
子３１を半田５０によってそれぞれ電極膜４１、４２に
接続するマウント部５１、５２が形成され、この基部２
１の側端面２１０には、電極膜４１、４２のいずれも形
成されておらず、側端面２１０全体がギャップ１２とし
て機能している。

【００２８】（圧電素子の製造方法の概略）このような
構成の圧電素子１の製造方法を、図３を参照して説明す
る。ここで説明する製造プロセスは、半導体プロセスと
共通する部分があるが、半導体プロセスと違って、水晶
振動子の場合には、圧電素子片という立体的な部材に対
して各プロセスを行う必要があり、かつ、ウエーハの両
面に同一パターンを形成していくという特殊事情があ
る。図３には、圧電素子片２の２本の腕部２２、２３に
相当する部分の断面を表してある。

【００２９】まず、図３（Ａ）に示すように切り出した
水晶のウエーハＷに研磨加工、洗浄を行った後、図３
（Ｂ）に示すように、クロム層Ｃｒおよび金層Ａｕをそ
れぞれ数百オングストローム〜約２０００オングストロ
ームの膜厚でスパッタ法により形成する。ここでクロム
層Ｃｒを形成するのは金層Ａｕだけでは水晶のウエーハ
Ｗに対する密着性が悪いからである。

【００３０】次に、液状のフォトレジストＰＲ１を金層
Ａｕの表面に塗布した後、フォトレジストＰＲ１を音叉
形状のパターンに露光、現像し、図３（Ｃ）に示すよう
に、音叉外形のレジストマスクＭ１を形成する。次に、
レジストマスクＭ１を介して金層Ａｕおよびクロム層Ｃ
ｒにエッチングを行い、図３（Ｄ）に示すように、金層
Ａｕおよびクロム層Ｃｒを音叉形状に残す。次に、金層
Ａｕおよびクロム層ＣｒをマスクとしてウエーハＷにフ
ッ酸およびフッ化アンモニウムを用いたエッチング液で
エッチングを行い、図３（Ｅ）に示すように、水晶を音
叉形状に成形する。この水晶片が圧電素子片２である。

【００３１】次に、圧電素子片２上のレジストマスクＭ
１、金層Ａｕおよびクロム層Ｃｒを全て除去し、図３
（Ｆ）に示すように、改めて、電極膜４１、４２を形成
するためのクロム層Ｃｒおよび金層Ａｕをスパッタ法に
より形成する。なお、図示を省略するが、この工程で
は、後述する周波数調整のための錘部分を圧電素子片２
の腕部２２、２３先端側に金膜として形成しておく（金
属膜形成工程）。

【００３２】本形態では、次に、図４（Ａ）に示すよう
に、チオールをアルコールやケトンなどの溶剤で溶かし
た処理液Ｌ１に、電極膜形成用の金属膜（金層Ａｕおよ
びクロム層Ｃｒ）を形成し終えた圧電素子片２を浸漬
し、しかる後に、図４（Ｂ）に示すように、処理液Ｌ１
に用いた溶剤と同一の溶剤、たとえばアルコールＬ２に
圧電素子片２を浸漬することににより、圧電素子片２を
軽く濯いで圧電素子片２の表面から余剰な処理液Ｌ１を
除去する（チオールの付着処理）。

【００３３】ここで用いたチオールは、Ｒ−ＳＨ（但
し、Ｒはアルキル基などの有機基であり、好ましくは炭
素数が３以上のアルキル基である。さらに、フォトレジ
スト成分と化学吸着や結合を行なう官能機能を有する有
機基であってもよい。）で表され、圧電素子片２を処理
液Ｌ１に浸漬しただけでも、図５（Ａ）に示すように、
チオールは金属膜の表面（対象面）に付着する。ここ
で、チオールは、金属膜表面と錯体を形成することによ
りチオール基ＳＨを金属膜の方に向け、レジストとの親
和性が高い有機基を外側に向けていると考えられるの
で、チオールは金属膜の表面に単分子層を形成する程度
に付着しただけでも、金属膜表面を改質することができ
る。

【００３４】次に、図３（Ｆ）に示すように、チオール
を付着させた圧電素子片２の金層Ａｕの表面に液状のフ
ォトレジストＰＲ２を塗布する。この工程では、図６
（Ａ）において、圧電素子片２に対するレジストＰＲ２
の塗布領域を右上がりの斜線および左上がりの斜線の双
方を付した領域として示すように、圧電素子片２の上面
および下面の全てにフォトレジストＰＲ２を塗布する。
また、圧電素子片２の側端面にもフォトレジストＰＲ２
を塗布するが、腕部２２、２３のつけ根部分に挟まれた
又部２４の内側にはフォトレジストＰＲ２を塗布しな
い。また、図６（Ｂ）に示すように、基部２１の側端面
２１０にもフォトレジストＰＲ２を塗布しない。このよ
うにフォトレジストＰＲ２を限定的に塗布するには、イ
ンクジェットプリンタなどで用いられているインクジェ
ットヘッドから液状のフォトレジストＰＲ２を吐出させ
ることによって実現できる（レジスト塗布工程）。

【００３５】次に、図３（Ｇ）に示すように、フォトレ
ジストＰＲ２を各電極膜４１、４２のパターン形状に露
光、現像し、各電極膜４１、４２の外形をしたレジスト
マスクＭ２を形成する（露光・現像工程）。

【００３６】その結果、図７（Ａ）、（Ｂ）において、
レジストマスク２の形成領域を右上がりの斜線および左
上がりの斜線の双方を付した領域として示すように、ギ
ャップ１０とすべき部分が窓開けされ、各電極膜４１、
４２の外形をしたレジストマスクＭ２が形成される。こ
こで、レジストマスクＭ２の腕部２２、２３のつけ根部
分に挟まれた又部２４の内側、および基部２１の側端面
２１０は、最初からフォトレジストＰＲ２を塗布しなか
った部分（レジストの非形成領域）である。

【００３７】このようにして、金属膜表面に塗布したフ
ォトレジストＰＲ２からレジスト膜（レジストマスクＭ
２）を形成すると、図５（Ａ）を参照して説明したよう
に、フォトレジストＰＲ２を塗布する際には、圧電素子
片２の金層Ａｕの表面にはチオールを予め付着させてあ
ったので、フォトレジストＰＲ２はチオールの層の表面
に塗布されたことになる。従って、圧電素子片２の金層
Ａｕの表面とフォトレジストＰＲ（レジストマスクＭ
２）との間にチオールの層が介在していることになる。

【００３８】しかる後に、図３（Ｈ）に示すように、レ
ジストマスクＭ２を介して金層Ａｕおよびクロム層Ｃｒ
にエッチングを行う。しかる後に、レジストマスクＭ２
を除去する。その結果、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を
参照して説明したように、金層Ａｕおよびクロム層Ｃｒ
は電極膜４１、４２のパターン形状に残され、クロム膜
からなる下地金属膜と金電極層とからなる電極膜４１、
４２を形成できる（パターニング工程）。ここで、腕部
２２、２３のつけ根部分に挟まれた又部２４の側端面、
および基部２１の側端面２１０は、圧電素子１が完成し
た際には電極膜４１、４２同士を絶縁するギャップ１
１、１２となるべき部分で、しかも、側端面であるが故
に斜め露光を行なっても、露光が精度よく行われない可
能のある部分である。しかるに本形態では、このような
部分には最初からフォトレジストＰＲ２を塗布しないの
で、この部分に形成されている金属膜（金層Ａｕおよび
クロム層Ｃｒ）を確実にエッチング除去できる。それ
故、腕部２２、２３のつけ根部分に挟まれた又部２４の
側端面に金属膜が残ることがなく、そこでのショートの
発生を確実に防止できる。また、基部２１の側端面２１
０には電極膜４１、４２がなく、側端面２１０全体がギ
ャップ１２として機能するので、端子３１の半田接続時
に側端面２１０に半田がはみ出しても、そこでショート
が発生することがない。

【００３９】次に、表面保護膜の形成工程を行う（図３
（Ｉ））。

【００４０】このようにして電極膜４１、４２を形成し
た圧電素子片２については、図８に示すように、マウン
ト工程として、その基部２１にプラグ３０の内部端子３
１をはんだ接続する（図１、および図２（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）参照）。

【００４１】次に、この段階での圧電素子片２の周波数
調整を圧電素子片２の腕部２２、２３先端に形成してあ
る錘部分へのレーザトリミングにより行った後、真空チ
ャンバー内でケース３５へプラグ３０を圧入し、圧電素
子１を製造する。

【００４２】しかる後には、圧電素子１の特性検査を行
う。

【００４３】（本形態の効果）以上説明したように、本
形態では、図３（Ｆ）を参照して説明したレジスト塗布
工程においてフォトレジストＰＲ２を塗布する際には、
すでに、図５（Ａ）に示すように、圧電素子片２の金層
Ａｕの表面にチオールが付着しているので、図５（Ｂ）
に示すように、フォトレジストＰＲ２は、金層Ａｕの表
面に対してチオールの層を介して塗布され、金層Ａｕの
表面とフォトレジストＰＲ２（レジストマスクＭ２）と
の間にはチオールの層が介在する。従って、金層Ａｕの
表面とフォトレジストＰＲ２との密着性が高いので、金
層Ａｕの表面からのレジスト膜の剥離や、金層Ａｕの表
面とレジストマスクＭ２との間へのエッチング液のしみ
込みなどがない。それ故、レジストマスクＭ２を介して
金属膜（クロム層Ｃｒおよび金層Ａｕ）をエッチングし
て、電極膜４１、４２をパターニング形成する際に金属
膜が過剰にエッチングされることがない。それ故、電極
膜４１、４２は所定通りの形状及び大きさにパターニン
グ形成されるので、設計通りのＣＩ値レベルを有する圧
電素子を製造できる。

【００４４】なお、金属膜表面とフォトレジストＰＲ２
との間にチオールの単分子層が介在するだけで、金属膜
表面とフォトレジストＰＲ２との密着性が向上する理由
として、チオールは、金属膜表面の方にチオール基を向
けて金（電極膜形成用の金属膜）−チオールの錯体など
を形成している一方、フォトレジストＰＲ２との親和性
が高い有機基を外側に向けており、フォトレジストＰＲ
２の有機鎖とチオールの有機鎖とが絡まっているためと
考えられる。あるいは、フォトレジスト成分とチオール
の有機基との化学吸着や結合が生じているためとも考え
られる。それ故、チオールとしては、Ｒ−ＳＨで表した
ときのＲが、炭素数が３以上のアルキル基であることが
好ましく、直鎖が長いほどフォトレジストＰＲとの親和
性が高い。また、チオールの有機基としては、フォトレ
ジスト成分と化学吸着や結合を行なう官能機能を有する
有機基であっても、フォトレジストＰＲとの密着性が高
い。

【００４５】また、本形態では、電極膜４１、４２に金
層Ａｕを用いたが、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、
金層Ａｕに代えて銀層Ａｇを用いても、同様な理由か
ら、銀層Ａｇの表面とフォトレジストＰＲ２との密着性
が向上する。

【００４６】なお、本形態では、金属膜から電極膜４
１、４２をパターニング形成するときのレジストマスク
Ｍ２を形成する工程において、フォトレジストＰＲ２を
塗布する前処理として金属膜へのチオールの付着を行っ
たが、図３（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）を参照して説明した
ように、ウエーハＷを音叉形状の圧電素子片２に成形す
るマスク（クロム層Ｃｒ、金層Ａｕ）を形成するときの
レジストマスクＭ１を形成する工程において、フォトレ
ジストＰＲ１を塗布する前処理として金属膜へのチオー
ルの付着処理を行ってもよい。

【００４７】〔実施の形態２〕本形態では、実施の形態
１で行った金属膜へのチオールの付着処理に代えて、チ
オールを１％程度配合したレジストを用いることを特徴
とする。従って、圧電素子片２の製造方法の基本的な部
分は、実施の形態１と同様なので、同じく、図３を参照
して説明する。

【００４８】また、図３（Ａ）に示すように切り出した
水晶のウエーハＷに研磨加工、洗浄を行った後、図３
（Ｂ）に示すように、クロム層Ｃｒおよび金層Ａｕをそ
れぞれスパッタ法により形成する。

【００４９】次に、液状のフォトレジストＰＲ１を金層
Ａｕの表面に塗布した後、フォトレジストＰＲを音叉形
状のパターンに露光、現像し、図３（Ｃ）に示すよう
に、音叉外形のレジストマスクＭ１（レジスト膜）を形
成する。次に、レジストマスクＭ１を介して金層Ａｕお
よびクロム層Ｃｒにエッチングを行い、図３（Ｄ）に示
すように、金層Ａｕおよびクロム層Ｃｒを音叉形状に残
す。次に、金層Ａｕおよびクロム層Ｃｒをマスクとして
ウエーハＷのエッチングを行い、図３（Ｅ）に示すよう
に、水晶を音叉形状に成形する。この水晶片が圧電素子
片２である。

【００５０】次に、圧電素子片２上の金層Ａｕおよびク
ロム層Ｃｒを全て除去し、図３（Ｆ）に示すように、改
めて、電極膜４１、４２を形成するためのクロム層Ｃｒ
および金層Ａｕを形成する（金属膜形成工程）。

【００５１】次に、電極膜４１、４２を形成するための
金層Ａｕの表面に液状のフォトレジストＰＲ２を塗布す
る（レジスト塗布工程）。

【００５２】本形態では、この工程で用いる液状のフォ
トレジストＰＲ２として、レジスト材料に対してチオー
ルを、たとえば約１重量％配合したレジストを溶剤で希
釈したものを用いる。

【００５３】次に、図３（Ｇ）に示すように、フォトレ
ジストＰＲ２を各電極膜４１、４２のパターン形状に露
光、現像し、各電極膜４１、４２の外形をしたレジスト
マスクＭ２（レジスト膜）を形成する（露光・現像工
程）。

【００５４】しかる後に、図３（Ｈ）に示すように、レ
ジストマスクＭ２を介して金属膜（金層Ａｕおよびクロ
ム層Ｃｒ）にエッチングを行い、金層Ａｕおよびクロム
層Ｃｒを電極膜４１、４２のパターン形状に残す（エッ
チング工程）。このようにしてクロム膜からなる下地金
属膜と金電極層とからなる電極膜４１、４２をパターニ
ング形成する。

【００５５】以降の工程については実施の形態１と同様
なので、その説明を省略するが、本形態でも、実施の形
態１と同様、フォトレジストＰＲ２に配合しておいたチ
オールは、フォトレジストＰＲ２の性質自身を変えて、
金属膜表面への密着性を高める。従って、金属膜からの
レジストマスクＭ２の剥離や、金属膜とレジストマスク
Ｍ２との間へのエッチング液のしみ込みなどに起因する
エッチング（パターニング）不良が発生しない。それ
故、レジストマスクＭ２を介して金属膜をエッチングし
て、電極膜をパターニング形成する際に金属膜が過剰に
エッチングされることがない。それ故、電極膜４１、４
２は所定通りの形状及び大きさにパターニング形成さ
れ、設計通りのＣＩ値レベルを有する圧電素子を製造で
きる。

【００５６】また、本形態では、チオールを１％程度配
合したレジストを用いることにより、金属膜表面へのレ
ジストの密着性を高めるので、新たな処理を全く追加す
る必要がなく、製造工程数が一切増えない。それ故、図
３（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）を参照して説明したように、
ウエーハＷを音叉形状の圧電素子片２に成形するマスク
（クロム層Ｃｒ、金層Ａｕ）を形成するときのレジスト
マスクＭ１を形成する工程においても、チオールを１％
程度配合したレジストを使用するだけで、製造工程を増
やすことなく、ウエーハＷを音叉形状の圧電素子片２を
成形するときの精度を高めることができるという利点が
ある。

【００５７】〔その他の実施の形態〕なお、上記形態
は、いずれも、水晶振動子などの圧電素子を製造する際
に用いるエッチング用のレジストマスク（レジスト膜）
を形成するのに本発明を適用した例であったが、半導体
プロセスにおいて、半導体基板の表面に形成した金属膜
や半導体膜から配線や島状の半導体領域をパターニング
形成する際に用いるエッチング用のレジストマスク（レ
ジスト膜）を形成するのに本発明を適用してもよい。さ
らに、金属その他の下地（対象面）の一部あるいは全部
をレジスト膜で覆い、下地の腐食を防止する技術分野に
本発明を適用して、その防食効果を高めてもよい。

【００５８】また、液状のレジストを塗布する方法とし
て、インクジェット方式を用いた例を説明したが、液状
のレジストをスプレーノズルから吐出して対象面に塗布
するスプレー方式を用いてもよく、その塗布方式は限定
されない。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、レジ
ストを塗布する前に処理面に付着させておいたチオー
ル、およびレジストに配合しておいたチオールは、金属
膜表面などとレジストとの密着性を高める。従って、金
属膜からのレジスト膜の剥離や、金属膜とレジスト膜と
の間への液のしみ込みなどがない。それ故、レジスト膜
を耐食用に用いた場合には、対象面（下地）を腐食から
確実に保護することができる。また、対象面（下地）を
パターニングする際のレジストマスクとして前記レジス
ト膜を用いる場合には、対象面（下地）が過剰にエッチ
ングされることがないので、対象面（下地）を所定のパ
ターンに残すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧電素子の全体構成を示す斜視図である。

【図２】（Ａ）は、電極膜を形成した圧電素子片を一方
の腕端の方からみた斜視図、（Ｂ）は他方の腕端の方か
らみた斜視図、（Ｃ）は基部の方からみた側面図であ
る。

【図３】圧電素子の製造方法において、圧電素子片に電
極膜などを形成するまでの工程図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形
態１に係る圧電素子の製造方法において、電極膜を形成
するための金属膜に対するエッチングマスクを形成する
際に、レジスト塗布工程の前に行うレジスト付着処理の
様子を示す説明図、およびその濯ぎ処理の様子を示す説
明図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、圧電素子の金属膜
表面にチオールを定着させた後の様子を示す概念図、お
よびチオールを付着させた表面にレジストを塗布した様
子を示す概念図である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、圧電素子の製造方
法において、圧電素子片にフォトレジストを塗布した状
態を示す斜視図、およびフォトレジストを塗布した圧電
素子片を基部の方からみた側面図である。

【図７】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図６に示すレジス
トに露光、現像を施してレジストマスクを形成した圧電
素子片の斜視図、およびレジストマスクを形成した圧電
素子片を基部の方からみた側面図である。

【図８】圧電素子の製造方法において、圧電素子片に電
極膜などを形成した以降の工程図である。

【符号の説明】

１圧電素子（音叉型水晶振動子）１０、１１、１２電極膜間のギャップ２１圧電素子の基部２２、２３圧電素子の腕部３０プラグ３１プラグの内部端子３５ケース４１、４２電極膜Ｍ１、Ｍ２レジストマスクＰＲ１、ＰＲ２フォトレジスト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０３Ｈ 3/02 Ｈ０１Ｌ 41/22 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レジスト膜を形成すべき対象面にチオー
ルを付着させた後に、当該対象面に液状のレジストを塗
布することによりレジスト膜を形成することを特徴とす
るレジスト膜の形成方法。
【請求項２】請求項１において、前記対象面にチオー
ルを付着させるにあたっては、チオールを溶剤で希釈し
た処理液を前記対象面に接触させることを特徴とするレ
ジスト膜の形成方法。
【請求項３】請求項２において、前記処理液を前記対
象面に接触させた後には、前記処理液に用いた溶剤と同
一の溶剤で前記対象面を濯ぐことを特徴とするレジスト
膜の形成方法。
【請求項４】対象面に液状のレジストを塗布すること
によりレジスト膜を形成するあたっては、当該液状のレ
ジストにチオールを配合しておくことを特徴とするレジ
スト膜の形成方法。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記対象面に塗布したレジストに露光、現像を施してエ
ッチングマスク用のレジスト膜を形成することを特徴と
するレジスト膜の形成方法。
【請求項６】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記対象面は、金属あるいは半導体からなる無機材料か
らなることを特徴とするレジスト膜の形成方法。
【請求項７】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記対象面は、圧電素子片の表面に電極膜をパターニン
グ形成するために当該圧電素子片の表面に形成された金
属膜からなることを特徴とするレジスト膜の形成方法。
【請求項８】請求項７において、前記圧電素子片は、
基部から２本の腕部が同一方向に並列して延びる音叉型
の平面形状を有していることを特徴とするレジスト膜の
形成方法。
【請求項９】レジスト材料にチオールを配合してなる
ことを特徴とするレジスト。