JPH11177364A

JPH11177364A - 圧電素子の製造方法およびレジスト塗布装置

Info

Publication number: JPH11177364A
Application number: JP34691997A
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】圧電素子片に対してレジストを適正に塗布す
ることにより、信頼性の高い圧電素子を製造することの
できる圧電素子の製造方法、およびレジスト塗布装置を
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Ｒ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を形成する。このようなフォト
レジストＲを塗布するにあたって、インクジェットヘッ
ドからレジスト液を圧電素子片２の塗布面に対して斜め
方向から吐出させ、圧電素子片２の側端面にもフォトレ
ジストＲを塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音叉型の水晶振動
子などの圧電素子の製造方法、およびこの製造方法に用
いるレジスト塗布装置に関するものである。さらに詳し
くは、圧電素子片の表面に形成した金属膜から電極膜を
パターニング形成するためのレジストマスクの形成技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種圧電素子のうち、音叉型水晶振動子
は、図１に示すように、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３
５とプラグ３０とによって内部が気密状態に保たれてい
る。

【０００３】図１６（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３
０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。なお、いずれの図においても電極膜４１、４２を図
示するにあたっては、２つの電極膜４１、４２を区別す
るために、一方の電極膜４１には右上がりの斜線を付
し、他方の電極膜４２には右下がりの斜線を付してあ
る。

【０００４】電極膜４１、４２はクロム膜からなる下地
金属層と金電極層との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。

【０００５】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
いても電極膜４１、４２を絶縁分離する必要があるの
で、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。

【０００６】図１６（Ｃ）に示すように、圧電素子片２
の基部２１には、内部端子３１を半田５０によって接続
するマウント部５１、５２が形成され、この基部２１の
側端面２１０にも、圧電素子片２の上面と下面との間で
各電極膜４１、４２同士を接続する電極膜４１、４２が
形成されている。側端面２１０でも電極膜４１、４２を
絶縁分離する必要があるので、電極膜４１、４２はギャ
ップ１２によって分割されている。

【０００７】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Ｗの両
面に同一パターンを形成していく。

【０００８】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。

【０００９】次に、フォトレジストＲを金層Ａｕの表面
に塗布した後、フォトレジストＲ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Ｍを形成する。次に、レジストマスクＭ
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をマスクとして水晶ウエーハ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。

【００１０】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）。

【００１１】次に、後述するスプレー法により、電極膜
４１、４２を形成するための金層Ａｕの表面にフォトレ
ジストＲを塗布した後、図３（Ｇ）に示すように、フォ
トレジストＲ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Ｍを形成する（マスク形成工程）。

【００１２】しかる後に、図３（Ｈ）に示すように、レ
ジストマスクＭを介して金層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。このようにしてク
ロム膜からなる下地金属層と金電極層とからなる電極膜
４１、４２を形成する（パターニング工程）。

【００１３】次に、表面保護膜の形成工程を行う（図３
（Ｉ））。

【００１４】このような圧電素子の製造工程のうち、金
属膜形成工程において電極膜４１、４２を形成するため
のクロム層Ｃｒおよび金層Ａｕを形成した後のマスク形
成工程（図３（Ｆ）、（Ｇ）に示す工程）では、従来、
図１７（Ａ）において、フォトレジストＲ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、下面、およ
び側端面の全てにフォトレジストＲを塗布する。すなわ
ち、スプレー法では後述するように、フォトレジストＲ
を塗布領域を精度よく限定できないので、腕部２２、２
３のつけ根部分に挟まれた又部２４の内側にもフォトレ
ジストＲが塗布されるとともに、図１７（Ｂ）に示すよ
うに、基部２１の側端面２１０にもフォトレジストＲが
塗布される。そして、フォトレジストＲに対する露光、
現像を行なうことによって、図１８（Ａ）、（Ｂ）にお
いて、レジスト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、１１、１２とすべき部分が窓開けされたレジ
ストマスクＭを形成する。

【００１５】このようにしてレジストマスクＭを形成す
る際には、図１９に示すように、圧電素子片２は１枚の
ウエーハＷに音叉形状をもって多数形成された状態にあ
り、ウエーハＷのまま処理される。また、ウエーハＷに
形成された多数の圧電素子片２の各々にレジストを塗布
するには、従来、レジスト吐出用のスプレーノズル９１
と、このスプレーノズル９１をウエーハＷの幅方向に走
査する走査機構（矢印Ｐで示す。）と、スプレーノズル
９１の走査方向と直交する方向にウエーハＷを搬送する
搬送機構（矢印Ｑで示す。）とを有するレジスト塗布装
置９０が用いられている。このレジスト塗布装置９０に
は、図２０（Ａ）に示すように、レジスト液が貯留され
たタンク９２と、このタンク９２内に圧縮空気を供給す
る導気管９３と、この導気管９３を介してタンク９２内
に圧縮空気が供給されたときにレジスト液がスプレーノ
ズル９１に向けて供給される送液管９４とが構成されて
いる。また、図２０（Ｂ）に示すように、レジスト塗布
装置９０において、スプレーノズル９１に対してはそれ
に圧縮空気を供給する導気管９５が接続され、この導気
管９５には減圧弁９９などが介挿されている。従って、
スプレーノズル９１へは送液管９４を介してレジスト液
が供給されるとともに、導気管９５を介して圧縮空気が
供給される。その結果、スプレーノズル９１からは、圧
縮空気とレジスト液が同時に吐出され、レジスト液は空
気流にのって圧電素子片２に向けて搬送、供給されるこ
とになる。この際に、圧電素子片２が空気圧を受けても
破損しないように、搬送機構には、図２１に示すよう
に、ウエーハＷの下面（圧電素子片２の下面）側を支え
る底部９６１を備えるトレー９６と、このトレー９６上
にウエーハＷを押し付け固定するフレーム９８とが使用
される。よって、ウエーハＷの上面および下面の双方に
レジスト液を供給するには、ウエーハＷの上面へのフォ
トレジストＲの塗布が終了した後、別のトレー上にウエ
ーハＷを引っくり返して移載し、しかる後に、同様な方
法でウエーハＷの下面へのレジストの塗布を行う。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
圧電素子の製造方法において、圧電素子片２にフォトレ
ジストＲを塗布するのに採用しているスプレー方式は、
空気流によってレジスト液を液滴として飛ばすので、液
滴のサイズが不均一であり、このため、圧電素子片２の
表面に塗布されたフォトレジストＲの厚さが不均一であ
る。その結果、フォトレジストＲが厚すぎる場所では、
現像後にレジストが除去されるべき部分にレジストが残
り、ギャップ１０、１１、１２の部分でショートが発生
するおそれがある。また、フォトレジストＲが薄すぎる
場所では、現像後にレジストが残されるべき部分でレジ
ストが除去されてしまい、電極膜４１、４２が本来より
狭く形成されることがある。その結果、断線に至らなく
ても、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Ｒ１、容量Ｃ１、インダクタ
ンスＬ１の直列共振回路とこの直列共振回路に対する並
列容量Ｃ０とによって等価回路として表したときの抵抗
Ｒ１の値）が増大するおそれがある。

【００１７】このようなフォトレジストＲの塗布厚さの
不均一は、レジスト液を液滴として搬送する空気流に起
因することもある。すなわち、空気流の速度の高低によ
ってはレジストの液滴間でそれに含まれる溶媒の蒸発速
度がばらつきが生じることがあるため、一部のレジスト
の液滴は液状のままで圧電素子片２に到達し、一部のレ
ジストの液滴は流動性の乏しい半固体になって圧電素子
片２に到達する結果、レジストの表面に凹凸が形成さ
れ、厚さの不均一が発生する。

【００１８】また、レジスト液を搬送する空気流は、レ
ジスト中に異物を巻き込むおそれもある。

【００１９】さらに、腕部２２、２３のつけ根部分に挟
まれた又部２４の側端面や基部２１の側端面２１０に塗
布されたフォトレジストＲに対しては、斜め露光技術を
用いるが、露光が精度よく行なえず、十分な幅のギャッ
プ１１、１２にできないことがある。その結果、このよ
うな側端面でショートが発生するおそれがある。

【００２０】さらにまた、スプレー方式では、薄板状の
圧電素子片２が空気圧を受けても腕部２２、２３などが
折れないように、圧電素子片２を下面側から支える底部
９６１を備えるトレー９６を用いている。このため、ウ
エーハＷの上面へのレジストの塗布が終了した後、別の
トレー上にウエーハＷを引っくり返して移載する必要が
あり、生産性が低いという問題点がある。

【００２１】しかも、圧電素子片２を下面側から支える
底部９６１を備えるトレー９６を用いると、圧電素子片
２の周囲が袋小路になり、そこで空気流が複雑に反射す
る。従って、圧電素子片２に向けて斜め方向からレジス
ト液を塗布してその影になった部分をレジストの非形成
領域にしようとしても、このような選択的なレジスト塗
布を精度よく行なえないという問題点もある。

【００２２】また、フォトレジストＲとその下地となる
金属層（金層Ａｕ）との密着性が悪いため、レジストの
剥離、レジストと金属層との間への現像液（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もある。

【００２３】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
圧電素子片に対してレジストを適正に塗布することによ
り、品質の安定した圧電素子を製造することのできる圧
電素子の製造方法、およびレジスト塗布装置を提供する
ことにある。

【００２４】また、本発明の課題は、圧電素子片の片面
側へのレジストの塗布が終了した後、他方の面側へのレ
ジストの塗布を行う際に圧電素子片を別のトレー上に引
っくり返して移載する必要のない圧電素子の製造方法、
およびレジスト塗布装置を提供することにある。

【００２５】さらに、本発明の課題は、レジストとその
下地となる金属層との密着性を高めることにより、パタ
ーニング精度の低下を防止することのできる圧電素子の
製造方法、およびレジスト塗布装置を提供することにあ
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、圧電素子片の表面に電極膜形成用の金
属膜を形成する金属膜形成工程と、当該金属膜の表面に
レジストマスクを形成するマスク形成工程と、当該レジ
ストマスクを用いて前記金属膜をパターニングし、前記
圧電素子片の表面で所定のギャップを隔てるように分割
された２つ以上の電極膜を形成するパターニング工程と
を有する圧電素子の製造方法において、前記マスク形成
工程では、インクジェットヘッドからレジスト液を吐出
して前記金属膜の表面にレジストを塗布した後、該レジ
ストに露光および現像を行なって前記レジストマスクを
形成することを特徴とする。

【００２７】本発明では、電極膜を形成するための金属
膜を形成した後の圧電素子片にレジストを塗布するの
に、インクジェットヘッドからレジスト液を吐出するイ
ンクジェット法を採用しているので、吐出されるレジス
ト液の液滴のサイズが均一で、かつ、そのサイズの制御
も可能である。従って、レジストを均一な厚さに塗布で
きる。また、スプレー方式と違って、インクジェット法
ではレジストの液滴にエネルギーを与えることによりイ
ンクジェットヘッドからレジスト液のみを吐出し、空気
の吐出がない。従って、液滴間で溶剤の揮散速度が等し
いので、レジスト液の液滴はいずれも適度な流動性をも
って圧電素子片の表面に到達し、レジストは平滑に塗布
される。また、インクジェット法では、スプレー方式と
違って空気流の影響がないので、圧電素子片の側端面な
どにおいて特定の部分にレジストの液滴が集中してその
部分にレジストが異常に厚く塗布されることもない。そ
れ故、現像後にギャップの部分などといったレジストが
除去されるべき部分にレジストが残ってしまい、電極膜
がショートするという不具合や、現像後に電極膜の部分
などといったレジストが残されるべき部分でレジストが
除去されてしまい、圧電素子のＣＩ値が増大するという
不具合が発生しない。また、スプレー方式では圧電素子
片に大きな空気圧が作用するため、トレーなどの支持具
は、圧電素子片の下面側を支える必要があったが、イン
クジェット法ではこのような圧力が圧電素子片に加わら
ない。従って、圧電素子片の下面を支持具で支える必要
がないので、支持具としては、圧電素子片の上面側およ
び下面側を開放状態にして圧電素子片を支持する構造の
ものを用いることができ、このような支持具であれば、
同一の支持具上で圧電素子片の両面にレジストの塗布を
行なえる。それ故、本発明によれば、圧電素子片の一方
の面へのレジストの塗布が終了した後、圧電素子片を上
下に引っくり返して別の支持具上に移載するという手間
のかかる作業が必要ないので、圧電素子の生産性が向上
するという利点がある。さらに、レジスト液の搬送に空
気流を用いないので、レジスト中に異物を巻き込むこと
もない。

【００２８】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している。

【００２９】このような音叉型の圧電素子の製造方法で
は、前記マスク形成工程において、前記圧電素子片の上
面および下面のうち、一方の面にレジストを塗布する際
には前記インクジェットヘッドからのレジスト液の吐出
方向を当該一方の面に対して垂直な方向より前記圧電素
子片の一方の側端面の側に斜めに傾いた方向に設定し、
他方の面にレジストを塗布する際には前記インクジェッ
トヘッドからのレジスト液の吐出方向を当該他方の面に
対して垂直な方向より前記一方の側端面とは反対側の側
端面の側に斜めに傾いた方向に設定することが好まし
い。このように斜めからレジストを塗布すると、圧電素
子片の側端面にレジストを好適な状態に塗布することが
できる。

【００３０】本発明では、前記マスク形成工程におい
て、前記圧電素子片の上面または下面にレジストを塗布
する際に、前記インクジェットヘッドからのレジスト液
の吐出方向を前記圧電素子片の塗布面に対して垂直な方
向より当該圧電素子片の一方の側端面の側に斜めに傾い
た方向に設定して、この方向から当該塗布面にレジスト
を塗布した後、前記インクジェットヘッドからのレジス
ト液の吐出方向を前記塗布面に対して垂直な方向より前
記一方の側端面とは反対側の側端面の側に斜めに傾いた
方向に設定して同一の塗布面にレジストを２方向から塗
布することが好ましい。このように構成すると、圧電素
子片の側端面にもレジストを好適な状態に塗布すること
ができる。

【００３１】本発明において、前記マスク形成工程で
は、前記圧電素子片の上面側および下面側を開放状態に
して当該圧電素子片を支持可能な支持具を用いることが
好ましい。このように構成すると、圧電素子片を同一の
支持具で支持したまま、前記圧電素子片の上面および下
面へのレジストの塗布を行なうことができる。

【００３２】本発明において、インクジェット法であれ
ばレジストの塗布領域を精度よく限定できることから、
前記マスク形成工程では、前記金属膜の表面のうち、前
記ギャップに相当する部分の少なくとも一部に対しては
インクジェットヘッドからのレジスト液の吐出を停止す
ることにより、当該一部分についてはレジストの非形成
領域にしておくことが好ましい。

【００３３】前記レジストの非形成領域とは、たとえ
ば、前記圧電素子片のうち、前記腕部のつけ根部分に挟
まれた又部内側の側端面である。このような部分は、圧
電素子が完成した際には電極膜同士を絶縁するギャップ
が形成される部分であり、かつ、側端面では露光が精度
よく行われない可能性がある。そこで、このような部分
には最初からレジストを塗布しないでおけば、たとえ露
光が精度よく行われなかった場合でも、この部分に形成
されている金属膜を確実にエッチング除去できる。

【００３４】また、前記圧電素子片のうち、プラグの各
リードがそれぞれ接続される前記基部の側端面をレジス
トの非形成領域としてもよい。このような部分も、圧電
素子が完成した際には電極膜同士を絶縁するギャップが
形成される部分であり、かつ、側端面では露光が精度よ
く行われない可能性がある。そこで、このような部分に
も最初からレジストを塗布しないでおけば、たとえ露光
が精度よく行われなかった場合でも、この部分に形成さ
れている金属膜を確実にエッチング除去できる。また、
このような部分（前記基部の側端面）では、プラグのリ
ードを接続する際の半田がはみ出してくる可能性がある
ので、電極膜同士のギャップが狭いと半田によってショ
ートする可能性がある。しかるに、この部分に最初から
レジストを塗布しないでおけば、たとえ露光が精度よく
行われなかった場合でも、十分に広いギャップを確実に
形成できる。さらに、このような部分（前記基部の側端
面）では、半田成分が金電極膜に拡散してウイスカーが
発生し、それが原因でショートする可能性がある。この
ようなショートが発生する可能性のある箇所には最初か
らレジストを塗布しないでおけば、金属膜を確実にエッ
チング除去できるので、ウイスカーに起因するショート
もなくすことができる。

【００３５】本発明において、前記マスク形成工程で
は、前記金属膜の表面へのレジストの塗布に先立って、
当該金属膜表面にチオールを付着させ、しかる後に、前
記レジストの塗布を行なうことが好ましい。このように
前記金属膜の表面にチオールを付着させるにあたって
は、たとえば、チオールを溶解した処理液を前記金属膜
の表面に接触させればよい。ここでいうチオールとは、
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。）であり、前記金
属膜の表面にチオールを溶解した処理液を接触させる
と、この金属膜表面にチオールが定着し、金属膜表面へ
のレジストの密着性が向上する。その理由としては、チ
オールは、金属膜表面にチオール基を電極膜の方に向
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
ジストの密着性が向上した結果、金属膜からのレジスト
の剥離や、金属膜とレジスト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）の
不具合が発生しない。

【００３６】また、前記マスク形成工程では、チオール
を配合したレジスト液をインクジェットヘッドから吐出
して前記金属膜の表面にレジストを塗布してもよい。こ
のように構成した場合も、金属膜表面へのレジストの密
着性が向上する。

【００３７】本発明に係る圧電素子の製造方法におい
て、レジストマスクを形成するのに用いるレジスト塗布
装置としては、複数のレジスト吐出ノズルがライン状に
並ぶインクジェットヘッドと、前記レジスト吐出ノズル
からレジスト液が吐出、塗布される圧電素子片を前記イ
ンクジェットヘッドに対して前記レジスト吐出ノズルが
ライン状に並ぶ方向と交差する方向に相対移動させる搬
送機構とを有するものを用いることができる。

【００３８】本発明に係るレジスト塗布装置において、
前記インクジェットヘッドは、レジスト液の吐出方向が
圧電素子片の塗布面に対して垂直な方向から当該圧電素
子片の一方の側端面の側に斜めに傾いているが好まし
い。

【００３９】本発明に係るレジスト塗布装置において、
前記インクジェットヘッドおよび前記圧電素子片のうち
の一方の姿勢を切り換えることにより、レジスト液の吐
出方向を、圧電素子片の塗布面に対して垂直な方向から
当該圧電素子片の一方の側端面の側に斜めに傾いた第１
の吐出方向と、一方の側端面とは反対側の側端面の側に
斜めに傾けた第２の吐出方向との間で切り換える吐出方
向切り換え機構とを有することが好ましい。この吐出方
向切り換え機構は、たとえば、レジスト吐出ノズルがラ
イン状に並ぶ方向と平行な軸線回りに前記インクジェッ
トヘッドの方を揺動させることにより、レジスト液の吐
出方向を前記第１の吐出方向と前記第２の吐出方向との
間で切り換える。

【００４０】本発明に係るレジスト塗布装置において、
前記搬送機構は、前記圧電素子片の上面側および下面側
を開放状態にして当該圧電素子片を支持可能な支持具
と、該支持具を上下に反転させる反転機構とを備えてい
ることが好ましい。

【００４１】

【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。なお、本発明に係る圧
電素子、およびその製造方法は、基本的な部分が従来の
ものと共通するので、共通する機能を有する部分には同
一の符号を付して説明する。

【００４２】〔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
一方の側端の側からみた斜視図、（Ｂ）は、他方の側端
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。

【００４３】（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。

【００４４】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。

【００４５】電極膜４１、４２はクロム膜からなる下地
金属層と金電極層との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。

【００４６】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。

【００４７】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５
１、５２が形成され、この基部２１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。

【００４８】（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。なお、図３には、圧電素子２の２本の腕部２２、２
３に相当する部分の断面を表してある。

【００４９】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。

【００５０】次に、フォトレジストＲを金層Ａｕの表面
に塗布した後、フォトレジストＲ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Ｍを形成する。次に、レジストマスクＭ
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をマスクとして水晶のウエーハＷにエッチングを行
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。

【００５１】次に、圧電素子片２上のレジストマスク
Ｍ、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（金属膜形成工程）。なお、図示を省略す
るが、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。

【００５２】次に、後述するインクジェット法により、
金層Ａｕの表面にフォトレジストＲを塗布した後、図３
（Ｇ）に示すように、フォトレジストＲを各電極膜４
１、４２のパターン形状に露光、現像し、各電極膜４
１、４２の外形をしたレジストマスクＭを形成する（マ
スク形成工程）。

【００５３】しかる後に、図３（Ｈ）に示すように、レ
ジストマスクＭを介して金層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。このようにしてク
ロム膜からなる下地金属層と金電極層とからなる電極膜
４１、４２を形成する（パターニング工程）。そして、
レジストマスクＭを除去する。

【００５４】次に、表面保護膜の形成工程を行う（図３
（Ｉ））。

【００５５】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４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）。

【００５６】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。

【００５７】しかる後には、圧電素子１の特性検査を行
う。

【００５８】（マスク形成工程の詳細説明）このような
圧電素子１の製造工程のうち、図３（Ｆ）、（Ｇ）を参
照して説明したマスク形成工程では、図５（Ａ）におい
て、圧電素子片２に対するレジストＲ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Ｒ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Ｒ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Ｒを塗布しない。また、図５（Ｂ）に示すよう
に、基部２１の側端面２１０にもフォトレジストＲを塗
布しない。

【００５９】このようにフォトレジストＲを選択的に形
成した後、フォトレジストＲに対する露光、現像を行な
うことによって、図６（Ａ）、（Ｂ）において、フォト
レジストＲのマスクとして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Ｍを形成す
る。

【００６０】ここで、レジストマスクＭの腕部２２、２
３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Ｒを塗
布しなかった部分（レジストの非形成領域）である。従
って、このレジストマスクＭを介して金属膜（金層Ｃｕ
およびクロム層Ｃｒ）にエッチングを行なえば、図２を
参照して説明した電極パターンを有する圧電素子片２を
安定した品質で製造できる。すなわち、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１１、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Ｒ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２１０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。

【００６１】（レジスト塗布方法１）このようなマスク
形成工程を行う際には、図７（Ａ）に示すように、圧電
素子片２は１枚のウエーハＷに音叉形状をもって多数形
成された状態にあり、ウエーハＷのまま処理される。ま
た、ウエーハＷに形成された多数の圧電素子片２の各々
にフォトレジストＲを塗布するには、インクジェットプ
リンタなどに採用されているインクジェット法を用い
る。

【００６２】このインクジェット法に用いるレジスト塗
布装置１００には、複数のレジスト吐出ノズル１０１が
ライン状に並ぶインクジェットヘッド１１０と、レジス
ト吐出ノズル１０１からレジスト液が吐出、塗布される
ウエーハＷ（圧電素子片２）をインクジェットヘッド１
１０に対してレジスト吐出ノズル１０１がライン状に並
ぶ方向（矢印Ｂで示す方向）と交差する方向に相対移動
させる搬送機構（矢印Ａで示す方向）とを有している。
このような搬送機構は、ローラコンベアなどを用いて構
成できるなど、従来からある機構を利用できるので、そ
の説明を省略する。インクジェットヘッド１１０には、
レジスト液を貯留しておくタンク１０２が内蔵されてい
る。このタンク１０２に貯留されているレジスト液は、
フォトレジストを構成する樹脂成分と、それを希釈して
粘度を下げる溶剤とから成る。

【００６３】また、インクジェットヘッド１１０には、
レジスト吐出ノズル１０１がライン状に並ぶ方向に沿っ
て延びる回転軸１０３が構成され、この回転軸１０３回
り（レジスト吐出ノズル１０１がライン状に並ぶ方向に
平行な軸線回り）にインクジェットヘッド１１０を揺動
させる吐出方向切り換え機構（矢印Ｅで示す。）が構成
されている。このような切り換え機構は、従来からある
機構を利用できるので、その説明を省略する。従って、
インクジェットヘッド１１０は、レジスト液の吐出方向
が圧電素子片２の塗布面に対して垂直となる基本姿勢
（図７（Ａ）に示す姿勢）、この基本姿勢から圧電素子
片２の一方の側端面２０１の側に斜めに傾いた姿勢、お
よび基本姿勢から圧電素子片２の一方の側端面２０２の
側に斜めに傾いた姿勢のいずれの姿勢でもレジスト液の
吐出が可能である。

【００６４】なお、インクジェットヘッド１１０の構成
は、インクジェットプリンタなどで使用されているもの
と基本的な構造が同一なので、その詳細な説明を省略す
るが、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、各レジスト吐
出ノズル１０１毎にノズル孔１１１、このノズル孔１１
１に連通するインク室１１２、およびこのインク室１１
２に隔壁１１３を介して隣接するピエゾ素子１１４を有
している。従って、ピエゾ素子１１４を所定の駆動パル
スによって駆動すれば、インク室１１２が収縮、膨張
し、その内容積の変化に連動して、レジスト液がノズル
孔１１１から液滴として吐出される。なお、インク室１
１２にはタンク１０２からのレジスト液供給通路１１５
が接続している。

【００６５】図８に示すように、レジスト塗布装置１０
０に用いた搬送機構では、ウエーハＷ（圧電素子片２）
の上面側および下面側（圧電素子片の上面側および下面
側）を開放状態にしてウエーハＷを上下から挟持する一
対のフレーム８１、８２からなる支持具８０と、支持具
８０を上下に反転させる反転機構（矢印Ｄで示す。）と
を備えている。このような反転機構も、従来からある機
構を利用できるので、その説明を省略する。

【００６６】このように構成したレジスト塗布装置１０
０を用いて、ウエーハＷ（圧電素子片２）にフォトレジ
ストＲを塗布する際には、まず、図９（Ａ）に示すよう
に、レジスト液の吐出方向を、圧電素子片２の塗布面に
対して垂直となる基本状態（図７（Ａ）に示す状態）か
ら圧電素子片２の一方の側端面２０１の側に角度θ分だ
け斜めに傾いた方向（第１の吐出方向）にしておく。こ
の状態で、インクジェットヘッド１１０の下方位置でウ
エーハＷ（圧電素子片２）を矢印Ａ１で示す方向に搬送
し、図９（Ｂ）に示すように、圧電素子片２の上面２０
３および一方の側端面２０１にフォトレジストＲを塗布
していく。次に、図９（Ａ）に示す軸線Ｌ１回りに支持
具８０およびウエーハＷを上下に反転させると、図１０
（Ａ）に示すように、レジスト液の吐出方向は圧電素子
片２の塗布面に対して垂直な方向から圧電素子片２の他
方の側端面２０２の側に角度θ分だけ斜めに傾いた状態
となる。従って、この状態のまま、インクジェットヘッ
ド１１０の下方位置でウエーハＷ（圧電素子片２）を矢
印Ａ２で示す方向に搬送していくと、図１０（Ｂ）に示
すように、圧電素子片２の下面２０４および他方の側端
面２０２にフォトレジストＲを塗布することができる。

【００６７】その結果、図５（Ａ）に示すように、圧電
素子片２の上面２０３、下面２０４および側端面２０
１、２０２にフォトレジストＲが塗布される。ここで、
インクジェットヘッド１１０は、レジスト吐出ノズル１
１１毎にレジスト液の吐出を制御できる。そこで、イン
クジェットヘッド１１０の下方位置を圧電素子片２の基
部２１の側端面２１０、および又部２４の内側の側端面
が通る際には、これらの側端面に対峙するレジスト吐出
ノズル１１１からのレジスト液の吐出を停止させるだけ
で、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、圧電素子片２の
又部２４の内側、および基部２１の側端面２１０を避け
て、その他の領域にフォトレジストＲを塗布することが
できる。

【００６８】（レジスト塗布方法２）図７を参照して説
明したレジスト塗布装置１００には、インクジェットヘ
ッド１１０の方を揺動させることによりレジスト液の吐
出方向を、圧電素子片２の塗布面に対して垂直な方向か
ら圧電素子片２の一方の側端面２０１の側に斜めに傾い
た第１の吐出方向と、一方の側端面２０１とは反対側の
側端面２０２の側に斜めに傾けた第２の吐出方向との間
で切り換え可能な吐出方向切り換え機構（矢印Ｅで示
す。）が構成されている。そこで、以下に説明するよう
に、圧電素子片２にフォトレジストＲを塗布する過程で
フォトレジストＲの吐出方向を前記第１の吐出方向と前
記第２の吐出方向との間で切り換えてもよい。

【００６９】ここに説明するマスク形成工程（図３
（Ｆ）、（Ｇ）参照）では、まず、図１１（Ａ）に示す
ように、レジスト液の吐出方向を、圧電素子片２の塗布
面に対して垂直となる基本状態（図７（Ａ）に示す状
態）から圧電素子片２の一方の側端面２０１の側に角度
θ分だけ斜めに傾いた方向（第１の吐出方向）にしてお
く。この状態で、インクジェットヘッド１１０の下方位
置でウエーハＷ（圧電素子片２）を矢印Ａ１で示す方向
に搬送し、図１１（Ｂ）に示すように、圧電素子片２の
上面２０３および一方の側端面２０１にフォトレジスト
Ｒを塗布していく。次に、図１１（Ａ）に示す軸線Ｌ２
回りに支持具８０およびウエーハＷを上下に反転させる
と、レジスト液の吐出方向は圧電素子片２の塗布面に対
して垂直となる基本姿勢（図７（Ａ）に示す姿勢）から
圧電素子片２の一方の側端面２０１の側に角度θ分だけ
斜めに傾いた姿勢のままである。そこで、図１２（Ａ）
に示すように、レジスト液の吐出方向を圧電素子片２の
塗布面に対して垂直な方向から圧電素子片２の他方の側
端面２０２の側に角度θ分だけ斜めに傾いた状態とする
（第２の吐出方向）。この状態で、インクジェットヘッ
ド１１０の下方位置でウエーハＷ（圧電素子片２）を矢
印Ａ２で示す方向に搬送していくと、図１２（Ｂ）に示
すように、圧電素子片２の下面２０４および他方の側端
面２０２にフォトレジストＲを塗布していくことができ
る。

【００７０】ここに示す例でも、インクジェットヘッド
１１０の下方位置を圧電素子片２の基部２１の側端面２
１０、および又部２４の内側の側端面が通る際には、こ
れらの側端面に対峙するレジスト吐出ノズル１１１から
のレジスト液の吐出を停止させるだけで、図５（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、圧電素子片２の又部２４の内側、
および基部２１の側端面２１０を避けて、その他の領域
にフォトレジストＲを塗布することができる。

【００７１】（レジスト塗布方法３）図７を参照して説
明したレジスト塗布装置１００には、インクジェットヘ
ッド１１０の方を揺動させることによりレジスト液の吐
出方向を、圧電素子片２の塗布面に対して垂直な方向か
ら圧電素子片２の一方の側端面２０１の側に斜めに傾い
た第１の吐出方向と、一方の側端面２０１とは反対側の
側端面２０２の側に斜めに傾けた第２の吐出方向との間
で切り換える吐出方向切り換え機構（矢印Ｅで示す。）
が形成されているのを利用して、以下に説明するよう
に、圧電素子片２にフォトレジストＲを塗布する過程で
フォトレジストＲの吐出方向を前記第１の吐出方向と前
記第２の吐出方向との間で切り換えてもよい。

【００７２】ここに説明するレジストマスク形成工程
（図３（Ｆ）、（Ｇ）参照）では、まず、図１３（Ａ）
に示すように、レジスト液の吐出方向を、圧電素子片２
の塗布面に対して垂直となる基本状態（図７（Ａ）に示
す状態）から圧電素子片２の一方の側端面２０１の側に
角度θ分だけ斜めに傾いた方向（第１の吐出方向）にし
ておく。この状態で、インクジェットヘッド１１０の下
方位置でウエーハＷ（圧電素子片２）を矢印Ａ１で示す
方向に搬送し、図１３（Ｂ）に示すように、圧電素子片
２の上面２０３および一方の側端面２０１にフォトレジ
ストＲを塗布する。次に、図１４（Ａ）に示すように、
インクジェットヘッド１１０の下方位置でウエーハＷ
（圧電素子片２）を矢印Ａ２で示す方向に搬送し、圧電
素子片２の上面２０３にフォトレジストＲを再度、塗布
する。この際に、そのままでは、レジスト液の吐出方向
は、圧電素子片２の一方の側端面２０１の側に角度θ分
だけ斜めに傾いたままであるので、図１４（Ａ）に示す
ように、レジスト液の吐出方向を圧電素子片２の塗布面
に対して垂直な方向から圧電素子片２の他方の側端面２
０２の側に角度θ分だけ斜めに傾いた方向（第２の吐出
方向）に切り換える。この状態で、インクジェットヘッ
ド１１０の下方位置でウエーハＷ（圧電素子片２）を矢
印Ａ２で示す方向に搬送し、図１４（Ｂ）に示すよう
に、圧電素子片２の上面２０３にフォトレジストＲを再
度、塗布するとともに、圧電素子片２の他方の側端面２
０２にもフォトレジストＲを塗布する。すなわち、圧電
素子片２の同一の塗布面に対して、フォトレジストＲを
２方向から塗布する。

【００７３】このようにして、圧電素子片２の上面２０
３および側端面２０１、２０２にフォトレジストＲを塗
布した後は、支持具８０を上下に反転させる。ここで、
圧電素子片２の側端面２０１、２０２にはフォトレジス
トＲがすでに塗布されているので、レジスト液の吐出方
向を圧電素子片２の塗布面に対して垂直な方向（図７
（Ａ）に示す状態）に戻して、圧電素子片２の下面２０
４にフォトレジストＲを塗布する。その結果、図５
（Ａ）に示すように、圧電素子片２の上面２０３、下面
２０４および側端面２０１、２０２にフォトレジストＲ
が塗布される。

【００７４】ここに示す例でも、インクジェットヘッド
１１０の下方位置を圧電素子片２の基部２１の側端面２
１０、および又部２４の内側の側端面が通る際には、こ
れらの側端面に対峙するレジスト吐出ノズル１１１から
のレジスト液の吐出を停止させるだけで、図５（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、圧電素子片２の又部２４の内側、
および基部２１の側端面２１０を避けて、その他の領域
にフォトレジストＲを塗布することができる。

【００７５】（本形態の効果）以上のとおり、本形態で
は、電極膜４１、４２を形成するための金属膜（金層Ａ
ｕおよびクロム層Ｃｒ）を形成した後に圧電素子片２に
フォトレジストＲを塗布するのに、インクジェットヘッ
ド１１０からレジスト液を吐出するインクジェット法を
採用したので、吐出されるレジストの液滴のサイズが均
一で、かつ、そのサイズの制御も可能である。従って、
フォトレジストＲを均一な厚さに塗布できる。また、ス
プレー方式と違って、インクジェット法ではレジストの
液滴にエネルギーを与えることによりインクジェットヘ
ッド１１０からレジスト液のみを吐出し、空気の吐出が
ない。従って、液滴間で溶剤の揮散速度が等しいので、
レジスト液の液滴はいずれも適度な流動性をもって圧電
素子片２の表面に到達し、フォトレジストＲは平滑に塗
布される。また、インクジェット法では、スプレー方式
と違って空気流の影響がないので、圧電素子片２の側端
面などにおいて特定の部分にフォトレジストＲの液滴が
集中してその部分が異常に厚く塗布されることもない。
それ故、現像後にギャップ１０の部分などといったレジ
ストが除去されるべき部分にレジストが残ってしまい、
電極膜４１、４２が余分な領域に残ってショートすると
いう不具合が発生しない。また、現像後にレジストが残
されるべき部分でレジストが除去されてしまい、金属膜
が過度にエッチング除去されて電極膜４１、４２が狭く
なり、ＣＩ値が増大するという不具合が発生しない。

【００７６】また、圧電素子片２へのレジスト液の搬送
に空気流を用いないので、レジスト中に異物を巻き込む
こともない。

【００７７】さらに、スプレー方式では圧電素子片２に
大きな空気圧が作用するため、トレーなどの支持具は、
圧電素子片２の下面側を支える必要があったが、インク
ジェット法ではこのような圧力が圧電素子片２に加わら
ない。従って、図８に示すように、圧電素子片２の下面
側を支持具８０で支える必要がないので、支持具８０と
しては、圧電素子片２の上面側および下面側を開放状態
にして圧電素子片２を支持する構造のものを用いること
ができ、このような支持具８０であれば、圧電素子片２
の上面２０３へのフォトレジストＲの塗布が終了した
後、圧電素子片２を上下に引っくり返して別の支持具８
０上に移載するという手間のかかる作業が必要ない。よ
って、圧電素子１の生産性が向上するという利点があ
る。

【００７８】また、圧電素子片２の上面２０３または下
面２０４に対して垂直な方向からレジスト液を塗布する
と、圧電素子片２の側端面２０１、２０２にはフォトレ
ジストＲが薄く塗布される傾向にある。しかるに、本形
態では、圧電素子片２の上面２０３または下面２０４に
対して斜め方向からレジスト液を吐出するので、圧電素
子片２の側端面にも上面２０３や下面２０４と同様な均
一性をもってフォトレジストＲを塗布できる。

【００７９】〔実施の形態２〕実施の形態１では、図３
（Ｆ）、（Ｇ）を参照して説明したように、電極膜形成
用の金属膜を形成するための金属膜形成工程と、この金
属膜から電極膜をパターニング形成するためのレジスト
マスクＭを形成するマスク形成工程とを連続して行った
が、図３（Ｆ）で示す工程での金属膜の表面へのフォト
レジストＲの塗布に先立って、金属膜表面にチオールを
付着させ、しかる後に、金属膜の表面へのフォトレジス
トＲの塗布を行なうことが好ましい。

【００８０】このように金属膜の表面にチオールを付着
させるにあたっては、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、処理液に用いた溶剤と同
一の溶剤で軽く濯いで、圧電素子片２の表面から余剰な
処理液を除去する。ここでいうチオールとは、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。）であり、金属膜の表面にチ
オールを溶解した処理液を接触させると、この金属膜表
面にチオールが定着し、金属膜表面へのフォトレジスト
Ｒの密着性が向上する。

【００８１】その理由としては、図１５に示すように、
圧電素子片２の表面に定着したチオールは、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Ｒとの親和性が高い有機基を外側に向けているの
で、フォトレジストＲの有機鎖とチオールの有機鎖とが
絡まって、あるいはフォトレジストＲの成分とチオール
の有機鎖との化学吸着や結合が生じ、チオールは金属膜
表面とフォトレジストＲとの親和性を高めていると考え
られる。従って、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Ｒ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Ｒとの親和性が高い。

【００８２】なお、電極膜形成用の金属膜としては金層
Ａｕを用いた場合に限らず、銀層Ａｇなどを用いた場合
でも、チオールは、金属膜にチオール基を向けて銀（電
極膜形成用の金属膜）−チオールの錯体などを形成する
ので、金属膜表面とフォトレジストＲとの親和性を高め
ると考えられる。

【００８３】このようにして金属膜表面へのレジストの
密着性を高めると、金属膜からのレジストマスクＭの剥
離や、金属膜とレジストマスクＭ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。

【００８４】〔実施の形態３〕実施の形態１と同様、電
極膜形成用の金属膜を形成するための金属膜形成工程
と、この金属膜から電極膜をパターニング形成するため
のレジストマスクＭを形成するマスク形成工程とを連続
して行ないながら、実施の形態２と同様な効果を得る方
法として、本形態では、マスク形成工程において、チオ
ールを１％程度配合したレジスト液をインクジェットヘ
ッド１１０から吐出して金属膜の表面にフォトレジスト
Ｒを塗布する。このように構成した場合も、実施の形態
２と同様、圧電素子片２の表面に定着したチオールは、
金属膜表面へのレジストの密着性を高める。従って、金
属膜からのレジストマスクＭの剥離や、金属膜とレジス
トマスクＭ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。

【００８５】［その他の形態］なお、図１１、図１２、
図１３、図１４を参照して説明したように、レジスト液
の吐出方向を、圧電素子片２の塗布面に対して斜めに傾
かせる手段として、上記形態では、インクジェットヘッ
ド１１０の方を揺動させたが、ウエーハＷの方を斜めに
傾かせてもよい。

【００８６】また、上記形態では、圧電素子片２の全面
にフォトレジストＲを均一な厚さに塗布したが、インク
ジェットヘッド１１０は、レジスト吐出ノズル１１１毎
にレジスト液の吐出を制御できることから、たとえば、
圧電素子片２の上面２０３および下面２０４にはフォト
レジストＲをやや薄めに塗布し、側端面にはフォトレジ
ストＲをやや厚めに塗布するなど、それぞれの塗布面に
最適な厚さにフォトレジストＲを塗布してもよい。

【００８７】さらに、インクジェットヘッド１１０とし
ては、ピエゾ素子を用いたものの他、静電力を用いたタ
イプのものでもよい。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る圧電
素子の製造方法では、電極膜形成用の金属膜の表面にレ
ジストを塗布するのにインクジェット法を採用している
ので、レジストを均一な厚さに塗布できる。また、イン
クジェット法では、スプレー法と違って、空気流の影響
がないので、特定の部分にレジストの液滴が集中してそ
の部分が異常に厚く塗布されることもない。それ故、現
像後にギャップの部分にレジストが残ってしまい、電極
膜がショートするという不具合や、現像後に電極膜の部
分でレジストが除去されてしまい、圧電素子のＣＩ値が
増大するという不具合が発生しない。また、圧電素子片
へのレジスト液の搬送に空気流を用いないので、レジス
ト中に異物を巻き込むこともない。また、インクジェッ
ト法では大きな圧力が圧電素子片に加わらないので、圧
電素子片の下面側を支持具で支える必要がない。従っ
て、支持具としては、圧電素子片の上面側および下面側
を開放状態にして圧電素子片を支持する構造のものを用
いることができ、このような支持具であれば、同一の支
持具上で圧電素子片の両面にレジストの塗布を行なえる
ので、圧電素子片の両面にレジストを塗布する際に途中
で圧電素子片を上下に引っくり返して別の支持具上に移
載するという手間のかかる作業が必要ない。それ故、圧
電素子の生産性が向上するという利点がある。

【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、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側端の方から
みた斜視図、（Ｂ）は他方の側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】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。

【図５】（Ａ）は、本発明を適用した圧電素子の製造方
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、（Ｂ）は、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６】（Ａ）は、本発明を適用した圧電素子の製造方
法において、図５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、（Ｂ）
は、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７】（Ａ）は、本発明を適用した圧電素子の製造方
法において、レジスト塗布装置を用いて圧電素子片にレ
ジストを塗布する様子を示す斜視図、（Ｂ）は、レジス
ト塗布装置のインクジェットヘッドの内部構造を示す説
明図、（Ｃ）は、インクジェットヘッドにおいてレジス
ト吐出ノズルが複数並んでいる様子を示す説明図であ
る。

【図８】本発明を適用したレジスト塗布装置において、
ウエーハ（圧電素子片）を支持、搬送するのに用いた支
持具の説明図である。

【図９】（Ａ）は、本発明を適用した圧電素子の製造方
法において、レジスト塗布装置を用いて圧電素子片の上
面にレジストを塗布する方法を示す斜視図、（Ｂ）は、
そのレジスト塗布結果を示す説明図である。

【図１０】（Ａ）は、図９に示す圧電素子片の上面への
レジスト塗布を終えて、圧電素子片の下面にレジストを
塗布する方法を示す斜視図、（Ｂ）は、そのレジスト塗
布結果を示す説明図である。

【図１１】（Ａ）は、本発明を適用した圧電素子の製造
方法において、レジスト塗布装置を用いて圧電素子片の
上面にレジストを塗布する別の方法を示す斜視図、
（Ｂ）は、そのレジスト塗布結果を示す説明図である。

【図１２】（Ａ）は、図１１に示す圧電素子片の上面へ
のレジスト塗布を終えて、圧電素子片の下面にレジスト
を塗布する別の方法を示す斜視図、（Ｂ）は、そのレジ
スト塗布結果を示す説明図である。

【図１３】（Ａ）は、本発明を適用した圧電素子の製造
方法において、レジスト塗布装置を用いて圧電素子片の
上面にレジストを塗布するさらに別の方法を示す斜視
図、（Ｂ）は、そのレジスト塗布結果を示す説明図であ
る。

【図１４】（Ａ）は、図１３に示す圧電素子片の上面へ
のレジスト塗布を終えて、圧電素子片の上面にレジスト
を再度、塗布する方法を示す斜視図、（Ｂ）は、そのレ
ジスト塗布結果を示す説明図である。

【図１５】圧電素子の金属膜表面にチオールを定着させ
た後、その表面にレジストを塗布したときの作用を示す
概念図である。

【図１６】（Ａ）は、従来の圧電素子において、電極膜
を形成した圧電素子片を一方の側端の側からみた斜視
図、（Ｂ）は、他方の側端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。

【図１７】（Ａ）は、従来の圧電素子の製造方法におい
て、圧電素子片にレジストを塗布した状態を示す斜視
図、（Ｂ）は、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１８】（Ａ）は、従来の圧電素子の製造方法におい
て、図１７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、（Ｂ）は、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１９】従来の圧電素子の製造方法において、レジス
ト塗布装置を用いて圧電素子片にレジストを塗布する様
子を示す斜視図である。

【図２０】（Ａ）は、従来のレジスト塗布装置のスプレ
ーノズルの送液部を示す説明図、（Ｂ）は、従来のレジ
スト塗布装置の送風部を示す説明図である。

【図２１】従来のレジスト塗布装置において、ウエーハ
（圧電素子片）を支持、搬送するための支持具の説明図
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８０支持具８１、８２ウエーハ支持用のフレーム１００レジスト塗布装置１１０インクジェットヘッドＭレジストマスクＲフォトレジスト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電素子片の表面に電極膜形成用の金属
膜を形成する金属膜形成工程と、当該金属膜の表面にレ
ジストマスクを形成するマスク形成工程と、当該レジス
トマスクを用いて前記金属膜をパターニングし、前記圧
電素子片の表面で所定のギャップを隔てるように分割さ
れた２つ以上の電極膜を形成するパターニング工程とを
有する圧電素子の製造方法において、前記マスク形成工程では、インクジェットヘッドからレ
ジスト液を吐出して前記金属膜の表面にレジストを塗布
した後、該レジストに露光および現像を行なって前記レ
ジストマスクを形成することを特徴とする圧電素子の製
造方法。
【請求項２】請求項１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圧電素子の製
造方法。
【請求項３】請求項２において、前記マスク形成工程
では、前記圧電素子片の上面および下面のうち、一方の
面にレジストを塗布する際には前記インクジェットヘッ
ドからのレジスト液の吐出方向を当該一方の面に対して
垂直な方向より前記圧電素子片の一方の側端面の側に斜
めに傾いた方向に設定し、他方の面にレジストを塗布す
る際には前記インクジェットヘッドからのレジスト液の
吐出方向を当該他方の面に対して垂直な方向より前記一
方の側端面とは反対側の側端面の側に斜めに傾いた方向
に設定することを特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項４】請求項２において、前記マスク形成工程
では、前記圧電素子片の上面または下面にレジストを塗
布する際に、前記インクジェットヘッドからのレジスト
液の吐出方向を前記圧電素子片の塗布面に対して垂直な
方向より当該圧電素子片の一方の側端面の側に斜めに傾
いた方向に設定し、この方向から当該塗布面にレジスト
を塗布した後、前記インクジェットヘッドからのレジス
ト液の吐出方向を前記塗布面に対して垂直な方向より前
記一方の側端面とは反対側の側端面の側に斜めに傾いた
方向に設定して同一の塗布面にレジストを２方向から塗
布することを特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項５】請求項２ないし４のいずれかにおいて、
前記マスク形成工程では、前記圧電素子片の上面側およ
び下面側を開放状態にして当該圧電素子片を支持可能な
支持具を用いることにより、当該支持具で支持したま
ま、前記圧電素子片の上面および下面へのレジストの塗
布を行なうことを特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項６】請求項２ないし５のいずれかにおいて、
前記マスク形成工程では、前記金属膜の表面のうち、前
記ギャップに相当する部分の少なくとも一部に対しては
インクジェットヘッドからのレジスト液の吐出を停止す
ることにより、当該部分についてはレジストの非形成領
域にしておくことを特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項７】請求項６において、前記レジストの非形
成領域は、前記圧電素子片のうち、前記腕部のつけ根部
分に挟まれた又部内側の側端面であることを特徴とする
圧電素子の製造方法。
【請求項８】請求項６において、前記レジストの非形
成領域は、前記圧電素子片のうち、プラグの各リードが
それぞれ接続される前記基部の側端面であることを特徴
とする圧電素子の製造方法。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれかにおいて、
前記マスク形成工程では、前記金属膜の表面へのレジス
トの塗布に先立って、当該金属膜表面にチオールを付着
させ、しかる後に、前記レジストの塗布を行なうことを
特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項１０】請求項９において、前記金属膜の表面
にチオールを付着させるにあたっては、チオールを溶解
した処理液を前記金属膜の表面に接触させることを特徴
とする圧電素子の製造方法。
【請求項１１】請求項１ないし８のいずれかにおい
て、前記マスク形成工程では、チオールを配合したレジ
スト液をインクジェットヘッドから吐出して前記金属膜
の表面にレジストを塗布することを特徴とする圧電素子
の製造方法。
【請求項１２】レジストマスクを形成するのに用いる
レジスト塗布装置であって、複数のレジスト吐出ノズル
がライン状に並ぶインクジェットヘッドと、前記レジス
ト吐出ノズルからレジスト液が吐出、塗布される圧電素
子片を前記インクジェットヘッドに対して前記レジスト
吐出ノズルがライン状に並ぶ方向と交差する方向に相対
移動させる搬送機構とを有することを特徴とするレジス
ト塗布装置。
【請求項１３】請求項１２において、前記インクジェ
ットヘッドは、レジスト液の吐出方向が圧電素子片の塗
布面に対して垂直な方向から当該圧電素子片の一方の側
端面の側に斜めに傾いていることを特徴とするレジスト
塗布装置。
【請求項１４】請求項１２において、さらに、前記イ
ンクジェットヘッドおよび前記圧電素子片のうちの一方
の姿勢を切り換えることにより、レジスト液の吐出方向
を、圧電素子片の塗布面に対して垂直な方向から当該圧
電素子片の一方の側端面の側に斜めに傾いた第１の吐出
方向と、一方の側端面とは反対側の側端面の側に斜めに
傾けた第２の吐出方向との間で切り換える吐出方向切り
換え機構とを有することを特徴とするレジスト塗布装
置。
【請求項１５】請求項１４において、前記吐出方向切
り換え機構は、レジスト吐出ノズルがライン状に並ぶ方
向と平行な軸線回りに前記インクジェットヘッドの方を
揺動させることによりレジスト液の吐出方向を前記第１
の吐出方向と前記第２の吐出方向との間で切り換えるこ
とを特徴とするレジスト塗布装置。
【請求項１６】請求項１２ないし１５のいずれかにお
いて、前記搬送機構は、前記圧電素子片の上面側および
下面側を開放状態にして当該圧電素子片を支持可能な支
持具と、該支持具を上下に反転させる反転機構とを備え
ていることを特徴とするレジスト塗布装置。