JP2000349578A - 水晶振動子片の製造方法 - Google Patents
水晶振動子片の製造方法Info
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Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】パターンマスクとして用いられている金属材料
（特にＡｕ）の使用量を減らして、水晶振動子片の製造
方法のコストダウンに寄与する。 【解決手段】水晶基板１にパターンマスク２、３を形成
するパターンマスク形成工程と、ふっ酸を含有する液を
用いてパターンマスクが形成された水晶基板のエッチン
グを行うエッチング工程と、をこの順序で有する水晶振
動子片の製造方法において、前記パターンマスク形成工
程中に行われる金属薄膜形成工程では、ガス圧力が０．
４５Ｐａ以下の条件でスパッタリングを行い金属薄膜を
成膜するようにした。
（特にＡｕ）の使用量を減らして、水晶振動子片の製造
方法のコストダウンに寄与する。 【解決手段】水晶基板１にパターンマスク２、３を形成
するパターンマスク形成工程と、ふっ酸を含有する液を
用いてパターンマスクが形成された水晶基板のエッチン
グを行うエッチング工程と、をこの順序で有する水晶振
動子片の製造方法において、前記パターンマスク形成工
程中に行われる金属薄膜形成工程では、ガス圧力が０．
４５Ｐａ以下の条件でスパッタリングを行い金属薄膜を
成膜するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音叉型水晶振動子
やＡＴカット型水晶振動子などの超小型の水晶振動子に
用いられる水晶振動子片の製造方法に関する。
やＡＴカット型水晶振動子などの超小型の水晶振動子に
用いられる水晶振動子片の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の音叉型の水晶振動子に用
いられる水晶振動子片の製造方法を説明するための図で
ある。この製造方法は、例えば特開昭５７−９９０１２
号公報に開示されている。
いられる水晶振動子片の製造方法を説明するための図で
ある。この製造方法は、例えば特開昭５７−９９０１２
号公報に開示されている。
【０００３】この水晶振動子片の製造方法によれば、ま
ず水晶基板１上にＣｒ膜５とＡｕ膜６からなる金属薄膜
をスパッタリングで成膜している（図２（ａ））。この
ときのスパッタリング時のガス圧力は、通常０．５Ｐａ
〜２Ｐａの圧力が用いられ、 Ｃｒ膜とＡｕ膜の膜厚は
それぞれ５０ｎｍ〜２００ｎｍであるのが通常である。
ず水晶基板１上にＣｒ膜５とＡｕ膜６からなる金属薄膜
をスパッタリングで成膜している（図２（ａ））。この
ときのスパッタリング時のガス圧力は、通常０．５Ｐａ
〜２Ｐａの圧力が用いられ、 Ｃｒ膜とＡｕ膜の膜厚は
それぞれ５０ｎｍ〜２００ｎｍであるのが通常である。
【０００４】ついで、感光性樹脂７をその金属薄膜上に
コーティングし、フォトリソグラフィー技術により所定
の形状にパターニングする（図２（ｂ））。
コーティングし、フォトリソグラフィー技術により所定
の形状にパターニングする（図２（ｂ））。
【０００５】しかる後に、パターニングされた金属薄膜
をパターンマスクとして水晶基板１のエッチングを行い
（図２（ｃ））、Ｃｒ膜５、Ａｕ膜６及び感光性樹脂７
を取り除くことにより水晶振動子片を得ている。
をパターンマスクとして水晶基板１のエッチングを行い
（図２（ｃ））、Ｃｒ膜５、Ａｕ膜６及び感光性樹脂７
を取り除くことにより水晶振動子片を得ている。
【０００６】エッチング液としては、水晶をスピーディ
かつ安価にエッチングするという観点から、ふっ酸、バ
ッファードふっ酸（ふっ酸とふっ化アンモニウム水溶液
の混合液）等のふっ酸を含有する液が用いられている。
かつ安価にエッチングするという観点から、ふっ酸、バ
ッファードふっ酸（ふっ酸とふっ化アンモニウム水溶液
の混合液）等のふっ酸を含有する液が用いられている。
【０００７】パターンマスクの金属薄膜としてＣｒ膜５
とＡｕ膜６の２層膜を用いるのは、エッチング液に対す
る耐食性が高く、水晶基板との密着性がよく、膜形成が
し易いためである。Ａｕ薄膜はふっ酸又はバッファード
弗酸に対して完全な耐食膜として働き、Ｃｒ薄膜はＡｕ
薄膜と水晶基板を密着させる膜として働く。
とＡｕ膜６の２層膜を用いるのは、エッチング液に対す
る耐食性が高く、水晶基板との密着性がよく、膜形成が
し易いためである。Ａｕ薄膜はふっ酸又はバッファード
弗酸に対して完全な耐食膜として働き、Ｃｒ薄膜はＡｕ
薄膜と水晶基板を密着させる膜として働く。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の材料は、フォトリソプロセスの最終工程では、エッチ
ング液あるいは剥離液に溶解される、つまり使い捨てさ
れる運命にある。これらの材料、特にＡｕは高価な材料
であるため、水晶振動子片の製造方法におけるコストを
アップさせる大きな要因となっている。
の材料は、フォトリソプロセスの最終工程では、エッチ
ング液あるいは剥離液に溶解される、つまり使い捨てさ
れる運命にある。これらの材料、特にＡｕは高価な材料
であるため、水晶振動子片の製造方法におけるコストを
アップさせる大きな要因となっている。
【０００９】そこで、本発明は、パターンマスクとして
用いられている金属材料（特にＡｕ）の使用量を減らし
て、水晶振動子片の製造方法のコストダウンに寄与する
ことを目的とする。
用いられている金属材料（特にＡｕ）の使用量を減らし
て、水晶振動子片の製造方法のコストダウンに寄与する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の水晶振動子片
の製造方法は、水晶基板にパターンマスクを形成するパ
ターンマスク形成工程と、ふっ酸を含有する液を用いて
パターンマスクが形成された水晶基板のエッチングを行
うエッチング工程と、をこの順序で有する水晶振動子片
の製造方法において、前記パターンマスク形成工程は、
ガス圧力が０．４５Ｐａ以下の条件でスパッタリングを
行い金属薄膜を成膜する金属薄膜形成工程を有すること
を特徴とする。
の製造方法は、水晶基板にパターンマスクを形成するパ
ターンマスク形成工程と、ふっ酸を含有する液を用いて
パターンマスクが形成された水晶基板のエッチングを行
うエッチング工程と、をこの順序で有する水晶振動子片
の製造方法において、前記パターンマスク形成工程は、
ガス圧力が０．４５Ｐａ以下の条件でスパッタリングを
行い金属薄膜を成膜する金属薄膜形成工程を有すること
を特徴とする。
【００１１】このように、ガス圧力が０．４５Ｐａ以下
の条件でスパッタリングを行うことにより、スパッタリ
ングされる粒子が水晶基板に到達するまでの行程中に邪
魔されるガス分子の数が少なくなる。従って、水晶基板
に衝突する時の粒子のスピードが高くなり、この粒子は
成膜途中の薄膜に強力に押し込まれる。その結果、成膜
される薄膜が従来のものより緻密になり、耐エッチング
性能を向上させることができる。そのため、膜厚を従来
より薄くしても耐エッチング性が確保されるので、膜厚
を薄くすることができ、マスクとして用いられる金属材
料（特にＡｕ）の使用量を減らして、水晶振動子片の製
造方法のコストダウンを図ることができる。
の条件でスパッタリングを行うことにより、スパッタリ
ングされる粒子が水晶基板に到達するまでの行程中に邪
魔されるガス分子の数が少なくなる。従って、水晶基板
に衝突する時の粒子のスピードが高くなり、この粒子は
成膜途中の薄膜に強力に押し込まれる。その結果、成膜
される薄膜が従来のものより緻密になり、耐エッチング
性能を向上させることができる。そのため、膜厚を従来
より薄くしても耐エッチング性が確保されるので、膜厚
を薄くすることができ、マスクとして用いられる金属材
料（特にＡｕ）の使用量を減らして、水晶振動子片の製
造方法のコストダウンを図ることができる。
【００１２】請求項２の水晶振動子片の製造方法は、請
求項１に記載の水晶振動子片の製造方法において、前記
金属薄膜形成工程で形成される金属薄膜がＣｒ膜及びＡ
ｕ膜からなる２層膜であり、かつ、これらＣｒ膜及びＡ
ｕ膜をともに、ガス圧力が０．４５Ｐａ以下の条件でス
パッタリングを行うことにより形成することを特徴とす
る。
求項１に記載の水晶振動子片の製造方法において、前記
金属薄膜形成工程で形成される金属薄膜がＣｒ膜及びＡ
ｕ膜からなる２層膜であり、かつ、これらＣｒ膜及びＡ
ｕ膜をともに、ガス圧力が０．４５Ｐａ以下の条件でス
パッタリングを行うことにより形成することを特徴とす
る。
【００１３】このように、パターンマスクとしての金属
薄膜をＣｒ膜及びＡｕ膜からなる２層膜としたので、
エッチング液に対する耐食性が高く、水晶基板との密着
性がよく、膜形成がし易くなる。また、これらＣｒ膜及
びＡｕ膜をともに、ガス圧力が０．４５Ｐａ以下の条件
でスパッタリングを行うこととしたので、従来の２層膜
より緻密な２層膜が得られるので、耐エッチング性能が
向上し、膜厚を薄くすることができ、マククとして用い
られる金属材料（Ｃｒ及びＡｕ）の使用量を減らして、
水晶振動子片の製造方法のコストダウンを図ることがで
きる。
薄膜をＣｒ膜及びＡｕ膜からなる２層膜としたので、
エッチング液に対する耐食性が高く、水晶基板との密着
性がよく、膜形成がし易くなる。また、これらＣｒ膜及
びＡｕ膜をともに、ガス圧力が０．４５Ｐａ以下の条件
でスパッタリングを行うこととしたので、従来の２層膜
より緻密な２層膜が得られるので、耐エッチング性能が
向上し、膜厚を薄くすることができ、マククとして用い
られる金属材料（Ｃｒ及びＡｕ）の使用量を減らして、
水晶振動子片の製造方法のコストダウンを図ることがで
きる。
【００１４】請求項２に記載の水晶振動子片の製造方法
においては、これらＣｒ膜及びＡｕ膜をともに、ガス圧
力が０．０１〜０．２Ｐａの条件でスパッタリングを行
うことにより形成することが好ましい（請求項３）。
においては、これらＣｒ膜及びＡｕ膜をともに、ガス圧
力が０．０１〜０．２Ｐａの条件でスパッタリングを行
うことにより形成することが好ましい（請求項３）。
【００１５】ガス圧力を０．２Ｐａ以下にしたので、十
分な緻密化が図られる。また、ガス圧力を０．０１Ｐａ
以上にしたので、十分な成膜スピードが得られる。
分な緻密化が図られる。また、ガス圧力を０．０１Ｐａ
以上にしたので、十分な成膜スピードが得られる。
【００１６】請求項３に記載の水晶振動子片の製造方法
においては、前記Ａｕ膜の膜厚を５〜１５ｎｍの範囲と
することが好ましい（請求項４）。
においては、前記Ａｕ膜の膜厚を５〜１５ｎｍの範囲と
することが好ましい（請求項４）。
【００１７】このように、請求項３の条件であれば、Ａ
ｕ膜の膜厚を５〜１５ｎｍの範囲にしても十分な耐エッ
チング性能が得られるので、水晶振動子片の製造方法の
コストダウンに大きく寄与することができる。
ｕ膜の膜厚を５〜１５ｎｍの範囲にしても十分な耐エッ
チング性能が得られるので、水晶振動子片の製造方法の
コストダウンに大きく寄与することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００１９】（実施例1）図１は、実施例１の水晶振動
子片の製造方法の説明図である。工程順に（ａ）〜
（ｃ）としてある。
子片の製造方法の説明図である。工程順に（ａ）〜
（ｃ）としてある。
【００２０】まず、水晶原石より水晶板を所定の角度に
て切り出し、さらに研磨処理を行って水晶基板１を得
る。この水晶基板１の厚さは３０〜２００ミクロンとす
る。
て切り出し、さらに研磨処理を行って水晶基板１を得
る。この水晶基板１の厚さは３０〜２００ミクロンとす
る。
【００２１】その後、水晶基板１上に、表裏両面にＣｒ
薄膜２とＡｕ薄膜３からなる金属薄膜を形成する（図１
（ａ））。この金属薄膜の形成は、スパッタリング法に
より行う。スパッタリング時のガスにはＡｒを用い、ガ
ス圧は０．０５Ｐａ、膜厚はＣｒ膜 ：１０ｎｍ、Ａｕ
膜：１０ｎｍとする。
薄膜２とＡｕ薄膜３からなる金属薄膜を形成する（図１
（ａ））。この金属薄膜の形成は、スパッタリング法に
より行う。スパッタリング時のガスにはＡｒを用い、ガ
ス圧は０．０５Ｐａ、膜厚はＣｒ膜 ：１０ｎｍ、Ａｕ
膜：１０ｎｍとする。
【００２２】その後、感光性樹脂を全面に回転塗布法に
より形成し、所定のフォトマスクを用いて露光、現像処
理を行い、感光性樹脂４をパターニングし、さらにその
後、このパターニングした感光性樹脂４をエッチングマ
スクとしてＣｒ薄膜２とＡｕ薄膜３をエッチングするフ
ォトエッチング技術により、金属薄膜を所定形状にパタ
ーニングする（図１（ｂ））。ここでＡｕ薄膜３のエッ
チングにはヨウ素系の水溶液を用い、 Ｃｒ薄膜２のエ
ッチングには硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸
との混合溶液を用いる。
より形成し、所定のフォトマスクを用いて露光、現像処
理を行い、感光性樹脂４をパターニングし、さらにその
後、このパターニングした感光性樹脂４をエッチングマ
スクとしてＣｒ薄膜２とＡｕ薄膜３をエッチングするフ
ォトエッチング技術により、金属薄膜を所定形状にパタ
ーニングする（図１（ｂ））。ここでＡｕ薄膜３のエッ
チングにはヨウ素系の水溶液を用い、 Ｃｒ薄膜２のエ
ッチングには硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸
との混合溶液を用いる。
【００２３】その後、Ｃｒ薄膜２、 Ａｕ薄膜３及び感
光性樹脂４をエッチングマスクとして、水晶基板１のエ
ッチングを行う（図１（ｃ））。エッチング液には、弗
酸４７ｗｔ％と弗化アンモニウム４０ｗｔ％水溶液を容
量比にて１：１に混合したものを用いる。
光性樹脂４をエッチングマスクとして、水晶基板１のエ
ッチングを行う（図１（ｃ））。エッチング液には、弗
酸４７ｗｔ％と弗化アンモニウム４０ｗｔ％水溶液を容
量比にて１：１に混合したものを用いる。
【００２４】実施例１の方法で、水晶振動子片を製造し
てみたところ、Ａｕ薄膜が１０ｎｍと非常に薄い膜厚で
あるにもかかわらず、Ｃｒ薄膜２の下にある水晶基板１
は何らエッチングによる損傷をうけておらず、Ａｕ薄膜
３がエッチングマスク材としての働きを完全に果してい
ることが確認された。
てみたところ、Ａｕ薄膜が１０ｎｍと非常に薄い膜厚で
あるにもかかわらず、Ｃｒ薄膜２の下にある水晶基板１
は何らエッチングによる損傷をうけておらず、Ａｕ薄膜
３がエッチングマスク材としての働きを完全に果してい
ることが確認された。
【００２５】（実施例２）スパッタリング時のガス圧力
を０．１Ｐａとした以外は実施例１と同じ条件で水晶振
動子片を製造した。その結果、実施例１と同様に、Ａｕ
薄膜が１０ｎｍと非常に薄い膜厚であるにもかかわら
ず、Ｃｒ薄膜２の下にある水晶基板１は何らエッチング
による損傷をうけておらず、Ａｕ薄膜３がエッチングマ
スク材としての働きを完全に果していることが確認され
た。
を０．１Ｐａとした以外は実施例１と同じ条件で水晶振
動子片を製造した。その結果、実施例１と同様に、Ａｕ
薄膜が１０ｎｍと非常に薄い膜厚であるにもかかわら
ず、Ｃｒ薄膜２の下にある水晶基板１は何らエッチング
による損傷をうけておらず、Ａｕ薄膜３がエッチングマ
スク材としての働きを完全に果していることが確認され
た。
【００２６】（比較例１）スパッタリング時のガス圧力
を１．０Ｐａとした以外は実施例１と同じ条件で水晶振
動子片を製造した。その結果、Ｃｒ薄膜２の下にある水
晶基板１はエッチングによる損傷をうけており、Ａｕ薄
膜３がエッチングマスク材としての働きを完全には果し
ていないことが確認された。
を１．０Ｐａとした以外は実施例１と同じ条件で水晶振
動子片を製造した。その結果、Ｃｒ薄膜２の下にある水
晶基板１はエッチングによる損傷をうけており、Ａｕ薄
膜３がエッチングマスク材としての働きを完全には果し
ていないことが確認された。
【００２７】（比較例２）Ｃｒ薄膜２とＡｕ薄膜の膜厚
をそれぞれ１００ｎｍとしたこと以外は比較例１と同じ
条件で水晶振動子片を製造した。その結果、Ｃｒ薄膜２
の下にある水晶基板１は何らエッチングによる損傷をう
けておらず、Ａｕ薄膜３がエッチングマスク材としての
働きを完全に果していることが確認された。しかしなが
ら、実施例１、実施例２と比較してＡｕ材料を約１０倍
も必要とするため、コストダウンを図るうえでの障害と
なったしまう。
をそれぞれ１００ｎｍとしたこと以外は比較例１と同じ
条件で水晶振動子片を製造した。その結果、Ｃｒ薄膜２
の下にある水晶基板１は何らエッチングによる損傷をう
けておらず、Ａｕ薄膜３がエッチングマスク材としての
働きを完全に果していることが確認された。しかしなが
ら、実施例１、実施例２と比較してＡｕ材料を約１０倍
も必要とするため、コストダウンを図るうえでの障害と
なったしまう。
【図１】実施例１の水晶振動子片の製造方法の説明図で
ある。
ある。
【図２】従来の水晶振動子片の製造方法の説明図であ
る。
る。
１．水晶基板 ２．Cｒ薄膜 ３．Ａｕ薄膜 ４．感光性樹脂 ５．従来のＣｒ薄膜 ６．従来のＡｕ薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 砂川 強志 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 Ｆターム(参考） 5J108 MM08
Claims (4)
- 【請求項１】水晶基板にパターンマスクを形成するパタ
ーンマスク形成工程と、ふっ酸を含有する液を用いてパ
ターンマスクが形成された水晶基板のエッチングを行う
エッチング工程と、をこの順序で有する水晶振動子片の
製造方法において、 前記パターンマスク形成工程は、ガス圧力が０．４５Ｐ
ａ以下の条件でスパッタリングを行い金属薄膜を成膜す
る金属薄膜形成工程を有することを特徴とする水晶振動
子片の製造方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の水晶振動子片の製造方法
において、 前記金属薄膜形成工程で形成される金属薄膜がＣｒ膜及
びＡｕ膜からなる２層膜であり、かつ、これらＣｒ膜及
びＡｕ膜をともに、ガス圧力が０．４５Ｐａ以下の条件
でスパッタリングを行うことにより形成することを特徴
とする水晶振動子片の製造方法。 - 【請求項３】請求項２に記載の水晶振動子片の製造方法
において、 これらＣｒ膜及びＡｕ膜をともに、ガス圧力が０．０１
〜０．２Ｐａの条件でスパッタリングを行うことにより
形成することを特徴とする水晶振動子片の製造方法。 - 【請求項４】請求項３に記載の水晶振動子片の製造方法
において、 前記Ａｕ膜の膜厚を５〜１５ｎｍの範囲とすることを特
徴とする水晶振動子片の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161301A JP2000349578A (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | 水晶振動子片の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161301A JP2000349578A (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | 水晶振動子片の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000349578A true JP2000349578A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15732518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11161301A Withdrawn JP2000349578A (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | 水晶振動子片の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000349578A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005123710A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Seiko Epson Corp | エッチング方法およびこれを利用した圧電デバイスと圧電振動片の製造方法。 |
-
1999
- 1999-06-08 JP JP11161301A patent/JP2000349578A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005123710A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Seiko Epson Corp | エッチング方法およびこれを利用した圧電デバイスと圧電振動片の製造方法。 |
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