(57)【要約】【課題】  エッチャントの温度を安定化させることで安定したエッチング処理を行い、信頼性の高い基板のエッチング方法、および水晶振動子の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  水晶基板および水晶基板を収容した容器をエッチャント液温と同温になるようにクリーンオーブンで加温し、水晶基板、および水晶基板を収容した容器ごとエッチング処理槽に入れ、加温された弗酸・弗化アンモニウムなどのエッチャントにより水晶基板のエッチングを行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のエッチッグ方法であって、
基板をエッチングする前に前記基板の温度を前記基板をエッチングするエッチャントの温度に近づけるように調整する工程と、
前記基板を前記エッチャントでエッチングする工程と、
を有することを特徴とする基板のエッチング方法。
【請求項２】
前記基板の温度と前記エッチャントの温度が同じとなるよう調整することを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
【請求項３】
前記基板は容器に収容されており、当該容器および前記基板の温度を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の基板のエッチング方法。
【請求項４】
前記エッチングはウェットエッチングであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板のエッチング方法。
【請求項５】
前記基板は水晶基板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板のエッチング方法。
【請求項６】
水晶振動子の製造方法において、
水晶基板をエッチングするためのエッチャントの温度に近づけるように水晶基板の温度を調整する工程と、
前記水晶基板を前記エッチャントで所定の形状にエッチングし水晶振動子を形成する工程と、
を有することを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【請求項７】
前記水晶基板の温度を前記エッチャントの温度が同じとなるよう調整することを特徴とする請求項５に記載の水晶振動子の製造方法。
【請求項８】
前記水晶基板は容器に収容されており、当該容器および前記水晶基板の温度を調整することを特徴とする請求項５、または６に記載の水晶振動子の製造方法。
【請求項９】
前記エッチングはウェットエッチングであることを特徴とする請求項５〜７いずれか一つに記載の水晶振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は化学エッチング技術を利用した基板のエッチング方法、および水晶振動子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子は、フォトリソグラフィー技術と化学エッチング技術を用い、水晶基板から水晶振動子形状が形成される。
【０００３】
従来、水晶基板から水晶振動子形状を作製する手段としては、フォトリソグラフィー技術と化学エッチング技術とが利用されている（例えば、特許文献１参照。）。図２はフォトリソグラフィー技術と化学エッチング技術とにより得られる音叉型の水晶振動子を示す図である。水晶振動子１００は脚部１０２と、脚部１０２が接続される基部１０１とからなっている。図３は水晶振動子の製造方法を示し、図２における水晶振動子１００の脚部１０２のＡ−Ａ断面を示してその製造方法を説明する。
【０００４】
まず図３（ａ）に示すように、水晶基板２００の表裏に耐食膜２０１を成膜する。耐蝕膜２０１は一般にＡｕ／Ｃｒ膜の積層膜であり、成膜方法はスパッタ、もしくは蒸着で行う。ここでＡｕ／Ｃｒ膜を使用するのは後述する図３（ｄ）において水晶基板２００をエッチングする際の耐食膜とするためである。
【０００５】
次に、図３（ｂ）に示すように、耐食膜２０１上、かつ水晶基板２００の表裏に感光性レジスト２０２を塗布する。一般的にはポジ型レジストが使用され、片側をスピンコートで成膜しプレベークした後、残る面を同じように成膜する。次に、感光性レジスト２０２を水晶振動子１００の外形形状に対応したマスクを利用して露光・現像し、水晶振動子１００の外形形状のパターンを得る。
【０００６】
この後、図３（ｃ）に示すように、ヨウ化カリ／ヨウ素混合水溶液中に浸漬し耐蝕膜２０１のＡｕ膜をエッチングし、よく水洗した後、続いて硝酸第２セリウムアンモン水溶液中に浸漬して耐蝕膜２０１のＣｒ膜をエッチングし、Ａｕ／Ｃｒ膜（耐蝕膜２０１）を水晶振動子１００の外形形状に対応したパターンとする。
【０００７】
続いて、図３（ｄ）に示すように、弗酸・弗化アンモニウム・バッファード弗酸等のエッチャントに水晶基板２００を浸漬して水晶基板２００をエッチングし、水晶振動子１００の外形形状を形成する。
【０００８】
最後に、図３（ｅ）に示すように、アセトン中に水晶基板２００を浸漬し感光性レジスト２０２を除去し、続いてＡｕ／Ｃｒ膜のエッチャントにそれぞれ浸漬し、耐食膜２０１を剥離除去する。剥離後はよく水洗する。以上の工程により、水晶基板２００から水晶振動子１００を得ることができる。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−３１５８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
水晶振動子は市場からの小型化の要求により近年ますます小型化が進んでいる。しかし上述のような化学エッチング技術により基板をエッチングする方法では、エッチャントと被エッチング対象である基板との接触面積が小さい方が大きい場合に比べ、エッチング反応が遅くエッチングレートが低いことが知られており、小型化された水晶振動子を従来と同じエッチング条件にて製造すると大幅に時間を要するという課題があった。このような課題を解決するためにはエッチング条件を変更することが考えられる。
【００１１】
エッチング反応を促進するための一つの手段として、エッチャントの温度を変更することが考えられる。例えば、常温のエッチャントに基板を浸漬させエッチングした場合よりも、エッチャントを常温より加温した状態でエッチングした方がエッチング反応が促進されエッチングレートが高くなり、エッチング処理を高速で行うことができる。従来、水晶振動子の場合、一般的にはエッチャントの温度が５０℃前後でエッチングを行っていたが、水晶振動子の小型化に伴う微細なパターンを形成するにあたり、例えば９０℃前後にまで加温して処理を行えばエッチング時間を短縮することができる。
【００１２】
しかしエッチャントを常温より加温してエッチング処理を行った場合エッチング時間を短縮することができるが、次のような課題が発生する。エッチング処理は、エッチャントを加温し専用に処理するエッチング処理槽と水洗槽により行われ、このような装置の周囲環境は常温である２５℃前後にて使用されている。したがってエッチング処理される前の基板も常温状態に保たれた状態からエッチング処理槽に投入されエッチング処理が行われている。また前記基板は容器に収容されエッチング処理槽に投入されるが、この容器も常温状態に保たれた状態からエッチング処理槽に投入される。
【００１３】
このような場合、基板、および基板を収容した容器は常温状態から９０℃前後に加温されたエッチング処理槽に投入されるため、基板および容器とエッチャントとの温度差によりエッチャントの液温が低下してしまう。エッチャントの液温低下度合いにもよるが、エッチング処理槽を温調器により温度コントロールした際に液温が元の液温まで戻り安定するまではおよそ２０分〜１時間ほど時間がかかる。したがって、その間は安定したエッチングが行えないという課題が生じる。
【００１４】
また、エッチャントの液温が一様に低下するのであればエッチング時間が予定より長くなるだけであるが、実際にはエッチング処理槽内でのエッチャントの液温が一様でなく、基板に接触するエッチャントはその部位により液温に違いがある。このためエッチング処理される基板内でエッチングレートに違いが生じ、基板を所望形状に精度良くエッチングできないという課題が発生する。また基板をバッチ処理する場合は、基板内でのエッチングレートの違いだけでなく、基板および容器の投入前の環境によりバッチ毎のばらつきも課題となる。特に、エッチャントを高温で使用する場合は、わずかな液温低下でもエッチングレートが大きく影響を受けるためこの課題が顕著となる。例えばエッチャントがバッファード弗酸の場合、バッファード弗酸（ＢＨＦ）は１０℃上昇するとエッチングレートが約２倍になるため、高温域での使用の際の液温低下はエッチングレートの低下が著しい。
【００１５】
本発明は以上のような課題を解決するものであり、エッチャントの温度を安定化させることで安定したエッチング処理を行い、信頼性の高い基板のエッチング方法、および水晶振動子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
基板のエッチッグ方法であって、基板をエッチングする前に前記基板の温度を前記基板をエッチングするエッチャントの温度に近づけるように調整する工程と、前記基板を前記エッチャントでエッチングする工程と、を有する基板のエッチング方法とする。
【００１７】
また、基板の温度と前記エッチャントの温度が同じとなるよう調整する基板のエッチング方法とする。
【００１８】
また、基板は容器に収容されており、当該容器および前記基板の温度を調整する基板のエッチング方法とする。
【００１９】
また、エッチングはウェットエッチングである基板のエッチング方法とする。
【００２０】
また、基板は水晶基板である基板のエッチング方法とする。
【００２１】
また、水晶振動子の製造方法において、水晶基板をエッチングするためのエッチャントの温度に近づけるように水晶基板の温度を調整する工程と、前記水晶基板を前記エッチャントで所定の形状にエッチングし水晶振動子を形成する工程と、を有する水晶振動子の製造方法とする。
【００２２】
また、水晶基板の温度を前記エッチャントの温度が同じとなるよう調整する水晶振動子の製造方法とする。
【００２３】
また、水晶基板は容器に収容されており、当該容器および前記水晶基板の温度を調整する水晶振動子の製造方法とする。
【００２４】
また、エッチングはウェットエッチングである水晶振動子の製造方法とする。
【発明の効果】
【００２５】
上記のように構成された本発明の方法によれば、エッチャントの温度を安定化させることができ、信頼性の高い基板のエッチング方法、および水晶振動子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下本発明について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施例では水晶基板を被エッチング基板とし水晶振動子の製造方法について説明する。図１は本実施例の水晶振動子の製造方法を説明するための図である。
【００２７】
まず、水晶基板を用意し、水晶基板の表裏に耐食膜を成膜する。耐蝕膜はＡｕ／Ｃｒ膜の積層膜であり、成膜方法はスパッタ、もしくは蒸着で行う（図１：Ｓ１）。次に、水晶基板の表裏に形成した耐食膜上、かつ水晶基板の表裏に感光性レジストを塗布する。感光性レジストは、片側をスピンコートで成膜しプレベークした後、残る面を同じように成膜する。次に、感光性レジストを水晶振動子の外形形状に対応したマスクを利用して露光・現像し、水晶振動子の外形形状のパターンを得る（図１：Ｓ２）。この後、ヨウ化カリ／ヨウ素混合水溶液中に浸漬しＡｕ膜をエッチングし、よく水洗した後、続いて硝酸第２セリウムアンモン水溶液中に浸漬し、Ｃｒ膜をエッチング、Ａｕ／Ｃｒ膜を振動子の外形形状に対応したパターンとする（図１：Ｓ３）。ここまでの工程は従来技術で説明した水晶振動子の製造方法と同様である。
【００２８】
続いて、水晶基板を容器に収容し、容器に収容された水晶基板、および容器をクリーンオーブンに投入し９０℃に加温する（図１：Ｓ４）。本実施例では水晶基板および容器の加温を９０℃で行うが、後述の水晶基板のエッチング工程におけるエッチャントの液温と同温で行うのが望ましい。
【００２９】
続いて、９０℃に加温されたバッファード弗酸を槽に湛えるエッチング処理槽内に、前工程で加温された水晶基板および容器を投入し、水晶基板をバッファード弗酸に浸漬しエッチングする（図１：Ｓ５）。この工程により水晶基板が水晶振動子の外形形状に形成される。この工程において、前工程にて水晶基板および容器を水晶基板のエッチャントであるバッファード弗酸と同温に加温していおいたことにより、水晶基板および容器をエッチャントに浸漬させた時のエッチャントの液温変化を抑えることが可能となり、水晶基板内におけるエッチングレートの違いを抑え精度良く水晶振動子の外形形状を形成することができる。また、これは水晶基板をバッチ処理した場合も同様であり、バッチ間におけるエッチングレートの違いも抑えることが可能なのはいうまでもない。さらに、安定したエッチングレートでエッチング処理が可能なので、エッチング時間を短縮するために高温なエッチャントでエッチング処理しても安定して水晶振動子を製造することができる。
【００３０】
最後に、アセトン中に水晶基板を浸漬し感光性レジストを除去し、続いてＡｕ／Ｃｒ膜のエッチャントにそれぞれ浸漬し、耐食膜を剥離除去する（図１：Ｓ６）。剥離後はよく水洗する。以上の工程により、水晶基板から水晶振動子の外形形状を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】水晶振動子の製造方法を説明するための図。
【図２】音叉型の水晶振動子を示す図。
【図３】水晶振動子の製造方法を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１００  水晶振動子
１０１  基部
１０２  脚部
２００  水晶基板
２０１  耐蝕膜
２０２  感光性レジスト
【図１】
2010087931.tif 000003
【図２】
2010087931.tif 000004
【図３】
2010087931.tif 000005