(57)【要約】      （修正有）【課題】工数がかからず生産性を良くする圧電素子ウエハ形成方法を提供する。【解決手段】耐食膜形成工程Ｓ１と、レジスト膜形成工程Ｓ２と、露光工程Ｓ３と、所定レジスト膜剥離工程Ｓ４と、露出耐食膜剥離工程Ｓ５と、圧電ウエハエッチング工程Ｓ６とを含み、圧電ウエハ１０の表裏の主面に所望の段差が形成されるまで露出耐食膜剥離工程Ｓ５と圧電ウエハエッチング工程Ｓ６とを繰り返し、所望の段差が形成された後、全レジスト膜剥離工程Ｓ８と、全耐食膜剥離工程Ｓ９と、レジスト膜形成工程Ｓ１０と、露光工程Ｓ１１と、所定レジスト膜剥離工程Ｓ１２と、圧電ウエハをエッチングして表面から裏面まで貫通させる圧電ウエハ外形エッチング工程Ｓ１３と、全レジスト膜剥離工程Ｓ１４とを含んで構成される。【選択図】図１
2014146945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電ウエハの表裏の主面に耐食膜を形成する耐食膜形成工程と、
前記耐食膜の上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記レジスト膜の表裏を所定の外形パターンで露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された又は露光されなかった表裏の前記レジスト膜を剥離する所定レジスト膜剥離工程と、
前記レジスト膜が剥離された箇所の前記耐食膜を剥離する露出耐食膜剥離工程と、
前記耐食膜が剥離されて露出する部分をエッチングする圧電ウエハエッチング工程とを含み、
前記圧電ウエハの表裏の主面に所望の段差が形成されるまで前記露出耐食膜剥離工程と前記圧電ウエハエッチング工程とを繰り返し、
前記圧電ウエハ上の全てのレジスト膜を剥離する全レジスト膜剥離工程と、
前記圧電ウエハ上の全ての耐食膜を剥離する全耐食膜剥離工程と、
前記圧電ウエハの表裏の主面にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記レジスト膜の表裏を所定の外形パターンで露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された又は露光されなかった表裏の前記レジスト膜を剥離する所定レジスト膜剥離工程と、
前記レジスト膜が剥離されて露出する部分をエッチングして表面から裏面まで貫通させる圧電ウエハ外形エッチング工程と、
前記圧電ウエハ上の全てのレジスト膜を剥離する全レジスト膜剥離工程とを含んで構成されることを特徴とする圧電素子ウエハ形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチング技術による圧電素子ウエハ形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧電デバイスに用いられる圧電素子などの小さい電子部品の外形は、フォトリソグラフィ技術，ウエットエッチング技術，ドライエッチング技術を用いて形成されている。また、小型化された圧電素子は、結晶軸に対し所定の角度で切断された板状の圧電ウエハに圧電素子を複数個形成されている。
【０００３】
例えば、図４に示されているように、圧電素子の形成方法は、圧電ウエハに耐食膜を蒸着する耐食膜形成工程（Ｓ１）。次に、圧電ウエハに蒸着された耐食膜の上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程（Ｓ２）。次に、レジスト膜上に所定の外形パターンを有したマスクを設置して、露光する露光工程（Ｓ３）。次に、露光部分のレジスト膜を現像することにより剥離する所定レジスト膜剥離工程（Ｓ４）。次に、露光部分のレジスト膜が剥離された耐食膜を剥離する露出耐食膜剥離工程（Ｓ５）。次に、圧電ウエハをエッチングする圧電ウエハエッチング工程（Ｓ６）。次に、露光していない部分のレジスト膜を剥離する全レジスト膜剥離工程（Ｓ７）。次に、露光されていない部分のレジスト膜が剥離された耐食膜を剥離する全耐食膜剥離工程（Ｓ９）。次に、圧電ウエハにレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程（Ｓ１０）。次に、レジスト膜上に圧電素子となる部分の１辺を残すように形成された外形パターンを有したマスクを設置して、露光する露光工程（Ｓ１１）。次に、露光部分のレジスト膜を現像することにより剥離する所定レジスト膜剥離工程（Ｓ１２）。次に、圧電ウエハをエッチングして１辺を残し表面から裏面まで貫通させる圧電ウエハ外形エッチング工程（Ｓ１３）。次に、露光していない部分のレジスト膜を剥離する全レジスト膜剥離工程（Ｓ１４）を経て、圧電ウエハに圧電素子の外形を形成して圧電素子ウエハを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９４７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、圧電素子は、振動エネルギーを圧電素子の中心に集中させるため圧電素子の主面の中央部が圧電素子の主面の端部より厚く設けられており、圧電素子の主面の端部から圧電素子の主面の中央部に向けて複数の段差を設けることにより形成されている。この段差形成は、図４の全レジスト膜剥離工程（Ｓ７）の後、所望の段差が圧電素子に形成されたかを判定（Ｓ８）し、所望の段差が形成されていない場合は、レジスト膜形成工程（Ｓ２）から全レジスト膜剥離工程（Ｓ７）までを所望の段差が形成されるまで繰り返すこととなる。また、所望の段差が形成された場合は、全耐食膜剥離工程（Ｓ９）に進むこととなる。このことにより、圧電素子の主面の端部から圧電素子の主面の中央部に向けて複数の段差が設けられる。また、この段差を設けるため、レジスト膜上に所定の外形パターンを有したマスクを所望の段差が形成される回数だけ取り換えなければならなかった。そのため、従来の圧電素子ウエハ形成方法は、工数がかかり生産性を悪化させる要因となっていた。また、従来の圧電素子ウエハ形成方法は、複数の段差を設けるために複数のマスクが必要となるため、経費およびマスクの管理工数が多大になる場合があった。そこで、本発明は、前記問題を解決し工数がかからず生産性の良い圧電素子ウエハ形成方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、圧電素子ウエハ形成方法は、圧電ウエハの表裏の主面に耐食膜を形成する耐食膜形成工程と、耐食膜の上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、レジスト膜の表裏を所定の外形パターンで露光する露光工程と、露光工程により露光された又は露光されなかった表裏のレジスト膜を剥離する所定レジスト膜剥離工程と、レジスト膜が剥離された箇所の耐食膜を剥離する露出耐食膜剥離工程と、耐食膜が剥離されて露出する部分をエッチングする圧電ウエハエッチング工程とを含み、圧電ウエハの表裏の主面に所望の段差が形成されるまで露出耐食膜剥離工程と圧電ウエハエッチング工程とを繰り返し、圧電ウエハ上の全てのレジスト膜を剥離する全レジスト膜剥離工程と、圧電ウエハ上の全ての耐食膜を剥離する全耐食膜剥離工程と、圧電ウエハの表裏の主面にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、レジスト膜の表裏を所定の外形パターンで露光する露光工程と、露光工程により露光された又は露光されなかった表裏の前記レジスト膜を剥離する所定レジスト膜剥離工程と、レジスト膜が剥離されて露出する部分をエッチングして表面から裏面まで貫通させる圧電ウエハ外形エッチング工程と、圧電ウエハ上の全てのレジスト膜を剥離する全レジスト膜剥離工程とを含んで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による圧電素子ウエハ形成方法において、圧電ウエハに設けられる圧電素子は、露出耐食膜剥離工程と圧電ウエハエッチング工程とを複数回繰り返すことによって、圧電素子の主面の端部から圧電素子の主面の中央部に向かって複数の段差を設けることができる。よって、本発明による圧電素子ウエハ形成方法は、工数がかからず生産性が向上するとともに、複数の段差を設けるための所定の外形パターンを有した複数のマスクが要らなくなるため、経費およびマスクの管理工数も減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における圧電素子ウエハ形成方法の工程を説明するフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態における圧電素子ウエハ形成方法の工程を示す図であり、（ａ）は耐食膜を形成した状態を示す図であり、（ｂ）はレジスト膜を形成した状態を示す図であり、（ｃ）は露光の状態を示す図であり、（ｄ）は所定レジスト膜を剥離した状態を示す図であり、（ｅ）は露出耐食膜を剥離した状態を示す図であり、（ｆ）は圧電ウエハのエッチングを行った状態を示す図であり、（ｇ）は露出耐食膜を剥離した状態を示す図であり、（ｈ）は圧電ウエハのエッチングを行った状態を示す図であり、（ｉ）は露出耐食膜を剥離した状態を示す図であり、（ｊ）は圧電ウエハのエッチングを行った状態を示す図であり、（ｋ）はレジスト膜を剥離した状態を示す図であり、（ｌ）は耐食膜を剥離した状態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態における圧電素子ウエハの一部を示す図であり、（ａ）はレジスト膜を形成した状態を示す図であり、（ｂ）は露光の状態を示す図であり、（ｃ）は所定レジスト膜を剥離した状態を示す図であり、（ｄ）は圧電ウエハをエッチングして表面から裏面まで貫通させた状態を示す図であり、（ｅ）は全レジスト膜を剥離した状態を示す斜視図である。
【図４】従来の圧電素子ウエハ形成方法の工程を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、同一要素には同一の符号を付し重複する説明を省略する。また、構成を明確にするために誇張して図示している。なお、本実施形態における主面とは、立体的に形成される圧電ウエハにおいて、最も広い面およびそれと平行する平面のことである。
【００１０】
図１に示されているように、本発明の実施形態における圧電素子ウエハ形成方法は、耐食膜形成工程（Ｓ１）、レジスト膜形成工程（Ｓ２）、露光工程（Ｓ３）、所定レジスト膜剥離工程（Ｓ４）、露出耐食膜剥離工程（Ｓ５）、圧電ウエハエッチング工程（Ｓ６）の後、所望の段差数が形成されたか判定（Ｓ７）をし、所望の段差数が形成されていない場合、露出耐食膜剥離工程（Ｓ５）と圧電ウエハエッチング工程（Ｓ６）とを繰り返し、所望の段差数が形成された場合、全レジスト膜剥離工程（Ｓ８）、全耐食膜剥離工程（Ｓ９）、レジスト膜形成工程（Ｓ１０）、露光工程（Ｓ１１）、所定レジスト膜剥離工程（Ｓ１２）、圧電ウエハ外形エッチング工程（Ｓ１３）、全レジスト膜剥離工程（Ｓ１４）を経て圧電ウエハ１０に圧電素子１が複数個形成される。
【００１１】
圧電ウエハ１０は、例えば結晶軸に対し所定の角度で切断された平板状の水晶よりなり、ポリッシュ加工により荒らされた層を取り除くためにライトエッチングが施されている。
【００１２】
［耐食膜形成工程（Ｓ１）］
図１および図２（ａ）に示すように、耐食膜２は、例えばＣｒ（クロム）の金属膜よりなり、耐食膜２が圧電ウエハ１０の表裏主面に形成される。また、耐食膜２は、例えば蒸着器による蒸着または、スパッタリング方式によって形成される。
【００１３】
［レジスト膜形成工程（Ｓ２）］
図１および図２（ｂ）に示すように、耐食膜形成工程（Ｓ１）で圧電ウエハ１０の表裏主面に形成された耐食膜２の上にレジスト膜３を形成する。このレジスト膜３は、スピンコート法，電着レジスト法，スプレーコート法等により耐食膜２の上に形成される。
【００１４】
［露光工程（Ｓ３）］
図１および図２（ｃ）に示すように、耐食膜２およびレジスト膜３が形成された圧電ウエハ１０を所定の外形パターンが形成されたマスク４で挟み込んでレジスト膜３を露光させる。これにより、圧電ウエハ１０の表裏主面に設けられたレジスト膜３の面が所定の外形パターンで露光される。
【００１５】
［所定レジスト膜剥離工程（Ｓ４）］
図１および図２（ｄ）に示すように、露光工程（Ｓ３）により露光された又は露光されなかった表裏のレジスト膜３を現像することにより剥離する。また、現像方法は、露光したレジスト膜３が剥離されるポジ型方法と露光しなかったレジスト膜３が剥離されるネガ型方法がある。
【００１６】
［露出耐食膜剥離工程（Ｓ５）］
図１および図２（ｅ）に示すように、レジスト膜３が剥離されて露出した耐食膜２をエッチングにより剥離し、圧電ウエハ１０の表面を露出させる。また、エッチング方法は、反応性の気体，イオン等を用いてエッチングするドライエッチング法と液体を用いてエッチングするウエットエッチング法がある。
【００１７】
［圧電ウエハエッチング工程（Ｓ６）］
図１および図２（ｆ）に示すように、耐食膜２が剥離されて露出している圧電ウエハ１０の表裏の表面をエッチングによって所望の深さまで除去し、段差を形成する。
【００１８】
［所望の段差数が形成されたか判定（Ｓ７）］
圧電素子１は、振動エネルギーを圧電素子１の中心に集中させるために、圧電素子１の主面の中央部が圧電素子１の主面の端部より厚く形成されている。この形状は、圧電素子１の主面の端部から圧電素子１の主面の中央部に向けて複数の段差を設けることにより解決する。そのため、所望の段差数が形成されたか判定をし、所望の段差数が形成されていない場合は、所望の段差数になるまで露出耐食膜剥離工程（Ｓ５）と圧電ウエハエッチング工程（Ｓ６）とを繰り返し、所望の段差数が形成された場合は、全レジスト膜剥離工程（Ｓ８）へと進む。
【００１９】
例えば段差が２段の場合、図２（ｇ）に示すように、耐食膜２は、レジスト膜３と圧電素子１となる部分に挟まれた状態のため、耐食膜２の露出している部分であるレジスト膜３と圧電素子１となる部分に挟まれた間、すなわち耐食膜２の側面部分をエッチングにより剥離し、圧電素子１となる部分の表面を露出させる（露出耐食膜剥離工程（Ｓ５））。このとき、耐食膜２の側面は、圧電素子１となる部分の中心側に向かうように剥離される。次に、図２（ｈ）に示すように、耐食膜２が剥離されて露出している圧電素子１となる部分の表裏の表面をエッチングによって所望の深さまで除去し、１段目の段差を形成する（圧電ウエハエッチング工程（Ｓ６））。次に、図２（ｉ）に示すように、耐食膜２は、図２（ｇ）と同様にレジスト膜３と圧電素子１となる部分に挟まれた状態のため、耐食膜２の露出している部分であるレジスト膜３と圧電素子１となる部分に挟まれた間、すなわち耐食膜２の側面部分をエッチングにより剥離し、圧電ウエハ１０の表面を露出させる（露出耐食膜剥離工程（Ｓ５））。このときも、図２（ｇ）と同様に耐食膜２の側面は、圧電素子１となる部分の中心側に向かうように剥離される。次に、図２（ｊ）に示すように、耐食膜２が剥離されて露出している圧電素子１となる部分の表裏の表面をエッチングによって所望の深さまで除去し、２段目の段差を形成する（圧電ウエハエッチング工程（Ｓ６））。このように、所望の段差は、上述の工程を繰り返すことにより形成される。
【００２０】
［全レジスト膜剥離工程（Ｓ８）］
図１および図２（ｋ）に示すように、圧電ウエハ１０上に形成されたレジスト膜３を全て剥離する。
【００２１】
［全耐食膜剥離工程（Ｓ９）］
図１および図２（ｌ）に示すように、レジスト膜３を剥離した圧電ウエハ１０上に形成された耐食膜２を全て剥離する。
【００２２】
［レジスト膜形成工程（Ｓ１０）］
図１および図３（ａ）に示すように、圧電ウエハ１０の表裏主面にレジスト膜３を新たに形成する。このレジスト膜３は、スピンコート法，電着レジスト法，スプレーコート法等により形成される。
【００２３】
［露光工程（Ｓ１１）］
図１および図３（ｂ）に示すように、レジスト膜３上に圧電素子１となる部分の１辺を残すように形成された外形パターンを有したマスク４で挟み込んでレジスト膜３を露光させる。これにより、圧電ウエハ１０の表裏主面に設けられたレジスト膜３上に圧電素子１となる部分の１辺を残すように形成された所定の外形パターンで露光される。
【００２４】
［所定レジスト膜剥離工程（Ｓ１２）］
図１および図３（ｃ）に示すように、露光工程（Ｓ１１）により露光された又は露光されなかった表裏のレジスト膜３を現像することにより剥離する。また、現像方法は、露光したレジスト膜３が剥離されるポジ型方法と露光しなかったレジスト膜３が剥離されるネガ型方法がある。また、レジスト膜３が剥離される部分は、圧電素子１となる部分の１辺を残すように形成された所定の外形パターンで露光されているため、圧電素子１となる部分の他の３辺となる。
【００２５】
［圧電ウエハ外形エッチング工程（Ｓ１３）］
図１および図３（ｄ）に示すように、露出している圧電ウエハ１０の表裏の表面の３辺をエッチングして圧電ウエハ１０の表面から裏面まで貫通させる。
【００２６】
［全レジスト膜剥離工程（Ｓ１４）］
図１および図３（ｅ）に示すように、圧電ウエハ１０上に形成されたレジスト膜３を全て剥離する。
【００２７】
このように、本発明の実施形態に係る圧電素子ウエハ形成方法を構成したことにより、圧電素子１は、従来よりも工数をかけずに圧電素子１の主面の中央部が圧電素子１の主面の端部より厚く形成することができる。したがって、本発明による圧電素子ウエハ形成方法は、生産性が向上するとともに、複数の段差を設けるための所定の外形パターンを有した複数のマスク４が要らなくなるため、経費およびマスク４の管理工数を減らすことができる。
【符号の説明】
【００２８】
１    圧電素子
２    耐食膜
３    レジスト膜
４    マスク
１０  圧電ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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