(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電材料からなる振動片に、少なくともニッケル（Ｎｉ）を含む積層膜で電極を形成した圧電振動デバイスの製造方法であって、
前記振動片に成膜したニッケル（Ｎｉ）を、ヨウ素およびヨウ素化合物並びに塩化カリウムを含むエッチング液でエッチングして前記電極を形成することを特徴とする圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記積層膜は、少なくとも金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）とを含み、
前記エッチング液で、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）とをエッチングすることを特徴とする請求項１記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項３】
ヨウ素化合物がヨウ化カリウムもしくはヨウ化アンモニウムであることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項４】
塩化カリウムが０．１ｗｔ％以上、且つ、ヨウ素化合物が１０．０ｗｔ％以上含まれていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記振動片が水晶からなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに一つに記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記圧電振動デバイスが基部と該基部から突出した脚状の前記振動部とを有する音叉形状の圧電振動子であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに一つに記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項７】
圧電材料からなる振動片に、少なくともニッケル（Ｎｉ）を含む積層膜で電極を形成した圧電振動デバイスの製造方法であって、
前記振動片に、少なくともニッケル（Ｎｉ）上に金（Ａｕ）を成膜した積層膜を形成する積層膜形成工程と、
前記積層膜上に所望の形状のマスク層を形成するマスク層形成工程と、
前記マスク層で覆われていない部分の前記積層膜のニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）とを、一種類のエッチング液でエッチングする積層膜エッチング工程と、
前記マスク層を剥離する剥離工程とを有することを特徴とする圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記マスク層形成工程において、
前記積層膜上に感光性材料からなるレジストを塗布するレジストコーティング工程と、
前記レジストを所望の形状にパターン化するレジストパターニング工程とを有することを特徴とする請求項７に記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記積層膜エッチング工程において、
前記積層膜の金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）を、前記エッチング液で連続してエッチングすることを特徴とする請求項７もしくは請求項８に記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記エッチング液が、ヨウ素およびヨウ素化合物並びに塩化カリウムを含むことを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれかに一つに記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記ヨウ素化合物が、ヨウ化カリウムもしくはヨウ化アンモニウムであることを特徴とする請求項１０に記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項１２】
塩化カリウムが０．１ｗｔ％以上、且つ、ヨウ素化合物が１０．０ｗｔ％以上含まれていることを特徴とする請求項１０もしくは請求項１１に記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記振動片が水晶からなることを特徴とする請求項７〜請求項１２のいずれかに記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記振動片が、基部と該基部から突出した脚状の前記振動部とを有する音叉形状の圧電振動子であることを特徴とする請求項７〜請求項１３のいずれかに記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信機、スマートメーター等電子機器や時計の基準信号源として用いられる圧電振動デバイスの製造方法に関する。詳しくは、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）が積層した構造の電極を有する圧電振動デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
時計や移動体通信機の基準信号源として振動子や共振子や発振器等の圧電振動デバイスが広く使われている。こうした圧電振動デバイスの中でも、特に圧電材料として水晶を用いた水晶振動子や水晶共振子や水晶発振器は温度特性が良好で精度も高いことから需要も非常に多い。
【０００３】
一般に圧電振動デバイスの一形態である振動子や共振子は、周波数帯によって大きく三つの種類に分けられる。
【０００４】
一つ目は、低域の周波数帯（数百ｋＨｚ以下）に用いられる屈曲振動や捩り振動を利用した音叉型の振動子である。なお、屈曲振動は振動モードの一つで、振動体の外形が屈曲運動するような振動モードを言う。一方、捩り振動は振動体の外形が捩れ運動するような振動モードを言う。
【０００５】
以下に、屈曲振動や捩り振動を利用した振動子で最も一般的な音叉型の水晶振動子の構造を説明する。図３は、一般的な音叉型の水晶振動子の構造を示した図である。
【０００６】
図３に示すように、一般的な音叉型の水晶振動子１０は、基部１１０と基部１１０から突出した複数本の振動脚１２０からなる振動片１００上に、所望の形状でパターニングされた電極５１０が形成される構造をなしている。
【０００７】
振動片１００は水晶原石からＺカットと呼ばれる切断角度で切り出された水晶ウェハを加工して音叉形状にする。近年では、振動片１００の小型化の要求が強く、そのために微細で精密な加工が可能なウェットエッチング加工で加工されることが多い。
【０００８】
電極５１０は振動部である振動脚１２０に電圧を印加し振動脚１２０を励振させるために形成されるものであり、振動片１００の表裏面さらには側面にも形成される。電極５１０は微細な振動脚１２０の表裏面さらに側面にも形成しなくてはならないため、微細な形状を形成するのに適しているフォトリソグラフィー法でパターニングされるのが一般的である。
【０００９】
通常、音叉型の水晶振動子１０において、電極５１０に利用される材料としては、金（Ａｕ）とクロム（Ｃｒ）の積層膜が用いられることが多い。金（Ａｕ）は導電性に優れ耐食性にも良好であることから用いられ、クロム（Ｃｒ）は水晶からなる振動片１００と金（Ａｕ）を密着性を上げる目的で用いられる。
【００１０】
図６は、一般的な音叉型の水晶振動子の電極形成方法を示すフローチャートである。以下に図６を用いて電極５１０の形成方法を詳しく説明する。まず、振動片１００の全面に下層がクロム（Ｃｒ）で上層が金（Ａｕ）からなる積層膜を成膜する（図６−ＳＴ１：積層膜形成工程）。次に、その金（Ａｕ）とクロム（Ｃｒ）からなる積層膜上に感光性材料からなるレジストを塗布する（図６−ＳＴ２：レジストコーティング工程）。その後、フォトリソグラフィー法でレジストを所望の電極形状にパターニングする（図６−ＳＴ３：レジストパターニング工程）。さらにその後、パターニングされたレジストに覆われていない部分の積層膜上層の金（Ａｕ）を、金（Ａｕ）専用のエッチング液でウェットエッチングする（図６−ＳＴ４：Ａｕエッチング工程）。次に、上層の金（Ａｕ）がエッチングされ表面に現れた積層膜下層のクロム（Ｃｒ）を、クロム（Ｃｒ）専用のエッチング液でウェットエッチングする（図６−ＳＴ５：Ｃｒエッチング工程）。最後に、レジストを剥離液で除去して（図６−ＳＴ６：剥離工程）、所望の形状でパターニングされた電極５１０が完成する。
【００１１】
二つ目は、中域の周波数帯（数百ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ）に用いられる厚み滑り振動を利用した振動子である。なお、厚み滑り振動とは、振動モードの一つで、圧電基板の厚み方向の上下表面がそれぞれ対向方向にすべるような振動モードを言う。周波数ｆは、振動片の厚みｔの関数になり、基本波は、ｆ＝ｋ／ｔ（ｋ：定数）の関係式になる。一般に水晶原石からＡＴカットと呼ばれる切断角度で切り出された水晶振動片を用いるので、ＡＴ振動子と称される。
【００１２】
以下に、厚み滑り振動を利用した振動子で代表的なＡＴ振動子の構造を説明する。図４は、一般的なＡＴ振動子の構造を示した図である。
【００１３】
図４に示すように、一般的なＡＴ振動子２０は、水晶原石からＡＴカットで切り出された板状の振動片２００の表裏面に、所望の形状でパターニングされた電極５２０が形成される構造をなしている。
【００１４】
一般に、ＡＴ振動子２０に用いられる振動片２００は、不要な振動モードの発生をを極力減らすために、振動片２００の外周部が薄くなるように加工される。
【００１５】
また、電極５２０はＡＴ振動子２０の温度特性を安定化させるために、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）をスパッタリング法で成膜した積層膜が用いられることが多い。但し、従来はニッケル（Ｎｉ）をウェットエッチングで加工するのが難しかったので、スパッタリング法による成膜時に、所望の形状で開口させた金属板で遮蔽して、開口させた所定の部分だけを成膜する方法が採用されることが多かった。
【００１６】
なお、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層膜をウェットエッチングする方法もいくつか考案されている。例えば、特許文献１にはヨウ素系エッチング液でエッチングした例が記載されている。しかしながら、エッチング液の詳細は記載されていない。
【００１７】
また、特許文献２では、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層膜をウェットエッチングするエッチング液として、ヨウ素とヨウ素化合物にリン酸系ｐＨ緩衝剤もしくはクエン酸系ｐＨ緩衝剤を混合させたエッチング液が提案されている。
【００１８】
また、特許文献３では、ヨウ素とヨウ素化合物に無機酸や常温で固体の有機酸を混合させたエッチング液や、ヨウ素とヨウ素化合物に含窒素五員環化合物、有機硫黄化合物、アルコール化合物、ケトン化合物、アミド化合物等からなる有機溶剤を混合させたエッチング液が提案されている。
【００１９】
三つ目は、高域の周波数帯（１００ＭＨｚ以上）に用いられる弾性表面波を利用した共振子である。なお、弾性表面波とは基板の表面が波状に振動して伝播する波を言う。一般に弾性表面波を利用した共振子は、弾性表面波の英訳であるSurface Acoustic Waveを略してＳＡＷ共振子と称される。
【００２０】
以下に、弾性表面波を利用したＳＡＷ共振子の構造を説明する。図５は一般的なＳＡＷ共振子の構造を示した図である。
【００２１】
図５に示すように、ＳＡＷ共振子３０は圧電材料からなる振動片３００の表面に電極５３０が正負交互に並べられた構造を持ち、振動片３００の表面が波状の振動する。発振周波数は、電極の間隔および基板物質内を伝播する速度により決定され、電極の間隔を狭く形成すればするほど、より高域の周波数が実現できる。
【００２２】
通常、ＳＡＷ共振子３０は、その特徴である高域の周波数を得るために、１０μｍ以下の間隔で電極５３０を形成することが多い。そこで従来は、微細な加工が可能なドライエッチング法でアルミニウム（Ａｌ）等を加工して電極５３０を形成することが多かった。
【００２３】
なおＳＡＷ共振子３０は、振動片３００として、水晶のみならず圧電セラミックス材料（ニオブ酸リチウム単結晶、タンタル酸リチウム単結晶等）も多く用いられている。
【００２４】
以上のように、周波数帯によって、用いられる振動モードは異なり、それぞれの電極材料や電極形成方法は様々な形態が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開平８−２０３８４４
【特許文献２】特許４６９６５６５
【特許文献３】特開２０１０−２２９４２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
低域の周波数帯（１００ｋＨｚ以下）に用いられる音叉型の水晶振動子１０の場合、振動部である微細な振動脚１２０の表裏面さらに側面にも電極５１０を形成しなくてはならない。そのため、複数の面を同時に、且つ微細にパターニングできるウェットエッチング法が用いられていた。しかしウェットエッチングが可能な材料は限られており、その中でウェットエッチング性が良好な金（Ａｕ）とクロム（Ｃｒ）の積層膜が電極材料として用いられることが多かった。
【００２７】
しかしながら、クロム（Ｃｒ）は加熱されると金（Ａｕ）の原子間に拡散してしまうという特性（一般に熱拡散と称する。）を有しており、熱に対して不安定であった。振動子においては、この熱拡散が生じると、振動特性が変化してしまい、信頼性の低い振動子ができてしまう。
【００２８】
熱拡散が発生し難く熱に対して安定な電極材料としては、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層膜が知られているが、ニッケル（Ｎｉ）はウェットエッチングが難しく、音叉型の水晶振動子１０の電極５１０としては用いられていなかった。
【００２９】
金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層膜をウェットエッチングするエッチング液としては、ヨウ素とヨウ素化合物にリン酸系ｐＨ緩衝剤もしくはクエン酸系ｐＨ緩衝剤を混合させたエッチング液や、ヨウ素とヨウ素化合物に無機酸や常温で固体の有機酸を混合させたエッチング液や、ヨウ素とヨウ素化合物に含窒素五員環化合物、有機硫黄化合物、アルコール化合物、ケトン化合物、アミド化合物等からなる有機溶剤を混合させたエッチング液等も提案されているが、いずれも微細な形状をパターニングするほどの加工精度はなく、音叉型の水晶振動子１０の電極５１０を形成するには適していなかった。
【００３０】
また、これらのエッチング液は酸や有機溶剤が含有されており、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）以外の圧電材料やレジストに少なからずダメージを与えるので、振動子の製造には適していなかった。
【００３１】
中域の周波数帯（１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ）に用いられる厚み滑り振動を利用したＡＴ振動子２０の場合、従来は微細な形状でのパターニングは必要がなかったので、ウェットエッチング以外の方法で電極５２０をパターニングしていた。しかしながら、近年、ＡＴ振動子２０の小型化の要求が高まりつつあり、電極５２０を従来の方法ではパターニングするのが難しくなってきた。そこでＡＴ振動子２０においても電極５２０をウェットエッチング法でパターニングする必要性がでてきた。
【００３２】
しかしながら、従来ＡＴ振動子２０の電極５２０として用いられてきた金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層膜は、ニッケル（Ｎｉ）をウェットエッチングすることが難しいという欠点を有していた。
【００３３】
高域の周波数帯（１ＭＨｚ以上）に用いられる弾性表面波を利用したＳＡＷ共振子３０の場合、１０μｍ以下の間隔で精度良く電極５３０をパターニングしなくてはならないので、従来はドライエッチング法によってパターニングがなされていた。
【００３４】
しかしながら、ドライエッチング法は一度に大量に加工することが難しく、且つ装置も大規模になるので、生産性が悪かった。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
上記課題を解決するために、本発明の圧電振動デバイスの製造方法は、下記に示す製造方法で電極を形成することを特徴としている。
【００３６】
詳しくは、圧電材料からなる振動片に、少なくともニッケル（Ｎｉ）を含む積層膜で電極を形成した圧電振動デバイスの製造方法であって、前記振動片に成膜したニッケル（Ｎｉ）を、ヨウ素およびヨウ素化合物並びに塩化カリウムを含むエッチング液でエッチングして前記電極を形成することを特徴としている。
【００３７】
さらに、積層膜は、少なくとも金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）とを含み、前記エッチング液で、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）とをエッチングすることを特徴としている。
【００３８】
さらに、ヨウ素化合物がヨウ化カリウムもしくはヨウ化アンモニウムであることを特徴としている。
【００３９】
塩化カリウムが０．１ｗｔ％以上、且つ、ヨウ素化合物が１０．０ｗｔ％以上含まれている圧電振動デバイスの製造方法。
【００４０】
さらに、振動片が水晶からなることを特徴としている。
【００４１】
さらに、圧電振動デバイスが基部と該基部から突出した脚状の前記振動部とを有する音叉形状の圧電振動子であることを特徴としている。
【００４２】
また、圧電材料からなる振動片に、少なくともニッケル（Ｎｉ）を含む積層膜で電極を形成した圧電振動デバイスの製造方法であって、振動片に、少なくともニッケル（Ｎｉ）上に金（Ａｕ）を成膜した積層膜を形成する積層膜形成工程と、積層膜上に所望の形状のマスク層を形成するマスク層形成工程と、マスク層で覆われていない部分の前記積層膜のニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）とを、一種類のエッチング液でエッチングする積層膜エッチング工程と、マスク層を剥離する剥離工程とを有することを特徴としている。
【００４３】
さらに、マスク層形成工程において、積層膜上に感光性材料からなるレジストを塗布するレジストコーティング工程と、レジストを所望の形状にパターン化するレジストパターニング工程とを有することを特徴としている。
【００４４】
さらに、積層膜エッチング工程において、積層膜の金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）を、エッチング液で連続してエッチングすることを特徴としている。
【００４５】
さらに、エッチング液が、ヨウ素およびヨウ素化合物並びに塩化カリウムを含むことを特徴としている。
【００４６】
さらに、ヨウ素化合物が、ヨウ化カリウムもしくはヨウ化アンモニウムであることを特徴としている。
【００４７】
塩化カリウムが０．１ｗｔ％以上、且つ、ヨウ素化合物が１０．０ｗｔ％以上含まれている圧電振動デバイスの製造方法。
【００４８】
さらに、振動片が水晶からなることを特徴としている。
【００４９】
さらに、振動片が、基部と該基部から突出した脚状の前記振動部とを有する音叉形状の圧電振動子であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００５０】
本発明の圧電振動デバイスの製造方法は、熱拡散が少ない金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層膜の電極を振動部の表裏面及び側面に形成することが可能で、その結果、信頼性の高い圧電振動子が提供できる。
【００５１】
さらに、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層膜の電極を微細且つ高精度に形成することができるので、小型の圧電振動子を提供することが可能である。
【００５２】
さらには、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層膜の電極をウェットエッチング法によって形成するので、一度に大量に加工することができるので、生産性に優れた圧電振動子を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の圧電振動子の電極形成方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の圧電振動子の電極形成方法を示す第２のフローチャートである。
【図３】一般的な音叉型の水晶振動子の構造を示した図である。
【図４】一般的なＡＴ振動子の構造を示した図である。
【図５】一般的なＳＡＷ共振子の構造を示した図である。
【図６】一般的な音叉型の水晶振動子の電極形成方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下に本発明を実施する形態を図面を参照しながら説明する。  
【実施例１】
【００５５】
本実施例では、本発明の圧電振動デバイスの製造方法を音叉型の水晶振動子の製造に用いた。図３は、一般的な音叉型の水晶振動子の構造を示した図である。以下に図３を用いて説明する。
【００５６】
図３に示すように、一般的な音叉型の水晶振動子１０は、基部１１０と基部１１０から突出した複数本の振動脚１２０からなる振動片１００上に、所望の形状でパターニングされた電極５１０が形成される構造をなしている。
【００５７】
振動片１００は水晶原石からＺカットと呼ばれる切断角度で切り出された水晶ウェハを加工して音叉形状にする。近年では、振動片１００の小型化の要求が強く、そのために微細で精密な加工が可能なウェットエッチング加工で加工されることが多い。
【００５８】
電極５１０は振動部である振動脚１２０に電圧を印加し振動脚１２０を励振させるために形成されるものであり、振動片１００の表裏面さらには側面にも形成される。
【００５９】
本実施例では、上層が金（Ａｕ）で下層がニッケル（Ｎｉ）からなる２層構造の電極５１０を振動片１００上に形成した。金（Ａｕ）は導電性に優れ耐食性も良好であることから用い、ニッケル（Ｎｉ）は水晶からなる振動片１００と金（Ａｕ）を密着性を上げる目的で用いた。
【００６０】
また、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層構造の電極５１０は、金（Ａｕ）とクロム（Ｃｒ）の積層構造に比べ、加熱されても熱拡散が少ないので、熱に対して安定している。そのため、熱変動に対して振動特性が安定した信頼性の高い水晶振動子１０を製造することができる。
【００６１】
本実施例で示す金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層構造の電極５１０は、以下に示す方法で形成した。図１は、本発明の圧電振動子の電極形成方法を示すフローチャートである。
【００６２】
まず、振動片１００の全面に下層がニッケル（Ｎｉ）で上層が金（Ａｕ）からなる積層膜を成膜する（図１−ＳＴ１：積層膜形成工程）。本実施例では、スパッタリング法によって水晶からなる振動片１００上にニッケル（Ｎｉ）を０．３μｍの厚さで成膜した後、続けてスパッタリング法でニッケル（Ｎｉ）上に金（Ａｕ）を１．２μｍの厚さで成膜した。なお、ニッケル（Ｎｉ）を成膜した後に真空雰囲気状態のまま金（Ａｕ）の成膜をおこなったので、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）の境界に酸化層を生成させることなく成膜することができた。
【００６３】
本実施例では、スパッタリング法でニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）を成膜したが、他の真空成膜法、例えば蒸着法等を用いて成膜しても、本発明の効果は十分に得られる。
【００６４】
次に、その金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）からなる積層膜上に感光性材料からなるレジストを塗布する（図１−ＳＴ２：レジストコーティング工程）。本実施例ではローム・アンド・ハース電子材料社製レジスト（商品名：ＰＥＰＲ２４００）を電着法によって５μｍの厚さで金（Ａｕ）上に塗布した。
【００６５】
本実施例では、電着法でレジストを塗布したが、この他の塗布方法、例えばスプレーコート法、ディップコート法等を用いて塗布しても、本発明の効果は十分に得られる。
【００６６】
その後、フォトリソグラフィー法でレジストを所望の電極形状にパターニングする（図１−ＳＴ３：レジストパターニング工程）。本実施例では、振動片１００の表裏面だけでなく側面もパターニングするために、斜め露光法で露光をおこない、さらに２５℃のハングリーウォーターに約２０分間浸漬させて現像することによってレジストをパターニングした。
【００６７】
さらにその後、レジストに覆われていない部分の積層膜、すなわちレジストパターニング工程でレジストが除去され露出した部分の積層膜を、一種類のエッチング液で、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の両方ともウェットエッチングする（図１−ＳＴ４：積層膜エッチング工程）。本発明ではこの時に使用するエッチング液の組成に特徴がある。ヨウ素とヨウ素化合物と塩化カリウムを含むエッチング液を用いると金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）を一緒にウェットエッチングすることができることを我々は発見した。
【００６８】
本実施例では、ヨウ素が１．８ｗｔ％、ヨウ化カリウムが１０．０ｗｔ％、塩化カリウムが５．０ｗｔ％、水が８３．２ｗｔ％からなるエッチング液で、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）からなる積層膜をウェットエッチングしたところ、レジストパターニング工程で形成されたレジスト形状に対して、寸法誤差が０．３μｍ以下の非常に高い加工精度で積層膜をパターニングすることができた。なお本実施例では、浸漬方式でウェットエッチングしたが、スプレー方式やパドル方式でウェットエッチングしてもかまわない。
【００６９】
なお本発明の製造方法に用いられるエッチング液は、本実施例のように有機溶剤を含有しないのが望ましい。なぜなら有機溶剤が含有していると、レジストが有機溶剤で侵されてしまい、精度よくパターニングができなくなってしまう可能性が生じるからである。
【００７０】
最後に、レジストを有機溶剤等の剥離液で除去して（図１−ＳＴ５：剥離工程）、所望の形状でパターニングされた金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層構造の電極５１０を完成させた。
【００７１】
以上の製造方法において、ＳＴ４：積層膜エッチング工程では、金（Ａｕ）のエッチングとニッケル（Ｎｉ）のエッチングは、途中に別の工程を挟むことなく、連続して行われるのが望ましい。金（Ａｕ）をエッチングした後に、水洗や乾燥の作業を挟んでから、ニッケル（Ｎｉ）をエッチングすると、ニッケル（Ｎｉ）の表面が変質してしまいエッチングし難くなってしまうからである。また、金（Ａｕ）のエッチングとニッケル（Ｎｉ）のエッチングを一工程内で完了させることで、従来に比べ工程数を削減させることができ生産性も向上するからである。
【実施例２】
【００７２】
本実施例では、実施例１と同様の音叉型の水晶振動子１０を製造するにあたり、ヨウ素とヨウ化カリウムと塩化カリウムの比率を変えたエッチング液でエッチングして、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層からなる電極５１０を形成した。
【００７３】
まず、ヨウ素を１．８ｗｔ％、ヨウ化カリウムを１０．０ｗｔ％として、塩化カリウムを０．０５ｗｔ％から５０．０ｗｔ％まで変化させて、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層膜のエッチング性を確認した。その結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
0005936438.tif 000002
【００７５】
塩化カリウムを０．０５ｗｔ％含有した組成のエッチング液ではニッケル（Ｎｉ）が若干変色して残っていたが、０．１ｗｔ％以上含有させることで、ニッケル（Ｎｉ）をエッチングさせることができた。さらには塩化カリウムを０．２ｗｔ％以上含有させることで、短時間に精度良くニッケル（Ｎｉ）をエッチングすることができた。また、塩化カリウムの添加量を増やしてゆき、塩化カリウムを５０．０ｗｔ％添加する実験を試みたところ、ニッケル（Ｎｉ）をエッチングさせることはできたが、塩化カリウムが溶解しきらずに残ってしまった。よって、塩化カリウムを５０．０ｗｔ％以上添加しても、材料の使用効率が悪くなるだけで、それ以上の効果は得られないことが確認できた。
【００７６】
次に、ヨウ素を１．８ｗｔ％、塩化カリウムを５．０ｗｔ％として、ヨウ化カリウムを０．２ｗｔ％から３５．０ｗｔ％まで変化させて、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層膜のエッチング性を確認した。その結果を表２に示す。
【００７７】
【表２】
0005936438.tif 000003
【００７８】
ヨウ化カリウムの含有量を変えて実験した結果、ヨウ化カリウムを０．２ｗｔ％含有させた場合ではエッチングされなかったが、ヨウ化カリウムを１．０ｗｔ％以上含有させると金（Ａｕ）もニッケル（Ｎｉ）もエッチングすることができた。
【実施例３】
【００７９】
本実施例では、実施例１と同様の音叉型の水晶振動子１０を製造するにあたり、１．０ｗｔ％のヨウ素と１０．０ｗｔ％のヨウ化アンモニウムと５．０ｗｔ％の塩化カリウムを含むエッチング液でエッチングして、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層からなる電極５１０を形成した。
【００８０】
その結果、ヨウ素化合物の一種であるヨウ化アンモニウムを含んだエッチング液でも、ヨウ化カリウムを含んだエッチング液と同様に、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）をエッチングすることができ、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層構造からなる電極５１０を形成することができた。
【実施例４】
【００８１】
本実施例は、図３に示す音叉型の水晶振動子１０において、上層が金（Ａｕ）、中層がニッケル（Ｎｉ）、下層がクロム（Ｃｒ）の３層構造からなる電極５１０を有する水晶振動子１０を製造した例である。電極５１０に用いられるこれら３種類の材料はそれぞれに個別の役目を有している。クロム（Ｃｒ）は水晶からなる振動片１００とより強固に密着させる役目を有しており、ニッケル（Ｎｉ）はクロム（Ｃｒ）が金（Ａｕ）に拡散するのを防ぐ役目を有しており、金（Ａｕ）はその抵抗率の低さを利用し、振動片に効率よく電圧を加える役目を有する。
【００８２】
以下に図１に示すフローチャートを用いながら本実施例を説明する。まず３層構造の積層膜をを振動片１００の全面に成膜する（図１−ＳＴ１：積層膜形成工程）。本実施例では、スパッタリング法によって水晶からなる振動片１００上にまずクロム（Ｃｒ）を０．５μｍの厚さで成膜し、次に続けてクロム（Ｃｒ）上にニッケル（Ｎｉ）を０．３μｍの厚さで成膜し、最後に、続けてニッケル（Ｎｉ）上に金（Ａｕ）を１．２μｍの厚さで成膜した。なお、クロムの成膜とニッケル（Ｎｉ）の成膜及び金（Ａｕ）の成膜は真空雰囲気状態のまま続けておこなったので、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）のそれぞれの境界に酸化層を生成させることなく成膜することができた。
【００８３】
次に、その３層の積層膜上に感光性材料からなるレジストを塗布する（図１−ＳＴ２：レジストコーティング工程）。本実施例ではローム・アンド・ハース電子材料社製レジスト（ＰＥＰＲ２４００）を電着法によって５μｍの厚さで金（Ａｕ）上に塗布した。
【００８４】
その後、フォトリソグラフィー法でレジストを所望の電極形状にパターニングする（図１−ＳＴ３：レジストパターニング工程）。本実施例では、振動片１００の表裏面だけでなく側面もパターニングするために、斜め露光法で露光をおこない、さらに２５℃のハングリーウォーターに約２０分間浸漬させて現像することによってレジストをパターニングした。
【００８５】
その後、レジストに覆われていない部分の積層膜、すなわちレジストパターニング工程でレジストが除去され露出した部分の積層膜をエッチングする（図１−ＳＴ４：積層膜エッチング工程）。本実施例での積層膜は上層が金（Ａｕ）で中層がニッケル（Ｎｉ）なので、ヨウ素とヨウ素化合物と塩化カリウムを含むエッチング液で、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の両方ともウェットエッチングした。するとエッチングされた部分に下層のクロム（Ｃｒ）が露出するので、今度は硝酸系のエッチング液でクロム（Ｃｒ）をエッチングした。
【００８６】
最後に、レジストを有機溶剤等の剥離液で除去して（図１−ＳＴ５：剥離工程）、所望の形状でパターニングされた金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）とクロム（Ｃｒ）の３層構造の電極５１０を完成させた。
【００８７】
このようにすることで、本発明は３層以上の電極５１０を形成することも可能である。
【実施例５】
【００８８】
本実施例は、本発明の圧電振動デバイスの製造方法を図４に示すＡＴ振動子の製造に用いた例である。
【００８９】
図２は、本発明の圧電振動子の電極形成方法を示す第２のフローチャートである。以下に図２に示す第２のフローチャートを用いながら本実施例を説明する。
【００９０】
図４は、一般的なＡＴ振動子の構造を示した図である。図４に示すような構成のＡＴ振動子２０を製造するにあたり、まず振動片２００上に下層がニッケル（Ｎｉ）で上層が金（Ａｕ）からなる積層膜を成膜した（図２−ＳＴ１：積層膜形成工程）。本実施例では、スパッタリング法によって水晶からなる振動片２００上にまずニッケル（Ｎｉ）を０．３μｍの厚さで成膜し、続けてニッケル（Ｎｉ）上に金（Ａｕ）を１．０μｍの厚さで成膜した。
【００９１】
次に、微細なパターンを描画することが可能なインクジェット法によって積層膜上に有機系のインクを所望の形状で描画して、有機系のインクからなるマスク層を形成した（図２−ＳＴ２：マスク層形成工程）。
【００９２】
なお本実施例では、インクジェット法によってマスク層を描画して形成したが、スクリーン印刷法、たこ印刷法等を用いてマスク層を形成してもかまわない。
【００９３】
その後、所望の形状で描画された有機系のインクのマスク層に覆われていない部分の積層膜、すなわち露出した部分の積層膜をヨウ素とヨウ素カリウム及び塩化カリウムを含むエッチング液で、積層膜である金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の両方ともウェットエッチングした（図２−ＳＴ３：積層膜エッチング工程）。するとマスク層の形状が積層膜に転写されることとなる。
【００９４】
最後に、有機系のインクからなるマスク層を有機溶剤等の剥離液で除去して（図２−ＳＴ４：剥離工程）、所望の形状でパターニングされた金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層構造の電極５２０を完成させた。
【００９５】
本実施例によれば、微小な領域にも金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）からなる積層構造の電極５２０を形成できるので、ＡＴ振動子２０を小型化することができる。
【実施例６】
【００９６】
本実施例では、本発明の圧電振動デバイスの製造方法をＳＡＷ共振子の製造に用いた。図５は、一般的なＳＡＷ共振子の構造を示した図である。以下に図５を用いて説明する。
【００９７】
図５に示すような構成のＳＡＷ共振子３０を製造するにあたり、まず振動部である振動片３００上に下層がニッケル（Ｎｉ）で上層が金（Ａｕ）からなる積層膜を成膜した（図１−ＳＴ１：積層膜形成工程）。本実施例では、スパッタリング法によって水晶からなる振動片３００上にまずニッケル（Ｎｉ）を０．３μｍの厚さで成膜し、続けてニッケル（Ｎｉ）上に金（Ａｕ）を１．０μｍの厚さで成膜した。
【００９８】
次に、その金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）からなる積層膜上に感光性材料からなるレジストを塗布する（図１−ＳＴ２：レジストコーティング工程）。本実施例ではスピンコート法によって東京応化工業社製レジスト（商品名：ＴＳＭＲ８９００）を０．５μｍの厚さで金（Ａｕ）上に塗布した。
【００９９】
本実施例では、スピンコート法でレジストを塗布したが、この他の塗布方法、例えばスプレーコート法、ロールコート法等を用いて塗布しても本発明の効果は十分に得られる。
【０１００】
その後、フォトリソグラフィー法でレジストを所望の電極形状にパターニングする（図１−ＳＴ３：レジストパターニング工程）。本実施例では、非常に微細な電極形状が要求されるので、ＬＳＩ分野で広く利用されている縮小露光法を用いたフォトリソグラフィー法でレジストをパターニングした。
【０１０１】
なお、縮小露光法を用いたパターニング法以外では、電子ビーム露光法を用いたパターニング法やナノインプリント法等も、本実施例のような微細な電極形状をパターニングするのに適している。
【０１０２】
さらにその後、レジストに覆われていない部分の積層膜、すなわち露出した部分の積層膜を、一種類のエッチング液で、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の両方ともウェットエッチングする（図１−ＳＴ４：積層膜エッチング工程）。
【０１０３】
本実施例では、ヨウ素が１．８ｗｔ％、ヨウ化カリウムが１０．０ｗｔ％、塩化カリウムが５．０ｗｔ％、水が８３．２ｗｔ％からなるエッチング液で、金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）からなる積層膜をウェットエッチングした。
【０１０４】
最後に、レジストを有機溶剤等の剥離液で除去して（図１−ＳＴ５：剥離工程）、線幅が５μｍの非常に微細な形状でパターニングされた金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）の積層構造の電極５３０を完成させた。
【０１０５】
なお、本実施例では水晶からなる振動片３００を用いたが、それ以外の圧電材料、例えばニオブ酸リチウム単結晶やタンタル酸リチウム単結晶やランガサイト系単結晶等からなる振動片３００であっても、本発明の製造方法は適用可能である。
【０１０６】
本実施例によれば、一度に大量にエッチング処理が可能なウェットエッチング法によって微細な形状の電極５３０をパターニングすることが可能であるので、ドライエッチング法で電極５３０をパターニングするよりも生産性に優れたＳＡＷ共振子３０を提供することが可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  水晶振動子
２０  ＡＴ振動子
３０  ＳＡＷ共振子
１００、２００、３００  振動片
１１０  基部
１２０  振動脚
５１０、５２０、５３０  電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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