(57)【要約】【課題】電極パターンを保護膜として圧電基板をエッチングするメサ型圧電振動子の製造方法において、引出電極形成時に肉厚部分と肉薄部分との段差に電極の段切れが発生することを防止し、信頼性高いメサ型圧電振動子を提供することを目的とする。【解決手段】平行平板の圧電基板の主面に金属膜を形成する工程と、前記金属膜の上にフォトレジストを塗布する工程と、前記フォトレジストを露光及び現像し所定のフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターンを保護膜として前記金属膜をエッチングし電極パターンを形成する工程と、該電極パターンと前記フォトレジストパターンとを保護膜として前記圧電基板をエッチングし肉薄部を形成する工程と、前記フォトレジストパターンを保護膜として前記電極パターンの辺縁のオーバハング部分をエッチングにて除去する工程とを備えたことを特徴とするメサ型圧電振動子の製造方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行平板の圧電基板の主面に金属膜を形成する工程と、前記金属膜の上にフォトレジストを塗布する工程と、前記フォトレジストを露光及び現像し所定のフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターンを保護膜として前記金属膜をエッチングし電極パターンを形成する工程と、該電極パターンと前記フォトレジストパターンとを保護膜として前記圧電基板をエッチングし肉薄部を形成する工程と、前記フォトレジストパターンを保護膜として前記電極パターンの辺縁のオーバハング部分をエッチングにて除去する工程とを備えたことを特徴とするメサ型圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
前記電極パターンを前記圧電基板のほぼ中央に配置して励振電極としたものであって、前記フォトレジストパターンを剥離した後に、前記励振電極の端部から圧電基板の肉薄部端縁までの間に引出電極用の金属膜を付着する工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載のメサ型圧電振動子の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれか一方に記載した製造方法にて形成したことを特徴とするメサ型圧電振動子。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メサ型圧電振動子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、メサ型の圧電振動子の外観を示したものである。
図３に示すようにメサ型の圧電振動子は、水晶基板１の中央に肉厚部を備え、その両面に励振電極２が形成されている。また、肉厚部の周辺を環状に囲う肉薄部を備え、その両面に前記励振電極２と接続する引出電極３が形成されている。このように、圧電基板の中央を肉厚とし、その周囲を肉薄としたものをメサ構造と呼び、厚み滑り振動のエネルギーを水晶基板の中央に集中させることを目的としている。なお、近年は水晶基板１と励振電極２の形状を方形状としたものが多いため、ここでは、水晶基板と励振電極の形状にかかわらず圧電基板中央近傍を肉厚としたものをメサ構造と呼ぶ。
【０００３】
図４は、従来のメサ型圧電振動子の第１の製造方法の工程を示したものである。
まず、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、水晶基板の両面に耐エッチング膜を形成する。
次に、耐エッチング膜を保護膜として水晶基板の周辺部分のみをエッチングし肉薄部を形成する。（図４（Ｃ））次に、耐エッチング膜を剥離し（図４（Ｄ））、励振電極と引出電極とを一括形成する。（図４（Ｅ））
しかしながら、この製造方法は耐エッチング膜を形成し、剥離する工程を必要とするため、製造コストが高くなってしまうという欠点がある。そこで、これを解決する製造方法が特開昭５１−２４８９２号公報にて開示されている。
【０００４】
図５は特開昭５１−２４８９２号公報に開示されたメサ型圧電振動子の製造方法（従来の第２の製造方法）の工程を示したものである。
図５に示すように、まず、水晶基板の両面に励振電極と引出電極とを蒸着等によって一括形成する。（図５（Ａ）（Ｂ））次に、これら前記励振電極と引出電極とを保護膜として水晶周辺をエッチングしメサ部分を形成する。このようにすると、耐エッチング膜を励振電極と引出電極で兼用することができる。しかしながら、この方法は引出電極直下の水晶基板がエッチングされないため、厚み滑り振動のエネルギーが水晶基板の周辺部にもれやすくなり、不要振動（スプリアス）が発生しやすいという欠点がある。
【０００５】
そこで、これを解決するための次のような製造方法が用いられている。
図６は、従来のメサ型圧電振動子の第３の製造方法の工程を示したものである。
図６において、まず、水晶基板に励振電極を形成する。（図６（Ａ）（Ｂ））次に、励振電極を保護膜として水晶基板の周辺部をエッチングする。（図６（Ｃ））そこで、励振電極の辺縁から肉薄部にかけて引出電極を形成する。（図６（Ｄ））
このようにすると、電極を形成する工程を追加するだけで、メサ部専用の耐エッチング膜の形成と剥離とを不要とし、引出電極の直下の水晶基板を肉薄とすることができるので、不要振動（スプリアス）の発生を抑えることが可能となる。
【特許文献１】特開昭５１−２４８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来のメサ型圧電振動子の第３の製造方法には、次のような問題点がある。
すなわち、一般的に水晶基板に対して溶液を使った化学エッチング（等方性エッチング）を行うと、エッチング保護膜の内側方向にもエッチングが進み、いわゆるサイドエッチングと呼ばれる現象が発生することが知られている。従って、励振電極を保護膜として水晶基板を化学エッチングすると、図７（Ｃ’）に示すように、エッチング後の状態において励振電極の辺縁にはオーバハング（バリ）が発生してしまう。このため、水晶基板をエッチングした後に引出電極を追加形成すると、図７（Ｄ’）に示すように肉厚部と肉薄部の段差において引出電極の段切れが生じやすく、引出電極が正常に形成されないといった問題が発生する。また、前記電極のオーバハング（バリ）は外力によって簡単に剥離しやすいため、飛び散った剥離片が水晶に付着すると特性不良を招き信頼性を損なう要因になっていた。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、引出電極の段切れを防止し信頼性の高いメサ型圧電振動子とそ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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明においては、平行平板の圧電基板の主面に金属膜を形成する工程と、前記金属膜の上にフォトレジストを塗布する工程と、前記フォトレジストを露光及び現像し所定のフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターンを保護膜として前記金属膜をエッチングし電極パターンを形成する工程と、該電極パターンと前記フォトレジストパターンとを保護膜として前記圧電基板をエッチングし肉薄部を形成する工程と、前記フォトレジストパターンを保護膜として前記電極パターンの辺縁のオーバハング部分をエッチングにて除去する工程とを備えたものである。
【０００８】
また、請求項２記載の発明においては、請求項１において、前記電極パターンを前記圧電基板のほぼ中央に配置して励振電極としたものであって、前記フォトレジストパターンを剥離した後に、前記励振電極の端部から圧電基板の肉薄部端縁までの間に引出電極用の金属膜を付着する工程を備えたものである。
また、請求項３記載の発明においては、請求項１、または請求項２に記載の製造方法にて形成したメサ型圧電振動子である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、平行平板の圧電基板の主面に金属膜を形成する工程と、前記金属膜の上にフォトレジストを塗布する工程と、前記フォトレジストを露光及び現像し所定のフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターンを保護膜として前記金属膜をエッチングし電極パターンを形成する工程と、該電極パターンと前記フォトレジストパターンとを保護膜として前記圧電基板をエッチングし肉薄部を形成する工程と、前記フォトレジストパターンを保護膜として前記電極パターンの辺縁のオーバハング部分をエッチングにて除去する工程とを備え、前記電極パターンを前記圧電基板のほぼ中央に配置して前記電極パターンを励振電極としたものであり、前記フォトレジストパターンを剥離した後に前記励振電極の端部から圧電基板の肉薄部端縁までの間に引出電極用の金属膜を付着する工程を備えたものである。したがって、本発明は引出電極を形成するときの段切れの発生を防止し信頼性の高い圧電振動子を提供する上で効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を図面に示した実施の形態に基づいて説明する。
図１、２は本発明に係わるメサ型圧電振動子の製造方法の工程を示したものである。
まず、図１（Ａ）（Ｂ）のように水晶基板の両面に金属膜を蒸着等によって形成する。次に、前記金属膜の全面にフォトレジストを塗布し（図１（Ｃ））、この上からフォトマスク（図示しない）を被せてフォトレジストを露光した後、現像を行い不要な部分を除去しフォトレジストパターンを形成する。（図１（Ｄ））次に、前記フォトレジストパターンを保護膜として金属膜をエッチングし、励振電極を形成する。（図１（Ｅ））次に、前記フォトレジストパターンを励振電極上に残したまま、これらを保護膜として水晶基板の周辺部分をエッチングし肉薄部分を形成する。（図１（Ｆ））ここで、励振電極の辺縁を拡大すると、図２（Ｆ）に示すようにオーバハング（バリ）が発生している。
【００１１】
次に、フォトレジストパターンを保護膜として励振電極を再びエッチングすると、励振電極のオーバハング（バリ）のみが除去される。（図２（Ｇ））そして、フォトレジストパターンを剥離し（図２（Ｈ））、励振電極と肉薄部分との間に引出電極を形成する。（図２（Ｉ））このように、励振電極上にフォトレジストパターンを残したまま水晶をエッチングするようにしたので、水晶をエッチングした後でも前記フォトレジストパターンを保護膜として励振電極のオーバハング（バリ）をエッチングにて除去することが可能となる。
よって、引出電極の形成時に肉厚部分と肉薄部分との段差において段切れが発生することがなくなり、引出電極を正常に形成することが可能となる。更に、引出電極を形成しない部分においても、オーバハング（バリ）が除去されたことにより、バリの剥離片が水晶基板に付着して特性不良を招くといったことがなくなり、製品の信頼性が格段に向上する。
【００１２】
なお、本実施例では水晶基板に対して溶液によるウエットエッチングを行うものとして説明したが、反応性ガスやプラズマによるドライエッチング（等方性エッチング）といった方法でも同様の効果が得られる。また、段差部分の電極の段切れを防止することを目的として、励振電極のオーバハング（バリ）を除去すると説明したが、本発明にあってはこれに限らず。例えば、従来例の図５（Ｂ）において、励振電極と引出電極とを一括形成した後に、電極上の保護膜（フォトレジストパターン）を剥離せずにこれを残した状態で図５（Ｃ）のように水晶周辺をエッチングする。そして、電極に残したフォトレジストパターンを保護膜として励振電極および引出電極とを追加エッチングすれば、励振電極及び引出電極の辺縁に発生する不要なオーバハング（バリ）を除去できる。この場合、引出電極を形成した部分は肉厚となり不要振動の抑圧について考慮しなければならないが、剥離片の付着を防止できるので信頼性が向上する。  
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るリッドメサ型圧電振動子の製造方法の工程図。
【図２】本発明に係るリッドメサ型圧電振動子の製造方法の工程図。
【図３】従来のメサ型圧電振動子の外観図。
【図４】従来のメサ型圧電振動子の第１の製造方法の工程図。
【図５】従来のメサ型圧電振動子の第２の製造方法の工程図。
【図６】従来のメサ型圧電振動子の第３の製造方法の工程図。
【図７】従来のメサ型圧電振動子の第３の製造方法の工程図。
【符号の説明】
【００１４】
１・・水晶基板
２・・励振電極
３・・引出電極
【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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【図７】
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