(57)【要約】【目的】電着レジストを高精度に形成できるスプレーレジスト法による水晶ウェハに対するレジスト膜の電着機構を提供する。【構成】レジスト液を収容するレジスト容器と、前記レジスト液を霧状に噴霧する吐出ノズルと、前記吐出ノズルの先端に前記レジスト液を帯電させる電極針とを備えた電着機構において、前記レジスト容器に加圧ガスを供給するとともに前記レジスト液を吸引して噴霧するアトマイジングスプレーノズルを設け、前記アトマイジングスプレーノズルから噴霧されたレジスト粒子のうちの重量の大きいレジスト粒子を前記レジスト液に落下させ、前記レジスト粒子のうちの重量の小さいレジスト粒子を前記レジスト容器の上方に設けられて前記吐出ノズルに連通する流出口から排出する。又、前記電極針は複数本として前記吐出ノズルの外周に均等間隔で配置された構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト液を収容するレジスト容器と、前記レジスト液を霧状に噴霧する吐出ノズルと、前記吐出ノズルの先端に前記レジスト液を帯電させる電極針とを備えた電着機構において、前記レジスト容器に加圧ガスを供給するとともに前記レジスト液を吸引して噴霧するアトマイジングスプレーノズルを設け、前記アトマイジングスプレーノズルから噴霧されたレジスト粒子のうちの重量の大きいレジスト粒子を前記レジスト液に落下させ、前記レジスト粒子のうちの重量の小さいレジスト粒子を前記レジスト容器の上方に設けられて前記吐出ノズルに連通する流出口から排出したことを特徴とするレジスト膜の電着機構。
【請求項２】
レジスト液を収容するレジスト容器と、前記レジスト液を霧状に噴霧する吐出ノズルと、前記吐出ノズルの先端に前記レジスト液を帯電させる電極針とを備えた電着機構において、前記電極針は複数本として前記吐出ノズルの外周に均等間隔で配置されたことを特徴とするレジスト膜の電着機構。
【請求項３】
レジスト液を収容するレジスト容器と、前記レジスト液を霧状に噴霧する吐出ノズルと、前記吐出ノズルの先端に前記レジスト液を帯電させる電極針とを備えた電着機構において、前記レジスト容器に加圧ガスを供給して前記レジスト膜を吸引して噴霧するアトマイジングスプレーノズルを設け、前記アトマイジングスプレーノズルから噴霧された微粒子成分を前記レジスト容器から流出し、前記電極針は複数本として前記吐出ノズルの外周から先端に均等間隔で配置されたことを特徴とするレジスト膜の電着機構。
【請求項４】
請求項１、２又は３のレジスト膜の電着機構によって、凹凸面を有する水晶ウェハの全面にレジスト膜を形成した後、厚みの小さい振動領域に励振電極を及び厚みの大きい外周部に前記励振電極から延出した引出電極を形成し、個々の水晶片に分割したことを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレジスト膜の電着機構及び水晶振動子の製造方法を技術分野とし、特に水晶振動子として形成される凹凸面を有する水晶ウェハにレジスト膜を形成する電着機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）水晶振動子は周波数制御素子として知られ、例えば発振器に組み込まれて通信機器を含む各種の電子機器に内蔵される。近年では、例えば通信機器の高周波（600MHz等）から、水晶振動子は厚みを小さくすることが余儀なくされている。
【０００３】
（従来技術の一例）第３図（ａｂ）は水晶振動子の一従来例を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子（水晶片）の断面図、同図（ｂ）は水晶ウェハの平面図である。
【０００４】
水晶振動子は例えばＡＴカットとした水晶片１からなり、厚みの小さい振動部１ａとこれより大きい厚みの外周部１ｂとからなる。そして、振動部１ａの両主面に対向する励振電極２（ａｂ）を有して両端側の外周部１ｂに引出電極３（ａｂ）を延出する。これにより、外周部１ｂを保持できるので、振動部１ａの厚みを小さくして振動周波数を高くできる。なお、図示しない機構によって、引出電極３（ａｂ）の延出した外周部１ｂが保持されて密閉封入される。
【０００５】
通常では、ウェットエッチング等によって水晶ウェハ４に多数の凹部を形成する「第１図（ｂ）」。次に、蒸着やスパッタによって、下地をＣr（クロム）としたＡu（金）からなる電極材を水晶ウェハ４の全面に設ける。次に、励振及び引出電極２、３を形成する図示しないマスクとしてのレジスト膜を電着によって形成する。なお、水晶ウェハ４が凹凸面を有するので、平板を対象とした通常のレジスト液９の塗布方法ではレジスト膜の形成は困難なので電着が採用される。
【０００６】
電着によるレジスト膜（電着レジスト膜）は、例えば図示しないイオン化したレジスト液９中に＋電位とした水晶ウェハ４を直立に投入して、両主面側に−電位とした電極板を設けて電気的に形成される。これにより、特に凹凸面の角部にレジスト膜が途切れることなく形成できる（特許文献１参照）。
【０００７】
次に、露光（ホォトエッチング）してレジスト膜の不要部を除去し、励振及び引出電極２、３上のみにレジスト膜を残存させる。これにより、不要の電極材のみを露出する。次に、ウェットエッチングによって電極材の不要部を除去して、励振及び引出電極２、３となる電極材及びその上のレジスト膜を残存する。最後に、励振及び引出電極２、３上のレジスト膜を除去する。そして、個々の水晶片１に分割される。
【特許文献１】特開２００４−７２６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成による凹凸面を有する水晶ウェハ４にレジスト膜を形成する電着機構では次の問題があった。すなわち、電極パターンの形成後に、電極材（励振及び引出電極２、３）上の電着レジスト膜を除去する際、電気的な結合によるシミや焼き焦げ等の残渣を生ずる。また、イオン化されたレジスト液９中の空気等がレジスト膜中に気泡として生成され、レジスト膜に穴等の欠損を生じさせる問題があった。
【０００９】
このことから、スプレーレジスト法によって電着レジスト膜を形成することが考えられた。スプレーレジスト法による電着機構は、例えば第４図に示したように、図示しないレジスト容器と吐出ノズル５と電極針６からなる。レジスト容器は例えばポジ型としたレジスト液９を収容する。吐出ノズル５はホースを経てレジスト容器に連通（接続）し、レジスト液９を霧状に噴霧する。電極針６は保持具に６ａに接続し、例えば−電位として吐出ノズル５の先端に設けられる。そして、例えば＋電位としたステージ７上に保持された水晶ウェハ４に、吐出ノズル５の先端からレジスト液９を噴霧する（第４図の実線で示す矢印）。
【００１０】
しかし、この場合には、吐出ノズル５から噴霧されるレジスト粒子（レジストミスと）の粒径とともにバラツキが大きい傾向があった。これにより、レジスト膜の厚み制御を困難にしていた。なお、レジスト膜の厚みに差異があると、ホォトエッチング時に電極パターンの断線やレジスト残渣の問題を生ずる。
【００１１】
また、吐出ノズル５からのレジスト粒子は電極針６によってイオン化されて水晶ウェハ４の主面に到達する。しかし、この場合には、イオン風を生じて吐出ノズル５の真下から斜め方向に広がりをもってレジスト微粒子が噴霧される（第４図の点線で示す矢印）。このため、水晶ウェハ４への到達距離が異なり、到達距離の短い真下方向に放射されたレジスト粒子は湿気を帯びた状態で通常通りに水晶ウェハ４に付着する。
【００１２】
しかし、到達距離の長い斜め方向に放射されたレジスト粒子は乾燥した状態（粉状態）となって水晶ウェハ４に付着する。このことから、水晶ウェハ４には湿気状態及び乾燥状態のムラを有して厚みが不均一なレジスト膜が形成される問題があった。
【００１３】
（発明の目的）本発明はレジスト粒子を小さくして膜厚を均一にし、電着レジストを高精度に形成できるスプレーレジスト法によるレジスト膜の電着機構及びこれを用いた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】
【００１４】
本発明の特許請求の範囲（請求項１）に示したように、レジスト液を収容するレジスト容器と、前記レジスト液を霧状に噴霧する吐出ノズルと、前記吐出ノズルの先端に前記レジスト液を帯電させる電極針とを備えた電着機構において、前記レジスト容器に加圧ガスを供給するとともに前記レジスト液を吸引して噴霧するアトマイジングスプレーノズルを設け、前記アトマイジングスプレーノズルから噴霧されたレジスト粒子のうちの重量の大きいレジスト粒子を前記レジスト液に落下させ、前記レジスト粒子のうちの重量の小さいレジスト粒子を前記レジスト容器の上方に設けられて前記吐出ノズルに連通する流出口から排出した構成とする。
【００１５】
また、同請求項２では、レジスト液を収容するレジスト容器と、前記レジスト液を霧状に噴霧する吐出ノズルと、前記吐出ノズルの先端に前記レジスト液を帯電させる電極針とを備えた電着機構において、前記電極針は複数本として前記吐出ノズルの外周に均等間隔で配置された構成とする。
【００１６】
また、同請求項３では、レジスト液を収容するレジスト容器と、前記レジスト液を霧状に噴霧する吐出ノズルと、前記吐出ノズルの先端に前記レジスト液を帯電させる電極針とを備えた電着機構において、前記レジスト容器に加圧ガスを供給して前記レジスト膜を吸引して噴霧するアトマイジングスプレーノズルを設け、前記アトマイジングスプレーノズルから噴霧された微粒子成分を前記レジスト容器から流出し、前記電極針は複数本として前記吐出ノズルの外周から先端に均等間隔で配置された構成とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１の構成であれば、アトマイジングスプレーノズルによってレジスト容器内のレジスト液を噴霧するので、その内の重量の小さいレジスト粒子は落下し、重量の大きいレジスト粒子は上方の流出口から排出される。したがって、レジスト粒子の微粒子のみを抽出して吐出ノズルから噴霧できる。これにより、膜厚を均一にした電着レジスト膜が得られる。
【００１８】
同請求項２の構成であれば、吐出ノズルの先端に設けた電極針は複数本として前記吐出ノズルの外周に均等間隔で配置したので、吐出ノズルからのレジスト粒子は真下方向に噴霧される。すなわち、電極針が単一の場合には、電極針から遠ざかる方向のイオン風を生じてレジスト粒子が偏向する。これに対して、電極針を複数として均等に配置した場合には、各電極針からのイオン風が均衡して偏向を防止し、レジスト粒子が直下方向に落下する。したがって、レジスト粒子を湿気状態でムラなく付着して、膜厚を均一にするとともに膜厚制御を容易にする。
【００１９】
同請求項３の構成であれば、請求項１と請求項２の構成と組み合わせたので、レジスト粒子の微粒子のみを抽出して噴出でき、しかもムラのない膜厚が均一な電着レジスト膜を得られる。これらのことから、電着レジスト膜を高精度に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の請求項４に示したように、請求項１、２又は３のレジスト膜の電着機構によって、凹凸面を有する水晶ウェハの全面にレジスト膜を形成した後、厚みの小さい振動領域に励振電極を及び厚みの大きい外周部に前記励振電極から延出した引出電極を形成し、個々の水晶片に分割した水晶振動子の製造方法とする。これにより、厚みの小さい振動領域と厚みの大きい外周部を有する特に高周波用とした水晶振動子の製造を容易にする。
【実施例】
【００２１】
第１図及び第２図は本発明の一実施例を説明するレジスト膜の電着機構の概略構成図で、第１図は電着機構のレジスト容器、第２図（ａ）は電極針を含む吐出ノズルの正面図、同図（ｂ）は同平面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００２２】
電着機構は前述のスプレーレジスト法を適用し、レジスト容器８と吐出ノズル５と電極針６とを備える。レジスト容器８は円柱状の容器本体８ａと開口面を密閉する蓋体８ｂからなる。容器本体８ａにはレジスト液９が収容される。蓋体８ｂにはアトマイジングスプレーノズル１０及び流出口１１が設けられる。
【００２３】
アトマイジングスプレーノズル１０は、注入管１２からのＮ２（窒素）とした加圧ガスによって、吸入管１３から吸い上げたレジスト液９をレジスト容器８内に霧状（粒子状）に噴霧する。これらは、アトマイジングスプレーノズル１０に設けられた図示しない空気シリンダ等を用いたスイッチ機構によって動作する。アトマイジングスプレーノズル１０は、例えばスプレーイングシステムジャパン（株）製の型名１０５３７−１Ｊとする。
【００２４】
吐出ノズル５は、蓋体８ｂの流出口１１に設けられたパイプ１４に連通して設けられる。吐出ノズル５とパイプ１４との間は、可撓性のホース１５で連結される。電極針６は例えば３本とした複数からなり、吐出ノズル５の先端外周に均等に配置される「（第２図（ａｂ）」。そして、例えば水晶片１の保持されるステージ７を一電位として、＋電荷が印加される（前第４図参照）。
【００２５】
このような電着機構では、スイッチ機構によって、レジスト容器８内のレジスト液９を吸入管が吸い上げる。そして、注入管１２からの加圧ガスによってレジスト容器８内にレジスト液９を霧状に噴霧する。これにより、レジスト容器８内にはレジスト液９の粒子が飛散し、重量の大きいレジスト粒子１５ａは底面のレジスト液９中に落下する。一方、重量の小さいレジスト粒子１５ｂは加圧ガスによって舞い上がり、上方である蓋体８ｂの流出口１１から排出される。換言すると、粒径の大きいレジスト粒子１５ａは液中に落下し、粒径の小さいレジスト粒子１５ｂのみが流出口１１から排出される。
【００２６】
そして、粒径の小さいレジスト粒子１５ｂは、流出口１１に連通した吐出ノズル５に供給される。そして、３本の電極針６によって＋電位に帯電して、ステージ７（−電位）上の凹凸面上とした水晶ウェハ４に吹き付けられる（吐出される）。この場合、３本の電極針６は吐出ノズル５の先端外周に均等間隔で配置される。したがって、各電極針６からのイオン風によってレジスト粒子の偏向が防止され、直下方向に吐出される。
【００２７】
したがって、このような構成であれば、レジスト容器８から粒径の小さいレジスト粒子１５ｂのみが排出されて吐出ノズル５に供給されるので、水晶ウェハ４の表面にはバラツキが少なくて均一な厚みのレジスト膜を形成できる。また、３本の電極針６によって粒径の小さいレジスト粒子１５ｂの偏向を防止して直下方向に吐出するので、水晶ウェハ４への到達距離を短くして乾きを防止し、ムラのない湿気状態での付着を確実にする。これらのことから、高精度の電着レジスト膜を形成できる。
【００２８】
（他の事項）上記実施例では加圧ガスはＮ２としたが、Ａr等の不活性ガスであればよく基本的には加圧ガスであれば適用できる。また、レジスト膜の形成される対象物は凹凸を有する水晶ウェハ４としたが、平板状であっても他の材料であっても適用できる。
【００２９】
また、電極針６は３本としたが、２本又は４本以上でもよく、さらには周回する環状としてもよい。そして、吐出ノズル５の少なくとも先端面を金属としてレジスト粒子を帯電させてもよい。この場合でも、吐出されるレジスト粒子には外周から帯電されるのでイオン風が均衡して偏向を防止できると推察される。
【００３０】
また、流出口１１は蓋体８ｂに設けたが、容器本体８ａでもよく要はレジスト液９の界面より上方に位置していればよい。小さい粒径のレジスト粒子１５ｂの抽出とイオン風による偏向防止とを同一実施例で説明したが、これらが別個に実施されてもそれぞれの効果を奏し、本発明ではこれらを排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例を説明する説明するレジスト膜の電着機構の概略構成の一部断面図である。
【図２】本発明の一実施例を説明する電極針を含む吐出ノズルの図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は平面図である。
【図３】従来例を説明する図で、同図（ａ）は水晶片の断面図、同図（ｂ）は水晶ウェハの平面図である。
【図４】従来例を説明する電着レジストを説明する概略構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  水晶振動子（水晶片）、２  励振電極、３  引出電極、４  水晶ウェハ、５  吐出ノズル、６  電極針、７  ステージ、８  レジスト容器、９  レジスト液、１０  アトマイジングスプレーノズル、１１  流出口、１２  注入管、１３  パイプ、１４  ホース、１５ａ  粒径の大きいレジスト粒子、１５ｂ  粒径の小さいレジスト粒子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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