(57)【要約】【課題】  圧電素子の外形をエッチングによって形成した後に露光する際の諸問題を、解決する。【解決手段】  外形エッチング（図７［Ｋ］）の前に第二耐食膜に電極パターンを形成して残留膜５２１とし、その残留膜５２１の下及びフォトレジスト膜５５の下の第一耐食膜５１のよって溝部エッチング時に基板４１を保護し、そのフォトレジスト膜５５をリフトオフにも用いて電極を形成することにより、残留膜５２１によって保護された領域４９にも、パッド電極を形成できる。したがって、第二耐食膜に電極パターンを形成する際のフォトレジスト膜の露光及び現像を外形エッチング（図７［Ｋ］）の前にすることにより、外形エッチング後の露光が不要になるので、外形エッチング後の露光によって生じる諸問題を全て解決できる。【選択図】  図７
2015091051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電材料からなる基板上に第一耐食膜及び第二耐食膜をこの順に積層し同じ形状にパターン化する耐食膜外形パターン形成工程と、
前記第二耐食膜の一部を残留膜として残し当該第二耐食膜の他の部分を除去する耐食膜電極パターン形成工程と、
前記第二耐食膜が除去されて露出した前記第一耐食膜上に、フォトレジスト膜のパターンを形成するレジスト溝部パターン形成工程と、
このレジスト溝部パターン形成工程の後に、前記第一耐食膜で覆われていない前記基板の露出部分をエッチングで除去することにより基部の外形及びこの基部から延設される振動部の外形を形成する外形エッチング工程と、
この外形エッチング工程の後に、前記フォトレジスト膜又は前記残留膜で覆われていない前記第一耐食膜を除去する耐食膜溝部パターン形成工程と、
この耐食膜溝部パターン形成工程の後に、前記第一耐食膜で覆われていない前記基板の露出部分をエッチングで一定の深さまで除去することにより前記振動部に溝部を形成する溝部エッチング工程と、
この溝部エッチング工程の後に、前記基板の露出部分上、前記残留膜上又は当該残留部を除去した上、及び前記フォトレジスト膜上に電極膜を形成する電極膜形成工程と、
前記フォトレジスト膜上に形成された前記電極膜を前記フォトレジスト膜とともに除去するリフトオフ工程と、
前記フォトレジスト膜が除去されたことにより露出した前記第一耐食膜を除去する耐食膜除去工程と、
を含む圧電素子の製造方法。
【請求項２】
前記耐食膜外形パターン形成工程では、
前記第二の耐食膜の上にポジ型のフォトレジスト膜を形成し、
このフォトレジスト膜にパターンを露光及び現像し、
現像した前記フォトレジスト膜を用いて前記第一耐食膜及び前記第二耐食膜をエッチングすることにより、当該第一耐食膜及び当該第二耐食膜を同じ形状にパターン化し、
前記耐食膜電極パターン形成工程では、
再び前記フォトレジスト膜にパターンを露光及び現像し、
現像した前記フォトレジスト膜を用いて前記第二耐食膜をエッチングすることにより、当該第二耐食膜の一部を前記残留膜として残し当該第二耐食膜の他の部分を除去する、
請求項１記載の圧電素子の製造方法。
【請求項３】
前記第一耐食膜及び前記第二耐食膜はともに金属からなり、前記第一耐食膜の金属のイオン化傾向は前記第二耐食膜の金属のイオン化傾向よりも大きく、
耐食膜電極パターン形成工程では、前記基部の電極が形成される領域にのみ前記残留膜が形成され、
前記耐食膜溝部パターン形成工程では、前記第一耐食膜をウェットエッチングで除去する、
請求項１又は２記載の圧電素子の製造方法。
【請求項４】
前記外形エッチング工程によって、前記基部及び前記振動部からなる振動片と、複数の前記振動部を連結するフレームとが形成され、
耐食膜電極パターン形成工程では、前記フレームとなる領域に前記残留膜を形成しない、
請求項３記載の圧電素子の製造方法。
【請求項５】
前記第一耐食膜はクロムからなり、前記第二耐食膜は金からなり、前記基板は水晶からなり、
前記外形エッチング工程及び前記溝部エッチング工程ではウェットエッチングが用いられる、
請求項３又は４記載の圧電素子の製造方法。
【請求項６】
前記外形エッチング工程では、前記基部の外形及び前記振動部の外形を最終的な寸法よりも大きく形成し、
前記溝部エッチング工程では、前記振動部に前記溝部を形成すると同時に、前記基部の外形及び前記振動部の外形を最終的な寸法に形成する、
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の圧電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器などに用いられる圧電素子の製造方法に関する。以下、圧電素子の一例として水晶振動素子を採り上げる。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ、携帯電話又は小型情報機器等の電子機器には、電子部品の一つとして水晶振動子又は水晶発振器が搭載されている。この水晶振動子又は水晶発振器は、基準信号源やクロック信号源として用いられる。そして、水晶振動子や水晶発振器の内部には、水晶振動素子が含まれている。その水晶振動素子の一例として、音叉型屈曲水晶振動素子（以下「振動素子」と略称する。）について説明する。この振動素子は、基部と、基部から延設された二本の振動腕部と、各振動腕部に設けられた溝部と、を備えている。以下、振動素子の製造方法を単に「製造方法」という。
【０００３】
ここで、従来技術（例えば特許文献１参照）の製造方法について、図１１乃至図１５に基づき説明する。なお、図１１乃至図１４では、一本の振動腕部及び基部の断面を示している。
【０００４】
まず、図１１［Ｄ］に示すように、水晶Ｚ板からなる基板１０１の表面及び裏面にクロムからなる耐食膜１０２を形成し、耐食膜１０２の上にフォトレジスト膜１０３ａを形成し、振動腕部となる領域１０４及び基部となる領域１０６にのみにフォトレジスト膜１０３ａが残るようにフォトレジスト膜１０３ａの一部を除去することにより、外形パターニングを行う。
【０００５】
続いて、図１１［Ｅ］に示すように、図１１［Ｄ］でフォトレジスト膜１０３ａが形成されていない部分の耐食膜１０２を、エッチングにより除去する。したがって、耐食膜１０２が除去された部分には、基板１０１が表れることになる。
【０００６】
続いて、図１１［Ｆ］に示すように、図１１［Ｅ］で残っていたフォトレジスト膜１０３ａを全て除去する。
【０００７】
続いて、図１２［Ｇ］に示すように、耐食膜１０２も含めた基板１０１の全面にフォトレジスト膜１０３ｂを形成する。
【０００８】
続いて、図１２［Ｈ］に示すように、フォトレジスト膜１０３ｂの一部を除去する。このとき、振動腕部となる領域１０４及び基部となる領域１０６以外の部分のフォトレジスト膜１０３ｂを除去するだけでなく、溝部となる領域１０５のフォトレジスト膜１０３ｂも除去することにより、溝部パターニングを行う。
【０００９】
続いて、図１２［Ｉ］に示すように、外形エッチングを行う。すなわち、水晶Ｚ板からなる基板１０１において、振動腕部となる領域１０４及び基部となる領域１０６のみを残してエッチングする。
【００１０】
続いて、図１３［Ｊ］に示すように、溝部となる領域１０５の耐食膜１０２を除去する。
【００１１】
続いて、図１３［Ｋ］に示すように、溝部エッチングを行う。すなわち、水晶Ｚ板からなる基板１０１において、溝部となる領域１０５を一定の深さにエッチングする。
【００１２】
続いて、図１３［Ｌ］に示すように、耐食膜１０２及びフォトレジスト膜１０３ｂを全て除去する。
【００１３】
続いて、図１４［Ｍ］に示すように、基板１０１の表裏全面に電極膜１０８を形成する。
【００１４】
続いて、図１４［Ｎ］に示すように、電極膜１０８の全面に電着法によりフォトレジスト膜１０３ｃを形成し、電極パターンを露光及び現像する。このとき、基部となる領域１０６では、パッド電極となる領域１０７がフォトレジスト膜１０３ｃで覆われる。なお、溝部となる領域１０５のように微細な凹凸にまでフォトレジスト膜１０３ｃを形成するには、電着法を用いる必要がある。
【００１５】
最後に、図１４［Ｏ］に示すように、フォトレジスト膜１０３ｃで覆われていない電極膜１０８をエッチングにより除去し、その後フォトレジスト膜１０３ｃも除去する。これにより、振動腕部１１２ａ及び溝部１１３ａに励振電極１２２ａ，１２２ｂが形成され、基部１１１にパッド電極１２１ｂが形成され、振動素子が完成する。
【００１６】
図１５は、基部１１１及び振動腕部１１２ａ，１１２ｂの外形がエッチングによって形成された後の基板１０１を示す平面図である。基板１０１は多数の振動片１３１に分離され、各振動片１３１が接続部１３２を介してフレーム１３３に連結された状態になっている。振動片１３１は、基部１１１及び振動腕部１１２ａ，１１２ｂの外形からなり、電極形成後に振動素子として接続部１３２でフレーム１３３から切り離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許第３７２９２４９号公報
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】国立天文台編、「理科年表 平成１７年」、丸善株式会社、平成１６年１１月３０日発行、ｐ．４９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来技術の製造方法には次のような問題があった。
【００２０】
従来技術の製造方法では、基部１１１及び振動腕部１１２ａの外形及び溝部１１３ａをエッチングによって形成し（図１２［Ｉ］、図１３［Ｋ］）、その後に電極膜１０８を形成し（図１４［Ｍ］）、更に電着法を用いてフォトレジスト膜１０３ｃを形成し、これに電極パターンを露光及び現像する（図１４［Ｎ］）。
【００２１】
このとき、基部１１１及び振動腕部１１２ａの外形をエッチングによって形成した後は、図１５に示すように一枚の基板１０１が多数の振動片１３１に分離された状態になっている。この状態で露光すると、振動片１３１が動きやすいため露光精度が落ちやすい。また、露光装置へ搬送する際の振動や衝撃によって、振動片１３１がフレーム１３３から脱落しやすい。すなわち、これらの問題が歩留りを低下させる一因になっていた。
【００２２】
そこで、本発明の目的は、圧電素子の外形エッチング後に露光する際の諸問題を解決し得る、圧電素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明に係る製造方法は、
圧電材料からなる基板上に第一耐食膜及び第二耐食膜をこの順に積層し同じ形状にパターン化する耐食膜外形パターン形成工程と、
前記第二耐食膜の一部を残留膜として残し当該第二耐食膜の他の部分を除去する耐食膜電極パターン形成工程と、
前記第二耐食膜が除去されて露出した前記第一耐食膜上に、フォトレジスト膜のパターンを形成するレジスト溝部パターン形成工程と、
このレジスト溝部パターン形成工程の後に、前記第一耐食膜で覆われていない前記基板の露出部分をエッチングで除去することにより基部の外形及びこの基部から延設される振動部の外形を形成する外形エッチング工程と、
この外形エッチング工程の後に、前記フォトレジスト膜又は前記残留膜で覆われていない前記第一耐食膜を除去する耐食膜溝部パターン形成工程と、
この耐食膜溝部パターン形成工程の後に、前記第一耐食膜で覆われていない前記基板の露出部分をエッチングで一定の深さまで除去することにより前記振動部に溝部を形成する溝部エッチング工程と、
この溝部エッチング工程の後に、前記基板の露出部分上、前記残留膜上又は当該残留部を除去した上、及び前記フォトレジスト膜上に電極膜を形成する電極膜形成工程と、
前記フォトレジスト膜上に形成された前記電極膜を前記フォトレジスト膜とともに除去するリフトオフ工程と、
前記フォトレジスト膜が除去されたことにより露出した前記第一耐食膜を除去する耐食膜除去工程と、
を含む。
【発明の効果】
【００２４】
従来技術では、外形エッチング後にフォトレジスト膜に電極パターンを露光及び現像することにより、電極を形成していた。これに対し、本発明では、外形エッチング前に第二耐食膜に電極パターンを形成して残留膜とし、その残留膜の下及びフォトレジスト膜の下の第一耐食膜によって溝部エッチング時に基板を保護し、そのフォトレジスト膜をリフトオフにも用いて電極を形成することにより、残留膜によって保護された領域にも電極を形成できる。したがって、本発明によれば、第二耐食膜に電極パターンを形成する際のフォトレジスト膜の露光及び現像を外形エッチング前にすることにより、外形エッチング後の露光が不要になるので、外形エッチング後の露光によって生じる諸問題を全て解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態１の製造方法で得られる振動素子を示す斜視図である。
【図２】図１におけるII−II線断面図である。
【図３】図１の振動素子を素子搭載部材に実装した状態を示す概略断面図である。
【図４】実施形態１の製造方法における各工程を示す断面図であり、図４［Ａ］、図４［Ｂ］、図４［Ｃ］の順に工程が進行する。
【図５】実施形態１の製造方法における各工程を示す断面図であり、図５［Ｄ］、図５［Ｅ］、図５［Ｆ］の順に工程が進行する。
【図６】実施形態１の製造方法における各工程を示す断面図であり、図６［Ｇ］、図６［Ｈ］、図６［Ｉ］の順に工程が進行する。
【図７】実施形態１の製造方法における各工程を示す断面図であり、図７［Ｊ］、図７［Ｋ］、図７［Ｌ］の順に工程が進行する。
【図８】実施形態１の製造方法における各工程を示す断面図であり、図８［Ｍ］、図８［Ｎ］、図８［Ｏ］の順に工程が進行する。
【図９】実施形態１の製造方法における各工程を示す断面図であり、図９［Ｐ］、図９［Ｑ］の順に工程が進行する。
【図１０】比較例の製造方法における工程の一部を示す断面図であり、図１０［Ｌ１］、図１０［Ｍ１］、図１０［Ｎ１］の順に工程が進行する。
【図１１】従来技術の製造方法における各工程を示す断面図であり、図１１［Ｄ］、図１１［Ｅ］、図１１［Ｆ］の順に工程が進行する。
【図１２】従来技術の製造方法における各工程を示す断面図であり、図１２［Ｇ］、図１２［Ｈ］、図１２［Ｉ］の順に工程が進行する。
【図１３】従来技術の製造方法における各工程を示す断面図であり、図１３［Ｊ］、図１３［Ｋ］、図１３［Ｌ］の順に工程が進行する。
【図１４】従来技術の製造方法における各工程を示す断面図であり、図１４［Ｍ］、図１４［Ｎ］の順に工程が進行する。
【図１５】従来技術の製造方法における外形エッチング後の基板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。また、図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。
【００２７】
図１は、実施形態１の製造方法で得られる振動素子を示す平面図である。図２は、図１におけるII−II線断面図である。図３は、図１の振動素子を素子搭載部材に実装した状態を示す概略断面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。
【００２８】
本実施形態１の振動素子１０は、基部１１と、基部１１から延設された振動部としての二本の振動腕部１２ａ，１２ｂと、振動腕部１２ａ，１２ｂのそれぞれに設けられた溝部１３ａ，１３ｂと、を備えている。
【００２９】
振動腕部１２ａ，１２ｂは、それぞれ基部１１から同じ方向に延設されている。基部１１及び振動腕部１２ａ，１２ｂは、水晶振動片１５を構成する。振動素子１０は、水晶振動片１５の他に、パッド電極２１ａ，２１ｂ、励振電極２２ａ，２２ｂ、周波数調整用金属膜２３ａ，２３ｂ、配線パターン２４ａ，２４ｂなども備えている。
【００３０】
次に、振動素子１０の構成について更に詳しく説明する。
【００３１】
基部１１は、平面視略四角形の平板となっている。水晶振動片１５は、基部１１と振動腕部１２ａ，１２ｂとが一体となって音叉形状をなしており、成膜技術、フォトリソグラフィ技術、ウェットエッチング技術により製造される。
【００３２】
溝部１３ａ，１３ｂは、振動腕部１２ａの表裏面に二本ずつ及び振動腕部１２ｂの表裏面に二本ずつ、基部１１との境界部分から振動腕部１２ａ，１２ｂの先端に向って、振動腕部１２ａ，１２ｂの長さ方向と平行に所定の長さで設けられる。なお、溝部１３ａ，１３ｂは、本実施形態１では振動腕部１２ａの表裏面に二本ずつ及び振動腕部１２ｂの表裏面に二本ずつ設けられているが、それらの本数に制限はなく、例えば振動腕部１２ａの表裏面に一本ずつ及び振動腕部１２ｂの表裏面に一本ずつ設けてもよく、また、表裏のどちらか片面にのみ設けてもよい。
【００３３】
振動腕部１２ａには、水晶を挟んで対向する平面同士が同極となるように、両側面に励振電極２２ａが設けられ、表裏面の溝部１３ａの内側に励振電極２２ｂが設けられる。同様に、振動腕部１２ｂには、水晶を挟んで対向する平面同士が同極となるように、両側面に励振電極２２ｂが設けられ、表裏面の溝部１３ｂの内側に励振電極２２ａが設けられる。したがって、振動腕部１２ａにおいては両側面に設けられた励振電極２２ａと溝部１３ａ内に設けられた励振電極２２ｂとが異極同士となり、振動腕部１２ｂにおいては両側面に設けられた励振電極２２ｂと溝部１３ｂ内に設けられた励振電極２２ａとが異極同士となる。
【００３４】
基部１１には、パッド電極２１ａ，２１ｂと、パッド電極２１ａ，２１ｂと励振電極２２ａ，２２ｂの間を電気的に接続する配線パターン２４ａ，２４ｂと、が設けられる。パッド電極２１ａ、励振電極２２ａ、周波数調整用金属膜２３ａ及び配線パターン２４ａは、互いに電気的に導通している。パッド電極２１ｂ、励振電極２２ｂ、周波数調整用金属膜２３ｂ及び配線パターン２４ｂも、互いに電気的に導通している。
【００３５】
振動素子１０は、パッド電極２１ａ，２１ｂ及び導電性接着剤３１を介して、素子搭載部材３２側のパッド電極３３に固定されると同時に電気的に接続される。
【００３６】
水晶の結晶は三方晶系である。水晶の頂点を通る結晶軸をＺ軸、Ｚ軸に垂直な平面内の稜線を結ぶ三つの結晶軸をＸ軸、Ｘ軸及びＺ軸に直交する座標軸をＹ軸とする。ここで、これらのＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる座標系をＸ軸を中心として±５度の範囲で回転させたときの回転後のＹ軸及びＺ軸を、それぞれＹ’軸及びＺ’軸とする。この場合、本実施形態１では、二本の振動腕部１２ａ，１２ｂの延設方向がＹ’軸の方向であり、二本の振動腕部１２ａ，１２ｂの並ぶ方向がＸ軸の方向である。
【００３７】
次に、振動素子１０の動作を説明する。音叉型の振動素子１０を振動させる場合、パッド電極２１ａ，２１ｂに交番電圧を印加する。印加後のある電気的状態を瞬間的に捉えると、振動腕部１２ａの表裏の溝部１３ａに設けられた励振電極２２ｂはプラス電位となり、振動腕部１２ａの両側面に設けられた励振電極２２ａはマイナス電位となり、プラスからマイナスに電界が生じる。このとき、振動腕部１２ｂの表裏の溝部１３ｂに設けられた励振電極２２ａはマイナス電位となり、振動腕部１２ｂの両側面に設けられた励振電極２２ｂはプラス電位となり、振動腕部１２ａに生じた極性とは反対の極性となり、プラスからマイナスに電界が生じる。この交番電圧で生じた電界によって、振動腕部１２ａ，１２ｂに伸縮現象が生じ、所定の共振周波数の屈曲振動モードが得られる。
【００３８】
図４乃至図９は、本実施形態１の製造方法における各工程を示す断面図である。以下、図１乃至図３に図４乃至図９を加えて、本実施形態１の製造方法について説明する。
【００３９】
振動腕部１２ａと振動腕部１２ｂとは対称的に同じ構造であり、基部１１の振動腕部１２ａ側と振動腕部１２ｂ側とも対称的に同じ構造である。そこで、図４乃至図９では、図１におけるIV−IV線縦断面において、振動腕部１２ａ側のみ、及び、基部１１の振動腕部１２ａ側のみの製造工程を示す。
【００４０】
本実施形態１の製造方法は次の工程を含む。
【００４１】
圧電材料からなる基板４１上に第一耐食膜５１及び第二耐食膜５２をこの順に積層し同じ形状にパターン化する耐食膜外形パターン形成工程（図４［Ａ］〜図５［Ｅ］）。
【００４２】
第二耐食膜５２の一部を残留膜５２１として残し第二耐食膜５２の他の部分を除去する耐食膜電極パターン形成工程（図６［Ｇ］〜図６［Ｈ］）。
【００４３】
第二耐食膜５２が除去されて露出した第一耐食膜５１上に、フォトレジスト膜５５のパターンを形成するレジスト溝部パターン形成工程（図６［Ｉ］〜図７［Ｊ］）。
【００４４】
レジスト溝部パターン形成工程（図６［Ｉ］〜図７［Ｊ］）の後に、第一耐食膜５１で覆われていない基板４１の露出部分をエッチングで除去することにより、基部１１の外形及び基部１１から延設される振動腕部１２ａの外形を形成する外形エッチング工程（図７［Ｋ］）。
【００４５】
外形エッチング工程（図７［Ｋ］）の後に、フォトレジスト膜５５又は残留膜５２１で覆われていない第一耐食膜５１を除去する耐食膜溝部パターン形成工程（図７［Ｌ］）。
【００４６】
耐食膜溝部パターン形成工程（図７［Ｌ］）の後に、第一耐食膜５１で覆われていない基板４１の露出部分をウェットエッチングで一定の深さまで除去することにより、振動腕部１２ａに溝部１３ａを形成する溝部エッチング工程（図８［Ｍ］）。
【００４７】
溝部エッチング工程（図８［Ｍ］）の後に、基板４１の露出部分上、残留膜５１２上又は残留膜５１２を除去した上、及びフォトレジスト膜５５上に電極膜５６を形成する電極膜形成工程（図８［Ｏ］）。
【００４８】
フォトレジスト膜５５上に形成された電極膜５６をフォトレジスト膜５５とともに除去するリフトオフ工程（図９［Ｐ］）。
【００４９】
フォトレジスト膜５５が除去されたことにより露出した第一耐食膜５１を除去する耐食膜除去工程（図９［Ｑ］）。
【００５０】
なお、電極膜形成工程（図８［Ｏ］）の前に、溝部エッチング工程（図８［Ｍ］）で用いられた残留膜５２１とその下の第一耐食膜５１とを除去する工程（図８［Ｎ］）を入れてもよい。
【００５１】
次に、上記各工程について、更に詳しく説明する。
【００５２】
まず、図４［Ａ］に示すように、水晶Ｚ板などの基板４１を用意する。
【００５３】
続いて、図４［Ｂ］に示すように、基板４１の上に第一耐食膜５１及び第二耐食膜５２を積層する。第一耐食膜５１及び第二耐食膜５２は、水晶のエッチング液に対して耐食性を有する例えば金属からなる。
【００５４】
続いて、図４［Ｃ］に示すように、第二耐食膜５２の上に一枚目のフォトレジスト膜５３を形成する。フォトレジスト膜５３は、ポジ型を用い、例えばスピンコート法によって形成される。ポジ型のフォトレジストは、露光されると現像液に対して溶解性が増大し、現像後に露光部が除去される。なお、ネガ型のフォトレジストは、ポジ型とは逆に、露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残る。
【００５５】
続いて、図５［Ｄ］に示すように、第一耐食膜５１に形成されることになる第一のマスク４３（図６［Ｇ］）のパターンをフォトレジスト膜５３に露光及び現像する。このパターンは、振動部拡大領域４２及び基部拡大領域４７のパターンであり、外形パターンよりも一回り大きい。
【００５６】
続いて、図５［Ｅ］に示すように、現像したフォトレジスト膜５３を用いて第一耐食膜５１及び第二耐食膜５２をエッチングする。例えば、専用のエッチング液を用いたウェットエッチングで、まずフォトレジスト膜５３に覆われていない第二耐食膜５２を除去し、更に第二耐食膜５２に覆われていない第一耐食膜５１を除去する。以下、第一耐食膜５１及び第二耐食膜５２に対する専用のエッチング液を、それぞれ第一エッチング液及び第二エッチング液という。第一エッチング液では第二耐食膜５２及び基板４１はエッチングされず、第二エッチング液では第一耐食膜５１及び基板４１はエッチングされない。
【００５７】
続いて、図５［Ｆ］に示すように、第二耐食膜５２に形成されることになる残留膜５２１のパターンを、前述のフォトレジスト膜５３に露光及び現像する。残留膜５２１は、電極となる領域４９に相当する。電極となる領域４９には、図９［Ｑ］に示すパッド電極２１ｂとなる領域に加え、図１に示すパッド電極２１ａ及び配線パターン２４ａ，２４ｂとなる領域も含まれる。
【００５８】
続いて、図６［Ｇ］に示すように、現像したフォトレジスト膜５３をマスクとし、第二エッチング液を用いて第二耐食膜５２をエッチングすることにより、残留膜５２１を形成する。このとき、第二耐食膜５２の不要な部分も除去することにより、第一耐食膜５１からなる第一のマスク４３を形成する。
【００５９】
続いて、図６［Ｈ］に示すように、残ったフォトレジスト膜５３を剥離すると、残留膜５２１が露出する。
【００６０】
続いて、図６［Ｉ］に示すように、露出した基板４１の上、露出した第一耐食膜５１の上及び残留膜５２１の上に二枚目のフォトレジスト膜５５を形成する。フォトレジスト膜５５は、ポジ型でもネガ型でもよく、例えばスピンコート法によって形成される。
【００６１】
続いて、図７［Ｊ］に示すように、フォトレジスト膜５５からなる第二のマスク４５のパターンを、フォトレジスト膜５５に露光及び現像する。このパターンは、溝部１３ａを除く振動腕部となる領域４４及び残留膜５２１を除く基部となる領域４８であり、振動部拡大領域４２及び基部拡大領域４７よりも一回り小さく、かつ、溝部となる領域４６及び電極となる領域４９が抜けている。
【００６２】
続いて、図７［Ｋ］に示すように、第一のマスク４３に覆われていない基板４１すなわち水晶の露出面を、バッファードフッ酸（ＨＦ＋ＮＨ４Ｆ）を用いて完全に抜くことにより、振動部拡大領域４２及び基部拡大領域４７の外形を形成する。
【００６３】
続いて、図７［Ｌ］に示すように、第二のマスク４５に覆われていない第一のマスク４３、すなわちフォトレジスト膜５５に覆われていない第一耐食膜５１及び残留膜５２１に覆われていない第一耐食膜５１を、第一エッチング液によってエッチングする。
【００６４】
続いて、図８［Ｍ］に示すように、エッチングされた第一のマスク４３に覆われていない基板４１、及び、残留膜５２１及びその下の第一耐食膜５１に覆われていない基板４１、すなわち水晶の露出面を、バッファードフッ酸（ＨＦ＋ＮＨ４Ｆ）を用いエッチングする。このとき、溝部となる領域４６は貫通しないように一定の深さまでエッチングし、振動腕部となる領域４４及び基部となる領域４８は外形の外側を完全に抜くようにエッチングする。振動腕部となる領域４４及び基部となる領域４８は側面からもエッチングされるので、溝部となる領域４６よりも実質的なエッチングレートが大きい。
【００６５】
続いて、図８［Ｎ］に示すように、残留膜５２１とその下の第一耐食膜５１とを、第二エッチング液及び第一エッチング液によって除去する。これにより、電極となる領域４９は、第一耐食膜５１が除去されて、基板４１が露出する。なお、この工程は必ずしも必要ではない。この工程を省略した場合は、電極となる領域４９に残留膜５２１及び第一耐食膜５１が残っているため、パッド電極２１ｂが残留膜５２１と第一耐食膜５１と電極膜５６との積層膜となる。また、残留膜５２１のみを除去し、その下の第一耐食膜５１は残してもよい。その場合は、パッド電極２１ｂが第一耐食膜５１と電極膜５６との積層膜となる。
【００６６】
続いて、図８［Ｏ］に示すように、基板４１の露出部分上及びフォトレジスト膜５５上に電極膜５６を形成する。電極膜５６は、例えばクロム又はチタンの単層膜や、その上にパラジウム又は金を形成した積層膜などであり、例えばスパッタリングや蒸着で成膜する。
【００６７】
続いて、図９［Ｐ］に示すように、フォトレジスト膜５５上に形成された電極膜５６を、フォトレジスト膜５５とともに除去する。換言すると、基板４１の表裏に形成された第二のマスク４５と、その上に形成された電極膜５６とを、剥離する。これは、フォトレジストを溶解する液（例えばアセトン）に、これらを浸すことにより容易に除去できる。ただし、第二のマスク４５の下にある第一耐食膜５１は残る。この電極形成方法がリフトオフ法である。
【００６８】
最後に、図９［Ｑ］に示すように、フォトレジスト膜５５が除去されたことにより露出した第一耐食膜５１を、第一エッチング液によって除去する。これにより、振動腕部１２ａ及び溝部１３ａに励振電極２２ａ，２２ｂが形成され、基部１１にパッド電極２１ｂが形成される。このとき、図１に示すように、パッド電極２１ａ及び配線パターン２４ａ，２４ｂも形成され、振動素子１０が完成する。
【００６９】
なお、周波数調整用金属膜２３ａ，２３ｂは、周波数調整用金属膜２３ａ，２３ｂとなる領域に残留膜５２１を形成することによりパッド電極２１ｂ等と同じように形成してもよいし、例えば別途メタルマスク及び蒸着で形成してもよい。
【００７０】
次に、本実施形態１の製造方法の作用及び効果について説明する。
【００７１】
（１）従来技術では、外形エッチング後にフォトレジスト膜１０３ｃに電極パターンを露光及び現像することにより、電極を形成していた（図１４［Ｍ］［Ｎ］［Ｏ］）。これに対し、本実施形態１では、外形エッチング（図７［Ｋ］）の前に第二耐食膜５２に電極パターンを形成して残留膜５２１とし（図６［Ｈ］）、その残留膜５２１の下及びフォトレジスト膜５５の下の第一耐食膜５１のよって溝部エッチング時（図８［Ｍ］）に基板４１を保護し、そのフォトレジスト膜５５をリフトオフにも用いて電極を形成することにより（図８［Ｏ］）、残留膜５２１によって保護された領域４９にも（図９［Ｐ］）、パッド電極２１ｂを形成できる（図９［Ｑ］）。したがって、本実施形態１によれば、第二耐食膜５２に電極パターンを形成する際のフォトレジスト膜５３の露光及び現像（図５［Ｆ］）を外形エッチング（図７［Ｋ］）の前にすることにより、外形エッチング後の露光が不要になるので、外形エッチング後の露光によって生じる諸問題を全て解決できる。
【００７２】
例えば、外形エッチング前は一枚の基板４１が多数の振動片に分離されていないので、露光などの位置合わせを必要とする工程を全て外形エッチング前に実施することにより、振動片の揺動に起因する露光精度の低下などを防止できる。また、露光装置へ搬送する際の振動によって振動片が脱落することも、防止できる。
【００７３】
詳しく言えば、外形エッチング工程（図７［Ｋ］）の後は、一枚の基板４１が多数の水晶振動片１５に分離されて、各水晶振動片１５の一部がフレーム（図１５参照）に固定されている状態になる。そのため、外形エッチング工程（図７［Ｋ］）の後の基板４１を不用意に取り扱うと、水晶振動片１５がフレームから脱落するおそれがある。そこで、本実施形態１のように、フォトレジスト膜５３の一部を露光する工程（図５［Ｆ］）を外形エッチング工程（図７［Ｋ］）の前に行うことにより、その後に行う場合に比べて、露光の作業性を改善できる。
【００７４】
（２）耐食膜外形パターン形成工程（図４［Ａ］〜図５［Ｅ］）では、第二の耐食膜５２の上にポジ型のフォトレジスト膜５３を形成し（図５［Ｃ］）、フォトレジスト膜５３にパターンを露光及び現像し図５［Ｄ］、現像したフォトレジスト膜５３を用いて第一耐食膜５１及び第二耐食膜５２をエッチングすることにより図５［Ｅ］、第一耐食膜５１及び第二耐食膜５２を同じ形状にパターン化する。そして、耐食膜電極パターン形成工程（図６［Ｇ］〜図６［Ｈ］）では、再びフォトレジスト膜５３にパターンを露光及び現像し図５［Ｆ］、現像したフォトレジスト膜５３を用いて第二耐食膜５２をエッチングすることにより図５［Ｇ］、第二耐食膜５２の一部を残留膜５２１として残し第二耐食膜５２の他の部分を除去する。したがって、本実施形態１によれば、フォトレジスト膜５３をポジ型とし、フォトレジスト膜５３を再利用することにより、新たにフォトレジスト膜を形成する場合に比べて工程数を削減できる。
【００７５】
（３）本実施形態１において、外形エッチング工程（図７［Ｋ］）では、基部１１の外形及び振動腕部１２ａの外形を最終的な寸法よりも大きく形成し、溝部エッチング工程（図８［Ｍ］）では、振動腕部１２ａに溝部１３ａを形成すると同時に、基部１１の外形及び振動腕部１２ａの外形を最終的な寸法に形成している。換言すると、本実施形態１では、振動腕部１２ａの外形を含む振動部拡大領域４２及び基部１１の外形を含む基部拡大領域４７を覆う第一のマスク４３を用いて基板４１をエッチングした（図７［Ｋ］）後に、溝部１３ａを除く振動腕部となる領域４４及び基部となる領域４８を覆う第二のマスク４５を用いて基板４１を更にエッチングして振動腕部１２ａ及び基部１１の外形及び溝部１３ａを同時に形成する（図８［Ｍ］）。
【００７６】
この場合の第一の効果は、第二のマスク４５の元となるフォトマスクには外形パターンと溝部パターンとが一枚に描かれているので、これらのパターン間にアライメント誤差は発生しないことである。なお、従来技術では、外形パターンと溝部パターンとが別々のフォトマスクに描かれているので、これらのパターン間にアライメント誤差が発生する（図１１［Ｄ］及び図１２［Ｈ］）。
【００７７】
第二の効果は、振動部拡大領域４２及び基部拡大領域４７を設けたことにより、第一のマスク４３のパターンと第二のマスク４５のパターンとの位置ずれの影響を無くすことができることである。これは、振動部拡大領域４２及び基部拡大領域４７の上にこれよりも一回り小さい振動腕部となる領域４４及び基部となる領域４８が形成されるため、振動部拡大領域４２及び基部拡大領域４７の範囲内で領域４４及び領域４８がずれたとしても所望の形状の振動腕部１２ａ及び基部１１が得られるからである。なお、従来技術において、外形エッチング工程（図１２［Ｉ］）では、基部１１１の外形及び振動腕部１１２ａの外形を最終的な寸法どおりに形成し、溝部エッチング工程（図１３［Ｋ］）でも、振動腕部１１２ａに溝部１１３ａを形成すると同時に、基部１１１の外形及び振動腕部１１２ａの外形を最終的な寸法どおりに形成している。そのため、これらのエッチングパターンに位置ずれがあると、溝部エッチング工程（図１３［Ｋ］）において、そのずれた分だけ基板１０１が余計にエッチングされてしまう。
【００７８】
（４）本実施形態１では、ウェットエッチングを用いているが、ドライエッチングを用いることもできる。ただし、基板４１が水晶からなる場合は、エッチングレートが大きいウェットエッチングが望ましい。
【００７９】
次に、実施形態２の製造方法について説明する。本実施形態２は実施形態１と共通する部分が多いので図１乃至図９に基づき説明し、これに加え比較例を図１０に基づき説明する。
【００８０】
本実施形態２では、第一耐食膜５１及び第二耐食膜５２はともに金属からなり、第一耐食膜５１の金属のイオン化傾向は第二耐食膜５２の金属のイオン化傾向よりも大きい。そして、耐食膜電極パターン形成工程（図６［Ｇ］〜図６［Ｈ］）では、基部１１の電極が形成される領域４９にのみ残留膜５２１が形成される。耐食膜溝部パターン形成工程（図７［Ｌ］）では、第一耐食膜５１をウェットエッチングで除去する。具体的には、第一耐食膜５１はクロムからなり、第二耐食膜５２は金からなり、基板４１は水晶からなり、外形エッチング工程（図７［Ｋ］）及び溝部エッチング工程（図８［Ｍ］）ではウェットエッチングが用いられる。
【００８１】
第一耐食膜５１のクロムに対する第一エッチング液は、例えば硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸の混合液である。第二耐食膜５２の金に対する第二エッチング液は、例えばヨウ素及びヨウ化カリウムからなる混合液である。
【００８２】
一方、図１０に示す比較例のように、フォトレジスト膜を用いずに金からなる第二耐食膜５２だけを用いてから第二のマスク４５を形成し（図１０［Ｌ１］）、外形エッチングをし（図１０［Ｍ１］）、第二耐食膜５２に覆われていないクロムからなる第一耐食膜５１をウェットエッチングにより除去する（図１０［Ｎ１］）ことも可能である。
【００８３】
ここで、クロム（Ｃｒ）の標準電極電位は−０．４２４［Ｖ］であり、金（Ａｕ）の標準電極電位は＋１．５２［Ｖ］又は＋１．８３［Ｖ］である。つまり、クロムのイオン化傾向が金のイオン化傾向よりも大きい。このような金属の組み合わせにおいて、比較例の図１０［Ｎ１］に示す状態でクロムの第一耐食膜５１をウェットエッチングしようとすると、いわゆる「電蝕」が発生することにより、クロムの第一耐食膜５１が異常にエッチングされるので、エッチング精度が低下する。「電蝕」とは、「電気化学的腐蝕」の略称であり、二種の異なる金属が同時に電解質溶液（エッチング液）に接触したとき、金属間の電位差によってイオン化傾向の大きい金属から小さい金属に電子が移動することにより、電荷を失った金属原子がイオンとして溶液中に溶け出すことで金属が腐食する現象をいう。
【００８４】
これに対して、本実施形態２によれば、領域４９のみを金からなる残留膜５２１で覆い（図６［Ｈ］）、他の部分をフォトレジスト膜５５で覆い（図７［Ｊ］）、これらに覆われていないクロムからなる第一耐食膜５１をウェットエッチングにより除去する（図７［Ｌ］）ことにより、第一耐食膜５１のエッチング液に第二耐食膜５２が接触する面積をフォトレジスト膜５５の面積分だけ減らせるので、電蝕の発生によるエッチング精度の低下を抑制できる。
【００８５】
なお、第一耐食膜５１及び第二耐食膜５２の金属の種類は、イオン化傾向の大小関係を満たせばどのような組み合わせでもよい。例えば、第一耐食膜５１をチタン（Ｔｉ：標準電極電位−１．６３［Ｖ］）、第二耐食膜５２を白金（Ｐｔ：標準電極電位＋１．１８８［Ｖ］）としてもよい。本明細書で言う標準電極電位は、２５℃かつｐＨ＝０の水溶液中における標準水素電極を基準にしたものである（非特許文献１参照）。
【００８６】
また、耐食膜電極パターン形成工程（図６［Ｇ］〜図６［Ｈ］）において、フレーム１３３（図１５）となる領域に残留膜５２１を形成しない場合は、第一耐食膜５１のエッチング液に第二耐食膜５２が接触する面積を更に減らせるので、電蝕の発生によるエッチング精度の低下を更に抑制できる。
【００８７】
なお、本実施形態２におけるその他の構成、作用及び効果は、実施形態１のそれらと同様である。
【００８８】
以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、基部と振動部と溝部とを備える圧電素子であればどのようなものにでも利用でき、例えば水晶やセラミックスからなる圧電素子や、音叉型屈曲振動子、厚みすべり振動子、ジャイロセンサなどのセンサ素子にも利用可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  振動素子
１１  基部
１２ａ，１２ｂ  振動腕部
１３ａ，１３ｂ  溝部
１５  水晶振動片
２１ａ，２１ｂ  パッド電極
２２ａ，２２ｂ  励振電極
２３ａ，２３ｂ  周波数調整用金属膜
２４ａ，２４ｂ  配線パターン
３１  導電性接着剤
３２  素子搭載部材
３３  パッド電極
４１  基板
４２  振動部拡大領域
４３  第一のマスク
４４  振動腕部となる領域
４５  第二のマスク
４６  溝部となる領域
４７  基部拡大領域
４８  基部となる領域
４９  電極となる領域
５１  第一耐食膜
５２  第二耐食膜
５２１  残留膜
５３，５５  フォトレジスト膜
５６  電極膜
【００９１】
１１１  基部
１１２ａ，１１２ｂ  振動腕部
１１３ａ  溝部
１２１ｂ  パッド電極
１２２ａ，１２２ｂ  励振電極
１０１  基板
１０２  耐食膜
１０３ａ  フォトレジスト膜
１０３ｂ  フォトレジスト膜
１０３ｃ  フォトレジスト膜
１０４  振動腕部となる領域
１０５  溝部となる領域
１０６  基部となる領域
１０７  パッド電極となる領域
１０８  電極膜
１３１  振動片
１３２  接続部
１３３  フレーム
【図１】
2015091051.tif 000003
【図２】
2015091051.tif 000004
【図３】
2015091051.tif 000005
【図４】
2015091051.tif 000006
【図５】
2015091051.tif 000007
【図６】
2015091051.tif 000008
【図７】
2015091051.tif 000009
【図８】
2015091051.tif 000010
【図９】
2015091051.tif 000011
【図１０】
2015091051.tif 000012
【図１１】
2015091051.tif 000013
【図１２】
2015091051.tif 000014
【図１３】
2015091051.tif 000015
【図１４】
2015091051.tif 000016
【図１５】
2015091051.tif 000017