(57)【要約】【課題】枠状又はリング状に全周が繋がっている成膜パターンを形成することが可能な成膜用治具を提供する。【解決手段】少なくとも一方の面２２に水晶ウエハ１０を配置することが可能で、且つ埋め込まれた磁石２１により磁力を有するベース部材２０と、ベース部材２０の一方の面２２上であって、ベース部材２０に埋め込まれた磁石２１の磁力により引き付けられる位置に配置される磁性体のマスク部材３０と、を備え、ベース部材２０に水晶ウエハ１０を配置したとき、ベース部材２０とマスク部材３０との間に水晶ウエハ１０が介在することが可能であり、マスク部材３０は、平面視して、水晶ウエハ１０よりも外形が小さく、水晶ウエハ１０の一部が、マスク部材３０から全周にわたり露出していることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成膜体に成膜パターンを形成するための成膜用治具において、
少なくとも一方の面に被成膜体を配置することが可能で、且つ埋め込まれた磁石により磁力を有するベース部材と、
前記ベース部材の前記一方の面上であって、前記ベース部材に埋め込まれた磁石の磁力により引き付けられる位置に配置される磁性体のマスク部材と、を備え、
前記ベース部材に被成膜体を配置したとき、前記ベース部材と前記マスク部材との間に被成膜体が介在することが可能であり、
前記マスク部材は、平面視して、被成膜体よりも外形が小さく、被成膜体の一部が、該マスク部材から全周にわたり露出していることを特徴とする成膜用治具。
【請求項２】
前記マスク部材は、前記ベース部材に埋め込まれた磁石と前記マスク部材との間に発生した磁力によりその位置を固定されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜用治具。
【請求項３】
前記ベース部材は、埋め込まれた磁石により磁力を有するベース板と、
前記被成膜体が位置決めされて配置されるガイド板とを有し、
前記マスク部材は、前記ベース板に埋め込まれた磁石と当該マスク部材との間に発生した磁力により位置を固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成膜用治具。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の前記成膜用治具は、さらにマスクガイド板とマスク保持板とを有するマスクガイド治具を備え、
前記マスクガイド板は前記マスク部材を位置決めする位置決め部を有し、
前記マスク保持板は埋め込まれた磁石により磁力を有し、前記マスク部材を磁力により保持することを特徴とする成膜用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被成膜体に成膜パターンを形成する成膜用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄型の圧電素板の形状加工を行う際に、フォトリソグラフィ法を用いるのが一般的であった。すなわち、圧電素板全体に蒸着やスパッタリング等によって金属膜を形成し、該金属膜全体にレジスト膜を形成する。次に、該レジスト膜を所望のパターンで露光現像してレジストマスクを形成する。その後、エッチング処理により、前記所望のパターンに圧電素板を加工する。最後に圧電素板上に残った金属膜とレジスト膜を剥離除去する。しかし、上記のようなフォトリソグラフィ法を採用した場合、使用する機器が増加し、製造工程が煩雑になるという問題を有していた。そこで、フォトリソグラフィ法に替えて蒸着やスパッタリングによって圧電素板を簡便に加工する方法が考案された。例えば、特許文献１では、圧電振動子に使用する圧電素板を製造する方法において、板厚の薄い振動部分の周囲に、前記振動部分より板厚の厚い補強部分を有する圧電素板を加工する方法が開示されている。この圧電素板のエッチング工程では、圧電素板上に蒸着によって金属膜を形成し、圧電素板のうち金属膜が覆っていない部分をエッチング処理する方法が記載されている。特許文献１では、該金属膜を成膜する際に、成膜用治具が用いられている。
特許文献１の成膜用治具は、具体的には、複数個の圧電素板を収納するためのスペーサと、該スペーサーの表裏両面に配置され、圧電素板の振動部分を被覆するパターンを有するマスクを備える。前記マスクは、圧電素板より僅かに大きい円孔部と、圧電素板の振動部分を被覆する被覆部と、円孔部外縁と被覆部とを結ぶ橋部とで構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の成膜用治具は、圧電素板（以下、被成膜体という）にスペーサ及びマスクが装着された状態で、被覆部により被成膜体の振動部分を覆うとともに、被覆部に連結する橋部が被成膜体の一部を覆っている。
これにより、成膜用治具は、被覆部及び橋部で覆われた部分を除いて、蒸着によって被成膜体に金属膜の成膜パターンを形成することができる。
【０００５】
しかしながら、成膜用治具は、被覆部を保持する橋部を有することから、橋部の下に金属膜が形成されず、したがって、被成膜体に、枠状又はリング状に全周が繋がっている成膜パターンを形成することができない。
【０００６】
本発明は、上記の課題に着目し、枠状又はリング状に全周が繋がっている成膜パターンを形成することを可能とした成膜用治具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に、本発明に係る成膜用治具は、少なくとも一方の面に被成膜体を配置することが可能で、且つ埋め込まれた磁石により磁力を有するベース部材と、前記ベース部材の前記一方の面上であって、前記ベース部材に埋め込まれた磁石の磁力により引き付けられる位置に配置される磁性体のマスク部材と、を備え、前記ベース部材に被成膜体を配置したとき、前記ベース部材と前記マスク部材との間に被成膜体が介在することが可能であり、前記マスク部材は、平面視して、被成膜体よりも外形が小さく、被成膜体の一部が、該マスク部材から全周にわたり露出していることを特徴とする。
【０００８】
上記によれば、成膜用治具は、マスク部材を、ベース部材の少なくとも一方の面の、ベース部材の磁力により引き付けられる位置に、被成膜体の一部が、平面視して、マスク部材の外側の全周にわたり露出し、且つ、ベース部材との間に被成膜体が介在するように配置可能である。
これにより、成膜用治具は、マスク部材が、ベース部材の磁力によりベース部材に保持されることから、従来のような橋部がなくても、被成膜体の一部が、平面視で、マスク部材の外側の全周にわたり露出するように、マスク部材を配置することができる。
これにより、従来の成膜用治具では、橋部に覆われて成膜できない部分が生じて、被成膜体に枠状又はリング状に全周が繋がっている成膜パターンを形成することができなかったが、本発明の成膜用治具では、被成膜体に枠状又はリング状に成膜パターンを形成することができる。
また、成膜用治具は、マスク部材がベース部材の磁力により被成膜体を介してベース部材に引き付けられることにより、マスク部材の被成膜体からの浮き上がりを防止することができる。これにより、成膜用治具は、被成膜体に輪郭ボケのない成膜パターンを形成することができる。
【０００９】
上記の発明に係る成膜用治具は、前記マスク部材が、前記ベース部材に埋め込まれた磁石と前記マスク部材との間に発生した磁力によりその位置を固定されていることを特徴とする。
【００１０】
上記の発明に係る成膜用治具は、前記ベース部材が、埋め込まれた磁石により磁力を有するベース板と、前記被成膜体が位置決めされて配置されるガイド板とを有し、前記マスク部材は、前記ベース板に埋め込まれた磁石と当該マスク部材との間に発生した磁力により位置を固定されていることを特徴とする。
【００１１】
上記によれば、成膜用治具のベース部材は、ベース板と、被成膜体が位置決めされて配置されるガイド板とを備える。これにより、成膜用治具は、被成膜体をベース部材の所定の位置に正確に位置決めして配置することができる。
また、成膜用治具は、ガイド板をベース板から一旦引き離すことで、ベース板の磁力によりガイド板及び被成膜体を介してベース板に引き付けられているマスク部材に働く磁力が無くなることから、被成膜体に、マスク部材を容易に着脱させることが可能となる。
【００１２】
上記の発明に係る成膜用治具は、さらにマスクガイド板とマスク保持板とを有するマスクガイド治具を備え、前記マスクガイド板は前記マスク部材を位置決めする位置決め部を有し、前記マスク保持板は埋め込まれた磁石により磁力を有し、前記マスク部材を磁力により保持することを特徴とする。
【００１３】
上記によれば、成膜用治具は、マスクガイド治具によりマスク部材を所定の位置に正確に位置決めして配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る成膜用治具の実施形態について、被成膜体としての水晶ウエハに、蒸着やスパッタリングなどにより、金属膜などの成膜パターンを形成する成膜用治具を例にとり、説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
《構成》
図１は、第１の実施形態の成膜用治具の概略構成を示す構成図である。図１（ａ）は、展開斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。なお、構成を分かり易くするために、図１は、水晶ウエハがセットされている状態を表している。
【００１６】
図１に示すように、第１の実施形態の成膜用治具１は、ベース部材２０、マスク部材３０、磁石２１から構成されている。
ベース部材２０は、片面に磁石２１が埋め込まれている。これにより、ベース部材２０は、磁力を有する。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、ベース部材２０の一方の面２２には、被成膜体としての水晶ウエハ１０が配置される。
なお、磁石２１は、ベース部材２０の両面に埋め込まれていてもよい。また、水晶ウエハ１０は、ベース部材２０の磁石２１側の面に配置されてもよく、ベース部材２０の両面に配置されてもよい。
【００１８】
マスク部材３０は、磁性体で構成され、例えば、磁性を有する種類のステンレススチールからなり、ベース部材２０の一方の面２２上であって、ベース部材２０の磁力により引き付けられる位置に配置される。ベース部材２０に配置された水晶ウエハ１０は、ベース部材２０とマスク部材３０との間に介在する。水晶ウエハ１０とマスク部材３０は、ベース部材２０に埋め込まれた磁石２１とマスク部材３０との間に発生した磁力によりその位置を固定されている。
マスク部材３０は、平面視して、水晶ウエハ１０よりも外形が小さく、水晶ウエハ１０の一部が、マスク部材３０から全周にわたり露出している。
【００１９】
なお、マスク部材３０の外形の大きさは、後述の、水晶ウエハ１０に形成される成膜パターンの形状により決められる。
また、水晶ウエハ１０がベース部材２０の両面に配置されたとき、マスク部材３０をベース部材２０の両側に配置し、それぞれの水晶ウエハ１０がマスク部材３０とベース部材２０との間に介在するように構成する。
【００２０】
《作用・効果》
ここで、第１の実施形態の成膜用治具１の作用及び効果を、水晶ウエハ１０の加工方法における成膜パターンの形成工程に沿って説明する。
【００２１】
図２は、成膜用治具を用いた水晶ウエハへの成膜パターンの形成工程を示す断面図である。図３は、成膜パターンを形成後の水晶ウエハの斜視図である。
図２（ａ）に示すように、まず、ベース部材２０の一方の面２２に、水晶ウエハ１０を配置する。
【００２２】
水晶ウエハ１０は、予め所定の形状、厚さ、表面状態に形成しておく。本実施形態の場合には、水晶ウエハ１０は、約１００μｍ程度の厚さで、表面は鏡面加工がされている。なお、水晶ウエハ１０の厚さ、表面状態は、これに限定するものではなく、用途に応じて適宜設定される。
【００２３】
ついで、図２（ｂ）に示すように、水晶ウエハ１０の上に、マスク部材３０を、平面視して水晶ウエハ１０の一部がマスク部材３０の全周にわたり所定の幅で露出するように配置する。
この状態で、マスク部材３０は、ベース部材２０に埋め込まれた磁石２１の磁力によりベース部材２０の一方の面２２に引き付けられ、固定されている。
【００２４】
ついで、図示しない蒸着装置やスパッタリング装置などにより、成膜用治具１の上からＣｒ／Ａｕなどの金属膜を成膜して、成膜パターンを形成する。
【００２５】
ついで、マスク部材３０を取り外した後、ベース部材２０から水晶ウエハ１０を取り外す。
上記の形成工程により、図３に示すように、水晶ウエハ１０は、マスク部材３０で覆われていた中央部分１２の外側に、枠状に全周が繋がっている成膜パターン１１が形成されている。
【００２６】
上述したように、第１の実施形態の成膜用治具１は、水晶ウエハ１０に、枠状の成膜パターン１１を形成することができる。
また、第１の実施形態の成膜用治具１は、マスク部材３０が、ベース部材２０の一方の面２２に引き付けられていることにより、マスク部材３０が、水晶ウエハ１０から浮き上がらず、水晶ウエハ１０に、輪郭ボケのない成膜パターン１１を形成することができる。
【００２７】
上記の成膜用治具１により、水晶ウエハ１０に形成された成膜パターン１１を用いて、例えば、以下のような水晶ウエハ１０のエッチング加工が可能となる。
図４は、エッチング加工工程の水晶ウエハを示すものであり、図４（ａ）は、エッチング前の断面図、図４（ｂ）はエッチング後の断面図である。
【００２８】
図４（ａ）に示すように、まず、前述の方法を用いて水晶ウエハ１０上に、成膜パターン１１を形成する。その後、水晶ウエハ１０の各面のうち、成膜パターン１１が形成された面以外にＣｒ／Ａｕ膜などの耐食膜１３を形成する。
これにより、水晶ウエハ１０の中央部分１２を除き、水晶ウエハ１０を、成膜パターン１１及び耐食膜１３によりマスクした状態となる。
【００２９】
ついで、水晶ウエハ１０を、フッ酸、又はフッ酸とフッ化アンモニウムなどのエッチング液に浸漬して、中央部分１２を、数１０μｍ〜数μｍの厚みになるまでエッチングする。
これにより、図４（ｂ）に示すように、水晶ウエハ１０の中央部分１２を、数１０μｍ〜数μｍの厚さまでエッチングすることができる。本実施形態では、中央部分１２の厚みが４μｍ〜８μｍになるように水晶ウエハ１０をエッチングする。また、水晶ウエハ１０の壁面１５は、前述したように、成膜パターン１１にボケがなく、その輪郭１４がシャープに形成されていることにより、略平滑にエッチングされている。
【００３０】
ついで、水晶ウエハ１０をストリップ液に浸漬して、成膜パターン１１、耐食膜１３を剥離し、剥離後、水晶ウエハ１０を純水などで洗浄し、乾燥を行う。
これにより、中央部分１２の厚さが薄い水晶ウエハ１０を得ることができる。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の成膜用治具について、図面を参照して説明する。
図５は、第２の実施形態の成膜用治具の概略構成を示す構成図である。図５（ａ）は、展開斜視図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。なお、この図５では、構成を分かり易くするために、水晶ウエハがセットされている状態を表している。また、第１の実施形態との共通部分には同じ符号を附している。
【００３２】
《構成》
図５に示すように、第２の実施形態の成膜用治具１０１は、ベース部材１２０、マスク部材３０、マスクガイド治具１３０から構成されている。
ベース部材１２０は、ベース板１２１、ガイド板１２２、複数の磁石１２３から構成されている。
ベース板１２１は、ガイド板１２２側の面に複数の磁石１２３が埋め込まれている。これにより、ベース板１２１は、磁力を有している。
【００３３】
ガイド板１２２は、水晶ウエハ１０を位置決めするために、水晶ウエハ１０の外形寸法より僅かに大きい凹部１２４が形成されている。水晶ウエハ１０は、この凹部１２４に配置されることによって、位置決めされる。
【００３４】
マスク部材３０は、第１の実施形態と同様に、磁性体で構成され、例えば、磁性を有する種類のステンレススチールからなり、磁石１２３の磁力により引き付けられる位置に配置される。
【００３５】
なお、マスク部材３０を配置する際には、マスクガイド治具１３０が用いられている。
マスクガイド治具１３０は、マスクガイド板１３１、マスク保持板１３２、磁石１３４から構成されている。
【００３６】
マスクガイド板１３１は、マスク部材３０を位置決めするために、マスク部材３０の外形寸法より僅かに大きい、位置決め部としての凹部１３３が形成されている。
凹部１３３は、マスクガイド板１３１のうち、ガイド板１２２の凹部１２４と対向する面に形成される。
【００３７】
マスク保持板１３２は、マスクガイド板１３１に対向する面に複数の磁石１３４が埋め込まれている。これにより、マスク保持板１３２は、磁力を有している。
マスク保持板１３２は、その磁力により、マスクガイド板１３１の凹部１３３に配置されたマスク部材３０を引き付け保持する。
【００３８】
これにより、ガイド板１２２に水晶ウエハ１０が配置されたとき、マスクガイド板１３１は、平面視して、水晶ウエハ１０の一部がマスク部材３０から全周にわたり露出するように、マスク部材３０を位置決めすることができる。
【００３９】
《作用・効果》
ここで、第２の実施形態の成膜用治具１０１の作用及び効果を、第１の実施形態と同様に、水晶ウエハ１０の加工方法における成膜パターン１１の形成工程に沿って説明する。
【００４０】
図６及び図７は、成膜用治具を用いた水晶ウエハへの成膜パターンの形成工程を説明する断面図である。なお、図６及び図７では、成膜の際に成膜用治具に付着する成膜材料は省略してある。
図６（ａ）に示すように、まず、ベース部材１２０の凹部１２４に、水晶ウエハ１０を載置する。凹部１２４により、水晶ウエハ１０は位置決めされる。
【００４１】
ついで、マスクガイド板１３１の凹部１３３にマスク部材３０を配置し、マスクガイド板１３１上に磁石１３４が埋め込まれたマスク保持板１３２を配置する。その後、図６（ｂ）に示すように、ベース部材１２０上にマスクガイド治具１３０を載置する。マスク部材３０は、マスクガイド板１３１を介して、マスク保持板１３２の磁力に引き付けられている。
【００４２】
ついで、マスクガイド治具１３０のマスク保持板１３２を取り外す。これにより、図６（ｃ）に示すように、マスク部材３０には、マスク保持板１３２の磁力が働かなくなる。そのため、マスク部材３０はベース板１２１の磁力のみに引き付けられて水晶ウエハ１０に当接する。
これで、マスク部材３０は、平面視して、水晶ウエハ１０の一部がマスク部材３０から全周にわたり露出する位置に正確に配置される。
【００４３】
ついで、マスクガイド治具１３０のマスクガイド板１３１を取り外して、マスク部材３０及び水晶ウエハ１０の一部を露出させる。
【００４４】
ついで、図６（ｄ）に示すように、図示しない蒸着装置やスパッタリング装置などにより、成膜用治具１０１の上からＣｒ／Ａｕなどの金属膜を成膜して、成膜パターン１１を形成する。
これにより、成膜パターン１１は、水晶ウエハ１０のうち、マスク部材３０で覆われた部分の外側の全周にわたって形成される。
【００４５】
また、マスク部材３０が水晶ウエハ１０及びガイド板１２２を介してベース部材１２０に引き付けられていることにより、マスク部材３０が水晶ウエハ１０から浮き上がらず、成膜パターン１１は、マスク部材３０との境界部分が輪郭ボケのない状態で形成される。
【００４６】
ついで、図７（ａ）に示すように、マスクガイド治具１３０を、再びベース部材１２０の上に載置する。
【００４７】
ついで、ベース部材１２０のベース板１２１を取り外す。これにより、図７（ｂ）に示すように、マスク部材３０は、ベース板１２１の磁力が働かなくなることから、マスク保持板１３２の磁力により、マスクガイド板１３１の凹部１３３に引き付けられる。
【００４８】
ついで、ガイド板１２２からマスクガイド治具１３０を取り外す。これにより、マスク部材３０は、マスク保持板１３２に引き付けられた状態で、水晶ウエハ１０上から取り外される。したがって、マスク部材３０を取り外すのに、マスクガイド治具１３０以外の治具は必要なく、マスク部材３０を容易に取り外すことができる。そして、図７（ｃ）に示すように、成膜パターン１１が形成された水晶ウエハ１０が露出する。
ついで、べ−ス部材１２０のガイド板１２２の凹部１２４から水晶ウエハ１０を取り出す。
【００４９】
上記の形成工程により、水晶ウエハ１０には、図３に示すように、マスク部材３０で覆われていた中央部分１２の外側に、枠状に全周が繋がっている成膜パターン１１が形成されている。
【００５０】
上述したように、第２の実施形態の成膜用治具１０１は、第１の実施形態と同様に、水晶ウエハ１０に、枠状の成膜パターン１１を形成することができる。
また、第２の実施形態の成膜用治具１０１は、第１の実施形態と同様に、水晶ウエハ１０に、輪郭ボケのない成膜パターン１１を形成することができる。
【００５１】
さらに、第２の実施形態の成膜用治具１０１は、ベース部材１２０のガイド板１２２により、水晶ウエハ１０を、ベース部材１２０に正確に位置決めして配置することが可能である。
また、第２の実施形態の成膜用治具１０１は、マスクガイド治具１３０を用いることにより、マスク部材３０を、水晶ウエハ１０に対向する位置に正確に位置決めして配置することが可能である。
【００５２】
以上、本発明の好適実施例について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において上記実施例に様々な変更・変形を加えて実施することができる。
例えば、第２の実施形態の成膜用治具１０１は、マスクガイド治具１３０を用いて、マスク部材３０を水晶ウエハ１０に着脱させたが、これに限定するものではなく、マスクガイド治具１３０を用いずに、マスク部材３０を直接水晶ウエハ１０に着脱させてもよい。
【００５３】
このとき、水晶ウエハを着脱する前に、ベース板１２１からガイド板１２２を一旦取り外す。すると、マスク部材３０に働く磁力が働かなくなり、マスク部材３０を容易に着脱させることができる。
【００５４】
なお、第２の実施形態では、単体の水晶ウエハ１０及び単体のマスク部材３０の場合を例示したが、これに限定するものではなく、複数の水晶ウエハ１０及び複数のマスク部材３０を用いてもよい。
これによれば、成膜用治具１０１は、複数の水晶ウエハ１０の各々に成膜パターン１１を一括して形成することができる。
【００５５】
また、第１、第２の実施形態では、水晶ウエハ１０及びマスク部材３０の外形形状は方形だが、製造方法や用途などに応じて円形、楕円形、多角形などの外形形状が適宜設定される。
【００５６】
また、第１、第２の実施形態では、被成膜体を水晶ウエハ１０としたが、これに限定するものではなく、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、石英、シリコン、ホウケイ酸ガラスなどとしてもよい。
【００５７】
本発明の成膜用治具によって製造した薄型の水晶ウエハは、光学部品に加工することができる。例えば、液晶プロジェクタに適用し、高視野角フィルムとして用いることができる。
また、本発明の成膜用治具によって製造した薄型の水晶ウエハは、水晶振動子に用いることができる。例えば、厚みすべりモードで振動する振動片に加工することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態における成膜用治具の概略構成を示す構成図。
【図２】本発明の第１の実施形態における成膜用治具を用いた成膜パターンの形成工程を示す断面図。
【図３】本発明の第１、第２の実施形態に係る成膜パターンを示す斜視図。
【図４】水晶ウエハのエッチング前後の状態を示す断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態における成膜用治具の概略構成を示す構成図。
【図６】本発明の第２の実施形態における成膜用治具を用いた成膜パターンの形成工程前半を示す断面図。
【図７】本発明の第２の実施形態における成膜用治具を用いた成膜パターンの形成工程後半を示す断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１…成膜用治具、１０…被成膜体としての水晶ウエハ、１１…成膜パターン、２０…べース部材、２１…磁石、２２…べース部材の一方の面、３０…マスク部材、１０１…成膜用治具、１２０…べース部材、１２１…ベース板、１２２…ガイド板、１２３…磁石、１２４…ガイド板の凹部、１３０…マスクガイド治具、１３１…マスクガイド板、１３２…マスク保持板、１３３…マスクガイド板の位置決め部としての凹部、１３４…磁石。
【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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