(57)【要約】【課題】  特殊なフォトレジストを用いることなく、簡単な湿式メッキ法を用いて金属薄膜を厚膜化することによりピンホール、クラック等を解消した上で、フォトリソグラフィ、及びエッチングを実施して歩留まりよく圧電基板を量産することができる圧電基板の製造方法を提供する。【解決手段】  圧電基板母材１の両面に真空メッキによって第１の金属薄膜２を成膜する第１の金属薄膜成膜工程と、第１の金属薄膜上に第２の金属薄膜３を真空メッキにより成膜する第２の金属薄膜成膜工程と、第２の金属薄膜上に、第２の金属と同材質の金属膜４を湿式メッキにより成膜して第２の金属厚膜５を形成する第２の金属厚膜形成工程と、フォトレジスト塗布工程と、フォトレジスト膜を選択的に除去するフォトレジスト露光・現像工程と、第２の金属厚膜−第１の金属薄膜エッチング工程と、圧電基板エッチング工程と、フォトレジスト膜−第２の金属厚膜−第１の金属薄膜除去工程と、を備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板母材の両面に真空メッキによって第１の金属薄膜を成膜する第１の金属薄膜成膜工程と、
第１の金属薄膜上に第２の金属薄膜を真空メッキにより成膜する第２の金属薄膜成膜工程と、
第２の金属薄膜上に、第２の金属薄膜と同材質の金属膜を湿式メッキにより成膜して第１の金属薄膜上に第２の金属厚膜を形成する第２の金属厚膜形成工程と、
第２の金属厚膜上にフォトレジスト膜を塗布するフォトレジスト塗布工程と、
フォトレジスト膜上にマスクを配置して露光、現像することにより、フォトレジスト膜を選択的に除去するフォトレジスト露光・現像工程と、
残存したフォトレジスト膜をマスクとして第２の金属厚膜と第１の金属薄膜をエッチングにより除去する第２の金属厚膜−第１の金属薄膜エッチング工程と、
残存したフォトレジスト膜、第２の金属厚膜及び第１の金属薄膜をマスクとして圧電基板母材の露出部分をエッチングにより除去して個片サイズに加工する圧電基板エッチング工程と、
圧電基板個片の両面に積層したフォトレジスト膜と第２の金属厚膜と第１の金属薄膜とをエッチングにより除去するフォトレジスト膜−第２の金属厚膜−第１の金属薄膜除去工程と、
を備えたことを特徴とする圧電基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１の金属薄膜を構成する金属はクロームであり、
前記第２の金属厚膜を構成する金属は、金であることを特徴とする請求項１に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項３】
前記圧電基板は、水晶基板であることを特徴とする請求項１、又は２に記載の圧電基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電振動子等の各種用途に使用される圧電基板の製造方法に関し、特に圧電基板母材をフォトリソグラフィ技術を用いて加工することによって圧電基板個片を量産する際の欠点である歩留まりの低下を解消することができる圧電基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子、発振器、ＳＡＷデバイス、各種センサ等に使用される小型の圧電基板は、大面積の圧電基板母材をフォトリソグラフィ技術を用いて加工することによって量産される。
従来、例えば、圧電基板母材の両面にクローム、金からなる金属薄膜（耐性膜）を順次真空メッキ法（真空蒸着、イオンプレーディング、スパッタ等）によって形成し、この金属薄膜をフォトリソグラフィ技術により所要形状に加工して保護膜を形成し、この保護膜を用いたエッチングによって所望形状の圧電基板個片を得るようにしている。
特許第３４０４２９３号には、表面に金属膜を形成した圧電素板の金属膜（Ｃｒ−Ａｕ膜）上に、７０℃以上のフッ酸系溶液に化学的耐久性をもつレジスト膜を塗布してから、レジスト膜上に所望形状のマスクを載せて露光現像し、レジスト膜が除去され露出した金属膜をエッチングで除去し、金属膜及びレジスト膜が形成された圧電素板を７０℃以上のフッ酸系溶液でエッチングし、圧電素板の表面上に残った金属膜及びレジスト膜を除去する圧電素子の製造方法が開示されている。この発明によれば、圧電素板上に真空蒸着法によって金属薄膜を形成した場合に金属薄膜内に形成され易いピンホールやクラックに起因して、レジスト膜を透過したフッ酸系溶液が圧電素板に到達して素板表面のエッチング不要部分までエッチングしてしまう不具合を解消することができる。
真空蒸着やスパッタリング法等の真空メッキ法によって圧電基板面に金属薄膜を形成する場合、圧電基板面に付着した金属薄膜を構成する金属原子の付着状態は均一ではなくばらつきが多いため、非常に微細な隙間（ピンホールやクラック）が形成され易い。一方、ピンホール等が形成されないようにするためには、金属薄膜を厚くすることが有効ではあるが、真空蒸着法等によって膜厚を厚くすることは経済的でなく、加工時間の増大を招く。即ち、真空蒸着法等の真空メッキ法にあっては、真空チャンバ内全体にソースからの金属原子が方向性なく飛翔し、特定の基板面にターゲットを絞った蒸着ができないため、多くの金属原子が基板面をはずれた部位に飛散し、金等の高価な金属材料から成るソースの無駄となる。にもかかわらず敢えてこの方法により厚膜を形成しようとすれば、多大の時間を要し、生産性が著しく低下する。このため、従来はピンホール等が存在する金属薄膜上にレジスト膜を形成せざるを得なかった。
上記公報記載の発明では、金属薄膜上に、エッチャントとしてのフッ酸系溶液に対する耐久性の強いレジスト膜を成膜して保護力を高めている。
しかし、この従来例では、特殊なフォトレジストを用いるため、コストアップがもたらされるという欠点がある。
【特許文献１】特許第３４０４２９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、真空蒸着、イオンプレーディング等の真空メッキ法によって圧電基板面に耐性膜として金属薄膜を形成してからフォトリソグラフィによる保護膜形成、該保護膜を用いたエッチングを順次実施することによって所望形状の圧電基板を量産する製造方法において、特殊なフォトレジストを用いることなく、簡単な湿式メッキ法を用いて金属薄膜を厚膜化することによりピンホール、クラック等を解消した上で、フォトリソグラフィ、及びエッチングを実施して歩留まりよく圧電基板を量産することができる圧電基板の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、圧電基板母材の両面に真空メッキによって第１の金属薄膜を成膜する第１の金属薄膜成膜工程と、第１の金属薄膜上に第２の金属薄膜を真空メッキにより成膜する第２の金属薄膜成膜工程と、第２の金属薄膜上に、第２の金属薄膜と同材質の金属膜を湿式メッキにより成膜して第１の金属薄膜上に第２の金属厚膜を形成する第２の金属厚膜形成工程と、第２の金属厚膜上にフォトレジスト膜を塗布するフォトレジスト塗布工程と、フォトレジスト膜上にマスクを配置して露光、現像することにより、フォトレジスト膜を選択的に除去するフォトレジスト露光・現像工程と、残存したフォトレジスト膜をマスクとして第２の金属厚膜と第１の金属薄膜をエッチングにより除去する第２の金属厚膜−第１の金属薄膜エッチング工程と、残存したフォトレジスト膜、第２の金属厚膜及び第１の金属薄膜をマスクとして圧電基板母材の露出部分をエッチングにより除去して個片サイズに加工する圧電基板エッチング工程と、圧電基板個片の両面に積層したフォトレジスト膜と第２の金属厚膜と第１の金属薄膜とをエッチングにより除去するフォトレジスト膜−第２の金属厚膜−第１の金属薄膜除去工程と、を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記第１の金属薄膜を構成する金属はクロームであり、前記第２の金属厚膜を構成する金属は、金であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記圧電基板は、水晶基板であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、特殊なフォトレジストを用いることなく、簡単な湿式メッキ法を用いて金属薄膜を厚膜化することによりピンホール、クラック等を解消した上で、フォトリソグラフィ、及びエッチングを実施して歩留まりよく圧電基板を量産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明に係る圧電基板の製造方法の一例を示す工程図である。
この実施形態では、圧電基板として水晶基板を用いた例を示しているが、これは一例に過ぎず、本発明は圧電材料一般に適用することができる。
まず、図１（ａ）は本発明において圧電基板母材として使用する水晶基板母材１を示しており、図１（ｂ）に示したクローム薄膜成膜工程（第１の金属薄膜成膜工程）では、水晶基板母材１の両面に真空蒸着、イオンプレーディング、或いはスパッタ等の乾式成膜法（真空メッキ法）によって第１の金属薄膜としてのクローム薄膜２を成膜し、続く、図１（ｃ）の金薄膜成膜工程（第２の金属薄膜成膜工程）では、クローム薄膜２上に夫々第２の金属薄膜としての金薄膜３を蒸着等の真空メッキ法により成膜する。
なお、本実施形態では、耐性膜としてクローム薄膜２と金薄膜３からなる金属膜を使用したが、これは一例であり、メッキ可能な金属膜であれば、材質は何であっても良い。
次に、図１（ｄ）は本発明の特徴的な工程をなす第２の金厚膜メッキ工程であり、金薄膜３上に第３層としての金膜４を湿式メッキ（無電解メッキ、又は電気メッキ）により成膜することにより所望肉厚の第２の金厚膜（第２の金属厚膜）５を形成する。この工程において、クローム薄膜２と金薄膜３に形成された微細な間隙（ピンホールやクラック）が金膜４によって埋まり、塞がった状態となる。従って、第２の金厚膜５上に積層するフォトレジスト膜としてフッ酸系溶液等に対する耐性の強い材料を選定する必要が無くなる。また、湿式メッキにより金膜４を形成する場合、フォトリソグラフィ法によってＡｕ−Ｃｒ膜をパターニングした後であっても、パターン部のみを選択的に厚膜化することが可能となる。
【０００７】
次に、図１（ｅ）では、第２の金厚膜５上にフォトレジスト膜６を塗布するフォトレジスト塗布工程を実施し、図１（ｆ）、図１（ｇ）ではフォトレジスト膜６上に所定の開口形状を備えたマスク７を配置してから露光、現像、洗浄、焼き付けを順次行うことにより、フォトレジスト膜６を選択的に除去するフォトレジスト露光・現像工程を実施する。この結果、マスク７に相当する部分のフォトレジスト膜６ａが残留する。
図１（ｈ）では、残存したフォトレジスト膜６ａをマスクとして第２の金厚膜５とクローム薄膜２の露出部分（フォトレジスト膜６ａの開口内に位置する部分）をエッチングにより除去する第２の金属厚膜−第１の金属薄膜エッチング工程を実施する。この際、エッチャントとしては、ヨウ素系溶液を使用する。このエッチングによって、フォトレジスト膜６ａによって覆われた金属膜部分のみが残留し、残留した金属膜間には水晶基板面が露出した状態となる。
次いで、図１（ｉ）では、残存した第２の金厚膜５、クローム薄膜２及びフォトレジスト膜６ａをマスクとして水晶基板母材１の露出部分をエッチングにより除去して個片サイズに加工する水晶基板（圧電基板）エッチング工程を実施する。使用するエッチャントは、フッ酸系溶液である。
図１（ｊ）では、圧電基板個片１ａの両面に積層したフォトレジスト膜６ａと第２の金厚膜５とクローム薄膜２をエッチングにより除去するフォトレジスト膜−第２の金属厚膜−第１の金属薄膜除去工程を実施することにより、圧電基板個片１ａを得ることができる。
このように本発明では、第２の金属薄膜を湿式メッキによって厚膜化することにより、第２の金属薄膜等に存在する微細な隙間を埋めることが可能となる。このため、フッ酸系溶液を用いて水晶基板をエッチングする際に、耐性膜により被覆された水晶部分がフッ酸系溶液によって浸食されることがなくなり、低コストで歩留まりが良く、しかも高品質の圧電基板を量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る製造方法を説明するための工程図。
【符号の説明】
【０００９】
１  水晶基板母材（圧電基板母材）、１ａ  圧電基板（個片）、２  クローム薄膜（第１の金属薄膜）、３  金薄膜（第２の金属薄膜）、４  金膜、５  金厚膜（第２の金属薄膜）、６  フォトレジスト膜。
【図１】
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