[发明专利]压电振动片的制造方法及其装置、压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟

说明书

技术领域

本发明涉及压电振动片的制造方法、压电振动片的制造装置、压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟。 

背景技术

近年来，在便携电话或便携信息终端设备上，采用利用了水晶(石英)等的压电振动器作为时刻源或控制信号等的定时源、参考信号源等。这种压电振动器虽然已提供有各种各样，但作为其中之一众所周知的是具有所谓音叉型压电振动片的压电振动器。音叉型压电振动片是薄片状的水晶片，其具有：在宽度方向上并列配置的一对振动臂部；一体地固定一对振动臂部长度方向的基端一侧的基部。 

形成音叉型压电振动片的外形的具体方法如下所述。 

首先，在形成压电振动片的晶片(wafer)上通过溅射等成膜作为随后外形形成用的金属掩模的金属膜。接着，在金属膜上重叠涂布光刻胶材料以成膜光刻胶膜(相当于本申请技术方案的“掩模材料膜”)。接下来，通过光刻法来构图光刻胶膜以形成用于蚀刻金属膜的抗蚀剂膜图案。之后，将抗蚀剂膜图案作为抗蚀剂掩模来蚀刻金属膜以形成金属膜图案。最后，将金属膜图案作为金属掩模来蚀刻晶片。由此，用金属膜图案所保护区域以外的晶片被选择性地除去，压电振动片的外形形状得以形成。 

在上述形成压电振动片的外形的工序中，需要在晶片表面均匀地涂布光刻胶材料以便成为均等的膜厚。理由如下所述。 

例如，在光刻胶材料上采用了负型抗蚀剂的情况下，若因光刻胶 膜的膜厚不匀而存在膜厚较厚的部分，则即便曝光也不能充分硬化而在显影时溶解。由此，在由光刻胶膜所形成的抗蚀剂膜图案上就发生表面缺陷。若将具有此表面缺陷的抗蚀剂膜图案作为抗蚀剂掩模来蚀刻金属膜，则对应于表面缺陷的部分的金属膜被蚀刻，表面缺陷被转印到金属膜图案上。进而，若将被转印表面缺陷的金属膜图案作为金属掩模来蚀刻晶片，则对应于表面缺陷的部分的晶片被蚀刻，表面缺陷被转印到在晶片上所形成的压电振动片。 

亦即，在晶片表面上所涂布的光刻胶膜的不匀将成为光刻胶膜的掩模的表面缺陷，并成为压电振动片外形形成时的不良原因。从而，就需要在晶片表面均匀地涂布光刻胶材料以使光刻胶膜的膜厚变得均等。 

作为在晶片表面成膜光刻胶膜的方法，众所周知有采用了旋转卡盘的旋涂法(例如参照专利文献1)。 

根据专利文献1，通过旋转卡盘在负压吸附晶片中央部的状态下使其高速旋转，并在晶片的上表面(相当于本申请技术方案的“第一面”)滴下光刻胶材料。由此，光刻胶材料借助于离心力而呈薄膜状扩展，在晶片的上表面成膜光刻胶膜。 

这里，若旋转卡盘及晶片高速旋转，则因晶片周面与空气接触而发生蔓延到晶片下方的空气紊流。光刻胶材料喷出时以及呈薄膜状扩展时产生的光刻胶材料的雾沫及大气中的尘埃等(以下称之为“浮游物”)，就因紊流发生而蔓延到晶片下方并有可能会附着于从旋转卡盘露出的晶片的下表面(相当于本申请技术方案的“第二面”)。 

图22是具有与圆形晶片650对应的叶片(fin)75的整流板88的说明图。 

一般，使光刻胶材料从晶片外周以放射状飞散，因此在晶片650的下方且旋转卡盘70周边设置整流板88这一方法众所周知。为了抑制紊流F造成的浮游物对晶片650下方的蔓延，在整流板88的上表面88a，较晶片650的外缘靠晶片650的径向内侧，以与晶片650同 心地形成一个叶片75。叶片75成为使从径向外侧向径向内侧的紊流F滞留的壁，被紊流F搬运的浮游物对晶片650下方的蔓延得到抑制。由此，抑制浮游物对晶片650下表面的附着，能以均匀的膜厚成膜光刻胶膜。 

专利文献1：日本特开平11-150056号公报 

但是，一般的半导体元件的制造中采用上述方法即可，但在压电振动片的外形形成中，存在如下问题。 

在半导体元件的制造中，通常使用圆形晶片，因此通过使用在较之于晶片的外缘径向内侧具备叶片的整流板，能够在晶片大致全周上抑制紊流造成的浮游物对晶片下方的蔓延。 

与之相对，在压电振动片的外形形成中，由于通常使用从压电材料的原石切片的方形晶片，所以即便使用具备上述那样的叶片的整流板，也无法有效地抑制紊流造成的浮游物对方形晶片下方的蔓延。其理由如以下所述。 

方形晶片并不以旋转中心到方形晶片的外缘的距离在整个外缘上恒定的方式形成。例如，从旋转卡盘的旋转中心到方形晶片的角部处外缘的距离与从旋转卡盘的旋转中心到方形晶片侧边中央处外缘的距离不同。因此，具有从旋转中心起在全周具有同一距离的叶片的整流板，难以同时抑制紊流对方形晶片的角部下方的蔓延和紊流对方形晶片的侧边下方的蔓延。