[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21是采用了现有的旋转卡盘70及整流板88的成膜装置60的说明图。 

一般而言，为使光刻胶材料从晶片外周呈放射状飞散，在晶片650的下方且旋转卡盘70的周边设置整流板88，以使气体在整流板88与晶片650之间流通这一方法众所周知。具体而言如下所述。 

在整流板88的中央形成有旋转卡盘70的支柱部76进行插通的 插通孔89a。在插通孔89a的内周面与支柱部76的外周面之间的空间使氮或干空气等气体从下方向上方进行流通，插通孔89a是向晶片650的下表面650b喷出气体的喷出孔。在晶片650的下方产生沿着晶片650的下表面650b从晶片650的径向内侧流向径向外侧的气流G，以抑制紊流F在晶片650的下方从径向外侧朝向径向内侧蔓延。由此，就能够抑制浮游物因紊流F蔓延到晶片650的下方而附着于晶片650的下表面650b，所以被认为能够均匀地进行成膜以使光刻胶膜85a的膜厚变得均等。 

专利文献1：日本特开平11-150056号公报 

但是，在上述采用了现有的旋转卡盘及整流板的成膜方法中存在如下问题。 

在现有的成膜方法中在晶片下表面的中央部配置有喷出孔。从而，在晶片下表面的中央部，因可以获得充分的气流故能够将紊流顶回去。相对于此，在从喷出孔离开的晶片下表面的外周缘部，因不能获得充分的气流而难以将紊流顶回去。由此，就恐怕由紊流所搬运的浮游物附着到晶片下表面而在光刻胶膜的膜厚上发生不匀。特别是，在晶片大径化或使用了方形晶片的情况下，从旋转卡盘露出的晶片的下表面面积增加，所以这一倾向将变得显著。