JP2008085631A - 振動片の製造方法、振動片、および振動子 - Google Patents

Abstract

【課題】溝部が形成されている振動片の製造に際して、振動片の外形輪郭の寸法精度を高くする。
【解決手段】溝部を有する振動片を製造する方法であって、基板に金属膜を形成し、この金属膜をマスクとして基板をエッチングして振動片の外形と溝部とを形成する方法であり、一つの振動片に対して２つの金属膜を対向させて形成し、両金属膜の外側の縁部は振動片の外形形状に対応し、対向する内側の縁部はそれぞれ振動片の溝部の縁部に対応する金属膜を基板上に形成する金属膜形成工程と、この金属膜を用いてエッチングを行うエッチング工程とを備える。エッチング工程は、２つの対向する金属膜の外側の各縁部により基板をエッチングして振動片の外形を形成する第１のエッチング工程と、２つの金属膜の対向する内側の各縁部により基板をエッチングして振動片の溝部を形成する第２のエッチング工程の２つの工程とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、振動片の製造方法、振動片、および振動子に関する。

振動片として、例えば音叉型水晶振動片が知られている。図１１は音叉型水晶振動片の一構成例を示す図である。なお、図１１（ａ）は平面図を示し、図１１（ｂ）は振動片の一部の斜視図を示している。

この音叉型水晶振動片１００は、基部１０３に２本の振動片１０１ａ，１０１ｂからなる脚部を突出させて構成される。この振動片１０１ａ，１０１ｂには溝１０２ａ，１０２ｂが形成され、断面がほぼＨ型に形成されている。音叉型水晶振動片は、ほぼＨ型形状とすることで、振動片を小型化するとともに、振動損失をさげ、ＣＩ値（クリスタルインピーダンス又は等価直列抵抗）を低下させることができる。

振動片の両方の主面に溝を形成し、振動片の断面をＨ型とする形成方法として、例えば特許文献１が知られている。図１２はこの文献に示される工程の概略を示している。

図１２において、基板１１０Ａの表面と裏面とに金属膜１１１を形成し、この金属膜１１１上にフォトレジスト層１１２を形成し、フォトレジスト層１１２をパターニングして金属膜１１１をパターニングする（図１２（ａ））。この金属膜１１１のパターンは、振動子の外形輪郭に合わせて設計され、また、フォトレジスト層１１２のパターンは、振動片の溝のパターンに合わせて設計されている。

はじめに、金属膜１１１のパターンに合わせたフォトレジスト層１１２により基板１１０Ａをエッチングすることで振動片の外形輪郭を形成して振動片１１０を形成し（図１２（ｂ））、次に、金属膜１１１を溝パターンに合わせてパターニングし（図１２（ｃ））、次いで溝パターンに合わせて基板１１０Ａをエッチングすることによって振動片１１０に溝１０２を形成する（図１２（ｄ））。

上記した製法によれば、振動片に形成される溝の寸法精度は優れているが、振動片の外形輪郭と溝部とを二段階で成形する場合に、振動片の幅が設計値に比べて小さくなり、振動片の外形輪郭が設計パターンと異なるという課題があることが、特許文献２に示されている。

特許文献２には、金属膜を溝パターンに合わせてパターニングするときに、金属膜１１１にサイドエッチング１１３が発生しやすく、このサイドエッチング１１３は、振動片１１０に溝１１４Ｃを形成するエッチング工程において、振動片１１０の外形輪郭１１４Ａを更にエッチングするため振動片１１０を細くし易くなり（図１２（ｄ））、振動片１１０の太さが設計値に比べて小さくなり、振動片１１０の共振周波数が設計値に比べてずれるという問題を指摘し、これによって、振動片の共振周波数の設計値からのずれが、製造された各振動子で異なることもあり、製造歩留り低下の原因となっていていると指摘している。

そこで、特許文献２では、基板１１０Ａ上に第一の開口部１１７を形成する金属膜１１１、および金属膜１１１と第一の開口部１１７とを被覆するフォトレジスト膜１１５を備え（図１３（ａ）、（ｂ））、このフォトレジスト膜１１５に第二の開口部１１８を設けておき、第二の開口部１１８に対応して基板１１０Ａをエッチング（第一のエッチング工程）して振動片１１０の輪郭を形成し（図１３（ｃ））、次に、フォトレジスト膜１１５を除去した後、振動片１１０をエッチング（第二のエッチング工程）することによって、第一の開口部１１７に対応して溝部１０２を形成する工程（図１３（ｄ））が開示されている。
特開２００２−７６８０６号公報 特開２００４−２８９２１７号公報

上記した特許文献２に示されるエッチング工程によれば、金属膜がサイドエッチングされることによって、振動片の外形輪郭の寸法が設計値からずれるという問題は解消されるものの、この課題を解決するために用いた、金属膜と第一の開口部とを被覆するフォトレジスト膜の形成精度により、振動片の外形輪郭の寸法が設計値からずれ、振動片の外形輪郭の寸法が設計値からずれるという問題が十分に解決されないという問題がある。

特許文献２では、振動片の外形輪郭の寸法精度は、金属膜と第一の開口部とを被覆するフォトレジスト膜の精度に大きく影響される。通常、フォトレジスト膜は形成される位置に誤差を含むため、フォトレジスト膜のエッジ位置と金属膜のエッジ位置とを合わせることが困難である。そこで、通常、フォトレジスト膜のエッジ位置を金属膜のエッジ位置よりも余裕を持たせて形成している。図１４（ａ）はフォトレジスト膜の形成状態を示している。フォトレジスト膜１１５のエッジ位置１１７は、金属膜１１１のエッジ位置よりも外側に形成している。これによって、フォトレジスト膜１１５が金属膜１１１を覆い残す部分がないようにしている。

図１４（ｂ）は、フォトレジスト膜１１５を用いて基板１１０Ａをエッチングした状態を示している。基板１１０Ａはエッチングすることによって振動片１１０に切り離される。この振動片１１０の外形形状は、フォトレジスト膜１１５のエッジ位置１１７で定まる。フォトレジスト膜１１５のエッジ位置１１７は、金属膜１１１のエッジ位置よりも外側にΔｗだけはみ出しているため、エッチングで形成される振動片１１０の寸法は、設計値よりもフォトレジスト膜が余計に形成されたΔｗだけ大きなる。したがって、振動片の共振周波数が設計値からずれるという問題は依然として解決されていないという問題がある。

そこで、本発明は上記の課題を解決して、溝部が形成されている振動片の製造に際して、振動片の外形輪郭の寸法精度を高くすることを目的とする。

本発明は、溝部を有する振動片を製造する方法であって、基板に金属膜を形成し、この金属膜をマスクとして基板をエッチングして振動片の外形と溝部とを形成する方法である。

本発明の製造する方法は、一つの振動片に対して２つの金属膜を対向させて形成する工程であって、両金属膜の外側の縁部は振動片の外形形状に対応し、対向する内側の縁部はそれぞれ振動片の溝部の縁部に対応する金属膜を基板上に形成する金属膜形成工程と、この金属膜を用いてエッチングを行うエッチング工程とを備える。

そして、このエッチング工程は、２つの対向する金属膜の外側の各縁部により基板をエッチングして振動片の外形を形成する第１のエッチング工程と、２つの金属膜の対向する内側の各縁部により基板をエッチングして振動片の溝部を形成する第２のエッチング工程の２つの工程とする。

第１のエッチング工程および第２のエッチング工程のいずれの工程も、金属膜の縁部により基板をエッチングして振動片の外形および振動片の溝部を形成するため、フォトレジスト膜の寸法誤差により生じる設計値との誤差を除くことができ、振動片の外形形状の寸法精度を高めることができる。

また、本発明の製造する方法では、金属膜のパターニングは初期の段階で行い、溝部の形成時には行わないため、既成した金属膜の端部がサイドエッチングされることがなく、これによる振動片の外形形状の設計値からのずれも防ぐことができる。

第１のエッチング工程において、対向する２つの金属膜間にレジスト層を設けた状態でエッチングを行う。このレジスト層は、対向する２つの金属膜間の基板上、および両金属膜の内側の縁部と外側縁部の中間の金属膜上とを連続して覆う。

このレジスト層は、第１のエッチング工程によって振動片の外形を形成する際に、振動片の溝部をエッチングしないように保護する。

また、第２のエッチング工程において、第１のエッチング工程で形成したレジスト層を除去した状態でエッチングを行う。レジスト層を除去することで、レジスト層で覆われていた金属膜の内側縁部が露出する。この金属膜の内側縁部は、振動片に形成する溝部の縁部に対応する。

基板上に対向する金属膜のペアを複数形成することにより、一つの基板から複数の振動片を製造することができる。なお、この際、音叉型振動片にように、複数の振動片が連結された形状である場合には、これら複数の振動片の長さ方向の一端を基部によって連結することができる。この基部は、基板から振動片をエッチングによって形成する際に、基板を切り出すようレジスト層を形成しておく等によって、振動片の外形を形成する第１のエッチング工程と同時に形成することができ、さらに、レジスト層のパターンによって振動片基部とを連結して形成することができる。なお、基板は水晶基板等の圧電性単結晶を用いることができる。

また、本発明の他の態様は、溝部を有する振動片とすることができ、本発明の製造方法を用いて振動片の外形形状および溝部を形成することで製造することができる。

また、本発明のさらに別の態様は、溝部を有する振動片をパッケージ内に収納してなる振動子とすることができ、本発明の製造方法を用いて振動片の外形形状および溝部を形成し、形成した振動片をパッケージ内に収納することで製造することができる。

本発明によれば、振動片の輪郭形成用の第１のエッチング工程、および振動片の溝部形成用の第２のエッチング工程の両工程において、フォトレジスト膜をマスクとして用いることなく、先にパターニングされた金属膜をマスクとしてエッチングするため、フォトレジスト膜の寸法誤差に影響されることはなく、また、溝形成用の金属膜のパターンがサイドエッチングを受けることはないため、振動片の輪郭の寸法精度を向上させることができる。

本発明の振動片の製造方法によれば、溝部が形成されている振動片の製造に際して、振動片の外形輪郭の寸法精度を高くすることができる。

以下、本発明の振動片の製造方法、振動片および振動子について図を用いて詳細に説明する。

はじめに、図１，２を用いて、略Ｈ型の音叉型水晶振動片について説明する。

図１は本発明の実施形態に係る、断面形状が略Ｈ型の音叉型水晶振動片の外形形状を説明するための概略斜視図である。なお、図１（ａ）は電極形成前の状態を示し、図１（ｂ）は電極を形成した後の状態を示している。なお、図１、２に示す構成は、例えば前記した特許文献１に示されるように、通常に知られた構成であり、以下に説明は、音叉型水晶振動片の構成において特許文献１を参照して示している。

図１に示すように、断面形状が略Ｈ型である音叉型水晶振動片１は、例えば水晶の単結晶から切り出して音叉型に加工され。この略Ｈ型の音叉型水晶振動片１は、例えば、Ｘ軸方向を電気軸、Ｙ軸方向を機械軸、およびＺ軸方向を光軸となるように水晶の単結晶から切り出される。このように電気軸がＸ軸方向に配置されることにより、高精度の振動片が得られる。

また、水晶の単結晶から切り出す際、上述したＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系において、Ｘ軸回りに、Ｘ軸とＹ軸とからなるＸＹ平面を反時計方向に約１度から５度傾けたいわゆる水晶Ｚ板とすることができる。

この音叉型水晶振動片１は、基部３と、この基部３からＹ軸方向に突出するように形成された例えば２本の振動片１ａ、１ｂによって脚部を構成している。

この２本の振動片１ａ，１ｂの表面側および裏面側には、溝部２ａ、２ｂが形成されている。なお、裏面側の溝部は図示していない。

略Ｈ型の音叉型水晶振動片１の振動片１ａ、１ｂには、図１（ｂ）中の斜線で示す部分に電極４ａ、５ａ、および４ｂ、５ｂが形成される。なお、ここでは、電極４ａ、４ｂは振動片１ａ、１ｂの溝部２ａ、２ｂ内に設けられ、電極５ａ、５ｂは振動片１ａ、１ｂの脚部の側面に設けられる。この電極４ａ、５ａ、および４ｂ、５ｂは、外部から電流が印加されると電界を発生して、圧電体である水晶の脚部を振動させる。

振動片に溝部を設けて断面形状をほぼＨ型形状とすることで、振動片を小型化するとともに、振動損失をさげ、ＣＩ値（クリスタルインピーダンス又は等価直列抵抗）を低下させるという効果を奏することができる。

図２は振動片の断面形状を示している。なお、図２（ａ）は、２本の振動片の断面図を示し、図２（ｂ）は１本の振動片の一部を切り取った斜視図を示している。

振動片１の脚部には溝部２が脚部の長さ方向に沿って設けられているため、その断面形状は図２に示すように略Ｈ形となる。この断面形状が略Ｈ型なことから、略Ｈ型の音叉型水晶振動片と呼んでいる。振動片１ａ，１ｂは、その表面および裏面の２カ所に溝部２ａ、２ｂを有し、当該溝部の内面にそれぞれ電極４ａ，４ｂが設けられている。また、振動片の両側面にも電極５ａ，５ｂがそれぞれ設けられている。

このような電極４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂは、図示しない電源に接続されているとともに、これらの側面側の電極５と溝部側の電極４には、それぞれ極性の異なる電圧が交互に印加されるようになっている。例えば溝部側の電極４にプラスの電圧を印加し、側面側の電極５にマイナスの電圧を印加した場合、電界が発生する。この電界が生じることによって、振動片の脚部は振動するが、この略Ｈ型の音叉型水晶振動片１は、溝部２があり、この溝部２内に電極４が設けられているため、発生する電界が脚部の内部に広く分布するため、脚部の振動損失を小さくし、ＣＩ値を抑えることができる。この構成によれば、溝部を有しない音叉型水晶振動片と比べ小型でも高精度の振動片となる。

次に、本発明の振動片の製造工程について、図３のフローチャート、および図４〜図９の工程図を用いて説明する。なお、図６は、本発明の振動片の製造工程において、振動片の外形を形成する第１のエッチング工程を示し、図７は本発明の振動片の製造工程において、振動片の溝部を形成する第２のエッチング工程を示している。なお、ここで示す工程は、振動片の外形および溝部を形成する工程を除いた工程は、例えば前記した特許文献２に開示される通常知られる工程を利用することができる。

はじめに、水晶の基板１０Ａを準備する。水晶基板１０Ａは例えばウエハー状の基板を用いることができる。水晶基板１０Ａの材質は限定されないが、水晶、ニオブ酸リチウム単結晶、タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体単結晶、ホウ酸リチウム単結晶、ランガサイト単結晶等の圧電単結晶を用いることができる。基板はＺ板、Ｘ板（Ｙ板）のいずれであってもよく、またＺ板やＸ板（Ｙ板）のオフセット基板であってよい。

水晶基板１０Ａの表面をエッチングすることによって表面の加工変質層を除去し、次いで、水晶基板１０Ａを洗浄することによって、パーティクルを減らす。この際の洗浄液としては、例えば、アルカリ系洗剤、超純水、イソプロピルアルコール（ＥＬグレード）などを用いることができる。

次に、水晶基板１０Ａの両面１ａ、１ｂ上に、それぞれ金属膜１１を形成する。金属膜１１は、水晶基板をエッチング用のマスクとして機能し得る材質からなる。この金属膜１１に用いる材質は特に限定されないが、例えば、Ｃｒスパッタ層１２を下地とし、その上にＡｕスパッタ層１３を積層した多層膜を用いることができる。また、この他、下地をＴｉ層とし、その上にＡｕ層を積層した多層膜や、タングステン層などを用いることができる（Ｓ１）（図４（ａ））。

次に、各金属膜１１（Ｃｒスパッタ層１２、Ａｕスパッタ層１３）上に、フォトレジスト膜１５を形成して被覆する。次いで、フォトレジスト膜１５をパターニングし、パターニングされたフォトレジスト膜１５を得る。このフォトレジスト膜１５のパターニングは、振動片の外形形状と振動片の溝部を、エッチングで形成する際の位置を縁部の位置を定めることになる。フォトレジスト膜１５のパターニングは、通常の露光方法によって実施でき、露光時には例えばコンタクトアライナーを使用することができる（Ｓ２）（図４（ｂ））。

次に、パターニングされたフォトレジスト膜１５を用いて金属膜１１をエッチングし、フォトレジスト膜１５のパターンを金属膜１１に転写し、パターニングされた金属膜１１を形成する。この金属膜１１において、図４（ｃ）中の符号２０で示す間隔は溝部の幅に相当し、図４（ｃ）中の符号２１で示す間隔は隣接する振動片間の間隔に相当する（Ｓ３）（図４（ｃ））。

次に、パターニングされた金属膜１１およびこの金属膜１１の間に形成される溝部をカバーするレジスト層１６をパターニングして設ける。なお、ここで、レジスト層１６は、少なくとも溝部をカバーする程度であれば済む。したがって、金属膜１１の外側の縁部上は、レジスト層１６で覆われることはなく、金属膜が露出した状態である（Ｓ４）（図４（ｄ））。

次に、金属膜１１によって水晶基板１０Ａをエッチングし、振動片１０の外形形状を形成する。このエッチングによって、水晶基板１０Ａから振動片１０の脚部が切り離される。また、このとき、溝部は、レジスト層１６によってエッチングされずに残ることになる（Ｓ５）（図５（ａ））。

次に、レジスト層１６を剥離して除去し（Ｓ６）（図５（ｂ））、金属膜１１の内側縁部の位置で溝部をエッチングする（Ｓ７）（図５（ｃ））。エッチングによって溝部２を形成した後、金属膜１１を剥離して除去する（Ｓ８）（図５（ｄ））。

図６は、振動片の外形を形成する第１のエッチング工程を示している。なお図６（ａ）は図４（ｃ）に対応し、図６（ｂ）は図４（ｄ）に対応し、図６（ｃ）は図５（ａ）に対応している。

図６（ａ）において、水晶基板１０Ａに、Ｃｒスパッタ層１２を下地とし、そのＣｒスパッタ層１２上にＡｕスパッタ層１３を積層した多層膜からなる金属膜１１をパターニングして形成する。このパターニングにより形成される金属膜１１は、対向配置する２つの部分を有し、両部分の外側の縁部の位置は振動片１０の外形形状を定め、内側の縁部の位置は振動片１０が有する溝部の内側の縁部を定める。内側の縁部の位置間の間隔２０は、溝部の溝幅と対応する。

図６（ｂ）において、対向配置する２つの金属膜１１部分の間隔２０と、両金属膜１１の内側縁部から金属膜１１上にかけて連続してレジスト層１６を設ける。このレジスト層１６は、金属膜１１部分の間隔２０と対応する幅１６Ａと、金属膜１１の内側縁部から金属膜１１上にかけての幅１６Ｂを有する。この幅１６Ａに加えて、金属膜１１と重なる幅１６Ｂの部分を設けることによって、レジスト層６の形成誤差に係わらず、少なくとも溝部に相当する金属膜１１の内側の縁部の位置間の間隔２０をレジスト層で覆うことができる。

また、レジスト層１６の幅１６Ｂは、金属膜１１の外側の縁部までは延長せず、金属膜１１の外側の縁部の近傍部分は金属膜１１が露出する。これによって、図６（ｃ）に示すように、金属膜１１によって水晶基板１０Ａをエッチングする場合には、この金属膜１１の外側の縁部は、水晶基板１０Ａをエッチングする縁部分の位置を定める。これによって、振動片のレジスト層の形成誤差の影響を受けることなく、振動片に外形形状の寸法を定めることができる。

図７は、振動片の溝部を形成する第２のエッチング工程を示している。なお図７（ａ）は図５（ｂ）に対応し、図７（ｂ）は図５（ｃ）に対応し、図７（ｃ）は図５（ｄ）に対応している。

図７（ａ）において、振動片に外形形状を形成した後、レジスト層１６を除去する。このレジスト層１６の除去は、金属膜１１に対して影響を及ぼさないので、従来にようにサイドエッチングの影響を受けることはなく、金属膜１１の縁部の位置はパターニングで形成した位置から変化することはない。

図７（ｂ）による第２のエッチング工程では、基板１０Ａは対向配置される金属膜１１の内側縁部の位置でエッチングされ、この縁部間に間隔２０の幅で溝部が形成される。

したがって、振動片１０の外形を形成するエッチング面３０は、金属膜１１の外側縁部１１Ａで定まり、振動片１０の溝部２を形成するエッチング面３１は、金属膜１１の内側縁部１１Ｂで定まる。

エッチングの具体的方法は限定されず、ドライエッチングあるいはウエットエッチングを用いることができる。

なお、金属マスクのエッチング方法それ自体や基板のエッチング方法それ自体は、例えば特許文献２に開示されるように公知である。

金属マスクのエッチング用エッチャントとしては、よう素とよう化カリウムの水溶液が好ましく、クロム用エッチャントとしては、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸の水溶液が好ましい。また、金とクロムを同時にエッチングする場合には硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸と塩酸の水溶液が好ましい。

また、基板のエッチング用エッチャントとしては、例えばフッ化水素溶液、フッ化水素アンモニウム溶液、バッファードフッ酸溶液（フッ化水素アンモニウムとフッ化アンモニウムの混合液）水酸化ナトリウム溶液などがある。

本発明においては、金属マスクを被覆するフォトレジスト膜の材質は、基板用エッチャントに対して耐久性でなければならない。このような材質としては、例えば、ノボラック樹脂系ポジ型レジスト、主鎖切断（崩壊）型ポジ型レジスト、環化ポリイソプレン−アジド化合物系ネガ型レジスト、フェノール樹脂−アジド化合物系ネガ型レジスト、溶解抑制型電子線ポジ型レジスト、架橋型電子線ネガレジストなどがある。

次に、電極を形成する工程を、図８，図９の断面図を用いて説明する。

先ず、略Ｈ型の振動片の水晶１０Ａの全面に電極膜をスパッタ等で形成する。ここでは、電極膜は、例えばＣｒスパッタ層１７の下地の上にＡｕスパッタ層１８を積層することで形成することができる（Ｓ９）（図８（ａ））。

次に、形成された電極膜１７，１８の上にレジスト層１９を成膜し（Ｓ１０）（図８（ｂ））、感光性樹脂に電極のパターンを露光によってパターニングし（Ｓ１１）（図８（ｃ））、電極を形成しない部分に相当する部分のレジスト層を除去し（Ｓ１２）（図８（ｄ））、その後、エッチングを行うと、フォトレジスト層が設けられていなかった部分の電極膜１８が除去される。残ったレジスト層１９を剥離することで（Ｓ１３）、電極を形成することができる。

その後、振動片１ａ，１ｂの一部に周波数調整の用いる粗調膜２２を蒸着して積層する。粗調膜２２としては、例えばＣｒ蒸着膜２２ａを蒸着した上に、Ａｇ蒸着膜２２ｂ蒸着する（Ｓ１４）（図９（a）、（ｂ））。

これにより、略Ｈ型の音叉型水晶振動片１の各振動片１ａ，１ｂの脚部に形成した溝部２ａ，２ｂおよび側面部に電極を形成することができる。

図１０は、振動子の構成を示す概略断面図である。この振動子４０は、例えば、その内側に空間を有する箱状のパッケージ４１を有する。パッケージ４１は、収納容器４２と封止用蓋４３を備える。この収納容器４２は、例えばアルミナ等のセラミックス等で形成することができ、収納容器４２の上部の縁部を封止用蓋４３で閉じることで内部を密閉する。

このように形成されているパッケージ４１の収納容器４２内にはパッケージ側電極（図示しない）が設けられている。このパッケージ側電極の上には導電性接着剤等を介して電極（図示しない）が形成された略Ｈ型の音叉型水晶振動片１の端部が固定される。

この略Ｈ型の音叉型水晶振動片１は、パッケージ側電極から一定の駆動電圧が与えられることによって振動する。

また、このように製造された音叉型水晶振動片１は、上述したセラミックパッケージに収納してなる振動子４０に適用する他、デジタル携帯電話、音叉水晶発振器、ジャイロ等に適用することができる。

また、本発明の振動片１は、上述の例に限らず、他の電子機器、携帯情報端末、さらに、テレビジョン、ビデオ機器、所謂ラジカセ、パーソナルコンピュータ等の時計内蔵機器及び時計にも用いることができ、さらに、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。

また、上記実施の形態の構成は、その一部を省略したり、上述していない他の任意の組み合わせに変更することができる。

本発明の実施形態に係る、断面形状が略Ｈ型の音叉型水晶振動片の外形形状を説明するための概略斜視図である。 振動片の断面形状を示す図である。 本発明の振動片の製造工程を説明するためのフローチャートである。 本発明の振動片の製造工程を説明するための工程図である。 本発明の振動片の製造工程を説明するための工程図である。 本発明の振動片の製造工程を説明するための工程図である。 本発明の振動片の製造工程を説明するための工程図である。 本発明の振動片の製造工程を説明するための工程図である。 本発明の振動片の製造工程を説明するための工程図である。 本発明の振動子の構成を示す概略断面図である。 音叉型水晶振動片の一構成例を示す図である。 振動片の断面をＨ型とする形成方法を説明するための図である。 振動片の断面をＨ型とする形成方法を説明するための図である。 振動片のレジストの位置ずれによるエッチングに位置ずれを説明するための図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ 振動片
１Ａ 音叉型振動片
２，２ａ，２ｂ 溝部
３ 基部
４，４ａ，４ｂ 電極
５，５ａ，５ｂ 電極
１０ 振動片
１０Ａ 水晶基板
１１ 金属膜
１１Ａ 金属膜外側縁部
１１Ｂ 金属膜内側縁部
１２ Ｃｒスパッタ膜
１３ Ａｕスパッタ膜
１５ レジスト膜
１６ レジスト層
１６Ａ 溝部幅
１６Ｂ 金属膜幅
１７ Ｃｒスパッタ膜
１８ Ａｕスパッタ膜
１９ レジスト膜
２０ 金属膜間間隔
２１ 振動片間間隔
２２ 粗調膜
２２ａ Ｃｒ蒸着膜
２２ｂ Ａｇ蒸着膜
３０，３１ エッチング面
４０ 振動子
４１ パッケージ
４２ 収納容器
４３ 封止用蓋
１００ 音叉型振動片
１０１Ａ 音叉型振動片
１０１ａ，１０１ｂ 振動片
１０２ａ，１０２ｂ 溝部
１０３ 基部
１１１ 金属膜
１１２ レジスト膜
１１０ 振動片
１１０Ａ 基板
１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ エッチング面
１１５ レジスト層
１１７ 第一の開口部
１１８ 第二の開口部

Claims (8)

1. 溝部を有する振動片を製造する方法であって、
   基板に金属膜を形成し、この金属膜をマスクとして基板をエッチングして振動片の外形と溝部とを形成する方法であり、
   一つの振動片に対して２つの金属膜を対向させて形成する工程であって、両金属膜の外側の縁部は振動片の外形形状に対応し、対向する内側の縁部はそれぞれ振動片の溝部の縁部に対応する金属膜を基板上に形成する金属膜形成工程と、
   前記２つの対向する金属膜の外側の各縁部により基板をエッチングして振動片の外形を形成する第１のエッチング工程と、
   前記２つの金属膜の対向する内側の各縁部により基板をエッチングして振動片の溝部を形成する第２のエッチング工程と
   を備えることを特徴とする、振動片の製造方法。
2. 前記第１のエッチング工程において、対向する２つの金属膜間にレジスト層を設けた状態でエッチングを行うことを特徴とする、請求項１に記載の振動片の製造方法。
3. 前記レジスト層は、対向する２つの金属膜間の基板上、および両金属膜の内側の縁部と外側縁部の中間の金属膜上とを連続して覆うことを特徴とする、請求項２に記載の振動片の製造方法。
4. 前記第２のエッチング工程において、前記第１のエッチング工程のレジスト層を除去した状態でエッチングを行うことを特徴とする、請求項２に記載の振動片の製造方法。
5. 基板上に前記対向する金属膜のペアを複数形成することにより、一基板から複数の振動片を製造することを特徴とする、請求項１から請求項４の何れか一つに記載の振動片の製造方法。
6. 前記基板は圧電性単結晶からなることを特徴とする、請求項１から請求項５の何れか一つに記載の振動片の製造方法。
7. 溝部を有する振動片であって、
   振動片の外形形状および溝部は、請求項１〜６のいずれか一つの請求項に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする、振動片。
8. 溝部を有する振動片をパッケージ内に収納してなる振動子であって、
   振動子が備える振動片の外形形状および溝部は、請求項１〜６のいずれか一つの請求項に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする、振動子。

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