(57)【要約】【課題】  水晶片の側面に略Ｖ字型のスジが生じるのを防いでＣＩ値の悪化を防ぐ。【解決手段】  複数の水晶片をＡＴカットの水晶ウェハから形成する水晶片の製造方法であって、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の結晶軸を有する水晶から形成されたＡＴカットの水晶ウェハの結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ´軸のうち、水晶片の形状に対応させたマスクの向きをＸ軸に対して０°＜θ＜＋０．５°又は、−０．５°＜θ＜０°の範囲となるように水晶ウェハの両主面に設け、この状態でウェットエッチングを行うことで複数の水晶片を形成す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】
複数の水晶片をＡＴカットの水晶ウェハから形成する水晶片の製造方法であって、
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の結晶軸を有する水晶から形成されたＡＴカットの水晶ウェハの結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ´軸のうち、
前記水晶片の形状に対応させた前記マスクの向きをＸ軸に対して
０°＜θ＜＋０．５°又は、−０．５°＜θ＜０°
の範囲となるように前記水晶ウェハの両主面に設け、この状態でウェットエッチングを行うことで複数の水晶片を形成することを特徴とする水晶片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶デバイスに用いられる水晶片の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水晶デバイスには水晶片に金属膜を設けて構成された水晶振動素子が用いられている。
この水晶片は、ＡＴカットの水晶ウェハをウェットエッチングすることで形成することができる。ＡＴカットの水晶ウェハは、人工水晶を切断して設けられる板材であって、水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸側を向く面をＸ軸まわりに所定の角度で回転させて新たに設定されるＸ軸、Ｙ´軸、Ｚ´軸を向いた面が形成されるように切断されて得られる。
切断された水晶ウェハは、表面が研磨されて所定の厚さで仕上げられている。
図５（ａ）〜（ｇ）に示すように、このような水晶ウェハＷは、両主面に水晶片１０の形状に対応した所定のパターンのマスクＭ１，Ｍ２が設けられ、水晶片１０とする位置と外周枠の部分以外が開口した状態となっている。
この状態でウェットエッチングを行うことにより、水晶ウェハＷから複数の水晶片１０を製造することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１７９５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＡＴカットの水晶ウェハＷをウェットエッチングすると、図５（ｈ）〜（ｉ）に示すように、水晶片１０のＸ軸と平行となるように形成した側面にスジ１１が形成される場合があった。
これは、水晶ウェハＷに設けられるマスクＭ１，Ｍ２がＸ軸と平行にならないことで生じるものと推測される。
例えば、前記マスクＭ１，Ｍ２のパターンのうち、水晶片１０のＸ軸と平行となる部分において、このＸ軸と並行となる部分が、Ｘ軸に対して所定の角度で回転して水晶ウェハＷに設けられた状態となる場合がある。
この状態でウェットエッチングを行うと、製造された水晶片のＸ軸と平行とすべき側面に略Ｖ字型のスジが生じてしまう。
このような水晶片は、ＣＩ（クリスタル・インピーダンス）値が悪化する傾向がある。
【０００５】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、水晶片の側面に略Ｖ字型のスジ１１が生じるのを防いでＣＩ値の悪化を防ぐ水晶片の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、複数の水晶片をＡＴカットの水晶ウェハから形成する水晶片の製造方法であって、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の結晶軸を有する水晶から形成されたＡＴカットの水晶ウェハの結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ´軸のうち、前記水晶片の形状に対応させた前記マスクの向きをＸ軸に対して０°＜θ＜＋０．５°又は、−０．５°＜θ＜０°の範囲となるように前記水晶ウェハの両主面に設け、この状態でウェットエッチングを行うことで複数の水晶片を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このような水晶片の製造方法では、前記水晶片の形状に対応させた前記マスクの向きをＸ軸に対して０°＜θ＜＋０．５°又は、−０．５°＜θ＜０°の範囲となるように前記水晶ウェハの両主面に設けたので、水晶片のＸ軸と平行となる側面に略Ｖ字のスジが生じず、このスジによるＣＩ値の悪化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る水晶片の状態の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の水晶片の製造方法で製造された水晶片における温度とＣＩ値との関係を示すグラフである。
【図３】従来の水晶片の製造方法で製造された水晶片の温度とＣＩ値との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態に係る水晶片の状態の他の例を示す概念図である。
【図５】従来の水晶片の製造方法を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各構成要素について、状態をわかりやすくするために、誇張して図示している。
【００１０】
（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態に係る水晶片の製造方法は、ＡＴカットの水晶ウェハからウェットエッチングを行って水晶片を製造する製造方法である。
【００１１】
まず、水晶ウェハについて説明する。
前記したように、ＡＴカットの水晶ウェハは、人工水晶を切断して設けられる板材である。たとえば、ＡＴカットの水晶ウェハは、水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸において、Ｙ軸側を向く面をＸ軸まわりに所定の角度で回転させて新たに設定されるＸ軸、Ｙ´軸、Ｚ´軸を向いた面が形成されるように切断されて得られる。切断された水晶ウェハは、表面が研磨されて所定の厚さで仕上げられている。以下、ＡＴカットの水晶ウェハを単に「水晶ウェハ」と呼称する。
なお、Ｘ軸及びＺ´軸と並行となる平面を主面とする。
【００１２】
次に、水晶片について説明する。
水晶片は、例えば、図１に示すように、平面視で長方形の平板となるように形成されている。また、この水晶片は、たとえば、短辺がＸ軸側を向き、長辺がＺ´軸側を向くように形成される。
【００１３】
ここで、水晶片の製造方法について説明する。
まず水晶ウェハの両主面に耐食膜を設け、その後、耐食膜の上にフォトレジストを設ける。
このフォトレジストに水晶片の外形形状と対応させたパターンが形成されるように露光を行い、不要となるフォトレジストを除去する現像を行い、また耐食膜を除去するパターニングを行う。このパターニングは、たとえば、フォトレジスト及び水晶ウェハを溶かさないエッチャントを用いたウェットエッチングにて行われる。
なお、このように耐食膜にパターニングされた状態であって、耐食膜の上にフォトレジストが設けられた状態を「マスク」とする。
耐食膜が除去されて形成されたパターンの部分は、水晶ウェハの表面が露出した状態となっている（例えば、図５（ａ）〜（ｅ）参照）。
【００１４】
このとき、耐食膜が除去されて形成されたパターンのうち、Ｚ´軸側を向く側面がＸ軸に対して０°＜θ＜＋０．５°となる角度θだけ回転させて設けられている（図１参照）。
このようにパターニングされた状態で水晶が溶けるエッチャントを用いたウェットエッチングを行う。
これにより、水晶ウェハから複数の水晶片１０を製造することができる。
【００１５】
ここで、角度が０°となる場合は、設計値のとおりにマスクが水晶ウェハＷに設けられた状態で製造されることを意味する。
【００１６】
角度θが０．５°以上となる場合は、水晶片１０の長手方向の側面に略Ｖ字型のスジが生じる。これは、角度θがθ≧＋０．５°となる場合、水晶片の長辺側の側面にX軸と平行ではない多数の結晶面が生じ、側面にスジ状の模様が現れてしまうからである。
しかし、角度θが０°＜θ＜＋０．５°となることにより、従来において水晶片１０の長手方向の側面に生じていた略Ｖ字型のスジが生じなくすることができる。
これは、角度θが０°＜θ＜＋０．５°となる場合、長辺側の側面にX軸に平行な結晶面が現れることにより、スジ状の模様は現れないからである。
【００１７】
ここで、従来の製造方法で製造した水晶片と本発明の製造方法で製造した水晶片との温度とＣＩ値との関係をグラフで比較すると、まず、図２に示すように、本発明の製造方法で製造した水晶片は、−４０℃〜１００℃の温度範囲において、ＣＩ値が４０Ω〜６０Ωの間に収まりつつ、前記温度範囲においてばらつきが少ないＣＩ値となった、しかし、従来の製造方法で製造した水晶片は、同様の温度範囲において、特に４０℃〜１００℃の間でＣＩ値が高くなる変化しており、ＣＩ値が悪化していることが確認できた。
【００１８】
したがって、このように本発明の水晶片の製造方法を構成したので、水晶片のＺ´軸方向を向く側面に略Ｖ字型のスジが生じず、ＣＩ値が悪化するのを防ぐことができる。
【００１９】
（第二の実施形態）
本発明の第二の実施形態に係る水晶片の製造方法について説明する。
本発明の第二の実施形態に係る水晶片の製造方法は、耐食膜が除去されて形成されたパターンのうち、Ｚ軸側を向く側面がＸ軸に対して−０．５°＜θ＜０°となる角度θだけ回転させて設けられている点で第一の実施形態と異なる。
【００２０】
本発明の第二の実施形態に係る水晶片の製造方法について説明する。
まず水晶ウェハの両主面に耐食膜を設け、その後、耐食膜の上にフォトレジストを設ける。
このフォトレジストに水晶片の外形形状と対応させたパターンが形成されるように露光を行い、不要となるフォトレジストを除去する現像を行い、また耐食膜を除去するパターニングを行う。このパターニングは、たとえば、フォトレジスト及び水晶ウェハを溶かさないエッチャントを用いたウェットエッチングにて行われる。
なお、このように耐食膜にパターニングされた状態であって、耐食膜の上にフォトレジストが設けられた状態を「マスク」とする。
耐食膜が除去されて形成されたパターンの部分は、水晶ウェハの表面が露出した状態となっている。
【００２１】
このとき、耐食膜が除去されて形成されたパターンのうち、Ｚ´軸側を向く側面がＸ軸に対して−０．５°＜θ＜０°となる角度θだけ回転させて設けられている（図４参照）。
このようにパターニングされた状態で水晶が溶けるエッチャントを用いたウェットエッチングを行う。
これにより、水晶ウェハから複数の水晶片１０を製造することができる。
【００２２】
ここで、角度が０°となる場合は、設計値のとおりにマスクが水晶ウェハに設けられた状態で製造されることを意味する。
角度θが−０．５°からマイナスの値が大きくなる場合は、水晶片の長手方向の側面に略Ｖ字型のスジが生じる。これは、角度θが−０．５°からマイナスの値が大きくなる場合、水晶片の長辺側の側面にX軸と平行ではない多数の結晶面が生じ、側面にスジ状の模様が現れてしまうからである。
しかし、角度θが−０．５°＜θ＜０°となることにより、従来において水晶片の長手方向の側面に生じていた略Ｖ字型のスジが生じなくすることができる。
これは、第一の実施形態と同様に、長辺側の側面にX軸に平行な結晶面が現れることにより、スジ状の模様は現れないからである。
【００２３】
このように本発明の第二の実施形態に係る水晶片の製造方法を構成しても第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００２４】
１０    水晶片
【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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