(57)【要約】【課題】単純な工程で圧電デバイスの電極間の絶縁不良を除去することを可能とする圧電デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の圧電デバイスの製造方法は、水晶ウエハ上に所定の形状の水晶振動子を複数形成する工程（ＳＴ１）と、水晶振動片上に複数の電極を形成する電極形成工程（ＳＴ２）と、各電極が形成された水晶振動片の漏れ量を測定する漏れ量測定工程（ＳＴ３）と、漏れ量測定工程の測定結果に基づいて、電極を所定形状に加工する電極加工工程（ＳＴ４）と、電極加工工程において加工された前記電極をマスクとして水晶振動片をエッチング加工するエッチング工程（ＳＴ５）と、各電極の間に所定の電圧を印加し、電流による発熱により絶縁不良箇所を焼き切る電圧印加工程（ＳＴ６）と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動片上に複数の電極を形成する電極形成工程と、
前記各電極の間に所定の電圧を印加し、電流による発熱により絶縁不良箇所を焼き切る電圧印加工程と、を備える
ことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【請求項２】
圧電振動片上に複数の電極を形成する電極形成工程と、
前記各電極が形成された圧電振動片をエッチング加工するエッチング工程と、
前記各電極の間に所定の電圧を印加し、電流による発熱により絶縁不良箇所を焼き切る電圧印加工程と、を備える
事を特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記エッチング工程において、前記各電極をマスクとして前記圧電振動片をエッチング加工し、前記圧電振動片のバランスを調整する
ことを特徴とする請求項２に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記各電極が形成された圧電振動片の漏れ量を測定する漏れ量測定工程と、
前記漏れ量測定工程の測定結果に基づいて、前記電極を所定形状に加工する電極加工工程と、を更に備え、
前記エッチング工程は、前記電極加工工程において加工された前記電極をマスクとして行われる
ことを特徴とする請求項３に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記エッチング工程において、前記圧電振動片への溝の加工または前記圧電振動片の周波数の調整がおこなわれる
ことを特徴とする請求項２に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記圧電振動片は、振動型ジャイロセンサに用いられものであり、
前記エッチング工程において、駆動振動と検出振動の直交性を確立する為の調整が行われる
ことを特徴とする請求項２に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】
圧電ウエハ上に所定の形状の前記圧電振動片を複数形成する外形形成工程を更に備え、
前記電極形成工程、前記エッチング工程および前記電圧印加工程が、前記圧電ウェハ上に形成された前記各圧電振動片に対して行われる
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記圧電振動片は、水晶振動片である
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水晶振動子等の圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子などの、圧電素子に電極が形成された圧電デバイスはフォトリソグラフィ技術を用いた製造方法が採られることが多い。また、複雑な形状の圧電素子を形成するためには、エッチング処理等を繰り返し行う必要がある。しかしながら圧電素子上に電極を形成した後にエッチングを行うと、サイドエッチングにより電極の剥がれが発生する場合がある。
【０００３】
この剥がれた電極が帯状となり、他の電極に付着し、電極間ショート（絶縁不良）の原因となる。このように剥がれた電極を除去するために、剥がれた箇所の電極をエッチングして除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２９０９６号公報（第５頁、図１及び図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来技術では、剥がれた箇所の電極を除去するためにレジストの塗布およびエッチングを行うことにより、工程が複雑になってしまう問題がある。特に、エッチング工程が複数回に及ぶ複雑な形状の圧電デバイス作製するためには、工程が膨大になってしまう。
【０００６】
また、剥がれた電極とは別に、電極膜生成時の小さな塵の付着などにより一定の割合で電極間ショートが発生するが、電極をエッチングして除去する方法では、このような電極間ショートを除去することはできない。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を解決し、単純な工程で圧電デバイスの電極間の絶縁不良を除去することを可能とする圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の圧電デバイスの製造方法は下記記載の構成を採用するものである。
【０００９】
本発明の圧電デバイスの製造方法は、圧電振動片上に複数の電極を形成する電極形成工程と、各電極の間に所定の電圧を印加し、電流による発熱により絶縁不良箇所を焼き切る電圧印加工程と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の圧電デバイスの製造方法は、圧電振動片上に複数の電極を形成する電極形成工程と、各電極が形成された圧電振動片をエッチング加工するエッチング工程と、各電極の間に所定の電圧を印加し、電流による発熱により絶縁不良箇所を焼き切る電圧印加工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の圧電デバイスの製造方法は、前述した構成に加えて、エッチング工程において、各電極をマスクとして圧電振動片をエッチング加工し、圧電振動片のバランス
を調整することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の圧電デバイスの製造方法は、前述した構成に加えて、各電極が形成された圧電振動片の漏れ量を測定する漏れ量測定工程と、漏れ量測定工程の測定結果に基づいて、電極を所定形状に加工する電極加工工程と、を更に備え、エッチング工程は、電極加工工程において加工された電極をマスクとして行われることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の圧電デバイスの製造方法は、前述した構成に加えて、エッチング工程において、圧電振動片への溝の加工または圧電振動片の周波数の調整がおこなわれることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の圧電デバイスの製造方法は、前述した構成に加えて、圧電振動片は、振動型ジャイロセンサに用いられものであり、エッチング工程において、駆動振動と検出振動の直交性を確立する為の調整が行われることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の圧電デバイスの製造方法は、前述した構成に加えて、圧電ウエハ上に所定の形状の圧電振動片を複数形成する外形形成工程を更に備え、電極形成工程、エッチング工程および電圧印加工程が、圧電ウェハ上に形成された各圧電振動片に対して行われることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の圧電デバイスの製造方法は、前述した構成に加えて、圧電振動片は、水晶振動片であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、各電極が形成された圧電振動片をエッチング加工した後、各電極の間に所定の電圧を印加する単純な工程により、サイドエッチングによる電極剥がれが原因で発生した絶縁不良を除去することが可能となる。また、ウエハ上で当該処理を行うことにより、多数圧電振動片の処理を一括で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の製造方法で製造される水晶振動子の構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態の製造方法で製造される水晶振動子の断面形状と電極の接続を示す説明図である。
【図３】本実施形態の製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図４】水晶振動子の外形形成工程の説明図である。
【図５】水晶ウェハに形成された複数の水晶振動子片を示す斜視図である。
【図６】水晶振動子の駆動脚および検出脚の断面図である。
【図７】水晶振動子の駆動脚の断面図である。
【図８】水晶振動子の上面図である。
【図９】水晶振動子の駆動脚の断面図である。
【図１０】水晶振動子駆動脚の断面図である。
【図１１】水晶振動子の電極間がショート状態を示す説明図である。
【図１２】水晶振動子の電極間がショート状態を示す説明図である。
【図１３】電圧印加工工程を行うための構成の説明図である。
【図１４】水晶振動子の電極間の絶縁不良を除去した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下図面に基づいて本発明の実施の形態を詳述する。以下の説明では、圧電デバイスとして振動型ジャイロセンサに用いられる水晶振動子を例に、本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
［水晶振動子の構成：図１―図２］
まず、図１および図２を用いて本発明の製造方法で製造される水晶振動子の一例を説明する。図１は、本実施形態の製造方法で製造される水晶振動子１０の構成の一例を示す斜視図である。図２は、本実施形態の製造方法で製造される水晶振動子１０の断面形状と電極の接続を示す説明図である。図２は図１のＡ−Ａ´断面を示す。
【００２１】
この水晶振動子１０は、Ｘ軸を幅方向に、Ｙ´軸を長手方向に、Ｚ´軸を厚み方向に構成される。なお、説明に関係のない部分、例えば、水晶振動子をパッケージなどの封止部材に封止する際に導電性接着剤等を付着させる固定部分などは省略してある。
【００２２】
水晶振動子１０を構成する水晶振動子片７は、後述するように水晶ウェハからエッチング加工によって切り出されて形成される。この水晶振動子は、例えば振動型ジャイロセンサとして用いられる振動子である。水晶振動子片７は、基部１４から延設した２本の駆動脚１１、１２と１本の検出脚１３とを有する三脚音叉型振動子の振動片である。なお、水晶振動子１０は、三脚音叉型に限定されず、例えば、二脚音叉型やＴ型音叉、Ｈ型音叉などでもよい。
【００２３】
図１に示すように、駆動脚１１、１２の主平面と側面には、それぞれ駆動電極２０、２１が形成される。この駆動電極２０、２１は、調整エリア３０を有する。この調整エリア３０は、後述するように、駆動電極２０、２１がレーザ加工によってその一部が除去され、その加工された駆動電極をマスクにしてバランス調整工程で駆動脚１１、１２を再エッチングするエリアである。また、検出脚１３の主平面には、検出電極２２が形成される。
【００２４】
各振動脚に形成される電極の構成をより詳細に説明する。図２に示すように、駆動脚１１の主平面である対向する２面に駆動電極２０ａ、２０ｂが形成され、駆動脚１２の主平面である対向する２面に駆動電極２１ｃ、２１ｄが形成されている。また、駆動脚１１の側面である対向する２面に駆動電極２１ａ、２１ｂが形成され、駆動脚１２の側面である対向する２面に駆動電極２０ｃ、２０ｄが形成されている。
【００２５】
これらの駆動電極２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、それぞれ電気的に接続されて駆動電極端子２０に接続される。また、駆動電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄも、それぞれ電気的に接続されて駆動電極端子２１に接続される。
【００２６】
また、検出脚１３には、その角の部分に対となる検出電極２２ａ、２２ｂが形成され、それぞれ検出電極端子２２、２３に接続される。また、検出電極２２ａ、２２ｂに対向する面のＧＮＤ電極２２ｃは、ＧＮＤ電極端子２４に接続しており、図示しない回路のＧＮＤ（０Ｖ）に接続している。
【００２７】
この水晶振動子１０を例えば振動型ジャイロセンサとして用いる場合、図１に示すＸ軸方向の屈曲振動を駆動振動、Ｚ´軸方向の屈曲振動を角速度が印加された場合の検出振動として用いている。そのため、角速度が印加されていない状態ではＺ´軸方向の振動は発生しない。
【００２８】
なお、以上の説明に用いた図１及び図２に示す例では、駆動脚１１、１２と検出脚１３とのそれぞれの側面は、後述するように残渣によって平面ではないが、図示しやすいように残渣の形状を省略している
【００２９】
［水晶振動子の製造方法：図３−図１２］
次に、本実施形態の水晶振動子の製造方法について説明する。図３は、本発明の圧電デバイスの製造方法の工程を示すフローチャートである。以下、本実施形態の各工程を順に説明する。
【００３０】
［外形形成工程：図４−図５］
まず、本実施形態の製造方法の外形形成工程（ステップＳＴ１）について説明する。図４は、水晶振動子片の外形形成工程の説明図であり、水晶振動片の振動脚の断面を模式的に示す。図４は、図１に示す水晶振動子１０が２つ並んだ状態を示すものであって、駆動脚１１、１２と検出脚１３との先端方向から基部１４の方向に向かって見た図である。
【００３１】
まず、図４（ａ）に示す、所定の厚さに調整された平板形状の単一の水晶板である水晶ウェハ１の両面に、図４（ｂ）に示すように、水晶用のエッチング液に耐性のある金属耐食膜２ａ、２ｂと、その上にフォトレジスト３ａ、３ｂと、を形成する。金属耐食膜２ａ、２ｂは、金（Ａｕ）とクロム（Ｃｒ）との積層膜を用いることができる。
【００３２】
これらの金属膜は、知られている蒸着技術やスパッタ技術を用いて形成することができる。また、フォトレジスト３ａ、３ｂは、知られているスピンコート技術を用いて形成することができる。
【００３３】
次に、図４（ｃ）に示すように、振動子パターンがそれぞれ描画された２枚のフォトマスク４ａ、４ｂを水晶ウェハ１の上下に配置し、フォトマスク４ａ、４ｂの上から光（矢印Ｂ）を照射してフォトレジスト３ａ、３ｂを露光する。
【００３４】
次に、図４（ｄ）に示すように、フォトレジスト３ａ、３ｂの現像を行い、形成したレジストパターンをマスクとして金属耐食膜２ａ、２ｂをパターニングし、耐エッチング用マスク部材であるエッチングマスク５ａ、５ｂを形成する。
金属耐食膜２ａ、２ｂを金（Ａｕ）とクロム（Ｃｒ）との積層膜を用いたときは、これら２つの金属膜それぞれをエッチングする。例えば、ヨウ素とヨウ化カリウムとの混合溶液を用いて、金（Ａｕ）をエッチングする。水洗後、硝酸第２セリウムアンモニウム溶液を用いて、クロム（Ｃｒ）をエッチングする。
【００３５】
次に、図４（ｅ）に示すように、フォトレジスト３ａ、３ｂを剥離後、表裏両面にエッチングマスク５ａ、５ｂの形成された水晶ウェハ１を水晶用エッチング液であるフッ酸系のエッチング液に浸漬すると、エッチングマスク５ａ、５ｂに覆われていない部分の水晶が表裏両側から溶解する。その後、エッチングマスク５ａ、５ｂを除去することによって、水晶振動子片の振動脚である駆動脚１１、１２と検出脚１３とが得られる。
水晶用エッチング液は、例えば、フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合溶液を用いることができる。
なお、図４に示す例では、振動脚の断面のみを示しているが、実際にはこの外形形成工程（ステップＳＴ１）によって、図１に示す水晶振動子１０の外形の全体が形成される。
【００３６】
図５は、この外形形成工程によって水晶ウェハ１に形成された複数の水晶振動子片７の様子を説明するために模式的に示す斜視図である。切断線Ｃ−Ｃ´については後述する。
この水晶振動子片７は、エッチングによって溶解された溶解部１５から切り出されたように形成され、個々の水晶振動子片７は、水晶ウェハ１と連結部７１によって結合されている。連結部７１は、バランス調整が終了した後に切断される部分であって、いわゆる折り取り部と呼ばれる部分である。
連結部７１の部分を切断すると、水晶振動子片７は水晶ウェハ１から分離して図１に示す水晶振動子１０として完成する。
【００３７】
なお、図４では、１枚の水晶ウェハ１に６個の水晶振動子片７を形成する例を示しているが、この個数は図４の例に限定されるものではない。水晶振動子片７は、得たい水晶振動子の性能や特性によりそのサイズや形状が選択され、それに伴って水晶ウェハ１のサイズが決まるためである。もちろん、１枚の水晶ウェハ１に形成する水晶振動子片７の数が多ければ、多数の水晶振動子を一括して製造できるため、製造コストを低減することができる。
【００３８】
［電極形成工程：図６］
次に、図６を用いて本実施形態の製造方法の電極形成工程（ステップＳＴ２）の詳細を説明する。図６は、図５に示す切断線Ｃ−Ｃ´での断面を模式的に示した断面図であって、駆動脚１１、１２と検出脚１３との断面を示した図である。
【００３９】
図６（ａ）に示す、駆動脚１１、１２と検出脚１３との表面に、図６（ｂ）に示すように、金属膜２００と、その上にフォトレジスト３００と、を形成する。図６（ｂ）に示す例では、図面を見やすくするために、金属膜２００は、単層膜として記載しているが、クロム（Ｃｒ）を下地にしてその上に金（Ａｕ）を設ける積層膜とすることができる。
【００４０】
金属膜２００は、知られている蒸着技術やスパッタ技術を用いて形成することができる。また、フォトレジスト３００は、知られているスプレー法や電着法などを用いて形成することができる。
【００４１】
次に、図６（ｃ）に示すように、駆動脚１１、１２と検出脚１３とに設ける電極の形状がそれぞれ描画された２枚のフォトマスク４００ａ、４００ｂを水晶ウェハ１の上下に配置し、フォトマスク４００ａ、４００ｂの上から光（矢印Ｂ）を照射してフォトレジスト３００を露光する。なお、図６（ｃ）では、光を斜めから照射する、いわゆる斜め露光を行う例を示している。
【００４２】
次に、図６（ｄ）に示すように、フォトレジスト３００の現像を行い、形成したレジストパターンをマスクとして金属膜２００をパターニングし、駆動電極２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと検出電極２２ａ、２２ｂ、ＧＮＤ電極２２ｃとを形成する。
【００４３】
［漏れ量測定工程：図７］
次に、本実施形態の製造方法の漏れ量測定工工程（ステップＳＴ３）を説明する。
図２に示す水晶振動子１０の駆動電極端子２０、２１に駆動信号が供給し、水晶振動子１０を振動させる。
【００４４】
図７は水晶ウェハ１に形成された水晶振動子１０の一方の駆動脚１１の断面の一例であり、図２に示す方向と同一の方向から見た図である。図７（ａ）に示すように、水晶ウェハ１をエッチング加工してできた水晶振動子片７の振動脚には残渣があり、且つ、水晶ウェハ１から水晶振動子片７を切り出すためのエッチングマスクが上下で位置ずれ量ｅだけずれた（裏面マスクが図面上右側にずれた）と仮定すると、駆動脚１１の断面は図示するように上下非対称となり、駆動脚１１の主軸３５（太線で示す）はＸ軸に平行にならずズレ角θ１を持つ。
【００４５】
従って、曲げ力のかかる方向と主軸３５の方向とが異なるので斜め振動となり、図７（ｂ）のＳ１に示すように、漏れ振動を発生してしまう。
水晶振動子１０を振動させた状態で、検出電極端子２２、２３からの検出信号から漏れ信号成分を漏れ量として検出する。
【００４６】
［電極加工工程：図８−図９］
次に、本実施形態の製造方法の電極加工工程（ステップＳＴ４）を説明する。
この電極加工工程では、漏れ量測定工程で取得した各水晶振動子１０の漏れ量の情報に基づき、レーザ光を照射して電極の一部の除去を行う。レーザは、例えば、ＹＡＧレーザを用いることができる。
【００４７】
図８は、水晶ウェハ１上に形成された水晶振動子１０の上面図であり、図９は、水晶振動子１０の一方の駆動脚１１の断面の一例であり、図２に示す方向と同一の方向から見た図である。図８および図９では、駆動電極２０、２１にレーザ光が照射され、駆動電極２０、２１の一部が除去された一例を示している。また、図８に示す例では、レーザ光をスポット状の円形状にして照射している。
【００４８】
駆動脚１１の主平面に形成される駆動電極２０ａと、同じく駆動脚１２の主平面に形成される駆動電極２１ｃとの先端付近に、スポット状のレーザ光を連続して照射し、電極の幅方向の一方の端部が、電極の長手方向に連続して除去される。この電極が除去された部分は、水晶振動子片７の水晶表面が露出し、略長方形状の調整エリア３０が形成される（図８にて破線で示すエリア）。この調整エリア３０が形成されることによって、その部分で残された電極幅Ｗ２は、図示するように調整エリア３０が形成されていない電極幅Ｗ１より狭くなる。
【００４９】
この水晶の表面が露出した調整エリア３０は、後の工程であるバランス調整工程による再エッチングによって表面が溶解し、駆動脚１１、１２の断面形状が調整されて漏れ振動が抑制される。よって、この調整エリア３０は、漏れ量測定工程で取得した各水晶振動子１０の漏れ量の情報に基づいて形成される。
【００５０】
［バランス調整工程（エッチング工程）：図１０］
次に、本実施形態の製造方法のバランス調整工程（ステップＳＴ５）を説明する。図１０は、水晶振動子１０の一方の駆動脚１１の断面の一例であり、図２に示す方向と同一の方向から見た図である。
【００５１】
前述したように、電極加工工程において、漏れ量測定工程で取得した各水晶振動子１０の漏れ量の情報に基づいて、駆動脚１１、１２上の駆動電極２０、２１が除去された領域（調整エリア３０ａ、３０ｂ）が形成される。
【００５２】
このバランス調整工程では、電極加工工程で各水晶振動子１０の駆動脚１１、１２の駆動電極が所定形状に加工された水晶ウェハ１を、エッチング液に浸漬する。これにより、図１０（ａ）に示すように、加工された駆動電極をマスクとしてエッチングが行われ、調整エリア３０ａ、３０ｂで露出した水晶振動子片７の表面および裏面がエッチング除去されて、その部分の駆動脚１１の厚みが僅かに減少する。
【００５３】
このように、調整エリア３０ａ、３０ｂの水晶がエッチング除去されることによって、上下非対称となった断面形状が補正され、主軸３５が図１０（ｂ）のＳ２に示すように修正される。これにより、図１０（ｂ）に示すように、水晶振動子１０を駆動したときの漏れ振動が抑制される。
【００５４】
図７から図１０に示すように、漏れ量測定工程、電極加工工程およびバランス調整工程において、調整前の漏れ振動の方向に合わせて、駆動脚１１、１２の駆動電極２０、２１が除去された調整エリア３０が形成され、調整エリアが形成された駆動電極２０、２１をマスクとしてエッチングが行われ、上下非対称となった断面形状が補正され、水晶振動子１０の漏れ振動が抑制される。
【００５５】
これにより、水晶振動子に余分な外力を加えることなく漏れ振動の調整ができるので、水晶振動子の歩留まり低下、信頼性低下等を招くことが無く、安定して正確に漏れ振動を調整する水晶振動子の製造方法を提供できる。
【００５６】
［電極間ショートの説明：図１０−図１２］
ここで、バランス調整工程（エッチング工程）の後に生じる水晶振動子の電極間ショート（絶縁不良）について説明する。図１１および図１２は、水晶振動子の電極間がショート状態を示す説明図である。
【００５７】
水晶振動子片７上に各電極を形成した後、エッチング工程を行うと、図１０（ａ）のＬに示すように、電極膜（図１０（ａ）の例では、駆動電極２０ａ、２０ｂ）下の水晶部分が消失するいわゆるサイドエッチングが発生する。
【００５８】
これにより、図１１に示すように、下地の水晶が消失した駆動電極２０ａから電極膜の一部が分離してリボン状の電極剥離部６となり、Ｍに示すように、この電極剥離部６が他の電極（図１０（ａ）の例では、駆動電極２１ｂ）と接触して電極間ショートが発生する。
【００５９】
また、このような電極剥離部の一部は、電極膜から分離し溶液中に浮遊する。浮遊した電極剥離部が異なる極性の電極間に付着したまま乾燥すると、この部分で電極間ショートが発生する。水晶のエッチング槽、また洗浄槽等には異物を取り除くフィルタが設置されているが、これらのリボン状の電極剥離部は幅１μm、厚さ数百ナノメートル、長さ数十μm程度であり、微細なフィルタでも取り除くのが難しい。
【００６０】
また、電極分離部とは別に、図１２のＯに示す様に、異なる極性の電極どうし（図１２の例では駆動電極２０ａと駆動電極２１ｂ）に跨って、何らかの導電性の異物８が付着した場合も、同様に電極間ショートが発生する。
【００６１】
［電圧印加工程：図１３−図１４］
次に、本実施形態の製造方法の電圧印加工程（ステップＳＴ６）を説明する。
水晶振動子の製造工程では、なるべく早い段階で不良を選別する目的で、ウエハ上で水晶振動子の各種の電気特性検査が行われる。この電気特性検査においては、水晶ウエハ上の各々の水晶振動子の端子にプローブをアドレスし、計測器に接続して電気的測定を行う。
【００６２】
図１３は、電圧印加工程を行うための構成例の説明図であり、水晶振動子１０の一部の構成を省略して示している。図１４は、水晶振動子の電極間の絶縁不良を除去した状態を示す説明図である。
図１３に示すように、本実施の形態の電圧印加工程において、水晶振動子１０の駆動電極端子２０、２１からの配線を、電源２７に接続するリレー２５、及び、駆動電極間のインピーダンス等を測定する計測器２８に接続するリレー２６の２つにOR接続する。ここで用いる配線分岐用のリレーは、投入する電流に自由度を持たせるために半導体リレーでなくメカニカルリレーを用いることが望ましい。
【００６３】
駆動電極端子２０、２１と計測器２８を接続する場合は、リレー２５を切断状態としてリレー２６を接続状態とする。また、駆動電極端子２０、２１と電源２７を接続する場合は、リレー２５を接続状態としてリレー２６を切断状態とする。
【００６４】
まず、リレー２５を切断状態としてリレー２６を接続状態とし、駆動電極端子２０、２
１と計測器２８を接続し、計測器２８により水晶振動子１０の駆動電極間のインピーダンス等を測定する。ここで、水晶振動子１０の電極間ショートが発生している場合、計測器２８による電気特性検査においてこのショートが確認される。
【００６５】
この場合、リレー２５を接続状態としてリレー２６を切断状態とし、駆動電極端子２０、２１と電源２７を接続する。このリレー２５により接続した電源２７により、水晶振動子１０の駆動電極２０ａと駆動電極２１ｂの間に、例えば１０Ｖ程度を、投入時間０．２秒で印加する。
図１０から図１２を用いて説明した電極間ショートのショート部の抵抗値は、数Ωから数百Ω程度なので、この電圧投入により流れる電流は数十ｍＡ程度となる。
【００６６】
この電流により発生する熱により、図１４のＯに示すように、ショート部を焼き切り、電極間の絶縁不良を除去することができる。焼き切りが成功せずショート状態が解消されない場合は水晶振動子１０にエネルギーが投入され続け、際限なく発熱が続いて危険な状態になるので、図１３に示す構成に、別途、電圧の制限、電流の制限、電圧投入時間の制限を行うための構成を設けるのが望ましい。前述した、１０Ｖ程度を、投入時間０．２秒で印加する例においては、例えば、１００ｍAの電流制限を行うための構成を設けるのが望ましい。
【００６７】
上記においては、計測器２８による電気特性検査においてショートが確認された水晶振動子１０に対して、電源２７による電圧印加を行う例を示した。しかし、計測器２８による電極間のショートの確認を行わず、水晶ウェハ１上に形成された各水晶振動子１０の全数に対して電源２７による電圧印加を行っても良い。この場合、電極間のショートが発生していた水晶振動子１０のショート部が焼き切られ、電極間の絶縁不良が除去される。
【００６８】
また、図１３では、水晶振動子１０の駆動電極間に電圧を印加して電極間ショートを除去する構成を示したが、これとは別に、水晶振動子１０の検出電極間に電圧を印加するための同様の回路を接続し、検出電極間に電圧を印加して電極間ショートを除去しても良い。さらに、ＧＮＤ電極と他の各電極との間にショートが考えられる場合には、ＧＮＤ電極と他の電極との間に電圧を印加するための同様の回路を接続し、ＧＮＤ電極と他の電極との間に電圧を印加して電極間ショートを除去しても良い。
【００６９】
上述したように、本実施形態の製造方法によると、各電極が形成された水晶振動子片７（圧電振動片）をエッチング加工した後、各電極の間に所定の電圧を印加する単純な工程により、サイドエッチングによる電極剥離が原因で発生した絶縁不良を除去することが可能となる。外形形成工程から電圧印加工程までを、水晶ウエハ上で行うことにより、多数の水晶振動片の処理を一括で行い、水晶振動子を効率よく製造することができる。
【００７０】
電圧印加工程終了したならば、各々の水晶振動子は水晶ウェハから切り離され、封止部材に封止されて製品として完成するが、電圧印加工程後の工程は本発明と直接係わらないので、説明は省略する。
【００７１】
上述した本発明の実施形態の説明では、水晶振動子片に電極を形成した後のエッチング工程として、バランス調整工程を行う例を示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、エッチング工程として、振動脚に溝を加工するためのエッチング、水晶振動子の周波数調整用のエッチング、または駆動振動と検出振動の直交性を確立する為の調整用エッチング等を行っても良い。
【００７２】
水晶振動子片上に電極を形成した後、これらのエッチング工程を行うことで、図１０（ａ）に示すようなサイドエッチングが発生し、図１１に示すような電極膜の一部が分離し
た電極剥離部が発生し、この電極剥離部が他の電極と接触して電極間ショートが発生するおそれがある。しかし、この後、上述したような電圧印加工程を行うことにより、サイドエッチングによる電極剥離が原因で発生した絶縁不良を除去することが可能となる。
【符号の説明】
【００７３】
１  水晶ウェハ
２ａ、２ｂ  金属耐食膜
３ａ、３ｂ、３００  フォトレジスト
４ａ、４ｂ、４００ａ、４００ｂ  フォトマスク
５ａ、５ｂ  エッチングマスク
６  電極剥離部
７  水晶振動子片
８  異物
１０  水晶振動子
１１、１２  駆動脚
１３  検出脚
１４  基部
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  駆動電極
２０、２１  駆動電極端子
２２ａ、２２ｂ  検出電極
２２、２３  検出電極端子
２２ｃ  ＧＮＤ電極
２４  ＧＮＤ電極端子
２５，２６  リレー
２７  電源
２８  計測器
３０  調整エリア
３５  主軸
２００  金属膜
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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