(57)【要約】【課題】水晶振動子表面の金属膜をその表面形成されたレジストパターンに沿ってエッチングして音叉の各腕部に励振電極を形成する際に、音叉の股部へのレジストの貯留を抑えることにより、当該股部への金属膜の残留を抑えて、励振電極間の短絡を抑えること。【解決手段】水晶からなり、その主面が結晶軸であるＺ軸方向に直交する２枚の原板の主面同士を、結晶軸であるＸ軸の正負の方向が互いに反転する関係になるように接合して前記水晶基板を形成し、前記水晶基板の表面及び裏面に、前記水晶片の外形に沿うと共に当該外形の幅方向が前記Ｘ軸と並行するように、水晶基板の表面が露出した外形形成用マスクを形成し、水晶基板をエッチングして、水晶片の外形を形成することにより、水晶片の音叉の股部の形状を制御する。【選択図】図１
2008113380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶基板をエッチングして、基部から振動腕部が２本伸び出して音叉型に形成されている水晶片を形成し、前記水晶片の振動腕部の内側の側面を含む領域に電極を形成する水晶振動子の製造方法において、
水晶からなり、その主面が結晶軸であるＺ軸方向に直交する２枚の原板の主面同士を、結晶軸であるＸ軸の正負の方向が互いに反転する関係になるように接合して前記水晶基板を形成する工程と、
前記水晶基板の表面及び裏面に、前記水晶片の外形に沿うと共に当該外形の幅方向が前記Ｘ軸と並行するように、水晶基板の表面が露出した外形形成用マスクを形成し、水晶基板をエッチングして、水晶片の外形を形成する工程と、
前記外形形成用マスクを除去後、水晶片の各振動腕部の内側の側面及び各振動腕部に挟まれる股部を含む領域に、前記電極を形成するための金属膜を形成する工程と、
前記領域に露光された部分が溶解性となるポジ型レジスト膜により、前記金属膜を被覆する工程と、
前記レジスト膜を電極パターン形成用のマスクを用いて露光し、現像することにより、露光した部分を除去して、前記股部を含む領域の金属膜が露出したレジストパターンを形成する工程と、
次いでこのレジストパターンを用いて前記金属膜をエッチングし、電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【請求項２】
前記水晶基板の表面側及び裏面側において、正立状態で前記水晶片の外形の右側が−Ｘ軸に向かうようにエッチングが行われることを特徴とする請求項１記載の水晶振動子の製造方法。
【請求項３】
前記レジスト膜を形成する工程は、静電スプレー法または浸漬法であることを特徴とする請求項１または２に記載の水晶振動子の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一に記載の方法により製造されたことを特徴とする水晶振動子。
【請求項５】
請求項４に記載の水晶振動子を含むことを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音叉型の水晶振動子の製造方法、その製造方法により製造された水晶振動子及びその水晶振動子を含んだ電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
音叉型の水晶振動子は、小型、安価で低消費電力であることから、従来から腕時計の歩度を刻む信号源として採用され、更にその用途が広がろうとしている。
【０００３】
図１５は、音叉型の水晶振動子の一例を示したものであり、この水晶振動子１は、基部１１と、この基部１１の上端側から各々互いに間隔をおいて平行に伸びだした２本の（一対の）振動腕部１２（１２ａ、１２ｂ）とにより構成される水晶片（水晶ブランク）１０を備えている。
【０００４】
各振動腕部１２ａ，１２ｂにおける両主面には、振動効率を高め、電力損失を抑える役割を有する溝部１３，１４が夫々設けられている。これらの溝部１３，１４及び各振動腕部１２ａ，１２ｂの両主面及び両側面（紙面の左右に向かう面）には、屈曲振動に基づいた音叉振動を励起するための励振電極が形成されている。図中１５は、基部１１において各振動腕部１２ａ，１２ｂに挟まれた股部であり、この股部１５は電極が形成されない部位である。励振電極はこの図１５では省略している。
【０００５】
音叉型水晶振動子１の従来の製造工程の概略を説明する。先ず水晶により構成される例えばＺカットのウエハにおいて、例えばその表面及び裏面にマスクを形成する。続いて表面及び裏面のマスクに水晶片１０の外形に沿い、且つ互いに重なり合うマスクパターンを多数形成し、これらのマスクパターンにウエハ表面の水晶を露出させる。その後、ウエットエッチングを行い、マスクパターンに沿って露出した水晶が表裏からエッチングされ、多数の水晶片１０の外形が同時に形成される。水晶片１０の外周の一部はエッチングされずに支持部として残り、この支持部により当該水晶片１０は、この時点ではウエハに支持されている。
【０００６】
前記エッチング後、スパッタなどにより各水晶片１０を被覆するように金属膜が形成され、その後、金属膜上に感光性のフォトレジストが塗布され、レジスト膜が形成される。レジスト膜は、露光、現像されて、水晶振動子１の励振電極のパターンに沿って金属膜が露出するように、レジストパターンが形成される。既述の水晶振動子１の構造で説明したように励振電極は水晶片１０の振動腕部１２ａ，１２ｂの側壁にも形成されるため、レジストパターンを作成したときには側壁の金属膜をマスクするために水晶片１０の側壁にレジストが残ることが必要であり、水晶片１０の側壁は、その表面に比べて露光されにくいことから、前記レジストとしては、露光された部分が変質して溶解性となり、現像により除去される、ポジ型のものが使用される。
【０００７】
レジストパターン形成後、そのレジストパターンに沿って金属膜がエッチングされて励振電極が形成され、水晶振動子が製造される。しかる後レジスト膜が除去されて、水晶振動子はウエハから切り離される。
【０００８】
ところで水晶により構成されるウエハは、異方性を有しており、特許文献１に記載されるようにエッチングを行う際にその結晶軸の軸方向によって異なる速度でエッチングが進行する。従って前記Ｚカットのウエハに対して既述のように表裏からエッチングを行い、水晶片の外形を形成すると、エッチングが水晶ウエハの厚さ方向に沿ってまっすぐに進行せず、横方向に広がる結果として股部１５が表裏で鏡面対称になるように形成される。図１６（ａ）、（ｂ）は、形成された股部１５の表裏の形状の一例を示したものである。股部１５の表面及び裏面にはＶ字型に突起が形成されており、既述のように表面側の突起と裏面側の突起とは鏡面対称に形成されているため、股部１５全体で見ると複数の突起が連なった複雑な形状に構成されている。
【０００９】
また、音叉型水晶振動子１は、近年小型化が進み、それに従い電極を形成する際にレジストの側壁への被覆性（カバレッジ）を向上させることが求められるようになった。そこで、従来レジストの塗布は、ウエハの中央にレジストを供給しながら当該ウエハを鉛直軸周りに回転させ、レジストを遠心力により展伸させるいわゆるスピンコーティングによって主に行われてきたが、そのスピンコーティングに代わり、例えばスプレーノズルからレジストを噴射すると共にそのレジスト及びウエハに電荷を与えて、ウエハにおける水晶片１０へのレジストの吸着性を高める静電スプレー法や、水晶片１０をレジスト液の中に浸漬する浸漬法（ディップ法）などの方法が用いられるようになった。静電スプレー法については本発明を説明する際に詳しく述べる。
【００１０】
しかし既述のように水晶振動子１の股部１５は複雑に形成されており、その股部１５の突起間に形成されるくぼみに液体が溜まりやすくなっている場合がある。そのため既述の静電スプレー法などを用いるにあたり、次のような問題が起こる懸念が生じるようになった。図１７（ａ）は、レジストが供給されたときの股部１５を示しており、図中１６はレジスト膜、図中１７は、励振電極を構成するための金属膜を夫々示している。
【００１１】
レジスト供給後、形成されたレジスト膜１６は、既述のようにレジストパターンに従って露光される。本来電極が形成されない股部１５も露光されるが、既述のように溜まったレジストにより当該股部１５にはレジスト膜１６が厚く形成されている場合があり、当該レジスト膜１６の下層まで十分に露光されないおそれがある。また、その複雑な形状により、股部１５において露光ビームが遮られ、露光されない箇所ができるおそれがある。そのような場合には、図１７（ｂ）に示すように現像後も当該股部１５においてレジスト膜１６が残ってしまう場合があり、このようにレジスト膜１６が残るとその下層の金属膜１７はエッチングされないため、図１７（ｃ）に示すように励振電極が形成された後も股部１５に金属膜１７が残ってしまうことになる。このように本来金属膜が形成されない領域である股部１５に金属膜１７が残ると、その金属膜１７によって各腕部１２ａ，１２ｂの励振電極間の短絡が起こってしまい、その結果として水晶振動子１の歩留まりが低下するおそれがある。
【００１２】
前記特許文献１及び特許文献２には角速度センサ素子を作るために２枚の水晶板を夫々結晶軸であるＸ軸の極性が反転するように接合し、この合わせ板から音叉型の振動子を形成して、股部１５の構造が山型になるよう制御する方法が記載されているが、このように電極形成時におけるレジストの塗布法が変化したことにより起こる問題については記載されていない。また特許文献３には水晶をエッチングすることにより音叉の股部の形状が複雑になることが記載されているが、上記のような問題を解決する手段については記載されていない
【特許文献１】特開２００２−１８８９２２（段落０００８〜段落００１０）
【特許文献２】特開２００５−９８８４１（段落００３３及び図１〜図３）
【特許文献３】特開２００４−１５５６２（段落０００６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、水晶基板から音叉型の水晶振動子を形成するにあたり、水晶振動子表面の金属膜をその表面形成されたレジストパターンに沿ってエッチングして音叉の各腕部に励振電極を形成する際に、音叉の股部へのレジストの貯留を抑えることにより、当該股部への金属膜の残留を抑えて、励振電極間の短絡を抑えることができる水晶振動子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の水晶振動子の製造方法は、水晶基板をエッチングして、基部から振動腕部が２本伸び出して音叉型に形成されている水晶片を形成し、前記水晶片の振動腕部の内側の側面を含む領域に電極を形成する水晶振動子の製造方法において、
水晶からなり、その主面が結晶軸であるＺ軸方向に直交する２枚の原板の主面同士を、結晶軸であるＸ軸の正負の方向が互いに反転する関係になるように接合して前記水晶基板を形成する工程と、
前記水晶基板の表面及び裏面に、前記水晶片の外形に沿うと共に当該外形の幅方向が前記Ｘ軸と並行するように、水晶基板の表面が露出した外形形成用マスクを形成し、水晶基板をエッチングして、水晶片の外形を形成する工程と、
前記外形形成用マスクを除去後、水晶片の各振動腕部の内側の側面及び各振動腕部に挟まれる股部を含む領域に、前記電極を形成するための金属膜を形成する工程と、
前記領域に露光された部分が溶解性となるポジ型レジスト膜により、前記金属膜を被覆する工程と、
前記レジスト膜を電極パターン形成用のマスクを用いて露光し、現像することにより、露光した部分を除去して、前記股部を含む領域の金属膜が露出したレジストパターンを形成する工程と、
次いでこのレジストパターンを用いて前記金属膜をエッチングし、電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
この製造方法においては、例えば水晶基板の表面側及び裏面側において、正立状態で水晶片の外形の右側が−Ｘ軸に向かうように前記エッチングが行われ、また前記レジスト膜を形成する工程は、例えば静電スプレー法または浸漬法である。
【００１６】
本発明の水晶振動子は、既述の方法により製造されたことを特徴とする。また、本発明の電子部品は、前記水晶振動子を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、水晶からなり、その主面が結晶軸であるＺ軸方向に直交する２枚の原板を、結晶軸であるＸ軸の正負の方向が互いに反転する関係になるように互いに接合して水晶基板を形成した後、水晶基板の表面及び裏面からエッチングを行い、その幅方向が前記Ｘ軸と並行するように水晶片の外形形成を行っている。上記のように形成された水晶基板の表裏で結晶軸の向きが対称になるため前記エッチングも表裏対称に進行し、また＋Ｘ軸方向と−Ｘ軸方向とではエッチング速度における差が小さいため、水晶片の振動腕部間の股部は、概ね表裏対称且つ左右対称な山型に形成され、股部の形状の複雑化が抑えられる。そのため、水晶片の振動腕部の側面を含む領域に励振電極となる金属膜を形成した後、ポジ型のレジストをその金属膜上に供給するにあたり、過剰なレジストは股部の斜面を流れ落ち、当該股部にレジストが溜まることが抑えられる。またその後レジスト膜を露光する際に、形状の複雑化が抑えられているため、股部表面に露光されない箇所ができることが抑えられる。従って露光、現像後に股部にレジスト膜が残ることが抑えられるため、そのレジスト膜の下層の金属膜が除去されずに股部に残り、左右の振動腕部の励振電極が短絡することにより水晶振動子の歩留まりが低下することが抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態として圧電振動子である音叉型の水晶振動子の製造方法について説明する。図１は、この製造方法により製造される水晶振動子２の斜視図であり、図中のＸＹＺの各矢印は、この水晶振動子２を構成する水晶の結晶軸を夫々示している。この水晶振動子２は、その長さ方向、幅方向、厚さ方向の夫々が水晶のＹ軸（機械軸）、Ｘ軸（電気軸）、Ｚ軸（光軸）に沿って形成されている。
【００１９】
水晶振動子２は概ね表裏対称且つ左右対称の構造となっている水晶片２０を備えており、この水晶片２０は、図に示すように+Ｘ軸及び−Ｘ軸の方向が左右逆である２枚の切片２０ａ，２０ｂが接合された構成となっている。そして水晶振動子２の起立状態で表側から見たときに切片２０ａの右側面が−Ｘ軸方向に向かい、また裏側から見たときに切片２０ｂの右側面が水晶の−Ｘ軸方向に向かうように構成されている。
【００２０】
前記水晶片２０は、両側部の上部側が矩形に切り欠かれた切り欠き部２１ａ及び下部中央が上部へ向けて切り欠かれた切り欠き部２１ｂを備えた概ね角型の基部２１と、この基部２１の上端側から各々互いに間隔をおいてＹ軸方向に平行に伸びだした２本の（一対の）振動腕部２２（２２ａ、２２ｂ）とを備えている。各振動腕部２２ａ，２２ｂにおける両主面には、振動効率を高め、電力損失を抑える役割を有する溝部２３，２４が夫々設けられている。
【００２１】
振動腕部２２のうち振動腕部２２ａに着目すると、振動腕部２２ａの２つの溝部２３，２４の内面全体とこれら溝部２３，２４の間とに一方の励振電極３１が形成されている。即ち、溝部２３，２４の間に相当するいわば橋部に形成された励振電極３１により、振動腕部２２ａの各溝部２３，２４内の励振電極３１同士が互に接続されている。そしてこの振動腕部２２ａの両側面２５，２５と、主面２６，２６（表側及び裏側）における先端側の第２の溝部２３よりも上方部位と、には他方の励振電極４１が形成されている。
【００２２】
更にまた振動腕部２２ａにおける先端部には、その重量を調整することにより発振周波数を調整するための金属膜である調整用錘４０が設けられている。この調整用錘４０は励振電極４１の一部をなすものであるが、その他の部位の電極とは例えば膜厚や電極材料を変えている。なお、図１において励振電極３１，４１は図面を見易くするために斜線と黒の点在領域とを使い分けて表している。従って、図１の斜線は水晶片２０の断面を示すものではない。
【００２３】
また振動腕部２２ｂに着目すると、振動腕部２２ｂの２つの溝部２３，２４の内面全体と、これら溝部２３，２４の各々の間と、に他方の励振電極４１が形成されている。そしてこの振動腕部２２ｂの両側面２１，２１と、主面２２，２２（表側及び裏側）における先端側の第２の溝部２３よりも上方部位と、には他方の励振電極３１が形成されている。
【００２４】
なお、振動腕部２２ａにおける先端部においても、同様にその重量を調整することにより発振周波数を調整するための調整用錘３０が設けられている。また振動腕部２２ａ，２２ｂに設けられた電極の配置は、励振電極３１，４１が互に逆の関係であることを除くと互に同一である。そしてこれら一方の励振電極３１同士が電気的に接続されるように基部２１の表面に引き出し電極３２からなる電極パターンが形成されていると共に、他方の励振電極４１同士が接続されるように基部２１の表面に引き出し電極４２からなる電極パターンが形成されている。
【００２５】
図中２７は、基部２１上において振動腕部２２ａ，２２ｂに挟まれる股部である。図２（ａ）、図２（ｂ）は、夫々股部２７の斜視図、縦断側面図である。これらの図に示すように股部２７は、概ね表裏対称かつ左右対称の山型に形成され、山の斜面は水晶振動子２の幅中心から表裏方向に向かって下るように形成されている。股部２７における主たる傾斜面２７ａは水晶のＲ面と呼ばれる面で構成され、その左右の傾斜面２７ｂ，２７ｃは水晶のｒ面で構成される。これはエッチング液に対するエッチング速度がＲ＞ｒであるために生じる。なお図２（ａ）、（ｂ）において電極パターンの図示は省略している
【００２６】
続いて図３を参照しながら、上記の水晶振動子２を形成するための水晶基板である合板５について説明する。この合板５は、水晶の結晶軸であるＺ軸にその主面が直交する、つまりＺカットされたＺ板である２枚の原板５１，５２からなり、図３（ａ）、（ｂ）に示すようにこれら原板５１，５２を互いの＋Ｘ軸の方向及び−Ｘ軸の方向が１８０度、逆になり、且つＹ軸の方向が互いに並行するように接合したものである。原板５１からは前記水晶片２０の表面側を構成する切片２０ａが、原板５２からは水晶片２０の裏面側を構成する切片２０ｂが夫々形成される。
【００２７】
前記接合を行う工程について説明すると、先ず原板５１，５２の接合面を鏡面研磨し、親水化（ＯＨ基化）させる。その後、原板５１，５２の接合面を対向させて押圧し、仮接合を行った後、この仮接合した原板５１，５２を水晶のキューリー温度（転移点温度）である５７３℃より低い温度、例えば５００〜５７０℃で加熱する。この加熱によって仮接合した原板５１，５２の界面においてＨ2Ｏが気化し、原板５１，５２間にシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）が形成され、高い接合強度をもって原板５１と原板５２とが接合して合板５が形成される。前記親水化後の一連の工程は、接合面における気泡の発生を防ぐために真空雰囲気中で行われることが好ましい。また熱圧着や超音波圧着により原板５１，５２の貼り合わせを行ってもよい。
【００２８】
図３（ｂ）に鎖線で示す領域５３，５４，５５は、前記水晶振動子２が形成される形成領域を示しており、図４はその水晶振動子形成領域５３の表面を示している。図に示すように形成領域５３において水晶振動子２は、既述のように水晶片２０を構成する切片２０ａ，２０ｂの右側面が−Ｘ軸方向に向かい且つ振動腕部２２ａ，２２ｂがＹ軸方向に並行するように、Ｘ軸方向に沿って多数形成される。続いて図５〜図７を用いて、図４の形成領域５３に矢印Ａ−Ａで示した、水晶振動子２の振動腕部２２が形成される領域における、Ｘ軸に沿った合板５の断面が変化する様子を説明することにより、水晶振動子２が合板５から形成される工程について説明する。なお以降の処理は合板５全体に対して行われ、他の形成領域５４，５５からも形成領域５３と同様に多数の水晶振動子２が形成されるものとする。
【００２９】
先ず、スパッタ法で金属膜６１を形成領域５３の表裏面に形成する（図５（ａ））。この金属膜６１は例えばクロム（Ｃｒ）の下地膜に金（Ａｕ）を積層したものが用いられる。続いてこのような金属膜６１の上にフォトレジストを例えば静電スプレー法により塗布した後（図５（ｂ））、このフォトレジストを水晶片の形状、即ち音叉形状のパターンとなるように露光及び現像し、音叉形状のレジスト膜６２を形成する（図５（ｃ））。静電スプレー法については後述する。
【００３０】
そしてこの後、前記レジスト膜６２をマスクにして合板５をヨウ化カリウム（ＫＩ）溶液中に浸漬してウエットエッチングを行って、レジスト膜６２に覆われていない金属膜６１の部分を除去し、その後合板５に残っているレジスト膜を全て剥離する（図５（ｄ））。そして前記金属膜６１をマスクにして合板５をエッチング液であるフッ酸中に浸漬してウエットエッチングを行い、水晶片２０の外形を形成する（図５（ｅ））。
【００３１】
このエッチングが行われる際に股部２７は次のように形成されると考えられる。図８は、エッチングにより股部２７におけるＹ軸方向の断面が変化する様子を示したものである。既述のように原板５１，５２を貼り合わせることにより、合板５においては図８（ａ）に点線で示すように表面、裏面から夫々合板５の貼り合わせの界面に向けて斜めに、表裏対称な方向性を持って結晶が形成されており、図８（ｂ）に示すようにこの結晶の方向性に沿ってエッチングが進行する。また合板５は、原板５１，５２は−Ｘ軸と＋Ｘ軸とが互いに反転するように貼り合わせたものであるため、その表裏から厚さ方向（Ｚ方向）に同一の速度でエッチングが進行し、また＋Ｘ軸方向と−Ｘ軸方向とにおいてはエッチング速度の差が小さい。その結果として図８（ｃ）に示すように股部２７が概ね表裏対称且つ左右対称な山型に形成される。
【００３２】
図６に戻って水晶片２０の外形形成後の工程を説明する。次に合板５の全面にフォトレジストを例えばスプレー法で塗布し、レジスト膜６３を形成する（図６（ａ））。次いで図１に示す溝部２３，２４に相当する部分のレジスト膜６３を剥離する（図６（ｂ））。また、図６（ｂ）に示す工程において、振動腕部２２の溝部２３，２４に相当する部分のレジスト膜６３を剥離すると共に、前工程で形成された水晶片２０の外形より内側にレジスト膜６３が残るように、それ以外のレジスト膜６３を剥離するようにしてもよい。続いて前記レジスト膜６３をマスクとして合板５をＫＩ溶液中に浸漬してウエットエッチングを行って、レジスト膜６３が剥離した箇所の金属膜６１を除去し、その後、合板５に残っているレジスト膜６３を全て剥離する（図６（ｃ））。
【００３３】
しかる後、前記金属膜６１をマスクにして合板５をエッチング液であるフッ酸中に浸漬してウエットエッチングを行って、水晶片６５の両主面に溝部２３，２４を形成する（図６（ｄ））。また、前工程で形成された水晶片２０の外形より内側にレジスト膜６３が残るようにした場合には、水晶片２０の縁部には例えば１段あるいは複数段の段部が形成される。その後、水晶ウエハＷに残っている金属膜６１を除去する（図６（ｅ））。以上の工程により、図９に示すように電極パターンが形成されていない状態の水晶片２０の外形が製造される。各水晶片２０はエッチングされずに残された水晶片２０の基部２１と形成領域５３の縁部とを接続する支持部２８により、合板５に支持されている。
【００３４】
次に、電極パターンを作成する工程について説明する。先ず、原型６の両面にスパッタ法で電極となる金属膜７１を形成する（図７（ａ））。この金属膜７１は例えばクロム（Ｃｒ）の下地膜に金（Ａｕ）を積層したものが用いられる。続いてこのような金属膜７１の上にフォトレジストを静電スプレー法で塗布する。
【００３５】
図１０は、前記静電スプレー法を行うための装置構成について示したものである。図中８１は合板５を載置するステージであり、このステージ８１表面には正電荷が印加されるようになっている。図中８２は合板５とステージ８１とに接続される電極であり、ステージ８１に正電荷が印加されると、合板５の表面にもこの電極８２を介して正電荷が印加されるようになっている。図中８３はレジストをスプレーすることにより塗布するスプレーノズルであり、ステージ８１上を水平方向に移動して、水晶片２０にレジストを塗布し、ノズル８３からスプレーされたレジストは図中８４で示す電極針によって負電荷を印加される。
【００３６】
水晶振動子２の励振電極３１，４１は水晶片２０の側壁にも形成されることから、背景技術の欄で説明したように、レジスト塗布後に行われる露光、現像工程を行ったときにその電極をマスクするために水晶片２０の側壁がレジストで被覆されていることが必要であり、スプレーノズル８３から供給されるレジストとしては露光された部分が溶解性となり、現像後、除去される、ポジ型のものが使用される。合板５の表面及び裏面にノズル８３によりレジストが塗布されるが、この際に合板５、レジストに夫々電荷が印加されることにより、レジストの水晶片２０側面への付着性が高まり、水晶片２０全体を被覆するようにレジストが供給される。
【００３７】
図１１（ａ）は、上記のようにレジストが塗布されるときの股部２７の様子を示しており、この図に示すように股部２７は山型に形成されているため、股部２７に過剰にレジストが供給されても、そのレジストは当該股部２７の斜面を流れてステージ８１に流れ落ちる。
【００３８】
上記のようにレジストが供給され、金属膜７１上にレジスト膜７２が形成された後（図７（ｂ））、合板５は、露光装置に搬送され、電極パターンに沿ってレジスト膜７２が露光される。図１１（ｂ）は、股部２７が露光される様子を示したものであり、図中８５、８６は、夫々合板５を載置する露光ステージ、鎖線で示すように露光ビームを照射する照射部である。股部２７には電極が形成されないため、その表面全体が露光されるが、股部２７の表面側、裏面側は上方に向けて開放されているため、露光ビームは遮られずに股部２７に供給される。
【００３９】
露光後、現像処理を行い露光した部分のレジスト膜７２を剥離し、励振電極３１，４１及び引き出し電極３２，４２の形状に対応したレジストパターン７３を形成し、金属膜７１を露出させ（図７（ｃ））、しかる後、レジストパターン７３に沿って露出した金属膜７１をエッチングして、電極パターンを形成する（図７（ｄ））。その後、残っているレジスト膜７２を全て剥離し（図７（ｅ））、水晶振動子２が製造される。製造された水晶振動子２は既述の支持部２８から折り取られ、合板５から切り離される。
【００４０】
また図１に示すように振動腕部２ａにおける先端部に設けられた金属膜である調整用錘３０，４０を形成する場合には、図６（ｄ）に示す水晶片２０の両主面に溝部２３，２４を形成する工程の後、合板の表面にフォトレジストを例えば静電スプレー法で塗布し、レジスト膜を形成する。そしてフォトリソグラフィーにより図１に示す振動腕部２２ａ，２２ｂの先端部分のみレジスト膜を残し、その他の部分はレジスト膜を全て剥離する。次に合板５をＫＩ溶液中に浸漬してウエットエッチングを行って、レジスト膜が剥離した箇所の金属膜６１を除去し、その後振動腕部２２ａ，２２ｂの先端部分に残っているレジスト膜を剥離する。
【００４１】
しかる後、上述した図７（ａ）〜図７（ｅ）に示す電極パターンを作成する工程が行われる。このように水晶片２０の両主面に溝部２３，２４を形成するためのマスクとして使用される金属膜６１を振動腕部２２ａ，２２ｂの先端部分にのみ残し、その後、電極膜パターンを形成することで、先端の調整用電極膜が厚くなるので、発振周波数の調整幅が大きくなる。
【００４２】
また、合板５から分離された水晶振動子２は、例えば図１２に示すように、ＳＭＤ（Surface Mounted Device）構造のセラミックスからなるパッケージ９に格納され電子部品として構成される。このパッケージ９は、上面が開口している例えばセラミック製のケース体９ａと、例えば金属製の蓋体９ｂとから構成される。前記ケース体９ａと蓋体９ｂとは、例えば溶接材からなるシール材９ｃを介してシーム溶接され、その内部は真空状態となっている。上述した音叉型の水晶振動子２は、このパッケージ９内の台座９１部分に基部２１の引き出し電極３２，４２が導電性接着剤９ｄに固定され、振動腕部２２ａ，２２ｂがパッケージ９内部の空間に伸び出した横向きの姿勢で台座９１に固定される。なお水晶振動子２は表裏対称な形状なので、接着面として表側、裏側のいずれを選択してもその接着面の向きにより、製品としての（水晶振動子の）特性に差異が生じることが抑えられる。
【００４３】
また前記台座９１の表面には、導電路９２，９３（９３は紙面奥側の導電路である）が配線されており、基部２１の引き出し電極３２，４２が導電性接着剤９ｄを介して前記導電路９２，９３に接続される。また前記導電路９２，９３は、ケース体９ａの外部底面の長手方向に対向するように設けられた電極９４，９５に夫々接続されており、この結果、電極９４，９５、導電路９２，９３及び導電性接着剤９ｄを通って基部２１の引き出し電極３２，４２に電流が印加されることで、前記水晶振動子２が振動するようになっている。こうして水晶振動子２を含んだパッケージ９が構成され、このパッケージ９は、発振回路の回路部品が搭載されている図示しない配線基板に搭載される。
【００４４】
上記実施形態によれば、水晶からなるＺ板である２枚の原板５２，５３を、結晶軸であるＸ軸の正負の方向が反転する関係となるように互いに接合して合板５を形成し、当該合板５の表裏に合板５をエッチングするためのマスクとなる金属膜６１，６１を形成した後、音叉型の水晶片２０の外形に沿い、且つ当該外形の長さ方向が前記Ｘ軸と直交するようにこれら金属膜６１，６１にマスクパターンを形成して、合板５の表面及び裏面から水晶基板のエッチングを行い、水晶片２０の外形形成を行っている。上記のように形成された合板５の表裏で結晶軸の向きが対称になるため前記エッチングも表裏対称に進行し、また＋Ｘ軸方向と−Ｘ軸方向とではエッチング速度における差が小さいため、水晶片２０の振動腕部２２ａ，２２ｂ間の股部２７は、概ね表裏対称且つ左右対称な山型に形成され、股部２７の形状の複雑化が抑えられる。このように股部２７が形成されるため、水晶片２０に励振電極形成用の金属膜７１を形成後、レジストを塗布する際において過剰なレジストは股部２７の斜面を流れ落ち、当該股部２７に溜まることが抑えられる。また、股部２７の形状の複雑化が抑えられているため、レジスト塗布後、股部２７を露光する際に当該股部２７において十分に露光されない箇所が生じることが抑えられる。従って、現像後において股部２７にレジスト膜７２が残ることが抑えられる。その結果として、その残留したレジスト膜７２の下層の金属膜７１により、水晶振動子２の左右の振動腕部２２ａ，２２ｂの励振電極３１，４１が短絡し、水晶振動子２の歩留まりが低下することが抑えられる。
【００４５】
上記実施形態においては、合板５に対し、各形成領域５３〜５５から形成される水晶片２０の切片２０ａ，２０ｂの右側面が−Ｘ軸方向に向かうようにウエットエッチングを行っているが、図１３に示すように形成される各切片２０ａ，２０ｂの右側面が＋Ｘ軸方向に向かうように各形成領域を設定し、既述の実施形態と同様の手順でエッチングを行い、水晶振動子を形成してもよい。
【００４６】
図１４（ａ），（ｂ）は、上述のようにエッチングを行い、形成された水晶振動子１００の股部１０１の構成を示したものである。この股部１０１以外の各部は、既述の水晶振動子２と同様の構成を有しており、同一の符号を付して示している。股部１０１は、水晶の結晶の方向性により、前記エッチングによって図１４（ａ）に示すように概ね左右対称に山が連なった構造を有するように形成され、図１４（ｂ）に示すように表裏対称に形成される。このような水晶振動子１００においても股部１０１の構造の複雑化が抑えられるため、電極を形成する際のレジスト塗布時に股部１０１にレジストが溜まることが抑えられ、また露光時に露光ビームが遮られて十分に露光されない箇所ができることが抑えられる結果、既述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４７】
また励振電極３１，４１を形成するために振動腕部２２ａ，２２ｂにレジスト膜７２を形成するにあたっては、背景技術の欄で述べたように振動腕部２２ａ，２２ｂの側面への高い被覆性を得られる手段が用いられ、既述の静電スプレー法に限られず、例えばレジスト液中に水晶振動子２を浸漬させ、水晶振動子２の表面全体にレジスト膜７２を形成する浸漬法（ディップ法）などを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係る音叉型水晶振動子を示した斜視図である。
【図２】前記水晶振動子の股部の構成を示した説明図である。
【図３】前記水晶振動子を製造するための合板の構成を示した説明図である。
【図４】前記合板の水晶振動子形成領域を示した上面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る音叉型水晶振動子の製造方法を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る音叉型水晶振動子の製造方法を示す概略断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る音叉型水晶振動子の製造方法を示す概略断面図である。
【図８】前記股部がエッチングにより形成される様子を示した説明図である。
【図９】前記水晶振動子形成領域に形成された水晶片を示した上面図である。
【図１０】前記製造方法において静電スプレー法を行うための装置構成を示した構成図である。
【図１１】前記股部にレジストが供給される様子及び当該股部が露光される様子を示した説明図である。
【図１２】前記水晶振動子を含んだパッケージの構成を示した構成図である。
【図１３】他の水晶振動子の製造方法を実施するための水晶振動子形成領域の説明図である。
【図１４】前記製造方法により製造された水晶振動子の股部の構成を示した説明図である。
【図１５】従来の水晶振動子の構成図である。
【図１６】従来の水晶振動子の股部の一例を示した説明図である。
【図１７】従来の水晶振動子を製造する際に電極が短絡する様子を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
２      水晶振動子
２０    水晶片
２０ａ，２０ｂ  切片
２１    基部
２２ａ，２２ｂ    振動腕部
２７    股部
３１，４１  励振電極
５      合板
５１，５２  原板
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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