(57)【要約】【課題】ドライエッチング又はレーザによりヒレを除去する方法を用いる従来の水晶振動片の製造方法は、水晶振動片を効率的に生産することができなかった。【解決手段】本発明に係る水晶振動片の製造方法は、水晶振動片を製造するための水晶基板の一部であって第１の方向に向けて露呈されている表面から離れるに従って厚さが増加する水晶基板の一部を、第１の方向と反対の第２の方向に沿って表面から除去することを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶振動片を製造するための水晶基板の一部であって第１の方向に向けて露呈されている露呈面から離れるに従って厚さが増加する前記水晶基板の一部を、前記第１の方向と反対の第２の方向に沿って前記露呈面から除去するステップを含むことを特徴とする水晶振動片の製造方法。
【請求項２】
水晶振動片を製造するための水晶基板の第１の面及び当該第１の面と相互に表裏の関係にある第２の面に平行な第１の方向に向けて露呈された前記水晶基板の一部であって露呈されている露呈面から離れるに従って厚さが増加する前記水晶基板の一部を、前記第１の方向と反対の第２の方向に沿って前記露呈面から除去する第１の除去ステップを含むことを特徴とする水晶振動片の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の水晶振動片の製造方法であって、
前記水晶基板の前記第１の面上に及び前記第２の面上に耐蝕膜を形成する第１の形成ステップと、
前記耐蝕膜上に保護膜を形成する第２の形成ステップと、
前記保護膜のうち前記水晶基板の一部に対応する前記保護膜の一部を除去する第２の除去ステップと、
前記除去された保護膜の一部に対応する前記耐蝕膜の一部を除去する第３の除去ステップと、
前記除去された耐蝕膜の一部に対応する前記水晶基板の一部を、前記第１の面及び前記第２の面に垂直な方向における前記露呈面の距離に相当する厚さが残るように除去する第４の除去ステップとにより、前記水晶振動片の一部を製造することを特徴とする水晶振動片の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の水晶振動片の製造方法であって、
前記第４の除去ステップは、前記水晶基板の厚さの４分の１以上２分の１未満の範囲に実質的に相当する深さを有する前記水晶基板の一部を除去することを特徴とする水晶振動片の製造方法。
【請求項５】
請求項２記載の水晶振動片の製造方法により製造された水晶振動片を含むことを特徴とする水晶振動子。
【請求項６】
請求項５記載の水晶振動子を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項７】
側面が凹型に形成されたことを特徴とする水晶振動片。
【請求項８】
前記凹型は、湾曲状であることを特徴とする請求項７記載の水晶振動片。
【請求項９】
前記凹型は、くさび状であることを特徴とする請求項７記載の水晶振動片。
【請求項１０】
請求項７記載の水晶振動片を含むことを特徴とする水晶振動子。
【請求項１１】
請求項１０記載の水晶振動子を含むことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジャイロ振動子のような振動子に用いられる水晶振動片、水晶振動子、電子機器及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水晶振動片を水晶基板から製造する製造方法では、水晶基板の異方性に起因してエッチングの速度が水晶基板の各部位毎に相違することから、本来であれば平面に加工しなければならない水晶基板の側面が、外側に湾曲状に突出した形状に形成されるという、いわゆる”ヒレ”が生じる。当該ヒレは、水晶振動片のＣＩ値（Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）を悪化させ、また振動漏れを生じさせるという問題を有する。そこで、当該ヒレを除去すべく、従来の水晶振動片の製造方法では、特許文献１に記載のように、前記ヒレにドライエッチング等のエッチングを施し、又は特許文献２に記載のように、前記ヒレにレーザを照射することが行なわれている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２９０１３５号公報
【特許文献２】
特開平１１−１９９４００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の２つの除去方法は生産性が低いことから、上記したドライエッチング又はレーザによる除去方法を用いる従来の水晶振動片の製造方法は、水晶振動片を効率的に生産することができないという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決すべく、本発明に係る第１の水晶振動片の製造方法は、水晶振動片を製造するための水晶基板の一部であって第１の方向に向けて露呈されている露呈面から離れるに従って厚さが増加する前記水晶基板の一部を、前記第１の方向と反対の第２の方向に沿って前記露呈面から除去するステップを含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る第２の水晶振動片の製造方法は、水晶振動片を製造するための水晶基板の第１の面及び当該第１の面と相互に表裏の関係にある第２の面に平行な第１の方向に向けて露呈された前記水晶基板の一部であって露呈されている露呈面から離れるに従って厚さが増加する前記水晶基板の一部を、前記第１の方向と反対の第２の方向に沿って前記露呈面から除去する第１の除去ステップを含むことを特徴とする。
【０００７】
前記第２の水晶振動片の製造方法は、前記水晶基板の前記第１の面上に及び前記第２の面上に耐蝕膜を形成する第１の形成ステップと、前記耐蝕膜上に保護膜を形成する第２の形成ステップと、前記保護膜のうち前記水晶基板の一部に対応する前記保護膜の一部を除去する第２の除去ステップと、前記除去された保護膜の一部に対応する前記耐蝕膜の一部を除去する第３の除去ステップと、前記除去された耐蝕膜の一部に対応する前記水晶基板の一部を、前記第１の面及び前記第２の面に垂直な方向における前記露呈面の距離に相当する厚さが残るように除去する第４の除去ステップとにより、前記水晶振動片の一部を製造することを特徴とする。
【０００８】
前記第２の水晶振動片の製造方法では、前記第４の除去ステップは、前記水晶基板の厚さの４分の１以上２分の１未満の範囲に実質的に相当する深さを有する前記水晶基板の一部を除去することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る第１の水晶振動子は、前記第２の水晶振動子の製造方法により製造された水晶振動片を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る第１の電子機器は、前記第１の水晶振動子を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る水晶振動片は、側面が凹型に形成されたことを特徴とする。
【００１２】
前記水晶振動片では、前記凹型は、湾曲状であってもよい。
【００１３】
前記水晶振動片では、前記凹型は、くさび状であってもよい。
【００１４】
本発明に係る第２の水晶振動子は、本発明に係る水晶振動片を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る第２の電子機器は、水晶振動子を含むことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る水晶振動片の製造方法の実施の形態について説明する。
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１の水晶振動片を示す。水晶振動片１は、従来知られた音叉型の水晶振動片である。水晶振動片１は、図１に示されるように、相互に平行な２本の駆動腕部２を有する。
【００１７】
図２及び図３は、図１で説明した音叉型振動片の駆動腕部の製造方法を示し、より詳細には、図１の駆動腕部のＡＡ線の断面（１本の駆動腕部２の断面）における製造方法を示す。以下、これらの図を参照して、実施の形態１の水晶振動片の製造方法について説明する。
【００１８】
工程１：図１で示した水晶振動片１の製造材料である水晶基板１０を準備する。水晶基板１０は、従来知られているように、異方性を有することから、エッチングの速度が、各部位毎に相違する、即ち均一でない。
【００１９】
工程２：耐蝕膜としての金属膜２０、例えば、金／クロムを、スパッタリングより水晶基板１０上に形成する。より詳細には、水晶基板１０の第１の面である上面１１ａ、及び前記第１の面と相互に表裏の関係にある第２の面である底面１１ｂに形成する。
【００２０】
工程３：保護膜としてレジスト３０を金属膜２０の表面２１ａ、２１ｂに塗布する。
【００２１】
工程４：レジスト３０に露光及び現像を施す。より具体的には、レジスト３０の一部分１００ａ、１００ｂが削除された切欠部１１０ａ、１１０ｂ、及びレジスト３０の他の一部分１０１ａ、１０１ｂが削除された切欠部１１１ａ、１１１ｂが現像後に形成されることを企図して作成されたパターンを有するフォトマスク（図示せず）を用いて、前記パターンをレジスト３０の表面３１ａ、３１ｂに転写した後に現像液に浸すことにより、前記パターンに対応して、相互に対向する切欠部１１０ａ、１１０ｂ、及び相互に対向する切欠部１１１ａ、１１１ｂを形成する。
【００２２】
工程５：レジスト３０の切欠部１１０ａ、１１０ｂに対応する金属膜２０の部分１１２ａ、１１２ｂ、及びレジスト３０の切欠部１１１ａ、１１１ｂに対応する金属膜２０の部分１１３ａ、１１３ｂをエッチングで剥離することにより、金属膜２０及びレジスト３０の一部が削除された、相互に対向する切欠部１２０ａ、１２０ｂ、及び相互に対向する切欠部１２１ａ、１２１ｂを形成する。
【００２３】
工程６：切欠部１２０ａ、１２０ｂに対応する水晶基板１０の部分１２２ａ、１２２ｂ、及び切欠部１２１ａ、１２１ｂに対応する水晶基板１０の部分１２３ａ、１２３ｂをエッチングすることにより、切欠部１３０ａ、１３０ｂ、及び切欠部１３１ａ、１３１ｂを形成する。ここで、後述される傾斜部１３２ａ、１３２ｂ、１３３ａ、１３３ｂを急峻にすべく、即ち、いわゆる”ヒレ”を小さくすべく、水晶基板の一部１２２ａ、１２２ｂ、１２１ａ、１２１ｂの深さは、水晶基板１０の厚さの概ね４分の１以上２分の１未満の範囲であることが望ましく、特にジャイロ型振動片については、３分の１近傍が望ましい。
【００２４】
工程７：金属膜２０の全て及びレジスト３０の全てを剥離することにより、切欠部１３０ａ、１３０ｂ、１３１ａ、１３１ｂを有する水晶基板１０のみを残す。ここで、水晶基板１０の異方性に起因するエッチング速度の不均一のために、切欠部１３０ａ、１３０ｂ、１３１ａ、１３１ｂの傾斜部１３２ａ、１３２ｂ、１３３ａ、１３３ｂは、斜めになっている。これにより、傾斜部１３２ａ、１３２ｂにより規定される水晶基板１０の一部１３６は、水晶基板１０の上面１１ａ及び底面１１ｂに平行な方向である第１の方向に向けて露呈された露呈面１３４から離れる、即ち、遠ざかるに従ってその厚さを増している。同様にして、傾斜部１３３ａ、１３３ｂにより規定される水晶基板１０の一部１３７も、第１の方向と反対の方向である第２の方向に向けて露呈された露呈面１３５から離れるに従ってその厚さを増している。以下、説明の便宜上、切欠部１３０ａ、１３０ｂ、１３１ａ、１３１ｂを有する水晶基板１０を水晶基板４０という。
【００２５】
工程８：スパッタリングにより、水晶基板４０の上面４１ａ及び底面４１ｂに金属膜５０を形成する。
【００２６】
工程９：金属膜５０の表面５１ａ、５１ｂにレジスト６０を塗布する。
【００２７】
工程１０：露光及び現像を行なう。これにより、工程６で形成された切欠部１３０ａ、１３０ｂ、１３１ａ、１３１ｂに対応する切欠部１４０ａ、１４０ｂ、１４１ａ、１４１ｂの底面に位置するレジスト６０の一部１４２ａ、１４２ｂ、１４３ａ、１４３ｂを削除することにより、切欠部１５０ａ、１５０ｂ、１５１ａ、１５１ｂを形成する。
【００２８】
工程１１：レジスト６０の切欠部１５０ａ、１５０ｂ、１５１ａ、１５１ｂに対応する、金属膜５０の部分１５２ａ、１５２ｂ、１５３ａ、１５３ｂをエッチングで剥離することにより、金属膜５０及びレジスト６０の一部が削除された切欠部１６０ａ、１６０ｂ、１６１ａ、１６１ｂを形成する。
【００２９】
工程１２：上述した水晶基板４０の一部１３６を上記した第２の方向に沿って露呈面１３４からエッチングにより徐々に削除していき、同様にして、上述した水晶基板４０の一部１３７を上記した第１の方向に沿って露呈面１３５からエッチングにより徐々に削除していく。
【００３０】
工程１３：金属膜５０の全て及びレジスト６０の全てを剥離することにより、側面１７０、１７１が凹型である水晶基板４０、即ち、図１に示した水晶振動片１が完成する。ここで、側面１７０、１７１の凹型は、図示されるように、概ね湾曲形状を有する。側面１７０、１７１の凹型は、当該湾曲状に代えて、概ねくさび形状を有することも可能である。
【００３１】
上記した工程により製造される水晶振動片１、又は上記した側面が凹型である水晶振動片１を用いた応用ユニット及び応用機器として、当該水晶振動片１と、当該水晶振動片１を支持する支持部材と、当該支持部材を固定するための支持基板とからなる水晶振動子、及び当該水晶振動子を含む電子機器、例えば、携帯電話、デジタルカメラ及びビデオカメラが挙げられる。
【００３２】
上記したように、実施の形態１の水晶振動片の製造方法によれば、傾斜部１３２ａ、１３２ｂにより規定される、即ち、露呈面１３４から遠いほど厚さを増す水晶基板４０の一部１３６を、露呈面１３４から第２の方向に沿って徐々に削除し、同様にして、傾斜部１３３ａ、１３３ｂにより規定される、露呈面１３５から遠いほど厚さを増す水晶基板４０の一部１３６を、露呈面１３５から第１の方向に沿って徐々に削除することから、従来の削除方法であるドライエッチング又はレーザを行なうことなく水晶振動片１を効率的に製造することが可能になる。
【００３３】
［実施の形態２］
図４は、実施の形態２の水晶振動片の製造方法を示す。
【００３４】
工程２０：実施の形態１で説明した工程１から工程７までの工程と同様な工程を経て、切欠部１３０ａ、１３０ｂ、１３１ａ、１３１ｂを有する水晶基板である水晶基板４０に代えて、溝部２００ａ、２００ｂ、２０１ａ、２０１ｂを有する水晶基板である水晶基板７０を準備する。ここで、例えば、溝部２００ａを規定する傾斜部２０２、２０３は、水晶基板４０の切欠部１３０ａを規定する傾斜部１３２ａに相当することから、水晶基板４０を製造するための工程１から工程７までの工程を水晶基板７０を製造するためにそのまま適用可能である。
【００３５】
工程２１：工程８と同様にして、スパッタリングにより、水晶基板７０の上面４１ａ、４１ｂの全体に金属膜８０を形成する。
【００３６】
工程２２：工程９と同様にして、金属膜８０の表面５１ａ、５１ｂにレジスト９０を塗布する。
【００３７】
工程２３：工程１０と同様にして、露光及び現像を行なう。これにより、水晶基板７０の両端部に位置する、レジスト９０の一部２１０ａ、２１０ｂ、２１１ａ、２１１ｂを削除することにより、レジスト９０の一部が切り欠かれた切欠部２２０ａ、２２０ｂ、２２１ａ、２２１ｂを形成する。
【００３８】
工程２４：工程１１と同様にして、レジスト９０の切欠部２２０ａ、２２０ｂ、２２１ａ、２２１ｂに対応する、金属膜８０の部分２２２ａ、２２２ｂ、２２３ａ、２２３ｂをエッチングで剥離することにより、金属膜８０及びレジスト９０の一部が削除された切欠部２３０ａ、２３０ｂ、２３１ａ、２３１ｂを形成する。
【００３９】
ここで、実施の形態２の水晶基板７０と実施の形態１の水晶基板４０との関係については、水晶基板７０の露呈面２３４、２３５は、水晶基板４０の露呈面１３４、１３５に対応し、水晶基板７０の一部２３６、２３７は、水晶基板４０の一部１３６、１３７に対応する。また、実施の形態２に図示された第１の方向及び第２の方向は、実施の形態１に図示された第１の方向、第２の方向と同一である。
【００４０】
工程２５：工程１２と同様にして、水晶基板７０の一部２３６を第２の方向に沿って露呈面２３４からエッチングにより徐々に削除していき、また、水晶基板７０の一部２３７を第１の方向に沿って露呈面２３５からエッチングにより徐々に削除していく。
【００４１】
工程２６：工程１３と同様にして、金属膜８０の全て及びレジスト９０の全てを剥離することにより、側面２４０、２４１が凹型である水晶基板７０、即ち、図１に示した水晶振動片１が完成する。
【００４２】
上記したように、実施の形態２の水晶振動片の製造方法によれば、露呈面２３４から遠いほど厚さを増す水晶基板７０の一部２３６を、露呈面２３４から第２の方向に沿って徐々に削除し、また、露呈面２３５から遠いほど厚さを待つ水晶基板７０の一部２３７を、露呈面２３５から第１の方向に沿って徐々に削除することから、実施の形態１と同様にして、従来削除方法であるドライエッチング又はレーザを行なうことなく水晶振動片１を効率的に製造することが可能になる。
【００４３】
上記したように、本発明に係る水晶振動片の製造方法によれば、水晶振動片を製造するための水晶基板の一部であって第１の方向に向けて露呈されている表面から離れるに従って厚さが増加する前記水晶基板の一部を、前記第１の方向と反対の第２の方向に沿って前記表面から除去することから、前記水晶振動片を効率的に生産することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の水晶振動片を示す図。
【図２】図１の音叉型振動片の駆動腕部の製造方法（工程１〜工程７）を示す図。
【図３】図１の音叉型振動片の駆動腕部の製造方法（工程８〜工程１３）を示す図。
【図４】実施の形態２の水晶振動片の製造方法（工程２０〜工程２６）を示す図。
【符号の説明】
１０、４０  水晶基板
２０  金属膜
３０  レジスト
１３４、１３５  露呈面
１３６、１３７  水晶基板の一部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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