(57)【要約】【課題】  エッチングで形成した溝の内側面に向けて斜め方向から蒸着すると、その内側面に蒸着される電極の幅（水晶基板の厚さ方向寸法）は一定しない。【解決手段】  水晶基板から形成された側面電極遮蔽／形成ブロック３は、側面電極遮蔽用水晶ブロック１４と側面電極分割生成用水晶ブロック１５とから構成される。遮蔽用ブロック１４は、基板側面へ向けての蒸着に対してその側面への成膜を阻害するためのものである。この遮蔽用ブロック１４を基板のごく近接した位置に配すると、対向する基板側面には蒸着が阻まれて電極が形成されない。一方、分割用ブロック１５は、水晶基板１の側面に電極膜を蒸着によって基板厚み方向に２つに分割して形成するためのものである。【選択図】  図３
2004320736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶基板を用いて水晶振動子を製造する方法であって、前記水晶基板にエッチングによって水晶振動子領域とその周囲の側面電極遮蔽・形成ブロックとを一部接続部を残して両者隙間をあけて分離された状態で形成し、前記隙間を通して前記水晶基板の側面に向け斜め方向から蒸着することにより、前記側面に成膜される部分と、側面電極遮蔽・形成ブロックの存在により成膜が妨げられ部分とが生じることで、その側面に基板の厚さ方向に二つに分割された電極膜を形成するようにしたことを特徴とする小型水晶振動子の製造方法。
【請求項２】
前記水晶振動子領域と側面電極遮蔽・形成ブロックとの間の隙間の大きさを調整することによって、前記側面電極遮蔽・形成ブロックを前記の分割された電極膜を形成する部分と、電極膜の形成を妨げる部分とに構成した、請求項１記載の小型水晶振動子の製造方法。
【請求項３】
前記の水晶基板の側面に向けての蒸着は、水晶基板の側面に対して±４５°から±５５°の範囲の入射角である、請求項１記載の小型水晶振動子の製造方法。
【請求項４】
前記上下分割された電極膜が形成されるのは、水晶振動子の振動部の側面である、請求項１記載の小型水晶振動子の製造方法。
【請求項５】
前記振動部の厚さをｔとし、前記隙間をｄとしたとき、
０．１５ｔ≦ｄ≦０．２５ｔ
とする、請求項４記載の小型水晶振動子の製造方法。
【請求項６】
前記水晶振動子は基部と基部から延びる複数本の振動脚部からなる振動部とを含む音叉型振動子であって、前記上下分割された電極膜は、振動部の側面とさらに基部の側面とに形成される、請求項１記載の小型水晶振動子の製造方法。
【請求項７】
前記水晶振動子は３本の振動脚部を有する振動ジャイロ用の振動子であり、前記上下分割された電極膜は、前記３本の振動脚部のうち、コリオリ力検出用の脚部の側面に設けた、請求項１記載の小型水晶振動子の製造方法。
【請求項８】
前記水晶振動子の厚さｔが、１００μ≦ｔ≦３５０μである、請求項１から７のいずれか一つに記載の小型水晶振動子の製造方法。
【請求項９】
前記水晶振動子は基部と基部から延びる複数本の振動脚部からなる振動部とを含む音叉振動子であって、側面電極遮蔽・形成ブロックの一部が前記振動脚部の間に入り込むように設けられている、請求項１記載の小型水晶振動子の製造方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１つの製造方法で作った小型水晶振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音叉型水晶振動子、厚みすべり型水晶振動子、あるいはジャイロセンサ用水晶振動子として用いられる超小型水晶振動子をフォトリソグラフィー技術と化学的エッチング技術を用いて作成する水晶振動子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、水晶振動子を用いた製品を使用する各種電子製品は、携帯機器化の傾向が強まり、ますます小型化及び高機能化してきている。しかも最近では水晶振動子から出力される振動の周波数信号を利用するばかりでなく、ジャイロセンサにも水晶振動子が使用されるようになってきた。このため、振動子の特性を維持しながら上記の要求を満たすためには、従来の製造技術では限度があり、製造ブロセスの更なる工夫が必要となってきている。
【０００３】
一般的に用いられている振動子としては、音叉型水晶振動子や厚みすべり型水晶振動子などの超小型水晶振動子が用いられている。このような水晶振動子の製造方法としては、フォトリソグラフィー技術と化学的エッチング技術とを用いて作成する方法が、一般的となってきた（例えば、特許文献１参照）。この従来の小型水晶振動子（音叉型水晶振動子）の製造方法の説明には、特許文献１に記載の図１と図２を参照した図７と図８を用いて以下に説明する。図７は水晶振動子の音叉枝部の断面図であり、図８はその水晶振動子の音叉先端部の断面図である。
【０００４】
まず図７（ａ）と図８（ａ）に示すように、水晶原石より所定の角度にて切り出し、さらに研磨処理を行った水晶墓板５１を所定の厚さに成形する。
【０００５】
その後、水晶基板５１の表裏両面にフォトレジスト（図示せず）を回転塗布法により形成する。それから、所定のフォトマスクを用いて露光、現像処理を行ってフォトレジストをパターニングする。このパターニングしたフォトレジストをエッチングマスクにしてエッチングして、図７（ｂ）と図８（ｂ）に示すように、水晶基板５１の表裏両面にクロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜からなる金属膜５２を音叉外形形状に形成する。
【０００６】
つぎに金属膜５２を含む水晶基板５１の全面にフォトレジストを回転塗布法により形成し、露光および現像処理を行って、金属膜５２上に、図７（ｃ）と図８（ｃ）に示すように、平面電極の形状と反転した形状を有するフォトレジスト５３を形成する。さらに、振動子先端部の隣り合う音叉枝部と音叉枝部との間の平面空間５４に対応する箇所には、塗布したフォトレジスト５３を図８（ｃ）に示すようにパターニングにより残しておいて、それら音叉枝部間を橋渡しするような形状の側面調整用レジスト５９を形成する。この結果、音叉枝部の先端付近の内側側面には、側面調整用レジスト５９が保護膜として機能して電極膜５６が形成されない。
【０００７】
次に、フォトレジスト５３及び金属膜５２をマスクとして水晶基板５１をエッチング加工し、図７（ｄ）と図８（ｄ）に示すように、振動子形状を形成する（これらの図には枝部の断面のみ図示している）。同時に、側面調整用レジスト５９で被覆された水晶基板５１の部分をもエッチングで除去する。この部分はエッチング液が側面より回り込むことによってエッチングされるため、他の部分よりは多少時間を要する。
【０００８】
次に、フォトレジスト５３をマスクとして金属膜５２をエッチング加工して、図７（ｅ）や図８（ｅ）に示すように、電極膜形成用の平面空間５４を形成する。それから図７（ｆ）や図８（ｆ）に示すように、水晶基板５１の側面を含む全面に電極膜５６を真空蒸着
法などにより蒸着する。
【０００９】
次に、図７（ｇ）や図８（ｇ）に示すように、フォトレジスト５３と、このフォトレジス５３上に形成されている電極膜５６とを除去する。フォトレジスト５３の除去は、たとえば加温した溶剤の中に浸漬し、フォトレジスト５３を溶解させることにより行う。この溶剤は、電極膜５６のピンホールを通して、フォトレジスト５３に到達し、フォトレジスト５３を溶解する。そのとき、水晶基板５１上に形成された電極膜５６は、水晶基板５１と密着しており、その密着度が強いため剥離はしない。
【００１０】
最後に、平面電極と反転パターン形状を有する金属膜５２をエッチングで除去することにより、図７（ｈ）と図８（ｈ）に示すように、水晶基板５１（音叉枝部）に平面電極５７と側面電極５８とを形成する。この金属膜５２のエッチングは、前述の金とクロム用のエッチング液をそれぞれ用いる。この時、電極膜５６は、金とクロム用のエッチング液に対してエッチングされない材料、チタンとパラジウム、で構成しているため、電極膜５６はエッチングされずに残る。その結果、各電極が形成される。
【００１１】
ところで最近は、振動子の側面に、振動子の厚み方向に分割された検出用側面電極６４を形成することが多く行われている（例えば、特許文献２参照）。この水晶振動子の製造方法の説明には、特許文献２に記載の図１を参照した図９を用いて説明する。図９に示される水晶振動子は、駆動音叉部６１、検出音叉部６２、音叉支持部６３及び検出用側面電極６４を有する。この振動子をジャイロセンサ用の音叉型水晶振動子として用いる場合、振動子を励振する駆動音叉部６１と、角速度に応じた信号を検出する検出音叉部６２との上に電極を配線させることが要求される。この電極は音叉長手方向の水晶枝部の４稜線に沿って配線する。そのため図９では、各検出音叉部６２の左右両側面にそれぞれ長手方向に延びる２つの分割された電極（検出用側面電極６４）を形成している。
【００１２】
この分割された検出用側面電極６４は、金属製のメタルマスクを水晶基板に位置決めして取り付け、メタルマスクの開口部からＣｒ＋Ａｕ（例えば、Ｃｒ膜の上にＡｕ膜を形成する）の金属粒子を水晶基板の側面に、その法線方向に対してある角度傾斜した方向から真空蒸着することにより形成される。
【００１３】
しかしながら、前述の図７及び図８を参照して説明した従来技術では図９に示すような分割された側面電極を形成することができない。すなわち、図７に示す製造方法においては、工程の性質上、側面電極５８は必ず水晶基板の側面全域に形成されてしまうし、また、図８（ｄ）に示すような平面空間５４に側面調整用レジスト５９を橋渡しするときは、側面電極５８が全く形成されない。
【００１４】
さらに、橋渡しをした側面調整用レジスト５９の直下の水晶エッチングは、レジストがエッチングストッパーの働きをする結果、厚み方向、すなわち水晶結晶軸のＺ軸方向からのエッチングが阻害されるため、他箇所と比較してエッチング速度が極めて遅くなる。そのため、水晶のエッチングの進行状況が音叉枝部の間で不均一となり、断面形状を枝部全域で一定に保つことが難しく、振動子の特性が劣化する原因となる。
【００１５】
一方、図９に示す水晶振動子の製造方法においては、メタルマスクを用いて振動子側面に電極を形成するため、電極のパターニング精度はメタルマスク本体の加工精度と蒸着ジグあるいは装置の機械的なマスク位置決め精度により決定される。高精度のパターニング技術が求められる超小型の水晶振動子を製造する場合、メタルマスクによるジグあるいは装置の機械的手法による配線形成では精度上の限界がある。また工程も複雑となるという欠点もある。
【００１６】
以上の説明で明らかなように、超小型の水晶振動子を製造するような場合、高精度の水晶の形状加工技術と高精度の電極のパターニング技術を両立させることが課題となる。
【００１７】
さらに、水晶振動子の励振部を構成する薄い水晶基板の側面に、メタルマスクを用いずに、その基板の厚み方向に２つに分離した電極を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。この水晶振動子の製造方法の説明には、特許文献３に記載の図３を参照した図１０を用いて説明する。図１０に示される水晶振動子は、励振部（水晶基板７０）の上下両面からエッチングしていって水晶基板７０の厚み方向中央に厚さｔ２の連接部７３を残してエッチング溝７１を形成する。そして、図１０の矢印に示すように、溝７１の内側面に向けて斜め方向から蒸着して溝内側面に電極７２を成膜する。その後、連接部７３を除去すると、水晶基板７０の側面に上下に分割された側面電極７２（検出電極）が形成される。
【特許文献１】特開平５−３１５８８１号公報（第５頁、第１図及び第２図）
【特許文献２】特開平１０−１７０２７２号公報（第６頁、第１図）
【特許文献３】特開平８−１８３７１号公報（第３頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかし、水晶基板７０にエッチングで形成した溝７１は、水晶基板７０をエッチングする溶液の温度、濃度、エッチングする時間や、水晶が有するエッチングの異方性などによって溝底部付近の形状は大いに変化するため、溝７１の断面形状は図１０に示したような四角形とはならず、実際には溝７１の底部付近ではすぼまって断面形状が不規則になり、溝底部まで一様の垂直壁は形成されない。特に水晶のエッチング異方性の影響は大きく、溝側壁の一方側はほぼ垂直壁になるが、他方の壁は斜面となってしまう。
【００１９】
そのため、エッチングで形成した溝７１の内側面に向けて斜め方向から蒸着すると、その内側面に蒸着される電極７２の幅（水晶基板７０の厚さ方向寸法）は一定しない。このように、エッチングで形成した溝は断面が不規則となるため、その内側面に蒸着しても成膜される電極の寸法を予測すること、また、左右両内側面に対し同じ高さ、同じ膜厚に電極を形成することは困難となる。
【００２０】
本発明は、上記の問題点を解決し、超小型の水晶振動子の製造方法において、高精度かつ容易な電極パターニング形成ができる製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、超小型の水晶振動子の製造方法において、高精度かつ容易な電極パターニングを形成するため、水晶基板にエッチングによって水晶振動子領域とその周囲の側面電極遮蔽・形成ブロックとを一部接続部を残して両者隙間をあけて分離された状態で形成するステップと、前記隙間を通して水晶基板の側面に向け斜め方向から蒸着することにより、前記側面に成膜される部分と、側面電極遮蔽・形成ブロックの存在により成膜が妨げられ部分とが生じることで、その側面に基板の厚さ方向に二つに分割された電極膜を形成するステップとから成ることを特徴とする。
【００２２】
また、前記水晶振動子領域と側面電極遮蔽・形成ブロックとの間の隙間の大きさを調整することによって、前記側面電極遮蔽・形成ブロックを前記の分割された電極膜を形成する部分と、電極膜の形成を妨げる部分とに構成した。
【００２３】
また、前記の水晶基板の側面に向けての蒸着は、水晶基板の側面に対して±４５°から±５５°の範囲の入射角である。
【００２４】
また、前記上下分割された電極膜が形成されるのは、水晶振動子の振動部の側面である。
【００２５】
また、前記振動部の厚さをｔとし、前記隙間をｄとしたとき、
０．１５ｔ≦ｄ≦０．２５ｔ  とする。
【００２６】
また、前記水晶振動子は基部と基部から延びる複数本の振動脚部からなる振動部とを含む音叉型振動子であって、前記上下分割された電極膜は、振動部の側面とさらに基部の側面とに形成される。
【００２７】
また、前記水晶振動子は３本の振動脚部を有する振動ジャイロ用の振動子であり、前記上下分割された電極膜は、前記３本の振動脚部のうち、コリオリ力検出用の脚部の側面に設けた。
【００２８】
また、前記水晶振動子の厚さｔが、１００μ≦ｔ≦３５０μである。
【００２９】
また、前記水晶振動子は基部と基部から延びる複数本の振動脚部からなる振動部とを含む音叉振動子であって、側面電極遮蔽・形成ブロックの一部が前記振動脚部の間に入り込むように設けられている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の小型水晶振動子の製造方法は、水晶振動子領域と側面電極遮蔽・形成ブロックとの間の隙間の大きさを調整することにより、側面電極遮蔽・形成ブロックを前記の分割された電極膜を形成する部分と、電極膜の形成を妨げる部分とに自由に構成することができるため、高精度かつ容易な電極パターニングを形成できるという利点がある。
【００３１】
また、本発明による水晶振動子の製造プロセスにより、水晶基板からフォトエッチング技術によって作成する音叉型水晶振動子の電極パターンを容易に製造できるため、水晶振動子の形状や、電極膜の形状が超小型化しても、充分に高精度な水晶振動子を得ることが出来るという効果を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下実施例に基づいて、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００３３】
以下に、本発明の第１実施の形態における水晶振動子の製造方法について、図１乃至図３を参照して説明する。本発明による製造方法の特徴は、側面電極遮蔽・形成ブロックを設けることと、蒸着工程において水晶基板を、その音叉の長手方向にかつ水平方向に延びる回転軸のまわりに、水晶基板平面の法線方向が蒸着方向に対して所定の角度θとなるように回動させた状態で、真空蒸着を行うことである。
【００３４】
図１，図３に示すように、水晶基板から形成された側面電極遮蔽・形成ブロック３は、側面電極遮蔽用水晶ブロック１４（以下、遮蔽用ブロックという）と側面電極分割生成用水晶ブロック１５（以下、分割用ブロックという）とから構成される。遮蔽用ブロック１４は、基板側面へ向けての蒸着に対してその側面への成膜を阻害するためのものである。この遮蔽用ブロック１４を基板のごく近接した位置に配すると、対向する基板側面には蒸着が阻まれて電極が形成されない。但し、水晶エッチング工程を安定的に行う必要があるため、遮蔽用ブロック１４は水晶振動子本体部周辺から少なくとも７０マイクロメータ（μｍ）程度の距離を離しておく必要がある。
【００３５】
一方、分割用ブロック１５は、水晶基板１の側面に電極膜を蒸着によって基板厚み方向に２つに分割して形成するためのものである。水晶基板１の側面に形成される電極膜の領域は、蒸着する角度θ（図２Ｂ参照）と、水晶振動子と分割用ブロック１５との間の距離Ｌ（図３参照）とにより定まる。例えば、厚さ２５０μｍの水晶基板の側面の上下に、厚さ方向に１００μｍの電極膜をそれぞれ蒸着で形成したい場合、蒸着角度θを４５度に設定すると、水晶振動子と分割用ブロック１５との間の距離Ｌは、１００μｍである。蒸着角度θを５５度にした場合は、距離Ｌは１４３μｍ程度となる。
【００３６】
図４に示すように、水晶振動子の一方の面から他方の面につながる配線電極２１を水晶振動子の側面にて引廻しをする必要がある対応個所には、図３に示すように、遮蔽用ブロック１４にパターン形成用溝１３を形成する。このパターン形成用溝１３は、蒸着角度θにも依るが、おおよそ水晶基板厚程度以上の深さを与えれば、角度θの蒸着でパターン形成用溝１３を通過して対応側面に引き回し用の電極を形成することができる。
【００３７】
図２Ａはジャイロセンサに使用される水晶振動子の形状を示す斜視図である。図２Ｂは、この図２Ａに示す水晶振動子へ電極膜を真空蒸着する具体的な手法を示している。図２Ｂは、図２Ａに示す水晶振動子の音叉枝部のＡ−Ａ断面を矢視方向から見た図である。電極膜の形成材料としてチタン（Ｔｉ）とパラジウム（Ｐｄ）を使用する。即ち、真空蒸着装置１２の内部のるつぼに、まず電極膜の材料となるチタンとパラジウムを入れ、且つ水晶振動子を水晶振動子装着ジグ１１に装着する。装着ジグ１１に装着された水晶振動子は、水平面上で水晶振動子の音叉の長手方向に延びる軸心をもつ回転軸によって装着ジグ１１ごと回転可能に支持される。図２Ｂは、該水晶振動子を構成する水晶基板の平面の法線方向が蒸着方向（垂直方向）に対し角度θ（蒸着角度）となるよう回転軸の回りに回動させて傾斜させ、水晶振動子に蒸着を行っている状態を示している。
【００３８】
本発明の１実施形態による水晶振動子の製造プロセスについて図１を用いて説明する。図１は、図２Ａに示す水晶振動子の音叉枝部のＡ−Ａ線での断面を示す断面図である。
【００３９】
まず図１の（ａ）に示すように、水晶原石より所定の角度にて水晶基板１を切り出し、さらに研磨処理を行った水晶基板１を所定の厚さに形成する。この水晶基板１の厚さは１００〜３５０μｍ程度とする。
【００４０】
その後、水晶基板１の表裏両面全域に、クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜からなる金属膜２を形成する。この金属膜２の形成は、真空蒸着法またはスパッタリングなどにより行い、その膜の厚さは、５００〜２０００オングストローム程度とする。それから、フォトレジスト（図示せず）を全面に回転塗布法により形成し、所定のフォトマスクを用いて露光、現像処理を行なって、フォトレジストをパターニングする。そして、このパターニングしたフォトレジストをエッチングマスクにして、金属膜２を、フォトエッチングして、図１（ｂ）に示すように、音叉部分に対応する形状と側面電極遮蔽・形成ブロック３に対応する形状にする。
【００４１】
つぎに金属膜２を含む水晶基板１全面にフォトレジストを回転塗布法により形成し、露光および現像処理を行い、図１（ｃ）に示すように、平面電極９（図１（ｈ）参照）の形状とは反転形状を有するフォトレジスト４を形成する。このフォトレジスト４はボジ型、ネガ型のいずれでも良い。
【００４２】
つぎに、金属膜２とフォトレジスト４とをエッチングマスクにして、フッ化アンモニウム等のエッチング液により水晶基板１をエッチング加工する。この時、金属膜２とフォトレジスト４とは、前述の水晶基板１をエッチング加工するときの液に耐えることが出来るようになっている。この結果、図１（ｄ）に示すように、水晶基板１は金属膜２と同一形
状の、音叉部分と側面電極遮蔽・形成ブロック３とに形成される。
【００４３】
次に、フォトレジスト４をエッチングマスクに用いて、水晶基板１の表裏両面に形成した金属膜２をエッチングする。この加工により、図１（ｅ）に示すように、水晶基板１の平面及び側面にはそれぞれ電極膜（図１（ｈ）の平面電極９と側面電極１０）を形成すべき領域５及び６が露出する。
【００４４】
次に、図１（ｆ）に示すように、水晶基板１及びフォトレジスト４上に電極膜７を真空蒸着法により形成する。この電極膜７は金属膜２と異なる材料で形成するのが良い。たとえばＴｉとＰｄの積層膜を用いる。この電極膜７の膜厚は、５００〜１５００オングストローム程度とする。さらに、蒸着に際して、金属膜２上に残っているフォトレジスト４の高温下での劣化を防ぐため、電極膜７の形成温度は常温付近で行うのが望ましい。
【００４５】
また本実施形態による製造方法では、蒸着装置内で水晶振動子（水晶基板１）を、水平面上で振動子音叉の長手方向に延びる回転軸でもって支持する。そして、電極膜７の形成にあたっては、Ｔｉ膜とＰｄ膜の真空蒸着を、図２Ｂに示したように、水晶基板１を、その平面の法線方向（水晶の側面と同じ意味）が蒸着方向に対して角度θとなるように、回転軸の回りに回動させ傾けて実施する。具体的には角度θは±３０度から±６０度（＋３０度〜＋６０度又は−６０度〜−３０度）の範囲、望ましくは±４５度から±５５度（＋４５度〜＋５５度又は−５５度〜−４５度）の範囲、とする。更に図１（ｆ）の４つの矢印ｅで示すように、水晶基板１の左側側面に向けて上方斜めから及び下方斜め方向から、さらに、右側側面に向けて上方斜めから及び下方斜め方向から、おのおの１回ずつ、計４回蒸着を行うことが望ましい。
【００４６】
さらに、本発明による製造方法が有効に適用されるためには、前記の蒸着角度θの範囲のほかに、水晶基板の厚さｔとすると、１００μｍ≦ｔ≦３５０μｍ が望ましい。本実施形態の製造方によれば、分離した電極を形成できる水晶基板の厚さの限界が１００μであり、また、水晶基板の厚さが３５０μを超えるものについては、マスクを用いた従来の蒸着方法で対処できるので、この範囲が本実施形態における最適範囲といえる。
【００４７】
また、コリオリ力を検出する側面電極の上下分割された２つの電極の間隙をｄとすると、０．１５ｔ≦ｄ≦０．２５ｔ とするのが望ましい。
【００４８】
前記の方向を変えての４回の蒸着は、水晶振動子の４つ稜線のそれぞれを挟んだ平面及び側面に対して行なわれる。そして、１つの稜線を挟んだ平面部と側面部への蒸着の膜厚をなるべく均一にするため、蒸着角度θは４５度に近いほうが良い。水晶振動子と分割用ブロック１５のウェハ内部の構造設計、装着ジグ１１等も考慮すると、蒸着角度θは３０〜６０度が許容範囲と言える。
【００４９】
ここで蒸着角度θを５０度に設定した場合、４回の蒸着方向のうち他の３回の蒸着方向の角度θ（実際には水晶基板１を回転軸の周りに回転させる角度）は、それぞれ１３０度、２３０度、３１０度となる。
【００５０】
この結果、水晶振動子の平面部の全域と、水晶振動子の側面で側面電極遮蔽・形成ブロック３が近接して対向しない箇所の全域には、電極膜７が形成される。しかし、側面電極遮蔽・形成ブロック３と近接して対向する水晶振動子の側面については、図３に示すように、その側面電極遮蔽・形成ブロック３が遮蔽用ブロック１４であるときは、蒸着はほとんど行われない。一方、その側面電極遮蔽・形成ブロック３が分割用ブロック１５であるときには、この分割用ブロック１５によって斜め方向からの蒸着が部分的に遮られて、側面の厚さ方向中央部に電極膜７の存在しない、上下に分割された側面電極膜８が形成され
る。
【００５１】
このように、側面電極遮蔽・形成ブロック３を任意に配置することにより、側面電極を必要としない部分への電極膜７の形成を阻止することが出来る。すなわち、必要部分のみ電極膜７のパターニングが可能となり、複雑な側面配線構造を有する電極膜７の形成が可能となり、水晶振動子の製造方法の幅を広げるのに大いに有効となる。特に、ジャイロセンサなどの振動子に応用が可能となり、その精度を大いに高めることが出来る。
【００５２】
このようにして電極膜７と、分割された側面電極膜８とを形成した後、図１（ｇ）に示すように、フォトレジスト４と、このフォトレジスト４上に形成されている電極膜７とを除去する。フォトレジスト４の除去は、加温した溶剤の中に浸漬し、フォトレジスト４を溶解させることにより行う。この溶剤は、電極膜７のピンホールを通して、フォトレジスト４に到達し、フォトレジスト４を溶解する。そのとき、水晶基板１上に形成された電極膜７は水晶基板１と密着しており、剥離されない。
【００５３】
つぎに、平面電極９と反転パターン形状を有する金属膜２をエッチングで除去することにより、図１（ｈ）に示すように、平面電極９と側面電極１０とを形成する。この金属膜２のエッチングには、前述のＡｕとＣｒのエッチング液をそれぞれ用いる。このとき、ＡｕとＣｒからなる金属膜２のエッチング液に、電極膜７はエッチングされない材料であるＴｉとＰｄで構成しているため、電極膜７はエッチングされずに残る。
【００５４】
つぎに図１（ｉ）に示すように、側面電極遮蔽・形成ブロック３を除いた水晶振動子を抽出し、平面電極９と、側面電極１０と、分割された側面電極膜８とを有する水晶振動子を得る。以上が本発明を適用した水晶振動子の製造工程である。
【００５５】
ところで実際には、電極膜の真空蒸着工程中に、水晶基板１の側面の上端部と下端部とを側面電極遮蔽・形成ブロック３（遮蔽用ブロック１４または分割用ブロック１５）で完全に遮るのは不可能であるため、図４に示すように、所望の電極膜以外に余剰な側面電極１６が必然的に形成されてしまう。そこで、図１の工程の終了後に、前記の余剰な側面電極１６をレーザーリペア装置等（図示せず）を用いて余剰な側面電極１６部分にレーザー光を照射して、該余剰電極を弾き飛ばすことにより水晶振動子を完成させる。
【実施例２】
【００５６】
図５は本発明の第２実施の形態による音叉型水晶振動子の構成を示す平面図である。この水晶振動子はジャイロセンサ用に用いるもので、側面電極のパターニングは、基部にて水晶振動子表面から裏面に引廻すための引廻し線部分、音叉の駆動部１７の両側面、および検出電極形成部である検出部１８の両側面の３箇所にて必要となる。
【００５７】
水晶振動子の基部の側面には通常は側面電極を形成しないため、遮蔽用ブロック１４を基部周辺に配して斜め方向からの蒸着による成膜を妨げている。しかし、電極を基板１の表面から裏面に引廻す引き回し線部分を基部の側面に形成する必要があるときには、図５に示すように遮蔽用ブロック１４の対応箇所にパターン形成用溝１３を形成する。そして、斜め方向から蒸着すると、水晶振動子の基部側面は遮蔽用ブロック１４が近接しているため成膜されないが、パターン形成用溝１３が形成されている箇所では蒸着が妨げられず、図４に示すような基部の表面から裏面まで連なった（途中で分断されない）引き回し線２１が側面に形成される。
【００５８】
駆動部１７の側面に形成する側面電極は、厚さ方向に二分割する必要がないため、駆動部１７の周囲に側面電極遮蔽・形成ブロック（遮蔽用ブロック１４）を配する必要はない。
【００５９】
さらに、検出部１８にはその左右両側面に、上下に分割した側面電極を形成する必要があるため、分割用ブロック１５を検出部１８の外側に配するほか、図５に示すように、さらに隣の駆動部１７との間の空間にも分割用ブロック１５を配する。このとき、この、検出部１８と駆動部１７との間に配される分割用ブロック１５は、斜め方向蒸着をしたときに駆動部１７の側面電極の成膜が妨げられないように駆動部１７から十分に引き離すように設計する。具体的には図５に示すように、分割ブロック１５と検出部１８の間の距離Ｌ１に対して、分割ブロック１５と駆動部１７の間の距離Ｌ２を１．４倍以上になるように設計する。望ましくは、他の駆動側面部と同等の金属膜厚みを維持するため、Ｌ２をＬ１の２．７倍以上にすることが望ましい。
【００６０】
以上図１を用いて説明した水晶振動子の製造方法によれば、図３に示すように、水晶音叉部と水晶音叉部の近傍にパターン形成用の溝１３を有する側面電極遮蔽・形成ブロック３（遮蔽用ブロック１４及び分割用ブロック１５）を配することにより、複雑な電極形状パターンを有する小型水晶振動子を高精度でかつ容易に作成することができる。
【００６１】
本発明の第一実施形態（図３）及び第二実施形態（図５）では、水晶振動子の基部周辺に遮蔽用ブロック１４を配して、基部側面に、パターン形成用溝１３による引き回し線２１を除いて側面電極を形成しないようにしている。しかし、基部側面にも厚さ方向に２つに分割した、長さ方向に延びる電極を形成すれば、基部の平面上に多数の電極を形成しないで済むため、基部（特に、そのくびれ部）の幅を狭くすることができる。
【００６２】
図６Ａは、本発明による方法で検出部１８の側面に厚さ方向に２つに分割された電極１０を形成したが、基部側面には分割された電極を形成していない例を示す。そのため、基部の平面上には多数の（５本の）電極が並列に配置される。これに対して図６Ｂでは、基部平面上に配置される５本の電極のうちの２本が側面に配置されるので、基部平面上には３本の電極を配置するだけである。したがって、図６Ｂの場合は基部のくびれ部の幅を電極２本分だけ狭くすることができる。
【００６３】
なお、本発明の説明には周波数調整などにかかわるプロセスなどは説明していないが、本発明の製造プロセスの途中に設けることは可能である。
【００６４】
水晶振動子の製造プロセスに本発明の製造プロセスを用いれば、超小型の平面電極パターン、側面電極パターンを有するいかなる形状の振動子も、高精度で製造が可能となる。
【００６５】
なお、本発明の振動子の製造方法は、３脚音叉型水晶振動子で説明したが、脚の本数には限定されるものではなく、また真空蒸着技術により電極膜を形成する厚みすべり型、ＧＴ型、ＤＴ型などの他の振動形態を有する振動子やニオブ酸リチウムなどからなる圧電体振動子にも適用できる、
【００６６】
以上のように、本発明による水晶振動子の製造プロセスにより、水晶基板からフォトエッチング技術によって作成する音叉型水晶振動子の電極パターンを容易に製造できるため、水晶振動子の形状や、電極膜の形状が超小型化しても、充分に高精度な水晶振動子を得ることが出来るという効果を有するものである。
【００６７】
また、本発明の場合、水晶振動子と側面電極遮蔽・形成ブロック３とを、エッチングによってわずかに接続部１９（図５参照）を残して完全に分離するので、蒸着により分割電極を形成すべき側面は平坦に形成される。したがって、その側面に、所望の幅の側面電極膜を側面電極遮蔽・形成ブロック３を用いて形成することができる。そのため、図１０を参照して前述したような、側面電極を形成するために水晶基板にエッチングにより溝を形
成したときその内側面が不規則形状になって、蒸着条件により、形成される側面電極の幅が変わってしまうという問題は、本発明の場合には生じない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】音叉型水晶振動子の製造方法を示した説明図である。（実施例１）
【図２Ａ】ジャイロセンサに使用される水晶振動子の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの水晶振動子を斜め方向から蒸着する方法を示す図である。
【図３】音叉型水晶振動子に電極を形成することを説明する斜視図である。
【図４】電極膜を形成した水晶振動子を示す斜視図である。
【図５】側面電極遮蔽・形成ブロックを用いた音叉型水晶振動子の製造方法を示した説明図である。（実施例２）
【図６Ａ】本発明の方法を用いて製造された水晶振動子の第一例である。
【図６Ｂ】本発明の方法を用いて製造された水晶振動子の第二例である。
【図７】従来技術による音叉型水晶振動子の製造方法を示した音叉枝部の断面図である。
【図８】従来技術による音叉型水晶振動子の製造方法を示した音叉先端部の断面図である。
【図９】音叉型水晶振動子の従来例を示す斜視図である
【図１０】水晶基板の側面に電極を成膜する従来技術を示した部分断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  水晶基板
３  側面電極遮蔽・形成ブロック
７  電極膜
８  分割された側面電極膜
１４  側面電極遮蔽用水晶ブロック
１５  側面電極分割生成用水晶ブロック
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004320736.tif 000008
【図６Ａ】
2004320736.tif 000009
【図６Ｂ】
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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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