(57)【要約】【課題】励振部において厚さが一定な部分をより広くすることができ、圧電振動片の周波数特性を向上することができると共に、圧電振動片の小型化を図ることができる圧電振動片の製造方法及び圧電デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は前記機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の補強枠部９に沿った凹陥部１０ａ，１０ｂを形成すべき部分に溝を形成するための手段を用いて、それぞれ機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は前記機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の補強枠部９に沿った部分に溝９９を形成する溝形成ステップを有する。【選択図】        図４
2005020141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェットエッチングによって圧電素子片の少なくとも一方の面に凹陥部を形成して構成された薄肉の励振部及び、前記励振部の周囲に形成された補強枠部を有する圧電振動片の製造方法であって、
機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は前記機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の前記補強枠部に沿った前記凹陥部を形成すべき部分に溝を形成するための手段を用いて、それぞれ前記機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は前記機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の前記補強枠部に沿った部分に前記溝を形成する溝形成ステップと、
ウェットエッチングにより、前記溝が形成された部分を含む前記凹陥部が形成されるべき部分をエッチングし、前記圧電素子片の少なくとも一方の面に前記凹陥部を形成して薄肉の前記励振部を形成する励振部形成ステップと、
前記励振部の表裏面に一対の励振電極を形成する励振電極形成ステップとを有することを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項２】
前記励振部形成ステップでは、前記圧電素子片の両面にそれぞれ前記凹陥部を形成することを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項３】
前記溝形成ステップでは、前記溝の底部がウェットエッチングの際に前記凹陥部内に異形形状として形成されるテーパ面に沿うように、前記溝を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項４】
ウェットエッチングによって圧電素子片の少なくとも一方の面に凹陥部を形成することで構成された薄肉の励振部及び、前記励振部の周囲に形成された補強枠部を有する圧電振動片を備える圧電デバイスの製造方法であって、
機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は前記機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の前記補強枠部に沿った前記凹陥部を形成すべき部分に溝を形成するための手段を用いて、それぞれ前記機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は前記機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の前記補強枠部に沿った部分に前記溝を形成する溝形成ステップと、
ウェットエッチングにより、前記溝が形成された部分を含む前記凹陥部が形成されるべき部分をエッチングし、前記圧電素子片の少なくとも一方の面に前記凹陥部を形成して薄肉の前記励振部を形成する励振部形成ステップと、
前記励振部の表裏面に一対の励振電極を形成する励振電極形成ステップと、
前記圧電振動片をパッケージに固定する固定ステップと、
前記パッケージを蓋体により封止する封止ステップとを有することを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェットエッチングによって圧電素子片の少なくとも一方の面に凹陥部を形成して構成された薄肉の励振部及び、前記励振部の周囲に形成された補強枠部を有する圧電振動片の製造方法及び圧電デバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、様々な電子機器に電子回路のクロック源等として圧電振動子等の圧電デバイスが広く使用されている。最近は、電子機器の小型化・薄型化に伴い、圧電デバイスの小型化・薄型化が要求され、装置の回路基板への実装に適した表面実装型のものが多く採用されている。
【０００３】
図１４（Ａ）は、従来の圧電振動片１３０の構成例を示す平面図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示す圧電振動片１３０のＣ−Ｃ断面図であり、図１４（Ｃ）は、図１４（Ａ）に示す圧電振動片１３０のＤ−Ｄ断面図である。尚、図１４においては励振電極の図示を省略している。
この圧電振動片１３０は、いわゆる逆メサ型水晶振動片であり、例えば矩形の薄板状のＡＴカット水晶素子片の表裏両主面にそれぞれ矩形の凹陥部を形成することにより、薄肉の励振部１１１及び励振部１１１の周辺に厚肉の補強枠部１０９が設けられている。
【０００４】
励振部１１１の表裏面には、図示しない一対の励振電極が形成され、一対の励振電極は、それぞれ図示しないリードを介して補強枠部１０９の長手方向の端部に設けられた引出電極と電気的に接続されている。これら励振電極、リード及び引出電極は、一般に電極材料のスパッタリング又は蒸着により水晶素子片の表面に電極膜を形成し、これをフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより形成される。
【０００５】
励振部１１１は、外部から引出電極に入力する電気信号により励振電極間に電界が形成されると、逆圧電効果によるすべり歪みによって、その形状・寸法により決定される所定の周波数で振動する。励振部１１１は、図１４（Ｂ）に示す板厚ｄにより振動周波数が決まり、板厚ｄに反比例して周波数が高くなるが一方で、板厚ｄが薄くなるほど研磨等の機械加工は困難となり、強度も弱くなる。このため、高い周波数で振動させる圧電振動片１３０は、中央部に位置する励振部を薄くして、その周囲を厚くした逆メサ型とすることにより、高い振動周波数を得ると共に機械強度も保持するように構成されている。
【０００６】
従来の圧電振動片１３０は以上のような構成であり、次にその製造方法について説明する。
図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）は、それぞれ圧電振動片１３０の製造方法の手順を示す断面図である。尚、これらの断面図は、図１４（Ａ）のＣ−Ｃ断面に相当する断面図である。
【０００７】
まず、圧電体片の表裏全面に耐蝕膜を形成し、その上にフォトレジストを塗布する。その後、フォトリソグラフィ技術を用いて、図１５（Ａ）に示す上記補強枠部１０９に相当する部分が圧電体片１６３上に残るよう、フォトレジスト１６４により耐蝕膜１６２を形成する。そして、エッチング液として、例えばフッ酸を使用して、ウェットエッチングを行う。これにより、図１５（Ｂ）に示すように圧電素子片１６１の中央部分の箇所だけをエッチングにより薄くし、図１５（Ｃ）に示すように逆メサ部１１０ａを形成して構成した板厚の励振部１１１を形成する。そして、図１５（Ｄ）に示すようにフォトレジスト１６４や耐蝕膜１６２を剥離して、図示しない励振電極を励振部１１１に形成することで圧電振動片１３０が完成する。
【０００８】
このようにして製造された圧電振動片１３０は、一見すると、逆メサ部１１０ａ，１１０ｂによって平坦な励振部１１１が形成されているように見える。しかし、この平坦に見える励振部１１１には、エッチングの際の異方性に起因する異形形状としての急斜面１１４が形成されてしまう。このような急斜面１１４は、励振部１１１における板厚ｄが一定な部分の範囲を狭めてしまうおそれがあり、圧電振動片１３０は、所定の振動周波数の振動を発生する有効な励振部１１１の面積が減少してしまい、振動周波数の特性が悪くなっていた。
【０００９】
そこで、従来の圧電振動片１３０では、所定の振動周波数で振動させるべき励振部１１１を、逆メサ部１１０ａにおける急斜面１１４からの影響を切り離すため、圧電振動片１３０の製造プロセス後に逆メサ部１１０ａ内の励振部１１１に形成された斜面にスリットを形成するようにしていた（例えば特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００３−８７０８７号公報  （第２図、第３図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の手法では、スリットの存在により逆メサ部における斜面による影響を切り離すことができるものの、逆メサ部内に形成された斜面に対応させてスリットを形成することは少なからずとも励振部１１１の振動周波数に影響を与えるという問題点があった。またこれ以外にも、近年、圧電振動片の小型化が望まれているものの、従来の手法では、上記スリットを形成し完成後もスリットが残るため、圧電振動片の小型化を図ることができない問題点があった。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消して、励振部において厚さが一定な部分をより広くすることができ、圧電振動片の周波数特性を向上することができると共に、圧電振動片の小型化を図ることができる圧電振動片の製造方法及び圧電デバイスの製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的は、第１の発明によれば、ウェットエッチングによって圧電素子片の少なくとも一方の面に凹陥部を形成して構成された薄肉の励振部及び、前記励振部の周囲に形成された補強枠部を有する圧電振動片の製造方法であって、機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は前記機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の前記補強枠部に沿った前記凹陥部を形成すべき部分に溝を形成するための手段を用いて、それぞれ前記機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は前記機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の前記補強枠部に沿った部分に前記溝を形成する溝形成ステップと、ウェットエッチングにより、前記溝が形成された部分を含む前記凹陥部が形成されるべき部分をエッチングし、前記圧電素子片の少なくとも一方の面に前記凹陥部を形成して薄肉の前記励振部を形成する励振部形成ステップと、前記励振部の表裏面に一対の励振電極を形成する励振電極形成ステップとを有することを特徴とする圧電振動片の製造方法により、達成される。
上記構成によれば、機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の補強枠部に沿った凹陥部が形成されるべき部分に溝を形成した後に、ウェットエッチングを施して凹陥部を形成すると、凹陥部の底部が傾斜して形成されなくなる。このため、圧電振動片は、凹陥部を形成することで構成された励振部において、その厚さが一定の部分が広くなる。従って、圧電振動片は、励振部において厚さが一定の部分が広くなるため、圧電振動片の周波数特性を向上すると共に、励振部に形成する例えば励振電極のサイズが同じであれば、従来よりも小型化を図ることができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記励振部形成ステップでは、前記圧電素子片の両面にそれぞれ前記凹陥部を形成することを特徴とする。
上記構成によれば、圧電素子片の両面における一対の凹陥部を形成して励振部を構成するので、さらに励振部において厚さが一定の部分をより広く構成することができる。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明のいずれかの構成において、前記溝形成ステップでは、前記溝の底部がウェットエッチングの際に前記凹陥部内に異形形状として形成されるテーパ面に沿うように、前記溝を形成することを特徴とする。
上記構成によれば、圧電素子片をウェットエッチングして凹陥部を形成すると凹陥部内がより平坦となり、凹陥部によって構成された励振部の板厚が一定な部分がより広くなる。
【００１６】
上述の目的は、第４の発明によれば、ウェットエッチングによって圧電素子片の少なくとも一方の面に凹陥部を形成することで構成された薄肉の励振部及び、前記励振部の周囲に形成された補強枠部を有する圧電振動片を備える圧電デバイスの製造方法であって、機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は前記機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の前記補強枠部に沿った前記凹陥部を形成すべき部分に溝を形成するための手段を用いて、それぞれ前記機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は前記機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の前記補強枠部に沿った部分に前記溝を形成する溝形成ステップと、ウェットエッチングにより、前記溝が形成された部分を含む前記凹陥部が形成されるべき部分をエッチングし、前記圧電素子片の少なくとも一方の面に前記凹陥部を形成して薄肉の前記励振部を形成する励振部形成ステップと、前記励振部の表裏面に一対の励振電極を形成する励振電極形成ステップと、前記圧電振動片をパッケージに固定する固定ステップと、前記パッケージを蓋体により封止する封止ステップとを有することを特徴とする圧電デバイスの製造方法により、達成される。
上記構成によれば、機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の補強枠部に沿った凹陥部が形成されるべき部分に溝を形成した後に、ウェットエッチングを施して凹陥部を形成すると、凹陥部の底部が傾斜して形成されなくなる。このため、圧電振動片を備える圧電デバイスは、凹陥部を形成することで構成された励振部において、その厚さが一定の部分が広くなる。従って、圧電振動片を備える圧電デバイスは、励振部において厚さが一定の部分が広くなるため、圧電振動片の周波数特性を向上すると共に、励振部に形成する例えば励振電極のサイズが同じであれば、従来よりも小型化を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の好ましい実施形態としての圧電振動片の製造方法により製造された圧電振動片３０の構成例を示す斜視図である。
図２（Ａ）は、図１の圧電振動片３０の平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。尚、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）では、主として圧電素子片６１を図示し、励振電極を省略している。
【００１８】
図１の圧電振動片３０は、いわゆる逆メサ型水晶振動片であり、例えば矩形の薄板状のＡＴカット水晶素子片の表裏両主面にそれぞれ矩形の凹部でなる逆メサ部１０ａを形成することにより、薄肉の励振部１１及びその周辺に厚肉の補強枠部９が設けられている。尚、逆メサ部１０ａは、少なくとも一方の面に設けられている構成であっても良い。
【００１９】
この圧電振動片３０の圧電素子片６１は、例えば水晶を、そのＸ軸回りにＺ軸から所定の約３５度のカットアングルで切り出した水晶ウエハ（後述する水晶ウェハ６３）を矩形に切断して構成されている。また、圧電素子片６１の励振部１１の表裏面には、一対の励振電極２０，２０が形成されており、一対の励振電極２０，２０は、それぞれリード２１を介して補強枠部９の長手方向の端部に設けられた引出電極２２，２２と電気的に接続されている。これら励振電極２０，２０、リード２１及び引出電極２２，２２は、一般に電極材料のスパッタリング又は蒸着により水晶素子片６１の表面に電極膜を形成し、これをフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより形成されている。
【００２０】
圧電振動片３０は以上のような構成であり、次に圧電振動片３０の動作例について説明する。
図１の励振部１１は、引出電極２２，２２に電気信号が入力され一対の励振電極２０，２０間に電界が形成されると、逆圧電効果によるすべり歪みに応じて、その形状・寸法により決定される所定の周波数で振動する。
【００２１】
励振部１１は、図２（Ｂ）や図２（Ｃ）に示す板厚ｄに応じて振動周波数が決まり、板厚ｄに反比例して周波数が高くなるが、一方で、板厚ｄが薄くなるほど研磨等の機械加工は困難となり、強度も弱くなる。このため、例えば高い周波数で振動させる圧電振動片３０は、中央部に位置する励振部１１を薄くして、その周囲を厚くした逆メサ型とすることにより、高い振動周波数を得ると共に機械強度も保持するように構成されている。
【００２２】
図３は、圧電振動片３０の結晶軸を表した一例を示す図である。
図中のＸ軸は電気軸であり、Ｙ軸は機械軸であり、Ｚ軸は光学軸（光軸）である。圧電振動片３０は、図示の座標系におけるＸＺ平面を、Ｘ軸周りに角度θだけ回転させた平面に沿って、圧電材料から切り出された平板である。尚、Ｙ軸及びＺ軸もＸ軸周りにθ回転させて、それぞれＹ’軸及びＺ’軸とする。従って、この圧電振動片３０は、結晶軸（Ｘ，Ｙ’，Ｚ’）を有する。
【００２３】
この圧電振動片３０は、Ｙ’軸に直交する面が励振面（主面）となるので、±Ｙ’側主面の中心部付近に、エッチングにより逆メサ部１０ａを形成して構成されている。逆メサ部１０ａのＺ’方向の両端部には、斜面１４及び略垂直面１６が形成されている。この斜面１４は、上述したように圧電材料が三方晶系であって、Ｚ方向よりＹ方向のエッチングレートが低くなるために形成されるものと考えられる。一方、−Ｚ’側の端部に形成される略垂直面１６は、後述する本発明の実施形態としての圧電振動片３０の製造方法を用いて製造すると傾斜して形成されないものの、用いないでないで製造する場合には、様々な大きさの圧電振動片においても、−Ｚ’側の端部には斜面として形成されている部分である。尚、圧電振動片３０の製造方法については後述する。
【００２４】
圧電振動片３０は以上のような構成であり、次に図１〜図３を参照しつつその製造方法の手順の一例について説明する。
＜圧電振動片の製造方法の概要＞
図４〜図７は、それぞれ圧電振動片３０の製造方法の手順の一部を示す断面図である。尚、図４〜図７は、それぞれ図２（Ａ）のＡ−Ａ断面図に相当する断面図であり、図５〜図７において、図４とほぼ同様の手順は説明を省略する。
【００２５】
本発明の実施形態としての圧電振動片３０の製造方法において特徴的なことは、水晶ウェハ６３に逆メサ部１０ａ等を形成するためにウェットエッチングする前に、例えば機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は機械軸のプラス側から見た光学軸のマイナス側の補強枠部９に沿った逆メサ部１０ａを形成するべき水晶ウェハ６３の部分に、溝９９を形成することである。つまり、そのエッチングの際に形成される異方性に起因する異形形状としての緩斜面が従来形成されていた位置に、図４（Ａ）に示すように溝９９を予め形成しておくことである。この溝９９は、例えばウェットエッチングで形成しても良いし、ドライエッチング或いは機械加工等の方法で形成しても良いことはいうまでもない。尚、以下の説明では、一例として、機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た光学軸（Ｚ軸）のプラス側に溝９９を形成する−Ｙ’側の励振部１１について説明する。
【００２６】
このような溝９９を形成した水晶ウェハ６３は、例えばフッ酸或いはＢＨＦ（フッ酸とフッ化アンモニウム溶液の混合物）でエッチングすると、図４（Ｂ）に示すように水晶ウェハ６３の平面部が深さ方向にエッチングされる。溝９９を形成せずに行う従来の手法では、逆メサ部１０ａとなるべき部分にエッチング直後から緩斜面が発生し始めるものの、本発明の実施形態としての圧電振動片３０の製造方法では、図４（Ｂ）に示すようにエッチング後の平面部の深さが溝９９の深さとなるまで緩斜面１６ａは発生しないようになる。
【００２７】
エッチング後の平面部の深さが図４（Ｃ）に示す溝９９の深さとなると、緩斜面１６ａが発生し始めるものの緩斜面１６ａの発生開始が従来よりも遅くなるため、緩斜面１６ａの長さは図４（Ｄ）に示すように短くなる。尚、溝９９の断面形状が、図４（Ａ）に示すくさび形である代わりに、図５（Ａ）に示すような矩形であっても図５（Ｂ）に示すようにウェットエッチングを行うことで同様に緩斜面１６ａの発生を少なくすることができる。尚、図５（Ｃ）〜図５（Ｅ）に示す手順は、上記図４（Ｂ）〜図４（Ｄ）に示す手順と同様であるので、説明を省略する。
【００２８】
また、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）に示すようにウェットエッチングにより溝９９が消滅するのが平面部のエッチング終了点より遅い場合には、図６（Ｄ）に示すように緩斜面は発生しなくなるものの、図６（Ｅ）に示すように溝９９の一部が残存してしまう。また、図７（Ａ）〜図７（Ｄ）に示すようにウェットエッチングにより溝９９が消滅するのが平面部のエッチング終了点とほぼ同時である場合には、図７（Ｄ）に示すように緩斜面が発生しない。しかも、溝９９の一部が残存しないことから、励振部１１が平坦となる。従って、図７（Ｅ）に示すように圧電振動片３０に形成される逆メサ部１０ａは、ウェットエッチング前に圧電素子片６１に形成しておく溝９９に応じて、励振部１１において厚さがほぼ等しい領域（以下「電極有効領域」という）Ｗ１を広げることができる。
【００２９】
ここで、溝９９の形状としては、上述のようなくさび状の代わりに、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）にそれぞれ示すようにその底部がエッチング予想ラインＬに接しているのが望ましい。このエッチング予想ラインＬは、ウェットエッチングにより水晶ウェハ６３をエッチングした際の異方性に起因して逆メサ部１０ａ内に異形形状として形成される斜面（テーパ面）に沿うラインである。
【００３０】
このようにすると、水晶ウェハ６３をウェットエッチングした後に逆メサ部１０ａ等内に上述したような緩斜面１６ａを形成しないようにすることができ、励振部１１において電極有効領域Ｗ１がより広くなる。また、溝９９の形状としては、その底部がエッチング予想ラインＬに接する形状であれば、例えば矩形或いは円形を問わず、どのような形状を採用することもできる。
【００３１】
＜圧電振動片の製造方法の詳細＞
次に圧電振動片３０の製造方法の手順の一例について詳細に説明する。
図９〜図１２は、それぞれ圧電振動片３０の製造方法の手順の一例を詳細に示した断面図である。尚、この説明では、本実施形態を圧電振動片３０の表裏両面に上記逆メサ部１０ａ，１０ｂを形成することに適用するものとして例示する。
尚、本実施形態は、表裏いずれか一方の面に上記逆メサ部１０ａを形成する場合に適用するようにしても良いことはいうまでもない。
【００３２】
まず、例えば両面を研磨した図９（Ａ）に示す水晶ウェハ６３（基板）を用意し、次に図９（Ｂ）に示すように水晶ウェハ６３の両面に、例えばＣｒを厚さ５００×１０−１０ｍ程度となるまで蒸着或いはスパッタリングしてＣｒ膜を成膜し、さらに例えばＡｕを厚さ１０００×１０−１０ｍ程度となるまで蒸着或いはスパッタリングしてＡｕ膜を成膜してフッ酸の耐蝕膜６２とする。
【００３３】
そして、図９（Ｃ）に示すように耐蝕膜６２の表面には、フォトレジストを塗布して乾燥させてフォトレジスト６４を成膜する。次に図９（Ｄ）に示すように、フォトレジスト６４上に溝９９を形成するためのエッチングパターンが描画されたフォトマスク６６を配置する。そして、例えば紫外線で露光することでフォトマスク６６のエッチングパターンがフォトレジスト６４に転写される。
【００３４】
そして、図９（Ｅ）に示すようにフォトレジスト６４の感光部分を現像液で現像して除去し、耐蝕膜６２のＡｕ膜を露出させる。次に、露出したＡｕ膜を例えばヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液で成るＡｕ用のエッチング液でエッチングし、Ｃｒ膜を露出させ、さらに露出したＣｒ膜を例えば硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素酸の水溶液で成るＣｒ用のエッチング液でエッチングし、図１０（Ａ）に示すように水晶ウェハ６３の一部を露出させる。
【００３５】
この後、図１０（Ｂ）に示すように一旦フォトレジスト６４を剥離し、図１０（Ｃ）に示すように新しいフォトレジスト６４ａを成膜する。尚、ここで、フォトレジスト６４を剥離し、フォトレジスト６４ａを成膜するのは、一旦Ｃｒ用、Ａｕ用のエッチング液にさらされたフォトレジスト６４の表面に変質層が形成され、この変質層が現像、露光しても取りきれないためである。
【００３６】
また、フォトレジスト６４を剥離して新たにフォトレジスト６４ａを成膜する代わりに、フォトレジスト６４を剥離せず、酸素ラジカル等で、Ａｕ用のエッチング液およびＣｒ用のエッチング液にさらされたことによってフォトレジスト６４の表面に生成したごく薄いフォトレジストの変質層を除去し、同じフォトレジスト６４を再度使用しても良いことはいうまでもない。
【００３７】
次に図１０（Ｄ）に示すようにフォトレジスト６４ａ上に上記逆メサ部１０ａの形状を形成するためのエッチングパターンが形成されたフォトマスク６６ａ（ガラスマスク）が配置され、例えば紫外線で露光してフォトマスク６６ａのエッチングパターンが、フォトレジスト６４ａに転写される。そして、フォトレジスト６４ａの感光部分（例えば逆メサ部１０ａとなる部分に相当）を現像液で現像して除去し、図１０（Ｅ）に示すようにＡｕ膜（耐蝕膜６２の一部）を露出させる。
【００３８】
次に、図１１（Ａ）に示すように本発明の実施形態において特徴的な溝９９を、露出した水晶ウェハ６３に形成する。溝９９の形成方法としては、様々な手法を採用することができるが、ここでは、例えば水晶ウェハ６３をフッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合液で成る水晶用のエッチング液でエッチングし、溝９９を形成する。一方、逆メサ部１０ａとなるべき部分内に露出したＡｕ膜（耐蝕膜６２の一部）を上述したＡｕ用のエッチング液でエッチングし、Ｃｒ膜を露出させる。さらに、露出したＣｒ膜（耐蝕膜６２の一部）を上述したＣｒ用のエッチング液でエッチングし、図１１（Ｂ）に示すように水晶ウェハ６３を露出させる。
【００３９】
次に、図１１（Ｃ）に示すように露出した水晶ウェハ６３を上述した水晶用のエッチング液でハーフエッチングし、圧電振動片３０の逆メサ部１０ａ，１０ｂの形状を形成する。そして、図１２（Ａ）に示すように残存しているフォトレジスト６４ａが除去され、さらに、図１２（Ｂ）に示すようにＣｒ膜やＡｕ膜で成る耐蝕膜６２が剥離される。これにより、励振部１１は、電極有効領域Ｗ１を大きく構成することができる。
【００４０】
次に図１２（Ｃ）に示すように励振電極を構成する材料２０ａを成膜すると共に、フォトレジスト６４ｂを成膜し、電極パターンに対応したフォトマスクを用いて電極パターンに対応したフォトレジスト６４ｂを形成する。次に図１２（Ｄ）に示すように耐蝕膜エッチングによって、電極パターンに対応したフォトレジスト６４ｂの部分以外の電極材料２０ａを除去する。次に図１２（Ｅ）に示すように電極材料２０ａ上のフォトレジスト６４ｂを除去することで、励振部１１に励振電極２０等を形成して圧電振動片３０が完成する。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態によれば、機械軸（Ｙ軸）のマイナス側から見た光学軸（Ｚ軸）のプラス側及び／又は前記機械軸（Ｙ軸）のプラス側から見た前記光学軸（Ｚ軸）のマイナス側の補強枠部９に沿った逆メサ部１０ａ等が形成されるべき水晶ウェハ６３の部分に溝９９を形成した後に、ウェットエッチングにより逆メサ部１０ａを形成すると、従来のように逆メサ部１０ａの底部が傾斜して形成されなくなる。このため、逆メサ部１０ａを形成することで構成された励振部１１において厚さが一定な有効電極領域Ｗ１が広くなり、圧電振動片３０の周波数特性を向上することができる。また、圧電振動片３０は、励振部１１において厚さが一定な有効電極領域Ｗ１の部分が広くなるため、例えば励振部１１に形成する励振電極２０のサイズが同じであれば、従来よりも小型化を図ることができる。
【００４２】
＜適用例＞
上述した圧電振動片３０は、以下のような圧電デバイスに搭載することができる。
図１３（Ａ）は、図１の圧電振動片３０を備える圧電デバイス１の構成例を示す平面図であり、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
図１３（Ａ）に示すパッケージ２は、セラミック材料等により形成されている。また、キャビティ３の底面には電極４及び配線パターンが形成されており、パッケージ２の底面に形成した外部端子から、圧電振動片３０の励振電極２０に通電可能となる。そして、圧電振動片３０を片持ち状態で実装する。
【００４３】
具体的には、電極４の上に導電性接着剤５を塗布し、その上に圧電振動片３０の接続電極２２を配置して固定する。これにより、パッケージ２の底面の外部端子から、圧電振動片３０の励振電極２０に通電可能となる。尚、パッケージ２の上部には蓋部材８を装着して、パッケージ２の内部を窒素雰囲気等に保持する。
【００４４】
この圧電振動片３０は、集積回路素子と組み合わせて発振回路を形成することにより、圧電発振器として使用することができる。例えば圧電デバイス１と集積回路素子とを、配線パターンを形成したモジュール基板上に実装することにより、圧電発振器モジュールを構成することもできる。また、パッケージ２の内部に、圧電振動片３０と共に集積回路素子を封入することにより、圧電発振器パッケージを形成することができる。
本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧電振動片の構成例を示す斜視図。
【図２】図１の圧電振動片の平面図及び断面図。
【図３】圧電振動片の結晶軸を図示した一例を示す斜視図。
【図４】圧電振動片の製造方法の手順の一部を示す断面図。
【図５】圧電振動片の製造方法の手順の一部を示す断面図。
【図６】圧電振動片の製造方法の手順の一部を示す断面図。
【図７】圧電振動片の製造方法の手順の一部を示す断面図。
【図８】溝の構成例を示す断面図。
【図９】圧電振動片の製造方法の手順の一例を詳細に示した断面図。
【図１０】圧電振動片の製造方法の手順の一例を詳細に示した断面図。
【図１１】圧電振動片の製造方法の手順の一例を詳細に示した断面図。
【図１２】圧電振動片の製造方法の手順の一例を詳細に示した断面図。
【図１３】圧電デバイスの構成例を示す平面図及び断面図。
【図１４】従来の圧電振動片の構成例を示す平面図及び断面図。
【図１５】従来の圧電振動片の製造方法の手順を示す断面図。
【符号の説明】
１・・・圧電デバイス、９・・・補強枠部、１０ａ，１０ｂ・・・逆メサ部（凹陥部）、１１・・・励振部、１６・・・略垂直面、１６ａ・・・緩斜面、２０・・・励振電極、３０・・・圧電振動片、９９・・・溝、Ｌ・・・エッチング予想ライン、Ｚ・・・光学軸（光軸）
【図１】
2005020141.tif 000003
【図２】
2005020141.tif 000004
【図３】
2005020141.tif 000005
【図４】
2005020141.tif 000006
【図５】
2005020141.tif 000007
【図６】
2005020141.tif 000008
【図７】
2005020141.tif 000009
【図８】
2005020141.tif 000010
【図９】
2005020141.tif 000011
【図１０】
2005020141.tif 000012
【図１１】
2005020141.tif 000013
【図１２】
2005020141.tif 000014
【図１３】
2005020141.tif 000015
【図１４】
2005020141.tif 000016
【図１５】
2005020141.tif 000017