(57)【要約】【課題】本発明は、所定の位置に溝部を形成することが可能な水晶片の製造方法を提供と、信頼性の高い溝付きの水晶デバイスを提供することを目的としている。【解決手段】  水晶基板の平面上に、水晶片の外形を形成するための輪郭と溝部を形成するための輪郭とで構成されるマスク層を形成し、水晶基板をドライエッチング法によってエッチングし、水晶片の外形と溝部とを形成する水晶片の製造方法であって、マスク層における水晶片の外形同士の間隔に対応する開口部の幅を、マスク層における溝部に対応するに開口部の短手方向の幅に対して大きい値に設定したマスク層を水晶基板の平面上に形成する工程と、水晶基板をドライエッチング法により一回エッチング加工する工程と、マスク層を除去する工程とを有する。【選択図】        図１
2007166242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶基板の平面上に、水晶片の外形を形成するための輪郭と溝部を形成するための輪郭とで構成されるマスク層を形成し、前記水晶基板をドライエッチング法によってエッチングし、水晶片の外形と溝部とを形成する水晶片の製造方法であって、
前記マスク層における前記水晶片の外形同士の間隔に対応する開口部の幅を前記マスク層における前記溝部に対応するに開口部の短手方向の幅に対して大きい値に設定したマスク層を前記水晶基板の平面上に形成する工程と、前記水晶基板をドライエッチング法により一回エッチング加工する工程と、前記マスク層を除去する工程とを有することを特徴とする水晶片の製造方法。
【請求項２】
前記マスク層における前記溝部に対応するに開口部の短手方向の幅が、前記マスク層における前記水晶片の外形同士の間隔に対応する開口部の幅の１／２以下の値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の水晶片の製造方法。
【請求項３】
前記溝部を形成する輪郭がスリット形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水晶片の製造方法。
【請求項４】
ドライエッチング法によって形成された溝部の内壁を、ウェットエッチング法によってエッチングする工程を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の水晶片の製造方法。
【請求項５】
前記マスク層は、複数の水晶片に対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の水晶片の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の水晶片の製造方法によって製造される水晶片の溝部に電極を形成したことを特徴とする水晶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
水晶からなる溝付きの水晶片の製造方法に関し、さらにはこの水晶片を用いた小型で高精度の水晶デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やウェアラブル機器に代表される小型携帯機器の需要が高まりつつある。こうした小型携帯機器には、水晶振動子やジャイロセンサなど多くの水晶デバイスが使われているが、近年の小型携帯機器のさらなる小型化に伴って、こうした内部に搭載されている水晶デバイスにも小型化の要求が高まってきている。
【０００３】
図６は従来の水晶振動子に用いられる溝付きの水晶片の外観と溝部近傍の断面を示した図である。従来の水晶振動子に用いられる溝付きの水晶片１１０は図６（ａ）に示すように、基部１１２０と、この基部１１２０から突出して形成されている２本の振動脚１１１０とで構成されていた。またこの２本の振動脚１１１０の各々には溝部１１１２が形成されていた。なお溝部１１１２は、図６において隠れて描かれていない振動脚１１１０の裏側にも同様に形成されている。そのため図６（ａ）のＡ−Ａ’部断面を示した図６（ｂ）にあるように、振動脚１１１０はその断面形状が略Ｈ形状に形成されている。
【０００４】
このような振動脚１１１０に溝部１１１２が形成された溝付きの水晶片１１０の場合、小型化しても、振動脚１１１０の振動損失が低く、ＣＩ値（クリスタルインピーダンス）も低く抑えられるという特性を有している。そのため、溝付きの水晶片１１０は、高精度の振動子である共振周波数が３２．７６８ｋＨｚの水晶振動子用水晶片として用いられることが多い。
【０００５】
以上のような溝付きの水晶片１１０は、従来、以下に示すような製造方法によって製造されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
図７は従来の溝付きの水晶片の製造方法の前半工程を示した図である。さらに図８は従来の溝付きの水晶片の製造方法の後半工程を示した図である。
【０００７】
まず図７（ａ）に示すように、水晶基板１０００の両方の平面上に製造しようとする水晶片の外形形状をかたどったマスク層２５０を形成する。マスク層２５０のパターニングは一般にＬＳＩ分野で広く用いられているフォトリソグラフィー法を用いて行われる。また本工程において、マスク層２５０は水晶のエッチング工程で使われるエッチング液に対して耐食性を有した（耐エッチング性を有した）材料が選ばれ、通常、金（Ａｕ）とクロム（Ｃｒ）の積層構造からなるマスク層２５０が使われることが多い。
【０００８】
次に、マスク層２５０と位置合わせをして、溝部が形成される領域（溝部領域Ｄ）が抜きパターンになっているレジスト層３２０を形成する（図７（ｂ））。本工程もフォトリソグラフィー法によって行われる。
【０００９】
次に図７（ｃ）に示すように、水晶のエッチングを行うことにより水晶基板を貫通させ、所定の外形形状からなる、まだ溝が形成されていない水晶片１１５を形成する。
【００１０】
続いて図８（ｄ）に示すように、レジスト層３２０が形成されていない溝部領域Ｄにあるマスク層２５０をエッチングによって除去し、溝部領域Ｄが抜きパターンとしてパターン化されたマスク層２５５を形成する。
【００１１】
その後再び水晶のエッチングを行い、所望の深さの溝部１１１２を形成し（図８（ｅ））、最後にレジスト層３２０、マスク層２５５を除去して、溝部１１１２が振動脚１１１０に形成された溝付きの水晶片１１０を完成させていた（図８（ｆ））。
【００１２】
図９は従来の水晶振動子の振動脚部の断面形状と電界のかかり方を示した図である。従来の溝付きの水晶振動子１５では上記のようにして製造された水晶片１１０の溝部１１１５内に電極４５０、電極４６０を形成し、更に振動脚１１１０の側面に電極４７０、電極４８０を形成し、図９（ａ）に示すように電界をかけていた。水晶片１１０を構成する水晶は、一定の方向に電界が生じると一定の方向に伸縮する特性（これを一般に電歪特性と呼ぶ。）を有する材料であり、この特性を使って振動脚１１１０を歪ませて振動を発生させ、水晶振動子１５として利用していた。なお本文では、水晶基板から所定の外形形状でエッチングによって切り出された電極が形成されていない部材を水晶片１１０とし、水晶片１１０の所定の位置に電極が形成され、一定の方向に電界がかかることによって振動できるようにした部品を水晶振動子１５と定義する。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−７６８０６号公報（第１頁、図１２、図１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来の溝付きの水晶片の製造方法によれば、スコープを用いて光学的に外形形状でパターン化されたマスク層２５０を観察しながら、マスク層２５０上にレジスト層３２０の溝部領域Ｄのパターン（溝部１１１２を形成するためのパターン）を位置合わせしてパターニングしていた（図７（ｂ））。
【００１５】
通常、位置合わせを正確に行うためには低倍率のスコープを用いるよりも高倍率のスコープを用いた方が好ましいが、高倍率のスコープを用いた場合、焦点深度が浅くなるためピント合わせが難しくなるなどの問題が発生する。そのため従来は１０倍から１００倍程度のスコープを用いることが多く、この倍率で位置合わせを行う以上、どんなに精度良く位置合わせを行ったとしても、数μｍ程度の位置ズレの発生は避けられなかった。
【００１６】
図７（ｂ）の工程においてマスク層２５０の外形形状パターンとレジスト層３２０の溝部領域Ｄのパターンとの間に位置ズレが生じると、最終的には水晶片１１０の振動脚１１１０の所定の位置に溝部１１１２が形成されなくなってしまう。すると図９（ｂ）、図９（ｃ）に示すように溝部１１１５が片側に偏った水晶片１１１、１１２ができあがってしまう。
【００１７】
図９（ｂ）や図９（ｃ）に示すように、所定の位置に溝部１１１５が形成されていない水晶片１１１、１１２を用いた水晶振動子１６、１７の場合、溝部１１１５の両側で電界のかかり方がそれぞれ異なってしまう。そのため不安定な振動が生じたり発振周波数のばらつきが大きくなったりし、その結果、最終的には製品の信頼性低下につながっていた。
【００１８】
本発明の目的は、所定の位置に正確に溝部を形成することが可能な水晶片の製造方法を提供することであり、さらには、この水晶片を用いた小型で信頼性の高い水晶デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の水晶片の製造方法では、水晶基板の平面上に、水晶片の外形を形成するための輪郭と溝部を形成するための輪郭とで構成されるマスク層を
形成し、水晶基板をドライエッチング法によってエッチングし、水晶片の外形と溝部とを形成する水晶片の製造方法であって、マスク層における水晶片の外形同士の間隔に対応する開口部の幅をマスク層における溝部に対応するに開口部の短手方向の幅に対して大きい値に設定したマスク層を水晶基板の平面上に形成する工程と、水晶基板をドライエッチング法により一回エッチング加工する工程と、マスク層を除去する工程とを有することを特徴としている。
【００２０】
さらに、マスク層における溝部に対応するに開口部の短手方向の幅が、マスク層における水晶片の外形同士の間隔に対応する開口部の幅の１／２以下の値に設定されているのが望ましい。
【００２１】
さらには、溝部を形成する輪郭がスリット形状であるのが望ましい。
【００２２】
また、ドライエッチング法によって形成された溝部の内壁を、ウェットエッチング法によってエッチングする工程を有しているのが望ましい。
【００２３】
さらに、マスク層は、複数の水晶片に対応する位置に形成されているのが望ましい。
【００２４】
また本発明の水晶デバイスは、上記の水晶片の製造方法によって製造される水晶片の溝部に電極を形成したことを特徴としている。
【００２５】
（作用）
本発明の上記手段では、水晶基板の平面上に所望の形状でマスク層を形成し、マスク層に覆われていない部分をドライエッチング法によってエッチング（除去）する。なお、ドライエッチング法を用いた場合、マスク層に覆われていない水晶基板だけでなく、マスク層自体もエッチングされるが、マスク層の材料としてエッチングされにくい材料、例えばニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、レジスト等、を選ぶことにより、水晶基板の部分だけ速くエッチングを進ませることができる。
【００２６】
このように単位時間あたりにエッチングが進む速さ（これを一般にエッチング速度と称する。）が加工される材料によって異なることは、以前より知られていたが、我々の実験結果によると、加工される部分の広さによってもエッチング速度が異なることがわかった。すなわち、マスク層に覆われていない開口部が広いとエッチング速度が速く、逆にマスク層に覆われていない開口部が狭いとエッチング速度が遅いことがわかった。
【００２７】
こうした特性は反応性ガスの流れの状態に起因していると考えられる。開口部が広いほど、古い反応性ガスと新しい反応性ガスとの入れ替えがスムーズに行われるため、新たな反応性ガスを取り込みやすく反応が連鎖的に進むが、開口部が狭いと反応済みの古いガスが狭い部分に留まってしまい、新たな反応性ガスをトラップできなくなるためエッチング速度が遅くなると考えられる。
【００２８】
この現象を用いれば、一回のドライエッチング工程において、マスク層の開口部の広くした部分だけ貫通させ、マスク層の開口部を狭くした部分は貫通させないようにすることができる。すなわち、マスク層の設計をうまく行うことで外形形状と溝部形状を同時に形成することができるのである。
【００２９】
なお、外形が貫通せずに終わってしまわないように、また逆に溝部が貫通してしまわないように、確実に貫通部分と未貫通部分を区別して形成するには、マスク層の開口部の大きさに差をもたせる方がよい。我々の実験によれば、開口部の大きさに２倍の較差をもたせることができれば、確実に貫通部分と未貫通部分を区別して形成できることが確認され
た。
【００３０】
このように上記手段によれば、従来行われていたような外形形状と溝部形状の位置合わせ作業は必要なくなり、サブミクロンレベルの精度であるマスクの精度だけで溝部の位置精度が決定される。その結果、所定の位置に正確に溝部が形成されている水晶片を提供することができるようになった。
【００３１】
さらに、上記手段によって製造された水晶片を用いることによって、不安定な振動や発振周波数のばらつきが抑えられるようになったため、水晶デバイスの信頼性が向上した。
【００３２】
また、上記手段によれば、従来行われていたような外形形状と溝部形状の位置合わせ作業は必要なくなる。その結果、工程数が削減され、水晶デバイスの生産性を向上させることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
図１は本発明の溝付きの水晶片の製造方法を示した図である。本実施形態では、水晶振動子用の溝付きの水晶片１００を以下のような製造方法で作製した。まず図１（ａ）に示すように、水晶基板１０００の両面にマスク層２００を所望の形状で形成する。本実施形態では、板厚１００μｍの水晶基板に厚み６μｍのニッケル（Ｎｉ）からなるマスク層２００を形成した。なおマスク層２００としては、ＮｉだけでなくＣｒ、Ａｌ等の金属材料さらには厚膜のレジスト材料も利用可能である。
【００３４】
図２は本発明の溝付きの水晶片の製造方法におけるマスク層の平面形状を示した図である。本実施形態におけるマスク層２００は、図２に示すように、輪郭Ｂによって結ばれる音叉状の外形形状をしており、さらにその内側が輪郭Ｃによって結ばれるスリット状の溝部領域Ｄで抜き取られた形状をしている。なお本実施形態では、輪郭Ｃで形成される溝部領域Ｄの最小幅（溝部に対応するに開口部の短手方向の幅）である幅ｂ１が３０μｍ、輪郭Ｂからなる外形同士の間隔に対応する開口部の幅（幅ｂ２）が６０μｍになるようにマスク２００を形成した。本発明の製造方法では、このように、溝部に対応するに開口部の短手方向の幅（幅ｂ１）が、水晶片の外形同士の間隔に対応する開口部の幅（幅ｂ２）に対して、１／２以下の大きさでパターン化されるのが特徴である。
【００３５】
次に、図１（ｂ）に示すように、ドライエッチング法によって、水晶基板１０１０をエッチングしていく。本実施形態では、反応性ガスとしてＣ4Ｆ8を使用し、ガス圧０．４Ｐａ、パワー１．５ＫＷでエッチングを行った。なおこの条件において水晶基板１０１０がエッチングされるのと同時にＮｉからなるマスク層２００もエッチングされるが、水晶に比べてＮｉは２０倍以上もエッチング速度が遅いので、水晶基板１０１０を貫通し終わるまでにマスク層２００が無くなってしまうことはない。なおドライエッチング法に用いる反応性ガスとしては他にＣＨ4、ＣＨＦ3等が利用可能である。
【００３６】
本実施形態では、溝部領域Ｄの最小幅（幅ｂ１）は３０μｍであり、一方、外形形状を形成するための輪郭Ｂの最小の隙間（幅ｂ２）は６０μｍである。よってその大きさには、２倍の較差がある。我々の実験によれば、エッチングされる部分の大きさに２倍以上の較差があると、単位時間あたりにエッチングが進む速さ（エッチング速度）が大きく異なることが確認されている。すなわち、幅ｂ１の部分でのエッチング速度ｅ１は、幅ｂ２の部分でのエッチング速度ｅ２よりも遅くなるのである。本実施形態では、エッチング速度ｅ２が０．７μｍ／分に対してエッチング速度ｅ１は０．５μｍ／分であった。
【００３７】
このようにしてエッチングを進めると図１（ｃ）に示すように、水晶片１００の外形の
外側を完全に貫通させ、その一方でマスク層２００の溝部領域Ｄに、開口部の幅が３０μｍで深さが３６μｍの微細な溝部５００を同時に形成することができる。
【００３８】
最後にマスク層２００をウェットエッチング法によって除去し、図１（ｄ）に示すような溝部５００が所定の部分に形成された水晶片１００が完成する。
【００３９】
本発明の製造方法は、このようにマスク層２００に覆われていない開口部が広いとエッチング速度が速く、逆にマスク層に覆われていない開口部が狭いとエッチング速度が遅いというドライエッチングの特性を利用している。こうした特性は、反応性ガスの流れの状態に起因するものである。開口部が広いほど、古い反応性ガスと新しい反応性ガスとの入れ替えがスムーズに行われるため、新たな反応性ガスを取り込みやすく反応が連鎖的に進みエッチング速度が速まり、開口部が狭いと反応済みの古いガスが狭い部分に留まってしまい、新たな反応性ガスをトラップできなくなるためエッチング速度が遅くなるのである。
【００４０】
このドライエッチングの特性を利用することによって、図１に示すように、一回のドライエッチング工程で、水晶片１００の外形形状と溝部５００の形状を同時に形成することができた。従来は外形形状と溝部形状を別々の工程で形成していたのに対して、本発明の製造方法では、このように１回の工程で形成できるようになったので工程数が削減され、非常に生産性が上がった。
【００４１】
なお、外形が貫通した時点（図１（ｃ）の時点）で溝部５００が貫通してしまわないようにするためには、マスク層２００の開口部の大きさにできるだけ差をもたせるのが望ましい。確実に貫通部分と未貫通部分を区別して形成するには、本実施形態で示したように、開口部の大きさに２倍以上の較差（本実施形態では幅ｂ１が３０μｍ、幅ｂ２が６０μｍ）をもたすのが望ましい。
【００４２】
また図１に示す本発明の製造方法によれば、マスク層２００に、あらかじめ非常に精度良く外形形状と溝部形状が描画されているので、外形形状と溝部形状は設計通りに形成され位置ずれを起こす心配はまったくない。このように本発明では、所望の形状を精度良く形成でき、加工の信頼性が高いという点も特徴の一つである。
【００４３】
さらに、ドライエッチング法によって形成された本実施形態の水晶片１００の溝部５００は、内壁面が平面に対して８０〜９０度というほぼ垂直に近い角度で切り立っている。この点が、溝部がほぼＶ字溝であった従来のウェットエッチング法で形成された水晶片と形状的には異なっている。
【００４４】
なお、図１に示す製造方法では、ドライエッチング工程後に水晶片１００の溝部５００の内壁表面にドライエッチングによる生成物の付着や加工ダメージが多少なりとも生じてしまう。こうした生成物の付着や加工ダメージは、一般的な水晶振動子ではそれほど特性には大きく影響を及ぼすものではないが、非常に高精度の水晶振動子や超小型の水晶振動子を製造しようとした場合にはその振動特性に影響を及ぼす場合もある。そこで、図１（ｃ）もしくは図１（ｄ）の溝５００は形成された段階で、水晶片１００の表面をフッ酸やフッ化アンモニウムによりウェットエッチングして、表面の生成物や加工ダメージを取り除いてやるのが望ましい。そうすることで、特性の安定した高精度の水晶振動子や超小型の水晶振動子を製造することができるようになる。
【００４５】
図３は本発明の溝付きの水晶デバイスの製造方法の前半工程を示した図である。図４は
本発明の溝付きの水晶デバイスの製造方法の後半工程を示した図である。本実施形態では図１に示す水晶片の製造方法によって得られた溝付きの水晶片１００を用いて、水晶デ
バイスの一つである水晶振動子を製造した。以下にその製造方法を示す。
【００４６】
まず図３（ａ）に示すように、溝付きの水晶片１００の表面に電極膜４４０を成膜する。本実施形態ではスパッタリング法により、下層が０．０５μｍ厚のクロム（Ｃｒ）膜、上層が０．２μｍ厚の金（Ａｕ）膜からなる２層構造の電極膜４４０を成膜した。なおスパッタリング法は非常に回り込みのよい成膜方法であるので、開口部が３０μｍと狭く、深さが３６μｍと深い溝部５００の内壁にもきれいに成膜することができた。なお電極膜４４０の成膜方法はスパッタリング法に限られるわけではなく、蒸着法、無電解メッキ法等を利用することも可能である。
【００４７】
次に図３（ｂ）に示すように、電極４４０の表面に感光性材料からなるレジスト層３００を塗被する。本実施形態ではレジスト層３００は電着法によって形成することで、電極４４０上に均一に形成することができた。なおレジスト層３００の塗被方法としては電着法以外にスプレーコーティング法も利用可能である。
【００４８】
さらに図３（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィー法によってパターン化しレジスト層３１０を形成する。
【００４９】
その後、図４（ｄ）に示すように、電極４４０をエッチングして、それぞれ電気的に分割された電極４００、４１０、４２０、４３０を形成する。
【００５０】
最後に、図４（ｅ）に示すように、レジスト３１０を剥離液で除去して、溝部５００の内壁に電極４００、４１０が、水晶片１００の側壁に電極４２０、４３０が形成された溝付きの水晶振動子１０を製造することができた。
【００５１】
図４（ｅ）に示す水晶振動子１０では、電極４００と４１０に同電位をかけ、電極４２０と４３０に別の同電位をかけることで、図４（ｅ）のように、溝部５００の内壁面から水晶片１００の外壁に電界が生じる。
【００５２】
水晶は一定の方向に電界が生じると一定の方向に伸縮する特性（電歪特性と称する。）を有する材料であり、この電歪特性により水晶片１００を歪ませて振動を発生させることが可能である。このような原理によって図４（ｅ）に示す水晶振動子１０は一定の振動を発生させることができる。
【００５３】
本発明で製造した水晶振動子１０は、溝部５００を水晶片１００の所定の位置に正確に形成することができ、さらに溝部５００の内壁面は平面に対して８０〜９０度で切り立っているので、水晶片１００の外側の壁面に形成された電極４２０、４３０と溝部５００の内壁に形成された電極４００、４１０は、ほぼ平行に形成されることになる。そのため、それぞれの間、すなわち電極４００−電極４２０間、電極４１０−電極４２０間、電極４００−電極４３０間、電極４１０−電極４３０間にかかる電界はどの部分においても一定になり、水晶振動子１０は安定した振動が得られる。
【００５４】
図９に示すような従来の方法で製造された水晶振動子１５、１６、１７はウェットエッチング法によって溝部１１１５が形成されるため、その溝部１１１５の断面形状は水晶の異方性エッチング特有のＶ字溝形状で形成されていた。その結果、各電極間にかかる電界は、Ｖ字溝の形状に従い、それぞれが微妙に異なっていた。よって、安定した振動を得るのが非常に難しいという欠点を有していた。本発明は溝部５００の断面形状をほぼ矩形に近い状態で形成することによって、この欠点を克服した。
【００５５】
さらに、本発明で製造した水晶振動子１０は、溝部５００を水晶片１００の設計通りの
位置に正確に位置ずれを起こすことなく形成することができる。よって従来多発していた図９（ｂ）、（ｃ）に示すような溝部１１１５の位置ずれによる電界の片寄りは起こらなくなった。これにより、水晶振動子１０はさらに安定した振動が得られるようになった。
【００５６】
以上の結果、本発明の製造方法で製造した水晶振動子１０では、従来発生していた不安定な振動や発振周波数のばらつきを抑えることができたため、水晶デバイスの信頼性が従来に比べて非常に向上した。
【００５７】
また、水晶片１００の製造工程において、従来行われていたような外形形状と溝部形状の位置合わせ作業がなくなり、外形形状と溝部形状を同時に形成できたため、工程数が削減され、その結果、その水晶片１００を用いた水晶振動子１０の生産性も向上させることができた。
【００５８】
（第２の実施形態）
本実施形態では、本発明を用いて水晶デバイスの一応用製品である水晶ジャイロセンサの製造を行った。図５は本発明の水晶ジャイロセンサの製造に用いたマスク層の平面形状を示した図である。本実施形態では複数の水晶ジャイロセンサを一枚の水晶基板から製造するため、図５に示すように、水晶ジャイロセンサの外形形状を描画したマスク層２１０を均等に並べて配置した。なお本実施形態で作製する水晶ジャイロセンサは、図５に示すように６本の振動脚からなる外形形状をしており、その内の４本の振動脚の溝部領域Ｄで示された位置に溝部が形成される。
【００５９】
水晶ジャイロセンサの製造は、水晶振動子を製造する場合と同様の方法で行い、図１に示す製造方法を用いた。すなわち図１（ａ）にて水晶基板１０００上にマスク層２００（図５においてはマスク層２１０）を形成し、図１（ｂ）、図１（ｃ）において水晶基板１０００をドライエッチング法にてエッチングし、最後に図１（ｄ）のようにマスク層２００を除去して水晶片１００を完成させる工程である。
【００６０】
なお本水晶ジャイロセンサの製造で用いたマスク層２１０は、以下の関係性に則って形成されている。その関係性とは、まず輪郭Ｃで囲われたスリット状の溝部領域Ｄの幅ｂ１が輪郭Ｂで形成される各振動脚同士の間隔（幅ｂ３、ｂ４）の１／２以下の寸法であること、さらに幅ｂ１は輪郭Ｂで形成される各ジャイロセンサ同士の間隔（幅ｂ５、ｂ６）の１／２以下の寸法であること、という関係性である。詳しくは、幅ｂ１を２０μｍ、幅ｂ３を５０μｍ、幅ｂ４を８０μｍ、幅ｂ５を１５０μｍ、幅ｂ６を１５０μｍという寸法に設定した。これにより、一回のドライエッチング工程で、輪郭Ｂで示される外形形状の外側を完全に貫通させると同時に溝部領域Ｄにだけ溝部を形成することができた。
【００６１】
その後、このようにしてできた水晶片に図３、図４で示す製造方法を用いて電極を形成して、水晶ジャイロセンサを完成させることができた。
【００６２】
なお本文では、水晶デバイスの一例として溝付きの水晶振動子と溝付きの水晶ジャイロセンサの製造方法について説明したが、本発明の製造方法はこれらの水晶デバイスに限られるわけではない。加速度センサやＱＣＭセンサさらにはマイクロタス等、その他の多くの水晶デバイスに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の溝付きの水晶片の製造方法を示した図である。
【図２】本発明の溝付きの水晶片の製造方法におけるマスク層の平面形状を示した図である。
【図３】本発明の溝付きの水晶デバイスの製造方法の前半工程を示した図である。
【図４】本発明の溝付きの水晶デバイスの製造方法の後半工程を示した図である。
【図５】本発明の水晶ジャイロセンサの製造に用いたマスク層の平面形状を示した図である。
【図６】従来の水晶振動子に用いられる溝付きの水晶片の外観と溝部近傍の断面を示した図である。
【図７】従来の溝付きの水晶片の製造方法の前半工程を示した図である。
【図８】従来の溝付きの水晶片の製造方法の後半工程を示した図である。
【図９】従来の水晶振動子の振動脚部の断面形状と電界のかかり方を示した図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０、１５、１６、１７  水晶振動子
１００、１１０、１１１、１１２、１１５  水晶片
２００、２１０、２５０、２５５  マスク層
３００、３１０、３２０  レジスト層
４００、４１０、４２０、４３０、４４０  電極
４５０、４６０、４７０、４８０  電極
５００  溝部
１０００、１０１０  水晶基板
１１１０  振動脚
１１２０  基部
１１１２、１１１５  溝部
【図１】
2007166242.tif 000003
【図２】
2007166242.tif 000004
【図３】
2007166242.tif 000005
【図４】
2007166242.tif 000006
【図５】
2007166242.tif 000007
【図６】
2007166242.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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