(57)【要約】【課題】水晶デバイスの漏れ振動量測定工程での測定不良を即座に検知することで、測定不良の水晶振動子を後工程に物流させることを無くして不良発生を抑え、生産性を向上させる。【解決手段】水晶ウェハ上に複数の水晶振動子を形成した後、各水晶振動子の漏れ振動の量を測定する工程を有する水晶デバイスの製造方法において、水晶ウェハに、第１の水晶振動子群と、第１の水晶振動子群より漏れ振動量が所定量多い第２の水晶振動子群とを形成し、第１の水晶振動子群の漏れ振動量の測定結果と第２の水晶振動子群の漏れ振動量の測定結果との差が、所定量以上であるとき、各水晶振動子の漏れ振動の量が正しく測定できたと判断する。第２の水晶振動子群の各水晶振動子は、上面のマスク層パターンの振動脚に応じた箇所と下面のマスク層パターンの振動脚に応じた箇所とが、所定量位置ずれさせることで形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶ウェハに、第１の水晶振動子群と、前記第１の水晶振動子群より漏れ振動量が所定量多い第２の水晶振動子群とを形成する外形形成工程と、
前記第１の水晶振動子群の漏れ振動量の測定と前記第２の水晶振動子群の漏れ振動量の測定とを行う漏れ振動量測定工程と、を備える
ことを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記外形形成工程において、前記第２の水晶振動子群の各水晶振動子を、上面のマスク層パターンの振動脚に応じた箇所と下面のマスク層パターンの振動脚に応じた箇所とを、所定量位置をずらして形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の水晶デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型ジャイロセンサなどとして用いられる水晶デバイスの製造方法に関し、特に面外振動である漏れ振動発生を抑制する水晶デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水晶振動子を用いた振動型ジャイロセンサが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の振動型ジャイロセンサの水晶振動子は、面内方向の屈曲振動を駆動振動として使用し、角速度が印加された時にコリオリ力によって生じる面外方向の屈曲振動を検出振動として利用している。すなわち、角速度が印可されていない時には、Ｚ軸方向の振動は発生しないのが最も望ましい状態である。
【０００３】
しかしながら大抵の場合、水晶振動子の加工精度や水晶の異方性等に起因して、角速度が印加していない状態でも面外方向に多少なりとも振動が発生してしまう。このような角速度が印加していない状態で発生する面外方向の振動のことを、一般には漏れ振動と称し、その大きさを漏れ振動量と称している。
【０００４】
一般に、漏れ振動量測定工程における測定方法としては、特許文献１に記載のとおり、水晶ウェハ上に多数形成された水晶振動子の漏れ振動量を、プローブを用いて測定する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５４５１３号公報（１４頁、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の漏れ振動量測定工程で用いられるプローブを水晶振動子に接触させて測定する方法の場合、プローブの曲がりや汚れ、または水晶振動子の汚れや傾き等により、接触不良が多々あった。
【０００７】
接触不良の程度がひどく、断線状態に近い場合には、測定時に接触不良が即座に検知できるが、低程度の接触不良の場合、漏れ振動量の測定値は本来の測定値よりも低く測定されてしまう為に、接触不良であることがわからない。その結果、時にはバランス調整の必要がないと判断されて、そのまま封止工程に進んでしまうこともあった。
【０００８】
このような理由から、従来の製造工程では、漏れ振動量が大きな状態のまま後工程に流れてしまい、不良が発生することがあった。また仮に漏れ振動量を所定の規定値内に調整できたとしても、調整精度が悪いので、規定値限界付近の水晶振動子が多くなり、そのために検出感度の低いジャイロセンサが製造されることがあった。
【０００９】
本発明の目的は、漏れ振動量測定工程での測定不良を即座に検知することで、測定不良の水晶振動子を後工程に物流させることを無くして不良発生を抑え、生産性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の水晶デバイスの製造方法は、下記の製造方法を採用する。
【００１１】
本発明の水晶デバイスの製造方法は、水晶ウェハに、第１の水晶振動子群と、第１の水晶振動子群より漏れ振動量が所定量多い第２の水晶振動子群とを形成する外形形成工程と、第１の水晶振動子群の漏れ振動量の測定と第２の水晶振動子群の漏れ振動量の測定とを行う漏れ振動量測定工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第２の水晶振動子群の各水晶振動子は、外形形成工程において、第２の水晶振動子群の各水晶振動子を、上面のマスク層パターンの振動脚に応じた箇所と下面のマスク層パターンの振動脚に応じた箇所とを、所定量位置をずらして形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の水晶デバイスの製造方法では、漏れ振動量が所定量異なる第１の水晶振動子群と第２の水晶振動子群とを水晶ウェハ上に形成し、第１の水晶振動子群と第２の水晶振動子群の漏れ振動量の測定結果との差が所定量以上であるとき、漏れ振動量が正しく測定できたと判断し、第１の水晶振動子群と第２の水晶振動子群の漏れ振動量の測定結果との差が所定量未満であるとき、漏れ振動量の測定不良があったと判断する。
【００１４】
このように本発明の水晶デバイスの製造方法では、漏れ振動量の測定不良を容易に検知することができ、その結果、測定不良の水晶振動子を後工程に物流させることなく、検出感度不良が少なくなり、生産性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の水晶振動子の製造方法で製造する水晶振動子の斜視図である。
【図２】本実施形態の水晶振動子の製造方法の工程図である。
【図３】水晶ウェハ上に水晶振動子を形成した状態を模式的に示した平面図である。
【図４】第１の水晶振動子群の水晶振動子と第２の振動子群の水晶振動子の断面図である。
【図５】第１の水晶振動子群の水晶振動子の外形形成工程の説明図である。
【図６】第１の水晶振動子群の水晶振動子の外形形成工程の説明図である。
【図７】第２の水晶振動子群の水晶振動子の外形形成工程の説明図である。
【図８】第２の水晶振動子群の水晶振動子の外形形成工程の説明図である。
【図９】漏れ振動量の測定方法を示した要部斜視図である。
【図１０】本発明による漏れ振動量測定工程における正常時の漏れ振動量測定結果と接触不良時の漏れ振動量測定結果を比較した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［概略：図１−図２］
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の水晶振動子の製造方法で製造する水晶振動子１０を模式的に示した斜視図である。水晶振動子１０は、振動型ジャイロセンサに用いられるものである。水晶振動子１０は２本の駆動脚１０１、１０２と１本の検出脚１０３とを有する三脚音叉形状の水晶振動片１００と、その表面に形成される電極５００とからなっている。なお水晶振動片１００のこのような音叉形状は、水晶ウェハからエッチング加工等によって切り出して形成するのが一般的である。
【００１７】
この水晶振動子１０を用いた振動型ジャイロセンサの場合、図１に示すＸ軸方向の屈曲振動を駆動振動として使用することで、図１のようにＹ軸を中心軸とする角速度が印加された時にコリオリ力によって生じるＺ軸方向の屈曲振動を検出振動として利用している。すなわち、角速度が印可されていない時には、Ｚ軸方向の振動は発生しないのが最も望ましい状態である。
【００１８】
図２は、本実施形態の水晶振動子の製造方法の工程図である。音叉型の水晶振動子を用いた振動型ジャイロセンサは、大きく分けると、主に、水晶ウェハ上に所定の形状の水晶振動片を形成する外形形成工程、水晶振動片に電極を形成し発振可能な水晶振動子にする電極形成工程、水晶振動子を発振させて振動特性（漏れ振動量）を測定する第１漏れ振動量測定工程、水晶振動子の振動特性（漏れ振動量）が所定の範囲内になるように水晶振動片や電極の形状を調整するバランス調整工程、バランス調整後の振動特性（漏れ振動量）を測定し、所定の規定値範囲内に収まったかどうかを確かめる第二漏れ振動量測定工程、漏れ振動量が規定範囲内に収まった水晶振動子を折り取って、容器に実装し、真空中に封止する封止工程によって製造される。
【００１９】
なお、第二漏れ振動量測定工程で漏れ振動量が規定値範囲内になっていなかった場合は、再度バランス調整工程をおこなう場合もある。本発明は図２に示す第１漏れ振動量測定工程において、測定不良が発生した場合に、即座に不良を検知して再測定を行うことができるようにするのが目的である。
【００２０】
［外形形成工程：図３−図８］
次に、外形形成工程について説明する。図３は、本実施形態の水晶振動子の製造法の外形形成工程で水晶ウェハ上に水晶振動子を形成した状態を模式的に示した平面図である。本実施形態での水晶ウェハ１０００は、図３に示すように、漏れ振動量が異なる第１の水晶振動子１１ａ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｇ、１１ｈ（これらを第１の水晶振動子群とする。）と、第２の水晶振動子１２ｂ、１２ｆ（これらを第２の水晶振動子群とする。）が形成されている。
【００２１】
ここで、第１の水晶振動子群は、従来から一般におこなわれているのと同様にして、漏れ振動量が小さくなるように設計されたものであり、第２の水晶振動子群は第１の水晶振動子群よりも１０００ｍＶだけ漏れ振動量が大きくなるように設計されたものである。
【００２２】
図４は、本発明の第１の水晶振動子群の中の一水晶振動子の断面と第２の振動子群の中の一水晶振動子の断面を比較して示した図である。
【００２３】
図４（ａ）は図３に示す第１の水晶振動子群の一つである第１の水晶振動子１１ｄのＡ−Ａ断面を示した図である。第１の水晶振動子１１ｄは、駆動脚１１１、１１２と検出脚１１３の３本の振動脚を有する水晶振動片１１０上に電極５００が形成された構造をしている。第１の水晶振動子１１ｄの振動脚（駆動脚１１１、１１２と検出脚１１３）の断面は、図４（ａ）に示すように、ほぼ上下対象形状にできあがっている。この場合、駆動脚１１１、１１２を駆動振動させても、Ｘ軸方向にしか振動しないので、Ｚ軸方向の振動成分である漏れ振動は小さく抑えられる。
【００２４】
一方、図４（ｂ）は図３に示す第２の水晶振動子群の一つである第２の水晶振動子１２ｂのＢ−Ｂ断面を示した図である。第２の水晶振動子１２ｂは駆動脚１２１、１２２と検出脚１２３の３本の振動脚を有する水晶振動片１２０上に電極５００が形成された構造をしている。第２の水晶振動子１２ｂの振動脚（駆動脚１２１、１２２と検出脚１２３）の断面は、図４（ｂ）に示すように、上面と下面がずれ量Ｓだけ位置ずれしてできあがっている。その結果、駆動脚１２１、１２２を駆動振動させると、Ｘ軸方向だけでなく、Ｚ軸方向にも振動してしまい、漏れ振動が発生する。本実施例では、ずれ量Ｓを０．５μｍにした結果、１０００ｍＶの漏れ量の漏れ振動が発生した。
【００２５】
なお、第２の水晶振動子１２ｂに発生させる漏れ量の大きさは、ずれ量Ｓの大きさにほぼ比例して大きくなるので、ずれ量Ｓの設定を変えれば、漏れ量の大きさは任意に変えることができる。本実施形態では、ずれ量Ｓを０．５μｍに設定して、漏れ量が１０００ｍ
Ｖになるようにしたが、特に１０００ｍＶに限定される必要はなく、これよりも小さい漏れ量であってもかまわないし、大きな漏れ量であってもかまわない。
【００２６】
図４（ａ）に示す第１の水晶振動子１１ｄが含まれる第１の水晶振動子群と、図４（ｂ）に示す第２の水晶振動子１２ｂが含まれる第２の水晶振動子群と、が形成された水晶ウェハ１０００を、第１漏れ振動量測定工程で漏れ振動量を同じように測定すると、第１の水晶振動子群と第２の水晶振動子群とで漏れ振動量の値に明確な差（本実施形態では１０００ｍＶ）が生じることになる。本発明はこの漏れ振動量の差によって、測定不良であるか否かを判断することを特徴としている。
【００２７】
第２の水晶振動子群（第２の水晶振動子１２ｂ、１２ｆ）を第１の水晶振動子群（第１の水晶振動子１１ａ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｇ、１１ｈ）よりも１０００ｍＶだけ漏れ振動量が大きくなるように設計し製造することは非常に容易である。以下にその手法を、第１の水晶振動子群の外形形成工程と第２の水晶振動子群の外形形成工程とを比較して説明する。
【００２８】
図５は第１の水晶振動子群の水晶振動子の外形形成工程の説明図である。図６は第１の水晶振動子群の水晶振動子の外形形成工程の説明図である。なお図５、図６のいずれも、図３に示す第１の水晶振動子群の一つである第１の水晶振動子１１ｄのＡ−Ａ断面を工程順に示したものであるが、同じ第１の水晶振動子群に含まれる第１の水晶振動子１１ａ、１１ｃ、１１ｅ、１１ｇ、１１ｈについても、全く同じ工程かつ同じ条件で形成している。
【００２９】
まず図５（ａ）に示すように、平板状の水晶ウェハ１０００の両平面にマスク層３００を形成し、さらにそのマスク層３００の上に感光性材料からなるレジスト層４００を形成する。本実施形態ではマスク層３００に、下層が０．０３μｍのクロム（Ｃｒ）膜、上層が０．１２μｍの金（Ａｕ）膜からなる積層膜を用いた。ここで下層のＣｒ膜は下地である水晶ウェハ１０００との密着性を高める役目を有し、上層のＡｕ膜は、後の工程で行う水晶エッチング加工に耐性があるので、所望の部分が加工されないようにするマスク材料としての役目を有する。なお本発明において、マスク層３００の材料は、Ａｕ、Ｃｒに限定されるわけではない。水晶エッチング加工に耐性があり、水晶振動子形状にパターニング可能な材料であれば、いかなる材料でもかまわない。
【００３０】
そして、このレジスト層４００を、水晶振動子形状の遮光層２３５、２４５が形成された露光マスク２３０、２４０で露光する。図５（ａ）に示すように、遮光層２３５、２４５は紫外光７００を遮光するので、レジスト層４００は遮光層２３５、２４５の水晶振動子形状を転写するようにして露光される。なお、図５（ａ）に示す第１の水晶振動子群の外形形成工程では、一般におこなわれている露光と同じように、水晶ウェハ１０００の上面側を露光する露光マスク２３０の遮光層２３５と下面側を露光する露光マスク２４０の遮光層２４５を位置合わせし、両者の位置関係がほぼ合うようして露光した。上面側の遮光層２３５と下面側の遮光層２４５の位置関係を合わせることで、最終的にできあがる水晶振動片１００の形状のバランスを良くすることができ、漏れ振動量を小さくすることができる。
【００３１】
次にこの露光されたレジスト層４００を現像すると、図５（ｂ）に示すように、マスク層３００上に水晶振動子形状のレジスト層パターン４３５、４４５が形成される。なお、上述のように、露光時に上面側の遮光層２３５と下面側の遮光層２４５とを位置合わせしているので、現像後にできあがった上面側のレジスト層パターン４３５と下面側のレジスト層パターン４４５も位置関係がほぼ合っている。
【００３２】
その後、図６（ａ）に示すように、レジスト層パターン４３５、４４５をマスクとして利用してマスク層３００をエッチングし、レジスト層パターン４３５、４４５と同じ水晶振動子形状のマスク層パターン３３５、３４５が形成される。なお、上面側のレジスト層パターン４３５と下面側のレジスト層パターン４４５の位置関係が合っているので、これを転写して形成される上面側のマスク層パターン３３５と下面側のマスク層パターン３４５も位置関係はほぼ合っている。なお本実施形態では、Ａｕ膜をヨウ素とヨウ化カリウムが主成分のエッチング液でエッチングし、Ｃｒを硝酸セリウムアンモニウムが主成分のエッチング液でエッチングしたが、本発明は、特にこれらのエッチング液に限定されるものではない。
【００３３】
次に、図６（ｂ）に示すように、今度はマスク層パターン３３５、３４５をマスクとして利用し、水晶ウェハ１０００をエッチングする。本実施形態では、バッファードフッ酸と呼ばれる水晶をエッチングすることが可能な液を使用し、７０℃の液温で６時間、エッチングした。
【００３４】
すると図６（ｂ）に示すように、水晶ウェハ１０００は上下面が貫通し、２本の駆動脚１１１、１１２と１本の検出脚１１３を有する水晶振動片１１０が形成される。なお、水晶はエッチング異方性を有しているので、駆動脚１１１、１１２と検出脚１１３の断面には部分的の突起状の形状が形成されるが、上面側のマスク層パターン３３５と下面側のマスク層パターン３４５の位置関係があっているので、ほぼ上下対象形状の断面になる。その結果、駆動脚１１１、１１２を駆動振動させても、Ｘ軸方向にしか振動しないので、Ｚ軸方向の振動成分である漏れ振動は小さく抑えられることとなる。
【００３５】
最後に、図６（ｃ）のように、レジスト層パターン４３５、４４５、マスク層パターン３３５、３４５を除去して外形形成工程が完了する。
【００３６】
一方、第１の振動子群よりも漏れ振動量が約１０００ｍＶだけ大きい第２の水晶振動子群は以下のようにして形成される。図７は第２の水晶振動子群の水晶振動子の外形形成工程の説明図である。図８は第２の水晶振動子群の水晶振動子の外形形成工程の説明図である。なお図７、図８のいずれも、図３に示す第２の水晶振動子群の一つである第２の水晶振動子１２ｂのＢ−Ｂ断面を工程順に示したものであるが、同じ第２の水晶振動子群に含まれる第２の水晶振動子１２ｆについても、全く同じ工程かつ同じ条件で形成している。
【００３７】
本実施形態において、第２の水晶振動子群に属する第２の水晶振動子１２ｂは以下のようにして形成した。まず図７（ａ）に示すように、平板状の水晶ウェハ１０００の両平面にマスク層３００を形成し、さらにそのマスク層３００の上に感光性材料からなるレジスト層４００を形成する。本実施形態では、上述の第１の水晶振動子群と同じ水晶ウェハ１０００内に第２の水晶振動子群も形成されるので、第１の水晶振動子群と同様に、マスク層３００は下層が０．０３μｍのクロム（Ｃｒ）膜、上層が０．１２μｍの金（Ａｕ）膜からなる積層膜になる。ここで下層のＣｒ膜は下地である水晶ウェハ１０００との密着性を高める役目を有し、上層のＡｕ膜は、後の工程で行う水晶エッチング加工に耐性があるので、所望の部分が加工されないようにするマスク材料としての役目を有する。なお本発明において、マスク層３００の材料は、Ａｕ、Ｃｒに限定されるわけではない。水晶エッチング加工に耐性があり、水晶振動子形状にパターニング可能な材料であれば、いかなる材料でもかまわない。
【００３８】
そして、このレジスト層４００を、水晶振動子形状の遮光層２１５、２２５が形成された露光マスク２１０、２２０で露光する。図７（ａ）に示すように、遮光層２１５、２２５は紫外光７００を遮光する材料で形成されているので、レジスト層４００は遮光層２１５、２２５の水晶振動子形状を転写するようにして露光される。本発明の最も特徴的な点
はこの露光工程にあり、第２の水晶振動子１２ｂを形成するために、水晶ウェハ１０００の上面側を露光する露光マスク２１０の遮光層２１５と下面側を露光する露光マスク２２０の遮光層２２５をずれ量Ｓだけ位置ずれさせて露光する点が特徴である。このずれ量Ｓと漏れ振動量には相関があり、ずれ量Ｓに応じて漏れ振動量を制御することが可能である。本実施形態では、第２の水晶振動子群の漏れ振動量が第１の水晶振動子群の漏れ振動量よりも１０００ｍＶだけ大きくなるように、ずれ量Ｓを０．５μｍに設定した。
【００３９】
露光マスク２１０の遮光層２１５と露光マスク２２０の遮光層２２５の位置関係をずらす方法はいくつかある。本実施形態では、露光マスク２１０と露光マスク２２０を位置合わせした時に第２の振動子群に対応する遮光層２１５と遮光層２２５がずれ量Ｓだけ位置ずれするように、あらかじめ遮光層２２５の第２の振動子群のパターンだけ、振動脚の位置をずらして描画しておいた。なお遮光層２２５の第１の振動子パターンについては位置ずれが生じないように描画してある。
【００４０】
また露光マスク２１０の遮光層２１５と露光マスク２２０の遮光層２２５の位置関係をずらす別の方法として、分割露光法を用いる方法もある。分割露光法を用いれば、第１の水晶振動子群と第２の水晶振動子群を別々に露光することが可能であり、第２の水晶振動子群を露光する時にだけ、位置合わせをずらしてやればよい。
【００４１】
なお、位置ずれさせるパターンは、振動脚（図１に示す駆動脚１０１、１０２、振動脚１０３）に相当する箇所だけでもかまわないし、振動脚を含む水晶振動片全体のパターンでもかまわない。少なくとも振動脚を位置ずれさせることができれば、本発明の効果は得られる。
【００４２】
次にこの露光されたレジスト層４００を現像すると、図７（ｂ）に示すように、マスク層３００上に水晶振動子形状のレジスト層パターン４１５、４２５が形成される。なお、上述のように、露光時に上面側の遮光層２１５と下面側の遮光層２２５とをずれ量Ｓ（＝１．５μｍ）だけ位置ずれさせているので、現像後にできあがった上面側のレジスト層パターン４１５と下面側のレジスト層パターン４２５も、ずれ量Ｓ（＝１．５μｍ）だけ位置ずれした位置関係で形成される。
【００４３】
その後、図８（ａ）に示すように、レジスト層パターン４１５、４２５をマスクとして利用してマスク層３００をエッチングし、レジスト層パターン４１５、４２５と同じ水晶振動子形状のマスク層パターン３１５、３２５が形成される。なお、上面側のレジスト層パターン４１５と下面側のレジスト層パターン４２５の位置関係がずれ量Ｓ（＝１．５μｍ）だけ位置ずれしているので、これを転写して形成される上面側のマスク層パターン３１５と下面側のマスク層パターン３２５も、同様にずれ量Ｓ（＝１．５μｍ）だけ位置ずれして形成される。なお本実施形態では、Ａｕ膜をヨウ素とヨウ化カリウムが主成分のエッチング液でエッチングし、Ｃｒを硝酸セリウムアンモニウムが主成分のエッチング液でエッチングした。
【００４４】
次に、マスク層パターン３１５、３２５をマスクとして利用し、水晶ウェハ１０００をエッチングする。本実施形態では、バッファードフッ酸と呼ばれる水晶をエッチングすることが可能な液を使用し、７０℃の液温で６時間、エッチングした。すると図８（ｂ）に示すように、水晶ウェハ１０００は上下面が貫通し、２本の駆動脚１２１、１２２と１本の検出脚１２３を有する水晶振動片１２０が形成される。
【００４５】
すると、上面側のマスク層パターン３１５と下面側のマスク層パターン３２５がずれ量Ｓ（＝１．５μｍ）だけ位置ずれしているので、エッチングされてできあがった水晶振動片１２０の振動脚（駆動脚１２１、１２２と検出脚１２３）の断面は、上面と下面がずれ
量Ｓ（＝１．５μｍ）だけずれた上下非対称の形状に形成される。
【００４６】
なお、本実施形態では、水晶ウェハ１０００をエッチングする際に、図８（ｂ）のように、レジスト層パターン４１５、４２５がマスク層パターン３１５、３２５上に存在する状態のままエッチングを行ったが、レジスト層パターン４１５、４２５を除去した後に水晶ウェハ１０００のエッチングをおこなっても、同じように水晶振動片１２０は形成することができる。
【００４７】
最後に、図８（ｃ）に示すように、レジスト層パターン４１５、４２５、マスク層パターン３１５、３２５を除去して、水晶振動片１２０を形成する工程である外形形成工程が完了する。
【００４８】
このようにして形成された第２の水晶振動子１２ｂは、駆動脚１２１、１２２を駆動振動させると、上下非対称な断面形状の影響を受け、図１におけるＺ軸方向にも振動が生じることとなる。その結果、Ｚ軸方向の振動成分である漏れ振動量が大きく発生する。本実施形態では第２の水晶振動子群を図７〜図８に示す外形形成工程でずれ量Ｓ＝１．５μｍだけずらすことによって、図５〜図６に示す外形形成工程で形成された第１の第１の水晶振動子群よりも、約１０００ｍＶだけ、漏れ振動量を大きくすることができた。
【００４９】
［漏れ振動量測定工程：図９−図１０］
このようにして形成された第１の水晶振動子１１ｄ（第１の水晶振動子群）と第２の水晶振動子１２ｂ（第２の水晶振動子群）は、本発明では、第１漏れ振動量測定工程において下記のような効果を示す。
【００５０】
図９は漏れ振動量の測定方法を示した要部斜視図である。なお図９では１個の水晶振動子１０しか描かれていないが、第１漏れ振動量測定工程時には図３に示すような水晶ウェハ上に多数の水晶振動子１０連結された状態で測定される。
【００５１】
第１漏れ振動量測定工程では、図９に示すようにプローブ６００を水晶振動片１００上に形成された電極５００に接触させて、駆動脚１０１、１０２に駆動電圧を印加し、Ｘ軸方向に駆動脚１０１、１０２を振動（駆動振動）させる。本来であれば、この状態では回転していないので、Ｚ軸方向の振動は発生しないのが理想である。
【００５２】
このようにしてなされる第１漏れ振動量測定工程において、本実施形態の第１の水晶振動子群と第２の水晶振動子群を有する水晶ウェハを測定すると、第１の水晶振動子群は漏れ振動量が小さく測定され、第２の水晶振動子群は第１の水晶振動子群よりも漏れ振動量が約１０００ｍＶだけ大きく測定されることとなる。
【００５３】
図１０は本発明による漏れ振動量測定工程における正常時の漏れ振動量測定結果と接触不良時の漏れ振動量測定結果を比較した図である。図３に示す第１の水晶振動子群と第２の水晶振動子群が形成された本実施形態の水晶ウェハ１０００を、実際に第１漏れ振動量測定工程で測定したところ、正常に測定されている状態では、図１０（ａ）に示すように、第２の水晶振動子群である第２の水晶振動子１２ｂ、１２ｆだけが、第１の水晶振動子群である第１の水晶振動子１１ａ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｇ、１１ｈよりも約１０００ｍＶ大きく測定され、設計通りの結果が得られた。なお、第２の水晶振動子１２ｂ、１２ｆの漏れ振動量の値は、バランス調整可能な程度の漏れ振動量であるので、バランス調整後は十分に規定範囲内に入れることができ、良品の水晶振動子として取り扱うことができる。
【００５４】
一方、図１０（ｂ）は第１漏れ振動量測定工程においてプローブの接触不良が起こった
時に本実施形態の水晶ウェハ１０００（図３）を測定した結果である。接触不良が発生すると、各水晶振動子の漏れ振動量の値は、図１０（ａ）に示す正常時に比べて、小さな値を示した。その結果、個々の水晶振動子の漏れ振動量の値だけで判断すると、漏れ量が小さいということになり、バランス調整をほとんど必要としない良好な水晶振動子であると錯覚してしまう。しかしながら、実際には図１０（ａ）に示す正常時の漏れ振動量の方が正しく、バランス調整は必要なレベルにある。本発明は、このように接触不良等の影響で漏れ振動量が、誤って小さく測定されてしまう問題を回避するのが目的である。
【００５５】
本実施形態において、測定不良時の図１０（ｂ）の結果をよく確認すると、あらかじめ漏れ振動量が１０００ｍＶ程度異なるように設計された第１の水晶振動子群と第２の水晶振動子群であるにもかかわらず、第２の水晶振動子群である第２の水晶振動子１２ｂ、１２ｆと、第１の水晶振動子群である第１の水晶振動子１１ａ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｇ、１１ｈとの差が２５０ｍＶしかないことがわかる。このように本発明では、第１の水晶振動子群と第２の水晶振動子群の漏れ振動量の差が、あらかじめ設計した所定量よりも小さければ、接触不良による測定不良であると明確にわかり、即座に再測定や測定装置の修理といった対策をとることが可能である。
【００５６】
以上のようにして、本発明は、漏れ振動量測定工程での測定不良を即座に検知することができるので、測定不良の水晶振動子を後工程に物流させることを無くすことができる。その結果、不良を少なくすることができ、生産性向上に繋がる。
【００５７】
［バランス調製工程］
第１漏れ振動量測定工程の次に行われるバランス調整工程は、駆動脚および電極の一部を除去することによって、漏れ振動量が発生しないように駆動脚の振動バランスを調整する工程である。駆動脚および電極の除去する位置、除去する量は、第１漏れ振動量測定工程で測定された漏れ振動量の値をもとに算出しておこなうので、第１漏れ振動量測定工程での測定が誤っていると、バランス調整の精度が悪くなり、最悪の場合、漏れ振動量が逆に大きくなって、まったくバランス調整できない状態に陥る場合もある。
【００５８】
このようにバランス調整工程においても、第１漏れ振動量測定工程での測定精度は大きく影響するので、本発明のように測定不良を早い段階で検出することは非常に有効である。
【００５９】
本発明を用いれば、第一漏れ振動量測定工程で測定不良を防ぐことができるので、バランス調整工程に測定不良品が物流されず、安定して正確に漏れ振動量を調整することができるようになる。
【００６０】
［封止工程］
封止工程では、これまで水晶ウェハに連結してした水晶振動子は、レーザー切断機等によって個々の水晶振動子に分離され、パッケージに実装された後、真空中で蓋をして真空気密封止される。
【００６１】
なお、第１漏れ振動量測定工程での測定において、漏れ振動量が所定の規定値以内に入る程度に小さい値であった場合には、バランス調整工程および第二漏れ振動量測定工程は省略されて、封止工程に進むこともある。その場合、第１漏れ振動量測定工程で正常に測定された結果、漏れ振動量が十分に小さな値であったならば問題ないが、接触不良等の測定不良で漏れ振動量が小さい値として測定されてしまった場合は、封止工程まで進んでしまうと、それ以降、水晶振動子を調整することができないので、パッケージを含めた状態で不良品になってしまう。このように、本発明は封止工程における生産性向上にも繋がる。
【００６２】
なお、本実施形態の水晶振動子では三脚音叉形状の水晶振動子を用いたが、本発明は何もこの形状に限定されるものではなく、二脚音叉形状、Ｔ型音叉形状、Ｗ型音叉形状などでも同じようにして利用することが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  水晶振動子  
１１ａ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｇ、１１ｈ  第１の水晶振動子
１２ｂ、１２ｆ  第２の水晶振動子
１００、１１０、１２０  水晶振動片
１０１、１０２、１１１、１１２、１２１、１２２  駆動脚
１０３、１１３、１２３  検出脚
２１０、２２０、２３０、２４０  露光マスク
２１５、２２５、２３５、２４５  遮光層
３００  マスク層
３１５、３２５、３３５、３４５  マスク層パターン
４００  レジスト層
４１５、４２５、４３５、４４５  レジスト層パターン
５００  電極
６００  プローブ
７００  紫外光
１０００  水晶ウェハ
【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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