(57)【要約】【課題】  本発明は、振動部が広くなるように貫通溝が形成されたＡＴカットの水晶振動片、水晶デバイス及び水晶振動片の製造方法を提供する。【解決手段】  ＡＴカットの水晶振動片（１１０）は、長辺方向をＸ軸、厚さ方向をＹ’軸、短辺方向をＺ’軸として規定されたＡＴカットの水晶振動片であって、電圧の印加により振動する水晶振動部（１１１）と、水晶振動部を囲むように形成された枠部（１１２）と、水晶振動部と枠部との間に形成されＹ’軸方向に貫通した貫通溝（１１３）と、を備え、貫通溝はＸ軸方向に伸びる水晶振動部の＋Ｚ’軸方向に形成された第１貫通溝（１１３ａ）と−Ｚ’軸方向に形成された第２貫通溝（１１３ｂ）とを含み、第１貫通溝と第２貫通溝とのＺ’軸方向の幅が異なる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長辺方向をＸ軸、厚さ方向をＹ’軸、短辺方向をＺ’軸として規定されたＡＴカットの水晶振動片であって、
電圧の印加により振動する水晶振動部と、
前記水晶振動部を囲むように形成された枠部と、
前記水晶振動部と前記枠部との間に形成され前記Ｙ’軸方向に貫通した貫通溝と、を備え、
前記貫通溝は前記Ｘ軸方向に伸びる前記水晶振動部の＋Ｚ’軸方向に形成された第１貫通溝と−Ｚ’軸方向に形成された第２貫通溝とを含み、
前記第１貫通溝と前記第２貫通溝とはＺ’軸方向の幅が異なるＡＴカットの水晶振動片。
【請求項２】
前記第１貫通溝のＺ’軸方向の幅は前記第２貫通溝のＺ’軸方向の幅より小さい請求項１に記載のＡＴカットの水晶振動片。
【請求項３】
短辺方向をＸ軸、厚さ方向をＹ’軸、長辺方向をＺ’軸として規定されたＡＴカットの水晶振動片であって、
電圧の印加により振動する水晶振動部と、
前記水晶振動部を囲むように形成された枠部と、
前記水晶振動部と前記枠部との間に形成され前記Ｙ’軸方向に貫通した貫通溝と、を備え、
前記貫通溝は前記Ｘ軸方向に伸びる前記水晶振動部の＋Ｚ’軸方向に形成された第１貫通溝と−Ｚ’軸方向に形成された第２貫通溝とを含み、
前記第１貫通溝と前記第２貫通溝とはＺ’軸方向の幅が異なるＡＴカットの水晶振動片。
【請求項４】
前記第１貫通溝のＺ’軸方向の幅は前記第２貫通溝のＺ’軸方向の幅より小さい請求項３に記載のＡＴカットの水晶振動片。
【請求項５】
前記枠部は前記水晶振動部よりもＹ’軸方向に厚く形成されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＡＴカットの水晶振動片。
【請求項６】
前記水晶振動部は、中心のＹ’軸方向の厚さが外周のＹ’軸方向の厚さより厚いメサ型である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＡＴカットの水晶振動片。
【請求項７】
前記水晶振動部の前記貫通溝に面する＋Ｚ’軸側の側面と−Ｚ’軸側の側面とが平面状に形成されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のＡＴカットの水晶振動片。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の前記ＡＴカットの水晶振動片と、
前記ＡＴカットの水晶振動片の前記＋Ｙ’軸方向の面に接合される第１板と、
前記ＡＴカットの水晶振動片の前記−Ｙ’軸方向の面に接合される第２板と、
を備える水晶デバイス。
【請求項９】
長辺方向をＸ軸、厚さ方向をＹ’軸、短辺方向をＺ’軸として規定され、電圧の印加により振動する水晶振動部と、前記水晶振動部を囲むように形成された枠部と、前記水晶振動部と前記枠部との間に形成され前記Ｙ’軸方向に貫通した貫通溝とを有するＡＴカットの水晶振動片の製造方法であって、
複数の前記ＡＴカットの水晶振動片が形成されるＡＴカットされた水晶ウエハを用意する工程と、
前記Ｘ軸方向に伸びる前記水晶振動部の＋Ｚ’軸方向に形成された第１エッチング領域と、−Ｚ’軸方向に形成され前記第１エッチング領域とはＺ’軸方向の幅が異なる第２エッチング領域とを含むマスクを用いて、前記貫通溝に対応する領域を露光する露光工程と、
前記露光工程で露光された前記貫通溝に対応する領域をエッチングする第１エッチング工程と、
を備えるＡＴカットの水晶振動片の製造方法。
【請求項１０】
短辺方向をＸ軸、厚さ方向をＹ’軸、長辺方向をＺ’軸として規定され、電圧の印加により振動する水晶振動部と、前記水晶振動部を囲むように形成された枠部と、前記水晶振動部と前記枠部との間に形成され前記Ｙ’軸方向に貫通した貫通溝とを有するＡＴカットの水晶振動片の製造方法であって、
複数の前記ＡＴカットの水晶振動片が形成されるＡＴカットされた水晶ウエハを用意する工程と、
前記Ｘ軸方向に伸びる前記水晶振動部の＋Ｚ’軸方向に形成された第１エッチング領域と、−Ｚ’軸方向に形成され前記第１エッチング領域とはＺ’軸方向の幅が異なる第２エッチング領域とを含むマスクを用いて、前記貫通溝に対応する領域を露光する露光工程と、
前記露光工程で露光された前記貫通溝に対応する領域をエッチングする第１エッチング工程と、
を備えるＡＴカットの水晶振動片の製造方法。
【請求項１１】
前記水晶ウエハを用意する工程の後に、前記水晶振動部のＹ’軸方向の厚さが前記枠部のＹ’軸方向の厚さより薄く形成されるように前記水晶ウエハをエッチングする第２エッチング工程を備える請求項９又は請求項１０に記載のＡＴカットの水晶振動片の製造方法。
【請求項１２】
前記水晶ウエハを用意する工程の後に、前記水晶ウエハの前記水晶振動部を中心のＹ’軸方向の厚さが外周のＹ’軸方向の厚さより厚いメサ型にエッチングする第３エッチング工程を含む請求項９又は請求項１０のいずれか一項に記載のＡＴカットの水晶振動片の製造方法。
【請求項１３】
前記水晶ウエハを用意する工程の後に、前記水晶振動部のＹ’軸方向の厚さが前記枠部のＹ’軸方向の厚さより薄く形成されるように前記水晶ウエハをエッチングする第２エッチング工程と、
前記第２エッチング工程の後であり、前記第１エッチング工程の前に、前記水晶ウエハの前記水晶振動部を中心のＹ’軸方向の厚さが外周のＹ’軸方向の厚さより厚いメサ型にエッチングする第３エッチング工程と、
を備える請求項９又は請求項１０のいずれか一項に記載のＡＴカットの水晶振動片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通溝が形成されるＡＴカットの水晶振動片、水晶デバイス及び水晶振動片の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧が印加されることにより振動する振動部を有する水晶デバイスが知られている。このような水晶デバイスには振動部を囲む枠部が形成された水晶振動片を備え、ウエハ上に複数の水晶デバイスを形成して一度に大量の水晶デバイスを製造するものがある。またこのような水晶デバイスの水晶振動片には温度特性が良好であるＡＴカットされた水晶振動片が用いられることが多い。
【０００３】
枠部を有するＡＴカットの水晶振動片が形成されたウエハには枠部と振動部との間にウエハを貫通する貫通溝がエッチングにより形成される。ＡＴカットの水晶振動片では結晶の異方性によりエッチング速度がウエハの場所によって異なる。そのためＡＴカットの水晶振動片では貫通溝を確実に形成することができるように、振動部の大きさを小さくして貫通溝の幅が広めに形成される。特許文献１では、振動をより安定化するために振動部を大きくして貫通溝の幅を狭くし、貫通溝にエッチングに異方性がない変質部を形成することで貫通溝を確実に貫通させる圧電振動片の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８８３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献１では水晶振動片を形成する工程に変質部を形成するための工程が追加されることになり、製造工程が複雑になるため好ましくない。
【０００６】
そこで本発明は、貫通溝を形成するための特別な工程を増やすことなく振動部が広くなるように貫通溝が形成されたＡＴカットの水晶振動片、水晶デバイス及び水晶振動片の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１観点のＡＴカットの水晶振動片は、長辺方向をＸ軸、厚さ方向をＹ’軸、短辺方向をＺ’軸として規定されたＡＴカットの水晶振動片であって、電圧の印加により振動する水晶振動部と、水晶振動部を囲むように形成された枠部と、水晶振動部と枠部との間に形成されＹ’軸方向に貫通した貫通溝と、を備え、貫通溝はＸ軸方向に伸びる水晶振動部の＋Ｚ’軸方向に形成された第１貫通溝と−Ｚ’軸方向に形成された第２貫通溝とを含み、第１貫通溝と第２貫通溝とのＺ’軸方向の幅が異なる。
【０００８】
第２観点のＡＴカットの水晶振動片は、第１観点において、第１貫通溝のＺ’軸方向の幅が第２貫通溝のＺ’軸方向の幅より小さい。
【０００９】
第３観点のＡＴカットの水晶振動片は、短辺方向をＸ軸、厚さ方向をＹ’軸、長辺方向をＺ’軸として規定されたＡＴカットの水晶振動片であって、電圧の印加により振動する水晶振動部と、水晶振動部を囲むように形成された枠部と、水晶振動部と枠部との間に形成されＹ’軸方向に貫通した貫通溝と、を備え、貫通溝はＸ軸方向に伸びる水晶振動部の＋Ｚ’軸方向に形成された第１貫通溝と−Ｚ’軸方向に形成された第２貫通溝とを含み、第１貫通溝と第２貫通溝とはＺ’軸方向の幅が異なる。
【００１０】
第４観点のＡＴカットの水晶振動片は、第３観点において、第１貫通溝のＺ’軸方向の幅は第２貫通溝のＺ’軸方向の幅より小さい。
【００１１】
第５観点のＡＴカットの水晶振動片は、第１観点から第４観点において、枠部が水晶振動部よりもＹ’軸方向に厚く形成されている。
【００１２】
第６観点のＡＴカットの水晶振動片は、第１観点から第５観点において、水晶振動部が中心のＹ’軸方向の厚さが外周のＹ’軸方向の厚さより厚いメサ型である。
【００１３】
第７観点のＡＴカットの水晶振動片は、第１観点から第６観点において、水晶振動部の貫通溝に面する＋Ｚ’軸側の側面と−Ｚ’軸側の側面とが平面状に形成されている。
【００１４】
第８観点の水晶デバイスは、第１観点から第７観点のＡＴカットの水晶振動片と、ＡＴカットの水晶振動片の＋Ｙ’軸方向の面に接合される第１板と、ＡＴカットの水晶振動片の−Ｙ’軸方向の面に接合される第２板と、を備える。
【００１５】
第９観点のＡＴカットの水晶振動片の製造方法は、長辺方向をＸ軸、厚さ方向をＹ’軸、短辺方向をＺ’軸として規定され、電圧の印加により振動する水晶振動部と、水晶振動部を囲むように形成された枠部と、水晶振動部と枠部との間に形成されＹ’軸方向に貫通した貫通溝とを有するＡＴカットの水晶振動片の製造方法であって、複数のＡＴカットの水晶振動片が形成されるＡＴカットされた水晶ウエハを用意する工程と、Ｘ軸方向に伸びる水晶振動部の＋Ｚ’軸方向に形成された第１エッチング領域と、−Ｚ’軸方向に形成され第１エッチング領域とはＺ’軸方向の幅が異なる第２エッチング領域とを含むマスクを用いて、貫通溝に対応する領域を露光する露光工程と、露光工程で露光された貫通溝に対応する領域をエッチングする第１エッチング工程と、を備える。
【００１６】
第１０観点のＡＴカットの水晶振動片の製造方法は、短辺方向をＸ軸、厚さ方向をＹ’軸、長辺方向をＺ’軸として規定され、電圧の印加により振動する水晶振動部と、水晶振動部を囲むように形成された枠部と、水晶振動部と枠部との間に形成されＹ’軸方向に貫通した貫通溝とを有するＡＴカットの水晶振動片の製造方法であって、複数のＡＴカットの水晶振動片が形成されるＡＴカットされた水晶ウエハを用意する工程と、Ｘ軸方向に伸びる水晶振動部の＋Ｚ’軸方向に形成された第１エッチング領域と、−Ｚ’軸方向に形成され第１エッチング領域とはＺ’軸方向の幅が異なる第２エッチング領域とを含むマスクを用いて、貫通溝に対応する領域を露光する露光工程と、露光工程で露光された貫通溝に対応する領域をエッチングする第１エッチング工程と、を備える。
【００１７】
第１１観点のＡＴカットの水晶振動片の製造方法は、第９観点又は第１０観点において、水晶ウエハを用意する工程の後に、水晶振動部のＹ’軸方向の厚さが枠部のＹ’軸方向の厚さより薄く形成されるように水晶ウエハをエッチングする第２エッチング工程を備える。
【００１８】
第１２観点のＡＴカットの水晶振動片の製造方法は、第９観点又は第１０観点において、水晶ウエハを用意する工程の後に、水晶ウエハの水晶振動部を中心のＹ’軸方向の厚さが外周のＹ’軸方向の厚さより厚いメサ型にエッチングする第３エッチング工程を含む。
【００１９】
第１３観点のＡＴカットの水晶振動片の製造方法は、第９観点又は第１０観点において、水晶ウエハを用意する工程の後に、水晶振動部のＹ’軸方向の厚さが枠部のＹ’軸方向の厚さより薄く形成されるように水晶ウエハをエッチングする第２エッチング工程と、第２エッチング工程の後であり、第１エッチング工程の前に、水晶ウエハの水晶振動部を中心のＹ’軸方向の厚さが外周のＹ’軸方向の厚さより厚いメサ型にエッチングする第３エッチング工程と、を備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、貫通溝を形成するための特別な工程を増やすことなく振動部が広くなるように貫通溝が形成されたＡＴカットの水晶振動片、水晶デバイス及び水晶振動片の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】水晶デバイス１００の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。  （ｂ）は、水晶振動片１１０の平面図である。
【図３】（ａ）は、第１板１２０の平面図である。  （ｂ）は、第２板１３０の平面図である。
【図４】水晶デバイス１００の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】水晶ウエハＷ１１０の平面図である。
【図６】水晶ウエハＷ１１０の製造方法を示すフローチャートである。
【図７】水晶ウエハＷ１１０の製造方法を示すフローチャートである。
【図８】第１ウエハＷ１２０の平面図である。
【図９】第２ウエハＷ１３０の平面図である。
【図１０】（ａ）は、水晶ウエハＷ１１０の貫通溝１１３のエッチング速度について説明するための図である。  （ｂ）は、図７（ｅ）の貫通溝１１３を拡大した水晶ウエハＷ１１０の断面図である。  （ｃ）は、第１貫通溝１１３ａと第２貫通溝１１３ｂとのＺ’軸方向の幅を変えて貫通溝が貫通するかどうかを実験した結果を示している。
【図１１】（ａ）は、水晶振動部１１１の幅Ｌ１１１の大きさがＬ１１１ａである場合の水晶振動片１１０の温度とＣＩ値との関係を示したグラフである。  （ｂ）は、水晶振動部１１１の幅Ｌ１１１の大きさがＬ１１１ｂである場合の水晶振動片１１０の温度とＣＩ値との関係を示したグラフである。  （ｃ）は、水晶振動部１１１の幅Ｌ１１１の大きさがＬ１１１ｃである場合の水晶振動片１１０の温度とＣＩ値との関係を示したグラフである。
【図１２】（ａ）は、水晶振動片２１０の平面図である。  （ｂ）は、水晶振動片３１０の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００２３】
（第１実施例）
＜水晶デバイス１００の構成＞
図１は、水晶デバイス１００の分解斜視図である。水晶デバイス１００は、表面実装型の水晶デバイスであり、プリント基板等に実装されて使用される。水晶デバイス１００は主に、水晶振動片１１０と、第１板１２０と、第２板１３０とにより構成されている。水晶振動片１１０にはＡＴカットの水晶振動片が用いられる。ＡＴカットの水晶振動片は、主面（ＹＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。以下の説明では、ＡＴカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、水晶デバイス１００においては水晶デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、水晶デバイス１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。
【００２４】
水晶振動片１１０は、電圧の印加により振動する水晶振動部１１１と、水晶振動部１１１を囲むように形成される枠部１１２と、水晶振動部１１１と枠部１１２との間に形成されている貫通溝１１３と、水晶振動部１１１と枠部１１２とを連結する連結部１１７と、を備えている。水晶振動部１１１の＋Ｙ’軸側の面と−Ｙ’軸側の面とには一対の励振電極１１４が形成されている。また一対の励振電極１１４は、連結部１１７を通り枠部１１２の角まで形成される一対の引出電極１１５が形成されている。＋Ｙ’軸側の励振電極１１４に接続される引出電極１１５は連結部１１７で＋Ｙ’軸側の面から−Ｙ’軸側の面に引き出され、枠部１１２の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角まで形成されている。また、−Ｙ’軸側の励振電極１１４に接続される引出電極１１５は、連結部１１７を通り枠部１１２の−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角まで形成されている。
【００２５】
第１板１２０は、＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面に凹凸のない平板状に形成されており、水晶振動片１１０の＋Ｙ’軸側に配置される。−Ｙ’軸側の面には、水晶振動片１１０の枠部１１２と接合される接合面１２１が形成されている。
【００２６】
第２板１３０は、＋Ｙ’軸側に水晶振動片１１０の枠部１１２に対応する接合面１３２と、接合面１３２から凹んだ凹部１３１と、一対の電極パッド１３５が形成され、−Ｙ’軸側に一対の外部電極１３３が形成されている。また、第２板１３０の四隅にはキャスタレーション１３４が形成されており、キャスタレーション１３４にはキャスタレーション電極１３６が形成されている。−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側及び＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側に形成されているキャスタレーション電極１３６は、＋Ｙ’軸側の面に形成されている電極パッド１３５と−Ｙ’軸側の面に形成されている外部電極１３３とを電気的に接続している。
【００２７】
図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。水晶デバイス１００は、水晶振動片１１０の＋Ｙ’軸側に第１板１２０が配置され、−Ｙ’軸側に第２板１３０が配置される。第１板１２０の接合面１２１及び第２板１３０の接合面１３２は、水晶振動片１１０の枠部１１２と封止材１４０を介して接合される。水晶デバイス１００の内部に形成されるキャビティ１５０は、この封止材１４０により密封される。また、第２板１３０の＋Ｙ’軸側の面に形成されている電極パッド１３５と枠部１１２に形成されている引出電極１１５とが接続される。そのため水晶振動片１１０に形成されている励振電極１１４は、引出電極１１５、電極パッド１３５及びキャスタレーション電極１３６を介して第２板１３０に形成されている外部電極１３３と電気的に接続される。
【００２８】
水晶振動片１１０は、水晶振動部１１１の＋Ｙ’軸側の面が枠部１１２の＋Ｙ’軸側の面よりも−Ｙ’軸側に形成されている。そのため、枠部１１２は水晶振動部１１１よりもＹ’軸方向に厚く形成されている。また水晶振動部１１１は、中心が外周よりもＹ’軸方向に厚いメサ型形状に形成されている。この水晶振動部１１１の厚さが厚くなっているメサ部１１６には励振電極１１４が形成されている。
【００２９】
図２（ｂ）は、水晶振動片１１０の平面図である。水晶振動片１１０は水晶振動部１１１と、枠部１１２と、貫通溝１１３と、連結部１１７とを備えている。水晶振動部１１１はメサ型に形成されており、メサ部１１６の＋Ｙ’軸側の面と−Ｙ’軸側の面とには一対の励振電極１１４が形成されている。各励振電極１１４からは引出電極１１５が引き出されてそれぞれ枠部１１２の−Ｙ’軸側の面の角まで形成されている。また貫通溝１１３は水晶振動部１１１の＋Ｘ軸及び−Ｘ軸側と、＋Ｚ’軸及び−Ｚ’軸側とに形成されている。貫通溝１１３において、水晶振動部１１１の＋Ｚ’軸側に形成されＸ軸に平行な部分を第１貫通溝１１３ａとし、水晶振動部１１１の−Ｚ’軸側に形成されＸ軸に平行な部分を第２貫通溝１１３ｂとする。なお、第１貫通溝１１３ａのＺ’軸方向の幅Ｌ１１３ａは第２貫通溝１１３ｂのＺ’軸方向の幅Ｌ１１３ｂよりも狭く形成されている。一方、図２（ｂ）では水晶振動部１１１のＺ’軸方向の幅をＬ１１１とし、水晶振動部１１１と貫通溝１１３とのＺ’軸方向の合計幅をＬ１１２とする。また、メサ部１１６から枠部１１２までのＺ’軸方向の幅は、＋Ｚ’軸側の幅がＬ１６２ａで、−Ｚ’軸側の幅がＬ１６２ｂである。
【００３０】
図３（ａ）は、第１板１２０の平面図である。第１板１２０は矩形状に形成されており、Ｘ軸方向に長辺が形成され、Ｚ’軸方向に短辺が形成されている。また、−Ｙ’軸側の面には水晶振動片１１０の枠部１１２と接合される枠状の接合面１２１が形成されている。
【００３１】
図３（ｂ）は、第２板１３０の平面図である。第２板１３０は、−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側と−Ｘ軸側とには一対の外部電極１３３が形成されている。また、＋Ｙ’軸側の面には凹部１３１と、凹部１３１の周囲に形成される接合面１３２と、外部電極１３３に電気的に接続される電極パッド１３５とが形成されている。さらに、第２板１３０の四隅には外部電極１３３と電極パッド１３５とを電気的に接続するキャスタレーション電極１３６（図１を参照）が形成されたキャスタレーション１３４が形成されている。
【００３２】
＜水晶デバイス１００の製造方法＞
図４は、水晶デバイス１００の製造方法が示されたフローチャートである。
まずステップＳ１０１で、水晶ウエハＷ１１０が用意される。水晶ウエハＷ１１０は、ＡＴカットされた水晶材により形成されており、水晶ウエハＷ１１０には複数の水晶振動片１１０が形成されている。図５を参照して水晶ウエハＷ１１０について説明し、さらに図６及び図７を参照して水晶ウエハＷ１１０の製造方法について説明する。
【００３３】
図５は、水晶ウエハＷ１１０の平面図である。水晶ウエハＷ１１０には複数の水晶振動片１１０が形成されている。図５では、隣接する水晶振動片１１０の境界線が二点鎖線で示されている。この二点鎖線は、後述される図４のステップＳ１０６でウエハが切断される線であるスクライブライン１７０である。各水晶振動片１１０には水晶振動部１１１、枠部１１２、貫通溝１１３及び連結部１１７が形成されている。また水晶振動部１１１の＋Ｙ’軸側の面と−Ｙ’軸側の面とには、励振電極１１４が形成されており、各励振電極１１４はそれぞれ引出電極１１５に接続されている。
【００３４】
図６及び図７は、水晶ウエハＷ１１０の製造方法を示すフローチャートである。図６及び図７を参照して水晶ウエハＷ１１０の製造方法、特に水晶振動部１１１及び貫通溝１１３の形成方法について説明する。図６及び図７では、フローチャートの右横に各ステップを説明するための図６（ａ）から図７（ｅ）が示されている。図６（ａ）から図７（ｅ）は、図５のＢ−Ｂ断面に相当する位置の断面図である。
【００３５】
まず図６のステップＳ２０１で、ＡＴカットされた水晶ウエハＷ１１０が用意される。図６（ａ）は、ステップＳ２０１で用意されたＡＴカットされた水晶ウエハＷ１１０の断面図である。水晶ウエハＷ１１０は＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面に主面を有しており、両主面は凹凸のない平面に形成されている。
【００３６】
ステップＳ２０２で、水晶ウエハＷ１１０の両面に金属膜１８０及びレジスト膜１８１が順に形成される。図６（ｂ）は、金属膜１８０及びレジスト膜１８１が形成された水晶ウエハＷ１１０の断面図である。金属膜１８０は、水晶ウエハＷ１１０の＋Ｙ’軸側の面と−Ｙ’軸側の面とにクロム（Ｃｒ）層（不図示）が形成され、クロム層の表面に金（Ａｕ）層（不図示）が形成される。また、金属膜１８０の表面にはレジスト膜１８１が形成される。レジスト膜１８１は、例えば露光されると現像液に対する溶解性が高くなるポジ型のレジスト膜が用いられる。
【００３７】
ステップＳ２０３で、レジスト膜１８１の露光及び現像が行われ、金属膜１８０の除去が行われる。ステップＳ２０３では、枠部１１２以外（図２（ｂ）の水晶振動部１１１及び貫通溝１１３に対応）の＋Ｙ’軸側の面に形成されている金属膜１８０及びレジスト膜１８１が除去される。図６（ｃ）は、レジスト膜１８１の露光及び現像が行われ、金属膜１８０が除去された水晶ウエハＷ１１０の断面図である。ステップＳ２０３では、まず第１マスク１６１が水晶ウエハＷ１１０の＋Ｙ’軸側の面に配置される。第１マスク１６１は、枠部１１２の位置のみに形成されている。第１マスク１６１を配置した後に水晶ウエハＷ１１０の＋Ｙ’軸側の面に紫外線１９０を照射してレジスト膜１８１を露光する。さらに、レジスト膜１８１を現像液（不図示）に浸して現像し、露出された金属膜１８０をエッチングして除去する。
【００３８】
ステップＳ２０４で、水晶振動部１１１（図２（ａ）を参照）の厚さが薄くなるように水晶ウエハＷ１１０がウエットエッチングされる。図６（ｄ）は、一部が薄くエッチングされた水晶ウエハＷ１１０の断面図である。ステップＳ２０４では、水晶ウエハＷ１１０の枠部１１２以外の＋Ｙ’軸側の面がウエットエッチングされて枠部１１２よりも薄く形成される。水晶材は結晶軸のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸でエッチングの速度が異なる。そのためＡＴカットされた水晶材に於いてもＸ軸、Ｙ’軸及びＺ’軸でエッチングの速度が異なり、水晶ウエハＷ１１０は異方的にエッチングされる。図６（ｄ）の点線で囲まれた領域１７１ａ及び１７１ｂに示されるように、水晶ウエハＷ１１０は主面に対して斜めにエッチングされる。水晶ウエハＷ１１０のエッチングの異方性に関しては後述する。
【００３９】
ステップＳ２０５では、水晶ウエハＷ１１０の両面に金属膜１８０及びレジスト膜１８１が順に形成される。ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４の後に残っている金属膜１８０及びレジスト膜１８１を除去し、新たに水晶振動部１１１にメサ部１１６を形成する（図２（ｂ）を参照）ための金属膜１８０及びレジスト膜１８１が形成される。図６（ｅ）は、ステップＳ２０５で金属膜１８０及びレジスト膜１８１が形成された水晶ウエハＷ１１０の断面図である。金属膜１８０及びレジスト膜１８１は、水晶ウエハＷ１１０の＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面の全てに形成される。
【００４０】
次に、図７のステップＳ２０６では、レジスト膜１８１の露光及び現像が行われ、金属膜１８０の除去が行われる。ステップＳ２０６では、＋Ｚ’軸及び−Ｚ’軸の両側に形成される枠部１１２からそれぞれＺ’軸の幅がＬ１６２ａ、Ｌ１６２ｂ（図２（ｂ）を参照）の金属膜１８０及びレジスト膜１８１が除去される。図７（ａ）は、ステップＳ２０６でレジスト膜１８１の露光及び現像が行われ金属膜１８０が除去された水晶ウエハＷ１１０の断面図である。図７（ａ）では、水晶振動部１１１の外周及び貫通溝１１３の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に形成されている金属膜１８０及びレジスト膜１８１が除去されている。ステップＳ２０６では、まず第２マスク１６２が水晶ウエハＷ１１０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に配置される。第２マスク１６２は、＋Ｚ’軸側の枠部１１２からＺ’軸の幅がＬ１６２ａである第１エッチング領域１６２ａと、−Ｚ’軸側の枠部１１２からＺ’軸の幅がＬ１６２ｂである第２エッチング領域１６２ｂとが形成されている。第２マスク１６２を配置した後に水晶ウエハＷ１１０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に紫外線１９０を照射してレジスト膜１８１を露光する。さらに、レジスト膜１８１を現像液（不図示）に浸して現像し、露出された金属膜１８０をエッチングして除去する。ここで、第１エッチング領域１６２ａのＺ’軸方向の幅Ｌ１６２ａと第２エッチング領域１６２ｂのＺ’軸方向の幅Ｌ１６２ｂとは異なっており、第１エッチング領域１６２ａの幅Ｌ１６２ａは第２エッチング領域１６２ｂの幅Ｌ１６２ｂよりも狭く形成されている。
【００４１】
ステップＳ２０７では、水晶振動部１１１がメサ型に形成される。ステップＳ２０７では、水晶ウエハＷ１１０の水晶振動部１１１の外周の厚さが薄くなるようにウエットエッチングされる。図７（ｂ）は、ステップＳ２０７で水晶振動部１１１の外周の厚さが薄くされた水晶ウエハＷ１１０の断面図である。ステップＳ２０７では、水晶ウエハＷ１１０の水晶振動部１１１の外周の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面がウエットエッチングされて水晶振動部１１１にメサ部１１６が形成される。
【００４２】
ステップＳ２０８では、水晶ウエハＷ１１０の両面に金属膜１８０及びレジスト膜１８１が順に形成される。ステップＳ２０８では、ステップＳ２０７の後に残っている金属膜１８０及びレジスト膜１８１を除去し、新たに貫通溝１１３（図２（ｂ）を参照）を形成するための金属膜１８０及びレジスト膜１８１が形成される。図７（ｃ）は、ステップＳ２０８で金属膜１８０及びレジスト膜１８１が形成された水晶ウエハＷ１１０の断面図である。金属膜１８０及びレジスト膜１８１は、水晶ウエハＷ１１０の＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面の全てに形成される。
【００４３】
ステップＳ２０９では、レジスト膜１８１の露光及び現像が行われ、金属膜１８０の除去が行われる。ステップＳ２０９では、＋Ｚ’軸及び−Ｚ’軸の両側の枠部１１２からそれぞれＺ’軸の幅がＬ１１３ａ、Ｌ１１３ｂ（図２（ｂ）を参照）の金属膜１８０及びレジスト膜１８１が除去される。図７（ｄ）は、ステップＳ２０９でレジスト膜１８１の露光及び現像が行われ、金属膜１８０が除去された水晶ウエハＷ１１０の断面図である。図７（ｄ）では、貫通溝１１３の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に形成されている金属膜１８０及びレジスト膜１８１が除去されている。ステップＳ２０９では、まず第３マスク１６３が水晶ウエハＷ１１０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に配置される。第３マスク１６３は、＋Ｚ’軸側の枠部１１２からＺ’軸の幅がＬ１１３ａである第１エッチング領域１６３ａと、−Ｚ’軸側の枠部１１２からＺ’軸の幅がＬ１１３ｂである第２エッチング領域１６３ｂとが形成されている。第３マスク１６３を配置した後に水晶ウエハＷ１１０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に紫外線１９０を照射してレジスト膜１８１を露光する。さらに、レジスト膜１８１を現像液（不図示）に浸して現像し、露出された金属膜１８０をエッチングして除去する。ここで、第１エッチング領域１６３ａのＺ’軸方向の幅Ｌ１６３ａと第２エッチング領域１６３ｂのＺ’軸方向の幅Ｌ１６３ｂとは異なっており、第１エッチング領域１６３ａの幅Ｌ１６３ａは第２エッチング領域１６３ｂの幅Ｌ１６３ｂよりも狭く形成されている。
【００４４】
ステップＳ２１０では、水晶ウエハＷ１１０がウエットエッチングされることにより貫通溝１１３が形成される。図７（ｅ）は、ステップＳ２０７で貫通溝１１３が形成された水晶ウエハＷ１１０の断面図である。水晶ウエハＷ１１０はＡＴカットの水晶材の異方性により主面に対して斜めにエッチングされるため、枠部１１２の第１貫通溝１１３ａ側及び第２貫通溝１１３ｂ側の側面１１８ｂには凹凸が形成される。一方、水晶振動部１１１の第１貫通溝１１３ａ側及び第２貫通溝１１３ｂ側の側面１１８ａには凹凸がなく平面状に形成される。
【００４５】
ステップＳ２１０の後は、金属膜１８０及びレジスト膜１８１が除去され励振電極１１４及び引出電極１１５が形成されて、水晶ウエハＷ１１０が図５に示される状態に形成される。励振電極１１４及び引出電極１１５は金属膜１８０と同じようにクロム層と金層とにより形成される。
【００４６】
図４に戻って、ステップＳ１０２では、第１ウエハＷ１２０が用意される。第１ウエハＷ１２０には、複数の第１板１２０が形成されている。第１ウエハＷ１２０は、水晶材又はガラス材等により形成される。図８を参照して第１ウエハＷ１２０について説明する。
【００４７】
図８は、第１ウエハＷ１２０の平面図である。第１ウエハＷ１２０には複数の第１板１２０が形成されている。図８では、隣接する第１板１２０の境界にスクライブライン１７０である二点鎖線が示されている。各第１板１２０は、−Ｙ’軸側の面に形成されている接合面１２１において水晶振動片１１０の枠部１１２と接合される。
【００４８】
ステップＳ１０３では、第２ウエハＷ１３０が用意される。第２ウエハＷ１３０には、複数の第２板１３０が形成されている。第２ウエハＷ１３０は、例えば水晶材又はガラス材等により形成される。図９を参照して第２ウエハＷ１３０について説明する。
【００４９】
図９は、第２ウエハＷ１３０の平面図である。第２ウエハＷ１３０には複数の第２板１３０が形成されている。図９では、隣接する第２板１３０の境界にスクライブライン１７０である二点鎖線が示されている。各第２板１３０の−Ｙ’軸側の面には外部電極１３３が形成されており、＋Ｙ’軸側の面には電極パッド１３５が形成されている。また、Ｘ軸方向に伸びるスクライブライン１７０とＺ’軸方向に伸びるスクライブライン１７０が交差する場所には第２ウエハＷ１３０をＹ’軸方向に貫通する貫通孔１３４ａが形成されている。貫通孔１３４ａは後述するステップＳ１０５でウエハが切断されてキャスタレーション１３４（図１参照）となる。貫通孔１３４ａの内壁にはキャスタレーション電極１３６（図１参照）が形成され、外部電極１３３と電極パッド１３５とが電気的に接続される。また各第２板１３０の＋Ｙ’軸側の面には凹部１３１が形成されており、凹部１３１を囲むように接合面１３２が形成されている。
【００５０】
ステップＳ１０４では、水晶ウエハＷ１１０、第１ウエハＷ１２０及び第２ウエハＷ１３０が互いに接合される。各ウエハの接合では水晶ウエハＷ１１０の枠部１１２と第１ウエハＷ１２０の接合面１２１及び第２ウエハＷ１３０の接合面１３２とがＹ’軸方向に重なるように位置合わせされる。その後、接合材１４０（図２（ａ）参照）を介して各ウエハ同士が接合される。
【００５１】
ステップＳ１０５では、水晶ウエハＷ１１０、第１ウエハＷ１２０及び第２ウエハＷ１３０が切断される。切断は、図５、図８及び図９に示されたスクライブライン１７０に沿って行われる。これにより、水晶デバイス１００が図１に示されたように単体となる。
【００５２】
＜貫通溝１１３の幅について＞
水晶材のエッチング速度は、水晶の結晶軸であるＺ軸が最も速く、Ｘ軸が最も遅い。そのためＡＴカットの水晶材ではエッチング速度に異方性が現れる。水晶ウエハＷ１１０は、図６（ｄ）の点線で囲まれた領域１７１ａ及び１７１ｂに示されるように水晶ウエハＷ１１０の主面に対して斜めにエッチングされる。
【００５３】
図１０（ａ）は、水晶ウエハＷ１１０の貫通溝１１３のエッチング速度について説明するための図である。図１０（ａ）は、図７（ｄ）において貫通溝１１３が形成される前の状態であり、特に水晶ウエハＷ１１０の第１貫通溝１１３ａ及び第２貫通溝１１３ｂが形成される場所が示されている。また、図１０（ａ）では貫通溝１１３が形成される過程が点線で示されている。図１０（ａ）では、第１貫通溝１１３ａの−Ｙ’軸側の＋Ｚ’軸側の端部をＡ１、＋Ｙ’軸側の＋Ｚ’軸側の端部をＢ１、−Ｙ’軸側の−Ｚ’軸側の端部をＣ１、＋Ｙ’軸側の−Ｚ’軸側の端部をＤ１とする。また、第２貫通溝１１３ｂの−Ｙ’軸側の＋Ｚ’軸側の端部をＡ２、＋Ｙ’軸側の＋Ｚ’軸側の端部をＢ２、−Ｙ’軸側の−Ｚ’軸側の端部をＣ２、＋Ｙ’軸側の−Ｚ’軸側の端部をＤ２としている。
【００５４】
図１０（ａ）を参照して、水晶ウエハＷ１１０において貫通溝１１３を形成するときのエッチング速度について考える。貫通溝１１３におけるエッチング速度は、第１貫通溝１１３ａのＣ１−Ｄ１を結ぶライン上及び第２貫通溝１１３ｂのＡ２−Ｂ２を結ぶライン上が最も速い。次に第１貫通溝１１３ａのＡ１−Ｂ１を結ぶライン上のエッチング速度が速く、第２貫通溝１１３ｂのＣ２−Ｄ２を結ぶライン上が最もエッチング速度が遅い。このようなエッチング速度の違いは、エッチング液の循環し易さを反映していると考えられる。エッチング液の循環し易さは、例えば段差が形成されているＢ１及びＤ２等よりも平面であるＣ１及びＡ２等の方がエッチング液が循環し易い。また、金属膜１８０の下方にエッチングされていくＢ１及びＣ２等よりもＡ１及びＤ２等の方がエッチング液が循環し易いと考えられる。このようなエッチング速度の違いから、貫通溝１１３が貫通する直後には、水晶振動部１１１の第１貫通溝１１３ａ及び第２貫通溝１１３ｂ側の側面１１８ａと、枠部１１２の側面１１８ｂには凹凸が形成される。
【００５５】
図１０（ｂ）は、図７（ｅ）の貫通溝１１３を拡大した水晶ウエハＷ１１０の断面図である。図１０（ａ）から更にエッチングを進めて貫通溝１１３が貫通した後もエッチングを進めると、側面１１８ａ及び側面１１８ｂに形成される凹凸は次第に平面状に形成されていく。図１０（ｂ）は、エッチングが進められて側面１１８ａが凹凸のない平面状に形成され、側面１１８ｂには凹凸が残っている状態が示されている。枠部１１２は水晶振動部１１１の外周よりもＹ’軸方向に厚く形成されているため、枠部１１２の側面１１８ｂに形成される凹凸は水晶振動部１１１の側面１１８ａに形成される凹凸よりも凹凸の高低差が大きい。従って、側面１１８ａに形成された凹凸が無い平面状になった時点では、側面１１８ｂにはまだ凹凸が残っている。このような貫通溝１１３のＺ’軸方向の水晶振動部１１１側の側面１１８ａが平面状に形成され貫通溝１１３のＺ’軸方向の枠部１１２側の側面１１８ｂに凹凸が残る形状は、初めに水晶振動部１１１の段差加工（図６及び図７のステップＳ２０３〜ステップＳ２０７参照）を行い、その後に貫通溝１１３を形成することにより水晶振動部１１１の外径加工（図７のステップＳ２０８〜ステップＳ２１０参照）を行う作製方法において特徴的に観察される。
【００５６】
図１０（ｃ）は、第１貫通溝１１３ａと第２貫通溝１１３ｂとのＺ’軸方向の幅を変えて貫通溝１１３が貫通するかどうかを実験した結果を示している。図１０（ｃ）では４回の実験が示されており、各実験をＥｘ１〜Ｅｘ４で示している。各実験は水晶振動部１１１及び貫通溝１１３を合わせたＺ’軸方向の幅Ｌ１１２（図２（ｂ）参照）を０．９ｍｍとしており、エッチング時間は全ての実験で等しい。また図１０（ｃ）では、貫通溝が貫通した場合が「○」で示され、貫通していない場合が「×」で示されている。
【００５７】
Ｅｘ１は、第１貫通溝１１３ａのＺ’軸方向の幅Ｌ１１３ａと第２貫通溝１１３ｂのＺ’軸方向の幅Ｌ１１３ｂとの幅を共に０．０７ｍｍとしている。このとき水晶振動部１１１のＺ’軸方向の幅Ｌ１１１（図２（ｂ）参照）は０．７６ｍｍである。Ｅｘ１では、第１貫通溝１１３ａ及び第２貫通溝１１３ｂは共に貫通していない。
【００５８】
Ｅｘ２は、第１貫通溝１１３ａのＺ’軸方向の幅Ｌ１１３ａと第２貫通溝１１３ｂのＺ’軸方向の幅Ｌ１１３ｂとの幅を共に０．０８ｍｍとしている。このとき水晶振動部１１１のＺ’軸方向の幅Ｌ１１１は０．７４ｍｍである。Ｅｘ２では、第１貫通溝１１３ａは貫通するが、第２貫通溝１１３ｂは貫通しない。
【００５９】
Ｅｘ３は、第１貫通溝１１３ａのＺ’軸方向の幅Ｌ１１３ａと第２貫通溝１１３ｂのＺ’軸方向の幅Ｌ１１３ｂとの幅を共に０．１０ｍｍとしている。このとき水晶振動部１１１のＺ’軸方向の幅Ｌ１１１は０．７０ｍｍである。Ｅｘ３では、第１貫通溝１１３ａ及び第２貫通溝１１３ｂは共に貫通する。
【００６０】
Ｅｘ４は、第１貫通溝１１３ａのＺ’軸方向の幅Ｌ１１３ａを０．０８ｍｍとし第２貫通溝１１３ｂのＺ’軸方向の幅Ｌ１１３ｂを０．１０ｍｍとしている。このとき水晶振動部１１１のＺ’軸方向の幅Ｌ１１１は０．７２ｍｍである。Ｅｘ４では、第１貫通溝１１３ａ及び第２貫通溝１１３ｂは共に貫通する。
【００６１】
ＡＴカットの水晶振動片で第１貫通溝１１３ａ及び第２貫通溝１１３ｂの幅が等しい場合は、例えば図１０（ｃ）のＥｘ３に示されるように幅Ｌ１１３ａ及び幅Ｌ１１３ｂが共に０．１０ｍｍ以上の幅を有していなければならない。水晶デバイス１００に使用される水晶振動片１１０では第１貫通溝１１３ａの幅Ｌ１１３ａが第２貫通溝１１３ｂの幅Ｌ１１３ｂよりも大きくされている。例えば図１０（ｃ）のＥｘ４に示されるように水晶振動部１１１のＺ’軸方向の幅Ｌ１１１を０．７２ｍｍとすることができ、Ｅｘ３よりも０．０２ｍｍ大きくすることができる。つまり、図１０（ｃ）のＥｘ４ではＥｘ３と同数の水晶振動片がウエハ上に形成された状態で水晶振動部１１１を広く形成することができている。水晶振動部１１１は広く形成されるほど安定した振動特性が得られるため好ましい。
【００６２】
水晶振動部１１１のＺ’軸方向の幅Ｌ１１１と、クリスタルインピーダンス（ＣＩ）値及び温度との間には、相関関係がある。以下、図１１（ａ）から図１１（ｃ）を参照してこれらの値の相関関係について説明する。
【００６３】
図１１（ａ）は、水晶振動部１１１の幅Ｌ１１１の大きさがＬ１１１ａである場合の水晶振動片１１０の温度とＣＩ値との関係を示したグラフである。グラフの縦軸はＣＩ値（ｏｈｍ）を示しており、横軸は温度（℃）を示している。また図１１（ａ）には、複数の水晶振動片１１０について温度とＣＩ値とが調べられた結果が示されており、各測定結果がそれぞれ１本の曲線として示されている。図１１（ａ）では、水晶振動部１１１の幅Ｌ１１１の大きさがＬ１１１ａである場合に、ＣＩ値が最も大きくなる温度が約９０℃（矢印１９１の位置）となっていることが示されている。
【００６４】
図１１（ｂ）は、水晶振動部１１１の幅Ｌ１１１の大きさがＬ１１１ｂである場合の水晶振動片１１０の温度とＣＩ値との関係を示したグラフである。大きさＬ１１１ｂは大きさＬ１１１ａよりも０．００５ｍｍ小さい値である。図１１（ｂ）では、水晶振動部１１１の幅Ｌ１１１の大きさがＬ１１１ｂである場合に、ＣＩ値が最も大きくなる温度が約９５℃（矢印１９２の位置）となることが示されている。
【００６５】
図１１（ｃ）は、水晶振動部１１１の幅Ｌ１１１の大きさがＬ１１１ｃである場合の水晶振動片１１０の温度とＣＩ値との関係を示したグラフである。大きさＬ１１１ｃは大きさＬ１１１ａよりも０．０１０ｍｍ小さい値である。図１１（ｃ）では、水晶振動部１１１の幅Ｌ１１１の大きさがＬ１１１ｃである場合に、ＣＩ値が最も大きくなる温度が約１１０℃（矢印１９３の位置）となることが示されている。
【００６６】
図１１（ａ）から図１１（ｃ）では、水晶振動片１１０の水晶振動部１１１の幅Ｌ１１１の大きさが０．０１０ｍｍ変化しただけで、ＣＩ値が最大となる温度が約２０℃と大きく変化することが分かる。すなわち、水晶振動部１１１の幅Ｌ１１１の大きさは、水晶振動片１１０のＣＩ値特性に大きな影響を与えるため、できる限り正確に制御されることが望まれる。
【００６７】
水晶振動部のＺ’軸側の側面に凹凸等が形成される場合、この凹凸のＺ’軸方向の高さを制御することは難しく、製品ごとに水晶振動部のＺ’軸方向の幅のばらつきが生じる。そのため図１１（ａ）から図１１（ｃ）示されるように水晶振動片には製品ごとにクリスタルインピーダンス（ＣＩ）値のばらつきが発生してしまう。また水晶振動部の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の側面にＹ’軸方向の位置が互いに異なる凹凸が形成される場合、水晶振動部１１１のＺ’軸方向の幅がＹ’軸方向の位置によって変わるため水晶振動片の周波数及びＣＩ値に変動を生じやすくなる。水晶振動片１１０では、水晶振動部１１１の第１貫通溝１１３ａ側及び第２貫通溝１１３ｂ側の側面１１８ａが、凹凸がない平面状（図１０（ｂ）参照）に形成されているため、製品ごとの水晶振動部１１１のＺ’軸方向の幅を制御することが容易である。またこれにより、水晶振動部１１１のＺ’軸方向の幅の不均一さに起因する周波数及びＣＩ値の変動が防がれている。
【００６８】
（第２実施例）
水晶振動片はＺ’軸方向に長辺を有しＸ軸方向に短辺を有していてもよい。以下、Ｚ’軸方向に長辺を有しＸ軸方向に短辺を有する水晶振動片２１０及び水晶振動片３１０について説明する。
【００６９】
＜水晶振動片２１０の構成＞
図１２（ａ）は、水晶振動片２１０の平面図である。水晶振動片２１０は水晶振動部２１１と、枠部２１２と、貫通溝２１３と、連結部２１７とを備えている。水晶振動部２１１はメサ型に形成されており、メサ部２１６の＋Ｙ’軸側の面と−Ｙ’軸側の面とには一対の励振電極２１４が形成されている。各励振電極２１４からは引出電極２１５が引き出されてそれぞれ枠部２１２の−Ｙ’軸側の面の角まで形成されている。また貫通溝２１３は水晶振動部２１１の＋Ｘ軸及び−Ｘ軸側と、＋Ｚ’軸及び−Ｚ’軸側とに形成されている。貫通溝２１３において、水晶振動部２１１の＋Ｚ’軸側に形成されＸ軸に平行な部分を第１貫通溝２１３ａとし、水晶振動部２１１の−Ｚ’軸側に形成されＸ軸に平行な部分を第２貫通溝２１３ｂとする。なお、第１貫通溝２１３ａのＺ’軸方向の幅Ｌ２１３ａは第２貫通溝２１３ｂのＺ’軸方向の幅Ｌ２１３ｂよりも広く形成されている。
【００７０】
＜水晶振動片３１０の構成＞
図１２（ｂ）は、水晶振動片３１０の平面図である。水晶振動片３１０は水晶振動部３１１と、枠部３１２と、貫通溝３１３と、連結部３１７とを備えている。水晶振動部３１１はメサ型に形成されており、メサ部３１６の＋Ｙ’軸側の面と−Ｙ’軸側の面とには一対の励振電極３１４が形成されている。各励振電極３１４からは引出電極３１５が引き出されてそれぞれ枠部３１２の−Ｙ’軸側の面の角まで形成されている。また貫通溝３１３は水晶振動部３１１の＋Ｘ軸及び−Ｘ軸側と、＋Ｚ’軸及び−Ｚ’軸側とに形成されている。貫通溝３１３において、水晶振動部３１１の＋Ｚ’軸側に形成されＸ軸に平行な部分を第１貫通溝３１３ａとし、水晶振動部３１１の−Ｚ’軸側に形成されＸ軸に平行な部分を第２貫通溝３１３ｂとする。なお、第１貫通溝３１３ａのＺ’軸方向の幅Ｌ３１３ａは第２貫通溝３１３ｂのＺ’軸方向の幅Ｌ３１３ｂよりも広く形成されている。
【００７１】
＜水晶振動片２１０及び水晶振動片３１０の製造方法＞
水晶振動片２１０及び水晶振動片３１０の製造方法は、それぞれ複数の水晶振動片２１０及び水晶振動片３１０が形成される水晶ウエハＷ２１０（不図示）及び水晶ウエハＷ３１０（不図示）を製造することにより製造される。水晶ウエハＷ２１０及び水晶ウエハＷ３１０は、図６及び図７に示された水晶ウエハＷ１１０の製造方法と同様の方法により製造される。ただ、ステップＳ２０６に示された第２マスク及びステップＳ２０９に示された第３マスクでは、第１貫通溝２１３ａ又は３１３ａを含む第１エッチング領域は、第２貫通溝３１３ａ又は３１３ｂを含む第２エッチング領域よりもＺ’軸方向の幅が広く形成される。
【００７２】
水晶振動片２１０及び水晶振動片３１０では、それぞれＸ軸方向に長辺を有しＺ’軸方向に短辺を有する第１板及び第２板と接合されることにより、水晶デバイスが形成される。この水晶デバイスの製造方法は、図４に示された水晶デバイス１００の製造方法と同様である。
【００７３】
以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。
【００７４】
例えば、上記の実施例における水晶振動片の製造方法では、ポジ型のレジスト膜を形成して水晶振動部１１１及び貫通溝１１３が形成されたが、ネガ型のレジスト膜が使用されてもよい。ネガ型のレジスト膜は露光されると現像液に対する溶解性が低下する性質を有しているため、使用される露光用マスクは、エッチングを行いたい場所がマスクに覆われる。
【００７５】
また上記実施例では、水晶振動部の中心のＹ’軸方向の厚さが外周のＹ’軸方向の厚さより厚いメサ型に形成された水晶振動片について説明したが、水晶振動部はメサ型ではなく、平面状に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１００  …  水晶デバイス
１１０、２１０、３１０  …  水晶振動片
１１１、２１１、３１１  …  水晶振動部
１１２、２１２、３１２  …  枠部
１１３、２１３、３１３  …  貫通溝
１１３ａ、２１３ａ、３１３ａ  …  第１貫通溝
１１３ｂ、２１３ｂ、３１３ｂ  …  第２貫通溝
１１４、２１４、３１４  …  励振電極
１１５、２１５、３１５  …  引出電極
１１６、２１６、３１６  …  メサ部
１１７、２１７、３１７  …  連結部
１１８ａ  …  水晶振動部の側面
１１８ｂ  …  枠部の側面
１２０  …  第１板
１２１、１３２  …  接合面
１３０  …  第２板
１３１  …  凹部
１３３  …  外部電極
１３４  …  キャスタレーション
１３４ａ  …  貫通孔
１３５  …  電極パッド
１３６  …  キャスタレーション電極
１５０  …  キャビティ
１６１  …  第１マスク
１６２  …  第２マスク
１６２ａ、１６３ａ  …  第１エッチング領域
１６２ｂ、１６３ｂ  …  第２エッチング領域
１６３  …  第３マスク
１７０  …  スクライブライン
１８０  …  金属膜
１８１  …  レジスト膜
１９０  …  紫外線
Ｌ１１１  …  水晶振動部１１１のＺ’軸方向の幅
Ｌ１１２  …  水晶振動部１１１及び貫通溝１１３のＺ’軸方向の幅
Ｌ１１３ａ  …  第１貫通溝１１３ａのＺ’軸方向の幅
Ｌ１１３ｂ  …  第２貫通溝１１３ｂのＺ’軸方向の幅
Ｗ１１０  …  水晶ウエハ
Ｗ１２０  …  第１ウエハ
Ｗ１３０  …  第２ウエハ
【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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【図１１】
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【図１２】
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