(57)【要約】      （修正有）【課題】機能素子片が備える複数のアームの形状にバラツキが生じることに起因する機能素子の特性の低下を低減する機能素子片の製造方法、機能素子片、機能素子、振動子、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】機能素子片の製造方法は、粘着テープ３２を介してＳｉウエハー３１に少なくとも１つの被処理基板４を固定する工程と、被処理基板４にドライエッチング加工を施すことにより、基部と基部から同じ方向に延出している複数のアームとを備える少なくとも１つの機能素子片を形成する工程と、を含む。被処理基板４を固定する工程では、機能素子片が備える複数のアームが延出している方向が、Ｓｉウエハー３１の中心Ｏから放射線状に沿い、かつ、機能素子片が備える複数のアームがそれぞれ同心的に位置するように、被処理基板４をＳｉウエハー３１上に配置する。【選択図】図５
2016046546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着テープを介して支持基板に少なくとも１つの処理対象物を固定する工程と、
前記処理対象物にドライエッチング加工を施すことにより、基部と前記基部から同じ方向に延出する複数のアームとを備える少なくとも１つの機能素子片を形成する工程と、を含み、
前記処理対象物を固定する工程では、前記機能素子片が備える複数の前記アームが延出している方向が、前記支持基板の中心から放射線状に沿い、かつ、前記機能素子片が備える複数の前記アームが、それぞれ同心的に位置するように、前記処理対象物を前記支持基板上に配置することを特徴とする機能素子片の製造方法。
【請求項２】
前記処理対象物を複数有する請求項１に記載の機能素子片の製造方法。
【請求項３】
前記処理対象物を固定する工程では、前記処理対象物から得られる少なくとも１つの前記機能素子片の前記基部の中心と、前記支持基板の中心との距離が等しくなるように、複数の前記処理対象物を前記支持基板上に配置する請求項２に記載の機能素子片の製造方法。
【請求項４】
前記機能素子片は、１つの前記処理対象物から複数形成される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の機能素子片の製造方法。
【請求項５】
複数の前記機能素子片は、前記処理対象物内において行列状に形成される請求項４に記載の機能素子片の製造方法。
【請求項６】
前記機能素子片は、振動素子片である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の機能素子片の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の機能素子片の製造方法により製造されたことを特徴とする機能素子片。
【請求項８】
請求項７に記載の機能素子片と、前記機能素子片の表面に設けられている電極とを備えている機能素子。
【請求項９】
請求項８に記載の機能素子と、
前記機能素子を収容するパッケージと、を備えていることを特徴とする振動子。
【請求項１０】
請求項９に記載の振動子を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項９に記載の振動子を備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能素子片の製造方法、機能素子片、機能素子、振動子、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、種々の電子機器の基準周波数源や発信源などに機能素子が広く用いられている。このような機能素子を形成する方法として、水晶基板（対象物）をドライエッチングによりパターニングする方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、この特許文献１では、ドライエッチング装置を用い、ドライエッチング装置の基板電極上に設けられた基体に熱伝導性シートを介して水晶基板を固定して、この固定された状態で水晶基板をエッチングしている。このように、基体に熱伝導シートを介して水晶基板を固定することで、比較的小さな水素基板であっても、従来から用いられているドライエッチング装置を用いて水素基板をパターニングすることができる。
【０００３】
また、特許文献２には、例えば、１つのシリコンウエハから、基部と当該基部から延出した２つのアームとを備える振動素子を、複数形成することが開示されている。また、特許文献２では、複数の振動素子が備える２つのアームの長手方向が全て同じ方向に向くように振動素子を形成している。
【０００４】
このような特許文献１、２が知られているため、特許文献１に記載されたような水晶基板をパターニングする方法に、特許文献２に記載されたようなアームの長手方向が全て同じ方向に向くように複数の振動素子を形成する方法を組み合わせることで、水晶基板から複数の振動素子を形成することができる。
【０００５】
しかしながら、このような特許文献１、２を組み合わせた方法で、水晶基板から複数の振動素子を形成すると、ドライエッチング装置の構成（例えば、プラズマ密度の粗密や排気の位置等）上、基板電極の平面視で同心円状にエッチング特性が異なる傾向があるため、得られた複数の振動素子の形状にバラツキが生じてしまう。また、１つの振動素子が備える２つのアームの形状にも差が大きく生じてしまう。そのため、振動素子の振動バランスが崩れてしまい、振動素子の振動特性が低下してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００８／１４３００４
【特許文献２】特開２００６−０１７５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、機能素子片が備える複数のアームの形状にバラツキが生じることに起因する機能素子の特性の低下を低減することができる機能素子片の製造方法、かかる機能素子片の製造方法により得られた機能素子片、この機能素子片を備えた機能素子、この機能素子を備えた振動子、かかる振動子を備えた電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
本適用例の機能素子片の製造方法は、粘着テープを介して支持基板に少なくとも１つの処理対象物を固定する工程と、
前記処理対象物にドライエッチング加工を施すことにより、基部と前記基部から同じ方向に延出する複数のアームとを備える少なくとも１つの機能素子片を形成する工程と、を含み、
前記処理対象物を固定する工程では、前記機能素子片が備える複数の前記アームが延出している方向が、前記支持基板の中心から放射線状に沿い、かつ、前記機能素子片が備える複数の前記アームが、それぞれ同心的に位置するように、前記処理対象物を前記支持基板上に配置することを特徴とする。
【００１０】
これにより、ドライエッチング装置の構成（例えば、プラズマ密度の粗密や排気の構成等）に起因して、機能素子片が備える複数のアームの形状にバラツキが生じることを低減することができる。そのため、複数のアームをバランスよく駆動させることができ、よって、機能素子の特性の低下を低減することができる。
【００１１】
［適用例２］
本適用例の機能素子片の製造方法では、前記処理対象物を複数有することが好ましい。
これにより、同時に（同一工程にて）複数の機能素子片を形成することができる。
【００１２】
［適用例３］
本適用例の機能素子片の製造方法において、前記処理対象物を固定する工程では、前記処理対象物から得られる少なくとも１つの前記機能素子片の前記基部の中心と、前記支持基板の中心との距離が等しくなるように、複数の前記処理対象物を前記支持基板上に配置することが好ましい。
【００１３】
これにより、ドライエッチング装置の構成に起因する機能素子が備える複数のアームの形状のバラツキをより低減することができ、よって、ほぼ同等な特性を有する機能素子を同時に（同一工程内にて）複数形成することができる。
【００１４】
［適用例４］
本適用例の機能素子片の製造方法では、前記機能素子片は、１つの前記処理対象物から複数形成されることが好ましい。
これにより、複数の機能素子片を同時に（同一工程にて）形成することができる。
【００１５】
［適用例５］
本適用例の機能素子片の製造方法では、複数の前記機能素子片は、前記処理対象物内において行列状に形成されることが好ましい。
【００１６】
これにより、ドライエッチング装置の構成に起因する機能素子が備える複数のアームの形状のバラツキをより低減することができ、よって、ほぼ同等な特性を有する機能素子を同時に（同一工程内にて）複数形成することができる。
【００１７】
［適用例６］
本適用例の機能素子片の製造方法では、前記機能素子片は、振動素子片である。
本適用例の機能素子片の製造方法によれば、振動特性により優れた振動素子片をより容易に得ることができる。
【００１８】
［適用例７］
本適用例の機能素子片は、上記適用例に記載の機能素子片の製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い機能素子片を容易に得ることができる。
【００１９】
［適用例８］
本適用例の機能素子は、上記適用例に記載の機能素子片と、前記機能素子片の表面に設けられている電極とを備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い機能素子を容易に得ることができる。
【００２０】
［適用例９］
本適用例の振動子は、上記適用例に記載の機能素子と、
前記機能素子を収容するパッケージと、を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い振動子を提供することができる。
【００２１】
［適用例１０］
本適用例の電子機器は、上記適用例に記載の振動子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器を提供することができる。
【００２２】
［適用例１１］
本適用例の移動体は、上記適用例に記載の振動子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の機能素子の一例である振動素子を示す平面図である。
【図２】図１に示す振動素子片を製造するために用いられるドライエッチング装置を概略的に示す図である。
【図３】図１に示す振動素子片の製造方法を説明する断面図である。
【図４】図１に示す振動素子片の製造方法を説明する図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１に示す振動素子片の製造方法を説明する図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図５に示す支持部材および被処理基板の部分拡大平面図である。
【図７】図１に示す振動素子片の製造方法を説明する図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図１に示す振動素子を備えた振動子の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の移動体の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の機能素子片の製造方法、機能素子片、機能素子、振動子、電子機器および移動体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
１．振動素子
まず、本発明の機能素子について説明する。
【００２６】
図１は、本発明の機能素子の一例である振動素子を示す平面図である。図２は、図１に示す振動素子片を製造するために用いられるドライエッチング装置を概略的に示す図である。図３は、図１に示す振動素子片の製造方法を説明する断面図である。図４は、図１に示す振動素子片の製造方法を説明する図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図５は、図１に示す振動素子片の製造方法を説明する図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図６は、図５に示す支持部材および被処理基板の部分拡大平面図である。図７は、図１に示す振動素子片の製造方法を説明する図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【００２７】
なお、図１および図４では、説明の便宜上、それぞれ、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示しており、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」と言い、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」と言い、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」と言う。また、図３中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
【００２８】
図１に示す振動素子２０は、本発明の機能素子片の製造方法により得られた機能素子片を備える機能素子（本発明の機能素子）の一例であり、Ｚ軸まわりの角速度を検出する「面外検出型」のジャイロセンサーである。
【００２９】
この振動素子２０は、水晶で構成された振動素子片（本発明の機能素子片）２と、その表面に設けられた複数の駆動電極（図示せず）、複数の検出電極（図示せず）および複数の端子２９とを備える。
【００３０】
図１に示すように、振動素子片２は、基部２１と、基部２１から延出した２つの検出用振動腕（アーム）２３、２４および４つの駆動用振動腕（アーム）２５、２６、２７、２８とを有する。
【００３１】
基部２１は、本体部２１１と、本体部２１１からＸ軸方向に沿って互いに反対方向へ延出する１対の連結腕２１２、２１３とを有している。
【００３２】
検出用振動腕２３、２４は、本体部２１１からＹ軸方向に沿って互いに反対方向へ延出している。駆動用振動腕２５、２６は、連結腕２１２の先端部からＹ軸方向に沿って互いに反対方向へ延出している。駆動用振動腕２７、２８は、連結腕２１３の先端部からＹ軸方向に沿って互いに反対方向へ延出している。
【００３３】
また、検出用振動腕２３の先端部には、基端部よりも幅広に形成された錘部（ハンマーヘッド）２３１が設けられている。同様に、検出用振動腕２４の先端部には錘部２４１が設けられ、駆動用振動腕２５の先端部には錘部２５１が設けられ、駆動用振動腕２６の先端部には錘部２６１が設けられ、駆動用振動腕２７の先端部には錘部２７１が設けられ、駆動用振動腕２８の先端部には錘部２８１が設けられている。
【００３４】
振動素子片２は、前述したように、水晶で構成されているが、例えば、水晶以外の圧電体材料で構成されていてもよい。かかる圧電体材料としては、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。なお、振動素子片２は、シリコン、石英等の非圧電体材料で構成され、検出用振動腕２３、２４や駆動用振動腕２５〜２８に圧電体素子を設けたものであってもよい。
【００３５】
また、振動素子片２の本体部２１１には、複数（本実施形態では６つ）の端子２９が設けられている。また、図示はしないが、振動素子片２の検出用振動腕２３、２４には、検出用振動腕２３、２４の屈曲振動に伴って生じる電荷を検出する複数の検出電極（電極）が設けられている。また、図示はしないが、振動素子片２の駆動用振動腕２５〜２８には、それぞれ、通電により駆動用振動腕２５〜２８を屈曲振動させる複数の駆動電極（電極）が設けられている。なお、端子２９、駆動電極および検出電極の構成材料としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の各種金属材料やこれを含む合金、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明導電性材料等を用いることができる。
【００３６】
このような構成の振動素子２０は、次のようにして、Ｚ軸まわりの角速度を検出することが可能である。まず、駆動電極に駆動信号を印加することにより、駆動用振動腕２５と駆動用振動腕２７とを互いに接近・離間するように屈曲振動させるとともに、駆動用振動腕２６と駆動用振動腕２８とを上記屈曲振動と同方向に互いに接近・離間するように屈曲振動させる。この状態で、Ｚ軸まわりに角速度が加わると、振動素子２０にコリオリ力が作用し、検出用振動腕２３、２４にＸ軸方向の屈曲振動が励起される。そして、この屈曲振動により生じた検出用振動腕２３、２４の歪みを検出電極により検出することにより、Ｚ軸まわりの角速度を求めることができる。
【００３７】
なお、上記のような構成の振動素子２０では、検出用振動腕２３および２つの駆動用振動腕２５、２７が同じ方向（本実施系形態では＋Ｙ軸方向）に延出しているが、前記「同じ方向に延出している」とは、検出用振動腕２３および２つの駆動用振動腕２５、２７の各延出方向が完全に一致していることのみならず、各延出方向が多少ずれていることも含む。なお、検出用振動腕２４および２つの駆動用振動腕２６、２８についても同様である。
【００３８】
また、本実施形態では、２つの検出用振動腕２３、２４および４つの駆動用振動腕２５、２６、２７、２８を備える振動素子片２を例に説明したが、振動素子片２の構成についてはこれに限定されない。例えば、駆動用振動腕の数は、１〜３つまたは５つ以上であってもよく、また、検出用振動腕の数は、１つまたは３つ以上であってもよい。
【００３９】
次に、振動素子２０の製造方法について説明する。
振動素子２０は、被処理基板（処理対象物）４をドライエッチングによりパターニングすることで振動素子片２を得た後、振動素子片２の表面に、駆動電極、検出電極および端子２９を一括して形成することにより得ることができる。
【００４０】
ここで、振動素子２０の製造方法を説明するのに先立ち、被処理基板４をドライエッチングするためのドライエッチング装置１００について簡単に説明する。
【００４１】
図２に示すドライエッチング装置１００は、いわゆる平行平板型のＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｈｉｎｇ）装置であり、主に、チャンバー１１と、アノード電極１２およびカソード電極１３と、高周波電源１４と、冷却機構１５と、を有している。
【００４２】
チャンバー１１は、ドライエッチングが行われる反応室を構成しており、その内部に互いに対向する平板状のアノード電極１２およびカソード電極１３を収容している。
【００４３】
アノード電極１２は、チャンバー１１内の上方側に設けられている。また、アノード電極１２は、厚さ方向に貫通する複数の細孔を有しており、この細孔を介して、例えばＣＦ４等のエッチングガスをチャンバー１１内にシャワー状に導入するように構成されている。なお、チャンバー１１内に供給されたエッチングガス等は、図示しないガス排気手段によって、チャンバー１１外へと排出される。
【００４４】
一方、カソード電極１３は、チャンバー１１内の下方側に設けられており、カソード電極１３の上面には、被処理基板４が固定された支持部材３を吸着する静電チャック（吸着体）１３１が設けられている。また、カソード電極１３は、高周波電源１４に接続されている。また、カソード電極１３には、被処理基板４をその下面側から冷却する冷却機構１５が接続されている。この冷却機構１５により、エッチング中の被処理基板４の経時的な温度の上昇を抑え、被処理基板４の温度をほぼ均一にすることができる。また、被処理基板４内における温度のバラツキを抑え、被処理基板４内の温度をほぼ均一にすることができる。これにより、被処理基板４のエッチングレートをほぼ均一に保つことができる。
【００４５】
このような構成のドライエッチング装置１００は、アノード電極１２およびカソード電極１３間に高周波電圧が印加されて、チャンバー１１内に供給されたエッチングガスがプラズマ化されることにより、被処理基板４をエッチングすることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、前記エッチングガスとして例えばＣＦ４を用いているが、エッチングガスとしては、エッチングする材料によって適宜選択すればよく、ＣＦ４以外に、例えば、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＣｌＦ３、ＳＦ６等のフッ素原子含有化合物ガスやＣｌ２、ＢＣｌ３、ＣＣｌ４等の塩素原子含有化合物ガスなどの各種ハロゲン系ガス等を用いることができる。
【００４７】
また、本実施形態では、ドライエッチング装置１００として、いわゆるＲＩＥ装置を用いているが、ドライエッチング装置としては、これに限定されない。ドライエッチング装置としては、例えば、誘導結合型（ＩＣＰ）方式、エレクトロンサイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）方式、ヘリコン波励起方式、マグネトロン方式、イオンビームエッチング方式等のエッチング装置であってもよい。ただし、ＲＩＥ装置は、特に微小な被処理基板４を加工するのに適しており、複雑な構造の振動素子片２を形成するのに好適であるため好ましい。
【００４８】
このようなドライエッチング装置１００を用いて振動素子２０は、次のようにして製造される。
【００４９】
振動素子２０の製造方法は、前述したように、被処理基板４をドライエッチングによりパターニングすることで振動素子片２を製造した後、振動素子片２の表面に、端子２９、駆動電極および検出電極を一括して形成することにより得ることができる。
【００５０】
以下、振動素子片２の製造方法（本発明の機能素子片の製造方法）について説明する。
振動素子片２の製造方法は、［１］被処理基板４を用意する準備工程と、［２］支持部材３に被処理基板４を固定する固定工程と、［３］被処理基板４をエッチングすることにより複数の振動素子片２を形成するエッチング工程と、［４］支持部材３から被処理基板４を剥離する剥離工程と、［５］複数の振動素子片２を個片化する個片化工程と、を含んでいる。
【００５１】
以下、前記各工程について説明する。
［１］準備工程
まず、被処理基板４を用意する。
【００５２】
具体的には、まず、図３（ａ）に示すように、水晶基板４０の上面（一方の主面）４０１にフォトレジストを塗布して、複数の振動素子片２と、これらを囲む枠体４３と、枠体４３と振動素子片２とを連結する連結部４４とを除く部分に対応する形状に露光・現像することにより、レジストマスクＲＭを得る。
【００５３】
次に、水晶基板４０のレジストマスクＲＭから露出している上面４０１側と、下面４０２側とに、それぞれ、例えば蒸着法、スパッタ法等により水晶基板４０側からＣｒ層、Ａｕ層をこの順で成膜し、Ａｕ層上に例えばめっき法等によりＮｉ層を成膜する。これにより、図３（ｂ）に示すように、上面４０１側にレジストマスクＲＭの開口を埋めるように設けられたマスク４１Ｍと、下面４０２側に一様に設けられたマスク４２Ｍとを形成する。そして、レジストマスクＲＭを例えばエッチング等により除去する。
【００５４】
このようにして、図４に示すようなドライエッチングする際に用いられるメタルマスクとして機能するマスク４１Ｍ、４２Ｍを得ることができる。
【００５５】
図４（ａ）に示すように、マスク４１Ｍは、振動素子片２に対応した形状の９つの素子部４５と、枠体４３に対応した形状の枠体部４３０と、連結部４４に対応した形状の連結部４４０とを有している。
【００５６】
マスク４１Ｍに設けられた９つの素子部４５は、互いに離間して、Ｘ軸方向に３行配置されるとともにＹ軸方向に３列配置されている。すなわち、各素子部４５は、互いにほぼ等間隔にずれて３行３列の行列状に配置されている。なお、以下では、１つの行に属する３つの素子部４５のうち、中央に位置する素子部４５を「素子部４５ｂ」とし、素子部４５ｂの−Ｘ軸側に位置する素子部４５を「素子部４５ａ」とし、素子部４５ｂの＋Ｘ軸側に位置する素子部４５を「素子部４５ｃ」とする。
【００５７】
また、前述したように、９つの素子部４５は、それぞれ、図１に示す振動素子片２とほぼ同等の形状をなしている。このため、９つの素子部４５は、それぞれ、基部２１に対応する部分である基部４５１と、検出用振動腕２３に対応する部分である振動腕部４５３と、検出用振動腕２４に対応する部分である振動腕部４５４と、駆動用振動腕２５に対応する部分である振動腕部４５５と、駆動用振動腕２６に対応する部分である振動腕部４５６と、駆動用振動腕２７に対応する部分である振動腕部４５７と、駆動用振動腕２８に対応する部分である振動腕部４５８と、を有している。
【００５８】
また、９つの素子部４５は、図４（ａ）に示すように、それぞれ、振動腕部４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８の各長手方向がＹ軸方向に沿うように設けられている。また、９つの素子部４５は、それぞれ、振動腕部４５３、４５５、４５７が振動腕部４５４、４５６、４５８よりも＋Ｙ軸側に位置するように設けられている。
【００５９】
このような９つの素子部４５を備えるマスク４１Ｍを用いることで、最終的に、水晶基板４０から９つの振動素子片２を得ることができる。
【００６０】
以上、［１］準備工程について説明した。なお、［１］準備工程では、前述した水晶基板４０と、マスク４１Ｍ、４２Ｍとを備える被処理基板４を４つ用意する。
【００６１】
また、前述した説明では、マスク４１Ｍ、４２Ｍは、それぞれ、水晶基板４０側からＣｒ層、Ａｕ層、Ｎｉ層がこの順で積層した構成であったが、マスク４１Ｍ、４２Ｍの構成は、エッチングする際に用いられるメタルマスクとして機能するものであれば、いかなるものであってもよい。
【００６２】
［２］固定工程
次に、図５に示すように、Ｓｉウエハー（支持基板）３１と粘着テープ３２とを有する支持部材３に、被処理基板４を固定する。
【００６３】
この固定工程は、［２−１］Ｓｉウエハー３１に粘着テープ３２を貼着する貼着処理と、［２−２］支持部材３に被処理基板４を固定する固定処理と、を含んでいる。
【００６４】
［２−１］貼着処理
まず、１つのＳｉウエハー３１と、４つの粘着テープ３２とを用意する。Ｓｉウエハー３１は、面方位が（１００）面のものを用いる。４つの粘着テープ３２は、それぞれ平面積が被処理基板４よりも大きく、被処理基板４を包含する四角形状のものを用いる。
【００６５】
次に、４つの粘着テープ３２を、それぞれＳｉウエハー３１に貼着する。粘着テープ３２の貼着位置は、平面視にてＳｉウエハー３１の周方向に沿って等角度間隔（本実施形態では９０度間隔）に貼着する。また、図５（ａ）に示すように、４つの粘着テープ３２はＳｉウエハー３１の中心Ｏを通り、互いに直交する２つの線分（放射線）Ｌ上に配置する。
【００６６】
このような位置に粘着テープ３２を貼着する際には、まず、４つの粘着テープ３２のうち１つの粘着テープ３２を、Ｓｉウエハー３１のオリフラ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｆｌａｔ）に最も近い位置で、その粘着テープ３２の１辺がオリフラの沿うように貼着する。その後、オリフラ近傍に貼着した粘着テープ３２を基準として、残り３つの粘着テープ３２をＳｉウエハー３１の中心Ｏまわりに等角度間隔で貼着する。このように、１つの粘着テープ３２をＳｉウエハー３１のオリフラを基準として貼着することで、Ｓｉウエハー３１に対する各粘着テープ３２の位置決めを容易に行うことができる。
【００６７】
なお、Ｓｉウエハー３１は、本実施形態のように、面方位が（１００）面のものに限定されず、他の面方位のものを用いてもよく、他の面方位のＳｉウエハー３１を用いた場合でも、オリフラやノッチを利用して粘着テープ３２の位置決めを行うことで、所望の位置に各粘着テープ３２を容易に貼着することができる。
【００６８】
また、用いる粘着テープ３２としては、耐プラズマ性に優れるものを用いるのが好ましい。これにより、被処理基板４をエッチングするときに、プラズマによる粘着テープ３２の劣化（例えば、耐食等）を抑えることができ、粘着テープ３２の劣化に起因する被処理基板４への悪影響を抑えることができる。
【００６９】
このよう粘着テープ３２の構成材料としては、例えば、ポリシリコン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂等の有機材料系樹脂等が挙げられ、これらの中でも特に、ポリイミド系樹脂を含むのが好ましい。ポリイミド系樹脂を含む粘着テープ３２は、耐プラズマ性に特に優れているため、粘着テープ３２がプラズマにより劣化することに起因する被処理基板４への悪影響をより低減することができる。また、ポリイミド系樹脂を含む粘着テープ３２は、適度な硬度を有する。このため、Ｓｉウエハー３１に粘着テープ３２を貼り付けるときに、粘着テープ３２が撚れるのを低減することができる。さらに、ポリイミド系樹脂を含む粘着テープ３２は、被処理基板４をＳｉウエハー３１に固定するために十分な粘着力を有するため好ましい。
【００７０】
また、粘着テープ３２の厚さは、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上１ｍｍ以下であるのが好ましく、５μｍ以上２００μｍ以下であるのがより好ましい。粘着テープ３２の厚さが薄すぎると、粘着テープ３２の構成材料にもよるが、Ｓｉウエハー３１に粘着テープ３２を貼り付ける際に、粘着テープ３２が撚れ易くなる可能性がある。一方、粘着テープ３２の厚さが厚すぎると、粘着テープ３２の構成材料によっては固定された被処理基板４の安定性が低下する可能性がある。
【００７１】
以上、［２−１］貼着処理について説明した。なお、前述した説明では、支持基板としてＳｉウエハー３１を用いているが、支持基板としては、これに限定されず、被処理基板４を安定して固定することが出来るものであればいかなるものであってもよい。また、Ｓｉウエハー３１以外の支持基板を用いた場合でも、Ｓｉウエハー３１のオリフラのように、粘着テープ３２の位置決めを行うための基準（例えば、印等）を支持基板に設けることで、各粘着テープ３２を所望の位置に貼着することが容易となる。
【００７２】
［２−２］固定処理
次に、図５（ｂ）に示すように、マスク４２Ｍが粘着テープ３２側を向くようにして、４つの被処理基板４を粘着テープ３２に貼着する。このとき、図５（ａ）に示すように、１つの被処理基板４が１つの粘着テープ３２に対応するようにする。また、支持部材３に対する被処理基板４の接合強度を高めるように、被処理基板４を支持部材３に向かって例えばプレス等により押圧する。これにより、支持部材３に被処理基板４を固定する。このように被処理基板４を支持部材３に固定する際、水晶基板４０と粘着テープ３２との間にマスク４２Ｍが介在しているので、水晶基板４０に粘着テープ３２の粘着物（汚れ）が付着するのを回避することができる。
【００７３】
また、被処理基板４を支持部材３に固定する際、図６に示すように、被処理基板４の粘着テープ３２に対する貼着位置は、平面視で粘着テープ３２の外縁部を除く中央部とする。これにより、被処理基板４のＳｉウエハー３１への固定状態を安定的に維持することができる。なお、図６では、代表して１つの被処理基板４について説明しているが、他の３つの被処理基板４についても同様である。以下の説明においても同様である。
【００７４】
また、被処理基板４を支持部材３に固定する際、中央の列に属する３つの素子部４５ｂが、それぞれ、線分Ｌ上に位置するように被処理基板４を固定する。特に、各素子部４５ｂの振動腕部４５３、４５４が、それぞれ、線分Ｌ上に位置するように被処理基板４を固定する。これにより、被処理基板４が備える９つの素子部４５は、それぞれ、振動腕部４５３〜４５８の長手方向が線分Ｌに沿うように配置される。
【００７５】
また、被処理基板４を支持部材３に固定する際、Ｓｉウエハー３１の中心Ｏと、中心Ｏから最も近い１行目に属する素子部４５ｂが備える基部４５１の中心Ｏ４との離間距離Ｄ１が、４つの被処理基板４でほぼ等しくなるように各被処理基板４を固定する。また、中心Ｏと、中心Ｏ側から数えて２行目に属する素子部４５ｂの中心Ｏ４との離間距離Ｄ２が、４つの被処理基板４でほぼ等しくなるように各被処理基板４を固定する。また、中心Ｏと、中心Ｏから数えて３行目に属する素子部４５ｂの中心Ｏ４との離間距離Ｄ３が、４つの被処理基板４でほぼ等しくなるように各被処理基板４を固定する。
【００７６】
このように被処理基板４を固定することで、４つの被処理基板４は、それぞれ、１行目の素子部４５ｂが備える基部４５１の中心Ｏ４が円Ｃ１上に位置し、２行目の素子部４５ｂが備える基部４５１の中心Ｏ４が円Ｃ２上に位置し、３行目の素子部４５ｂが備える基部４５１の中心Ｏ４が円Ｃ３上に位置するように固定される。これにより、１つの素子部４５における基部４５１から同一方向に延出している振動腕部４５３、４５５、４５７を、同一円上またはそれに近い状態に配置することができる。同様に、１つの素子部４５における基部４５１から同一方向に延出している振動腕部４５４、４５６、４５８を、同一円上またはそれに近い状態に配置することができる。このように基部４５１の中心Ｏ４を基準として素子部４５ｂの配置を決めることで、複数の素子部４５が同心的に位置するように被処理基板４を固定することが容易となる。
【００７７】
以上、［２−２］固定処理について説明した。なお、前述した説明では、素子部４５ｂが線分Ｌ上に位置するように被処理基板４を固定したが、被処理基板４は、複数の素子部４５のうちの少なくとも１つの素子部４５が備える振動腕部４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８の延出する方向が、放射線上に位置するように設けられていればよい。
【００７８】
［３］エッチング工程
次に、被処理基板４が固定された支持部材３をドライエッチング装置１００の静電チャック１３１上に載置して固定する。そして、ドライエッチング装置１００が備える冷却機構１５で被処理基板４の温度を保ちつつ、マスク４１Ｍを介して被処理基板４をドライエッチングする。これにより、水晶基板４０がパターニングされ、図７に示すように、複数の振動素子片２、枠体４３および連結部４４が形成される。
【００７９】
被処理基板４をドライエッチングすると、ドライエッチング装置１００の構成上、Ｓｉウエハー３１の中心から外縁側に向かって、エッチングレート等のエッチング特性が異なるため、Ｓｉウエハー３１の中心部と外縁部とでは、得られる振動素子片２の形状に差が生じる。例えば、プラズマの入射角度、プラズマの密度、排気位置等のドライエッチング装置１００の構成より、Ｓｉウエハー３１の平面視で同心的にエッチング特性の差が生じ、各振動素子片２の形状が異なってしまう。また、１つの振動素子片２における検出用振動腕２３、２４および駆動用振動腕２５、２６、２７、２８の形状が大きく異なってしまう。
【００８０】
そこで、本実施形態では、上記のようなエッチング特性の差を考慮して、前述したように、複数の素子部４５が所定の位置に設けられるよう、複数の被処理基板４の配置を工夫している。具体的には、前述したように、各素子部４５が備える振動腕部４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、３５８がそれぞれ線分Ｌに沿うように被処理基板４を配置している（図４、５参照）。さらに、１つの素子部４５における振動腕部４５３、４５５、４５７を同一の円上またはそれに近い位置に設け、かつ、１つの素子部４５における振動腕部４５４、４５６、４５８を同一の円上またはそれに近い位置に設けるように、被処理基板４を配置している。
【００８１】
このように被処理基板４を配置することで、得られた振動素子片２の基部２１から同一方向に延出している検出用振動腕２３、駆動用振動腕２５、２７の形状をほぼ同等にすることができる。同様に、振動素子片２の基部２１から同一方向に延出している検出用振動腕２４、駆動用振動腕２６、２８の形状をほぼ同等にすることができる。これにより、駆動用振動腕２５、２７をバランスよく駆動させることができる。同様に、駆動用振動腕２６、２８をバランスよく駆動させることができる。このため、振動素子片２の振動特性の低下を低減することができる。
【００８２】
さらに、各被処理基板４は、中心Ｏ側から数えて同じ行に属する素子部４５、すなわち同一の円Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３上に位置する素子部４５から得られた振動素子片２が備える検出用振動腕２３、駆動用振動腕２５、２７の形状をほぼ同等にすることができる。検出用振動腕２４、駆動用振動腕２６、２８についても同様である。そのため、同等の特性を有する振動素子片２を同時に（同一工程にて）複数形成することができる。
【００８３】
［４］剥離工程
次に、被処理基板４を例えば硫酸、塩酸等のエッチング液（処理剤）に浸して、マスク４１Ｍ、４２Ｍを除去する。マスク４１Ｍ、４２Ｍを除去することで、水晶基板４０が粘着テープ３２から剥離される。
【００８４】
なお、本実施形態では、エッチング液に被処理基板４を浸してマスク４１Ｍ、４２Ｍを除去することで水晶基板４０を支持部材３から剥離したが、水晶基板４０を支持部材３から剥離する方法はこれに限定されない。例えばエッチングガス等によりマスク４１Ｍ、４２Ｍを除去してもよい。また、例えば、粘着テープ３２の粘着力を低下させる機能を有する剥離剤を用いて被処理基板４を粘着テープ３２から剥離した後に、マスク４１Ｍ、４２Ｍを除去してもよい。ただし、水晶基板４０を粘着テープ３２から剥離する方法としては、エッチング液を用いてマスク４１Ｍ、４２Ｍを除去することが好ましい。これにより、粘着テープ３２から水晶基板４０をより容易に剥離することができる。
【００８５】
［５］個片化工程
次に、連結部４４を切断することにより、水晶基板４０を個片化する。
【００８６】
以上の各［１］〜［５］の工程により、複数の図１に示すような振動素子片２を形成することができる。
【００８７】
なお、上記のようにして得られ振動素子片２の表面に駆動電極、検出電極および端子２９を形成することで、複数の図１に示すような振動素子２０を得ることができる。
【００８８】
上述した本実施形態の振動素子片の製造方法によれば、振動特性の低下が低減された高精度で信頼性の高い振動素子片２を容易に得ることができる。
【００８９】
また、このような本実施形態の振動素子片の製造方法によれば、振動素子片２の形状に対応する素子部４５を複数備えたマスク４１Ｍを用いている。さらに、このようなマスク４１Ｍを備えた被処理基板４を複数用いている。そのため、上記のような振動特性の低下が低減された振動素子片２を同時に複数（本実施形態では３６個）形成することができる。
【００９０】
なお、前述した説明では、９つの素子部４５を備えたマスク４１Ｍを用いたが、素子部４５の個数はこれに限定されない。マスク４１Ｍが備える素子部４５の個数は、最終的に得られる振動素子片２の個数に対応するように適宜設定すればよい。
【００９１】
また、前述した説明では、４つの被処理基板４を用いたが、被処理基板４の個数はこれ限定されない。被処理基板４は、最終的に得られる振動素子片２の数や、ドライエッチング装置１００の構成等により適宜設定すればよい。
【００９２】
また、本実施形態では、本発明の機能素子片の一例として、図１に示す振動素子片２について説明したが、機能素子片の構成はこれに限定されない。本発明の機能素子片としては、例えば、音叉型、双音叉型の振動子片、メサ型、逆メサ型等のＡＴカット水晶振動子片、基部と、基部から一方側へ延出する一対の駆動腕と、基部から他方側へ延出する一対の検出腕と、を有するＨ型の振動型ジャイロセンサー素子片等であってもよい。
【００９３】
２．振動子
次に、本発明の機能素子を備えた振動子（本発明の振動子）について説明する。
【００９４】
図８は、図１に示す振動素子を備えた振動子の構成を示す断面図である。なお、図８では、振動子２００に設けられている端子２９、駆動電極および検出電極は省略してある。また、上記実施形態との共通部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００９５】
図８に示すように、振動子２００は、振動素子２０と、パッケージ５０とを有している。
【００９６】
パッケージ５０は、上面に開放する凹部５１１を有するベース５１と、ベース５１の凹部５１１の開口を塞ぐようにベース５１に接合されているリッド５２（蓋体）とを有している。このようなパッケージ５０は、その内側に収納空間Ｓを有しており、この収納空間Ｓ内に、振動素子２０が気密的に収納、設置されている。
【００９７】
また、凹部５１１の側面には、段差部５１３が形成されている。この段差部５１３には、複数の内部端子５５が設けられている。これら複数の内部端子５５には例えば導電性接着剤等で構成された固定部材５６を介して、支持基板６が固定されている。
【００９８】
この支持基板６は、振動素子２０を支持する部材であり、いわゆるＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）実装用の基板である。支持基板６は、中央部に開口を有する枠状の基部６１と、基部６１の下面に形成された導電パターン６２とを有している。導電パターン６２は、先端部が基部６１よりも上側に位置している複数の長尺状のリード６２１を有している。これらリード６２１の先端部には、バンプ５７が設けられている。そして、バンプ５７に振動素子２０の端子２９が接合されている（図１参照）。このようにして、振動素子２０は支持基板６によって、パッケージ５０に対して支持されている。
【００９９】
また、パッケージ５０の底面には、複数の外部端子５４が設けられており、これら複数の外部端子５４は、図示しない内部配線を介して、前述した内部端子５５に電気的に接続されている。
【０１００】
なお、上記実施形態では、例えば、ＴＡＢ実装用の基板等を介して振動素子２０がパッケージ５０に固定されていたが、パッケージ５０に振動素子２０が直接固定されていていてもよい。
【０１０１】
３．電子機器
次に、本発明の振動子を備えた電子機器（本発明の電子機器）について説明する。
【０１０２】
図９は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部２０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子２００が内蔵されている。
【０１０３】
図１０は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部２０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器等として機能する振動子２００が内蔵されている。
【０１０４】
図１１は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１０５】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１０６】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器等として機能する振動子２００が内蔵されている。
【０１０７】
なお、本発明の振動子を備える電子機器は、図９のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１０の携帯電話機、図１１のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等に適用することができる。
【０１０８】
３．移動体
次いで、本発明の振動子を備えた移動体（本発明の移動体）について説明する。
【０１０９】
図１２は、本発明の移動体の一例を示す斜視図である。この図において、自動車１５００は、車体１５０１と、４つの車輪１５０３とを有しており、車体１５０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪１５０３を回転させるように構成されている。
【０１１０】
このような自動車１５００には、振動子２００が内蔵されている。振動子２００によれば、車体１５０１の姿勢や移動方向を検出することができる。振動子２００の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０３のブレーキを制御したりすることができる。
【０１１１】
なお、本発明の振動子を備える移動体は、自動車に限定されず、例えば、オートバイ、鉄道等の他の車両、航空機、船舶、宇宙船、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプター等にも適用可能である。
【０１１２】
以上、本発明の機能素子片の製造方法、機能素子片、機能素子、振動子、電子機器および移動体を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１００……ドライエッチング装置
１１……チャンバー
１２……アノード電極
１３……カソード電極
１３１……静電チャック
１４……高周波電源
１５……冷却機構
２００……振動子
２０……振動素子
２……振動素子片
２１……基部
２１１……本体部
２１２、２１３……連結腕
２３、２４……検出用振動腕
２５、２６、２７、２８……駆動用振動腕
２３１、２４１、２５１、２６１、２７１、２８１……錘部（ハンマーヘッド）
２９……端子
３……支持部材
３１……Ｓｉウエハー
３２……粘着テープ
４……被処理基板
４０……水晶基板
４０１……上面
４０２……下面
４１Ｍ……マスク
４５、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ……素子部
４３０……枠体部
４４０……連結部
４５１……基部
４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８……振動腕部
４２Ｍ……マスク
４３……枠体
４４……連結部
５０……パッケージ
５１……ベース
５１１……凹部
５１３……段差部
５２……リッド
５４……外部端子
５５……内部端子
５６……固定部材
５７……バンプ
６……支持基板
６１……基部
６２……導電パターン
６２１……リード
ＲＭ……レジストマスク
Ｓ……収納空間
１１００……パーソナルコンピューター
１１０２……キーボード
１１０４……本体部
１１０６……表示ユニット
１２００……携帯電話機
１２０２……操作ボタン
１２０４……受話口
１２０６……送話口
１３００……ディジタルスチルカメラ
１３０２……ケース
１３０４……受光ユニット
１３０６……シャッターボタン
１３０８……メモリー
１３１２……ビデオ信号出力端子
１３１４……入出力端子
１４３０……テレビモニター
１４４０……パーソナルコンピューター
１５００……自動車
１５０１……車体
１５０２……車体姿勢制御装置
１５０３……車輪
２０００……表示部
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３……円
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３……離間距離
Ｌ……線分（放射線）
Ｏ……中心
Ｏ４……中心
【図１】
2016046546.tif 000003
【図２】
2016046546.tif 000004
【図３】
2016046546.tif 000005
【図４】
2016046546.tif 000006
【図５】
2016046546.tif 000007
【図６】
2016046546.tif 000008
【図７】
2016046546.tif 000009
【図８】
2016046546.tif 000010
【図９】
2016046546.tif 000011
【図１０】
2016046546.tif 000012
【図１１】
2016046546.tif 000013
【図１２】
2016046546.tif 000014