(57)【要約】【課題】  コストを低減し、且つ周波数の安定した圧電振動片の製造方法を提供する。【解決手段】  圧電体ウエハから目標振動周波数を有する圧電振動片を形成する圧電振動片の製造方法は、圧電振動片の外形を形成し目標振動周波数よりも高い周波数に外形形成工程（Ｓ１１２）と、外形形成された圧電振動片の表面に第１の電極膜を成膜する第１金属膜成膜工程（Ｓ１２０）と、第１振動周波数になるように第１の電極膜の厚さを調整する第１金属膜厚さ調整工程（Ｓ１２２）と、調整した第１の電極膜上に第２の電極膜を成膜し、圧電振動片を第２振動周波数にする第２金属膜成膜工程（Ｓ１３２）と、を備える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体ウエハから目標振動周波数を有する圧電振動片を形成する圧電振動片の製造方法であって、
前記圧電振動片の外形を形成し、前記目標振動周波数よりも高い周波数に外形形成工程と、
外形形成された前記圧電振動片の表面に第１の電極膜を成膜する第１金属膜成膜工程と、
第１振動周波数になるように前記第１の電極膜の厚さを調整する第１金属膜厚さ調整工程と、
調整した前記第１の電極膜上に第２の電極膜を成膜し、前記圧電振動片を第２振動周波数にする第２金属膜成膜工程と、
を備えること特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項２】
前記第１金属膜成膜工程により前記第１の電極膜を形成した際の前記圧電振動片の振動周波数が前記第１振動周波数よりも低い場合には、前記第１金属膜厚さ調整工程は前記第１の電極膜の厚さを薄く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】
前記第１金属膜成膜工程により前記第１の電極膜を形成した際の前記圧電振動片の振動周波数が前記第１振動周波数よりも高い場合には、前記第１金属膜厚さ調整工程は前記第１の電極膜の厚さを厚く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４】
前記第１振動周波数は前記第２振動周波数よりも高いことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項５】
前記第１の電極膜が下地としてクロム層、ニッケル（Ｎｉ）層、チタン（Ｔｉ）層又はそれらの合金層のいずれかと金（Ａｕ）層又は銀（Ａｇ）層とからなり、
前記第２の電極膜が金（Ａｕ）層又は銀（Ａｇ）層のみからなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項６】
前記第１の電極膜がアルミニウム（Ａｌ）層又は銅（Ｃｕ）層からなり、
前記第２の電極膜もアルミニウム層又は銅層からなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項７】
前記第１の電極膜が前記圧電振動片の励振電極とこの励振電極と接続する接続電極とからなり、
前記第１金属膜厚さ調整工程は、前記接続電極から前記圧電振動片の周波数を測定しながら前記第１の電極膜の厚さを調整することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項８】
前記第１の電極膜が前記圧電振動片の励振電極のみからなり、
前記第１金属膜厚さ調整工程は、前記励振電極から前記圧電振動片の周波数を測定しながら前記第１の電極膜の厚さを調整することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項９】
前記第１金属膜厚さ調整工程は、逆スパッタにより前記圧電振動片の周波数を測定しながら前記励振電極を薄くすることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項１０】
前記第１金属膜厚さ調整工程は、スパッタにより前記圧電振動片の周波数を測定しながら前記励振電極を厚くすることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０いずれか一項の製造方法で製造された圧電振動片と、
前記圧電振動片を収納するパッケージと、
を備える圧電振動デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶ウエハなどの圧電体ウエハに形成された複数個の振動子用素子の周波数調整を行う圧電振動片の製造方法、及びこの製造方法によって製造された圧電振動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種情報・通信、計測機器やＯＡ機器等の周波数制御を目的にした作動周波数の高周波数化に伴って、水晶振動子等の圧電振動デバイスも高周波数化への対応が求められている。
【０００３】
一般的に、高周波数化に対応した圧電振動デバイスとして、矩形型ＡＴカットされた水晶振動片が利用されている。このＡＴカット水晶振動片は、水晶振動片の厚み方向の上下表面がそれぞれ対向方向にすべるような振動により高周波を発生させる。ＡＴカットされた水晶振動片の周波数は水晶振動片の厚さによって決まり、厚さと反比例の関係にある。
【０００４】
圧電振動デバイスの製造方法において、水晶ウエハに複数個の水晶振動片を形成して、これらの水晶振動片の周波数調整を行うため、複数個の水晶振動片それぞれの少なくとも一主面に電極を形成する。そして、水晶振動片個々の周波数を測定する工程と測定した水晶振動片の周波数の結果とに基づいて、水晶振動片ごとに電極の厚さを調整する圧電振動デバイスの製造方法が開発されている。このような圧電振動デバイスは、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００５】
この水晶振動片は、水晶振動片の片面又は両面を逆メサ構造に形成するか、又は水晶振動片の主面（片面）を平坦又は凸状にする。水晶振動片の主面を凸状にした場合は、コーティング液の流出を防ぐために主面を突起や堤防形状の流れ止めを設ける必要がある。
【特許文献１】特開２００５−３５４５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された圧電振動デバイスでは、振動部を逆メサ構造に形成するか、又はコーティング液の流れを防ぐため突起や堤防形状の流れ止め部分を設ける必要がある。このため、水晶ウエハの厚みは、逆メサ構造を設ける厚さ又は突起の厚さを加味した厚さ分だけ厚くなりランバード人工水晶から水晶ウエハを切り出す枚数が減少する。また、逆メサ構造又は突起を形成するエッチング工程は余分な工程であり、余分な工程を減らす必要があった。さらに圧電振動デバイスの製品コストを下げる要望は強い。
【０００７】
本発明の目的は、水晶ウエハに逆メサ構造又は突起を形成することなくコストを低減し、且つ周波数の安定した圧電振動片の製造方法及び周波数の安定した圧電振動デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の観点の圧電振動片の製造方法は、圧電体ウエハから目標振動周波数を有する圧電振動片を形成する圧電振動片の製造方法である。そして製造方法は、圧電振動片の外形を形成し目標振動周波数よりも高い周波数に外形形成工程と、外形形成された圧電振動片の表面に第１の電極膜を成膜する第１金属膜成膜工程と、第１振動周波数になるように第１の電極膜の厚さを調整する第１金属膜厚さ調整工程と、調整した第１の電極膜上に第２の電極膜を成膜し、圧電振動片を第２振動周波数にする第２金属膜成膜工程と、を備える。
この構成により、圧電体ウエハを切り出す際に高めの振動周波数になるように薄く切り出しておいて、それに周波数調整するための第１の電極膜を成膜する。このため、圧電体ウエハの枚数を多く得ることができるためコストを下げることができる。また圧電体ウエハに複数の圧電振動片が形成されている状態で振動周波数を調整するため、周波数調整が容易に行なえる。
【０００９】
第２の観点の圧電振動片の製造方法は、第１金属膜成膜工程により第１の電極膜を形成した際の圧電振動片の振動周波数が第１振動周波数よりも低い場合には、第１金属膜厚さ調整工程は第１の電極膜の厚さを薄くする。
圧電体ウエハに形成された複数の圧電振動片に第１の電極膜を形成し、その際の振動周波数が第１振動周波数よりも低い場合には、第１の電極膜の厚さを薄くすることで振動周波数を調整することができる。
【００１０】
第３の観点の圧電振動片の製造方法は、第１金属膜成膜工程により第１の電極膜を形成した際の圧電振動片の振動周波数が第１振動周波数よりも高い場合には、第１金属膜厚さ調整工程は第１の電極膜の厚さを厚くする。
圧電体ウエハに形成された複数の圧電振動片に第１の電極膜を形成し、その際の振動周波数が第１振動周波数よりも低い場合には、第１の電極膜の厚さを厚くすることで振動周波数を調整することができる。
【００１１】
第４の観点の圧電振動片の製造方法では、第２又は第３の観点において、第１振動周波数は第２振動周波数よりも高い。
この構成により、一定厚さの第２の電極膜を形成することで振動周波数を低くすることができるため、圧電振動片を第１振動周波数から第２振動周波数へと変化させることができる。
【００１２】
第５観点の圧電振動片の製造方法は、第１の電極膜が下地としてクロム層、ニッケル（Ｎｉ）層、チタン（Ｔｉ）層又はそれらの合金層のいずれかと金層（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）層とからなり、
第２の電極膜が金層（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）層のみからなる。
この構成により、第１の電極膜の金層又は銀層に加えて第２の電極層の金層又は銀層をそのまま蒸着することができる。
【００１３】
第６観点の圧電振動片の製造方法は、第１の電極膜がアルミニウム（Ａｌ）層又は銅（Ｃｕ）層からなり、第２の電極膜もアルミニウム層又は銅層からなる。
一種類の金属でも振動周波数の調整が容易に行なえる。
【００１４】
第７の観点の圧電振動片の製造方法は、第１の電極膜が圧電振動片の励振電極とこの励振電極と接続する接続電極とからなり、第１金属膜厚さ調整工程は、接続電極から圧電振動片の周波数を測定しながら第１の電極膜の厚さを調整する。
この構成により、第１金属膜厚さ調整工程は接続電極を使って圧電振動片の周波数を測定することができ、そして第１の電極膜の厚さを調整することができる。
【００１５】
第８の観点の圧電振動片の製造方法は、第１の電極膜が圧電振動片の励振電極のみからなり、第１金属膜厚さ調整工程は、励振電極から圧電振動片の周波数を測定しながら第１の電極膜の厚さを調整する。
この構成により、第１金属膜厚さ調整工程は励振電極を使って圧電振動片の周波数を測定することができ、そして第１の電極膜の厚さを調整することができる。
【００１６】
第９の観点の製造方法の第１金属膜厚さ調整工程は、第７又は第８の観点において、逆スパッタにより圧電振動片の周波数を測定しながら励振電極を薄くする。
この構成により、逆スパッタにより励振電極を薄くし振動周波数を高くすることができる。
【００１７】
第１０の観点の製造方法の第１金属膜厚さ調整工程は、第７又は第８の観点において、スパッタにより圧電振動片の周波数を測定しながら励振電極を厚くする。
この構成により、スパッタにより励振電極を高くし振動周波数を低くすることができる。
【００１８】
第１１の観点の圧電振動デバイスは、第１の観点ないし第１０の観点のいずれかの製造方法で製造された圧電振動片と、圧電振動片を収納するパッケージと、を備える。
この構成により、コストを低減できた圧電振動デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜水晶振動片２０の構成＞
図１は、本実施形態の単結晶水晶ウエハ１０を示した概略平面図である。図１に示す状態は、単結晶水晶ウエハ１０から水晶振動片２０をエッチングで形成し、さらに水晶振動片２０の表面に振動電極部２３が形成された状態を示した図である。ランバード人工水晶から矩形型ＡＴカットされた単結晶水晶ウエハ１０に水晶振動片２０が形成され、水晶振動片２０は、例えば８×６行列のマトリックス状に配置されている。単結晶水晶ウエハ１０に配置する水晶振動片２０の数は、単結晶水晶ウエハ１０の大きさに従いマトリックス状で、行列を増減してもよい。
【００２０】
図２は、単結晶水晶ウエハ１０における水晶振動片２０の一部を拡大した概略平面図である。水晶振動片２０は、単結晶水晶ウエハ１０から開口領域２２がエッチングされることにより所定の大きさに形成されている。但し水晶振動片２０の外周の一部分には連結部２１が形成されている。連結部２１は、単結晶水晶ウエハ１０と水晶振動片２０とを連結して、複数の水晶振動片２０を単結晶水晶ウエハ１０単位で、つまり４８個の水晶振動片２０を同時に扱うことができるようにしている。以下の説明では、説明の便宜上１つの水晶振動片２０のみに対して処理を行う。
【００２１】
図３（ａ）は、水晶振動片２０の概略断面図である。（ｂ）は（ａ）の平面図である。水晶振動片２０の表面に振動電極部２３として第１の電極膜３１が形成されている。また、裏面に振動電極部２４として第１の電極膜３１が形成されている。また振動電極部２３及び振動電極部２４に電流を印加するための接続電極２５及び接続電極２６も第１の電極膜３１として形成される。
【００２２】
第１の電極膜３１は、２００オングストローム（Å）〜２０００オングストローム（Å）の下地のクロム（Ｃｒ）層と３００オングストローム〜３０００オングストロームの金（Ａｕ）層とから構成されている。また、クロム層の代わりに、ニッケル（Ｎｉ）層、チタン（Ｔｉ）層又はそれらの合金を使用してもよい。また金層の代わりに銀（Ａｇ）層を使用してもよい。この第１の電極膜３１はスパッタにより形成される。スパッタにより第１の電極膜３１を形成した時点で水晶振動片２０自体（振動電極部２３及び振動電極部２４のない状態）の有する振動周波数よりも振動周波数が低くなる。
【００２３】
図３（ｃ）は、表面の振動電極部２３を薄くして振動周波数を調整した水晶振動片２０を示す概略断面図である。水晶振動片２０の表面の第１の電極膜３１を、逆スッパタにより削り取った状態を示している。すなわち、第１の電極膜３１が形成された時点で第１の電極膜３１の厚み分だけ振動周波数が低めに形成されているが、表面の第１の電極膜３１を削り取って図３（ａ）の状態の水晶振動片２０より振動周波数を高く調整している。より具体的には、表面の金層を数百オングストローム削って振動周波数を調整している。また、第１の電極膜３１が形成された時点で振動周波数が想定していたより高い場合には振動周波数が低くするように第１金属膜３１を厚くしてもよい。
【００２４】
片面だけ第１の電極膜３１を削り、その削り取る量が多いと周波数特性に影響を与えるので、表裏両面から均一に削り表裏のバランスをとることが好ましい。つまり、調整前の周波数を確認して第１の電極膜３１を削る際に、まず必要な調整量の半分を算出しまず表面に対しその調整（必要調整量の半分）を行い、続いて裏面に対し必要な調整量の半分の調整を行ってもよい。また、表裏面同時に必要な調整量の半分ずつを削りとってもよい。同様に片面のみを厚くするのではなく表裏両面を均一に厚くしても良い。なお、逆スパッタはターゲット源と単結晶水晶ウエハ１０との電極を逆電位にすることで単結晶水晶ウエハ１０に形成された第１の電極膜３１を表面から飛ばすことを言う。
【００２５】
図３（ｄ）は、完成した水晶振動片２０の概略断面図である。（ｅ）は、（ｄ）の平面図である。水晶振動片２０の表面の振動電極部２３及び裏面の振動電極部２４の表面に、第２の電極膜３２が形成されている。スパッタによって周波数測定を行いながら第２の電極膜３２を形成していく。
【００２６】
第２の電極膜３２は、第１の電極膜３１の表面の金層に対して再び金層を形成する。すなわち、第１の電極膜３１の表面の金層に対してはクロム層を必ず形成する必要はない。第２の電極膜３２である金層を一定厚さだけ形成する。図３（ｃ）の状態の水晶振動片２０の振動周波数から一定の振動周波数だけ低くする。もちろん、第２の電極膜３２に、下地のクロム層を形成しさらに金層を形成してもよい。
【００２７】
＜水晶振動片の製造工程＞
図４ないし図７は、水晶振動片２０を形成するためのフローチャートである。各図フローチャートの右側にこの水晶振動片２０の断面を示す。図４は、水晶振動片２０の外形パターンを形成するためのフローチャートである。
【００２８】
図４のステップＳ１０２では、まず、単結晶水晶ウエハ１０を用意する。この単結晶水晶ウエハ１０は、最終製品の第２ターゲット振動周波数ＦＡより高い振動周波数ＦＤになる厚さにＡＴカットされている。そして、所定の水晶振動片２０の大きさになるようにエッチングする。図４（ａ）はこの状態の単結晶水晶ウエハ１０を示した断面図である。
【００２９】
ステップＳ１０４では、単結晶水晶ウエハ１０の全面に耐蝕膜として、第１の電極膜３１をスパッタリングもしくは蒸着などの手法により形成する。圧電材料としての単結晶水晶ウエハ１０を使用する場合に、金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）等を直接成膜することは困難なため、下地としてクロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）又はそれらの合金等を使用する。例えば、第１の電極膜３１の厚みはクロム層と金層とを合わせて５００オングストローム〜５０００オングストロームである。図４（ｂ）はこの状態の単結晶水晶ウエハ１０を示した断面図である。
【００３０】
ステップＳ１０６では、第１の電極膜３１が形成された単結晶水晶ウエハ１０に、フォトレジスト層３６を全面にスピンコートなどの手法で均一に塗布する。フォトレジスト層３６としては、例えば、ノボラック樹脂によるポジフォトレジストを使用できる。図４（ｃ）はこの状態の単結晶水晶ウエハ１０を示した断面図である。
【００３１】
次に、ステップＳ１０８では、不図示の露光装置を用いて、フォトマスクに描かれた水晶振動片２０の外形パターンをフォトレジスト層３６が塗布された単結晶水晶ウエハ１０に露光する。図４（ｄ）は露光されたフォトレジスト４２を有する単結晶水晶ウエハ１０を示した断面図である。
【００３２】
ステップＳ１１０では、単結晶水晶ウエハ１０のフォトレジスト層３６を現像して、感光したフォトレジスト層４２を除去する。さらに、露出した第１の電極膜３１を、例えば金層に対してヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液を用いて、クロム層に対して硝酸第２セリウムアンモニウムと酢酸との水溶液を用いてエッチングする。水溶液の濃度、温度及び水溶液に浸している時間を調整して余分な箇所が侵食されないようにする。これで第１の電極膜３１を除去することができる。こうすることで、図４（ｅ）に示すように、水晶振動片２０の外形パターンの水晶ウエハ１０が現われる。
【００３３】
ステップＳ１１２では、水晶振動片２０の外形パターンを形成するために水晶のウェットエッチングを行う。すなわち、フッ酸（ＨＦ）又は重フッ化アンモン（ＮＨ４Ｆ・ＨＦ）をエッチング液として、フォトレジスト層３６及び第１の電極膜３１から露出した水晶ウエハ１０をウェットエッチングする。図４（ｆ）はエッチングされた単結晶水晶ウエハ１０であり、図２で示したように開口領域２２が形成された状態である。
【００３４】
図５は、水晶振動片２０の第１の電極膜３１による電極パターンを形成するためのフローチャートである。
次に、図５のステップＳ１１４では、残ったフォトレジスト３６が除去され、その後新たにフォトレジスト層３６’が、スピンコート又はスプレーで塗布される。図５（ｇ）に示すように、水晶振動片２０に新たにフォトレジスト層３６’が形成される。第１の電極膜３１もエッチングし、再びスパッタリングして第１の電極膜３１を形成してもよいがコスト低減のため工数を削減するほうが好ましい。
【００３５】
ステップＳ１１６では、水晶振動片２０に振動電極部２３及び振動電極部２４、並びに接続電極２５及び接続電極２６（図２参照）を形成する電極パターンが描かれたフォトマスクを使用し、不図示の露光装置で電極パターンを露光する。接続電極２５及び接続電極２６は、製品になった際には電位を与える端子として使用することができ、また、水晶振動片２０の振動周波数を測定するためも使用される。図５（ｈ）に、電極パターンが露光された水晶振動片２０を示す。
【００３６】
ステップＳ１１８では、露光されたフォトレジスト４２’が現像され除去される。次いで露出した第１の電極膜３１を、例えば金層に対してヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液で、クロム層に対して硝酸第２セリウムアンモニウムと酢酸との水溶液でエッチングする。水溶液の濃度、温度及び水溶液に浸している時間を調整して余分な箇所が侵食されないようにする。図５（ｉ）は、この状態の水晶振動片２０を示す。
【００３７】
ステップＳ１２０では、残ったフォトレジスト層３６’を除去する。図５（ｊ）はフォトレジスト層３６’を除去した状態の水晶振動片２０である。この第１の電極膜３１が所定厚さ形成された水晶振動片２０の振動周波数を振動周波数ＦＣとする。
【００３８】
ステップＳ１２２では、不図示のスパッタリング装置を用いて、振動周波数を測定しながら振動電極部の第１の電極膜３１の厚みを調整する。第１の電極膜３１の厚み、具体的には金層の厚さを調製して水晶振動片２０が第１ターゲット振動周波数ＦＢになるように調整する。振動周波数を高くする方法は、逆スパッタにより第１の電極膜３１の厚みを薄くする。図５（ｋ）は薄く削った状態の水晶振動片２０を示す。なお、接続電極２５及び接続電極２６（図２参照）がすでに形成されているので、これら接続電極２５及び接続電極２６から振動周波数を検出することができる。なお、逆スパッタにより第１の電極膜３１の表裏両面から均一に金層を削り、表裏のバランスを取ってもよい。図５（Ｋ’）は、この状態の水晶振動片２０を示す。また、水晶振動片２０の振動周波数ＦＣが第１ターゲット振動周波数ＦＢよりも高い場合には振動周波数が低くするようにスパッタリング装置で振動周波数を測定しながら金層を厚くしてもよい。
【００３９】
図６は、水晶振動片２０の第２の電極膜３２による電極パターンを形成するためのフローチャートである。
図６のステップＳ１２４では、第２の電極膜３２を不図示のスパッタリング装置を用いてスパッタリングもしくは蒸着などの手法により形成する。すでに第１の金属層３１、すなわち金層と下地のクロム層とが形成されているため、そのため金層を直接成膜することができる。そこで、すでに水晶振動片２０は第１ターゲット振動周波数ＦＢに調整されているため、一定の厚さ、例えば１００オングストロームの金層を形成することで第２ターゲット振動周波数ＦＡが得られる。
【００４０】
必要があれば、第２の電極膜３２を下地としてクロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）又はチタン（Ｔｉ）等を使用しその上に金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）等を一定の厚さ形成してもよい。例えば、第２の電極膜３２の厚みはクロム層と金層とを合わせて１００オングストロームから３００オングストロームである。図６（ｌ）はこの状態の水晶振動片２０を示した断面図である。
【００４１】
ステップ１２６では、水晶振動片２０を純水で洗浄し、水晶振動片２０にスプレーを使って全面にフォトレジスト膜３６″を塗布する。再び第２の電極膜３２の電極パターンを形成するためである。図６（ｍ）に示すように、水晶振動片２０に新たにフォトレジスト層３６″が形成される。
【００４２】
ステップＳ１２８では、電極パターンに対応したフォトマスクを用意して、電極パターンをフォトレジスト層が塗布された水晶振動片２０を露光する。ステップＳ１１６で用いた、振動電極部２３及び振動電極部２４、並びに接続電極２５及び接続電極２６を形成する電極パターンが描かれたフォトマスクを使用してもよい。また、振動電極部２３及び振動電極部２４のみのフォトマスクを用意してもよい。電極パターンは水晶振動片２０の両面に形成する必要があるため、水晶振動片２０の両面を露光する。露光されたフォトレジスト４２″を有する水晶振動片２０の図６（ｎ）に示す。
【００４３】
ステップＳ１３０では、フォトレジスト層４２″を現像後、フォトレジスト層４２″を除去する。残るフォトレジスト層３６″は電極パターンと対応する。露出した第２の電極膜３２、すなわち金層に対してヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液を用いてエッチングする。電極パターンを電着する前の状態を図６（ｏ）に示す。
【００４４】
なお、第２の電極膜３２が金層とクロム層とで形成されている場合には、金層に対してヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液を用いて、クロム層に対して硝酸第２セリウムアンモニウムと酢酸との水溶液を用いてエッチングする。
【００４５】
ステップＳ１３２では、第２の電極膜３２に残ったフォトレジスト層３６″が除去される。水晶振動片２０はステップＳ１２２で第１ターゲット振動周波数ＦＢに調整されているため、一定の厚さの金層が形成されれば、最終製品としても第２ターゲット振動周波数ＦＡになる。これで正確な第２ターゲット振動周波数ＦＡとなった水晶振動片２０が得られる。図６（ｐ）は最終製品としても水晶振動片２０を示す。
【００４６】
＜＜パッケージングの工程＞＞
これまでの工程により、励振電極部２３及び励振電極部２４、並びに接続電極２５及び接続電極２６が形成された水晶振動片２０が得られた。
そこで、図７のステップＳ１３４では、水晶振動片２０を収容したセラミック製のパッケージ５２を真空チャンバ内などに移し、不図示の蓋体を封止材により接合する。
【００４７】
図８（ｑ）は、蓋体で封止する前の圧電振動デバイス５０の上面図を示す。この圧電振動デバイス５０は表面実装用のセラミック製のパッケージ５２である。パッケージ５２にはタングステン層及び金層でできた内部電極５１が形成されている。この内部電極５１に導電性接着剤５９が塗布され、その上に振動周波数が調整された水晶振動片２０が配置される。導電性接着剤５９が熱硬化性であれば加熱により、導電性接着剤５９が紫外線硬化性であれば紫外線により硬化して水晶振動片２０が固定される。その後不図示の蓋体で封止される。なお、水晶振動片２０は、表面実装型のパッケージ５２だけではなくリードタイプのパッケージ（不図示）にも適用できる。
【００４８】
最後にステップＳ１３６では、圧電振動デバイス５０の周波数特性などの検査を行い、圧電振動デバイス５０を完成させる。
【００４９】
＜＜周波数調整の工程＞＞
図８は、振動周波数を測定しながら振動電極部の第１の電極膜３１の厚みを調整し、その後一定厚の第２の電極膜３２を形成して水晶振動片２０を形成する代表的な例を示す。
図８（１）は、水晶振動片２０の周波数の調整例１を示す。最終製品の第２ターゲット振動周波数ＦＡより高い周波数の振動周波数ＦＤになる単結晶水晶ウエハ１０が形成される。そしてステップＳ１２０で示したように、水晶振動片２０は第１の電極膜３１が形成されることで、周波数が低くなり振動周波数ＦＣとなる。ステップＳ１２２で、逆スパッタにより、周波数を測定しながら第１の電極膜３１の厚さを薄くすることで、水晶振動片２０の周波数は高くなり第１ターゲット振動周波数ＦＢとなる。ステップ１３２で、一定厚の第２の電極膜３２の電極パターンを形成することで、最終製品の第２ターゲット振動周波数ＦＡが得られる。
【００５０】
図８（２）は、水晶振動片２０の周波数の調整例２を示す。調整例２は第１ターゲット振動周波数ＦＢが第２ターゲット振動周波数ＦＡよりも周波数が低い場合を示す。単結晶水晶ウエハ１０の振動周波数ＦＤから第１の電極膜３１が形成されることで振動周波数ＦＣの水晶振動片２０が得られる。そして逆エッチングを行い第１ターゲット振動周波数ＦＢの水晶振動片２０を得る。その後、薄い膜圧の第２の電極膜３２を形成する工程で、周波数を小さく下げて第２ターゲット振動周波数ＦＡの水晶振動片２０が得られる。
【００５１】
図８（３）は、第１の電極膜３１の厚さが所定の厚さより薄く形成された水晶振動片２０のパターンを示す。調整された単結晶水晶ウエハ１０の振動周波数ＦＤは、ステップＳ１２０によって得られた第１の電極膜３１の厚さが、所定の厚さより薄く形成された場合、周波数は高くなり高い振動周波数ＦＣを示す。ステップＳ１２２で、スパッタリング装置を用いて周波数を測定しながら第１の電極膜３１をスパッタリングして電極膜を厚くし、第１ターゲット振動周波数ＦＢの水晶振動片２０を得る。ステップ１３２で、一定厚の第２の電極膜３２が形成されることで、振動周波数は低くなり第２ターゲット振動周波数ＦＡの水晶振動片２０が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上、本発明の好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上記各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。例えば、本発明の水晶振動片１０は、水晶以外にニオブ酸リチウム等の様々な圧電単結晶材料を用いることができる。
【００５３】
また、第１の電極膜３１は、クロム層と金層とからなる二種類の金属膜の場合について説明したが一種類の金属膜からなる場合もある。一種類の金属膜からなる場合は、例えばアルミニウム（Ａｌ）層、又は銅（Ｃｕ）層が用いられる。すなわち、第１の電極膜３１はアルミニウム層でありこの第１の電極膜３１を周波数調整する。そして、第２の電極膜３２もアルミニウム層でありこのアルミニウム層を一定厚さだけ形成する。
【００５４】
また、ステップＳ１１６では、水晶振動片２０に振動電極部２３及び振動電極部２４、並びに接続電極２５及び接続電極２６（図２参照）を形成する電極パターンが描かれたフォトマスクを使用したが、振動電極部２３及び振動電極部２４のみの電極パターンが描かれたフォトマスクを使用してもよい。この場合ステップＳ１２２で水晶振動片２０の振動周波数を測定することが接続電極を介して測定できないので、振動電極部２３及び振動電極部２４を傷つけないよう空間電極方式で測定する。この場合、測定するプローブと振動電極部２３及び振動電極部２４とのギャップを数μｍとする。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】単結晶水晶ウエハ１０に水晶振動片２０の配置を示しした概略平面図である。
【図２】単結晶水晶ウエハ１０における水晶振動片２０の一部を拡大した概略平面図である。
【図３】（ａ）は、水晶振動片２０の概略断面図である。  （ｂ）は、（ａ）の平面図である。  （ｃ）は、周波数を調整した水晶振動片２０の金属層３１の構成を示す概略断面図である。  （ｄ）は、電極を形成した水晶振動片２０の概略断面図である。  （ｅ）は、（ｄ）の平面図である。
【図４】水晶振動片２０の外形形状を形成するためのフローチャートである。
【図５】水晶振動片２０の第１の電極膜３１による電極パターンを形成するためのフローチャートである。
【図６】水晶振動片２０の第２の電極膜３２による電極パターンを形成するためのフローチャートである。
【図７】パッケージングのフローチャートである。
【図８】水晶振動片２０の周波数を調整する例の説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  ……  単結晶水晶ウエハ
２０  ……  水晶振動片
２１  ……  連結部
２２  ……  開口部
２３、２４  ……  振動電極部
２５，２６  ……  接続電極
３１  ……  第１の金属膜
３２  ……  第２の金属膜
３６，３６’，３６″  ……  フォトレジスト層
４２，４２’，４２″  ……  露光されたフォトレジスト層
５０  ……  圧電振動デバイス
ＦＡ  ……  最終製品の第２ターゲット振動周波数
ＦＢ  ……  スパッタリング装置で金属膜の厚みを調整した水晶振動片の第２ターゲット振動周波数
ＦＣ  ……  第１の金属膜を形成した水晶振動片の振動周波数
ＦＤ  ……  調整された単結晶水晶ウエハ１０の振動周波数
【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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