JP2003186210A - 圧電振動片、圧電振動子及び圧電デバイスの製造方法、並びにフォトマスク及びその位置合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 碁盤目５４のマス目により画定される正
方形の第１開口２７からなる第１アライメントパターン
２６を有する第１フォトマスク２４と、同じ碁盤目のマ
ス目により画定される正方形の第２開口３４からなる第
２アライメントパターン３３を有する第２フォトマスク
３１とを、これらフォトマスクを整合させたとき、第２
開口が、その正方形の頂点で隣接する４つの第１開口と
その頂点と一致するように外接する幾何学的位置関係を
有するように用意する。第１フォトマスクを用いて第１
開口に対応する基準アライメントマーク２９をウエハ２
１表面に転写し、第２フォトマスクをウエハに対して、
各第２開口と隣接する基準アライメントマークとがかか
る幾何学的位置関係を実現するように位置合わせする。 【効果】 パターンの微細化に対応可能で、位置ずれの
有無及び程度を目視で容易に判断でき、フォトマスクの
アライメント精度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報通信機器やコ
ンピュータ等のＯＡ機器、電子時計等の民生機器を含む
様々な電子機器について使用される圧電振動子や加速度
センサとして使用される圧電素子等の圧電デバイスの製
造方法に関し、特に圧電デバイスに使用する圧電振動片
を、水晶等の圧電材料からなるウエハをパターニングす
ることにより製造する方法に関する。また本発明は、特
にこれらの方法に使用するのに適したフォトマスク及び
その位置合わせ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、様々な圧電デバイスに搭載され
る音叉型水晶振動片やＡＴカット水晶振動片等の圧電振
動片は、水晶等の圧電材料からなるウエハに複数回フォ
トエッチングを行い、振動片の外形を加工して多数の圧
電素子片を形成し、かつそれらの表面に電極材料を成膜
してパターニングすることにより製造される。また最近
は、音叉型圧電振動片において、電界効率の向上及びＣ
Ｉ値の低下を実現するために、振動腕の両面又は片面に
設けた溝の内面に駆動電極を形成する構造のものや、厚
みすべりモードを主振動とする圧電振動片において、そ
の主面に薄肉励振部を凹設した所謂逆メサ構造のものが
開発されており、これらを製造する場合には、振動片の
外形加工した後で更にウエハ表面をフォトエッチングす
る工程が追加される。

【０００３】図２２乃至図２４は、上述した振動腕の両
面に溝を設けて駆動電極を形成する構造の音叉型圧電振
動片を製造する工程を具体的に示している。先ず、所定
寸法の水晶ウエハ１を用意し、その表裏両面にＣｒ膜及
びその上にＡｕ膜を蒸着又はスパッタリングにより所定
厚さに成膜して、水晶のエッチング液であるフッ酸に対
する耐蝕膜２を形成し、その表面にフォトレジストを塗
布しかつ乾燥させて、レジスト膜３を形成する。次に、
水晶ウエハ１の表裏両側に、所望の圧電振動片の外形に
対応する同一のエッチングパターン４を描画した上下１
対の第１フォトマスク５を各レジスト膜３の上に配置
し、紫外線で露光して該エッチングパターンを転写する
（図２２（Ａ））。レジスト膜３は、その感光部分を現
像除去して耐蝕膜２のＡｕ膜表面を露出させる（図２２
（Ｂ））。更に、露出させた耐蝕膜２のＡｕ膜及びＣｒ
膜をそれぞれ適当なエッチング液で順次エッチングし、
水晶ウエハ１の表面を露出させる（図２２（Ｃ））。

【０００４】次に、残存するレジスト膜３を全部剥離し
た後、残存する耐蝕膜２を含む水晶ウエハ１の全面にフ
ォトレジストを再度塗布しかつ乾燥させて、新たにレジ
スト膜６を形成する。この水晶ウエハ１の表裏両側に、
圧電振動片の外形及び振動腕の溝形状に対応するエッチ
ングパターン７を描画した上下１対の第２フォトマスク
８を各レジスト膜５の上に配置し、紫外線で露光して該
エッチングパターンを転写する（図２２（Ｄ））。レジ
スト膜６は、その感光部分を現像除去して、圧電振動片
の外形に対応する水晶ウエハ１の表面及び振動腕の溝形
状に対応する耐蝕膜２のＡｕ膜表面を露出させる（図２
３（Ｅ））。

【０００５】次に、再び露出させた水晶ウエハ１の表面
部分を、適当な水晶用エッチング液でエッチングし、振
動腕９を含む圧電振動片の外形形状を加工する（図２３
（Ｆ））。更に、露出させた耐蝕膜２のＡｕ膜及びＣｒ
膜をそれぞれエッチング液で順次エッチングして、前記
振動腕の溝形状に対応する水晶ウエハ１の表面部分を露
出させる（図２３（Ｇ））。これにより露出した水晶ウ
エハ１の表面部分を水晶用エッチング液で所定の深さま
でハーフエッチングし、振動腕９に溝１０を形成する
（図２３（Ｈ））。残存するレジスト膜６及び耐蝕膜２
を剥離すると、所望の圧電振動片の外形を有しかつその
振動腕に溝形状を設けた多数の水晶素子片１１が、水晶
ウエハ１の枠部と一体に連結・支持した状態で形成され
る（図２３（Ｉ））。

【０００６】次に、各水晶素子片１１の全面に電極材料
を蒸着、スパッタリング等することにより電極膜１２を
成膜し（図２４（Ｊ））、その上にフォトレジストを全
面に塗布しかつ乾燥させてレジスト膜１３を形成する。
この水晶ウエハ１の表裏両側に、所望の電極及び配線パ
ターンに対応するエッチングパターン１４を描画した上
下１対の第３フォトマスク１５を各レジスト膜１３の上
に配置し、紫外線で露光して該エッチングパターンを転
写する（図２４（Ｋ））。レジスト膜１３の感光部分を
現像除去して電極膜１２の表面を露出させ（図２４
（Ｌ））、かつその露出面を適当なエッチング液でエッ
チングして水晶ウエハ１の表面を露出させることにより
前記電極膜を分極し、所望の電極１６及び配線を得る
（図２４（Ｍ））。

【０００７】最後に、残存するレジスト膜１３を剥離除
去することにより、水晶ウエハ１の前記枠部と一体に連
結・支持した状態で並べた多数の音叉型水晶振動片１７
が完成する。各水晶振動片１７は、水晶ウエハ１の前記
枠部との連結部分を折り取って個々に切り離し、圧電デ
バイスのパッケージにマウントする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来方法の製造工程では、圧電振動片の外形をフォト
エッチングする際（図２２（Ａ））に、上下の第１フォ
トマスク５を、各エッチングパターン４が互いに完全に
重なるように目視で確認しながら位置合わせするが、全
く同じエッチングパターンなため、両フォトマスク間で
位置ずれを生じ易く、かつそのずれの量・程度を判断し
難いという問題がある。そのため、上下の第１フォトマ
スク５が、仮にエッチングパターン４の中の１つの圧電
振動片については概ね整合していたとしても、マスク全
体を一度に見ることができないので、残りの圧電振動片
については縦又は横方向に位置ずれを生じ易い。更に、
フォトマスクのずれ具合によっては、両方のエッチング
パターン４が全く同じであるため、互いに見えなくなっ
てしまい、作業がより一層面倒になる虞がある。

【０００９】また、振動腕の溝形状をパターニングする
際（図２２（Ｄ））には、上下の第２フォトマスク８
を、それぞれ水晶ウエハ１各面の耐蝕膜２に転写された
圧電振動片の外形パターン１８を基準にして、その振動
腕に対応する部分にエッチングパターン７の前記溝に対
応する部分が整合するように、目視で位置合わせする。
このため、上下の各第２フォトマスク８においてそれぞ
れ位置ずれを生じ易く、しかも、仮に外形パターン１８
の中の１つの圧電振動片については概ね整合していたと
しても、マスク全体を一度に見ることができないので、
残りの圧電振動片については縦又は横方向に位置ずれを
生じ易いという問題がある。同様の問題は、水晶素子片
１１の加工後にその表面に形成した電極膜１２を所望の
電極及び配線にパターニングするために、水晶ウエハ１
の表裏両側に上下の第３フォトマスク１５を位置合わせ
する際にも発生する。

【００１０】しかも最近は、電子機器の小型化に伴う圧
電デバイスの小型化に対応して、これに搭載する圧電振
動片の小型化、及びその表面に成膜する電極・配線パタ
ーンの微細化が要求されている。そのため、上述したよ
うに圧電振動片の外形や電極を転写するためのエッチン
グパターンを利用して目視でフォトマスクを位置合わせ
する従来の方法では、アライメント精度が低くかつ調整
作業が面倒で、不良品が発生したり作業効率が低下し、
歩留まり及び生産性を低下させる虞がある。

【００１１】そこで本発明は、上述した従来の問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のフォト
マスクを用いてエッチングにより圧電材料のウエハに圧
電振動片の外形を加工しかつ電極をパターニングする工
程において、ウエハに対する各フォトマスクのアライメ
ント精度を向上させ、いずれのフォトマスクも目視で正
確にかつ簡単に位置合わせすることができ、かつ圧電振
動片の小型化及び電極・配線パターンの微細化に対応し
得る圧電振動片の製造方法を提供することにある。

【００１２】更に本発明は、かかる方法により製造され
た圧電振動片を搭載した圧電振動子及び圧電デバイスの
製造方法を提供することを目的とする。

【００１３】また、本発明の目的は、複数のフォトマス
クを用いてワークの表面をパターニングする際に、ワー
ク表面に対する各フォトマスクのアライメント精度を向
上させ、いずれのフォトマスクも目視で正確に位置合わ
せでき、しかもワークの小型化及びパターンの微細化に
対応し得るようにしたフォトマスク、及びその位置合わ
せ方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するために、第１主パターン及び複数の第１開
口からなる第１アライメントパターンを有する第１フォ
トマスクを用いて、エッチングにより例えば水晶である
圧電材料のウエハに圧電振動片の外形を加工して複数の
圧電素子片を形成し、かつウエハの表面に前記第１開口
に対応する複数の基準アライメントマークを転写し、第
２主パターン及び１つ又は複数の第２開口からなる第２
アライメントパターンを有する第２フォトマスクを用い
て、フォトリソグラフィ法により各圧電素子片の表面に
電極パターンを成膜する過程からなり、前記第２開口
が、第２フォトマスクを第１フォトマスクと整合させた
とき、その内周上の少なくとも３つの異なる位置で、そ
れぞれ隣接する第１開口の内周との間に一定の幾何学的
関係を有するように設けられており、各圧電素子片の表
面に電極パターンを成膜する際に、ウエハ表面に転写さ
れた前記基準アライメントマークに対して前記第２開口
が前記幾何学的関係を有するように、第２フォトマスク
をウエハに位置合わせすることを特徴とする圧電振動片
の製造方法が提供される。

【００１５】このように第２フォトマスクの第２開口
は、ウエハ表面に転写した基準アライメントマークに対
して、その内周上の少なくとも３つの異なる位置で一定
の幾何学的関係を有するように構成されているので、第
２フォトマスクが所望の整合位置から縦横又は回転方向
のいずれの方向にずれても、位置ずれの有無及びその程
度を目視で容易に判断することができる。従って、フォ
トマスク間のアライメント精度が向上し、調整作業が簡
単にかつ正確に位置合わせでき、異なるフォトマスクを
順に用いてエッチングで同時に多数の圧電振動片をウエ
ハに形成するときに、ウエハ上の全ての圧電振動片につ
いて電極パターンのずれ、それによる不良品の発生を確
実に防止することができる。

【００１６】前記一定の幾何学的関係は、例えば互いに
隣接する第１開口と第２開口とがその内周上の前記少な
くとも３つの位置においてそれぞれ外接するような位置
関係をいう。別の実施例では、前記幾何学的関係を、互
いに隣接する前記開口と開口とがその内周上の前記位置
においてそれぞれ等しく重なる位置関係、又はそれぞれ
等しく離隔する位置関係をいう。これらいずれの場合に
も、その幾何学的関係が前記内周上の少なくとも３つの
位置において等しく維持されているかどうかによって、
フォトマスクの位置ずれの有無及びその程度を目視で簡
単に判断できる。

【００１７】或る実施例では、前記ウエハに圧電素子片
を形成しかつ前記基準アライメントマークを転写した後
に、第３主パターン及び前記第２開口とは異なる１つ又
は複数の第３開口からなる第３アライメントパターンを
有する第３フォトマスクを用いて、エッチングにより圧
電素子片の表面に電極パターンの一部を設けるための凹
所を形成する過程を更に含み、前記第３開口が、第１フ
ォトマスクと整合させたとき、その内周上の少なくとも
３つの異なる位置で、それぞれ隣接する第１開口の内周
との間に一定の幾何学的関係を有するように設けられて
おり、各圧電素子片の表面に凹所を形成する際に、ウエ
ハ表面に転写された前記基準アライメントマークに対し
て前記第３開口が前記幾何学的関係を有するように位置
合わせする。

【００１８】これにより、例えば音叉型圧電振動片の振
動腕に電極を形成するための溝を形成したり、所謂逆メ
サ構造を有する厚みすべりモードの圧電振動片の主面に
薄肉励振部を凹設するために、ウエハ表面に更に異なる
パターンを転写する工程を追加するときに、上記第２フ
ォトマスクと同様にウエハ表面の基準アライメントマー
クを利用して、それに対して第３開口が前記幾何学的関
係を有するかどうか、即ちその内周が外接し、等しく重
なり又は離隔することを確認することによって、第３フ
ォトマスクの正確な位置合わせを目視で容易に判断する
ことができる。このとき、第３フォトマスクの第３開口
はウエハ表面に転写されることになるが、第２フォトマ
スクの位置合わせは、第３フォトマスクの場合とは異な
る基準アライメントマークを使用して行うので、十分な
アライメント精度が確保されている。従って、更にパタ
ーニングの工程が追加されて、使用するフォトマスクが
３枚を超える多数になっても、予めその数に合わせた基
準アライメントマークをウエハ表面に設けておくことに
よって、常に全てのフォトマスクを同様に正確に位置合
わせすることができる。

【００１９】別の実施例では、前記第１フォトマスクが
第１主パターンを有する１対の第１上下マスクからな
り、第１上マスクが、基準アライメントマークを転写す
るための複数の第１上側開口からなる第１アライメント
パターンを有し、第１下マスクが、１つ又は複数の第１
下側開口からなる第１下側アライメントパターンを有
し、かつ第１下側開口が、第１上マスクと整合させたと
き、その内周上の少なくとも３つの異なる位置で、それ
ぞれ隣接する第１上側開口の内周との間に一定の幾何学
的関係を有するように設けられており、前記第１フォト
マスクを用いてウエハをパターニングする際に、第１上
マスクと第１下マスクとを、第１下側開口と隣接する第
１上側開口とが前記幾何学的関係を有するように位置合
わせし、それらの間に前記ウエハを配置する過程を更に
含む。

【００２０】このように第１上下マスクの第１上側開口
と第１下側開口とが互いに異なる位置に、かつ一定の幾
何学的関係を有するように設けられるので、両フォトマ
スクが所望の整合位置からいずれの方向にずれても、位
置ずれの有無及びその程度を目視で簡単に判断すること
ができる。従って、ウエハの両面から同時に圧電振動片
の外形をパターニングするときに、簡単な調整作業で正
確な位置合わせが可能になる。

【００２１】更に別の実施例では、前記第２フォトマス
クが１対の第２上下マスクからなり、第２上マスクが、
１つ又は複数の第２上側開口からなる第２アライメント
パターンを有し、かつ第２上側開口が、第１フォトマス
クと整合させたとき、その内周上の少なくとも３つの異
なる位置で、それぞれ隣接する第１開口の内周との間に
一定の幾何学的関係を有するように設けられており、第
２下マスクが、複数の第２下側開口からなる第２下側ア
ライメントパターンを有し、かつ第２下側開口が、第２
上マスクと整合させたとき、その内周上の少なくとも３
つの異なる位置で、それぞれ隣接する第２上側開口の内
周との間に一定の幾何学的関係を有するように設けられ
ており、第２フォトマスクを用いて各圧電素子片表面に
電極パターンを成膜する際に、ウエハに対して第２上マ
スクを、ウエハ表面に転写された基準アライメントマー
クに対して第２上側開口が前記幾何学的関係を有するよ
うに位置合わせして配置し、ウエハを一旦取り外した
後、第２上マスクの下側に第２下マスクを、第２上側開
口と隣接する第２下側開口とが前記幾何学的関係を有す
るように位置合わせして配置し、それらの間にウエハ
を、再び第２上側開口が基準アライメントマークに対し
て前記幾何学的関係を有するように位置合わせして配置
する過程を更に含む。

【００２２】これにより、同様にウエハの両面から各圧
電素子片の両面に同時に電極パターンを成膜するとき
に、第２上下マスクの第２上側開口と第２下側開口とが
互いに異なる位置に、かつ同様に一定の幾何学的関係を
有するように設けられているので、両フォトマスクが所
望の整合位置からいずれの方向にずれても、位置ずれの
有無及びその程度を目視で簡単に判断することができ、
簡単な調整作業で正確な位置合わせが可能になる。

【００２３】更にまた、別の実施例では、前記第３フォ
トマスクが１対の第３上下マスクからなり、第３上マス
クが、１つ又は複数の第３上側開口からなる第３アライ
メントパターンを有し、かつ第３上側開口が、第１フォ
トマスクと整合させたとき、その内周上の少なくとも３
つの異なる位置で、それぞれ隣接する第１開口の内周と
の間に一定の幾何学的関係を有するように設けられてお
り、第３下マスクが、複数の第３下側開口からなる第３
下側アライメントパターンを有し、かつ第３下側開口
が、第３上マスクと整合させたとき、それぞれ隣接する
第３上側開口の内周との間に一定の幾何学的関係を有す
るように設けられており、圧電素子片の表面に電極パタ
ーンの一部を設けるための凹所を形成する際に、ウエハ
に対して第３上マスクを、ウエハ表面に転写された基準
アライメントマークに対して前記幾何学的関係を有する
ように位置合わせして配置し、ウエハを一旦取り外した
後、第３上マスクの下側に第３下マスクを、第３上側開
口と隣接する第３下側開口とが前記幾何学的関係を有す
るように位置合わせして配置し、それらの間にウエハ
を、再び第３上側開口が基準アライメントマークに対し
て前記幾何学的関係を有するように位置合わせして配置
する過程を更に含む。

【００２４】これにより、例えば音叉型圧電振動片の振
動腕に電極を形成するための溝や厚みすべりモードの逆
メサ型構造圧電振動片の主面に薄肉励振部を設けるため
に、ウエハの両面から同時に行うフォトエッチングの工
程を追加するときにも、同様に第３上下マスクの第３上
側開口と第３下側開口とが互いに異なる位置に、かつ同
様に一定の幾何学的関係を有するように設けられるの
で、両フォトマスクの位置ずれ及びその程度を目視で簡
単に判断でき、簡単な調整作業で正確に位置合わせが可
能になる。また、ウエハの両面から同時に行うパターニ
ングの工程が更に追加された場合も、同様に全てのフォ
トマスクについて上下マスクを正確に位置合わせするこ
とができる。

【００２５】本発明の別の側面によれば、上述した本発
明の方法により製造された圧電振動片をウエハから分離
し、パッケージ内にマウントしかつ封止することを特徴
とする圧電振動子の製造方法が提供される。

【００２６】更に本発明の別の側面によれば、上述した
本発明の方法により製造された圧電振動片をウエハから
分離し、ＩＣ（半導体集積回路）素子と共に、パッケー
ジ内にマウントしかつ封止することを特徴とする圧電デ
バイスの製造方法が提供される。

【００２７】また、本発明の異なる側面によれば、第１
主パターン及び複数の第１開口からなる第１アライメン
トパターンを有する第１フォトマスクと、第２主パター
ン及び１つ又は複数の第２開口からなる第２アライメン
トパターンを有する第２フォトマスクとを備え、前記第
１及び第２アライメントパターンが、第１フォトマスク
と第２フォトマスクとを整合させたとき、第２開口がそ
の内周上の少なくとも３つの異なる位置で、それぞれ隣
接する第１開口の内周との間に一定の幾何学的関係を有
するように設けられていることを特徴とするフォトマス
クが提供される。

【００２８】第１フォトマスクを用いた最初のパターニ
ングで、ワーク表面に第１アライメントパターンが転写
されるので、その転写された第１開口を基準アライメン
トマークとして利用することにより、第２フォトマスク
をワーク表面に対して目視で正確にかつ簡単に位置合わ
せでき、ワーク表面に異なるパターンを位置ずれなくパ
ターニングすることができる。

【００２９】或る実施例では、前記第２フォトマスク
が、互いに異なる１つ又は複数の第２開口からなる第２
アライメントパターンを有する複数のフォトマスクから
なる。ワークの同じ表面を多数の異なるフォトマスクを
用いて多数回パターニングする場合に、いずれのフォト
マスクも、ワーク表面に最初に転写された第１アライメ
ントパターンの第１開口を基準アライメントマークとし
て利用することにより、常に目視による正確に位置合わ
せが可能となる。

【００３０】従って本発明の別の側面によれば、これら
のフォトマスクを用いてワークの表面をパターニングす
るために、ワーク表面に対向させて第１フォトマスクを
配置し、第１主パターン及び第１アライメントパターン
を転写して、第１開口に対応する複数の基準アライメン
トマークをワーク表面に形成し、該ワーク表面に対向さ
せて第２フォトマスクを配置し、ワーク表面に転写され
た前記基準アライメントマークに対して第２開口が前記
幾何学的関係を有するように位置合わせすることを特徴
とするフォトマスクの位置合わせ方法が提供される。

【００３１】また、別の実施例のフォトマスクでは、ワ
ークの上下両面を同時にパターニングするために、前記
第１フォトマスクが１対の第１上下マスクからなり、該
第１上マスクが複数の第１開口からなる第１アライメン
トパターンを有し、第１下マスクが、１つ又は複数の第
１下側開口からなる第１下側アライメントパターンを有
し、かつ第１下側開口が、第１上マスクと整合させたと
き、その内周上の少なくとも３つの異なる位置で、それ
ぞれ隣接する第１開口の内周との間に一定の幾何学的関
係を有するように設けられている。

【００３２】このフォクマスクでは、上側の第１開口と
第１下側開口とが互いに異なる位置に、かつ同様に一定
の幾何学的関係を有するように設けられているので、第
１上マスクと第１下マスクとを、第１下側開口とそれに
隣接する第１開口とが前記幾何学的関係を有するように
位置合わせすることにより、両マスクが所望の整合位置
からいずれの方向にずれても、位置ずれの有無及びその
程度を目視で簡単に判断することができる。従って、そ
れらマスクの間にワークを配置することにより、その両
面を同時にパターニングするときに、簡単な調整作業で
正確な位置合わせが可能になる。

【００３３】従って、本発明の別の側面によれば、この
フォトマスクを用いてワークの両面をパターニングする
ために、第１上マスクと第１下マスクとを、第１下側開
口が隣接する第１上側開口と前記幾何学的関係を有する
ように位置合わせし、それらの間にワークを第１上マス
ク及び第１下マスクにそれぞれ対向させて配置すること
を特徴とするフォトマスクの位置合わせ方法が提供され
る。

【００３４】更に別の実施例のフォトマスクでは、前記
第２フォトマスクが１対の第２上下マスクからなり、第
２上マスクが、複数の第２開口からなる第２アライメン
トパターンを有し、第２下マスクが、１つ又は複数の第
２下側開口からなる第２下側アライメントパターンを有
し、かつ第２下側開口が、第２上マスクと整合させたと
き、その内周上の少なくとも３つの異なる位置で、それ
ぞれ隣接する第２開口の内周との間に一定の幾何学的関
係を有するように設けられている。

【００３５】このフォクマスクでは、ワークの両面を複
数回パターニングするとき、同様に第１フォトマスクに
よりワーク表面に転写された第１開口に対応する基準ア
ライメントマークを利用して、第２上マスクを、該基準
アライメントマークに対して第２開口が前記幾何学的関
係を有するように位置合わせして配置し、ワークを一旦
取り外した後に、第２下マスクを第２上マスクの下側
に、上側の第２開口と隣接する第２下側開口とが前記幾
何学的関係を有するように位置合わせして配置すること
により、第２上下マスクを、それらが所望の整合位置か
らいずれの方向にずれても位置ずれの有無及びその程度
を目視で簡単に判断できるので、正確に位置合わせする
ことができる。更に、これら第２上下マスクの間にワー
クを、再び上側の第２開口が基準アライメントマークに
対して前記幾何学的関係を有するように位置合わせして
配置することにより、ワークをその両面から複数回、各
パターン間でかつそれぞれの上下マスク間で位置ずれな
くパターニングすることが可能になる。

【００３６】従って、本発明の別の側面によれば、この
フォトマスクを用いてワークの両面をパターニングする
ために、ワークの一方の表面に対向させて第１フォトマ
スクを配置し、第１主パターン及び第１アライメントパ
ターンを転写して、前記第１開口に対応する複数の基準
アライメントマークを前記一方の表面に形成し、ワーク
の前記一方の表面に対向させて第２上マスクを、該ワー
ク表面に転写された基準アライメントマークに対して第
２開口が前記幾何学的関係を有するように位置合わせし
て配置し、ワークを一旦取り外した後、第２上マスクの
下側に第２下マスクを、第２開口と隣接する第２下側開
口とが前記幾何学的関係を有するように位置合わせして
配置し、それらの間にワークを、再びワーク表面に転写
された前記基準アライメントマークに対して第２開口が
前記幾何学的関係を有するように位置合わせして配置す
ることを特徴とするフォトマスクの位置合わせ方法が提
供される。

【００３７】また、或る実施例のフォトマスクでは、第
１フォトマスクに形成される第１アライメントパターン
を構成する前記複数の第１開口が、縦横に直交する格子
状に配列された２列の同一形状かつ同一寸法の矩形開口
からなり、前記第２開口が、第１フォトマスクと第２フ
ォトマスクとを整合させたとき、互いに隣接するいずれ
か４つの第１開口の間に位置する矩形開口からなり、か
つその４つの頂点において、前記隣接する４つの第１開
口の各頂点との間に前記幾何学的関係を有するように構
成される。

【００３８】このようにワーク表面の基準アライメント
マークを形成する第１フォトマスクの第１開口を格子状
に配列された矩形開口で形成し、かつこれと一定の幾何
学的関係を有する矩形開口で第２フォトマスクの第２開
口を形成することによって、両フォトマスクがいずれの
方向にずれても、第２開口の４つの角部のいずれかが、
隣接するいずれかの第１開口又は基準アライメントマー
クの角部との間に前記幾何学的関係を有するかどうか
を、第２開口から覗くことにより目視で簡単に確認する
ことができる。更に、第１アライメントパターンは２列
の矩形開口から構成されることから、使用するフォトマ
スクの数が多くなって第１開口の数が増えても、その分
前記各列の長さを長くするだけで、フォトマスクの側辺
に沿って設けることができ、比較的狭いスペースしか占
有しないので、フォトマスク及びワークの表面積の有効
利用を図ることができる。

【００３９】また、これら本発明のフォトマスクにおい
ても、前記一定の幾何学的関係は、例えば互いに隣接す
る第１開口と第２開口とがその内周上の前記少なくとも
３つの位置においてそれぞれ外接する場合である。別の
実施例では、前記幾何学的関係を、互いに隣接する前記
開口と開口とがその内周上の前記位置においてそれぞれ
等しく重なる場合、又はそれぞれ等しく離隔する場合を
いう。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明による圧電振動片
の製造方法を適用して、振動腕に形成した溝に駆動電極
を設けた音叉型水晶振動片を製造する工程を、添付図面
に基づいて詳細に説明する。尚、各図において、同じ構
成要素には同じ参照番号を付すことにする。

【００４１】図１〜図４は、本発明の第１の実施形態に
より、振動腕の一方の表面にのみ駆動電極を設けるため
の溝を形成する音叉型水晶振動片の製造方法を工程順に
示している。先ず、従来の工程と同様に、所定寸法の水
晶ウエハ２１を用意し、その一方の表面に所定厚さのＣ
ｒ膜とＡｕ膜とを蒸着又はスパッタリングにより積層し
て、水晶のエッチング液であるフッ酸に対する耐蝕膜２
２を形成する。耐蝕膜２２の表面には、フォトレジスト
を塗布しかつ乾燥させて、レジスト膜２３を形成する。

【００４２】次に、レジスト膜２３の上に第１フォトマ
スク２４を配置し、紫外線で露光する（図１（Ａ））。
本実施例の第１フォトマスク２４は、図５（Ａ）に示す
ように概ね正方形をなし、所望の音叉型水晶振動片の外
形形状を多数並べた第１エッチングパターン２５と、第
１アライメントパターン２６とが描画されている。本実
施例の第１アライメントパターン２６は、第１フォトマ
スク２４の左右両側辺に沿った狭い範囲に、それぞれ２
列に配置された複数の第１開口２７で構成される。図５
（Ｂ）によく示すように、第１開口２７は、縦横に直交
する想像線で示す縦３列に区切られた碁盤目５４におい
て、その左右２列の一番上から１つ置きに各列１０個ず
つ選択したマス目により画定される正方形の開口で形成
されている。尚、図１の各断面図における右側部分は、
第１フォトマスク２４の第１開口２７を横切る図５
（Ａ）のＶ−Ｖ線に対応する断面を示している。

【００４３】レジスト膜２３の感光部分を現像液で現像
して除去し、水晶振動片の外形に対応する領域以外の耐
蝕膜２２のＡｕ膜を露出させる（図１（Ｂ））。次に、
露出させた耐蝕膜２２のＡｕ膜及びその下側のＣｒ膜を
それぞれ適当なエッチング液で順次エッチングして、水
晶ウエハ２１の表面を露出させる（図１（Ｃ））。ここ
で、残存するレジスト膜２３を完全に剥離する（図１
（Ｄ））。これにより、水晶ウエハ２１の表面には、第
１エッチングパターン２５に対応した音叉型水晶振動片
の外形パターン２８と、第１アライメントパターン２６
の第１開口２７に対応した複数の正方形からなる基準ア
ライメントマーク２９とが耐蝕膜２２に転写される。基
準アライメントマーク２９は、第１フォトマスク２４に
おける第１アライメントパターン２６と同様に、水晶ウ
エハ２１の左右両側辺に沿った狭い範囲に形成され、多
数の水晶振動片を製造するための十分な面積をウエハ表
面に確保することができるので、その結果実質的な歩留
まり及び生産性の低下を招くことはない。

【００４４】次に、上述したようにパターニングされた
耐蝕膜２２の上に、フォトレジストを再度塗布しかつ乾
燥させて、新たにレジスト膜３０を形成する。このレジ
スト膜３０の上に第２フォトマスク３１を配置し、紫外
線で露光する（図２（Ｅ））。

【００４５】第２フォトマスク３１は、図６（Ａ）に示
すように第１フォトマスク２４と同じ寸法形状の概ね正
方形をなし、所望の振動腕の溝形状に対応する第２エッ
チングパターン３２と、該第２エッチングパターンを設
けた領域３２´の外側に第２アライメントパターン３３
とが描画されている。第２アライメントパターン３３
は、第２フォトマスク３１の左右両側辺に沿った狭い範
囲に、それぞれ縦１列に配置された３つの第２開口３４
で構成される。図６（Ｂ）によく示すように、第２開口
３４は、図５（Ｂ）に関連して上述した想像線で示す同
じ碁盤目５４の中央１列に、前記第１開口の位置とは１
つずつずらして、上から２番目及びそれから１つ置きに
連続する３つのマス目により画定される正方形の開口で
形成されている。

【００４６】第２フォトマスク３１の位置合わせには、
第１アライメントパターン２６の上から４番目までの８
つの第１開口２７に対応する基準アライメントマーク２
９を利用する。第１アライメントパターン２６と第２ア
ライメントパターン３３とは上述したように構成されて
いるので、第２フォトマスク３１と第１フォトマスク２
４とを整合させたとき、各第２開口３４とそれに隣接す
る４つの第１開口２７とは、同じ碁盤目５４において第
２開口３４の内周を構成する正方形の頂点と各第１開口
２７の内周を構成する正方形の隣接する頂点とが一致す
るように、それぞれ外接する位置関係にあるという幾何
学的関係を有する。

【００４７】このため、第２フォトマスク３１と第１フ
ォトマスク２４とが正しく整合すると、図７（Ａ）に示
すような市松模様を形成する。ところが、第２フォトマ
スク３１と第１フォトマスク２４とがいずれかの方向に
ずれると、図７（Ａ）に想像線で示すように、第２開口
３４´の４つの角部のいずれかが、隣接するいずれかの
第１開口２７の角部と重なるので、その重なり具合を目
視で簡単に確認することができる。従って、第２フォト
マスク３１をレジスト膜３０の上に、各第２開口３４
が、それぞれ透明なレジスト膜３０を通してその下に見
える４つの基準アライメントマーク２９と隣接し、かつ
その４つの頂点が隣接する４つの基準アライメントマー
ク２９とそれらの正方形の頂点において外接するように
配置すると、正確に位置合わせすることができる。

【００４８】次に、レジスト膜３０の感光部分を現像液
で現像して除去し、残存する耐蝕膜２２の、振動腕の溝
形状に対応する領域のＡｕ膜表面を露出させる（図２
（Ｆ））。ここで、図２（Ｆ´）は、第２フォトマスク
３１の第２開口３４を横切る図６のＶＩ−ＶＩ線に対応
する断面を示しており、レジスト膜３０には、第２アラ
イメントパターン３３の第２開口３４が転写されてい
る。次に、露出している水晶ウエハ２１の部分を、例え
ばフッ化水素酸とフッ化アンモニウムとの混合液からな
る水晶用エッチング液でエッチングし、水晶振動片の外
形形状を形成する（図２（Ｇ））。このとき、水晶ウエ
ハ２１の裏面には、予めエッチング液に対する耐蝕膜
（図示せず）が形成されている。また、基準アライメン
トマーク２９を形成した水晶ウエハ２１の表面は、耐蝕
膜２２が存在しないので、前記エッチング液がレジスト
膜３０を透過してエッチングされ、凹み３５が形成され
る。

【００４９】次に、露出している耐蝕膜２２のＡｕ膜及
びその下側のＣｒ膜をそれぞれ適当なエッチング液で順
次エッチングし、水晶ウエハ２１の表面を露出させる
（図３（Ｈ）（Ｈ´））。これにより、水晶ウエハ２１
の表面には、第２エッチングパターン３２に対応した振
動腕の溝パターン３６と、第２アライメントパターン３
３の第２開口３４に対応した正方形からなる確認マーク
３７とが耐蝕膜２２に転写される。耐蝕膜２２に転写さ
れた基準アライメントマーク２９と確認マーク３７と
は、図７（Ｂ）に示すように、確認マーク３７を構成す
る正方形の４つの頂点がそれぞれ隣接する４つの基準ア
ライメントマーク２９の内側に、それらの隣接する各頂
点と一致するように外接して、市松模様を形成するの
で、第２フォトマスク３１が正確に位置合わせされたか
どうかを容易に確認できる。

【００５０】この水晶ウエハ２１の露出面を、上述した
水晶用エッチング液で所望の深さまでハーフエッチング
して、振動腕の溝３８と確認マーク３７とを形成する
（図３（Ｉ）（Ｉ´））。次に、残存するレジスト膜３
０と耐蝕膜２２とを完全に剥離すると、振動腕３９の一
方の面に溝３８を有する構造の水晶素子片４０を多数並
べた水晶ウエハ２１が形成される（図３（Ｊ）（Ｊ
´））。

【００５１】次に、各水晶素子片４０の側面及び溝３８
の内面を含む水晶ウエハ２１の全面に電極材料を蒸着、
スパッタリング等することにより電極膜４１を成膜し、
その上にフォトレジストを全面に塗布しかつ乾燥させて
レジスト膜４２を形成する（図４（Ｋ））。電極膜４１
は、先の工程で水晶ウエハ１の表面に形成された基準ア
ライメントマーク２９及び確認マーク３７の凹みの内面
にも成膜される。この水晶ウエハ２１の振動腕３９の溝
３８を形成した側に、第３フォトマスク４３をレジスト
膜４２の上に配置し、紫外線で露光する（図４
（Ｌ））。

【００５２】第３フォトマスク４３は、図８（Ａ）に示
すように第１フォトマスク２４と同じ寸法形状の概ね正
方形をなし、所望の電極及び配線パターンに対応する第
３エッチングパターン４５と、該第３エッチングパター
ンを設けた領域４５´の外側に第３アライメントパター
ン４６とが描画されている。第３アライメントパターン
４６は、第３フォトマスク４３の左右両側辺に沿った狭
い範囲に、それぞれ第２開口３４と同様に縦１列に配置
された３つの第３開口４７で構成される。第３開口４７
は、図８（Ｂ）によく示すように、第２開口３４と同様
に図５（Ｂ）に関連して上述した碁盤目５４の中央１列
に、前記第１開口の位置とは１つずつずらして、一番下
の前記第２開口より下へ１つ置きに連続する３つのマス
目により画定される正方形の開口で形成される。

【００５３】第３フォトマスク４３の位置合わせには、
第１アライメントパターン２６の上から４番目以降の次
の８つの第１開口２７に対応する基準アライメントマー
ク２９を利用する。第３アライメントパターン４３は第
２アライメントパターン３３と同様に構成されているの
で、各第３開口４７とそれに隣接する４つの第１開口２
７とは、同じ碁盤目５４において第３開口４７の内周を
構成する正方形の頂点と各第１開口２７の内周を構成す
る正方形の隣接する頂点とが一致するように、それぞれ
外接する位置関係という幾何学的関係を有する。

【００５４】第３フォトマスク４３と第１フォトマスク
２４とが正しく整合すると、図９（Ａ）に示すような市
松模様を形成する。しかし、第３フォトマスク４３と第
１フォトマスク２４とがいずれかの方向にずれると、図
９（Ａ）に想像線で示すように第３開口４７´の４つの
角部のいずれかが、隣接するいずれかの第１開口２７の
角部と重なるので、その重なり具合を目視で簡単に確認
できる。従って、第３フォトマスク３１をレジスト膜４
２の上に、各第３開口４７が、それぞれ透明なレジスト
膜４２を通してその下に見える４つの基準アライメント
マーク２９と隣接し、かつその４つの頂点が隣接する４
つの基準アライメントマーク２９とそれらの正方形の頂
点において外接するように配置することにより、正確に
位置合わせできる。

【００５５】次に、レジスト膜４２の感光部分を現像除
去して電極膜４１の表面を露出させる（図４（Ｍ））。
この電極膜４１の露出面を適当なエッチング液でエッチ
ングして、水晶ウエハ２１の表面を露出させることによ
り前記電極膜を分極し、所望の電極４８及び配線を得る
（図４（Ｎ））。更に水晶ウエハ２１の表面には、第２
フォトマスク３１の場合と同様に、第３エッチングパタ
ーン４５に対応する前記電極及び配線パターンに加え
て、第３アライメントパターン４６の第３開口４７に対
応した正方形からなる確認マーク４９が電極膜４１に転
写される。水晶ウエハ２１表面に転写された基準アライ
メントマーク２９と確認マーク４９とは、図９（Ｂ）に
示すように、確認マーク４９を構成する正方形の４つの
頂点がそれぞれ隣接する４つの基準アライメントマーク
２９の内側に、それらの隣接する各頂点と一致するよう
に外接して、市松模様を形成するので、第３フォトマス
ク４３が正確に位置合わせされたかどうかを容易に確認
できる。

【００５６】最後に、残存するレジスト膜４２を剥離除
去することにより、水晶ウエハ１の前記枠部と一体に連
結・支持した状態で並べた多数の音叉型水晶振動片５０
が完成する（図４（Ｏ））。各水晶振動片５０は、水晶
ウエハ１の前記枠部との連結部分を折り取って個々に切
り離し、圧電デバイスのパッケージにマウントする。

【００５７】また必要に応じて、水晶振動片５０を水晶
ウエハ１から切り離す前に、例えばその基端部にパッケ
ージに実装するためのマウント部をパターニングする等
の工程を追加することができる。この追加のパターニン
グ工程には、所定のエッチングパターンと、第２及び第
３フォトマスクと同様のアライメントパターンとを設け
た第４のフォトマスク（図示せず）を使用する。図１０
（Ａ）に示すように、この第４アライメントパターン５
１は、前記第２及び第３アライメントパターンと同様
に、図５（Ｂ）に関連して上述した碁盤目５４の中央１
列に、前記第１開口の位置とは１つずつずらして、一番
下の前記第３開口より更に下へ１つ置きに連続する３つ
のマス目により画定される３つの正方形の第４開口５２
で構成することができる。

【００５８】前記第４のフォトマスクの位置合わせに
は、第１アライメントパターン２６の上から７番目以降
の次の８つの第１開口２７に対応する基準アライメント
マーク２９を利用する。第４開口５２は、前記第２及び
第３開口の場合と同様に、それに隣接する４つの第１開
口２７との間に、碁盤目５４において第４開口５２の内
周を構成する正方形の頂点と各第１開口２７の内周を構
成する正方形の隣接する頂点とが一致するように、それ
ぞれ外接する位置関係という幾何学的関係を有する。従
って、第３フォトマスク４３と第１フォトマスク２４と
が正しく整合すると、図１０（Ａ）に示すような市松模
様を形成するが、両フォトマスク４３、２４間に位置ず
れがあると、同図に想像線で示す第４開口５２´の４つ
の角部のいずれかが、隣接するいずれかの第１開口２７
と重なるので、目視で簡単に確認できる。更に、この追
加のパターニングにより、水晶ウエハ２１の表面には、
図１０（Ｂ）に示すように、アライメントパターン５１
の第４開口５２に対応した正方形からなる確認マーク５
３が同様に転写され、正確な位置合わせかどうかが確認
される。

【００５９】このように、使用するフォトマスクの数が
増えても、それに対応して基準アライメントマーク２９
の各列の第１開口の数を増やし、かつそれらと前記幾何
学的関係を有する追加の開口を追加のフォトマスクに設
けるだけで、各フォトマスクを常に正確に位置合わせす
ることができる。しかも、基準アライメントマーク２９
は水晶ウエハ１の余白部分に、即ち本実施例の左右側辺
領域だけでなく、上下の周辺領域や並べられた多数の水
晶振動片を支持する中央の枠部にも設けることができる
ので、同時にウエハ面積の有効利用を図ることができ
る。

【００６０】また、基準アライメントマーク及び各フォ
トマスクに形成されるアライメントパターン、並びにそ
れらを構成する開口間の幾何学的関係は、その内周にお
いて外接する上記実施例に限定されるものではなく、様
々に変形・変更することができる。例えば、図１１
（Ａ）、（Ｂ）の変形例は、第１及び第２アライメント
パターン２６、３３の第１及び第２開口２７、３４が、
それぞれ図５（Ｂ）に示す碁盤目５４と同じ位置でそれ
より僅かに大きい寸法の正方形で構成されている。従っ
て、第１フォトマスク２４と第２フォトマスク３１とを
重ね合わせた場合に、図１１（Ｃ）に示すように、各第
２開口３４が、その正方形の各角部において隣接する各
第１開口２７の角部と、それぞれ等しく僅かな大きさｄ
１だけ重なることにより、両者が所定の幾何学的関係を
有し、正確に整合していることを確認できる。

【００６１】これに対し、図１２（Ａ）、（Ｂ）の変形
例は、第１及び第２アライメントパターン２６、３３の
第１及び第２開口２７、３４が、それぞれ図５（Ｂ）に
示す碁盤目５４と同じ位置でそれより僅かに小さい寸法
の正方形で構成されている。従って、第１フォトマスク
２４と第２フォトマスク３１とを重ね合わせた場合に、
図１２（Ｃ）に示すように、各第２開口３４が、その正
方形の各角部において隣接する各第１開口２７の角部
と、それぞれ等しく僅かな大きさｄ２だけ離隔すること
により、両者が所定の幾何学的関係を有し、かつ正確に
整合していることが確認される。

【００６２】また、上述した各実施例から、第１アライ
メントパターン２６と第２、第３アライメントパターン
３３、４６（及びそれ以降のアライメントパターン）と
が上下左右方向及び回転方向に関して正しく整合するた
めには、第２及び第３開口３４、４７（並びにそれ以降
の開口）が、その内周上の少なくとも３つの位置で第１
開口２７と上述したような所定の幾何学的関係を有すれ
ば良いことが分かる。更に、上述した各実施例のよう
に、そのような幾何学的関係を第１開口との間に保持す
る第２及び第３開口（並びにそれ以降の開口）が複数あ
れば、各アライメントパターンを互いにより正確に整合
させ得ることは明らかである。

【００６３】或る実施例では、図５（Ｂ）に示すように
碁盤目５４の左右２列の一番上から１つ置きに選択した
マス目からなる第１アライメントパターン２６の第１開
口２７の一部を省略することができる。例えば、図１３
（Ａ）の実施例では、１つの第２開口３４に対していず
れかの対角方向に２つの第１開口２７を省略し、残りの
２つが隣接するように構成されている。従って、この場
合には、２つ以上の第２開口３４を設けることによっ
て、その内周上の３つ以上の位置で両者が外接するとい
う所定の幾何学的位置関係が得られる。また、図１３
（Ｂ）の実施例では、１つの第２開口３４に対して一方
の対角方向に２つの第１開口２７を省略し、残りの２つ
が隣接するように構成されており、同様に２つ以上の第
２開口３４によって、その内周上の３つ以上の位置で両
者が外接するという所定の幾何学的位置関係が得られ
る。

【００６４】更に本発明によれば、前記各開口の形状
は、所定の幾何学的関係が維持されかつそれが目視で確
認できる限り、上記正方形以外の様々な形状を採用する
ことができる。例えば、前記各開口を三角形とし、かつ
それらの頂点が一致し、又は互いに等しく重なり若しく
は離隔するようにしたり、円形の開口をその内周で外接
させ、又は互いに等しく重ならせたり離隔させることが
できる。また、基準アライメントマークを形成する第１
アライメントパターン２６の第１開口２７と、これに対
して所定の幾何学的関係を有する他のアライメントパタ
ーンの各開口とを異なる形状や寸法にすることができ
る。例えば、前記第２開口を五角形又はそれ以上に多角
形とし、その各頂点に対して隣接するような頂点を有す
る第１開口を設けることができる。

【００６５】図１４〜図１７は、本発明の第２の実施形
態により、振動腕の表裏両面に駆動電極を設けるための
溝を形成する音叉型水晶振動片の製造方法を工程順に示
している。先ず、上述した第２の実施形態と同様に、所
定寸法の水晶ウエハ２１を用意し、その表裏両面にそれ
ぞれ所定厚さのＣｒ膜とＡｕ膜とを蒸着又はスパッタリ
ングにより積層して、水晶のエッチング液であるフッ酸
に対する耐蝕膜２２ａ、２２ｂを形成する。両耐蝕膜２
２ａ、２２ｂの表面には、フォトレジストを塗布しかつ
乾燥させて、レジスト膜２３ａ、２３ｂを形成する。

【００６６】次に、１対の第１上下マスク２４ａ、２４
ｂからなる第１フォトマスクを互いに位置合わせし、そ
の間に水晶ウエハ２１を、それぞれレジスト膜２３ａ、
２３ｂに対向させて配置し、紫外線で露光する（図１４
（Ａ））。上側の第１フォトマスク即ち第１上マスク２
４ａは、図５（Ａ）に示す第１フォトマスク２４と全く
同じものであり、所望の音叉型水晶振動片の外形形状を
多数並べた第１上側エッチングパターン２５ａと、その
左右両側辺に沿った狭い範囲に複数の第１上側開口２７
ａを各２列に配置した第１上側アライメントパターン２
６ａとが描画されている。第１上側開口２７ａは、図５
（Ｂ）の第１開口２７と同様に、縦３列に区切られた前
記碁盤目の左右２列の一番上から１つ置きに各列１０個
ずつ選択したマス目により画定される正方形の開口で形
成される。図１１の各断面図における右側部分は、図１
と同様に第１上マスク２４ａの第１上側開口２７ａを横
切る断面を示している。

【００６７】下側の第１フォトマスク即ち第１下マスク
２４ｂは、図１８（Ａ）に示すように、第１上側エッチ
ングパターン２５ａに対応させて多数の音叉型水晶振動
片の外形形状を並べた第１下側エッチングパターン２５
ｂと、第１下側アライメントパターンとが描画されてい
る。本実施例の第１下側アライメントパターンは、第１
下マスク２４ｂの左右両側辺に沿った狭い範囲に配置さ
れた、第１上側開口２７ａと同じ正方形の１つの第１下
側開口２７ｂからなる。第１下側開口２７ｂは、前記碁
盤目の中央１列の上から２番目又はそれから１つ置きに
配置されたいずれか１つ又は複数のマス目により画定さ
れる正方形の開口で形成される。従って、第１上側アラ
イメントパターン２６ａと第１下側アライメントパター
ンとは、上述した構成により、第１上下マスク２４ａ、
２４ｂを整合させたとき、第１下側開口２７ｂの内周を
構成する正方形の頂点とそれに隣接する４つの第１上側
開口２７ａの内周を構成する正方形の隣接する頂点とが
一致するように、それぞれ外接する位置関係にあるとい
う幾何学的関係を有する。

【００６８】第１上下マスク２４ａ、２４ｂの位置合わ
せは、図１９に示すようなテレセントリック光学系を使
用し、顕微鏡５５で観察しながら行うことができる。第
１下マスク２４ｂを適当な載置台（図示せず）に水平に
固定し、その上にハーフミラーからなる水平なダミーウ
エハ５６及び４５°に傾けたハーフミラー５７を挟ん
で、第１上マスク２４ａを水平に配置する。第１上下マ
スク２４ａ、２４ｂ間の側方には、顕微鏡５５の対物レ
ンズからなる検出部５８をハーフミラー５７に向けて配
置する。第１上マスク２４ａの上方及び第１下マスク２
４ｂの下方には、それらに対向させてそれぞれ平行光を
照射する照明装置５９ａ、５９ｂが配置される。

【００６９】照明装置５９ａから第１上マスク２４ａの
第１上側開口２７ａを通過した光Ｌａは、その一部がハ
ーフミラー５７を透過し、ダミーウエハ５８に反射され
て逆方向に戻り、ハーフミラー５７に反射されて顕微鏡
５５の検出部５８に入射する。他方、照明装置５９ｂか
ら第１下マスク２４ｂの第１下側開口２７ｂを通過した
光Ｌｂは、その一部がハーフミラー５７に反射されて、
同様に顕微鏡５５の検出部５８に入射する。このような
光学系を用いることにより、照明装置５９ａ、５９ｂか
ら照射された光は同軸上に合成されるので、第１上下マ
スク２４ａ、２４ｂ相互の位置関係即ち整合状態は顕微
鏡５５で簡単に確認できる。

【００７０】第１上側アライメントパターン２６ａと第
１下側アライメントパターンとが上述した位置関係を有
するので、第１上下マスク２４ａ、２４ｂは、それらが
正しく整合すると、顕微鏡５５で見たときに図１８
（Ｂ）に示すような市松模様を形成する。しかし、それ
らがいずれかの方向にずれると、図１８（Ｂ）に想像線
で示すように、第２下側開口２７ｂ´の４つの角部のい
ずれかが、隣接するいずれかの第１上側開口２７ａと重
なる。従って、第１上マスク２４ａと第１下マスク２４
ｂとは、第１下側開口２７ｂが、その正方形の４つの頂
点においてそれぞれ隣接する第１上側開口２７ａと、そ
れらの正方形の頂点で一致するように外接するべく配置
することによって、目視で簡単にかつ正確に位置合わせ
することができる。

【００７１】次に、レジスト膜２３ａ、２３ｂの感光部
分を現像液で現像して除去し、水晶振動片の外形に対応
する領域以外の耐蝕膜２２ａ、２２ｂのＡｕ膜を露出さ
せる（図１４（Ｂ））。露出させた耐蝕膜２２ａ、２２
ｂのＡｕ膜及びその下側のＣｒ膜をそれぞれ適当なエッ
チング液で順次エッチングして、水晶ウエハ２１の表面
を露出させる（図１４（Ｃ））。ここで、残存するレジ
スト膜２３ａ、２３ｂを完全に剥離する（図１４
（Ｄ））。これにより、水晶ウエハ２１の表裏両面に
は、それぞれ第１上側及び下側エッチングパターン２５
ａ、２５ｂに対応した音叉型水晶振動片の外形パターン
２８ａ、２８ｂが耐蝕膜２２に転写され、かつその表面
には、第１上側アライメントパターン２６ａの第１上側
開口２７ａに対応した複数の正方形からなる基準アライ
メントマーク２９が耐蝕膜２２ａに転写される。基準ア
ライメントマーク２９は、第１フォトマスク２４におけ
る第１アライメントパターン２６と同様に、水晶ウエハ
２１の左右両側辺に沿った狭い範囲に形成され、多数の
水晶振動片を製造するための十分な面積をウエハ表面に
確保することができるので、その結果実質的な歩留まり
及び生産性の低下を招くことはない。

【００７２】次に、上述したようにパターニングされた
各耐蝕膜２２ａ、２２ｂの上に、それぞれフォトレジス
トを再度塗布しかつ乾燥させて、新たにレジスト膜３０
ａ、３０ｂを形成する。水晶ウエハ２１の表裏両側に、
１対の第２上下マスク３１ａ、３１ｂからなる第２フォ
トマスクを各レジスト膜３０ａ、３０ｂに対向させて配
置し、紫外線で露光する（図１５（Ｅ））。先ず、水晶
ウエハ２１の表面に対して第２上マスク３１ａを位置合
わせして固定し、一旦水晶ウエハ２１を取り外した後、
第２上マスク３１ａに対して第２下マスク３１ｂを位置
合わせして固定する。これらの間に水晶ウエハ２１を戻
し、第２上マスク３１ａに対して位置合わせする。

【００７３】上側の第２フォトマスク即ち第２上マスク
３１ａは、図６に示す第２フォトマスク３１と全く同じ
ものであり、所望の振動腕の溝形状に対応する第２上側
エッチングパターン３２ａと、その左右両側辺に沿った
狭い範囲に、それぞれ３つの第２上側開口３４ａを縦１
列に配置した第２上側アライメントパターン３３ａとが
描画されている。第２上側開口３４ａは、図５（Ｂ）に
関連して上述した想像線で示す碁盤目５４の中央１列
に、前記第１開口の位置とは１つずつずれるように、上
から２番目及びそれから１つ置きに連続する３つのマス
目により画定される正方形の開口で形成される。

【００７４】第２上マスク３１ａの水晶ウエハ２１に対
する位置合わせには、第１上側アライメントパターン２
６ａの上から４番目までの８つの第１上側開口２７ａに
対応する基準アライメントマーク２９を利用する。第１
上側アライメントパターン２６ａと第２上側アライメン
トパターン３３ａとは上述したように構成されているの
で、図７（Ａ）の場合と同様に、第２上マスク３１ａと
第１上マスク２４ａとを整合させたとき、各第２上側開
口３４ａとそれに隣接する４つの第１開口２７とは、同
じ碁盤目５４において第２上側開口３４ａの内周を構成
する正方形の頂点と各第１開口２７の内周を構成する正
方形の隣接する頂点とが一致するように、それぞれ外接
する位置関係にあるという幾何学的関係を有する。

【００７５】このため、第２上マスク３１ａと第１上マ
スク２４ａとが正しく整合すると、図７（Ａ）の場合と
同様の市松模様を形成する。ところが、両マスク３１
ａ、２４ａがいずれかの方向にずれると、図７（Ａ）に
想像線で示す場合と同様に、第２上側開口３４ａの４つ
の角部のいずれかが、隣接するいずれかの第１上側開口
２７ａと重なるので、その重なり具合は目視で簡単に確
認できる。従って、第２上マスク３１ａをレジスト膜３
０ａの上に、各第２上側開口３４ａが、それぞれ透明な
レジスト膜３０ａを通してその下に見える４つの基準ア
ライメントマーク２９と隣接し、かつその４つの頂点が
隣接する４つの基準アライメントマーク２９とそれらの
正方形の頂点において外接するように配置することによ
り、正確に位置合わせできる。

【００７６】下側の第２フォトマスク即ち第２下マスク
３１ｂは、図２０（Ａ）に示すように、第２上側エッチ
ングパターン３２ａに対応させた振動腕の溝形状をなす
第２下側エッチングパターン３２ｂと、第２下側アライ
メントパターン３３ｂとが描画されている。本実施例の
第２下側アライメントパターン３３ｂは、第２下マスク
３１ｂの左右両側辺に沿った狭い範囲にそれぞれ配置し
た第２下側開口３４ｂからなる。第２下側開口３４ｂ
は、図５（Ｂ）の碁盤目５４においてその左右両側２列
の一番上及びそれから１つ置きに４番目までのマス目に
より画定される８つの正方形の開口で形成される。

【００７７】第２上下マスク３１ａ、３１ｂの位置合わ
せは、第１上下マスク２４ａ、２４ｂの場合と同様に、
図１９に示すテレセントリック光学系及び顕微鏡５５を
使用して行う。第２上側アライメントパターン３３ａと
第２下側アライメントパターン３３ｂとが上述した位置
関係を有することから、第２上マスク３１ａと第２下マ
スク３１ｂとが正しく整合すると、各第２上側開口３４
ａの正方形の４つの頂点がそれぞれ隣接する第２下側開
口３４ｂとそれらの４つの頂点で外接するように配置さ
れて、図２０（Ｂ）に示すような市松模様を形成する。
従って、第２上マスク３１ａと第２下マスク３１ｂと
は、目視で簡単にかつ正確に位置合わせすることができ
る。

【００７８】次に、両レジスト膜３０ａ、３０ｂの感光
部分を現像液で現像して除去し、残存する耐蝕膜２２
ａ、２２ｂの、振動腕の溝形状に対応する領域のＡｕ膜
表面を露出させる（図１５（Ｆ））。ここで、図１５
（Ｆ´）は、図２（Ｆ´）と同様に第２上マスク３１ａ
の第２上側開口３４ａを横切る断面を示しており、上側
のレジスト膜３０ａには、第２上側アライメントパター
ン３３ａの第２上側開口３４ａが転写されている。次
に、露出している水晶ウエハ２１の部分を表裏両側か
ら、例えばフッ化水素酸とフッ化アンモニウムとの混合
液からなる水晶用エッチング液でエッチングし、水晶振
動片の外形形状を形成する（図１５（Ｇ））。また、基
準アライメントマーク２９を形成した水晶ウエハ２１の
表面は、耐蝕膜２２ａが存在しないので、前記エッチン
グ液がレジスト膜３０ａを透過してエッチングされ、凹
み３５が形成される。

【００７９】次に、露出している各耐蝕膜２２ａ、２２
ｂのＡｕ膜及びその下側のＣｒ膜をそれぞれ適当なエッ
チング液で順次エッチングし、水晶ウエハ２１の表面を
露出させる（図１６（Ｈ）（Ｈ´））。これにより、水
晶ウエハ２１の表裏両面には、第２上側及び下側エッチ
ングパターン３２ａ、３２ｂに対応した振動腕の溝パタ
ーン３６ａ、３６ｂが各耐蝕膜２２ａ、２２ｂ転写さ
れ、かつ水晶ウエハ２１の表面には、第２上側アライメ
ントパターン３３ａの第２上側開口３４ａに対応した正
方形からなる確認マーク３７が耐蝕膜２２aに転写され
る。耐蝕膜２２ａに転写された基準アライメントマーク
２９と確認マーク３７とは、図７（Ｂ）の場合と同様
に、確認マーク３７の４つの頂点がそれぞれ隣接する４
つの基準アライメントマーク２９の内側に、それらの正
方形の頂点において外接するように形成されるので、第
２上マスク３１ａが水晶ウエハ２１に対して正確に位置
合わせされたかどうかを容易に確認できる。

【００８０】この水晶ウエハ２１の露出面を表裏両側か
ら、上述した水晶用エッチング液で所望の深さまでハー
フエッチングして、水晶ウエハ２１の表裏両面には振動
腕の溝３８ａ、３８ｂを、水晶ウエハ２１の表面には確
認マーク３７を形成する（図１６（Ｉ）（Ｉ´））。次
に、残存するレジスト膜３０ａ、３０ｂと耐蝕膜２２
ａ、２２ｂとを完全に剥離すると、振動腕３９の表裏両
面にそれぞれ溝３８ａ、３８ｂを有する構造の水晶素子
片４０を多数並べた水晶ウエハ２１が形成される（図１
６（Ｊ）（Ｊ´））。

【００８１】次に、各水晶素子片４０の側面及び溝３８
の内面を含む水晶ウエハ２１の全面に電極材料を蒸着、
スパッタリング等することにより電極膜４１を成膜し、
その上にフォトレジストを全面に塗布しかつ乾燥させて
レジスト膜４２を形成する（図１７（Ｋ））。電極膜４
１は、先の工程で水晶ウエハ１の表面に形成された基準
アライメントマーク２９及び確認マーク３７の凹みの内
面にも成膜される。水晶ウエハ２１の表裏両側に、１対
の第３上下マスク４３ａ、４３ｂからなる第３フォトマ
スクをレジスト膜４２の上に配置し、紫外線で露光する
（図１７（Ｌ））。

【００８２】図１５（Ｅ）に関連して上述した前記第２
フォトマスクと同様に、先ず、水晶ウエハ２１の表面に
対して第３上マスク４３ａを位置合わせして固定し、一
旦水晶ウエハ２１を取り外した後、第３上マスク４３ａ
に対して第３下マスク４３ｂを位置合わせして固定す
る。これらの間に水晶ウエハ２１を戻し、第３上マスク
４３ａに対して位置合わせする。

【００８３】上側の第３フォトマスク即ち第３上マスク
４３ａは、図８に示す第３フォトマスク４３と全く同じ
ものであり、所望の電極及び配線パターンに対応する第
３上側エッチングパターン４５ａと、その左右両側辺に
沿った狭い範囲に、それぞれ３つの第３上側開口４７ａ
を縦１列に配置した第２上側アライメントパターン３３
ａとが描画されている。第３上側開口４７ａは、図５
（Ｂ）に関連して上述した想像線で示す碁盤目５４の中
央１列に、前記第１開口の位置とは１つずつずれるよう
に、一番下の前記第２上側開口から１つ置きに連続する
３つのマス目により画定される正方形の開口で形成され
る。

【００８４】第３上マスク４３ａの水晶ウエハ２１に対
する位置合わせには、第１上側アライメントパターン２
６ａの上から４番目以降の次の８つの第１上側開口２７
ａに対応する基準アライメントマーク２９を利用する。
第１上側アライメントパターン２６ａと第３上側アライ
メントパターン４６ａとは上述したように構成されてい
るので、図７（Ａ）の場合と同様に、第３上マスク４３
ａと第１上マスク２４ａとを整合させたとき、各第３上
側開口４７ａとそれに隣接する４つの第１開口２７と
は、碁盤目５４において第３上側開口４７ａの内周を構
成する正方形の頂点と各第１開口２７の内周を構成する
正方形の隣接する頂点とが一致するように、それぞれ外
接する位置関係にあるという幾何学的関係を有する。

【００８５】このため、第３上マスク４３ａと第１上マ
スク２４ａとが正しく整合すると、図９（Ａ）の場合と
同様の市松模様を形成する。ところが、両マスク４３
ａ、２４ａがいずれかの方向にずれると、図９（Ａ）に
想像線で示す場合と同様に、第３上側開口４７ａの４つ
の角部のいずれかが、隣接するいずれかの第１上側開口
２７ａと重なるので、その重なり具合を目視で簡単に確
認することができる。従って、第３上マスク４３ａをレ
ジスト膜３０ａの上に、各第２上側開口３４ａが、それ
ぞれ透明なレジスト膜３０ａを通してその下に見える４
つの基準アライメントマーク２９と隣接し、かつその４
つの頂点が隣接する４つの基準アライメントマーク２９
とそれらの正方形の頂点において外接するように配置す
ることにより、正確に位置合わせできる。

【００８６】下側の第３フォトマスク即ち第３下マスク
４３ｂは、図２１（Ａ）に示すように、第３上側エッチ
ングパターン４５ａに対応させた電極及び配線パターン
をなす第３下側エッチングパターン４５ｂと、第３下側
アライメントパターン４６ｂとが描画されている。本実
施例の第３下側アライメントパターン４６ｂは、第３下
マスク４３ｂの左右両側辺に沿った狭い範囲にそれぞれ
配置した第３下側開口４７ｂからなる。第３下側開口４
７ｂは、図５（Ｂ）の碁盤目５４の左右両側２列におい
て一番下の第２下側開口３４ｂから１つ置きに４番目ま
でのマス目により画定される８つの正方形の開口で形成
される。

【００８７】同様に、第３上下マスク４３ａ、４３ｂの
位置合わせは、図１５に示すテレセントリック光学系及
び顕微鏡５５を使用して行う。第３上側アライメントパ
ターン４６ａと第３下側アライメントパターン４６ｂと
が上述した位置関係を有することから、第３上マスク４
３ａと第３下マスク４３ｂとが正しく整合すると、各第
３上側開口４７ａの正方形の４つの頂点がそれぞれ隣接
する第３下側開口４７ｂとそれらの４つの頂点で外接す
るように配置されて、図２１（Ｂ）に示すような市松模
様を形成する。従って、第３上マスク４３ａと第３下マ
スク４３ｂとは、目視で簡単にかつ正確に位置合わせす
ることができる。

【００８８】次に、レジスト膜４２の感光部分を現像除
去して電極膜４１の表面を露出させる（図１７
（Ｍ））。この電極膜４１の露出面を適当なエッチング
液でエッチングして、水晶ウエハ２１の表面を露出させ
ることにより前記電極膜を分極し、所望の電極４８及び
配線を得る（図１７（Ｎ））。更に水晶ウエハ２１の表
面には、前記第２フォトマスクの場合と同様に、第３上
側エッチングパターン４５ａに対応する前記電極及び配
線パターンに加えて、第３上側アライメントパターン４
６ａの第３上側開口４７ａに対応した正方形からなる確
認マーク４９が電極膜４１に転写される。水晶ウエハ２
１表面に転写された基準アライメントマーク２９と確認
マーク４９とは、図９（Ｂ）の場合と同様に、確認マー
ク４９の４つの角部がそれぞれ隣接する４つの基準アラ
イメントマーク２９の内側に、それらの角部において外
接するように形成されるので、第３フォトマスク４３が
正確に位置合わせされたかどうかを容易に確認できる。

【００８９】最後に、残存するレジスト膜４２を剥離除
去することにより、水晶ウエハ１の前記枠部と一体に連
結・支持した状態で並べた多数の音叉型水晶振動片５０
が完成する（図１７（Ｏ））。各水晶振動片５０は、水
晶ウエハ１の前記枠部との連結部分を折り取って個々に
切り離し、圧電デバイスのパッケージにマウントする。

【００９０】また、この第２の実施態様においても、第
１の実施態様について上述した変形例と同様に、基準ア
ライメントマーク及び各フォトマスクに形成されるアラ
イメントパターン、並びにそれらを構成する各開口の幾
何学的関係や前記開口の形状を様々に変形して実施する
ことができる。

【００９１】以上、本発明の好適実施例について詳細に
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例に様々な変更・変形を
加えて実施することができる。例えば、図１（Ｄ）の工
程で残存しているレジスト膜２３を剥離せずにそのまま
再度使用することにより、図２（Ｅ）の新たなレジスト
膜３０を形成する工程を省略することができ、それによ
り工程を簡略化して工数を少なくし、作業効率の向上及
び作業コストの低減を図ることができる。

【００９２】また、本発明は、上記実施例の音叉型水晶
振動片の製造だけでなく、同様に複数のフォトマスクを
使用してパターニングする工程を含む、厚みすべりモー
ドの圧電振動片や加速度センサとして使用する圧電素子
の製造に適用することができる。更に本発明は、圧電振
動片以外の様々なワークの表面をパターニングする場合
にも、適用することができる。

【００９３】

【発明の効果】本発明は、上述したように構成すること
により、以下に記載するような格別の効果を奏する。

【００９４】本発明の圧電振動片の製造方法によれば、
複数の第１開口からなる第１アライメントパターンを有
する第１フォトマスクと、１つ又は複数の第２開口から
なる第２アライメントパターンを有する第２フォトマス
クとを、これらのフォトマスクを整合させると、第２開
口がその内周上の少なくとも３つの異なる位置で、それ
ぞれ隣接する第１開口の内周との間に一定の幾何学的関
係、例えば外接し、等しく重なり又は離隔する位置関係
を有するように用意し、前記第１フォトマスクを用い
て、圧電振動片の外形と共に前記第１開口に対応する複
数の基準アライメントマークを圧電材料のウエハに表面
に転写し、その基準アライメントマークに対して第２開
口が前記幾何学的関係を有するように、第２フォトマス
クをウエハに位置合わせすることにより、圧電振動片の
小型化及び電極・配線パターンの微細化に拘わらず、第
２フォトマスクが所望の整合位置からいずれの方向にず
れても、位置ずれの有無及びその程度を目視で容易に判
断できるので、ウエハ上の全ての圧電素子片の表面に電
極パターンを正確に成膜することができる。このように
圧電振動片の小型化及び電極・配線パターンの微細化に
対応して、フォトマスクのアライメント精度が向上しか
つ調整作業が簡単なため、不良品の発生を確実に防止で
きると共に作業効率が良く、歩留まり及び生産性の向上
を図ることができる。

【００９５】また、本発明のフォトマスクによれば、複
数の第１開口からなる第１アライメントパターンを有す
る第１フォトマスクと、１つ又は複数の第２開口からな
る第２アライメントパターンを有する第２フォトマスク
とを、第１及び第２アライメントパターンが、両フォト
マスクとを整合させたとき、第２開口がその内周上の少
なくとも３つの異なる位置で、それぞれ隣接する第１開
口の内周との間に一定の幾何学的関係、即ち同様に両者
が外接し、等しく重なり又は離隔する位置関係を有する
ように構成されるので、第１フォトマスクを用いた最初
のパターニングでワーク表面に転写された第１アライメ
ントパターンの第１開口を基準アライメントマークとし
て利用することにより、第２フォトマスクをワーク表面
に対して目視で正確にかつ簡単に位置合わせでき、ワー
クの小型化及びパターンの微細化に対応して、ワーク表
面に異なるパターンを位置ずれなくパターニングするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）図〜（Ｄ）図は、それぞれ本発明による
第１実施例の方法に従って水晶振動片を製造する過程を
工程順に示す断面図。

【図２】（Ｅ）図〜（Ｇ）図は、それぞれ図１に連続す
る第１実施例の水晶振動片製造過程を工程順に示す断面
図、（Ｆ´）図は、図６のＶＩ−ＶＩ線に対応する位置
における水晶ウエハの断面図。

【図３】（Ｈ）図〜（Ｊ）図は、それぞれ図２に連続す
る第１実施例の水晶振動片製造過程を工程順に示す断面
図、（Ｈ´）図〜（Ｊ´）図は、それぞれ図６のＶＩ−
ＶＩ線に対応する位置における水晶ウエハの断面図。

【図４】（Ｋ）図〜（Ｏ）図は、それぞれ図３に連続す
る第１実施例の水晶振動片製造過程を工程順に示す断面
図。

【図５】（Ａ）図は第１実施例に使用する第１フォトマ
スクの平面図、（Ｂ）図は第１アライメントパターンを
を示す部分拡大図。

【図６】（Ａ）図は第１実施例に使用する第２フォトマ
スクの平面図、（Ｂ）図は第２アライメントパターンを
を示す部分拡大図。

【図７】（Ａ）図は第２フォトマスクと水晶ウエハの基
準アライメントマークとの整合状態を示す拡大平面図、
（Ｂ）図は現像後の水晶ウエハの表面を示す拡大平面
図。

【図８】（Ａ）図は第１実施例に使用する第３フォトマ
スクの平面図、（Ｂ）図は第３アライメントパターンを
を示す部分拡大図。

【図９】（Ａ）図は第３フォトマスクと水晶ウエハの基
準アライメントマークとの整合状態を示す拡大平面図、
（Ｂ）図は現像後の水晶ウエハの表面を示す拡大平面
図。

【図１０】（Ａ）図は第４フォトマスクと水晶ウエハの
基準アライメントマークとの整合状態を示す拡大平面
図、（Ｂ）図は現像後の水晶ウエハの表面を示す拡大平
面図。

【図１１】（Ａ）図は第１アライメントパターン及びこ
れに整合させる第２アライメントパターンの変形例によ
る別の幾何学的関係を示す平面図、（Ｂ）図はその１つ
の第２開口及びそれに隣接する第１開口を示す拡大平面
図。

【図１２】（Ａ）図は第１アライメントパターン及びこ
れに整合させる第２アライメントパターンの別の変形例
による更に別の幾何学的関係を示す平面図、（Ｂ）図は
その１つの第２開口及びそれに隣接する第１開口を示す
拡大平面図。

【図１３】（Ａ）図及び（Ｂ）図は、それぞれ第１アラ
イメントパターン及び第２アライメントパターンの更に
別の変形例における整合状態を示す平面図。

【図１４】（Ａ）図〜（Ｄ）図は、それぞれ本発明によ
る第２実施例の方法に従って水晶振動片を製造する過程
を工程順に示す断面図。

【図１５】（Ｅ）図〜（Ｇ´）図は、それぞれ図１４に
連続する第２実施例の水晶振動片製造過程を工程順に示
す断面図。

【図１６】（Ｈ）図〜（Ｊ´）図は、それぞれ図１５に
連続する第２実施例の水晶振動片製造過程を工程順に示
す断面図。

【図１７】（Ｋ）図〜（Ｏ）図は、それぞれ図１６に連
続する第２実施例の水晶振動片製造過程を工程順に示す
断面図。

【図１８】（Ａ）図は図５と同一の第１上マスクと対を
なす第１下マスクの平面図、（Ｂ）図はそれらの整合状
態を示す拡大平面図。

【図１９】顕微鏡を用いて第１上下マスクの位置合わせ
を行うための光学系の構成を示す概略図。

【図２０】（Ａ）図は図６と同一の第２上マスクと対を
なす第２下マスクの平面図、（Ｂ）図はそれらの整合状
態を示す拡大平面図。

【図２１】（Ａ）図は図８と同一の第３上マスクと対を
なす第３下マスクの平面図、（Ｂ）図はそれらの整合状
態を示す拡大平面図。

【図２２】（Ａ）図〜（Ｄ）図は、従来の方法に従って
水晶振動片を製造する過程を工程順に示す断面図。

【図２３】（Ｅ）図〜（Ｉ）図は、それぞれ図２２に連
続する従来の水晶振動片製造過程を工程順に示す断面
図。

【図２４】（Ｊ）図〜（Ｎ）図は、それぞれ図２３に連
続する従来の水晶振動片製造過程を工程順に示す断面
図。

【符号の説明】

１，２１ 水晶ウエハ ２，２２，２２ａ，２２ｂ 耐蝕膜 ３，６，１３，２３，２３ａ，２３ｂ，３０，３０ａ，
３０ｂ，４２ レジスト膜 ４，７，１４ エッチングパターン ５，２４ 第１フォトマスク ８，３１ 第２フォトマスク ９，３９ 振動腕 １０，３８，３８ａ，３８ｂ 溝 １１，４０ 水晶素子片 １２，４１ 電極膜 １５，４３ 第３フォトマスク １６，４８ 電極 １７，５０ 水晶振動片 １８，２８，２８ａ，２８ｂ 外形パターン ２４ａ 第１上マスク ２４ｂ 第１下マスク ２５ 第１エッチングパターン ２５ａ 第１上側エッチングパターン ２５ｂ 第１下側エッチングパターン ２６ 第１アライメントパターン ２６ａ 第１上側アライメントパターン ２６ｂ 第１下側アライメントパターン ２７ 第１開口 ２７ａ 第１上側開口 ２７ｂ，２７ｂ´ 第１下側開口 ２９ 基準アライメントマーク ３１ａ 第２上マスク ３１ｂ 第２下マスク ３２ 第２エッチングパターン ３２ａ 第２上側エッチングパターン ３２ｂ 第２下側エッチングパターン ３２´，４５´ 領域 ３３ 第２アライメントパターン ３３ａ 第２上側アライメントパターン ３３ｂ 第２下側アライメントパターン ３４，３４´ 第２開口 ３４ａ 第２上側開口 ３４ｂ 第２下側開口 ３５ 凹み ３６，３６ａ，３６ｂ 溝パターン ３７，４９，５３ 確認マーク ４３ａ 第３上マスク ４３ｂ 第３下マスク ４５ 第３エッチングパターン ４５ａ 第３上側エッチングパターン ４５ｂ 第３下側エッチングパターン ４６ 第３アライメントパターン ４６ａ 第３上側アライメントパターン ４６ｂ 第３下側アライメントパターン ４７，４７´ 第３開口 ４７ａ 第３上側開口 ４７ｂ 第３下側開口 ５１ 第４アライメントパターン ５２，５２´ 第４開口 ５４ 碁盤目 ５５ 顕微鏡 ５６ ダミーウエハ ５７ ハーフミラー ５８ 検出部 ５９ａ，５９ｂ 照明装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H095 BA03 BA12 BB02 BE03 2H097 CA12 GA45 KA03 KA12 KA13 KA15 LA20 5J108 MM14

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１主パターン及び複数の第１開口か
   らなる第１アライメントパターンを有する第１フォトマ
   スクを用いて、エッチングにより圧電材料のウエハに圧
   電振動片の外形を加工して複数の圧電素子片を形成し、
   かつ前記ウエハの表面に前記第１開口に対応する複数の
   基準アライメントマークを転写し、 第２主パターン及び１つ又は複数の第２開口からなる第
   ２アライメントパターンを有する第２フォトマスクを用
   いて、フォトリソグラフィ法により前記各圧電素子片の
   表面に電極パターンを成膜する過程からなり、 前記第２開口が、前記第２フォトマスクを前記第１フォ
   トマスクと整合させたとき、その内周上の少なくとも３
   つの異なる位置で、それぞれ隣接する前記第１開口の内
   周との間に一定の幾何学的関係を有するように設けられ
   ており、前記各圧電素子片の表面に前記電極パターンを
   成膜する際に、前記ウエハ表面に転写された前記基準ア
   ライメントマークに対して前記第２開口が前記幾何学的
   関係を有するように、前記第２フォトマスクを前記ウエ
   ハに位置合わせすることを特徴とする圧電振動片の製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記ウエハに前記圧電素子片を形成し
   かつ前記基準アライメントマークを転写した後に、第３
   主パターン及び前記第２開口とは異なる１つ又は複数の
   第３開口からなる第３アライメントパターンを有する第
   ３フォトマスクを用いて、エッチングにより前記圧電素
   子片の表面に前記電極パターンの一部を設けるための凹
   所を形成する過程を更に含み、 前記第３開口が、前記第１フォトマスクと整合させたと
   き、その内周上の少なくとも３つの異なる位置で、それ
   ぞれ隣接する前記第１開口の内周との間に一定の幾何学
   的関係を有するように設けられており、前記各圧電素子
   片の表面に前記凹所を形成する際に、前記ウエハ表面に
   転写された前記基準アライメントマークに対して前記第
   ３開口が前記幾何学的関係を有するように位置合わせす
   ることを特徴とする請求項１記載の圧電振動片の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記第１フォトマスクが前記第１主パ
   ターンを有する１対の第１上下マスクからなり、 前記第１上マスクが、前記基準アライメントマークを転
   写するための複数の第１上側開口からなる前記第１アラ
   イメントパターンを有し、 前記第１下マスクが、１つ又は複数の第１下側開口から
   なる第１下側アライメントパターンを有し、かつ前記第
   １下側開口が、前記第１上マスクと整合させたとき、そ
   の内周上の少なくとも３つの異なる位置で、それぞれ隣
   接する前記第１上側開口の内周との間に一定の幾何学的
   関係を有するように設けられており、 前記第１フォトマスクを用いて前記ウエハをパターニン
   グする際に、前記第１上マスクと前記第１下マスクと
   を、前記第１下側開口と前記隣接する第１上側開口とが
   前記幾何学的関係を有するように位置合わせし、それら
   の間に前記ウエハを配置する過程を更に含むことを特徴
   とする請求項１又は２に記載の圧電振動片の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第２フォトマスクが１対の第２上
   下マスクからなり、 前記第２上マスクが、１つ又は複数の第２上側開口から
   なる前記第２アライメントパターンを有し、かつ前記第
   ２上側開口が、前記第１フォトマスクと整合させたと
   き、その内周上の少なくとも３つの異なる位置で、それ
   ぞれ隣接する前記第１開口の内周との間に一定の幾何学
   的関係を有するように設けられており、 前記第２下マスクが、複数の第２下側開口からなる第２
   下側アライメントパターンを有し、かつ前記第２下側開
   口が、前記第２上マスクと整合させたとき、その内周上
   の少なくとも３つの異なる位置で、それぞれ隣接する前
   記第２上側開口の内周との間に一定の幾何学的関係を有
   するように設けられており、 前記第２フォトマスクを用いて前記各圧電素子片表面に
   前記電極パターンを成膜する際に、前記ウエハに対して
   前記第２上マスクを、前記ウエハ表面に転写された前記
   基準アライメントマークに対して前記第２上側開口が前
   記幾何学的関係を有するように位置合わせして配置し、 前記ウエハを一旦取り外した後、前記第２上マスクの下
   側に前記第２下マスクを、前記第２上側開口と前記隣接
   する第２下側開口とが前記幾何学的関係を有するように
   位置合わせして配置し、 それらの間に前記ウエハを、再び前記第２上側開口が前
   記基準アライメントマークに対して前記幾何学的関係を
   有するように位置合わせして配置する過程を更に含むこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の圧電
   振動片の製造方法。
5. 【請求項５】 前記第３フォトマスクが１対の第３上
   下マスクからなり、前記第３上マスクが、１つ又は複数
   の第３上側開口からなる前記第３アライメントパターン
   を有し、かつ前記第３上側開口が、前記第１フォトマス
   クと整合させたとき、その内周上の少なくとも３つの異
   なる位置で、それぞれ隣接する前記第１開口の内周との
   間に一定の幾何学的関係を有するように設けられてお
   り、 前記第３下マスクが、複数の第３下側開口からなる第３
   下側アライメントパターンを有し、かつ前記第３下側開
   口が、前記第３上マスクと整合させたとき、それぞれ隣
   接する前記第３上側開口の内周との間に一定の幾何学的
   関係を有するように設けられており、 前記圧電素子片の表面に前記電極パターンの一部を設け
   るための凹所を形成する際に、前記ウエハに対して前記
   第３上マスクを、前記ウエハ表面に転写された前記基準
   アライメントマークに対して前記幾何学的関係を有する
   ように位置合わせして配置し、 前記ウエハを一旦取り外した後、前記第３上マスクの下
   側に前記第３下マスクを、前記第３上側開口と前記隣接
   する第３下側開口とが前記幾何学的関係を有するように
   位置合わせして配置し、 それらの間に前記ウエハを、再び前記第３上側開口が前
   記基準アライメントマークに対して前記幾何学的関係を
   有するように位置合わせして配置する過程を更に含むこ
   とを特徴とする請求項２に記載の圧電振動片の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記幾何学的関係は、互いに隣接する
   前記開口と開口とがその内周上の前記位置においてそれ
   ぞれ外接することであることを特徴とする請求項１乃至
   ５のいずれかに記載の圧電振動片の製造方法。
7. 【請求項７】 前記幾何学的関係は、互いに隣接する
   前記開口と開口とがその内周上の前記位置においてそれ
   ぞれ等しく重なることであることを特徴とする請求項１
   乃至５のいずれかに記載の圧電振動片の製造方法。
8. 【請求項８】 前記幾何学的関係は、互いに隣接する
   前記開口と開口とがその内周上の前記位置においてそれ
   ぞれ等しく離隔することであることを特徴とする請求項
   １乃至５のいずれかに記載の圧電振動片の製造方法。
9. 【請求項９】 前記圧電材料が水晶であることを特徴
   とする請求項１乃至８のいずれかに記載の圧電振動片の
   製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれかに記載の
    方法により製造された前記圧電振動片を前記ウエハから
    分離し、パッケージ内にマウントしかつ封止することを
    特徴とする圧電振動子の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至９のいずれかに記載の
    方法により製造された前記圧電振動片を前記ウエハから
    分離し、ＩＣ（半導体集積回路）素子と共に、パッケー
    ジ内にマウントしかつ封止することを特徴とする圧電デ
    バイスの製造方法。
12. 【請求項１２】 第１主パターン及び複数の第１開口
    からなる第１アライメントパターンを有する第１フォト
    マスクと、 第２主パターン及び１つ又は複数の第２開口からなる第
    ２アライメントパターンを有する第２フォトマスクとを
    備え、 前記第１及び第２アライメントパターンが、前記第１フ
    ォトマスクと第２フォトマスクとを整合させたとき、前
    記第２開口がその内周上の少なくとも３つの異なる位置
    で、それぞれ隣接する前記第１開口の内周との間に一定
    の幾何学的関係を有するように設けられていることを特
    徴とするフォトマスク。
13. 【請求項１３】 前記第２フォトマスクが、互いに異
    なる１つ又は複数の第２開口からなる第２アライメント
    パターンを有する複数のフォトマスクからなることを特
    徴とする請求項１２に記載のフォトマスク。
14. 【請求項１４】 前記第１フォトマスクが１対の第１
    上下マスクからなり、 前記第１上マスクが前記複数の第１開口からなる前記第
    １アライメントパターンを有し、 前記第１下マスクが、１つ又は複数の第１下側開口から
    なる第１下側アライメントパターンを有し、かつ前記第
    １下側開口が、前記第１上マスクと整合させたとき、そ
    の内周上の少なくとも３つの異なる位置で、それぞれ隣
    接する前記第１開口の内周との間に一定の幾何学的関係
    を有するように設けられていることを特徴とする請求項
    １２に記載のフォトマスク。
15. 【請求項１５】 前記第２フォトマスクが１対の第２上
    下マスクからなり、前記第２上マスクが、前記複数の第
    ２開口からなる前記第２アライメントパターンを有し、 前記第２下マスクが、１つ又は複数の第２下側開口から
    なる第２下側アライメントパターンを有し、かつ前記第
    ２下側開口が、前記第２上マスクと整合させたとき、そ
    の内周上の少なくとも３つの異なる位置で、それぞれ隣
    接する前記第２開口の内周との間に一定の幾何学的関係
    を有するように設けられていることを特徴とする請求項
    １２又は１３に記載のフォトマスク。
16. 【請求項１６】 前記複数の第１開口が、縦横に直交す
    る格子状に配列された２列の同一形状かつ同一寸法の矩
    形開口からなり、 前記第２開口が、前記第１フォトマスクと第２フォトマ
    スクとを整合させたとき、互いに隣接するいずれか４つ
    の前記第１開口の間に位置する矩形開口からなり、かつ
    その４つの頂点において、前記隣接する４つの前記第１
    開口の各頂点との間に前記幾何学的関係を有することを
    特徴とする請求項１２乃至１５のいずれかに記載のフォ
    トマスク。
17. 【請求項１７】 前記幾何学的関係は、互いに隣接す
    る前記開口と開口とがその内周上の前記位置においてそ
    れぞれ外接することであることを特徴とする請求項１２
    乃至１６のいずれかに記載のフォトマスク。
18. 【請求項１８】 前記幾何学的関係は、互いに隣接す
    る前記開口と開口とがその内周上の前記位置においてそ
    れぞれ等しく重なることであることを特徴とする請求項
    １２乃至１６のいずれかに記載のフォトマスク。
19. 【請求項１９】 前記幾何学的関係は、互いに隣接す
    る前記開口と開口とがその内周上の前記位置においてそ
    れぞれ等しく離隔することであることを特徴とする請求
    項１２乃至１６のいずれかに記載のフォトマスク。
20. 【請求項２０】 請求項１２又は１３に記載のフォトマ
    スクを用いてワークの表面をパターニングするために、 前記ワーク表面に対向させて前記第１フォトマスクを配
    置し、前記第１主パターン及び第１アライメントパター
    ンを転写して、前記第１開口に対応する複数の基準アラ
    イメントマークを前記ワーク表面に形成し、 前記ワーク表面に対向させて前記第２フォトマスクを配
    置し、前記ワーク表面に転写された前記基準アライメン
    トマークに対して前記第２開口が前記幾何学的関係を有
    するように位置合わせすることを特徴とするフォトマス
    クの位置合わせ方法。
21. 【請求項２１】 請求項１４に記載のフォトマスクを用
    いてワークの両面をパターニングするために、 前記第１上マスクと前記第１下マスクとを、前記第１下
    側開口が前記隣接する第１上側開口と前記幾何学的関係
    を有するように位置合わせし、 それらの間に前記ワークを前記第１上マスク及び第１下
    マスクにそれぞれ対向させて配置することを特徴とする
    フォトマスクの位置合わせ方法。
22. 【請求項２２】 請求項１５に記載のフォトマスクを用
    いてワークの両面をパターニングするために、 前記ワークの一方の表面に対向させて前記第１フォトマ
    スクを配置し、前記第１主パターン及び第１アライメン
    トパターンを転写して、前記第１開口に対応する複数の
    基準アライメントマークを前記一方の表面に形成し、 前記ワークの前記一方の表面に対向させて前記第２上マ
    スクを、前記ワーク表面に転写された前記基準アライメ
    ントマークに対して前記第２開口が前記幾何学的関係を
    有するように位置合わせして配置し、 前記ワークを一旦取り外した後、前記第２上マスクの下
    側に前記第２下マスクを、前記第２開口と前記隣接する
    第２下側開口とが前記幾何学的関係を有するように位置
    合わせして配置し、 それらの間に前記ワークを、再び前記ワーク表面に転写
    された前記基準アライメントマークに対して前記第２開
    口が前記幾何学的関係を有するように位置合わせして配
    置することを特徴とするフォトマスクの位置合わせ方
    法。
23. 【請求項２３】 前記幾何学的関係は、互いに隣接す
    る前記開口と開口とがその内周上の前記位置においてそ
    れぞれ外接することであることを特徴とする請求項２０
    乃至２２のいずれかに記載のフォトマスクの位置合わせ
    方法。
24. 【請求項２４】 前記幾何学的関係は、互いに隣接す
    る前記開口と開口とがその内周上の前記位置においてそ
    れぞれ等しく重なることであることを特徴とする請求項
    ２０乃至２２のいずれかに記載のフォトマスクの位置合
    わせ方法。
25. 【請求項２５】 前記幾何学的関係は、互いに隣接す
    る前記開口と開口とがその内周上の前記位置においてそ
    れぞれ等しく離隔することであることを特徴とする請求
    項２０乃至２２のいずれかに記載のフォトマスクの位置
    合わせ方法。