JP2013205326A - 振動片の製造方法、振動片、振動子、電子部品、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】検出腕の側面に垂直露光によって電極を形成する。
【解決手段】第１検出腕４０及び第２検出腕５０において、第１主面１１と第１主面１１と互いに表裏関係にある第２主面１２とをつなぐ側面４１，４２，５１，５２に、電極を有する振動片１０の製造方法であって、側面４１，４２，５１，５２が、第２主面１２に対して傾斜している傾斜面を形成する工程と、この傾斜面の表面に電極膜９０を形成する工程と、電極膜９０の表面にレジスト膜９１を形成する工程と、第１主面１１に対する垂直露光及び現像によってレジスト膜９１の一部を除去し、電極膜９０の一部を露出させる工程と、露出された電極膜９０の一部を除去して検出電極６２及びＧＮＤ電極６３とを形成する工程と、を含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、振動片の製造方法、振動片、及びこの振動片を用いた振動子、電子部品、電子機器に関する。

従来、基部から延設される振動腕を有し、この振動腕の主平面と側面に電極が設けられた振動片において、振動片の外形形状をウェットエッチングによって成形し、主平面と側面とに設けられる電極を、斜め露光によって形成する製造方法が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２０１０−２２６６３９号公報 特開２０１０−２８３４２５号公報

上述した特許文献１や特許文献２では、ウェットエッチングを用いて振動片の外形形状を形成しているが、振動片がエッチング異方性を有する材質の場合、エッチング面（側面）において異なった角度の傾斜面が形成されることがあり、その結果、不要振動が発生しやすくなる。従って、不要振動を抑制するために、側面を主平面に対して垂直に近い傾斜角度に近づけるため、オーバーエッチングを行わなければならず、高精度な形状形成は容易ではない。

また、電極形成は、斜め露光によって行っているが、側面電極を形成する際、主平面に設けられる平面電極では斜め方向からの光の回り込みによって電極幅が狭くなり、断線される恐れがある。このような場合には、平面電極と側面電極とを別工程で形成しなくてはならない。
また、ウェットエッチングによる外形形成では、各エッチング面の傾斜角度が無視できないほどに差が出る場合があり、斜め露光では、その傾斜角度の差によって側面電極のパターン精度が低下してしまうという課題がある。

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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る振動片の製造方法は、第１主面と前記第１主面と互いに表裏関係にある第２主面とをつなぐ側面に、電極を有する振動片の製造方法であって、前記側面が、前記第２主面に対して傾斜している傾斜面を形成する工程と、前記傾斜面の表面に電極膜を形成する工程と、前記電極膜の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記第１主面に対する垂直露光及び現像によって前記レジスト膜の一部を除去し、前記電極膜の一部を露出させる工程と、露出された前記電極膜の一部を除去して前記電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、側面に傾斜面を形成し、垂直露光によって不要な金属膜を除去して電極を形成することから、従来技術のように、第１主面に設けられる上部電極（例えば、引き回し電極）と、側面に設けられる電極（例えば、検出電極とＧＮＤ電極）とを斜め露光で形成する際に光の回り込みによって電極幅が狭くなることがなく、上部電極がある場合には、上部電極と側面電極とを共通の露光工程で形成することができる。

［適用例２］上記適用例に係る振動片の製造方法において、第２主面に対する前記傾斜面の前記傾斜角度が６０度〜８９度の範囲であること、が好ましい。

傾斜角度を６０度〜８９度の範囲にすれば、実使用範囲の振動片の厚み又は傾斜の高さ（例えば、６０μｍ〜２００μｍの範囲）において垂直露光によって所望の電極幅を有する側面電極を形成することができる。

［適用例３］上記適用例に係る振動片の製造方法において、前記傾斜面を形成する工程は、ドライエッチングによって行われること、が好ましい。

例えば、第１主面側からドライエッチングを開始すれば、加工位置が深くなるにつれて第１主面側ではリデポジション（再堆積）が発生するこことから第２主面側に向かって加工量が少なくなり、その結果、側面に傾斜面を形成できる。この傾斜面の傾斜角度は、ドライエッチング装置のプラズマ電力、加速電圧、エッチングガス種、圧力、流量、基板温度などで調整することが可能である。
振動片が水晶のようにエッチング異方性がある場合、ウェットエッチングでは、振動片の幅の両側で傾斜角度が大幅に異なる場合があるが、ドライエッチングによれば、この傾斜角度の差を小さく抑えることができ、且つその傾斜角度を任意にコントロールすることができ、振動片の側面電極を高精度に形成することができる。

［適用例４］上記適用例に係る振動片の製造方法において、前記傾斜面形成する工程は、前記第１主面側及び前記第２主面側からの両面ドライエッチングによって行われること、が好ましい。

両面ドライエッチングによれば、第１主面と第２主面との中間位置に最大幅がある傾斜面を形成することができる。従って、第１主面側の傾斜面と第２主面側の傾斜面とに、垂直露光によって側面電極を形成することができる。なお、第１主面に上部電極がある場合、第２主面側に下部電極がある場合においても、両面側からの垂直露光によって、上部電極と下部電極と側面電極とを同じ工程で形成することが可能となる。

［適用例５］上記適用例に係る振動片の製造方法において、前記傾斜面を形成する工程は、前記側面に段部を形成する工程を含むこと、が好ましい。
このように形成された断面形状は、例えば、段部により第２主面側より第１主面側の幅が狭くなるような段付形状となる。

このような製造方法では、振動片の外形形状を形成する工程と、振動片に段部を形成する工程と、を有する。例えば、第２主面から段部に至る外形側面と、段部から第１主面に至る段部側面に傾斜面を形成すれば、垂直露光によって外形側面と段部側面の両方に側面電極を形成することができる。

［適用例６］上記適用例に係る振動片の製造方法において、前記傾斜面を形成する工程は、前記第１主面側または前記第２主面側または両方に溝を形成する工程を含むこと、が好ましい。

このような製造方法では、振動片の外形形状をドライエッチングにより形成する工程と、第１主面または第２主面にドライエッチングにより溝を形成する工程と、を有する。従って、この溝の内壁にも傾斜面を形成することができることから、垂直露光によって外形側面と溝の内壁面との両方に側面電極を形成することができる。

［適用例７］本適用例に係る振動片は、第１主面と、前記第１主面と互いに表裏関係にある第２主面と、前記第２主面に対して傾斜しており、前記第１主面と前記第２主面とをつなぐ傾斜面と、前記傾斜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。

本適用例によれば、前述した適用例に記載の効果を奏する振動片を形成することができる。また、傾斜面に形成する側面電極を複数に分割可能であり、電極配線の設計自由度が増すという効果がある。
また、ドライエッチングによって外形形状を形成すれば、振動腕の両側側面の傾斜角度の差が小さくなり、不要振動の発生を抑制することができる。その結果、高精度、高安定性を有する振動片を実現できる。

［適用例８］上記適用例に係る振動片において、前記第２主面に対する前記傾斜面の傾斜角度が６０度〜８９度の範囲であること、が好ましい。

傾斜角度を６０度〜８９度の範囲にすることによって、光の回りこみを抑えて側面電極を精度良く形成することができる。

［適用例９］本適用例に係る振動子は、上記適用例に記載の振動片が、パッケージに収容されていること、を特徴とする。

本適用例によれば、前述した適用例に記載の効果を有する振動子を実現できる。
また、振動片をパッケージ内に密閉すれば、外部からの水分や塵埃の浸入を防ぎ、振動の安定性を持続させることができる。

［適用例１０］本適用例に係る電子部品は、上記適用例に記載の振動片が、回路基板または回路装置に実装されていることを特徴とする。

本適用例によれば、前述した適用例のいずれかに記載の効果を有する回路部品を実現できる。

［適用例１１］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の振動片が搭載されていること、を特徴とする。

本適用例によれば、前述した適用例のいずれかに記載の効果を有する電子機器を実現できる。

実施形態１に係る振動片の概略構成を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す断面図。 第１検出腕と第２検出腕の電極構成を示し、（ａ）は実施例１、（ｂ）は実施例２、（ｃ）は実施例３を模式的に示す断面図。 水晶ウエハーに複数の振動片を形成する場合を示す平面図。 実施形態１に係る振動片の製造方法の主要工程を示す断面図。 側面電極の形成方法を模式的に図示した説明図。 傾斜角度と、側面電極幅の関係を示すグラフ。 実施形態２に係る検出腕の断面形状及び電極構成の実施例を示し、（ａ）は実施例１を示す断面図、（ｂ）は実施例２を示す断面図、（ｃ）は実施例３を示す断面図。 振動子の概略構成を示す断面図。 電子機器の一例として示す携帯電話機の斜視図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材ないし部分の縦横の縮尺または膜厚は実際のものとは異なる模式図である。
（実施形態１）
（振動片）
まず、振動片の１例をあげ、図面を参照して構成を説明する。

図１は、実施形態１に係る振動片の概略構成を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す断面図である。図１に示すように、振動片１０は、Ｘ軸とＸ軸に直交するＹ軸からなる平面に展開され、互いに表裏関係にある第１主面１１と第２主面１２とを有する。なお、第１主面１１及び第２主面１２に垂直な軸をＺ軸とする。振動片１０の材料が水晶の場合、Ｘ軸は電気軸、Ｙ軸は機械軸、Ｚ軸は光学軸である。振動片１０は、基部２０の端部から＋Ｙ方向に第１振動腕３１と第２振動腕３５とが延設され、基部２０の他方の端部から−Ｙ方向に第３振動腕４０と第４振動腕５０とが延設され構成されている。

図１（ａ）に示すように、基部２０と第１振動腕３１と第２振動腕３５とで音叉形振動片を構成し、基部２０と第３振動腕４０と第４振動腕５０とで音叉形振動片を構成している。この二つの音叉形振動片は基部２０で結合されている。このような構成の振動片１０をＨ型振動片と呼ぶことがある。

なお、第１振動腕３１と第２振動腕３５は互いに平行で同じ長さ、同じ断面形状で構成され、第３振動腕４０と第４振動腕５０は互いに平行で同じ長さ、同じ断面形状で構成されている。本実施例では、第１振動腕３１と第２振動腕３５とが駆動腕（励振腕）であって、第３振動腕４０と第４振動腕５０とが検出腕である。よって、以降の説明では、第３振動腕４０を第１検出腕４０、第４振動腕５０を第２検出腕５０と表す。

図示は省略するが、第１振動腕３１と第２振動腕３５には電極が形成されており、この電極は励振電極（駆動電極）である。また、第１検出腕４０と第２検出腕５０には電極が形成されており、この電極は検出電極とＧＮＤ電極である。励振電極は、第１振動腕３１と第２振動腕３５の表面を介して基部２０の第１主面１１及び第２主面１２に延設され、検出電極とＧＮＤ電極は第１検出腕４０と第２検出腕５０の表面を介して基部２０の第１主面１１及び第２主面１２に延設されている。

このように構成される振動片１０は、角速度センサー素子を構成しており、第１振動腕３１と第２振動腕３５は、それぞれ−Ｘ方向と＋Ｘ方向に変位可能である。そして、励振電極に励振信号（交流信号）を入力することで、第１振動腕３１と第２振動腕３５とは、±Ｘ方向に屈曲振動する。

励振信号を入力しているときにＹ軸（検出軸という）まわりに振動片１０を回転させると、第１振動腕３１と第２振動腕３５との振動方向（面内振動）に対して直角方向にコリオリの力が発生し、このコリオリの力によって第１振動腕３１と第２振動腕及び第１検出腕４０と第２検出腕５０が±Ｚ方向に面外振動する固有振動が励起される。このとき、第１検出腕４０と第２検出腕５０には圧電効果によって電気軸であるＸ軸方向に分極が生じる。そして、検出電極に発生する表面電荷量を測定することで、振動片１０の角速度を検出することができる。

次に、第１検出腕４０及び第２検出腕５０の断面形状について説明する。なお、本実施例では、第１振動腕３１及び第２振動腕３５の断面形状は、第１検出腕４０及び第２検出腕５０と同じにすることもできるので説明を省略する。また、振動片１０における各振動腕及び各検出腕の断面形状は、一つに限らず複数形状が適合可能であるが、図１（ｂ）では、それらの一つを例示して説明する。
図１（ｂ）に示すように、第１検出腕４０の−Ｘ方向の側面４１は傾斜角度θ２の傾斜面からなり、＋Ｘ方向の側面４２は傾斜角度θ１の傾斜面からなる。一方、第２検出腕５０の−Ｘ方向の側面５１は傾斜角度θ２の傾斜面からなり、＋Ｘ方向の側面５２は傾斜角度θ１の傾斜面である。

振動片１０の材質が水晶であって、エッチングによって外形形状を形成する場合、製造ばらつきや水晶結晶方位のエッチングレート差によって傾斜角度θ１と傾斜角度θ２は異なる。
さらに、外形形状形成をウェットエッチングで行う場合には、傾斜角度θ１と傾斜角度θ２の差は大きくなる。また、ドライエッチングで行う場合には、傾斜角度θ１と傾斜角度θ２の差はほとんどないか、無視できるほど小さい。

次に、各検出腕に設けられる電極（検出電極）の構成について説明する。
図２は、第１検出腕４０と第２検出腕５０の電極構成を示し、（ａ）は実施例１、（ｂ）は実施例２、（ｃ）は実施例３を模式的に示す断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ切断面）である。

まず、実施例１について図２（ａ）を参照して説明する。図示するように、第１検出腕４０の側面４１には、検出電極６２とＧＮＤ電極６３とが形成され、側面４２にはＧＮＤ電極６３と検出電極６２とが形成されている。また、第１主面１１には上部電極としての引き回し電極６１が形成されている。

一方、第２検出腕５０にも同様に、側面５１には検出電極６２とＧＮＤ電極６３とが形成され、側面５２にはＧＮＤ電極６３と検出電極６２とが形成されている。また、第１主面１１には上部電極としての引き回し電極７１が形成されている。

次に、実施例２について図２（ｂ）を参照して説明する。図示するように、第１検出腕４０の側面４１には、検出電極６２とＧＮＤ電極６３とが形成され、側面４２にはＧＮＤ電極６３と検出電極６２とが形成されている。また、第１主面１１には引き回し電極６１、第２主面１２には引き回し電極６６が形成されている。

一方、第２検出腕５０にも同様に、側面５１には検出電極６２とＧＮＤ電極６３とが形成され、側面５２にはＧＮＤ電極６３と検出電極６２とが形成されている。また、第１主面１１には引き回し電極７１、第２主面１２には引き回し電極７２が形成されている。

次に、実施例３について図２（ｃ）を参照して説明する。図示するように、第１検出腕４０の側面４１には、検出電極６２とＧＮＤ電極６３とが形成され、側面４２にはＧＮＤ電極６３と検出電極６２とが形成されている。
一方、第２検出腕５０にも同様に、側面５１には検出電極６２とＧＮＤ電極６３とが形成され、側面５２にはＧＮＤ電極６３と検出電極６２とが形成されている。

なお、各実施例において、検出電極６２とＧＮＤ電極６３の電極幅は、振動片１０の厚みと、隣り合う電極間がショートしない範囲の間隔とから各検出腕に適切に設定される。
なお、上述した各電極は、第１検出腕４０及び第２検出腕５０のＹ方向に延設されている。
（振動片の製造方法）

次に、実施形態１に係る振動片１０の製造方法について図３、図４を参照して説明する。なお、本実施形態に係る振動片１０の製造方法は、前述した実施例１（図２（ａ）、参照）に示す電極構成の場合について第１検出腕４０と第２検出腕５０とを例示して説明する。また、本実施形態の製造方法は、単一の水晶ウエハーに複数の振動片１０を形成し、振動片１０の集合体として一括して製造する製造方法を例示する。なお、製造方法としては、このように集合体による一括製造に限らず、一つの水晶ウエハーに対して一つの振動片１０を形成する製造方法でも、適用可能である。

図４は、本実施形態に係る振動片１０の製造方法の主要工程を示す断面図、図３は、水晶ウエハーに複数の振動片１０を形成する場合を示す平面図である。
まず、図４（ａ）に示すように、水晶ウエハー１の第１主面１１にエッチングマスク８０を形成し、複数の振動片１０の外形形状を形成する。この際、振動片１０は、図３に示すように、水晶ウエハー１に振動片１０が複数配置され、基部２０と、基部２０から延設された第１振動腕３１、第２振動腕３５、及び第１検出腕４０、第２検出腕５０とを形成する。この時点では、振動片１０は基部２０において連結部２で水晶ウエハー１と連結されている。

エッチングマスク８０は、レジスト、またはＣｒ、Ａｕ、Ｎｉまたはそれらを含んだ金属化合物などの単層、またはそれらの積層膜構造体を用いる。そして、第１主面１１側から、ドライエッチングによって振動片１０の不要部分を除去し、図３に示すような外形形状を形成する。ドライエッチング工程では、ＣｘＦｙ等のエッチングガスを採用することが望ましい。エッチングガスはドライエッチング装置にてプラズマ・ラジカル化され、反応性ガスとなり、一部はリデポジション（再堆積）の役割を有し、一部はイオンミリングの役割を有する。

第１主面１１側からドライエッチングを開始すれば、加工位置が深くなるにつれて加工部分の入口側（第１主面１１側）はリデポジション（再堆積）が発生し、第１検出腕４０の側面４１，４２、及び第２検出腕５０の側面５１，５２は、第２主面１２側に向かって加工量が減少して、図４（ａ）に示すような傾斜面が形成される。各傾斜面の第２主面１２に対する傾斜角度は、＋Ｘ方向側ではθ１、−Ｘ方向側ではθ２となる。ドライエッチングによれば、θ１≒θ２である。この傾斜面の傾斜角度θ１，θ２は、ドライエッチング装置の加速電圧と電流密度で調整することが可能である。
なお、振動片１０の外形形状を形成する工程では、ウェットエッチングを用いることも可能である。

次に、図４（ｂ）に示すように、外形形状が形成された振動片１０の表面に電極膜９０を形成する。電極膜９０は、下地層としてＣｒ、上層としてＡｕ層を積層したＡｕ／Ｃｒ積層構造体である。電極膜９０は、周知の蒸着技術やスパッタ技術等を用いて形成する。

次に、図４（ｃ）に示すように、電極膜９０の表面にレジスト膜９１を形成する。レジスト膜９１は、周知のスプレー、スピンコート、ディップや電着法等を用いて形成する。

次に、図４（ｄ）に示すように、露光用マスク８１を用いて露光・現像によってレジスト膜９１をパターニングする。露光用マスク８１にはＣｒ等を用いる。露光は、第１主面１１に対して、いわゆる垂直露光を行い、電極膜９０の一部を露出させ、開口部を形成する。第２主面１２側に形成されたレジスト膜９１も除去される。第２主面１２側に形成されたレジスト膜９１の除去は、第１主面１１側からと第２主面１２側からの同時露光を行ってもよい。

続いて、図４（ｅ）に示すように、ドライエッチングまたはウェットエッチングにより前工程で露出された電極膜（不要な電極膜）を除去して電極を形成する。詳述すると、第１検出腕４０には、第１主面１１に引き回し電極６１が形成され、側面４１には第１主面側から検出電極６２及びＧＮＤ電極６３、側面４２には第１主面側からＧＮＤ電極６３及び検出電極６２が形成される。一方、第２検出腕５０には、第１主面１１に引き回し電極７１が形成され、側面５１には第１主面側から検出電極６２及びＧＮＤ電極６３、側面５２には第１主面側からＧＮＤ電極６３及び検出電極６２が形成される。これらの電極を形成した後、レジスト膜９１を除去し、水晶ウエハー１の連結部２を切断して振動片１０を個片化する。

上述した垂直露光によって側面電極が形成可能であることについて、図５、図６を参照して説明する。
図５は、側面電極の形成方法を模式的に図示した説明図である。ここでは、第２検出腕５０を例示して説明する。なお、レジスト膜９１の図示は省略している。図５に示す露光用マスク８１の斜線部分は遮蔽部であり、遮蔽部間の白抜き部分は光透過部（開口部）である。露光用マスク８１の遮蔽部は、第１主面１１の引き回し電極７１とＧＮＤ電極６３の電極幅Ｈ１にわたる範囲と、検出電極６２の電極幅Ｈ２を遮蔽する範囲に形成されている。

図５では、ＧＮＤ電極６３と検出電極６２の形成範囲でアライメントする必要がある範囲がアライメント幅で表されている。また、ＧＮＤ電極６３と検出電極６２との間の距離Ｄは、マスク最小開口部幅で律せられる。そして、少なくとも、ＧＮＤ電極６３の形成範囲、検出電極６２の形成範囲を必ず確保するための範囲以内にアライメント精度を設定する必要がある。また、第１主面１１に形成される上部電極７１の形成範囲は露光用マスク８１の開口部幅Ｈ３で表される。
このように構成される露光用マスク８１を用いて、側面電極を形成する場合、側面に形成される各電極の幅は、振動片厚み（第２検出腕５０の厚み）と傾斜角度によって律せられる。そのことを図６を参照して説明する。

図６は、傾斜角度θ１と、側面電極幅（Ｈ１，Ｈ２）の関係を示すグラフである。このグラフは、図５に示す関係を基に、傾斜角度θ１の違いによって側面電極幅がどのくらいになるかを計算して求めたものである。横軸に傾斜角度θ１、縦軸に側面電極幅（Ｈ１，Ｈ２）を表し、振動片厚み（第２検出腕５０の厚み）が６０μｍ、７０μｍ、８０μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍの場合の各側面電極幅の計算値をプロットしている。

図６に示すように、側面電極幅Ｈ１，Ｈ２が存在する傾斜角度θ１は、振動片厚みが２００μｍであれば略８９度まで、振動片厚みが１００μｍであれば略８８．２度（θｍａｘ）まで、振動片厚みが７０μｍであれば略８７．５度（θｍａｘ）まで、振動片厚みが６０μｍであれば略８７度（θｍａｘ）までである。また、傾斜角度θ１が小さくなるほど（傾斜が大きくなるほど）、側面電極幅Ｈ１，Ｈ２は大きくとれることが分かる。しかし、あまりにも傾斜角度が小さくなると素子特性が悪化するため、傾斜角度θ１は６０度以上が好ましい。

ここで、ＧＮＤ電極６３及び検出電極６２各々の電極幅Ｈ１，Ｈ２が存在する傾斜最大角度θｍａｘは、θｍａｘ＝ｔａｎ^-1{Ｔ／（Ｌ１＋２Ｌ２）}で表すことができる。
なお、第２検出腕５０の厚みをＴ、マスク最小開口幅をＬ１、アライメント精度をＬ２とする。従って、振動片１０の厚みＴ（但し、Ｔ≧１０μｍ）に対する傾斜角度θ１は、６０度≦θ１≦θｍａｘの範囲に設定することが望ましい。

なお、傾斜角度θ１とθ２の差は、２度以内とすることがより好ましい。これは、第１検出腕４０と第２検出腕５０の共振周波数が一致しない場合の振動漏れの影響を抑制することが可能な角度差である（なお、チューニングすることも含める）ことからである。

以上説明した振動片１０の製造方法によれば、第１検出腕４０、及び第２検出腕５０の各側面４１，４２，５１，５２に傾斜面を形成し、垂直露光によって不要な電極膜９０を除去して電極を形成することから、従来技術のように、第１主面１１に設けられる上部電極６１，７１と、各側面４１，４２，５１，５１に設けられる検出電極６２及びＧＮＤ電極とを斜め露光で形成する際に光の回り込みによって電極幅が狭くなってしまうことがなく、上部電極と検出電極及びＧＮＤ電極とを共通の露光工程で形成することができる。
また、側面４１，４２，５１，５２に傾斜面を形成して垂直露光する方法では、側面部に厚さ方向に複数に分割された側面電極を形成することが可能で、振動片１０の配線の設計自由度が増すという効果もある。

また、傾斜角度θ１，θ２を６０度〜８９度の範囲にすれば、実使用範囲の振動片厚み（６０μｍ〜２００μｍの範囲で選択された振動片厚み）において垂直露光によって所望の側面電極幅を有する側面電極を形成することができる。

また、振動片１０の第１検出腕４０及び第２検出腕５０の側面を形成する工程は、ドライエッチングによって行われる。第１主面１１側からドライエッチングを開始すれば、加工位置が深くなるにつれて第１主面１１側ではリデポジション（再堆積）が発生するこことから第２主面１２側に向かって加工量が少なくなり、その結果、側面に傾斜面を形成できる。この傾斜面の傾斜角度θ１，θ２は、ドライエッチング装置のプラズマ電力、加速電圧、エッチングガス種、圧力、流量、基板温度などで調整することが可能である。
振動片１０が水晶のようにエッチング異方性がある場合、ドライエッチングにより加工すると、振動片１０の＋Ｘ方向側の傾斜角度θ１と、−Ｘ方向側の傾斜角度θ２とが、θ１≒θ２とすることができるので、第１振動腕３１及び第２振動腕３５幅の両側で側面電極の寸法差を抑えることができる。
また、ドライエッチングによれば、傾斜角度θ１とθ２の差を２度以内の角度差を抑えることができるので、傾斜角度の差によって発生する第１検出腕４０と第２検出腕５０の共振周波数の不一致による振動漏れの影響を抑制することができる。

なお、以上説明した振動片１０の製造方法では、実施例１（図２（ａ）、参照）の電極構成について説明したが、実施例２（図２（ｂ）、参照）や実施例３（図２（ｃ）、参照）にも適用可能である。
実施例２の構成では、第１検出腕４０と第２検出腕５０の第２主面１２側から、垂直露光によって、下部電極６６，７６を形成することが可能であり、第１主面１１側と第２主面１２側からの同時露光も可能である。
実施例３の構成では、第１主面１１側の露光用マスク８１の上部電極６１，７１に相当する位置に光透過部（開口部）を形成しておけばよい。

なお、振動片１０の外形形状の形成工程では、第１主面１１及び第２主面１２の両面からの両面ドライエッチングや、二度のドライエッチングによって、上述した実施形態１とは異なる断面形状を有する振動腕及び検出腕を形成することが可能である。よって、それらの幾つかを実施形態２に例示して説明する。
（実施形態２）

続いて、実施形態２について、具体的な実施例をあげ説明する。
図７は、実施形態２に係る振動腕の断面形状及び電極構成の実施例を示し、（ａ）は実施例１、（ｂ）は実施例２、（ｃ）は実施例３を示す断面図である。なお、各実施例では、第２検出腕５０を例示している。
まず、実施例１に係る第２検出腕５０と、第２検出腕５０の電極構成について説明する。
図７（ａ）に示すように、第２検出腕５０には、第１主面１１と第２主面１２との中間位置に最大幅がある側面５６ａ，５６ｂ，５７ａ，５７ｂが形成されている。

このような断面形状は、振動片１０の第１主面１１及び第２主面１２の両面に、実施形態１と同様なエッチングマスク８０を形成し、両面方向からドライエッチングを行うことによって、図示するような第１主面１１と第２主面１２との中間位置に最大幅がある側面５６ａ，５６ｂ，５７ａ，５７ｂを形成できる。
−Ｘ方向の側面５６ａ，５６ｂの傾斜角度はθ２、＋Ｘ方向の側面５７ａ，５７ｂの傾斜角度はθ１となる。

そして、第１主面１１側と第２主面１２側とに、実施形態１（図４、参照）と同様に電極膜９０とレジスト膜９１とを積層形成し、第１主面１１側と第２主面１２側との露光用マスク８１（図４（ｄ）、参照）を配置し、両面からの垂直露光によって、上部電極７１、下部電極７６、検出電極７２，７５及びＧＮＤ電極７３，７４を形成する。

従って、本実施例による構成であっても、第１主面１１側の側面５６ａ，５７ａと第２主面１２側の側面５６ｂ，５７ｂ各々に、両面方向からの垂直露光によって検出電極７２，７５及びＧＮＤ電極７３，７４とを形成することができる。
なお、上部電極７１、下部電極７６、及び検出電極７２，７５、ＧＮＤ電極７３，７４のうち、いずれかが存在しない構成も可能である。

続いて、実施形態２の実施例２について説明する。実施例２は、振動片１０の外形形状が、第２検出腕５０の側面に、傾斜面を有する段部が設けられていることを特徴とする。
図７（ｂ）に示すように、第２検出腕５０には、第１主面１１と第２主面１２との中間位置に第１主面１１側の幅を狭めるような段部５８ａ，５８ｂが形成されており、段部５８ａから第１主面１１までの間に傾斜面を有する段部側面５６ｃが形成され、段部５８ａから第２主面１２までの間に傾斜面を有する外形側面５６ｄが形成されている。一方、段部５８ｂから第１主面１１までの間に傾斜面を有する段部側面５７ｃが形成され、段部５８ｂから第２主面１２までの間に傾斜面を有する外形側面５７ｄが形成されている。−Ｘ方向の段部側面５６ｃと外形側面５６ｄの傾斜角度はθ２、＋Ｘ方向の段部側面５７ｃと外形側面５７ｄの傾斜角度はθ１となる。

このような断面形状は、まず、ドライエッチングによって、実施形態１（図４（ａ）、参照）と同様な外形形状（断面形状）を形成し、さらに、第１主面１１の幅を狭めるパターンのエッチングマスクを形成し、ハーフドライエッチングによって段部５８ａ，５８ｂを形成することで実現できる。

そして、実施形態１（図４、参照）と同様に電極膜９０とレジスト膜９１とを積層形成し、第１主面１１側に露光用マスク８１を配置し、両面からの垂直露光によって、段部側面５６ｃにかかる検出電極７２を形成し、段部側面５７ｃにかかるＧＮＤ電極７４を形成し、外形側面５６ｄにＧＮＤ電極７３を形成し、外形側面５７ｄに検出電極７５を形成する。

従って、本実施例のような段部５８ａ，５８ｂがある構成であっても、第１主面１１側からの垂直露光によって、側面電極７２〜７５を形成することができる。

なお、第１主面１１に上部電極を形成しても、第２主面１２に下部電極を形成してもよく、検出電極７２，７５、ＧＮＤ電極７３，７４のうち、いずれかが存在しない構成も可能である。
また、本実施例では、図７（ｂ）に示す断面形状を、時計回り方向に９０度回転させた断面形状、反時計回りに９０度回転させた断面形状にも適用可能である。

続いて、実施例３について説明する。実施例３の振動片１０は、第１検出腕４０及び第２検出腕５０の第１主面１１側に、傾斜面を有する溝が設けられていることを特徴とする。
図７（ｃ）に示すように、第２検出腕５０には、第１主面１１側に溝７９が形成されている。溝７９は第１主面に達する傾斜面７９ａ、７９ｂと、底部７９ｃとから構成されている。

このような断面形状は、まず、ドライエッチングによって、実施形態１（図４（ａ）、参照）と同様な断面形状を形成し、さらに、第１主面１１に溝７９の開口部に相当するパターンのエッチングマスクを形成し、溝７９の底部７９ｃに達するハーフドライエッチングによって傾斜面７９ａ、７９ｂを有する溝７９を形成する。＋Ｘ方向の側面５７と傾斜面７９ａの傾斜角度はθ１、−Ｘ方向の側面５６と傾斜面７９ｂの傾斜角度はθ２となる。

そして、振動片１０の表面全体に、実施形態１（図４、参照）と同様に電極膜９０とレジスト膜９１とを積層形成し、第１主面１１側に露光用マスク８１を配置し、第１主面１１方向からの垂直露光によって、側面５６，５７のそれぞれに側面電極６２，６３を形成し、溝７９内の傾斜面７９ａ，７９ｂにかかるＧＮＤ電極７０及び検出電極６９を形成する。

従って、本実施例のような溝７９がある構成であっても、第１主面１１側からの垂直露光によって、側面５６，５７に検出電極６２及びＧＮＤ電極６３、溝７９内の内壁面に検出電極６９及びＧＮＤ電極７０を形成することができる。

なお、第２主面１２に下部電極を形成してもよく、第２主面１２側に溝７９を設ける、または第１主面１１側と第２主面１２側の両方に溝７９を設ける構成としてもよい。
（振動子）

続いて、前述した振動片１０を備えた振動子について説明する。
図８は、振動子１００の概略構成を示す断面図である。振動子１００は、前述した実施形態１または実施形態２に記載の振動片１０と、振動片１０を格納するパッケージ１０１と、から構成されている。

パッケージ１０１は、パッケージベース１０２と、シームリング１０４と、リッド１０３等から構成されている。パッケージベース１０２は、振動片１０を収納できるように凹部が形成され、その凹部に振動片１０を載置する支持台部１０５が設けられている。
振動片１０の基部２０（詳しくは第２主面１２側表面）には、前述した第１振動腕３１、第２振動腕３５、及び第１検出腕４０、第２検出腕５０に前述した方法を用いて形成された各電極に連続した接続端子（図示せず）が配設されている。
本実施形態では、第１振動腕３１と第２振動腕３５とに形成される電極は励振電極（駆動電極）であり、第１検出腕４０と第２検出腕５０とに形成される電極は検出電極及びＧＮＤ電極である。

支持台部１０５には、振動片１０に設けられる接続端子と接合するための接続パッド（図示せず）が設けられており、接続端子と接続パッドとが接合される。接続パッドは、パッケージベース１０２内の図示しない配線に接続され、パッケージベース１０２の外底面に設けられた外部接続端子１０６，１０７と接続されている。
そして、振動片１０を支持台部１０５に接合した後、シームリング１０４を用いてパッケージベース１０２とリッド１０３とを接合し、内部を減圧状態で封止する。
なお、パッケージベース１０２内に、発振回路を備える構成としてもよい。

上述したように、振動子１００は、前述した振動片１０を備えていることから、前述した実施形態１及び実施形態２に記載の効果を有する振動子を実現できる。
また、振動片１０をパッケージ１０１内に密閉すれば、外部からの水分や塵埃の浸入を防ぎ、振動の安定性を持続させることができる。
（電子部品）

続いて、電子部品について説明する。図示は省略するが、電子部品は、前述した振動片１０または振動子１００が、回路基板や他の回路装置に実装されている。
前述した振動片１０が角速度センサーや加速度センサーである場合、手振れ検出回路装置、位置検出装置、傾斜計装置等の物理量検出装置に適用可能である。さらに、センシングデバイスやタイミングデバイスとしても適用可能である。
（電子機器）

続いて、前述した振動片１０または振動子１００を備えた電子機器について説明する。
図９は、電子機器の一例として示す携帯電話機の斜視図である。携帯電話機１０００は表示部１００１と、複数の操作ボタン１００２と、受話口１００３と、送話口１００４とを備え、内部回路構成要素のタイミングデバイスなどとして上述した振動片１０また振動子１００を備えて構成されている。

なお、本発明を適用した電子機器としては、上述したような携帯電話機１０００に限らず、例えば、電子ブック、パーソナルコンピューター、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などに好適に用いることができる。

本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、振動片として水晶を用いた例を説明したが、水晶以外の圧電体材料を用いることができる。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ほう酸リチウム（Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇）、ランガサイト（Ｌａ₃Ｇａ₅ＳｉＯ₁₄）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウムや五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）などの圧電体材料を積層させて構成された積層圧電基板、あるいは圧電セラミックスなどを用いることができる。

また、圧電体材料以外の材料を用いて振動片を形成することができる。例えば、シリコン半導体材料などを用いて振動片を形成することもできる。
また、振動片の振動（駆動）方式は圧電駆動に限らない。圧電基板を用いた圧電駆動型のもの以外に、静電気力を用いた静電駆動型や、磁力を利用したローレンツ駆動型などの振動片においても、本発明の構成およびその効果を発揮させることができる。
また、本発明の振動片は、Ｈ型振動片に限らず、音叉型振動片、ダブルＴ型振動片、等各種振動片にも適用可能である。

１０…振動片、１１…第１主面、１２…第２主面、２０…基部、３１…第１振動腕、３２，３３…第１振動腕の側面、３５…第２振動腕、４０…第１検出腕、４１，４２…第１検出腕の側面、５０…第２検出腕、５１，５２…第２検出腕の側面、６２…検出電極、６３…ＧＮＤ電極、６１，７１…引き回し電極、８０…エッチングマスク、８１…露光用マスク、９０…電極膜、９１…レジスト膜。

Claims (11)

1. 第１主面と前記第１主面と互いに表裏関係にある第２主面とをつなぐ側面に、電極を有する振動片の製造方法であって、
   前記側面が、前記第２主面に対して傾斜している傾斜面を形成する工程と、
   前記傾斜面に電極膜を形成する工程と、
   前記電極膜にレジスト膜を形成する工程と、
   前記第１主面に対する垂直露光及び現像によって前記レジスト膜の一部を除去し、前記電極膜の一部を露出させる工程と、
   露出された前記電極膜の一部を除去して前記電極を形成する工程と、
   を含むことを特徴とする振動片の製造方法。
2. 前記第２主面に対する前記傾斜面の傾斜角度が６０度〜８９度の範囲であること、
   を特徴とする請求項１に記載の振動片の製造方法。
3. 前記傾斜面を形成する工程は、ドライエッチングによって行われること、
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動片の製造方法。
4. 前記傾斜面を形成する工程は、
   前記第１主面側及び前記第２主面側からの両面ドライエッチングによって行われること、
   を特徴とする請求項３に記載の振動片の製造方法。
5. 前記傾斜面を形成する工程は、
   前記側面に段部を形成する工程を含むこと、
   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振動片の製造方法。
6. 前記傾斜面を形成する工程は、
   前記第１主面側及び前記第２主面側の少なくとも一方に溝を形成する工程を含むこと、
   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振動片の製造方法。
7. 第１主面と、
   前記第１主面と互いに表裏関係にある第２主面と、
   前記第２主面に対して傾斜しており、前記第１主面と前記第２主面とをつなぐ傾斜面と、
   前記傾斜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振動片。
8. 前記第２主面に対する前記傾斜面の傾斜角度が６０度〜８９度の範囲であること、
   を特徴とする請求項７に記載の振動片。
9. 請求項７または請求項８に記載の振動片が、パッケージに収容されていること、
   を特徴とする振動子。
10. 請求項７または請求項８に記載の振動片が、回路基板または回路装置に実装されていることを特徴とする電子部品。
11. 請求項７または請求項８に記載の振動片が搭載されていること、
    を特徴とする電子機器。

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