JP2021048535A - 圧電振動片の製造方法、圧電振動片および圧電振動子 - Google Patents

Abstract

【課題】振動特性の優れた圧電振動片を製造できる圧電振動片の製造方法を提供する。【解決手段】圧電振動片の製造方法は、ウェハの第１面に第１メサマスクを形成し、ウェハの第２面に第２メサマスクを形成するメサマスク形成工程Ｓ２０と、各メサマスクを介してウェハをウェットエッチングする第１メサエッチング工程Ｓ３０と、各メサマスクを除去した状態でウェハをウェットエッチングする第２メサエッチング工程Ｓ５０と、を備える。第１メサ部および第２メサ部のＹ’軸方向の高さをｄとし、第２メサエッチング工程Ｓ５０におけるウェハのＹ’軸方向のエッチング量をｈとし、第１メサマスクのＺ’軸方向の中心に対し、第２メサマスクのＺ’軸方向の中心のＺ’軸方向の−側へのずれ量をＤとしたとき、メサマスク形成工程Ｓ２０で、ｄ×１／３＋２ｈ＜Ｄ＜ｄ×７／３＋５ｈの関係を満たすように各メサマスクを形成する。【選択図】図６

Description

本発明は、圧電振動片の製造方法、圧電振動片および圧電振動子に関するものである。

ＡＴカット水晶基板により形成される圧電振動片において、圧電振動片を小型化、低周波数化すると、中央に形成された励振部で発振した振動が圧電振動片の端部へ伝搬しやすくなる。そのため、振動エネルギーを中央部に効率よく閉じ込める構造が必要である。厚みすべり振動による主振動の振動エネルギーを圧電振動片の中央部に閉じ込めるために、中央部を肉厚かつ平坦にしたいわゆるメサ型の圧電振動片が知られている。例えば、特許文献１に記載の圧電振動片では、ウェットエッチングによりメサ部を形成している。このとき、ＡＴカットにより形成される圧電振動片は結晶異方性を有しているため、ウェットエッチングにより形成されるメサ部側面は、特定の傾斜角度を有する自然結晶面となる。

特開２００８−０６７３４５号公報

ところで、上述した圧電振動片は、自然結晶面であるメサ部の側面のうち、特にｍ面以外の結晶面（例えばＲ面）で形成される側面が頂面に対して直角に近い角度で接続されるため、メサ部の頂面と側面との接続部には鋭い稜線が形成される。その結果、主振動がメサ部の頂面と側面との接続部で反射してスプリアスが発振し、振動特性が悪化する。

そこで本発明は、振動特性の優れた圧電振動片を製造できる圧電振動片の製造方法、並びに振動特性の優れた圧電振動片および圧電振動子を提供するものである。

本発明の圧電振動片の製造方法は、ＡＴカット水晶基板により形成された圧電板を有する圧電振動片の製造方法であって、前記圧電板は、Ｙ’軸方向の＋側に向く第１主面と、Ｙ’軸方向の−側に向く第２主面と、前記第１主面に設けられ、Ｙ’軸方向の＋側に膨出する第１メサ部と、前記第２主面に設けられ、Ｙ’軸方向の−側に膨出する第２メサ部と、を備え、前記第１メサ部および前記第２メサ部のそれぞれは、Ｙ’軸に直交する頂面と、前記頂面を囲み、前記頂面に対して傾斜した側面と、を備え、ウェハの第１面に前記第１メサ部の外形パターンの第１メサマスクを形成し、前記ウェハの第２面に前記第２メサ部の外形パターンの第２メサマスクを形成するメサマスク形成工程と、前記第１メサマスクおよび前記第２メサマスクを介して前記ウェハをウェットエッチングする第１エッチング工程と、前記第１メサマスクおよび前記第２メサマスクを除去した状態で前記ウェハをウェットエッチングする第２エッチング工程と、を備え、前記第１メサ部および前記第２メサ部のＹ’軸方向の高さをｄとし、前記第２エッチング工程における前記ウェハのＹ’軸方向のエッチング量をｈとし、前記第１メサマスクのＺ’軸方向の中心に対し、前記第２メサマスクのＺ’軸方向の中心のＺ’軸方向の−側へのずれ量をＤとしたとき、前記メサマスク形成工程で、ｄ×１／３＋２ｈ＜Ｄ＜ｄ×７／３＋５ｈの関係を満たすように前記第１メサマスクおよび前記第２メサマスクを形成する、ことを特徴とする。

本発明によれば、メサマスク形成工程で、ｄ×１／３＋２ｈ＜Ｄ＜ｄ×７／３＋５ｈの関係を満たすように第１メサマスクおよび第２メサマスクを形成する。これにより、第１メサ部の頂面が第２メサ部にＺ’軸方向で重なり、第２メサ部の頂面が第１メサ部にＺ’軸方向で重なる。したがって、振動エネルギーを効率よく閉じ込めることができ、ＣＩ値の低い圧電振動片を製造できる。以上により、振動特性の優れた圧電振動片を製造できる。

上記の圧電振動片の製造方法において、前記ウェハの前記第１面に前記圧電板の外形パターンの第１外形マスクを形成し、前記ウェハの前記第２面に前記圧電板の外形パターンの第２外形マスクを形成する外形マスク形成工程と、前記第１外形マスクおよび前記第２外形マスクを介して前記ウェハをウェットエッチングする外形エッチング工程と、を備え、前記外形マスク形成工程および前記外形エッチング工程を前記第２エッチング工程の後に行ってもよい。

本発明によれば、他のエッチング工程よりも後に圧電板の外形を形成するので、他のエッチング工程よりも前に圧電板の外形を形成する方法と比較して、圧電板を所望の形状に形成しやすい。

上記の圧電振動片の製造方法において、前記ウェハの前記第１面に前記圧電板の外形パターンの第１外形マスクを形成し、前記ウェハの前記第２面に前記圧電板の外形パターンの第２外形マスクを形成する外形マスク形成工程と、前記第１外形マスクおよび前記第２外形マスクを介して前記ウェハをウェットエッチングする外形エッチング工程と、を備え、前記外形マスク形成工程および前記外形エッチング工程を前記第１エッチング工程の後、かつ前記第２エッチング工程の前に行ってもよい。

本発明によれば、圧電板の外周の端面が外形エッチング工程および第２エッチング工程の２つの工程において２回ウェットエッチングされることで形成される。このため、他のエッチング工程よりも後に圧電板の外形を形成する場合と比較して、圧電板の外周の端面に現れる平面のＺ’軸方向に対する傾斜角度を小さくすることができる。よって、本発明の製造方法によって製造された圧電振動片は、圧電板の端部に伝わる振動を外周の端面において効率的に減衰することができる。したがって、振動特性の優れた圧電振動片を製造できる。

上記の圧電振動片の製造方法において、前記ウェハの前記第１面に前記圧電板の外形パターンの第１外形マスクを形成し、前記ウェハの前記第２面に前記圧電板の外形パターンの第２外形マスクを形成する外形マスク形成工程と、前記第１外形マスクおよび前記第２外形マスクを介して前記ウェハをウェットエッチングする外形エッチング工程と、を備え、前記外形マスク形成工程および前記外形エッチング工程を前記第１エッチング工程の前に行ってもよい。

本発明によれば、圧電板の外周の端面が外形エッチング工程、第１エッチング工程および第２エッチング工程の３つの工程において３回ウェットエッチングされることで形成される。このため、他のエッチング工程よりも後に圧電板の外形を形成する場合と比較して、圧電板の外周の端面に現れる平面のＺ’軸方向に対する傾斜角度を小さくすることができる。また、圧電板の外周の端面を２回のウェットエッチングにより形成する場合と比較して、圧電板の外周の端面に現れる平面のＺ’軸方向に対する傾斜角度を小さくすることができる。よって、本発明の製造方法によって製造された圧電振動片は、圧電板の端部に伝わる振動を外周の端面においてより効率的に減衰することができる。したがって、振動特性の優れた圧電振動片を製造できる。

本発明の圧電振動片は、ＡＴカット水晶基板により形成された圧電板を有し、前記圧電板は、Ｙ’軸方向の＋側に向く第１主面と、Ｙ’軸方向の−側に向く第２主面と、前記第１主面に設けられ、Ｙ’軸方向の＋側に膨出する第１メサ部と、前記第２主面に設けられ、Ｙ’軸方向の−側に膨出する第２メサ部と、を備え、前記第１メサ部および前記第２メサ部のそれぞれは、Ｙ’軸に直交する頂面と、前記頂面を囲み、前記頂面に対して傾斜した側面と、を備え、前記第１メサ部の前記側面のうちＺ’軸方向＋側に向く側面は、３つ以上の平面がＹ’軸方向に連なって形成され、前記第２メサ部の前記側面のうちＺ’軸方向−側に向く側面は、３つ以上の平面がＹ’軸方向に連なって形成されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、３つ以上の平面がそれぞれ水晶結晶の自然結晶面によって形成される場合には、これら自然結晶面はＺ’軸方向に対して傾斜するので、メサ部の側面全体のＺ’軸方向に対する傾斜角度が９０°未満となる。これにより、メサ部の側面がＺ’軸方向に対して略９０°で傾斜した構成と比較して、メサ部における圧電振動片の厚み変化を滑らかにすることが可能になる。したがって、圧電振動片のＣＩ値を低減することができる。

上記の圧電振動片において、前記第１メサ部の前記３つ以上の平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の＋側に向かうに従い小さくなり、前記第２メサ部の前記３つ以上の平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の−側に向かうに従い小さくなっていてもよい。

本発明によれば、第１メサ部および第２メサ部それぞれにおける頂面と側面との接続部が均される。これにより、第１メサ部および第２メサ部それぞれにおける頂面と側面との接続部において、振動の反射が小さくなり、スプリアス発振が抑制される。したがって、振動特性の優れた圧電振動片が得られる。

上記の圧電振動片において、前記第１メサ部の前記３つ以上の平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の＋側に向かうに従い大きくなり、前記第２メサ部の前記３つ以上の平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の−側に向かうに従い大きくなっていてもよい。

本発明によれば、圧電振動片の厚み変化が第１メサ部および第２メサ部それぞれの側面において圧電板の外周側に向かうに従って小さくなる。これにより、第１メサ部および第２メサ部それぞれから圧電板の外周部に向かう振動を効率的に減衰することができる。したがって、圧電振動片のＣＩ値を低減することができる。

上記の圧電振動片において、前記第１メサ部の前記側面のうちＺ’軸方向＋側に向く側面のＺ’軸方向に対する傾斜角度は、７０°未満であり、前記第２メサ部の前記側面のうちＺ’軸方向−側に向く側面のＺ’軸方向に対する傾斜角度は、７０°未満であってもよい。

本発明によれば、メサ部の側面がＺ’軸方向に対して略９０°で傾斜した構成と比較して、メサ部における圧電振動片の厚み変化を滑らかにすることが可能になる。したがって、圧電振動片のＣＩ値を低減することができる。

本発明の圧電振動片は、上記の圧電振動片と、前記圧電振動片が実装されたパッケージと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、上述した圧電振動片を備えているため、優れた振動特性を有する圧電振動子を提供できる。

本発明によれば、振動特性の優れた圧電振動片を製造できる圧電振動片の製造方法、並びに振動特性の優れた圧電振動片および圧電振動子を提供できる。

第１実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の平面図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の側面図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の側面図である。 図２のＶ−Ｖ線における断面図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。 ウェハのエッチング量とメサ部の第１側面の傾斜角度の関係を示すグラフである。 第１実施形態に係る圧電振動片の変形例を示す側面図である。 第１実施形態に係る圧電振動片の変形例を示す側面図である。 第１実施形態の変形例に係る圧電振動片を示す図であって、図２のＶ−Ｖ線に相当する部分おける断面図である。 第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る圧電振動片の側面図である。 第２実施形態の変形例に係る圧電振動片の側面図である。 第３実施形態に係る圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る圧電振動片の側面図である。 第３実施形態の変形例に係る圧電振動片の側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。

［第１実施形態］
（圧電振動子）
最初に第１実施形態の圧電振動子１について説明する。
図１は、第１実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。
図１に示すように、圧電振動子１は、圧電振動片１０と、圧電振動片１０が実装されたパッケージ７０と、を備える。圧電振動片１０は、厚みすべりモードで振動する圧電振動片１０である。圧電振動片１０は、圧電板１１と、圧電板１１を厚みすべり振動させる電極膜１２と、を備える。

圧電板１１は、ＡＴカット水晶基板により形成されている。ここで、ＡＴカットとは、人工水晶の結晶軸である電気軸（Ｘ軸）、機械軸（Ｙ軸）および光学軸（Ｚ軸）の３つの結晶軸のうち、Ｚ軸に対してＸ軸周りに３５度１５分だけ傾いた方向（Ｚ’軸方向）に切り出す加工手法である。ＡＴカットによって切り出された圧電板１１を有する圧電振動片１０は、周波数温度特性が安定しており、構造や形状が単純で加工が容易であり、ＣＩ値が低いという利点がある。なお、以下の説明において、各図の構成を説明する際には、ＸＹ’Ｚ’座標系を用いる。このＸＹ’Ｚ’座標系のうち、Ｙ’軸はＸ軸およびＺ’軸に直交する軸である。また、Ｘ軸方向、Ｙ’軸方向およびＺ’軸方向は、図中矢印方向を＋方向とし、矢印とは反対の方向を−方向として説明する。圧電板１１は、Ｙ’軸方向を厚さ方向とするとともにＸ軸方向を長手方向とする矩形板状に形成されている。

図２は、第１実施形態に係る圧電振動片の平面図である。図３および図４は、第１実施形態に係る圧電振動片の側面図である。
図２から図４に示すように、圧電板１１は、Ｙ’軸方向の＋側に向く第１主面１５と、Ｙ’軸方向の−側に向く第２主面１６と、第１主面１５および第２主面１６の外周縁同士を接続する外周端面１７と、を備える。圧電板１１は、第１主面１５および第２主面１６それぞれに、Ｙ’軸方向の外側に膨出して振動領域となるメサ部（第１メサ部２０および第２メサ部３０）を有する、いわゆるメサ型とされている。具体的に、第１主面１５は、中央部においてＹ’軸方向の＋側に膨出する第１メサ部２０と、外周部分に位置して第１メサ部２０を囲む第１外周部２１と、を備える。第２主面１６は、中央部においてＹ’軸方向の−側に膨出する第２メサ部３０と、外周部分に位置して第２メサ部３０を囲む第２外周部３１と、を備える。

第１メサ部２０は、第１外周部２１に対してＹ’軸方向＋側に膨出している。第１メサ部２０は、四角錐台形状に形成されている。第１メサ部２０は、頂面２２と、頂面２２を囲む４つの側面２３，２４，２５，２６と、を備える。頂面２２は、平面視において、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。頂面２２は、Ｙ’軸方向に直交する平坦面になっている。

４つの側面２３，２４，２５，２６は、それぞれ頂面２２に対して傾斜している。４つの側面２３，２４，２５，２６のそれぞれは、第１外周部２１に連なり、頂面２２の外周縁と、第１外周部２１の内周縁と、を接続している。４つの側面２３，２４，２５，２６は、Ｚ’軸方向＋側に向く第１側面２３と、Ｚ’軸方向−側に向く第２側面２４と、Ｘ軸方向＋側に向く第３側面２５と、Ｘ軸方向−側に向く第４側面２６と、である。第１側面２３のＺ’軸方向に対する傾斜角度は、２０°以上８５°未満であり、より好ましくは２０°以上７０°未満である。なお、第１側面２３のＺ’軸 方向に対する傾斜角度は、第１側面２３のＹ’Ｚ’断面における両端部を通る仮想直線Ｌ１がＺ’軸に対してなす角度θ１で定義される（図５参照）。仮想直線Ｌ１は、第１側面２３と第１外周部２１との接続部と、第１側面２３と頂面２２との接続部と、を通る。他の側面２４，２５，２６のＺ’軸 方向に対する傾斜角度も同様である。

ここで、第１側面２３の具体的な形状について詳述する。
図５は、図２のＶ−Ｖ線における断面図である。
図５に示すように、第１側面２３は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度が互いに異なる複数の平面がＹ’軸方向に連なって形成されている。複数の平面は、水晶結晶の自然結晶面により形成されている。本実施形態では、複数の平面は、３つの平面を備える。なお、複数の平面は、４つ以上の平面を備えてもよい。複数の平面は、それぞれＺ’軸方向に対する傾斜角度が１０°以上となっている。第１側面２３は、Ｘ軸方向から見たＹ’Ｚ’断面において、前記仮想直線Ｌ１に対して第１メサ部２０から離れる方向（すなわちＺ’軸方向の＋側）に膨出している。複数の平面のＺ’軸方向に対する傾斜角度は、Ｙ’軸方向の外側（＋側）に向かうに従い小さくなっている。なお、第１側面２３と第１外周部２１との間にＺ’軸方向に対する傾斜角度が１０°未満の平面が形成されている場合、該平面は第１外周部２１に含むものとする。

図２から図４に示すように、第１外周部２１は、平面視において、矩形枠状に形成されている。第１外周部２１の外周縁は、外周端面１７のＹ’軸方向＋側の端縁に接続されている。

図３および図４に示すように、第２メサ部３０は、第２外周部３１に対してＹ’軸方向−側に膨出している。本実施形態では、第２メサ部３０は、第１メサ部２０と点対称になるように形成されている。第２メサ部３０は、四角錐台形状に形成されている。第２メサ部３０は、頂面３２と、頂面３２を囲む４つの側面３３，３４，３５，３６と、を備える。頂面３２は、平面視において、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。頂面３２は、Ｙ’軸方向に直交する平坦面になっている。頂面３２は、第１メサ部２０の頂面２２と同形同大に形成されている。

４つの側面３３，３４，３５，３６は、それぞれ頂面３２に対して傾斜している。４つの側面３３，３４，３５，３６のそれぞれは、第２外周部３１に連なり、頂面３２の外周縁と、第２外周部３１の内周縁と、を接続している。４つの側面３３，３４，３５，３６は、Ｚ’軸方向−側に向く第１側面３３と、Ｚ’軸方向＋側に向く第２側面３４と、Ｘ軸方向−側に向く第３側面３５と、Ｘ軸方向＋側に向く第４側面３６と、である。各側面３３，３４，３５，３６の形状は、第１メサ部２０の各側面２３，２４，２５，２６の形状と同様である。

第２外周部３１は、平面視において、矩形枠状に形成されている。第２外周部３１の外周縁は、外周端面１７のＹ’軸方向−側の端縁に接続されている。

外周端面１７は、水晶結晶の自然結晶面に倣った角度に形成されている。外周端面１７のうち、Ｘ軸方向＋側に向く第１端面４１、およびＸ軸方向−側に向く第２端面４２は、それぞれ複数の平面がＹ’軸方向に連なって形成されている。これにより、圧電板１１のうち、少なくともＸ軸方向両側の端部は、Ｘ軸方向の外側に向かうに従いＹ’軸方向の厚さが漸次薄くなっている。

図２および図４に示すように、電極膜１２は、圧電板１１の外表面に形成されている。電極膜１２は、励振電極（第１励振電極６１Ａおよび第２励振電極６１Ｂ）と、マウント電極（第１マウント電極６２Ａおよび第２マウント電極６２Ｂ）と、配線（第１配線６３Ａおよび第２配線６３Ｂ）と、を有している。なお、電極膜１２は、金等の単層膜や、クロム等を下地層とし、金等を上地層とした積層膜等で形成されている。

第１励振電極６１Ａは、第１メサ部２０の頂面２２上に配置されている。第１励振電極６１Ａは、平面視矩形状に形成され、第１メサ部２０の頂面２２の外周縁よりも内側に配置されている。
第２励振電極６１Ｂは、第２メサ部３０の頂面３２上に配置されている。第２励振電極６１Ｂは、平面視矩形状に形成され、第２メサ部３０の頂面３２の外周縁よりも内側に配置されている。

第１マウント電極６２Ａは、圧電板１１のうちＸ軸方向＋側かつＺ’軸方向−側に位置する角部の外面上に形成されている。第１マウント電極６２Ａは、第１外周部２１、外周端面１７および第２外周部３１に亘って配置されている。第１マウント電極６２Ａは、Ｙ’軸方向から見てＺ’軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。

第２マウント電極６２Ｂは、圧電板１１のうちＸ軸方向＋側かつＺ’軸方向＋側に位置する角部の外面上に形成されている。第２マウント電極６２Ｂは、第１外周部２１、外周端面１７および第２外周部３１に亘って配置されている。第２マウント電極６２Ｂは、Ｙ’軸方向から見てＺ’軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。

第１配線６３Ａは、第１主面１５上において、第１励振電極６１Ａと第１マウント電極６２Ａとを接続している。
第２配線６３Ｂは、第２主面１６上において、第２励振電極６１Ｂと第２マウント電極６２Ｂとを接続している。

図１に示すように、パッケージ７０は、キャビティＣの内部に圧電振動片１０を収容する。パッケージ７０は、ベース基板７１とリッド基板７２とを重ね合わせて形成されている。ベース基板７１およびリッド基板７２は、ともにセラミックス材料等により形成されている。

ベース基板７１は、矩形板状に形成された底壁部７３と、底壁部７３の周縁部から立設された側壁部７４と、を備える。底壁部７３の内面には、一対の内部電極７５が形成されている。一対の内部電極７５は、所定方向に離間して形成されている。また、底壁部７３の外面には、一対の外部電極（不図示）が形成されている。そして、底壁部７３を貫通する貫通電極（不図示）により、内部電極７５と外部電極とが接続されている。

リッド基板７２は、矩形板状に形成されている。リッド基板７２の周縁部は、ベース基板７１の側壁部７４の端面に接着されている。そして、ベース基板７１の底壁部７３および側壁部７４とリッド基板７２とによって囲まれた領域に、キャビティＣが形成されている。

キャビティＣには、圧電振動片１０が収容される。圧電振動片１０は、導電ペースト等の実装部材を利用して、ベース基板７１の底壁部７３に実装される。具体的には、ベース基板７１の底壁部７３に形成された一対の内部電極７５に対して、圧電振動片１０の第１マウント電極６２Ａおよび第２マウント電極６２Ｂが実装部材を介して実装される。これにより、圧電振動片１０は、パッケージ７０に機械的に保持されるとともに、第１マウント電極６２Ａおよび第２マウント電極６２Ｂと内部電極７５とがそれぞれ導通された状態となっている。

（圧電振動片の製造方法）
次に、圧電振動片１０の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、ＡＴカット水晶基板（以下、ウェハＳという。）から複数の圧電振動片１０を一括で形成する方法について説明する。

図６は、第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。図７から図１２は、第１実施形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する工程図である。
図６に示すように、本実施形態の圧電振動片１０の製造方法は、主にウェハ準備工程Ｓ１０と、メサマスク形成工程Ｓ２０と、第１メサエッチング工程Ｓ３０（第１エッチング工程）と、メサマスク除去工程Ｓ４０と、第２メサエッチング工程Ｓ５０（第２エッチング工程）と、外形マスク形成工程Ｓ６０と、外形エッチング工程Ｓ７０と、外形マスク除去工程Ｓ８０と、電極膜形成工程Ｓ９０と、個片化工程Ｓ１００と、を備える。

最初にウェハ準備工程Ｓ１０を行う。ウェハ準備工程Ｓ１０では、水晶のランバート原石をＡＴカットして一定の厚みとしたウェハＳをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除く。その後、ポリッシュ等の鏡面研磨加工を行なって所定の厚みのウェハＳを準備する。なお、以下の説明において、ウェハＳの第１面８０は、Ｙ’軸方向の＋側に向く主面であって、上述した圧電板１１の第１主面１５に対応している。ウェハＳの第２面８１は、Ｙ’軸方向の−側に向く主面であって、圧電板１１の第２主面１６に対応している。

続いてメサマスク形成工程Ｓ２０を行う。図７に示すように、メサマスク形成工程Ｓ２０では、ウェハＳの第１面８０に第１メサ部２０の外形パターンの第１メサマスク８２を形成し、ウェハＳの第２面８１に第２メサ部３０の外形パターンの第２メサマスク８３を形成する。第１メサマスク８２および第２メサマスク８３は、一般的なフォトリソグラフィによって金属膜をパターニングすることで形成される。金属膜は、例えば、クロムを数１０ｎｍ成膜したエッチング保護膜と、金を数１０ｎｍ成膜したエッチング保護膜と、が順次積層された積層膜である。本実施形態では、第１メサ部２０の頂面２２、および第２メサ部３０の頂面３２それぞれは同形同大のため、第１メサマスク８２および第２メサマスク８３それぞれも同形同大である。

ここで、第１メサマスク８２および第２メサマスク８３の相対位置について説明する。
第２メサマスク８３は、第１メサマスク８２に対してＺ’軸方向−側にずらして配置されている。具体的に、第１メサマスク８２のＺ’軸方向の中心に対し、第２メサマスク８３のＺ’軸方向の中心をＺ’軸方向の−側へ距離Ｄずらして配置する。

続いて第１メサエッチング工程Ｓ３０を行う。図８に示すように、第１メサエッチング工程Ｓ３０では、第１メサマスク８２および第２メサマスク８３を介してウェハＳをウェットエッチングする。第１メサエッチング工程Ｓ３０では、ウェハＳの両面のうち、第１メサマスク８２および第２メサマスク８３によりマスクされていない部分が選択的にエッチングされる。これにより、ウェハＳにおける第１メサマスク８２および第２メサマスク８３によりマスクされていない部分が薄くなり、第１メサマスク８２および第２メサマスク８３によりマスクされた部分が第１メサ部２０および第２メサ部３０に対応する凸部となる。以下、第１メサ部２０に対応する凸部を第１メサ原形部８４と称し、第２メサ部３０に対応する凸部を第２メサ原形部８５と称する。

各メサ原形部８４，８５の頂面８６，８７は、ウェハＳの主面により形成され、Ｙ’軸の垂直面となっている。各メサ原形部８４，８５の側面は、水晶結晶の自然結晶面により形成される。第１メサ原形部８４におけるＺ’軸方向＋側に向く第１側面８８ａは、Ｚ’軸方向−側に向く第２側面８８ｂよりもＺ’軸方向に対して大きく傾斜した傾斜面であり、第１メサマスク８２下へ進行したサイドエッチングにより形成されている。第２メサ原形部８５におけるＺ’軸方向−側に向く第１側面８９ａも同様である。一方で、第１メサ原形部８４における第２側面８８ｂにはｍ面が含まれ、サイドエッチングが進行していない。第２メサ原形部８５におけるＺ’軸方向＋側に向く第２側面８９ｂも同様である。よって、第１メサ原形部８４の頂面８６と第１側面８８ａとの接続部に、第１メサ原形部８４の頂面８６と第２側面８８ｂとの接続部よりも鋭い稜線が形成されている。また、第２メサ原形部８５の頂面８７と第１側面８９ａとの接続部に、第２メサ原形部８５の頂面８７と第２側面８９ｂとの接続部よりも鋭い稜線が形成されている。

ここで、第１メサ原形部８４における第１側面８８ａのサイドエッチング量は、第１メサエッチング工程Ｓ３０におけるウェハＳのＹ’軸方向のエッチング量をｄとしたとき、ｄ×１／３となっている。第２メサ原形部８５における第１側面８９ａのサイドエッチング量も同様である。よって、第１メサ原形部８４の頂面８６のＺ’軸方向の寸法は、第１メサマスク８２のＺ’軸方向の寸法よりもｄ×１／３小さくなっている。また、第１メサ原形部８４の頂面８６におけるＺ’軸方向の中心は、第１メサマスク８２のＺ’軸方向の中心に対して、Ｚ’軸方向の−側にｄ／６ずれている。また、第２メサ原形部８５の頂面８７のＺ’軸方向の寸法は、第２メサマスク８３のＺ’軸方向の寸法よりもｄ×１／３小さくなっている。また、第２メサ原形部８５の頂面８７におけるＺ’軸方向の中心は、第２メサマスク８３のＺ’軸方向の中心に対して、Ｚ’軸方向の＋側にｄ×１／６ずれている。これらの結果、第２メサ原形部８５の頂面８７におけるＺ’軸方向の中心は、第１メサ原形部８４の頂面８６におけるＺ’軸方向の中心に対し、Ｚ’軸方向の−側へＤ−ｄ×１／３の位置にある。

続いてメサマスク除去工程Ｓ４０を行う。図９に示すように、メサマスク除去工程Ｓ４０では、第１メサマスク８２および第２メサマスク８３を除去する。

続いて第２メサエッチング工程Ｓ５０を行う。図１０に示すように、第２メサエッチング工程Ｓ５０では、ウェハＳをウェットエッチングする。第１メサ原形部８４がエッチングされることで、第１メサ部２０が形成される。第２メサ原形部８５がエッチングされることで、第２メサ部３０が形成される。

第２メサエッチング工程Ｓ５０のウェットエッチングでは、ウェハＳにおけるＹ’軸方向の垂直面は、おおよそ均等に法線方向にエッチングされる。つまり、第１メサ原形部８４および第２メサ原形部８５それぞれの頂面８６，８７、並びに第１メサ原形部８４および第２メサ原形部８５の周囲は、Ｙ’軸方向の内側にエッチングされる。第１メサ原形部８４および第２メサ原形部８５それぞれの頂面８６，８７がエッチングされることで、第１メサ部２０および第２メサ部３０それぞれの頂面２２，３２が形成される。第１メサ部２０および第２メサ部３０それぞれのＹ’軸方向の高さは、第１メサエッチング工程Ｓ３０におけるウェハＳのＹ’軸方向のエッチング量ｄ（図８参照）となる。

また、第２メサエッチング工程Ｓ５０のウェットエッチングでは、第１メサ原形部８４の第１側面８８ａ、および第２メサ原形部８５の第１側面８９ａは、その法線方向にエッチングされる。第１メサ原形部８４および第２メサ原形部８５それぞれの第１側面８８ａ，８９ａがエッチングされることで、第１メサ部２０および第２メサ部３０それぞれの第１側面２３，３３が形成される。第１メサ原形部８４の頂面８６と第１側面８８ａとの接続部がエッチングされることで、第１メサ原形部８４の第１側面８８ａは、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度が小さくなる。第２メサ原形部８５の第１側面８９ａも同様である。

図１３は、ウェハのエッチング量とメサ部の第１側面の傾斜角度の関係を示すグラフである。図１３において、横軸は第２メサエッチング工程Ｓ５０におけるウェハＳのＹ’軸方向のエッチング量ｈ（図１０参照）である。縦軸は第１メサ部２０の第１側面２３のＺ’軸方向に対する傾斜角度である。
図１３に示すように、第２メサエッチング工程Ｓ５０におけるウェハＳのＹ’軸方向のエッチング量が増加するに従い、第１メサ部２０の第１側面２３の傾斜角度が小さくなっている。本実施形態では、第２メサエッチング工程Ｓ５０におけるウェハＳのＹ’軸方向のエッチング量を８μｍ以下とすることで、第１メサ部２０の第１側面２３のＺ’軸方向に対する傾斜角度が２０°以上となる。

図１０に示すように、第２メサエッチング工程Ｓ５０におけるウェハのＹ’軸方向のエッチング量をｈとしたとき、第１メサ原形部８４の頂面８６と第１側面８８ａとの接続部は、第２メサエッチング工程Ｓ５０のウェットエッチングによってＺ’軸方向の−側にずれる。第２メサ原形部８５の頂面８７と第１側面８９ａとの接続部は、第２メサエッチング工程Ｓ５０のウェットエッチングによってＺ’軸方向の＋側にずれる。なお、第１メサ原形部８４の第１側面８８ａにおけるＺ’軸方向の＋側の端部は、第２メサエッチング工程Ｓ５０のウェットエッチングによってＺ’軸方向の−側に１．２ｈずれる。第２メサ原形部８５の第１側面８９ａも同様である。

また、第２メサエッチング工程Ｓ５０のウェットエッチングでは、第１メサ原形部８４の第２側面８８ｂ、および第２メサ原形部８５の第２側面８９ｂは、その法線方向にエッチングされない。よって、第１メサ原形部８４および第２メサ原形部８５それぞれの第２側面８８ｂ，８９ｂは、第１メサ部２０および第２メサ部３０それぞれの第２側面２４，３４となる。第１メサ原形部８４の頂面８６と第２側面８８ｂとの接続部は、第２メサエッチング工程Ｓ５０のウェットエッチングによってＺ’軸方向の−側にずれる。第２メサ原形部８５の頂面８７と第２側面８９ｂとの接続部は、第２メサエッチング工程Ｓ５０のウェットエッチングによってＺ’軸方向の＋側にずれる。

第１メサ原形部８４の頂面８６におけるＺ’軸方向の中心は、第２メサエッチング工程Ｓ５０のウェットエッチングによって、Ｚ’軸方向の−側に２．５ｈずれる。また、第２メサ原形部８５の頂面８７におけるＺ’軸方向の中心は、第２メサエッチング工程Ｓ５０のウェットエッチングによって、Ｚ’軸方向の＋側に２．５ｈずれる。これらの結果、第２メサ部３０の頂面３２におけるＺ’軸方向の中心は、第１メサ部２０の頂面２２におけるＺ’軸方向の中心に対し、Ｚ’軸方向の−側へＤ−ｄ×１／３−５ｈの位置にある。

続いて外形マスク形成工程Ｓ６０を行う。図１１に示すように、外形マスク形成工程Ｓ６０では、ウェハＳの第１面８０に圧電板１１の外形パターンの第１外形マスク９０を形成し、ウェハＳの第２面８１に圧電板１１の外形パターンの第２外形マスク９１を形成する。第１外形マスク９０および第２外形マスク９１は、一般的なフォトリソグラフィによって金属膜をパターニングすることで形成される。金属膜は、第１メサマスク８２および第２メサマスク８３と同様である。第１外形マスク９０および第２外形マスク９１は、第１メサ部２０および第２メサ部３０を完全に覆っている。

続いて外形エッチング工程Ｓ７０を行う。図１２に示すように、外形エッチング工程Ｓ７０では、第１外形マスク９０および第２外形マスク９１を介してウェハＳをウェットエッチングする。これにより、ウェハＳのうち第１外形マスク９０および第２外形マスク９１によりマスクされていない部分が選択的にエッチングされ、圧電板１１の外形が形成される。このとき、ウェハＳは自然結晶面に倣ってエッチングされ、圧電板１１の外周端面１７が形成される。

続いて外形マスク除去工程Ｓ８０を行う。外形マスク除去工程Ｓ８０では、第１外形マスク９０および第２外形マスク９１を除去する。

続いて電極膜形成工程Ｓ９０において電極膜１２をウェハＳ上に形成した後、個片化工程Ｓ１００においてウェハＳを圧電板１１毎に個片化する。
以上の工程により、ウェハＳから複数の圧電振動片１０を一括して製造することができる。

上述したメサマスク形成工程Ｓ２０において、第１メサマスク８２に対する第２メサマスク８３のずれ量Ｄをｄ×１／３＋５ｈとすることで、第２メサ部３０の頂面３２におけるＺ’軸方向の中心は、第１メサ部２０の頂面２２におけるＺ’軸方向の中心に対し、Ｚ’軸方向で同じ位置に設けられる。すなわち、第１メサ部２０および第２メサ部３０それぞれの頂面２２，３２は、Ｙ’軸方向から見てＺ’軸方向で互いに完全に重なる。

なお、メサマスク形成工程Ｓ２０において、第１メサマスク８２に対する第２メサマスク８３のずれ量Ｄをｄ×１／３＋５ｈより小さくしてもよい。この場合、第１メサマスク８２に対する第２メサマスク８３のずれ量Ｄをｄ×１／３＋２ｈより大きくする。すなわち、メサマスク形成工程Ｓ２０で、ｄ×１／３＋２ｈ＜Ｄ≦ｄ×１／３＋５ｈの関係を満たすように第１メサマスク８２および第２メサマスク８３を形成する。これにより、図１４に示すように、第１メサ部２０の頂面２２が第２メサ部３０にＺ’軸方向で重なり、第２メサ部３０の頂面３２が第１メサ部２０にＺ’軸方向で重なる。

また、メサマスク形成工程Ｓ２０において、第１メサマスク８２に対する第２メサマスク８３のずれ量Ｄをｄ×１／３＋５ｈより大きくしてもよい。この場合、第１メサマスク８２に対する第２メサマスク８３のずれ量Ｄをｄ×７／３＋５ｈより小さくする。すなわち、メサマスク形成工程Ｓ２０で、ｄ×１／３＋５ｈ≦Ｄ＜ｄ×７／３＋５ｈの関係を満たすように第１メサマスク８２および第２メサマスク８３を形成する。これにより、図１５に示すように、第１メサ部２０の頂面２２が第２メサ部３０にＺ’軸方向で重なり、第２メサ部３０の頂面３２が第１メサ部２０にＺ’軸方向で重なる。

以上に説明したように、本実施形態の圧電振動片１０の製造方法は、ウェハＳの第１面８０に第１メサ部２０の外形パターンの第１メサマスク８２を形成し、ウェハＳの第２面８１に第２メサ部３０の外形パターンの第２メサマスク８３を形成するメサマスク形成工程Ｓ２０と、第１メサマスク８２および第２メサマスク８３を介してウェハＳをウェットエッチングする第１メサエッチング工程Ｓ３０と、第１メサマスク８２および第２メサマスク８３を除去した状態でウェハＳをウェットエッチングする第２メサエッチング工程Ｓ５０と、を備える。
この方法によれば、第１メサエッチング工程Ｓ３０で、ウェハＳにおける第１メサマスク８２にマスクされた部分に第１メサ部２０に対応する凸部（第１メサ原形部８４）が形成され、第２メサマスク８３にマスクされた部分に第２メサ部３０に対応する凸部（第２メサ原形部８５）が形成される。第２メサエッチング工程Ｓ５０で、凸部の稜線がエッチングされるので、第１メサ部２０および第２メサ部３０それぞれにおける頂面２２，３２と第１側面２３，３３との接続部が均される。したがって、本実施形態の製造方法によって製造された圧電振動片１０は、第１メサ部２０および第２メサ部３０それぞれにおける頂面２２，３２と第１側面２３，３３との接続部において、振動の反射が小さくなり、スプリアス発振が抑制される。
しかも、メサマスク形成工程Ｓ２０で、ｄ×１／３＋２ｈ＜Ｄ＜ｄ×７／３＋５ｈの関係を満たすように第１メサマスク８２および第２メサマスク８３を形成する。これにより、第１メサ部２０の頂面２２が第２メサ部３０にＺ’軸方向で重なり、第２メサ部３０の頂面３２が第１メサ部２０にＺ’軸方向で重なる。したがって、振動エネルギーを効率よく閉じ込めることができ、ＣＩ値の低い圧電振動片１０を製造できる。
以上により、振動特性の優れた圧電振動片１０を製造できる。

また、第１メサ部２０および第２メサ部３０それぞれにおける頂面２２，３２と第１側面２３，３３との接続部が均されるので、第１メサ部２０および第２メサ部３０における欠けや割れ等が生じることを抑制できる。

また、本実施形態の圧電振動片１０の製造方法は、圧電板１１の外形パターンの第１外形マスク９０および第２外形マスク９１を形成する外形マスク形成工程Ｓ６０と、第１外形マスク９０および第２外形マスク９１を介してウェハＳをウェットエッチングする外形エッチング工程Ｓ７０と、をさらに備え、外形マスク形成工程Ｓ６０および外形エッチング工程Ｓ７０を第２メサエッチング工程Ｓ５０の後に行う。
この方法によれば、他のエッチング工程よりも後に圧電板１１の外形を形成するので、他のエッチング工程よりも前に圧電板１１の外形を形成する方法と比較して、圧電板１１を所望の形状に形成しやすい。

また、本実施形態の圧電振動片１０および圧電振動子１では、第１メサ部２０におけるＺ’軸方向＋側に向く第１側面２３は、３つの平面がＹ’軸方向に連なって形成され、第２メサ部３０におけるＺ’軸方向−側に向く第１側面３３は、３つの平面がＹ’軸方向に連なって形成されている。
この構成によれば、第１側面２３，３３の３つの平面それぞれを形成している水晶結晶の自然結晶面はＺ’軸方向に対して傾斜しているので、第１メサ部２０の第１側面２３全体のＺ’軸方向に対する傾斜角度、および第２メサ部３０の第１側面３３全体のＺ’軸方向に対する傾斜角度は、それぞれ９０°未満となる。これにより、メサ部の側面がＺ’軸方向に対して略９０°で傾斜した構成と比較して、第１メサ部２０および第２メサ部３０における圧電振動片１０の厚み変化を滑らかにすることが可能になる。したがって、圧電振動片１０のＣＩ値を低減することができる。

また、第１メサ部２０の第１側面２３の３つの平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の＋側に向かうに従い小さくなり、第２メサ部３０の第１側面３３の３つの平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の−側に向かうに従い小さくなっている。
この構成によれば、第１メサ部２０における頂面２２と第１側面２３との接続部、および第２メサ部３０における頂面３２と第１側面３３との接続部がそれぞれ均される。これにより、第１メサ部２０および第２メサ部３０それぞれにおける前記接続部において、振動の反射が小さくなり、スプリアス発振が抑制される。したがって、振動特性の優れた圧電振動片１０が得られる。

また、第１メサ部２０の第１側面２３のＺ’軸方向に対する傾斜角度は、７０°未満が好適であり、第２メサ部３０の第１側面３３のＺ’軸方向に対する傾斜角度は、７０°未満が好適とされている。
この構成によれば、メサ部の側面がＺ’軸方向に対して略９０°で傾斜した構成と比較して、第１メサ部２０および第２メサ部３０における圧電振動片１０の厚み変化を滑らかにすることが可能になる。したがって、圧電振動片１０のＣＩ値を低減することができる。

［第１実施形態の変形例］
なお、上記第１実施形態では、第１メサ部２０の第１側面２３、および第２メサ部３０の第１側面３３は、Ｘ軸方向から見たＹ’Ｚ’断面において、仮想直線Ｌ１に対してメサ部から離れる方向に膨出しているが、これに限定されない。

図１６は、第１実施形態の変形例に係る圧電振動片を示す図であって、図２のＶ−Ｖ線に相当する部分おける断面図である。
図１６に示すように、第１メサ部２０の第１側面２３は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度が互いに異なる複数の平面がＹ’軸方向に連なって形成されている。複数の平面は、水晶結晶の自然結晶面により形成されている。本変形例では、複数の平面は、３つの平面を備える。なお、複数の平面は、４つ以上の平面を備えてもよい。複数の平面は、それぞれＺ’軸方向に対する傾斜角度が１０°以上となっている。第１側面２３は、Ｘ軸方向から見たＹ’Ｚ’断面において、前記仮想直線Ｌ１に対して第１メサ部２０の中央に近付く方向（すなわちＺ’軸方向の−側）に窪んでいる。複数の平面のＺ’軸方向に対する傾斜角度は、Ｙ’軸方向の外側（＋側）に向かうに従い大きくなっている。なお、この場合であっても、第１側面２３のＺ’軸方向に対する傾斜角度は、２０°以上８５°未満であり、より好ましくは２０°以上７０°未満である。また、図示しないが、第２メサ部３０は第１メサ部と点対称になるように形成され、第２メサ部３０の第１側面３３の形状は、第１メサ部の第１側面２３の形状と同様となる。

本変形例における第１メサ部２０の第１側面２３の形状は、第１実施形態の圧電振動片１０の製造方法の第２メサエッチング工程Ｓ５０におけるウェットエッチング時間を短くすることで現れる。すなわち、第２メサエッチング工程Ｓ５０におけるウェットエッチング時間を適宜調整することで、図５に示す形状の第１側面２３、または図１６に示す形状の第１側面２３を形成することができる。

このように、本変形例の圧電振動片１０によれば、第１メサ部２０の第１側面２３のＺ’軸方向に対する傾斜角度は７０°未満が好適とされているので、第１実施形態と同様に、第１メサ部２０における圧電振動片１０の厚み変化を滑らかにすることが可能になる。第２メサ部３０についても同様である。したがって、圧電振動片１０のＣＩ値を低減することができる。

また、本変形例では、第１メサ部２０の第１側面２３の３つの平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の＋側に向かうに従い大きくなり、第２メサ部３０の第１側面３３の３つの平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の−側に向かうに従い大きくなっている。
この構成によれば、圧電振動片１０の厚み変化が第１メサ部２０の第１側面２３、および第２メサ部３０の第１側面３３それぞれにおいて圧電板１１の外周側に向かうに従って小さくなる。これにより、第１メサ部２０および第２メサ部３０それぞれから圧電板１１の外周部に向かう振動を効率的に減衰することができる。したがって、圧電振動片１０のＣＩ値を低減することができる。

［第２実施形態］
（圧電振動片の製造方法）
次に第２実施形態の圧電振動片１０の製造方法について説明する。
図１７は、第２実施形態に係る圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。図１７は、第２実施形態に係る圧電振動片の側面図である。
図１７に示すように、第２実施形態の圧電振動片１０の製造方法は、外形マスク形成工程Ｓ６０、外形エッチング工程Ｓ７０および外形マスク除去工程Ｓ８０を第１メサエッチング工程Ｓ３０の後、かつ第２メサエッチング工程Ｓ５０の前に行う点で、第１実施形態と異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態の圧電振動片１０の製造方法では、メサマスク除去工程Ｓ４０に続いて、外形マスク形成工程Ｓ６０、外形エッチング工程Ｓ７０、および外形マスク除去工程Ｓ８０を順に行う。外形マスク形成工程Ｓ６０、外形エッチング工程Ｓ７０および外形マスク除去工程Ｓ８０は、それぞれ第１実施形態と同様である。

続いて第２メサエッチング工程Ｓ５０を行う。第２実施形態の第２メサエッチング工程Ｓ５０では、圧電板１１の外周端面１７に対応する部分がエッチングされる点で、第１実施形態と異なる。すなわち、圧電板１１の外周端面１７は、外形エッチング工程Ｓ７０および第２メサエッチング工程Ｓ５０の２つの工程において、２回ウェットエッチングされる。これにより、図１８に示すように、外周端面１７のうち、Ｚ’軸方向＋側に向く第３端面４３、およびＺ’軸方向−側に向く第４端面４４には、第１メサ部２０および第２メサ部３０の第１側面２３，３３の形成時と同様の現象によって、Ｚ’軸方向に対して傾斜した複数の平面が生じる。その結果、圧電板１１のうちＺ’軸方向両側の端部は、Ｚ’軸方向の外側に向かうに従いＹ’軸方向の厚さが漸次薄くなっている。なお、第３端面４３および第４端面４４は、図１８に示す例ではそれぞれＺ’軸方向に対して同じ側に傾斜する複数の平面を備えるが、図１９に示すようにＺ’軸方向に対して互いに異なる側に傾斜する複数の平面を備えていてもよい。第３端面４３および第４端面４４それぞれが備える複数の平面の傾斜は、第１外形マスク９０および第２外形マスク９１（いずれも図１１参照）のＺ’軸方向における位置関係によって適宜調整することができる。

続いて電極膜形成工程Ｓ９０および個片化工程Ｓ１００を順に行う。電極膜形成工程Ｓ９０および個片化工程Ｓ１００は、それぞれ第１実施形態と同様である。

なお、本実施形態では、メサマスク除去工程Ｓ４０に続いて外形マスク形成工程Ｓ６０を行ったが、メサマスク除去工程Ｓ４０を省略して外形マスク形成工程Ｓ６０を行ってもよい。すなわち、メサマスク８２，８３に重ねるように外形マスク９０，９１を形成してもよい。

以上に説明したように、本実施形態の圧電振動片１０の製造方法は、メサマスク形成工程Ｓ２０、第１メサエッチング工程Ｓ３０および第２メサエッチング工程Ｓ５０を備えるので、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、本実施形態では、外形マスク形成工程お０よび外形エッチング工程Ｓ７０を第１メサエッチング工程Ｓ３０の後、かつ第２メサエッチング工程Ｓ５０の前に行う。
この方法によれば、圧電板１１の外周端面１７が外形エッチング工程Ｓ７０および第２メサエッチング工程Ｓ５０の２つの工程において２回ウェットエッチングされることで形成される。このため、他のエッチング工程よりも後に圧電板１１の外形を形成する場合と比較して、圧電板１１の外周端面１７に現れる平面のＺ’軸方向に対する傾斜角度を小さくすることができる。よって、本実施形態の製造方法によって製造された圧電振動片１０は、圧電板１１の端部に伝わる振動を外周端面１７において効率的に減衰することができる。したがって、振動特性の優れた圧電振動片１０を製造できる。

［第３実施形態］
（圧電振動片の製造方法）
次に第３実施形態の圧電振動片の製造方法について説明する。
図２０は、第３実施形態に係る圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。図１９は、第３実施形態に係る圧電振動片の側面図である。
図２０に示すように、第３実施形態の圧電振動片１０の製造方法は、外形マスク形成工程Ｓ６０、外形エッチング工程Ｓ７０および外形マスク除去工程Ｓ８０を第１メサエッチング工程Ｓ３０の前に行う点で、第１実施形態と異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態の圧電振動片１０の製造方法では、ウェハ準備工程Ｓ１０に続いて、外形マスク形成工程Ｓ６０、外形エッチング工程Ｓ７０、および外形マスク除去工程Ｓ８０を順に行う。外形マスク形成工程Ｓ６０、外形エッチング工程Ｓ７０および外形マスク除去工程Ｓ８０は、それぞれ第１実施形態と同様である。

続いてメサマスク形成工程Ｓ２０および第１メサエッチング工程Ｓ３０を順に行う。メサマスク形成工程Ｓ２０は、第１実施形態と同様である。第３実施形態の第１メサエッチング工程Ｓ３０では、圧電板１１の外周端面１７に対応する部分がエッチングされる点で、第１実施形態と異なる。

続いてメサマスク除去工程Ｓ４０および第２メサエッチング工程Ｓ５０を順に行う。メサマスク除去工程Ｓ４０は、第１実施形態と同様である。第３実施形態の第２メサエッチング工程Ｓ５０では、圧電板１１の外周端面１７に対応する部分がエッチングされる点で、第１実施形態と異なる。すなわち、圧電板１１の外周端面１７は、外形エッチング工程Ｓ７０、第１メサエッチング工程Ｓ３０および第２メサエッチング工程Ｓ５０の３つの工程において、３回ウェットエッチングされる。これにより、図２１に示すように、外周端面１７のうち、Ｚ’軸方向＋側に向く第３端面４３、およびＺ’軸方向−側に向く第４端面４４には、第１メサ部２０および第２メサ部３０の第１側面２３，３３の形成時と同様の現象によって、Ｚ’軸方向に対して傾斜した複数の平面が生じる。その結果、圧電板１１のうちＺ’軸方向両側の端部は、Ｚ’軸方向の外側に向かうに従いＹ’軸方向の厚さが漸次薄くなっている。なお、第３端面４３および第４端面４４は、図２１に示す例ではそれぞれＺ’軸方向に対して同じ側に傾斜する複数の平面を備えるが、図２２に示すようにＺ’軸方向に対して互いに異なる側に傾斜する複数の平面を備えていてもよい。第３端面４３および第４端面４４それぞれが備える複数の平面の傾斜は、第１外形マスク９０および第２外形マスク９１（いずれも図１１参照）のＺ’軸方向における位置関係によって適宜調整することができる。

続いて電極膜形成工程Ｓ９０および個片化工程Ｓ１００を順に行う。電極膜形成工程Ｓ９０および個片化工程Ｓ１００は、それぞれ第１実施形態と同様である。

以上に説明したように、本実施形態の圧電振動片１０の製造方法は、メサマスク形成工程Ｓ２０、第１メサエッチング工程Ｓ３０および第２メサエッチング工程Ｓ５０を備えるので、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、本実施形態では、外形マスク形成工程Ｓ６０および外形エッチング工程Ｓ７０を第１メサエッチング工程Ｓ３０の前に行う。
この方法によれば、圧電板１１の外周端面１７が外形エッチング工程Ｓ７０、第１メサエッチング工程Ｓ３０および第２メサエッチング工程Ｓ５０の３つの工程において３回ウェットエッチングされることで形成される。このため、他のエッチング工程よりも後に圧電板１１の外形を形成する場合と比較して、圧電板１１の外周端面１７に現れる平面のＺ’軸方向に対する傾斜角度を小さくすることができる。また、第２実施形態のように圧電板１１の外周端面１７を２回のウェットエッチングにより形成する場合と比較して、圧電板１１の外周端面１７に現れる平面のＺ’軸方向に対する傾斜角度を小さくすることができる。よって、本実施形態の製造方法によって製造された圧電振動片１０は、圧電板１１の端部に伝わる振動を外周端面１７においてより効率的に減衰することができる。したがって、振動特性の優れた圧電振動片１０を製造できる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、圧電振動片として、圧電板１１の第１主面１５および第２主面１６にそれぞれ一段のメサ部が形成された構成について説明したが、これに限られない。例えば、メサ部を多段に形成してもよい。

また、上述した実施形態では、圧電板１１がＸ軸方向を長手方向とする矩形板状に形成されているが、これに限定されず、Ｚ’軸方向を長手方向とする矩形板状に形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、メサマスク除去工程Ｓ４０においてメサマスク８２，８３を全て除去しているが、これに限定されない。第２メサエッチング工程Ｓ５０でメサ部の頂面と側面との接続部をエッチングできればよく、すなわちメサマスクの一部のみを除去してもよい。これにより、多段のメサを形成できるとともに、メサ部の頂面と側面との接続部を均すことができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１…圧電振動子 １０…圧電振動片 １１…圧電板 １５…第１主面 １６…第２主面 ２０…第１メサ部 ２２…頂面 ２３…第１側面（側面） ２４…第２側面（側面） ２５…第３側面（側面） ２６…第４側面（側面） ３０…第２メサ部 ３２…頂面 ３３…第１側面（側面） ３４…第２側面（側面） ３５…第３側面（側面） ３６…第４側面（側面） ７０…パッケージ ８０…第１面 ８１…第２面 ８２…第１メサマスク ８３…第２メサマスク ９０…第１外形マスク ９１…第２外形マスク Ｓ…ウェハ Ｓ２０…メサマスク形成工程 Ｓ３０…第１メサエッチング工程（第１エッチング工程） Ｓ５０…第２メサエッチング工程（第２エッチング工程） Ｓ６０…外形マスク形成工程 Ｓ７０…外形エッチング工程

Claims (9)

1. ＡＴカット水晶基板により形成された圧電板を有する圧電振動片の製造方法であって、
   前記圧電板は、
   Ｙ’軸方向の＋側に向く第１主面と、
   Ｙ’軸方向の−側に向く第２主面と、
   前記第１主面に設けられ、Ｙ’軸方向の＋側に膨出する第１メサ部と、
   前記第２主面に設けられ、Ｙ’軸方向の−側に膨出する第２メサ部と、
   を備え、
   前記第１メサ部および前記第２メサ部のそれぞれは、
   Ｙ’軸に直交する頂面と、
   前記頂面を囲み、前記頂面に対して傾斜した側面と、
   を備え、
   ウェハの第１面に前記第１メサ部の外形パターンの第１メサマスクを形成し、前記ウェハの第２面に前記第２メサ部の外形パターンの第２メサマスクを形成するメサマスク形成工程と、
   前記第１メサマスクおよび前記第２メサマスクを介して前記ウェハをウェットエッチングする第１エッチング工程と、
   前記第１メサマスクおよび前記第２メサマスクを除去した状態で前記ウェハをウェットエッチングする第２エッチング工程と、
   を備え、
   前記第１メサ部および前記第２メサ部のＹ’軸方向の高さをｄとし、
   前記第２エッチング工程における前記ウェハのＹ’軸方向のエッチング量をｈとし、
   前記第１メサマスクのＺ’軸方向の中心に対し、前記第２メサマスクのＺ’軸方向の中心のＺ’軸方向の−側へのずれ量をＤとしたとき、
   前記メサマスク形成工程で、
   ｄ×１／３＋２ｈ＜Ｄ＜ｄ×７／３＋５ｈ
   の関係を満たすように前記第１メサマスクおよび前記第２メサマスクを形成する、
   ことを特徴とする圧電振動片の製造方法。
2. 前記ウェハの前記第１面に前記圧電板の外形パターンの第１外形マスクを形成し、前記ウェハの前記第２面に前記圧電板の外形パターンの第２外形マスクを形成する外形マスク形成工程と、
   前記第１外形マスクおよび前記第２外形マスクを介して前記ウェハをウェットエッチングする外形エッチング工程と、
   を備え、
   前記外形マスク形成工程および前記外形エッチング工程を前記第２エッチング工程の後に行う、
   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。
3. 前記ウェハの前記第１面に前記圧電板の外形パターンの第１外形マスクを形成し、前記ウェハの前記第２面に前記圧電板の外形パターンの第２外形マスクを形成する外形マスク形成工程と、
   前記第１外形マスクおよび前記第２外形マスクを介して前記ウェハをウェットエッチングする外形エッチング工程と、
   を備え、
   前記外形マスク形成工程および前記外形エッチング工程を前記第１エッチング工程の後、かつ前記第２エッチング工程の前に行う、
   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。
4. 前記ウェハの前記第１面に前記圧電板の外形パターンの第１外形マスクを形成し、前記ウェハの前記第２面に前記圧電板の外形パターンの第２外形マスクを形成する外形マスク形成工程と、
   前記第１外形マスクおよび前記第２外形マスクを介して前記ウェハをウェットエッチングする外形エッチング工程と、
   を備え、
   前記外形マスク形成工程および前記外形エッチング工程を前記第１エッチング工程の前に行う、
   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。
5. ＡＴカット水晶基板により形成された圧電板を有し、
   前記圧電板は、
   Ｙ’軸方向の＋側に向く第１主面と、
   Ｙ’軸方向の−側に向く第２主面と、
   前記第１主面に設けられ、Ｙ’軸方向の＋側に膨出する第１メサ部と、
   前記第２主面に設けられ、Ｙ’軸方向の−側に膨出する第２メサ部と、
   を備え、
   前記第１メサ部および前記第２メサ部のそれぞれは、
   Ｙ’軸に直交する頂面と、
   前記頂面を囲み、前記頂面に対して傾斜した側面と、
   を備え、
   前記第１メサ部の前記側面のうちＺ’軸方向＋側に向く側面は、３つ以上の平面がＹ’軸方向に連なって形成され、
   前記第２メサ部の前記側面のうちＺ’軸方向−側に向く側面は、３つ以上の平面がＹ’軸方向に連なって形成されている、
   ことを特徴とする圧電振動片。
6. 前記第１メサ部の前記３つ以上の平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の＋側に向かうに従い小さくなり、
   前記第２メサ部の前記３つ以上の平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の−側に向かうに従い小さくなる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の圧電振動片。
7. 前記第１メサ部の前記３つ以上の平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の＋側に向かうに従い大きくなり、
   前記第２メサ部の前記３つ以上の平面は、Ｚ’軸方向に対する傾斜角度がＹ’軸方向の−側に向かうに従い大きくなる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の圧電振動片。
8. 前記第１メサ部の前記側面のうちＺ’軸方向＋側に向く側面のＺ’軸方向に対する傾斜角度は、７０°未満であり、
   前記第２メサ部の前記側面のうちＺ’軸方向−側に向く側面のＺ’軸方向に対する傾斜角度は、７０°未満である、
   ことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の圧電振動片。
9. 請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の圧電振動片と、
   前記圧電振動片が実装されたパッケージと、
   を備えることを特徴とする圧電振動子。

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