JP2023062805A - 振動素子の製造方法 - Google Patents

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Shigeru Shiraishi
日和 坂田
Hiyori Sakata
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Keiichi Yamaguchi
竜太 西澤
Ryuta Nishizawa
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Abstract

【課題】外形と溝とを一括形成することができる振動素子の製造方法を提供すること。【解決手段】振動素子１の製造方法は、水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち第１および第２振動腕形成領域Ｑ２，Ｑ３に第１下地膜５１を形成する第１下地膜形成工程Ｓ２と、第１下地膜５１のうち第１土手部形成領域Ｑｄ１に第１保護膜５３を形成する第１保護膜形成工程Ｓ３と、第１下地膜５１および第１保護膜５３を介して水晶基板２０をドライエッチングする第１ドライエッチング工程Ｓ４と、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち第１および第２振動腕形成領域Ｑ２，Ｑ３に第２下地膜６１を形成する第２下地膜形成工程Ｓ６と、第２下地膜６１のうち第２土手部形成領域Ｑｄ２に第２保護膜６３を形成する第２保護膜形成工程Ｓ７と、第２下地膜６１および第２保護膜６３を介して水晶基板２０をドライエッチングする第２ドライエッチング工程Ｓ８と、を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、振動素子の製造方法に関する。
特許文献１には、振動腕に有底の溝を有する音叉型振動子をウエットエッチングおよびドライエッチングにより形成する方法が記載されている。この製造方法では、水晶基板をウエットエッチングすることにより音叉型振動子の外形を形成し、然る後、ドライエッチングにより溝を形成している。
特許文献２には、振動腕に有底の溝を有する音叉型振動子をドライエッチングにより形成する方法が記載されている。この製造方法では、圧電材料からなる基板をドライエッチングする際に、一対の振動腕の間の幅に対して溝の幅を狭くすることによりマイクロローディング効果を用いて、一対の振動腕の間のエッチング深さに対して溝のエッチング深さを浅くし、振動子の溝と外形形状とを一括して形成している。
特開２０１３－１７５９３３号公報 特開２００７－０１３３８２号公報
特許文献１の製造方法は、外形を形成するウエットエッチングと溝を形成するドライエッチングとがそれぞれ別工程であるため、製造工程が複雑であり、外形に対する溝の位置ずれなどが生じ易い。そのため、この製造方法による振動素子は、不要振動などが発生し易い、という問題があった。
一方、特許文献２の製造方法は、外形と溝とを同一工程で一括して形成するので、上述の問題は生じない。しかしながら、この製造方法では、ドライエッチングにおけるマイクロローディング効果を用いて外形と溝とを一括して形成しているので、振動腕の幅や溝の幅および深さなどの寸法の設定に制約が生じ、設計自由度が低い、という課題があった。
そこで、外形と溝とを一括して形成することができ、かつ設計自由度の高い振動素子の製造方法が求められていた。
本発明の振動素子の製造方法は、第１方向に沿って延出し、前記第１方向と交差する第２方向に沿って並ぶ第１振動腕および第２振動腕を備え、前記第１振動腕および前記第２振動腕は、それぞれ、前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に並んで配置され、表裏関係にある第１面および第２面と、前記第１面に開口する有底の第１溝と、前記第２面に開口する有底の第２溝と、を有する振動素子の製造方法であって、表裏関係にある第１基板面および第２基板面を有する水晶基板を準備する準備工程と、前記第１基板面のうち、前記第１振動腕が形成される第１振動腕形成領域および前記第２振動腕が形成される第２振動腕形成領域に第１下地膜を形成する第１下地膜形成工程と、前記第１下地膜のうち、前記第１溝が形成される第１溝形成領域を除いた領域に第１保護膜を形成する第１保護膜形成工程と、前記第１下地膜および前記第１保護膜を介して前記水晶基板を前記第１基板面側からドライエッチングし、前記第１面と、前記第１溝と、前記第１振動腕および前記第２振動腕の外形とを形成する第１ドライエッチング工程と、前記第２基板面のうち、前記第１振動腕形成領域および前記第２振動腕形成領域に第２下地膜を形成する第２下地膜形成工程と、前記第２下地膜のうち、前記第２溝が形成される第２溝形成領域を除いた領域に第２保護膜を形成する第２保護膜形成工程と、前記第２下地膜および前記第２保護膜を介して前記水晶基板を前記第２基板面側からドライエッチングし、前記第２面と、前記第２溝と、前記第１振動腕および前記第２振動腕の外形とを形成する第２ドライエッチング工程と、を含む。
実施形態１に係る振動素子を示す平面図。 図１中のＡ１－Ａ１線断面図。 実施形態１に係る振動素子の製造工程を示す図。 実施形態１に係る振動素子の製造工程を示す図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 実施形態２に係る振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 実施形態３に係る振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の製造方法を説明するための断面図。 振動素子の変形例を示す平面図。 図２６中のＡ３－Ａ３線断面図。 振動素子の変形例を示す平面図。 図２８中のＡ４－Ａ４線断面図。 図２８中のＡ５－Ａ５線断面図。 振動素子の変形例を示す平面図。 図３１中のＡ６－Ａ６線断面図。 図３１中のＡ７－Ａ７線断面図。
１．実施形態１
実施形態１に係る振動素子１の製造方法について説明する。
まず、振動素子１の構成について、図１および図２を参照して説明し、次に、振動素子１の製造方法について、図３～図２０を参照して説明する。
なお、説明の便宜上、図３および図４を除く各図には互いに直交する３軸であるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を示す。また、Ｘ軸に沿う方向をＸ方向（第２方向）とも言い、Ｙ軸に沿う方向をＹ方向（第１方向）とも言い、Ｚ軸に沿う方向をＺ方向（第３方向）とも言う。また、各軸の矢印側をプラス側とも言い、反対側をマイナス側とも言う。また、Ｚ方向のプラス側を「上」とも言い、マイナス側を「下」とも言う。また、Ｚ方向からの平面視を、単に「平面視」とも言う。また、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、後述するように、水晶の結晶軸に相当する。
図１および図２に示すように、振動素子１は、音叉型の振動素子であり、振動基板２と、振動基板２の表面に形成された電極３と、を有する。
振動基板２は、Ｚカットの水晶基板（Ｚカット水晶板）を所望形状にパターニングすることにより形成され、水晶の結晶軸であるＸ軸およびＹ軸で規定されるＸ－Ｙ平面に広がりを有し、Ｚ方向に沿った厚みを有する。Ｘ軸は、電気軸とも言い、Ｙ軸は、機械軸とも言い、Ｚ軸は、光軸とも言う。また、Ｚ方向に沿った厚みを、単に「厚み」とも言う。
振動基板２は、板状をなし、互いに表裏関係にありＺ方向に並んで配置された第１面２Ａおよび第２面２Ｂを有する。また、振動基板２は、基部２１と、基部２１からＹ方向に沿って延出し、Ｘ方向に沿って並ぶ第１振動腕２２および第２振動腕２３と、を有する。
第１振動腕２２は、第１面２Ａに開口する有底の第１溝２２１と、第１溝２２１を画定する第１土手部２２５と、第２面２Ｂに開口する有底の第２溝２２２と、第２溝２２２を画定する第２土手部２２６と、第１面２Ａと第２面２Ｂとを接続する側面１０１と、を有する。第１土手部２２５は、平面視で第１面２Ａにおいて、Ｘ方向に沿って第１溝２２１を挟んで並んでいる部分である。第２土手部２２６は、平面視で第２面２Ｂにおいて、Ｘ方向に沿って第２溝２２２を挟んで並んでいる部分である。
同様に、第２振動腕２３は、第１面２Ａに開口する有底の第１溝２３１と、第１溝２３１を画定する第１土手部２３５と、第２面２Ｂに開口する有底の第２溝２３２と、第２溝２３２を画定する第２土手部２３６と、第１面２Ａと第２面２Ｂとを接続する側面１０３と、を有する。第１土手部２３５は、平面視で第１面２Ａにおいて、Ｘ方向に沿って第１溝２３１を挟んで並んでいる部分である。第２土手部２３６は、平面視で第２面２Ｂにおいて、Ｘ方向に沿って第２溝２３２を挟んで並んでいる部分である。
第１溝２２１，２３１および第２溝２２２，２３２は、それぞれＹ方向に沿って延在している。また、第１土手部２２５，２３５は、それぞれ第１溝２２１，２３１のＸ方向両側に形成され、Ｙ方向に沿って延在している。第２土手部２２６，２３６は、それぞれ第２溝２２２，２３２のＸ方向両側に形成され、Ｙ方向に沿って延在している。したがって、第１振動腕２２および第２振動腕２３は、それぞれ、略Ｈ状の横断面形状を有する。これにより、熱弾性損失が低減され、優れた振動特性を有する振動素子１となる。
電極３は、信号電極３１と、接地電極３２と、を有する。信号電極３１は、第１振動腕２２の第１面２Ａおよび第２面２Ｂと第２振動腕２３の側面１０３とに配置されている。一方、接地電極３２は、第１振動腕２２の側面１０１と第２振動腕２３の第１面２Ａおよび第２面２Ｂとに配置されている。接地電極３２を接地した状態で信号電極３１に駆動信号を印加すると、図１中の矢印で示すように、第１振動腕２２および第２振動腕２３が接近、離間を繰り返すようにしてＸ方向に屈曲振動する。
以上、振動素子１について簡単に説明した。
次に、振動素子１の製造方法について説明する。図３および図４に示すように、振動素子１の製造方法は、振動基板２の母材である水晶基板２０を準備する準備工程Ｓ１と、水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち所定の領域に第１下地膜５１を形成する第１下地膜形成工程Ｓ２と、第１下地膜５１のうち所定の領域に第１保護膜５３を形成する第１保護膜形成工程Ｓ３と、第１下地膜５１および第１保護膜５３を介して水晶基板２０を第１基板面２０Ａ側からドライエッチングする第１ドライエッチング工程Ｓ４と、水晶基板２０の第１基板面２０Ａに残存する第１下地膜５１を除去する第１下地膜除去工程Ｓ５と、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち所定の領域に第２下地膜６１を形成する第２下地膜形成工程Ｓ６と、第２下地膜６１のうち所定の領域に第２保護膜６３を形成する第２保護膜形成工程Ｓ７と、第２下地膜６１および第２保護膜６３を介して水晶基板２０を第２基板面２０Ｂ側からドライエッチングする第２ドライエッチング工程Ｓ８と、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂに残存する第２下地膜６１を除去する第２下地膜除去工程Ｓ９と、以上の工程により得られた振動基板２の表面に電極３を形成する電極形成工程Ｓ１０と、を含む。
また、第１下地膜形成工程Ｓ２は、水晶基板２０の第１基板面２０Ａを第１下地膜５１により被覆する第１下地膜コーティング工程Ｓ２１と、第１下地膜５１をパターニングする第１下地膜パターニング工程Ｓ２２と、を含む。また、第１保護膜形成工程Ｓ３は、第１下地膜５１を第１保護膜５３により被覆する第１保護膜コーティング工程Ｓ３１と、第１保護膜５３をパターニングする第１保護膜パターニング工程Ｓ３２と、を含む。
また、第２下地膜形成工程Ｓ６は、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂを第２下地膜６１により被覆する第２下地膜コーティング工程Ｓ６１と、第２下地膜６１をパターニングする第２下地膜パターニング工程Ｓ６２と、を含む。また、第２保護膜形成工程Ｓ７は、第２下地膜６１を第２保護膜６３により被覆する第２保護膜コーティング工程Ｓ７１と、第２保護膜６３をパターニングする第２保護膜パターニング工程Ｓ７２と、を含む。
以下、これら各工程について順に説明する。
≪準備工程Ｓ１≫
図５に示すように、振動基板２の母材である水晶基板２０を準備する。水晶基板２０からは、複数の振動素子１が一括形成される。水晶基板２０は、板状をなし、互いに表裏関係にありＺ方向に並んで配置された第１基板面２０Ａおよび第２基板面２０Ｂを有する。ラッピングやポリッシングなどの研磨処理により、水晶基板２０は所望の厚みに調整されており、第１基板面２０Ａおよび第２基板面２０Ｂは十分に平滑化されている。また、必要に応じて、水晶基板２０にウエットエッチングによる表面処理を行っても構わない。
なお、以下では、後述する第１ドライエッチング工程Ｓ４および第２ドライエッチング工程Ｓ８によって第１振動腕２２が形成される領域を第１振動腕形成領域Ｑ２とも言う。同様に、第１ドライエッチング工程Ｓ４および第２ドライエッチング工程Ｓ８によって第２振動腕２３が形成される領域を第２振動腕形成領域Ｑ３とも言う。また、第１振動腕形成領域Ｑ２と第２振動腕形成領域Ｑ３との間に位置する領域を腕間領域Ｑ４とも言う。また、隣り合う振動基板２同士の間に位置する領域を素子間領域Ｑ５とも言う。
第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３は、第１溝２２１，２３１が形成される第１溝形成領域Ｑ１と、第１土手部２２５，２３５が形成される第１土手部形成領域Ｑｄ１と、を有する。換言すると、第１土手部形成領域Ｑｄ１は、第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３のうち第１溝形成領域Ｑ１を除いた領域に相当する。第１溝２２１，２３１および第１土手部２２５，２３５は、第１ドライエッチング工程Ｓ４によって形成される。
また、第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３は、第２ドライエッチング工程Ｓ８によって第２溝２２２，２３２が形成される第２溝形成領域Ｑ６と、第２土手部２２６，２３６が形成される第２土手部形成領域Ｑｄ２と、を有する。換言すると、第２土手部形成領域Ｑｄ２は、第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３のうち第２溝形成領域Ｑ６を除いた領域に相当する。第２溝２２２，２３２および第２土手部２２６，２３６は、第２ドライエッチング工程Ｓ８によって形成される。
≪第１下地膜コーティング工程Ｓ２１≫
図６に示すように、水晶基板２０の第１基板面２０Ａを第１下地膜５１により被覆する。第１下地膜５１は、後述する第１ドライエッチング工程Ｓ４において所定のエッチングレートでエッチングされる材料により形成される。
本実施形態では、第１下地膜５１は、金属により形成される金属膜である。具体的には、第１下地膜５１は、第１金属膜５１２と、第２金属膜５１３と、を積層することにより形成される。第１金属膜５１２は、水晶基板２０の第１基板面２０Ａに形成される。第２金属膜５１３は、第１金属膜５１２における水晶基板２０とは反対側の面に形成される。第１金属膜５１２における水晶基板２０とは反対側の面は、第１金属膜５１２のＺ方向プラス側の面である。第１金属膜５１２はクロム（Ｃｒ）により形成される。第２金属膜５１３は銅（Ｃｕ）により形成される。
なお、本実施形態では、第１下地膜５１は、第１金属膜５１２と、第２金属膜５１３と、を積層することにより形成されているが、これに限らず、１つの膜で形成されていても構わないし、３つ以上の膜を積層することにより形成されていても構わない。
また、第１下地膜５１は、金属以外の材料で形成されていても構わない。例えば、第１下地膜５１は、レジスト材により形成されるレジスト膜であっても構わない。
≪第１保護膜コーティング工程Ｓ３１≫
図７に示すように、第１下地膜５１を第１保護膜５３により被覆する。第１保護膜５３は、第１下地膜５１における水晶基板２０とは反対側の面に形成される。第１下地膜５１における水晶基板２０とは反対側の面は、第１下地膜５１のＺ方向プラス側の面である。第１保護膜５３は、後述する第１ドライエッチング工程Ｓ４において所定のエッチングレートでエッチングされる材料により形成される。
本実施形態では、第１保護膜５３は、金属により形成される金属膜である。第１保護膜５３を形成する金属は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）などを用いることができる。なお、第１保護膜５３は、金属以外の材料で形成されていても構わない。例えば、第１保護膜５３は、レジスト材により形成されるレジスト膜であっても構わない。
≪第１保護膜パターニング工程Ｓ３２≫
まず、図８に示すように、第１保護膜５３における水晶基板２０とは反対側の面に、第１レジスト膜Ｒ１を形成する。第１保護膜５３における水晶基板２０とは反対側の面は、第１保護膜５３のＺ方向プラス側の面である。第１レジスト膜Ｒ１は、フォトリソグラフィー技法を用いて、第１土手部形成領域Ｑｄ１に形成される。つまり、第１レジスト膜Ｒ１は、平面視で、第１土手部形成領域Ｑｄ１と重なる。
次に、第１保護膜５３における第１レジスト膜Ｒ１が形成されている面側から第１保護膜５３をエッチングする。つまり、第１レジスト膜Ｒ１をマスクとして、第１保護膜５３のＺ方向プラス側の面側から、第１保護膜５３をエッチングする。これにより、第１レジスト膜Ｒ１が形成されていない第１溝形成領域Ｑ１、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５の第１保護膜５３は、除去される。
このようにして、図９に示すように、第１下地膜５１のうち所定の領域である第１土手部形成領域Ｑｄ１に第１保護膜５３を形成することができる。
次に、図１０に示すように、第１レジスト膜Ｒ１を除去し、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２に移る。
≪第１下地膜パターニング工程Ｓ２２≫
第１下地膜パターニング工程Ｓ２２は、第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に、第２レジスト膜Ｒ２を形成する工程と、第２レジスト膜Ｒ２をマスクとして第１下地膜５１をエッチングする工程と、を有する。
まず、図１１に示すように、フォトリソグラフィー技法を用いて、第１下地膜５１における水晶基板２０とは反対側の面のうち第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に、第２レジスト膜Ｒ２を形成する。
本実施形態では、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２に先立ち、第１保護膜コーティング工程Ｓ３１および第１保護膜パターニング工程Ｓ３２が行われており、第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３のうち第１土手部形成領域Ｑｄ１には第１保護膜５３が形成されている。そのため、第２レジスト膜Ｒ２は、第１土手部形成領域Ｑｄ１では、第１保護膜５３を介して第１下地膜５１における水晶基板２０とは反対側の面に形成される。また、第２レジスト膜Ｒ２は、第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３のうち第１溝形成領域Ｑ１では、第１保護膜５３を介さずに第１下地膜５１における水晶基板２０とは反対側の面に形成される。
次に、第１下地膜５１における第２レジスト膜Ｒ２が形成されている面側から第１下地膜５１をエッチングする。つまり、第２レジスト膜Ｒ２をマスクとして、第１下地膜５１のＺ方向プラス側の面側から、第１下地膜５１をエッチングする。
本実施形態では、第２レジスト膜Ｒ２をマスクとして第１下地膜５１をエッチングする工程は、第１下地膜５１の第１金属膜５１２をエッチングする工程と、第１下地膜５１の第２金属膜５１３をエッチングする工程とを有する。第１下地膜パターニング工程Ｓ２２では、まず、第１金属膜５１２における水晶基板２０とは反対側の面に形成されている第２金属膜５１３をエッチングし、次に、第１金属膜５１２をエッチングする。このようにして、第１金属膜５１２と第２金属膜５１３とを積層して形成される第１下地膜５１をエッチングすることができる。
第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第２レジスト膜Ｒ２が形成されているため、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２では、第２レジスト膜Ｒ２が形成されていない腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５の第１下地膜５１は、除去される。
このようにして、図１２に示すように、水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち所定の領域である第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第１下地膜５１が形成される。
つまり、第１下地膜コーティング工程Ｓ２１と第１下地膜パターニング工程Ｓ２２とを含む第１下地膜形成工程Ｓ２により、水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち、第１振動腕２２が形成される第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕２３が形成される第２振動腕形成領域Ｑ３に第１下地膜５１が形成される。
また、第１保護膜コーティング工程Ｓ３１と第１保護膜パターニング工程Ｓ３２とを含む第１保護膜形成工程Ｓ３により、第１下地膜５１が形成される第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３のうち、第１溝形成領域Ｑ１を除いた領域である第１土手部形成領域Ｑｄ１に第１保護膜５３が形成される。
本実施形態では、第１下地膜コーティング工程Ｓ２１、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２、第１保護膜コーティング工程Ｓ３１および第１保護膜パターニング工程Ｓ３２は、第１下地膜コーティング工程Ｓ２１、第１保護膜コーティング工程Ｓ３１、第１保護膜パターニング工程Ｓ３２、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２、の順で行われる。ただし、第１下地膜コーティング工程Ｓ２１、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２、第１保護膜コーティング工程Ｓ３１および第１保護膜パターニング工程Ｓ３２を行う順番は、これに限らない。例えば、第１下地膜コーティング工程Ｓ２１、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２、第１保護膜コーティング工程Ｓ３１、第１保護膜パターニング工程Ｓ３２、の順で行われても構わないし、第１下地膜コーティング工程Ｓ２１、第１保護膜コーティング工程Ｓ３１、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２、第１保護膜パターニング工程Ｓ３２、の順で行われても構わない。
次に、図１３に示すように、第２レジスト膜Ｒ２を除去し、第１ドライエッチング工程Ｓ４に移る。
≪第１ドライエッチング工程Ｓ４≫
図１４に示すように、第１下地膜５１および第１保護膜５３を介して水晶基板２０を第１基板面２０Ａ側からドライエッチングし、第１面２Ａと、第１溝２２１，２３１と、振動基板２の外形と、を同時に形成する。なお、「同時に形成」とは、１工程において両者を一括して形成することを言う。より詳細には、本工程は、反応性イオンエッチングであり、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）装置を用いて行われる。また、ＲＩＥ装置に導入される反応ガスとしては、特に限定されないが、例えば、ＳＦ6、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ4、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ6、Ｃ4Ｆ8等を用いることができる。
第１ドライエッチング工程Ｓ４において、水晶基板２０の第１基板面２０Ａに形成されている第１下地膜５１および第１保護膜５３は、それぞれ所定のエッチングレートでエッチングされる。そのため、第１下地膜５１および第１保護膜５３が形成されずに第１基板面２０Ａが露出している領域と、第１下地膜５１が形成されている領域と、第１下地膜５１および第１保護膜５３が形成されている領域と、のそれぞれの領域における水晶基板２０のエッチング深さを第１下地膜５１および第１保護膜５３によって制御することができる。
本実施形態では、水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５には、第１下地膜５１および第１保護膜５３は形成されていない。つまり、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５では、水晶基板２０の第１基板面２０Ａは露出している。このため、第１ドライエッチング工程Ｓ４が開始されるとともに、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５では、水晶基板２０のエッチングが開始される。第１基板面２０Ａの腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５がエッチングされることにより、振動基板２の外形が形成される。
水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち第１溝形成領域Ｑ１には、第１下地膜５１が形成されている。このため、第１ドライエッチング工程Ｓ４が開始されると、まず、第１下地膜５１のエッチングが開始される。そして、第１下地膜５１が除去されることにより、水晶基板２０の第１基板面２０Ａが露出し、水晶基板２０のエッチングが開始される。第１基板面２０Ａの第１溝形成領域Ｑ１がエッチングされることにより、第１溝２２１，２３１が形成される。第１溝形成領域Ｑ１では、水晶基板２０のエッチングの開始が、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５よりも遅くなるため、第１溝形成領域Ｑ１における水晶基板２０のエッチング深さは、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５における水晶基板２０のエッチング深さよりも浅くなる。
水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち第１土手部形成領域Ｑｄ１には、第１下地膜５１および第１保護膜５３が形成されている。このため、第１ドライエッチング工程Ｓ４が開始されると、まず、第１保護膜５３のエッチングが開始される。次に、第１保護膜５３が除去されることにより、第１下地膜５１のエッチングが開始される。そして、第１下地膜５１が除去されることにより、水晶基板２０の第１基板面２０Ａが露出し、水晶基板２０のエッチングが開始される。そのため、第１土手部形成領域Ｑｄ１では、水晶基板２０の第１基板面２０Ａにおけるエッチングの開始が、第１溝形成領域Ｑ１よりも遅くなる。つまり、第１土手部形成領域Ｑｄ１における水晶基板２０のエッチング深さは、第１溝形成領域Ｑ１における水晶基板２０のエッチング深さよりも浅くなる。
なお、本実施形態では、第１保護膜５３の厚みを十分に厚くすることにより、第１基板面２０Ａの第１土手部形成領域Ｑｄ１に第１下地膜５１が残存した状態で第１ドライエッチング工程Ｓ４を終了させている。つまり、第１基板面２０Ａの第１土手部形成領域Ｑｄ１は、第１下地膜５１により保護されている。そのため、本実施形態では、第１基板面２０Ａの第１土手部形成領域Ｑｄはエッチングされない。
また、本実施形態では、第１ドライエッチング工程Ｓ４が終了したとき、第１保護膜５３は除去されているが、除去されていなくても構わない。
第１ドライエッチング工程Ｓ４は、第１溝２２１，２３１が所望の深さとなった時点で終了する。第１溝形成領域Ｑ１における水晶基板２０のエッチング深さが、第１溝２２１，２３１の深さＷａである。腕間領域Ｑ４における水晶基板２０のエッチング深さが、振動基板２の外形の深さＡａである。素子間領域Ｑ５における水晶基板２０のエッチング深さが、振動基板２の外形の深さＢａである。
上述したように、第１溝形成領域Ｑ１における水晶基板２０のエッチング深さは、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５における水晶基板２０のエッチング深さよりも浅くなる。そのため、振動基板２の外形の深さＡａ，Ｂａは、第１溝２２１，２３１の深さＷａよりも深くなる。つまり、Ｗａ＜Ａａ、Ｗａ＜Ｂａである。なお、本実施形態では、深さＡａ，Ｂａは、それぞれ水晶基板２０の厚みＴａの半分以上である。
このように、第１下地膜形成工程Ｓ２において、水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第１下地膜５１を形成し、さらに、第１保護膜形成工程Ｓ３において、第１下地膜５１が形成される第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３のうち第１溝形成領域Ｑ１を除いた領域である第１土手部形成領域Ｑｄ１に第１保護膜５３を形成することにより、第１ドライエッチング工程Ｓ４において、マイクロローディング効果を利用せずに、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第１溝２２１，２３１とを一括して形成することができる。第１下地膜５１および第１保護膜５３の厚みや幅を調整することにより、第１および第２振動腕２２，２３や第１溝２２１，２３１などの寸法を制御することができるので、腕間領域Ｑ４におけるＸ方向の幅Ａ、素子間領域Ｑ５におけるＸ方向の幅Ｂ、および第１溝２２１，２３１におけるＸ方向の幅Ｗなどの寸法の設定に制約がなく、振動素子１の設計自由度を向上させることができる。
また、マイクロローディング効果を利用しないため、ドライエッチングに用いる反応ガスの選択などのドライエッチング条件の制約が緩和されるので、マイクロローディング効果を利用する場合と比べ、振動素子１を容易に製造することができる。
また、上述したように、本実施形態では、第１ドライエッチング工程Ｓ４において、第１土手部形成領域Ｑｄ１における水晶基板２０の第１基板面２０Ａに第１下地膜５１が残存した状態でドライエッチングを終了させている。つまり、第１土手部形成領域Ｑｄ１における水晶基板２０の第１基板面２０Ａは、第１ドライエッチング工程Ｓ４においてエッチングされていない。第１土手部形成領域Ｑｄ１における水晶基板２０の第１基板面２０Ａは、後述する第１下地膜除去工程Ｓ５において、第１および第２振動腕２２，２３の第１面２Ａとなる。なお、「第１下地膜５１が残存した状態」とは、「第１下地膜５１の少なくとも一部が残存した状態」を意味する。例えば、本実施形態では、第１ドライエッチング工程Ｓ４においてドライエッチングが終了したときに、第１下地膜５１を構成する第１金属膜５１２および第２金属膜５１３が水晶基板２０に残存しているが、第２金属膜５１３は除去されていても構わない。
また、本実施形態では、第１ドライエッチング工程Ｓ４において、第１土手部形成領域Ｑｄ１における水晶基板２０の第１基板面２０Ａに第１下地膜５１が残存した状態でドライエッチングを終了させているが、第１土手部形成領域Ｑｄ１における水晶基板２０の第１基板面２０Ａに第１下地膜５１が残存しない状態でドライエッチングを終了させても構わない。つまり、第１土手部形成領域Ｑｄ１における水晶基板２０の第１基板面２０Ａが、第１ドライエッチング工程Ｓ４においてエッチングされるようにしても構わない。この場合は、第１ドライエッチング工程Ｓ４において水晶基板２０がエッチングされた面が、第１および第２振動腕２２，２３の第１面２Ａとなる。
このように、第１基板面２０Ａの第１土手部形成領域Ｑｄ１がエッチングされることにより、あるいはエッチングされないことにより、第１面２Ａが形成される。
また、上述したように、本実施形態では、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５には第１下地膜５１および第１保護膜５３が形成されていない。そのため、第１ドライエッチング工程Ｓ４におけるドライエッチングの開始ととともに、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５における水晶基板２０のエッチングが開始される。そのため、第１ドライエッチング工程Ｓ４を短時間で行うことができる。
また、上述したように、本実施形態では、第１下地膜５１は、金属により形成される金属膜である。一般的に、金属のエッチングレートは、レジスト材のエッチングレートよりも低い。そのため、第１下地膜５１を金属膜とすることにより、レジスト膜と比べ、第１下地膜５１の厚みを薄くすることができる。これにより、第１ドライエッチング工程Ｓ４において形成される第１および第２振動腕２２，２３や第１溝２２１，２３１などの寸法精度を向上させることができる。
また、上述したように、本実施形態では、第１保護膜５３は、金属により形成される金属膜である。そのため、第１保護膜５３を金属膜とすることにより、レジスト膜と比べ、第１保護膜５３の厚みを薄くすることができる。これにより、第１ドライエッチング工程Ｓ４において形成される第１および第２振動腕２２，２３や第１溝２２１，２３１などの寸法精度をさらに向上させることができる。
≪第１下地膜除去工程Ｓ５≫
図１５に示すように、第１土手部形成領域Ｑｄ１における水晶基板２０の第１基板面２０Ａに残存する第１下地膜５１を除去する。これにより、水晶基板２０の第１基板面２０Ａが第１および第２振動腕２２，２３の第１面２Ａとなる。つまり、第１および第２振動腕２２，２３の第１面２Ａは、第１ドライエッチング工程Ｓ４においてエッチングされていないので、第１土手部形成領域Ｑｄ１における第１および第２振動腕２２，２３の厚みや第１面２Ａの表面粗さは、水晶基板２０の厚みや第１基板面２０Ａの表面粗さのまま維持されている。そのため、第１および第２振動腕２２，２３の厚み精度が向上し、ねじれ振動などの不要振動の発生が抑制される。
なお、上述した第１ドライエッチング工程Ｓ４において、水晶基板２０の第１基板面２０Ａに第１下地膜５１が残存しない状態でドライエッチングを終了させる場合は、第１下地膜除去工程Ｓ５は設けなくても構わない。
また、上述した第１ドライエッチング工程Ｓ４が終了したとき、第１保護膜５３が除去されていない場合は、第１下地膜除去工程Ｓ５において、第１下地膜５１と、第１保護膜５３と、を一括して除去するようにしても構わない。あるいは、第１下地膜除去工程Ｓ５を行う前に第１保護膜５３を除去する第１保護膜除去工程を設けても構わない。
第１下地膜除去工程Ｓ５の終了後、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂの加工に移る。
≪第２下地膜コーティング工程Ｓ６１≫
本工程は、第１下地膜コーティング工程Ｓ２１と同様に行われる。
図１５に示すように、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂを第２下地膜６１により被覆する。第２下地膜６１は、後述する第２ドライエッチング工程Ｓ８において所定のエッチングレートでエッチングされる材料により形成される。
本実施形態では、第２下地膜６１は、金属により形成される金属膜である。具体的には、第２下地膜６１は、第３金属膜６１２と、第４金属膜６１３と、を積層することにより形成される。第３金属膜６１２は、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂに形成される。第４金属膜６１３は、第３金属膜６１２における水晶基板２０とは反対側の面に形成される。第３金属膜６１２における水晶基板２０とは反対側の面は、第３金属膜６１２のＺ方向マイナス側の面である。第３金属膜６１２はクロム（Ｃｒ）により形成される。第４金属膜６１３は銅（Ｃｕ）により形成される。
なお、本実施形態では、第２下地膜６１は、第３金属膜６１２と、第４金属膜６１３と、を積層することにより形成されているが、これに限らず、１つの膜で形成されていても構わないし、３つ以上の膜を積層することにより形成されていても構わない。
また、第２下地膜６１は、金属以外の材料で形成されていても構わない。例えば、第２下地膜６１は、レジスト材により形成されるレジスト膜であっても構わない。
≪第２保護膜コーティング工程Ｓ７１≫
本工程は、第１保護膜コーティング工程Ｓ３１と同様に行われる。
第２下地膜６１を第２保護膜６３により被覆する。第２保護膜６３は、第２下地膜６１における水晶基板２０とは反対側の面に形成される。第２下地膜６１における水晶基板２０とは反対側の面は、第２下地膜６１のＺ方向マイナス側の面である。第２保護膜６３は、後述する第２ドライエッチング工程Ｓ８において所定のエッチングレートでエッチングされる材料により形成される。
本実施形態では、第２保護膜６３は、金属により形成される金属膜である。第２保護膜６３を形成する金属は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）などを用いることができる。なお、第２保護膜６３は、金属以外の材料で形成されていても構わない。例えば、第２保護膜６３は、レジスト材により形成されるレジスト膜であっても構わない。
≪第２保護膜パターニング工程Ｓ７２≫
本工程は、第１保護膜パターニング工程Ｓ３２と同様に行われる。
まず、第２保護膜６３における水晶基板２０とは反対側の面に、図示しない第３レジスト膜を形成する。第２保護膜６３における水晶基板２０とは反対側の面は、第２保護膜６３のＺ方向マイナス側の面である。第３レジスト膜は、フォトリソグラフィー技法を用いて、第２土手部形成領域Ｑｄ２に形成される。つまり、第３レジスト膜は、平面視で、第２土手部形成領域Ｑｄ２と重なる。
次に、第２保護膜６３における第３レジスト膜が形成されている面側から第２保護膜６３をエッチングする。第２保護膜６３における第３レジスト膜が形成されている面は、第２保護膜６３のＺ方向マイナス側の面である。これにより、第３レジスト膜が形成されていない第２溝形成領域Ｑ６、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５の第２保護膜６３は、除去される。
このようにして、図１６に示すように、第２下地膜６１のうち所定の領域である第２土手部形成領域Ｑｄ２に第２保護膜６３を形成することができる。
≪第２下地膜パターニング工程Ｓ６２≫
本工程は、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２と同様に行われる。
第２下地膜パターニング工程Ｓ６２は、第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に、第４レジスト膜Ｒ４を形成する工程と、第４レジスト膜Ｒ４をマスクとして第２下地膜６１をエッチングする工程と、を有する。
まず、図１７に示すように、フォトリソグラフィー技法を用いて、第２下地膜６１における水晶基板２０とは反対側の面のうち第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に、第４レジスト膜Ｒ４を形成する。第４レジスト膜Ｒ４は、第２土手部形成領域Ｑｄ２では、第２保護膜６３を介して第２下地膜６１における水晶基板２０とは反対側の面に形成される。また、第４レジスト膜Ｒ４は、第２溝形成領域Ｑ６では、第２保護膜６３を介さずに第２下地膜６１における水晶基板２０とは反対側の面に形成される。
次に、第２下地膜６１における第４レジスト膜Ｒ４が形成されている面側から第２下地膜６１をエッチングする。つまり、第４レジスト膜Ｒ４をマスクとして、第２下地膜６１のＺ方向マイナス側の面側から、第２下地膜６１をエッチングする。本実施形態では、第４レジスト膜Ｒ４をマスクとして第２下地膜６１をエッチングする工程は、第２下地膜６１の第３金属膜６１２をエッチングする工程と、第２下地膜６１の第４金属膜６１３をエッチングする工程とを有する。
このようにして、図１７に示すように、第４レジスト膜Ｒ４が形成されていない腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５の第２下地膜６１は、除去されて、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち所定の領域である第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第２下地膜６１を形成することができる。
つまり、第２下地膜コーティング工程Ｓ６１と第２下地膜パターニング工程Ｓ６２とを含む第２下地膜形成工程Ｓ６により、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち、第１振動腕２２が形成される第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕２３が形成される第２振動腕形成領域Ｑ３に第２下地膜６１が形成される。
また、第２保護膜コーティング工程Ｓ７１と第２保護膜パターニング工程Ｓ７２とを含む第２保護膜形成工程Ｓ７により、第２下地膜６１が形成される第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３のうち、第２溝形成領域Ｑ６を除いた領域である第２土手部形成領域Ｑｄ２に第２保護膜６３が形成される。
本実施形態では、第２下地膜コーティング工程Ｓ６１、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２、第２保護膜コーティング工程Ｓ７１および第２保護膜パターニング工程Ｓ７２は、第２下地膜コーティング工程Ｓ６１、第２保護膜コーティング工程Ｓ７１、第２保護膜パターニング工程Ｓ７２、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２、の順で行われている。ただし、第２下地膜コーティング工程Ｓ６１、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２、第２保護膜コーティング工程Ｓ７１および第２保護膜パターニング工程Ｓ７２を行う順番は、これに限らない。例えば、第２下地膜コーティング工程Ｓ６１、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２、第２保護膜コーティング工程Ｓ７１、第２保護膜パターニング工程Ｓ７２、の順で行われても構わないし、第２下地膜コーティング工程Ｓ６１、第２保護膜コーティング工程Ｓ７１、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２、第２保護膜パターニング工程Ｓ７２、の順で行われても構わない。
次に、図１８に示すように、第４レジスト膜Ｒ４を除去し、第２ドライエッチング工程Ｓ８に移る。
≪第２ドライエッチング工程Ｓ８≫
本工程は、第１ドライエッチング工程Ｓ４と同様に行われる。
図１９に示すように、第２下地膜６１および第２保護膜６３を介して水晶基板２０を第２基板面２０Ｂ側からドライエッチングし、第２面２Ｂと、第２溝２２２，２３２と、振動基板２の外形と、を同時に形成する。
第２ドライエッチング工程Ｓ８において、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂに形成されている第２下地膜６１および第２保護膜６３は、それぞれ所定のエッチングレートでエッチングされる。そのため、第２下地膜６１および第２保護膜６３が形成されずに第２基板面２０Ｂが露出している領域と、第２下地膜６１が形成されている領域と、第２下地膜６１および第２保護膜６３が形成されている領域と、のそれぞれの領域における水晶基板２０のエッチング深さを第２下地膜６１および第２保護膜６３によって制御することができる。
本実施形態では、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５には、第２下地膜６１および第２保護膜６３は形成されていない。つまり、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５では、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂは露出している。このため、第２ドライエッチング工程Ｓ８が開始されるとともに、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５では、水晶基板２０のエッチングが開始される。第２基板面２０Ｂの腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５がエッチングされることにより、振動基板２の外形が形成される。
水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち第２溝形成領域Ｑ６には、第２下地膜６１が形成されている。このため、第２下地膜６１が除去された後に、水晶基板２０のエッチングが開始される。第２基板面２０Ｂの第２溝形成領域Ｑ６がエッチングされることにより、第２溝２２２，２３２が形成される。第２溝形成領域Ｑ６では、水晶基板２０のエッチングの開始が、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５よりも遅くなるため、第２溝形成領域Ｑ６における水晶基板２０のエッチング深さは、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５における水晶基板２０のエッチング深さよりも浅くなる。
水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち第２土手部形成領域Ｑｄ２には、第２下地膜６１および第２保護膜６３が形成されている。このため、第２土手部形成領域Ｑｄ２では、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂにおけるエッチングの開始が、第２溝形成領域Ｑ６よりも遅くなる。つまり、第２土手部形成領域Ｑｄ２における水晶基板２０のエッチング深さは、第２溝形成領域Ｑ６における水晶基板２０のエッチング深さよりも浅くなる。
なお、本実施形態では、第２保護膜６３の厚みを十分に厚くすることにより、第２基板面２０Ｂの第２土手部形成領域Ｑｄ２に第２下地膜６１が残存した状態で第２ドライエッチング工程Ｓ８を終了させている。つまり、第２基板面２０Ｂの第２土手部形成領域Ｑｄ２は、第２下地膜６１により保護されている。そのため、第２基板面２０Ｂの第２土手部形成領域Ｑｄ２はエッチングされない。
また、本実施形態では、第２ドライエッチング工程Ｓ８が終了したとき、第２保護膜６３は除去されているが、除去されていなくても構わない。
第２ドライエッチング工程Ｓ８は、第２溝２２２，２３２が所望の深さとなった時点で終了する。第２溝形成領域Ｑ６における水晶基板２０のエッチング深さが、第２溝２２２，２３２の深さＷａである。腕間領域Ｑ４における水晶基板２０のエッチング深さが、振動基板２の外形の深さＡａである。素子間領域Ｑ５における水晶基板２０のエッチング深さが、振動基板２の外形の深さＢａである。
上述したように、第２溝形成領域Ｑ６における水晶基板２０のエッチング深さは、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５における水晶基板２０のエッチング深さよりも浅くなる。そのため、振動基板２の外形の深さＡａ，Ｂａは、第２溝２２２，２３２の深さＷａよりも深くなる。つまり、Ｗａ＜Ａａ、Ｗａ＜Ｂａである。なお、本実施形態では、深さＡａ，Ｂａは、それぞれ水晶基板２０の厚みＴａの半分以上である。深さＡａ，Ｂａを、それぞれ水晶基板２０の厚みＴａの半分以上とすることにより、第２ドライエッチング工程Ｓ８において、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５がそれぞれ貫通する。腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５がそれぞれ貫通することにより、第１振動腕２２と、第２振動腕２３と、が形成される。
このように、第２下地膜形成工程Ｓ６において、第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第２下地膜６１を形成し、さらに、第２保護膜形成工程Ｓ７において、第２下地膜６１が形成される第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３のうち第２溝形成領域Ｑ６を除いた領域である第２土手部形成領域Ｑｄ２に第２保護膜６３を形成することにより、第２ドライエッチング工程Ｓ８において、マイクロローディング効果を利用せずに、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第２溝２２２，２３２とを一括して形成することができる。第２下地膜６１および第２保護膜６３の厚みや幅を調整することにより、第１および第２振動腕２２，２３や第２溝２２２，２３２などの寸法を制御することができるので、腕間領域Ｑ４におけるＸ方向の幅Ａ、素子間領域Ｑ５におけるＸ方向の幅Ｂ、および第２溝２２２，２３２におけるＸ方向の幅Ｗなどの寸法の設定に制約がなく、振動素子１の設計自由度を向上させることができる。
また、マイクロローディング効果を利用しないため、ドライエッチングに用いる反応ガスの選択などのドライエッチング条件の制約が緩和されるので、マイクロローディング効果を利用する場合と比べ、振動素子１を容易に製造することができる。
また、上述したように、本実施形態では、第２ドライエッチング工程Ｓ８において、第２土手部形成領域Ｑｄ２における水晶基板２０の第２基板面２０Ｂに第２下地膜６１が残存した状態でドライエッチングを終了させている。つまり、第２土手部形成領域Ｑｄ２における水晶基板２０の第２基板面２０Ｂは、第２ドライエッチング工程Ｓ８においてエッチングされていない。第２土手部形成領域Ｑｄ２における水晶基板２０の第２基板面２０Ｂは、後述する第２下地膜除去工程Ｓ９において、第１および第２振動腕２２，２３の第２面２Ｂとなる。なお、「第２下地膜６１が残存した状態」とは、「第２下地膜６１の少なくとも一部が残存した状態」を意味する。例えば、本実施形態では、第２ドライエッチング工程Ｓ８においてドライエッチングが終了したときに、第２下地膜６１を構成する第３金属膜６１２および第４金属膜６１３が水晶基板２０に残存しているが、第４金属膜６１３は除去されていても構わない。
また、本実施形態では、第２ドライエッチング工程Ｓ８において、第２土手部形成領域Ｑｄ２における水晶基板２０の第２基板面２０Ｂに第２下地膜６１が残存した状態でドライエッチングを終了させているが、第２土手部形成領域Ｑｄ２における水晶基板２０の第２基板面２０Ｂに第２下地膜６１が残存しない状態でドライエッチングを終了させても構わない。つまり、第２土手部形成領域Ｑｄ２における水晶基板２０の第２基板面２０Ｂが、第２ドライエッチング工程Ｓ８においてエッチングされるようにしても構わない。この場合は、第２ドライエッチング工程Ｓ８において水晶基板２０がエッチングされた面が、第１および第２振動腕２２，２３の第２面２Ｂとなる。
このように、第２基板面２０Ｂの第２土手部形成領域Ｑｄ２がエッチングされることにより、あるいはエッチングされないことにより、第２面２Ｂが形成される。
また、上述したように、本実施形態では、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５には第２下地膜６１および第２保護膜６３が形成されていない。そのため、第２ドライエッチング工程Ｓ８におけるドライエッチングの開始ととともに、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５における水晶基板２０のエッチングが開始される。そのため、第２ドライエッチング工程Ｓ８を短時間で行うことができる。
また、上述したように、本実施形態では、第２下地膜６１は、金属により形成される金属膜である。そのため、第２下地膜６１を金属膜とすることにより、レジスト膜と比べ、第２下地膜６１の厚みを薄くすることができる。これにより、第２ドライエッチング工程Ｓ８において形成される第１および第２振動腕２２，２３や第２溝２２２，２３２などの寸法精度を向上させることができる。
また、上述したように、本実施形態では、第２保護膜６３は、金属により形成される金属膜である。そのため、第２保護膜６３を金属膜とすることにより、レジスト膜と比べ、第２保護膜６３の厚みを薄くすることができる。これにより、第２ドライエッチング工程Ｓ８において形成される第１および第２振動腕２２，２３や第２溝２２２，２３２などの寸法精度をさらに向上させることができる。
なお、本実施形態では、第１下地膜５１および第２下地膜６１は、金属膜であるが、第１下地膜５１および第２下地膜６１の少なくとも一方が金属膜であれば構わない。例えば、第１下地膜５１および第２下地膜６１のうち、一方の下地膜が金属膜であり、他方の下地膜がレジスト膜であっても構わない。
また、本実施形態では、第１保護膜５３および第２保護膜６３は、金属膜であるが、第１保護膜５３および第２保護膜６３の少なくとも一方が金属膜であれば構わない。例えば、第１保護膜５３および第２保護膜６３のうち、少なくとも一方の保護膜が金属膜であり、他方の保護膜がレジスト膜であっても構わない。
≪第２下地膜除去工程Ｓ９≫
本工程は、第１下地膜除去工程Ｓ５と同様に行われる。
図２０に示すように、第２土手部形成領域Ｑｄ２における水晶基板２０の第２基板面２０Ｂに残存する第２下地膜６１を除去する。これにより、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂが第１および第２振動腕２２，２３の第２面２Ｂとなる。つまり、第１および第２振動腕２２，２３の第２面２Ｂは、第２ドライエッチング工程Ｓ８においてエッチングされていないので、第２土手部形成領域Ｑｄ２における第１および第２振動腕２２，２３の厚みや第２面２Ｂの表面粗さは、水晶基板２０の厚みや第２基板面２０Ｂの表面粗さのまま維持されている。そのため、第１および第２振動腕２２，２３の厚み精度が向上し、ねじれ振動などの不要振動の発生が抑制される。
なお、上述した第２ドライエッチング工程Ｓ８において、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂに第２下地膜６１が残存しない状態でドライエッチングを終了させる場合は、第２下地膜除去工程Ｓ９は設けなくても構わない。
また、上述した第２ドライエッチング工程Ｓ８が終了したとき、第２保護膜６３が除去されていない場合は、第２下地膜除去工程Ｓ９において、第２下地膜６１と、第２保護膜６３と、を一括して除去するようにしても構わない。あるいは、第２下地膜除去工程Ｓ９を行う前に第２保護膜６３を除去する第２保護膜除去工程を設けても構わない。
また、本実施形態では、第１下地膜除去工程Ｓ５において、水晶基板２０の第１基板面２０Ａに残存する第１下地膜５１を除去し、第２下地膜除去工程Ｓ９において、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂに残存する第２下地膜６１を除去しているが、第１下地膜除去工程Ｓ５を設けずに、第２下地膜除去工程Ｓ９において、水晶基板２０の第１基板面２０Ａに残存する第１下地膜５１と、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂに残存する第２下地膜６１と、を一括して除去しても構わない。
以上の工程Ｓ１～Ｓ９により、図２０に示すように、水晶基板２０から複数の振動基板２が一括形成される。
≪電極形成工程Ｓ１０≫
振動基板２の表面に金属膜を成膜し、この金属膜をパターニングすることにより、電極３を形成する。
以上により、振動素子１が得られる。
以上のように、ドライエッチングによれば水晶の結晶面の影響を受けずに加工することができるため、優れた寸法精度を実現することができる。また、第１溝２２１，２３１および第２溝２２２，２３２と振動基板２の外形形状とを一括して形成することにより、振動素子１の製造工程の削減、振動素子１の低コスト化を図ることができる。また、外形形状に対する第１溝２２１，２３１および第２溝２２２，２３２の位置ずれが阻止され、振動基板２の形成精度が高まる。
以上、振動素子１の製造方法について説明した。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていても構わない。
以上述べた通り、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
振動素子１の製造方法は、第１方向であるＹ方向に沿って延出し、Ｙ方向と交差する第２方向であるＸ方向に沿って並ぶ第１振動腕２２および第２振動腕２３を備え、第１振動腕２２および第２振動腕２３は、それぞれ、Ｙ方向およびＸ方向に交差する第３方向であるＺ方向に並んで配置され、表裏関係にある第１面２Ａおよび第２面２Ｂと、第１面２Ａに開口する有底の第１溝２２１，２３１と、第２面２Ｂに開口する有底の第２溝２２２，２３２と、を有する振動素子の製造方法であって、表裏関係にある第１基板面２０Ａおよび第２基板面２０Ｂを有する水晶基板２０を準備する準備工程Ｓ１と、第１基板面２０Ａのうち、第１振動腕２２が形成される第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕２３が形成される第２振動腕形成領域Ｑ３に第１下地膜５１を形成する第１下地膜形成工程Ｓ２と、第１下地膜５１のうち、第１溝２２１，２３１が形成される第１溝形成領域Ｑ１を除いた領域である第１土手部形成領域Ｑｄ１に第１保護膜５３を形成する第１保護膜形成工程Ｓ３と、第１下地膜５１および第１保護膜５３を介して水晶基板２０を第１基板面２０Ａ側からドライエッチングし、第１面２Ａと、第１溝２２１，２３１と、第１振動腕２２および第２振動腕２３の外形とを形成する第１ドライエッチング工程Ｓ４と、第２基板面２０Ｂのうち、第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第２下地膜６１を形成する第２下地膜形成工程Ｓ６と、第２下地膜６１のうち、第２溝２２２，２３２が形成される第２溝形成領域Ｑ６を除いた領域である第２土手部形成領域Ｑｄ２に第２保護膜６３を形成する第２保護膜形成工程Ｓ７と、第２下地膜６１および第２保護膜６３を介して水晶基板２０を第２基板面２０Ｂ側からドライエッチングし、第２面２Ｂと、第２溝２２２，２３２と、第１振動腕２２および第２振動腕２３の外形とを形成する第２ドライエッチング工程Ｓ８と、を含む。
これにより、第１および第２振動腕２２，２３の外形と、第１溝２２１，２３１および第２溝２２２，２３２と、を一括して形成することができ、かつ、腕間領域Ｑ４におけるＸ方向の幅Ａ、素子間領域Ｑ５におけるＸ方向の幅Ｂ、第１溝２２１，２３１におけるＸ方向の幅Ｗ、および第２溝２２２，２３２におけるＸ方向の幅Ｗなどの寸法の設定に制約がなく、設計自由度の高い振動素子１の製造方法を提供することができる。
２．実施形態２
実施形態２に係る振動素子１の製造方法について、図２１および図２２を参照して説明する。なお、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
実施形態２は、第１保護膜形成工程Ｓ３が第１下地膜パターニング工程Ｓ２２のうち第２レジスト膜Ｒ２を形成する工程を含むことや、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２において第２レジスト膜Ｒ２を除去せずに第２レジスト膜Ｒ２を第３保護膜５５とすることや、第２保護膜形成工程Ｓ７が第２下地膜パターニング工程Ｓ６２のうち第４レジスト膜Ｒ４を形成する工程を含むことや、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２において第４レジスト膜Ｒ４を除去せずに第４レジスト膜Ｒ４を第４保護膜６５とすること以外は、実施形態１と同様である。
換言すると、実施形態２は、第１ドライエッチング工程Ｓ４において第２レジスト膜Ｒ２が形成されている状態でドライエッチングが開始されることや、第２ドライエッチング工程Ｓ８において第４レジスト膜Ｒ４が形成されている状態でドライエッチングが開始されること以外は、実施形態１と同様である。
準備工程Ｓ１、第１下地膜コーティング工程Ｓ２１、第１保護膜コーティング工程Ｓ３１、および第１保護膜パターニング工程Ｓ３２は、実施形態１と同一であるので、説明を省略し、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２から説明する。
≪第１下地膜パターニング工程Ｓ２２≫
図２１に示すように、まず、フォトリソグラフィー技法を用いて、第１下地膜５１における水晶基板２０とは反対側の面のうち第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に、第２レジスト膜Ｒ２を形成する。
本実施形態では、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２のうち第２レジスト膜Ｒ２を形成する工程は、第１保護膜形成工程Ｓ３に含まれる。
また、本実施形態では、第２レジスト膜Ｒ２は、第１ドライエッチング工程Ｓ４において所定のエッチングレートでエッチングされるレジスト材により形成される。また、第２レジスト膜Ｒ２は、第１保護膜５３の厚みよりも薄く形成される。第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３のうち第１溝形成領域Ｑ１に形成される第２レジスト膜Ｒ２は、第３保護膜５５に相当する。換言すると、第１保護膜形成工程Ｓ３では、第１下地膜５１の第１溝形成領域Ｑ１に、第１保護膜５３よりも厚みの薄い第３保護膜５５としての第２レジスト膜Ｒ２が形成される。
次に、第１下地膜５１における第２レジスト膜Ｒ２が形成されている面側から第１下地膜５１をエッチングする。これにより、水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第１下地膜５１が形成される。
次に、第２レジスト膜Ｒ２を除去せずに、第１ドライエッチング工程Ｓ４に移る。
≪第１ドライエッチング工程Ｓ４≫
図２１に示すように、第１ドライエッチング工程Ｓ４では、第２レジスト膜Ｒ２が形成されている状態でドライエッチングが開始される。それ以外は、実施形態１と同一である。
第２レジスト膜Ｒ２は、第１ドライエッチング工程Ｓ４において、第１下地膜５１および第１保護膜５３と同様にエッチングされる。そのため、第１溝形成領域Ｑ１に第３保護膜５５としての第２レジスト膜Ｒ２が形成されている場合でも、第１ドライエッチング工程Ｓ４において、図２２に示すように、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第１溝２２１，２３１とを一括して形成することができる。
第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第２レジスト膜Ｒ２が形成されている場合でも、第１ドライエッチング工程Ｓ４において、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第１溝２２１，２３１とを一括して形成することができるので、第２レジスト膜Ｒ２を除去する工程が不要となる。つまり、振動基板２の製造工程を減らすことができる。
第１ドライエッチング工程Ｓ４が終了すると、第１下地膜除去工程Ｓ５に移る。
本実施形態では、第１土手部形成領域Ｑｄ１における水晶基板２０の第１基板面２０Ａに第１下地膜５１が残存した状態で第１ドライエッチング工程Ｓ４を終了させているが、水晶基板２０の第１基板面２０Ａに残存する第１下地膜５１は、第１下地膜除去工程Ｓ５により除去されており、図２２には図示されない。
第１下地膜除去工程Ｓ５、第２下地膜コーティング工程Ｓ６１、第２保護膜コーティング工程Ｓ７１、および第２保護膜パターニング工程Ｓ７２は、実施形態１と同一であるので、説明を省略し、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２から説明する。
≪第２下地膜パターニング工程Ｓ６２≫
図２２に示すように、まず、フォトリソグラフィー技法を用いて、第２下地膜６１における水晶基板２０とは反対側の面のうち第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に、第４レジスト膜Ｒ４を形成する。
本実施形態では、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２のうち第４レジスト膜Ｒ４を形成する工程は、第２保護膜形成工程Ｓ７に含まれる。
また、本実施形態では、第４レジスト膜Ｒ４は、第２ドライエッチング工程Ｓ８において所定のエッチングレートでエッチングされるレジスト材により形成される。また、第４レジスト膜Ｒ４は、第２保護膜６３の厚みよりも薄く形成される。第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３のうち第２溝形成領域Ｑ６に形成される第４レジスト膜Ｒ４は、第４保護膜６５に相当する。換言すると、第２保護膜形成工程Ｓ７では、第２下地膜６１の第２溝形成領域Ｑ６に、第２保護膜６３よりも厚みの薄い第４保護膜６５としての第４レジスト膜Ｒ４が形成される。
次に、第２下地膜６１における第４レジスト膜Ｒ４が形成されている面側から第２下地膜６１をエッチングする。これにより、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第２下地膜６１が形成される。
次に、第４レジスト膜Ｒ４を除去せずに、第２ドライエッチング工程Ｓ８に移る。
≪第２ドライエッチング工程Ｓ８≫
図２２に示すように、第２ドライエッチング工程Ｓ８では、第４レジスト膜Ｒ４が形成されている状態でドライエッチングが開始される。それ以外は、実施形態１と同一である。
第４レジスト膜Ｒ４は、第２ドライエッチング工程Ｓ８において、第２下地膜６１および第２保護膜６３と同様にエッチングされる。そのため、第２溝形成領域Ｑ６に第４保護膜６５としての第４レジスト膜Ｒ４が形成されている場合でも、第２ドライエッチング工程Ｓ８において、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第２溝２２２，２３２とを一括して形成することができる。
第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第４レジスト膜Ｒ４が形成されている状態でも、第２ドライエッチング工程Ｓ８において、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第２溝２２２，２３２とを一括して形成することができるので、第４レジスト膜Ｒ４を除去する工程が不要となる。つまり、振動基板２の製造工程を減らすことができる。
第２ドライエッチング工程Ｓ８が終了すると、第２下地膜除去工程Ｓ９に移る。
以上の工程Ｓ１～Ｓ９により、図２０に示すように、水晶基板２０から複数の振動基板２が一括形成される。
第２下地膜除去工程Ｓ９および電極形成工程Ｓ１０は、実施形態１と同一であるので、説明を省略する。
なお、本実施形態では、第１保護膜形成工程Ｓ３において第３保護膜５５としての第２レジスト膜Ｒ２を形成しているが、第３保護膜５５を形成しなくても構わない。また、第２保護膜形成工程Ｓ７において第４保護膜６５としての第４レジスト膜Ｒ４を形成しているが、第４保護膜６５を形成しなくても構わない。つまり、第１保護膜形成工程Ｓ３および第２保護膜形成工程Ｓ７において、第３保護膜５５および第４保護膜６５のうち少なくとも一方を形成することにしても構わない。換言すると、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２および第２下地膜パターニング工程Ｓ６２において第２レジスト膜Ｒ２および第４レジスト膜Ｒ４の少なくとも一方を除去することにしても構わない。
本実施形態によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
第１溝形成領域Ｑ１に第３保護膜５５としての第２レジスト膜Ｒ２が形成されている場合でも、第１ドライエッチング工程Ｓ４において、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第１溝２２１，２３１とを一括して形成することができる。また、第２溝形成領域Ｑ６に第４保護膜６５としての第４レジスト膜Ｒ４が形成されている場合でも、第２ドライエッチング工程Ｓ８において、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第２溝２２２，２３２とを一括して形成することができる。また、第２レジスト膜Ｒ２および第４レジスト膜Ｒ４を除去する工程が不要となり、振動基板２の製造工程を減らすことができる。
３．実施形態３
実施形態３に係る振動素子１の製造方法について、図２３、図２４および図２５を参照して説明する。なお、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
実施形態３は、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２において、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に形成されている第１下地膜５１のうち第２金属膜５１３を除去し、残存する第１金属膜５１２を第３下地膜５７とすることや、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２において、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に形成されている第２下地膜６１のうち第４金属膜６１３を除去し、残存する第３金属膜６１２を第４下地膜６７とすること以外は、実施形態１と同様である。
換言すると、実施形態３は、第１ドライエッチング工程Ｓ４において、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第３下地膜５７としての第１金属膜５１２が形成されている状態でドライエッチングが開始されることや、第２ドライエッチング工程Ｓ８において、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第４下地膜６７としての第３金属膜６１２が形成されている状態でドライエッチングが開始されること以外は、実施形態１と同様である。
準備工程Ｓ１、第１下地膜コーティング工程Ｓ２１、第１保護膜コーティング工程Ｓ３１、および第１保護膜パターニング工程Ｓ３２は、実施形態１と同一であるので、説明を省略し、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２から説明する。
≪第１下地膜パターニング工程Ｓ２２≫
図２３に示すように、まず、フォトリソグラフィー技法を用いて、第１下地膜５１における水晶基板２０とは反対側の面のうち第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に、第２レジスト膜Ｒ２を形成する。
次に、第１下地膜５１における第２レジスト膜Ｒ２が形成されている面側から第１下地膜５１のうち第２金属膜５１３をエッチングする。これにより、第２レジスト膜Ｒ２が形成されていない腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５の第２金属膜５１３が除去される。また、水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第１下地膜５１が形成される。
腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５において、第１下地膜５１のうち第２金属膜５１３は除去されるが、第１金属膜５１２は除去されない。つまり、水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５には、第１金属膜５１２が形成されている。水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に形成されている第１金属膜５１２は、第３下地膜５７に相当する。換言すると、第１下地膜形成工程Ｓ２では、第１基板面２０Ａの腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に、第１下地膜５１よりも厚みの薄い第３下地膜５７としての第１金属膜５１２が形成される。
次に、図２４に示すように、第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に形成されている第２レジスト膜Ｒ２を除去し、第１ドライエッチング工程Ｓ４に移る。
≪第１ドライエッチング工程Ｓ４≫
図２４に示すように、第１ドライエッチング工程Ｓ４では、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第３下地膜５７としての第１金属膜５１２が形成されている状態でドライエッチングが開始される。それ以外は、実施形態１と同一である。
第１ドライエッチング工程Ｓ４において、第３下地膜５７としての第１金属膜５１２は、第１下地膜５１および第１保護膜５３と同様にエッチングされる。そのため、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第３下地膜５７としての第１金属膜５１２が形成されている場合でも、第１ドライエッチング工程Ｓ４において、図２５に示すように、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第１溝２２１，２３１とを一括して形成することができる。
腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第１金属膜５１２が形成されている場合でも、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第１溝２２１，２３１とを一括して形成することができるので、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２において第１金属膜５１２をエッチングする工程が不要となる。つまり、振動基板２の製造工程を減らすことができる。
第１ドライエッチング工程Ｓ４が終了すると、第１下地膜除去工程Ｓ５に移る。
本実施形態では、第１土手部形成領域Ｑｄ１における水晶基板２０の第１基板面２０Ａに第１下地膜５１が残存した状態で第１ドライエッチング工程Ｓ４を終了させているが、水晶基板２０の第１基板面２０Ａに残存する第１下地膜５１は、第１下地膜除去工程Ｓ５により除去されており、図２５には図示されない。
第１下地膜除去工程Ｓ５、第２下地膜コーティング工程Ｓ６１、第２保護膜コーティング工程Ｓ７１、および第２保護膜パターニング工程Ｓ７２は、実施形態１と同一であるので、説明を省略し、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２から説明する。
≪第２下地膜パターニング工程Ｓ６２≫
図２５に示すように、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２と同様に、フォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いて、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５における第２下地膜６１のうち第４金属膜６１３が除去される。また、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち第１振動腕形成領域Ｑ２および第２振動腕形成領域Ｑ３に第２下地膜６１が形成される。
腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５において、第２下地膜６１のうち第４金属膜６１３は除去されるが、第３金属膜６１２は除去されない。つまり、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５には、第３金属膜６１２が形成されている。水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に形成されている第３金属膜６１２は、第４下地膜６７に相当する。換言すると、第２下地膜形成工程Ｓ６では、第２基板面２０Ｂの腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に、第２下地膜６１よりも厚みの薄い第４下地膜６７としての第３金属膜６１２が形成される。
≪第２ドライエッチング工程Ｓ８≫
図２５に示すように、第２ドライエッチング工程Ｓ８では、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第４下地膜６７としての第３金属膜６１２が形成されている状態でドライエッチングが開始される。それ以外は、実施形態１と同一である。
第２ドライエッチング工程Ｓ８において、第４下地膜６７としての第３金属膜６１２は、第２下地膜６１および第２保護膜６３と同様にエッチングされる。そのため、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第４下地膜６７としての第３金属膜６１２が形成されている場合でも、第２ドライエッチング工程Ｓ８において、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第２溝２２２，２３２とを一括して形成することができる。
腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第３金属膜６１２が形成されている場合でも、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第２溝２２２，２３２とを一括して形成することができるので、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２において第３金属膜６１２をエッチングする工程が不要となる。つまり、振動基板２の製造工程を減らすことができる。
第２ドライエッチング工程Ｓ８が終了すると、第２下地膜除去工程Ｓ９に移る。
以上の工程Ｓ１～Ｓ９により、図２０に示すように、水晶基板２０から複数の振動基板２が一括形成される。
第２下地膜除去工程Ｓ９および電極形成工程Ｓ１０は、実施形態１と同一であるので、説明を省略する。
本実施形態によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
腕間領域Ｑ４に第３下地膜５７としての第１金属膜５１２が形成されている場合でも、第１ドライエッチング工程Ｓ４において、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第１溝２２１，２３１とを一括して形成することができる。また、腕間領域Ｑ４に第４下地膜６７としての第３金属膜６１２が形成されている場合でも、第２ドライエッチング工程Ｓ８において、第１および第２振動腕２２，２３の外形と第２溝２２２，２３２とを一括して形成することができる。また、第１金属膜５１２および第３金属膜６１２を除去する工程が不要となり、振動基板２の製造工程を減らすことができる。
なお、本実施形態では、第１下地膜パターニング工程Ｓ２２において、水晶基板２０の第１基板面２０Ａのうち腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第３下地膜５７としての第１金属膜５１２が形成されているが、第３下地膜５７としての第１金属膜５１２は形成されていなくても構わない。つまり、上述した実施形態１のように、第１基板面２０Ａの腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第１下地膜５１が形成されていなくても構わない。第１基板面２０Ａの腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第１下地膜５１が形成されていない場合、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５において水晶基板２０の第１基板面２０Ａは露出しているため、第３下地膜５７としての第１金属膜５１２が形成されている場合と比べ、第１ドライエッチング工程Ｓ４を短時間で終了させることができる。
また、本実施形態では、第２下地膜パターニング工程Ｓ６２において、水晶基板２０の第２基板面２０Ｂのうち腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第４下地膜６７としての第３金属膜６１２が形成されているが、第４下地膜６７としての第３金属膜６１２は形成されていなくても構わない。つまり、上述した実施形態１のように、第２基板面２０Ｂの腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第２下地膜６１が形成されていなくても構わない。第２基板面２０Ｂの腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５に第２下地膜６１が形成されていない場合、腕間領域Ｑ４および素子間領域Ｑ５において水晶基板２０の第２基板面２０Ｂは露出しているため、第４下地膜６７としての第３金属膜６１２が形成されている場合と比べ、第２ドライエッチング工程Ｓ８を短時間で終了させることができる。
つまり、第１基板面２０Ａの腕間領域Ｑ４および第２基板面２０Ｂの腕間領域Ｑ４の少なくとも一方に、第３下地膜５７または第４下地膜６７が形成されていれば構わない。また、第１基板面２０Ａの素子間領域Ｑ５および第２基板面２０Ｂの素子間領域Ｑ５の少なくとも一方に、第３下地膜５７または第４下地膜６７が形成されていれば構わない。
換言すると、第１基板面２０Ａの腕間領域Ｑ４および第２基板面２０Ｂの腕間領域Ｑ４の少なくとも一方には、第１下地膜５１または第２下地膜６１が形成されていなくても構わない。また、第１基板面２０Ａの素子間領域Ｑ５および第２基板面２０Ｂの素子間領域Ｑ５の少なくとも一方には、第１下地膜５１または第２下地膜６１が形成されていなくても構わない。
以上、本発明の振動素子の製造方法について、実施形態１、実施形態２および実施形態３に基づいて説明した。
なお、本発明の振動素子の製造方法で製造される振動素子は、特に限定されない。
本発明の振動素子の製造方法で製造される振動素子は、例えば、図２６および図２７に示すような双音叉型振動素子７であってもよい。なお、図２６および図２７では、電極の図示を省略している。双音叉型振動素子７は、一対の基部７１１，７１２と、基部７１１，７１２を連結する第１振動腕７２および第２振動腕７３と、を有する。また、第１振動腕７２および第２振動腕７３は、それぞれ第１面７Ａに開口する有底の第１溝７２１，７３１と、第２面７Ｂに開口する有底の第２溝７２２，７３２と、第１溝７２１，７３１を画定する第１土手部７２５，７３５と、第２溝７２２，７３２を画定する第２土手部７２６，７３６と、を有する。
また、例えば、振動素子は、図２８、図２９および図３０に示すようなジャイロ振動素子８であってもよい。なお、図２８、図２９および図３０では、電極の図示を省略している。ジャイロ振動素子８は、基部８１と、基部８１からＹ方向両側に延出する一対の検出振動腕８２，８３と、基部８１からＸ方向両側に延出する一対の連結腕８４，８５と、連結腕８４の先端部からＹ方向両側に延出する駆動振動腕８６，８７と、連結腕８５の先端部からＹ方向両側に延出する駆動振動腕８８，８９と、を有する。このようなジャイロ振動素子８においては、駆動振動腕８６，８７，８８，８９を図２８中の矢印ＳＤ方向に屈曲振動させている状態でＺ軸まわりの角速度ωｚが作用すると、コリオリの力によって検出振動腕８２，８３に矢印ＳＳ方向への屈曲振動が新たに励振され、当該屈曲振動により検出振動腕８２，８３から出力される電荷に基づいて角速度ωｚを検出する。
また、検出振動腕８２，８３は、第１面８Ａに開口する有底の第１溝８２１，８３１と、第２面８Ｂに開口する有底の第２溝８２２，８３２と、第１溝８２１，８３１を画定する第１土手部８２５，８３５と、第２溝８２２，８３２を画定する第２土手部８２６，８３６とを有する。また、駆動振動腕８６，８７，８８，８９は、第１面８Ａに開口する有底の第１溝８６１，８７１，８８１，８９１と、第２面８Ｂに開口する有底の第２溝８６２，８７２，８８２，８９２と、第１溝８６１，８７１，８８１，８９１を画定する第１土手部８６５，８７５，８８５，８９５と、第２溝８６２，８７２，８８２，８９２を画定する第２土手部８６６，８７６，８８６，８９６と、を有する。このようなジャイロ振動素子８においては、例えば、駆動振動腕８６，８８または駆動振動腕８７，８９が第１振動腕および第２振動腕となる。
また、例えば、振動素子は、図３１、図３２および図３３に示すようなジャイロ振動素子９であってもよい。なお、図３１、図３２および図３３では、電極の図示を省略している。ジャイロ振動素子９は、基部９１と、基部９１からＹ方向プラス側に延出し、Ｘ方向に並ぶ一対の駆動振動腕９２，９３と、基部９１からＹ方向マイナス側に延出し、Ｘ方向に並ぶ一対の検出振動腕９４，９５と、を有する。このようなジャイロ振動素子９においては、駆動振動腕９２，９３を図３１中の矢印ＳＤ方向に屈曲振動させている状態でＹ軸まわりの角速度ωｙが作用すると、コリオリの力によって、検出振動腕９４，９５に矢印ＳＳ方向への屈曲振動が新たに励振され、当該屈曲振動により検出振動腕９４，９５から出力される電荷に基づいて角速度ωｙを検出する。
また、駆動振動腕９２，９３は、第１面９Ａに開口する有底の第１溝９２１，９３１と、第２面９Ｂに開口する有底の第２溝９２２，９３２と、第１溝９２１，９３１を画定する第１土手部９２５，９３５と、第２溝９２２，９３２を画定する第２土手部９２６，９３６と、を有する。また、検出振動腕９４，９５は、第１面９Ａに開口する有底の第１溝９４１，９５１と、第２面９Ｂに開口する有底の第２溝９４２，９５２と、第１溝９４１，９５１を画定する第１土手部９４５，９５５と、第２溝９４２，９５２を画定する第２土手部９４６，９５６と、を有する。このようなジャイロ振動素子９においては、駆動振動腕９２，９３または検出振動腕９４，９５が第１振動腕および第２振動腕となる。
１…振動素子、２…振動基板、２Ａ…第１面、２Ｂ…第２面、３…電極、２０…水晶基板、２０Ａ…第１基板面、２０Ｂ…第２基板面、２１…基部、２２…第１振動腕、２３…第２振動腕、３１…信号電極、３２…接地電極、５１…第１下地膜、５３…第１保護膜、６１…第２下地膜、６３…第２保護膜、２２１，２３１…第１溝、２２２，２３２…第２溝、２２５，２３５…第１土手部、２２６，２３６…第２土手部、５１２…第１金属膜、５１３…第２金属膜、６１２…第３金属膜、６１３…第４金属膜、Ｑ１…第１溝形成領域、Ｑ２…第１振動腕形成領域、Ｑ３…第２振動腕形成領域、Ｑ４…腕間領域、Ｑ５…素子間領域、Ｑ６…第２溝形成領域、Ｑｄ１…第１土手部形成領域、Ｑｄ２…第２土手部形成領域、Ｒ１…第１レジスト膜、Ｒ２…第２レジスト膜、Ｒ４…第４レジスト膜、Ｓ１…準備工程、Ｓ２…第１下地膜形成工程、Ｓ３…第１保護膜形成工程、Ｓ４…第１ドライエッチング工程、Ｓ５…第１下地膜除去工程、Ｓ６…第２下地膜形成工程、Ｓ７…第２保護膜形成工程、Ｓ８…第２ドライエッチング工程、Ｓ９…第２下地膜除去工程、Ｓ１０…電極形成工程、Ｓ２１…第１下地膜コーティング工程、Ｓ２２…第１下地膜パターニング工程、Ｓ３１…第１保護膜コーティング工程、Ｓ３２…第１保護膜パターニング工程、Ｓ６１…第２下地膜コーティング工程、Ｓ６２…第２下地膜パターニング工程、Ｓ７１…第２保護膜コーティング工程、Ｓ７２…第２保護膜パターニング工程。

Claims (7)

  1. 第１方向に沿って延出し、前記第１方向と交差する第２方向に沿って並ぶ第１振動腕および第２振動腕を備え、
    前記第１振動腕および前記第２振動腕は、それぞれ、前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に並んで配置され、表裏関係にある第１面および第２面と、前記第１面に開口する有底の第１溝と、前記第２面に開口する有底の第２溝と、を有する振動素子の製造方法であって、
    表裏関係にある第１基板面および第２基板面を有する水晶基板を準備する準備工程と、
    前記第１基板面のうち、前記第１振動腕が形成される第１振動腕形成領域および前記第２振動腕が形成される第２振動腕形成領域に第１下地膜を形成する第１下地膜形成工程と、
    前記第１下地膜のうち、前記第１溝が形成される第１溝形成領域を除いた領域に第１保護膜を形成する第１保護膜形成工程と、
    前記第１下地膜および前記第１保護膜を介して前記水晶基板を前記第１基板面側からドライエッチングし、前記第１面と、前記第１溝と、前記第１振動腕および前記第２振動腕の外形とを形成する第１ドライエッチング工程と、
    前記第２基板面のうち、前記第１振動腕形成領域および前記第２振動腕形成領域に第２下地膜を形成する第２下地膜形成工程と、
    前記第２下地膜のうち、前記第２溝が形成される第２溝形成領域を除いた領域に第２保護膜を形成する第２保護膜形成工程と、
    前記第２下地膜および前記第２保護膜を介して前記水晶基板を前記第２基板面側からドライエッチングし、前記第２面と、前記第２溝と、前記第１振動腕および前記第２振動腕の外形とを形成する第２ドライエッチング工程と、を含む、
    振動素子の製造方法。
  2. 前記第１保護膜形成工程では、前記第１下地膜の前記第１溝形成領域に、前記第１保護膜よりも厚みの薄い第３保護膜を形成し、
    前記第２保護膜形成工程では、前記第２下地膜の前記第２溝形成領域に、前記第２保護膜よりも厚みの薄い第４保護膜を形成する、
    請求項１に記載の振動素子の製造方法。
  3. 前記第１下地膜形成工程では、前記第１基板面の前記第１振動腕形成領域および前記第２振動腕形成領域の間に位置する腕間領域に、前記第１下地膜よりも厚みの薄い第３下地膜を形成し、
    前記第２下地膜形成工程では、前記第２基板面の前記腕間領域に、前記第２下地膜よりも厚みの薄い第４下地膜を形成する、
    請求項１または請求項２に記載の振動素子の製造方法。
  4. 前記第１基板面の前記第１振動腕形成領域および前記第２振動腕形成領域の間に位置する腕間領域、および前記第２基板面の前記腕間領域の少なくとも一方には、前記第１下地膜または前記第２下地膜が形成されていない、
    請求項１または請求項２に記載の振動素子の製造方法。
  5. 前記第１ドライエッチング工程において、前記ドライエッチングを前記第１基板面に前記第１下地膜が残存した状態で終了させ、
    残存した前記第１下地膜を除去する第１下地膜除去工程を更に含む、
    請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の振動素子の製造方法。
  6. 前記第２ドライエッチング工程において、前記ドライエッチングを前記第２基板面に前記第２下地膜が残存した状態で終了させ、
    残存した前記第２下地膜を除去する第２下地膜除去工程を更に含む、
    請求項５に記載の振動素子の製造方法。
  7. 前記第１下地膜および前記第２下地膜の少なくとも一方は金属膜である、
    請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の振動素子の製造方法。
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