JP5045892B2

JP5045892B2 - 圧電振動片及びその製造方法

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Publication number: JP5045892B2
Application number: JP2007072445A
Authority: JP
Inventors: 祥之山田; 英雄棚谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2027-03-20
Also published as: JP2008236335A

Description

本発明は、圧電振動片及びその製造方法に関する。

音叉型圧電振動片は、一対の振動腕を有し、振動腕には励振電極が形成されている。また、振動腕に溝を形成して振動腕側面及び溝内に励振電極が形成される（特許文献１）。この構成によると、振動腕及び溝内の電極間に発生する電界を効率よく利用することができ、ＣＩ値が減少する。しかし、特許文献１の図４に示すように、ウェットエッチングによって振動腕全体を形成した場合、対向する内面の傾斜角度が左右非対象になる。すると、振動腕が斜め方向に振動し、そのために振動特性が安定しないことがあった。それを解消するために、振動腕の溝をドライエッチングによって形成し、溝を断面コの字状にする方法も知られている。しかし、振動腕を小型化した場合、振動全体の剛性が低下し、特に溝底面と溝側面の接合部周辺の剛性不足によって、振動に悪影響を及ぼす可能性がある。
特開２００６−３５２７７１号公報

本発明の目的は、振動腕の剛性を確保して振動特性を向上させることにある。

（１）本発明に係る圧電振動片は、
基部と、
前記基部から延びる一対の振動腕と、
それぞれの前記振動腕に形成されている励振電極膜と、
を含み、
それぞれの前記振動腕は、相互に反対を向く平行な第１及び第２の表面と、前記第１及び第２の表面の両側に略垂直に接続される第１及び第２の側面と、を有し、
前記第１及び第２の表面には、それぞれ、前記振動腕の長手方向に延びる溝が形成され、
前記溝は、前記第１の側面と背中合わせに延びる第１の内面と、前記第２の側面と背中合わせに延びる第２の内面と、前記第１及び第２の内面間の底面と、を含み、
前記第１の表面に形成された前記溝の前記第１及び第２の内面は、互いに非平行であり、前記第１及び第２の表面の幅方向の中心を通り、かつ前記第１及び第２の表面に垂直な対称面に対して面対称になっており、
前記第２の表面に形成された前記溝の前記第１及び第２の内面は、互いに非平行であり、前記対称面に対して面対称になっている。本発明によれば、第１及び第２の側面が第１及び第２の表面に対して垂直になっているので振動腕の振動効率が良い。一方、溝の第１及び第２の内面は、傾斜しているので剛性を確保することができ、第１及び第２の表面に対して垂直に形成した場合と比べて、底面とで形成される角に応力が集中しにくいため、振動効率を低下させる要因が少ない。しかも、第１及び第２の内面は、面対称になっているので振動特性が安定する。
（２）この圧電振動片において、
前記底面は、凸曲面になっていてもよい。
（３）この圧電振動片において、
前記溝は、さらに前記第１及び第２の内面の両端を接続する第３及び第４の内面を含み、
前記第１の表面に形成された前記溝の前記第３及び第４の内面は、互いに非平行であり、前記対称面に直交するとともに前記第１及び第２の表面に垂直な第２の対称面について面対称になっており、
前記第２の表面に形成された前記溝の前記第３及び第４の内面は、互いに非平行であり、前記第２の対称面について面対称になっていてもよい。
（４）この圧電振動片において、
前記第１の表面に形成された前記溝の前記第１の内面と、前記第２の表面に形成された前記溝の前記第２の内面とは、前記対称面に対する角度が同じであり、
前記第１の表面に形成された前記溝の前記第２の内面と、前記第２の表面に形成された前記溝の前記第１の内面とは、前記対称面に対する角度が同じであってもよい。
（５）本発明に係る圧電振動片の製造方法は、
（ａ）圧電体ウエハの相互に反対を向く平行な表面及び裏面を、それぞれ部分的にウェットエッチングレジストで覆ってウェットエッチングによるフルエッチングを行う工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後に、前記表面及び裏面を、それぞれ部分的にドライエッチングレジストで覆ってドライエッチングによるハーフエッチングを行う工程と、
を含み、
前記ウェットエッチングレジストによる被覆領域は、前記表面及び裏面の一部から、振動腕の第１及び第２の表面を形成するための領域を含み、
前記ドライエッチングレジストからの露出領域は、溝を前記振動腕に形成するための領域を含み、
前記（ａ）工程で、前記振動腕の、前記第１及び第２の表面の幅方向の両側に接続される第１及び第２の側面が、前記第１及び第２の表面に対して略垂直になるように、前記ウェットエッチングを行い、
前記（ｂ）工程で、前記溝の、前記第１及び第２の側面とそれぞれ背中合わせに延びる第１及び第２の内面が、互いに非平行であって、前記振動腕の幅方向の中心を通り、かつ前記第１及び第２の表面と垂直に交わる対称面について面対称になるように、前記ドライエッチングを行う。本発明によれば、ドライエッチングによって、面対称の第１及び第２の内面を含む溝を形成することができる。
（６）この圧電振動片の製造方法において、
前記ドライエッチングレジストをＣｒで形成し、
前記溝の底面が凸曲面になるように、前記ドライエッチングを行ってもよい。
（７）この圧電振動片の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記表面及び裏面にそれぞれ前記ドライエッチングレジストが付着した状態で前記表面に対してハーフエッチングし、その後に、前記表面及び裏面にそれぞれ前記ドライエッチングレジストが付着した状態で前記裏面に対してハーフエッチングしてもよい。
（８）この圧電振動片の製造方法において、
前記（ｂ）工程は、
前記表面に前記ドライエッチングレジストが付着し、前記裏面を覆う第２の保護膜が付着した状態で、前記表面に対してハーフエッチングし、その後、
前記表面の前記ドライエッチングレジスト及び前記裏面の前記第２の保護膜を除去し、その後、
前記裏面に前記ドライエッチングレジストが付着し、前記表面及び前記表面の前記溝を覆う第１の保護膜が付着した状態で、前記裏面に対してハーフエッチングし、その後、
前記裏面の前記ドライエッチングレジスト及び前記表面の前記第１の保護膜を除去することを含んでもよい。

図１は、本発明の実施の形態に係る圧電振動片を示す平面図である。図２は、図１に示す圧電振動片のII−II線断面拡大図である。図３は、図１に示す圧電振動片のIII−III線断面拡大図である。なお、底面図は平面図と対称に表れる。

圧電振動片（例えば音叉型圧電振動片）は、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料からなる。圧電振動片を水晶から構成する場合、水晶ウエハは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系において、Ｚ軸を中心に時計回りに０度ないし５度の範囲で回転して切り出した水晶Ｚ板を所定の厚みに切断研磨して得られるものを用いる。圧電振動片は、基部１６と、基部１６から延びる一対の振動腕１８と、を含む。

基部１６には、第１及び第２の表面１２，１４に括れた形状が表れるように対向方向に一対の切り込み２２が形成されている。基部１６は、一対の切り込み２２を挟んで両側に位置する第１及び第２の部分２４，２６と、一対の切り込み２２の間で第１及び第２の部分２４，２６を接続する接続部２８と、を含む。切り込み２２によって、振動腕１８の振動の伝達が遮断されるので、振動が基部１６や支持腕３８を介して外部に伝わり、振動エネルギーを損失すること（振動漏れ）を抑制し、ＣＩ値の上昇を防止することができる。切り込み２２の長さ（深さ）は、基部１６の強度を確保できる範囲で長い（深い）ほど、振動漏れ抑制効果は大きい。一対の切り込み２２の間の幅（接続部２８の幅）は、一対の振動腕１８の対向する側面の間隔よりも小さくしてもよいし大きくしてもよいし、一対の振動腕１８の相互に反対を向く側面の距離よりも小さくしてもよいし大きくしてもよい。

一対の振動腕１８は、基部１６の第１の部分２４から第１及び第２の表面１２，１４に平行に延びる。振動腕１８は、相互に反対を向く平行な第１及び第２の表面１２，１４と、第１及び第２の表面１２，１４の両側に垂直に接続する第１及び第２の側面３２，３４と、を有する。圧電振動片を水晶から構成する場合、結晶方位について、第１の側面３２がＸ軸の＋方向を向き、第２の側面３４がＸ軸の−方向を向き、基部１６から＋Ｙ軸に沿って延びるように構成する。

振動腕１８は、基部１６に接続される根本部において、基部１６側に向けて幅を拡げてあり、広い幅で基部１６に接続するので剛性が高くなっている。振動腕１８は、第１及び第２の側面３２，３４の間隔によって定義される幅が、基部１６から先端に向けて細くなっている。このようなテーパを形成することにより、振動腕１８は振動しやすくなっている。ただし、振動腕１８は、先端に近い位置で、幅が先端に向けて太くなるように逆テーパが付けられている。逆テーパを付けることで、先端部分が錘の機能を果たすので、振動周波数を低くすることができる。テーパから逆テーパに反転する位置が溝３６よりも先端近くに位置するように、振動腕１８は形成されている。

振動腕１８には、第１及び第２の表面１２，１４に、長手方向に延びる溝３６がそれぞれ形成されている。溝３６は、振動腕１８の長さの５０〜７０％の長さを有する。また、溝３６は、振動腕１８の幅の６０〜９０％の幅を有する。

溝３６は、第１の側面３２と背中合わせに延びる第１の内面３３と、第２の側面３４と背中合わせに延びる第２の内面３５と、を含む。第１の表面１２に形成された溝３６の第１及び第２の内面３３，３５は、互いに非平行である。また、第１及び第２の内面３３，３５は、第１の表面１２に対して垂直ではない。第１及び第２の内面３３，３５は、振動腕１８の長手方向と平行であって第１及び第２の表面１２，１４の中心を通り、かつそれらに垂直な対称面Ｓ_１について面対称になっている。同様に、第２の表面１４に形成された溝３６の第１及び第２の内面３３，３５も、互いに非平行であり、対称面Ｓ_１について面対称になっている。溝３６は、第１及び第２の内面３３，３５間の底面３７を含む。底面３７は、凸曲面になっていてもよいし、平面であってもよい。

溝３６は、底面３７の長手方向の両端及び第１及び第２の内面３３，３５の長手方向の両端に接続する第３及び第４の内面３９，４１を含む。第１の表面１２に形成された溝３６の第３及び第４の内面３９，４１は、互いに非平行である。また、第３及び第４の内面３９，４１は、対称面Ｓ_１に直交するとともに第１及び第２の表面１２，１４に垂直な第２の対称面Ｓ_２について面対称になっている。第２の表面１４に形成された溝３６の第３及び第４の内面３９，４１も、互いに非平行であり、第２の対称面Ｓ_２について面対称になっている。

溝３６の内側において第１の内面３３と対称面Ｓ_１とがなす狭角と、第２の内面３５と対称面Ｓ_１とがなす狭角は同じで、例えば、７０〜９０°である。同様に、第３の内面、第４の内面が、それぞれ第２の対称面Ｓ_２となす狭角は同一である。

本実施の形態によれば、溝３６の第１及び第２の内面３３，３５は、傾斜しているので剛性を確保することができる。したがって、第１及び第２の内面３３，３５を第１及び第２の表面１２，１４に対して垂直に形成した場合と比べて、底面３７とで形成される角に応力が集中しにくいため、振動に悪影響を及ぼす要因が少ない。しかも、第１及び第２の側面３２，３４は第１及び第２の表面１２，１４に対して略垂直になっており、かつ第１及び第２の内面３３，３５は面対称になっているので、振動腕全体が対称面Ｓ_１に対して対称になっている。そのため、ｚ方向変位を含む斜め方向の振動が発生する可能性を低減でき、振動が安定する。

圧電振動片は、基部１６の第２の部分２６から延びる一対の支持腕３８を有する。一対の支持腕３８は、基部１６から一対の振動腕１８が延びる方向とは交差方向であってそれぞれ相互に反対方向に延び、一対の振動腕１８の延びる方向に屈曲してさらに延びる。屈曲することで、支持腕３８は小型化される。支持腕３８は、図示しないパッケージなどに取り付けられる部分であり、支持腕３８での取り付けによって、振動腕１８及び基部１６は浮いた状態になる。

振動腕１８には、励振電極膜４０が形成されている。図２に示す励振電極膜４０は１層で構成されているが、１００Å以上３００Å以下の厚みを有する下地のＣｒ膜と、Ｃｒ膜上に形成された２００Å以上５００Å以下の厚みを有するＡｕ膜と、を含む多層構造であってもよい。Ｃｒ膜は水晶との密着性が高く、Ａｕ膜は電気抵抗が低く酸化し難いことで知られている。励振電極膜４０は、第１及び第２の表面１２，１４にそれぞれ形成された表裏電極膜（複数の表電極膜と複数の裏電極膜）と、第１及び第２の側面３２，３４にそれぞれ形成された第１及び第２の側面電極膜と、溝３６の内面に形成された内面電極膜と、を含む。

励振電極膜４０によって、第１及び第２の励振電極４２，４４が構成される。１つの振動腕１８において、第１及び第２の励振電極４２，４４間に電圧を印加して、振動腕１８の第１及び第２の側面３２，３４を伸縮させることで振動腕１８を振動させる。溝３６を形成することによって、励振電極４２及び４４間に発生する電界のｚ方向成分が減少し、ｘ方向成分が増加する。したがって、溝を設けない場合に比べ、電界を効率的に利用することが可能になり、ＣＩ値を下げることができる。なお、第１及び第２の励振電極４２，４４は、振動腕１８の７０％までは、長いほどＣＩ値が下がることが分かっている。

第１の励振電極４２は、溝３６の内面に形成された内面電極膜を含む。第１の表面１２の溝３６に形成された内面電極膜と、第２の表面１４の溝３６に形成された内面電極膜と、は電気的に接続されている。すなわち、第１及び第２の表面１２，１４それぞれに形成された一対の第１の励振電極４２は電気的に接続されている。一方の振動腕１８に形成された一対の第１の励振電極４２は、基部１６上の第１及び第２の表面１２，１４それぞれに形成された引き出し電極４６に接続され、これらの引き出し電極４６が、他方の振動腕１８の第１又は第２の側面電極膜に接続されることで電気的に接続される。

第２の励振電極４４は、第１及び第２の側面３２，３４に形成された第１及び第２の側面電極膜を含む。また、第１及び第２の側面電極膜は電気的に接続されている。その電気的接続は、振動腕１８の溝３６が形成されていない部分（例えば先端部）において、第１及び第２の表面１２，１４の少なくとも一方（あるいは両方）上に形成された接続電極４８によってなされている。

一方の振動腕１８に形成された第１の励振電極４２と、他方の振動腕１８に形成された第２の励振電極４４と、は基部１６上の引き出し電極４６で電気的に接続されている。引き出し電極４６は、第２の励振電極４４が形成される振動腕１８の隣に並ぶ支持腕３８上に至るまで形成されている。引き出し電極４６は、支持腕３８の第１及び第２の表面１２，１４（あるいはさらに側面）に形成してもよい。支持腕３８上で、引き出し電極４６を外部との電気的接続部にすることができる。

図４は、本実施の形態に係る圧電振動片の動作を説明する図である。図４に示すように、一方の振動腕１８の第１及び第２の励振電極４２，４４に電圧が印加され、他方の振動腕１８の第１及び第２の励振電極４２，４４に電圧が印加される。ここで、一方の振動腕１８の第１の励振電極４２と他方の振動腕１８の第２の励振電極４４が同じ電位（図４の例では＋電位）となり、一方の振動腕１８の第２の励振電極４４と他方の振動腕１８の第１の励振電極４２が同じ電位（図４の例では−電位）となるように、第１の励振電極４２及び第２の励振電極４４は、クロス配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。印加電圧によって、図４に矢印で示すように電界が発生し、これにより、振動腕１８は、互いに逆相振動となるように（振動腕１８の先端側が互いに接近・離間するように）励振されて屈曲振動する。また、基本モードで振動するように交番電圧が調整されている。

（第１の実施の形態に係る圧電振動片の製造方法）
図５（Ａ）〜図６（Ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する図である。本実施の形態では、水晶等からなる圧電体ウエハ１０を使用する。圧電体ウエハ１０は、相互に反対を向く平行な表面１１及び裏面１３を有する板材である。

図５（Ａ）に示すように、表面１１及び裏面１３を、それぞれ部分的にウェットエッチングレジスト５０で覆う。ウェットエッチングレジスト５０は、パターニングされた金属層（例えばＣｒ膜とその上のＡｕ膜）及び金属層上のパターニングされた樹脂層からなる。金属層を形成し、その上に感光性の樹脂によって樹脂層を形成し、フォトリソグラフィによって樹脂層をパターニングし、パターニングされた樹脂層をマスクとしたエッチング（ドライ・ウェットのどちらでもよいがウェットを適用可能）によって金属層をパターニングする。ウェットエッチングレジスト５０による被覆領域は、表面１１及び裏面１３の一部から振動腕１８の第１及び第２の表面１２，１４を形成するための領域を含む。

図５（Ｂ）に示すように、圧電体ウエハ１０の表面１１及び裏面１３を、ウェットエッチングレジスト５０をマスクとしてウェットエッチングによるフルエッチングを行う。ウェットエッチングは、振動腕１８の、第１及び第２の表面１２，１４の幅方向の両側に接続される第１及び第２の側面３２，３４が、第１及び第２の表面１２，１４に対して略垂直になるように行う。ウェットエッチングによって、低コストで効率的にエッチングを行うことができる。これによって、基部１６及び基部１６から延びる一対の振動腕１８を抜き出す。結晶方位に依存性があるウェットエッチングであっても、エッチング時間やエッチング条件によって、表面１１及び裏面１３に対して垂直の第１及び第２の側面３２，３４を形成することができる。

図５（Ｃ）に示すように、圧電体ウエハ１０の表面１１及び裏面１３を、それぞれ部分的にドライエッチングレジスト５４で覆う。ドライエッチングレジスト５４として、Ｃｒ膜を使用してもよい。Ｃｒ膜は無電解メッキで形成することができる。ドライエッチングレジスト５４からの露出領域は、溝３６を振動腕１８に形成するための領域を含む。

図６（Ａ）に示すように、表面１１に対してドライエッチングによるハーフエッチングを行う。ハーフエッチングは、ウェットエッチングよりもドライエッチングによって簡単に行うことができる。ドライエッチングは、溝３６が上述した形状になるように行う。ドライエッチングレジスト５４をＣｒで形成し、マスク選択比（マスクエッチング速度／圧電体ウエハ１０のエッチング速度）を小さくしてドライエッチングを行う。これにより、溝３６の底面３７を凸曲面にすることができる。こうして、振動腕１８の表面１１に溝３６を形成する。ドライエッチングは結晶方位に依存しないが、ドライエッチングレジスト５４の開口の間隔が狭いため、溝３６の内面が傾斜する。ただし、ドライエッチングでは、ウェットエッチングと異なり、溝３６の対向する内面の傾斜が面対称の形状になる。なお、表面１１及び裏面１３にそれぞれドライエッチングレジスト５４が付着した状態で表面１１に対してハーフエッチングを行う。

図６（Ｂ）に示すように、裏面１３に対してもドライエッチングによるハーフエッチングを行う。こうして、振動腕１８の表面１１及び裏面１３に溝３６を形成する。なお、表面１１及び裏面１３にそれぞれドライエッチングレジスト５４が付着した状態で裏面１３に対してハーフエッチングする。

図６（Ｃ）に示すように、ドライエッチングレジスト５４を除去する。そして、図１〜図３に示すように、励振電極膜４０を形成する。

本実施の形態によれば、溝３６の形成をドライエッチングによって行うので精密な加工が可能である。ウェットエッチングを行った後にドライエッチングを行うので、全てをウェットエッチングで行うよりも精密に加工することができ、全てをドライエッチングで行うよりも効率的に行うことができる。なお、本実施の形態では、ウェットエッチング及びドライエッチングを組み合わせているので、ドライエッチングだけで行うよりも、エッチングガス（例えばＣＦ_４）の排出を２０％削減することができる。その他、本実施の形態に係る製造方法は、上述した構成から自明の製造プロセス及び周知のプロセスを含む。さらに、必要に応じて、ドライエッチングの工程を追加してもよい。例えば、ドライエッチングによって、接続部２８に貫通穴（図示せず）を形成するプロセスを追加してもよい。

（第２の実施の形態に係る圧電振動片の製造方法）
図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する図である。本実施の形態では、第１の実施の形態の図５（Ｃ）を参照して説明した工程の代わりに、図７（Ａ）に示す工程を行う。すなわち、表面１１にドライエッチングレジスト５４を形成し、裏面１３にはこれを覆うように第２の保護膜５６を形成する。第２の保護膜５６は裏面１３の全面を覆ってもよい。ただし、すでに、図５（Ａ）〜図５（Ｂ）に示す工程の後であるため、振動腕１８及び基部１６が抜き出されている。

図７（Ｂ）に示すように、表面１１にドライエッチングレジスト５４が付着し、裏面１３（例えばその全面）を覆う第２の保護膜５６が付着した状態で、表面１１に対してハーフエッチングする。これにより、表面１１に溝３６を形成する。また、裏面１３が第２の保護膜５６で覆われているので、裏面１３がエッチングされるのを防止し、次に行う裏面１３のエッチングによって、表面１１及び裏面１３の均一なエッチングを可能にしている。また、裏面１３を覆う第２の保護膜５６が、図６（Ａ）に示す裏面１３のドライエッチングレジスト５４よりも大きいので、冷却効果が大きく、ドライエッチングを効率的に行うことができる。その後、表面１１のドライエッチングレジスト５４及び裏面１３の第２の保護膜５６を除去する。

図７（Ｃ）に示すように、裏面１３にドライエッチングレジスト５４を形成し、表面１１にはこれを覆うように第１の保護膜５８を形成する。第１の保護膜５８は表面１１の全面を覆ってもよい。

図７（Ｄ）に示すように、裏面１３にドライエッチングレジスト５４が付着し、表面１１及び表面１１の溝３６を覆う第１の保護膜５８が付着した状態で、裏面１３に対してハーフエッチングする。これにより、裏面１３に溝３６を形成する。また、表面１１が第１の保護膜５８で覆われているので、表面１１が再度エッチングされるのを防止し、表面１１及び裏面１３の均一なエッチングを可能にしている。また、表面１１及び溝３６を覆う第１の保護膜５８が、図６（Ｂ）に示す表面１１のドライエッチングレジスト５４よりも大きいので、冷却効果が大きく、ドライエッチングを効率的に行うことができる。その後、裏面１３のドライエッチングレジスト５４及び表面１１の第１の保護膜５８を除去する。その他の点について、本実施の形態に係る製造方法には、上述した第１の実施の形態で説明した製造方法を適用することができる。本実施の形態でも、第１の実施の形態と同じ効果を達成することができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

図１は、本発明に係る圧電振動片の実施の形態を示す平面図である。図２は、図１に示す圧電振動片のII−II線断面拡大図である。図３は、図１に示す圧電振動片のIII−III線断面拡大図である。図４は、本実施の形態に係る圧電振動片の動作を説明する図である。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する図である。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する図である。図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電振動片の製造方法を説明する図である。

符号の説明

Ｓ１…対称面、Ｓ２…対称面、１０…圧電体ウエハ、１１…表面、１２…第１の表面、１３…裏面、１４…第２の表面、１６…基部、１８…振動腕、２２…切り込み、２４…第１の部分、２６…第２の部分、２８…接続部、３２…第１の側面、３３…第１の内面、３４…第２の側面、３５…第２の内面、３６…溝、３７…底面、３８…支持腕、３９…第３の内面、４１…第４の内面、４０…励振電極膜、４２…第１の励振電極、４４…第２の励振電極、４６…電極、４８…接続電極、５０…ウェットエッチングレジスト、５４…ドライエッチングレジスト、５６…第２の保護膜、５８…第１の保護膜

Claims

基部と、
前記基部から延びる一対の振動腕と、
それぞれの前記振動腕に形成されている励振電極膜と、
を含み、
それぞれの前記振動腕は、相互に反対を向く平行な第１及び第２の表面と、前記第１及び第２の表面の両側に略垂直に接続される第１及び第２の側面と、を有し、
前記第１及び第２の表面には、それぞれ、前記振動腕の長手方向に延びる溝が形成され、
前記溝は、前記第１の側面と背中合わせに延びる第１の内面と、前記第２の側面と背中合わせに延びる第２の内面と、前記第１及び第２の内面間の底面と、を含み、
前記第１の表面に形成された前記溝の前記第１及び第２の内面は、互いに非平行であり、前記第１及び第２の表面の幅方向の中心を通り、かつ前記第１及び第２の表面に垂直な対称面に対して面対称になっており、
前記第２の表面に形成された前記溝の前記第１及び第２の内面は、互いに非平行であり、前記対称面に対して面対称になっており、
前記溝は、さらに前記第１及び第２の内面の両端を接続する第３及び第４の内面を含み、
前記第１の表面に形成された前記溝の前記第３及び第４の内面は、互いに非平行であり、前記対称面に直交するとともに前記第１及び第２の表面に垂直な第２の対称面について面対称になっており、
前記第２の表面に形成された前記溝の前記第３及び第４の内面は、互いに非平行であり、前記第２の対称面について面対称になっている圧電振動片。
請求項１に記載された圧電振動片において、
前記底面は、凸曲面になっている圧電振動片。
請求項１又は２に記載された圧電振動片において、
前記第１の表面に形成された前記溝の前記第１の内面と、前記第２の表面に形成された前記溝の前記第２の内面とは、前記対称面に対する角度が同じであり、
前記第１の表面に形成された前記溝の前記第２の内面と、前記第２の表面に形成された前記溝の前記第１の内面とは、前記対称面に対する角度が同じである圧電振動片。
（ａ）圧電体ウエハの相互に反対を向く平行な表面及び裏面を、それぞれ部分的にウェットエッチングレジストで覆ってウェットエッチングによるフルエッチングを行う工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後に、前記表面及び裏面を、それぞれ部分的にドライエッチングレジストで覆ってドライエッチングによるハーフエッチングを行う工程と、
を含み、
前記ウェットエッチングレジストによる被覆領域は、前記表面及び裏面の一部から、振動腕の第１及び第２の表面を形成するための領域を含み、
前記ドライエッチングレジストからの露出領域は、溝を前記振動腕に形成するための領域を含み、
前記（ａ）工程で、前記振動腕の、前記第１及び第２の表面の幅方向の両側に接続される第１及び第２の側面が、前記第１及び第２の表面に対して略垂直になるように、前記ウェットエッチングを行い、
前記（ｂ）工程で、前記溝の、前記第１及び第２の側面とそれぞれ背中合わせに延びる
第１及び第２の内面が、互いに非平行であって、前記振動腕の幅方向の中心を通り、かつ前記第１及び第２の表面と垂直に交わる対称面について面対称になるように、前記ドライエッチングを行い、
前記（ｂ）工程は、
前記表面に前記ドライエッチングレジストが付着し、前記裏面を覆う第２の保護膜が付着した状態で、前記表面に対してハーフエッチングし、その後、
前記表面の前記ドライエッチングレジスト及び前記裏面の前記第２の保護膜を除去し、その後、
前記裏面に前記ドライエッチングレジストが付着し、前記表面及び前記表面の前記溝を覆う第１の保護膜が付着した状態で、前記裏面に対してハーフエッチングし、その後、
前記裏面の前記ドライエッチングレジスト及び前記表面の前記第１の保護膜を除去することを含む圧電振動片の製造方法。
請求項４に記載された圧電振動片の製造方法において、
前記ドライエッチングレジストをＣｒで形成し、
前記溝の底面が凸曲面になるように、前記ドライエッチングを行う圧電振動片の製造方法。