圧電振動片、圧電振動片の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計
【課題】抵抗値Ｒ１を増加させることなく、ショート不良を改善することができる圧電振動片の製造方法を提供すること。
【解決手段】圧電材料からなるウエハを利用して、圧電振動片を製造する方法であって、圧電板の外表面上に電極膜をパターニングして一対の電極を形成する電極形成工程（Ｓ４）が、圧電板の表面に電極膜を成膜する電極膜形成工程（Ｓ４ａ）と、電極膜上にフォトレジスト膜を成膜するフォトレジスト膜形成工程（Ｓ４ｂ）と、フォトレジストパターン用に第一開口部が配されたマスクによりフォトレジスト膜に対して露光を行う第一露光工程と（Ｓ４ｃ）、第一開口部の一部と重なる位置に第二開口部が配された補正マスクによりさらにフォトレジスト膜に対して露光を行う第二露光工程（Ｓ４ｄ）と、を備え、一対の電極の隙間に対応する第二開口部の開口幅は、その隙間に対応する第一開口部の開口幅以下であることを特徴とする。
【解決手段】圧電材料からなるウエハを利用して、圧電振動片を製造する方法であって、圧電板の外表面上に電極膜をパターニングして一対の電極を形成する電極形成工程（Ｓ４）が、圧電板の表面に電極膜を成膜する電極膜形成工程（Ｓ４ａ）と、電極膜上にフォトレジスト膜を成膜するフォトレジスト膜形成工程（Ｓ４ｂ）と、フォトレジストパターン用に第一開口部が配されたマスクによりフォトレジスト膜に対して露光を行う第一露光工程と（Ｓ４ｃ）、第一開口部の一部と重なる位置に第二開口部が配された補正マスクによりさらにフォトレジスト膜に対して露光を行う第二露光工程（Ｓ４ｄ）と、を備え、一対の電極の隙間に対応する第二開口部の開口幅は、その隙間に対応する第一開口部の開口幅以下であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶やタンタル酸リチウム等の圧電材料からなる圧電振動片の製造方法、これにより製造される圧電振動片、これを有する圧電振動子、及び、圧電振動子を有する発振器、電子機器、並びに電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが提供されているが、その１つとして、音叉型の圧電振動片を有するものが知られている。この圧電振動片は、平行に配された一対の振動腕部を、互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる振動片である。
【０００３】
ところで、近年、携帯電話機等に代表されるように、圧電振動子を内蔵する各種の電子機器の小型化が進んでいる。そのため、圧電振動子を構成する圧電振動片に関しても、より一層の小型化が求められている。そこで、圧電振動片に関しては、振動腕部の長さ或いは基部の長さを短くして、全長をより短くすることが期待されている。
【０００４】
しかしながら、基部の長さを短くすることで圧電振動片の全長を短くした場合には、マウント性能が低下するうえ、振動腕部の振動が不安定になり易く、基部を通じて振動漏れ（振動エネルギーの漏洩）が発生し易かった。そのため、ＣＩ値（Crystal Impedance）が上昇してしまう恐れがあった。
【０００５】
そこで、圧電振動片の全長を短くして小型化を図るためには、基部側ではなく、振動腕部の長さを短くすることが有効である。ところが、振動腕部の長さが短くなると、Ｒ１値（直列共振抵抗値）が高くなり、振動特性が悪化する傾向があった。特に、このＲ１値は、実効抵抗値Ｒｅと比例関係にあるため、数値が高くなってしまうと、圧電振動片を低電力で作動させることが困難になってしまう。
【０００６】
そこで、Ｒ１値を低減させるために、振動腕部の両主面（表裏面）に、振動腕部の長手方向に沿ってそれぞれ溝部を形成することが知られている（特許文献１参照）。
この圧電振動片は、溝部によって一対の振動腕部がそれぞれ断面Ｈ型になるように形成されており、一対の励振電極が極力対向するようになっている。そのため、溝部が形成されていない場合と比較して、より効率良く電界が作用し易く、振動損失を低くすることができる。従って、振動特性を改善することができ、Ｒ１値を低く抑えることが可能とされている。
このように、Ｒ１値の上昇を抑えながら圧電振動片の小型化を図るには、振動腕部に溝部を形成したうえで、該振動腕部の長さを短くすることが有効な手段とされている。
【０００７】
このような励振電極は、例えばＡｕ、Ｃｒ等からなり、一定の間隔で離間して配置される。そして、この配置は、フォトレジストを使用したフォトリソ技術により形成される。このフォトリソ技術による製造工程は、一対の振動腕部の表面に金属膜をスパッタ等で配置し、その上にフォトレジスト膜を配置し、マスクを介してフォトレジストパターンを露光により形成する。そして、このフォトレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことにより、一対の励振電極が形成される。
【０００８】
ここで、フォトレジスト膜用のレジストは、紫外光に感光感度を持つ流動性を有する樹脂等からなるため、一対の腕部の表面に均一に塗布することは困難である。そのため、図２７（ａ）に示すように、フォトレジスト膜２０１が局所的に厚い（Ａ部）場合、図２７（ｂ）に示すように、露光の際に底面２０２まで露光されずに、図２７（ｃ）に示すように、現像後にフォトレジスト膜２０１が残ってしまう（Ｂ部）。そして、このままエッチング処理を行った場合、一対の励振電極が連結された状態で形成され、電極ショートを起こしてしまう、という問題がある。
【０００９】
そこで、表面を均一にするために、露光の際、露光時間を長くして厚み部分を十分に除去させる方法も知られている。また、形成されたフォトレジストパターンに対してレーザを照射してパターンの少なくとも一部の形状を調整する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１２０５５６号公報
【特許文献２】特開２００３−１３３８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の（露光時間を長くする）製造方法では、図２８に示すように、フォトレジスト膜２０１の厚さが正常範囲で成膜された領域（Ｃ部）では、本来の除去幅Ｌ１に対してこれよりも幅広な除去幅Ｌ２で除去されてしまう。すなわち、除去量が過剰となってしまい、パターン寸法が所望の値に比べて細くなってしまい、Ｒ１の増加等の特性値に影響を与えてしまうという問題がある。また、上記特許文献２に記載の製造方法では、現像工程後に不均一部の一つ一つにレーザを照射するので、コスト高となるとともに時間もかかってしまうといった問題がある。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、抵抗値Ｒ１を増加させることなく、電極のショート不良を改善することができる圧電振動片の製造方法、これにより製造される圧電振動片、これを有する圧電振動子、及び、圧電振動子を有する発振器、電子機器、並びに電波時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、圧電材料からなるウエハを利用して、圧電振動片を製造する方法であって、前記ウエハをフォトリソ技術によってエッチングして、圧電板の外形形状を形成する外形形成工程と、前記圧電板の外表面上に電極膜をパターニングして一対の電極を形成する電極形成工程と、を備え、該電極形成工程が、前記圧電板の表面に電極膜を成膜する電極膜形成工程と、前記電極膜上にフォトレジスト膜を成膜するフォトレジスト膜形成工程と、フォトレジストパターン用に第一開口部が配されたマスクにより前記フォトレジスト膜に対して露光を行う第一露光工程と、前記第一開口部の一部と重なる位置に第二開口部が配された補正マスクによりさらに前記フォトレジスト膜に対して露光を行う第二露光工程と、を備え、前記一対の電極の隙間に対応する前記第二開口部の開口幅は、前記隙間に対応する前記第一開口部の開口幅以下であることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る圧電振動片の製造方法においては、フォトレジスト膜形成工程にて成膜されるフォトレジスト膜の厚さが不均一となり、第一露光工程にてフォトレジスト膜を十分に除去しきれない箇所があっても、第二開口部の開口幅が、第一開口部の開口幅以下なので、残すべきフォトレジスト膜の表面積を削減することなく、第二露光工程によって除去すべきフォトレジスト膜を十分に除去することができる。したがって、一対の電極のショート不良を防止することができる。
【００１５】
また、本発明に係る圧電振動片の製造方法は、前記外形形成工程の際、平行配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部を一体的に固定する基部と、前記一対の振動腕部の主面上に、該振動腕部の基端部から先端部に向かって縦長に形成された溝部と、を有する圧電板の外形形状が形成され、前記一対の電極が、前記溝部内に形成された主面電極部と、前記振動腕部の側面上に形成された側面電極部と、を有し、前記一対の電極の隙間は、前記主面電極部と前記側面電極部との隙間であることを特徴とする。
【００１６】
一般に、圧電振動片における振動腕部の側面と溝部との間隔は、Ｒ１値を低く抑えるために、極めて狭く形成される。そのため、溝部内に形成される主面電極部と、振動腕部の側面上に形成される側面電極部との隙間は、極めて狭くなる。
この発明に係る圧電振動片の製造方法においては、主面電極部と側面電極部との隙間に対応する領域に第二開口部が配されているので、第二露光工程によって前記隙間のフォトレジスト膜を確実に除去することができる。したがって、当該隙間における主面電極部と側面電極部とのショート不良を防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係る圧電振動片の製造方法は、前記第二開口部の前記開口幅が、前記第一開口部の前記開口幅の０．６倍以上０．７倍以下であることを特徴とする。
この発明に係る圧電振動片の製造方法においては、各電極間のショート不良防止用に、より好適な隙間を確保することができる。
【００１８】
一方、本発明に係る圧電振動片の製造方法は、前記外形形成工程の際、平行配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部を一体的に固定する基部と、を有する圧電板の外形形状が形成され、前記一対の振動腕部の叉部に相当する領域では、前記第一開口部の前記開口幅と前記第二開口部の前記開口幅とが略同一であることを特徴とする。
【００１９】
叉部の近傍では、電極膜の除去量が過剰となっても、Ｒ１の増加等の特性値に影響しない。そこで、第一開口部の開口幅と第二開口部の開口幅とを略同一にして、前記隙間のフォトレジストを除去することで、電極間のショート不良をより確実に防止することができる。
【００２０】
そして、この圧電振動片の製造方法によって製造される圧電振動片であれば、電極間の短絡を好適に抑えることができる。
【００２１】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の圧電振動片を有することを特徴とする。
【００２２】
この発明に係る圧電振動子においては、電極間の短絡の可能性が低く、安定した作動の信頼性が確保された圧電振動片を備えているので、信頼性の向上した高品質な圧電振動子とすることができる。
【００２３】
本発明に係る発振器は、上記本発明の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明に係る電子機器は、上記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明に係る電波時計は、上記本発明の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２４】
この発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、同様に信頼性の向上化及び高品質化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、抵抗値Ｒ１を増加させることなく、ショート不良を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る圧電振動片の一実施形態を示す上面図である。
【図２】図１に示す圧電振動片の拡大図であって、振動腕部の基端部を中心に拡大した図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動片の断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動片を製造する際のフローチャートである。
【図５】図１に示す圧電振動片を製造する際の一工程を示す図であって、ウエハの両面にエッチング保護膜を形成した状態を示す図である。
【図６】図５に示す状態から、エッチング保護膜を圧電振動片の圧電板の外形形状にパターニングした状態を示す図である。
【図７】図６に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。
【図８】図７に示す状態から、エッチング保護膜をマスクとしてウエハをエッチング加工した状態を示す図である。
【図９】図８に示す状態から、エッチング保護膜をさらにパターニングした状態を示す図である。
【図１０】図９に示す状態から、再度パターニングされたエッチング保護膜をマスクとしてウエハをエッチング加工した状態を示す図である。
【図１１】図１０に示す状態から、電極膜を形成した状態を示す図である。
【図１２】図１１に示す状態から電極膜上にフォトレジスト膜を塗布した後、第一露光工程で使用するマスクを示す平面図である。
【図１３】第一露光工程終了後、さらに第二露光工程で使用する補正マスクを示す平面図である。
【図１４】図１１に示す状態から、電極膜上にフォトレジスト膜を形成し、該フォトレジスト膜をパターニングした状態を示す図である。
【図１５】図１４に示す状態から、パターニングしたフォトレジスト膜をマスクとして、電極膜をエッチング加工した状態を示す図である。
【図１６】本発明に係る電極形成工程の状態を示す図である。
【図１７】本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す外観図である。
【図１８】図１７に示す圧電振動子の内部構造図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。
【図１９】図１８に示すＣ−Ｃ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図２０】図１９に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図２１】本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図２２】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図２３】本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図２４】ＡＴカット圧電振動片を示す外観斜視図である。
【図２５】図２４に示す圧電振動片を製造する際に、第一露光工程で使用するマスクを示す平面図である。
【図２６】図２５に示すマスクを使用後、第二露光工程で使用する補正マスクを示す平面図である。
【図２７】従来の圧電振動片の製造方法における電極形成工程の状態を示す図である。
【図２８】図２７に示す状態を改善するために従来行われた圧電振動片の製造方法における電極形成工程の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（圧電振動片）
以下、本発明に係る圧電振動片の一実施形態を、図１から図１６を参照して説明する。
本実施形態の圧電振動片１は、例えば、表面実装型のガラスパッケージタイプの圧電振動子や、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子等に組み込まれるものであって、図１及び図２に示すように、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の圧電板２を備えている。
なお、図１は、圧電振動片１の表面側の平面図である。図２は、図１に示す振動腕部３、４の基端部を中心に拡大した図である。
【００２８】
圧電板２は、平行に配置された一対の振動腕部３、４と、該一対の振動腕部３、４の基端部側を一体的に固定する基部５と、を備えている。また、これら一対の振動腕部３、４の主面（表裏面）上には、振動腕部３、４の基端部から先端部に向かって、一定幅で縦長の溝部６が形成されている。この溝部６は、振動腕部３、４の基端部側から中間部を越える範囲に亘って形成されている。これにより、一対の振動腕部３、４は、それぞれ図３及び図４に示すように断面Ｈ型となっている。
なお、図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２９】
このように形成された圧電板２の外表面上には、図１及び図２に示すように、一対の励振電極１０、１１及び一対のマウント電極１２、１３が、叉部１５を挟んで形成されている。このうち、一対の励振電極１０、１１は、電圧が印加されときに一対の振動腕部３、４を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極であり、主に一対の振動腕部３、４の外表面にそれぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。
具体的には、図３に示すように、一方の励振電極１０が、主に一方の振動腕部３の溝部６内と他方の振動腕部４の側面上とに形成され、他方の励振電極１１が、主に一方の振動腕部３の側面上と他方の振動腕部４の溝部６内とに形成されている。
【００３０】
ここで、この励振電極１０、１１についてより詳細に説明する。
本実施形態の励振電極１０、１１は、図１から図３に示すように、それぞれ主面電極部２０と、側面電極部２１と、接続電極部２２と、で構成されている。
【００３１】
主面電極部２０は、溝部６内と、該溝部６を囲む振動腕部３、４の主面上とに形成された電極である。側面電極部２１は、振動腕部３、４の側面上と、該側面に連続する振動腕部３、４の主面上に形成された電極である。この際、振動腕部３、４の内方（叉部１５側）の側面に形成された側面電極部２１と、振動腕部３、４の外方に向いた側面に形成された側面電極部２１とは、図１に示すように、溝部６よりも先端部側に形成された接続電極部２２を介して導通するようになっている。
【００３２】
主面電極部２０と側面電極部２１とは、図３に示すように、一定の間隔である短絡防止用の隙間Ｗ０を設けて相互に離して配置されている。この隙間Ｗ０は、例えば１５μｍという極めて狭い間隔となっている。このように隙間Ｗ０が正確に形成されていることにより、主面電極部２０と側面電極部２１との短絡等が防止されることになる。一方、叉部１５の近傍では、一方の振動腕部３の内側面に形成された側面電極部２１と、他方の振動腕部４の内側面に形成された側面電極部２１とが、叉部１５の幅に相当する隙間Ｕ０を設けて相互に離して配置されている。
【００３３】
接続電極部２２は、図２及び図３に示すように、側面電極部２１に接続されるように一方の振動腕部３の主面上に形成されると共に、表面側で、基部５の主面上を経由して他方の振動腕部４側に引き回された後、該振動腕部４側の主面電極部２０に接続されるように形成された電極である。
この接続電極部２２によって、表面側で、一方の振動腕部３側の主面電極部２０と他方の振動腕部４側の側面電極部２１とが接続されていると共に、裏面側で、一方の振動腕部３側の側面電極部２１と他方の振動腕部４側の主面電極部２０とが接続されている。
なお、図１、図２は、圧電振動片１の表面側を図示しているが、裏面側の電極パターンは表面側の電極パターンに対して左右対称とされている。
【００３４】
一対のマウント電極１２、１３は、図２に示すように、基部５の主面及び側面を含む外表面上に形成されており、引き出し電極１６を介して一対の励振電極１０、１１にそれぞれ電気的に接続されている。よって、一対の励振電極１０、１１は、このマウント電極１２、１３を介して電圧が印加されるようになっている。
【００３５】
なお、上述した励振電極１０、１１、マウント電極１２、１３及び引き出し電極１６は、例えば、クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として成膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。但し、この場合に限られず、例えば、クロムとニクロム（ＮｉＣｒ）の積層膜の表面にさらに金の薄膜を積層しても構わないし、クロム、ニッケル、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の単層膜でも構わない。
また、一対の振動腕部３、４の先端部には、図１に示すように、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜１７（粗調膜１７ａ及び微調膜１７ｂからなる）が形成されている。この重り金属膜１７を利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部３、４の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができるようになっている。
【００３６】
このように構成された圧電振動片１を作動させる場合には、一対の励振電極１０、１１間に所定の駆動電圧を印加して電流を流すことで、一対の振動腕部３、４を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この振動を、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
【００３７】
（圧電振動片の製造方法）
次に、上述した圧電振動片１を、圧電材料からなるウエハを利用して製造する方法について、図４に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。
まずポリッシングが終了し、所定の厚みに高精度に仕上げられたウエハＳを準備する（Ｓ１）。次いで、このウエハＳをフォトリソ技術によってエッチングして、該ウエハＳに複数の圧電板２の外形形状を形成する外形形成工程を行う（Ｓ２）。この工程について、具体的に説明する。
【００３８】
まず、図５に示すように、ウエハＳの両面にエッチング保護膜３０をそれぞれ成膜する（Ｓ２ａ）。このエッチング保護膜３０としては、例えば、クロム（Ｃｒ）を数μｍ成膜する。次いで、エッチング保護膜３０上に図示しないフォトレジスト膜を、フォトリソグラフィ技術によってパターニングする。この際、一対の振動腕部３、４と、基部５とで構成される圧電板２の周囲を囲むようにパターニングする。そして、このフォトレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行い、マスクされていないエッチング保護膜３０を選択的に除去する。そして、エッチング加工後にフォトレジスト膜を除去する。
【００３９】
これにより、図６及び図７に示すように、エッチング保護膜３０を圧電板２の外形形状、即ち、一対の振動腕部３、４及び基部５の外形形状に沿ってパターニングすることができる（Ｓ２ｂ）。この際、複数の圧電板２の数だけパターニングを行う。なお、図７から図１０は、図６に示すＢ−Ｂ線に沿った断面を示す図である。
【００４０】
次いで、パターニングされたエッチング保護膜３０をマスクとして、ウエハＳの両面をそれぞれエッチング加工する（Ｓ２ｃ）。これにより、図８に示すように、エッチング保護膜３０でマスクされていない領域を選択的に除去して、圧電板２の外形形状を形作ることができる。この時点で、外形形成工程（Ｓ２）が終了する。
【００４１】
続いて、一対の振動腕部３、４の主面上に溝部６を形成する溝部形成工程を行う（Ｓ３）。具体的には、上述した外形形成時と同様に、エッチング保護膜３０上にフォトレジスト膜を成膜する。そして、フォトリソグラフィ技術によって、溝部６の領域を空けるようにフォトレジスト膜をパターニングする。そして、パターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行い、エッチング保護膜３０を選択的に除去する。その後、フォトレジスト膜を除去することで、図９に示すように、既にパターニングされたエッチング保護膜３０を、溝部６の領域を空けた状態でさらにパターニングすることができる。
【００４２】
次いで、この再度パターニングされたエッチング保護膜３０をマスクとして、ウエハＳをエッチング加工した後、マスクとしていたエッチング保護膜３０を除去する。これにより、図１０に示すように、一対の振動腕部３、４の両主面上に溝部６をそれぞれ形成することができる。
なお、複数の圧電板２は、後に行う切断工程を行うまで、図示しない連結部を介してウエハＳに連結された状態となっている。
【００４３】
（電極形成工程）
次いで、図示しないマスクを通した露光を行うことで、複数の圧電板２の外表面上に電極膜をパターニングして、励振電極１０、１１、引き出し電極１６、マウント電極１２、１３をそれぞれ形成する電極形成工程を行う（Ｓ４）。この工程について、詳細に説明する。
【００４４】
電極形成工程では、まず、図１１に示すように、溝部６が形成された圧電板２の外表面に電極膜３１を、蒸着やスパッタリング等により成膜する（Ｓ４ａ）。なお、図１１、図１４、及び図１５は、一方の振動腕部３のみを示している。
【００４５】
次に、電極膜３１上に図示しないフォトレジスト膜を成膜するフォトレジスト膜形成工程を行う（Ｓ４ｂ）。このフォトレジストは紫外光に感光感度を持つ樹脂をベースとした化合物であり、本実施形態ではポジ型のフォトレジストを採用している。フォトレジストは流動性を有するため、スプレーコート等によって塗布される。
【００４６】
続いて、図１２に示すように、第一開口部３２が形成されたマスク３３により、図示しないフォトレジスト膜に対して紫外光を露光する第一露光工程を行う（Ｓ４ｃ）。この際、電極膜３１を残しておきたい部分が、図示しないフォトレジスト膜によって被膜されるようにパターニングされる。マスク３３には、フォトレジスト膜を残したい部分に遮光部が形成され、フォトレジスト膜を除去すべき部分に第一開口部３２が形成されている。ここで、第一開口部３２は、主面電極部２０と側面電極部２１との隙間Ｗ０に対応する部分が、開口幅Ｗ１に形成されている。また第一開口部３２は、圧電振動片１の叉部１５に対応する部分Ｐに形成されている。ここでは、一方の振動腕部３の内側面に形成される側面電極部２１と、他方の振動腕部４の内側面に形成される側面電極部２１との隙間Ｕ０に対応する部分が、開口幅Ｕ１に形成されている。
【００４７】
図１６（ａ）は第一露光工程前の状態であり、図１６（ｂ）は第一露光工程後の状態である。フォトレジスト膜３６が所定の厚さに形成されている部分（Ｃ部）では、第一露光工程により厚さ方向全体が露光される。ところが、フォトレジスト膜３６が局所的に厚い部分（Ａ部）では、第一露光工程により厚さ方向全体が露光されずに、フォトレジスト膜３６が残ってしまう。
【００４８】
（第二露光工程）
そこで、図１３に示すように、第二開口部３４が配された補正マスク３５により、さらにフォトレジスト膜に対して紫外光を露光する第二露光工程を行う（Ｓ４ｄ）。補正マスク３５の第二開口部３４は、マスク３３の第一開口部３２の一部と重なる位置に形成されている。まず第二開口部３４は、主面電極部２０と側面電極部２１との隙間Ｗ０に対応する部分に形成されている。この部分における第二開口部３４の開口幅Ｗ２は、第一開口部３２の開口幅Ｗ１以下に形成されている。開口幅Ｗ２は、開口幅Ｗ１の０．６倍以上０．７倍以下に形成することが望ましい。なお第二露光工程での露光条件は、第一露光工程と同じである。
【００４９】
図１６（ｃ）は第二露光工程後の状態であり、図１６（ｄ）は後述する現像工程後の状態である。フォトレジスト膜３６が局所的に厚い部分でも、第二露光工程により通算露光時間が延びることで、厚さ方向全体が露光される。したがって、主面電極部２０と側面電極部２１との隙間Ｗ０に対応する部分のフォトレジスト膜を確実に除去することができる。その結果、後述するメタルエッチング工程を経て、主面電極部２０と側面電極部２１との隙間Ｗ０を確保することができる。
【００５０】
一般に、圧電振動片１における振動腕部３，４の側面と溝部６との間隔は、Ｒ１値を低く抑えるため、極めて狭く形成される。そのため、溝部６内に形成された主面電極部２０と、振動腕部３，４の側面上に形成された側面電極部２１との隙間Ｗ０は、極めて狭くなる。これに対して、本実施形態の圧電振動片の製造方法によれば、当該隙間Ｗ０における主面電極部２０と側面電極部２１とのショート不良を確実に防止することができる。
【００５１】
しかも、補正マスク３５の第二開口部３４の開口幅Ｗ２は、マスク３３の第一開口部３２の開口幅Ｗ１以下に形成されているので、第二露光工程により通算露光時間が延びても、露光範囲が隙間Ｗ０を超えることはない。したがって、主面電極部２０および側面電極部２１となる領域にフォトレジスト膜を残すことができる。その結果、後述するメタルエッチング工程を経て、主面電極部２０および側面電極部２１を所定形状に形成することができるので、Ｒ１値を低く抑えることができる。
【００５２】
図１３に戻り、第二開口部３４は、圧電振動片１の叉部１５に対応する部分Ｐ´に形成されている。すなわち、一方の振動腕部３の内側面の側面電極部２１と、他方の振動腕部４の内側面の側面電極部２１との、隙間Ｕ０に対応する部分に形成されている。この部分における第二開口部３４の開口幅Ｕ２は、第一開口部３２の開口幅Ｕ１と略同一に形成されている。この補正マスク３５を使用して第二露光工程を行うことで、通算露光時間が延びるので、叉部１５のフォトレジスト膜の全部が露光される。したがって、叉部１５のフォトレジスト膜を確実に除去することができる。その結果、後述するメタルエッチング工程を経て、一方の振動腕部３の内側面の側面電極部２１と、他方の振動腕部４の内側面の側面電極部２１との、隙間Ｕ０を確保することができる。
【００５３】
なお叉部１５の近傍では、電極膜の除去量が過剰となっても、Ｒ１の増加等の特性値に影響しない。そこで、第二開口部３４の開口幅Ｕ２を第一開口部３２の開口幅Ｕ１と略同一にして、叉部１５のフォトレジスト膜を除去することで、電極間のショート不良をより確実に防止することができる。
【００５４】
露光後、現像液により不要部分を除去して加熱工程等を経て図示しないフォトレジスト膜を固化させる（Ｓ４ｅ）。そして、メタルエッチング（Ｓ４ｆ）により、図１４に示すように、電極形成部分に対応する形状のフォトレジスト膜３６によるフォトレジストパターンを形成する。こうして、フォトレジスト膜３６を除去することによって（Ｓ４ｇ）、図１５に示すように励振電極１０、１１、引き出し電極１６、マウント電極１２、１３を形成して電極形成工程（Ｓ４）を終了する。
【００５５】
最後に、ウエハＳと圧電板２とを連結していた図示しない連結部を切断して、複数の圧電板２をウエハＳから切り離して小片化する切断工程を行う（Ｓ５）。これにより、１枚のウエハＳから、音叉型の圧電振動片１を一度に複数製造することができる。この時点で、圧電振動片１の製造工程が終了し、図１に示す圧電振動片１を得る。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る圧電振動片の製造方法においては、フォトレジスト膜形成工程にて成膜されるフォトレジスト膜の厚さが不均一となり、第一露光工程にてフォトレジスト膜を十分に除去しきれない箇所があっても、第二開口部３４の開口幅が、第一開口部３２の開口幅以下なので、残すべきフォトレジスト膜の表面積を削減することなく、第二露光工程によって除去すべきフォトレジスト膜を十分に除去することができる。したがって、一対の電極のショート不良を防止することができる。
【００５７】
（ＡＴカット圧電振動片の製造方法）
本実施形態に係る圧電振動片の製造方法を、ＡＴカット圧電振動片（以下「ＡＴ振動片」という。）に適用することもできる。
図２４に示すＡＴ振動片１４２は、長方形状の圧電板１４９を備えている。圧電板１４９の中央部には、矩形状の励振電極１４０が形成されている。圧電板１４９の一辺の両端部には、一対の実装電極１４１が形成されている。励振電極１４０および一対の実装電極１４１は、圧電板１４９の両面に形成されている。両面の実装電極１４１は、圧電板１４９の側面に形成された側面電極１４４によって相互に接続されている。一対の側面電極１４４は、隙間Ｔ０を置いて配置されている。そして、圧電板１４９の表面の励振電極１４１は一方の実装電極１４１に接続され、圧電板１４９の裏面の励振電極１４１は他方の実装電極１４１に接続されている。
【００５８】
第一露光工程は、図２５に示すマスク１４３を使用して行う。マスク１４３には、第一開口部１４６が形成されている。第一開口部１４６は、一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０に対応する部分が、開口幅Ｔ１に形成されている。第一露光工程では、この開口幅Ｔ１を通して、圧電板１４９の側面に配置されたフォトレジスト膜を露光するので、隙間Ｔ０に配置されたフォトレジスト膜の一部が露光されずに残ってしまう可能性がある。この場合には、一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０が連結されてショート不良が発生することになる。
【００５９】
そこで、図２６に示す補正マスク１４５を使用して第二露光工程を行う。補正マスク１４５には、第二開口部１４７が形成されている。第二開口部１４７は、一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０に対応する部分に形成されている。この部分における第二開口部１４７の開口幅Ｔ２は、第一開口部１４６の開口幅Ｔ１と略同一に形成されている。なお、隙間Ｔ０以外の圧電板１４９の側面にもフォトレジスト膜が残る可能性があるため、隙間Ｔ０以外の側面に対応する部分にも第二開口部１４７が形成されている。
【００６０】
この補正マスク１４５を使用して第二露光工程を行うことで、通算露光時間が延びるので、一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０に配置されたフォトレジスト膜の全部が露光される。したがって、隙間Ｔ０のフォトレジスト膜を確実に除去することができる。その結果、一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０を確保することができる。なお一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０では、電極膜の除去量が過剰となっても、Ｒ１の増加等の特性値に影響しない。そこで、第二開口部１４７の開口幅Ｔ２を第一開口部１４６の開口幅Ｔ１と略同一にして、隙間Ｔ０のフォトレジスト膜を除去することで、一対の側面電極１４４のショート不良をより確実に防止することができる。
【００６１】
（ガラスパッケージタイプの圧電振動子）
次に、本発明に係る圧電振動子の一実施形態を、図１７から図２０を参照して説明する。なお、本実施形態では、圧電振動子の一例として、表面実装型のガラスパッケージタイプの圧電振動子を例に挙げて説明する。
本実施形態の圧電振動子４０は、図１７から図２０に示すように、ベース基板４１とリッド基板４２とで２層に積層された箱状に形成されており、内部のキャビティＣ内に上述した音叉型の圧電振動片１が収納された圧電振動子４０である。
【００６２】
なお、図１７は、圧電振動子４０の外観斜視図である。図１８は、図１７に示す圧電振動子４０の内部構造図であって、リッド基板４２を取り外した状態の上面図である。図１９は、図１８に示すＤ−Ｄ線に沿った圧電振動子４０の断面図である。図２０は、圧電振動子４０の分解斜視図である。なお、図２０では、圧電振動片１から各電極の図示を省略している。
【００６３】
圧電振動片１は、金等のバンプＢを利用して、ベース基板４１の上面にバンプ接合によってマウントされている。より具体的には、ベース基板４１の上面にパターニングされた後述する引き回し電極４８、４９上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極１２、１３がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片１は、ベース基板４１の上面から浮いた状態で支持されると共に、マウント電極１２、１３と引き回し電極４８、４９とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
【００６４】
リッド基板４２は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、図１７、図１９及び図２０に示すように、板状に形成されている。そして、ベース基板４１が接合される接合面側には、圧電振動片１が収まる矩形状の凹部４２ａが形成されている。この凹部４２ａは、両基板４１、４２が重ね合わされたときに、圧電振動片１を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部４２ａである。そして、リッド基板４２は、この凹部４２ａをベース基板４１側に対向させた状態で該ベース基板４１に対して陽極接合されている。
【００６５】
ベース基板４１は、リッド基板４２と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であり、図１７から図２０に示すように、リッド基板４２に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
このベース基板４１には、該ベース基板４１を貫通する一対のスルーホール４３、４４が形成されている。この際、一対のスルーホール４３、４４は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、マウントされた圧電振動片１の基部５側に一方のスルーホール４３が位置し、振動腕部３、４の先端部側に他方のスルーホール４４が位置するように形成されている。
また、本実施形態では、ベース基板４１を真っ直ぐに貫通したスルーホール４３、４４を例に挙げて説明するが、この場合に限られず、例えばベース基板４１の下面に向かって漸次径が縮径するテーパー状に形成しても構わない。いずれにしても、ベース基板４１を貫通していれば良い。
【００６６】
そして、これら一対のスルーホール４３、４４には、該スルーホール４３、４４を埋めるように形成された一対の貫通電極４５、４６が形成されている。この貫通電極４５、４６は、スルーホール４３、４４を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持していると共に、後述する外部電極５０、５１と引き回し電極４８、４９とを導通させる役割を担っている。
ベース基板４１の上面側（リッド基板４２が接合される接合面側）には、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、陽極接合用の接合膜４７と、一対の引き回し電極４８、４９とがパターニングされている。このうち接合膜４７は、リッド基板４２に形成された凹部４２ａの周囲を囲むようにベース基板４１の周縁に沿って形成されている。
【００６７】
また、一対の引き回し電極４８、４９は、一対の貫通電極４５、４６のうち、一方の貫通電極４５と圧電振動片１の一方のマウント電極１２とを電気的に接続すると共に、他方の貫通電極４６と圧電振動片１の他方のマウント電極１３とを電気的に接続するようにパターニングされている。
より詳しく説明すると、図１８から図２０に示すように、一方の引き回し電極４８は、圧電振動片１の基部５の真下に位置するように一方の貫通電極４５の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極４９は、一方の引き回し電極４８に隣接した位置から、振動腕部４に沿って該振動腕部４の先端部側に引き回しされた後、他方の貫通電極４６の真上に位置するように形成されている。
【００６８】
そして、これら一対の引き回し電極４８、４９上にバンプＢが形成されており、該バンプＢを利用して圧電振動片１がマウントされている。これにより、圧電振動片１の一方のマウント電極１２が、一方の引き回し電極４８を介して一方の貫通電極４５に導通し、他方のマウント電極１３が、他方の引き回し電極４９を介して他方の貫通電極４６に導通するようになっている。
【００６９】
また、ベース基板４１の下面には、図１７、図１９及び図２０に示すように、一対の貫通電極４５、４６に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極５０、５１が形成されている。これにより、一対の外部電極５０、５１は、一対の貫通電極４５、４６及び一対の引き回し電極４８、４９を介して圧電振動片１の一対の励振電極１０、１１に電気的に接続されている。
【００７０】
このように構成された圧電振動子４０を作動させる場合には、一対の外部電極５０、５１間に、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片１の励振電極１０、１１に電流を流すことができ、一対の振動腕部３、４を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
【００７１】
本実施形態の圧電振動子４０によれば、電極間の短絡の可能性が低く、安定した作動の信頼性が確保された圧電振動片１を備えているので、信頼性が向上した高品質な圧電振動子とすることができる。
また、この圧電振動子４０は、圧電振動片１をキャビティＣ内に密閉した表面実装型のガラスパッケージタイプであるので、塵埃等の影響を受けることなく圧電振動片１を振動させることができ、高品質化を図ることができる。加えて、表面実装型であるので、実装を容易に行うことができると共に、実装後の安定性に優れている。
【００７２】
（発振器）
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図２１を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図２１に示すように、上述した圧電振動子４０を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。なお、圧電振動子６０を内蔵しても構わない。
【００７３】
この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上記集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子４０の圧電振動片１が実装されている。
これら電子部品１０２、集積回路１０１及び圧電振動子４０は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
【００７４】
このように構成された発振器１００において、圧電振動子４０に電圧を印加すると、該圧電振動子４０内の圧電振動片１が振動する。この振動は、圧電振動片１が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１０１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１０１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子４０が発振子として機能する。
また、集積回路１０１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
【００７５】
本実施形態の発振器１００によれば、上述した圧電振動子４０を備えているので、発振器１００自体の信頼性の向上化及び高品質化を図ることができる。また、これに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
【００７６】
（電子機器）
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図２２を参照して説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子４０を有する携帯情報機器１１０を例にして説明する。なお、圧電振動子６０を内蔵しても構わない。
始めに本実施形態の携帯情報機器１１０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
【００７７】
次に、本実施形態の携帯情報機器１１０の構成について説明する。
この携帯情報機器１１０は、図２２に示すように、圧電振動子４０と、電力を供給するための電源部１１１とを備えている。電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１１１には、各種制御を行う制御部１１２と、時刻等のカウントを行う計時部１１３と、外部との通信を行う通信部１１４と、各種情報を表示する表示部１１５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１１６とが並列に接続されている。そして、電源部１１１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
【００７８】
制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム６４全体の動作制御を行う。また、制御部１１２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。
【００７９】
計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子４０とを備えている。圧電振動子４０に電圧を印加すると圧電振動片１が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１１２と信号の送受信が行われ、表示部１１５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
【００８０】
通信部１１４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９、増幅部１２０、音声入出力部１２１、電話番号入力部１２２、着信音発生部１２３及び呼制御メモリ部１２４を備えている。
無線部１１７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１２５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１１８は、無線部１１７又は増幅部１２０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部１２０は、音声処理部１１８又は音声入出力部１２１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１２１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【００８１】
また、着信音発生部１２３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１１９は、着信時に限って、音声処理部１１８に接続されている増幅部１２０を着信音発生部１２３に切り替えることによって、着信音発生部１２３において生成された着信音が増幅部１２０を介して音声入出力部１２１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１２４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１２２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
【００８２】
電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９及び着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１１５に、通信部１１４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【００８３】
即ち、電圧検出部１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１１５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。
なお、通信部１１４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１２６を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。
【００８４】
本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、上述した圧電振動子４０を備えているので、携帯情報機器自体の信頼性の向上化及び高品質化を図ることができる。また、これに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。
【００８５】
（電波時計）
次に、本発明に係る電波時計１３０の一実施形態について、図２３を参照して説明する。本実施形態の電波時計１３０は、図２３に示すように、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子４０を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。なお、圧電振動子６０を内蔵しても構わない。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００８６】
以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１３２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子４０を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子４０は、上記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００８７】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。ＣＰＵ１３６では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１３７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１３８、１３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【００８８】
なお、上述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは７７．５ＫＨｚの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計１３０を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子４０を必要とする。
【００８９】
本実施形態の電波時計１３０によれば、上述した圧電振動子４０を備えているので、電波時計自体の信頼性の向上化及び高品質化を図ることができる。また、これに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
【００９０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において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、音叉型の圧電振動片１およびＡＴカット圧電振動片を例にして説明したが、本発明に係る圧電振動片の製造方法を使用して他の圧電振動片を製造することもできる。
【符号の説明】
【００９１】
Ｔ０，Ｕ０，Ｗ０…隙間
Ｔ１，Ｕ１，Ｗ１…開口幅
Ｔ２，Ｕ２，Ｗ２…開口幅
Ｓ２…外形形成工程
Ｓ４…電極形成工程
Ｓ４ａ…電極膜形成工程
Ｓ４ｂ…フォトレジスト膜形成工程
Ｓ４ｃ…第一露光工程
Ｓ４ｄ…第二露光工程
１、１４２…圧電振動片
２…圧電板
３、４…振動腕部
５…基部
６…溝部
１５…叉部
２０…主面電極部
２１…側面電極部
２２…接続電極部
３２…第一開口部
３３、１４３…マスク
３４…第二開口部
３５、１４５…補正マスク
３６…フォトレジスト膜
４０…圧電振動子
１００…発振器
１１０…携帯情報機器（電子機器）
１３０…電波時計
１４０…励振電極（電極）
１４１…実装電極（電極）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶やタンタル酸リチウム等の圧電材料からなる圧電振動片の製造方法、これにより製造される圧電振動片、これを有する圧電振動子、及び、圧電振動子を有する発振器、電子機器、並びに電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが提供されているが、その１つとして、音叉型の圧電振動片を有するものが知られている。この圧電振動片は、平行に配された一対の振動腕部を、互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる振動片である。
【０００３】
ところで、近年、携帯電話機等に代表されるように、圧電振動子を内蔵する各種の電子機器の小型化が進んでいる。そのため、圧電振動子を構成する圧電振動片に関しても、より一層の小型化が求められている。そこで、圧電振動片に関しては、振動腕部の長さ或いは基部の長さを短くして、全長をより短くすることが期待されている。
【０００４】
しかしながら、基部の長さを短くすることで圧電振動片の全長を短くした場合には、マウント性能が低下するうえ、振動腕部の振動が不安定になり易く、基部を通じて振動漏れ（振動エネルギーの漏洩）が発生し易かった。そのため、ＣＩ値（Crystal Impedance）が上昇してしまう恐れがあった。
【０００５】
そこで、圧電振動片の全長を短くして小型化を図るためには、基部側ではなく、振動腕部の長さを短くすることが有効である。ところが、振動腕部の長さが短くなると、Ｒ１値（直列共振抵抗値）が高くなり、振動特性が悪化する傾向があった。特に、このＲ１値は、実効抵抗値Ｒｅと比例関係にあるため、数値が高くなってしまうと、圧電振動片を低電力で作動させることが困難になってしまう。
【０００６】
そこで、Ｒ１値を低減させるために、振動腕部の両主面（表裏面）に、振動腕部の長手方向に沿ってそれぞれ溝部を形成することが知られている（特許文献１参照）。
この圧電振動片は、溝部によって一対の振動腕部がそれぞれ断面Ｈ型になるように形成されており、一対の励振電極が極力対向するようになっている。そのため、溝部が形成されていない場合と比較して、より効率良く電界が作用し易く、振動損失を低くすることができる。従って、振動特性を改善することができ、Ｒ１値を低く抑えることが可能とされている。
このように、Ｒ１値の上昇を抑えながら圧電振動片の小型化を図るには、振動腕部に溝部を形成したうえで、該振動腕部の長さを短くすることが有効な手段とされている。
【０００７】
このような励振電極は、例えばＡｕ、Ｃｒ等からなり、一定の間隔で離間して配置される。そして、この配置は、フォトレジストを使用したフォトリソ技術により形成される。このフォトリソ技術による製造工程は、一対の振動腕部の表面に金属膜をスパッタ等で配置し、その上にフォトレジスト膜を配置し、マスクを介してフォトレジストパターンを露光により形成する。そして、このフォトレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことにより、一対の励振電極が形成される。
【０００８】
ここで、フォトレジスト膜用のレジストは、紫外光に感光感度を持つ流動性を有する樹脂等からなるため、一対の腕部の表面に均一に塗布することは困難である。そのため、図２７（ａ）に示すように、フォトレジスト膜２０１が局所的に厚い（Ａ部）場合、図２７（ｂ）に示すように、露光の際に底面２０２まで露光されずに、図２７（ｃ）に示すように、現像後にフォトレジスト膜２０１が残ってしまう（Ｂ部）。そして、このままエッチング処理を行った場合、一対の励振電極が連結された状態で形成され、電極ショートを起こしてしまう、という問題がある。
【０００９】
そこで、表面を均一にするために、露光の際、露光時間を長くして厚み部分を十分に除去させる方法も知られている。また、形成されたフォトレジストパターンに対してレーザを照射してパターンの少なくとも一部の形状を調整する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１２０５５６号公報
【特許文献２】特開２００３−１３３８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の（露光時間を長くする）製造方法では、図２８に示すように、フォトレジスト膜２０１の厚さが正常範囲で成膜された領域（Ｃ部）では、本来の除去幅Ｌ１に対してこれよりも幅広な除去幅Ｌ２で除去されてしまう。すなわち、除去量が過剰となってしまい、パターン寸法が所望の値に比べて細くなってしまい、Ｒ１の増加等の特性値に影響を与えてしまうという問題がある。また、上記特許文献２に記載の製造方法では、現像工程後に不均一部の一つ一つにレーザを照射するので、コスト高となるとともに時間もかかってしまうといった問題がある。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、抵抗値Ｒ１を増加させることなく、電極のショート不良を改善することができる圧電振動片の製造方法、これにより製造される圧電振動片、これを有する圧電振動子、及び、圧電振動子を有する発振器、電子機器、並びに電波時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、圧電材料からなるウエハを利用して、圧電振動片を製造する方法であって、前記ウエハをフォトリソ技術によってエッチングして、圧電板の外形形状を形成する外形形成工程と、前記圧電板の外表面上に電極膜をパターニングして一対の電極を形成する電極形成工程と、を備え、該電極形成工程が、前記圧電板の表面に電極膜を成膜する電極膜形成工程と、前記電極膜上にフォトレジスト膜を成膜するフォトレジスト膜形成工程と、フォトレジストパターン用に第一開口部が配されたマスクにより前記フォトレジスト膜に対して露光を行う第一露光工程と、前記第一開口部の一部と重なる位置に第二開口部が配された補正マスクによりさらに前記フォトレジスト膜に対して露光を行う第二露光工程と、を備え、前記一対の電極の隙間に対応する前記第二開口部の開口幅は、前記隙間に対応する前記第一開口部の開口幅以下であることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る圧電振動片の製造方法においては、フォトレジスト膜形成工程にて成膜されるフォトレジスト膜の厚さが不均一となり、第一露光工程にてフォトレジスト膜を十分に除去しきれない箇所があっても、第二開口部の開口幅が、第一開口部の開口幅以下なので、残すべきフォトレジスト膜の表面積を削減することなく、第二露光工程によって除去すべきフォトレジスト膜を十分に除去することができる。したがって、一対の電極のショート不良を防止することができる。
【００１５】
また、本発明に係る圧電振動片の製造方法は、前記外形形成工程の際、平行配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部を一体的に固定する基部と、前記一対の振動腕部の主面上に、該振動腕部の基端部から先端部に向かって縦長に形成された溝部と、を有する圧電板の外形形状が形成され、前記一対の電極が、前記溝部内に形成された主面電極部と、前記振動腕部の側面上に形成された側面電極部と、を有し、前記一対の電極の隙間は、前記主面電極部と前記側面電極部との隙間であることを特徴とする。
【００１６】
一般に、圧電振動片における振動腕部の側面と溝部との間隔は、Ｒ１値を低く抑えるために、極めて狭く形成される。そのため、溝部内に形成される主面電極部と、振動腕部の側面上に形成される側面電極部との隙間は、極めて狭くなる。
この発明に係る圧電振動片の製造方法においては、主面電極部と側面電極部との隙間に対応する領域に第二開口部が配されているので、第二露光工程によって前記隙間のフォトレジスト膜を確実に除去することができる。したがって、当該隙間における主面電極部と側面電極部とのショート不良を防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係る圧電振動片の製造方法は、前記第二開口部の前記開口幅が、前記第一開口部の前記開口幅の０．６倍以上０．７倍以下であることを特徴とする。
この発明に係る圧電振動片の製造方法においては、各電極間のショート不良防止用に、より好適な隙間を確保することができる。
【００１８】
一方、本発明に係る圧電振動片の製造方法は、前記外形形成工程の際、平行配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部を一体的に固定する基部と、を有する圧電板の外形形状が形成され、前記一対の振動腕部の叉部に相当する領域では、前記第一開口部の前記開口幅と前記第二開口部の前記開口幅とが略同一であることを特徴とする。
【００１９】
叉部の近傍では、電極膜の除去量が過剰となっても、Ｒ１の増加等の特性値に影響しない。そこで、第一開口部の開口幅と第二開口部の開口幅とを略同一にして、前記隙間のフォトレジストを除去することで、電極間のショート不良をより確実に防止することができる。
【００２０】
そして、この圧電振動片の製造方法によって製造される圧電振動片であれば、電極間の短絡を好適に抑えることができる。
【００２１】
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の圧電振動片を有することを特徴とする。
【００２２】
この発明に係る圧電振動子においては、電極間の短絡の可能性が低く、安定した作動の信頼性が確保された圧電振動片を備えているので、信頼性の向上した高品質な圧電振動子とすることができる。
【００２３】
本発明に係る発振器は、上記本発明の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明に係る電子機器は、上記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明に係る電波時計は、上記本発明の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２４】
この発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、同様に信頼性の向上化及び高品質化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、抵抗値Ｒ１を増加させることなく、ショート不良を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る圧電振動片の一実施形態を示す上面図である。
【図２】図１に示す圧電振動片の拡大図であって、振動腕部の基端部を中心に拡大した図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線に沿った圧電振動片の断面図である。
【図４】図１に示す圧電振動片を製造する際のフローチャートである。
【図５】図１に示す圧電振動片を製造する際の一工程を示す図であって、ウエハの両面にエッチング保護膜を形成した状態を示す図である。
【図６】図５に示す状態から、エッチング保護膜を圧電振動片の圧電板の外形形状にパターニングした状態を示す図である。
【図７】図６に示す断面矢視Ｂ−Ｂ図である。
【図８】図７に示す状態から、エッチング保護膜をマスクとしてウエハをエッチング加工した状態を示す図である。
【図９】図８に示す状態から、エッチング保護膜をさらにパターニングした状態を示す図である。
【図１０】図９に示す状態から、再度パターニングされたエッチング保護膜をマスクとしてウエハをエッチング加工した状態を示す図である。
【図１１】図１０に示す状態から、電極膜を形成した状態を示す図である。
【図１２】図１１に示す状態から電極膜上にフォトレジスト膜を塗布した後、第一露光工程で使用するマスクを示す平面図である。
【図１３】第一露光工程終了後、さらに第二露光工程で使用する補正マスクを示す平面図である。
【図１４】図１１に示す状態から、電極膜上にフォトレジスト膜を形成し、該フォトレジスト膜をパターニングした状態を示す図である。
【図１５】図１４に示す状態から、パターニングしたフォトレジスト膜をマスクとして、電極膜をエッチング加工した状態を示す図である。
【図１６】本発明に係る電極形成工程の状態を示す図である。
【図１７】本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す外観図である。
【図１８】図１７に示す圧電振動子の内部構造図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。
【図１９】図１８に示すＣ−Ｃ線に沿った圧電振動子の断面図である。
【図２０】図１９に示す圧電振動子の分解斜視図である。
【図２１】本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図２２】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図２３】本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図２４】ＡＴカット圧電振動片を示す外観斜視図である。
【図２５】図２４に示す圧電振動片を製造する際に、第一露光工程で使用するマスクを示す平面図である。
【図２６】図２５に示すマスクを使用後、第二露光工程で使用する補正マスクを示す平面図である。
【図２７】従来の圧電振動片の製造方法における電極形成工程の状態を示す図である。
【図２８】図２７に示す状態を改善するために従来行われた圧電振動片の製造方法における電極形成工程の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（圧電振動片）
以下、本発明に係る圧電振動片の一実施形態を、図１から図１６を参照して説明する。
本実施形態の圧電振動片１は、例えば、表面実装型のガラスパッケージタイプの圧電振動子や、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子等に組み込まれるものであって、図１及び図２に示すように、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の圧電板２を備えている。
なお、図１は、圧電振動片１の表面側の平面図である。図２は、図１に示す振動腕部３、４の基端部を中心に拡大した図である。
【００２８】
圧電板２は、平行に配置された一対の振動腕部３、４と、該一対の振動腕部３、４の基端部側を一体的に固定する基部５と、を備えている。また、これら一対の振動腕部３、４の主面（表裏面）上には、振動腕部３、４の基端部から先端部に向かって、一定幅で縦長の溝部６が形成されている。この溝部６は、振動腕部３、４の基端部側から中間部を越える範囲に亘って形成されている。これにより、一対の振動腕部３、４は、それぞれ図３及び図４に示すように断面Ｈ型となっている。
なお、図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２９】
このように形成された圧電板２の外表面上には、図１及び図２に示すように、一対の励振電極１０、１１及び一対のマウント電極１２、１３が、叉部１５を挟んで形成されている。このうち、一対の励振電極１０、１１は、電圧が印加されときに一対の振動腕部３、４を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極であり、主に一対の振動腕部３、４の外表面にそれぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。
具体的には、図３に示すように、一方の励振電極１０が、主に一方の振動腕部３の溝部６内と他方の振動腕部４の側面上とに形成され、他方の励振電極１１が、主に一方の振動腕部３の側面上と他方の振動腕部４の溝部６内とに形成されている。
【００３０】
ここで、この励振電極１０、１１についてより詳細に説明する。
本実施形態の励振電極１０、１１は、図１から図３に示すように、それぞれ主面電極部２０と、側面電極部２１と、接続電極部２２と、で構成されている。
【００３１】
主面電極部２０は、溝部６内と、該溝部６を囲む振動腕部３、４の主面上とに形成された電極である。側面電極部２１は、振動腕部３、４の側面上と、該側面に連続する振動腕部３、４の主面上に形成された電極である。この際、振動腕部３、４の内方（叉部１５側）の側面に形成された側面電極部２１と、振動腕部３、４の外方に向いた側面に形成された側面電極部２１とは、図１に示すように、溝部６よりも先端部側に形成された接続電極部２２を介して導通するようになっている。
【００３２】
主面電極部２０と側面電極部２１とは、図３に示すように、一定の間隔である短絡防止用の隙間Ｗ０を設けて相互に離して配置されている。この隙間Ｗ０は、例えば１５μｍという極めて狭い間隔となっている。このように隙間Ｗ０が正確に形成されていることにより、主面電極部２０と側面電極部２１との短絡等が防止されることになる。一方、叉部１５の近傍では、一方の振動腕部３の内側面に形成された側面電極部２１と、他方の振動腕部４の内側面に形成された側面電極部２１とが、叉部１５の幅に相当する隙間Ｕ０を設けて相互に離して配置されている。
【００３３】
接続電極部２２は、図２及び図３に示すように、側面電極部２１に接続されるように一方の振動腕部３の主面上に形成されると共に、表面側で、基部５の主面上を経由して他方の振動腕部４側に引き回された後、該振動腕部４側の主面電極部２０に接続されるように形成された電極である。
この接続電極部２２によって、表面側で、一方の振動腕部３側の主面電極部２０と他方の振動腕部４側の側面電極部２１とが接続されていると共に、裏面側で、一方の振動腕部３側の側面電極部２１と他方の振動腕部４側の主面電極部２０とが接続されている。
なお、図１、図２は、圧電振動片１の表面側を図示しているが、裏面側の電極パターンは表面側の電極パターンに対して左右対称とされている。
【００３４】
一対のマウント電極１２、１３は、図２に示すように、基部５の主面及び側面を含む外表面上に形成されており、引き出し電極１６を介して一対の励振電極１０、１１にそれぞれ電気的に接続されている。よって、一対の励振電極１０、１１は、このマウント電極１２、１３を介して電圧が印加されるようになっている。
【００３５】
なお、上述した励振電極１０、１１、マウント電極１２、１３及び引き出し電極１６は、例えば、クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として成膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。但し、この場合に限られず、例えば、クロムとニクロム（ＮｉＣｒ）の積層膜の表面にさらに金の薄膜を積層しても構わないし、クロム、ニッケル、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の単層膜でも構わない。
また、一対の振動腕部３、４の先端部には、図１に示すように、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜１７（粗調膜１７ａ及び微調膜１７ｂからなる）が形成されている。この重り金属膜１７を利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部３、４の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができるようになっている。
【００３６】
このように構成された圧電振動片１を作動させる場合には、一対の励振電極１０、１１間に所定の駆動電圧を印加して電流を流すことで、一対の振動腕部３、４を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この振動を、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
【００３７】
（圧電振動片の製造方法）
次に、上述した圧電振動片１を、圧電材料からなるウエハを利用して製造する方法について、図４に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。
まずポリッシングが終了し、所定の厚みに高精度に仕上げられたウエハＳを準備する（Ｓ１）。次いで、このウエハＳをフォトリソ技術によってエッチングして、該ウエハＳに複数の圧電板２の外形形状を形成する外形形成工程を行う（Ｓ２）。この工程について、具体的に説明する。
【００３８】
まず、図５に示すように、ウエハＳの両面にエッチング保護膜３０をそれぞれ成膜する（Ｓ２ａ）。このエッチング保護膜３０としては、例えば、クロム（Ｃｒ）を数μｍ成膜する。次いで、エッチング保護膜３０上に図示しないフォトレジスト膜を、フォトリソグラフィ技術によってパターニングする。この際、一対の振動腕部３、４と、基部５とで構成される圧電板２の周囲を囲むようにパターニングする。そして、このフォトレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行い、マスクされていないエッチング保護膜３０を選択的に除去する。そして、エッチング加工後にフォトレジスト膜を除去する。
【００３９】
これにより、図６及び図７に示すように、エッチング保護膜３０を圧電板２の外形形状、即ち、一対の振動腕部３、４及び基部５の外形形状に沿ってパターニングすることができる（Ｓ２ｂ）。この際、複数の圧電板２の数だけパターニングを行う。なお、図７から図１０は、図６に示すＢ−Ｂ線に沿った断面を示す図である。
【００４０】
次いで、パターニングされたエッチング保護膜３０をマスクとして、ウエハＳの両面をそれぞれエッチング加工する（Ｓ２ｃ）。これにより、図８に示すように、エッチング保護膜３０でマスクされていない領域を選択的に除去して、圧電板２の外形形状を形作ることができる。この時点で、外形形成工程（Ｓ２）が終了する。
【００４１】
続いて、一対の振動腕部３、４の主面上に溝部６を形成する溝部形成工程を行う（Ｓ３）。具体的には、上述した外形形成時と同様に、エッチング保護膜３０上にフォトレジスト膜を成膜する。そして、フォトリソグラフィ技術によって、溝部６の領域を空けるようにフォトレジスト膜をパターニングする。そして、パターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行い、エッチング保護膜３０を選択的に除去する。その後、フォトレジスト膜を除去することで、図９に示すように、既にパターニングされたエッチング保護膜３０を、溝部６の領域を空けた状態でさらにパターニングすることができる。
【００４２】
次いで、この再度パターニングされたエッチング保護膜３０をマスクとして、ウエハＳをエッチング加工した後、マスクとしていたエッチング保護膜３０を除去する。これにより、図１０に示すように、一対の振動腕部３、４の両主面上に溝部６をそれぞれ形成することができる。
なお、複数の圧電板２は、後に行う切断工程を行うまで、図示しない連結部を介してウエハＳに連結された状態となっている。
【００４３】
（電極形成工程）
次いで、図示しないマスクを通した露光を行うことで、複数の圧電板２の外表面上に電極膜をパターニングして、励振電極１０、１１、引き出し電極１６、マウント電極１２、１３をそれぞれ形成する電極形成工程を行う（Ｓ４）。この工程について、詳細に説明する。
【００４４】
電極形成工程では、まず、図１１に示すように、溝部６が形成された圧電板２の外表面に電極膜３１を、蒸着やスパッタリング等により成膜する（Ｓ４ａ）。なお、図１１、図１４、及び図１５は、一方の振動腕部３のみを示している。
【００４５】
次に、電極膜３１上に図示しないフォトレジスト膜を成膜するフォトレジスト膜形成工程を行う（Ｓ４ｂ）。このフォトレジストは紫外光に感光感度を持つ樹脂をベースとした化合物であり、本実施形態ではポジ型のフォトレジストを採用している。フォトレジストは流動性を有するため、スプレーコート等によって塗布される。
【００４６】
続いて、図１２に示すように、第一開口部３２が形成されたマスク３３により、図示しないフォトレジスト膜に対して紫外光を露光する第一露光工程を行う（Ｓ４ｃ）。この際、電極膜３１を残しておきたい部分が、図示しないフォトレジスト膜によって被膜されるようにパターニングされる。マスク３３には、フォトレジスト膜を残したい部分に遮光部が形成され、フォトレジスト膜を除去すべき部分に第一開口部３２が形成されている。ここで、第一開口部３２は、主面電極部２０と側面電極部２１との隙間Ｗ０に対応する部分が、開口幅Ｗ１に形成されている。また第一開口部３２は、圧電振動片１の叉部１５に対応する部分Ｐに形成されている。ここでは、一方の振動腕部３の内側面に形成される側面電極部２１と、他方の振動腕部４の内側面に形成される側面電極部２１との隙間Ｕ０に対応する部分が、開口幅Ｕ１に形成されている。
【００４７】
図１６（ａ）は第一露光工程前の状態であり、図１６（ｂ）は第一露光工程後の状態である。フォトレジスト膜３６が所定の厚さに形成されている部分（Ｃ部）では、第一露光工程により厚さ方向全体が露光される。ところが、フォトレジスト膜３６が局所的に厚い部分（Ａ部）では、第一露光工程により厚さ方向全体が露光されずに、フォトレジスト膜３６が残ってしまう。
【００４８】
（第二露光工程）
そこで、図１３に示すように、第二開口部３４が配された補正マスク３５により、さらにフォトレジスト膜に対して紫外光を露光する第二露光工程を行う（Ｓ４ｄ）。補正マスク３５の第二開口部３４は、マスク３３の第一開口部３２の一部と重なる位置に形成されている。まず第二開口部３４は、主面電極部２０と側面電極部２１との隙間Ｗ０に対応する部分に形成されている。この部分における第二開口部３４の開口幅Ｗ２は、第一開口部３２の開口幅Ｗ１以下に形成されている。開口幅Ｗ２は、開口幅Ｗ１の０．６倍以上０．７倍以下に形成することが望ましい。なお第二露光工程での露光条件は、第一露光工程と同じである。
【００４９】
図１６（ｃ）は第二露光工程後の状態であり、図１６（ｄ）は後述する現像工程後の状態である。フォトレジスト膜３６が局所的に厚い部分でも、第二露光工程により通算露光時間が延びることで、厚さ方向全体が露光される。したがって、主面電極部２０と側面電極部２１との隙間Ｗ０に対応する部分のフォトレジスト膜を確実に除去することができる。その結果、後述するメタルエッチング工程を経て、主面電極部２０と側面電極部２１との隙間Ｗ０を確保することができる。
【００５０】
一般に、圧電振動片１における振動腕部３，４の側面と溝部６との間隔は、Ｒ１値を低く抑えるため、極めて狭く形成される。そのため、溝部６内に形成された主面電極部２０と、振動腕部３，４の側面上に形成された側面電極部２１との隙間Ｗ０は、極めて狭くなる。これに対して、本実施形態の圧電振動片の製造方法によれば、当該隙間Ｗ０における主面電極部２０と側面電極部２１とのショート不良を確実に防止することができる。
【００５１】
しかも、補正マスク３５の第二開口部３４の開口幅Ｗ２は、マスク３３の第一開口部３２の開口幅Ｗ１以下に形成されているので、第二露光工程により通算露光時間が延びても、露光範囲が隙間Ｗ０を超えることはない。したがって、主面電極部２０および側面電極部２１となる領域にフォトレジスト膜を残すことができる。その結果、後述するメタルエッチング工程を経て、主面電極部２０および側面電極部２１を所定形状に形成することができるので、Ｒ１値を低く抑えることができる。
【００５２】
図１３に戻り、第二開口部３４は、圧電振動片１の叉部１５に対応する部分Ｐ´に形成されている。すなわち、一方の振動腕部３の内側面の側面電極部２１と、他方の振動腕部４の内側面の側面電極部２１との、隙間Ｕ０に対応する部分に形成されている。この部分における第二開口部３４の開口幅Ｕ２は、第一開口部３２の開口幅Ｕ１と略同一に形成されている。この補正マスク３５を使用して第二露光工程を行うことで、通算露光時間が延びるので、叉部１５のフォトレジスト膜の全部が露光される。したがって、叉部１５のフォトレジスト膜を確実に除去することができる。その結果、後述するメタルエッチング工程を経て、一方の振動腕部３の内側面の側面電極部２１と、他方の振動腕部４の内側面の側面電極部２１との、隙間Ｕ０を確保することができる。
【００５３】
なお叉部１５の近傍では、電極膜の除去量が過剰となっても、Ｒ１の増加等の特性値に影響しない。そこで、第二開口部３４の開口幅Ｕ２を第一開口部３２の開口幅Ｕ１と略同一にして、叉部１５のフォトレジスト膜を除去することで、電極間のショート不良をより確実に防止することができる。
【００５４】
露光後、現像液により不要部分を除去して加熱工程等を経て図示しないフォトレジスト膜を固化させる（Ｓ４ｅ）。そして、メタルエッチング（Ｓ４ｆ）により、図１４に示すように、電極形成部分に対応する形状のフォトレジスト膜３６によるフォトレジストパターンを形成する。こうして、フォトレジスト膜３６を除去することによって（Ｓ４ｇ）、図１５に示すように励振電極１０、１１、引き出し電極１６、マウント電極１２、１３を形成して電極形成工程（Ｓ４）を終了する。
【００５５】
最後に、ウエハＳと圧電板２とを連結していた図示しない連結部を切断して、複数の圧電板２をウエハＳから切り離して小片化する切断工程を行う（Ｓ５）。これにより、１枚のウエハＳから、音叉型の圧電振動片１を一度に複数製造することができる。この時点で、圧電振動片１の製造工程が終了し、図１に示す圧電振動片１を得る。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る圧電振動片の製造方法においては、フォトレジスト膜形成工程にて成膜されるフォトレジスト膜の厚さが不均一となり、第一露光工程にてフォトレジスト膜を十分に除去しきれない箇所があっても、第二開口部３４の開口幅が、第一開口部３２の開口幅以下なので、残すべきフォトレジスト膜の表面積を削減することなく、第二露光工程によって除去すべきフォトレジスト膜を十分に除去することができる。したがって、一対の電極のショート不良を防止することができる。
【００５７】
（ＡＴカット圧電振動片の製造方法）
本実施形態に係る圧電振動片の製造方法を、ＡＴカット圧電振動片（以下「ＡＴ振動片」という。）に適用することもできる。
図２４に示すＡＴ振動片１４２は、長方形状の圧電板１４９を備えている。圧電板１４９の中央部には、矩形状の励振電極１４０が形成されている。圧電板１４９の一辺の両端部には、一対の実装電極１４１が形成されている。励振電極１４０および一対の実装電極１４１は、圧電板１４９の両面に形成されている。両面の実装電極１４１は、圧電板１４９の側面に形成された側面電極１４４によって相互に接続されている。一対の側面電極１４４は、隙間Ｔ０を置いて配置されている。そして、圧電板１４９の表面の励振電極１４１は一方の実装電極１４１に接続され、圧電板１４９の裏面の励振電極１４１は他方の実装電極１４１に接続されている。
【００５８】
第一露光工程は、図２５に示すマスク１４３を使用して行う。マスク１４３には、第一開口部１４６が形成されている。第一開口部１４６は、一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０に対応する部分が、開口幅Ｔ１に形成されている。第一露光工程では、この開口幅Ｔ１を通して、圧電板１４９の側面に配置されたフォトレジスト膜を露光するので、隙間Ｔ０に配置されたフォトレジスト膜の一部が露光されずに残ってしまう可能性がある。この場合には、一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０が連結されてショート不良が発生することになる。
【００５９】
そこで、図２６に示す補正マスク１４５を使用して第二露光工程を行う。補正マスク１４５には、第二開口部１４７が形成されている。第二開口部１４７は、一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０に対応する部分に形成されている。この部分における第二開口部１４７の開口幅Ｔ２は、第一開口部１４６の開口幅Ｔ１と略同一に形成されている。なお、隙間Ｔ０以外の圧電板１４９の側面にもフォトレジスト膜が残る可能性があるため、隙間Ｔ０以外の側面に対応する部分にも第二開口部１４７が形成されている。
【００６０】
この補正マスク１４５を使用して第二露光工程を行うことで、通算露光時間が延びるので、一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０に配置されたフォトレジスト膜の全部が露光される。したがって、隙間Ｔ０のフォトレジスト膜を確実に除去することができる。その結果、一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０を確保することができる。なお一対の側面電極１４４の隙間Ｔ０では、電極膜の除去量が過剰となっても、Ｒ１の増加等の特性値に影響しない。そこで、第二開口部１４７の開口幅Ｔ２を第一開口部１４６の開口幅Ｔ１と略同一にして、隙間Ｔ０のフォトレジスト膜を除去することで、一対の側面電極１４４のショート不良をより確実に防止することができる。
【００６１】
（ガラスパッケージタイプの圧電振動子）
次に、本発明に係る圧電振動子の一実施形態を、図１７から図２０を参照して説明する。なお、本実施形態では、圧電振動子の一例として、表面実装型のガラスパッケージタイプの圧電振動子を例に挙げて説明する。
本実施形態の圧電振動子４０は、図１７から図２０に示すように、ベース基板４１とリッド基板４２とで２層に積層された箱状に形成されており、内部のキャビティＣ内に上述した音叉型の圧電振動片１が収納された圧電振動子４０である。
【００６２】
なお、図１７は、圧電振動子４０の外観斜視図である。図１８は、図１７に示す圧電振動子４０の内部構造図であって、リッド基板４２を取り外した状態の上面図である。図１９は、図１８に示すＤ−Ｄ線に沿った圧電振動子４０の断面図である。図２０は、圧電振動子４０の分解斜視図である。なお、図２０では、圧電振動片１から各電極の図示を省略している。
【００６３】
圧電振動片１は、金等のバンプＢを利用して、ベース基板４１の上面にバンプ接合によってマウントされている。より具体的には、ベース基板４１の上面にパターニングされた後述する引き回し電極４８、４９上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極１２、１３がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片１は、ベース基板４１の上面から浮いた状態で支持されると共に、マウント電極１２、１３と引き回し電極４８、４９とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
【００６４】
リッド基板４２は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、図１７、図１９及び図２０に示すように、板状に形成されている。そして、ベース基板４１が接合される接合面側には、圧電振動片１が収まる矩形状の凹部４２ａが形成されている。この凹部４２ａは、両基板４１、４２が重ね合わされたときに、圧電振動片１を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部４２ａである。そして、リッド基板４２は、この凹部４２ａをベース基板４１側に対向させた状態で該ベース基板４１に対して陽極接合されている。
【００６５】
ベース基板４１は、リッド基板４２と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であり、図１７から図２０に示すように、リッド基板４２に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
このベース基板４１には、該ベース基板４１を貫通する一対のスルーホール４３、４４が形成されている。この際、一対のスルーホール４３、４４は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、マウントされた圧電振動片１の基部５側に一方のスルーホール４３が位置し、振動腕部３、４の先端部側に他方のスルーホール４４が位置するように形成されている。
また、本実施形態では、ベース基板４１を真っ直ぐに貫通したスルーホール４３、４４を例に挙げて説明するが、この場合に限られず、例えばベース基板４１の下面に向かって漸次径が縮径するテーパー状に形成しても構わない。いずれにしても、ベース基板４１を貫通していれば良い。
【００６６】
そして、これら一対のスルーホール４３、４４には、該スルーホール４３、４４を埋めるように形成された一対の貫通電極４５、４６が形成されている。この貫通電極４５、４６は、スルーホール４３、４４を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持していると共に、後述する外部電極５０、５１と引き回し電極４８、４９とを導通させる役割を担っている。
ベース基板４１の上面側（リッド基板４２が接合される接合面側）には、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、陽極接合用の接合膜４７と、一対の引き回し電極４８、４９とがパターニングされている。このうち接合膜４７は、リッド基板４２に形成された凹部４２ａの周囲を囲むようにベース基板４１の周縁に沿って形成されている。
【００６７】
また、一対の引き回し電極４８、４９は、一対の貫通電極４５、４６のうち、一方の貫通電極４５と圧電振動片１の一方のマウント電極１２とを電気的に接続すると共に、他方の貫通電極４６と圧電振動片１の他方のマウント電極１３とを電気的に接続するようにパターニングされている。
より詳しく説明すると、図１８から図２０に示すように、一方の引き回し電極４８は、圧電振動片１の基部５の真下に位置するように一方の貫通電極４５の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極４９は、一方の引き回し電極４８に隣接した位置から、振動腕部４に沿って該振動腕部４の先端部側に引き回しされた後、他方の貫通電極４６の真上に位置するように形成されている。
【００６８】
そして、これら一対の引き回し電極４８、４９上にバンプＢが形成されており、該バンプＢを利用して圧電振動片１がマウントされている。これにより、圧電振動片１の一方のマウント電極１２が、一方の引き回し電極４８を介して一方の貫通電極４５に導通し、他方のマウント電極１３が、他方の引き回し電極４９を介して他方の貫通電極４６に導通するようになっている。
【００６９】
また、ベース基板４１の下面には、図１７、図１９及び図２０に示すように、一対の貫通電極４５、４６に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極５０、５１が形成されている。これにより、一対の外部電極５０、５１は、一対の貫通電極４５、４６及び一対の引き回し電極４８、４９を介して圧電振動片１の一対の励振電極１０、１１に電気的に接続されている。
【００７０】
このように構成された圧電振動子４０を作動させる場合には、一対の外部電極５０、５１間に、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片１の励振電極１０、１１に電流を流すことができ、一対の振動腕部３、４を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
【００７１】
本実施形態の圧電振動子４０によれば、電極間の短絡の可能性が低く、安定した作動の信頼性が確保された圧電振動片１を備えているので、信頼性が向上した高品質な圧電振動子とすることができる。
また、この圧電振動子４０は、圧電振動片１をキャビティＣ内に密閉した表面実装型のガラスパッケージタイプであるので、塵埃等の影響を受けることなく圧電振動片１を振動させることができ、高品質化を図ることができる。加えて、表面実装型であるので、実装を容易に行うことができると共に、実装後の安定性に優れている。
【００７２】
（発振器）
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図２１を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１００は、図２１に示すように、上述した圧電振動子４０を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。なお、圧電振動子６０を内蔵しても構わない。
【００７３】
この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上記集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子４０の圧電振動片１が実装されている。
これら電子部品１０２、集積回路１０１及び圧電振動子４０は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
【００７４】
このように構成された発振器１００において、圧電振動子４０に電圧を印加すると、該圧電振動子４０内の圧電振動片１が振動する。この振動は、圧電振動片１が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１０１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１０１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子４０が発振子として機能する。
また、集積回路１０１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
【００７５】
本実施形態の発振器１００によれば、上述した圧電振動子４０を備えているので、発振器１００自体の信頼性の向上化及び高品質化を図ることができる。また、これに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
【００７６】
（電子機器）
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図２２を参照して説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子４０を有する携帯情報機器１１０を例にして説明する。なお、圧電振動子６０を内蔵しても構わない。
始めに本実施形態の携帯情報機器１１０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
【００７７】
次に、本実施形態の携帯情報機器１１０の構成について説明する。
この携帯情報機器１１０は、図２２に示すように、圧電振動子４０と、電力を供給するための電源部１１１とを備えている。電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１１１には、各種制御を行う制御部１１２と、時刻等のカウントを行う計時部１１３と、外部との通信を行う通信部１１４と、各種情報を表示する表示部１１５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１１６とが並列に接続されている。そして、電源部１１１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
【００７８】
制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム６４全体の動作制御を行う。また、制御部１１２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。
【００７９】
計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子４０とを備えている。圧電振動子４０に電圧を印加すると圧電振動片１が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１１２と信号の送受信が行われ、表示部１１５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
【００８０】
通信部１１４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９、増幅部１２０、音声入出力部１２１、電話番号入力部１２２、着信音発生部１２３及び呼制御メモリ部１２４を備えている。
無線部１１７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１２５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１１８は、無線部１１７又は増幅部１２０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部１２０は、音声処理部１１８又は音声入出力部１２１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１２１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【００８１】
また、着信音発生部１２３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１１９は、着信時に限って、音声処理部１１８に接続されている増幅部１２０を着信音発生部１２３に切り替えることによって、着信音発生部１２３において生成された着信音が増幅部１２０を介して音声入出力部１２１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１２４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１２２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
【００８２】
電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９及び着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１１５に、通信部１１４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【００８３】
即ち、電圧検出部１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１１５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。
なお、通信部１１４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１２６を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。
【００８４】
本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、上述した圧電振動子４０を備えているので、携帯情報機器自体の信頼性の向上化及び高品質化を図ることができる。また、これに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。
【００８５】
（電波時計）
次に、本発明に係る電波時計１３０の一実施形態について、図２３を参照して説明する。本実施形態の電波時計１３０は、図２３に示すように、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子４０を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。なお、圧電振動子６０を内蔵しても構わない。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【００８６】
以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１３２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子４０を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子４０は、上記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１３８、１３９をそれぞれ備えている。
【００８７】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。ＣＰＵ１３６では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１３７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１３８、１３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【００８８】
なお、上述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは７７．５ＫＨｚの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計１３０を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子４０を必要とする。
【００８９】
本実施形態の電波時計１３０によれば、上述した圧電振動子４０を備えているので、電波時計自体の信頼性の向上化及び高品質化を図ることができる。また、これに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
【００９０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において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、音叉型の圧電振動片１およびＡＴカット圧電振動片を例にして説明したが、本発明に係る圧電振動片の製造方法を使用して他の圧電振動片を製造することもできる。
【符号の説明】
【００９１】
Ｔ０，Ｕ０，Ｗ０…隙間
Ｔ１，Ｕ１，Ｗ１…開口幅
Ｔ２，Ｕ２，Ｗ２…開口幅
Ｓ２…外形形成工程
Ｓ４…電極形成工程
Ｓ４ａ…電極膜形成工程
Ｓ４ｂ…フォトレジスト膜形成工程
Ｓ４ｃ…第一露光工程
Ｓ４ｄ…第二露光工程
１、１４２…圧電振動片
２…圧電板
３、４…振動腕部
５…基部
６…溝部
１５…叉部
２０…主面電極部
２１…側面電極部
２２…接続電極部
３２…第一開口部
３３、１４３…マスク
３４…第二開口部
３５、１４５…補正マスク
３６…フォトレジスト膜
４０…圧電振動子
１００…発振器
１１０…携帯情報機器（電子機器）
１３０…電波時計
１４０…励振電極（電極）
１４１…実装電極（電極）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電材料からなるウエハを利用して、圧電振動片を製造する方法であって、
前記ウエハをフォトリソ技術によってエッチングして、圧電板の外形形状を形成する外形形成工程と、
前記圧電板の外表面上に電極膜をパターニングして一対の電極を形成する電極形成工程と、
を備え、
該電極形成工程が、前記圧電板の表面に電極膜を成膜する電極膜形成工程と、
前記電極膜上にフォトレジスト膜を成膜するフォトレジスト膜形成工程と、
フォトレジストパターン用に第一開口部が配されたマスクにより前記フォトレジスト膜に対して露光を行う第一露光工程と、
前記第一開口部の一部と重なる位置に第二開口部が配された補正マスクによりさらに前記フォトレジスト膜に対して露光を行う第二露光工程と、を備え、
前記一対の電極の隙間に対応する前記第二開口部の開口幅は、前記隙間に対応する前記第一開口部の開口幅以下である、
ことを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項２】
前記外形形成工程の際、平行配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部を一体的に固定する基部と、前記一対の振動腕部の主面上に、該振動腕部の基端部から先端部に向かって縦長に形成された溝部と、を有する圧電板の外形形状が形成され、
前記一対の電極が、前記溝部内に形成された主面電極部と、前記振動腕部の側面上に形成された側面電極部と、を有し、
前記一対の電極の隙間は、前記主面電極部と前記側面電極部との隙間である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。
【請求項３】
前記第二開口部の前記開口幅が、前記第一開口部の前記開口幅の０．６倍以上０．７倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項４】
前記外形形成工程の際、平行配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部を一体的に固定する基部と、を有する圧電板の外形形状が形成され、
前記一対の振動腕部の叉部に相当する領域では、前記第一開口部の前記開口幅と前記第二開口部の開口幅とが略同一である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。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の圧電振動片の製造方法によって製造されることを特徴とする圧電振動片。
【請求項６】
請求項５に記載の圧電振動片を有することを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
請求項６に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項８】
請求項６に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項６に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【請求項１】
圧電材料からなるウエハを利用して、圧電振動片を製造する方法であって、
前記ウエハをフォトリソ技術によってエッチングして、圧電板の外形形状を形成する外形形成工程と、
前記圧電板の外表面上に電極膜をパターニングして一対の電極を形成する電極形成工程と、
を備え、
該電極形成工程が、前記圧電板の表面に電極膜を成膜する電極膜形成工程と、
前記電極膜上にフォトレジスト膜を成膜するフォトレジスト膜形成工程と、
フォトレジストパターン用に第一開口部が配されたマスクにより前記フォトレジスト膜に対して露光を行う第一露光工程と、
前記第一開口部の一部と重なる位置に第二開口部が配された補正マスクによりさらに前記フォトレジスト膜に対して露光を行う第二露光工程と、を備え、
前記一対の電極の隙間に対応する前記第二開口部の開口幅は、前記隙間に対応する前記第一開口部の開口幅以下である、
ことを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項２】
前記外形形成工程の際、平行配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部を一体的に固定する基部と、前記一対の振動腕部の主面上に、該振動腕部の基端部から先端部に向かって縦長に形成された溝部と、を有する圧電板の外形形状が形成され、
前記一対の電極が、前記溝部内に形成された主面電極部と、前記振動腕部の側面上に形成された側面電極部と、を有し、
前記一対の電極の隙間は、前記主面電極部と前記側面電極部との隙間である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。
【請求項３】
前記第二開口部の前記開口幅が、前記第一開口部の前記開口幅の０．６倍以上０．７倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項４】
前記外形形成工程の際、平行配置された一対の振動腕部と、該一対の振動腕部を一体的に固定する基部と、を有する圧電板の外形形状が形成され、
前記一対の振動腕部の叉部に相当する領域では、前記第一開口部の前記開口幅と前記第二開口部の開口幅とが略同一である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。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の圧電振動片の製造方法によって製造されることを特徴とする圧電振動片。
【請求項６】
請求項５に記載の圧電振動片を有することを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
請求項６に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項８】
請求項６に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項６に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
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【図１１】
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【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１２−１７５６７３（Ｐ２０１２−１７５６７３Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８８３２（Ｐ２０１１−３８８３２）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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