圧電振動片の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計
【課題】マスクの位置合わせの作業性を向上させつつ、位置合わせの精度を高め、容易に、かつ高精度に圧電板や電極を形成することができる圧電振動片の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計を提供する。
【解決手段】ウエハ側マーク群７１と、電極マスク側マーク群５２とを検出する電極マーク群検出工程と、ウエハ側マーク群７１と電極マスク側マーク群５２とを位置合わせしながらウエハに電極膜用マスクを配置する電極マスク配置工程とを有し、ウエハ側マーク群７１、および電極マスク側マーク群５２は、それぞれ互いに大きさの異なるマーク５１ａ〜７１ｄにより構成され、それぞれ最も小さいウエハ側マーク７１ｄ、および電極マスク側マーク５２ｄを互いのマークの位置合わせ用として利用し、これ以外のウエハ側マーク７１ａ〜７１ｃ、および電極マスク側マーク５２ａ〜５２ｃを、電極マーク群検出工程に利用する。
【解決手段】ウエハ側マーク群７１と、電極マスク側マーク群５２とを検出する電極マーク群検出工程と、ウエハ側マーク群７１と電極マスク側マーク群５２とを位置合わせしながらウエハに電極膜用マスクを配置する電極マスク配置工程とを有し、ウエハ側マーク群７１、および電極マスク側マーク群５２は、それぞれ互いに大きさの異なるマーク５１ａ〜７１ｄにより構成され、それぞれ最も小さいウエハ側マーク７１ｄ、および電極マスク側マーク５２ｄを互いのマークの位置合わせ用として利用し、これ以外のウエハ側マーク７１ａ〜７１ｃ、および電極マスク側マーク５２ａ〜５２ｃを、電極マーク群検出工程に利用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧電振動片の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計に関するものである。
【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片を有する圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動片としては、圧電材料からなる圧電板と、電圧が印加されたときに圧電板を振動させる電極部とを備えている。ここで、圧電振動片は、圧電材料の水晶からなるウエハを利用して一度に複数個製造される。
【０００３】
より具体的には、まずウエハの表裏面に保護膜の上からレジスト膜を塗布し、このレジスト膜上に圧電板の外形形状を形成するためのマスクを配置する。次に、このマスクを介してレジスト膜に紫外線を照射し、レジスト膜にエッチングパターン（レジストパターン）を露光する。マスクを取り外した後、レジスト膜を現像して露光部分を除去し、その後メタルエッチングを行って露光部分から露出された保護膜を除去する。さらに、レジスト膜を除去すると共に、水晶エッチングを行って保護膜の除去部分から露出されたウエハをエッチングし、その後保護膜を除去することで圧電板の外形形状が形成される。
【０００４】
次に、圧電板の外形形状が形成されたウエハに電極材料を蒸着、スパッタリング等することにより電極膜を成膜し、その上にレジスト膜を形成する。そして、このレジスト膜の上に所望の電極、および配線パターンが形成されたマスクを配置し、紫外線を照射してレジスト膜にエッチングパターン（レジストパターン）を露光する。その後、レジスト膜を現像して露光部分を除去し、電極膜の表面を露出させ、かつその露出面をエッチングしてウエハの表面を露出させることにより電極膜を分極し、所望の電極、および配線を得る。
【０００５】
ここで、ウエハの表裏面に配置されるマスクは、それぞれに形成されているエッチングパターンが完全に重なるように目視で確認しながら位置合わせを行う。このとき、各マスクのエッチングパターンが全く同じなので、両マスク間で位置ズレが生じ易い。このため、各マスクに同一形状のアライメントマークを複数形成し、互いのアライメントマークを位置合わせすることで、各マスク間の位置ズレを防止しようとする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１８６２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、アライメントマークを利用してマスクの位置ズレを防止しようとする場合、アライメントマークの大きさが位置合わせの作業性や位置合わせの精度に影響を及ぼす。
すなわち、アライメントマークが大きい場合、この分作業者はアライメントマークを特定し易く、位置合わせの作業性が向上するが、位置合わせの精度が低下してしまう。一方、アライメントマークが小さい場合、この分位置合わせの精度を高めることができるが、作業者がアライメントマークを特定しにくくなってしまい、位置合わせの作業性が低下してしまう。
【０００８】
また、このことは、圧電板に電極を形成する場合に利用されるマスクの位置合わせにも同様のことがいえる。すなわち、電極を形成するためのマスクとウエハとにそれぞれアライメントマークを形成してもこのアライメントマークの大きさによって、位置合わせの作業性が低下したり、位置合わせの精度が悪化したりしてしまう。
【０００９】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、マスクの位置合わせの作業性を向上させつつ、位置合わせの精度を高め、容易に、かつ高精度に圧電板や電極を形成することができる圧電振動片の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る圧電振動片の製造方法は、圧電板と、電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部とを備えた圧電振動片の製造方法において、圧電材料からなるウエハの両面に、圧電板形成用マスク材を塗布した後、前記圧電板の形成用に用意された一対の外形マスクを配置し、その後、これら外形マスクを介して光を照射して前記圧電板の外形を形成する外形形成工程と、前記圧電板の外形形状が形成された前記ウエハに電極膜マスク材を塗布した後、電極膜用に用意された電極膜用マスクを配置し、その後、前記電極膜用マスクを介して光を照射してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程とを有し、前記レジストパターン形成工程は、前記ウエハに形成されたウエハ側マーク群と、前記電極膜用マスクに形成された電極マスク側マーク群とを検出する電極マーク群検出工程と、前記ウエハ側マーク群と前記電極マスク側マーク群とを位置合わせしながら前記ウエハに前記電極膜用マスクを配置する電極マスク配置工程とを有し、前記ウエハ側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つのウエハ側マークにより構成され、前記電極マスク側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つの電極マスク側マークにより構成され、それぞれ最も小さいウエハ側マーク、および電極マスク側マークを互いのマークの位置合わせ用として利用し、最も小さいウエハ側マーク、および電極マスク側マークを除いた全てのウエハ側マーク、および電極マスク側マークを、前記電極マーク群検出工程に利用することを特徴とする。
【００１１】
このような方法とすることで、最も大きいウエハ側マーク、および最も大きい電極マスク側マークから順に特定していくことで、最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを速やかに特定することができる。また、最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを利用して各マスクの位置合わせを行うことにより、この位置合わせを高精度に行うことができる。このため、レジストパターン形成工程を、容易、かつ高精度に行うことが可能になる。
【００１２】
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、各ウエハ側マーク、および各電極マスク側マークは、それぞれ所定の配列パターンで配置されていることを特徴とする。
【００１３】
このような方法とすることで、最も大きいウエハ側マーク、および最も大きい電極マスク側マークを特定した時点で最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークの位置を容易に予測することができるので、最も大きいウエハ側マーク、および最も大きい電極マスク側マークを特定してから最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを特定するまでの作業効率をさらに向上させることができる。
【００１４】
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、各ウエハ側マークは、最も大きいウエハ側マークの形成範囲内に、他のウエハ側マークが配置されていると共に、各電極マスク側マークは、最も大きい電極マスク側マークの形成範囲内に、他の電極マスク側マークが配置されていることを特徴とする。
【００１５】
このような方法とすることで、さらに最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを特定し易くすることができる。このため、さらに各マスクの位置合わせの作業性を向上させることができる。
【００１６】
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、圧電板と、電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部とを備えた圧電振動片の製造方法において、圧電材料からなるウエハの両面に、圧電板形成用マスク材を塗布した後、前記圧電板の形成用に用意された一対の外形マスクを配置し、その後、これら外形マスクを介して光を照射して前記圧電板の外形を形成する外形形成工程と、前記圧電板の外形形状が形成された前記ウエハに電極膜マスク材を塗布した後、電極膜用に用意された電極膜用マスクを配置し、その後、前記電極膜用マスクを介して光を照射してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程とを有し、前記外形形成工程は、各外形マスクに形成された外形マスク側マーク群を検出する外形マーク群検出工程と、各外形マスクの外形マスク側マーク群の位置を合わせながら前記ウエハに各外形マスクを配置する外形マスク配置工程とを有し、前記外形マスク側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つの外形マスク側マークにより構成され、各外形マスクに形成されている最も小さい外形マスク側マークを、互いのマークの位置合わせ用として利用し、最も小さい外形マスク側マークを除いた全ての外形マスク側マークを、前記外形マーク群検出工程に利用することを特徴とする。
【００１７】
このような方法とすることで、最も大きい外形マスク側マークから順に特定していくことで、最も小さい外形マスク側マークを速やかに特定することができる。また、最も小さい外形マスク側マークを利用して各マスクの位置合わせを行うことにより、この位置合わせを高精度に行うことができる。このため、外形形成工程を、容易、かつ高精度に行うことが可能になる。
【００１８】
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、各外形マスク側マークは、それぞれ所定の配列パターンで配置されていることを特徴とする。
【００１９】
このような方法とすることで、最も大きい外形マスク側マークを特定した時点で最も小さい外形マスク側マークの位置を容易に予測することができるので、最も大きい外形マスク側マークを特定してから最も小さい外形マスク側マークを特定するまでの作業効率をさらに向上させることができる。
【００２０】
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、各外形マスク側マークは、最も大きい外形マスク側マークの形成範囲内に、他の外形マスク側マークが配置されていることを特徴とする。
【００２１】
このような方法とすることで、さらに最も小さい外形マスク側マークを特定し易くすることができる。このため、さらに各マスクの位置合わせの作業性を向上させることができる。
【００２２】
本発明に係る圧電振動子は、請求項１〜請求項６の何れかに記載の圧電振動片の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
【００２３】
このように構成することで、各マスクの位置合わせの作業性を向上させつつ、位置合わせの精度を高め、容易に、かつ高精度に圧電板や電極を形成することが可能な圧電振動子を提供できる。
【００２４】
本発明に係る発振器は、請求項７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。
【００２５】
このように構成することで、高品質な発振器を効率よく製造することができ、この発振器の低コスト化を図ることが可能になる。
【００２６】
本発明に係る電子機器は、請求項７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。
【００２７】
このように構成することで、高品質な電子機器を効率よく製造することができ、この電子機器の低コスト化を図ることが可能になる。
【００２８】
本発明に係る電波時計は、請求項７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。
【００２９】
このように構成することで、高品質な電波時計を効率よく製造することができ、この電波時計の低コスト化を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、最も大きいウエハ側マーク、および最も大きい電極マスク側マークから順に特定していくことで、最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを速やかに特定することができる。また、最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを利用して各マスクの位置合わせを行うことにより、この位置合わせを高精度に行うことができる。このため、レジストパターン形成工程を、容易、かつ高精度に行うことが可能になる。
【００３１】
また、最も大きい外形マスク側マークから順に特定していくことで、最も小さい外形マスク側マークを速やかに特定することができる。また、最も小さい外形マスク側マークを利用して各マスクの位置合わせを行うことにより、この位置合わせを高精度に行うことができる。このため、外形形成工程を、容易、かつ高精度に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態における圧電振動子をリッド基板側から見た外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における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３】図２のＡ−Ａ線に沿う圧電振動子の断面図である。
【図４】本発明の実施形態における圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】本発明の実施形態における圧電振動片の上面図である。
【図６】本発明の実施形態における圧電振動片の下面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図８】本発明の実施形態における外形マスクの概略平面図である。
【図９】本発明の実施形態における電極膜用マスクの概略平面図である。
【図１０】本発明の実施形態におけるワークステージの概略平面図である。
【図１１】本発明の実施形態における各マーク群の詳細図である。
【図１２】本発明の実施形態における圧電振動片の製造方法のフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態における外形形成工程におけるレジストパターン形成工程の工程図である。
【図１４】本発明の実施形態における外形マスク側マーク群の作業工程図であって、（ａ）〜（ｄ）は各工程の挙動を示す。
【図１５】本発明の実施形態における外形形成工程が終了したウエハの平面図である。
【図１６】本発明の実施形態におけるレジストパターン形成工程の工程図であって、（ａ）〜（ｃ）は、各工程の挙動を示す。
【図１７】本発明の実施形態におけるウエハ側マーク群に、電極マスク側マーク群の位置合わせを行うための作業工程図である。
【図１８】本発明の実施形態における発振器の構成図である。
【図１９】本発明の実施形態における携帯情報機器の構成図である。
【図２０】本発明の実施形態における電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図２１】本発明の実施形態における各マーク群の他の実施形態の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（圧電振動子）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、圧電振動子をリッド基板側から見た外観斜視図、図２は、圧電振動子の内部構成図であって、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、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う圧電振動子の断面図、図４は、圧電振動子の分解斜視図である。
図１〜図４に示すように、圧電振動子１は、ベース基板２とリッド基板３とが接合材３５を介して陽極接合された箱状のパッケージ５を有し、このパッケージ５の内部のキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された表面実装型の圧電振動子である。なお、図４においては、図面を見易くするために後述する励振電極１５、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７、および重り金属膜２１の図示を省略している。
【００３４】
図５は、圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図、図６は、圧電振動片の下面図、図７は、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図５〜図７に示すように、圧電振動片４は、所定の電圧が印加されたときに振動するものであって、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２４を備えている。
【００３５】
この圧電板２４は、平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、一対の振動腕部１０，１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、を有している。また、圧電板２４の外表面上には、一対の振動腕部１０，１１を振動させる第１の励振電極１３、および第２の励振電極１４からなる励振電極１５と、第１の励振電極１３、および第２の励振電極１４に電気的に接続されたマウント電極１６，１７とが設けられている。
また、圧電板２４には、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に、振動腕部１０，１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１８が形成されている。この溝部１８は、振動腕部１０，１１の基端側から略中間付近に至る間に形成されている。
【００３６】
第１の励振電極１３、第２の励振電極１４からなる励振電極１５は、一対の振動腕部１０，１１を互いに接近または離間する方向に所定の周波数で振動させる電極であり、一対の振動腕部１０，１１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、一方の振動腕部１０の溝部１８上と、他方の振動腕部１１の両側面上とに、第１励振電極１３が主に形成されている。また、一方の振動腕部１０の両側面上と、他方の振動腕部１１の溝部１８上とに、第２励振電極１４が主に形成されている。
【００３７】
さらに、第１の励振電極１３、および第２の励振電極１４は、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１９，２０を介してマウント電極１６，１７に電気的に接続されている。圧電振動片４は、このマウント電極１６，１７を介して電圧が印加されるようになっている。
【００３８】
また、一対の振動腕部１０，１１の外表面には、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周波数調整用の重り金属膜２１が被膜されている。この重り金属膜２１は、例えば銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）により形成されたものであって、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。これら粗調膜２１ａ、および微調膜２１ｂの重量を利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０，１１の周波数をデバイスの目標周波数の範囲内に収めることができる。
【００３９】
このように構成された圧電振動片４は、図３、図４に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２の上面にバンプ接合されている。より具体的には、ベース基板２の上面にパターニングされた後述する引き回し電極３６，３７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１６，１７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４は、ベース基板２の上面から浮いた状態で支持されるとともに、マウント電極１６，１７と引き回し電極３６，３７とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
【００４０】
図１、図３、図４に示すように、リッド基板３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って、板状に形成されている。ベース基板２が接合される接合面側には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、両基板２，３が重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部である。
【００４１】
リッド基板３の下面全体には、陽極接合用の接合材３５が形成されている。具体的に、接合材３５は、ベース基板２との接合面、および凹部３ａの内面全体に亘って形成されている。本実施形態の接合材３５はＳｉ膜で形成されているが、接合材３５をＡｌで形成することも可能である。なお接合材として、ドーピング等により低抵抗化したＳｉバルク材を可能することも可能である。そして、凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態で、接合材３５とベース基板２とが陽極接合されることで、キャビティＣが気密封止されている。
【００４２】
図１〜図４に示すように、ベース基板２は、リッド基板３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って、リッド基板３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２には、ベース基板２を貫通する一対のスルーホール３０，３１が形成されている。この際、一対のスルーホール３０，３１は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。
【００４３】
より詳しくは、スルーホール３０，３１のうち、一方のスルーホール３０は、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に対応した位置に形成されている。また、他方のスルーホール３１は、振動腕部１０，１１の先端側に対応した位置に形成されている。また、これらスルーホール３０，３１は、ベース基板２の下面から上面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状に形成されている。
なお、本実施形態では、各スルーホール３０，３１が断面テーパ状に形成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、ベース基板２を真っ直ぐに貫通するスルーホールでもよい。いずれにしても、ベース基板２を貫通していればよい。
【００４４】
そして、これら一対のスルーホール３０，３１には、各スルーホール３０，３１を埋めるように形成された一対の貫通電極３２，３３が形成されている。
図３に示すように、これら貫通電極３２，３３は、焼成によってスルーホール３０，３１に対して一体的に固定された筒体６、および芯材部７によって形成されたものである。各貫通電極３２，３３は、スルーホール３０，３１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ともに、後述する外部電極３８，３９と引き回し電極３６，３７とを導通させる役割を担っている。
【００４５】
筒体６は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体６は、両端が平坦で、かつベース基板２と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体６の中心には、芯材部７が筒体６を貫通するように配されている。また、本実施形態ではスルーホール３０，３１の形状に合わせて、筒体６の外形が円錐状（断面テーパ状）となるように形成されている。そして、この筒体６は、スルーホール３０，３１内に埋め込まれた状態で焼成されており、これらスルーホール３０，３１に対して強固に固着されている。
【００４６】
芯材部７は、金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体６と同様に両端が平坦で、かつベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。芯材部７は、筒体６の中心孔６ｃに位置しており、筒体６の焼成によって筒体６に対して強固に固着される。また、貫通電極３２，３３は、導電性の芯材部７を通して電気導通性が確保されている。
【００４７】
図１〜４に示すように、ベース基板２の上面側（リッド基板３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、一対の引き回し電極３６，３７がパターニングされている。一対の引き回し電極３６，３７は、一対の貫通電極３２，３３のうち、一方の貫通電極３２と圧電振動片４の一方のマウント電極１６とを電気的に接続するとともに、他方の貫通電極３３と圧電振動片４の他方のマウント電極１７とを電気的に接続するようにパターニングされている。
【００４８】
より詳しくは、一方の引き回し電極３６は、圧電振動片４の基部１２の真下に位置するように一方の貫通電極３２の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極３７は、一方の引き回し電極３６に隣接した位置から、振動腕部１０，１１に沿ってこれら振動腕部１０，１１の先端側に引き回された後、他方の貫通電極３３の真上に位置するように形成されている。
【００４９】
そして、これら一対の引き回し電極３６，３７上にそれぞれバンプＢが形成されており、このバンプＢを利用して圧電振動片４がマウントされている。これにより、一方の貫通電極３２に、圧電振動片４の一方のマウント電極１６が一方の引き回し電極３６を介して導通される。また、他方の貫通電極３３に、他方のマウント電極１７が他方の引き回し電極３７を介して導通される。
【００５０】
図１、図３、図４に示すように、ベース基板２の下面には、一対の貫通電極３２，３３に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極３８，３９が形成されている。つまり、一方の外部電極３８は、一方の貫通電極３２、および一方の引き回し電極３６を介して圧電振動片４の第１の励振電極１３に電気的に接続されている。
また、他方の外部電極３９は、他方の貫通電極３３、および他方の引き回し電極３７を介して、圧電振動片４の第２の励振電極１４に電気的に接続されている。
【００５１】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、ベース基板２に形成された外部電極３８，３９に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片４の第１の励振電極１３、および第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電流を流すことができ、一対の振動腕部１０，１１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、この一対の振動腕部１０，１１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。
【００５２】
（圧電振動子の製造方法）
次に、圧電振動片４を、圧電材料からなるウエハＳ（図１１参照）を用いて形成する方法について説明する。
はじめに、図８〜図１１に基づいて、この製造方法に用いる圧電振動片の製造装置４０について、説明する。
図８は、外形マスクの概略平面図、図９は、電極膜用マスクの概略平面図、図１０は、ワークステージの概略平面図である。
【００５３】
図８〜図１０に示すように、製造装置４０は、ウエハＳに圧電板２４（図５、図６参照）の外形形状を形成するための外形マスク４１と、圧電板２４上に励振電極１５（図５、図６参照）を形成するための電極膜用マスク４２と、ウエハＳを載置するワークステージ４３とを備えている。
これらのマスク４１，４２は、それぞれ内部が露光領域４１ａ，４２ａとされた枠状部４１ｂ，４２ｂと、露光領域４１ａ，４２ａに配置されると共に図示しない連結部を介して枠状部４１ｂ，４２ｂに連結された複数の被覆部４１ｃ，４２ｃとを備えている。なお、図８以降に図示される各被覆部４１ｃ，４２ｃは、図面を見易くするために形状や数を簡略化している。
【００５４】
ここで、外形マスク４１の枠状部４１ｂには、２つの外形マスク側マーク群５１が外形マスク４１の中央部を挟んで両側に位置するように形成されている。一方、電極膜用マスク４２の枠状部４２ｂには、２つの電極マスク側マーク群５２が電極膜用マスク４２の中央部を挟んで両側に位置するように形成されている。すなわち、各マーク群５１，５２は、互いに対応する位置に形成されている。これらマーク群５１，５２は、それぞれ対応するマスク４１，４２の位置合わせに利用されるアライメントマークである（詳細は後述する）。
【００５５】
図１１は、各マーク群の詳細図である。なお、各マーク群５１，５２は何れも同一形状で構成されているので、各マーク群５１，５２を同一の図面（図１１）を用いて説明する。
同図に示すように、外形マスク側マーク群５１は、複数（この実施形態では４つ）の外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄにより構成されている。各マーク５１ａ〜５１ｄは、十字状に形成されており、それぞれ大きさが異なっている。すなわち、最も大きい外形マスク側マーク５１ａから最も小さい外形マスク側マーク５１ｄに至るまで、この間に存在する外形マスク側マーク５１ｂ，５１ｃが順に小さく形成されている。
【００５６】
また、最も大きい外形マスク側マーク５１ａを除いた３つの外形マスク側マーク５１ｂ，５１ｃ，５１ｄは、最も大きい外形マスク側マーク５１ａの形成範囲Ｗ１内に配置されている。そして、所定の配列パターンで各マーク５１ａ〜５１ｄが配置されている。所定の配列パターンは、所定の規則で配列されていればよく、例えば、図１１においては、最も大きい外形マスク側マーク５１ａから、大きいマークの順に徐々に図１１の右下にずれていくように配置されている。
【００５７】
一方、電極マスク側マーク群５２も外形マスク側マーク群５１と同様に構成されている。すなわち、電極マスク側マーク群５２は、複数（この実施形態では４つ）の電極マスク側マーク５２ａ〜５２ｄにより構成されており、これら電極マスク側マーク５２ａ〜５２ｄの大きさが互いに異なっている。そして、最も大きい電極マスク側マーク５２ａを除いた３つの電極マスク側マーク５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、最も大きい外形マスク側マーク５２ａの形成範囲Ｗ１内に所定の配列パターンで配置されている。
【００５８】
次に、このように構成された製造装置４０を用いた圧電振動片４を形成する圧電振動片の製造方法について、図１２〜図１５に基づいて説明する。
図１２は、圧電振動片の製造方法のフローチャートである。
図１２に示すように、まず、水晶のランバード原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハＳとする。続いて、このウエハＳをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後ポリッシュ等の鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハＳとする（Ｓ１０）。
【００５９】
次に、研磨後のウエハＳに圧電板２４の外形形状を複数形成する外形形成工程を行う（Ｓ２０）。
このとき、まず、ウエハＳの両面に、例えばクロム層および金層などが積層されてなる不図示の保護膜を、例えば蒸着法やスパッタリング法等により成膜する（Ｓ２１）。
次に、保護膜上にフォトレジスト膜（圧電板形成用マスク材）を成膜する（Ｓ２２）。
続いて、フォトレジスト膜に所望のレジストパターンを形成するためのレジストパターン形成工程を行う（Ｓ２３）。以下に、外形形成工程におけるレジストパターン形成工程を詳述する。
【００６０】
図１３は、外形形成工程におけるレジストパターン形成工程の工程図である。
図８、図１２、図１３に示すように、まず、下側の外形マスク４４ａ（４１）上にウエハＳを搬送する（Ｓ２４）。そして、下側の外形マスク４４ａ（４１）に対してウエハＳの粗位置決めを行う（Ｓ２５）。ウエハＳには、この一側に形成された切り欠き状のオリエンテーションフラット（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｆｌａｔ）６１が設けられているので、このオリエンテーションフラット６１を利用して粗位置決めを行ってもよい。
【００６１】
粗位置決めを行った後、ウエハＳの上面、つまり、下側の外形マスク４４ａとは反対側の面に上側の外形マスク４４ｂを配置し、上下の外形マスク４４ａ，４４ｂの位置合わせを行う（Ｓ２６、外形マスク配置工程）。
この位置合わせは、各外形マスク４４ａ，４４ｂに形成されている外形マスク側マーク群５１を利用して行われる。すなわち、下側の外形マスク４４ａ上に配置したウエハＳは、この上面から下側の外形マスク４４ａに形成されている外形マスク側マーク群５１を視認することが可能である。このため、作業者は、不図示の顕微鏡等を用い、下側の外形マスク４４ａに形成されている外形マスク側マーク群５１に、上側の外形マスク４４ｂに形成されている外形マスク側マーク群５１を重ね合わせることにより、両外形マスク４４ａ，４４ｂの位置合わせを行う。
【００６２】
図１４（ａ）〜図１４（ｄ）は、両外形マスク４４ａ，４４ｂに形成されている外形マスク側マーク群５１の位置合わせ方法を示す作業工程図である。
ここで、外形マスク側マーク群５１は、複数（この実施形態では４つ）の外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄにより構成されている（図１１参照）。このため、まず、図１４（ａ）に示すように、下側の外形マスク４４ａに形成されている外形マスク側マーク群５１における最も大きい外形マスク側マーク５１ａの位置を特定する（外形マーク群検出工程）。
【００６３】
このとき、比較的小さい外形マスク側マーク５１ｃ，５１ｄの位置を特定してもよいが、これら外形マスク側マーク５１ｃ，５１ｄが小さい分、視認しにくい。このため、最も大きい外形マスク側マーク５１ａを特定するように作業することで、小さい外形マスク側マーク５１ｃ，５１ｄが不図示の顕微鏡の視野Ｈ１の範囲外であったとしても最も大きい外形マスク側マーク５１ａの位置を容易に特定できる。
【００６４】
次に、図１４（ｂ）に示すように、最も大きい外形マスク側マーク５１ａの位置から最も小さい外形マスク側マーク５１ｄの位置を特定する。
一方、上側の外形マスク４４ｂに形成されている外形マスク側マーク群５１についても、下側の外形マスク４４ａに形成されている外形マスク側マーク群５１と同様の手順で最も小さい外形マスク側マーク５１ｄの位置を特定する。すなわち、まず、最も大きい外形マスク側マーク５１ａを特定し、この外形マスク側マーク５１ａから最も小さい外形マスク側マーク５１ｄの位置を特定する。
【００６５】
続いて、図１４（ｃ）に示すように、下側の外形マスク４４ａに形成されている最も小さい外形マスク側マーク５１ｄに、上側の外形マスク４４ａに形成されている最も小さい外形マスク側マーク５１ｄを近づける。
そして、図１４（ｄ）に示すように、各外形マスク４４ａ，４４ｂに形成されている最も小さい外形マスク側マーク５１ｄ，５１ｄ同士の位置を合わせ、上下の外形マスク４４ａ，４４ｂの位置合わせ（Ｓ２６）が完了する。このように、最も小さい外形マスク側マーク５１ｄを利用することにより、高精度に上下の外形マスク４４ａ，４４ｂの位置合わせを行うことができる。すなわち、最も小さい外形マスク側マーク５１ｄを各マーク群５１，５１の位置合わせ用として利用し、外形マスク側マーク５１ｄを含む全ての外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄを外形マーク群検出工程に利用している。
【００６６】
図１２に示すように、ウエハＳに外形マスク４４ａ，４４ｂを配置した後、ウエハＳの両面に外形マスク４４ａ，４４ｂを介して不図示のフォトレジスト膜にレジストパターンを露光する（Ｓ２７ａ）。露光が終了したら外形マスク４４ａ，４４ｂを取り外し、この後フォトレジスト膜の現像を行い、露光部分を除去する（Ｓ２７ｂ）。
この後、メタルエッチングを行って露光部分から露出された保護膜を除去し、さらにレジスト膜を除去する（Ｓ２８）。
そして、水晶エッチングを行って保護膜の除去部分から露出されたウエハＳをエッチング（Ｓ２９）し、その後、保護膜を除去することで、外形形成工程（Ｓ２０）が終了する。
【００６７】
図１５は、外形形成工程が終了したウエハの平面図である。
同図に示すように、外形形成工程（Ｓ２０）が終了したウエハＳには、圧電板２４の外形形状が形成される。より具体的には、ウエハＳの外周部Ｓ１の内側に存在する板形成領域Ｓ２内に、圧電板２４の外形形状が形成されている。
板形成領域Ｓ２は、外形マスク４１の露光領域４１ａから露出する部分であり、板形成領域Ｓ２では、圧電板２４の外形形状、およびこの外形形状と外周部Ｓ１とを連結する不図示の連結部を除いた部分が、水晶エッチングにより除去されている。
【００６８】
ここで、外形マスク４１には、外形マスク側マーク群５１が形成されている。このため、ウエハＳには、圧電板２４の外形形状と同時に、２つの外形マスク側マーク群５１に対応する箇所に、ウエハ側マーク群７１が形成される。ウエハ側マーク群７１も、圧電板２４と同様の工程（外形形成工程（Ｓ２０））を経て形成されているので、外形マスク側マーク群５１と同一形状に形成されている。
すなわち、図１１に示すように、ウエハ側マーク群７１は、十字状に形成され、互いに大きさの異なる複数のウエハ側マーク７１ａ〜７１ｄにより構成されている。また、ウエハ側マーク群７１は、ウエハＳを厚さ方向に貫通する貫通孔、またはウエハＳの表面上に形成される凹部により構成される。
【００６９】
図５〜図７、および図１２に示すように、外形形成工程（Ｓ２０）を行った後、一対の振動腕部１０，１１に溝部１８を形成する溝部形成工程（Ｓ３０）行った後、圧電板２４の外形形状が形成されたウエハＳに励振電極１５、および重り金属膜２１を形成する電極形成工程を行う（Ｓ４０）。
【００７０】
このとき、まず、圧電板２４上に、電極となる金属膜（不図示）を、例えば蒸着法やスパッタリング法等により成膜する（Ｓ４１）。
次に、金属膜上にフォトレジスト膜（電極膜マスク材）を成膜する（Ｓ４２）。
続いて、フォトレジスト膜に電極形状となるレジストパターンを形成するためのレジストパターン形成工程を行う（Ｓ４３）。以下に、電極形成工程におけるレジストパターン形成工程を詳述する。
【００７１】
図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は、電極形成工程におけるレジストパターン形成工程の工程図である。
図１２、図１６に示すように、まず、製造装置４０のワークステージ４３上にウエハＳを搬送する（Ｓ４４、図１６（ａ）、図１６（ｂ）参照）。そして、ワークステージ４３に対してウエハＳの粗位置決めを行う（Ｓ４５）。このとき、ウエハＳに設けられているオリエンテーションフラット６１等を利用して粗位置決めを行う。
【００７２】
粗位置決めを行った後、ウエハＳの上面、つまり、ワークステージ４３とは反対側の面に電極膜用マスク４２（図９参照）を配置し、この電極膜用マスク４２の位置合わせを行う（Ｓ４６、電極マスク配置工程）。
この位置合わせは、ウエハＳに形成されているウエハ側マーク群７１と、電極膜用マスク４２に形成されている電極マスク側マーク群５２とを利用して行われる。ここで、ウエハ側マーク群７１と電極マスク側マーク群５２との位置合わせは、上述の下側の外形マスク４４ａに形成された外形マスク側マーク群５１と、上側の外形マスク４４ｂに形成された外形マスク側マーク群５１との位置合わせと同様である。
【００７３】
図１７は、ウエハＳに形成されているウエハ側マーク群７１に、電極膜用マスク４２に形成されている電極マスク側マーク群５２の位置合わせを行うための作業工程図である。
すなわち、まず、図１７（ａ）に示すように、ウエハ側マーク群７１における最も大きいウエハ側マーク７１ａの位置を特定する（電極マーク群検出工程）。
【００７４】
次に、図１７（ｂ）に示すように、最も大きいウエハ側マーク７１ａの位置から最も小さいウエハ側マーク７１ｄの位置を特定する。
一方、電極膜用マスク４２に形成されている電極マスク側マーク群５２についても、ウエハ側マーク群７１と同様の手順で最も小さい電極マスク側マーク５２ｄの位置を特定する。すなわち、まず、最も大きい電極マスク側マーク５２ａを特定し、この電極マスク側マーク５２ａから最も小さい電極マスク側マーク５２ｄの位置を特定する。
【００７５】
続いて、図１４（ｃ）に示すように、最も小さいウエハ側マーク７１ｄに、最も小さい電極マスク側マーク５２ｄを近づける。
そして、図１４（ｄ）に示すように、これらウエハ側マーク７１ｄと電極マスク側マーク５２ｄとの位置を合わせ、ウエハＳに対する電極膜用マスク４２の位置合わせ（Ｓ４６）が完了する。このように、最も小さいウエハ側マーク７１ｄと最も小さい電極マスク側マーク５２ｄとを利用することにより、高精度に電極膜用マスク４２の位置合わせを行うことができる。すなわち、最も小さい電極マスク側マーク５２ｄ、およびウエハ側マーク７１ｄを、電極マスク側マーク群５２とウエハ側マーク群７１との位置合わせ用として利用し、電極マスク側マーク５２ｄ、およびウエハ側マーク７１ｄを含む全ての電極マスク側マーク５２ａ〜５２ｄ、およびウエハ側マーク７１ａ〜７１ｄを電極マーク群検出工程に利用している。
【００７６】
図１２に示すように、ウエハＳに電極膜用マスク４２を配置した後、この電極膜用マスク４２を介して不図示のフォトレジスト膜にレジストパターンを露光する（Ｓ４７ａ）。露光が終了したら電極膜用マスク４２を取り外し、この後フォトレジスト膜の現像を行い、露光部分を除去する（Ｓ４７ｂ）。
そして、残存したフォトレジスト膜をマスクとしてメタルエッチングを行ってパターニングする。その後マスクとしていたフォトレジスト膜を除去することで、励振電極１５、および重り金属膜２１が形成され、電極形成工程（Ｓ４０）が終了する。
【００７７】
電極形成工程（Ｓ４０）を行った後、ウエハＳに形成された全ての振動腕部１０，１１に対して、共振周波数を粗く調整する粗調工程を行う（Ｓ５１）。
これは、例えば重り金属膜２１の粗調膜２１ａ（図５、図６参照）にレーザー光を照射して、一対の振動腕部１０，１１の先端にかかる重量を軽減させることで、周波数を粗く調整する工程である。
【００７８】
次いで、ウエハＳと圧電振動片４とを連結していた不図示の連結部を切断して、複数の圧電振動片４をウエハＳから切り離して小片化する切断工程を行う（Ｓ５２）。これにより、ウエハＳから、励振電極１５、マウント電極１６，１７、および引き出し電極１９，２０、および重り金属膜２１が形成された圧電振動片４を一度に複数製造することができる。
【００７９】
（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、外形マスク４１の位置合わせに用いるアライメントマークを、複数の外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄからなる外形マスク側マーク群５１とし、ウエハＳと電極膜用マスク４２の位置合わせに用いるアライメントマークを、それぞれ複数のウエハ側マーク７１ａ〜７１ｄからなるウエハ側マーク群７１、および複数の電極マスク側マーク５２ａ〜５２ｄからなる電極マスク側マーク群５２とし、それぞれ最も大きいマーク５１ａ，５２ａ，７１ａから最も小さいマーク５１ｄ，５２ｄ，７１ｄを順に特定していくことで、最も小さいマーク５１ｄ，５２ｄ，７１ｄを速やかに特定することができる。また、位置合わせに最も小さいマーク５１ｄ，５２ｄ，７１ｄ利用することにより、外形形成工程（Ｓ２０）や電極形成工程（Ｓ４０）を、より特定すると、レジストパターン形成工程（Ｓ２３，Ｓ４３）を、容易、かつ高精度に行うことが可能になる。
【００８０】
また、各マーク５１ａ〜７１ｄは、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａを除いた３つのマーク５１ｂ〜７１ｄが、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａの形成範囲Ｗ１内に配置されている。これに加え、各マーク５１ａ〜７１ｄは、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａからマークが小さくなるに連れて図１１における右下側に順にずれるように所定の配列パターンで配置されている。
このため、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａを特定した時点で最も小さいマーク５１ｄ〜７１ｄの位置を容易に予測することができるので、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａを特定してから最も小さいマーク５１ｄ〜７１ｄを特定するまでの作業効率を向上させることができる。
【００８１】
また、各マーク５１ａ〜７１ｄを十字状に形成することで、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａの形成範囲Ｗ１に他のマーク５１ｂ〜７１ｄを配置することができる。
すなわち、例えば、各外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄを円形状とした場合、最も大きい外形マスク側マーク５１ａの円の内側に、他の外形マスク側マーク５１ｂ〜５１ｄを形成することが困難になる。このため、複数の外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄを配置する範囲を大きく確保する必要がある。
しかしながら、外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄを十字状に形成することにより、最も大きい外形マスク側マーク５１ａの形成範囲Ｗ１に、他の外形マスク側マーク５１ｂ〜５１ｄを形成することができるので、外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄを配置する範囲の省スペース化を図ることができる。これと同様に、各マーク５２ａ〜７１ｄを配置する範囲の省スペース化も図ることができる。
【００８２】
（発振器）
次に、図１８に基づいて、本発明に係る発振器の一実施形態について説明する。
図１８は、発振器の構成図である。
同図に示すように、発振器１００は、圧電振動子１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。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、発振器用の上述した集積回路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１が実装されている。これら電子部品１０２、集積回路１０１、および圧電振動子１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。
【００８３】
このように構成された発振器１００において、圧電振動子１に電圧を印加すると、この圧電振動子１内の圧電振動片４が振動する。この振動は、圧電振動片４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１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。
【００８４】
（効果）
したがって、上述の発振器１００によれば、低コスト化された信頼性の高い圧電振動子１を備えているので、発振器１００自体も同様に低コスト化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００８５】
（電子機器）
次に、図１９に基づいて、本発明に係る電子機器の一実施形態について説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１１０を例にして説明する。
図１９は、電子機器である携帯情報機器の構成図である。
同図に示すように、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、およ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、および軽量化されている。
【００８６】
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、圧電振動子１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。
【００８７】
制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信、および受信、現在時刻の計測や表示等、システム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、この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、この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。
【００８８】
計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路、およ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１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片４が振動し、この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。
【００８９】
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、および呼制御メモリ部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、または増幅部１２０から入力された音声信号を符号化、および複号化する。増幅部１２０は、音声処理部１１８、または音声入出力部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。
【００９０】
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、およ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。
【００９１】
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、および着信音発生部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。
【００９２】
すなわち、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。
【００９３】
（効果）
したがって、上述の携帯情報機器１１０によれば、低コスト化された信頼性の高い圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器自体も同様に低コスト化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００９４】
（電波時計）
次に、図２０に基づいて、本発明に係る電波時計の一実施形態について説明する。
図２０は、電波時計の一実施形態を示す構成図である。
同図に示すように、本実施形態の電波時計１３０は、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子１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。
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。
【００９５】
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１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１は、上述した搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ、および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。
【００９６】
さらに、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。
【００９７】
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１を必要とする。
【００９８】
（効果）
したがって、上述の電波時計１３０によれば、低コスト化された信頼性の高い圧電振動子１を備えているので、電波時計自体も同様に低コスト化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００９９】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、圧電振動子１を製造するにあたって用いられる外形マスク４１に、アライメントマークとして外形マスク側マーク群５１を形成すると共に、電極膜用マスク４２にアライメントマークとして電極マスク側マーク群５２を形成し、これらマーク群５１，５２が十字状のマーク５１ａ〜５２ｄで構成されている場合について説明した。また、各マーク５１ａ〜５２ｄが、図１１において、最も大きいマーク５１ａ，５２ａから、大きいマークの順に徐々に右下にずれていくように配置されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、各マーク群５１，５２は、大きさの異なる少なくとも２つのマークにより構成されていればよく、十字形状に限られるものでもない。また、各マークが所定の配列パターンで配置されていればよく、各マークの配列パターンは、図１１に示す配列パターンに限られるものではない。
【０１００】
より具体的には、例えば、図２１に示すようなマーク群８１としてもよい。
図２１は、各マーク群の他の実施形態の詳細図である。
同図に示すように、マーク群８１は、複数（例えば４つ）のマーク８１ａ〜８１ｄにより構成されている。各マーク８１ａ〜８１ｄは、四角形の額縁状に形成されており、それぞれ大きさが異なっている。そして、最も大きいマーク８１ａから最も小さくマーク８１ｄまで、図２１における右方向に向かって順次並んで配置されている。
このように構成されたマーク群８１を用いて外形マスク４１の位置合わせ、および電極膜用マスク４２の位置合わせを行っても、前述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 圧電振動子
４ 圧電振動片
１３ 第１の励振電極
１４ 第２の励振電極
１５ 励振電極（電極部）
２４ 圧電板
４１ 外形マスク
４２ 電極膜用マスク
５１ 外形マスク側マーク群
５１ａ 最も大きい外形マスク側マーク
５１ｂ，５１ｃ 外形マスク側マーク
５１ｄ 最も小さい外形マスク側マーク
５２ 電極マスク側マーク群
５２ａ 最も大きい電極マスク側マーク
５２ｂ，５２ｃ 電極マスク側マーク
５２ｄ 最も小さい電極マスク側マーク
７１ ウエハ側マーク群
７１ａ 最も大きいウエハ側マーク
７１ｂ，７１ｃ ウエハ側マーク
７１ｄ 最も小さいウエハ側マーク
８１ マーク群
８１ａ 最も大きいマーク
８１ｂ，８１ｃ マーク
８１ｄ 最も小さいマーク
１００ 発振器
１０１ 集積回路
１１０ 携帯情報機器（電子機器）
１１３ 時計部
１３０ 電波時計
１３１ フィルタ部
Ｓ ウエハ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧電振動片の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計に関するものである。
【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片を有する圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動片としては、圧電材料からなる圧電板と、電圧が印加されたときに圧電板を振動させる電極部とを備えている。ここで、圧電振動片は、圧電材料の水晶からなるウエハを利用して一度に複数個製造される。
【０００３】
より具体的には、まずウエハの表裏面に保護膜の上からレジスト膜を塗布し、このレジスト膜上に圧電板の外形形状を形成するためのマスクを配置する。次に、このマスクを介してレジスト膜に紫外線を照射し、レジスト膜にエッチングパターン（レジストパターン）を露光する。マスクを取り外した後、レジスト膜を現像して露光部分を除去し、その後メタルエッチングを行って露光部分から露出された保護膜を除去する。さらに、レジスト膜を除去すると共に、水晶エッチングを行って保護膜の除去部分から露出されたウエハをエッチングし、その後保護膜を除去することで圧電板の外形形状が形成される。
【０００４】
次に、圧電板の外形形状が形成されたウエハに電極材料を蒸着、スパッタリング等することにより電極膜を成膜し、その上にレジスト膜を形成する。そして、このレジスト膜の上に所望の電極、および配線パターンが形成されたマスクを配置し、紫外線を照射してレジスト膜にエッチングパターン（レジストパターン）を露光する。その後、レジスト膜を現像して露光部分を除去し、電極膜の表面を露出させ、かつその露出面をエッチングしてウエハの表面を露出させることにより電極膜を分極し、所望の電極、および配線を得る。
【０００５】
ここで、ウエハの表裏面に配置されるマスクは、それぞれに形成されているエッチングパターンが完全に重なるように目視で確認しながら位置合わせを行う。このとき、各マスクのエッチングパターンが全く同じなので、両マスク間で位置ズレが生じ易い。このため、各マスクに同一形状のアライメントマークを複数形成し、互いのアライメントマークを位置合わせすることで、各マスク間の位置ズレを防止しようとする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１８６２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、アライメントマークを利用してマスクの位置ズレを防止しようとする場合、アライメントマークの大きさが位置合わせの作業性や位置合わせの精度に影響を及ぼす。
すなわち、アライメントマークが大きい場合、この分作業者はアライメントマークを特定し易く、位置合わせの作業性が向上するが、位置合わせの精度が低下してしまう。一方、アライメントマークが小さい場合、この分位置合わせの精度を高めることができるが、作業者がアライメントマークを特定しにくくなってしまい、位置合わせの作業性が低下してしまう。
【０００８】
また、このことは、圧電板に電極を形成する場合に利用されるマスクの位置合わせにも同様のことがいえる。すなわち、電極を形成するためのマスクとウエハとにそれぞれアライメントマークを形成してもこのアライメントマークの大きさによって、位置合わせの作業性が低下したり、位置合わせの精度が悪化したりしてしまう。
【０００９】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、マスクの位置合わせの作業性を向上させつつ、位置合わせの精度を高め、容易に、かつ高精度に圧電板や電極を形成することができる圧電振動片の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る圧電振動片の製造方法は、圧電板と、電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部とを備えた圧電振動片の製造方法において、圧電材料からなるウエハの両面に、圧電板形成用マスク材を塗布した後、前記圧電板の形成用に用意された一対の外形マスクを配置し、その後、これら外形マスクを介して光を照射して前記圧電板の外形を形成する外形形成工程と、前記圧電板の外形形状が形成された前記ウエハに電極膜マスク材を塗布した後、電極膜用に用意された電極膜用マスクを配置し、その後、前記電極膜用マスクを介して光を照射してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程とを有し、前記レジストパターン形成工程は、前記ウエハに形成されたウエハ側マーク群と、前記電極膜用マスクに形成された電極マスク側マーク群とを検出する電極マーク群検出工程と、前記ウエハ側マーク群と前記電極マスク側マーク群とを位置合わせしながら前記ウエハに前記電極膜用マスクを配置する電極マスク配置工程とを有し、前記ウエハ側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つのウエハ側マークにより構成され、前記電極マスク側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つの電極マスク側マークにより構成され、それぞれ最も小さいウエハ側マーク、および電極マスク側マークを互いのマークの位置合わせ用として利用し、最も小さいウエハ側マーク、および電極マスク側マークを除いた全てのウエハ側マーク、および電極マスク側マークを、前記電極マーク群検出工程に利用することを特徴とする。
【００１１】
このような方法とすることで、最も大きいウエハ側マーク、および最も大きい電極マスク側マークから順に特定していくことで、最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを速やかに特定することができる。また、最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを利用して各マスクの位置合わせを行うことにより、この位置合わせを高精度に行うことができる。このため、レジストパターン形成工程を、容易、かつ高精度に行うことが可能になる。
【００１２】
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、各ウエハ側マーク、および各電極マスク側マークは、それぞれ所定の配列パターンで配置されていることを特徴とする。
【００１３】
このような方法とすることで、最も大きいウエハ側マーク、および最も大きい電極マスク側マークを特定した時点で最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークの位置を容易に予測することができるので、最も大きいウエハ側マーク、および最も大きい電極マスク側マークを特定してから最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを特定するまでの作業効率をさらに向上させることができる。
【００１４】
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、各ウエハ側マークは、最も大きいウエハ側マークの形成範囲内に、他のウエハ側マークが配置されていると共に、各電極マスク側マークは、最も大きい電極マスク側マークの形成範囲内に、他の電極マスク側マークが配置されていることを特徴とする。
【００１５】
このような方法とすることで、さらに最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを特定し易くすることができる。このため、さらに各マスクの位置合わせの作業性を向上させることができる。
【００１６】
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、圧電板と、電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部とを備えた圧電振動片の製造方法において、圧電材料からなるウエハの両面に、圧電板形成用マスク材を塗布した後、前記圧電板の形成用に用意された一対の外形マスクを配置し、その後、これら外形マスクを介して光を照射して前記圧電板の外形を形成する外形形成工程と、前記圧電板の外形形状が形成された前記ウエハに電極膜マスク材を塗布した後、電極膜用に用意された電極膜用マスクを配置し、その後、前記電極膜用マスクを介して光を照射してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程とを有し、前記外形形成工程は、各外形マスクに形成された外形マスク側マーク群を検出する外形マーク群検出工程と、各外形マスクの外形マスク側マーク群の位置を合わせながら前記ウエハに各外形マスクを配置する外形マスク配置工程とを有し、前記外形マスク側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つの外形マスク側マークにより構成され、各外形マスクに形成されている最も小さい外形マスク側マークを、互いのマークの位置合わせ用として利用し、最も小さい外形マスク側マークを除いた全ての外形マスク側マークを、前記外形マーク群検出工程に利用することを特徴とする。
【００１７】
このような方法とすることで、最も大きい外形マスク側マークから順に特定していくことで、最も小さい外形マスク側マークを速やかに特定することができる。また、最も小さい外形マスク側マークを利用して各マスクの位置合わせを行うことにより、この位置合わせを高精度に行うことができる。このため、外形形成工程を、容易、かつ高精度に行うことが可能になる。
【００１８】
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、各外形マスク側マークは、それぞれ所定の配列パターンで配置されていることを特徴とする。
【００１９】
このような方法とすることで、最も大きい外形マスク側マークを特定した時点で最も小さい外形マスク側マークの位置を容易に予測することができるので、最も大きい外形マスク側マークを特定してから最も小さい外形マスク側マークを特定するまでの作業効率をさらに向上させることができる。
【００２０】
本発明に係る圧電振動片の製造方法は、各外形マスク側マークは、最も大きい外形マスク側マークの形成範囲内に、他の外形マスク側マークが配置されていることを特徴とする。
【００２１】
このような方法とすることで、さらに最も小さい外形マスク側マークを特定し易くすることができる。このため、さらに各マスクの位置合わせの作業性を向上させることができる。
【００２２】
本発明に係る圧電振動子は、請求項１〜請求項６の何れかに記載の圧電振動片の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
【００２３】
このように構成することで、各マスクの位置合わせの作業性を向上させつつ、位置合わせの精度を高め、容易に、かつ高精度に圧電板や電極を形成することが可能な圧電振動子を提供できる。
【００２４】
本発明に係る発振器は、請求項７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。
【００２５】
このように構成することで、高品質な発振器を効率よく製造することができ、この発振器の低コスト化を図ることが可能になる。
【００２６】
本発明に係る電子機器は、請求項７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。
【００２７】
このように構成することで、高品質な電子機器を効率よく製造することができ、この電子機器の低コスト化を図ることが可能になる。
【００２８】
本発明に係る電波時計は、請求項７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。
【００２９】
このように構成することで、高品質な電波時計を効率よく製造することができ、この電波時計の低コスト化を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、最も大きいウエハ側マーク、および最も大きい電極マスク側マークから順に特定していくことで、最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを速やかに特定することができる。また、最も小さいウエハ側マーク、および最も小さい電極マスク側マークを利用して各マスクの位置合わせを行うことにより、この位置合わせを高精度に行うことができる。このため、レジストパターン形成工程を、容易、かつ高精度に行うことが可能になる。
【００３１】
また、最も大きい外形マスク側マークから順に特定していくことで、最も小さい外形マスク側マークを速やかに特定することができる。また、最も小さい外形マスク側マークを利用して各マスクの位置合わせを行うことにより、この位置合わせを高精度に行うことができる。このため、外形形成工程を、容易、かつ高精度に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態における圧電振動子をリッド基板側から見た外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における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３】図２のＡ−Ａ線に沿う圧電振動子の断面図である。
【図４】本発明の実施形態における圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】本発明の実施形態における圧電振動片の上面図である。
【図６】本発明の実施形態における圧電振動片の下面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図８】本発明の実施形態における外形マスクの概略平面図である。
【図９】本発明の実施形態における電極膜用マスクの概略平面図である。
【図１０】本発明の実施形態におけるワークステージの概略平面図である。
【図１１】本発明の実施形態における各マーク群の詳細図である。
【図１２】本発明の実施形態における圧電振動片の製造方法のフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態における外形形成工程におけるレジストパターン形成工程の工程図である。
【図１４】本発明の実施形態における外形マスク側マーク群の作業工程図であって、（ａ）〜（ｄ）は各工程の挙動を示す。
【図１５】本発明の実施形態における外形形成工程が終了したウエハの平面図である。
【図１６】本発明の実施形態におけるレジストパターン形成工程の工程図であって、（ａ）〜（ｃ）は、各工程の挙動を示す。
【図１７】本発明の実施形態におけるウエハ側マーク群に、電極マスク側マーク群の位置合わせを行うための作業工程図である。
【図１８】本発明の実施形態における発振器の構成図である。
【図１９】本発明の実施形態における携帯情報機器の構成図である。
【図２０】本発明の実施形態における電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図２１】本発明の実施形態における各マーク群の他の実施形態の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（圧電振動子）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、圧電振動子をリッド基板側から見た外観斜視図、図２は、圧電振動子の内部構成図であって、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、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う圧電振動子の断面図、図４は、圧電振動子の分解斜視図である。
図１〜図４に示すように、圧電振動子１は、ベース基板２とリッド基板３とが接合材３５を介して陽極接合された箱状のパッケージ５を有し、このパッケージ５の内部のキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された表面実装型の圧電振動子である。なお、図４においては、図面を見易くするために後述する励振電極１５、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７、および重り金属膜２１の図示を省略している。
【００３４】
図５は、圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図、図６は、圧電振動片の下面図、図７は、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図５〜図７に示すように、圧電振動片４は、所定の電圧が印加されたときに振動するものであって、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２４を備えている。
【００３５】
この圧電板２４は、平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、一対の振動腕部１０，１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、を有している。また、圧電板２４の外表面上には、一対の振動腕部１０，１１を振動させる第１の励振電極１３、および第２の励振電極１４からなる励振電極１５と、第１の励振電極１３、および第２の励振電極１４に電気的に接続されたマウント電極１６，１７とが設けられている。
また、圧電板２４には、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に、振動腕部１０，１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１８が形成されている。この溝部１８は、振動腕部１０，１１の基端側から略中間付近に至る間に形成されている。
【００３６】
第１の励振電極１３、第２の励振電極１４からなる励振電極１５は、一対の振動腕部１０，１１を互いに接近または離間する方向に所定の周波数で振動させる電極であり、一対の振動腕部１０，１１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、一方の振動腕部１０の溝部１８上と、他方の振動腕部１１の両側面上とに、第１励振電極１３が主に形成されている。また、一方の振動腕部１０の両側面上と、他方の振動腕部１１の溝部１８上とに、第２励振電極１４が主に形成されている。
【００３７】
さらに、第１の励振電極１３、および第２の励振電極１４は、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１９，２０を介してマウント電極１６，１７に電気的に接続されている。圧電振動片４は、このマウント電極１６，１７を介して電圧が印加されるようになっている。
【００３８】
また、一対の振動腕部１０，１１の外表面には、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周波数調整用の重り金属膜２１が被膜されている。この重り金属膜２１は、例えば銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）により形成されたものであって、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。これら粗調膜２１ａ、および微調膜２１ｂの重量を利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０，１１の周波数をデバイスの目標周波数の範囲内に収めることができる。
【００３９】
このように構成された圧電振動片４は、図３、図４に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２の上面にバンプ接合されている。より具体的には、ベース基板２の上面にパターニングされた後述する引き回し電極３６，３７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１６，１７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４は、ベース基板２の上面から浮いた状態で支持されるとともに、マウント電極１６，１７と引き回し電極３６，３７とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
【００４０】
図１、図３、図４に示すように、リッド基板３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って、板状に形成されている。ベース基板２が接合される接合面側には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、両基板２，３が重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部である。
【００４１】
リッド基板３の下面全体には、陽極接合用の接合材３５が形成されている。具体的に、接合材３５は、ベース基板２との接合面、および凹部３ａの内面全体に亘って形成されている。本実施形態の接合材３５はＳｉ膜で形成されているが、接合材３５をＡｌで形成することも可能である。なお接合材として、ドーピング等により低抵抗化したＳｉバルク材を可能することも可能である。そして、凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態で、接合材３５とベース基板２とが陽極接合されることで、キャビティＣが気密封止されている。
【００４２】
図１〜図４に示すように、ベース基板２は、リッド基板３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って、リッド基板３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２には、ベース基板２を貫通する一対のスルーホール３０，３１が形成されている。この際、一対のスルーホール３０，３１は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。
【００４３】
より詳しくは、スルーホール３０，３１のうち、一方のスルーホール３０は、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に対応した位置に形成されている。また、他方のスルーホール３１は、振動腕部１０，１１の先端側に対応した位置に形成されている。また、これらスルーホール３０，３１は、ベース基板２の下面から上面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状に形成されている。
なお、本実施形態では、各スルーホール３０，３１が断面テーパ状に形成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、ベース基板２を真っ直ぐに貫通するスルーホールでもよい。いずれにしても、ベース基板２を貫通していればよい。
【００４４】
そして、これら一対のスルーホール３０，３１には、各スルーホール３０，３１を埋めるように形成された一対の貫通電極３２，３３が形成されている。
図３に示すように、これら貫通電極３２，３３は、焼成によってスルーホール３０，３１に対して一体的に固定された筒体６、および芯材部７によって形成されたものである。各貫通電極３２，３３は、スルーホール３０，３１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ともに、後述する外部電極３８，３９と引き回し電極３６，３７とを導通させる役割を担っている。
【００４５】
筒体６は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体６は、両端が平坦で、かつベース基板２と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体６の中心には、芯材部７が筒体６を貫通するように配されている。また、本実施形態ではスルーホール３０，３１の形状に合わせて、筒体６の外形が円錐状（断面テーパ状）となるように形成されている。そして、この筒体６は、スルーホール３０，３１内に埋め込まれた状態で焼成されており、これらスルーホール３０，３１に対して強固に固着されている。
【００４６】
芯材部７は、金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体６と同様に両端が平坦で、かつベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。芯材部７は、筒体６の中心孔６ｃに位置しており、筒体６の焼成によって筒体６に対して強固に固着される。また、貫通電極３２，３３は、導電性の芯材部７を通して電気導通性が確保されている。
【００４７】
図１〜４に示すように、ベース基板２の上面側（リッド基板３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、一対の引き回し電極３６，３７がパターニングされている。一対の引き回し電極３６，３７は、一対の貫通電極３２，３３のうち、一方の貫通電極３２と圧電振動片４の一方のマウント電極１６とを電気的に接続するとともに、他方の貫通電極３３と圧電振動片４の他方のマウント電極１７とを電気的に接続するようにパターニングされている。
【００４８】
より詳しくは、一方の引き回し電極３６は、圧電振動片４の基部１２の真下に位置するように一方の貫通電極３２の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極３７は、一方の引き回し電極３６に隣接した位置から、振動腕部１０，１１に沿ってこれら振動腕部１０，１１の先端側に引き回された後、他方の貫通電極３３の真上に位置するように形成されている。
【００４９】
そして、これら一対の引き回し電極３６，３７上にそれぞれバンプＢが形成されており、このバンプＢを利用して圧電振動片４がマウントされている。これにより、一方の貫通電極３２に、圧電振動片４の一方のマウント電極１６が一方の引き回し電極３６を介して導通される。また、他方の貫通電極３３に、他方のマウント電極１７が他方の引き回し電極３７を介して導通される。
【００５０】
図１、図３、図４に示すように、ベース基板２の下面には、一対の貫通電極３２，３３に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極３８，３９が形成されている。つまり、一方の外部電極３８は、一方の貫通電極３２、および一方の引き回し電極３６を介して圧電振動片４の第１の励振電極１３に電気的に接続されている。
また、他方の外部電極３９は、他方の貫通電極３３、および他方の引き回し電極３７を介して、圧電振動片４の第２の励振電極１４に電気的に接続されている。
【００５１】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、ベース基板２に形成された外部電極３８，３９に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片４の第１の励振電極１３、および第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電流を流すことができ、一対の振動腕部１０，１１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、この一対の振動腕部１０，１１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。
【００５２】
（圧電振動子の製造方法）
次に、圧電振動片４を、圧電材料からなるウエハＳ（図１１参照）を用いて形成する方法について説明する。
はじめに、図８〜図１１に基づいて、この製造方法に用いる圧電振動片の製造装置４０について、説明する。
図８は、外形マスクの概略平面図、図９は、電極膜用マスクの概略平面図、図１０は、ワークステージの概略平面図である。
【００５３】
図８〜図１０に示すように、製造装置４０は、ウエハＳに圧電板２４（図５、図６参照）の外形形状を形成するための外形マスク４１と、圧電板２４上に励振電極１５（図５、図６参照）を形成するための電極膜用マスク４２と、ウエハＳを載置するワークステージ４３とを備えている。
これらのマスク４１，４２は、それぞれ内部が露光領域４１ａ，４２ａとされた枠状部４１ｂ，４２ｂと、露光領域４１ａ，４２ａに配置されると共に図示しない連結部を介して枠状部４１ｂ，４２ｂに連結された複数の被覆部４１ｃ，４２ｃとを備えている。なお、図８以降に図示される各被覆部４１ｃ，４２ｃは、図面を見易くするために形状や数を簡略化している。
【００５４】
ここで、外形マスク４１の枠状部４１ｂには、２つの外形マスク側マーク群５１が外形マスク４１の中央部を挟んで両側に位置するように形成されている。一方、電極膜用マスク４２の枠状部４２ｂには、２つの電極マスク側マーク群５２が電極膜用マスク４２の中央部を挟んで両側に位置するように形成されている。すなわち、各マーク群５１，５２は、互いに対応する位置に形成されている。これらマーク群５１，５２は、それぞれ対応するマスク４１，４２の位置合わせに利用されるアライメントマークである（詳細は後述する）。
【００５５】
図１１は、各マーク群の詳細図である。なお、各マーク群５１，５２は何れも同一形状で構成されているので、各マーク群５１，５２を同一の図面（図１１）を用いて説明する。
同図に示すように、外形マスク側マーク群５１は、複数（この実施形態では４つ）の外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄにより構成されている。各マーク５１ａ〜５１ｄは、十字状に形成されており、それぞれ大きさが異なっている。すなわち、最も大きい外形マスク側マーク５１ａから最も小さい外形マスク側マーク５１ｄに至るまで、この間に存在する外形マスク側マーク５１ｂ，５１ｃが順に小さく形成されている。
【００５６】
また、最も大きい外形マスク側マーク５１ａを除いた３つの外形マスク側マーク５１ｂ，５１ｃ，５１ｄは、最も大きい外形マスク側マーク５１ａの形成範囲Ｗ１内に配置されている。そして、所定の配列パターンで各マーク５１ａ〜５１ｄが配置されている。所定の配列パターンは、所定の規則で配列されていればよく、例えば、図１１においては、最も大きい外形マスク側マーク５１ａから、大きいマークの順に徐々に図１１の右下にずれていくように配置されている。
【００５７】
一方、電極マスク側マーク群５２も外形マスク側マーク群５１と同様に構成されている。すなわち、電極マスク側マーク群５２は、複数（この実施形態では４つ）の電極マスク側マーク５２ａ〜５２ｄにより構成されており、これら電極マスク側マーク５２ａ〜５２ｄの大きさが互いに異なっている。そして、最も大きい電極マスク側マーク５２ａを除いた３つの電極マスク側マーク５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、最も大きい外形マスク側マーク５２ａの形成範囲Ｗ１内に所定の配列パターンで配置されている。
【００５８】
次に、このように構成された製造装置４０を用いた圧電振動片４を形成する圧電振動片の製造方法について、図１２〜図１５に基づいて説明する。
図１２は、圧電振動片の製造方法のフローチャートである。
図１２に示すように、まず、水晶のランバード原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハＳとする。続いて、このウエハＳをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後ポリッシュ等の鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハＳとする（Ｓ１０）。
【００５９】
次に、研磨後のウエハＳに圧電板２４の外形形状を複数形成する外形形成工程を行う（Ｓ２０）。
このとき、まず、ウエハＳの両面に、例えばクロム層および金層などが積層されてなる不図示の保護膜を、例えば蒸着法やスパッタリング法等により成膜する（Ｓ２１）。
次に、保護膜上にフォトレジスト膜（圧電板形成用マスク材）を成膜する（Ｓ２２）。
続いて、フォトレジスト膜に所望のレジストパターンを形成するためのレジストパターン形成工程を行う（Ｓ２３）。以下に、外形形成工程におけるレジストパターン形成工程を詳述する。
【００６０】
図１３は、外形形成工程におけるレジストパターン形成工程の工程図である。
図８、図１２、図１３に示すように、まず、下側の外形マスク４４ａ（４１）上にウエハＳを搬送する（Ｓ２４）。そして、下側の外形マスク４４ａ（４１）に対してウエハＳの粗位置決めを行う（Ｓ２５）。ウエハＳには、この一側に形成された切り欠き状のオリエンテーションフラット（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｆｌａｔ）６１が設けられているので、このオリエンテーションフラット６１を利用して粗位置決めを行ってもよい。
【００６１】
粗位置決めを行った後、ウエハＳの上面、つまり、下側の外形マスク４４ａとは反対側の面に上側の外形マスク４４ｂを配置し、上下の外形マスク４４ａ，４４ｂの位置合わせを行う（Ｓ２６、外形マスク配置工程）。
この位置合わせは、各外形マスク４４ａ，４４ｂに形成されている外形マスク側マーク群５１を利用して行われる。すなわち、下側の外形マスク４４ａ上に配置したウエハＳは、この上面から下側の外形マスク４４ａに形成されている外形マスク側マーク群５１を視認することが可能である。このため、作業者は、不図示の顕微鏡等を用い、下側の外形マスク４４ａに形成されている外形マスク側マーク群５１に、上側の外形マスク４４ｂに形成されている外形マスク側マーク群５１を重ね合わせることにより、両外形マスク４４ａ，４４ｂの位置合わせを行う。
【００６２】
図１４（ａ）〜図１４（ｄ）は、両外形マスク４４ａ，４４ｂに形成されている外形マスク側マーク群５１の位置合わせ方法を示す作業工程図である。
ここで、外形マスク側マーク群５１は、複数（この実施形態では４つ）の外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄにより構成されている（図１１参照）。このため、まず、図１４（ａ）に示すように、下側の外形マスク４４ａに形成されている外形マスク側マーク群５１における最も大きい外形マスク側マーク５１ａの位置を特定する（外形マーク群検出工程）。
【００６３】
このとき、比較的小さい外形マスク側マーク５１ｃ，５１ｄの位置を特定してもよいが、これら外形マスク側マーク５１ｃ，５１ｄが小さい分、視認しにくい。このため、最も大きい外形マスク側マーク５１ａを特定するように作業することで、小さい外形マスク側マーク５１ｃ，５１ｄが不図示の顕微鏡の視野Ｈ１の範囲外であったとしても最も大きい外形マスク側マーク５１ａの位置を容易に特定できる。
【００６４】
次に、図１４（ｂ）に示すように、最も大きい外形マスク側マーク５１ａの位置から最も小さい外形マスク側マーク５１ｄの位置を特定する。
一方、上側の外形マスク４４ｂに形成されている外形マスク側マーク群５１についても、下側の外形マスク４４ａに形成されている外形マスク側マーク群５１と同様の手順で最も小さい外形マスク側マーク５１ｄの位置を特定する。すなわち、まず、最も大きい外形マスク側マーク５１ａを特定し、この外形マスク側マーク５１ａから最も小さい外形マスク側マーク５１ｄの位置を特定する。
【００６５】
続いて、図１４（ｃ）に示すように、下側の外形マスク４４ａに形成されている最も小さい外形マスク側マーク５１ｄに、上側の外形マスク４４ａに形成されている最も小さい外形マスク側マーク５１ｄを近づける。
そして、図１４（ｄ）に示すように、各外形マスク４４ａ，４４ｂに形成されている最も小さい外形マスク側マーク５１ｄ，５１ｄ同士の位置を合わせ、上下の外形マスク４４ａ，４４ｂの位置合わせ（Ｓ２６）が完了する。このように、最も小さい外形マスク側マーク５１ｄを利用することにより、高精度に上下の外形マスク４４ａ，４４ｂの位置合わせを行うことができる。すなわち、最も小さい外形マスク側マーク５１ｄを各マーク群５１，５１の位置合わせ用として利用し、外形マスク側マーク５１ｄを含む全ての外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄを外形マーク群検出工程に利用している。
【００６６】
図１２に示すように、ウエハＳに外形マスク４４ａ，４４ｂを配置した後、ウエハＳの両面に外形マスク４４ａ，４４ｂを介して不図示のフォトレジスト膜にレジストパターンを露光する（Ｓ２７ａ）。露光が終了したら外形マスク４４ａ，４４ｂを取り外し、この後フォトレジスト膜の現像を行い、露光部分を除去する（Ｓ２７ｂ）。
この後、メタルエッチングを行って露光部分から露出された保護膜を除去し、さらにレジスト膜を除去する（Ｓ２８）。
そして、水晶エッチングを行って保護膜の除去部分から露出されたウエハＳをエッチング（Ｓ２９）し、その後、保護膜を除去することで、外形形成工程（Ｓ２０）が終了する。
【００６７】
図１５は、外形形成工程が終了したウエハの平面図である。
同図に示すように、外形形成工程（Ｓ２０）が終了したウエハＳには、圧電板２４の外形形状が形成される。より具体的には、ウエハＳの外周部Ｓ１の内側に存在する板形成領域Ｓ２内に、圧電板２４の外形形状が形成されている。
板形成領域Ｓ２は、外形マスク４１の露光領域４１ａから露出する部分であり、板形成領域Ｓ２では、圧電板２４の外形形状、およびこの外形形状と外周部Ｓ１とを連結する不図示の連結部を除いた部分が、水晶エッチングにより除去されている。
【００６８】
ここで、外形マスク４１には、外形マスク側マーク群５１が形成されている。このため、ウエハＳには、圧電板２４の外形形状と同時に、２つの外形マスク側マーク群５１に対応する箇所に、ウエハ側マーク群７１が形成される。ウエハ側マーク群７１も、圧電板２４と同様の工程（外形形成工程（Ｓ２０））を経て形成されているので、外形マスク側マーク群５１と同一形状に形成されている。
すなわち、図１１に示すように、ウエハ側マーク群７１は、十字状に形成され、互いに大きさの異なる複数のウエハ側マーク７１ａ〜７１ｄにより構成されている。また、ウエハ側マーク群７１は、ウエハＳを厚さ方向に貫通する貫通孔、またはウエハＳの表面上に形成される凹部により構成される。
【００６９】
図５〜図７、および図１２に示すように、外形形成工程（Ｓ２０）を行った後、一対の振動腕部１０，１１に溝部１８を形成する溝部形成工程（Ｓ３０）行った後、圧電板２４の外形形状が形成されたウエハＳに励振電極１５、および重り金属膜２１を形成する電極形成工程を行う（Ｓ４０）。
【００７０】
このとき、まず、圧電板２４上に、電極となる金属膜（不図示）を、例えば蒸着法やスパッタリング法等により成膜する（Ｓ４１）。
次に、金属膜上にフォトレジスト膜（電極膜マスク材）を成膜する（Ｓ４２）。
続いて、フォトレジスト膜に電極形状となるレジストパターンを形成するためのレジストパターン形成工程を行う（Ｓ４３）。以下に、電極形成工程におけるレジストパターン形成工程を詳述する。
【００７１】
図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は、電極形成工程におけるレジストパターン形成工程の工程図である。
図１２、図１６に示すように、まず、製造装置４０のワークステージ４３上にウエハＳを搬送する（Ｓ４４、図１６（ａ）、図１６（ｂ）参照）。そして、ワークステージ４３に対してウエハＳの粗位置決めを行う（Ｓ４５）。このとき、ウエハＳに設けられているオリエンテーションフラット６１等を利用して粗位置決めを行う。
【００７２】
粗位置決めを行った後、ウエハＳの上面、つまり、ワークステージ４３とは反対側の面に電極膜用マスク４２（図９参照）を配置し、この電極膜用マスク４２の位置合わせを行う（Ｓ４６、電極マスク配置工程）。
この位置合わせは、ウエハＳに形成されているウエハ側マーク群７１と、電極膜用マスク４２に形成されている電極マスク側マーク群５２とを利用して行われる。ここで、ウエハ側マーク群７１と電極マスク側マーク群５２との位置合わせは、上述の下側の外形マスク４４ａに形成された外形マスク側マーク群５１と、上側の外形マスク４４ｂに形成された外形マスク側マーク群５１との位置合わせと同様である。
【００７３】
図１７は、ウエハＳに形成されているウエハ側マーク群７１に、電極膜用マスク４２に形成されている電極マスク側マーク群５２の位置合わせを行うための作業工程図である。
すなわち、まず、図１７（ａ）に示すように、ウエハ側マーク群７１における最も大きいウエハ側マーク７１ａの位置を特定する（電極マーク群検出工程）。
【００７４】
次に、図１７（ｂ）に示すように、最も大きいウエハ側マーク７１ａの位置から最も小さいウエハ側マーク７１ｄの位置を特定する。
一方、電極膜用マスク４２に形成されている電極マスク側マーク群５２についても、ウエハ側マーク群７１と同様の手順で最も小さい電極マスク側マーク５２ｄの位置を特定する。すなわち、まず、最も大きい電極マスク側マーク５２ａを特定し、この電極マスク側マーク５２ａから最も小さい電極マスク側マーク５２ｄの位置を特定する。
【００７５】
続いて、図１４（ｃ）に示すように、最も小さいウエハ側マーク７１ｄに、最も小さい電極マスク側マーク５２ｄを近づける。
そして、図１４（ｄ）に示すように、これらウエハ側マーク７１ｄと電極マスク側マーク５２ｄとの位置を合わせ、ウエハＳに対する電極膜用マスク４２の位置合わせ（Ｓ４６）が完了する。このように、最も小さいウエハ側マーク７１ｄと最も小さい電極マスク側マーク５２ｄとを利用することにより、高精度に電極膜用マスク４２の位置合わせを行うことができる。すなわち、最も小さい電極マスク側マーク５２ｄ、およびウエハ側マーク７１ｄを、電極マスク側マーク群５２とウエハ側マーク群７１との位置合わせ用として利用し、電極マスク側マーク５２ｄ、およびウエハ側マーク７１ｄを含む全ての電極マスク側マーク５２ａ〜５２ｄ、およびウエハ側マーク７１ａ〜７１ｄを電極マーク群検出工程に利用している。
【００７６】
図１２に示すように、ウエハＳに電極膜用マスク４２を配置した後、この電極膜用マスク４２を介して不図示のフォトレジスト膜にレジストパターンを露光する（Ｓ４７ａ）。露光が終了したら電極膜用マスク４２を取り外し、この後フォトレジスト膜の現像を行い、露光部分を除去する（Ｓ４７ｂ）。
そして、残存したフォトレジスト膜をマスクとしてメタルエッチングを行ってパターニングする。その後マスクとしていたフォトレジスト膜を除去することで、励振電極１５、および重り金属膜２１が形成され、電極形成工程（Ｓ４０）が終了する。
【００７７】
電極形成工程（Ｓ４０）を行った後、ウエハＳに形成された全ての振動腕部１０，１１に対して、共振周波数を粗く調整する粗調工程を行う（Ｓ５１）。
これは、例えば重り金属膜２１の粗調膜２１ａ（図５、図６参照）にレーザー光を照射して、一対の振動腕部１０，１１の先端にかかる重量を軽減させることで、周波数を粗く調整する工程である。
【００７８】
次いで、ウエハＳと圧電振動片４とを連結していた不図示の連結部を切断して、複数の圧電振動片４をウエハＳから切り離して小片化する切断工程を行う（Ｓ５２）。これにより、ウエハＳから、励振電極１５、マウント電極１６，１７、および引き出し電極１９，２０、および重り金属膜２１が形成された圧電振動片４を一度に複数製造することができる。
【００７９】
（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、外形マスク４１の位置合わせに用いるアライメントマークを、複数の外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄからなる外形マスク側マーク群５１とし、ウエハＳと電極膜用マスク４２の位置合わせに用いるアライメントマークを、それぞれ複数のウエハ側マーク７１ａ〜７１ｄからなるウエハ側マーク群７１、および複数の電極マスク側マーク５２ａ〜５２ｄからなる電極マスク側マーク群５２とし、それぞれ最も大きいマーク５１ａ，５２ａ，７１ａから最も小さいマーク５１ｄ，５２ｄ，７１ｄを順に特定していくことで、最も小さいマーク５１ｄ，５２ｄ，７１ｄを速やかに特定することができる。また、位置合わせに最も小さいマーク５１ｄ，５２ｄ，７１ｄ利用することにより、外形形成工程（Ｓ２０）や電極形成工程（Ｓ４０）を、より特定すると、レジストパターン形成工程（Ｓ２３，Ｓ４３）を、容易、かつ高精度に行うことが可能になる。
【００８０】
また、各マーク５１ａ〜７１ｄは、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａを除いた３つのマーク５１ｂ〜７１ｄが、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａの形成範囲Ｗ１内に配置されている。これに加え、各マーク５１ａ〜７１ｄは、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａからマークが小さくなるに連れて図１１における右下側に順にずれるように所定の配列パターンで配置されている。
このため、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａを特定した時点で最も小さいマーク５１ｄ〜７１ｄの位置を容易に予測することができるので、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａを特定してから最も小さいマーク５１ｄ〜７１ｄを特定するまでの作業効率を向上させることができる。
【００８１】
また、各マーク５１ａ〜７１ｄを十字状に形成することで、最も大きいマーク５１ａ〜７１ａの形成範囲Ｗ１に他のマーク５１ｂ〜７１ｄを配置することができる。
すなわち、例えば、各外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄを円形状とした場合、最も大きい外形マスク側マーク５１ａの円の内側に、他の外形マスク側マーク５１ｂ〜５１ｄを形成することが困難になる。このため、複数の外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄを配置する範囲を大きく確保する必要がある。
しかしながら、外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄを十字状に形成することにより、最も大きい外形マスク側マーク５１ａの形成範囲Ｗ１に、他の外形マスク側マーク５１ｂ〜５１ｄを形成することができるので、外形マスク側マーク５１ａ〜５１ｄを配置する範囲の省スペース化を図ることができる。これと同様に、各マーク５２ａ〜７１ｄを配置する範囲の省スペース化も図ることができる。
【００８２】
（発振器）
次に、図１８に基づいて、本発明に係る発振器の一実施形態について説明する。
図１８は、発振器の構成図である。
同図に示すように、発振器１００は、圧電振動子１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。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、発振器用の上述した集積回路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１が実装されている。これら電子部品１０２、集積回路１０１、および圧電振動子１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。
【００８３】
このように構成された発振器１００において、圧電振動子１に電圧を印加すると、この圧電振動子１内の圧電振動片４が振動する。この振動は、圧電振動片４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１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。
【００８４】
（効果）
したがって、上述の発振器１００によれば、低コスト化された信頼性の高い圧電振動子１を備えているので、発振器１００自体も同様に低コスト化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００８５】
（電子機器）
次に、図１９に基づいて、本発明に係る電子機器の一実施形態について説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１１０を例にして説明する。
図１９は、電子機器である携帯情報機器の構成図である。
同図に示すように、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、およ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、および軽量化されている。
【００８６】
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、圧電振動子１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。
【００８７】
制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信、および受信、現在時刻の計測や表示等、システム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、この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、この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。
【００８８】
計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路、およ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１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片４が振動し、この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。
【００８９】
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、および呼制御メモリ部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、または増幅部１２０から入力された音声信号を符号化、および複号化する。増幅部１２０は、音声処理部１１８、または音声入出力部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。
【００９０】
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、およ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。
【００９１】
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、および着信音発生部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。
【００９２】
すなわち、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。
【００９３】
（効果）
したがって、上述の携帯情報機器１１０によれば、低コスト化された信頼性の高い圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器自体も同様に低コスト化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００９４】
（電波時計）
次に、図２０に基づいて、本発明に係る電波時計の一実施形態について説明する。
図２０は、電波時計の一実施形態を示す構成図である。
同図に示すように、本実施形態の電波時計１３０は、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子１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。
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。
【００９５】
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１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１は、上述した搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ、および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。
【００９６】
さらに、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。
【００９７】
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１を必要とする。
【００９８】
（効果）
したがって、上述の電波時計１３０によれば、低コスト化された信頼性の高い圧電振動子１を備えているので、電波時計自体も同様に低コスト化を図ることができる。さらにこれに加え、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。
【００９９】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、圧電振動子１を製造するにあたって用いられる外形マスク４１に、アライメントマークとして外形マスク側マーク群５１を形成すると共に、電極膜用マスク４２にアライメントマークとして電極マスク側マーク群５２を形成し、これらマーク群５１，５２が十字状のマーク５１ａ〜５２ｄで構成されている場合について説明した。また、各マーク５１ａ〜５２ｄが、図１１において、最も大きいマーク５１ａ，５２ａから、大きいマークの順に徐々に右下にずれていくように配置されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、各マーク群５１，５２は、大きさの異なる少なくとも２つのマークにより構成されていればよく、十字形状に限られるものでもない。また、各マークが所定の配列パターンで配置されていればよく、各マークの配列パターンは、図１１に示す配列パターンに限られるものではない。
【０１００】
より具体的には、例えば、図２１に示すようなマーク群８１としてもよい。
図２１は、各マーク群の他の実施形態の詳細図である。
同図に示すように、マーク群８１は、複数（例えば４つ）のマーク８１ａ〜８１ｄにより構成されている。各マーク８１ａ〜８１ｄは、四角形の額縁状に形成されており、それぞれ大きさが異なっている。そして、最も大きいマーク８１ａから最も小さくマーク８１ｄまで、図２１における右方向に向かって順次並んで配置されている。
このように構成されたマーク群８１を用いて外形マスク４１の位置合わせ、および電極膜用マスク４２の位置合わせを行っても、前述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 圧電振動子
４ 圧電振動片
１３ 第１の励振電極
１４ 第２の励振電極
１５ 励振電極（電極部）
２４ 圧電板
４１ 外形マスク
４２ 電極膜用マスク
５１ 外形マスク側マーク群
５１ａ 最も大きい外形マスク側マーク
５１ｂ，５１ｃ 外形マスク側マーク
５１ｄ 最も小さい外形マスク側マーク
５２ 電極マスク側マーク群
５２ａ 最も大きい電極マスク側マーク
５２ｂ，５２ｃ 電極マスク側マーク
５２ｄ 最も小さい電極マスク側マーク
７１ ウエハ側マーク群
７１ａ 最も大きいウエハ側マーク
７１ｂ，７１ｃ ウエハ側マーク
７１ｄ 最も小さいウエハ側マーク
８１ マーク群
８１ａ 最も大きいマーク
８１ｂ，８１ｃ マーク
８１ｄ 最も小さいマーク
１００ 発振器
１０１ 集積回路
１１０ 携帯情報機器（電子機器）
１１３ 時計部
１３０ 電波時計
１３１ フィルタ部
Ｓ ウエハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電板と、
電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部とを備えた圧電振動片の製造方法において、
圧電材料からなるウエハの両面に、圧電板形成用マスク材を塗布した後、前記圧電板の形成用に用意された一対の外形マスクを配置し、その後、これら外形マスクを介して光を照射して前記圧電板の外形を形成する外形形成工程と、
前記圧電板の外形形状が形成された前記ウエハに電極膜マスク材を塗布した後、電極膜用に用意された電極膜用マスクを配置し、その後、前記電極膜用マスクを介して光を照射してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程とを有し、
前記レジストパターン形成工程は、
前記ウエハに形成されたウエハ側マーク群と、前記電極膜用マスクに形成された電極マスク側マーク群とを検出する電極マーク群検出工程と、
前記ウエハ側マーク群と前記電極マスク側マーク群とを位置合わせしながら前記ウエハに前記電極膜用マスクを配置する電極マスク配置工程とを有し、
前記ウエハ側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つのウエハ側マークにより構成され、
前記電極マスク側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つの電極マスク側マークにより構成され、
それぞれ最も小さいウエハ側マーク、および電極マスク側マークを互いのマークの位置合わせ用として利用し、最も小さいウエハ側マーク、および電極マスク側マークを除いた全てのウエハ側マーク、および電極マスク側マークを、前記電極マーク群検出工程に利用することを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項２】
各ウエハ側マーク、および各電極マスク側マークは、それぞれ所定の配列パターンで配置されてい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】
各ウエハ側マークは、最も大きいウエハ側マークの形成範囲内に、他のウエハ側マークが配置されていると共に、
各電極マスク側マークは、最も大きい電極マスク側マークの形成範囲内に、他の電極マスク側マークが配置されていることを特徴とする請求項２に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項４】
圧電板と、
電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部とを備えた圧電振動片の製造方法において、
圧電材料からなるウエハの両面に、圧電板形成用マスク材を塗布した後、前記圧電板の形成用に用意された一対の外形マスクを配置し、その後、これら外形マスクを介して光を照射して前記圧電板の外形を形成する外形形成工程と、
前記圧電板の外形形状が形成された前記ウエハに電極膜マスク材を塗布した後、電極膜用に用意された電極膜用マスクを配置し、その後、前記電極膜用マスクを介して光を照射してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程とを有し、
前記外形形成工程は、
各外形マスクに形成された外形マスク側マーク群を検出する外形マーク群検出工程と、
各外形マスクの外形マスク側マーク群の位置を合わせながら前記ウエハに各外形マスクを配置する外形マスク配置工程とを有し、
前記外形マスク側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つの外形マスク側マークにより構成され、
各外形マスクに形成されている最も小さい外形マスク側マークを、互いのマークの位置合わせ用として利用し、最も小さい外形マスク側マークを除いた全ての外形マスク側マークを、前記外形マーク群検出工程に利用することを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項５】
各外形マスク側マークは、それぞれ所定の配列パターンで配置されていることを特徴とする請求項４に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項６】
各外形マスク側マークは、最も大きい外形マスク側マークの形成範囲内に、他の外形マスク側マークが配置されていることを特徴とする請求項５に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れかに記載の圧電振動片の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項７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９】
請求項７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１０】
請求項７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】
圧電板と、
電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部とを備えた圧電振動片の製造方法において、
圧電材料からなるウエハの両面に、圧電板形成用マスク材を塗布した後、前記圧電板の形成用に用意された一対の外形マスクを配置し、その後、これら外形マスクを介して光を照射して前記圧電板の外形を形成する外形形成工程と、
前記圧電板の外形形状が形成された前記ウエハに電極膜マスク材を塗布した後、電極膜用に用意された電極膜用マスクを配置し、その後、前記電極膜用マスクを介して光を照射してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程とを有し、
前記レジストパターン形成工程は、
前記ウエハに形成されたウエハ側マーク群と、前記電極膜用マスクに形成された電極マスク側マーク群とを検出する電極マーク群検出工程と、
前記ウエハ側マーク群と前記電極マスク側マーク群とを位置合わせしながら前記ウエハに前記電極膜用マスクを配置する電極マスク配置工程とを有し、
前記ウエハ側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つのウエハ側マークにより構成され、
前記電極マスク側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つの電極マスク側マークにより構成され、
それぞれ最も小さいウエハ側マーク、および電極マスク側マークを互いのマークの位置合わせ用として利用し、最も小さいウエハ側マーク、および電極マスク側マークを除いた全てのウエハ側マーク、および電極マスク側マークを、前記電極マーク群検出工程に利用することを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項２】
各ウエハ側マーク、および各電極マスク側マークは、それぞれ所定の配列パターンで配置されてい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】
各ウエハ側マークは、最も大きいウエハ側マークの形成範囲内に、他のウエハ側マークが配置されていると共に、
各電極マスク側マークは、最も大きい電極マスク側マークの形成範囲内に、他の電極マスク側マークが配置されていることを特徴とする請求項２に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項４】
圧電板と、
電圧が印加されたときに前記圧電板を振動させる電極部とを備えた圧電振動片の製造方法において、
圧電材料からなるウエハの両面に、圧電板形成用マスク材を塗布した後、前記圧電板の形成用に用意された一対の外形マスクを配置し、その後、これら外形マスクを介して光を照射して前記圧電板の外形を形成する外形形成工程と、
前記圧電板の外形形状が形成された前記ウエハに電極膜マスク材を塗布した後、電極膜用に用意された電極膜用マスクを配置し、その後、前記電極膜用マスクを介して光を照射してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程とを有し、
前記外形形成工程は、
各外形マスクに形成された外形マスク側マーク群を検出する外形マーク群検出工程と、
各外形マスクの外形マスク側マーク群の位置を合わせながら前記ウエハに各外形マスクを配置する外形マスク配置工程とを有し、
前記外形マスク側マーク群は、互いに大きさの異なる少なくとも２つの外形マスク側マークにより構成され、
各外形マスクに形成されている最も小さい外形マスク側マークを、互いのマークの位置合わせ用として利用し、最も小さい外形マスク側マークを除いた全ての外形マスク側マークを、前記外形マーク群検出工程に利用することを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項５】
各外形マスク側マークは、それぞれ所定の配列パターンで配置されていることを特徴とする請求項４に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項６】
各外形マスク側マークは、最も大きい外形マスク側マークの形成範囲内に、他の外形マスク側マークが配置されていることを特徴とする請求項５に記載の圧電振動片の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れかに記載の圧電振動片の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項８】
請求項７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９】
請求項７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１０】
請求項７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】
【公開番号】特開２０１２−１６９８６３（Ｐ２０１２−１６９８６３Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９１２７（Ｐ２０１１−２９１２７）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【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６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【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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