水晶デバイスの製造方法
【課題】 本発明は、振動モード調整を精度良く行うことによって高精度の水晶デバイスを提供することが目的であり、且つ加工によるダメージの少ない信頼性の高い水晶デバイスを提供することが目的である。
【解決手段】 水晶からなる基部と基部から突出した振動脚とを有する振動体と電極とを備えた水晶デバイスの製造方法において、水晶からなる振動体をウェットエッチング法によって形成する工程と、水晶のエッチング異方性によって発生した振動脚の付け根付近のエッチング残渣をフェムト秒レーザーによって加工して振動モードを調整する工程を備えたことを特徴としている。エッチング残渣を加工することで水晶デバイスに与えるダメージを極力少なくすることができる。また、二つのレーザー光源と焦点位置測定機を備えた加工システムを用い、第一のレーザー光で加工部に焦点を合わせ、第二のレーザー光で加工することにより、精度よく加工できる。
【解決手段】 水晶からなる基部と基部から突出した振動脚とを有する振動体と電極とを備えた水晶デバイスの製造方法において、水晶からなる振動体をウェットエッチング法によって形成する工程と、水晶のエッチング異方性によって発生した振動脚の付け根付近のエッチング残渣をフェムト秒レーザーによって加工して振動モードを調整する工程を備えたことを特徴としている。エッチング残渣を加工することで水晶デバイスに与えるダメージを極力少なくすることができる。また、二つのレーザー光源と焦点位置測定機を備えた加工システムを用い、第一のレーザー光で加工部に焦点を合わせ、第二のレーザー光で加工することにより、精度よく加工できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
水晶を振動体として利用した水晶デバイスの製造方法に関し、特に基部とこの基部から突出して形成される振動脚とを有する水晶デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶デバイスの一応用製品として、水晶の振動特性を利用した水晶ジャイロセンサがある。特に近年では、航空機や車両等の姿勢制御、ナビゲーションシステムの角速度検出、さらにはビデオカメラの手ぶれ制御など、幅広い分野で水晶ジャイロセンサの需要が高まっている。
【０００３】
このように幅広い分野で水晶ジャイロセンサが使われだし徐々に普及するに従い、さらなる高信頼性化、高精度化の要求が高まってきている。
【０００４】
水晶ジャイロセンサは水晶の振動特性を利用して角速度を検出するセンサであるので、高い信頼性と高い精度を有する水晶ジャイロセンサを提供するためには、水晶からなる振動体をより安定して振動させる必要がある。すなわち、設計通りの共振周波数で振動し、かつ振動バランスが安定している振動体を得る必要がある。しかしながら、水晶を加工する時に生じる加工寸法のばらつきや、水晶に電圧が印加した時に生じる電界強度のばらつきがあるため、理想的な状態で振動する振動体を安定して得ることは難しかった。
【０００５】
そこで、従来の水晶ジャイロセンサの製造方法では、振動体の製造過程の中に、共振周波数の合わせ込みや振動体の振動バランスの調整を目的とした調整加工を行う振動モード調整工程を必ず入れていた。
【０００６】
以下に従来の水晶ジャイロセンサの製造方法をより詳しく説明する（例えば、特許文献１参照）。図６は従来の水晶ジャイロセンサの斜視図と要部断面図である。図６に示す水晶ジャイロセンサ１０は基部１１２と基部１１２から突出した二つの振動脚１１１とを有する音叉型の振動体１００とその振動体１００の表面に所定の形状で形成された電極２００とからなっている。従来の水晶ジャイロセンサ１０は、ウェットエッチング法によって振動体１００が形成されるため、水晶のエッチング異方性によって、振動脚１１１の側面と付け根に凸状のエッチング残渣１０５０、１０６０、１０７０が必ず形成されてしまう。これらエッチング残渣１０５０、１０６０、１０７０は振動脚１１１の重量バランスを崩し、水晶ジャイロセンサ１０を動作させたときに予期せぬ不要な振動を発生させる原因となる。これにより角速度の検出精度を悪化させるという問題が生じていた。
【０００７】
そこで従来は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、不要な振動を無くすために振動体１００の振動脚１１１の一部を部分的に除去し（除去部５０１、５０２）、それぞれの振動脚１１１の重量バランスをとり直すことで、水晶ジャイロセンサ１０が所望の振動になるように調整していた（この工程が一般に振動モード調整工程と呼ばれる工程である。）。
【０００８】
なお振動体１００の二つの振動脚１１１には、図６（ａ）に示すように電極２００が形成されており、上述の振動モード調整工程ではこの電極２００から得られる電気的な出力を測定しながら行う。
【０００９】
従来の振動モード調整工程では、除去加工にレーザー光による加工を用いた方法も提案されている。図７は従来のレーザー光を用いた振動モード調整工程における水晶ジャイロ
センサの斜視図である。この方法は振動脚１１１の角部に、別々な方向から二つのレーザー光を照射して除去加工を行なうのが特徴である。
【００１０】
これら二つのレーザー光は、その一つ一つは加工を行うに不十分な低出力のエネルギーでしかなく、二つのレーザー光が同時に同一箇所に照射された場合にだけ振動脚１１１は加工される。このようにすることで、仮に誤ってレーザー光の一つが近傍の電極２００に照射されてしまったとしても、 それぞれのレーザー光のエネルギーは充分に小さいため電極２００に損傷を与えてしまうことはない。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−９３１５８号公報（第４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の水晶ジャイロセンサの製造方法では、設計通りの振動特性を得るために、振動脚１１１の一部を除去して重量バランスを調整する振動モード調整工程が必須であった。そしてその振動モード調整工程において、重量バランスが大きく崩れていればいるほど、振動脚１１１の角部を大きく削り取り、除去量を多くする必要があった。
【００１３】
しかしながら、振動脚１１１には電極２００が形成されており、振動脚１１１の角部を大きく加工し、図６の除去部５０１、５０２があまり大きくなってしまうと、除去部５０１、５０２が電極２００に引っかかり電極２００までも除去しまう危険性が出てくる。電極２００は水晶からなる振動体１００に電圧を印加し電界を生じさせる役割と振動脚１１１の振動特性を電気的に検出する役割の両方を担っているため、電極２００を一部でも除去することは、逆に水晶ジャイロセンサ１０の電気特性を悪化させる原因となってしまう。また最悪の場合には、電極２００を電気的に完全に断線させてしまい、水晶ジャイロとしての機能を消失させてしまうことも多々あった。
【００１４】
本発明の目的は、高精度で信頼性の高く、且つ生産性に優れた水晶デバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の水晶デバイスの製造方法は、水晶からなる振動体と電極とを備えた水晶デバイスの製造方法であって、水晶からなる振動体をウェットエッチング法によって形成する工程と、水晶のエッチング異方性によって発生したエッチング残渣の少なくとも一部を除去する工程を備えたことを特徴とする。
【００１６】
さらに、エッチング残渣の少なくとも一部を除去する工程が振動モード調整工程であるのが望ましい。
【００１７】
さらには、レーザー光を用いた加工法によってエッチング残渣の少なくとも一部を除去するのが望ましい。
【００１８】
また、レーザー光がフェムト秒レーザーであるのが望ましい。
【００１９】
さらに、加工部分に焦点を合わせるための第一のレーザー光を発する第一のレーザー光源と、加工を行うための第二のレーザー光を発する第二のレーザー光源とを備え、さらに第一のレーザー光の加工部からの反射光を検知し、その反射光の強度を焦点位置データに変換する焦点位置測定機を備えたレーザー加工システムを使って振動モード調整工程を行うのが望ましい。
【００２０】
また、第一のレーザー光がＨｅ−Ｎｅレーザーであり、第二のレーザー光がフェムト秒レーザーであるのが望ましい。
【００２１】
さらに、この振動体は基部と基部から突出して形成される振動脚とを有しているのが望ましい。
【００２２】
さらには、振動脚の付け根に形成されたエッチング残渣の少なくとも一部を除去するのが望ましい。
【００２３】
（作用）
本発明の上記手段では、水晶からなる振動体の外形形状をウェットエッチング法によって形成する。水晶のウェットエッチング法は、母材となる水晶基板をフッ酸（ＨＦ）やフッ化アンモニウム（ＮＨ４ＨＦ）を主成分とするエッチング液で部分的に溶解させて加工する方法であり、生産性に優れた製造方法である。ゆえに広い分野で多量に利用される水晶デバイスを製造するには適しており古くから利用されている。
【００２４】
しかしながら、水晶のウェットエッチングには、水晶特有のエッチング異方性があり、加工面に特異な形状のエッチング残渣が必ず生じてしまうという欠点も有している。この影響により、ウェットエッチング法により形成された水晶からなる振動体は、所望の形状とは異なったエッチング残渣が付加された形状でできあがってしまう。
【００２５】
このようにして必ず形成されてしまうエッチング残渣は、振動体の、特に振動脚の重量バランスを崩す原因となり、振動脚を振動させたときに予期せぬ不要な振動を発生させる要因の一つとなる。そこで、従来は振動脚の角部を除去して振動脚の重量バランスを釣り合わせることによって、所定の振動になるように振動調整していた。
【００２６】
しかしながら、振動脚を振動させたときに予期せぬ不要な振動を発生させる要因は、振動脚の重量バランスの崩れだけではない。それ以外の要因も同時に影響して不要な振動を発生させているのである。我々の実験によれば、振動体のいろいろな部分に形成されるエッチング残渣の中でも、振動脚の付け根に形成されるエッチング残渣が所定の方向に振動しようとする力を別の方向に伝えていることがわかり、これによる影響が予想した以上に大きいことがわかってきた。
【００２７】
振動脚の付け根に形成されるエッチング残渣は、振動脚の大きさに比べて非常に微小であり、振動脚の重量バランスを大きく崩すほどの大きさではないにもかかわらず、この部分のエッチング残渣をほんの一部でも除去することで、容易に不要な振動を無くすことができた。
【００２８】
このように本発明の上記手段では、振動脚の付け根に形成されるエッチング残渣を部分的に除去することで、振動モードを調整するのが特徴である。振動脚の付け根であれば、振動脚を振動させるための電極は形成されていないため、従来の振動脚自体を加工する振動モード調整工程のように、電極までも削ってしまうような危険性はほとんどない。よって本発明の製造方法では非常に信頼性の高い振動モードの調整が可能である。
【００２９】
なお本発明では加工する箇所が振動脚の付け根という非常に狭い領域であるので、切削工具によって機械的に削る切削加工法では加工が難しい。そして今後、水晶デバイスが小型化されればされるほど加工はさらに困難になる。そこで、本発明ではフェムト秒レーザーを用いたレーザー加工法によって振動脚の付け根のエッチング残渣を除去している。この点が本発明の第２の特徴である。
【００３０】
フェムト秒レーザーは数十から数百フェムト秒間だけ照射されるレーザーで、単位時間・単位面積あたりに非常に大きなエネルギーを発生させるレーザーである。この大きなエネルギー量により、通常のレーザーでは加工することができない水晶のような透明性材料であっても加工することができるというのが特徴である。
【００３１】
本発明の上記手段では、振動脚の付け根にできたエッチング残渣に局所的にフェムト秒レーザーを照射して加工を行うので、水晶デバイスが小型化されても十分に加工が可能である。
【００３２】
また、フェムト秒レーザーを局所的に絞り込んで加工を行うことで、微小な量だけ加工できるので、非常に細かな調整が可能となり、水晶デバイスの性能の高精度化が容易である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の水晶デバイスの製造方法によれば、高精度で信頼性の高い水晶デバイスを提供することが可能である。
【００３４】
さらには、本発明の水晶デバイスの製造方法によれば、小型の水晶デバイスを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（第１の実施形態）
本実施形態では水晶デバイスの一例として水晶ジャイロセンサを取り上げて本発明の製造方法を説明する。通常、水晶ジャイロセンサの製造において最も重要なことは安定した振動を発生させることである。安定した振動を発生させることにより、信頼性が高く、高精度の水晶ジャイロセンサを得ることができるのである。
【００３６】
一般に高い信頼性と高い精度を有する水晶ジャイロセンサを製造するには、振動を発生させる主要部品である振動体をいかに正確に製造するかが重要となる。通常、水晶ジャイロセンサで用いられる振動体は水晶基板から作られ、その加工にはフォトリソグラフィー法とウェットエッチング法が利用される。フォトリソグラフィー法とウェットエッチング法の組み合わせは、微細な加工に適しており精度の高い加工が行える製造方法である。しかしながら水晶をウェットエッチング法により加工する場合、水晶の結晶面に従った水晶特有のエッチング異方性があるため、特定の部分にエッチング残渣が必ず形成されてしまう。このエッチング残渣は理想的な状態での振動を妨げる要因の一つとなる。
【００３７】
また上記フォトリソグラフィー法とウェットエッチング法は高い加工精度を有するが、それでも多少の加工寸法のばらつきは避けられない。さらに水晶からなる振動体に電圧を印加した時に生じる電界強度も電極の配置等の影響で必ずばらついてしまう。こうした 種々の要因が影響するため、理想的な状態で振動する振動体を安定して製造することは非常に難しかった。
【００３８】
そこで通常、水晶ジャイロセンサの製造においては、振動体が所望の状態で振動するように製造の過程で共振周波数の合わせ込みや振動体の振動バランスの調整加工を行っている。一般にこの調整加工の工程を振動モード調整工程と呼んでいる。本発明はこの振動モード調整工程に特徴を有するものである。
【００３９】
以下に本実施形態の水晶ジャイロセンサの製造における振動モード調整工程を説明する。図１は本発明のエッチング残渣をレーザー加工法により加工して行う振動モード調整工程
を示した図である。また図２は本発明の振動モード調整工程前後での水晶ジャイロセンサの振動状態を示した図である。
【００４０】
図２に示すように本実施形態の水晶ジャイロセンサは、基部１１２とその基部１１２から突出した２本の振動脚１１１からなる振動体１００と、所定の形状で引き回された電極２００とを備えている。上述のように、振動体１００は水晶基板をフォトリソグラフィー法とウェットエッチング法によって形成したものであり、水晶のエッチング異方性により、特定の部分にエッチング残渣なる凸部形状が形成されている。図２に示すように本水晶ジャイロセンサの振動体１００には、振動脚１１１の付け根付近にエッチング残渣１０６０、１０７０が形成されている。また振動脚１１１の片側の側壁にもエッチング残渣１０５０が形成されている。なおこれらエッチング残渣１０５０、１０６０、１０７０は、水晶の結晶面に従って形成されるものであるので、図６にも示されるように従来の水晶ジャイロセンサの振動体１００にも同様に形成されていた。なお本明細書で言う「付け根」とは、振動脚１１１と基部１１２の接合部のことを言う。
【００４１】
従来はこれらエッチング残渣１０５０、１０６０、１０７０のうち特にエッチング残渣１０５０が振動脚１１１の重量バランスを崩し、その結果、予期せぬ不要な振動を発生させていると考えられていた。そこで、従来は振動脚１１１の角部を除去することによって、エッチング残渣１０５０により崩された重量バランスを釣り合わせ直していた。
【００４２】
しかしながら、振動脚１１１を振動させたときに予期せぬ不要な振動を発生させる要因は、振動脚１１１の重量バランスの崩れだけに限られているわけではない。それ以外にも多くの要因が同時に影響しあって不要な振動を発生させている。我々は実験を進める中で、振動脚１１１の付け根に形成されるエッチング残渣１０６０、１０７０が、所定の方向に振動しようとする力を別の方向に伝えていることを確認することができた。またこれによる影響は、従来考えられてきた重量バランスの崩れの影響に比べて格段に大きいことがわかってきた。
【００４３】
本実施形態は、振動脚の付け根付近に形成されるエッチング残渣１０６０、１０７０を部分的に除去することで振動モードの調整を行うのが特徴である。本実施形態では図１に示すように、振動脚の付け根付近に形成されるエッチング残渣１０６０、１０７０をフェムト秒レーザーを用いたレーザー加工法によって加工して、エッチング残渣１０６０、１０７０上に除去部５１０、５２０を形成することによって、振動脚１１１が最適な状態で振動するように調整した。
【００４４】
フェムト秒レーザーは数十から数百フェムト秒間だけ照射されるレーザーで単位時間・単位面積あたりに非常に大きなエネルギーを発生させるレーザーである。この大きなエネルギー量により、通常のレーザーでは加工することができない水晶のような透明性材料であっても加工を行うことができるのが特徴である。
【００４５】
またフェムト秒レーザーは光学的に焦点を絞り込むことで非常に微小な領域を狙って加工することができる。これにより、振動脚１１１の付け根付近にできたエッチング残渣１０６０、１０７０だけを正確に除去加工することができる。よって本発明の製造方法は、水晶デバイスの小型化に非常に適した製造方法である。
【００４６】
また、図１に示すように、エッチング残渣１０６０、１０７０には電極２００が近傍に形成されていないので、加工面積を広げ除去部５１０、５２０を大きくしても、誤って電極２００を加工してしまう危険性はほとんど無い。これにより、従来多少なりとも発生していた電極の断線や、電極が加工されたことによる電気特性の悪化を本発明では防ぐことができ、信頼性の高い水晶デバイスを提供できるようになる。
【００４７】
さらに、フェムト秒レーザーを局所的に絞り込んで加工を行うことで、微小な量だけ加工することができるので、非常に細かな調整が可能である。これにより本発明では水晶デバイスの高精度化が容易に行えるようになる。
【００４８】
特に水晶ジャイロセンサでは、こうした振動モード調整工程は検出感度の高精度化のためには欠かせない非常に重要な工程である。一般に、水晶ジャイロセンサは、図２（ｂ）に示すように２本の振動脚１１１が互いに近づいたり離れたりする方向に振動ｆ０を行い、この振動に対して垂直方向に働くコリオリ力ｆｓを検出することによって、回転時の角速度ωを測定する角速度センサである。よって振動モード調整前の図２（ａ）に示すような振動バランスを崩した不正な振動ｆ１が働くと、これに垂直方向に働くコリオリ力ｆｓ’も設計とは異なった不正な方向に向いて働いてしまい、正確な角速度ωを測定することはできなくなってしまう。これに対し、本発明の振動モード調整を行うと、図２（ｂ）に示すように振動脚１１１は理想的な振動ｆ０で振動し、回転時に設計通りの方向にコリオリ力ｆｓが働く。その結果、正確な角速度ωを測定することができるようになる。
【００４９】
本実施形態では、以下の条件で水晶ジャイロセンサの振動モード調整を行った。まずフェムト秒レーザーの照射条件を、パルスエネルギー＝１０μＪ／ｐｕｌｓｅ、周波数＝１ｋＨｚ、走査速度＝５００μｍ／ｓｅｃに設定して、一方のエッチング残渣１０６０を１００μｍの長さで加工し、除去部５１０を形成した。
【００５０】
その後、振動脚１１１の振動を測定し、その測定結果をもとにし、同じレーザー照射条件で、別のエッチング残渣１０７０を６０μｍの長さで加工し、除去部５２０をさらに形成した。
【００５１】
その結果、電極２００を断線させることなく、図２（ａ）に示すように不要な方向に振動していた振動ｆ１を、図２（ｂ）に示すような理想的な振動ｆ０に振動モード調整することができた。
【００５２】
なお同程度の振動モード調整を従来の方法、すなわち振動脚の一部をレーザーで加工する方法で行ったところ、同じレーザー照射条件（パルスエネルギー＝１０μＪ／ｐｕｌｓｅ、周波数＝１ｋＨｚ、走査速度＝５００μｍ／ｓｅｃ）で、２本の振動脚１１１それぞれ１０００μｍの長さで加工し、図６（ａ）のように除去部５０１、５０２を形成しても、振動を調整することはできなかった。そこで、除去部５０１、５０２の同一箇所を同じレーザー照射条件で５回繰り返して加工したところ、やっと理想的な振動ｆ０に振動モード調整することができた。しかしながらこれにより電極２００も加工されてしまい、電極２００の幅が約２０μｍ細くなってしまった。この結果からも、本発明の製造方法は、従来に比べて、加工量を非常に少なくすることができ、振動体１００、電極２００に与えるダメージが少ないことがわかる。
【００５３】
このようにして本発明の製造方法を用いることによって、高い信頼性と高い測定精度を有する水晶ジャイロセンサを容易に製造できることが確認できた。
【００５４】
（第２の実施形態）
図３は本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムの構成図である。本実施形態では、このレーザー加工システムを用いて、パッケージ４００に接合された状態の振動体１００を振動モード調整した。本実施形態において振動体１００は基部１１２と２本の振動脚１１１とから構成されており、その表面には電極２００が所定の形状で形成されている。さらにパッケージ４００に備わる台座３００に振動体１００の基部１１２が接着剤によって接合されている。
【００５５】
パッケージ４００に振動体１００を接着剤で接合した場合、接着剤の厚みの影響やパッケージ４００の反りや歪みの影響によって、加工したい部分の表面にレーザーの焦点を合わせることが難しくなる。そこで本実施形態では、図３に示すように加工部分に焦点を合わせるためのＨｅ−Ｎｅレーザー６００と、加工を行うためのフェムト秒レーザー６１０の２種類のレーザー光を用いたレーザー加工システムを使って振動モード調整を行った。
【００５６】
本レーザー加工システムは、図３に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレーザー６００とフェムト秒レーザー６１０の二つの光源を別々に有しており、それぞれのレーザー光は途中でレンズやミラー等により光路が同一になるように構成されている。また、本レーザーシステムには加工部からのレーザーの反射光を検知し、その反射光の強度を焦点位置のデータに変換する焦点位置測定機６２０が備わっている。
【００５７】
以下に本実施形態で行った振動モード調整工程について説明する。図４は本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムによる加工位置の検出時の状態を示した図である。図５は本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムによる加工時の状態を示した図である。なお図４、図５では振動体１００、台座３００、パッケージ４００は簡略化して描かれている。
【００５８】
本実施形態では、まず図４に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレーザー６００を振動体１００の加工部、すなわち振動脚の付け根にできるエッチング残渣、に向けて照射する。この時、加工部付近でＨｅ−Ｎｅレーザー６００を上下左右にスキャンさせた。なお図４、図５では本内容をわかりやすくするために、誇張して振動体１００全体をスキャンするように描かれている。もちろん工程の状況に応じて、このように加工部表面だけでなく振動体１００の全ての表面をスキャンしても本発明には何ら問題はない。
【００５９】
このようにしてＨｅ−Ｎｅレーザー６００を上下左右にスキャンさせると、焦点位置からずれるために振動体１００からの反射光の強度は変化する。逆に言えば、この反射光の強度を検出することによって、焦点位置がわかるのである。本レーザーシステムでは焦点位置測定機６２０によって振動体１００からの反射光を検出し、焦点位置データを割り出している。
【００６０】
その後、図５に示すように焦点位置測定機６２０から焦点位置データを読み取って、その焦点位置データにしたがい、フェムト秒レーザー６１０を加工部表面に焦点を合わせながらスキャンして加工を行う。
【００６１】
このようにして、振動脚１１１の付け根にできるエッチング残渣を精度良く加工することができ、その結果、振動モード調整を行うことができた。
【００６２】
このように、振動体１００をパッケージに接合した後でも本レーザーシステムを使うことによって、本発明の製造方法を容易に行うことができた。
【００６３】
なお本実施形態では、水晶ジャイロセンサを例に挙げ本発明の水晶デバイスの製造方法を説明したが、当然のごとく本発明は水晶ジャイロセンサに限られるものではない。水晶からなる振動体を備え振動モード調整工程を有していれば、いかなる水晶デバイスであっても本発明の製造方法は有効である。例えば他に水晶振動子、水晶発振子、加速度センサ等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明のエッチング残渣をレーザー加工法により加工して行う振動モード調整工程を示した図である。
【図２】本発明の振動モード調整工程前後での水晶ジャイロセンサの振動状態を示した図である。
【図３】本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムの構成図である。
【図４】本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムによる加工位置の検出時の状態を示した図である。
【図５】本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムによる加工時の状態を示した図である。
【図６】従来の水晶ジャイロセンサの斜視図と要部断面図である。
【図７】従来のレーザー光を用いた振動モード調整工程における水晶ジャイロセンサの斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 水晶ジャイロセンサ
１００ 振動体
１１１ 振動脚
１１２ 基部
２００ 電極
３００ 台座
４００ パッケージ
５０１、５０２、５１０、５２０ 除去部
６００ Ｈｅ−Ｎｅレーザー
６１０ フェムト秒レーザー
６２０ 焦点位置測定機
１０５０、１０６０、１０７０ エッチング残渣
【技術分野】
【０００１】
水晶を振動体として利用した水晶デバイスの製造方法に関し、特に基部とこの基部から突出して形成される振動脚とを有する水晶デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶デバイスの一応用製品として、水晶の振動特性を利用した水晶ジャイロセンサがある。特に近年では、航空機や車両等の姿勢制御、ナビゲーションシステムの角速度検出、さらにはビデオカメラの手ぶれ制御など、幅広い分野で水晶ジャイロセンサの需要が高まっている。
【０００３】
このように幅広い分野で水晶ジャイロセンサが使われだし徐々に普及するに従い、さらなる高信頼性化、高精度化の要求が高まってきている。
【０００４】
水晶ジャイロセンサは水晶の振動特性を利用して角速度を検出するセンサであるので、高い信頼性と高い精度を有する水晶ジャイロセンサを提供するためには、水晶からなる振動体をより安定して振動させる必要がある。すなわち、設計通りの共振周波数で振動し、かつ振動バランスが安定している振動体を得る必要がある。しかしながら、水晶を加工する時に生じる加工寸法のばらつきや、水晶に電圧が印加した時に生じる電界強度のばらつきがあるため、理想的な状態で振動する振動体を安定して得ることは難しかった。
【０００５】
そこで、従来の水晶ジャイロセンサの製造方法では、振動体の製造過程の中に、共振周波数の合わせ込みや振動体の振動バランスの調整を目的とした調整加工を行う振動モード調整工程を必ず入れていた。
【０００６】
以下に従来の水晶ジャイロセンサの製造方法をより詳しく説明する（例えば、特許文献１参照）。図６は従来の水晶ジャイロセンサの斜視図と要部断面図である。図６に示す水晶ジャイロセンサ１０は基部１１２と基部１１２から突出した二つの振動脚１１１とを有する音叉型の振動体１００とその振動体１００の表面に所定の形状で形成された電極２００とからなっている。従来の水晶ジャイロセンサ１０は、ウェットエッチング法によって振動体１００が形成されるため、水晶のエッチング異方性によって、振動脚１１１の側面と付け根に凸状のエッチング残渣１０５０、１０６０、１０７０が必ず形成されてしまう。これらエッチング残渣１０５０、１０６０、１０７０は振動脚１１１の重量バランスを崩し、水晶ジャイロセンサ１０を動作させたときに予期せぬ不要な振動を発生させる原因となる。これにより角速度の検出精度を悪化させるという問題が生じていた。
【０００７】
そこで従来は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、不要な振動を無くすために振動体１００の振動脚１１１の一部を部分的に除去し（除去部５０１、５０２）、それぞれの振動脚１１１の重量バランスをとり直すことで、水晶ジャイロセンサ１０が所望の振動になるように調整していた（この工程が一般に振動モード調整工程と呼ばれる工程である。）。
【０００８】
なお振動体１００の二つの振動脚１１１には、図６（ａ）に示すように電極２００が形成されており、上述の振動モード調整工程ではこの電極２００から得られる電気的な出力を測定しながら行う。
【０００９】
従来の振動モード調整工程では、除去加工にレーザー光による加工を用いた方法も提案されている。図７は従来のレーザー光を用いた振動モード調整工程における水晶ジャイロ
センサの斜視図である。この方法は振動脚１１１の角部に、別々な方向から二つのレーザー光を照射して除去加工を行なうのが特徴である。
【００１０】
これら二つのレーザー光は、その一つ一つは加工を行うに不十分な低出力のエネルギーでしかなく、二つのレーザー光が同時に同一箇所に照射された場合にだけ振動脚１１１は加工される。このようにすることで、仮に誤ってレーザー光の一つが近傍の電極２００に照射されてしまったとしても、 それぞれのレーザー光のエネルギーは充分に小さいため電極２００に損傷を与えてしまうことはない。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−９３１５８号公報（第４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の水晶ジャイロセンサの製造方法では、設計通りの振動特性を得るために、振動脚１１１の一部を除去して重量バランスを調整する振動モード調整工程が必須であった。そしてその振動モード調整工程において、重量バランスが大きく崩れていればいるほど、振動脚１１１の角部を大きく削り取り、除去量を多くする必要があった。
【００１３】
しかしながら、振動脚１１１には電極２００が形成されており、振動脚１１１の角部を大きく加工し、図６の除去部５０１、５０２があまり大きくなってしまうと、除去部５０１、５０２が電極２００に引っかかり電極２００までも除去しまう危険性が出てくる。電極２００は水晶からなる振動体１００に電圧を印加し電界を生じさせる役割と振動脚１１１の振動特性を電気的に検出する役割の両方を担っているため、電極２００を一部でも除去することは、逆に水晶ジャイロセンサ１０の電気特性を悪化させる原因となってしまう。また最悪の場合には、電極２００を電気的に完全に断線させてしまい、水晶ジャイロとしての機能を消失させてしまうことも多々あった。
【００１４】
本発明の目的は、高精度で信頼性の高く、且つ生産性に優れた水晶デバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の水晶デバイスの製造方法は、水晶からなる振動体と電極とを備えた水晶デバイスの製造方法であって、水晶からなる振動体をウェットエッチング法によって形成する工程と、水晶のエッチング異方性によって発生したエッチング残渣の少なくとも一部を除去する工程を備えたことを特徴とする。
【００１６】
さらに、エッチング残渣の少なくとも一部を除去する工程が振動モード調整工程であるのが望ましい。
【００１７】
さらには、レーザー光を用いた加工法によってエッチング残渣の少なくとも一部を除去するのが望ましい。
【００１８】
また、レーザー光がフェムト秒レーザーであるのが望ましい。
【００１９】
さらに、加工部分に焦点を合わせるための第一のレーザー光を発する第一のレーザー光源と、加工を行うための第二のレーザー光を発する第二のレーザー光源とを備え、さらに第一のレーザー光の加工部からの反射光を検知し、その反射光の強度を焦点位置データに変換する焦点位置測定機を備えたレーザー加工システムを使って振動モード調整工程を行うのが望ましい。
【００２０】
また、第一のレーザー光がＨｅ−Ｎｅレーザーであり、第二のレーザー光がフェムト秒レーザーであるのが望ましい。
【００２１】
さらに、この振動体は基部と基部から突出して形成される振動脚とを有しているのが望ましい。
【００２２】
さらには、振動脚の付け根に形成されたエッチング残渣の少なくとも一部を除去するのが望ましい。
【００２３】
（作用）
本発明の上記手段では、水晶からなる振動体の外形形状をウェットエッチング法によって形成する。水晶のウェットエッチング法は、母材となる水晶基板をフッ酸（ＨＦ）やフッ化アンモニウム（ＮＨ４ＨＦ）を主成分とするエッチング液で部分的に溶解させて加工する方法であり、生産性に優れた製造方法である。ゆえに広い分野で多量に利用される水晶デバイスを製造するには適しており古くから利用されている。
【００２４】
しかしながら、水晶のウェットエッチングには、水晶特有のエッチング異方性があり、加工面に特異な形状のエッチング残渣が必ず生じてしまうという欠点も有している。この影響により、ウェットエッチング法により形成された水晶からなる振動体は、所望の形状とは異なったエッチング残渣が付加された形状でできあがってしまう。
【００２５】
このようにして必ず形成されてしまうエッチング残渣は、振動体の、特に振動脚の重量バランスを崩す原因となり、振動脚を振動させたときに予期せぬ不要な振動を発生させる要因の一つとなる。そこで、従来は振動脚の角部を除去して振動脚の重量バランスを釣り合わせることによって、所定の振動になるように振動調整していた。
【００２６】
しかしながら、振動脚を振動させたときに予期せぬ不要な振動を発生させる要因は、振動脚の重量バランスの崩れだけではない。それ以外の要因も同時に影響して不要な振動を発生させているのである。我々の実験によれば、振動体のいろいろな部分に形成されるエッチング残渣の中でも、振動脚の付け根に形成されるエッチング残渣が所定の方向に振動しようとする力を別の方向に伝えていることがわかり、これによる影響が予想した以上に大きいことがわかってきた。
【００２７】
振動脚の付け根に形成されるエッチング残渣は、振動脚の大きさに比べて非常に微小であり、振動脚の重量バランスを大きく崩すほどの大きさではないにもかかわらず、この部分のエッチング残渣をほんの一部でも除去することで、容易に不要な振動を無くすことができた。
【００２８】
このように本発明の上記手段では、振動脚の付け根に形成されるエッチング残渣を部分的に除去することで、振動モードを調整するのが特徴である。振動脚の付け根であれば、振動脚を振動させるための電極は形成されていないため、従来の振動脚自体を加工する振動モード調整工程のように、電極までも削ってしまうような危険性はほとんどない。よって本発明の製造方法では非常に信頼性の高い振動モードの調整が可能である。
【００２９】
なお本発明では加工する箇所が振動脚の付け根という非常に狭い領域であるので、切削工具によって機械的に削る切削加工法では加工が難しい。そして今後、水晶デバイスが小型化されればされるほど加工はさらに困難になる。そこで、本発明ではフェムト秒レーザーを用いたレーザー加工法によって振動脚の付け根のエッチング残渣を除去している。この点が本発明の第２の特徴である。
【００３０】
フェムト秒レーザーは数十から数百フェムト秒間だけ照射されるレーザーで、単位時間・単位面積あたりに非常に大きなエネルギーを発生させるレーザーである。この大きなエネルギー量により、通常のレーザーでは加工することができない水晶のような透明性材料であっても加工することができるというのが特徴である。
【００３１】
本発明の上記手段では、振動脚の付け根にできたエッチング残渣に局所的にフェムト秒レーザーを照射して加工を行うので、水晶デバイスが小型化されても十分に加工が可能である。
【００３２】
また、フェムト秒レーザーを局所的に絞り込んで加工を行うことで、微小な量だけ加工できるので、非常に細かな調整が可能となり、水晶デバイスの性能の高精度化が容易である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の水晶デバイスの製造方法によれば、高精度で信頼性の高い水晶デバイスを提供することが可能である。
【００３４】
さらには、本発明の水晶デバイスの製造方法によれば、小型の水晶デバイスを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（第１の実施形態）
本実施形態では水晶デバイスの一例として水晶ジャイロセンサを取り上げて本発明の製造方法を説明する。通常、水晶ジャイロセンサの製造において最も重要なことは安定した振動を発生させることである。安定した振動を発生させることにより、信頼性が高く、高精度の水晶ジャイロセンサを得ることができるのである。
【００３６】
一般に高い信頼性と高い精度を有する水晶ジャイロセンサを製造するには、振動を発生させる主要部品である振動体をいかに正確に製造するかが重要となる。通常、水晶ジャイロセンサで用いられる振動体は水晶基板から作られ、その加工にはフォトリソグラフィー法とウェットエッチング法が利用される。フォトリソグラフィー法とウェットエッチング法の組み合わせは、微細な加工に適しており精度の高い加工が行える製造方法である。しかしながら水晶をウェットエッチング法により加工する場合、水晶の結晶面に従った水晶特有のエッチング異方性があるため、特定の部分にエッチング残渣が必ず形成されてしまう。このエッチング残渣は理想的な状態での振動を妨げる要因の一つとなる。
【００３７】
また上記フォトリソグラフィー法とウェットエッチング法は高い加工精度を有するが、それでも多少の加工寸法のばらつきは避けられない。さらに水晶からなる振動体に電圧を印加した時に生じる電界強度も電極の配置等の影響で必ずばらついてしまう。こうした 種々の要因が影響するため、理想的な状態で振動する振動体を安定して製造することは非常に難しかった。
【００３８】
そこで通常、水晶ジャイロセンサの製造においては、振動体が所望の状態で振動するように製造の過程で共振周波数の合わせ込みや振動体の振動バランスの調整加工を行っている。一般にこの調整加工の工程を振動モード調整工程と呼んでいる。本発明はこの振動モード調整工程に特徴を有するものである。
【００３９】
以下に本実施形態の水晶ジャイロセンサの製造における振動モード調整工程を説明する。図１は本発明のエッチング残渣をレーザー加工法により加工して行う振動モード調整工程
を示した図である。また図２は本発明の振動モード調整工程前後での水晶ジャイロセンサの振動状態を示した図である。
【００４０】
図２に示すように本実施形態の水晶ジャイロセンサは、基部１１２とその基部１１２から突出した２本の振動脚１１１からなる振動体１００と、所定の形状で引き回された電極２００とを備えている。上述のように、振動体１００は水晶基板をフォトリソグラフィー法とウェットエッチング法によって形成したものであり、水晶のエッチング異方性により、特定の部分にエッチング残渣なる凸部形状が形成されている。図２に示すように本水晶ジャイロセンサの振動体１００には、振動脚１１１の付け根付近にエッチング残渣１０６０、１０７０が形成されている。また振動脚１１１の片側の側壁にもエッチング残渣１０５０が形成されている。なおこれらエッチング残渣１０５０、１０６０、１０７０は、水晶の結晶面に従って形成されるものであるので、図６にも示されるように従来の水晶ジャイロセンサの振動体１００にも同様に形成されていた。なお本明細書で言う「付け根」とは、振動脚１１１と基部１１２の接合部のことを言う。
【００４１】
従来はこれらエッチング残渣１０５０、１０６０、１０７０のうち特にエッチング残渣１０５０が振動脚１１１の重量バランスを崩し、その結果、予期せぬ不要な振動を発生させていると考えられていた。そこで、従来は振動脚１１１の角部を除去することによって、エッチング残渣１０５０により崩された重量バランスを釣り合わせ直していた。
【００４２】
しかしながら、振動脚１１１を振動させたときに予期せぬ不要な振動を発生させる要因は、振動脚１１１の重量バランスの崩れだけに限られているわけではない。それ以外にも多くの要因が同時に影響しあって不要な振動を発生させている。我々は実験を進める中で、振動脚１１１の付け根に形成されるエッチング残渣１０６０、１０７０が、所定の方向に振動しようとする力を別の方向に伝えていることを確認することができた。またこれによる影響は、従来考えられてきた重量バランスの崩れの影響に比べて格段に大きいことがわかってきた。
【００４３】
本実施形態は、振動脚の付け根付近に形成されるエッチング残渣１０６０、１０７０を部分的に除去することで振動モードの調整を行うのが特徴である。本実施形態では図１に示すように、振動脚の付け根付近に形成されるエッチング残渣１０６０、１０７０をフェムト秒レーザーを用いたレーザー加工法によって加工して、エッチング残渣１０６０、１０７０上に除去部５１０、５２０を形成することによって、振動脚１１１が最適な状態で振動するように調整した。
【００４４】
フェムト秒レーザーは数十から数百フェムト秒間だけ照射されるレーザーで単位時間・単位面積あたりに非常に大きなエネルギーを発生させるレーザーである。この大きなエネルギー量により、通常のレーザーでは加工することができない水晶のような透明性材料であっても加工を行うことができるのが特徴である。
【００４５】
またフェムト秒レーザーは光学的に焦点を絞り込むことで非常に微小な領域を狙って加工することができる。これにより、振動脚１１１の付け根付近にできたエッチング残渣１０６０、１０７０だけを正確に除去加工することができる。よって本発明の製造方法は、水晶デバイスの小型化に非常に適した製造方法である。
【００４６】
また、図１に示すように、エッチング残渣１０６０、１０７０には電極２００が近傍に形成されていないので、加工面積を広げ除去部５１０、５２０を大きくしても、誤って電極２００を加工してしまう危険性はほとんど無い。これにより、従来多少なりとも発生していた電極の断線や、電極が加工されたことによる電気特性の悪化を本発明では防ぐことができ、信頼性の高い水晶デバイスを提供できるようになる。
【００４７】
さらに、フェムト秒レーザーを局所的に絞り込んで加工を行うことで、微小な量だけ加工することができるので、非常に細かな調整が可能である。これにより本発明では水晶デバイスの高精度化が容易に行えるようになる。
【００４８】
特に水晶ジャイロセンサでは、こうした振動モード調整工程は検出感度の高精度化のためには欠かせない非常に重要な工程である。一般に、水晶ジャイロセンサは、図２（ｂ）に示すように２本の振動脚１１１が互いに近づいたり離れたりする方向に振動ｆ０を行い、この振動に対して垂直方向に働くコリオリ力ｆｓを検出することによって、回転時の角速度ωを測定する角速度センサである。よって振動モード調整前の図２（ａ）に示すような振動バランスを崩した不正な振動ｆ１が働くと、これに垂直方向に働くコリオリ力ｆｓ’も設計とは異なった不正な方向に向いて働いてしまい、正確な角速度ωを測定することはできなくなってしまう。これに対し、本発明の振動モード調整を行うと、図２（ｂ）に示すように振動脚１１１は理想的な振動ｆ０で振動し、回転時に設計通りの方向にコリオリ力ｆｓが働く。その結果、正確な角速度ωを測定することができるようになる。
【００４９】
本実施形態では、以下の条件で水晶ジャイロセンサの振動モード調整を行った。まずフェムト秒レーザーの照射条件を、パルスエネルギー＝１０μＪ／ｐｕｌｓｅ、周波数＝１ｋＨｚ、走査速度＝５００μｍ／ｓｅｃに設定して、一方のエッチング残渣１０６０を１００μｍの長さで加工し、除去部５１０を形成した。
【００５０】
その後、振動脚１１１の振動を測定し、その測定結果をもとにし、同じレーザー照射条件で、別のエッチング残渣１０７０を６０μｍの長さで加工し、除去部５２０をさらに形成した。
【００５１】
その結果、電極２００を断線させることなく、図２（ａ）に示すように不要な方向に振動していた振動ｆ１を、図２（ｂ）に示すような理想的な振動ｆ０に振動モード調整することができた。
【００５２】
なお同程度の振動モード調整を従来の方法、すなわち振動脚の一部をレーザーで加工する方法で行ったところ、同じレーザー照射条件（パルスエネルギー＝１０μＪ／ｐｕｌｓｅ、周波数＝１ｋＨｚ、走査速度＝５００μｍ／ｓｅｃ）で、２本の振動脚１１１それぞれ１０００μｍの長さで加工し、図６（ａ）のように除去部５０１、５０２を形成しても、振動を調整することはできなかった。そこで、除去部５０１、５０２の同一箇所を同じレーザー照射条件で５回繰り返して加工したところ、やっと理想的な振動ｆ０に振動モード調整することができた。しかしながらこれにより電極２００も加工されてしまい、電極２００の幅が約２０μｍ細くなってしまった。この結果からも、本発明の製造方法は、従来に比べて、加工量を非常に少なくすることができ、振動体１００、電極２００に与えるダメージが少ないことがわかる。
【００５３】
このようにして本発明の製造方法を用いることによって、高い信頼性と高い測定精度を有する水晶ジャイロセンサを容易に製造できることが確認できた。
【００５４】
（第２の実施形態）
図３は本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムの構成図である。本実施形態では、このレーザー加工システムを用いて、パッケージ４００に接合された状態の振動体１００を振動モード調整した。本実施形態において振動体１００は基部１１２と２本の振動脚１１１とから構成されており、その表面には電極２００が所定の形状で形成されている。さらにパッケージ４００に備わる台座３００に振動体１００の基部１１２が接着剤によって接合されている。
【００５５】
パッケージ４００に振動体１００を接着剤で接合した場合、接着剤の厚みの影響やパッケージ４００の反りや歪みの影響によって、加工したい部分の表面にレーザーの焦点を合わせることが難しくなる。そこで本実施形態では、図３に示すように加工部分に焦点を合わせるためのＨｅ−Ｎｅレーザー６００と、加工を行うためのフェムト秒レーザー６１０の２種類のレーザー光を用いたレーザー加工システムを使って振動モード調整を行った。
【００５６】
本レーザー加工システムは、図３に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレーザー６００とフェムト秒レーザー６１０の二つの光源を別々に有しており、それぞれのレーザー光は途中でレンズやミラー等により光路が同一になるように構成されている。また、本レーザーシステムには加工部からのレーザーの反射光を検知し、その反射光の強度を焦点位置のデータに変換する焦点位置測定機６２０が備わっている。
【００５７】
以下に本実施形態で行った振動モード調整工程について説明する。図４は本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムによる加工位置の検出時の状態を示した図である。図５は本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムによる加工時の状態を示した図である。なお図４、図５では振動体１００、台座３００、パッケージ４００は簡略化して描かれている。
【００５８】
本実施形態では、まず図４に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレーザー６００を振動体１００の加工部、すなわち振動脚の付け根にできるエッチング残渣、に向けて照射する。この時、加工部付近でＨｅ−Ｎｅレーザー６００を上下左右にスキャンさせた。なお図４、図５では本内容をわかりやすくするために、誇張して振動体１００全体をスキャンするように描かれている。もちろん工程の状況に応じて、このように加工部表面だけでなく振動体１００の全ての表面をスキャンしても本発明には何ら問題はない。
【００５９】
このようにしてＨｅ−Ｎｅレーザー６００を上下左右にスキャンさせると、焦点位置からずれるために振動体１００からの反射光の強度は変化する。逆に言えば、この反射光の強度を検出することによって、焦点位置がわかるのである。本レーザーシステムでは焦点位置測定機６２０によって振動体１００からの反射光を検出し、焦点位置データを割り出している。
【００６０】
その後、図５に示すように焦点位置測定機６２０から焦点位置データを読み取って、その焦点位置データにしたがい、フェムト秒レーザー６１０を加工部表面に焦点を合わせながらスキャンして加工を行う。
【００６１】
このようにして、振動脚１１１の付け根にできるエッチング残渣を精度良く加工することができ、その結果、振動モード調整を行うことができた。
【００６２】
このように、振動体１００をパッケージに接合した後でも本レーザーシステムを使うことによって、本発明の製造方法を容易に行うことができた。
【００６３】
なお本実施形態では、水晶ジャイロセンサを例に挙げ本発明の水晶デバイスの製造方法を説明したが、当然のごとく本発明は水晶ジャイロセンサに限られるものではない。水晶からなる振動体を備え振動モード調整工程を有していれば、いかなる水晶デバイスであっても本発明の製造方法は有効である。例えば他に水晶振動子、水晶発振子、加速度センサ等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明のエッチング残渣をレーザー加工法により加工して行う振動モード調整工程を示した図である。
【図２】本発明の振動モード調整工程前後での水晶ジャイロセンサの振動状態を示した図である。
【図３】本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムの構成図である。
【図４】本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムによる加工位置の検出時の状態を示した図である。
【図５】本発明の振動モード調整工程に用いられるレーザー加工システムによる加工時の状態を示した図である。
【図６】従来の水晶ジャイロセンサの斜視図と要部断面図である。
【図７】従来のレーザー光を用いた振動モード調整工程における水晶ジャイロセンサの斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 水晶ジャイロセンサ
１００ 振動体
１１１ 振動脚
１１２ 基部
２００ 電極
３００ 台座
４００ パッケージ
５０１、５０２、５１０、５２０ 除去部
６００ Ｈｅ−Ｎｅレーザー
６１０ フェムト秒レーザー
６２０ 焦点位置測定機
１０５０、１０６０、１０７０ エッチング残渣
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶からなる振動体と電極とを備えた水晶デバイスの製造方法において、水晶からなる振動体をウェットエッチング法によって形成する工程と、水晶のエッチング異方性によって発生したエッチング残渣の少なくとも一部を除去する工程を備えたことを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の水晶デバイスの製造方法において、
エッチング残渣の少なくとも一部を除去する工程が振動モード調整工程であることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の水晶デバイスの製造方法において、
エッチング残渣の少なくとも一部を除去する工程がレーザー光を用いる加工であることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の水晶デバイスの製造方法において、
前記レーザー光がフェムト秒レーザーであることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の水晶デバイスの製造方法において、
レーザー光を用いる加工は、加工部分に焦点を合わせるための第一のレーザー光を発する第一のレーザー光源と、加工を行うための第二のレーザー光を発する第二のレーザー光源とを備え、さらに第一のレーザー光の加工部からの反射光を検知し、その反射光の強度を焦点位置データに変換する焦点位置測定機を備えたレーザー加工システムを使って行うことを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の水晶デバイスの製造方法において、
前記第一のレーザー光がＨｅ−Ｎｅレーザーであり、前記第二のレーザー光がフェムト秒レーザーであることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の水晶デバイスの製造方法において、
前記振動体は基部とこの基部から突出して形成される振動脚とを有していることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の水晶デバイスの製造方法において、
振動脚の付け根に形成されたエッチング残渣の少なくとも一部を除去することを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項１】
水晶からなる振動体と電極とを備えた水晶デバイスの製造方法において、水晶からなる振動体をウェットエッチング法によって形成する工程と、水晶のエッチング異方性によって発生したエッチング残渣の少なくとも一部を除去する工程を備えたことを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の水晶デバイスの製造方法において、
エッチング残渣の少なくとも一部を除去する工程が振動モード調整工程であることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の水晶デバイスの製造方法において、
エッチング残渣の少なくとも一部を除去する工程がレーザー光を用いる加工であることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の水晶デバイスの製造方法において、
前記レーザー光がフェムト秒レーザーであることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の水晶デバイスの製造方法において、
レーザー光を用いる加工は、加工部分に焦点を合わせるための第一のレーザー光を発する第一のレーザー光源と、加工を行うための第二のレーザー光を発する第二のレーザー光源とを備え、さらに第一のレーザー光の加工部からの反射光を検知し、その反射光の強度を焦点位置データに変換する焦点位置測定機を備えたレーザー加工システムを使って行うことを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の水晶デバイスの製造方法において、
前記第一のレーザー光がＨｅ−Ｎｅレーザーであり、前記第二のレーザー光がフェムト秒レーザーであることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の水晶デバイスの製造方法において、
前記振動体は基部とこの基部から突出して形成される振動脚とを有していることを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の水晶デバイスの製造方法において、
振動脚の付け根に形成されたエッチング残渣の少なくとも一部を除去することを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２０８６７０（Ｐ２００７−２０８６７０Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５２５７（Ｐ２００６−２５２５７）
【出願日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
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