[发明专利]压电振子的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用例如由石英等构成的压电基板，制造例如音叉型的压电振子的技术。

背景技术

音叉型的石英振子因为小型、廉价、消耗电力低，所以一直以来被用作对手表的步调进行计量的信号源，且其用途还在进一步扩大。作为该石英振子，为了抑制电力损失，要求进一步减小CI(晶体阻抗)值，因此，使用在石英振子上形成槽部以提高振动效率的振子。

在该石英振子中，如图9所示，在基部1上设置有一对振动臂部2a和2b，在各振动臂部2a、2b的两主面上分别设置有槽部31、32。在这些槽部31、32和各振动臂部2a、2b上，形成有用于激发基于弯曲振动的音叉振动的未图示的激励电极。

上述的石英振子通过以下的工序制造(参照专利文献1)。此外，图10和图11是表示沿图9的A-A线的截面部分的制造工序的图。首先，在对已被切出的石英晶片10进行研磨加工并洗净之后，利用溅射法形成金属膜11(图10(a))。该金属膜11例如使用在铬(Cr)的基底膜上叠层金(Au)而形成的膜。

接着，在利用例如喷射法在这样的金属膜11上涂敷光致抗蚀剂之后(图10(b))，对该光致抗蚀剂进行曝光和显影，使其成为石英片形状、即音叉形状的图案，形成音叉形状的抗蚀剂膜12(图10(c))。此后，通过利用例如碘化钾(KI)溶液进行蚀刻，将金属膜11的未被抗蚀剂膜12覆盖的部分除去，将石英晶片10上残留的抗蚀剂膜12全部除去(图10(d))。

接着，利用例如喷射法在石英晶片10的整个面上涂敷光致抗蚀剂，形成抗蚀剂膜13(图10(e))。然后，利用光刻法形成抗蚀剂图案，使得石英片的外形保留、并且与图9所示的槽部31、32相当的部分开口(图11(f))。

然后，在抗蚀剂膜13在金属膜11上的状态下，将该金属膜11作为掩模，将石英晶片10浸渍在作为蚀刻液的氢氟酸中进行湿蚀刻，由此形成石英片的外形(图11(g))。此外，图11中的14和15是相当于振动臂部2a、2b的部位，图11中的16和17用于从石英晶片取出一片石英片，为了方便，记载为外框部分。接着，将抗蚀剂膜13作为掩模，利用例如KI溶液将与图9所示的槽部31、32相当的部分的金属膜11蚀刻除去(图11(h))。然后，将该石英晶片10浸渍在氢氟酸中进行湿蚀刻。由此，在石英片10的两主面上形成槽部31、32(图11(i))。

在将石英晶片10的表面残留的抗蚀剂膜13和金属膜11全部除去之后，在石英晶片10的表面形成电极图案。对该电极图案的形成工序进行说明，首先，利用溅射法在石英晶片10的两面上形成作为电极的金属膜14(图12(j))。该金属膜14例如使用在铬(Cr)的基底膜上叠层金(Au)而形成的膜。

接着，利用喷射法在这样的金属膜14上涂敷光致抗蚀剂(图12(k))。利用光刻法将成为电极图案的抗蚀剂膜15以外的抗蚀剂膜15除去(图12(l))。然后，对抗蚀剂膜15已被除去的地方的金属膜14进行蚀刻，形成电极图案(图12(m))。此后，将石英晶片10上残留的抗蚀剂膜15全部除去(图12(n))。这样，在这些槽部31、32和各振动臂部2a、2b上形成激励电极。

然后，在振动臂部2a、2b的前端部(图9中的33所示的区域)，利用激光等对在该前端部形成的金属膜(激励电极)14的表面进行削去，通过调整其厚度而进行振动频率的调整。

但是，在上述的振动频率的调整工序中，存在以下的问题。在图12(j)所示的工序中，在石英晶片10的表面形成的金属膜14的膜厚非常薄，例如为0.1μm。因此，当将该金属膜14直接用作用于调整振动频率的调整膜时，频率的调整幅度极小，因此存在成品率降低的问题。

为此，考虑在图12(j)所示的工序中增大金属膜14的厚度，但是，在金属的使用量增加、特别是使用金(Au)作为金属的情况下，存在成本升高的问题。

另外，在专利文献2中，记载有在形成与压电振动片的外形相当的形状的金属膜的工序之后，形成仅在压电振动片的前端部具有开口部的抗蚀剂掩模，在该开口部露出并利用电镀法在金属膜上形成频率调整用的由Au构成的金属膜，但当在抗蚀剂掩模上形成开口部之后，有形成频率调整用的金属膜的专用工序，因此工序数增加，存在作业变得烦杂的问题。

另外，在专利文献3中，记载有在石英板的表面依次形成电极材料、光致抗蚀剂，在将曝光后的抗蚀剂膜作为掩模对电极材料进行蚀刻后，将该电极材料作为掩模对石英板进行蚀刻，并将该电极材料残留在石英板的表面，作为激励电极使用，但关于频率调整用膜却没有任何记载。