專利名稱：腐蝕方法及由該方法成形的腐蝕成形品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將水晶基板等被成形物腐蝕加工成預(yù)定形狀的腐蝕方法及由該方法成形的水晶晶片等腐蝕成形品。特別是本發(fā)明涉及用于腐蝕工序的控制動(dòng)作的簡(jiǎn)化的對(duì)策。
背景技術(shù)：
過(guò)去，作為壓電振動(dòng)器件的一種，已知容易實(shí)施小型化的音叉型水晶振子。這種振子例如公開(kāi)于日本特開(kāi)平10-294631號(hào)公報(bào)的那樣，具有相對(duì)由腐蝕加工成形為音叉型的水晶晶片利用光刻技術(shù)在表面形成預(yù)定的電極的音叉型水晶振動(dòng)片。
另外，在日本特開(kāi)2002-76806號(hào)公報(bào)(以下稱已有技術(shù)文獻(xiàn)1)中公開(kāi)一種在音叉型水晶振動(dòng)片的各腳部的各表背面(主面)中央部形成槽部的構(gòu)成。在這樣將槽部成形于腳部的表背面的場(chǎng)合，即使將振動(dòng)片小型化也可抑制腳部的振動(dòng)損失，可抑制CI值(晶體阻抗)，較有效。這種音叉型水晶振子特別適合搭載于手表等精密設(shè)備。
下面，根據(jù)公開(kāi)于已有技術(shù)文獻(xiàn)1的方法說(shuō)明在該腳部的表背面具有槽部的音叉型水晶晶片的成形工序。
首先，如圖23(a)所示那樣，將水晶基板(水晶Z板)100加工成板狀。然后，由圖中未示出的濺鍍裝置在水晶基板100的表背面蒸鍍由Cr(鉻)和Au(金)構(gòu)成的金屬膜101、101(參照?qǐng)D23b)。然后，在這樣形成的金屬膜101、101上形成光刻膠層102、102(參照?qǐng)D23(c))。
然后，除去一部分光刻膠層102，在與要制作的音叉型水晶晶片的形狀(音叉型形狀)一致的振動(dòng)片成形區(qū)域103和作為水晶基板100的外緣部分的邊框部104、104上分別殘留下光刻膠層102、102，來(lái)進(jìn)行外形圖案形成。圖23(d)用斷面示出該狀態(tài)，圖24(a)用透視圖示出。在該狀態(tài)下，如圖24(a)所示那樣，顯露出音叉型水晶晶片的預(yù)定形狀地形成光刻膠層102、102。
此后，如圖23(e)所示那樣，由Au腐蝕液和Cr腐蝕液除去在上述圖23(d)中未形成光刻膠層102的部分的金屬膜101。這樣，如圖24(b)所示那樣，在除去了金屬膜101的部分露出水晶基板100。
然后，如圖23(f)所示那樣，將在圖23(e)中殘留下的光刻膠層102全部除去。此后，如圖23(g)所示那樣，在水晶基板100的全面形成光刻膠層105。
然后，如圖23(h)所示那樣，除去光刻膠層105的一部分。具體地說(shuō)，進(jìn)行不僅除去上述振動(dòng)片成形區(qū)域103和邊框部104以外的部分的光刻膠層105而且還除去與槽部106(參照?qǐng)D23(k))相當(dāng)?shù)牟糠值墓饪棠z層105的槽部圖案形成。
然后，如圖23(i)所示那樣，由水晶腐蝕液進(jìn)行外形腐蝕。即，進(jìn)行僅留下振動(dòng)片成形區(qū)域103和邊框部104的外形腐蝕。
接著，如圖23(j)所示那樣，由Au腐蝕液和Cr腐蝕液除去與成形于音叉型水晶晶片的腳部的槽部106相當(dāng)?shù)牟糠值慕饘倌?01。
然后，將該水晶基板100按預(yù)先設(shè)定的預(yù)定時(shí)間浸漬到水晶腐蝕液中。這樣，水晶基板100被腐蝕到預(yù)定深度，在腳部的表背面成形槽部106、106、...，斷面形狀大體成為H型。此后，通過(guò)除去殘留下的光刻膠層105和金屬膜101，從而制作圖23(k)所示那樣的具有大體H型斷面的腳部的音叉型水晶晶片。
相對(duì)這樣制作的音叉型水晶晶片，在其振動(dòng)區(qū)域的各面形成預(yù)定的電極，制作音叉型水晶振動(dòng)片，該音叉型水晶振動(dòng)片安裝于組件內(nèi)，從而制作水晶振子。
可是，在這樣將槽部106、106、...設(shè)置到腳部的表背面的音叉型水晶晶片中，對(duì)該槽部106要求極高的加工精度。下面說(shuō)明其原因。
具有上述那樣的槽部106的音叉型水晶振子與不設(shè)置槽部106的場(chǎng)合相比，具有振動(dòng)頻率的偏差增大的傾向。為此，為了限制該偏差，按高精度進(jìn)行該槽部106的加工較有效。
另外，形成該槽部106的音叉型水晶振子將CI值抑制得較低，但為了有效地將該CI值抑制得較低，需要按高精度進(jìn)行槽部106的加工。
在以上的說(shuō)明中，說(shuō)明了音叉型水晶晶片的外形和槽部的加工，但對(duì)于其它水晶晶片(AT切割水晶晶片等)的加工最好也可同樣地以高精度加工。
然而，在上述已有技術(shù)文獻(xiàn)1中公開(kāi)的方法中存在以下所述的問(wèn)題。
在將槽部106、106、...成形于上述腳部的表背面的腐蝕工序(圖23(j)的狀態(tài)的水晶基板浸漬到水晶腐蝕液的工序)中，隨著時(shí)間的延續(xù)，相對(duì)水晶基板100的腐蝕進(jìn)行。
為此，為了將槽部106的深度尺寸加工為設(shè)計(jì)尺寸那樣的最佳值，需要嚴(yán)密地管理將水晶基板100浸漬到水晶腐蝕液的時(shí)間(腐蝕時(shí)間)。即，在該腐蝕時(shí)間過(guò)短的場(chǎng)合不能充分獲得槽部106的深度尺寸，相反，在腐蝕時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的場(chǎng)合，槽部106的深度尺寸過(guò)大，有時(shí)表背各面的槽部106、106還可能相互連接而產(chǎn)生在腳部形成貫通孔這樣的問(wèn)題。為此，在公開(kāi)于上述已有技術(shù)文獻(xiàn)1的方法中，腐蝕時(shí)間的管理煩雜，導(dǎo)致作業(yè)性惡化。
特別是從提高生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，可考慮使用能夠獲得較大的單位時(shí)間腐蝕量的水晶腐蝕液，使得可在短時(shí)間結(jié)束槽部106、106、...的成形，但在該場(chǎng)合，即使腐蝕時(shí)間比最佳腐蝕時(shí)間稍微偏移，槽部106的深度尺寸也與設(shè)計(jì)尺寸偏離較大，水晶晶片會(huì)成為不合格品。為此，由公開(kāi)于已有技術(shù)文獻(xiàn)1的方法中難以同時(shí)提高水晶晶片的生產(chǎn)效率和合格率。
另外，一般情況下，作為可實(shí)現(xiàn)低阻抗化的水晶晶片，可列舉出較大型的音叉型水晶晶片。這種水晶晶片由腐蝕加工在腳部的表背面形成槽部。該槽部底面的面積形成得較大。另外，一般情況下，在水晶晶片內(nèi)部，在水晶育成過(guò)程中生成的凹坑存在于多個(gè)部位，該凹坑不會(huì)由水晶腐蝕液溶解。
為此，在上述那樣的槽部底面的面積較大的構(gòu)造中，在該腐蝕過(guò)程中，多個(gè)凹坑露出到其底面的可能性增大。當(dāng)在槽部的底面露出多個(gè)凹坑的場(chǎng)合，水晶晶片的質(zhì)量比目標(biāo)質(zhì)量增大與該凹坑的露出部分的總體積相應(yīng)的量，不能使水晶振子的振蕩頻率與目標(biāo)頻率相符。由于該凹坑的發(fā)生部位和發(fā)生個(gè)數(shù)不確定，所以，難以僅由腐蝕量(腐蝕時(shí)間)的調(diào)整抑制凹坑的露出個(gè)數(shù)，在公開(kāi)于上述已有文獻(xiàn)1的方法中，存在水晶振子不能獲得所期望的振蕩頻率的可能性增大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于這一點(diǎn)而作出的，其目的在于提供一種用于加工水晶基板等被成形物的腐蝕方法，在該方法中，不需要腐蝕時(shí)間管理，從而可實(shí)現(xiàn)腐蝕工序的控制動(dòng)作的簡(jiǎn)化并在將水晶基板作為被成形物、在該水晶基板由腐蝕加工形成槽部的場(chǎng)合，抑制該槽部的底面的凹坑的露出。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)在進(jìn)行腐蝕處理時(shí)預(yù)先設(shè)定進(jìn)行該腐蝕處理的區(qū)域的形狀，從而利用與該區(qū)域?qū)?yīng)地決定腐蝕量的所謂腐蝕停止技術(shù)，提高腐蝕成形品的加工精度。
具體地說(shuō)，本發(fā)明以用于腐蝕設(shè)定于被成形物表面的預(yù)定腐蝕區(qū)域的腐蝕方法為對(duì)象。相對(duì)該腐蝕方法，在相對(duì)上述腐蝕區(qū)域進(jìn)行腐蝕處理時(shí)，使在與該腐蝕區(qū)域的形狀相應(yīng)的腐蝕停止位置停止腐蝕的時(shí)刻的腐蝕量大體與預(yù)先設(shè)定的設(shè)計(jì)腐蝕量一致地預(yù)先設(shè)定上述腐蝕區(qū)域的形狀。
另外，在將腐蝕區(qū)域設(shè)為矩形的場(chǎng)合，使腐蝕處理時(shí)的腐蝕停止位置的腐蝕量大體與設(shè)計(jì)腐蝕量一致地預(yù)先設(shè)定腐蝕區(qū)域的短邊側(cè)的寬度尺寸。
根據(jù)這樣特定事項(xiàng)，沒(méi)有必要嚴(yán)密地管理將被成形物浸漬到腐蝕液的時(shí)間(腐蝕時(shí)間)，如確保必要最短時(shí)間以上的腐蝕時(shí)間，則可獲得適當(dāng)?shù)母g量，可將腐蝕區(qū)域腐蝕成設(shè)計(jì)尺寸那樣的形狀。即，僅預(yù)先適當(dāng)?shù)卦O(shè)定腐蝕區(qū)域的形狀，即使腐蝕時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也可獲得適當(dāng)?shù)母g量，可按高加工精度成形該腐蝕區(qū)域。而且，由于沒(méi)有必要如上述那樣嚴(yán)密管理腐蝕時(shí)間，所以，也可實(shí)現(xiàn)控制動(dòng)作的簡(jiǎn)化。
另外，在由腐蝕停止技術(shù)獲得的腐蝕區(qū)域的腐蝕面顯露晶面。上述凹坑本來(lái)不從晶面露出，所以，可避免凹坑在腐蝕區(qū)域的腐蝕面露出，可在被成形物表面形成不存在凹坑的預(yù)定形狀的腐蝕區(qū)域。如將該技術(shù)適用于水晶振子，則可使水晶晶片的質(zhì)量成為目標(biāo)質(zhì)量地腐蝕，可使水晶振子的振蕩頻率與目標(biāo)頻率相符。
作為利用上述方法也可任意地設(shè)定腐蝕形狀的手段，可列舉出以下方法。即，由外緣腐蝕工序和中央腐蝕工序?qū)Ρ怀尚挝锉砻娴母g區(qū)域進(jìn)行腐蝕(與使用后述的圖6～圖17說(shuō)明的實(shí)施例3～7的方法相當(dāng))；外緣腐蝕工序僅相對(duì)上述腐蝕區(qū)域中的該區(qū)域的外緣部的至少一部分進(jìn)行腐蝕處理；該中央腐蝕工序比該外緣腐蝕工序晚開(kāi)始，相對(duì)上述腐蝕區(qū)域中的由外緣腐蝕工序腐蝕的部分以外的區(qū)域進(jìn)行腐蝕處理。當(dāng)進(jìn)行這樣的腐蝕工序時(shí)，在上述外緣腐蝕工序中，使用上述腐蝕方法(使腐蝕量與設(shè)計(jì)腐蝕量大體一致地預(yù)先設(shè)定腐蝕區(qū)域的形狀)，僅相對(duì)腐蝕區(qū)域的外緣部的至少一部分進(jìn)行腐蝕處理。
按照該特定事項(xiàng)，由外緣腐蝕工序先對(duì)腐蝕區(qū)域的一部分(腐蝕區(qū)域的外緣部的至少一部分)按預(yù)定的腐蝕量進(jìn)行腐蝕處理。該腐蝕量通過(guò)預(yù)先設(shè)定該外緣腐蝕工序?yàn)閷?duì)象的腐蝕區(qū)域的形狀、由與其相應(yīng)的腐蝕停止作用適當(dāng)?shù)孬@得。此后，由中央腐蝕工序?qū)Ωg區(qū)域的整體進(jìn)行腐蝕處理，完成腐蝕加工。即，在外緣腐蝕工序中，相對(duì)較窄區(qū)域按適當(dāng)?shù)母g量預(yù)先進(jìn)行腐蝕處理，在此后的中央腐蝕工序中，根據(jù)由上述外緣腐蝕工序適當(dāng)獲得的腐蝕量按預(yù)定量對(duì)腐蝕區(qū)域的整體進(jìn)行腐蝕。為此，最終獲得的腐蝕區(qū)域的腐蝕量沿其整體適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，即使在對(duì)較寬的區(qū)域進(jìn)行腐蝕加工的場(chǎng)合，也可提高腐蝕成形品的加工精度。
作為上述解決手段的具體的適用形式的一例，為通過(guò)對(duì)音叉型形狀的水晶晶片的主面上的中央部分進(jìn)行腐蝕從而在主面成形以矩形開(kāi)口的槽部。即，在外緣腐蝕工序中，僅相對(duì)上述槽部的矩形的開(kāi)口的各邊中相互對(duì)置的1對(duì)邊和其周邊進(jìn)行腐蝕處理。另一方面，在中央腐蝕工序中，對(duì)由上述外緣腐蝕工序腐蝕的1對(duì)邊間的區(qū)域進(jìn)行腐蝕處理。
在這樣將槽部成形到音叉型水晶晶片的主面上的場(chǎng)合，即使振動(dòng)片小型化，也可抑制腳部的振動(dòng)損失，使CI值較低，較有效。另外，通過(guò)由上述解決手段成形該槽部，從而可按高精度進(jìn)行槽部的加工，可有效地使CI值較低，同時(shí)，可抑制振動(dòng)頻率的偏差。
作為如上述那樣在音叉型水晶晶片的主面成形槽部的場(chǎng)合的具體的成形方法具有以下3種類型。
首先，作為第1種類型，由第1成形工序和第2成形工序進(jìn)行(與使用后述的圖6和圖7說(shuō)明的實(shí)施例3的方法相當(dāng))；該第1成形工序?qū)⒆鳛楸怀尚挝锏乃Щ宄尚螢橐舨嫘托螤畹乃Ь?；該?成形工序在該第1成形工序后進(jìn)行，由用于對(duì)該水晶晶片的主面成形槽部的外緣腐蝕工序和在其后進(jìn)行的中央腐蝕工序構(gòu)成。
作為第2類型，同時(shí)進(jìn)行將作為被成形物的水晶基板成形為音叉型形狀的水晶晶片的工序和外緣腐蝕工序，此后進(jìn)行中央腐蝕工序(與使用后述的圖8～圖11說(shuō)明的實(shí)施例4和5的方法相當(dāng))。
作為第3類型，在預(yù)先使腐蝕延遲膜僅存在于腐蝕區(qū)域中的由中央腐蝕工序進(jìn)行腐蝕的區(qū)域的表面的狀態(tài)下實(shí)施對(duì)被成形物的腐蝕處理，在外緣腐蝕工序開(kāi)始后，溶解除去腐蝕延遲膜，然后，開(kāi)始上述中央腐蝕工序(與使用后述的圖12和圖13說(shuō)明的實(shí)施例6的方法相當(dāng))。
特別是在第2和第3類型的成形方法的場(chǎng)合，可減少相對(duì)水晶基板的腐蝕的次數(shù)，不會(huì)導(dǎo)致水晶晶片表面的粗糙等問(wèn)題。另外，在第3類型的成形方法中，也可同時(shí)進(jìn)行將水晶基板成形為音叉型形狀的工序、外緣腐蝕工序、中央腐蝕工序，在該場(chǎng)合，僅由1次進(jìn)行相對(duì)水晶基板的腐蝕工序，可將音叉型水晶晶片的外形成形為預(yù)定的形狀(音叉型形狀)，同時(shí)，可在其主面成形槽部，可防止水晶晶片表面的粗糙和實(shí)現(xiàn)成形工序的簡(jiǎn)化。
另外，由上述各解決手段中的任一個(gè)腐蝕方法成形的、在腐蝕區(qū)域的腐蝕面顯露晶面的腐蝕成形品屬于本發(fā)明的技術(shù)思想范疇。即，如觀察到在腐蝕成形品的腐蝕面顯露晶面的狀態(tài)，則可判斷為由上述制造方法制造的腐蝕成形品。
作為利用上述方法對(duì)被成形物的外形和槽部進(jìn)行腐蝕加工的手段可列舉出以下方法。即，為了通過(guò)對(duì)被成形物進(jìn)行腐蝕處理而對(duì)具有預(yù)定外形形狀和槽部的腐蝕成形品進(jìn)行成形，將實(shí)施外形腐蝕動(dòng)作和槽部腐蝕動(dòng)作的腐蝕方法作為對(duì)象；該外形腐蝕動(dòng)作相對(duì)上述被成形物用腐蝕除去要成形的腐蝕成形品的外緣的外側(cè)的區(qū)域；該槽部腐蝕動(dòng)作由腐蝕使被成形物上的槽部成形區(qū)域凹陷。在該腐蝕方法中，在預(yù)先使腐蝕延遲膜僅存在于槽部成形區(qū)域的表面的狀態(tài)下實(shí)施對(duì)被成形物的腐蝕處理，在外形腐蝕動(dòng)作開(kāi)始后，在進(jìn)行該外形腐蝕的同時(shí)溶解除去該腐蝕延遲膜，在溶解除去該腐蝕延遲膜后，開(kāi)始上述槽部腐蝕動(dòng)作，從而腐蝕被成形物，在該場(chǎng)合，當(dāng)相對(duì)上述槽部成形區(qū)域進(jìn)行槽部腐蝕動(dòng)作時(shí)，使在與該槽部成形區(qū)域的形狀相應(yīng)的腐蝕停止位置停止腐蝕的時(shí)刻的腐蝕量與預(yù)先設(shè)定的設(shè)計(jì)槽深尺寸大體一致地預(yù)先設(shè)定上述腐蝕延遲膜的形狀(與使用后述的圖4說(shuō)明的實(shí)施例2的方法相當(dāng))。
在該場(chǎng)合，作為腐蝕延遲膜，可在槽部腐蝕動(dòng)作開(kāi)始時(shí)同時(shí)進(jìn)行外形腐蝕動(dòng)作地形成(材料和膜厚的設(shè)定)，也可在槽部腐蝕動(dòng)作開(kāi)始時(shí)已結(jié)束外形腐蝕動(dòng)作地形成。
作為用于使上述腐蝕延遲膜存在于槽部成形區(qū)域的表面的具體手法具有以下的方法。首先，疊層腐蝕速率相互不同的材料，在要成形的腐蝕成形品的外緣的內(nèi)側(cè)的區(qū)域形成由上層的腐蝕速率比下層低的材料構(gòu)成的涂層。在下層可使用腐蝕速率高的材料即更容易由腐蝕液溶解的材料，在上層使用腐蝕速率低的材料即不易由腐蝕液溶解的材料。在槽部成形區(qū)域，將僅除去上層而露出的下層用作腐蝕延遲膜，進(jìn)行相對(duì)被成形物的腐蝕處理。
按照該特定事項(xiàng)，在開(kāi)始相對(duì)被成形物的腐蝕處理的時(shí)刻，在被成形物上的腐蝕延遲膜不存在的區(qū)域即要成形的腐蝕成形品的外緣的外側(cè)的區(qū)域立即開(kāi)始腐蝕(外形腐蝕動(dòng)作的開(kāi)始)。而被成形物上的腐蝕延遲膜存在的區(qū)域即在槽部成形區(qū)域僅開(kāi)始腐蝕延遲膜的溶解，在該部分的被成形物的腐蝕還未開(kāi)始。
該狀態(tài)繼續(xù)預(yù)定時(shí)間，存在于槽部成形區(qū)域的腐蝕延遲膜完全溶解除去后，在該槽部成形區(qū)域也開(kāi)始被成形物的腐蝕(槽部腐蝕動(dòng)作的開(kāi)始)。即，槽部腐蝕動(dòng)作與外形腐蝕動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行。另外，在槽部腐蝕動(dòng)作開(kāi)始時(shí)可能外形腐蝕動(dòng)作已經(jīng)結(jié)束。
這樣，在槽部成形區(qū)域，成形預(yù)定深度的槽部，在先行于槽部腐蝕動(dòng)作開(kāi)始腐蝕的腐蝕成形品的外緣的外側(cè)的區(qū)域，獲得足夠的腐蝕量，可按所期望的形狀獲得腐蝕成形品的外形。
在如上述那樣利用腐蝕速率不同的2種材料的場(chǎng)合，例如作為腐蝕速率高的材料使用Cr，作為腐蝕速率低的材料使用Au。即，在使用上述2層的涂層的場(chǎng)合，對(duì)要成形的腐蝕成形品的外緣的內(nèi)側(cè)的區(qū)域(應(yīng)成為腐蝕成形品的部分)成為Cr和Au的2層構(gòu)造，在槽部成形區(qū)域，成為僅Cr的1層構(gòu)造。結(jié)果，在該2層構(gòu)造部分不進(jìn)行腐蝕，在1層構(gòu)造部分，進(jìn)行Cr的溶解后，由槽部的腐蝕動(dòng)作進(jìn)行預(yù)定量(槽的深度相當(dāng)?shù)牧?的腐蝕?？稍谶@里使用的材料不限于此。
作為由上述腐蝕方法成形的成形品，具體地可列舉出音叉型水晶晶片。在該場(chǎng)合，槽部成形于其主面中央部。
在這樣地在音叉型水晶晶片的主面上成形槽部的場(chǎng)合，即使將使用該音叉型水晶晶片制作的音叉型水晶振動(dòng)片小型化也可抑制腳部的振動(dòng)損失，可降低CI值，較有效。
另外，在上述各解決手段中任一個(gè)腐蝕方法成形的腐蝕成形品也屬于本發(fā)明的技術(shù)思想的范疇。
作為由上述中央腐蝕工序?qū)⒉鄄?腐蝕區(qū)域)成形為所期望的形狀的方法，具有以下方法。首先，按在腐蝕區(qū)域的中央部殘留下凸起部的狀態(tài)下結(jié)束中央腐蝕工序。另外，在腐蝕區(qū)域的中央部成為與被成形物表面(在水晶晶片中為主面)大體平行的平坦面的狀態(tài)下結(jié)束中央腐蝕工序。
在將其適用于音叉型水晶晶片的成形的場(chǎng)合，按在槽部的中央部殘留凸起部的狀態(tài)下結(jié)束中央腐蝕工序時(shí)，可實(shí)現(xiàn)槽部?jī)?nèi)的表面積的擴(kuò)大。為此，形成于槽部?jī)?nèi)的電極的面積也擴(kuò)大，可有效地將CI值抑制得較低。另外，該CI值的抑制效果也依存于槽部的斷面中的壁最薄的部分的厚度尺寸(根據(jù)槽部的深度尺寸(腐蝕量)決定)，可由后述的實(shí)驗(yàn)得知。即，通過(guò)使槽部的斷面中最薄部分的厚度盡可能小地在槽部的中央部殘留凸起部，從而可充分確保水晶晶片的剛性地將CI值抑制得較低。
另一方面，在槽部的中央部大體平行于水晶晶片的主面的平坦面的狀態(tài)下結(jié)束中央腐蝕工序的場(chǎng)合，可將音叉型水晶晶片的左右腳部的斷面形狀大體為對(duì)稱形狀，另外，形成于該槽部?jī)?nèi)的電極膜的膜厚也可均勻地獲得。為此，可良好地獲得使用該水晶晶片的壓電設(shè)備(水晶振子等)的特性，可實(shí)現(xiàn)高性能化。
另外，在由上述腐蝕方法成形的腐蝕成形品中，將凸起部形成于腐蝕區(qū)域的中央部(槽部的中央部)的腐蝕成形品和腐蝕區(qū)域的中央部(槽部的中央部)成為與被成形物表面(水晶晶片的主面)大體平行的平坦面的腐蝕成形品也屬于本發(fā)明的技術(shù)思想的范疇。在由已有的腐蝕方法形成上述槽部的場(chǎng)合，槽部的中央部分相對(duì)水晶晶片的主面形成傾斜的面。即，如看到作為槽部的中央部的形狀形成凸起部或成為大體平行于主面的平坦面，則可判斷為由上述制造方法制造的腐蝕成形品。
另外，作為抑制上述凹坑的露出地獲得面積較大的腐蝕加工范圍的構(gòu)成可列舉出以下構(gòu)成。即，在相互鄰接的多個(gè)腐蝕區(qū)域劃分設(shè)定于被成形物表面的腐蝕加工范圍的內(nèi)部，作為對(duì)這些腐蝕區(qū)域的腐蝕處理，使用上述各解決手段中的任一個(gè)腐蝕方法。
按照特定事項(xiàng)，各腐蝕區(qū)域的腐蝕面可由腐蝕停止技術(shù)獲得，顯露晶面。上述凹坑不從該晶面露出，所以，由多個(gè)腐蝕區(qū)域的集合構(gòu)成的腐蝕加工范圍整體可抑制凹坑露出到腐蝕面。這樣，通過(guò)由多個(gè)腐蝕區(qū)域的集合在被成形物表面設(shè)定腐蝕加工范圍，從而可抑制凹坑的露出地獲得較大的腐蝕加工范圍。特別是對(duì)于大型的被成形物雖然存在腐蝕加工范圍也大型化的傾向，但在該場(chǎng)合也可抑制凹坑的露出，可在被成形物表面進(jìn)行預(yù)定形狀的腐蝕加工。如將該技術(shù)適用于水晶振子，則可使水晶晶片的質(zhì)量成為目標(biāo)質(zhì)量地腐蝕，可使水晶振子的振蕩頻率與目標(biāo)頻率相符。
另外，作為該場(chǎng)合的各腐蝕區(qū)域的具體的形狀，可列舉出將各腐蝕區(qū)域設(shè)定為在被成形物表面形成相互獨(dú)立的槽部的形狀或?qū)⒏鞲g區(qū)域設(shè)定為在被成形物表面形成為相互連續(xù)的槽部的形狀。
另外，作為由該解決手段的腐蝕方法成形的腐蝕成形品中的、在被成形物表面相互鄰接的多個(gè)腐蝕區(qū)域的腐蝕面顯露晶面的腐蝕成形品也屬于本發(fā)明的技術(shù)思想的范疇。即，如可看到在腐蝕成形品的腐蝕面顯露晶面，則可判斷由上述制造方法制造的腐蝕成形品。


圖1為示出實(shí)施例1和2的音叉型水晶振動(dòng)片的圖，(a)為音叉型水晶振動(dòng)片的正面圖，(b)為沿(a)的II-II線的斷面圖。
圖2為示出實(shí)施例1的音叉型水晶晶片成形工序的圖。
圖3為示出在槽部圖案形成中除去光刻膠層的寬度尺寸和腐蝕停止發(fā)生時(shí)間的槽部的深度尺寸的關(guān)系的圖。
圖4為示出實(shí)施例2的音叉型水晶晶片成形工序的圖。
圖5為示出實(shí)施例3～6的音叉型水晶振動(dòng)片的圖，(a)為音叉型水晶振動(dòng)片的正面圖，(b)為沿(a)的VI-VI線的斷面圖。
圖6為示出實(shí)施例3的音叉型水晶晶片的成形方法的第1成形工序的圖。
圖7為示出實(shí)施例3的音叉型水晶晶片的成形方法的第2成形工序的圖。
圖8為示出實(shí)施例4的音叉型水晶晶片的成形工序中的前半工序的圖。
圖9為示出實(shí)施例4的音叉型水晶晶片的成形工序中的后半工序的圖。
圖10為示出實(shí)施例5的音叉型水晶晶片的成形工序中的前半工序的圖。
圖11為示出實(shí)施例5的音叉型水晶晶片的成形工序中的后半工序的圖。
圖12為示出實(shí)施例6的音叉型水晶晶片的成形工序中的前半工序的圖。
圖13為示出實(shí)施例6的音叉型水晶晶片的成形工序中的后半工序的圖。
圖14為示出實(shí)施例7的音叉型水晶晶片的成形工序中的后半工序的與圖7相當(dāng)?shù)膱D。
圖15為示出實(shí)施例7的音叉型水晶晶片的成形工序中的后半工序的與圖9相當(dāng)?shù)膱D。
圖16為示出實(shí)施例7的音叉型水晶晶片的成形工序中的后半工序的與圖11相當(dāng)?shù)膱D。
圖17為示出實(shí)施例7的音叉型水晶晶片的成形工序中的后半工序的與圖13相當(dāng)?shù)膱D。
圖18(a)為示出由本發(fā)明的方法成形的水晶晶片的一例的腳部斷面形狀的圖，圖18(b)為示出由已有技術(shù)的方法成形的水晶晶片的腳部斷面形狀的圖。
圖19為示出實(shí)施例8的第1類型的音叉型水晶振動(dòng)片的圖。
圖20為示出實(shí)施例8的第2類型的音叉型水晶振動(dòng)片的圖。
圖21為示出用于增大腳部的表面積的各種構(gòu)成的水晶晶片的透視圖。
圖22為示出用于增大腳部的表面積的其它的各種構(gòu)成的水晶晶片的透視圖。
圖23為示出已有技術(shù)的音叉型水晶晶片的成形工序的圖。
圖24為示出已有技術(shù)的音叉型水晶晶片的成形途中的水晶基板的透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的實(shí)施形式。說(shuō)明將本發(fā)明適用于構(gòu)成音叉型水晶振子的音叉型水晶晶片的利用腐蝕進(jìn)行的成形方法的場(chǎng)合。
(實(shí)施例)-音叉型水晶振子的構(gòu)成說(shuō)明-在說(shuō)明音叉型水晶晶片的腐蝕成形方法之前，說(shuō)明音叉型水晶振子的構(gòu)成。
圖1(a)為示出本實(shí)施方式的音叉型水晶振子具有的音叉型水晶振動(dòng)片1的正面圖。另外，圖1(b)為沿圖1(a)的B-B線的斷面圖。
該音叉型水晶振動(dòng)片1具有2個(gè)腳部11、12，在各腳部11、12形成第1和第2激勵(lì)電極13、14。在圖1(a)中，對(duì)這些第1和第2激勵(lì)電極13、14的形成部分附加斜線。
另外，本音叉型水晶振動(dòng)片1在分別成為各腳部11、12的表背面的主面11a、12a的中央部成形矩形的槽部11c、12c。用于對(duì)這些槽部11c、12c進(jìn)行加工的腐蝕工序在后面說(shuō)明。
在這樣將槽部11c、12c成形于各腳部11、12的表背面的場(chǎng)合，即使將音叉型水晶振動(dòng)片1小型化，也可抑制腳部11、12的振動(dòng)損失，可將CI值(晶體阻抗)抑制得較低，較有效。
上述第1激勵(lì)電極13設(shè)于形成到一方的腳部11的表背面(主面)11a的槽部11c的內(nèi)部和另一方的腳部12的側(cè)面12b，與兩者分別連接。同樣，第2激勵(lì)電極14設(shè)在成形于另一方的腳部12的表背面(主面)12a的槽部12c的內(nèi)部和一方的腳部11的側(cè)面11b，與兩者分別連接。這些第1和第2激勵(lì)電極13、14為由鉻(Cr)和金(Au)的金屬蒸鍍形成的薄膜，其膜厚例如設(shè)定為2000。
另外，雖然圖中未示出，但該音叉型水晶振動(dòng)片1支承于基座，在該基座的外周部安裝蓋以覆蓋音叉型水晶振動(dòng)片1，從而構(gòu)成音叉型水晶振子。
-音叉型水晶晶片的腐蝕工序的說(shuō)明-下面，說(shuō)明音叉型水晶晶片的利用腐蝕進(jìn)行的成形方法的多個(gè)實(shí)施例。
(實(shí)施例1)首先，根據(jù)圖2和圖3說(shuō)明實(shí)施例1。本形式的音叉型水晶晶片的成形方法由第1成形工序和第2成形工序進(jìn)行，該第1成形工序除槽部11c、12c外將作為被成形物的水晶基板成形為預(yù)定形狀(音叉型形狀)；該第2成形工序在該第1成形工序后進(jìn)行，用于成形槽部11c、12c。
(第1成形工序)首先，說(shuō)明第1成形工序。圖2示出沿圖1中的II-II線的斷面的加工狀態(tài)。
在該第1成形工序中，首先，如圖2(a)所示那樣將水晶基板2加工成板狀。此時(shí)，水晶基板2的表背各面由拋光加工鏡面化。
然后，由圖中未示出的濺鍍裝置在水晶基板2的表面和背面蒸鍍Cr膜31，在該Cr膜31的表面蒸鍍Au膜32(參照?qǐng)D2(b))。然后，在這樣形成的金屬膜31、32上形成光刻膠層4、4(參照?qǐng)D2(c))。
然后，如圖2(d)所示那樣，在與要制造的音叉型水晶晶片的形狀(音叉型形狀)一致的振動(dòng)片成形區(qū)域A和作為水晶基板2的外緣部分的邊框部C分別殘留光刻膠層4、4地除去一部分光刻膠層4，實(shí)施外形圖案形成。
然后，如圖2(e)所示那樣，由Au腐蝕液和Cr腐蝕液除去在上述圖2(d)中未形成光刻膠層4的部分的各金屬膜31、32。這樣，在除去了金屬膜31、32的部分露出水晶基板2。
此后，如圖2(f)所示那樣除去所有在圖2(e)中殘留的光刻膠層4。
此后，如圖2(g)所示那樣，在水晶基板2的表背全面形成光刻膠層5。
然后，如圖2(h)所示那樣，除去光刻膠層5的一部分。具體地說(shuō)，進(jìn)行不僅除去上述振動(dòng)片成形區(qū)域A和邊框部C以外的部分的光刻膠層5而且還除去與槽部11c、12c(參照?qǐng)D2(l))相當(dāng)?shù)牟糠值墓饪棠z層5的槽部圖案形成。
本發(fā)明的特征在于，與要成形的槽部11c、12c的深度尺寸(設(shè)計(jì)尺寸)相應(yīng)地決定將由該槽部圖案形成除去的光刻膠層5的除去寬度尺寸(圖2(h)的尺寸W，與本發(fā)明中所說(shuō)的腐蝕區(qū)域的短邊側(cè)的寬度尺寸相當(dāng))。該光刻膠層5的除去寬度尺寸W將在后面詳細(xì)說(shuō)明。
然后，如圖2(i)所示那樣由水晶腐蝕液(氟酸+氟化銨溶液等)進(jìn)行外形腐蝕。即，進(jìn)行僅殘留下振動(dòng)片成形區(qū)域A和邊框部C的外形腐蝕。
以上為第1成形工序。由該第1成形工序從水晶基板2成形具有音叉形狀的音叉型水晶晶片，即具有2根腳部11、12的形狀。在該狀態(tài)下，還未成形槽部11c、12c。
(第2成形工序)下面，說(shuō)明用于成形槽部11c、12c的第2成形工序。在該第2成形工序中，首先，如圖2(j)所示那樣，由Au腐蝕液和Cr腐蝕液除去與要成形的槽部11c、12c相當(dāng)?shù)牟糠值母鹘饘倌?1、32。即，除去上述光刻膠層5的與除去寬度尺寸W對(duì)應(yīng)的區(qū)域的各金屬膜31、32。
然后，如圖2(k)所示那樣，由水晶腐蝕液對(duì)水晶基板2進(jìn)行腐蝕，在腳部的表背面成形槽部11c、11c、12c、12c，將斷面形狀大體形成為H型。
此時(shí)，進(jìn)行腐蝕處理的區(qū)域的面積(為水晶基板2上的面積，寬度尺寸與上述槽部11c、12c的寬度尺寸一致的面積)較小，所以，由腐蝕停止作用限制水晶基板2的腐蝕量。即，在腐蝕進(jìn)展到某一程度的時(shí)刻在腐蝕面顯露晶面，這樣，即使繼續(xù)地浸漬到水晶腐蝕液，腐蝕也沒(méi)有進(jìn)展。即，在上述圖2(h)所示槽部的圖案形成中，通過(guò)相應(yīng)于槽部11c、12c的設(shè)計(jì)深度預(yù)先設(shè)定除去光刻膠層5的寬度尺寸W，可將該腐蝕停止發(fā)生時(shí)刻的槽部11c、12c的深度設(shè)定為所期望的尺寸(設(shè)計(jì)尺寸)。
圖3示出在槽部圖案形成中除去光刻膠層5的寬度尺寸W與腐蝕停止發(fā)生時(shí)刻的槽部11c、12c的深度尺寸的關(guān)系。如該圖所示，除去光刻膠層5的寬度尺寸W設(shè)定得越大，則槽部11c、12c的深度尺寸越大。換言之，槽部11c、12c的寬度尺寸(與上述尺寸W一致)越大則槽部11c、12c的深度尺寸越大。相反，將除去該光刻膠層5的寬度尺寸W設(shè)定得越小則槽部11c、12c的深度尺寸也越小。換言之，槽部11c、12c的寬度尺寸越小，則槽部11c、12c的深度尺寸也越小。這樣，由于寬度尺寸與槽部11c、12c的深度尺寸相關(guān)，所以，通過(guò)與要成形的槽部11c、12c的設(shè)計(jì)深度尺寸相應(yīng)地預(yù)先設(shè)定寬度尺寸W，可將槽部11c、12c的深度設(shè)定為所期望的尺寸。
如上述圖2(k)所示那樣在腳部的表背面成形槽部11c、11c、12c、12c后，除去殘留的光刻膠層5和各金屬膜31、32，從而制作具有圖2(l)所示出那樣的大體H型斷面的腳部的音叉型水晶晶片1A。
在圖2(k)所示狀態(tài)下殘留于水晶晶片1A的金屬膜31、32也可不除去，用作此后進(jìn)行的電極形成時(shí)的配線圖案的一部分，或用作音叉型水晶振子的頻率調(diào)整時(shí)部分除去(例如用于進(jìn)行頻率調(diào)整的銑削)時(shí)所用的加權(quán)電極。
在這樣成形的音叉型水晶晶片1A的各腳部11、12上形成上述第1和第2激勵(lì)電極13、14，制作音叉型水晶振動(dòng)片1，將其支承在基座，在該基座的外周部安裝蓋，制作音叉型水晶振子。作為這樣制作的音叉型水晶振子的共振頻率，例如可列舉出20kHz、32kHz、40kHz、60kHz、75kHz、77.5kHz等。另外，也可制作這些頻率以外的音叉型水晶振子。另外，也可作為表面安裝型的音叉型水晶振子等制作。
如以上說(shuō)明的那樣，在本形式中，上述第2成形工序利用腐蝕停止技術(shù)按適當(dāng)?shù)母g量進(jìn)行腐蝕處理，由此可將形成于音叉型水晶晶片1A的槽部11c、12c的深度尺寸設(shè)定為設(shè)計(jì)尺寸那樣的最佳值。即，不需要嚴(yán)密地管理將水晶基板2浸漬到水晶腐蝕液的時(shí)間(腐蝕時(shí)間)，只要確保必要最短時(shí)間以上的腐蝕時(shí)間，即可成形適當(dāng)?shù)纳疃瘸叽绲牟鄄?1c、12c。即，僅適當(dāng)?shù)卦O(shè)定上述槽部的圖案形成的光刻膠層5的除去寬度尺寸W，即使腐蝕時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也可獲得適當(dāng)深度尺寸的槽部11c、12c，按高加工精度成形該槽部11c、12c。結(jié)果，可有效地將CI值抑制得較低，同時(shí)，可抑制振動(dòng)頻率的偏差，而且，不需要管理腐蝕時(shí)間，所以，還可實(shí)現(xiàn)控制動(dòng)作的簡(jiǎn)化。
另外，即使在為了提高生產(chǎn)效率而使用可獲得較大的單位時(shí)間的腐蝕量的水晶腐蝕液使得可在短時(shí)間完成槽部11c、12c的成形的場(chǎng)合，槽部11c、12c的深度尺寸也不與設(shè)計(jì)尺寸偏移，可同時(shí)提高音叉型水晶晶片1A的生產(chǎn)效率和合格率。
另外，如上述那樣，由腐蝕停止技術(shù)獲得的腐蝕面顯露晶面，上述凹坑不從該晶面露出，所以，可避免在槽部11C、12c露出凹坑。為此，可在音叉型水晶振動(dòng)片1的各腳部11、12分別形成預(yù)定形狀(未露出凹坑的形狀)的槽部11c、12c。結(jié)果，可使水晶晶片的質(zhì)量成為目標(biāo)質(zhì)量地進(jìn)行腐蝕，可使水晶振子的振蕩頻率與目標(biāo)頻率相符。
(實(shí)施例2)下面說(shuō)明實(shí)施例2。本形式的音叉型水晶振動(dòng)片1的成形方法相對(duì)水晶基板2同時(shí)進(jìn)行音叉型水晶晶片的外形向預(yù)定形狀的成形和槽部11c、12c的成形。下面使用圖4說(shuō)明該成形工序。
圖4的(a)～(g)的各工序由于與上述實(shí)施例1的圖2(a)～(g)的各工序相同，所以，省略在這里的說(shuō)明。
在上述圖4(g)的工序以后，如圖4(h)所示那樣，除去光刻膠層5的一部分。具體地說(shuō)，進(jìn)行除去與要成形的槽部11c、12c相當(dāng)?shù)牟糠值墓饪棠z層5的槽部圖案形成。
即使在本實(shí)施例2中，也與要成形的槽部11c、12c的深度尺寸(設(shè)計(jì)尺寸)相應(yīng)地預(yù)先決定將由該槽部圖案形成除去的光刻膠層5的除去寬度尺寸W。
然后，如圖4(i)所示那樣由Au腐蝕液僅除去在上述圖4(h)中未形成光刻膠層5的部分的Au膜32。這樣，在與槽部11c、12c相當(dāng)?shù)牟糠郑蔀樽鳛榻饘倌H殘存Cr膜31的狀態(tài)。
此后，如圖4(j)所示那樣，除去所有在圖4(i)中殘留的光刻膠層5。這樣，在與槽部11c、12c相當(dāng)?shù)牟糠謨H存在作為腐蝕延遲膜起作用的Cr膜31，作為與槽部11c、12c相當(dāng)?shù)牟糠忠酝獾慕饘倌?，存在Cr膜31和Au膜32這樣2層。
在比較Cr與Au的場(chǎng)合，Cr一方的腐蝕速率高。即，為易于由腐蝕液(在本形式的場(chǎng)合，為氟酸+氟化銨溶液)溶解的材料。而Au為基本上不由腐蝕液溶解的材料。
接著，由水晶腐蝕液進(jìn)行外形腐蝕。即，腐蝕不存在金屬膜31、32、露出水晶基板2的部分。此時(shí)，在與槽部11c、12c相當(dāng)?shù)牟糠肿鳛榻饘倌H存在Cr膜31，所以，該Cr膜31也由水晶腐蝕液腐蝕(溶解除去)。圖4(k)為示出該外形腐蝕工序的過(guò)程中的狀態(tài)，示出完全除去與槽部11c、12c相當(dāng)?shù)腃r膜31的狀態(tài)。此時(shí)，外形腐蝕工序未完成，水晶基板2按薄板的狀態(tài)局部殘留。
當(dāng)經(jīng)過(guò)該狀態(tài)進(jìn)一步由水晶腐蝕液進(jìn)行腐蝕時(shí)，在與完全除去Cr膜31的槽部11c、12c相當(dāng)?shù)牟糠忠查_(kāi)始水晶基板2的腐蝕。即，同時(shí)進(jìn)行水晶晶片外形腐蝕工序和槽部腐蝕工序。
通過(guò)繼續(xù)進(jìn)行該腐蝕工序，從而將水晶晶片1A的外形成形為預(yù)定的音叉型形狀，同時(shí)，在槽部11c、12c的成形部分，由腐蝕停止作用停止腐蝕。在該狀態(tài)下，此后，即使將水晶晶片1A繼續(xù)浸漬到水晶腐蝕液中形狀也不會(huì)發(fā)生變化。即，僅適當(dāng)?shù)卦O(shè)定上述圖4(h)所示槽部圖案形成中的光刻膠層5的除去寬度尺寸W，即可在腐蝕時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的場(chǎng)合也可獲得適當(dāng)深度尺寸的槽部11c、12c，可按高加工精度對(duì)該槽部11c、12c進(jìn)行成形。
這樣，如圖4(l)所示那樣，在腳部的表背面形成具有按照設(shè)計(jì)尺寸的深度尺寸的槽部11c、12c，該腳部的斷面形狀大體為H型。這樣成形預(yù)定外形形狀的、且在主面具有槽部11c、12c的水晶晶片1A，由Au腐蝕液和Cr腐蝕液將殘留的各金屬膜31、32除去，完成具有圖4(m)所示那樣的大體H型斷面的腳部的音叉型水晶晶片1A。
在本形式中，也可在圖4(l)所示狀態(tài)下不除去殘留于水晶晶片1A上的金屬膜31、32，而是用作此后進(jìn)行的電極形成時(shí)的配線圖案的一部分或用作在音叉型水晶振子的頻率調(diào)整時(shí)用于局部除去的加權(quán)電極。
如以上說(shuō)明的那樣，在本實(shí)施形式中，除了上述實(shí)施例的效果外，還可獲得以下說(shuō)明的效果。即，僅相對(duì)水晶基板2進(jìn)行1次腐蝕工序即可將音叉型水晶晶片1A的外形形成為預(yù)定的音叉型形狀，并在其主面成形槽部11c、12c。即，由于不相對(duì)水晶基板2進(jìn)行多次的腐蝕，所以，可避免加工作業(yè)的煩雜化和加工時(shí)間的長(zhǎng)時(shí)間化，同時(shí)，不導(dǎo)致水晶晶片1A表面的粗糙面等問(wèn)題，可制作高質(zhì)量的音叉型水晶晶片1A。
(實(shí)施例3)下面說(shuō)明實(shí)施例3。如上述那樣，槽部11c、12c根據(jù)其設(shè)計(jì)寬度尺寸決定其深度尺寸，所以，不將槽部11c、12c的深度尺寸增大到必要以上而僅增大寬度尺寸不能由上述實(shí)施例1和2的方法實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例3為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的方法。即，在本實(shí)施例3中，如圖5(與圖1相當(dāng)?shù)膱D)所示那樣，深度尺寸與上述實(shí)施例相等，而且寬度尺寸比上述實(shí)施例大的槽部11c、12c使用上述腐蝕停止技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)施例3的音叉型水晶晶片的成形方法也通過(guò)由第1成形工序和第2成形工序進(jìn)行，該第1成形工序除槽部11c、12c以外將作為被成形物的水晶基板形成為預(yù)定形狀(音叉型形狀)，該第2成形工序在該第1成形工序后進(jìn)行，用于成形槽部11c、12c。
(第1成形工序)首先，根據(jù)圖6說(shuō)明第1成形工序。該圖6示出在圖5中沿VI-VI線的斷面的加工狀態(tài)。
該第1成形工序的圖6(a)～(f)的各工序與上述實(shí)施例1的圖2(a)～(f)的各工序相同，所以，省略其說(shuō)明。在以下的各實(shí)施例的附圖中，將由Cr和Au構(gòu)成的金屬膜3表示為1層。
如圖6(f)所示那樣將所有光刻膠層4除去后，如圖6(g)所示那樣由水晶腐蝕液進(jìn)行外形腐蝕。即，僅將振動(dòng)片成形區(qū)域A和邊框部C余留下地進(jìn)行外形腐蝕。
此后，如圖6(h)所示那樣，相對(duì)振動(dòng)片成形區(qū)域A和邊框部C形成光刻膠層5。
以上為第1成形工序。由該第1成形工序從水晶基板2成形音叉形狀的音叉型水晶晶片，即具有2個(gè)腳部11、12的形狀。在該狀態(tài)下，還未成形槽部11c、12c。
(第2成形工序)下面，根據(jù)圖7說(shuō)明用于成形槽部11c、12c的第2成形工序。在該圖7中，僅示出一方的腳部11。對(duì)于另一方的腳部12也可同時(shí)進(jìn)行同樣的加工。
在該第2成形工序中，先如圖7(a)所示那樣除去光刻膠層5的一部分。具體地說(shuō)，僅相對(duì)與槽部11c相當(dāng)?shù)牟糠种械脑摬鄄?1c的兩側(cè)即在圖7(a)中的槽部11c的左右兩側(cè)緣部分進(jìn)行除去光刻膠層5的槽部側(cè)圖案形成。詳細(xì)地說(shuō)，在本形式中，在圖7(a)中成形由點(diǎn)劃線示出的形狀的槽部11c。在該場(chǎng)合，本槽部側(cè)圖案形成僅對(duì)由該點(diǎn)劃線示出的形狀的圖中的左右兩側(cè)緣的部分除去光刻膠層5。為此，在與腳部11相當(dāng)?shù)牟糠值?個(gè)部位(如圖7(a)所示那樣為左右兩側(cè)和中央3個(gè)部位)余留下光刻膠層5。除去該場(chǎng)合的光刻膠層5的寬度尺寸W也與上述各實(shí)施例同樣，相應(yīng)于要成形的槽部11c、12c的深度尺寸(設(shè)計(jì)尺寸)預(yù)先決定。
接著，如圖7(b)所示那樣，由Au腐蝕液和Cr腐蝕液除去與槽部11c相當(dāng)?shù)牟糠值慕饘倌?。即，在上述槽部側(cè)圖案形成中，僅除去與除去了光刻膠層5的部分對(duì)應(yīng)的金屬膜3。
然后，如圖7(c)所示那樣除去光刻膠層5后，如圖7(d)所示那樣，由水晶腐蝕液對(duì)水晶基板2進(jìn)行腐蝕。這樣，僅腐蝕槽部11c的兩側(cè)，成形側(cè)槽部11d、11d。
此時(shí)，由于進(jìn)行腐蝕處理的區(qū)域的面積(在水晶基板2上的面積，寬度尺寸為上述W的部位的面積)小，所以，由腐蝕停止作用限制水晶基板2的腐蝕量。即，在腐蝕進(jìn)展到某一程度的時(shí)刻在腐蝕面呈現(xiàn)晶面，這樣，即使繼續(xù)浸漬到水晶腐蝕液中腐蝕也不繼續(xù)進(jìn)行。即，在上述圖7(a)所示槽部側(cè)圖案形成中，相應(yīng)于槽部11c的設(shè)計(jì)深度尺寸預(yù)先設(shè)定除去光刻膠層5的寬度尺寸W，從而將在該腐蝕停止發(fā)生時(shí)刻的側(cè)槽部11d的深度設(shè)定為所期望的尺寸。與上述場(chǎng)合同樣，在槽部側(cè)圖案形成中除去光刻膠層5的寬度尺寸W與側(cè)槽部11d的深度尺寸也存在相關(guān)性。為此，通過(guò)相應(yīng)于要成形的槽部11c的設(shè)計(jì)深度尺寸預(yù)先設(shè)定寬度尺寸W，從而可將側(cè)槽部11d的深度設(shè)定為所期望的尺寸。作為具體的例子，在將寬度尺寸W設(shè)為28μm的場(chǎng)合，側(cè)槽部11d的深度為23μm，在寬度尺寸W為45μm的場(chǎng)合，側(cè)槽部11d的深度為36μm。而且，這些數(shù)值隨水晶腐蝕液的種類等各種條件不同而改變。以上為本發(fā)明的外緣腐蝕工序。
然后，如圖7(e)所示那樣相對(duì)金屬膜3的表面形成光刻膠層6。接著，如圖7(f)所示那樣僅將這些光刻膠層6中的位于中央的光刻膠層6除去后，如圖7(g)所示那樣，由Au腐蝕液和Cr腐蝕液除去隨著該光刻膠層6的除去而露出的金屬膜3。
此后，如圖7(h)所示那樣，除去光刻膠層6，然后，如圖7(i)所示那樣，由水晶腐蝕液對(duì)水晶基板2進(jìn)行腐蝕。這樣，腐蝕余留于1對(duì)側(cè)槽部11d、11d間的水晶基板2的一部分。即，由腐蝕除去殘留于要成形的槽部11c的中央部分的水晶，成形預(yù)定形狀的槽部11c，腳部11的斷面形狀大體成形為H形。在該場(chǎng)合，作為成品的槽部11c的深度尺寸不受腐蝕時(shí)間限制地與由上述圖7(d)成形的側(cè)槽部11d的深度尺寸大體一致。換言之，作為成品的槽部11c的深度尺寸在圖7(d)的時(shí)刻決定。以上為本發(fā)明的中央腐蝕工序。
這樣將腳部11成形為大體H形斷面后，除去余留的金屬膜3，從而完成音叉型水晶晶片。
如以上說(shuō)明的那樣，在本形式中，第2成形工序先相對(duì)較狹小的區(qū)域利用腐蝕停止技術(shù)按適當(dāng)?shù)母g量預(yù)先進(jìn)行腐蝕處理(外緣腐蝕工序)。此后，相對(duì)殘留的腐蝕區(qū)域進(jìn)行腐蝕處理(中央腐蝕工序)。在該中央腐蝕工序中，根據(jù)由外緣腐蝕工序適當(dāng)?shù)孬@得的腐蝕量按預(yù)定量對(duì)腐蝕區(qū)域的整體進(jìn)行腐蝕。為此，最終獲得的腐蝕區(qū)域的腐蝕量沿其整體適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，可提高成形于水晶晶片的槽部11c、12c的加工精度。結(jié)果，可有效地將CI值抑制得較低，同時(shí)，可抑制振動(dòng)頻率的偏差。另外，通過(guò)利用腐蝕停止技術(shù)，即使在外緣腐蝕工序和中央腐蝕工序中都不進(jìn)行腐蝕時(shí)間的控制也可獲得高加工精度，可實(shí)現(xiàn)控制動(dòng)作的簡(jiǎn)化。另外，在本形式中，不使槽部11c、12c的深度尺寸超出需要地增大，可僅增大寬度尺寸，可增大槽部11c、12c的設(shè)計(jì)自由度。在本實(shí)施例3中，成形寬度尺寸比由上述實(shí)施例1和2的方法成形的槽部11c、12c大的槽部11c、12c。
另外，在過(guò)去的腐蝕方法中，沿整個(gè)槽部同時(shí)地進(jìn)行腐蝕，為此，形成的槽部的底面相對(duì)水晶晶片的主面11a、12a形成傾斜的面(例如圖18(b)所示形狀)。對(duì)此，在本形式中，外緣腐蝕工序在槽部11c、12c的中央部以凸起狀殘留水晶(例如示于圖18(a)的形狀)，在此后的中央腐蝕工序中，通過(guò)對(duì)以該凸起狀殘留的水晶進(jìn)行腐蝕，從而可將槽部11c、12c的中央部形成為大體平行于水晶晶片的主面11a、12a的平坦面。為此，可將音叉型水晶晶片的腳部11、12的斷面形狀成形為大體對(duì)稱形狀，可實(shí)現(xiàn)其振動(dòng)特性的均等化。另外，形成于槽部11c、12c內(nèi)的第1和第2激勵(lì)電極13、14的膜厚也可大體均勻地獲得。結(jié)果，可良好地獲得使用該水晶晶片制作的水晶振子的特性，實(shí)現(xiàn)高性能化。
(實(shí)施例4)下面，說(shuō)明實(shí)施例4。本形式的音叉型水晶振動(dòng)片1的成形方法與上述實(shí)施例3的場(chǎng)合相同，在槽部11c、12c的成形工序中，進(jìn)行外緣腐蝕工序后，進(jìn)行中央腐蝕工序。此外，本實(shí)施例4同時(shí)進(jìn)行音叉型水晶晶片的外形向預(yù)定形狀的成形和側(cè)槽部11d的成形。以下根據(jù)圖8和圖9說(shuō)明該成形工序。
圖8的(a)～(c)的各工序由于與上述實(shí)施例1的圖2(a)～(c)的各工序相同，所以，省略在這里的說(shuō)明。
此后，如圖8(d)所示那樣，在與要制作的音叉型水晶晶片的形狀一致的振動(dòng)片成形區(qū)域A、作為水晶基板2的外緣部分的邊框部C、及槽部11c、12c的成形區(qū)域的一部分分別殘留光刻膠層4、4地除去一部分光刻膠層，進(jìn)行外形圖案形成。
作為在該槽部11c、12c的成形區(qū)域的一部分殘留的光刻膠層4、4，為與槽部11c、12c相當(dāng)?shù)牟糠?，與上述實(shí)施例3的圖7(a)所示槽部側(cè)圖案形成同樣，僅相對(duì)槽部11c、12c的兩側(cè)即圖8(d)中的槽部11c、12c的左右兩側(cè)緣部分除去光刻膠層4。然后，除去該場(chǎng)合的光刻膠層5的寬度尺寸也與上述各實(shí)施例同樣，相應(yīng)于要成形的槽部11c、12c的深度尺寸(設(shè)計(jì)尺寸)預(yù)先決定。
然后，如圖8(e)所示那樣，由Au腐蝕液和Cr腐蝕液除去在上述圖8(d)未形成光刻膠層4的部分的金屬膜3。這樣，在除去了金屬膜3的部分露出水晶基板2。
此后，如圖8(f)所示那樣，除去所有在圖8(e)中余留下的光刻膠層4。
接著，如放大示出腳部11、12的圖9(a)所示那樣，由水晶腐蝕液進(jìn)行外形腐蝕。即，僅余留下振動(dòng)片成形區(qū)域A和邊框部C地進(jìn)行外形腐蝕。此時(shí)，槽部11c、12c的兩側(cè)也受到腐蝕，成形側(cè)槽部11d、12d。此時(shí)，進(jìn)行腐蝕處理的區(qū)域的面積(水晶基板2上的面積)也小，所以，由腐蝕停止作用可限制水晶基板2的腐蝕量。即，在腐蝕進(jìn)行到某一程度的時(shí)刻在腐蝕面呈現(xiàn)晶面，這樣，即使繼續(xù)浸漬到水晶腐蝕液中腐蝕也不進(jìn)一步發(fā)展。即，在上述圖8(d)所示槽部側(cè)圖案形成中，相應(yīng)于槽部11c、12c的設(shè)計(jì)深度尺寸預(yù)先設(shè)定除去光刻膠層4的寬度尺寸，從而可將在該腐蝕停止發(fā)生時(shí)刻的側(cè)槽部11d、12d的深度設(shè)定為所期望的尺寸。
圖9(b)～(f)的各工序與上述實(shí)施例3的圖7(e)～(i)的各工序相同，所以，在這里省略說(shuō)明。
在本形式中，也與上述實(shí)施例3的場(chǎng)合同樣，可提高成形于水晶晶片的槽部11c、12c的加工精度。結(jié)果，可有效地將CI值抑制得較低，同時(shí)，可減小振動(dòng)頻率的偏差。另外，通過(guò)利用腐蝕停止技術(shù)，不進(jìn)行腐蝕時(shí)間的控制即可獲得高加工精度，可使控制動(dòng)作簡(jiǎn)化。另外，在本形式中，可同時(shí)進(jìn)行音叉型水晶晶片的外形腐蝕和側(cè)槽部11d、12d的腐蝕。即，可相對(duì)上述實(shí)施例3的場(chǎng)合減少對(duì)水晶基板2的腐蝕次數(shù)，不會(huì)導(dǎo)致水晶晶片表面的粗糙面等問(wèn)題。另外，與上述實(shí)施例1同樣，可將槽部11c、12c的中央部形成為大體平行于水晶晶片的主面11a、12a的平坦面，所以，可將左右腳部11、12的斷面形狀成形為大體對(duì)稱形狀，而且，第1和第2激勵(lì)電極13、14的膜厚也可均勻地獲得，可良好地獲得水晶振子的特性。
(實(shí)施例5)下面說(shuō)明實(shí)施例5。本形式的音叉型水晶振動(dòng)片1的成形方法與上述實(shí)施例4的場(chǎng)合同樣地同時(shí)進(jìn)行音叉型水晶晶片的外形向預(yù)定形狀的成形和側(cè)槽部11d、12d的成形。下面使用圖10和圖11說(shuō)明該成形工序。
圖10的(a)～(f)的各工序由于與上述實(shí)施例4的圖8(a)～(f)的各工序相同，所以，省略在這里的說(shuō)明。
此后，如圖10(g)所示那樣，在水晶基板2的整個(gè)面形成光刻膠層5。在該場(chǎng)合，未在水晶基板2成形側(cè)槽部11d、12d，所以，可由旋涂法在水晶基板2的整個(gè)面均勻地形成光刻膠層5。為此，可獲得高圖案形成精度。
然后，如圖10(h)所示那樣，除去光刻膠層5的一部分。具體地說(shuō)，僅余留下覆蓋位于槽部11c、12c的兩側(cè)的金屬膜3的光刻膠層5，除去這以外的光刻膠層5。
然后，如放大示出各腳部11、12的圖11(a)所示那樣，由水晶腐蝕液進(jìn)行外形腐蝕。即，僅余留下振動(dòng)片成形區(qū)域A和邊框部C地進(jìn)行外形腐蝕。此時(shí)，槽部11c、12c的兩側(cè)也受到腐蝕，成形側(cè)槽部11d、12d。此時(shí)，進(jìn)行腐蝕處理的區(qū)域的面積(水晶基板2上的面積)也小，所以，由腐蝕停止作用可限制水晶基板2的腐蝕量。即，在腐蝕進(jìn)行到某一程度的時(shí)刻在腐蝕面呈現(xiàn)晶面，這樣，即使繼續(xù)浸漬到水晶腐蝕液中腐蝕也不進(jìn)一步發(fā)展。即，在上述圖10(d)所示槽部側(cè)圖案形成中，相應(yīng)于槽部11c、12c的設(shè)計(jì)深度尺寸預(yù)先設(shè)定除去光刻膠層4的寬度尺寸，從而可將在該腐蝕停止發(fā)生時(shí)刻的側(cè)槽部11d、12d的深度設(shè)定為所期望的尺寸。
圖11(b)～(d)的各工序與上述實(shí)施例3的圖7(g)～(i)的各工序相同，所以，在這里省略說(shuō)明。
在本形式中，也與上述各實(shí)施例的場(chǎng)合同樣，可提高槽部11c、12c的加工精度，實(shí)現(xiàn)CI值的控制和振動(dòng)頻率的偏差的抑制。另外，通過(guò)利用腐蝕停止技術(shù)還可使控制動(dòng)作簡(jiǎn)化。另外，與上述實(shí)施例4的場(chǎng)合同樣，可減少對(duì)水晶基板2的腐蝕次數(shù)，不會(huì)導(dǎo)致水晶晶片表面的粗糙面等問(wèn)題。另外，可將槽部11c、12c的中央部形成為大體平行于水晶晶片的主面11a、12a的平坦面，可良好地獲得水晶振子的特性。
(實(shí)施例6)下面，說(shuō)明實(shí)施例6。在本形式的音叉型水晶振動(dòng)片1的成形方法中，作為槽部11c、12c的成形工序，在外緣腐蝕工序開(kāi)始后而且在其結(jié)束之前開(kāi)始中央腐蝕工序。即，在中央腐蝕工序開(kāi)始時(shí)，同時(shí)進(jìn)行該中央腐蝕工序和外緣腐蝕工序。以下根據(jù)圖12和圖13說(shuō)明該成形工序。
圖12的(a)～(g)的各工序與上述實(shí)施例5的圖10(a)～(g)的各工序相同，所以，在這里省略其說(shuō)明。
此后，如圖12(h)所示那樣，除去光刻膠層5的一部分。具體地說(shuō)，進(jìn)行僅除去與槽部11c、12c相當(dāng)?shù)牟糠种械脑谥醒敫g工序中受到腐蝕的區(qū)域(以下將該區(qū)域稱為槽中央?yún)^(qū)域)的光刻膠層5的圖案形成。然后，除去該場(chǎng)合的光刻膠層5的寬度尺寸也與上述各實(shí)施例同樣，相應(yīng)于要成形的槽部11c、12c的深度尺寸(設(shè)計(jì)尺寸)預(yù)先決定。
然后，如圖12(i)所示那樣由Au腐蝕液僅除去在上述圖12(h)中未形成光刻膠層5的部分的金屬膜3中的Au。這樣，在與槽中央?yún)^(qū)域相當(dāng)?shù)牟糠?，成為僅殘存作為本發(fā)明中所說(shuō)的腐蝕延遲膜起作用的Cr膜的狀態(tài)。
此后，如圖12(j)所示那樣，除去一部分光刻膠層5。具體說(shuō)，僅余留下覆蓋位于槽部11c、12c的兩側(cè)的金屬膜3的光刻膠層5，除去這以外的光刻膠層5。
然后，如放大示出各腳部11、12的圖13(a)所示那樣，由水晶腐蝕液進(jìn)行外形腐蝕。即，僅余留下振動(dòng)片成形區(qū)域A和邊框部C地進(jìn)行外形腐蝕。此時(shí)，槽部11c、12c的兩側(cè)也受到腐蝕，開(kāi)始成形側(cè)槽部11d、12d。此時(shí)，在與槽中央?yún)^(qū)域相當(dāng)?shù)牟糠肿鳛榻饘倌?僅存在Cr膜，所以，該Cr膜也由水晶腐蝕液腐蝕(溶解除去)。圖13(b)為該外形腐蝕工序的過(guò)程中的狀態(tài)，示出完全除去與槽中央?yún)^(qū)域相當(dāng)?shù)牟糠值腃r膜的狀態(tài)。此時(shí)，外形腐蝕工序和側(cè)槽部11d、12d的腐蝕工序(外緣腐蝕工序)尚未完成。
當(dāng)經(jīng)過(guò)該狀態(tài)進(jìn)一步由水晶腐蝕液進(jìn)行腐蝕時(shí)，如圖13(c)所示那樣，在與完全除去Cr膜的槽中央?yún)^(qū)域相當(dāng)?shù)牟糠忠查_(kāi)始水晶基板2的腐蝕。即，同時(shí)進(jìn)行水晶晶片外形腐蝕工序、外緣腐蝕工序、及中央腐蝕工序。
通過(guò)繼續(xù)進(jìn)行該腐蝕工序預(yù)定時(shí)間，從而將水晶基板2成形為預(yù)定的音叉型。另外，在槽部11c、12c的成形中，先由上述腐蝕停止作用結(jié)束外緣腐蝕工序。從而成形側(cè)槽部11d、12d。此后，在中央腐蝕工序的腐蝕量達(dá)到上述側(cè)槽部11d、12d的深度的時(shí)刻，腐蝕不再進(jìn)行，成形預(yù)定深度的槽部11c、12c(參照?qǐng)D13(d))。
在本實(shí)施形式中，與上述各實(shí)施例的場(chǎng)合同樣，可提高槽部11c、12c的加工精度，可實(shí)現(xiàn)CI值的抑制和振動(dòng)頻率的偏差的抑制。另外，通過(guò)利用腐蝕停止技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)控制動(dòng)作的簡(jiǎn)化。另外，在本形式中，可同時(shí)進(jìn)行水晶晶片外形腐蝕工序、外緣腐蝕工序、及中央腐蝕工序，所以，對(duì)水晶基板2的腐蝕次數(shù)為1次即可，可確實(shí)地阻止水晶晶片表面的粗糙面等問(wèn)題。另外，可防止加工作業(yè)的煩雜化和實(shí)現(xiàn)加工時(shí)間的短縮化。另外，可將槽部11c、12c的中央部形成為大體與水晶晶片的主面11a、12a平行的平坦面，可良好地獲得水晶振子的特性。
在本實(shí)施例6和上述實(shí)施例2中，具有僅存在Cr膜31的區(qū)域和存在Cr膜31和Au膜32這樣2層的區(qū)域，只有在僅存在Cr膜31的區(qū)域，腐蝕動(dòng)作的開(kāi)始延遲。但不限于此，也可具有存在Cr膜的區(qū)域和存在氧化Cr膜的區(qū)域，只有在僅存在Cr(非氧化)膜的區(qū)域延遲腐蝕動(dòng)作的開(kāi)始。作為對(duì)該Cr膜局部進(jìn)行氧化的手法，可列舉出受激準(zhǔn)分子UV照射、UV-O3干洗、O2等離子體等。
(實(shí)施例7)下面，說(shuō)明實(shí)施例7。在上述各實(shí)施例中，進(jìn)行中央腐蝕工序，使得槽部11c、12c的底部成為大體平行于主面11a、12a的平坦面。本實(shí)施形式在該中央腐蝕工序的結(jié)束時(shí)刻，將凸起部殘留于槽部11c、12c的底部。即，在槽部11c、12c的底部的凸起部完全被腐蝕除去、成為平坦面之前結(jié)束中央腐蝕工序。該中央部的腐蝕工序可分別適用于上述實(shí)施例3～6。
首先，參照?qǐng)D14說(shuō)明在上述實(shí)施例3中將凸起部殘留于槽部11c、12c的底部的那樣的場(chǎng)合的工序。該圖14為與上述實(shí)施例3的第2成形工序(圖7)相當(dāng)?shù)膱D。即，作為圖14所示工序的前工序已完成圖6所示第1成形工序。
圖14的(a)～(g)的各工序與上述實(shí)施例3的圖7(a)～(g)的各工序相同，所以，省略在這里的說(shuō)明。
如圖14(h)所示那樣，除去光刻膠層6后，由水晶腐蝕液對(duì)水晶基板2進(jìn)行腐蝕。這樣，開(kāi)始?xì)埩粲?對(duì)側(cè)槽部11d、11d間的水晶基板2的一部分(凸起部21)的腐蝕。然后，在較短時(shí)間(比上述實(shí)施例3的場(chǎng)合短的時(shí)間)結(jié)束該腐蝕時(shí)間，從而如圖14(i)所示那樣，在槽部11c的底部殘留凸起部21。
在這樣將凸起部21余留于槽部11c的底部的凸起部21的狀態(tài)下結(jié)束中央腐蝕。在該場(chǎng)合，可擴(kuò)大槽部11c的表面積，也可擴(kuò)大形成于槽部11c內(nèi)的激勵(lì)電極13的面積，可將CI值有效地抑制得較低。
另外，該CI值的抑制效果可由實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，即在形成槽部11c的部分的斷面依存于最薄的部分的厚度尺寸。即，在本實(shí)施例中，對(duì)于成形的水晶晶片，可使槽部11c的斷面中的最薄的部分的厚度盡可能小，同時(shí)將凸起部21余留于槽部11c的中央部，從而可在充分確保水晶晶片的剛性的同時(shí)將CI值抑制得足夠低。
圖15為與在上述實(shí)施例4中將凸起部21余留于槽部11c、12c的底部的場(chǎng)合的圖9相當(dāng)?shù)膱D。圖16為與在上述實(shí)施例5中將凸起部21余留于槽部11c、12c底部的場(chǎng)合的圖11相當(dāng)?shù)膱D。圖17為與在上述實(shí)施例6中將凸起部21余留于槽部11c、12c底部的場(chǎng)合的圖13相當(dāng)?shù)膱D。
在這些場(chǎng)合，當(dāng)進(jìn)行在1對(duì)側(cè)槽部11d、11d間余留的水晶基板2的一部分(凸起部21)的腐蝕動(dòng)作時(shí)都在較短時(shí)間結(jié)束該腐蝕處理，從而在槽部11c、12c的底部余留凸起部21、21。這樣，可實(shí)現(xiàn)槽部11c內(nèi)的表面積的擴(kuò)大，形成于槽部11c內(nèi)的第1激勵(lì)電極13的面積也擴(kuò)大，可有效地抑制CI值。
(實(shí)施例8)下面，說(shuō)明實(shí)施例8。在上述各實(shí)施例中，分別在音叉型水晶振動(dòng)片1的各腳部11、12形成1個(gè)槽部11c、12c。在本實(shí)施例中，在各腳部11、12分別設(shè)定多個(gè)腐蝕區(qū)域(小面積腐蝕區(qū)域)，由這些小面積腐蝕區(qū)域的集合設(shè)計(jì)腐蝕加工范圍。
圖19示出本實(shí)施例的音叉型水晶振子具有的音叉型水晶振動(dòng)片1的第1類型。另外，圖20示出本實(shí)施例的音叉型水晶振子具有的音叉型水晶振動(dòng)片1的第2類型。
首先，在圖19所示場(chǎng)合，分別在各腳部11、12形成相互獨(dú)立的10個(gè)小面積腐蝕區(qū)域11A、11A、...、12A、12A、...，相對(duì)各小面積腐蝕區(qū)域11A、11A、...、12A、12A、...實(shí)施與上述各實(shí)施例的場(chǎng)合同樣的腐蝕處理，形成槽部11c、11c、...、12c、12c、...。
在該場(chǎng)合，各腳部11、12的槽部11c、11c、...、12c、12c、...的形成區(qū)域的總面積可較大，而且在各槽部11c、11c、...、12c、12c、...底面的面積小，所以，可利用腐蝕停止技術(shù)進(jìn)行預(yù)定量的腐蝕處理。
如上述那樣，由腐蝕停止技術(shù)獲得的腐蝕面顯露晶面，上述凹坑不從該晶面露出，所以，可在腐蝕區(qū)域的整體避免凹坑在腐蝕面露出。為此，可在音叉型水晶振動(dòng)片1的各腳部11、12分別形成預(yù)定形狀的槽部11c、12c?？捎啥鄠€(gè)小面積腐蝕區(qū)域11A、11A、...、12A、12A、...的集合在音叉型水晶振動(dòng)片1的的各腳部11、12設(shè)定腐蝕區(qū)域，從而可在抑制凹坑的露出的同時(shí)獲得面積較大的腐蝕加工范圍。特別是在適用于可實(shí)現(xiàn)低阻抗化的較大型的音叉型水晶振動(dòng)片1的場(chǎng)合，也可大幅度減少腐蝕加工范圍的凹坑的露出個(gè)數(shù)，可使水晶振子的振蕩頻率與目標(biāo)頻率相符。
在圖19所示場(chǎng)合，作為小面積腐蝕區(qū)域11A、12A設(shè)計(jì)面積不同的2種，可相對(duì)所有小面積腐蝕區(qū)域11A、12A由1次的腐蝕處理形成槽部11c、12c(由與上述實(shí)施例1和2同樣的腐蝕處理形成)，也可相對(duì)面積大的一側(cè)的小面積腐蝕區(qū)域11A、12A由上述外緣腐蝕工序和中央腐蝕工序形成槽部11c、12c(按與上述實(shí)施例3～7同樣的腐蝕處理形成)。將各腳部11、12的基端部分的小面積腐蝕區(qū)域11A、12A形成為比其它小面積腐蝕區(qū)域11A、12A小，是為了確保增大圖中未示出的繞回電極和側(cè)面電極繞入到主面的尺寸，避免電極間的短路。
另外，在圖20所示場(chǎng)合，使圖19所示各小面積腐蝕區(qū)域11A、11A、...、12A、12A、...局部地相互連續(xù)。在該場(chǎng)合，也可在抑制凹坑的露出的同時(shí)獲得面積較大的腐蝕加工范圍，特別是在適用于大型的音叉型水晶振動(dòng)片1的場(chǎng)合，也可大幅度減少腐蝕加工范圍的凹坑的露出個(gè)數(shù)，可使水晶振子的振蕩頻率與目標(biāo)頻率相符。
另外，在相對(duì)該圖20所示形狀的小面積腐蝕區(qū)域11A、11A、...、12A、12A、...進(jìn)行腐蝕處理時(shí)，也可相對(duì)所有小面積腐蝕區(qū)域11A、12A由1次的腐蝕處理形成槽部11c、12c(由與上述實(shí)施例1和2同樣的腐蝕處理形成)，也可相對(duì)面積大的一側(cè)的小面積腐蝕區(qū)域11A、12A由上述外緣腐蝕工序和中央腐蝕工序形成槽部11c、12c(按與上述實(shí)施例3～7同樣的腐蝕處理形成)。
-其它實(shí)施例-以上說(shuō)明的各實(shí)施例都為將本發(fā)明適用于音叉型水晶晶片的由腐蝕進(jìn)行的成形方法的情況。但本發(fā)明不限于此，也可適用于其它水晶晶片(AT切割水晶晶片等)的成形。
另外，各實(shí)施例都說(shuō)明了由濕式腐蝕將水晶基板2成形為預(yù)定的音叉型形狀的場(chǎng)合。本發(fā)明不限于此，也可適用于由干式腐蝕將水晶基板2成形為音叉型形狀的場(chǎng)合。
另外，本發(fā)明不限于水晶晶片，也可適用于使用鈮酸鋰或鉭酸鋰等的壓電振動(dòng)片或其它種類的電子部件的制造。另外，被成形物不限于壓電材料，對(duì)玻璃、金屬、半導(dǎo)體等各種材料也可適用。
另外，在上述實(shí)施例3～7中，外緣腐蝕工序僅對(duì)槽部11c、12c的矩形的開(kāi)口的各邊中的相向的1對(duì)邊和其周邊進(jìn)行腐蝕處理。本發(fā)明不限于此，也可僅對(duì)矩形的開(kāi)口的各邊中的1邊和其周邊進(jìn)行腐蝕處理，或?qū)?個(gè)邊和其周邊進(jìn)行腐蝕處理。
此外，在如上述那樣擴(kuò)大形成于槽部11c內(nèi)的激勵(lì)電極13的面積的場(chǎng)合，可有效地將CI值抑制得較低。鑒于這一點(diǎn)，為了擴(kuò)大激勵(lì)電極13的面積，最好采用增大各腳部11、12的表面積的構(gòu)成。圖21和圖22示出用于增大各腳部11、12的表面積的各種構(gòu)成。通過(guò)由本發(fā)明的腐蝕方法成形這些形狀的水晶晶片，從而可有效地將CI值抑制得較低。
下面，簡(jiǎn)單地說(shuō)明圖21和圖22所示各水晶晶片的形狀。首先，圖21在水晶晶片的主面形成凹部(槽部)。具體地說(shuō)，(a)沿腳部11、12的縱向形成多個(gè)矩形的槽部11c、11c、...、12c、12c、...，與上述實(shí)施例8大體相同的槽形。(b)形成朝腳部11、12的前端開(kāi)放的槽部11c、12c。(c)形成在水晶晶片的基端開(kāi)放的槽部11c、12c。(d)形成從水晶晶片的前端到基端分別開(kāi)放的槽部11c、12c。(e)在腳部11、12的寬度方向形成1對(duì)矩形的槽部11c、11c、12c、12c。(f)在形成于腳部11、12的中央部的槽部11c、12c的底部形成多個(gè)臺(tái)階部。(g)在腳部11、12多個(gè)部位形成圓形的凹部11c、11c、...、12c、12c、...。(h)將形成于各腳部11、12的槽部11c、12c相互連接而形成連續(xù)的凹部。特別是在圖21(a)、(e)、(g)的場(chǎng)合，在由腐蝕停止技術(shù)獲得的腐蝕面顯露晶面，所以，可在腐蝕區(qū)域的整體避免凹坑在腐蝕面露出，容易使音叉型水晶振子的振蕩頻率與目標(biāo)頻率相符。
另一方面，在圖22(a)中，將槽部11c、12c形成到腳部11、12的外側(cè)。(b)在腳部11、12的內(nèi)側(cè)角部形成槽部11c、12c。(c)朝側(cè)面11b、12b開(kāi)放在腳部11、12的中央部形成的槽部11c、12c的一部分。(d)從各腳部11、12的中央部到前端部與槽部11c、12c的底部處于相同平面。(e)并用橫跨腳部11、12的表里的貫通孔11e、12e和槽部11c、12c。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的腐蝕方法為了將音叉型水晶振子的CI值抑制得較低，可用于在音叉型水晶振動(dòng)片的各腳部的表里面成形槽部的場(chǎng)合。
權(quán)利要求
1.一種腐蝕方法，用于腐蝕設(shè)定于被成形物表面的預(yù)定的腐蝕區(qū)域；其特征在于在相對(duì)上述腐蝕區(qū)域進(jìn)行腐蝕處理時(shí)，預(yù)先設(shè)定上述腐蝕區(qū)域的形狀，使在與該腐蝕區(qū)域的形狀相應(yīng)的腐蝕停止位置停止腐蝕的時(shí)刻的腐蝕量大體與預(yù)先設(shè)定的設(shè)計(jì)腐蝕量一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕方法，其特征在于腐蝕區(qū)域?yàn)榫匦?，使腐蝕處理時(shí)的腐蝕停止位置的腐蝕量大體與設(shè)計(jì)腐蝕量一致地預(yù)先設(shè)定腐蝕區(qū)域的短邊側(cè)的寬度尺寸。
3.一種腐蝕方法，用于腐蝕設(shè)定于被成形物表面的預(yù)定的腐蝕區(qū)域；其特征在于具有外緣腐蝕工序和中央腐蝕工序；該外緣腐蝕工序僅相對(duì)上述腐蝕區(qū)域中的該區(qū)域的外緣部的至少一部分進(jìn)行腐蝕處理；該中央腐蝕工序比該外緣腐蝕工序晚開(kāi)始，相對(duì)上述腐蝕區(qū)域中的由外緣腐蝕工序腐蝕的部分以外的區(qū)域進(jìn)行腐蝕處理；在上述外緣腐蝕工序的腐蝕處理中，使用上述權(quán)利要求1或2所述的腐蝕方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腐蝕方法，其特征在于由外形腐蝕工序?qū)⒆鳛楸怀尚挝锏乃Щ宄尚螢橐舨嫘托螤畹乃Ь?，由上述外緣腐蝕工序和上述中央腐蝕工序在上述水晶晶片的主面上的中央部分成形槽部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的腐蝕方法，其特征在于在上述外緣腐蝕工序中，僅相對(duì)上述槽部的矩形開(kāi)口的各邊中相互對(duì)置的1對(duì)邊和其周邊進(jìn)行腐蝕處理，另一方面，在中央腐蝕工序中，對(duì)由上述外緣腐蝕工序腐蝕的1對(duì)邊之間的區(qū)域進(jìn)行腐蝕處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的腐蝕方法，其特征在于具有第1成形工序和第2成形工序；該第1成形工序?qū)⒆鳛楸怀尚挝锏乃Щ宄尚螢橐舨嫘托螤畹乃Ь辉摰?成形工序在該第1成形工序后進(jìn)行，由用于對(duì)上述水晶晶片的主面成形槽部的外緣腐蝕工序和在其后進(jìn)行的中央腐蝕工序構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腐蝕方法，其特征在于同時(shí)進(jìn)行在音叉型形狀的水晶晶片成形作為被成形物的水晶基板的工序和上述外緣腐蝕工序，此后進(jìn)行中央腐蝕工序，從而在上述水晶晶片的主面上的中央部分成形槽部。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的腐蝕方法，其特征在于在預(yù)先使腐蝕延遲膜僅存在于上述腐蝕區(qū)域中的由中央腐蝕工序進(jìn)行腐蝕的區(qū)域的表面的狀態(tài)下，實(shí)施對(duì)被成形物的腐蝕處理，在上述外緣腐蝕工序開(kāi)始后，溶解除去腐蝕延遲膜，然后，開(kāi)始上述中央腐蝕工序。
9.一種腐蝕成形品，由權(quán)利要求1～8中任何一項(xiàng)所述的腐蝕方法成形；其特征在于在腐蝕區(qū)域的腐蝕面顯露晶面。
10.一種腐蝕方法，為了通過(guò)對(duì)被成形物進(jìn)行腐蝕處理對(duì)具有預(yù)定外形形狀和槽部的腐蝕成形品進(jìn)行成形，實(shí)施外形腐蝕和槽部腐蝕；該外形腐蝕相對(duì)上述被成形物用腐蝕除去要成形的腐蝕成形品的外緣的外側(cè)的區(qū)域；該槽部腐蝕由腐蝕使被成形物上的槽部成形區(qū)域凹陷；其特征在于在預(yù)先使腐蝕延遲膜僅存在于上述槽部成形區(qū)域的表面的狀態(tài)下，實(shí)施對(duì)被成形物的腐蝕處理，在上述外形腐蝕開(kāi)始后，在進(jìn)行該外形腐蝕的同時(shí)將腐蝕延遲膜溶解，溶解除去該腐蝕延遲膜后，開(kāi)始上述槽部腐蝕，從而對(duì)被成形物進(jìn)行腐蝕；在該場(chǎng)合，當(dāng)相對(duì)上述槽部成形區(qū)域進(jìn)行槽部腐蝕時(shí)，使在與該槽部成形區(qū)域的形狀相應(yīng)的腐蝕停止位置停止腐蝕的時(shí)刻的腐蝕量與預(yù)先設(shè)定的設(shè)計(jì)槽深尺寸大體一致地預(yù)先設(shè)定上述腐蝕延遲膜的形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的腐蝕方法，其特征在于疊層腐蝕速率相互不同的材料，在要成形的腐蝕成形品的外緣的內(nèi)側(cè)的區(qū)域形成由上層的腐蝕速率比下層低的材料構(gòu)成的涂層，將僅除去與槽部成形區(qū)域?qū)?yīng)的上述上層而露出的下層用作腐蝕延遲膜，對(duì)被成形物實(shí)施腐蝕處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的腐蝕方法，其特征在于上述腐蝕成形品為音叉型水晶晶片，在其主面中央部成形上述槽部。
13.一種腐蝕成形品，其特征在于由權(quán)利要求10、11、12中任何一項(xiàng)所述的腐蝕方法成形。
14.根據(jù)權(quán)利要求3～8中任何一項(xiàng)所述的腐蝕方法，其特征在于上述中央腐蝕工序在將凸起部余留于上述腐蝕區(qū)域的中央部的狀態(tài)下結(jié)束腐蝕處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求3～8中任何一項(xiàng)所述的腐蝕方法，其特征在于上述中央腐蝕工序在上述腐蝕區(qū)域的中央部成為與被成形物表面大體平行的平坦面的狀態(tài)下結(jié)束腐蝕處理。
16.一種腐蝕成形品，由權(quán)利要求14所述的腐蝕方法成形；其特征在于在上述腐蝕區(qū)域的中央部形成凸起部。
17.一種腐蝕成形品，由權(quán)利要求15所述的腐蝕方法成形；其特征在于在上述腐蝕區(qū)域的中央部形成與該被成形物表面大體平行的平坦面。
18.一種腐蝕方法，其特征在于將設(shè)定于被成形物表面的腐蝕加工范圍的內(nèi)部劃分成相互鄰接的多個(gè)腐蝕區(qū)域，作為對(duì)這些腐蝕區(qū)域的腐蝕處理，使用權(quán)利要求1～8、10～12、14、15中的任一個(gè)所述的腐蝕方法。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的腐蝕方法，其特征在于將上述各腐蝕區(qū)域設(shè)定為在被成形物表面形成相互獨(dú)立的槽部的區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的腐蝕方法，其特征在于將上述各腐蝕區(qū)域設(shè)定為在被成形物表面形成相互連續(xù)的槽部的區(qū)域。
21.一種腐蝕成形品，由權(quán)利要求18、19、或20所述的腐蝕方法成形；其特征在于在上述被成形物表面的相互鄰接的多個(gè)腐蝕區(qū)域的腐蝕面露出晶面。
全文摘要
一種腐蝕方法，在對(duì)水晶基板(2)進(jìn)行腐蝕加工從而成形在腳部(11、12)具有槽部(11c、12c)的音叉型水晶晶片(1A)時(shí)，利用根據(jù)腐蝕區(qū)域的形狀決定腐蝕量的腐蝕停止技術(shù)預(yù)先設(shè)定槽部(11c、12c)的寬度尺寸，從而可提高槽部(11c、12c)的深度尺寸的加工精度。這樣，如確保必要最短時(shí)間以上的腐蝕時(shí)間，則可獲得按照設(shè)計(jì)尺寸的深度尺寸。
文檔編號(hào)H03H9/21GK1557048SQ03801098
公開(kāi)日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月23日
發(fā)明者佐藤俊介, 幸田直樹(shù), 福富俊輔, 白井崇, 樹(shù), 輔 申請(qǐng)人:株式會(huì)社大真空