CN101510767B - 晶圆及抛光装置和方法、压电振动器及制造方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及晶圆及抛光装置和方法、压电振动器及制造方法和装置，具体而言，提供防止由抛光步骤形成的切落或裂纹的破损的晶圆，和抛光该晶圆的抛光装置和抛光方法，提供了呈大致有角的矩形形状的板形的、用作压电振动器的原材料的晶圆。通过提供曲率的倒角而使该大致有角的形状的所有角部(D1，D2，D3，D4)形成曲面的形状。成曲面的形状的角部(D1，D2，D3，D4)至少包括第一曲面部分和第二曲面部分，它们被以彼此不同或彼此相同的曲率倒角而成。原材料的晶体取向的基准面由第一曲面部分或第二曲面部分确定。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆(wafer)、抛光(polishing)晶圆以调节预定厚度的晶圆抛光装置、晶圆抛光方法、通过利用该晶圆抛光方法来制造压电振动器的制造压电振动器的方法、通过该制造方法制造的压电振动器、具有该压电振动器的振荡器、电子装置和无线电波时计。
背景技术
近年来，移动电话或移动信息终端装置使用压电振动器，该压电振动器利用石英或类似物作为时源、控制信号或类似物的定时源，或参考信号源或类似物。作为此类压电振动器，已知各种振动器，例如已知具有音叉型的压电振动片的压电振动器，具有执行厚度滑移振动(thickness slipping vibration)的压电振动片的压电振动器或类似振动器。
同时，该压电振动片由石英、钽酸锂、铌酸锂及类似物的各种压电部件(piezoelectric member)形成。具体地，切割压电部件的荒料(rawstone)以构成晶圆，之后，将晶圆抛光至预定厚度。此外，将抛光的晶圆进行清洁和干燥，此后，通过光刻技术来刻蚀以形成压电振动片的外部形状，且通过预定的金属膜的图案化(patterning)来形成电极。从而，可以一次从单个的晶圆上制造多个压电振动片。
根据以此方式制造的压电振动片，其自身的厚度取决于晶圆的厚度，且从而，上述抛光构成对于决定质量等而言尤其重要的步骤。通常，在抛光过程中，执行将从荒料切出的晶圆粗略抛光至某种程度的厚度的研磨(lapping)步骤，以及在该研磨步骤之后使晶圆经受镜面抛光从而高度精确地精整至预定厚度的抛光步骤。此外，经受此类抛光的、接近切割荒料状态的成矩形板形状(包括正方形板形状)的晶圆是常被使用的(参考例如专利参考1，专利参考2)。
此外，通常通过利用通用的抛光装置来执行该抛光。此处，将参考图28到图31对背景技术的抛光装置简单地进行解释。
如图28和29所示，抛光装置200包括太阳齿轮201，内齿轮202以及支架203。此外，支架203的上侧和下侧布置有上表面板204和下表面板205。该太阳齿轮201和内齿轮202两者都向逆时针方向旋转，而使支架203执行行星运动。即，使支架203在顺时针方向上旋转的同时使支架203在逆时针方向上公转。
支架203由圆形板构成，该圆形板具有例如若干英寸的直径，其形成为与抛光前的晶圆S1相比足够的薄，且形成有保持该晶圆S1的保持孔203A。如图30所示，对应于晶圆S1的形状保持孔203A在其开口中形成为正方形形状或矩形形状，并形成为尺寸大于晶圆S1的正方形形状(矩形形状)，以便以带有间隙的方式保持该晶圆S1。此外，在该实例中，相应于晶圆S1的大尺寸构型(formation)，支架203中只形成有一个保持孔203A。
此外，在上表面板204和下表面板205之间以预定的角度布置了多个支架203，且因此，根据抛光装置200，可以通过一批次抛光同时地抛光多个晶圆S1。
上表面板204和下表面板205以可连接且可分离的方式在其彼此相对的相应面上固定有抛光垫P。此外，由支架203保持的晶圆S1由两个表面板204，205从上侧和下侧夹住。在此情况下，使上表面板204进入在晶圆S1上施加预定负载的状态。下表面板205在构成与支架203公转的方向相反的方向的逆时针方向上旋转。
此外，如图29和图31所示，上表面板204形成有多(几十)个穿过上表面板204的供应路径204a，以供应抛光溶液W至两个表面板204，205之间。具体地，供应路径204a以各自预定的间隔沿具有半径ra的内侧圆、具有半径rb的中间圆、具有半径rc的外侧圆形成。此外，通过未示出的供应软管向供应路径204a供应抛光溶液W。因而，抛光溶液W可以通过相应的供应路径204a供应至两个表面板204，205之间，且晶圆S1可以通过利用该抛光溶液W而抛光。
此外，形成在上表面板204处的抛光垫P形成有开口，以便不关闭该供应路径204a。此外，使用与具有小粒度(particle size)的抛光剂混合的抛光溶液W。另外，当执行研磨步骤或抛光步骤时，通常，使用有所不同的抛光装置200，尽管抛光装置200由相同的构造所构成。然而，当执行研磨时，通常，分别将抛光垫P从上表面板204、下表面板205拆除并且不使用。这是为了用抛光部件(单独的磨粒)通过细微地破坏晶圆表面而进行研磨。
将给出用以此方式构成的抛光装置200来执行研磨步骤从而抛光晶圆S1的实例的简单解释。
首先，在分开上表面板204和下表面板205的状态下，将相应的支架203安置在下表面板205上。进一步，将晶圆S1分别安置到以此方式安置的相应的支架203的保持孔203A上。在以此方式完成安置步骤后，将上表面板204向下移动，并将上表面板204以预定的负荷压向晶圆S1的上面，且晶圆S1被两个表面板204，205挤压。
此外，通过驱动太阳齿轮201、内齿轮202而使支架203公转并旋转，同时通过供应路径204a向两个表面板204，205之间供应抛光溶液W。此外，使下表面板205与其同时旋转。从而，由支架203保持的晶圆S1的两个面都可以进行抛光，并且晶圆S1的厚度可被精整至预定的厚度。
专利参考1：JP-A-2006-339896
专利参考2：JP-A-2007-184810
但是，在上述的晶圆抛光中有如下问题需要改善。
关于晶圆S1，为了通过增加从单块晶圆上所取得的件数而提高大规模生产能力，如上所述，发展了大尺寸的构型。另一方面，为了满足小尺寸构型的要求，也发展了晶圆S1的薄厚度构型。这样，对于晶圆S1同时要求大尺寸构型和薄厚度构型，并且因此，当以图30所示的模式执行抛光时，很可能产生切落(chip off)或裂纹的破损，尤其是在晶圆的角部(corner portion)，结果降低了产量(yield)。
此处，在抛光过程中，图30中所示，通常晶圆S1的角部被进行C倒角(倒角)，从而防止在角部的裂纹或切落。但是，即使是角部被倒角后，也只是形成了大于直角的角部，并且该角部仍然保留，尽管该角部较小。因此，在抛光过程中，当该角部与支架203的保持孔203A的内周边面形成接触时，产生点(线)接触，并因此，通过在那里施加大负荷，很可能发生如上所述的切落或裂纹的破损。
就是说，如上所述发展了晶圆S1的大尺寸构型，并从而当在抛光过程中撞击或摩擦到支架203的保持孔203A的内周边面时，该撞击(负荷)在大尺寸构型的情况(amount)下有所增加。另一方面，发展了薄厚度构型，并且因此晶圆S1本身因为该情况而变脆。因此，当受到相当大的撞击(负荷)时，尤其在角部很可能发生如上所述的切落或裂纹的破损。
此外，在加工石英或类似者的压电部件以将晶圆构造成压电振动片的过程中，需要由基准面来构造该晶圆的端面，该基准面通过具有相对基于晶圆晶体的预定面而确定的角度来构成(it is necessary toconstitute an end face of the wafer by a reference face constituted byhaving an angle determined to a predetermined face based on a crystalthereof.)。因此，对于晶圆而言重要的是能够轻易地确定此基准面在哪里。
发明内容
实施本发明是为了解决该问题，并且其主要目的是提供防止尤其是在抛光步骤中产生的切落或裂纹的破损的晶圆，以及抛光晶圆的抛光装置和抛光方法。
此外，其另外的目的是提供一种制造压电振动器的方法(该方法通过利用该晶圆抛光方法来制造压电振动器)，一种通过该制造方法制造的压电振动器，具有该压电振动器的振荡器，电子装置和无线电波时计。
本发明提供如下手段以便解决该问题。
根据本发明的晶圆是大致呈有角的形状的板的形状的、用作压电振动器的原材料的晶圆；
其中，该大致有角的形状的角部通过赋予曲率的倒角而形成为曲面的形状，并且该大致成曲面的形状的角部至少包括被以彼此不同的曲率或相同的曲率倒角而成的第一曲面部分和第二曲面部分；以及
其中该原材料的晶体取向的基准面由第一曲面部分或第二曲面部分确定(specified)。
根据该晶圆，角部由具有曲率的曲面的形状所构成，并且因此，当执行抛光时，通过使用形成有保持孔的支架(保持孔具有圆形形状的开口)，防止了角部(即曲面部分)处的切落或裂纹的破损。就是说，当构成曲面部分的角部与支架的保持孔的圆形开口的内周边面形成接触时，不构成点(线)接触而实质上构成面接触，并且因此，大的负荷(撞击)不会局部地施加，并且负荷被分散。因此，防止了由局部大负荷带来的切落或裂纹的破损。
此外，提供了具有彼此不同的曲率或相同曲率的第一曲面部分和第二曲面部分，并且因此，尤其是在该第一曲面部分和第二曲面部分由彼此不同的曲率构成时，或者当使得该第一曲面部分和第二曲面部分的弯曲部分的长度(即平面地查看时圆形弧部分的长度)彼此不同时，由该第一曲面部分或第二曲面部分确定原材料的晶体取向的基准面，并且因此，可以轻易地识别该基准面在何处。
此外，优选的是，根据本发明的晶圆，在本发明的晶圆中，该晶圆大致由矩形的形状构成，使得其中两个彼此邻近的角部构成该第一曲面部分，而使另外两个角部构成该第二曲面部分，并且原材料的晶体取向的基准面是形成在第一曲面部分之间的面，或者形成在第二曲面部分之间的端面。通过这种结构，可以更容易的确定基准面。
根据本发明的晶圆抛光装置是这样的晶圆抛光装置，其通过供应抛光溶液而抛光晶圆的两个面顶部面和底部面，从而将晶圆的厚度调节至预定厚度，该晶圆抛光装置包括：
成圆形板形状的支架，使该支架的外周边边缘构成齿轮部分，并且该支架形成有容纳该晶圆的保持孔；
行星齿轮机构，其通过该齿轮部分与该支架形成啮合，并且在使该支架旋转的同时使该支架绕轴线公转；
形成成圆形板形状的上表面板和下表面板，其中心是空的，且其布置在支架的上侧和下侧，用于挤压晶圆的两面，同时向容纳在该保持孔中的晶圆施加预定的负荷；以及
抛光溶液供应机构，用于将抛光溶液供应至上表面板和下表面板之间；
其中，支架的该保持孔包括成圆形形状的开口，并且该开口的圆形形状的曲率与晶圆的角部的曲率中的最小曲率相同，或小于该最小曲率。
根据本发明的抛光晶圆的方法是如下晶圆抛光方法，该晶圆抛光方法包括这样的抛光步骤，该步骤利用晶圆抛光装置，通过抛光该晶圆的顶部面和底部面两个面并从抛光溶液供应机构提供抛光溶液以将晶圆的厚度调节至预定厚度，该晶圆抛光装置包括：成圆形板形状的支架，使该支架的外周边边缘构成齿轮部分且该支架形成有容纳该晶圆的保持孔；行星齿轮机构，其通过该齿轮部分与该支架形成啮合，以用于使该支架绕轴线公转而同时使该支架旋转；形成成圆形板形状的上表面板和下表面板，其中心是空的，且其布置在支架的上侧和下侧，用于挤压晶圆的两面，同时向容纳在该保持孔中的晶圆施加预定的负荷；以及抛光溶液供应机构，用于将抛光溶液供应至上表面板和下表面板之间；
其中，支架的该保持孔包括成圆形形状的开口，并且该开口的圆形形状的曲率与晶圆的角部的曲率中的最小曲率相同，或小于该最小曲率。
在根据本发明的晶圆抛光装置和晶圆抛光方法中，因为晶圆构成抛光的对象，所以准备了上述晶圆。此外，准备了用来保持该晶圆的支架，其中该保持孔包括成圆形形状的开口，并且该开口的圆形形状的曲率等于或小于晶圆的角部的曲率中的最小曲率。此外，在抛光步骤之前，将支架安置到下表面板上，并且将构成抛光的对象的晶圆存放到支架的保持部分上以便在该处被保持。
当支架和晶圆以这种方式安置时，为了执行抛光步骤，首先，使上表面板向下移动，并且容纳在该支架的保持孔内的晶圆由上表面板和下表面板挤压，同时向那里施加预定的负荷。
接下来，从抛光溶液供应机构供应抛光溶液的同时通过用两个表面板抛光晶圆的两面来将晶圆调节至预定的厚度。
在这种情况下，如上所述，晶圆的角部由曲面的形状构成，并且因此，在抛光过程中，即使撞击到或摩擦到支架的保持孔的内周边面，晶圆的角部(即曲面部分)处的切落或裂纹的破损也可被防止，因为，开口的圆形形状的曲率与晶圆的角部的曲率中的最小曲率相同，或小于该最小曲率。
就是说，当构成曲面部分的角部与支架的保持孔的环形开口的内周边面形成接触时，不构成点(线)接触而实质上构成面接触，并且因此，不会局部地施加大的负荷(撞击)，并且负荷被分散。因此，可以防止由大的局部负荷带来的切落或裂纹的破损。
此外，在根据本发明的晶圆抛光装置中，在本发明的上述晶圆抛光装置中，优选地，支架的保持孔的开口的圆形形状的曲率由以下尺寸构成，该尺寸等于或小于晶圆的角部的曲率中的最小曲率的100％，以及等于或大于该最小曲率的90％。
此外，根据本发明的晶圆抛光方法，在本发明的上述晶圆抛光方法中，优选地是使用这样的支架，该支架中，保持孔的开口的圆形板的曲率由以下尺寸构成，该尺寸等于或小于晶圆的角部的曲率中的最小曲率的100％，且等于或大于该最小曲率的90％。
当以这种方式构成时，晶圆的角部的曲率变得等于或大于保持孔的内周边面的曲率，并足够接近该内周边面的曲率，并且因此，当构成晶圆的曲面部分的角部与支架的保持孔的内周边面形成接触时，该接触变得更接近面接触。因此，可以更好地分散负荷，从而可以切实地防止由大的局部负荷引起的切落或裂纹的破损。
此外，根据本发明的一种形成压电振动器的方法是如下方法，该方法利用通过该晶圆抛光方法而抛光的晶圆一次制造多个压电振动器，该形成压电振动器的方法包括：外部形状形成步骤，该步骤通过光刻技术对抛光的晶圆进行刻蚀来将多个压电振动片的外部形状图案化至该晶圆；电极形成步骤，该步骤通过在多个压电振动片的外表面上图案化电极膜而分别形成当被施加预定电压时使该压电振动片振动的激励电极，以及通过引出电极(leadout electrode)电连接到该激励电极上的安装电极(mount electrode)；切割步骤，切割以将该多个压电振动片从晶圆分离成片段；安装步骤，在切割步骤之后，将分离成片段的压电振动片的安装电极结合到外部连接终端(externalconnecting terminal)的另一端部侧，该外部连接终端的一端部侧电连接到外部；以及密封步骤，在安装步骤之后用密封部件将压电振动片密封成气密的。
在根据本发明的制造压电振动器的方法中，执行外部形状形成步骤，该步骤通过光刻技术通过刻蚀晶圆的两面而将该多个压电振动片的外部形状的形成图案到该晶圆上(该晶圆的两个面通过该晶圆抛光方法进行抛光且该晶圆被高度精确地调节至预定厚度)。
接下来，执行电极形成步骤，该步骤通过将电极膜在多个压电振动片的外表面上图案化而分别形成激励电极、引出电极和安装电极的各个电极。此外，执行切割步骤，切割以将多个压电振动片从晶圆分离成片段。从而，可以一次从调节至预定厚度的晶圆上生产出在外表面上形成有激励电极、引出电极和安装电极的多个压电振动片。
接下来，执行安装步骤，将分离成片段的压电振动片的安装电极连接到外部连接终端的另一端部侧上(该外部连接终端的一端部侧电连接到外部)。从而，将压电振动片带至由外部连接终端机械地支撑并电连接到该外部连接终端上的状态。此外，最后，执行密封步骤，用密封部件气密地将安装的压电振动片密封在内部。结果，可以提供其中气密地密封了压电振动片的压电振动器。
当以这种方式制造的压电振动器运行时，对外部连接终端的一端部侧施加预定的电压。从而，可以使电流通过安装电极和引出电极流向激励电极，并且可以使压电振动片以预定的频率振动。
根据以这种方式制造压电振动器的方法，通过上述晶圆抛光方法，在防止切落或裂纹的破损的状态下，利用了极好地抛光的晶圆，并且因此，当从整个制造步骤来看时，可以通过提高生产率来提高产量，并从而达到生产成本的降低。
此外，根据该晶圆，可以轻易地确定原材料的晶体取向的基准面在何处，并因此在将压电振动片的外部形状形成图案至晶圆的外部形状形成步骤中，掩模的定位或类似者变得简单。
此外，根据本发明的压电振动器通过本发明的制造压电振动器的方法进行制造。
根据本发明的压电振动器，该压电振动器由上述制造方法来制造，并且因此，生产成本与背景技术中的相比有所降低。
此外，根据本发明的振荡器，本发明的压电振动器电连接到振荡件的集成电路上。
此外，根据本发明的电子装置，本发明的压电振动器电连接到计时部分。
此外，根据本发明的无线电波时计，本发明的压电振动器电连接到滤波部分。
在根据本发明的振荡器、电子装置和无线电波时计中，提供了上述压电振动器，并且因此，与背景技术的振荡器、电子装置和无线电波时计相比，生产成本得到了降低。
根据本发明的晶圆，防止了抛光过程中的切落或裂纹的破损，并因此通过提供生产率提高了产量，并达成了生产成本的降低。此外，防止了切落或裂纹的破损，并因此，大尺寸构型和薄厚度构型也可以实现。
根据本发明的晶圆抛光装置和晶圆抛光方法，可以防止晶圆的角部(即曲面部分)的切落或裂纹的破损，并且因此，可以通过提高生产率提高产量，并且可以降低生产成本。
此外，根据本发明的制造压电振动片的方法，利用了通过上述晶圆抛光方法抛光的晶圆，并且因此，当从整个制造步骤来看时，可以达成生产成本的降低。
此外，根据本发明的压电振动器，该压电振动器由上述制造方法制造，并且因此，与背景技术的压电振动器相比，生产成本得到降低。
此外，根据本发明的振荡器、电子装置和无线电波时计，提供了压电振动器，并且因此，与背景技术的振荡器、电子装置和无线电波时计相比，生产成本得到了降低。
附图说明
图1是显示根据本发明的压电振动器的一个实施例的视图，并且是从上面侧观察的全视图；
图2是从上侧显示构成图1中所示的压电振动器的压电振动片的视图；
图3是从下侧显示构成图1中所示的压电振动器的压电振动片的视图；
图4是沿图2的线A-A所取的截面视图；
图5是显示根据本发明的晶圆和根据本发明用于保持该晶圆的支架的平面视图；
图6是显示制造构成图2所示的压电振动片的底的晶圆的流程的流程图；
图7是根据本发明的晶圆抛光装置的结构视图；
图8是放大构成图7所示的晶圆抛光装置的支架的周边的视图；
图9是沿图7的线B-B所取的视图；
图10是显示通过利用抛光的晶圆来制造图1所示的压电振动器的流程的流程图；
图11是图10所示的流程图的继续；
图12是显示根据图10的流程图制造压电振动器的一步的视图，并且是显示在晶圆的两面上形成刻蚀膜的状态的视图；
图13是显示将来自图12所示状态的刻蚀保护膜图案化后的状态的视图，并且是从上侧观察晶圆的视图；
图14是沿图13的线C-C所取的截面视图；
图15是显示从图14所示的状态用刻蚀保护膜构成掩模，从而通过蚀刻来加工晶圆的状态的视图；
图16是显示从图15所示的状态在晶圆的两面上形成光刻胶膜的状态的视图；
图17是显示在从图16所示的状态将光刻胶膜图案化后的状态的视图；
图18是显示通过用图17所示状态的图案化的光刻胶膜构成掩模而进行图案化并刻蚀从而加工刻蚀保护膜后的状态的视图；
图19是显示用由图18所示状态的图案化的刻蚀保护膜来构成掩模、从而通过刻蚀来加工晶圆的状态的视图；
图20是显示根据本发明的压电振动器的其它实例的视图，并且是执行厚度滑移振动的压电振动器的透视图；
图21是显示根据本发明的压电振动器的其它实例的视图，并且是陶瓷封装型压电振动器的顶视图；
图22是沿图21的线D-D所取的截面视图；
图23是显示具有根据本发明的压电振动器的表面安装型振动器的截面视图；
图24是显示连接图23所示的压电振动器和外部部分连接终端的关系的透视图；
图25是显示根据本发明的振荡器的一个实施例的结构视图；
图26是显示根据本发明的电子装置的一个实施例的结构视图；
图27是显示根据本发明的无线电波时计的一个实施例的结构视图；
图28是显示背景技术的抛光装置的一个实例的结构视图；
图29是沿图28的线E-E所取的截面视图；
图30是显示背景技术的支架和保持在其上的晶圆的平面视图；以及
图31是构成图28中所示的抛光装置的上表面板的顶视图。
具体实施方式
如下将参考图1到图19解释根据本发明的压电振动器的一个实施例。此外，根据该实施例，将采用如压电振动器1的圆柱体封装型压电振动器的一个实例进行解释。
如图1到图4所示，该实施例的压电振动器1包括压电振动片2，在其内部容纳该压电振动片2的外壳3，以及构成气密终端的塞子4，该气密终端密封地将压电片2封闭在外壳3的内部。
如图2和图3所示，压电振动片2是音叉型振动片，其由石英、钽酸锂(lithium tantalite)、铌酸锂等等的压电材料所形成，并且当向其施加预定电压时，其振动。此外，该压电振动片2由稍后提及的晶圆S制造。
该压电振动片2包括平行布置的一对振动臂部10，11；一体地固定这对振动臂部10，11的基部端侧(base end sides)的基部部分12；以及激励电极15，其包括形成在该对振动臂部10，11的外表面上的、用于振动该对振动臂部10，11的第一激励电极13和第二激励电极14；以及电连接到第一激励电极13和第二激励电极14上的安装电极16，17。
此外，该实施例的压电振动片2包括槽部18，槽部18沿该振动臂部10，11的纵向方向X分别形成在该对振动臂部10，11的两个正面(main face)上。槽部18形成成从该振动臂部10，11的基部端侧到其大致的中间的附近。
包括第一激励电极13和第二激励电极14的激励电极15是以预定的谐振频率使该对振动臂部10，11在彼此靠近和远离的方向上振动的电极，并且通过在该对振动臂部10，11的外表面上进行图案化而形成，该对振动臂部10，11处于被分别电气地切开以分离的状态。具体地，如图4所示，第一激励电极13主要地在一侧形成在振动臂部10的槽部18上而在另一侧形成在振动臂部11的侧面上，而第二激励电极14主要地在一侧形成在振动臂部10的两个侧面上而在另一侧形成在振动臂部11的槽部18上。
如图2和图3所示，第一激励电极13和第二激励电极14分别通过在基部部分12的两个正面上的引出电极19，20而电连接到安装电极16，17上。此外，压电振动片2通过安装电极16，17而被施加电压。
此外，以上提及的激励电极15，安装电极16，17，引出电极19，20通过覆盖(coating)例如为铬(Cr)，镍(Ni)，铝(Al)或钛(Ti)或类似物的导电膜(电极膜)而形成。
此外，该对振动臂部10，11的前端覆有重力金属膜(weight metalfilms)21，以将它们自己的振动状态调节(频率调节)成在预定的频率范围内振动。此外，重力金属膜21被分成用来粗略地调节频率的粗调膜21a和用来精细地调节频率的细调膜21b。通过利用粗调膜21a和细调膜21b来进行频率调节，可以将该对振动臂部10，11的频率限制在装置的标称频率的范围内。
如图1所示，外壳1形成为底部圆形圆柱体的形状，并且被压配合以配合并固定到稍后提及的塞子4的芯柱30的外周边上，外壳1处于将压电振动片2容纳在其内部的状态。此外，外壳3在真空气氛下压配合，从而该外壳3内环绕压电振动片2的空间被带至保持真空的状态。
塞子4包括密封地封闭外壳3的芯柱30，平行布置成穿透芯柱30的两个引线终端31，在每引线终端中一个端部侧构成通过插入芯柱30间而安装(机械结合和电气连接)压电振动片2的内引线31a而其另一个端部侧构成电连接到外部的外引线31b，以及填充在芯柱30的内侧上用来固定芯柱30和引线终端31的绝缘填充部件32。
芯柱30由金属材料形成环状形状。此外，作为填充部件32的材料，举例而言，使用硼硅酸盐玻璃。此外，引线终端31的表面和芯柱30的外部周边分别覆有相同材料的未示出的镀层(plating)。
使突入外壳3内部的2件引线终端31的部分构成内引线31a，而使其突出至外壳3的外部的部分构成外引线31b。此外，内引线31a和安装电极16，17通过传导性隆起E安装。就是说，内引线31a和安装电极16，17通过隆起E机械地结合并同时电连接。结果，压电片2进入被安装到2件引线终端31上的状态。
此外，使以上提及的2件引线终端31用作这样的外部部分连接终端，其一端部侧(外引线31b的侧)电连接到外部，而其另一端部侧(内引线31a的侧)安装到压电振动片2上。此外，使外壳3和塞子4用作密封部件5，其用来将压电振动片2气密地密封在内部。
这里，将描述构成塞子4的主要部件的尺寸和材料的实例。
引线终端31的直径例如是约0.12mm，而科瓦铁镍钴合金(FeNiCo合金)通常被用作引线终端31的基部部件的材料。此外，作为覆盖在引线终端31的外表面和芯柱30的外部周边上的镀层的材料，Cu被用作基质金属膜，而作为罩面金属膜(finish metal film)，使用耐热的镀焊料(solder plating)(锡和铅的合金，其重量比是1∶9)，银(Ag)，锡铜合金(SnCu)，金锡合金(AuSn)等等。此外，通过在外壳3的内周边处在真空中执行冷压焊并同时插入涂覆在芯柱30的外周边处的金属膜(镀层)，可以将外壳3的内部气密地密封在真空状态下。
当操作以这种方式构成的压电振动器1时，向2个引线终端31的外引线31b施加预定的驱动电压。因此，可以通过内引线31a、隆起E、安装电极16，17和引出电极19，20使电流流向包括第一激励电极13和第二激励电极14的激励电极15，并且，可以使振动臂部对10，11以预定的频率在彼此靠近或彼此远离的方向上振动。此外，在利用该对振动臂部10，11的振动时，该振动可用作时源、控制信号的定时源、参考信号源等。
接下来，将如下解释以上提及的压电振动片1的制造的方法，在此之前，将对用作压电振动片2的原材料的根据本发明的晶圆S给出解释。
图5是显示根据本发明的晶圆的一个实施例的视图。在图5中，晶圆S达到被根据本发明的支架41的保持孔41b保持的状态。该晶圆S是大致成矩形形状的板状部件，并且其全部四个角部都通过赋予曲率的倒角，即R倒角，而形成曲面的形状。
在四个角部中，使在长边方向彼此相邻两个角部D1，D2构成具有相同曲率的第一曲面部分，而使另外的两个角部D3，D4构成具有相同曲率的第二曲面部分。第一曲面部分(角部D1，角部D2)和第二曲面部分(角部D3，角部D4)由彼此不同或彼此相同的曲率形成，并且根据该实施例，由相同的曲率形成。就是说，第一曲面部分的曲率形成为与第二曲面部分的曲率R2相同或小于R2。(根据该实施例，曲率R1形成为和曲率R2相同。)
此外，尽管根据该实施例，第一曲面部分和第二曲面部分具有相同的曲率，但是当平面地查看时，弯曲部分的长度，就是说，当平面地查看时圆形弧部分的长度，形成为彼此不同。(根据该实施例，使第一曲面部分长于第二曲面部分。)通过这种结构，视觉上可以轻易地认识到第一曲面部分和第二曲面部分是彼此不同的，并且因此，可以轻易地识别该第一曲面部分和第二曲面部分。
此外，曲率R由(1/r；其中，r是圆的半径)定义，而因此，第一曲面部分的曲率R1变成(1/r1)，而第二曲面部分的曲率R2变成(1/r2)。就是说，R1≤R2，也就是说，r1≥r2。
这里，在如上所述将压电部件加工成压电振动片的过程中，构成晶圆S的石英等的压电部件具有基准面，基准面通过包括基于晶圆的结晶相对于预定的面而确定的角度来构成，通常，需要使基准面构成晶圆的一个端面。因此，在该实施例的晶圆中，特别地，使第一弯曲部分之间的端面，就是说，角部D1和角部D2之间的端面构成该基准面。
另一方面，根据本发明的支架41由环状部件构成，该环状部件的外部边缘由齿轮部分41a构成，具有位于其内部的保持孔41b，并且具有充分薄于晶圆S的厚度。关于该保持孔41b，其开口的形状形成为圆形形状，以便以带有间隙的方式保持晶圆S，其直径形成为略大于晶圆S的最长的边。此外，使保持孔41b的开口的曲率R3相同于或小于晶圆S的角部D1到D4的曲率(R1，R2)中的最小曲率R1。就是说，使得R3≤R1(R2)。
在这种结构下，当晶圆S如稍后所述通过被支架41的保持孔41b保持而被抛光时，防止了在角部D1到D4处的切落或裂纹的破损。就是说，当构成曲面部分的角部D1到D4与支架41的保持孔41b的圆形开口的内周边面形成接触时，不构成点(线)接触而实质上构成面接触，并且因此，大的负荷(撞击)不会局部地被施加，该负荷被分散。因此，可以防止由局部的大负荷带来的切落或裂纹的破损。
此外，第一曲面部分之间的端面构成基准面，并且因此，即使在抛光之后依然可以轻易地确定该基准面。
接下来，将参考图6所示的流程图对制造压电振动器1的方法进行解释，其包括图5所示的晶圆S的制造。在晶圆S的制造步骤中，首先，荒料被加工进行R倒角，并且切割该荒料，从而构成具有预定厚度的晶圆S。就是说，准备好具有成矩形形状的横截面的棱柱形的荒料，并且用X线衍射方法或类似方法测量切割荒料的角度(切割角)(S1)。详细而言，通过使用X射线构成以指定的角度绕荒料的Z面的X轴线的角来测量切割角。在测量之后，通过使用粘合剂将荒料固定到构成基座的玻璃上。此外，根据该实施例，使用石英作为荒料，并使石英的基准面构成所形成的晶圆的端面。
接下来，通过抛光加工荒料的角部进行R倒角，并且，构成横切面的矩形的全部四个角部都由曲面形状所构成(S2)。通过旋转荒料并使用绒面革或类似材料的抛光部件摩擦角部来执行该抛光方法。在这种情况下，通过抛光该荒料来执行R倒角，以使得荒料在旋转轴线被从中心轴线移向长边侧的方式而被旋转，并且抛光该荒料，使得远离旋转轴线的长边的侧上的角部和靠近该旋转轴线的侧上的角部构成相同的曲率，而平面视图中弯曲部分的长度(圆形弧部分的长度)彼此不同。然而，在抛光过程中的旋转轴线被设置成使得角部(D1，D2)之间的长边位于远离旋转轴线的一侧上，并且因此，延长了构成前述基准面的弯曲部分的长度。
接下来，将其角部受过R倒角的荒料安放到线状锯的工作台上。此外，通过使用线状锯(例如，具有约160μm线直径的高张力线)按照大约220μm的厚度来切割荒料，以构成大致成矩形形状的晶圆(S3)。
此外，根据该实施例，所形成的晶圆的最大长度构成为约95mm。此外，在切割中，线状锯的进给速度控制为40mm到50mm每分钟。此外，使用将适当的量的研磨油混合至抛光颗粒的溶液作为切割溶液。通常使用具有大约12μm的平均粒度的金刚砂(SiC)作为抛光颗粒。此外，控制切割溶液的温度以维持正常温度。
接下来，抛光晶圆S的面的侧(S4)。就是说，逐个晶圆地抛光切割晶圆S的外周边面，或者将多个晶圆S重叠起来用粘合剂粘在一起从而构成一大块，之后，用未示出的抛光器抛光外周边。通过平滑地精整(smoothly finishing)外周边可以限制形成晶圆S的裂纹、切落或类似者。特别地，在该实施例的成矩形形状的晶圆S的情况下，可以构成晶圆S的外部形状的尺寸精度。抛光之后，通过加热或类似方法溶解粘合剂，以分离成单个的晶圆S。此外，在清洁溶液中将分离的晶圆进行超声波清洁，以完全去除粘合剂。
接下来，通过使用图7所示的晶圆抛光装置40来将晶圆S(其侧面被抛光或研磨(粗加工))的两面抛光至所需的厚度(S5)。在这里，将详细解释晶圆抛光装置40。此外，晶圆抛光装置40在其基本结构上和图28，29，31所示的背景技术的抛光装置是一样的，差别在于使用图5所示的支架41来代替图30所示的支架203。
如图7，图8所示，晶圆抛光装置40是通过抛光晶圆S的两面并同时供应抛光溶液W从而将晶圆S的厚度调节至预定厚度的装置，且其构造为包括支架41，行星齿轮机构42，上表面板43，下表面板44，以及抛光溶液供应机构45。
根据支架41，如图5所示，使外边缘构成齿轮部分41a，在支架内部设有一个保持孔41b，并且保持孔41b的圆形开口的曲率R3形成为与晶圆S的角部D1到D4的曲率(R1，R2)中最小的曲率R1(R2)相同或小于该最小的曲率。具体地，保持孔41b的曲率R3形成为这样的大小，即，等于或小于晶圆S的曲率R1(R2)的100％，并等于或大于曲率R1(R2)的90％。
此外，根据该实施例，将对如图9所示的包括5片如上所述的结构的支架41的晶圆抛光装置40给出解释。
根据该晶圆抛光装置40，如图9所示，通过由轴线L构成中心而以预定的角度间隔排列5片支架41。此外，轴50沿轴线L布置，并且与太阳齿轮51固定在一起。此外，形成为环状形状的内齿轮52布置成围绕着5片支架41的周围。此外，5片支架布置成使齿轮部分41a与太阳齿轮51和内齿轮52啮合的状态。
太阳齿轮51和内齿轮52两者都通过未示出的驱动源在逆时针方向上旋转。在这种情况下，调节旋转太阳齿轮51、内齿轮52的速度，从而以彼此不同的速度旋转。因此，各个支架41以轴线L为中心在逆时针方向上公转，同时在顺时针方向上旋转。就是说，太阳齿轮51和内齿轮52通过齿轮部分41a与支架41形成啮合，并且被用作使转动支架41绕轴线L公转而同时使支架41旋转的行星齿轮机构42。
如图7、图8、图9所示，通过使其中心成中空而使得上表面板43和下表面板44形成圆形板形状(环状)，且其布置在支架41的上侧和下侧。下表面板41固定在旋转台53上，并且与旋转台53一起在与支架41以轴线L为中心而公转的方向(顺时针方向)相反的方向上旋转。此外，使上表面板43能够如图7所示沿杆54在上下方向上移动，从而使距离下表面板44的距离能够自由地被调节。因此，使晶圆S能够被容纳在形成在支架41上的保持孔41b中，或从其中被取出，并且使得当向容纳并保持在支架41中的晶圆S施加预定的负荷时晶圆S能够由两个表面板挤压。
以这样的尺寸来形成两个表面板43，44，即，使得支架41的一部分从两个表面板43，44的内周边面和外周边面突出并暴露于外侧。因此，当支架41旋转并公转时，太阳齿轮51的一部分和内齿轮52的一部分总是暴露的。此外，虽然在图9中，只示出了下表面板44，但上表面板43也由与下表面板44相同的尺寸构成。
此外，如图7所示，上表面板43的上侧布置有与粉末环55固定在一起的环形板56，并且杆54固定到环形板56的底面上。粉末环55形成有环形形状的槽部55a，并且使从布置在粉末环55的上侧上的供应阀57输送的抛光溶液W能够存储在槽部55a的内部。
此外，环形板56和多个粉末软管(供应软管)58的基部端侧固定在一起。在这种情况下，各个粉末软管58固定成与槽部55a的内部连通的状态。因此，使临时地存储在槽部55a内的抛光溶液W从槽部55a流向粉末软管58的内部并流向粉末软管58的前端。
连接粉末软管58的前端以固定到通过穿透上表面板43而形成的供应路径(未示出)上。如图31所示，供应路径由以相应的预定间隔沿具有半径ra的内侧圆、具有半径rb的中间圆和具有半径rc的外侧圆而形成的通孔所构成。因此，从粉末软管58供应的抛光溶液被通过相应的供应路径而供应至两个表面板43，44之间。
此外，如图7所示，下表面板44的下侧布置有回收板61(用于接收抛光后流动的抛光溶液W)，以及抛光溶液罐62(用于存储由回收板61接收并收集的抛光溶液W)。抛光溶液罐62设有泵64，其搅拌存储在其内部的抛光溶液W，汲起抛光溶液W以循环至循环软管63。此外，循环软管63连接到分配器65上，分配器65连接到供应阀57上。因此，使回收的抛光溶液W能够再次返回供应阀57，并供应至粉末环55的槽部55a内。
此外，使粉末环55，环形板56，供应阀57，粉末软管58，回收板61，抛光溶液罐62，循环软管63，泵64和分配器65用作用来通过上表面板43的供应路径而将抛光溶液W供应至上表面板43和下表面板44之间的抛光溶液供应机构45。此外，在它们之中，使回收板61，抛光溶液罐62，循环软管63，泵64和分配器65用作抛光溶液回收机构66，其用来回收所供应的抛光溶液W，以将回收的抛光溶液W循环，从而再次供应至两个表面板43，44之间。
此外，回收板61设有过滤器67，以去除包括在回收的抛光溶液W中的晶圆S的抛光粉末。从而，使清洁的抛光溶液W总是能够持续地供应至两个表面板43，44之间。
此外，抛光溶液W是包括抛光部件(polishing member)(抛光颗粒)的溶液。在研磨中，金刚砂(SiC)常被用作抛光部件(抛光部件)，并且，使用具有为约6μm到9μm的平均粒度的较小的粒度的抛光部件。
此外，在两个表面板43，44中，与稍后提及的执行抛光步骤所不同的是，抛光垫P被拆除而在没有被连接到表面板上，并且在不使用抛光垫P的情况下执行研磨(抛光)。
通过利用以此方式构成的抛光装置40来通过抛光该晶圆而执行研磨(S5)。该实施例的晶圆抛光方法是包括抛光步骤的方法，该抛光步骤通过使用图5所示的支架41、将支架41设定在上表面板44上方、且之后通过行星齿轮机构使该支架41旋转和公转从而用上表面板43和下表面板44抛光晶圆S的两面。抛光步骤将解释如下。
首先，将上表面板43沿杆54移向上侧，以与下表面板分开，随后，将晶圆S容纳在支架41的保持孔41b之内。在容纳晶圆S之后，沿杆54将上表面板43向下移动，并且通过施加预定的负荷使容纳在保持孔41b内的晶圆S的两面被上表面板43和下表面板44挤压。从而，使晶圆S达到在两个表面板43，44的表面之间被挤压的状态。
接下来，执行晶圆抛光过程。就是说，通过抛光溶液供应机构45供应抛光溶液W，同时，通过用两个表面板43，44来抛光晶圆S的两面从而将晶圆S调节至预定厚度。具体地，通过抛光溶液供应机构45将抛光溶液W供应至上表面板43和下表面板44之间，与此同时，使支架绕穿过两个表面板43，44的中心的轴线L公转而同时旋转支架41(通过驱动行星齿轮机构42)。然而，抛光溶液W的供应和行星齿轮机构42的运行可能不是同步地执行，而是，行星齿轮机构42可能在供应抛光溶液后被驱动。此外，通过驱动该行星齿轮机构42同时使下表面板44在与支架41公转的方向相反的方向上旋转。为了通过抛光溶液供应机构45提供抛光溶液W，运行泵64。当运行泵64时，如图7所示，在抛光溶液罐62内充分地搅拌抛光溶液W，之后，汲起抛光溶液并将其输送至循环软管63内。此外，在通过循环软管63内部之后，抛光溶液W被送往分配器65，由分配器65分配并输送至位于粉末环55内的槽部55a中。输送到槽部55a内的抛光溶液W被存储在槽部55a内，并使该抛光溶液W流向相应的粉末软管58。使流经粉末软管58的抛光溶液W通过上表面板43的供应路径流至上表面板43和下表面板44之间。从而，使一部分抛光溶液W流动以落到支架41的上表面上，并且使其剩余的部分流动以落到下表面板44上。因此，抛光所必需的量的抛光溶液W被稳定地供应至晶圆S并供应至两个表面板43，44之间。
当以这种方式执行研磨时，由于晶圆S的角部D1到D4由曲面形状构成，所以在抛光中，即使当撞击或摩擦到支架41的保持孔41b的内周边面时，角部D1到D4--即晶圆S的曲面部分--的切落或裂纹的破损也会被防止，因为，保持孔41b设有圆形开口，该开口的圆形形状的曲率R3与晶圆的角部D1到D4的曲率R1，R2中的最小曲率R1(R2)相同或小于该最小曲率R1(R2)。
就是说，当构成曲面部分的角部D1到D4与支架41的保持孔41b的圆形开口的内周边面形成接触时，构成的不是点(线)接触而实质上是面接触，并且因此，大的负荷(撞击)不是局部地被施加，该负荷被分散了。因此，局部地由大的负荷带来的切落或裂纹的破损得以被防止。因此，在研磨步骤中，可以防止晶圆S的角部D1到D4的断裂，并且因此，可通过提高生产率以提高成品率，并且可以达到生产成本的降低。
此外，使第一曲面部分之间的端面，即角部D1，D2之间的端面构成基准面，并且因此，即使在研磨之后，也使得能够轻易地确定基准面。
此外，根据该实施例，当抛光晶圆S时，使下表面板44朝与支架41公转的方向相反的方向旋转，并且因此，可以提高在下表面板44和晶圆S之间的阻力，并且可以更有效地抛光晶圆S。
此外，如图7所示供向两个表面板43，44之间的抛光溶液W最终被回收板61回收。此外，在通过过滤器67后，被回收板61回收的抛光溶液W和抛光粉末被存储在抛光溶液罐62中。在通过过滤器67的过程中，去除了抛光粉末，并且因此，仅清洁的抛光溶液W存储在抛光溶液罐62中。此外，回收的抛光溶液W再次被泵64输送并再次被使用。
以这种方式，临时地供应的抛光溶液W并没有被丢弃而浪费，而是可以有效地重新利用，并且因此，可以实现在抛光溶液W方面消耗的成本的节省。此外，可以通过利用过滤器67而去除抛光粉末，并且因此，总是只有清洁的抛光溶液W可以被稳定地不断地供应，并且可以进行高度精确的抛光。
当以这种方式完成研磨后，清洁晶圆S(S6)。就是说，将晶圆S容纳在未示出的篮子里，并且和篮子一起浸入清洁溶液中。此外，重复地执行超声波清洁和纯水清洁。此外，同时，组合执行酸洗(acidcleaning)和碱洗(alkali cleaning)。此外，在去除附着在晶圆S上的抛光颗粒后，用纯水执行漂洗清洁(rinsing cleaning)。之后，用旋转式脱水机(spin dryer)执行脱水和干燥。
接下来，执行第一次刻蚀，其去除由于研磨而带来的晶圆S的表面上的加工变性层(S7)。该步骤是如下步骤，其通过使用氢氟酸的溶液来刻蚀掉晶圆S的两面约10μm以去除加工变性层。具体而言，在将晶圆S容纳在篮子中之后，将晶圆S和篮子一起浸入包含氢氟酸溶液的刻蚀溶液中一段预定的时间间隔。此外，在该时间间隔期间，优选地通过缓慢地在上下方向上摇动篮子来防止晶圆S厚度的不均匀性的形成。此外，在该预定的时间间隔过去后，将篮子从刻蚀溶液中取出并浸入纯水中以有效地去除该刻蚀溶液。
接下来，在干燥晶圆S之后，通过使晶圆S的两面经受镜面精整抛光来执行精整厚度以调节至预定厚度的抛光。经过通过利用如图7所示的晶圆抛光装置40来执行该抛光，但与之前的研磨不同，下表面板44的上面和上表面板43的下面分别地附有抛光垫(未示出)，并且在该状态下执行抛光。在不直接用两个表面板43，44挤压晶圆S的情况下通过抛光垫来挤压晶圆S的两面而执行抛光。
此外，关于保持晶圆S的支架，类似于研磨步骤的支架，使用如图5所示的通过包括具有圆形开口的保持孔41b而构成的支架41。然而，关于厚度方面，对应于构成要抛光的对象的晶圆S，使用用在研磨中的、具有与用在研磨中的支架41的厚度相比较薄的厚度的支架41。
此外，关于抛光溶液W，使用包括抛光部件的溶液，并且，通常地，二氧化铈(CeO2)常被用作抛光部件。因此，包含例如二氧化铈、防锈成分和水的浆被用作抛光溶液W。
此外，执行类似于研磨步骤的晶圆抛光装置的操作。
如上所述完成抛光，并可以提供以预定的厚度高度精确地精整的晶圆S。
即使在以此方式执行抛光时，由于晶圆S的角部D1到D4由与研磨过程中的那些曲面形状相似的曲面形状构成，因此，防止了晶圆S的角部D1到D4的切落或裂纹的破损。因此，即使在抛光步骤中，也可以防止晶圆S的角部D1到D4的断裂，并且因此，可以通过提高生产率提高产量，并且可以达成生产成本的降低。
此外，使第一曲面部分之间的，即角部D1，D2之间的端面构成基准面，并且因此，即使在抛光之后，也使得能够轻易地确定基准面。
接下来，在完成抛光之后，再次执行清洁(S9)。就是说，将晶圆S容纳在篮子中，并通过反复地执行超声波清洁和纯水清洁来清洁。此外，优选地，直至转入下一步骤，在一段时期内，将通过抛光精整后的晶圆S存储于浸入纯水或类似物中的状态下。
接下来，执行去除第二次刻蚀，以去除由抛光在晶圆S的表面上产生的损害层，或者某些粘附的物体或类似物等等(S10)。具体而言，通过如下过程执行刻蚀：将晶圆S容纳在篮子中，之后，将晶圆S和篮子一起浸入氢氟酸的刻蚀溶液中。
接下来，按如下过程清洁晶圆S：将晶圆S容纳在篮子中，之后，将篮子浸入在大约60℃的温度下加热的温暖的纯水或超纯水中(S11)。在清洁之后，用旋转式脱水机等等使晶圆S脱水。脱水之后，晶圆S在真空中被加热并通过除去吸附的湿气而被干燥。此外，在干燥之后，优选地将晶圆S存储在充有氮的干燥器中。
接下来，将参考图10和图11所示的流程图，对利用如上所述的抛光后的晶圆S一次制造多个压电振动器1的方法做出解释。
该实施例的制造压电振动器1的方法是如下的制造压电振动器1的方法，其用来相继地执行外部形状形成步骤、电极形成步骤、切割步骤、安装步骤和密封步骤。各个步骤将详细解释如下。
首先，执行外部形状形成步骤，该步骤通过光刻技术通过刻蚀抛光的晶圆S来将多个压电振动片2的外部形状图案化(S20)。对该步骤将具体地解释。
首先，准备好已抛光精整过的晶圆S(S21)，如图12所示，分别如图12所示在晶圆S的两面上形成刻蚀保护膜70(S22)。作为刻蚀保护膜70，例如，形成若干μm的铬(Cr)。接下来，通过光刻技术将未示出的光刻胶膜图案化在刻蚀保护膜70上。在这种情况下，进行图案化以围绕压电振动片2的周围。此外，通过由光刻胶膜构成掩模进行刻蚀，而没有被掩盖的刻蚀保护膜70被选择性地去除。
此外，根据晶圆S，使关于晶体取向的基准面容易确定，并且因此，在进行图案化时，掩模或类似物的定位也变得容易。
此外，在刻蚀后去除光刻胶膜。从而，如图13和14所示，可以将刻蚀保护膜70图案化成为上述形状(S23)。就是说，可以沿压电振动片2的外部形状(即振动臂部对10，11和基部部分12的外部形状)进行图案化。此外，在这种情况下，在多个压电振动片2处进行图案化。此外，图14到图19是显示沿图13中所示的切割线C-C所取的截面。
接下来，通过用已图案化的刻蚀保护膜70构造掩模来分别刻蚀晶圆S的两面(S24)。因而，如图15所示，可以通过选择性地去除没有被掩盖的刻蚀保护膜70的区域而形成压电振动片2的外部形状。在该时间点上，完成了外部形状形成步骤。此外，使压电振动片2进入通过未示出的连接部分连接到晶圆S上的状态，直至在稍后进行的切割步骤被执行为止。
接下来，根据该实施例，在执行电极形成步骤(S30)之前，有在振动臂部对10，11上形成槽部18的槽部形成步骤。对该步骤将具体地解释。
首先，如图16所示，通过喷涂(spray coating)等等在刻蚀保护膜70上形成光刻胶膜71(S31)。此外，通过光刻技术使光刻胶膜71图案化。在这种情况下，如图17所示，沿压电振动片2的外部形状进行图案化过程(S32)成敞开槽部18的区域的状态。此外，通过由已图案化的光刻胶膜71构成掩模，通过执行刻蚀，未掩盖的刻蚀保护膜70被选择性地去除(S33)。此外，在刻蚀后去除光刻胶膜71。从而，如图18所示，已经图案化的刻蚀保护膜70可以进一步被图案化成敞开槽部18的区域的状态。
接下来，在由图案化的刻蚀保护膜70构成掩模而对晶圆S再次进行刻蚀后(S34)，去除了构成掩模的刻蚀保护膜70(S35)。因此，如图19所示，可在振动臂部对10，11处形成槽部18。在此时间点，完成了槽部形成步骤。接下来，执行电极形成步骤，通过在多个压电振动片2的外表面上形成未示出的电极膜，并进行图案化，分别形成激励电极15、引出电极19，20以及安装电极16，17(S40)。此外，与此同时，通过相似的方法形成重力金属膜21(S41)。
接下来，执行切割步骤，切割连接晶圆S和压电振动片2的连接部分，以切割从而将该多个压电振动片2从晶圆S分离成片段(S42)。因此，可以一次从调节至预定厚度的晶圆S制造出多个形成有各自电极的压电振动片，这些电极包括激励电极15，引出电极19，20和安装电极16，17。
接下来，在安装压电振动片2之前，执行共振频率的粗调(S43)。通过向重力金属膜21的粗调膜21a照射激光使得部分蒸发以改变重量来执行该调节。此外，进一步高度精确地调节共振频率的细调在稍后执行。稍后将给出对它的解释。
接下来，执行制造塞子4的气密终端制造步骤(S50)。具体地，首先，通过芯柱制造步骤制造芯柱30(S51)。就是说，通过将铁镍钴合金、铁镍合金或类似材料制成的具有传导性的盘部件加工成喷管(lance)形成底部圆柱体部件，之后，多次执行深冲压。此外，通过在圆柱体部件的底面上形成开口并切割以将该圆柱体部件通过执行外部形状冲压而从盘部件分离，从而形成芯柱30。
接下来，执行安置步骤，以分别将引出终端31和填充部件32安置在芯柱30的内部(S52)。首先，将所制造的芯柱30安置到未示出的专用夹具上，之后，将预先烧结成环形形状的填充部件32安置至芯柱30内部，并且将引出终端31安置成穿透过填充部件32。
在通过该安置步骤组合芯柱30，引出终端31和填充部件32后，将夹具放入加热炉，在1000℃左右的温度气氛中烧结填充部件32(S53)。因此，填充部件32和引出终端31之间的间隙以及填充部件32和芯柱30之间的间隙被完全密封，以构成承受气密性的结构。此外，可以通过从该夹具取出来提供塞子4。在此时间点，完成了气密终端制造步骤。
接下来，执行在芯柱30的外部周边和引出终端31的外表面上覆盖相同材料的金属膜的镀覆步骤(S60)。作为对此的预处理，对芯柱30外部周边和引线终端31的外表面进行清洁，用碱性溶液去脂，之后，通过盐酸和硫酸溶液用酸来清洁。在完成该预处理后，在芯柱的外周边面和引线终端31的外表面上形成基质金属膜。例如，以大致为2μm到5μm的膜厚度覆盖铜镀层或镍镀层。
接下来，在该基质金属膜上形成罩面金属膜。例如，除了金属锡、银等的单一材料之外，还可覆盖膜厚度大致为8μm到15μm的耐热镀层、锡铜合金、锡铋膜合金、锡锑合金等。通过以此方式覆盖包括基质金属膜和罩面金属膜的金属膜，可以连接内引线31a和压电振动片2。此外，不仅是压电振动片2的连接，还有覆盖在芯柱30的外部周边上的金属膜都具有柔软和弹性变型的特性，并且因此，可以进行芯柱30和外壳3的冷压焊，并且可以执行气密结合(bonding)。
接下来，为了稳定该金属膜，在真空气氛的炉中执行退火(S61)。例如，以170℃的温度执行一个小时的加热。因此，通过调整形成在基质金属膜和罩面金属膜材料的界面处的金属件化合物的成分可以限制形成金属须。在完成退火的时间点可以执行安装步骤。此外，尽管采用了当覆盖金属膜时通过湿镀法(wet plating method)来覆盖该金属膜的情况的实例，但本发明不限于此，相反，该覆盖可以例如通过蒸镀法，化学气相法等等执行。
此外，根据该实施例，在完成退火后，在内引线31a的前端处形成金或其它材料的传导性隆起E，用于随后执行的安装步骤(S62)。此外，执行将压电振动片2的安装电极16，17结合到内引线31a上的安装步骤(S63)。具体地，在于引线31a和压电振动片2之间置入隆起E的状态下，以预定的压力将内引线31a和压电振动片2重叠，同时加热隆起E。因此，可以通过隆起E连接内引线31a和安装电极16，17。结果，压电振动片2可以被安装。就是说，使压电振动片2进入由引线终端31机械地支撑并电连接到该引线终端31上的状态。
此外，尽管在执行隆起连接中，通过执行加热和加压来执行安装，但也可以通过利用超声波来执行隆起连接。
接下来，在执行密封步骤之前，为了消除安装应变(strain)，在预定的温度下进行烘烤(S64)。接下来，执行压电振动片2的频率调节(细调)(S65)。具体地解释该频率调节，通过在将整体置入真空室的状态下，在外引线31b之间施加电压而使压电振动片2振动。此外，在测量该频率同时，用激光通过蒸发重力金属膜21的细调膜21b来调节频率。此外，为了测量该频率，可以通过将未示出的探头(probe)的前端压在外引线31b上而可以精确地执行该测量。通过执行频率调节，可以将压电振动片2的频率调节在预定的频率的范围内。
此外，尽管在之前执行的细调和粗调中，通过照射激光而蒸发重力金属膜21来执行调节，但也可利用氩离子而不是激光。在这种情况下，通过发射氩离子而执行溅射，而通过去除重力金属膜21执行频率调节。
最后，执行密封步骤，其通过将外壳3压配合到芯柱3上以将安装好的压电振动片2容纳在其内从而将压电振动片2气密地密封。具体地解释，在真空中在施加预定的负荷的同时将外壳3压配合到塞子4的芯柱30的外部周边上。然后，形成在芯柱30的外部周边上的金属膜弹性地变型，并且因此，可以通过冷压焊执行气密密封。因此，在真空中可以密封地将压电振动片2封闭在待密封的外壳3内。
此外，在执行该步骤前，优选通过充分地加热外壳3和塞子4来去除吸附到表面上的湿气等。
此外，在完成安装到外壳3上后，执行屏蔽(screening)(S67)。执行屏蔽以稳定频率或共振电阻值(resistance value)，并且防止在与外壳3压配合的安装部分上形成由压力导致的金属须。
在完成该屏蔽后，执行内部部分的电气特性检验(S68)。就是说，测量并检查压电振动片2的共振频率、共振电阻值、激励电平特性(共振频率和共振电阻值的激励功率相依性)等。此外，与之一起还检查绝缘电阻特性等。此外，最后，通过执行压电振动片1的外观检验来最终检查尺寸、质量等。结果，可以制造出图1中所示的压电振动片1。
特别是，通过该实施例的制造方法，利用了通过该晶圆抛光方法在防止断裂的状态下极好地抛光该晶圆S，并且因此，当从整个制造步骤来看时，可以通过提供生产率来提高产量。因此，可以达成制造成本的降低。
此外，尽管根据该实施例，本发明的晶圆S大致构造成如图5所示的矩形形状，但该晶圆S可大致构造成三角形形状、大致五角形形状、大致六角形形状等--只要晶圆S大致是由通过使角部经受R倒角而构造的有角的形状所构成的。
此外，尽管如图5所示，作为示例，根据本发明的支架仅形成有一个保持孔41b，但为了同时容纳多个晶圆S，可以形成多个保持孔41b。
尽管根据该实施例，对于根据该发明的压电振动器，通过包括音叉型的压电振动片2的压电振动器1的例子给出了解释，但本发明不限于该压电振动器1。
例如，如图20所示，具有厚度滑移振动片(压电振动片)81的厚度滑移振动器(压电振动器)80也是可以的。厚度滑移振动片81包括由恒定厚度的板状形状的晶圆S形成的压电振动板82、激励电极83、引出电极84以及安装电极85。压电振动板82的外部形状形成为例如矩形形状，并且形成为使得激励电极83大致在两面的中心部分处彼此相对。压电板82的端部部分形成有通过引出电极84电连接到激励电极83上的安装电极85。此外，连接到在一侧上的激励电极83上的安装电极85和连接到在另一侧上的激励电极83上的安装电极85分别形成在压电板82的两侧上。在这种情况下，形成在压电板82的一面上的安装电极85通过形成在压电板82的侧面上的侧面电极86而电连接到其形成在其另一面上的安装电极85上。
即使根据以此方式构成的厚度滑移振动器80，厚度振动片81依然从通过该晶圆抛光装置40和该晶圆抛光方法而抛光的晶圆S中制造，并且因此，与背景技术相比，降低了生产成本。
此外，尽管在该实施例中，作为压电振动器的实例，以圆柱形封装类型的压电振动器1的作为实例给出了解释，但本发明并不限于该压电振动器1。例如，如图21和图22所示，陶瓷封装型的压电振动器90也可用。
压电振动器90包括在其内部形成有凹陷部分91a的基部91，压电振动片2容纳在基部91的凹陷部分91a内，而盖子92在容纳压电振动片2的状态下固定在基部91上。
基部91布置有具有密封的(hermetic)密封结构的引线93，且其前端设有隆起(未示出)。此外，隆起和压电振动片2的安装电极16，17机械地且电气地连接。此外，引线93暴露在基部91的底面处。就是说，使引线93起到外部连接终端的作用，其一端部侧电连接到外部，而另一端部侧电连接到安装电极16，17。
此外，通过使用真空电子束焊接、真空线焊、或通过低熔点玻璃或低共溶合金(eutectic metal)等各种手段，使基部91在真空中气密地密封。因此，将压电振动片2气密地密封在其内部。就是说，使基部91和盖子92起到用来气密地密封压电振动片2的密封部件94的作用。
即使根据以此方式构成的压电振动器90，压电振动片2依然由通过该晶圆抛光装置40和该晶圆抛光方法而抛光的晶圆S所制造，并且因此，与背景技术相比，降低了生产成本。
此外，可通过将圆柱形封装型的压电振动器1用模制树脂部分101固定来构成表面安装型振动器100。
如图23和图24所示，表面安装型振动器100包括压电振动器1，以预定形状固定压电振动器1的模制树脂部分101，以及外部部分连接终端102，该外部部分连接终端102的一端部侧电连接到外引线31b上，而另一端部侧通过于模制树脂部分101的底面处暴露而电连接到外部。外部连接终端102由铜等金属材料在其截面上形成为通道状形状。通过以此方式用模制树脂部分101固定压电振动器1，可以将压电振动器1稳定地连接到电路板等等上面，并且因此，压电振动器1更易于使用，且提升了易用性。
特别地，与现有压电振动器相比，该压电振动器1降低了生产成本，并且因此该表面安装型振动器100也降低了生产成本。
接下来，将参考图25对根据本发明的振荡器的一个实施例进行解释。
如图25所示，该实施例的振荡器(oscillator)110将压电振动器1构成为电连接到集成电路111上的振荡件(oscillating piece)的。该振荡器110包括安装有电容器等的电子部件112的板件113。板件113安装有用于振荡器的集成电路111，且集成电路111的附近安装有压电振动器1的压电振动片。电子部件112，集成电路111和压电振动器1分别通过未示出的布线图电连接。此外，各种不同的构成部分由未示出的树脂模制。
在以此方式构成的振荡器110中，当向压电振动器1施加电压时，该压电振动器1内的压电振动片2振动。该振动通过提供给该压电振动片2的压电特性转换成电信号，并且作为电信号输入至集成电路111。输入的电信号由集成电路111以不同的方式处理并作为频率信号输出。从而，使压电振动器1起到振荡件的作用。
此外，通过根据需要选择例如RTC(实时时钟)模块等，则除了时计等的单一功能的振荡器之外，集成电路111的构造可以加入带有如下功能的构件：控制操作该装置或外部装置的日期或时间，提供时间、日历等。
根据该实施例的振荡器110，提供了与背景技术相比节省生产成本的压电振动器1，并且因此，振荡器110自身的生产成本也被降低。
接下来，将参考图26对根据本发明的电子装置的一个实施例给出解释。此外，作为电子装置，将采用具有压电振动器1的移动信息装置120的实例给出解释。首先，该实施例的移动信息装置120由例如根据背景技术开发并改进的移动电话和手表代表。其外观类似手表，在其一部分上对应于表盘(dial)布置有液晶显示屏，当前时间等显示在该屏幕上。此外，当用作通信机械时，该电子装置从手腕上取下，并且可以通过包括在带子内侧的扬声器和麦克风执行类似于背景技术的移动电话的通信。然而，该电子装置与背景技术的移动电话相比尺寸非常小且重量非常轻。
接下来，将解释该实施例的移动信息装置120的构造。如图26所示，移动信息装置120包括压电振动器1和用来供应电力的电源部分121。电源部分121由锂蓄电池构成。电源部分121与执行各种控制的控制部分122，计时等的计时部分123，用来执行与外界的通信的通信部分124，用于显示各种信息的显示部分125，以及检测各种功能部分电压的电压检测部分126并联。此外，由电源部分121向各个功能部分提供电力。
通过控制各个功能部分，控制部分122执行发送和接受声音数据，测量或显示当前时间等的操作整个系统的控制。此外，控制部分122包括预先写入程序的ROM，读取并执行写入ROM的程序的CPU，以及用作CPU的工作区域的RAM等。
计时部分123包括集成电路以及压电振动器1，该集成电路包括振荡电路，寄存器电路，计数电路和接口电路等。当向压电振动器1施加电压时，压电振动片2振动，该振动通过提供给石英的压电电气特性被转换成电信号，并且作为电信号输入至振荡电路。振荡电路的输出被二值化并计数(通过寄存器电路和计数电路)。此外，通过接口电路发送信号至控制电路122并从控制电路122接收信号，而当前时间或当前日期或日历信息等显示在显示部分125上。
通信部分124被提供有类似于背景技术中的移动电话的功能，并且包括无线部分127，声音处理部分118，切换部分129，放大部分130，声音输入和输出部分131，电话号码输入部分132，以及来电声音生成部分133，以及呼叫控制存储器部分134。
无线部分127通过天线135交换以向基站发送和从基站接收声音数据等等的各种数据。声音处理部分128将从无线部分127或放大部分130输入的声音信号编码和解码。放大部分130将从声音处理部分128或声音输入及输出部分131输入的信号放大至预定水平。声音输入和输出部分131包括扬声器，麦克风等，用于放大声音或语音或采集声音。
此外，来电声音生成部分133根据来自基站的呼叫产生来电声音。切换部分129只有在信号到达时才将连接到声音处理部分128的放大部分130切换到来电声音生成部分133，由来电声音生成部分133产生的来电声音被通过放大部分130输出到声音输入和输出部分131。
此外，呼叫控制存储器部分134包含涉及通信的呼出和来电控制的程序。此外，电话号码输入部分132包括0到9的数字键以及其它键，且通过按下数字键和类似者而输入通话目的地的电话号码等等。
当由电源部分121向控制部分122等的各个功能部分施加的电压变得低于预定值时，电压检测部分126检测该压降以通知控制部分122。在这种情况下预定的电压值是预先设定作为稳定的操作通信部分124所必须的最小电压值，并适合为例如大约3V。从电压检测部分126被告知该压降的控制部分122禁止无线部分127，声音处理部分128，切换部分129和来电声音生成部分133的运行。特别地，不可缺少的是停止运行具有大功率消耗的无线部分127。此外，显示部分125显示如下声明，即，通信部分124由于电池剩余电量不足而不能使用。
就是说，可以通过电压检测部分126和控制部分122而禁止通信部分124的运行并且将该记录显示在显示部分125上。尽管该显示可由字符信息构成，作为更直观的显示，可将x(阻止)标记附连至显示于显示部分125的显示面上部的电话图标处。
此外，通过提供能够选择性地切断涉及通信部分124的功能的部分的电源的电源切断部分136，可以进一步停止通信部分124的功能。
如上所述，根据该实施例的移动信息装置120，提供了与背景技术相比降低了生产成本的压电振动器1，并且因此，降低了关于移动信息装置120自身的生产成本。
接下来，将参考图27对根据本发明的无线电波时计的一个实施例进行解释。
如图27所示，该实施例的无线电波时计140包括电连接到滤波部分141上的压电振动器1，并且是设有通过接收包括时间信息的标准无线电波来自动校准时间至精确的时间用以显示的功能的时计。
在日本，在福岛县(40kHz)和佐贺县(60kHz)有用于发送标准无线电波的发射处(发射站)，其分别发射标准无线电波。40kHz或60kHz的长波既具有在地面上传播的特性，又具有被电离层和地面反射而传播的特性，因此，产播范围广，整个日本都被上述两个发射处覆盖。
以下将详细解释无线电波时计140的功能性构造。
天线142接收40kHz或60kHz的长波的标准无线电波。该长波标准无线电波使被称为时间码的时间信息被AM调制到40kHz或60kHz的载波上。接收到的长波的标准无线电波被放大器143放大，并被具有多个压电振动器1的滤波部分141滤波和调谐。
根据本发明的压电振动器1分别具有石英振动器部分148，149，它们具有和载波频率相同的共振频率40kHz和60kHz。
此外，预定频率的滤波后的信号被检测和整流(rectifying)电路144检测并解码。接下来，由波形成形电路145取出时间码，并由CPU146计数。CPU146读出当前年，累积日期，星期几，时间等等的信息。读取信息反映至RTC148且精确的时间信息被显示出。
载波具有40kHz或60kHz，并且因此，对于振动器部分148，149，具有音叉型结构的振动器是优选的。
此外，尽管上述解释显示了在日本的实例，但长波的标准无线电波的频率在国外是不同的。例如，在德国，使用77.5kHz的标准无线电波。因此，当把能够处理国外电波的无线电波时计140集成到移动装置中时，需要具有不同于日本的情况下的频率的压电振动器1。
如上所述，该实施例的无线电波时计140具有压电振动器1，该振动器1与现有振动器相比节省了生产成本，并且因此，该无线电波时计140也能够节省生产成本。
Claims (6)
1.一种呈大致为有角形状的板的形状的、用作压电振动器的原材料的晶圆；
其中，所述晶圆的全部角部通过赋予曲率的倒角而形成为曲面的形状，并且所述全部角部至少包括以彼此不同的曲率而倒角成的第一曲面部分和第二曲面部分，所述第一曲面部分和所述第二曲面部分均由彼此相邻的所述角部构成；且
其中，所述晶圆的晶体取向的基准面由所述第一曲面部分或所述第二曲面部分确定。
2.一种呈大致为有角形状的板的形状的、用作压电振动器的原材料的晶圆；
其中，所述晶圆的全部角部通过赋予曲率的倒角而形成为曲面的形状，并且所述全部角部至少包括以相同的曲率和彼此不同的弯曲部分的长度而倒角成的第一曲面部分和第二曲面部分，所述第一曲面部分和所述第二曲面部分均由彼此相邻的所述角部构成；且
其中，所述晶圆的晶体取向的基准面由所述第一曲面部分或所述第二曲面部分确定。
3.根据权利要求1或2所述的晶圆，其特征在于，所述晶圆由大致矩形的形状构成，使彼此相邻的角部中的两个构成所述第一曲面部分，而使所述角部中的另两个构成所述第二曲面部分；且
其中，所述晶圆的晶体取向的基准面是形成在所述第一曲面部分之间的面，或者形成在所述第二曲面部分之间的端面。
4.一种晶圆抛光方法，其为如下晶圆抛光方法，该方法包括这样的抛光步骤：利用晶圆抛光装置，通过抛光根据权利要求1所述的晶圆的顶部面和底部面两个面，同时从抛光溶液供应机构提供抛光溶液，从而将晶圆的厚度调节至预定厚度，该晶圆抛光装置包括：成圆形板形状的支架，使所述支架的外周边边缘构成齿轮部分且该支架形成有容纳该晶圆的保持孔；行星齿轮机构，其通过该齿轮部分与该支架形成啮合，以用于使该支架绕轴线公转而同时使该支架旋转；形成为圆形板形状的上表面板和下表面板，其中心是空的，且其布置在所述支架的上侧和下侧，用于挤压晶圆的两面，同时向容纳在该保持孔中的晶圆施加预定的负荷；以及抛光溶液供应机构，其用于将所述抛光溶液供应至所述上表面板和下表面板之间；
其中，所述支架的保持孔包括成圆形形状的开口，并且所述开口的圆形形状的曲率与所述晶圆的角部的曲率中的最小曲率相同，或小于该最小曲率。
5.一种晶圆抛光方法，其为如下晶圆抛光方法，该方法包括这样的抛光步骤：利用晶圆抛光装置，通过抛光根据权利要求2所述的晶圆的顶部面和底部面两个面，同时从抛光溶液供应机构提供抛光溶液，从而将晶圆的厚度调节至预定厚度，该晶圆抛光装置包括：成圆形板形状的支架，使所述支架的外周边边缘构成齿轮部分且该支架形成有容纳该晶圆的保持孔；行星齿轮机构，其通过该齿轮部分与该支架形成啮合，以用于使该支架绕轴线公转而同时使该支架旋转；形成为圆形板形状的上表面板和下表面板，其中心是空的，且其布置在所述支架的上侧和下侧，用于挤压晶圆的两面，同时向容纳在该保持孔中的晶圆施加预定的负荷；以及抛光溶液供应机构，其用于将所述抛光溶液供应至所述上表面板和下表面板之间；
其中，所述支架的保持孔包括成圆形形状的开口，并且所述开口的圆形形状的曲率与所述晶圆的角部的曲率中的最小曲率相同，或小于该最小曲率。
6.根据权利要求4或5所述的晶圆抛光方法，其特征在于，使用了这样的支架，所述支架中保持孔的开口的圆形形状的曲率由等于或小于所述晶圆的角部的曲率中的最小曲率的100％并且等于或大于所述最小曲率的90％的尺寸构成。
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