CN102651639A - 旋转卡盘、具备旋转卡盘的压电振动片的制造装置、压电振动片的制造方法、压电振动片及压电振动器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够在涂敷膜材料而成膜之际，抑制膜厚的不匀的旋转卡盘、具备该旋转卡盘的压电振动片的制造装置、使用该制造装置的压电振动片的制造方法、采用该制造方法制造的压电振动片、具备该压电振动片的压电振动器。其特征在于：是为了利用离心力在石英圆片65(基板)的一个面65a上涂敷光刻胶材料85(膜材料)而用基板保持部72保持石英圆片65的另一个面65b后使石英圆片65旋转的旋转卡盘70；基板保持部72具有用棱线连接石英圆片65的保持面72a和背面72b的头细状的外周部72d；石英圆片65的另一个面65b和基板保持部72的背面72b圆滑地连续。
Description
技术领域
本发明涉及旋转卡盘、具备旋转卡盘的压电振动片的制造装置、压电振动片的制造方法、压电振动片及压电振动器。
背景技术
近几年来，在便携电话或便携信息终端设备中，作为时刻源、控制信号的时刻源、基准信号源，使用利用石英(水晶)等的压电振动器。这种压电振动器，具有各种各样的类型，作为其中之一，具有音叉型压电振动片的压电振动器广为人知。音叉型的压电振动片是薄板状的水晶片，具有在宽度方向上排列配置的一对振动臂部，和将一对振动臂部的长度方向的基端侧一体性地固定的基部。
形成音叉型压电振动片的外形的具体方法如下。
首先，利用溅射法等，在要形成压电振动片的石英圆片(wafer)上形成金属膜，该金属膜成为以后的外形形成用的金属掩模。接着，与金属膜重叠地涂敷光刻胶材料，形成光刻胶膜。再接着，利用光刻，对光刻胶膜进行构图，形成用于蚀刻光刻胶膜的掩模。然后，将光刻胶膜作为掩模，蚀刻金属膜，形成金属膜图案。最后，将金属膜图案作为金属掩模，干蚀刻石英圆片。这样，选择性地除去用金属膜图案保护的区域以外的石英圆片，形成压电振动片的外形形状。
然而，在上述形成压电振动片的外形的工序中，必须使膜厚均匀地在石英圆片的表面涂敷光刻胶材料。其理由如下。
例如在光刻胶材料中使用阴性的抗蚀剂材料时，光刻胶膜的膜厚产生不匀，若存在膜厚较厚地形成的部分，则即使对光刻胶膜进行曝 光，也有可能无法使其充分硬化。这样，由于曝光时未能充分硬化的光刻胶材料在显影时溶解，所以在光刻胶膜的掩模上就产生表面缺陷。
将具有这种表面缺陷的光刻胶膜作为掩模蚀刻金属膜后，与表面缺陷对应的部分的金属膜就被蚀刻掉，使表面缺陷转印到金属膜图案上。进而，将转印了表面缺陷的金属膜图案作为金属掩模，干蚀刻石英圆片后，表面缺陷就被转印到石英圆片上。
就是说，在石英圆片的表面涂敷的光刻胶膜的不匀，成为光刻胶膜的掩模的表面缺陷，成为形成压电振动片的外形时造成不良的原因。因此，必须使膜厚均匀地在石英圆片的表面涂敷光刻胶材料。
作为在石英圆片的表面涂敷的方法，使用旋转卡盘的方法广为人知(例如参照专利文献1)。
图11是旋转卡盘300的说明图。
如图11所示，在专利文献1中，将石英圆片65放置到吸附板310(相当于本申请权利要求的“基板保持部”)上，以负压吸附的状态使石英圆片65高速旋转。然后，经由未图示的喷嘴向石英圆片65的上表面喷出光刻胶材料，光刻胶材料在离心力的作用下薄膜状地扩展，从而在石英圆片的上表面形成光刻胶膜。
专利文献1：日本特开2007-19317号公报
可是，专利文献1的旋转卡盘300，存在着下述问题。
专利文献1所述的旋转卡盘300，在吸附板310的上表面，沿着外周缘310a圆周状地形成密封突条312。由于该密封突条312，吸附板310的外周缘310a的表面积增加，和空气的接触面积增加。
然后，旋转卡盘300旋转时，如图11所示，由于吸附板310的外周缘310a和空气接触，旋转卡盘300的外周缘310a的周边成为高压，流入石英圆片65下方的空气形成紊流R。而且，向石英圆片65喷出光刻胶材料之际产生的光刻胶材料的雾被紊流R输送，有可能附着到石英圆片65上。光刻胶材料的雾附着到石英圆片65上后，光 刻胶膜的膜厚就不匀，成为形成压电振动片的外形时造成不良的原因。
发明内容
因此，本发明的课题在于提供能够在涂敷膜材料而成膜之际抑制膜厚的不匀的旋转卡盘、具备该旋转卡盘的压电振动片的制造装置、使用该制造装置的压电振动片的制造方法、采用该制造方法制造的压电振动片、具备该压电振动片的压电振动器。
为了解决上述课题，本发明的旋转卡盘，为了利用离心力在基板的一个面上涂敷膜材料而用基板保持部保持所述基板的另一个面后使所述基板旋转，其特征在于：所述基板保持部具有所述基板的保持面和背面用棱线连接的头细状的外周部；在所述基板保持部的所述基板保持面与所述基板的所述另一个面抵接的状态下，所述基板的所述另一个面和所述基板保持部的所述背面圆滑地连续。
依据本发明，因为能够减小基板保持部的外周部和空气的接触面积，所以能够抑制外周部的周边由于旋转时的基板保持部的外周部和空气的接触而成为高压，防止产生流入基板下方的空气的紊流。这样，由于能够抑制膜材料的雾被紊流输送后附着到基板上，所以涂敷膜材料成膜之际能够抑制膜厚的不匀。
另外，其特征在于：基板保持部的该背面，从旋转中心朝着所述棱线靠近所述基板地倾斜而形成。
依据本发明，因为这样形成基板保持部的背面，形成基板保持部之际的加工容易，所以能够降低加工成本。这样，能够用低成本防止紊流，从而抑制膜厚的不匀。
另外，具备本发明的旋转卡盘的压电振动片的制造装置，其特征在于：所述基板是切出多个压电振动片的石英圆片；所述膜材料是成为在所述石英圆片上形成所述压电振动片的外形时的掩模的光刻胶材料。
依据本发明，能够在向石英圆片涂敷光刻胶材料形成光刻胶膜之际，抑制膜厚的不匀。这样，因为在对光刻胶膜进行曝光后显影之际，能够抑制产生光刻胶膜的表面缺陷，所以能够精度良好地形成压电振动片的外形。
另外，本发明的压电振动片的制造方法，其特征在于：使用上述压电振动片的制造装置从所述石英圆片制造多个压电振动片，具备：石英圆片设置工序，将所述石英圆片设置到所述旋转卡盘上；光刻胶膜成膜工序，保持所述石英圆片，旋转所述石英圆片的同时，将成为在所述石英圆片的一个面上形成所述压电振动片的外形时的掩模的光刻胶材料成膜。
依据本发明，因为能够减小旋转卡盘的基板保持部的外周部和空气的接触面积，所以能够在光刻胶膜成膜工序中，抑制外周部的周边由于基板保持部的的外周部和空气的接触而成为高压，从而防止产生流入基板下方的空气的紊流。这样，由于能够抑制膜材料的雾被紊流输送后附着到基板上，所以能够抑制膜厚的不匀。
另外，本发明的压电振动片，其特征在于：采用上述制造方法制造。
依据本发明，因为能够精度良好地形成外形，所以能够获得耐久性优异的高性能的压电振动片。
另外，本发明的压电振动器，其特征在于：具备采用上述制造方法制造的压电振动片。
依据本发明，能够获得耐久性优异的高性能的压电振动器。
依据本发明，因为能够减小基板保持部的外周部和空气的接触面积，所以能够抑制外周部的周边由于旋转时的基板保持部的外周部和空气的接触而成为高压，从而防止产生流入基板下方的空气的紊流。这样，由于能够抑制膜材料的雾被紊流输送后附着到基板上，所以涂敷膜材料成膜之际能够抑制膜厚的不匀。
附图说明
图1是压电振动片的平面图。
图2是图1的A-A线上的剖面图。
图3是压电振动片的制造工序的流程图。
图4是旋转卡盘的侧面剖面图。
图5是光刻胶膜成膜工序的说明图。
图6是表示压电振动器的外观立体图。
图7是图6所示的压电振动器的内部结构图，是拆下盖基板的状态下的平面图。
图8是图7的B-B线上的剖面图。
图9是图6所示的压电振动器的分解立体图。
图10是圆片体的分解立体图。
图11是现有技术的旋转卡盘的说明图。
具体实施方式
(压电振动片)
首先，参照附图，讲述本发明的实施方式涉及的压电振动片。
图1是压电振动片4的平面图。
图2是图1的A-A线上的剖面图。
如图1所示，本实施方式的压电振动片4是由石英形成的音叉型压电振动片，在施加既定电压时振动。该压电振动片4具备：平行地配置的一对振动臂部10、11，将所述一对振动臂部10、11的基端侧一体性地固定的基部12，和在一对振动臂部10、11的两主面上形成的槽部18。该槽部18沿着该振动臂部10、11的长度方向，从振动臂部10、11的基端侧起形成到大致中间附近。
压电振动片4具有：由在一对振动臂部10、11的外表面上形成后使一对振动臂部10、11振动的第1激振电极13及第2激振电极14构成的激振电极15，在基部12上形成的用于将压电振动片4安装 到封装件(package)上的装配电极16、17，以及将第1激振电极13及第2激振电极14和装配电极16、17电连接的引出电极19、20。
激振电极15及引出电极19、20，由和后文讲述的装配电极16、17的基底层相同材料的铬来以单层膜形成。这样，能够在形成装配电极16、17的基底层的同时，形成激振电极15及引出电极19、20的膜。但并不局限于这种情况，例如也可以利用镍、铝、钛等形成激振电极15及引出电极19、20的膜。
激振电极15是以既定的谐振频率使一对振动臂部10、11朝着互相靠近或离开的方向振动的电极。构成激振电极15的第1激振电极13及第2激振电极14，在一对振动臂部10、11的外表面以分别电性切断的状态构图而形成(参照图2)。另外，第1激振电极13及第2激振电极14在基部12的两主面上分别经由引出电极19、20，和后文讲述的装配电极16、17电连接。
装配电极16、17是铬和金的层叠膜，将与石英密合性良好的铬膜作为基底膜成膜后，再作为精装(仕上げ)层在表面形成金的薄膜。但并不局限于这种情况，例如也可以将铬和镍铬合金作为基底膜成膜后，再作为精装层在表面形成金的薄膜。
在一对振动臂部10、11的前端，覆盖着用于调整(频率调整)的重锤金属膜21，使其在既定的频率范围内振动。该重锤金属膜21分作粗调频率之际使用的粗调膜21a和微调频率之际使用的微调膜21b。利用这些粗调膜21a及微调膜21b进行频率调整，能够将一对振动臂部10、11的频率收敛在器件的标称频率的范围内。
(压电振动片的制造方法)
接着，参照流程图，讲述上述压电振动片4的制造工序。
图3是压电振动片4的制造工序的流程图。
压电振动片4的制造工序，具备在石英圆片65(参照图4)上形成压电振动片4的外形的外形形成工序S110、形成以后成为压电振动片4的槽部18(参照图2)的凹部的槽部形成工序S130、形成各 电极的电极等形成工序S140、从石英圆片65切出压电振动片4的小片化工序S150。以下，详细讲述各工序。此外，在以下的讲述中，将石英圆片65的两面中朝上方配置的面作为一个面65a，朝下方配置的面作为另一个面65b进行讲述。
(外形形成工序S110)
外形形成工序S110具有：在石英圆片65的表面形成金属膜的金属膜成膜工序S112；将石英圆片65设置到后文讲述的旋转卡盘70(参照图4)上的石英圆片设置工序S114；以及在石英圆片65上形成光刻胶膜的光刻胶膜成膜工序S116。进而，还具有利用光刻技术从该光刻胶膜形成抗蚀剂图案的抗蚀剂图案形成工序S120、和蚀刻金属膜的金属膜蚀刻工序S122，蚀刻石英圆片65的石英圆片蚀刻工序S124。
(金属膜成膜工序S112)
首先，在金属膜成膜工序S112中，在结束抛光、精度良好地加工成为既定厚度的石英圆片65上形成金属膜。金属膜例如是由铬构成的基底膜和由金构成的保护膜的层叠膜，分别通过溅射法或蒸镀法等形成。此外，在金属膜成膜工序S112中成膜的金属膜的一部分，在以后的石英圆片蚀刻工序S124及槽部形成工序S130中，成为蚀刻石英圆片65之际的金属掩模。
(石英圆片设置工序S114、旋转卡盘)
接着，进行将石英圆片65安装到旋转卡盘70中的石英圆片设置工序S114。
图4是旋转卡盘70的侧面剖面图。
以下，首先使用图4讲述旋转卡盘70，然后讲述石英圆片设置工序S114。此外，在图4中，为了使图面浅显易懂，省略了在石英圆片65的表面成膜的金属膜的图示。另外，将旋转卡盘70的中心轴定为K讲述。
旋转卡盘70由树脂或金属等形成，具备保持石英圆片65的基板 保持部72和支撑基板保持部72的支柱部76。
基板保持部72是在俯视时为近似圆形的板状部件。基板保持部72的直径被设定为小于石英圆片65的直径。
基板保持部72的保持面72a被平坦地形成，能够与石英圆片65的表面抵接地放置石英圆片65。
另外，在基板保持部72的保持面72a上，全面形成多个吸引孔74。吸引孔74经由基板保持部72内形成的吸引通道73及后文讲述的在支柱部76形成的吸引通道78，与未图示的真空泵连接。用真空泵抽真空后，石英圆片65就被基板保持部72负压吸附而被保持在基板保持部72的保持面72a上。
基板保持部72具有用棱线连接石英圆片65的保持面72a和背面72b的头细状的外周部72d。具体地说，基板保持部72的背面72b从基板保持部72的中心部72c朝着外周部72d向上方逐渐倾斜地形成，基板保持部72的厚度从中心部72c朝着外周部72d变薄地形成。这样，在后文讲述的石英圆片设置工序S114中将石英圆片65放置到基板保持部72时，在侧视图上基板保持部72的背面72b就从中心部72c朝着外周部72d逐渐靠近石英圆片65。于是，基板保持部72的背面72b和石英圆片65之间不存在较大的阶差，基板保持部72的外周部72d的表面积成为最小。
在基板保持部72的背面72b中的大致中央，设有支柱部76。
支柱部76是中空的圆柱状部件，以使中心轴和基板保持部72的中心轴大致一致的方式和基板保持部72一体形成。
在支柱部76内部形成有吸引通道78，与未图示的真空泵连接。吸引通道78和在基板保持部72形成的吸引通道73及吸引孔74连通。
支柱部76与未图示的电动机连接。旋转驱动电动机后，旋转卡盘70将中心轴K作为旋转中心旋转。
此外，可以在基板保持部72的下方、支柱部76的外周侧，设置调整气流的整流板67。整流板67是由在俯视时为近似圆板状的树脂 或金属等构成的部件，其外形例如大于石英圆片65地形成。在整流板67的中央，形成贯通孔67b，被支柱部76插入。
整流板67的上表面67a比石英圆片65靠外周的一侧，成为朝着下方倾斜的倾斜面67c。如后文所述，石英圆片65旋转时，在石英圆片65的表面产生的气流，沿着该倾斜面67c流动。
(石英圆片设置工序S114)
进行将金属膜成膜后的石英圆片65设置到如此构成的旋转卡盘70上的石英圆片设置工序S114。
在石英圆片设置工序S114中，将石英圆片65设置到旋转卡盘70的基板保持部72。具体地说，使石英圆片65的另一个面65b朝着下方，使石英圆片65的另一个面65b与基板保持部72的保持面72a抵接地放置。在石英圆片65的另一个面65b和基板保持部72的保持面72a之间，设有未图示的定位机构，使石英圆片65的中心轴与旋转卡盘70的中心轴K大致一致地放置。
(光刻胶膜成膜工序S116)
图5是光刻胶膜成膜工序S116的说明图。
接着，如图5所示，涂敷光刻胶材料85，在石英圆片65上进行形成光刻胶膜的光刻胶膜成膜工序S116。此外，在本实施方式中涂敷的光刻胶材料85，是曝光的部分硬化后显影时残留的所谓阴性的抗蚀剂材料。
在光刻胶膜成膜工序S116中，首先用未图示的真空泵抽真空，用基板保持部72真空吸附石英圆片65的另一个面65b，并且使未图示的电动机旋转驱动，从而使旋转卡盘70及石英圆片65高速旋转。
再接着，如图5所示，从沿着中心轴K配置在石英圆片65上方的喷嘴79，朝着石英圆片65的一个面65a滴下适量的光刻胶材料85。
滴下的光刻胶材料85附着到石英圆片65的一个面65a上，在离心力的作用下，从石英圆片65的大致中央朝着外周侧薄膜状地扩散。这样，就在石英圆片65的一个面65a上形成光刻胶膜85a。
然而，石英圆片65旋转后，在石英圆片65的一个面65a上，从石英圆片65的中央朝着外周侧，产生气流F。光刻胶材料85朝着石英圆片65的一个面65a滴下之际产生的光刻胶材料85的雾，在该气流F的作用下，被从石英圆片65的中央朝着外周侧输送。
因此，如图11所示，在专利文献1的旋转卡盘300中，吸附板310(相当于本实施方式的“基板保持部72”)的外周缘310a和空气接触，从而外周缘310a周边成为高压，流入石英圆片65下方的空气形成紊流R。因此，光刻胶材料85的雾被紊流R向石英圆片65的下方输送，有可能附着到石英圆片65上。
可是，本实施方式的旋转卡盘70，在侧视图中从中心部72c朝着外周部72d靠近石英圆片65地形成基板保持部72的背面72b。这样，因为能够减小基板保持部72的外周部72d和空气的接触面积，所以能够抑制外周部72d周边由于基板保持部72的外周部72d和空气的接触而成为高压，从而防止产生流入基板下方的空气的紊流。此外，在本实施方式中，因为配置整流板67，所以被气流F输送到石英圆片65的外周侧的光刻胶材料85的雾，被沿着整流板67的倾斜面67c引导到石英圆片65的外侧，从未图示的排气口排出。
(涂敷面的确认S117及表背反转工序S118)
在石英圆片65的一个面65a上形成光刻胶膜85a后，在下方配置的石英圆片65的另一个面65b上未形成光刻胶膜85a时(S117)，使石英圆片65的一个面65a及另一个面65b的表背反转，对石英圆片65重新进行光刻胶膜成膜工序S116。于是，在石英圆片65的一个面65a及另一个面65b上全面形成光刻胶膜85a。
(抗蚀剂图案形成工序S120)
接着，进行利用光刻技术对如上形成的光刻胶膜85a进行构图的抗蚀剂图案形成工序S120。具体地说，首先在石英圆片65的两面设置未图示的光掩模，照射紫外线而进行曝光。如前所述，本实施方式的光刻胶材料85使用阴性的抗蚀剂材料。所以，曝光后浸渍到显影 液中，被紫外线曝光的区域的光刻胶膜85a硬化后没有被除去而残留下来，有选择地除去未被紫外线曝光而没有硬化的区域的光刻胶膜85a。
在此，若在光刻胶膜85a的膜厚上产生不匀、存在较厚地形成膜厚的部分，则有可能即使对光刻胶膜85a进行曝光也不能够使其充分硬化，显影时被溶解、除去。然后，由于在残留的光刻胶膜85a的抗蚀剂图案上产生表面缺陷，所以有可能成为形成压电振动片4的外形时造成不良的原因。
可是，本实施方式在光刻胶膜成膜工序S116中，抑制产生旋转卡盘70旋转时的紊流，从而在抑制光刻胶材料85的雾附着到石英圆片65上的同时，形成光刻胶膜85a。这样，能够抑制光刻胶膜85a的膜厚不匀，在抗蚀剂图案形成工序S120中形成没有表面缺陷的抗蚀剂图案。
(金属膜蚀刻工序S122)
接着，进行将残留的光刻胶膜85a的抗蚀剂图案作为掩模，蚀刻在金属膜成膜工序S112中形成的金属膜的金属膜蚀刻工序S122。在本工序中，有选择地除去未被光刻胶膜85a掩蔽的金属膜。然后，除去光刻胶膜85a的抗蚀剂图案。这样，在石英圆片65的一个面65a及另一个面65b上，形成与压电振动片4的外形对应的金属膜图案。
(石英圆片蚀刻工序S124)
再接着，进行将金属膜图案作为掩模，从石英圆片65的两面分别干蚀刻的石英圆片蚀刻工序S124。这样，能够有选择地除去未用金属膜图案掩蔽的区域，形成具有压电振动片4的外形形状的压电板。此外，各压电板与干蚀刻后的石英圆片65连接。至此，外形形成工序S110结束。
(槽部形成工序S130)
接着，进行在各压电板上形成成为以后的槽部18(参照图1)的凹部的槽部形成工序S130。具体地说，采用喷涂法等在各压电板的 表面上形成光刻胶膜(未图示)，再利用光刻技术对光刻胶膜进行构图。再接着，将抗蚀剂图案作为掩模蚀刻加工金属膜，在空出凹部形成区域的状态下对金属膜进行构图。然后，将金属膜作为掩模，蚀刻石英圆片65后，除去金属膜，从而能够在各压电板的主面上形成凹部。
(电极等形成工序S140)
接着，进行在形成为压电振动片4的外形形状的压电板的外表面上形成电极等的电极等形成工序S140。在电极等形成工序S140中，首先进行金属膜的成膜和构图，形成激振电极15、引出电极19、20、装配电极16、17及重锤金属膜21(都参照图1)。然后，粗调压电板的谐振频率。向重锤金属膜21的粗调膜21a照射激光，使其一部分蒸发，从而使振动臂部10、11的重量变化。至此，电极等形成工序S140结束。
(小片化工序S150)
最后，进行切断连接石英圆片65和各压电板的连接部、从石英圆片65切离多个压电振动片4而小片化的小片化工序S150。这样，可以从一枚圆片一次制造多个音叉型压电振动片4。在该时刻，压电振动片4的制造工序结束，可以获得多个图1所示的压电振动片4。
(效果)
依据本实施方式，因为能够减小基板保持部72的外周部72d和空气的接触面积，所以能够抑制基板保持部72的外周部72d的周边成为高压，从而防止产生流入石英圆片65下方的空气的紊流。这样，由于能够抑制光刻胶材料85的雾被紊流输送后附着到石英圆片65上，所以涂敷光刻胶材料85形成光刻胶膜85a之际，能够抑制膜厚的不匀。
另外，依据本实施方式，因为如上所述地形成基板保持部72的背面72b后形成基板保持部72之际的加工变得容易，所以能够降低加工成本。这样，就能够用低成本防止紊流，抑制膜厚的不匀。
另外，依据本实施方式，在向石英圆片65上涂敷光刻胶材料85形成光刻胶膜85a之际，能够抑制膜厚的不匀。这样，在对光刻胶膜85a曝光后显影之际，因为能够抑制在光刻胶膜85a上产生表面缺陷，所以能够精度良好地形成压电振动片4的外形。
另外，依据本实施方式，因为能够减小旋转卡盘70的基板保持部72的外周部72d和空气的接触面积，所以在光刻胶膜成膜工序S116中，能够抑制外周部72d的周边由于基板保持部72的外周部72d和空气接触而成为高压，从而防止产生流入石英圆片65下方的空气的紊流。这样，能够抑制光刻胶材料85的雾被紊流输送后附着到石英圆片65上，能够抑制膜厚的不匀。
另外，依据本实施方式，因为能够精度良好地形成外形，所以能够获得耐久性优异的高性能的压电振动片4。
(压电振动器)
接着，作为具备采用上述制造方法制造的压电振动片4的封装件9的一个例子，讲述压电振动器1。
图6是压电振动器1的外观立体图。
图7是压电振动器1的内部结构图，是拆下盖基板3的状态下的平面图。
图8是图7的B-B线上的剖面图。
图9是图6所示的压电振动器1的分解立体图。
此外，在图9中，为了浅显易懂，省略了后文讲述的激振电极13、14、引出电极19、20、装配电极16、17及重锤金属膜21。
如图6所示，本实施方式的压电振动器1，是具备封装件9和压电振动片4的表面安装型的压电振动器1，该封装件9使基底基板2和盖基板3经由接合膜35阳极接合，该压电振动片4则被收纳在封装件9的空腔3a。
如图8所示，基底基板2和盖基板3是由玻璃材料例如钠钙玻璃构成的能阳极接合的基板，近似板状地形成。在盖基板3中的和基底 基板2的接合面侧，形成收纳压电振动片4的空腔3a。
在整个盖基板3中的和基底基板2的接合面侧，形成阳极接合用的接合膜35(接合材料)。接合膜35除了在空腔3a的整个内表面上形成外，还在空腔3a的周围的边框区域形成。本实施方式的接合膜35由铝形成，但也可以用铬、硅等形成接合膜35。该接合膜35和基底基板2被阳极接合，空腔3a被真空密封。
压电振动器1具备在厚度方向上贯通基底基板2、导通空腔3a的内侧和压电振动器1的外侧的贯通电极32、33。而且，贯通电极32、33被配置在贯通基底基板2的贯通孔30、31内，由将压电振动片4和外部电连接的金属销7、充填于贯通孔30、31和金属销7之间的筒体6形成。此外，以下以贯通电极32为例进行讲述，但贯通电极33也同样。另外，关于贯通电极33、迂回电极37及外部电极39的电连接，也和贯通电极32、迂回电极36及外部电极39同样。
贯通孔30的内径从基底基板2的上表面U侧朝着下表面L侧逐渐变大地形成，包含贯通孔30的中心轴O的截面形状成为锥形。
金属销7是由银、镍合金、铝等金属材料形成的导电性的棒状部件，通过锻造或压力加工成型。最好用线膨胀系数接近基底基板2的玻璃材料的金属例如含有铁的重量百分比为58、镍的重量百分比为42的合金(42合金)形成金属销7。
筒体6是将膏状的玻璃料烧成后的部件。在筒体6的中心使金属销7贯通筒体6地配置，筒体6将金属销7及贯通孔30牢固地固定。
如图9所示，在基底基板2的上表面U侧，构图有一对迂回电极36、37。还在这一对迂回电极36、37上分别形成由金等构成的凸点(bump)B，利用所述凸点B安装压电振动片4的一对装配电极。这样，压电振动片4的一个装配电极16(参照图7)就经由一个迂回电极36与一个贯通电极32导通，另一个装配电极17(参照图7)则经由另一个迂回电极37与另一个贯通电极33导通。
在基底基板2的下表面L上，形成一对外部电极38、39。一对 外部电极38、39在基底基板2的长度方向的两端部形成，分别与一对贯通电极32、33电连接。
使这种结构的压电振动器1动作时，向基底基板2上形成的外部电极38、39施加既定的驱动电压。这样，因为能够向压电振动片4的第1激振电极13及第2激振电极14施加电压，所以能够使一对振动臂部10、11以既定的频率朝着接近/分离的方向振动。而且，利用该一对振动臂部10、11的振动，能够作为时刻源及控制信号的定时源、参考信号源等加以利用。
(效果)
依据本实施方式的压电振动器1，因为具备精度良好地形成外形的压电振动片4，所以能够获得耐久性优异的高性能压电振动器1。
此外，本发明并不局限于上述实施方式。
在本实施方式中，采用使用本发明涉及的旋转卡盘70的压电振动片4的制造方法，制造了音叉型的压电振动片4。可是，使用本发明涉及的旋转卡盘70制造的压电振动片4，并不局限于音叉型。例如还可以是AT切断型的压电振动片(厚度滑移振动片)。另外，使用本发明涉及的旋转卡盘70，可以制造压电振动片以外的电子部件。
在本实施方式的压电振动片4的制造方法中，作为光刻胶材料85使用阴性的抗蚀剂材料。但是光刻胶材料85并不局限于阴性的抗蚀剂材料，例如还可以使用阳性的抗蚀剂材料。
在本实施方式中，在旋转卡盘70的基板保持部72的下方、支柱部76的外周侧设置调整气流的整流板67。但是即使不设置整流板67，也可以获得本实施方式的效果。但是在能够沿着整流板67的倾斜面67c将输送到石英圆片65的外周侧的光刻胶材料85的雾引导到石英圆片65的外侧，顺利地从排气口排出的这一点上说，本实施方式有优势。
另外，可以使氮争隋性气体在整流板67的中央形成的贯通孔67b的内周面和旋转卡盘70的支柱部76的外周面之间的空间从下方朝着 上方流通。该惰性气体从下方朝着上方流通后，就沿着旋转卡盘的背面72b被引导到石英圆片65的外周侧。这样，能够切实抑制光刻胶材料85的雾附着到石英圆片65上。
另外在本实施方式中，基板保持部72的背面72b成为从基板保持部72的中心部72c朝着外周部72d向上方逐渐倾斜的倾斜面地形成。可是，例如也可以使基板保持部72的背面72b成为向上方弯曲的曲面，基板保持部72的厚度从中心部72c朝着外周部72d逐渐变薄地形成。但是，在加工容易、能够用低成本形成的这一点上说，本实施方式有优势。
标号说明
1...压电振动器 4...压电振动片 9...封装件 65...石英圆片(基板) 65a...一个面 65b...另一个面 70...旋转卡盘 72...基板保持部 72a...保持面 72b...背面 72d...外周部 85...膜材料(光刻胶材料) S114...石英圆片设置工序 S116...光刻胶膜成膜工序
Claims (6)
1.一种旋转卡盘，为了利用离心力在基板的一个面上涂敷膜材料而用基板保持部保持所述基板的另一个面后使所述基板旋转，其特征在于：
所述基板保持部具有所述基板的保持面和背面用棱线连接的头细状的外周部；
在所述基板保持部的所述基板保持面与所述基板的所述另一个面抵接的状态下，所述基板的所述另一个面和所述基板保持部的所述背面圆滑地连续。
2.如权利要求1所述的旋转卡盘，其特征在于：所述基板保持部的该背面，从旋转中心朝着所述棱线靠近所述基板地倾斜而形成。
3.一种压电振动片的制造装置，其特征在于：
具备权利要求1所述的旋转卡盘；
所述基板是切出多个压电振动片的石英圆片；
所述膜材料是成为在所述石英圆片上形成所述压电振动片的外形时的掩模的光刻胶材料。
4.一种压电振动片的制造方法，其特征在于：
使用权利要求3所述的压电振动片的制造装置从所述石英圆片中制造多个压电振动片，具备：
石英圆片设置工序，将所述石英圆片设置到所述旋转卡盘上；
光刻胶膜成膜工序，保持所述石英圆片，旋转所述石英圆片的同时，将成为在所述石英圆片的一个面上形成所述压电振动片的外形时的掩模的光刻胶材料成膜。
5.一种压电振动片，其特征在于：采用权利要求4所述的制造方法制造。
6.一种压电振动器，其特征在于：具备权利要求5所述的压电振动片。
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