JP2000022476A - Manufacturing device for crystal vibrator - Google Patents

Manufacturing device for crystal vibrator

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JP2000022476A
JP2000022476A JP10183535A JP18353598A JP2000022476A JP 2000022476 A JP2000022476 A JP 2000022476A JP 10183535 A JP10183535 A JP 10183535A JP 18353598 A JP18353598 A JP 18353598A JP 2000022476 A JP2000022476 A JP 2000022476A
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JP
Japan
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probe
vibrating
wafer
vibration frequency
vibrating portion
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Application number
JP10183535A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Ieda
正彦 家田
Hideaki Noguchi
英明 野口
Kaoru Kitakizaki
薫 北寄崎
Takanari Noguchi
卓孝 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely inspect call cells of a vibrator on a wafer in a short time. SOLUTION: A y-direction moving stage 1 adjusts a position of a crystal wafer 6 placed on a sample stage 5 in a y axis (forward backward) direction, an x-direction moving stage 3 adjusts a position in an x-axis (left right) direction, a z-direction moving stage 4 adjusts a position in a z-axis (upper lower) direction to adjust sequentially a frequency measurement probe 7 at each vibrating position and the admittance of the vibration section of a wafer placed between an opposed electrode provided on the sample stage 5 and the probe 7 is measured to obtain sequentially the vibration frequency of the each vibrating part. Furthermore, the device contains the constitution as well in which the probes are arranged, in multi-channels of line-shape or face-shape and the position between the probe and the wafer is adjusted biaxially or uniaxially to obtain the vibrating frequency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水晶振動子の製造
装置に係り、特にフォトリゾ加工技術を高周波水晶振動
子の製造工程に適用する際の共振周波数検査装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for manufacturing a quartz oscillator, and more particularly to an apparatus for inspecting a resonance frequency when photolithography is applied to a manufacturing process of a high-frequency quartz oscillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】水晶振動子の製造工程は、半導体製造に
用いられるフォトリゾ加工(フォトリソグラフィ)技術
が適用されつつある。この技術は水晶振動子の薄板化、
すなわち高周波化に対応するために利用される。
2. Description of the Related Art A photolithography (photolithography) technique used in semiconductor manufacturing is being applied to a manufacturing process of a quartz oscillator. This technology reduces the thickness of crystal units,
That is, it is used to cope with a higher frequency.

【0003】水晶振動子の振動周波数は、水晶振動子の
厚みに反比例する。例えば、100MHz以上の基本振
動を得るためには水晶振動子の厚みは20μm以下にな
る。このような薄板化によって、水晶振動子の製造工程
では、水晶振動子基板の厚み精度管理が非常に重要にな
っており、わずかな厚みのばらつきが水晶振動子の振動
周波数に大きく影響して、製品の歩留まりを左右するた
めである。
[0003] The vibration frequency of a crystal unit is inversely proportional to the thickness of the crystal unit. For example, in order to obtain a fundamental vibration of 100 MHz or more, the thickness of the crystal resonator is 20 μm or less. Due to such thinning, in the manufacturing process of the crystal unit, it is very important to control the thickness accuracy of the crystal unit substrate, and slight variations in thickness greatly affect the vibration frequency of the crystal unit. This is for determining the product yield.

【0004】このような薄く高精度な水晶基板を従来の
機械加工によって実現するのは著しく困難であり、高精
度加工が可能なフォトリゾ加工技術が適用され始めてい
る。
[0004] It is extremely difficult to realize such a thin and high-precision quartz substrate by conventional machining, and photolithography technology capable of high-accuracy machining has begun to be applied.

【0005】さらに、加工技術の高精度化に伴い、厚み
精度管理を厳格に行う必要性から、工程途中において水
晶振動子の振動周波数全数検査が望まれている。
[0005] Further, with the increase in the precision of processing techniques, it is necessary to strictly control the thickness precision, and therefore, it is desired to perform a complete inspection of the vibration frequency of the crystal resonator during the process.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】フォトリゾ加工工程の
内、水晶基板の厚みを調整するエッチング工程では、高
周波化にしたがって非常に厳しい管理が要求される。わ
ずかな厚みの誤差が製品の歩留まりに大きく影響するか
らである。歩留まりを大幅に向上させるためには、工程
中で水晶振動子の振動周波数を測定しながら微調エッチ
ングを行う必要がある。
In the photolithography process, in the etching process for adjusting the thickness of the quartz substrate, very strict control is required as the frequency becomes higher. This is because a slight thickness error greatly affects the product yield. In order to greatly improve the yield, it is necessary to perform fine etching while measuring the oscillation frequency of the quartz oscillator during the process.

【0007】フォトリゾ加工では、製造工程の大部分に
おいて水晶振動子をウエハー単位で取り扱っているた
め、通常は代表点での周波数測定を行い、ウエハー全体
のエッチング量を決定している。この方法は、従来のよ
うに周波数が比較的低い製品であれば、歩留まり管理が
可能であった。しかしながら、水晶振動子の高周波化に
伴い、ウエハー上のすべての振動子について周波数を全
数検査することによって、より厳しく工程を管理しなけ
れば歩留まり向上を望めなくなって来ている。
[0007] In photolithography, a quartz oscillator is handled in a wafer unit in most of the manufacturing process. Therefore, a frequency measurement is typically performed at a representative point to determine an etching amount of the entire wafer. According to this method, the yield can be managed if the product has a relatively low frequency as in the related art. However, with the increase in the frequency of the quartz oscillator, it has become impossible to improve the yield unless the process is strictly controlled by completely inspecting the frequencies of all the oscillators on the wafer.

【0008】本発明の目的は、ウエハー上の振動子の全
セルの検査が短時間で確実にできる水晶振動子の製造装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a quartz oscillator which can reliably inspect all cells of the oscillator on a wafer in a short time.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、水晶ウエハーとプローブとの相対位置
を、前後左右上下方向の3軸移動ステージを使って位置
調節すること、ライン状プローブと2軸方向移動ステー
ジを使って位置調節すること、面状プローブと1軸方向
移動ステージを使って位置調節することによりウエハー
上の全振動部の周波数を測定できるようにしたもので、
以下の構成を特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method of adjusting the relative position between a quartz wafer and a probe by using a three-axis moving stage in front, rear, left, right, and vertical directions. By adjusting the position using a probe and a two-axis moving stage, and adjusting the position using a planar probe and a one-axis moving stage, the frequency of all vibrating parts on the wafer can be measured.
The feature is as follows.

【0010】(第1の発明)エッチング加工により水晶
ウエハー上に縦横に振動部を形成しかつ各振動部の厚み
調節により振動周波数を調節する水晶振動子の製造装置
において、試料ステージに載置した前記水晶ウエハーの
各振動部位置に対し、振動周波数測定プローブを3軸方
向に順次位置調節する駆動装置と、前記試料ステージに
対向電極を持ち、前記駆動装置により前記対向電極と前
記プローブの間に位置調節した前記各振動部のアドミッ
タンスを計測し、各振動部の振動周波数を求めるアドミ
ッタンス計測装置とを備えたことを特徴とする。
(First invention) In a crystal resonator manufacturing apparatus in which a vibrating portion is formed on a quartz wafer vertically and horizontally by etching and a vibration frequency is adjusted by adjusting the thickness of each vibrating portion, the device is mounted on a sample stage. For each vibrating portion position of the quartz wafer, a driving device for sequentially adjusting the position of the vibration frequency measurement probe in three axial directions, and a counter electrode on the sample stage, and the driving device interposed between the counter electrode and the probe. An admittance measuring device for measuring an admittance of each of the vibrating parts whose position has been adjusted and obtaining a vibration frequency of each of the vibrating parts.

【0011】(第2の発明)エッチング加工により水晶
ウエハー上に縦横に振動部を形成しかつ各振動部の厚み
調節により振動周波数を調節する水晶振動子の製造装置
において、試料ステージに載置した前記水晶ウエハーの
各振動部位置に対し、ライン状に振動周波数測定プロー
ブを多チャンネル配置したライン状プローブの相対位置
を前後又は左右方向と上下方向の2軸方向に順次位置調
節する駆動装置と、前記試料ステージに対向電極を持
ち、前記駆動装置により前記対向電極と前記ライン状プ
ローブの各プローブとの間に位置調節した横又は縦方向
の前記各振動部のアドミッタンスを順次切り替えて計測
し、各振動部の振動周波数を求めるアドミッタンス計測
装置とを備えたことを特徴とする。
(Second invention) In a crystal resonator manufacturing apparatus in which vibrating portions are formed vertically and horizontally on a quartz wafer by etching and the vibration frequency is adjusted by adjusting the thickness of each vibrating portion, the quartz oscillator is mounted on a sample stage. For each vibrating portion position of the quartz wafer, a driving device that sequentially adjusts the relative position of the linear probe in which the vibration frequency measurement probe is arranged in multiple channels in a linear manner in the front-back or left-right direction and the vertical direction, The sample stage has a counter electrode, and the admittance of each of the horizontal or vertical vibrating portions adjusted in position between the counter electrode and each probe of the linear probe by the driving device is sequentially switched and measured. An admittance measuring device for obtaining a vibration frequency of the vibrating part.

【0012】(第3の発明)エッチング加工により水晶
ウエハー上に縦横に振動部を形成しかつ各振動部の厚み
調節により振動周波数を調節する水晶振動子の製造装置
において、試料ステージに載置した前記水晶ウエハーの
各振動部位置に対し、面状に振動周波数測定プローブを
多チャンネル配置した面状プローブの相対位置を上下方
向の1軸方向に位置調節する駆動装置と、前記試料ステ
ージに対向電極を持ち、前記駆動装置により前記対向電
極と前記面状プローブの各プローブとの間を位置調節し
た前記各振動部のアドミッタンスを順次切り替えて計測
し、各振動部の振動周波数を求めるアドミッタンス計測
装置とを備えたことを特徴とする。
(Third invention) In a manufacturing apparatus of a quartz oscillator in which vibrating portions are formed vertically and horizontally on a quartz wafer by etching and a vibration frequency is adjusted by adjusting the thickness of each vibrating portion, the oscillator is mounted on a sample stage. A driving device that adjusts the relative position of a planar probe in which a plurality of channels of vibration frequency measuring probes are arranged in a planar manner with respect to the positions of the vibrating portions of the crystal wafer in one axial direction in a vertical direction; Having an admittance measuring device for sequentially switching and measuring the admittance of each of the vibrating parts whose position has been adjusted between the counter electrode and each of the planar probes by the driving device, and obtaining a vibration frequency of each vibrating part; It is characterized by having.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】水晶ウエハー上の各振動部につい
て、振動周波数の測定方法は公知のアドミッタンス測定
方法がある。水晶は外部から電界を加えると、水晶基板
の厚みに反比例した周波数で振動する。この変化は電気
的特性にも影響して電気的共振が観測されるため、水晶
振動子に非接触な振動周波数測定プローブを用いて水晶
ウエハー上の各振動部のアドミッタンスを計測すれば、
各振動部の振動(共振)周波数を測定できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION For each vibrating portion on a quartz wafer, there is a known admittance measuring method for measuring a vibration frequency. Quartz vibrates at a frequency inversely proportional to the thickness of the quartz substrate when an electric field is applied from the outside. Since this change also affects the electrical characteristics and electric resonance is observed, if the admittance of each vibrating part on the crystal wafer is measured using a vibration frequency measurement probe that is not in contact with the crystal oscillator,
The vibration (resonance) frequency of each vibration unit can be measured.

【0014】図8は、水晶振動子ウエハーと振動部の構
造(a)と、この水晶振動子の各振動部の共振周波数の
測定方法(b)を示すものである。水晶振動子ウエハー
は、パターンエッチングにより振動部を薄板化し、この
後に振動部別に切断して振動子チップとして製造され
る。
FIG. 8 shows the structure (a) of a crystal resonator wafer and a vibrating section, and a method (b) for measuring the resonance frequency of each vibrating section of the crystal resonator. The crystal resonator wafer is manufactured as a resonator chip by thinning the vibrating portion by pattern etching, and thereafter cutting the vibrating portion.

【0015】各振動部の周波数測定には、薄板化した水
晶振動子ウエハーの一方の面でその振動子部分に対向電
極を接触させ、他方の面から対向電極に対峙する位置で
周波数測定プローブを近接配置し、プローブと対向電極
の間に位置する振動部の厚みの違いによるアドミッタン
スの変化をアドミッタンス計測装置で計測し、このアド
ミッタンスに応じて振動部の振動周波数の測定値を得
る。
To measure the frequency of each vibrating part, a counter electrode is brought into contact with the vibrator part on one side of a thinned quartz crystal wafer, and a frequency measuring probe is placed at a position facing the counter electrode from the other side. An admittance measuring device measures a change in admittance due to a difference in thickness of the vibrating portion located between the probe and the counter electrode, and obtains a measured value of a vibration frequency of the vibrating portion according to the admittance.

【0016】本実施形態になる振動周波数の全数を検査
する装置は、上記の原理を利用し、水晶ウエハー上の全
振動部について振動周波数を自動的もしくは半自動的に
測定するものである。
The apparatus for inspecting the total number of vibration frequencies according to this embodiment automatically or semi-automatically measures the vibration frequencies of all vibrating parts on a quartz wafer by using the above principle.

【0017】以下に説明する第1〜第5の実施形態は、
水晶ウエハーと振動周波数測定プローブとの相対位置を
機械的に操作する駆動装置によって、水晶ウエハー上の
全ての振動部とプローブとの相対位置を順次切り替え移
動しながら、周波数を計測する構成であり、それぞれ駆
動ステージの構造は異なるが水晶ウエハーの振動部にプ
ローブを接近(接触はしない)させる動作は共通であ
る。第6及び第7の実施形態は、振動周波数測定プロー
ブを多チャンネル化して、複数のセルをほぼ同時に計測
できるようにしたものである。
The first to fifth embodiments described below are:
With a driving device that mechanically operates the relative position between the quartz wafer and the vibration frequency measurement probe, the frequency is measured while sequentially switching and moving the relative positions of all the vibrating parts and the probes on the quartz wafer, Although the structures of the drive stages are different from each other, the operation of making the probe approach (but not contact) the vibrating part of the quartz wafer is common. In the sixth and seventh embodiments, the vibration frequency measuring probe has multiple channels so that a plurality of cells can be measured almost simultaneously.

【0018】(第1の実施形態)x−y−zステージを
用いた構成 測定原理のように針状のプローブを用いて全数測定を行
う場合は、3軸以上自由度を持つ駆動装置が必要であ
る。本実施形態では、図1に示すように、水晶ウエハー
を載置したステージを駆動する駆動装置と、この駆動装
置により位置調節したウエハー上の振動部の振動周波数
を逐次測定するアドミッタンス計測装置とで構成され
る。
(First Embodiment) Configuration Using an xyz Stage When performing 100% measurement using a needle-shaped probe as in the measurement principle, a driving device having three or more axes of freedom is required. It is. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a driving device that drives a stage on which a quartz wafer is mounted, and an admittance measuring device that sequentially measures the vibration frequency of a vibrating portion on the wafer whose position is adjusted by the driving device. Be composed.

【0019】図1において、y方向移動ステージ1は、
装置筺体2の最下部でy軸(前後)方向の位置が調節可
能にされる。x方向移動ステージ3は、y方向移動ステ
ージ1上でx軸(左右)方向の位置が調節可能にされ
る。z方向移動ステージ4は、x方向移動ステージ3上
でz軸(上下)方向の位置が調節可能にされる。
In FIG. 1, the y-direction moving stage 1 is
The position in the y-axis (front-rear) direction can be adjusted at the lowermost part of the device housing 2. The position of the x-direction moving stage 3 in the x-axis (left / right) direction on the y-direction moving stage 1 can be adjusted. The position of the z-direction moving stage 4 in the z-axis (vertical) direction on the x-direction moving stage 3 can be adjusted.

【0020】これらx,y,z方向移動ステージの位置
調節は、パルスモータやリニアモータを駆動源としてガ
イドレール上で各方向に駆動され、モータの回転数制御
や位置フィードバック制御で実現される。
The position adjustment of the x, y, and z-direction moving stages is driven in each direction on a guide rail by using a pulse motor or a linear motor as a driving source, and is realized by controlling the number of rotations of the motor or performing position feedback control.

【0021】z方向移動ステージ4上には対向電極を持
つ試料ステージ5が設けられ、この試料ステージ5に水
晶ウエハー6が載置されることで該水晶ウエハー6の
x,y,z軸方向の位置が調節される。
A sample stage 5 having a counter electrode is provided on the z-direction moving stage 4, and a crystal wafer 6 is mounted on the sample stage 5 to move the crystal wafer 6 in the x, y, and z directions. The position is adjusted.

【0022】装置筺体2から引き出された腕部2Aに
は、水晶ウエハー6の上部で針状の周波数測定プローブ
7が取り付けられ、プローブ7の先端が水晶ウエハー6
の振動部に近接するようx,y,z方向移動ステージに
よる位置調節がなされる。プローブ7及び試料ステージ
5の対向電極は、装置筺体2に内蔵又は外付けでアドミ
ッタンス計測装置(図示省略)に接続される。
A needle-like frequency measurement probe 7 is attached to the arm 2A pulled out of the apparatus housing 2 above the quartz wafer 6, and the tip of the probe 7 is attached to the quartz wafer 6.
Is adjusted by the x, y, z direction moving stage so as to be close to the vibrating part. The probe 7 and the counter electrode of the sample stage 5 are connected to an admittance measurement device (not shown) built in or external to the device housing 2.

【0023】したがって、試料ステージ5上の水晶ウエ
ハー6の各振動部の周波数測定は、x,y,zの3軸の
自由度を持つ方向移動ステージによって1つの振動部位
置にプローブ7の先端が位置するよう調節して周波数測
定を行い、その後はx,y方向移動ステージの位置調節
により各振動部位置にプローブ7の先端を位置させる調
節と測定で振動部全数の周波数測定を行うことができ
る。
Therefore, the frequency of each vibrating portion of the quartz wafer 6 on the sample stage 5 is measured by using a direction moving stage having three degrees of freedom of x, y and z so that the tip of the probe 7 is positioned at one vibrating portion. The frequency is measured by adjusting the position of the moving stage, and then the frequency of all vibrating parts can be measured by adjusting and measuring the position of the tip of the probe 7 at each vibrating part position by adjusting the position of the x, y direction moving stage. .

【0024】(第2の実施形態)z駆動プローブとx−
yステージを用いた構成 本実施形態が第1の実施形態と異なる部分は、図2に示
すように、z方向移動ステージ4を筺体腕部2Aに設
け、このz方向移動ステージ4に取り付けたプローブ7
をz軸方向に駆動する。
(Second Embodiment) z-drive probe and x-
Configuration using y-stage The present embodiment differs from the first embodiment in that, as shown in FIG. 2, a z-direction moving stage 4 is provided on a housing arm 2A, and a probe attached to this z-direction moving stage 4 7
Is driven in the z-axis direction.

【0025】水晶セル表面とプローブは接触しないが、
きわめて近接した微妙な位置制御を行う必要があり、本
実施形態では軽量であるプローブを独立して駆動するこ
とにより、z軸方向の制御性に優れる。
Although the quartz cell surface does not contact the probe,
It is necessary to perform delicate position control in a very close proximity. In this embodiment, by independently driving a lightweight probe, controllability in the z-axis direction is excellent.

【0026】(第3の実施形態)y−z駆動プローブと
xステージを用いた構成 本実施形態が第1又は第2の実施形態と異なる部分は、
図3に示すように、試料ステージ5はx方向移動ステー
ジ3によってx軸方向のみ位置調節し、筺体2に設けた
y方向移動ステージ1とこれに支持されるz方向移動ス
テージ4によってプローブ7をy,zの2軸方向に位置
調節する。
(Third Embodiment) Configuration Using a yz Drive Probe and an x Stage The present embodiment is different from the first or second embodiment in that:
As shown in FIG. 3, the position of the sample stage 5 is adjusted only in the x-axis direction by the x-direction moving stage 3, and the probe 7 is moved by the y-direction moving stage 1 provided in the housing 2 and the z-direction moving stage 4 supported by the same. The position is adjusted in two directions of y and z.

【0027】本実施形態によれば、多数の水晶ウエハー
を連続して測定する場合には、各ウエハーをx軸方向に
送ることで連続した周波数測定ができる。
According to the present embodiment, when a large number of crystal wafers are measured continuously, continuous frequency measurement can be performed by feeding each wafer in the x-axis direction.

【0028】(第4の実施形態)x−y−z駆動プロー
ブを用いた構成 本実施形態では、図4に示すように、x,y,z方向移
動ステージ1、3、4を筺体2側に配置し、水晶ウエハ
ー6は試料ステージ5上に固定し、プローブ7をx,
y,z軸方向に移動させて逐次周波数測定を行う。
(Fourth Embodiment) Configuration Using xyz Drive Probe In this embodiment, as shown in FIG. 4, the x, y, and z direction moving stages 1, 3, and 4 are arranged on the housing 2 side. The quartz wafer 6 is fixed on the sample stage 5, and the probe 7 is
The frequency is measured successively while moving in the y and z axis directions.

【0029】本実施形態によれば、水晶ウエハー6を設
置する位置の任意性が広くなり、直交座標系以外にも円
筒座標系にも適用できる。
According to the present embodiment, the arbitrariness of the position where the quartz wafer 6 is set is widened, and the present invention can be applied not only to the rectangular coordinate system but also to the cylindrical coordinate system.

【0030】(第5の実施形態)4軸以上のロボットを
用いた構成 本実施形態では、図5に示すように、4軸以上の自由度
を持つ多軸ロボット8を筺体2に設け、その先端部でプ
ローブ7の位置調節を行い、ウエハー6の各振動部の周
波数測定を逐次行う。
(Fifth Embodiment) Configuration Using a Robot with Four or More Axes In this embodiment, as shown in FIG. 5, a multi-axis robot 8 having four or more axes of freedom is provided in a housing 2, and The position of the probe 7 is adjusted at the tip portion, and the frequency measurement of each vibrating portion of the wafer 6 is sequentially performed.

【0031】本実施形態によれば、市場に既製品が豊富
なロボット8を用いることにより、前記までの各実施形
態の構成に比べて製造コストの低減を図ることができ
る。
According to the present embodiment, the use of the robot 8 having a large number of off-the-shelf products on the market makes it possible to reduce the manufacturing cost as compared with the configurations of the above embodiments.

【0032】(第6の実施形態)ライン状プローブを用
いた構成 本実施形態では、図6の(a)に構成を、(b)にライ
ン状プローブの構造を示すように、プローブとして複数
のプローブをライン状に多チャンネル配置したライン状
プローブ9とし、x,zの方向移動ステージ3、4によ
り駆動系の自由度は2軸とする。
(Sixth Embodiment) Configuration Using Linear Probes In the present embodiment, a plurality of probes are used as shown in FIG. 6A to show the configuration and FIG. The probe is a linear probe 9 in which multiple channels are arranged in a line, and the degrees of freedom of the driving system are two axes by the x and z direction moving stages 3 and 4.

【0033】なお、ライン状プローブ9は、プロ一ブ先
端とウエハー6の振動部表面との間隙は数10μmと狭
いので、各プローブ形状の精度および位置精度を高めた
ものが使用される。また、アドミッタンス計測装置は、
x,y軸の位置調節終了後、ライン状プローブ9の各プ
ローブからの信号を順次切り替えて取り込み、それぞれ
の周波数計測を行う。
Since the gap between the tip of the probe and the surface of the vibrating portion of the wafer 6 is as narrow as several tens of μm, the linear probe 9 is used in which the accuracy and position accuracy of each probe shape are enhanced. In addition, the admittance measurement device
After the position adjustment of the x and y axes is completed, the signals from the respective probes of the linear probe 9 are sequentially switched and fetched, and each frequency is measured.

【0034】本実施形態によれば、ウエハー上の各振動
部に対して横方向又は縦方向で一括して周波数測定がで
き、y軸方向の位置調節が不要になって測定時間を短縮
できるし、必要なステージ数を減らすことができる。
According to this embodiment, the frequency can be collectively measured in the horizontal direction or the vertical direction for each vibrating portion on the wafer, and the position adjustment in the y-axis direction is not required, so that the measurement time can be reduced. , The number of required stages can be reduced.

【0035】(第7の実施形態)面プローブを用いる構
成 本実施形態では、図7の(a)に構成を、(b)と
(c)に面プローブの構造を示すように、プローブとし
て縦横にプローブを配置した面状プローブ10とし、
x,zの方向移動ステージ3、4により駆動系の自由度
は2軸又は1軸とする。
(Seventh Embodiment) Configuration Using Surface Probe In this embodiment, the configuration is shown in FIG. 7A and the structure of the surface probe is shown in FIGS. 7B and 7C. A planar probe 10 in which a probe is arranged,
The degrees of freedom of the driving system are set to two axes or one axis by the x and z direction moving stages 3 and 4.

【0036】なお、第6の実施形態と同じ理由で、プロ
ーブの形状と位置の精度をさらに高めたものが使用され
る。また、アドミッタンス計測装置は、x,y軸の位置
調節終了後、面プローブ10の各プローブからの信号を
順次切り替えて取り込み、それぞれの周波数計測を行
う。
For the same reason as in the sixth embodiment, a probe having a further improved shape and position accuracy is used. In addition, the admittance measuring device sequentially switches and takes in signals from the probes of the surface probe 10 after the position adjustment of the x and y axes is completed, and measures the respective frequencies.

【0037】本実施形態によれば、ウエハー上の各振動
部に対して縦横に一括して周波数測定ができ、測定時間
を一層短縮できるし、必要なステージ数を最少にでき
る。
According to the present embodiment, the frequency can be collectively measured vertically and horizontally for each vibrating portion on the wafer, so that the measurement time can be further reduced and the required number of stages can be minimized.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、水晶ウ
エハーとプローブとの相対位置を、前後左右上下方向の
3軸移動ステージを使って位置調節すること、ライン状
プローブと2軸方向移動ステージを使って位置調節する
こと、面状プローブと1軸方向移動ステージを使って位
置調節することによりウエハー上の全振動部の周波数を
測定するようにしたため、以下の効果がある。
As described above, according to the present invention, the relative position between the quartz wafer and the probe is adjusted by using the three-axis moving stage in the front, rear, left, right, up and down directions. Since the position is adjusted by using the stage and the position is adjusted by using the planar probe and the one-axis moving stage, the frequencies of all vibrating parts on the wafer are measured.

【0039】(1)フォトリゾ加工による水晶振動子製
造工程において、水晶ウエハーの振動部における発振周
波数の全数測定装置が実現される。
(1) In the process of manufacturing a crystal resonator by photolithography, an apparatus for entirely measuring the oscillation frequency in the vibrating portion of a crystal wafer is realized.

【0040】(2)水晶振動子の振動周波数の全数測定
を簡便に早く正確に行うことができる。
(2) The total number of oscillation frequencies of the crystal oscillator can be measured simply, quickly and accurately.

【0041】(3)エッチング前後あるいはエッチング
途中での振動周波数の全数測定ができるため、水晶振動
子の高周波化に対応した微調エッチング工程管理が可能
となる。
(3) Since the total number of vibration frequencies before and after or during etching can be measured, a fine etching process control corresponding to a higher frequency of the crystal oscillator can be performed.

【0042】(4)工程に時問的・労力的な手間を追加
することなく、水晶振動子の振動周波数の全数検査によ
って、周波数不良が著しく減ぜられたのでエッチング工
程での歩留まりが大幅に向上する。
(4) Without adding time and labor to the process, the frequency defect is significantly reduced by the total inspection of the oscillation frequency of the crystal oscillator, so that the yield in the etching process is greatly reduced. improves.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態になるx−y−z移動
ステージを用いた構成。
FIG. 1 shows a configuration using an xyz moving stage according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態になるz移動プローブ
とx−y移動ステージを用いた構成。
FIG. 2 shows a configuration using a z-moving probe and an xy moving stage according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態になるy−z移動プロ
ーブとx移動ステージを用いた構成。
FIG. 3 shows a configuration using a yz moving probe and an x moving stage according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施形態になるx−y−z移動
プローブを用いた構成。
FIG. 4 shows a configuration using an xyz moving probe according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施形態になる4軸以上のロボ
ットを用いた構成。
FIG. 5 shows a configuration using a robot having four or more axes according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6の実施形態になるライン状プロー
ブを用いた構成とライン状プローブ構造。
FIG. 6 shows a configuration using a linear probe and a linear probe structure according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第7の実施形態になる面プローブを用
いた構成と面プローブ構造。
FIG. 7 shows a configuration using a surface probe and a surface probe structure according to a seventh embodiment of the present invention.

【図8】ウエハー構造と振動周波数測定原理図。FIG. 8 is a diagram illustrating a wafer structure and a principle of measuring a vibration frequency.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…y方向移動ステージ 2…装置筺体 3…x方向移動ステージ 4…z方向移動ステージ 5…試料ステージ 6…水晶ウエハー 7…プローブ 8…多軸ロボット 9…ライン状プローブ 10…面状プローブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Y direction movement stage 2 ... Equipment housing 3 ... X direction movement stage 4 ... Z direction movement stage 5 ... Sample stage 6 ... Quartz wafer 7 ... Probe 8 ... Multi-axis robot 9 ... Linear probe 10 ... Surface probe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北寄崎 薫 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 野口 卓孝 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Kaoru Kitasakizaki 2-1-1-17 Osaki, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Meidensha Co., Ltd. (72) Takutaka Noguchi 2-1-1-17 Osaki, Shinagawa-ku, Tokyo No. Inside the company Meidensha

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エッチング加工により水晶ウエハー上に
縦横に振動部を形成しかつ各振動部の厚み調節により振
動周波数を調節する水晶振動子の製造装置において、 試料ステージに載置した前記水晶ウエハーの各振動部位
置に対し、振動周波数測定プローブを3軸方向に順次位
置調節する駆動装置と、 前記試料ステージに対向電極を持ち、前記駆動装置によ
り前記対向電極と前記プローブの間に位置調節した前記
各振動部のアドミッタンスを計測し、各振動部の振動周
波数を求めるアドミッタンス計測装置とを備えたことを
特徴とする水晶振動子の製造装置。
1. An apparatus for manufacturing a crystal resonator in which a vibrating portion is formed vertically and horizontally on a quartz wafer by etching and a vibration frequency is adjusted by adjusting the thickness of each vibrating portion, wherein the crystal wafer is placed on a sample stage. A driving device for sequentially adjusting the position of the vibration frequency measurement probe in three axial directions with respect to each vibrating portion position, the sample stage having a counter electrode, and the driving device adjusting the position between the counter electrode and the probe; An apparatus for manufacturing a crystal resonator, comprising: an admittance measuring device that measures admittance of each vibrating part and obtains a vibration frequency of each vibrating part.
【請求項2】 エッチング加工により水晶ウエハー上に
縦横に振動部を形成しかつ各振動部の厚み調節により振
動周波数を調節する水晶振動子の製造装置において、 試料ステージに載置した前記水晶ウエハーの各振動部位
置に対し、ライン状に振動周波数測定プローブを多チャ
ンネル配置したライン状プローブの相対位置を前後又は
左右方向と上下方向の2軸方向に順次位置調節する駆動
装置と、 前記試料ステージに対向電極を持ち、前記駆動装置によ
り前記対向電極と前記ライン状プローブの各プローブと
の間に位置調節した横又は縦方向の前記各振動部のアド
ミッタンスを順次切り替えて計測し、各振動部の振動周
波数を求めるアドミッタンス計測装置とを備えたことを
特徴とする水晶振動子の製造装置。
2. A manufacturing apparatus for a quartz oscillator, wherein a vibrating portion is formed on a quartz wafer vertically and horizontally by etching and a vibration frequency is adjusted by adjusting a thickness of each vibrating portion. A driving device that sequentially adjusts the relative position of the linear probe in which vibration frequency measuring probes are arranged in multiple channels in a linear manner with respect to each vibrating portion position, in the front-back or left-right direction and up-down direction, and It has an opposing electrode, and measures the admittance of each vibrating section in the horizontal or vertical direction, which is adjusted in position between the opposing electrode and each probe of the linear probe by the driving device, and measures the vibration. An apparatus for manufacturing a crystal unit, comprising: an admittance measuring device for obtaining a frequency.
【請求項3】 エッチング加工により水晶ウエハー上に
縦横に振動部を形成しかつ各振動部の厚み調節により振
動周波数を調節する水晶振動子の製造装置において、 試料ステージに載置した前記水晶ウエハーの各振動部位
置に対し、面状に振動周波数測定プローブを多チャンネ
ル配置した面状プローブの相対位置を上下方向の1軸方
向に位置調節する駆動装置と、 前記試料ステージに対向電極を持ち、前記駆動装置によ
り前記対向電極と前記面状プローブの各プローブとの間
を位置調節した前記各振動部のアドミッタンスを順次切
り替えて計測し、各振動部の振動周波数を求めるアドミ
ッタンス計測装置とを備えたことを特徴とする水晶振動
子の製造装置。
3. An apparatus for manufacturing a crystal resonator in which a vibrating portion is formed vertically and horizontally on a quartz wafer by etching and a vibration frequency is adjusted by adjusting the thickness of each vibrating portion. A driving device that adjusts the relative position of the planar probe in which the vibration frequency measuring probes are arranged in multiple channels in a planar manner with respect to each vibrating portion position, in one axial direction in the vertical direction; and the sample stage has a counter electrode, An admittance measuring device for sequentially switching and measuring the admittance of each of the vibrating parts whose position is adjusted between the counter electrode and each probe of the planar probe by a driving device, and measuring the vibration frequency of each of the vibrating parts. A crystal oscillator manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009239554A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Daishinku Corp Frequency adjusting apparatus for piezoelectric vibration device
JP2009246582A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Daishinku Corp Frequency adjusting apparatus for piezoelectric vibration device
JP2018074390A (en) * 2016-10-28 2018-05-10 株式会社村田製作所 Manufacturing apparatus and manufacturing method of piezoelectric element

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