JP2000288883A - Manufacture of quartz oscillator and manufacturing device therefor - Google Patents

Manufacture of quartz oscillator and manufacturing device therefor

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JP2000288883A
JP2000288883A JP11094075A JP9407599A JP2000288883A JP 2000288883 A JP2000288883 A JP 2000288883A JP 11094075 A JP11094075 A JP 11094075A JP 9407599 A JP9407599 A JP 9407599A JP 2000288883 A JP2000288883 A JP 2000288883A
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JP
Japan
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wafer
grindstone
quartz wafer
surface portion
quartz
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JP11094075A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Kasai
俊郎 河西
Noboru Matsuzaki
昇 松崎
Kenji Sakurai
賢治 桜井
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To thinly and stably machine a quartz wafer and to hardly generate damage to the quartz wafer. SOLUTION: In this device, a ring-like grinding wheel 4 mounted on one surface of a wheel spindle stock 2 is disposed such that the grinding wheel 4 partially overlaps a rotary table 6 in plan. While the rotary table 6 can rotate around a rotation shaft 6a. A holding jig 10 is mounted and fixed on a surface of the rotary table 6. A quartz wafer 20 is sucked and held on a surface of a holding plate of the holding jig 10. An arc-shaped electrode member 8 faces a portion of the grinding wheel 4 in which the grinding wheel 4 does not overlap the rotary table 6 in plan, at a prescribed interval. An electrolytic coolant is supplied from plural opening parts 8b formed in a surface of the electrode member 8.

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方
法及びウエハ研削用治具に係り、特に、水晶振動子を形
成するための薄い水晶ウエハを加工する場合に好適な技
術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a quartz oscillator and a jig for grinding a wafer, and more particularly to a technique suitable for processing a thin quartz wafer for forming a quartz oscillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、水晶振動子を製造する場合に
は、水晶を所定の結晶方位にて板状に切り出した水晶ウ
エハを研磨加工によって薄型化し、数十μmから数百μ
m程度の厚さの平行平板状に加工するようにしている。
この水晶ウエハを仕上げ研削やエッチング処理などによ
って鏡面加工し、さらに適宜にカットして表面電極など
を形成することによって水晶振動子が形成される。
2. Description of the Related Art In general, when manufacturing a quartz oscillator, a quartz wafer obtained by cutting a quartz crystal into a plate with a predetermined crystal orientation is thinned by polishing, and the thickness is reduced from several tens μm to several hundred μm.
It is designed to be processed into a parallel plate having a thickness of about m.
This crystal wafer is mirror-finished by finish grinding, etching, or the like, and further cut appropriately to form a surface electrode or the like, thereby forming a crystal resonator.

【0003】水晶振動子の加工法として最も一般的な方
法は、平面ラップ盤と呼ばれる研磨装置によって加工す
るものである。平面ラップ盤は、上下一対の定盤の間に
キャリアと呼ばれる開口部を備えた歯車形状の保持枠を
配置し、このキャリアの開口部内に水晶ウエハを収容し
た状態で上下の定盤で挟みこみ、上下の定盤間に遊離砥
粒を供給しながらキャリアに遊星運動をさせて水晶ウエ
ハの表裏両面を研磨するように構成されている。キャリ
アは外周部に歯を備えており、この歯を定盤の中心部に
ある太陽ギアと、定盤の外周側にある内歯歯車とに係合
させ、太陽ギアと内歯歯車とを適宜に回転させることに
よってランダムな方向に研磨作用を施すことができるも
のである。この研磨加工法では、水晶ウエハを厚い状態
から順に複数段階、例えば粗加工、中間加工、仕上げ加
工の3段階を実施して徐々に薄くしていきながら最終的
に鏡面に近い表面粗さを得るようにしている。
[0003] The most common method of processing a quartz oscillator is to perform processing using a polishing apparatus called a plane lapping machine. In a flat lapping machine, a gear-shaped holding frame having an opening called a carrier is arranged between a pair of upper and lower stools, and a crystal wafer is accommodated in the opening of the carrier and sandwiched between the upper and lower stools. The carrier is made to perform planetary motion while supplying loose abrasive grains between the upper and lower platens to polish both front and back surfaces of the quartz wafer. The carrier is provided with teeth on the outer peripheral portion, and the teeth are engaged with a sun gear at the center of the surface plate and an internal gear on the outer peripheral side of the surface plate, and the sun gear and the internal gear are appropriately adjusted. The polishing action can be performed in a random direction by rotating in the direction shown in FIG. In this polishing method, a quartz wafer is subjected to a plurality of steps in order from a thick state, for example, three steps of rough processing, intermediate processing, and finishing processing, and gradually thinned to finally obtain a surface roughness close to a mirror surface. Like that.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、平面ラップ盤によって粗加工、中間加
工、仕上げ加工などの複数のプロセスを実施していく過
程で、水晶振動子の特性に大きな影響を与えるカットア
ングルのずれが増大するという問題点がある。上記のよ
うに複数段階で徐々に表面粗さを低減させていくと、段
階毎に研磨面のカットアングルに対する誤差が発生する
ため、研磨段階が多くなればなるほどカットアングルの
ずれが増大するのである。
However, in the above-mentioned conventional method, the characteristics of the crystal unit are greatly affected in the course of performing a plurality of processes such as rough machining, intermediate machining, and finishing with a flat lapping machine. In addition, there is a problem that the shift of the cut angle which gives the increases. If the surface roughness is gradually reduced in a plurality of steps as described above, an error occurs with respect to the cut angle of the polished surface in each step, so that as the number of polishing steps increases, the shift of the cut angle increases. .

【0005】また、上記方法においては、キャリアの開
口部に水晶ウエハを収容して研削加工を行うため、キャ
リアと水晶ウエハとの間の衝突などによって水晶ウエハ
の角部が損傷し、この破片が水晶ウエハの表面を傷つけ
てしまう恐れがある。特に、高精度で高周波数の水晶振
動子を製造するためには水晶ウエハを薄く、精度良く加
工する必要があるが、例えば水晶ウエハを100μm以
下に薄くしようとすると、水晶ウエハ自体もまたきわめ
て欠けやすくなるとともに、平面ラップ盤による加工で
はキャリアを水晶ウエハよりも薄く形成する必要がある
ため、キャリアもきわめて薄くなり、加工時においてキ
ャリアにうねりなどが発生しやすくなる。したがって、
水晶ウエハ自体に割れや欠けが発生する可能性が増大す
るとともに、うねりが発生したキャリアにより水晶ウエ
ハがキャリアの外側に飛び出してしまうという事故が発
生しやすくなる。この事故が発生すると、飛び出した水
晶ウエハが割れて同時に加工していた他の水晶ウエハを
修復不能な状態に至らしめる。したがって、従来方法で
はきわめて薄い水晶ウエハを安定して供給することがで
きないという問題点があった。
Further, in the above method, since the crystal wafer is accommodated in the opening of the carrier and the grinding process is performed, corners of the crystal wafer are damaged due to collision between the carrier and the crystal wafer, and this fragment is generated. There is a risk of damaging the surface of the crystal wafer. In particular, in order to manufacture a high-precision, high-frequency quartz crystal unit, it is necessary to make the quartz wafer thin and to process it with high accuracy. In addition, since the carrier needs to be formed thinner than the quartz wafer in the processing by the flat lapping machine, the carrier is also extremely thin, and the carrier is likely to undulate during the processing. Therefore,
The possibility that cracks or chips are generated in the crystal wafer itself increases, and an accident that the crystal wafer jumps out of the carrier due to the undulated carrier easily occurs. When this accident occurs, the protruding quartz wafer breaks, and the other quartz wafer being processed at the same time is brought into an unrecoverable state. Therefore, the conventional method has a problem that an extremely thin quartz wafer cannot be supplied stably.

【0006】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、水晶ウエハの製造方法において、
従来よりも薄く加工することができるとともに、水晶ウ
エハの損傷などが発生しにくく、安定して加工すること
のできる加工方法を提供しようとするものである。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a quartz wafer.
An object of the present invention is to provide a processing method that can be processed thinner than before, and is less likely to cause damage to a quartz wafer and can be processed stably.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の水晶振動子の製造方法は、水晶ウエハを研削
用治具に取付け、該研削用治具には、支持体に取り付け
られ、その露出表面部以外の表面部位から排気作用を受
けるように構成された多孔質素材からなる保持部材を設
け、前記排気作用に基づいて発生する吸引力によって前
記保持部材の前記露出表面部上に前記水晶ウエハを吸着
保持した状態とし、導電性基材中に砥粒を埋設してなる
砥石の表面に電解液を接触させた状態で電解作用によっ
て導電性基材を溶出させて目立てを行いながら、前記水
晶ウエハの表面に前記砥石の表面を接触させた状態で前
記水晶ウエハと前記砥石とを相対的に移動させて表面加
工を行う電解インプロセスドレッシング加工により水晶
ウエハを研削することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of manufacturing a crystal unit according to the present invention comprises attaching a crystal wafer to a grinding jig, and attaching the crystal wafer to a support. A holding member made of a porous material configured to receive an exhausting action from a surface portion other than the exposed surface portion, and a suction force generated based on the exhausting action on the exposed surface portion of the holding member. While the crystal wafer is held by suction, the conductive base is eluted by electrolysis while the electrolytic solution is in contact with the surface of the grindstone formed by embedding the abrasive grains in the conductive base while dressing is performed. Grinding the quartz wafer by electrolytic in-process dressing processing in which the quartz wafer and the grindstone are relatively moved while the surface of the grindstone is in contact with the surface of the quartz wafer to perform surface processing. And wherein the door.

【0008】この発明によれば、多孔質素材からなる保
持部材の露出表面部に水晶ウエハを吸着保持して電解イ
ンプロセスドレッシング加工により研削することによ
り、水晶ウエハを安定的に、且つ、確実に保持して研削
加工を受けることができるため、研削加工であっても、
或いは、水晶ウエハを極めて薄く加工しても、水晶ウエ
ハの破損の危険性を低減することができる。また、電解
インプロセスドレッシング加工によって常に砥石の目立
てを行いながら研削を行うことにより、細かい砥粒であ
っても迅速に加工できることから従来の研磨方法のよう
に複数段階の研磨加工を行う必要がなく、また、従来方
法よりも薄く加工することができる。
According to the present invention, the crystal wafer is stably and surely secured by holding the crystal wafer by suction on the exposed surface of the holding member made of a porous material and grinding it by electrolytic in-process dressing. Because it can be held and subjected to grinding, even if it is grinding,
Alternatively, even if the crystal wafer is processed to be extremely thin, the risk of breakage of the crystal wafer can be reduced. Also, by performing grinding while always sharpening the grindstone by electrolytic in-process dressing processing, even fine abrasive grains can be processed quickly, so there is no need to perform multi-stage polishing processing as in the conventional polishing method Also, it can be processed thinner than the conventional method.

【0009】この発明において、前記多孔質素材は粒状
材を原料とする焼結体であることが好ましい。
In the present invention, the porous material is preferably a sintered body made of a granular material.

【0010】この発明によれば、粒状材を原料とする焼
結体によって多孔質素材を形成することにより、保持部
材を介在しての吸着保持に必要な通気性を確保しながら
充分な機械的強度を得ることができるので、水晶ウエハ
を安全確実に露出表面部上に保持することができる。こ
の場合、特に、アルミナ、ジルコニアなどのセラミック
ス素材によって保持部材を形成することにより、充分な
機械的強度と、電解液などに対する耐蝕性とを共に得る
ことができる。
According to the present invention, by forming the porous material from the sintered body using the granular material as a raw material, a sufficient mechanical property can be secured while securing the air permeability necessary for holding by suction through the holding member. Since the strength can be obtained, the quartz wafer can be securely and securely held on the exposed surface portion. In this case, in particular, by forming the holding member from a ceramic material such as alumina or zirconia, both sufficient mechanical strength and corrosion resistance to an electrolytic solution and the like can be obtained.

【0011】上記各発明において、前記保持部材の前記
露出表面部上に液体を配置し、該液体を介して前記排気
作用により前記水晶ウエハを吸着保持することが好まし
い。
In each of the above inventions, it is preferable that a liquid is arranged on the exposed surface portion of the holding member, and the quartz wafer is sucked and held by the exhaust action via the liquid.

【0012】この発明によれば、保持部材の露出表面部
上に液体を配置した状態で排気作用を加えることによ
り、液体が保持部材内に吸引され、液体を介して水晶ウ
エハが露出表面部上に吸着保持される。したがって、水
晶ウエハと露出表面部との間に液体が存在し、両者間の
気密性を向上させるため、水晶ウエハの吸着力を高める
ことができるとともに、水晶ウエハの吸着保持状態にお
ける平坦性を向上させることができる。その結果、水晶
ウエハをより安全確実に研削加工でき、加工後の水晶ウ
エハの平坦性も向上できる。さらに、排気作用を緩める
ことによって保持部材内に吸引されていた液体が露出表
面上に浸出してくるので、加工後に水晶ウエハをきわめ
て容易に研削用治具から取り外すことができ、水晶ウエ
ハを極めて薄く加工しても安全に取り扱うことが可能に
なる。
According to the present invention, the liquid is sucked into the holding member by applying an exhausting action in a state where the liquid is arranged on the exposed surface of the holding member, and the crystal wafer is placed on the exposed surface through the liquid. Is held by suction. Therefore, a liquid exists between the crystal wafer and the exposed surface, and the airtightness between the two is improved, so that the suction force of the crystal wafer can be increased and the flatness of the crystal wafer in the suction holding state is improved. Can be done. As a result, the crystal wafer can be ground more safely and reliably, and the flatness of the processed crystal wafer can be improved. Further, since the liquid sucked into the holding member leaks out onto the exposed surface by relaxing the exhausting action, the crystal wafer can be very easily removed from the grinding jig after processing, and the crystal wafer can be extremely removed. Even if it is processed thinly, it can be handled safely.

【0013】また、上記各発明において、研削加工時に
おいては、前記保持部材の内部に液体を満たした状態で
前記排気作用により前記露出表面部上に前記水晶ウエハ
を吸着保持させておくことが好ましい。
In each of the above-mentioned inventions, it is preferable that, during the grinding process, the quartz wafer is suction-held on the exposed surface portion by the exhausting operation in a state where the liquid is filled in the inside of the holding member. .

【0014】この発明によれば、水晶ウエハと露出表面
部との間に液体が存在し、両者間の気密性を向上させる
ため、水晶ウエハの吸着力を高めることができるととも
に、水晶ウエハの吸着保持状態における平坦性を向上さ
せることができる。その結果、水晶ウエハをより安全確
実に研削加工でき、加工後の水晶ウエハの平坦性も向上
できる。さらに、排気作用を緩めることによって保持部
材内に吸引されていた液体が露出表面上に浸出してくる
ので、加工後に水晶ウエハをきわめて容易に研削用治具
から取り外すことができ、水晶ウエハを極めて薄く加工
しても安全に取り扱うことが可能になる。
According to the present invention, the liquid exists between the quartz wafer and the exposed surface portion, and the airtightness between the two is improved, so that the chucking force of the quartz wafer can be increased and the quartz wafer can be attracted. The flatness in the holding state can be improved. As a result, the crystal wafer can be ground more safely and reliably, and the flatness of the processed crystal wafer can be improved. Further, since the liquid sucked into the holding member leaks out onto the exposed surface by relaxing the exhausting action, the crystal wafer can be very easily removed from the grinding jig after processing, and the crystal wafer can be extremely removed. Even if it is processed thinly, it can be handled safely.

【0015】次に、本発明の水晶振動子の製造装置は、
水晶ウエハを吸着保持する研削用治具と、導電性基材中
に砥粒を埋設してなる砥石と、該砥石における前記水晶
ウエハに接触していない表面部位に所定間隔を以て対向
する電極部材と、前記砥石と前記電極部材との間に電圧
を印加する電源と、前記砥石と前記電極部材との間に電
解液を供給する電解液供給手段と、前記砥石と前記研削
用治具とを相対的に移動させて前記水晶ウエハを前記砥
石によって研削可能に構成する駆動手段とを備え、前記
研削用治具には、支持体と、該支持体に取り付けられ、
その露出表面部以外の表面部位から排気作用を受けるよ
うに構成された多孔質素材からなる保持部材とを設け、
前記排気作用に基づいて発生する吸引力によって前記保
持部材の前記露出表面部に前記水晶ウエハを吸着保持可
能に構成し、電解作用によって前記砥石から前記導電性
基材を溶出させて目立てを行いながら前記水晶ウエハの
表面加工を行う電解インプロセスドレッシング加工によ
り水晶ウエハを研削するように構成されていることを特
徴とする。
Next, the apparatus for manufacturing a quartz oscillator according to the present invention comprises:
A grinding jig for sucking and holding a quartz wafer, a grindstone having abrasive grains embedded in a conductive substrate, and an electrode member opposed to a surface portion of the grindstone that is not in contact with the quartz wafer at a predetermined interval. A power supply for applying a voltage between the grindstone and the electrode member, an electrolyte supply means for supplying an electrolytic solution between the grindstone and the electrode member, and a relative movement between the grindstone and the grinding jig. The crystal wafer can be ground by the grindstone by moving the crystal jig, the grinding jig, a support, attached to the support,
A holding member made of a porous material configured to receive an exhaust action from a surface portion other than the exposed surface portion,
The quartz wafer is configured to be able to be sucked and held on the exposed surface portion of the holding member by a suction force generated based on the exhausting action, and while the electroconductive action elutes the conductive base material from the grindstone to perform dressing. The crystal wafer is ground by electrolytic in-process dressing processing for processing the surface of the crystal wafer.

【0016】この発明によれば、多孔質素材からなる保
持部材の露出表面部に水晶ウエハを吸着保持して電解イ
ンプロセスドレッシング加工により研削することによ
り、水晶ウエハを安定的に、且つ、確実に保持して研削
加工を受けることができるため、研削加工であっても、
或いは、水晶ウエハを極めて薄く加工しても、水晶ウエ
ハの破損の危険性を低減することができる。また、電解
インプロセスドレッシング加工によって常に砥石の目立
てを行いながら研削を行うことにより、細かい砥粒であ
っても迅速に加工できることから従来の研磨方法のよう
に複数段階の研磨加工を行う必要がなく、また、従来方
法よりも薄く加工することができる。
According to the present invention, the crystal wafer is stably and surely secured by holding the crystal wafer by suction on the exposed surface of the holding member made of a porous material and grinding it by electrolytic in-process dressing. Because it can be held and subjected to grinding, even if it is grinding,
Alternatively, even if the crystal wafer is processed to be extremely thin, the risk of breakage of the crystal wafer can be reduced. Also, by performing grinding while always sharpening the grindstone by electrolytic in-process dressing processing, even fine abrasive grains can be processed quickly, so there is no need to perform multi-stage polishing processing as in the conventional polishing method Also, it can be processed thinner than the conventional method.

【0017】この発明において、前記支持体の内部には
前記保持部材における前記露出表面部以外の表面部位か
ら排気するための排気経路を有し、該排気経路から排気
することにより前記保持部材の前記露出表面部にウエハ
を吸着保持できるように構成されていることが好まし
い。
In the present invention, an exhaust path for exhausting from the surface of the holding member other than the exposed surface portion is provided inside the support, and the exhaust of the holding member is performed by exhausting from the exhaust path. It is preferable that the apparatus be configured so that the wafer can be suction-held on the exposed surface.

【0018】上記各発明において、前記多孔質素材は粒
状材を原料とする焼結体であることが好ましい。この場
合、特に、前記多孔質素材はセラミックスであることが
望ましい。
In each of the above inventions, the porous material is preferably a sintered body using a granular material as a raw material. In this case, it is particularly desirable that the porous material is a ceramic.

【0019】上記各発明においては、特に、保持部材の
露出表面部の周囲に、露出表面部とほぼ同じ高さの平坦
面が形成されていることが好ましい。この平坦面には、
水晶ウエハの外縁部がかかる(重なる)ように構成され
ていることが望ましい。このことによって、保持部材の
露出表面部の全てが水晶ウエハによって覆われるように
して吸着保持できるので、気密性を高めることができる
から水晶ウエハの吸着力を高めることができ、また、水
晶ウエハの外縁部を平坦面によって確実に支持すること
ができる。この場合、保持部材を収容する凹部を備えた
支持体において、平坦面は凹部の周囲に形成された枠状
部の上面に形成されていることが好ましい。
In each of the above-mentioned inventions, it is particularly preferable that a flat surface having substantially the same height as the exposed surface is formed around the exposed surface of the holding member. On this flat surface,
It is desirable that the outer edge of the crystal wafer be configured to overlap (overlap). As a result, all of the exposed surface portion of the holding member can be sucked and held so as to be covered by the quartz wafer, so that the airtightness can be increased, so that the chucking force of the quartz wafer can be increased, and The outer edge can be reliably supported by the flat surface. In this case, in the support having a concave portion for accommodating the holding member, the flat surface is preferably formed on the upper surface of a frame-shaped portion formed around the concave portion.

【0020】また、上記各発明においては、電極部材の
表面に開口部を形成し、当該開口部から砥石と電極部材
との間に電解液が供給されるように構成することが好ま
しい。この場合、電極部材の内部には電解液を供給する
収容空間が形成されていることが望ましい。この場合に
は、電解液を外部の供給ノズルなどからのみ供給するの
ではなく、電極部材の表面上から噴出するように供給で
きるので、電解液を安定的に、且つ、均一に供給するこ
とができるようになり、砥石の電解ドレッシング作用を
均一且つ適度に起こすことができる。その結果、研削速
度を向上させることができるとともに、水晶ウエハの表
面粗さを改善することができる。この場合には特に、上
記効果をさらに高めるために電極部材の表面に複数の開
口部を分散配置することが好ましい。
In each of the above inventions, it is preferable that an opening is formed in the surface of the electrode member so that the electrolytic solution is supplied between the grindstone and the electrode member through the opening. In this case, it is desirable that a housing space for supplying the electrolytic solution is formed inside the electrode member. In this case, the electrolytic solution can be supplied so as to be ejected from the surface of the electrode member instead of being supplied only from the external supply nozzle or the like, so that the electrolytic solution can be supplied stably and uniformly. As a result, it is possible to uniformly and appropriately cause the electrolytic dressing action of the grindstone. As a result, the grinding speed can be improved and the surface roughness of the quartz wafer can be improved. In this case, it is particularly preferable to disperse and arrange a plurality of openings on the surface of the electrode member in order to further enhance the above-mentioned effect.

【0021】なお、上記各発明はいずれも水晶ウエハに
関するものであるが、各発明の構成において水晶ウエハ
以外の種々のウエハ加工にも用いることができる。例え
ば、半導体ウエハ、ガラス基板、セラミックス基板など
である。したがって、上記各発明は、水晶ウエハ以外の
任意のウエハに適用した発明としてそれぞれ捉えること
もできるものである。
Each of the above-mentioned inventions relates to a quartz crystal wafer, but can be used for processing various kinds of wafers other than the quartz crystal wafer in the constitution of each invention. For example, a semiconductor wafer, a glass substrate, a ceramic substrate, or the like is used. Therefore, each of the above-mentioned inventions can also be considered as an invention applied to an arbitrary wafer other than the crystal wafer.

【0022】また、本願には、支持体と、該支持体に取
り付けられ、その露出表面部以外の表面部位から排気作
用を受けるように構成された多孔質素材からなる保持部
材とを設け、前記排気作用に基づいて発生する吸引力に
よって前記保持部材の前記露出表面部にウエハを吸着保
持可能に構成したウエハ研削用治具、を要旨とする発明
もまた記載されている。さらに、この発明に対して、上
記の請求項6から請求項8までのいずれかの限定要素を
加えた発明もまた記載されている。これらの各発明にお
いても、保持部材の露出表面部の周囲に、露出表面部と
ほぼ同じ高さの平坦面が形成されていることが好まし
い。この平坦面には、水晶ウエハの外縁部がかかる(重
なる)ように構成されていることが望ましい。またこの
場合、保持部材を収容する凹部を備えた支持体におい
て、平坦面は凹部の周囲に形成された枠状部の上面に形
成されていることが好ましい。
In the present application, a supporting member and a holding member made of a porous material attached to the supporting member and configured to receive an exhaust action from a surface portion other than the exposed surface portion are provided. There is also described an invention that includes a wafer grinding jig configured so that a wafer can be suction-held on the exposed surface portion of the holding member by a suction force generated based on an exhaust action. Furthermore, an invention in which any one of the above-mentioned claim 6 to claim 8 is added to this invention is also described. In each of these inventions, it is preferable that a flat surface having substantially the same height as the exposed surface is formed around the exposed surface of the holding member. The flat surface is desirably configured so that the outer edge of the quartz wafer overlaps (overlaps). Further, in this case, in the support provided with the concave portion for accommodating the holding member, it is preferable that the flat surface is formed on the upper surface of the frame portion formed around the concave portion.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る水晶振動子の
製造方法及び製造装置の実施形態について詳細に説明す
る。図1は本実施形態の製造方法に用いる研削(研削)
装置の構造を示す模式的な概略斜視図、図2は同装置の
模式的な概略断面図である。本発明において水晶ウエハ
の研削方法の原理として用いているのは、所謂、電解イ
ンプロセスドレッシング(Electrolytic In-process Dre
ssing)加工と呼ばれるものである。この原理の詳細は理
研シンポジウム「鏡面研削の最新動向」平成3年3月5
日開催)にて発表され、特開平1−188266号公報
に開示されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of a method and an apparatus for manufacturing a crystal resonator according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 shows grinding (grinding) used in the manufacturing method of the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic schematic perspective view showing the structure of the device, and FIG. 2 is a schematic schematic sectional view of the device. In the present invention, the principle of the method for grinding a quartz wafer is so-called Electrolytic In-process Dreshing.
ssing) This is called processing. Details of this principle can be found in the RIKEN Symposium “Latest Trends in Mirror Grinding” March 5, 1991
On the day) and disclosed in JP-A-1-188266.

【0024】この装置において、円盤状の砥石台2は回
転軸2aを中心として回転可能に構成されている。砥石
台2の一面にはリング状の砥石4が取り付けられてい
る。砥石4は後述するように砥粒を導電性材料に埋設し
た導電性砥石である。砥石4の一部は回転台6に平面的
に重なるように配置され、回転台6は回転軸6aを中心
に回転可能に構成されている。回転台6の表面上には後
述する保持治具10が取付固定されている。保持治具1
0の表面上には水晶ウエハ20が吸着保持されている。
この水晶ウエハ20の表面は上記砥石4の表面に接触
し、後述するように研削加工を受けるようになってい
る。なお、砥石台2と回転台6の回転軸線は互いに平行
に構成されている。研削装置としては砥石4と保持治具
10とを接触させた状態で相対的に移動させればよい
が、本実施形態のように平行な回転軸線をずらして構成
し、互いに回転移動経路が一部重なるように構成するこ
とによって以下に説明する装置構成が可能となる。
In this apparatus, the disk-shaped grinding wheel base 2 is configured to be rotatable about a rotating shaft 2a. A ring-shaped grindstone 4 is attached to one surface of the grindstone table 2. The grindstone 4 is a conductive grindstone in which abrasive grains are embedded in a conductive material as described later. A part of the grindstone 4 is disposed so as to overlap the turntable 6 in a plane, and the turntable 6 is configured to be rotatable around a rotation shaft 6a. A holding jig 10 described later is mounted and fixed on the surface of the turntable 6. Holding jig 1
A quartz wafer 20 is suction-held on the surface of the “0”.
The surface of the crystal wafer 20 comes into contact with the surface of the grinding wheel 4 and is subjected to grinding as described later. The rotation axes of the wheel head 2 and the turntable 6 are configured to be parallel to each other. The grinding device may be relatively moved while the grinding wheel 4 and the holding jig 10 are in contact with each other. The configuration described below allows the device configuration to be described below.

【0025】リング状の砥石4のうち、回転台6に平面
的に重なっていない部分には円弧状に形成された電極部
材8が所定の間隔、すなわち、電極間ギャップdを以て
対向している。導電性材料、例えば金属電極部材8の内
部には弱導電性を有する電解液であって、クーラントの
役割をも果たす電解クーラントECが供給されて一時的
に収容されるクーラント収容部8aが形成され、このク
ーラント収容部8aは円弧状の電極部材8の外形に沿っ
て、その内部に同様の円弧状に延長形成された内部空間
となっている。クーラント収容部8aは電極部材8の表
面に形成された複数の開口部8bを介して、砥石4と電
極部材8の表面との対向部に連通している。これらの開
口部8bは電極部材8の表面においてほぼ均一に分散し
た状態に形成されている。電極部材8は図2に示す電極
取付部材7に固定されている。電極取付部材7(非導電
材)には、図示しないクーラント供給装置に接続された
クーラント供給路7aが形成されている。クーラント供
給路7aはクーラント収容部8aの内部に開口し、クー
ラント供給路7aを介して電解クーラントECがクーラ
ント収容部8a内に供給されるように構成されている。
クーラント収容部8aに供給された電解クーラントEC
は開口部8bから電極間ギャップ内に均一に流出する。
An electrode member 8 formed in an arc shape is opposed to a portion of the ring-shaped grindstone 4 not overlapping the turntable 6 in a plane, with a predetermined interval, that is, a gap d between the electrodes. Inside the conductive material, for example, the metal electrode member 8, there is formed a coolant accommodating portion 8a in which an electrolytic coolant EC which is a weakly conductive electrolytic solution and also serves as a coolant is supplied and temporarily accommodated. The coolant accommodating portion 8a is an internal space extending along the arc of the electrode member 8 in the same arc shape. The coolant accommodating portion 8a communicates with the opposing portion between the grindstone 4 and the surface of the electrode member 8 through a plurality of openings 8b formed on the surface of the electrode member 8. These openings 8b are formed in a substantially uniformly dispersed state on the surface of the electrode member 8. The electrode member 8 is fixed to the electrode mounting member 7 shown in FIG. A coolant supply path 7a connected to a coolant supply device (not shown) is formed in the electrode mounting member 7 (non-conductive material). The coolant supply passage 7a is opened inside the coolant accommodating portion 8a, and is configured such that the electrolytic coolant EC is supplied into the coolant accommodating portion 8a via the coolant supply passage 7a.
Electrolytic coolant EC supplied to coolant storage section 8a
Flows uniformly from the opening 8b into the gap between the electrodes.

【0026】砥石4と電極部材8との対向部には、側方
からクーラント供給ノズル9によって上記と同様の電解
クーラントECが供給されるようになっている。クーラ
ント供給ノズル9は図1に示すように電極部材8の延長
方向に亘って複数配置されていることが好ましい。ま
た、電解クーラントは基本的には砥石4と電極部材8と
の間に供給される電解液であるが、同じクーラントを、
砥石4と保持治具10上に固定された水晶ウエハ20と
の間の研削部にも供給することが望ましい。もっとも、
研削部には別のクーラント(冷却機能のみを有するもの
など)を供給してもよい。
Electrolytic coolant EC similar to that described above is supplied to the opposing portion between the grindstone 4 and the electrode member 8 from the side by a coolant supply nozzle 9. It is preferable that a plurality of coolant supply nozzles 9 are arranged along the extension direction of the electrode member 8 as shown in FIG. The electrolytic coolant is basically an electrolytic solution supplied between the grindstone 4 and the electrode member 8, but the same coolant is used.
It is desirable to supply also to the grinding part between the grindstone 4 and the crystal wafer 20 fixed on the holding jig 10. However,
Another coolant (such as one having only a cooling function) may be supplied to the grinding unit.

【0027】図2に示すように、砥石台2の回転軸2a
の先端部には電気コンタクト性の良好な表面を備えた円
筒状の導電接続部2bが形成されている。電源14は、
この導電接続部2bに圧接された給電ブラシ15を介し
て正電位を付与し、また、上記電極部材8に負電位を付
与するようになっている。電源14は直流パルス電源で
ある。
As shown in FIG. 2, the rotating shaft 2a of the grinding wheel head 2
Is formed with a cylindrical conductive connecting portion 2b having a surface having good electric contact properties. The power supply 14
A positive potential is applied through the power supply brush 15 pressed against the conductive connection portion 2b, and a negative potential is applied to the electrode member 8. The power supply 14 is a DC pulse power supply.

【0028】砥石4としては、ダイヤモンド、CBN
(正方晶窒化ホウ素)、各種金属酸化物などの砥粒をメ
タルボンド(金属結合材)などの導電性結合材と混合し
て固めたもの、例えば、高温(1000℃以上)で焼結
させたものを用いることができる。メタルボンドとして
は、鋳鉄、ブロンズ、ニッケル、コバルトなどを用いる
ことができる。砥粒のコンセントレーション(集中度:
JIS規格)は50〜200程度であることが好まし
く、特に、50〜100であることが望ましい。砥粒の
粒度は、用途に応じて適宜に設定されるが、ダイヤモン
ドやCBNなどの硬質砥粒を用いる際には、水晶ウエハ
などのように鏡面加工が要求される場合、#4000〜
#10000程度であることが好ましく、上記以外の比
較的軟質の砥粒を用いる場合には#2000〜#400
0程度であることが好ましい。なお、#4000の平均
粒径は約4μmに相当する。
As the grinding wheel 4, diamond, CBN
Abrasive grains such as (tetragonal boron nitride) and various metal oxides are mixed with a conductive binder such as a metal bond (metal binder) and solidified, for example, sintered at a high temperature (1000 ° C. or higher). Can be used. As the metal bond, cast iron, bronze, nickel, cobalt, or the like can be used. Abrasive concentration (degree of concentration:
(JIS standard) is preferably about 50 to 200, and particularly preferably 50 to 100. The grain size of the abrasive grains is appropriately set according to the application. However, when hard abrasive grains such as diamond and CBN are used, when a mirror surface processing is required such as a quartz wafer, # 4000-
It is preferably about # 10000, and when using relatively soft abrasive grains other than the above, # 2000 to # 400
It is preferably about 0. The average particle size of # 4000 corresponds to about 4 μm.

【0029】この装置では、回転軸2a及び回転軸6a
を回転駆動することによって保持治具10上に固定され
た水晶ウエハ20が砥石4によって研削される。また、
同時に、砥石4は電源14から供給される電力に基づい
て電解クーラントECによって電解され、砥石4中のメ
タルボンドが溶解し、メタルボンド中に埋設されていた
砥粒が露出される。砥石4と電極部材8との間に電流が
流れ、メタルボンドが溶解していくと砥粒が露出して所
謂砥石の目立てが行われた状態となるが、やがてメタル
ボンドの表面に絶縁性の不動態被膜が形成され、電流量
が急激に低下するとともにメタルボンドの溶出も減少す
る。この状態で研削が進行していき、水晶ウエハ20の
研削により砥粒が摩耗してくると、やがて不動態被膜も
研削作用によって突き破られる。不動態被膜が破られる
と、再び電流が流れてメタルボンドが電解液中に溶出
し、再び砥粒が砥石4の表面上に突き出てくる。このよ
うな作用を繰り返すことによって、電解インプロセスド
レッシング加工においては、常に砥石の目立てが行われ
ながら研削が進行していくので、細かな粒度の砥粒を用
いても目詰まりが発生しにくく、効率的に研削を行うこ
とができ、迅速に、且つ、安定した状態で研削を行うこ
とができる。
In this device, the rotating shaft 2a and the rotating shaft 6a
Is rotated to grind the crystal wafer 20 fixed on the holding jig 10 by the grindstone 4. Also,
At the same time, the grindstone 4 is electrolyzed by the electrolytic coolant EC based on the electric power supplied from the power supply 14, so that the metal bond in the grindstone 4 is dissolved, and the abrasive grains embedded in the metal bond are exposed. When a current flows between the grindstone 4 and the electrode member 8 and the metal bond dissolves, the abrasive grains are exposed and so-called grindstone dressing is performed. A passivation film is formed, and the amount of current sharply decreases, and the elution of metal bonds also decreases. In this state, the grinding proceeds, and when the abrasive grains are worn by the grinding of the quartz wafer 20, the passive film is eventually broken through by the grinding action. When the passivation film is broken, a current flows again, the metal bond elutes into the electrolytic solution, and the abrasive grains again protrude onto the surface of the grindstone 4. By repeating such an operation, in the electrolytic in-process dressing process, the grinding proceeds while the dressing of the grindstone is always performed, so that clogging hardly occurs even when using abrasive grains having a fine particle size, The grinding can be performed efficiently, and the grinding can be performed quickly and in a stable state.

【0030】次に、本装置に用いたウエハを固定するた
めの保持治具(ウエハ研削用治具)10の構造について
詳細に説明する。図3は水晶ウエハ20を吸着保持する
ための保持治具10の縦断面図であり、また、図4は保
持治具10の平面図である。
Next, the structure of a holding jig (wafer grinding jig) 10 for fixing a wafer used in the present apparatus will be described in detail. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a holding jig 10 for holding the crystal wafer 20 by suction, and FIG. 4 is a plan view of the holding jig 10.

【0031】保持治具10の本体を構成する支持体11
はステンレス鋼などによって形成され、上面部の中央に
隅丸矩形状の凹部11aが形成されている。凹部11a
の周囲部分は、その外側よりもやや突出した枠状部11
bとなっている。この枠状部11bは水晶ウエハ20の
平面形状とほぼ同形状であって、その内縁部は水晶ウエ
ハ20の外縁よりも内側にあり、その外縁部は水晶ウエ
ハの外縁よりも外側にあるように形成されている。ま
た、枠状部11bの表面(上面)は平坦に加工されてい
る。凹部11aの内部には排気経路11cが形成され、
この排気経路11cは、凹部11aに対して開口する開
口部11dを備え、凹部11aの直下の内部位置から側
方へ伸びて、支持体11の側面部に開口する開口部11
eを備えている。
A support 11 constituting the main body of the holding jig 10
Is formed of stainless steel or the like, and a rounded rectangular recess 11a is formed at the center of the upper surface. Recess 11a
Of the frame-like portion 11 slightly protruding from the outside
b. The frame portion 11b has substantially the same shape as the planar shape of the crystal wafer 20, and its inner edge is located inside the outer edge of the crystal wafer 20, and its outer edge is located outside the outer edge of the crystal wafer. Is formed. The surface (upper surface) of the frame 11b is processed flat. An exhaust path 11c is formed inside the recess 11a,
The exhaust path 11c includes an opening 11d that opens to the recess 11a. The opening 11d extends to the side from an internal position immediately below the recess 11a and opens to the side surface of the support 11.
e.

【0032】凹部11aの内部には、保持部材である板
状の保持板12が収容され、接着剤やガラスなどからな
る封止固定材13によって凹部11a内に固着されてい
る。保持板12はアルミナ(Al)などのセラミ
ックスの焼結体、その他の多孔質素材によって構成され
ている。この多孔質素材としては、粒体を焼結などの方
法によって固めたものであることが好ましく、粒度は適
宜であるが、具体的には粒度が5〜30μm程度、気泡
率が30〜60%程度であることが望ましい。実際に
は、電解液などに対する耐性があり、しかも、通常の真
空排気装置などによってその露出表面部12a(図に示
すように支持体11の上部に形成された凹部11aに装
着した状態で上方に露出した表面(上面))に充分な吸
着力を発揮できるようにするとともに、露出表面部12
aのほぼ全面に亘ってほぼ均等な吸着力を生ずるもので
あることが好ましい。特に、アルミナやジルコニアなど
のセラミックスで構成することによって、充分な耐薬品
性や強度(剛性)を確保することができる。また、凹部
10aに収容された保持板12の露出表面部12aは周
囲の枠状部11bの表面(上面)と同じ高さで、且つ、
平坦に形成されていることが好ましい。
A plate-shaped holding plate 12 as a holding member is accommodated in the recess 11a, and is fixed in the recess 11a by a sealing and fixing material 13 made of an adhesive, glass, or the like. The holding plate 12 is made of a sintered body of ceramics such as alumina (Al 2 O 3 ) or other porous material. The porous material is preferably obtained by solidifying particles by a method such as sintering, and the particle size is appropriate. Specifically, the particle size is about 5 to 30 μm, and the bubble rate is 30 to 60%. Desirably. Actually, it has resistance to an electrolytic solution and the like, and furthermore, it has an exposed surface portion 12a (as shown in FIG. A sufficient suction force can be exerted on the exposed surface (upper surface), and the exposed surface 12
It is preferable that a substantially uniform suction force is generated over almost the entire surface of a. In particular, by using ceramics such as alumina or zirconia, sufficient chemical resistance and strength (rigidity) can be ensured. Further, the exposed surface portion 12a of the holding plate 12 accommodated in the concave portion 10a has the same height as the surface (upper surface) of the surrounding frame portion 11b, and
Preferably, it is formed flat.

【0033】支持体11の側面に開口した排気経路11
cは図示しない排気装置に接続され、開口部11dから
保持板12を吸引する。保持板12の露出表面部12a
上に水晶ウエハ20を載置した状態で上記排気装置によ
って排気経路11cから排気を行うと、保持板12を介
して水晶ウエハ20が吸引され、保持板12の露出表面
部12a上に吸着保持される。このとき、水晶ウエハ2
0のような各種ウエハの外縁が保持板12の外側に形成
された枠状部11bの平坦な表面に重なるように、保持
治具10の寸法を設定することが好ましい。
Exhaust path 11 opened on the side of support 11
“c” is connected to an exhaust device (not shown), and sucks the holding plate 12 from the opening 11d. Exposed surface portion 12a of holding plate 12
When air is exhausted from the exhaust path 11c by the exhaust device with the crystal wafer 20 placed thereon, the crystal wafer 20 is sucked through the holding plate 12 and is sucked and held on the exposed surface portion 12a of the holding plate 12. You. At this time, the crystal wafer 2
It is preferable to set the dimensions of the holding jig 10 such that the outer edges of various wafers such as 0 overlap the flat surface of the frame-shaped portion 11b formed outside the holding plate 12.

【0034】図5は、上記の保持治具10に対して水晶
ウエハ20を吸着保持したり取り外したりする場合の状
況を示す説明図である。まず、図5(a)に示すように
水晶ウエハ20を保持板12の露出表面部12a上に
水、アルコール、電解クーラントその他の各種クーラン
トなどの液体16を付着させ、この液体16の上から水
晶ウエハ20を露出表面部12a上に載せる。このと
き、水晶ウエハ20は液体16の上に浮いた状態にな
る。
FIG. 5 is an explanatory view showing a situation in which the quartz wafer 20 is sucked and held or removed from the holding jig 10. First, as shown in FIG. 5 (a), a liquid 16 such as water, alcohol, electrolytic coolant or other various kinds of coolant is attached to the exposed surface portion 12a of the holding plate 12, and the crystal The wafer 20 is placed on the exposed surface 12a. At this time, the crystal wafer 20 floats on the liquid 16.

【0035】次に、図示しない排気装置からの排気を開
始し、排気経路11cから水晶ウエハ20を吸引する
と、図5(b)に示すように液体16は保持板12内に
吸引され、さらに液体16の量によってはその一部が開
口部11dから排気経路10c内に入り込む。そして、
液体16を介して水晶ウエハ20もまた保持板12の露
出表面部12a上に吸着保持される。ここで、液体16
は水晶ウエハ20と露出表面部12aとの間に減圧され
た状態で介在するため、水晶ウエハ20と保持板12と
の間の気密性が高められ、水晶ウエハ20の吸着力が増
大する。また、液体16は保持板12内に充填されてい
るため、保持板12の吸引圧力もまた露出表面部12a
の多くの領域に亘って平均化される。なお、保持板12
の内部に液体16を充分にしみこませるために、事前に
保持板12に液体をしみこませるための吸引工程を設け
てもよい。さらに、液体16としては、保持板12内に
容易にしみこむ程度に粘度が低く、また、排気経路11
c内に保持される程度の粘度を有するものを選定するこ
とが望ましい。
Next, when the evacuation from the evacuation device (not shown) is started and the quartz wafer 20 is sucked from the evacuation path 11c, the liquid 16 is sucked into the holding plate 12 as shown in FIG. Depending on the amount of 16, a part thereof enters the exhaust passage 10 c through the opening 11 d. And
The crystal wafer 20 is also held by suction on the exposed surface portion 12 a of the holding plate 12 via the liquid 16. Here, the liquid 16
Is interposed between the quartz wafer 20 and the exposed surface portion 12a in a reduced pressure state, so that the airtightness between the quartz wafer 20 and the holding plate 12 is enhanced, and the attraction force of the quartz wafer 20 is increased. Further, since the liquid 16 is filled in the holding plate 12, the suction pressure of the holding plate 12 also increases the exposed surface portion 12a.
Are averaged over a number of regions. The holding plate 12
In order to sufficiently infiltrate the liquid 16 into the inside, a suction step for infiltrating the holding plate 12 with the liquid may be provided in advance. Furthermore, the viscosity of the liquid 16 is low enough to easily penetrate into the holding plate 12.
It is desirable to select a material having a viscosity that can be maintained within c.

【0036】上記のようにして保持板12の露出表面部
12a上に吸着保持された水晶ウエハ20を取り外す際
には、排気経路11cからの排気作用を停止し、徐々に
排気経路11c内の圧力を大気圧に向けて上昇させてい
くことにより、液体16が保持板12内から徐々にしみ
出して(浸出して)くるので、水晶ウエハ20は露出表
面部12a上にしみ出してきた液体16上に浮いた状態
となる。したがって、水晶ウエハ20を容易に取り外す
ことができる。特に、後述する水晶ウエハなどのように
極めて薄いウエハを用いる場合には、ウエハの吸着時及
び取り外し時、特に加工後においてその取り扱い作業が
難しいとともに、割れなどの破損が発生する危険性があ
る。しかし、上記方法によってウエハを着脱させれば、
薄く、しかも、脆いウエハであっても、安全に、且つ、
容易に着脱させることができる。
When the quartz wafer 20 sucked and held on the exposed surface portion 12a of the holding plate 12 as described above is removed, the evacuation action from the evacuation path 11c is stopped, and the pressure in the evacuation path 11c is gradually reduced. Is raised toward the atmospheric pressure, the liquid 16 gradually exudes (leaches out) from the inside of the holding plate 12, so that the crystal wafer 20 exudes onto the exposed surface 12 a. It will be floating above. Therefore, crystal wafer 20 can be easily removed. In particular, when an extremely thin wafer such as a crystal wafer described later is used, the handling operation is difficult at the time of suction and removal of the wafer, particularly after processing, and there is a risk that breakage or other damage may occur. However, if the wafer is attached and detached by the above method,
Even thin and brittle wafers are safe and
It can be easily attached and detached.

【0037】また、液体16を介して露出表面部20a
上にウエハを吸着させているので、ウエハの治具に吸着
される側の表面(下面)や保持板の露出表面部に或る程
度の凹凸があっても気密性を確保することが可能にな
り、吸着力を高めることができるとともに、平坦な吸着
保持状態を得ることができるから、研削時における外れ
事故を防止することができ、また、ウエハの加工面の平
坦性を高めることができる。
The exposed surface portion 20 a is exposed through the liquid 16.
Since the wafer is sucked on the top, airtightness can be ensured even if there is some unevenness on the surface (lower surface) on the side where the wafer is sucked by the jig or on the exposed surface of the holding plate. As a result, the suction force can be increased, and a flat suction holding state can be obtained. Therefore, a separation accident during grinding can be prevented, and the flatness of the processed surface of the wafer can be improved.

【0038】上記の電解インプロセスドレッシング加工
を行うことによって、水晶ウエハ20の研削試験を行っ
た。水晶の結晶塊を約260μmの厚さにスライスし、
32mm角のウエハを作成し、表裏面に粗研磨を施して
約200μm厚に形成した後に、上記の保持治具10に
吸着保持させ上記装置によって研削加工を実施した。使
用した砥石は、砥粒として#4000のダイヤモンド粒
を用い、鋳鉄とブロンズを混合したメタルボンドによっ
て砥粒のコンセントレーションを約100として形成し
たものである。
A grinding test of the quartz wafer 20 was performed by performing the above-described electrolytic in-process dressing. Slicing a crystal lump to a thickness of about 260 μm,
A 32 mm square wafer was prepared, and the front and rear surfaces were roughly polished to form a thickness of about 200 μm, and the wafer was suction-held on the holding jig 10 and ground by the above-described apparatus. The grindstone used is formed by using diamond grains of # 4000 as abrasive grains, and setting the concentration of the abrasive grains to about 100 by metal bond of a mixture of cast iron and bronze.

【0039】この結果、上記水晶ウエハを最終的に25
μmの厚さにまで薄肉化することができた。研削後の水
晶ウエハの表面は充分な鏡面となっていた。また、研削
後の水晶ウエハを保持治具から取り外す際にも、上記図
5に示す方法によって行ったところ、何ら問題なく、容
易に取り外すことができた。このような厚さの水晶ウエ
ハの加工は従来のラッピング加工では全く不可能なこと
であり、しかも、本実施形態による加工は本質的に研削
加工であるとともに、常時砥石のドレッシング作用が生
じているため、充分な加工速度を得ることができる。さ
らに、ラッピング加工によって生ずる可能性のあるウエ
ハ割れなどを気にせず加工できるという利点もある。
As a result, the above-mentioned quartz wafer is finally
The thickness could be reduced to a thickness of μm. The surface of the crystal wafer after the grinding had a sufficient mirror surface. In addition, when the crystal wafer after grinding was removed from the holding jig by the method shown in FIG. 5, it could be easily removed without any problem. The processing of the quartz wafer having such a thickness is impossible at all by the conventional lapping processing, and the processing according to the present embodiment is essentially the grinding processing, and the dressing action of the grindstone always occurs. Therefore, a sufficient processing speed can be obtained. Further, there is an advantage that the processing can be performed without concern for a wafer crack or the like which may be caused by the lapping processing.

【0040】尚、本発明の水晶振動子の製造方法及びウ
エハ研削用治具は、上述の図示例にのみ限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種
々変更を加え得ることは勿論である。
The method for manufacturing a crystal unit and the jig for grinding a wafer according to the present invention are not limited to the above-described examples, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
多孔質素材からなる保持部材の露出表面部に水晶ウエハ
を吸着保持して電解インプロセスドレッシング加工によ
り研削することにより、水晶ウエハを安定的に、且つ、
確実に保持して研削加工を受けることができるため、研
削加工であっても、或いは、水晶ウエハを極めて薄く加
工しても、水晶ウエハの破損の危険性を低減することが
できる。また、電解インプロセスドレッシング加工によ
って常に砥石の目立てを行いながら研削を行うことによ
り、細かい砥粒であっても迅速に加工できることから従
来の研磨方法のように複数段階の研磨加工を行う必要が
なく、また、従来方法よりも薄く加工することができ
る。
As described above, according to the present invention,
By holding the quartz wafer by suction on the exposed surface of the holding member made of a porous material and grinding it by electrolytic in-process dressing, the quartz wafer is stably and
Since the wafer can be securely held and subjected to the grinding process, the risk of breakage of the quartz wafer can be reduced even when the grinding process is performed or the quartz wafer is processed to be extremely thin. Also, by performing grinding while always sharpening the grindstone by electrolytic in-process dressing processing, even fine abrasive grains can be processed quickly, so there is no need to perform multi-stage polishing processing as in the conventional polishing method Also, it can be processed thinner than the conventional method.

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

【図1】本発明に係る水晶ウエハの製造方法及び製造装
置の実施形態における研削装置の概略構成を示す概略斜
視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a schematic configuration of a grinding device in an embodiment of a method and an apparatus for manufacturing a quartz wafer according to the present invention.

【図2】同実施形態における研削装置の概略構成を示す
概略構成断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a grinding device according to the embodiment.

【図3】同実施形態における研削装置の保持治具の構造
を示す縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a structure of a holding jig of the grinding device in the embodiment.

【図4】同保持治具の構造を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the structure of the holding jig.

【図5】同保持治具を用いた吸着保持方法について示す
状態説明図(a)〜(b)である。
FIGS. 5A and 5B are state explanatory views showing a suction holding method using the holding jig. FIGS.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 砥石台 4 砥石 6 回転台 7 電極取付部材 8 電極部材 9 クーラント供給ノズル 11 支持体 11 保持治具 11a 凹部 11b 枠状部 11c 排気経路 12 保持板 12a 露出表面部 14 電源 20 水晶ウエハ Reference Signs List 2 wheel head 4 wheel 6 turntable 7 electrode mounting member 8 electrode member 9 coolant supply nozzle 11 support 11 holding jig 11a recess 11b frame 11c exhaust path 12 holding plate 12a exposed surface 14 power supply 20 crystal wafer

フロントページの続き (72)発明者 桜井 賢治 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 3C043 BA09 BA16 BA18 BB06 CC04 DD02 DD05 DD06 EE02 3C047 AA25 AA31 3C049 AA04 AA09 AA19 AB04 AB09 AC04 CA01 CB01 CB02 Continued on the front page (72) Inventor Kenji Sakurai 3-3-5 Yamato, Suwa-shi, Nagano F-term in Seiko Epson Corporation (Reference) 3C043 BA09 BA16 BA18 BB06 CC04 DD02 DD05 DD06 EE02 3C047 AA25 AA31 3C049 AA04 AA09 AA19 AB04 AB09 AC04 CA01 CB01 CB02

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水晶ウエハを研削用治具に取付け、該研
削用治具には、支持体に取り付けられ、その露出表面部
以外の表面部位から排気作用を受けるように構成された
多孔質素材からなる保持部材を設け、前記排気作用に基
づいて発生する吸引力によって前記保持部材の前記露出
表面部上に前記水晶ウエハを吸着保持した状態とし、 導電性基材中に砥粒を埋設してなる砥石の表面に電解液
を接触させた状態で電解作用によって導電性基材を溶出
させて目立てを行いながら、前記水晶ウエハの表面に前
記砥石の表面を接触させた状態で前記水晶ウエハと前記
砥石とを相対的に移動させて表面加工を行う電解インプ
ロセスドレッシング加工により水晶ウエハを研削するこ
とを特徴とする水晶振動子の製造方法。
A porous material, wherein a quartz wafer is attached to a grinding jig, and the grinding jig is attached to a support, and is configured to receive an exhaust action from a surface portion other than an exposed surface portion thereof. A holding member made of, and a state in which the quartz wafer is sucked and held on the exposed surface portion of the holding member by a suction force generated based on the exhaust action, and abrasive grains are embedded in the conductive base material. While the electrolytic solution is in contact with the surface of the grindstone, the conductive substrate is eluted by electrolytic action to perform dressing, while the quartz wafer and the quartz wafer are brought into contact with the surface of the grindstone on the surface of the quartz wafer. A method of manufacturing a crystal resonator, characterized in that a crystal wafer is ground by electrolytic in-process dressing processing for performing surface processing by relatively moving a grindstone.
【請求項2】 請求項1において、前記多孔質素材は粒
状材を原料とする焼結体であることを特徴とする水晶振
動子の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the porous material is a sintered body using a granular material as a raw material.
【請求項3】 請求項1又は請求項2において、前記保
持部材の前記露出表面部上に液体を配置し、該液体を介
して前記排気作用により前記水晶ウエハを吸着保持する
ことを特徴とする水晶振動子の製造方法。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a liquid is arranged on the exposed surface of the holding member, and the quartz wafer is sucked and held by the exhaust action via the liquid. Manufacturing method of crystal oscillator.
【請求項4】 請求項1又は請求項2において、研削加
工時においては前記保持部材の内部に液体を満たした状
態で前記排気作用により前記露出表面部上に前記水晶ウ
エハを吸着保持させておくことを特徴とする水晶振動子
の製造方法。
4. The crystal wafer according to claim 1, wherein during the grinding process, the quartz wafer is sucked and held on the exposed surface portion by the exhaust action in a state where the liquid is filled in the inside of the holding member. A method for manufacturing a quartz oscillator.
【請求項5】 水晶ウエハを吸着保持する研削用治具
と、導電性基材中に砥粒を埋設してなる砥石と、該砥石
における前記水晶ウエハに接触していない表面部位に所
定間隔を以て対向する電極部材と、前記砥石と前記電極
部材との間に電圧を印加する電源と、前記砥石と前記電
極部材との間に電解液を供給する電解液供給手段と、前
記砥石と前記研削用治具とを相対的に移動させて前記水
晶ウエハを前記砥石によって研削可能に構成する駆動手
段とを備え、 前記研削用治具には、支持体と、該支持体に取り付けら
れ、その露出表面部以外の表面部位から排気作用を受け
るように構成された多孔質素材からなる保持部材とを設
け、前記排気作用に基づいて発生する吸引力によって前
記保持部材の前記露出表面部に前記水晶ウエハを吸着保
持可能に構成し、 電解作用によって前記砥石から前記導電性基材を溶出さ
せて目立てを行いながら前記水晶ウエハの表面加工を行
う電解インプロセスドレッシング加工により水晶ウエハ
を研削するように構成されていることを特徴とする水晶
振動子の製造装置。
5. A grinding jig for sucking and holding a quartz wafer, a grindstone having abrasive grains embedded in a conductive substrate, and a surface portion of the grindstone that is not in contact with the quartz wafer with a predetermined interval. An opposing electrode member, a power supply for applying a voltage between the grindstone and the electrode member, an electrolytic solution supply means for supplying an electrolytic solution between the grindstone and the electrode member, A driving unit configured to relatively move the jig and the grindstone so that the crystal wafer can be ground by the grindstone. The grinding jig includes a support, and an exposed surface attached to the support. A holding member made of a porous material configured to receive an exhausting action from a surface portion other than the portion, wherein the quartz wafer is placed on the exposed surface portion of the holding member by a suction force generated based on the exhausting action. Suction holding possible It is characterized in that the crystal wafer is ground by electrolytic in-process dressing processing in which the conductive substrate is eluted from the grindstone by electrolytic action and the surface processing of the crystal wafer is performed while performing dressing. Manufacturing equipment for quartz oscillators.
【請求項6】 請求項5において、前記支持体の内部に
は前記保持部材における前記露出表面部以外の表面部位
から排気するための排気経路を有し、該排気経路から排
気することにより前記保持部材の前記露出表面部にウエ
ハを吸着保持できるように構成されていることを特徴と
する水晶振動子の製造装置。
6. The holding member according to claim 5, further comprising an exhaust passage for exhausting from a surface portion of the holding member other than the exposed surface portion, wherein the holding member is evacuated from the exhaust passage. An apparatus for manufacturing a crystal unit, characterized in that a wafer can be held by suction on the exposed surface portion of a member.
【請求項7】 請求項5又は請求項6において、前記多
孔質素材は粒状材を原料とする焼結体であることを特徴
とする水晶振動子の製造装置。
7. An apparatus according to claim 5, wherein the porous material is a sintered body made of a granular material.
【請求項8】 請求項7において、前記多孔質素材はセ
ラミックスであることを特徴とする水晶振動子の製造装
置。
8. The apparatus according to claim 7, wherein the porous material is a ceramic.
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Cited By (2)

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