JP2012175363A - Method of manufacturing piezoelectric vibration piece, device for manufacturing piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece, oscillator, electronic apparatus and radio clock - Google Patents
Method of manufacturing piezoelectric vibration piece, device for manufacturing piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece, oscillator, electronic apparatus and radio clock Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012175363A JP2012175363A JP2011034847A JP2011034847A JP2012175363A JP 2012175363 A JP2012175363 A JP 2012175363A JP 2011034847 A JP2011034847 A JP 2011034847A JP 2011034847 A JP2011034847 A JP 2011034847A JP 2012175363 A JP2012175363 A JP 2012175363A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- piezoelectric vibrating
- vibrating piece
- film
- spin chuck
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Description
この発明は、圧電振動片の製造方法、圧電振動片の製造装置、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric vibrating piece manufacturing method, a piezoelectric vibrating piece manufacturing apparatus, a piezoelectric vibrating piece, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio-controlled timepiece.
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが提供されているが、その1つとして、いわゆる音叉型の圧電振動片を有する圧電振動子が知られている。音叉型の圧電振動片は、幅方向に並んで配置された一対の振動腕部と、一対の振動腕部の長手方向の基端側を一体的に固定する基部とを有する、薄板状の水晶片である。 In recent years, a piezoelectric vibrator using a crystal or the like is used as a time source, a timing source of a control signal, a reference signal source, or the like in a mobile phone or a portable information terminal device. Various piezoelectric vibrators of this type are provided, and one of them is a piezoelectric vibrator having a so-called tuning fork type piezoelectric vibrating piece. A tuning-fork type piezoelectric vibrating piece includes a pair of vibrating arm portions arranged side by side in the width direction and a thin plate-like crystal having a base portion that integrally fixes the base end sides in the longitudinal direction of the pair of vibrating arm portions. It is a piece.
音叉型の圧電振動片の外形を形成する具体的な方法は以下のとおりである。
まず、圧電振動片を形成するウエハに、後の外形形成用のメタルマスクとなる金属膜をスパッタリング等により成膜する。次に、金属膜に重ねてフォトレジスト材を塗布してフォトレジスト膜(本願請求項の「マスク材膜」に相当)を成膜する。続いて、フォトリソグラフィによりフォトレジスト膜をパターニングして、金属膜をエッチングするためのレジスト膜パターンを形成する。その後、レジスト膜パターンをレジストマスクとして金属膜をエッチングし、金属膜パターンを形成する。最後に、金属膜パターンをメタルマスクとして、ウエハをエッチングする。これにより、金属膜パターンで保護された領域以外のウエハが選択的に除去され、圧電振動片の外形形状が形成される。
A specific method for forming the outer shape of the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece is as follows.
First, a metal film to be a metal mask for forming an outer shape is formed on the wafer on which the piezoelectric vibrating piece is formed by sputtering or the like. Next, a photoresist film (corresponding to the “mask material film” in the claims) is formed by applying a photoresist material on the metal film. Subsequently, the photoresist film is patterned by photolithography to form a resist film pattern for etching the metal film. Thereafter, the metal film is etched using the resist film pattern as a resist mask to form a metal film pattern. Finally, the wafer is etched using the metal film pattern as a metal mask. Thereby, the wafer other than the area protected by the metal film pattern is selectively removed, and the outer shape of the piezoelectric vibrating piece is formed.
ところで、上述の圧電振動片の外形を形成する工程において、ムラなく均一の膜厚となるようにウエハの表面にフォトレジスト材を塗布する必要がある。理由は以下のとおりである。
例えば、フォトレジスト材にネガレジストを用いた場合、フォトレジスト膜の膜厚のムラにより膜厚が厚い部分が存在すると、露光しても十分に硬化できず現像時に溶解される。これにより、フォトレジスト膜により形成されるレジスト膜パターンには表面欠陥が発生する。この表面欠陥を有するレジスト膜パターンをレジストマスクとして金属膜をエッチングすると、表面欠陥に対応した部分の金属膜がエッチングされてしまい、金属膜パターンに表面欠陥が転写される。さらに、表面欠陥が転写された金属膜パターンをメタルマスクとしてウエハをエッチングすると、表面欠陥に対応した部分のウエハがエッチングされてしまい、ウエハに形成された圧電振動片に表面欠陥が転写される。
すなわち、ウエハの表面に塗布されたフォトレジスト膜のムラは、レジストマスクの表面欠陥となり、圧電振動片の外形形成時の不良の原因となる。したがって、フォトレジスト膜の膜厚がムラなく均一となるように、ウエハの表面にフォトレジスト材を塗布する必要がある。
Incidentally, in the step of forming the outer shape of the piezoelectric vibrating piece described above, it is necessary to apply a photoresist material to the surface of the wafer so as to obtain a uniform film thickness without unevenness. The reason is as follows.
For example, when a negative resist is used as the photoresist material, if there is a portion with a large film thickness due to unevenness of the film thickness of the photoresist film, it cannot be sufficiently cured even when exposed and is dissolved during development. As a result, surface defects are generated in the resist film pattern formed by the photoresist film. When the metal film is etched using the resist film pattern having the surface defect as a resist mask, the metal film corresponding to the surface defect is etched, and the surface defect is transferred to the metal film pattern. Further, when the wafer is etched using the metal film pattern to which the surface defect is transferred as a metal mask, the wafer corresponding to the surface defect is etched, and the surface defect is transferred to the piezoelectric vibrating piece formed on the wafer.
That is, the unevenness of the photoresist film applied on the surface of the wafer becomes a surface defect of the resist mask, which causes a defect when forming the outer shape of the piezoelectric vibrating piece. Therefore, it is necessary to apply a photoresist material to the surface of the wafer so that the film thickness of the photoresist film is uniform and uniform.
ここで、ウエハの表面にフォトレジスト膜を成膜する方法として、スピンチャックを用いたスピンコート法が知られている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1のスピンチャックは、吸着板(本願請求項の「ウエハ保持部」に相当)上に載置されたウエハを負圧吸着した状態で高速回転している。そして、ウエハの上面に、ノズルを介してフォトレジスト材を吐出することにより、フォトレジスト材が遠心力によって薄膜状に広がり、ウエハの上面にフォトレジスト膜が成膜される。
Here, as a method of forming a photoresist film on the surface of a wafer, a spin coating method using a spin chuck is known (see, for example, Patent Document 1).
The spin chuck disclosed in
しかしながら、一般に、スピンチャックおよびウエハが高速回転すると、スピンチャックおよびウエハの表面と空気との接触により、スピンチャックおよびウエハの周辺で気流の乱れ(以下「乱流」という。)が発生する。
そして、フォトレジスト材が吐出された際に発生するフォトレジスト材のミストや大気中の塵埃等(以下「浮遊物」という。)は、乱流によってウエハ周辺でかく乱され、成膜途中のウエハの表面に付着するおそれがある。これにより、フォトレジスト膜の膜厚にムラが発生するおそれがある。
However, generally, when the spin chuck and the wafer rotate at a high speed, airflow turbulence (hereinafter referred to as “turbulent flow”) occurs around the spin chuck and the wafer due to contact between the surface of the spin chuck and the wafer and air.
The mist of the photoresist material and dust in the atmosphere (hereinafter referred to as “floating matter”) generated when the photoresist material is discharged are disturbed around the wafer by the turbulent flow, and the wafer is being deposited. May adhere to the surface. This may cause unevenness in the film thickness of the photoresist film.
そこで本発明は、マスク材膜を成膜する際の膜厚のムラを抑制できる圧電振動片の製造方法、圧電振動片の製造装置、圧電振動片、この圧電振動片を備えた圧電振動子、発振器、電子機器、および電波時計の提供を課題とする。 Accordingly, the present invention provides a piezoelectric vibrating piece manufacturing method, a piezoelectric vibrating piece manufacturing apparatus, a piezoelectric vibrating piece, a piezoelectric vibrator including the piezoelectric vibrating piece, which can suppress unevenness in film thickness when forming a mask material film, It is an object to provide an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece.
上記の課題を解決するため、本発明の圧電振動片の製造装置は、ウエハから圧電振動片を製造する圧電振動片の製造方法であって、前記ウエハの第1面に、前記圧電振動片の外形形成時のマスクとなるマスク材膜をスピンコート法により成膜するマスク材膜成膜工程を有し、前記マスク材膜成膜工程は、スピンチャックのウエハ保持部の上面に前記ウエハの第2面を下方にして保持し、前記ウエハの周方向に前記ウエハを回転させて行い、前記スピンチャックは、前記ウエハ保持部の下面に、前記スピンチャックの径方向に沿って放射状に延在し、前記スピンチャックの回転時に前記ウエハ保持部の下面から下方に向かって下降気流を発生させるフィンを備えたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, a piezoelectric vibrating piece manufacturing apparatus according to the present invention is a method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece from a wafer, wherein the piezoelectric vibrating piece is formed on a first surface of the wafer. A mask material film forming step for forming a mask material film as a mask for forming the outer shape by a spin coating method, wherein the mask material film forming step is performed on the upper surface of the wafer holder of the spin chuck on the upper surface of the wafer; The spin chuck is radially extended along the radial direction of the spin chuck on the lower surface of the wafer holding portion by holding the wafer faced down and rotating the wafer in the circumferential direction of the wafer. And a fin for generating a downward air flow from the lower surface of the wafer holding portion when the spin chuck rotates.
本発明によれば、マスク材膜成膜工程では、ウエハ保持部の下面に設けられたフィンにより下降気流を発生させつつ、上方に配置されたウエハの第1面にマスク材膜を成膜している。したがって、マスク材膜を成膜する際に存在する浮遊物は、下降気流によりウエハの下方に搬送される。これにより、上方に配置されたウエハの第1面への浮遊物の付着を抑制できるので、マスク材膜を成膜する際の膜厚のムラを抑制できる。 According to the present invention, in the mask material film forming step, the mask material film is formed on the first surface of the wafer disposed above while generating a downward air flow by the fins provided on the lower surface of the wafer holding unit. ing. Therefore, floating substances that exist when the mask material film is formed are transported below the wafer by the downdraft. Thereby, since the attachment of the suspended | floating matter to the 1st surface of the wafer arrange | positioned upward can be suppressed, the nonuniformity of the film thickness at the time of forming a mask material film can be suppressed.
また、前記ウエハ保持部の上面は、前記ウエハの前記第2面の全面を覆って保持することを特徴としている。
本発明によれば、ウエハ保持部がウエハの第2面の全面を覆うので、第2面への浮遊物の付着を完全に防止できる。また、ウエハ保持部によりウエハの第2面の全面が保持されるので、ウエハ外周部の振動を抑制できる。これにより、ウエハの第1面に精度よく均一な厚さの膜を形成できる。したがって、マスク材膜を成膜する際の膜厚のムラをさらに抑制できる。
Further, the upper surface of the wafer holding portion covers and holds the entire second surface of the wafer.
According to the present invention, since the wafer holding part covers the entire surface of the second surface of the wafer, it is possible to completely prevent floating substances from adhering to the second surface. In addition, since the entire second surface of the wafer is held by the wafer holding unit, vibration of the outer peripheral portion of the wafer can be suppressed. Thereby, a film having a uniform thickness can be accurately formed on the first surface of the wafer. Therefore, it is possible to further suppress unevenness in film thickness when the mask material film is formed.
また、本発明の圧電振動片の製造装置は、ウエハの第1面に、圧電振動片の外形形成時のマスク材膜をスピンコート法により成膜する際に使用する圧電振動片の製造装置であって、ウエハ保持部の上面に前記ウエハの第2面を下方にして保持し、前記ウエハの周方向に前記ウエハを回転させるスピンチャックを備え、前記スピンチャックは、前記ウエハ保持部の下面に、前記スピンチャックの径方向に沿って放射状に延在し、前記スピンチャックの回転時に前記ウエハ保持部の下面から下方に向かって下降気流を発生させるフィンを備えたことを特徴としている。
本発明によれば、ウエハ保持部の下面に、スピンチャックの回転時に下降気流を発生するフィンを設けたので、マスク材膜を成膜する際に存在する浮遊物をウエハの下方に搬送できる。これにより、上方に配置されたウエハの第1面への浮遊物の付着を抑制できるので、マスク材膜を成膜する際の膜厚のムラを抑制できる。
The piezoelectric vibrating piece manufacturing apparatus according to the present invention is an apparatus for manufacturing a piezoelectric vibrating piece used when a mask material film for forming the outer shape of the piezoelectric vibrating piece is formed on the first surface of the wafer by spin coating. A spin chuck that holds the second surface of the wafer downward on the upper surface of the wafer holding portion and rotates the wafer in the circumferential direction of the wafer, the spin chuck on the lower surface of the wafer holding portion And a fin that extends radially along the radial direction of the spin chuck and that generates a downward airflow downward from the lower surface of the wafer holding portion when the spin chuck rotates.
According to the present invention, the fins that generate the downward airflow when the spin chuck rotates are provided on the lower surface of the wafer holding unit, so that floating substances that exist when the mask material film is formed can be conveyed below the wafer. Thereby, since the attachment of the suspended | floating matter to the 1st surface of the wafer arrange | positioned upward can be suppressed, the nonuniformity of the film thickness at the time of forming a mask material film can be suppressed.
また、本発明の圧電振動片は、上記の圧電振動片の製造方法により製造されたことを特徴としている。
本発明によれば、上記製造方法によりマスク材膜の膜厚のムラを抑制して、圧電振動片を精度よく形成できる。したがって、外形不良により廃棄される圧電振動片が減少するので、圧電振動片の低コスト化ができる。
A piezoelectric vibrating piece according to the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece.
According to the present invention, it is possible to accurately form the piezoelectric vibrating piece by suppressing the unevenness of the film thickness of the mask material film by the above manufacturing method. Accordingly, since the number of piezoelectric vibrating pieces discarded due to a defective outer shape is reduced, the cost of the piezoelectric vibrating piece can be reduced.
また、本発明の圧電振動子は、上記製造方法により製造された圧電振動片を備えたことを特徴としている。
本発明によれば、低コストな圧電振動片を備えているので、低コストな圧電振動子を得ることができる。
In addition, the piezoelectric vibrator of the present invention is characterized by including the piezoelectric vibrating piece manufactured by the above manufacturing method.
According to the present invention, since the low-cost piezoelectric vibrating piece is provided, a low-cost piezoelectric vibrator can be obtained.
また、本発明の発振器は、上述した圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴としている。
また、本発明の電子機器は、上述した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴としている。
また、本発明の電波時計は、上述した圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴としている。
本発明の発振器、電子機器および電波時計によれば、低コストな圧電振動子を備えているので、低コストな発振器、電子機器および電波時計を提供できる。
The oscillator according to the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator.
In addition, the electronic device of the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to a time measuring unit.
The radio timepiece of the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to the filter unit.
According to the oscillator, electronic device, and radio timepiece of the present invention, since the low-cost piezoelectric vibrator is provided, a low-cost oscillator, electronic device, and radio timepiece can be provided.
本発明によれば、マスク材膜成膜工程では、ウエハ保持部の下面に設けられたフィンにより下降気流を発生させつつ、上方に配置されたウエハの第1面にマスク材膜を成膜している。したがって、マスク材膜を成膜する際に存在する浮遊物は、下降気流によりウエハの下方に搬送される。これにより、上方に配置されたウエハの第1面への浮遊物の付着を抑制できるので、マスク材膜を成膜する際の膜厚のムラを抑制できる。 According to the present invention, in the mask material film forming step, the mask material film is formed on the first surface of the wafer disposed above while generating a downward air flow by the fins provided on the lower surface of the wafer holding unit. ing. Therefore, floating substances that exist when the mask material film is formed are transported below the wafer by the downdraft. Thereby, since the attachment of the suspended | floating matter to the 1st surface of the wafer arrange | positioned upward can be suppressed, the nonuniformity of the film thickness at the time of forming a mask material film can be suppressed.
(圧電振動片)
最初に、本発明の実施形態に係る圧電振動片を、図面を参照して説明する。
図1は、圧電振動片4の平面図である。
図2は、図1のA−A線における断面図である。
図1に示すように、本実施形態の圧電振動片4は、水晶から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。この圧電振動片4は、平行に配置された一対の振動腕部10,11と、前記一対の振動腕部10,11の基端側を一体的に固定する基部12と、一対の振動腕部10,11の両主面上に形成された溝部18とを備えている。この溝部18は、該振動腕部10,11の長手方向に沿って振動腕部10,11の基端側から略中間付近まで形成されている。
(Piezoelectric vibrating piece)
First, a piezoelectric vibrating piece according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of the piezoelectric vibrating
2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrating
圧電振動片4は、一対の振動腕部10,11の外表面上に形成されて一対の振動腕部10,11を振動させる第1の励振電極13および第2の励振電極14からなる励振電極15と、圧電振動片4をパッケージに実装するために基部12に形成されたマウント電極16,17と、第1の励振電極13および第2の励振電極14とマウント電極16,17とを電気的接続する引き出し電極19,20と、を有している。
The piezoelectric vibrating
励振電極15および引き出し電極19,20は、後述するマウント電極16,17の下地層と同じ材料のクロムにより単層膜で形成されている。これにより、マウント電極16,17の下地層を成膜するのと同時に、励振電極15および引き出し電極19,20を成膜することができる。ただし、この場合に限られず、例えば、ニッケルやアルミニウム、チタン等により励振電極15および引き出し電極19,20を成膜しても構わない。
The
励振電極15は、一対の振動腕部10,11を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極である。励振電極15を構成する第1の励振電極13および第2の励振電極14は、一対の振動腕部10,11の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている(図2参照)。また、第1の励振電極13および第2の励振電極14は、基部12の両主面上において、それぞれ引き出し電極19,20を介して、後述するマウント電極16,17に電気的に接続されている。
The
マウント電極16,17は、クロムと金との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地層として成膜した後に、表面に金の薄膜を仕上げ層として成膜することにより形成される。ただし、この場合に限られず、例えば、クロムとニクロムを下地層として成膜した後に、表面にさらに金の薄膜を仕上げ層として成膜しても構わない。
The
一対の振動腕部10,11の先端には、所定の周波数の範囲内で振動するように調整(周波数調整)を行うための重り金属膜21が被膜されている。この重り金属膜21は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜21aと、微小に調整する際に使用される微調膜21bとに分かれている。これら粗調膜21aおよび微調膜21bを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部10,11の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。
A
(圧電振動片の製造方法)
次に、上述した圧電振動片4の製造工程について、フローチャートを参照しながら以下に説明する。
図3は、圧電振動片4の製造工程のフローチャートである。
圧電振動片4の製造工程は、ウエハ65(図4参照)に圧電振動片4の外形を形成する外形形成工程S110と、圧電振動片4の溝部18(図2参照)となる凹部を形成する溝部形成工程S130と、各電極を形成する電極等形成工程S140と、圧電振動片4をウエハ65から切り出す小片化工程S150とを備えている。以下に各工程の詳細を説明する。
(Method for manufacturing piezoelectric vibrating piece)
Next, the manufacturing process of the piezoelectric vibrating
FIG. 3 is a flowchart of the manufacturing process of the piezoelectric vibrating
In the manufacturing process of the piezoelectric vibrating
(外形形成工程S110)
外形形成工程S110は、ウエハ65の表面に金属膜を成膜する金属膜成膜工程S112と、後述するスピンチャック70(図4参照)にウエハ65をセットするウエハセット工程S114と、ウエハ65にフォトレジスト(請求項の「マスク材膜」に相当)の膜を成膜するフォトレジスト膜成膜工程S116と、を有している。さらに、フォトレジスト膜からフォトリソグラフィ技術によってレジスト膜パターンを形成するレジスト膜パターン形成工程S120と、レジスト膜パターンをマスクとして金属膜をエッチングし金属膜パターンを形成する金属膜パターン形成工程S122と、金属膜パターンをマスクとしてウエハ65をエッチングするウエハエッチング工程S124と、を有している。なお、以下の説明では、ウエハ65の両面のうち、最初のウエハセット工程S114で上方に配置された面を第1面65aとし、下方に配置された面を第2面65bとして説明する。
(Outline forming step S110)
In the outer shape forming step S110, a metal film forming step S112 for forming a metal film on the surface of the
(金属膜成膜工程S112)
まず、金属膜成膜工程S112では、ポリッシングが終了し所定の厚みに高精度に仕上げられたウエハ65に金属膜84(図7参照)を成膜する。金属膜84は、例えば、クロムからなる下地膜84a(図7参照)と、金からなる保護膜84b(図7参照)との積層膜であり、それぞれスパッタリング法や蒸着法等により成膜される。なお、金属膜成膜工程S112で成膜された金属膜パターンは、後のウエハエッチング工程S124および溝部形成工程S130において、ウエハ65をエッチングする際のメタルマスクとなる。
(Metal film formation process S112)
First, in the metal film forming step S112, a metal film 84 (see FIG. 7) is formed on the
(ウエハセット工程S114、スピンチャック)
次に、ウエハ65をスピンチャック70にセットするウエハセット工程S114を行う。
図4は、スピンチャック70の中心軸Kを含む側面断面図である。
図5は、スピンチャック70の底面図である。
以下では、まず図4および図5を用いてスピンチャック70を説明した後に、ウエハセット工程S114を説明する。なお、図4では、図面を分かりやすくするために、ウエハ65の表面に成膜された金属膜84の図示を省略している。
(Wafer setting step S114, spin chuck)
Next, a wafer setting step S114 for setting the
FIG. 4 is a side cross-sectional view including the central axis K of the
FIG. 5 is a bottom view of the
In the following, first, the
図4に示すように、スピンチャック70は、ウエハ65を保持するウエハ保持部72と、ウエハ保持部72の中央から下方に向かって延出されウエハ保持部72を支持する支柱部76と、を備えている。ウエハ保持部72および支柱部76は、例えば樹脂や金属等により形成される。
As shown in FIG. 4, the
ウエハ保持部72は、平面視で略円形状をした板状部材である。ウエハ保持部72の直径は、ウエハ65の第2面65b全体を覆うように、ウエハ65の直径と略同一となるように形成されている。
ウエハ保持部72の上面72aは平坦に形成されており、ウエハ65の第2面65bを当接させて、ウエハ65を載置できるようになっている。
ウエハ保持部72の上面72aには、全面に複数の吸引孔74が形成されている。吸引孔74は、ウエハ保持部72内に形成された吸引通路73および後述する支柱部76に形成された吸引通路78を介して、不図示の真空ポンプに接続されている。真空ポンプで真空引きすることにより、ウエハ65は、ウエハ保持部72に負圧吸着されてウエハ保持部72の上面72aに保持される。
The
The
A plurality of suction holes 74 are formed on the entire
ウエハ保持部72の下面72bにおける略中央には、下方に向かって延出された支柱部76が設けられている。
支柱部76は、中空の円柱状部材であり、中心軸がウエハ保持部72の中心軸と略一致するように、ウエハ保持部72と一体的に形成される。
支柱部76の内部には、吸引通路78が形成されており、不図示の真空ポンプに接続されている。吸引通路78は、ウエハ保持部72に形成された吸引通路73および吸引孔74と連通されている。
支柱部76は、不図示のモータと接続されている。モータが回転駆動することにより、スピンチャック70が中心軸Kを回転中心として回転する。
A
The
A
The
図5に示すように、スピンチャック70の下面72bには、スピンチャック70の径方向に沿って、放射状に延在する平板状のフィン75が形成されている。フィン75は、ウエハ保持部72の周方向に約90°間隔で、スピンチャック70の中心部72cから外周縁部72dにわたって複数枚(本実施形態では4枚)形成されている。フィン75は、側面視でウエハ保持部72の外周縁部72dに頂点を有し、支柱部76の外周上に底辺を有する略三角形状に形成されている(図4参照)。
また、フィン75は、スピンチャック70の回転方向W(図5における時計回り方向)および下方向を向いた傾斜面を有している。このようにフィン75を形成することで、後述するようにスピンチャック70の回転時に、ウエハ保持部72の下面72bから下方に向かって下降気流D(図6参照)を発生している。なお、フィン75の形状や枚数、傾斜角度等は、要求される下降気流Dの風量等により設定する。
As shown in FIG. 5,
Further, the
なお、スピンチャック70は、スピンチャック70の側方および下方を囲繞するように形成されたコータカップ81内に配置される。コータカップ81の下方には、不図示の吸引ポンプと連通する排気口83が設けられており、吸引ポンプにより吸引されることで、コータカップ81の内部は負圧となるように構成されている。後述するフォトレジスト膜成膜工程S116で発生するフォトレジスト材85のミストや大気中の塵埃等の浮遊物は、スピンチャック70の回転時に発生する下降気流Dによって搬送され、排気口83からコータカップ81の外部に排出されるようになっている。
The
(ウエハセット工程S114)
このように構成されたスピンチャック70に、金属膜が成膜されたウエハ65をセットするウエハセット工程S114を行う。
ウエハセット工程S114では、スピンチャック70のウエハ保持部72に、ウエハ65をセットする。具体的には、ウエハ65の下方に配置された第2面65bと、ウエハ保持部72の上面72aとを当接させ、ウエハ保持部72の上面72aにウエハ65を載置する。ウエハ65の第2面65bとウエハ保持部72の上面72aとの間には、不図示の位置決め機構が設けられており、ウエハ65の中心軸が、スピンチャック70の中心軸Kと略一致するように載置される。
(Wafer setting step S114)
A wafer setting step S114 for setting the
In the wafer setting step S114, the
(フォトレジスト膜成膜工程S116)
図6は、フォトレジスト膜成膜工程S116の説明図である。
続いて、図6に示すように、フォトレジスト材85(本願請求項の「マスク材膜」に相当)を塗布し、ウエハ65にフォトレジスト膜を成膜するフォトレジスト膜成膜工程S116を行う。なお、フォトレジスト膜成膜工程S116は、大気中にて行われる。また、本実施形態で塗布されるフォトレジスト材85は、露光された部分が硬化して現像時に残存する、いわゆるネガレジスト材である。
(Photoresist film forming step S116)
FIG. 6 is an explanatory diagram of the photoresist film forming step S116.
Subsequently, as shown in FIG. 6, a photoresist film 85 (corresponding to a “mask material film” in the claims of the present application) is applied, and a photoresist film forming step S <b> 116 is performed to form a photoresist film on the
フォトレジスト膜成膜工程S116では、まず、不図示の真空ポンプで真空引きをしてウエハ保持部72でウエハ65の第2面65bを真空吸着しつつ、不図示のモータを回転駆動させ、スピンチャック70およびウエハ65を高速回転させる。
続いて、図6に示すように、中心軸Kに沿ってウエハ65の上方に配置されたノズル79から、ウエハ65の第1面65aに向かってフォトレジスト材85を滴下する。
滴下されたフォトレジスト材85がウエハ65の第1面65aに付着すると、遠心力によって、ウエハ65の略中央から外周側に向かって薄膜状に広がる。これにより、ウエハ65の第1面65aにフォトレジスト膜85aが成膜される。
In the photoresist film forming step S116, first, vacuuming is performed by a vacuum pump (not shown), and the
Subsequently, as shown in FIG. 6, a
When the dropped
ここで、ウエハ65の第1面65a側では、ウエハ65の回転により乱流Fが発生する。そして、フォトレジスト材85が滴下された際や、フォトレジスト材85がウエハ65の略中央から外周側に向かって薄膜状に広がる際に発生するフォトレジスト材85のミストや大気中の塵埃等の浮遊物は、乱流Fによってウエハ65周辺でかく乱される。このため、フォトレジスト膜85aを成膜途中のウエハ65の表面に浮遊物が付着するおそれがあり、フォトレジスト膜85aの膜厚にムラが発生するおそれがあった。
Here, on the
しかし、本実施形態のスピンチャック70の下面72bにはフィン75が形成されており、フォトレジスト膜成膜工程S116でスピンチャック70が高速回転することで、ウエハ保持部72の下面72bから下方に向かって下降気流Dが発生する。この下降気流Dにより、ウエハ65の周辺で発生した乱流Fは、ウエハ65の外周縁部からウエハ65の下方へ向かうように整流される。そして、ウエハ65周辺の浮遊物は、下降気流Dによって搬送され、ウエハ65の下方に設けられた排気口83から排出される。したがって、ウエハ65の第1面65aへの浮遊物の付着が抑制される。さらに、ウエハ65の第2面65bは、ウエハ保持部72によって全体が覆われているので、ウエハ65の第2面65bへの浮遊物の付着が完全に防止される。
このように、フォトレジスト膜成膜工程S116では、ウエハ65の第1面65aおよび第2面65bへの浮遊物の付着が抑制されるので、フォトレジスト膜85aを成膜する際の膜厚のムラを抑制できる。
However, the
As described above, in the photoresist film forming step S116, the attachment of floating substances to the
(塗布面の確認S117および表裏反転工程S118)
ウエハ65の第1面65aにフォトレジスト膜85aを成膜した後、下方に配置されたウエハ65の第2面65bにフォトレジスト膜85aが成膜されていない場合には(S117)、ウエハ65の第1面65aおよび第2面65bの表裏を反転させ、ウエハ65の第2面65bに対して、再度フォトレジスト膜成膜工程S116を行う。
このとき、前述同様に、ウエハ65周辺の浮遊物は、下降気流Dによって搬送され、不図示の排気口から排出されるので、ウエハ65の第2面65bへの浮遊物の付着が抑制される。さらに、最初のフォトレジスト膜成膜工程S116によりすでにフォトレジスト膜85aが成膜されたウエハ65の第1面65aは、ウエハ保持部72によって全体が覆われるので、ウエハ65の第1面65aへの浮遊物の付着が抑制される。
このように、再度のフォトレジスト膜成膜工程S116では、ウエハ65の第2面65bおよびすでにフォトレジスト膜85aが成膜されたウエハ65の第1面65aへの浮遊物の付着が抑制されるので、フォトレジスト膜85aを成膜する際の膜厚のムラを抑制できる。
以上により、ウエハ65の第1面65aおよび第2面65bにフォトレジスト膜85aが成膜される。
(Application surface confirmation S117 and front / back reversing step S118)
After the
At this time, as described above, the floating substance around the
Thus, in the second photoresist film formation step S116, the attachment of floating substances to the
Thus, the
(レジスト膜パターン形成工程S120)
図7は、レジスト膜パターン形成工程S120の説明図である。
次に、図7に示すように、金属膜84に重ねて成膜したフォトレジスト膜85aをフォトリソグラフィ技術によりパターニングするレジスト膜パターン形成工程S120を行う。
フォトマスク90は、ガラス等の光透過性を有するフォト基板91の主面91a上に、クロム等の遮光性を有する遮光膜パターン95が形成されたものである。遮光膜パターン95は、フォトレジスト膜85aをパターニングするためのものであり、フォト基板91の主面91a上において、圧電振動片4の外形に相当する領域を除く領域に形成されている。
レジスト膜パターン形成工程S120では、フォトマスク90をウエハ65の両面にセットし、紫外線Rを照射して露光を行う。前述のとおり、本実施形態のフォトレジスト材85は、紫外線が露光された領域のフォトレジスト膜85aが硬化するネガレジスト材を用いている。したがって、露光後、現像液に浸漬した際、紫外線が露光されず硬化していない領域のフォトレジスト膜85aのみが選択的に除去される。
(Resist film pattern forming step S120)
FIG. 7 is an explanatory diagram of the resist film pattern forming step S120.
Next, as shown in FIG. 7, a resist film pattern forming step S120 is performed in which the
The
In the resist film pattern forming step S120, photomasks 90 are set on both surfaces of the
ここで、フォトレジスト膜85aの膜厚にムラが生じ、膜厚が厚く形成された部分が存在すると、フォトレジスト膜85aを露光しても十分に硬化できず、現像時に溶解され除去されるおそれがある。そして、残存したフォトレジスト膜85aのレジスト膜パターンに表面欠陥が発生するため、圧電振動片4の外形形成時の不良の原因となるおそれがある。
しかし、本実施形態では、フォトレジスト膜成膜工程S116において、浮遊物がウエハ65の第1面65aおよび第2面65bに付着するのを抑制し、フォトレジスト膜85aの膜厚のムラを抑制しながらフォトレジスト膜85aを成膜している。したがって、レジスト膜パターン形成工程S120では、表面欠陥のないレジスト膜パターン85b(図8参照)を形成できる。
Here, when the film thickness of the
However, in this embodiment, in the photoresist film forming step S116, floating substances are prevented from adhering to the
(金属膜パターン形成工程S122)
図8は、金属膜パターン形成工程S122の説明図である。
次に、残存したフォトレジスト膜85aのレジスト膜パターン85bをレジストマスクとして、金属膜成膜工程S112で成膜した金属膜84をパターニングする金属膜パターン形成工程S122を行う。本工程では、レジスト膜パターン85bによりマスクされていない金属膜84を選択的に除去する。その後、レジスト膜パターン85bを除去する。これにより、ウエハ65の第1面65aおよび第2面65b上には、圧電振動片4の外形に対応した金属膜パターン84cが形成される。
(Metal film pattern formation process S122)
FIG. 8 is an explanatory diagram of the metal film pattern forming step S122.
Next, using the resist
(ウエハエッチング工程S124)
図9は、ウエハエッチング工程S124の説明図である。
図10は、エッチング後のウエハ65の説明図である。
次に、図9に示すように、金属膜パターン84cをメタルマスクとして、ウエハ65の両面からウエハ65をエッチングするウエハエッチング工程S124を行う。これにより、金属膜パターン84cでマスクされていない領域を選択的に除去し、圧電振動片4の外形形状を有する圧電板4a(図10参照)を形成できる。なお、図10に示すように、各圧電板4aはエッチング後のウエハ65と連結部4bにより連結されている。
以上で、外形形成工程S110が終了する。
(Wafer Etching Step S124)
FIG. 9 is an explanatory diagram of the wafer etching step S124.
FIG. 10 is an explanatory diagram of the
Next, as shown in FIG. 9, a wafer etching process S124 is performed in which the
Thus, the outer shape forming step S110 is completed.
(溝部形成工程S130)
次に、各圧電板4aに後の溝部18(図1参照)となる凹部を形成する溝部形成工程S130を行う。具体的には、各圧電板4aの表面に、スプレーコート法等によりフォトレジスト膜(不図示)を成膜し、フォトリソグラフィ技術によってフォトレジスト膜をパターニングする。続いて、レジスト膜パターンをレジストマスクとして金属膜84のエッチング加工を行い、凹部形成領域を空けた状態で金属膜84をパターニングする。そして、この金属膜84をメタルマスクとしてウエハ65をエッチングした後、金属膜84を除去することで、各圧電板4aの主面上に凹部を形成できる。以上で、溝部形成工程S130が終了する。
(Groove forming step S130)
Next, a groove forming step S130 is performed in which a concave portion that becomes the subsequent groove 18 (see FIG. 1) is formed in each
(電極等形成工程S140)
次に、圧電振動片4の外形形状に形成された圧電板4aの外表面に電極等を形成する電極等形成工程S140を行う。電極等形成工程S140では、まず、金属膜の成膜およびパターニングを行って、励振電極15、引き出し電極19,20、マウント電極16,17および重り金属膜21(いずれも図1参照)を形成する。次に、圧電板4aの共振周波数の粗調を行う。重り金属膜21の粗調膜21aにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、振動腕部10,11の重量を変化させることで行う。以上で、電極等形成工程S140が終了する。
(Electrode formation step S140)
Next, an electrode forming step S140 is performed in which an electrode or the like is formed on the outer surface of the
(小片化工程S150)
最後に、ウエハ65と各圧電板4aとを連結していた連結部4bを切断して、複数の圧電振動片4をウエハ65から切り離して小片化する小片化工程S150を行う。これにより、1枚のウエハ65から、音叉型の圧電振動片4を一度に複数製造することができる。この時点で、圧電振動片4の製造工程が終了し、圧電振動片4を複数得ることができる。
(Smallization step S150)
Finally, a connecting
(効果)
本実施形態によれば、フォトレジスト膜成膜工程S116では、ウエハ保持部72の下面72bに設けられたフィン75により下降気流Dを発生させつつ、上方に配置されたウエハ65の第1面65aにフォトレジスト膜85aを成膜している。したがって、フォトレジスト膜85aを成膜する際に存在する浮遊物は、下降気流Dによりウエハ65の下方に搬送される。これにより、上方に配置されたウエハ65の第1面65aへの浮遊物の付着を抑制できるので、フォトレジスト膜85aを成膜する際の膜厚のムラを抑制できる。
(effect)
According to the present embodiment, in the photoresist film forming step S116, the
また、本実施形態によれば、ウエハ保持部72がウエハ65の第2面65bの全面を覆うので、第2面65bへの浮遊物の付着を完全に防止できる。また、ウエハ保持部72によりウエハ65の第2面65bの全面が保持されるので、ウエハ65の外周部の振動を抑制できる。これにより、ウエハ65の第1面65aに精度よく均一な厚さのフォトレジスト膜85aを成膜できる。したがって、フォトレジスト膜85aを成膜する際の膜厚のムラをさらに抑制できる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、ウエハ保持部72がウエハ65の第2面65bの全面を覆うことで、ウエハ保持部72の下面72bに大きなフィン75を形成できる。これにより、強力な下降気流Dを発生させることができるので、上方に配置されたウエハ65の第1面65aへの浮遊物の付着をより効果的に抑制できる
Further, according to the present embodiment, the
ここで、半導体デバイスを形成する場合、半導体基板の表面(本実施形態の「第1面65a」に相当)のみにレジストパターンを形成し、半導体基板の表面のみを利用することが多い。このため、半導体基板の裏面(本実施形態の「第2面65b」に相当)に付着した浮遊物は、研磨により取り除くことができていた。
これに対して、圧電振動片4の外形を形成する場合、上述のようにウエハ65の第1面65aおよび第2面65bを利用している。このため、フォトレジスト膜85a成膜前の第2面65bに付着した浮遊物を研磨で取り除くことができず、リンス液の塗布やN2ブロー等により付着した浮遊物を除去するための追加工程が必要になる。さらに、表裏反転工程S118の後、再度のフォトレジスト膜成膜工程S116で第2面65bにフォトレジスト膜85aを成膜する際、フォトレジスト膜85aがすでに成膜された第1面65aに浮遊物が付着した場合には、付着した浮遊物を取り除くことは非常に困難である。
しかし、本実施形態によれば、ウエハ保持部72がウエハ65の第2面65bの全面を覆うので、第2面65bへの浮遊物の付着を完全に防止できる。このように、ウエハ65の第2面65bへの浮遊物の付着を確実に防止する本件発明は、圧電振動片4の外形形成において特に有効である。
Here, when forming a semiconductor device, a resist pattern is often formed only on the surface of the semiconductor substrate (corresponding to the “
On the other hand, when forming the external shape of the piezoelectric vibrating
However, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、上記の製造方法によりフォトレジスト膜85aの膜厚のムラを抑制して、圧電振動片4を精度よく形成できる。したがって、外形不良により廃棄される圧電振動片4が減少するので、圧電振動片4の低コスト化ができる。
In addition, according to the present embodiment, the piezoelectric vibrating
(圧電振動子)
次に、上述した製造方法により製造された圧電振動片4を備えたパッケージ9として、圧電振動子1について説明する。
図11は、圧電振動子1の外観斜視図である。
図12は、圧電振動子1の内部構成図であって、リッド基板3を取り外した状態の平面図である。
図13は、図12のB−B線における断面図である。
図14は、図11に示す圧電振動子1の分解斜視図である。
なお、図14においては、図面を見易くするために後述する励振電極13,14、引き出し電極19,20、マウント電極16,17および重り金属膜21の図示を省略している。
図11に示すように、本実施形態の圧電振動子1は、ベース基板2およびリッド基板3が接合膜35を介して陽極接合されたパッケージ9と、パッケージ9のキャビティ3aに収納された圧電振動片4と、を備えた表面実装型の圧電振動子1である。
(Piezoelectric vibrator)
Next, the
FIG. 11 is an external perspective view of the
FIG. 12 is an internal configuration diagram of the
13 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 14 is an exploded perspective view of the
In FIG. 14, the
As shown in FIG. 11, the
図13に示すように、ベース基板2およびリッド基板3は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる陽極接合可能な基板であり、略板状に形成されている。リッド基板3におけるベース基板2との接合面側には、圧電振動片4を収容するキャビティ3aが形成されている。
As shown in FIG. 13, the
リッド基板3におけるベース基板2との接合面側の全体に、陽極接合用の接合膜35(接合材)が形成されている。接合膜35は、キャビティ3aの内面全体に加えて、キャビティ3aの周囲の額縁領域に形成されている。本実施形態の接合膜35は、アルミニウムにより形成されているが、クロムやシリコン等で接合膜35を形成することも可能である。この接合膜35とベース基板2とが陽極接合され、キャビティ3aが真空封止されている。
A bonding film 35 (bonding material) for anodic bonding is formed on the entire bonding surface side of the
圧電振動子1は、ベース基板2を厚さ方向に貫通し、キャビティ3aの内側と圧電振動子1の外側とを導通する貫通電極32,33を備えている。そして、貫通電極32,33は、ベース基板2を貫通する貫通孔30,31内に配置され、圧電振動片4と外部とを電気的に接続する金属ピン7と、貫通孔30,31と金属ピン7との間に充填される筒体6と、により形成されている。なお、以下には貫通電極32を例にして説明するが、貫通電極33についても同様である。また、貫通電極33、引き回し電極37および外部電極39の電気的接続についても、貫通電極32、引き回し電極36および外部電極39と同様となっている。
The
貫通孔30は、ベース基板2の上面U側から下面L側にかけて、内形が次第に大きくなるように形成されており、貫通孔30の中心軸Oを含む断面形状がテーパ状となるように形成されている。
金属ピン7は、銀やニッケル合金、アルミニウム等の金属材料により形成された導電性の棒状部材であり、鍛造やプレス加工により成型される。金属ピン7は、線膨張係数がベース基板2のガラス材料と近い金属、例えば、鉄を58重量パーセント、ニッケルを42重量パーセント含有する合金(42アロイ)で形成することが望ましい。
筒体6は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体6の中心には、金属ピン7が筒体6を貫通するように配されており、筒体6は、金属ピン7および貫通孔30に対して強固に固着している。
The through
The metal pin 7 is a conductive rod-shaped member formed of a metal material such as silver, nickel alloy, or aluminum, and is molded by forging or pressing. The metal pin 7 is preferably formed of a metal having a linear expansion coefficient close to that of the glass material of the
The cylinder 6 is obtained by baking paste-like glass frit. At the center of the cylinder 6, a metal pin 7 is arranged so as to penetrate the cylinder 6, and the cylinder 6 is firmly fixed to the metal pin 7 and the through
図14に示すように、ベース基板2の上面U側には、一対の引き回し電極36,37がパターニングされている。また、これら一対の引き回し電極36,37上にそれぞれ金等からなるバンプBが形成されており、前記バンプBを利用して圧電振動片4の一対のマウント電極が実装されている。これにより、圧電振動片4の一方のマウント電極17(図12参照)が、一方の引き回し電極36を介して一方の貫通電極32に導通し、他方のマウント電極16(図12参照)が、他方の引き回し電極37を介して他方の貫通電極33に導通するようになっている。
As shown in FIG. 14, a pair of
ベース基板2の下面Lには、一対の外部電極38,39が形成されている。一対の外部電極38,39は、ベース基板2の長手方向の両端部に形成され、一対の貫通電極32,33に対してそれぞれ電気的に接続されている。
A pair of
このように構成された圧電振動子1を作動させる場合には、ベース基板2に形成された外部電極38,39に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片4の第1の励振電極13および第2の励振電極14に電圧を印加できるので、一対の振動腕部10,11を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部10,11の振動を利用して、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として利用できる。
When the
(効果)
本発明によれば、低コストな圧電振動片4を備えているので、低コストな圧電振動子1を得ることができる。
(effect)
According to the present invention, since the low-cost
(発振器)
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図15を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器110は、図15に示すように、圧電振動子1を、集積回路111に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器110は、コンデンサ等の電子素子部品112が実装された基板113を備えている。基板113には、発振器用の前記集積回路111が実装されており、この集積回路111の近傍に、圧電振動子1の圧電振動片が実装されている。これら電子素子部品112、集積回路111および圧電振動子1は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
(Oscillator)
Next, an embodiment of an oscillator according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 15, the
このように構成された発振器110において、圧電振動子1に電圧を印加すると、圧電振動子1内の圧電振動片が振動する。この振動は、圧電振動片が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路111に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路111によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子1が発振子として機能する。
また、集積回路111の構成を、例えば、RTC(リアルタイムクロック)モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加できる。
In the
In addition, by selectively setting the configuration of the
本実施形態の発振器110によれば、低コストな圧電振動子1を備えているので、低コストな発振器110を提供できる。
According to the
(電子機器)
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図16を参照して説明する。なお電子機器として、前述した圧電振動子1を有する携帯情報機器120を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器120は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカおよびマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化および軽量化されている。
(Electronics)
Next, an embodiment of an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that a
First, the
次に、本実施形態の携帯情報機器120の構成について説明する。この携帯情報機器120は、図16に示すように、圧電振動子1と、電力を供給するための電源部121とを備えている。電源部121は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部121には、各種制御を行う制御部122と、時刻等のカウントを行う計時部123と、外部との通信を行う通信部124と、各種情報を表示する表示部125と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部126とが並列に接続されている。そして、電源部121によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
Next, the configuration of the
制御部122は、各機能部を制御して音声データの送信や受信、現在時刻の計測、表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部122は、予めプログラムが書き込まれたROMと、該ROMに書き込まれたプログラムを読み出して実行するCPUと、該CPUのワークエリアとして使用されるRAM等とを備えている。
The
計時部123は、発振回路やレジスタ回路、カウンタ回路、インターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子1とを備えている。圧電振動子1に電圧を印加すると圧電振動片が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部122と信号の送受信が行われ、表示部125に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
The
通信部124は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部127、音声処理部128、切替部129、増幅部130、音声入出力部131、電話番号入力部132、着信音発生部133および呼制御メモリ部134を備えている。
無線部127は、音声データ等の各種データを、アンテナ135を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部128は、無線部127又は増幅部130から入力された音声信号を符号化および複号化する。増幅部130は、音声処理部128又は音声入出力部131から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部131は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
The
The
また、着信音発生部133は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部129は、着信時に限って、音声処理部128に接続されている増幅部130を着信音発生部133に切り替えることによって、着信音発生部133において生成された着信音が増幅部130を介して音声入出力部131に出力される。
なお、呼制御メモリ部134は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部132は、例えば、0から9の番号キーおよびその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
In addition, the
Note that the call
電圧検出部126は、電源部121によって制御部122等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部122に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部124を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、3V程度となる。電圧検出部126から電圧降下の通知を受けた制御部122は、無線部127、音声処理部128、切替部129および着信音発生部133の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部127の動作停止は、必須となる。更に、表示部125に、通信部124が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
The
すなわち、電圧検出部126と制御部122とによって、通信部124の動作を禁止し、その旨を表示部125に表示できる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部125の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×(バツ)印を付けるようにしても良い。
なお、通信部124の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断できる電源遮断部136を備えることで、通信部124の機能をより確実に停止できる。
That is, the operation of the
In addition, the function of the
本実施形態の携帯情報機器120によれば、低コストな圧電振動子1を備えているので、低コストな携帯情報機器120を提供できる。
According to the
(電波時計)
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図17を参照して説明する。
本実施形態の電波時計140は、図17に示すように、フィルタ部141に電気的に接続された圧電振動子1を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県(40kHz)と佐賀県(60kHz)とに、標準の電波を送信する送信所(送信局)があり、それぞれ標準電波を送信している。40kHz若しくは60kHzのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、前述した2つの送信所で日本国内を全て網羅している。
(Radio watch)
Next, an embodiment of a radio timepiece according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 17, the radio-controlled
In Japan, there are transmitting stations (transmitting stations) that transmit standard radio waves in Fukushima Prefecture (40 kHz) and Saga Prefecture (60 kHz), each transmitting standard radio waves. Long waves such as 40 kHz or 60 kHz have both the property of propagating the ground surface and the property of propagating while reflecting the ionosphere and the ground surface, so the propagation range is wide, and the above two transmitting stations cover all of Japan. is doing.
以下、電波時計140の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ142は、40kHz若しくは60kHzの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、40kHz若しくは60kHzの搬送波にAM変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ143によって増幅され、複数の圧電振動子1を有するフィルタ部141によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子1は、前記搬送周波数と同一の40kHzおよび60kHzの共振周波数を有する水晶振動子部148、149をそれぞれ備えている。
Hereinafter, the functional configuration of the
The
The
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路144により検波復調される。
続いて、波形整形回路145を介してタイムコードが取り出され、CPU146でカウントされる。CPU146では、現在の年や積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、RTC148に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、40kHz若しくは60kHzであるから、水晶振動子部148、149は、前述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
Further, the filtered signal having a predetermined frequency is detected and demodulated by the detection and
Subsequently, the time code is taken out via the
Since the carrier wave is 40 kHz or 60 kHz, the
なお、前述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは77.5KHzの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計140を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子1を必要とする。
In addition, although the above-mentioned description was shown in the example in Japan, the frequency of the long standard wave is different overseas. For example, in Germany, a standard radio wave of 77.5 KHz is used. Therefore, when the
本実施形態の電波時計140によれば、低コストな圧電振動子1を備えているので、低コストな電波時計140を提供できる。
According to the
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
本実施形態の圧電振動片4の製造方法では、音叉型の圧電振動片4を製造しているが、本発明の製造方法により製造される圧電振動片4は音叉型に限られず、例えば、ATカット型の圧電振動片(厚み滑り振動片)であってもよい。また、本発明の製造方法により、圧電振動片以外の電子部品を製造してもよい。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
In the manufacturing method of the piezoelectric vibrating
本実施形態の圧電振動片4の製造方法では、スピンチャック70を使用してフォトレジスト材85を成膜しているが、成膜材料はフォトレジスト材85に限られない。また、フォトレジスト材85としてネガレジスト材を用いているが、フォトレジスト材85はネガレジスト材に限られず、例えばポジレジスト材を用いてもよい。
In the method of manufacturing the
本実施形態のスピンチャック70のフィン75は、平板状に形成されていた。しかし、フィン75は、平板状に限られず、例えば湾曲面に形成されたものであってもよい。ただし、成型が容易である点で本実施形態に優位性がある。また、フィン75の形状や枚数等は、本実施形態に限られない。
The
1・・・圧電振動子 4・・・圧電振動片 65・・・ウエハ 65a・・・第1面 65b・・・第2面 70・・・スピンチャック 72・・・ウエハ保持部 72a・・・上面 72b・・・下面 75・・・フィン 85・・・フォトレジスト材(マスク材膜) 110・・・発振器 120・・・携帯情報機器(電子機器) 123・・・計時部 140・・・電波時計 141・・・フィルタ部 D・・・下降気流 S116・・・フォトレジスト膜成膜工程(マスク材膜成膜工程)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ウエハの第1面に、前記圧電振動片の外形形成時のマスクとなるマスク材膜をスピンコート法により成膜するマスク材膜成膜工程を有し、
前記マスク材膜成膜工程は、スピンチャックのウエハ保持部の上面に前記ウエハの第2面を下方にして保持し、前記ウエハの周方向に前記ウエハを回転させて行い、
前記スピンチャックは、前記ウエハ保持部の下面に、前記スピンチャックの径方向に沿って放射状に延在し、前記スピンチャックの回転時に前記ウエハ保持部の下面から下方に向かって下降気流を発生させるフィンを備えたことを特徴とする圧電振動片の製造方法。 A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece for manufacturing a piezoelectric vibrating piece from a wafer,
A mask material film forming step for forming a mask material film on the first surface of the wafer by a spin coating method as a mask for forming an outer shape of the piezoelectric vibrating piece;
The mask material film forming step is performed by holding the wafer on the upper surface of the wafer holding portion of the spin chuck with the second surface of the wafer downward, and rotating the wafer in the circumferential direction of the wafer,
The spin chuck extends radially on the lower surface of the wafer holding portion along the radial direction of the spin chuck, and generates a downward air flow from the lower surface of the wafer holding portion when the spin chuck rotates. A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece comprising a fin.
前記ウエハ保持部の上面は、前記ウエハの前記第2面の全面を覆って保持することを特徴とする圧電振動片の製造方法。 A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to claim 1,
The method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece, wherein an upper surface of the wafer holding unit covers and holds the entire second surface of the wafer.
ウエハ保持部の上面に前記ウエハの第2面を下方にして保持し、前記ウエハの周方向に前記ウエハを回転させるスピンチャックを備え、
前記スピンチャックは、前記ウエハ保持部の下面に、前記スピンチャックの径方向に沿って放射状に延在し、前記スピンチャックの回転時に前記ウエハ保持部の下面から下方に向かって下降気流を発生させるフィンを備えたことを特徴とする圧電振動片の製造装置。 An apparatus for manufacturing a piezoelectric vibrating piece used when a mask material film for forming an outer shape of a piezoelectric vibrating piece is formed on a first surface of a wafer by a spin coating method,
A spin chuck that holds the second surface of the wafer downward on the upper surface of the wafer holder and rotates the wafer in the circumferential direction of the wafer;
The spin chuck extends radially on the lower surface of the wafer holding portion along the radial direction of the spin chuck, and generates a downward air flow from the lower surface of the wafer holding portion when the spin chuck rotates. An apparatus for manufacturing a piezoelectric vibrating piece comprising a fin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011034847A JP2012175363A (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Method of manufacturing piezoelectric vibration piece, device for manufacturing piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece, oscillator, electronic apparatus and radio clock |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011034847A JP2012175363A (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Method of manufacturing piezoelectric vibration piece, device for manufacturing piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece, oscillator, electronic apparatus and radio clock |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012175363A true JP2012175363A (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=46977840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011034847A Withdrawn JP2012175363A (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Method of manufacturing piezoelectric vibration piece, device for manufacturing piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece, oscillator, electronic apparatus and radio clock |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012175363A (en) |
-
2011
- 2011-02-21 JP JP2011034847A patent/JP2012175363A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8749122B2 (en) | Piezoelectric vibrator having peripheral notches therein | |
US20110226731A1 (en) | Crystal substrate etching method, piezoelectric vibrating reed, a piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio-controlled timepiece | |
JP2012205258A (en) | Polishing method, method for manufacturing piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic equipment and electric wave clock | |
JP2011030095A (en) | Piezoelectric vibrator, method for manufacturing piezoelectric vibrator, oscillator, electronic equipment, and radio wave clock | |
JP5128670B2 (en) | Piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, radio timepiece, and method for manufacturing piezoelectric vibrator | |
US20120230155A1 (en) | Method of manufacturing piezoelectric vibrating reed, apparatus of manufacturing piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled timepiece | |
TW201145630A (en) | Method of manufacturing piezoelectric vibrating reed and piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled timepiece | |
JP2012169863A (en) | Method for manufacturing piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and electric wave clock | |
US20120229224A1 (en) | Method of manufacturing piezoelectric vibrating reed, apparatus of manufacturing piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled timepiece | |
US20110219593A1 (en) | Pattern forming method, pattern forming apparatus, piezoelectric vibrator, method of manufacturing piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled timepiec | |
JP2012200853A (en) | Polishing method, method of manufacturing piezoelectric vibrating element, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio-controlled clock | |
JP2011176501A (en) | Method of manufacturing package, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled timepiece | |
JP2012175363A (en) | Method of manufacturing piezoelectric vibration piece, device for manufacturing piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece, oscillator, electronic apparatus and radio clock | |
JP2012165191A (en) | Manufacturing method for piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece, piezoelectric transducer, oscillator, electronic apparatus, and wave clock | |
JP2012160778A (en) | Method for manufacturing package, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus and radio-controlled timepiece | |
JP2012169788A (en) | Package manufacturing method, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio-controlled timepiece | |
JP2013128249A (en) | Package, manufacturing method of package, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock | |
JP2012076201A (en) | Method for polishing outer periphery of wafer, method for manufacturing piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrating reed, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio-controlled timepiece | |
JP2013157909A (en) | Method for manufacturing piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic equipment, and radio-controlled clock | |
JP2012156874A (en) | Manufacturing method of piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and electric wave clock | |
JP2013131855A (en) | Manufacturing method of piezoelectric vibration piece, manufacturing device of piezoelectric vibration piece | |
JP2013021601A (en) | Piezoelectric vibrating piece, method for manufacturing piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic appliance, and radio-controlled timepiece | |
JP2012065025A (en) | Manufacturing method of piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic equipment, and radio-controlled clock | |
JP2013157910A (en) | Method for manufacturing piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic equipment, and radio-controlled clock | |
JP2013165405A (en) | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20130627 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130809 |
|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140513 |