JP2013080990A - Manufacturing method of piezoelectric vibration piece, manufacturing apparatus of piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock - Google Patents

Manufacturing method of piezoelectric vibration piece, manufacturing apparatus of piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a piezoelectric vibration piece which suppresses the temperature rise during the deposition of an insulation film and suppresses metal diffusion of an electrode, and to provide a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic apparatus, and an atomic clock which include the piezoelectric vibration piece manufactured in this method.SOLUTION: A passivation film deposition process is carried out using a sputtering apparatus 70 including a target 77 and a rotation drum 71 that may rotate. The passivation film deposition process includes: wafer attachment process where a wafer W is attached to an outer peripheral surface 71a of the rotation drum 71; and a rotation deposition process where the rotation drum 71 is rotated so that the wafer W passes a position facing the target 77 to deposit the passivation film. The rotation deposition process is characterized in that the rotation drum 71 is rotated so that the wafer W passes the position facing the target 77 multiple times thereby depositing the passivation film.

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 vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece.

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、いわゆるATカット型の圧電振動片や音叉型の圧電振動片等をパッケージに封入した圧電振動子が知られている。   In cellular phones and portable information terminal devices, piezoelectric vibrators using quartz or the like are used as time sources, timing sources of control signals, reference signal sources, and the like. Various piezoelectric vibrators of this type are provided, and a piezoelectric vibrator in which a so-called AT-cut type piezoelectric vibrating piece or tuning-fork type piezoelectric vibrating piece is enclosed in a package is known.

例えば、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。
圧電振動片の各振動腕部の主面上には、それぞれ所定のギャップを隔てて一対の励振電極が形成されている。基部の主面上には、一対の励振電極とそれぞれ電気的に接続された一対のマウント電極が形成されている。
For example, a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece has a thin plate shape having a pair of vibrating arm portions arranged side by side in the width direction and a base portion that integrally fixes the base end sides in the longitudinal direction of the pair of vibrating arm portions. It is a crystal piece.
A pair of excitation electrodes is formed on the main surface of each vibrating arm portion of the piezoelectric vibrating piece with a predetermined gap therebetween. A pair of mount electrodes that are electrically connected to the pair of excitation electrodes are formed on the main surface of the base.

励振電極は、例えば水晶と密着性の良いクロム等の単層膜であり、一対の励振電極の短絡防止を目的とする絶縁膜で覆われている。
マウント電極は、例えばクロム等の下地層と、ハンダ等に対する濡れ性に優れた金等の仕上層とを備えた多層の積層膜である。マウント電極は絶縁膜から露出されており、パッケージの内部電極にハンダ等を介して接合されることで、圧電振動片がパッケージに実装される。
The excitation electrode is, for example, a single layer film made of chromium or the like having good adhesion to quartz, and is covered with an insulating film for the purpose of preventing a short circuit between the pair of excitation electrodes.
The mount electrode is a multilayer film including a base layer such as chromium and a finish layer such as gold having excellent wettability with respect to solder or the like. The mount electrode is exposed from the insulating film, and the piezoelectric vibrating piece is mounted on the package by being joined to the internal electrode of the package via solder or the like.

絶縁膜は、例えば酸化シリコン(SiO2)等の絶縁物により形成されており、スパッタリング法やCVD法等の成膜方法により成膜される。
ところで、スパッタリング法やCVD法等により絶縁膜を成膜する際、成膜される基板の温度が非常に高温(CVD法で例えば1000℃程度)となるため、基板等に損傷を与えるおそれがある。したがって、基板の温度をなるべく上昇させることなく絶縁膜を成膜する方法が提案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
The insulating film is formed of an insulating material such as silicon oxide (SiO 2 ), for example, and is formed by a film forming method such as a sputtering method or a CVD method.
By the way, when an insulating film is formed by a sputtering method, a CVD method, or the like, the temperature of the substrate to be formed becomes very high (for example, about 1000 ° C. by the CVD method), which may damage the substrate or the like. . Therefore, a method for forming an insulating film without raising the temperature of the substrate as much as possible has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献1では、プラズマ生成用ガスとして炭酸ガス(CO2)または希ガスと炭酸ガスの混合ガスを用いてシリコンターゲットをスパッタリングすることで絶縁膜を成膜している。特許文献1によれば、Si−O結合はプラズマ中でできるため、高温を必要とせず、200℃程度の基板温度で絶縁膜を成膜できるとされている。 In Patent Document 1, an insulating film is formed by sputtering a silicon target using carbon dioxide (CO 2 ) or a mixed gas of rare gas and carbon dioxide as a plasma generating gas. According to Patent Document 1, since Si—O bonding can be performed in plasma, an insulating film can be formed at a substrate temperature of about 200 ° C. without requiring a high temperature.

また、特許文献2では、ECRプラズマによって基板上にSiO2絶縁膜を堆積させる時に、該基板の温度を200〜400℃の範囲に制御し、かつ供給ガスの供給速度を1.5sccm以下としている。特許文献2によれば、膜堆積温度を軽減させ、信頼性の高い高品質膜を得ることができるとされている。 In Patent Document 2, when the SiO 2 insulating film is deposited on the substrate by ECR plasma, the temperature of the substrate is controlled in the range of 200 to 400 ° C., and the supply rate of the supply gas is 1.5 sccm or less. . According to Patent Document 2, it is said that the film deposition temperature can be reduced and a highly reliable high quality film can be obtained.

特開平8−269706号公報JP-A-8-269706 特開平9−306906号公報JP-A-9-306906

しかし、圧電振動片に絶縁膜を成膜する場合には、以下の問題がある。
圧電振動片のマウント電極は、前述のとおりクロム等の下地層と金等の仕上層とが積層されて形成されている。ここで、マウント電極が高温になると、下地層と仕上層との間で互いの金属が溶融しあう、いわゆる金属拡散が発生する。
However, when an insulating film is formed on the piezoelectric vibrating piece, there are the following problems.
As described above, the mount electrode of the piezoelectric vibrating piece is formed by laminating a base layer such as chromium and a finishing layer such as gold. Here, when the mount electrode reaches a high temperature, so-called metal diffusion occurs in which the metals melt between the underlayer and the finishing layer.

金属拡散が進行すると、仕上層の表面に下地層の材料が析出し、仕上層のハンダ等に対する濡れ性を悪化させるおそれがある。これにより、パッケージの内部電極にハンダ等を介してマウント電極を接合した際、圧電振動片の実装強度が低下するおそれがある。従来技術では、200℃〜400℃程度まで温度上昇を抑制して絶縁膜を成膜する方法が提案されているが、特に金属拡散を抑制するには更なる温度上昇の抑制が必要である。   As the metal diffusion proceeds, the material of the underlayer is deposited on the surface of the finishing layer, which may deteriorate the wettability of the finishing layer to solder or the like. As a result, when the mount electrode is joined to the internal electrode of the package via solder or the like, the mounting strength of the piezoelectric vibrating piece may be reduced. In the prior art, a method of forming an insulating film while suppressing a temperature rise to about 200 ° C. to 400 ° C. has been proposed. In particular, further suppression of the temperature rise is necessary to suppress metal diffusion.

そこで本発明は、絶縁膜の成膜時における温度上昇を抑制でき、電極の金属拡散を抑制できる圧電振動片の製造方法と、この方法で製造された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 method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece capable of suppressing a temperature rise during the formation of an insulating film and suppressing metal diffusion of an electrode, and a piezoelectric vibrator and an oscillator including the piezoelectric vibrating piece manufactured by this method. An object is to provide 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方法は、ウエハから形成される圧電板と、前記圧電板を振動させる励振電極と、前記励振電極に電気的に接続され金属膜を積層して形成されたマウント電極と、を有する圧電振動片の製造方法であって、前記ウエハの第1面および第2面のうち少なくとも一方に対して、少なくとも前記励振電極を覆う絶縁膜をスパッタリング法により成膜する絶縁膜成膜工程を備え、前記絶縁膜成膜工程は、前記絶縁膜の原料となるターゲットと、回転軸周りに回転可能な回転ドラムと、を備えたスパッタリング装置を用いて行い、前記絶縁膜成膜工程は、前記回転ドラムの外周面に前記ウエハを取り付けるウエハ取付工程と、前記ウエハが前記ターゲットに対向する位置を通過するように前記回転ドラムを回転させて前記絶縁膜を成膜する回転成膜工程と、を備え、前記回転成膜工程は、前記ウエハが前記ターゲットに対向する位置を複数回通過するように前記回転ドラムを回転させることにより前記絶縁膜を成膜することを特徴としている。   In order to solve the above problems, a method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to the present invention includes a piezoelectric plate formed from a wafer, an excitation electrode that vibrates the piezoelectric plate, and a metal film electrically connected to the excitation electrode. A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece having a stacked mount electrode, wherein an insulating film covering at least the excitation electrode is sputtered on at least one of the first surface and the second surface of the wafer. An insulating film forming step for forming a film by a method, wherein the insulating film forming step uses a sputtering apparatus including a target that is a raw material of the insulating film and a rotating drum that can rotate around a rotation axis. The insulating film forming step includes a wafer attaching step of attaching the wafer to the outer peripheral surface of the rotary drum, and the rotating drum so that the wafer passes through a position facing the target. A rotating film forming step of rotating the film to form the insulating film, and the rotating film forming step rotates the rotating drum so that the wafer passes a position facing the target a plurality of times. Thus, the insulating film is formed.

本発明によれば、回転成膜工程では、ウエハがターゲットに対向する位置を複数回通過することにより、絶縁膜の成膜を複数回に分けて行うことができる。これにより、ウエハがターゲットに対向する一回当りの時間を短縮できるので、絶縁膜の成膜時におけるウエハの温度上昇を抑制できる。また、ターゲットに対向する位置をウエハが通過した後、再度ターゲットに対向する位置をウエハが通過するまでの間に、ウエハの温度が低下するので、ウエハの温度上昇を抑制できる。したがって、マウント電極の金属拡散を防止できる。
また、回転成膜工程では、回転ドラムの回転途中において、ウエハがターゲットと対向する前後に、圧電板の側面をターゲットに対向させることができる。したがって、圧電板の主面に加えて圧電板の側面にも確実に絶縁膜を成膜できる。特に、振動腕部が基部に接続された音叉型の圧電板の場合には、振動腕部と基部との接続部に形成された又部にも確実に絶縁膜を成膜できる。
According to the present invention, in the rotational film formation step, the insulating film can be formed in a plurality of times by passing the wafer facing the target a plurality of times. Thereby, since the time per time when the wafer faces the target can be shortened, an increase in the temperature of the wafer during the formation of the insulating film can be suppressed. In addition, since the wafer temperature decreases after the wafer passes through the position facing the target and before the wafer passes through the position facing the target again, an increase in the wafer temperature can be suppressed. Therefore, metal diffusion of the mount electrode can be prevented.
Further, in the rotating film forming process, the side surface of the piezoelectric plate can be made to face the target before and after the wafer faces the target during the rotation of the rotating drum. Therefore, an insulating film can be reliably formed on the side surface of the piezoelectric plate in addition to the main surface of the piezoelectric plate. In particular, in the case of a tuning-fork type piezoelectric plate in which the vibrating arm portion is connected to the base portion, an insulating film can be reliably formed on the other portion formed at the connecting portion between the vibrating arm portion and the base portion.

また、前記マウント電極は、積層された前記金属膜の最外層に、金を主成分とした仕上層を備えていることを特徴としている。   Further, the mount electrode is characterized in that a finishing layer mainly composed of gold is provided on the outermost layer of the laminated metal film.

本発明によれば、金属拡散を抑制できる製造方法により圧電振動片を製造しているので、仕上層の表面に下層の金属膜の材料が析出するのを防止できる。これにより、金を主成分とした仕上層の良好な濡れ性を維持できるので、金を主成分とした仕上層を備えた圧電振動片の製造に特に好適である。   According to the present invention, since the piezoelectric vibrating piece is manufactured by a manufacturing method capable of suppressing metal diffusion, it is possible to prevent the material of the lower metal film from being deposited on the surface of the finishing layer. Thereby, the good wettability of the finishing layer mainly composed of gold can be maintained, which is particularly suitable for manufacturing a piezoelectric vibrating piece having a finishing layer mainly composed of gold.

また、前記スパッタリング装置は、複数の前記ウエハを取付可能なウエハ固定治具を備え、前記ウエハ取付工程は、前記ウエハ固定治具に前記ウエハを複数取り付け、前記ウエハ固定治具ごと前記複数のウエハを前記回転ドラムに取り付けることを特徴としている。   The sputtering apparatus includes a wafer fixing jig capable of mounting a plurality of the wafers, and the wafer mounting step includes mounting the plurality of wafers on the wafer fixing jig, and the plurality of wafers together with the wafer fixing jig. Is attached to the rotating drum.

本発明によれば、回転ドラムに複数のウエハを短時間で容易に取り付けることができるので、ウエハ取付工程の工数を短縮できる。   According to the present invention, since a plurality of wafers can be easily attached to the rotating drum in a short time, the number of steps in the wafer attaching process can be shortened.

また、前記ウエハ固定治具は、前記ウエハの前記第1面および前記第2面を露出する開口部を有し、前記絶縁膜成膜工程は、前記回転成膜工程を行った後に、前記ウエハ固定治具ごと前記複数のウエハの前記第1面および前記第2面の表裏を反転させて、再度前記回転成膜工程を行うことを特徴としている。   Further, the wafer fixing jig has an opening that exposes the first surface and the second surface of the wafer, and the insulating film forming step includes performing the rotational film forming step and then performing the rotation film forming step. The rotating film forming step is performed again by inverting the front and back of the first surface and the second surface of the plurality of wafers together with the fixing jig.

本発明によれば、ウエハ固定治具がウエハの第1面および第2面を露出する開口部を有しているので、ウエハ固定治具ごと複数のウエハの表裏を反転させることで、ウエハ固定治具からウエハを外すことなく、ウエハの第1面および第2面に絶縁膜を成膜できる。しかも、複数のウエハの表裏を一度に容易に反転させることができる。したがって、複数のウエハの第1面および第2面に効率よく絶縁膜を成膜できるので、絶縁膜成膜工程の工数を短縮できる。   According to the present invention, since the wafer fixing jig has openings that expose the first surface and the second surface of the wafer, the wafer fixing jig can be fixed by reversing the front and back of the plurality of wafers together with the wafer fixing jig. An insulating film can be formed on the first surface and the second surface of the wafer without removing the wafer from the jig. In addition, the front and back of a plurality of wafers can be easily reversed at a time. Therefore, since the insulating film can be efficiently formed on the first surface and the second surface of the plurality of wafers, the number of steps of the insulating film forming process can be shortened.

また、前記絶縁膜成膜工程における前記ウエハの温度は、100℃以下であることを特徴としている。   Further, the temperature of the wafer in the insulating film forming step is 100 ° C. or less.

本発明によれば、従来のスパッタリング法よりもウエハ温度が極めて低温の状態で絶縁膜を成膜できる。したがって、マウント電極の金属拡散を確実に防止できる。   According to the present invention, the insulating film can be formed in a state where the wafer temperature is much lower than that of the conventional sputtering method. Therefore, metal diffusion of the mount electrode can be reliably prevented.

また、本発明の圧電振動片の製造装置は、ウエハから形成される圧電板と、前記圧電板を振動させる励振電極と、前記励振電極に電気的に接続され金属膜を積層して形成されたマウント電極と、を有する圧電振動片の製造装置であって、前記ウエハの第1面および第2面のうち少なくとも一方に対して、少なくとも前記励振電極を覆う絶縁膜をスパッタリング法により成膜するスパッタリング装置を備え、前記スパッタリング装置は、前記絶縁膜の原料となるターゲットと、回転軸周りに回転可能な回転ドラムと、を備え、前記ウエハは、前記回転ドラムの外周面に取り付けられ、前記回転ドラムが回転することにより、前記ターゲットに対向する位置を複数回通過するように形成されていることを特徴としている。   The piezoelectric vibrating piece manufacturing apparatus of the present invention is formed by laminating a piezoelectric plate formed from a wafer, an excitation electrode for vibrating the piezoelectric plate, and a metal film electrically connected to the excitation electrode. Sputtering apparatus for forming a piezoelectric vibrating piece having a mount electrode, wherein an insulating film covering at least the excitation electrode is formed on at least one of the first surface and the second surface of the wafer by a sputtering method. The sputtering apparatus includes a target that is a raw material of the insulating film and a rotating drum that can rotate around a rotation axis, and the wafer is attached to an outer peripheral surface of the rotating drum, and the rotating drum Is formed so as to pass through the position facing the target a plurality of times.

本発明によれば、ウエハがターゲットに対向する位置を複数回通過することにより、絶縁膜の成膜を複数回に分けて行うことができる。これにより、ウエハがターゲットに対向する一回当りの時間を短縮できるので、絶縁膜の成膜時におけるウエハの温度上昇を抑制できる。また、ターゲットに対向する位置をウエハが通過した後、再度ターゲットに対向する位置をウエハが通過するまでの間に、ウエハの温度が低下するので、ウエハの温度上昇を抑制できる。したがって、マウント電極の金属拡散を防止できるスパッタリング装置を提供できる。
また、回転ドラムの回転途中において、ウエハがターゲットと対向する前後に、圧電板の側面をターゲットに対向させることができる。したがって、圧電板の主面に加えて圧電板の側面にも確実に絶縁膜を成膜できる。
According to the present invention, the insulating film can be formed in a plurality of times by passing the wafer multiple times through the position facing the target. Thereby, since the time per time when the wafer faces the target can be shortened, an increase in the temperature of the wafer during the formation of the insulating film can be suppressed. In addition, since the wafer temperature decreases after the wafer passes through the position facing the target and before the wafer passes through the position facing the target again, an increase in the wafer temperature can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a sputtering apparatus that can prevent metal diffusion of the mount electrode.
Further, the side surface of the piezoelectric plate can be made to face the target before and after the wafer faces the target during the rotation of the rotating drum. Therefore, an insulating film can be reliably formed on the side surface of the piezoelectric plate in addition to the main surface of the piezoelectric plate.

また、複数の前記ウエハを取り付けた状態で、前記回転ドラムの外周面に取り付けられるウエハ固定治具を備え、前記ウエハ固定治具は、前記ウエハの前記第1面および前記第2面を露出する開口部を有することを特徴としている。   In addition, a wafer fixing jig that is attached to the outer peripheral surface of the rotating drum in a state where a plurality of the wafers are attached is provided, and the wafer fixing jig exposes the first surface and the second surface of the wafer. It is characterized by having an opening.

本発明によれば、回転ドラムに複数のウエハを短時間で容易に取り付けることができる。
また、ウエハ固定治具がウエハの第1面および第2面を露出する開口部を有しているので、ウエハ固定治具ごと複数のウエハの表裏を反転させることで、ウエハ固定治具からウエハを外すことなく、ウエハの第1面および第2面に絶縁膜を成膜できる。しかも、複数のウエハの表裏を一度に容易に反転させることができる。したがって、複数のウエハの第1面および第2面に効率よく絶縁膜を成膜できるスパッタリング装置を提供できる。
According to the present invention, a plurality of wafers can be easily attached to a rotating drum in a short time.
Further, since the wafer fixing jig has openings that expose the first surface and the second surface of the wafer, the wafer fixing jig can be moved from the wafer fixing jig to the wafer by reversing the front and back of the plurality of wafers together with the wafer fixing jig. An insulating film can be formed on the first surface and the second surface of the wafer without removing. In addition, the front and back of a plurality of wafers can be easily reversed at a time. Therefore, it is possible to provide a sputtering apparatus that can efficiently form an insulating film on the first and second surfaces of a plurality of wafers.

また、本発明の圧電振動子は、上述した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。   In addition, the piezoelectric vibrator of the present invention includes a piezoelectric vibrating piece manufactured by the manufacturing method described above.

本発明によれば、圧電振動片は、マウント電極の金属拡散を防止できる上記製造方法で製造されているので、マウント電極の表面に下層の金属膜材料が析出することがない。したがって、マウント電極の濡れ性が良好に維持されるので、圧電振動片の実装強度が確保された圧電振動子を得ることができる。   According to the present invention, since the piezoelectric vibrating piece is manufactured by the above manufacturing method capable of preventing metal diffusion of the mount electrode, the lower layer metal film material does not precipitate on the surface of the mount electrode. Therefore, since the wettability of the mount electrode is maintained well, a piezoelectric vibrator in which the mounting strength of the piezoelectric vibrating piece is ensured 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する。
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する。
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する。
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.
The electronic apparatus according to the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to a time measuring unit.
The radio-controlled timepiece of the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to a filter unit.

本発明の発振器、電子機器および電波時計によれば、圧電振動片の実装強度が確保された圧電振動子を備えているので、信頼性の高い発振器、電子機器および電波時計を提供できる。   According to the oscillator, electronic device, and radio timepiece of the present invention, since the piezoelectric vibrator having the mounting strength of the piezoelectric vibrating piece is ensured, a highly reliable oscillator, electronic device, and radio timepiece can be provided.

本発明によれば、回転成膜工程では、ウエハがターゲットに対向する位置を複数回通過することにより、絶縁膜の成膜を複数回に分けて行うことができる。これにより、ウエハがターゲットに対向する一回当りの時間を短縮できるので、絶縁膜の成膜時におけるウエハの温度上昇を抑制できる。また、ターゲットに対向する位置をウエハが通過した後、再度ターゲットに対向する位置をウエハが通過するまでの間に、ウエハの温度が低下するので、ウエハの温度上昇を抑制できる。したがって、マウント電極の金属拡散を防止できる。
また、回転成膜工程では、回転ドラムの回転途中において、ウエハの第1面または第2面がターゲットと対向する前後に、圧電板の側面をターゲットに対向させることができる。したがって、圧電板の主面に加えて圧電板の側面にも確実に絶縁膜を成膜できる。特に、振動腕部が基部に接続された音叉型の圧電板の場合には、振動腕部と基部との接続部に形成された又部にも確実に絶縁膜を成膜できる。
According to the present invention, in the rotational film formation step, the insulating film can be formed in a plurality of times by passing the wafer facing the target a plurality of times. Thereby, since the time per time when the wafer faces the target can be shortened, an increase in the temperature of the wafer during the formation of the insulating film can be suppressed. In addition, since the wafer temperature decreases after the wafer passes through the position facing the target and before the wafer passes through the position facing the target again, an increase in the wafer temperature can be suppressed. Therefore, metal diffusion of the mount electrode can be prevented.
In the rotating film forming process, the side surface of the piezoelectric plate can be opposed to the target before and after the first surface or the second surface of the wafer is opposed to the target during the rotation of the rotating drum. Therefore, an insulating film can be reliably formed on the side surface of the piezoelectric plate in addition to the main surface of the piezoelectric plate. In particular, in the case of a tuning-fork type piezoelectric plate in which the vibrating arm portion is connected to the base portion, an insulating film can be reliably formed on the other portion formed at the connecting portion between the vibrating arm portion and the base portion.

圧電振動片の平面図である。It is a top view of a piezoelectric vibrating piece. 図1のA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. 又部の拡大斜視図である。It is an enlarged perspective view of the part. シリンダーパッケージタイプの圧電振動子の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a cylinder package type piezoelectric vibrator. 図4のB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 圧電振動片の製造工程のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing process of a piezoelectric vibrating piece. 外形形成工程の説明図である。It is explanatory drawing of an external shape formation process. 電極形成工程における図7のC−C線に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC line of FIG. 7 in an electrode formation process. スパッタリング装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a sputtering device. 回転ドラムの平面図である。It is a top view of a rotating drum. ウエハ固定治具の正面図である。It is a front view of a wafer fixing jig. 図11のD−D線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the DD line of FIG. ウエハ取付工程の説明図である。It is explanatory drawing of a wafer attachment process. 回転成膜工程の説明図である。It is explanatory drawing of a rotation film-forming process. 回転成膜工程時のマウント電極の断面図である。It is sectional drawing of the mount electrode at the time of a rotation film-forming process. 表面実装型の圧電振動子の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a surface mount type piezoelectric vibrator. FIG. 表面実装型の圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態の平面図である。It is an internal block diagram of a surface-mount type piezoelectric vibrator, and is a plan view in a state where a lid substrate is removed. 図17のE−E線における断面図である。It is sectional drawing in the EE line | wire of FIG. 図16に示す圧電振動子の分解斜視図である。FIG. 17 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 16. 発振器の一実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of an oscillator. 電子機器の一実施形態を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing one embodiment of electronic equipment. 電波時計の一実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of a radio timepiece.

(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。なお、以下の説明では、図1における紙面手前側の面を第1面Fとし、紙面奥側の面を第2面Sとして説明する。
図2は図1のA−A線に沿った断面図である。
図1に示すように、本実施形態の圧電振動片4は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料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。圧電振動片4は、平行に配置された一対の振動腕部10,11(第1の振動腕部10および第2の振動腕部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の第1面Fおよび第2面S上に形成された溝部18とを備えている。この溝部18は、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 piece 4. In the following description, the front surface in FIG. 1 is referred to as a first surface F, and the back surface in FIG. 1 is referred to as a second surface S.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrating reed 4 of this embodiment is a tuning fork type vibrating reed formed from a piezoelectric material such as crystal, lithium tantalate, or lithium niobate, and when a predetermined voltage is applied. It will vibrate. The piezoelectric vibrating reed 4 includes a pair of vibrating arm portions 10 and 11 (first vibrating arm portion 10 and second vibrating arm portion 11) arranged in parallel, and base ends of the pair of vibrating arm portions 10 and 11. And a groove portion 18 formed on the first surface F and the second surface S of the pair of vibrating arm portions 10 and 11. The groove portion 18 is formed from the base end side of the vibrating arm portions 10 and 11 to the vicinity of the middle along the longitudinal direction of the vibrating arm portions 10 and 11.

図3は、又部25の拡大斜視図である。
図3に示すように、基部12は、振動腕部10,11に隣接し、振動腕部10,11の一端側が接続されて支持している。基部12と振動腕部10,11との接続部には、基部12、振動腕部10の内側面10bおよび振動腕部11の内側面11bに囲まれて又部25が形成される。又部25は、平面視略U字形状に形成されている。
FIG. 3 is an enlarged perspective view of the portion 25.
As shown in FIG. 3, the base portion 12 is adjacent to the vibrating arm portions 10 and 11, and one end sides of the vibrating arm portions 10 and 11 are connected and supported. A connecting portion between the base portion 12 and the vibrating arm portions 10 and 11 is formed with a portion 25 surrounded by the base portion 12, the inner side surface 10 b of the vibrating arm portion 10 and the inner side surface 11 b of the vibrating arm portion 11. Moreover, the part 25 is formed in the planar view substantially U-shape.

図1に示すように、圧電振動片4は、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、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、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とを電気的接続する引き出し電極19,20と、を有している。   As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrating reed 4 is mounted on the outer surfaces of the pair of vibrating arms 10 and 11 and the mount electrodes 16 and 17 formed on the base 12 for mounting the piezoelectric vibrating reed 4 on a package. An excitation electrode 15 comprising a first excitation electrode 13 and a second excitation electrode 14 formed to vibrate the pair of vibrating arm portions 10 and 11, mount electrodes 16 and 17, the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 13. It has extraction electrodes 19 and 20 that are electrically connected to the excitation electrode 14.

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84a(図5参照)として成膜した後に、表面に金の薄膜を仕上層84b(図5参照)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、ニッケルやアルミニウム、チタン等を下地層84aとして成膜した後に、金の薄膜を仕上層84bとして成膜しても構わない。   The mount electrodes 16 and 17 are laminated films of chromium and gold. After a chromium film having good adhesion to crystal is formed as a base layer 84a (see FIG. 5), a gold thin film is formed on the surface of the finish layer 84b ( (See FIG. 5). However, the present invention is not limited to this. For example, a gold thin film may be formed as the finishing layer 84b after nickel, aluminum, titanium, or the like is formed as the base layer 84a.

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。   The excitation electrode 15 is an electrode that vibrates the pair of vibrating arm portions 10 and 11 at a predetermined resonance frequency in a direction toward or away from each other. The first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 constituting the excitation electrode 15 are formed by being patterned on the outer surfaces of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 while being electrically separated from each other. .

具体的には、図2に示すように、第1の励振電極13は、主に第1の振動腕部10の溝部18内、第2の振動腕部11の外側面11a上、および第2の振動腕部11の内側面11b上に形成されている。第2の励振電極14は、主に第2の振動腕部11の溝部18内、第1の振動腕部10の外側面10a上、および第1の振動腕部10の内側面10b上に形成されている。第1の励振電極13および第2の励振電極14は、基部12の第1面Fおよび第2面S上において、それぞれ引き出し電極19,20を介してマウント電極16,17に電気的に接続されている。   Specifically, as shown in FIG. 2, the first excitation electrode 13 is mainly formed in the groove portion 18 of the first vibrating arm portion 10, on the outer surface 11 a of the second vibrating arm portion 11, and the second Is formed on the inner side surface 11 b of the vibrating arm portion 11. The second excitation electrode 14 is formed mainly in the groove portion 18 of the second vibrating arm portion 11, on the outer surface 10 a of the first vibrating arm portion 10, and on the inner side surface 10 b of the first vibrating arm portion 10. Has been. The first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 are electrically connected to the mount electrodes 16 and 17 via the extraction electrodes 19 and 20 on the first surface F and the second surface S of the base 12, respectively. ing.

また、図3に示すように、第2の振動腕部11の内側面11b上に形成された第1の励振電極13と、第1の振動腕部10の内側面10b上に形成された第2の励振電極14とは、又部25を挟んで対向した状態となっている。又部25の表面の一部には第1の励振電極13および第2の励振電極14が形成されており、又部25において電気的に切り離された状態でパターニングされている。   Further, as shown in FIG. 3, the first excitation electrode 13 formed on the inner side surface 11 b of the second vibrating arm portion 11 and the first excitation electrode 13 formed on the inner side surface 10 b of the first vibrating arm portion 10. The second excitation electrode 14 is opposed to the second excitation electrode 14 with the portion 25 interposed therebetween. Further, the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 are formed on a part of the surface of the portion 25, and are patterned in a state of being electrically separated in the portion 25.

図1に示すように、励振電極15および引き出し電極19,20は、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。励振電極13,14および引き出し電極19,20は、後述するパッシベーション膜24(請求項の「絶縁膜」に相当。)で覆われている。   As shown in FIG. 1, the excitation electrode 15 and the extraction electrodes 19 and 20 are formed of a single layer film of chromium of the same material as the base layer of the mount electrodes 16 and 17. Thereby, the excitation electrode 15 and the extraction electrodes 19 and 20 can be formed simultaneously with the formation of the underlying layers of the mount electrodes 16 and 17. However, the present invention is not limited to this. For example, the excitation electrode 15 and the extraction electrodes 19 and 20 may be formed of nickel, aluminum, titanium, or the like. Excitation electrodes 13 and 14 and extraction electrodes 19 and 20 are covered with a passivation film 24 (corresponding to “insulating film” in the claims), which will be described later.

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 weight metal film 21 for adjusting (frequency adjustment) so as to vibrate within a predetermined frequency range is coated on the tip of the pair of vibrating arm portions 10 and 11. The weight metal film 21 is divided into a coarse adjustment film 21a used when the frequency is roughly adjusted and a fine adjustment film 21b used when the frequency is finely adjusted. By adjusting the frequency using the coarse adjustment film 21a and the fine adjustment film 21b, the frequency of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 can be kept within the range of the nominal frequency of the device.

(パッシベーション膜)
圧電振動片4は、励振電極13,14および引き出し電極19,20を覆うパッシベーション膜24を備えている。パッシベーション膜24は、SiO2等の電気絶縁材料からなる絶縁膜である。パッシベーション膜24は、圧電振動片4にマウント電極16,17、励振電極13,14および引き出し電極19,20の各電極を形成した後に、後述するスパッタリング装置70(図9参照)を用いて、スパッタリング法により成膜される。
(Passivation film)
The piezoelectric vibrating reed 4 includes a passivation film 24 that covers the excitation electrodes 13 and 14 and the extraction electrodes 19 and 20. The passivation film 24 is an insulating film made of an electrically insulating material such as SiO 2 . The passivation film 24 is formed by sputtering using the sputtering apparatus 70 (see FIG. 9) described later after forming the mount electrodes 16 and 17, the excitation electrodes 13 and 14, and the extraction electrodes 19 and 20 on the piezoelectric vibrating piece 4. The film is formed by the method.

パッシベーション膜24は、マウント電極16,17および重り金属膜21の形成領域を除く領域において、励振電極13,14および引き出し電極19,20を覆って形成されている。
具体的には、パッシベーション膜24は、振動腕部10,11および基部12において、励振電極13,14および引き出し電極19,20を覆って形成されている。これにより、パッシベーション膜24は、励振電極13,14および引き出し電極19,20の短絡を防止している。
また、図2に示すように、パッシベーション膜24は、振動腕部10,11の外側面10a,11aおよび内側面10b,11bにおいて、励振電極13,14を覆って形成されている。これにより、パッシベーション膜24は、振動腕部10,11の内側面10b,11bに形成された対向する励振電極13,14の短絡を防止している。
さらに、図3に示すように、パッシベーション膜24は、又部25において、励振電極13,14を覆って形成されている。これにより、狭小な又部25においても、励振電極13,14の短絡を防止している。
The passivation film 24 is formed so as to cover the excitation electrodes 13 and 14 and the extraction electrodes 19 and 20 in a region excluding the formation region of the mount electrodes 16 and 17 and the weight metal film 21.
Specifically, the passivation film 24 is formed so as to cover the excitation electrodes 13 and 14 and the extraction electrodes 19 and 20 in the vibrating arm portions 10 and 11 and the base portion 12. Thereby, the passivation film 24 prevents a short circuit between the excitation electrodes 13 and 14 and the extraction electrodes 19 and 20.
Further, as shown in FIG. 2, the passivation film 24 is formed so as to cover the excitation electrodes 13 and 14 on the outer side surfaces 10 a and 11 a and the inner side surfaces 10 b and 11 b of the vibrating arm portions 10 and 11. Thereby, the passivation film 24 prevents a short circuit between the excitation electrodes 13 and 14 facing each other formed on the inner side surfaces 10 b and 11 b of the vibrating arm portions 10 and 11.
Further, as shown in FIG. 3, the passivation film 24 is formed in the portion 25 so as to cover the excitation electrodes 13 and 14. This prevents short-circuiting of the excitation electrodes 13 and 14 even in the narrow portion 25.

(シリンダーパッケージタイプの圧電振動子)
次に、上述した圧電振動片4を備えたシリンダーパッケージタイプの圧電振動子について説明する。
図4は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子51の外観斜視図である。
図5は、図4のB−B線に沿った断面図である。
図4に示すように、圧電振動子51は、シリンダーパッケージタイプの圧電振動子51であって、音叉型の圧電振動片4と、圧電振動片4がマウントされたプラグ52と、プラグ52とともに圧電振動片4を気密封止するケース53とを備えている。
(Cylinder package type piezoelectric vibrator)
Next, a cylinder package type piezoelectric vibrator including the above-described piezoelectric vibrating piece 4 will be described.
FIG. 4 is an external perspective view of a cylinder package type piezoelectric vibrator 51.
FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG.
As shown in FIG. 4, the piezoelectric vibrator 51 is a cylinder package type piezoelectric vibrator 51, and includes a tuning fork-type piezoelectric vibrating piece 4, a plug 52 on which the piezoelectric vibrating piece 4 is mounted, and a piezoelectric together with the plug 52. And a case 53 that hermetically seals the resonator element 4.

ケース53は、有底円筒状に形成されており、圧電振動片4を内部に収納した状態でプラグ52の後述するステム54の外周に対して圧入されて、嵌合固定されている。なお、このケース53の圧入は、真空雰囲気下で行われており、ケース53内の圧電振動片4を囲む空間が真空に保たれた状態となっている。   The case 53 is formed in a bottomed cylindrical shape, and is press-fitted into an outer periphery of a stem 54 (to be described later) of the plug 52 with the piezoelectric vibrating reed 4 housed therein, and is fixedly fitted. The case 53 is press-fitted in a vacuum atmosphere, and the space surrounding the piezoelectric vibrating reed 4 in the case 53 is kept in a vacuum.

プラグ52は、ケース53を密閉させるステム54と、このステム54を貫通するように平行配置され、ステム54を間に挟んで一端側が圧電振動片4をマウント(機械的に接合および電気的に接続)するインナーリード55aとされ、他端側が外部に電気的に接続されるアウターリード55bとされた2本のリード端子55と、ステム54の内側に充填されてステム54とリード端子55とを固定させる絶縁性の充填材56とを有している。
ステム54は、金属材料で環状に形成されたものである。また、充填材56の材料としては、例えばホウ珪酸ガラスである。また、リード端子55の表面およびステム54の外周には、それぞれ同材料のめっき層が施されている。
The plug 52 is arranged in parallel so as to penetrate the stem 54 and the stem 54, and the piezoelectric vibrating reed 4 is mounted on one end side with the stem 54 interposed therebetween (mechanically joined and electrically connected). The inner lead 55a is connected to the outside, and the other end is electrically connected to the outside. The two lead terminals 55 are electrically connected to the outside, and the stem 54 and the lead terminal 55 are fixed by being filled inside the stem 54. And an insulating filler 56 to be used.
The stem 54 is formed in a ring shape with a metal material. The material of the filler 56 is, for example, borosilicate glass. Further, a plating layer of the same material is applied to the surface of the lead terminal 55 and the outer periphery of the stem 54, respectively.

2本のリード端子55は、ケース53内に突出している部分がインナーリード55aとなり、ケース53外に突出している部分がアウターリード55bとなっている。リード端子55は、その直径が例えば約0.12mmであり、リード端子55の母材の材質としては、コバール(FeNiCo合金)が慣用されている。また、リード端子55の外表面には、めっき層57(図5参照)が被覆されている。被膜させるめっきの材質としては、下地膜に銅(Cu)めっき等が用いられ、仕上膜にハンダめっきが用いられる。
また、ステム54の外周にも同様にめっきが施されており、ステム54の外周のめっきを介在させながらケース53の内周に真空中で冷間圧接させることにより、ケース53の内部を真空状態で気密封止できるようになっている。
In the two lead terminals 55, a portion protruding into the case 53 serves as an inner lead 55a, and a portion protruding outside the case 53 serves as an outer lead 55b. The lead terminal 55 has a diameter of about 0.12 mm, for example, and Kovar (FeNiCo alloy) is commonly used as a base material of the lead terminal 55. The outer surface of the lead terminal 55 is covered with a plating layer 57 (see FIG. 5). As a plating material to be coated, copper (Cu) plating or the like is used for the base film, and solder plating is used for the finishing film.
Further, the outer periphery of the stem 54 is similarly plated, and the inside of the case 53 is in a vacuum state by being cold-welded in the vacuum to the inner periphery of the case 53 while interposing the plating on the outer periphery of the stem 54. Can be hermetically sealed.

図5に示すように、インナーリード55aとマウント電極16,17とは、めっき層57が溶融して形成されたハンダの接合部Kを介して仕上層84b上にマウントされている。すなわち、ハンダの接合部Kを介してインナーリード55aとマウント電極16,17とが機械的に接合されていると同時に、電気的に接続されている。その結果、圧電振動片4は、2本のリード端子55にマウントされた状態となっている。   As shown in FIG. 5, the inner lead 55a and the mount electrodes 16 and 17 are mounted on the finishing layer 84b via a solder joint K formed by melting the plating layer 57. That is, the inner lead 55a and the mount electrodes 16 and 17 are mechanically joined to each other via the solder joint K and are electrically connected at the same time. As a result, the piezoelectric vibrating piece 4 is mounted on the two lead terminals 55.

なお、上述した2本のリード端子55は、アウターリード55b側が外部に電気的に接続され、インナーリード55a側が圧電振動片4に対してマウントされる外部接続端子として機能する。   The two lead terminals 55 described above function as external connection terminals that are electrically connected to the outside on the outer lead 55 b side and mounted on the piezoelectric vibrating reed 4 on the inner lead 55 a side.

このように構成された圧電振動子51を作動させる場合には、2本のリード端子55のアウターリード55bに対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、インナーリード55a、接合部K、マウント電極16,17および引き出し電極19,20を介して、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に電流を流すことができ、一対の振動腕部10,11を接近および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、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。   When the piezoelectric vibrator 51 configured as described above is operated, a predetermined drive voltage is applied to the outer leads 55 b of the two lead terminals 55. As a result, a current is allowed to flow to the excitation electrode 15 including the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 via the inner lead 55a, the joint K, the mount electrodes 16 and 17, and the extraction electrodes 19 and 20. The pair of vibrating arm portions 10 and 11 can be vibrated at a predetermined frequency in a direction in which the pair of vibrating arm portions 10 and 11 approaches and separates. The vibration of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 can be used as a time source, a control signal timing source, a reference signal source, and the like.

(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6は、圧電振動片4の製造工程のフローチャートである。
図6に示すように、圧電振動片4の製造工程は、外形形成工程S110と、電極形成工程S120と、パッシベーション膜成膜工程(請求項の「絶縁膜成膜工程」に相当。)S130と、周波数調整工程S140と、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 reed 4 described above will be described below with reference to a flowchart.
FIG. 6 is a flowchart of the manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 4.
As shown in FIG. 6, the manufacturing process of the piezoelectric vibrating reed 4 includes an outer shape forming process S110, an electrode forming process S120, and a passivation film forming process (corresponding to “insulating film forming process” in the claims) S130. The frequency adjustment step S140 and the fragmentation step S150 are provided. Details of each step will be described below.

(外形形成工程)
図7は、外形形成工程S110の説明図である。
まず、図7に示すように、水晶のウエハWに圧電振動片4(図1参照)の外形形状を有する圧電板4aと、圧電板4aに後の溝部18(図1参照)となる凹部(不図示)を形成する外形形成工程S110を行う。外形形成工程S110では、まず、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Wを準備する。続いて、このウエハWをフォトリソグラフィ技術によってエッチングして、ウエハWに圧電振動片4の外形形状に形成された圧電板4aと、後の溝部18となる凹部を形成する。なお、圧電板4aは、エッチング後のウエハWと、連結部4bによって連結されている。以上で、外形形成工程S110が終了する。
(Outline forming process)
FIG. 7 is an explanatory diagram of the outer shape forming step S110.
First, as shown in FIG. 7, a piezoelectric plate 4a having the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 4 (see FIG. 1) on a quartz wafer W, and a recess (see FIG. 1) that becomes a groove 18 (see FIG. 1) on the piezoelectric plate 4a. An outer shape forming step S110 for forming (not shown) is performed. In the outer shape forming step S110, first, polishing is completed, and a wafer W finished to a predetermined thickness with high accuracy is prepared. Subsequently, the wafer W is etched by a photolithography technique to form a piezoelectric plate 4 a formed in the outer shape of the piezoelectric vibrating reed 4 on the wafer W and a concave portion that becomes the subsequent groove portion 18. The piezoelectric plate 4a is connected to the etched wafer W by a connecting portion 4b. Thus, the outer shape forming step S110 is completed.

(電極形成工程)
図8は、電極形成工程S120における図7のC−C線に沿った断面図である。
次に、圧電板4aが形成されたウエハWの表面に、励振電極13,14、引き出し電極19,20およびマウント電極16,17(いずれも図1参照)の各電極を形成する電極形成工程S120を行う。
(Electrode formation process)
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 7 in the electrode forming step S120.
Next, an electrode forming step S120 for forming the electrodes of the excitation electrodes 13 and 14, the extraction electrodes 19 and 20 and the mount electrodes 16 and 17 (all of which are shown in FIG. 1) on the surface of the wafer W on which the piezoelectric plate 4a is formed. I do.

図8に示すように、電極形成工程S120では、ウエハWの第1面Fおよび第2面Sからスパッタリング法や真空蒸着法等により金属材料を塗布して、のちの各電極となる金属膜84を成膜している。金属膜84は下地層84aと仕上層84bとが積層されて形成される。本実施形態では、下地層84aとして、水晶と密着性の良いクロムを成膜している。また、下地層84aの表面には、仕上層84bとして、ハンダ等に対して良好な濡れ性を有する金を成膜している。   As shown in FIG. 8, in the electrode forming step S120, a metal material is applied from the first surface F and the second surface S of the wafer W by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like, and then a metal film 84 to be each electrode later. Is deposited. The metal film 84 is formed by laminating a base layer 84a and a finishing layer 84b. In the present embodiment, chromium having a good adhesion to the crystal is formed as the base layer 84a. On the surface of the base layer 84a, gold having good wettability with respect to solder or the like is formed as a finishing layer 84b.

続いて、金属膜84に重ねてフォトレジスト膜85を成膜し、フォトレジスト膜85を露光および現像してマスクパターン(不図示)を形成する。続いて、マスクパターンを介して電極用金属膜のエッチングを行い、励振電極13,14、引き出し電極19,20およびマウント電極16,17(図1参照)の各電極パターンを形成する。   Subsequently, a photoresist film 85 is formed on the metal film 84, and the photoresist film 85 is exposed and developed to form a mask pattern (not shown). Subsequently, the electrode metal film is etched through the mask pattern to form the electrode patterns of the excitation electrodes 13 and 14, the extraction electrodes 19 and 20 and the mount electrodes 16 and 17 (see FIG. 1).

最後に、励振電極13,14および引き出し電極19,20の形成領域の仕上層84bを剥離する。これにより、励振電極13,14および引き出し電極19,20は、クロムの下地層84aのみにより形成される。これにより、励振電極13,14および引き出し電極19,20とパッシベーション膜24との密着性を高めることができる。
また、マウント電極16,17は、クロムの下地層84aおよび金の仕上層84bにより形成される。励振電極13,14、引き出し電極19,20およびマウント電極16,17が形成された時点で、電極形成工程S120が終了する。
Finally, the finishing layer 84b in the formation region of the excitation electrodes 13 and 14 and the extraction electrodes 19 and 20 is peeled off. Thus, the excitation electrodes 13 and 14 and the extraction electrodes 19 and 20 are formed only by the chromium underlayer 84a. Thereby, the adhesion between the excitation electrodes 13 and 14 and the extraction electrodes 19 and 20 and the passivation film 24 can be enhanced.
The mount electrodes 16 and 17 are formed of a chromium underlayer 84a and a gold finish layer 84b. When the excitation electrodes 13 and 14, the extraction electrodes 19 and 20 and the mount electrodes 16 and 17 are formed, the electrode formation step S120 is completed.

(パッシベーション膜成膜工程)
次に、励振電極13,14および引き出し電極19,20を覆うパッシベーション膜24(図1参照)を成膜するパッシベーション膜成膜工程S130を行う。パッシベーション膜成膜工程S130は、ウエハ取付工程S131と、回転成膜工程S133と、表裏反転工程S137と、を備えている。パッシベーション膜成膜工程S130では、スパッタリング装置70(図9参照)を用いて、スパッタリング法により複数のウエハWにパッシベーション膜24を成膜している。以下では、まずスパッタリング装置70を説明した後に、パッシベーション膜成膜工程S130の各工程について詳述する。
(Passivation film formation process)
Next, a passivation film forming step S130 for forming a passivation film 24 (see FIG. 1) covering the excitation electrodes 13 and 14 and the extraction electrodes 19 and 20 is performed. The passivation film forming step S130 includes a wafer attaching step S131, a rotating film forming step S133, and a front / back reversing step S137. In the passivation film forming step S130, the passivation film 24 is formed on the plurality of wafers W by the sputtering method using the sputtering apparatus 70 (see FIG. 9). Below, after explaining sputtering apparatus 70 first, each process of passivation film formation process S130 is explained in full detail.

(スパッタリング装置)
図9は、スパッタリング装置70の外観斜視図である。
図10は、回転ドラム71の平面図である。
なお、図9では、成膜室90を2点鎖線で模式的に図示している。また、以下の説明では、回転ドラム71の回転方向をθ方向とし、正回転側を+θ側とし、反対側を−θ側とする。また、回転ドラム71の回転軸Pに沿った方向をH方向とし、図9における上側を+H側とし、下側を−H側とする。
(Sputtering equipment)
FIG. 9 is an external perspective view of the sputtering apparatus 70.
FIG. 10 is a plan view of the rotating drum 71.
In FIG. 9, the film forming chamber 90 is schematically illustrated by a two-dot chain line. In the following description, the rotation direction of the rotary drum 71 is the θ direction, the positive rotation side is the + θ side, and the opposite side is the −θ side. The direction along the rotation axis P of the rotating drum 71 is the H direction, the upper side in FIG. 9 is the + H side, and the lower side is the −H side.

図9に示すように、スパッタリング装置70は、主に成膜室90と、成膜室90内に設けられたターゲット77(本実施形態では2個のターゲット77)と、回転ドラム71と、ウエハ固定治具80とにより構成されている。   As shown in FIG. 9, the sputtering apparatus 70 mainly includes a film formation chamber 90, targets 77 (two targets 77 in this embodiment) provided in the film formation chamber 90, a rotating drum 71, and a wafer. The fixing jig 80 is used.

成膜室90には、反応ガスを導入するガス導入管91と、不図示の吸引ポンプと連通するガス排出管92が設けられている。
ガス導入管91からは、成膜室90内に例えばアルゴンガス等のプラズマ生成用ガスが導入される。ガス導入管91の吹出口91aは、後述するターゲット77の近傍に配置されており、イオン化したプラズマ生成用ガスがターゲット77に確実に衝突できるようになっている。本実施形態では、ターゲット77の個数にあわせてガス導入管91は2本設けられている。ガス導入管91からは、例えば27sccm程度のガス流量でアルゴンガスが成膜室90内に導入される。
The film forming chamber 90 is provided with a gas introduction pipe 91 for introducing a reaction gas and a gas discharge pipe 92 communicating with a suction pump (not shown).
A gas for generating plasma such as argon gas is introduced into the film forming chamber 90 from the gas introduction pipe 91. The air outlet 91 a of the gas introduction pipe 91 is disposed in the vicinity of a target 77 described later, so that ionized plasma generation gas can reliably collide with the target 77. In the present embodiment, two gas introduction pipes 91 are provided in accordance with the number of targets 77. From the gas introduction pipe 91, argon gas is introduced into the film forming chamber 90 at a gas flow rate of, for example, about 27 sccm.

ガス排出管92は、不図示の吸引ポンプに接続されている。吸引ポンプを稼動させて成膜室90内のプラズマ生成用ガスGを吸引することで、成膜室90内が所定の成膜圧力に維持されている。本実施形態では、成膜圧力は、例えば0.4Paに維持されている。   The gas discharge pipe 92 is connected to a suction pump (not shown). By operating the suction pump to suck the plasma generating gas G in the film forming chamber 90, the inside of the film forming chamber 90 is maintained at a predetermined film forming pressure. In the present embodiment, the film forming pressure is maintained at 0.4 Pa, for example.

(ターゲット)
ターゲット77は、パッシベーション膜24(図1参照)の原料であるSiO2により形成されている。ターゲット77は、回転ドラム71を挟んで両側に2個配置されている。ターゲット77の主面77aは、角柱状の回転ドラム71の周面を構成する複数の平面71a(以下、単に「外周面71a」という。)より大きい面積を有している。これにより、回転ドラム71が回転したとき、回転ドラム71の外周面71aに取り付けられた複数のウエハWが、ターゲット77と対向して通過できる。したがって、複数のウエハWに対してパッシベーション膜24を成膜できる。
(target)
The target 77 is formed of SiO 2 which is a raw material for the passivation film 24 (see FIG. 1). Two targets 77 are arranged on both sides of the rotating drum 71. The main surface 77a of the target 77 has a larger area than a plurality of flat surfaces 71a (hereinafter simply referred to as “outer peripheral surface 71a”) that constitute the peripheral surface of the prismatic rotary drum 71. Thereby, when the rotary drum 71 rotates, the plurality of wafers W attached to the outer peripheral surface 71 a of the rotary drum 71 can pass through the target 77. Therefore, the passivation film 24 can be formed on the plurality of wafers W.

(回転ドラム)
回転ドラム71は、回転軸Pに垂直な断面形状が略正十角形をした角柱状の部材である。回転ドラム71は、回転軸Pが鉛直方向に設置されており、不図示の駆動モータにより駆動されて回転軸P周りに回転する。
(Rotating drum)
The rotary drum 71 is a prismatic member whose cross-sectional shape perpendicular to the rotation axis P is a substantially regular decagon. The rotating drum 71 has a rotating shaft P installed in the vertical direction, and is driven around a rotating shaft P by being driven by a drive motor (not shown).

回転ドラム71の外周面71aには、後述するウエハ固定治具80を回転ドラム71の外周面71aに取付可能な取付金具73が設けられている。
図9に示すように、取付金具73は、回転ドラム71の外周面71aの法線方向から見て略U字状に形成されている。取付金具73は、回転ドラム71の外周面71aの+θ側および−θ側においてH方向に沿って略並行に延設された一対の側部74と、一対の側部74の−H側端部を接続する底部75とで形成されている。
On the outer peripheral surface 71a of the rotating drum 71, there is provided a mounting bracket 73 capable of attaching a wafer fixing jig 80 described later to the outer peripheral surface 71a of the rotating drum 71.
As shown in FIG. 9, the mounting bracket 73 is formed in a substantially U shape when viewed from the normal direction of the outer peripheral surface 71 a of the rotating drum 71. The mounting bracket 73 includes a pair of side portions 74 extending substantially in parallel along the H direction on the + θ side and the −θ side of the outer peripheral surface 71 a of the rotating drum 71, and the −H side end portions of the pair of side portions 74. And a bottom 75 connecting the two.

図10に示すように、側部74は、回転軸Pに垂直な断面が略L字形状に形成されており、回転ドラム71の外周面71aと離間して略平行に形成された押え部74aと、回転ドラム71の外周面71aに対して略垂直に形成された規制部74bとを有している。
押え部74aと回転ドラム71の外周面71aと離間距離は、ウエハ固定治具80の厚さよりも若干広く形成されている。また、回転ドラム71の外周面71aにおける+θ側および−θ側に配置された一対の規制部74bの離間距離は、ウエハ固定治具80のθ方向における幅よりも若干広く形成されている。
取付金具73の+H側は開口しており、取付金具73の一対の側部74、底部75および回転ドラム71の外周面71aで囲まれた領域に、+H側の開口からウエハ固定治具80を挿入することで、ウエハ固定治具80が回転ドラム71に取り付けられる。
As shown in FIG. 10, the side portion 74 has a substantially L-shaped cross section perpendicular to the rotation axis P, and a presser portion 74 a formed substantially parallel to the outer peripheral surface 71 a of the rotary drum 71. And a restricting portion 74b formed substantially perpendicular to the outer peripheral surface 71a of the rotating drum 71.
The distance between the pressing portion 74 a and the outer peripheral surface 71 a of the rotary drum 71 is slightly larger than the thickness of the wafer fixing jig 80. Further, the separation distance between the pair of restricting portions 74 b arranged on the + θ side and the −θ side on the outer peripheral surface 71 a of the rotating drum 71 is formed slightly wider than the width in the θ direction of the wafer fixing jig 80.
The + H side of the mounting bracket 73 is open, and the wafer fixing jig 80 is inserted into the region surrounded by the pair of side portions 74, the bottom 75 of the mounting bracket 73 and the outer peripheral surface 71a of the rotating drum 71 from the opening on the + H side. By inserting, the wafer fixing jig 80 is attached to the rotating drum 71.

側部74の押え部74aは、ウエハ固定治具80が取り付けられた状態で回転ドラム71が回転している時に、ウエハ固定治具80が径方向外側に移動して脱落するのを防止している。側部74の規制部74bは、ウエハ固定治具80が取り付けられた状態で回転ドラム71が回転している時に、ウエハ固定治具80がθ方向に移動するのを規制している。
底部75は、ウエハ固定治具80の−H側端部と当接し、ウエハ固定治具80が−H側に脱落するのを防止している。
また、取付金具73の+H側は開口しているので、ウエハ固定治具80は、回転ドラム71に対して簡単に着脱できる。したがって、後述する表裏反転工程S137を簡単に行うことができる。
The holding portion 74a of the side portion 74 prevents the wafer fixing jig 80 from moving out in the radial direction and dropping off when the rotary drum 71 is rotating with the wafer fixing jig 80 attached. Yes. The restricting portion 74b of the side portion 74 restricts the wafer fixing jig 80 from moving in the θ direction when the rotating drum 71 is rotating with the wafer fixing jig 80 attached.
The bottom portion 75 is in contact with the −H side end of the wafer fixing jig 80 to prevent the wafer fixing jig 80 from falling off to the −H side.
Since the + H side of the mounting bracket 73 is open, the wafer fixing jig 80 can be easily attached to and detached from the rotating drum 71. Therefore, the front / back reversing step S137 described later can be easily performed.

(ウエハ固定治具)
図11は、ウエハ固定治具80の正面図である。
図12は、図11のD−D線に沿った断面図である。
図11に示すように、ウエハ固定治具80は、H方向を長手方向としθ方向を幅方向とする平板状の部材である。図12に示すように、ウエハ固定治具80は、第1保持板81と第2保持板83とを重ね合わせることで形成されている。
第1保持板81は、ウエハWの第1面Fを露出する開口部81aを有している。本実施形態では、開口部81aは、ウエハWの第1面Fの成膜範囲に対応して略正方形状に形成されている。また、開口部81aは、ウエハWの外形よりも若干小さくなるように形成されている。
(Wafer fixing jig)
FIG. 11 is a front view of the wafer fixing jig 80.
12 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
As shown in FIG. 11, the wafer fixing jig 80 is a flat plate-like member having the H direction as the longitudinal direction and the θ direction as the width direction. As shown in FIG. 12, the wafer fixing jig 80 is formed by superposing a first holding plate 81 and a second holding plate 83.
The first holding plate 81 has an opening 81 a that exposes the first surface F of the wafer W. In the present embodiment, the opening 81 a is formed in a substantially square shape corresponding to the film forming range of the first surface F of the wafer W. The opening 81a is formed to be slightly smaller than the outer shape of the wafer W.

第1保持板81の第2保持板83との当接面81bには、第1保持板81の厚さ方向に深さを有する凹部82が形成されている。凹部82は、開口部81aの第2保持板83側における角部を全周にわたって切り欠くことで形成されている。凹部82の深さは、ウエハWの板厚と略同一かそれよりも若干深く形成されている。凹部82の外形は、ウエハWの外形と略同一かそれよりも若干大きく形成されている。これにより、開口部81aからウエハWの第1面Fを露出させつつ、当接面81bとウエハWの第2面Sとが略面一となるように、第1保持板81の凹部82内にウエハWを配置できる。   A recess 82 having a depth in the thickness direction of the first holding plate 81 is formed on the contact surface 81 b of the first holding plate 81 with the second holding plate 83. The recess 82 is formed by cutting out the corner of the opening 81a on the second holding plate 83 side over the entire circumference. The depth of the recess 82 is substantially the same as or slightly deeper than the thickness of the wafer W. The outer shape of the recess 82 is substantially the same as or slightly larger than the outer shape of the wafer W. As a result, while the first surface F of the wafer W is exposed from the opening 81a, the contact surface 81b and the second surface S of the wafer W are substantially flush with each other in the recess 82 of the first holding plate 81. The wafer W can be placed on the substrate.

第2保持板83は、第1保持板81の開口部81aと対向する位置に、ウエハWの第2面Sを露出する開口部83aを有している。第2保持板83の開口部83aは、第1保持板81の開口部81aと同様に、ウエハWの第2面Sの成膜範囲に対応して略正方形状に形成されており、ウエハWの外形よりも若干小さく形成されている。   The second holding plate 83 has an opening 83 a that exposes the second surface S of the wafer W at a position facing the opening 81 a of the first holding plate 81. Similarly to the opening 81 a of the first holding plate 81, the opening 83 a of the second holding plate 83 is formed in a substantially square shape corresponding to the film formation range of the second surface S of the wafer W. It is formed slightly smaller than the outer shape.

開口部81a,83aおよび凹部82は、ウエハ固定治具80のH方向に並んで、所定間隔を空けて3箇所形成されている。したがって、ウエハ固定治具80には、3枚のウエハWをセットすることができる。凹部82内にウエハWを配置し、第1保持板81の当接面81bに第2保持板83を当接させることにより、第1保持板81と第2保持板83とでウエハWを保持できる。   The openings 81a and 83a and the recess 82 are formed in three locations at a predetermined interval in line with the wafer fixing jig 80 in the H direction. Therefore, three wafers W can be set on the wafer fixing jig 80. The wafer W is disposed in the recess 82, and the second holding plate 83 is brought into contact with the contact surface 81 b of the first holding plate 81, whereby the wafer W is held by the first holding plate 81 and the second holding plate 83. it can.

(ウエハ取付工程)
パッシベーション膜成膜工程S130では、最初にウエハ取付工程S131を行う。ウエハ取付工程S131では、複数のウエハWをウエハ固定治具80に取り付けた後、複数のウエハWをウエハ固定治具80ごと回転ドラムに装着している。
(Wafer mounting process)
In the passivation film forming step S130, a wafer attaching step S131 is first performed. In the wafer attaching step S131, after attaching the plurality of wafers W to the wafer fixing jig 80, the plurality of wafers W are mounted on the rotating drum together with the wafer fixing jig 80.

ウエハ取付工程S131では、まず、ウエハ固定治具80にウエハWをセットする。
具体的には、図12に示すように、ウエハWを第1保持板81の凹部82内に配置し、第1保持板81の当接面81bに第2保持板83を当接させて重ね合わせることで、ウエハWを第1保持板81と第2保持板83との間に配置する。そして、第1保持板81および第2保持板83を、第1保持板81に設けた不図示のクリップで固定することにより、第1保持板81と第2保持板83とでウエハWを保持している。
In the wafer attaching step S131, first, the wafer W is set on the wafer fixing jig 80.
Specifically, as shown in FIG. 12, the wafer W is placed in the recess 82 of the first holding plate 81, and the second holding plate 83 is brought into contact with the contact surface 81 b of the first holding plate 81 to overlap. By matching, the wafer W is disposed between the first holding plate 81 and the second holding plate 83. The first holding plate 81 and the second holding plate 83 are fixed by a clip (not shown) provided on the first holding plate 81, thereby holding the wafer W between the first holding plate 81 and the second holding plate 83. doing.

なお、本実施形態では、ウエハ固定治具80にウエハWをセットする際、パッシベーション膜24の成膜領域に対応した開口を有する不図示のメタルマスクを、ウエハWの第1面Fおよび第2面S上に配置している。具体的には、ウエハWの第1面Fと第1保持板81との間、および第2面Sと第2保持板83との間にメタルマスクを配置し、第1保持板81と第2保持板83とでメタルマスクごとウエハWを保持している。   In this embodiment, when the wafer W is set on the wafer fixing jig 80, a metal mask (not shown) having an opening corresponding to the film formation region of the passivation film 24 is used as the first surface F and the second surface of the wafer W. It is arranged on the surface S. Specifically, a metal mask is arranged between the first surface F of the wafer W and the first holding plate 81 and between the second surface S and the second holding plate 83, and the first holding plate 81 and the first holding plate 81 are arranged. The two holding plates 83 hold the wafer W together with the metal mask.

また、ウエハWに形成された振動腕部10,11(図1参照)が+H方向に沿うように、ウエハ固定治具80にウエハWをセットしている。換言すれば、振動腕部10,11の外側面10a,11aおよび内側面10b,11b(図1参照)が、θ方向に面するようにウエハWを配置している。これにより、後述する回転成膜工程S133では、回転ドラム71の回転途中において、ウエハWがターゲット77と対向する前後に、振動腕部10,11の外側面10a,11aおよび内側面10b,11bをターゲット77に対向させることができる。   Further, the wafer W is set on the wafer fixing jig 80 so that the vibrating arm portions 10 and 11 (see FIG. 1) formed on the wafer W are along the + H direction. In other words, the wafer W is arranged so that the outer side surfaces 10a and 11a and the inner side surfaces 10b and 11b (see FIG. 1) of the vibrating arm portions 10 and 11 face the θ direction. Thus, in the rotation film forming step S133 described later, the outer surfaces 10a and 11a and the inner surfaces 10b and 11b of the vibrating arm portions 10 and 11 are placed before and after the wafer W faces the target 77 during the rotation of the rotating drum 71. It can be made to face the target 77.

図13は、ウエハ取付工程S131の説明図である。
続いて、図13に示すように、取付金具73と回転ドラム71の外周面71aとの間にウエハ固定治具80を挿入して、回転ドラム71に複数のウエハWをウエハ固定治具80ごと取り付ける。具体的には、回転ドラム71の外周面71aと、第1保持板81および第2保持板83のいずれか一方(本実施形態では第2保持板83)とを対向させる。そして、回転ドラム71の外周面71aと取付金具73の押え部74aとの間に、ウエハ固定治具80を回転ドラム71の+H側から挿入し、ウエハ固定治具80を回転ドラム71に取り付けている。
なお、本実施形態では、回転ドラム71に形成された10個の外周面71a全てに、ウエハ固定治具80ごとウエハWを取り付けている。ウエハ固定治具80には3枚のウエハWが取り付けられているため、回転ドラム71には合計30枚のウエハWが取り付けられる。
FIG. 13 is an explanatory diagram of the wafer attachment step S131.
Subsequently, as shown in FIG. 13, a wafer fixing jig 80 is inserted between the mounting bracket 73 and the outer peripheral surface 71 a of the rotating drum 71, and a plurality of wafers W are put on the rotating drum 71 together with the wafer fixing jig 80. Install. Specifically, the outer peripheral surface 71a of the rotating drum 71 and one of the first holding plate 81 and the second holding plate 83 (the second holding plate 83 in this embodiment) are opposed to each other. Then, the wafer fixing jig 80 is inserted from the + H side of the rotating drum 71 between the outer peripheral surface 71a of the rotating drum 71 and the pressing portion 74a of the mounting bracket 73, and the wafer fixing jig 80 is attached to the rotating drum 71. Yes.
In this embodiment, the wafer W together with the wafer fixing jig 80 is attached to all ten outer peripheral surfaces 71 a formed on the rotary drum 71. Since three wafers W are attached to the wafer fixing jig 80, a total of 30 wafers W are attached to the rotating drum 71.

(回転成膜工程)
図14は、回転成膜工程S133の説明図である。なお、図14では、わかりやすくするために、ウエハ固定治具80の図示を省略している。また、ウエハWに形成された圧電板4a(図7参照)の振動腕部10,11の大きさを誇張して表している。
次に、図14に示すように、回転ドラム71を回転させてパッシベーション膜24を成膜する回転成膜工程S133を行う。
(Rotating film forming process)
FIG. 14 is an explanatory diagram of the rotational film forming step S133. In FIG. 14, the wafer fixing jig 80 is not shown for easy understanding. Further, the size of the vibrating arm portions 10 and 11 of the piezoelectric plate 4a (see FIG. 7) formed on the wafer W is exaggerated.
Next, as shown in FIG. 14, a rotating film forming step S <b> 133 is performed in which the rotating drum 71 is rotated to form the passivation film 24.

回転成膜工程S133では、プラズマ生成用ガスをターゲット77に噴射してターゲット77からSiO2を弾き出しつつ、回転ドラム71をθ方向に回転させる。そして、ウエハWがターゲット77に対向する位置を複数回通過することで、ターゲット77から弾き出されたSiO2がウエハWに堆積し、パッシベーション膜24が成膜される。
本実施形態では、回転ドラム71の回転数が例えば10rpmに設定されており、20分間にわたって回転ドラム71を回転させながら成膜を行っている。また、前述のとおり、ターゲット77は、回転ドラム71を挟んで両側に2個配置されている。したがって、ウエハWがターゲット77に対向する位置を400回通過することで、パッシベーション膜24が成膜される。
In the rotating film forming step S133, the rotating drum 71 is rotated in the θ direction while ejecting plasma generating gas to the target 77 and ejecting SiO 2 from the target 77. Then, when the wafer W passes through the position facing the target 77 a plurality of times, SiO 2 ejected from the target 77 is deposited on the wafer W, and the passivation film 24 is formed.
In this embodiment, the rotation speed of the rotating drum 71 is set to 10 rpm, for example, and film formation is performed while rotating the rotating drum 71 for 20 minutes. In addition, as described above, two targets 77 are arranged on both sides of the rotating drum 71. Therefore, the passivation film 24 is formed by passing the wafer W through the position facing the target 77 400 times.

また、回転成膜工程S133では、回転ドラム71の回転途中において、ウエハWがターゲット77と対向する前後に、圧電板4aに形成された振動腕部10,11の外側面10a,11aおよび内側面10b,11b(図1参照)が、ターゲット77と対向する。
具体的には、図14に示すように、H方向から見てウエハWがターゲット77よりも−θ側の位置M1にあるときは、振動腕部10の内側面10bおよび振動腕部11の外側面11aがターゲット77と対向する。これにより、主に振動腕部10,11の外側面11aおよび内側面10bに、パッシベーション膜24が成膜される。
また、H方向から見てウエハWがターゲット77より+θ側の位置M2にあるときは、振動腕部10,11の外側面10aおよび内側面11bがターゲット77と対向する。これにより、主に振動腕部10,11の外側面10aおよび内側面11bに、パッシベーション膜24が成膜される。
このように振動腕部10,11の外側面10a,11aおよび内側面10b,11bにパッシベーション膜24が形成されることで、狭小な又部25(図3参照)にも、確実にパッシベーション膜24が成膜される。したがって、一対の励振電極13,14の短絡を確実に防止できる。
In the rotational film forming step S133, the outer surfaces 10a and 11a and the inner surfaces of the vibrating arms 10 and 11 formed on the piezoelectric plate 4a before and after the wafer W faces the target 77 during the rotation of the rotating drum 71. 10 b and 11 b (see FIG. 1) face the target 77.
Specifically, as shown in FIG. 14, when the wafer W is at a position M1 on the −θ side with respect to the target 77 when viewed from the H direction, the inner side surface 10b of the vibrating arm portion 10 and the outer side of the vibrating arm portion 11 are removed. The side surface 11 a faces the target 77. Thereby, the passivation film 24 is formed mainly on the outer side surface 11a and the inner side surface 10b of the vibrating arm portions 10 and 11.
Further, when the wafer W is at a position M2 on the + θ side with respect to the target 77 as viewed from the H direction, the outer side surface 10a and the inner side surface 11b of the vibrating arm portions 10 and 11 face the target 77. Thus, the passivation film 24 is formed mainly on the outer side surface 10a and the inner side surface 11b of the vibrating arm portions 10 and 11.
As described above, the passivation film 24 is formed on the outer side surfaces 10a and 11a and the inner side surfaces 10b and 11b of the vibrating arm portions 10 and 11, so that the passivation film 24 can be surely formed even on the narrow portion 25 (see FIG. 3). Is deposited. Therefore, it is possible to reliably prevent a short circuit between the pair of excitation electrodes 13 and 14.

図15は、回転成膜工程時のマウント電極16,17(図1参照)の断面図である。
ところで、圧電板4aに形成されたマウント電極16,17は、前述のとおりクロムの下地層84aと金の仕上層84bとが積層されて形成されている。ここで、回転成膜工程S133でマウント電極16,17が高温になると、下地層84aと仕上層84bとの間で互いの金属が溶融しあう、いわゆる金属拡散が発生するおそれがある。金属拡散が進行すると、仕上層84bの表面に下地層84aのクロムが析出し、仕上層84bのハンダ等に対する濡れ性を悪化させるおそれがある。
FIG. 15 is a cross-sectional view of the mount electrodes 16 and 17 (see FIG. 1) during the rotating film forming process.
By the way, the mount electrodes 16 and 17 formed on the piezoelectric plate 4a are formed by laminating the chromium underlayer 84a and the gold finishing layer 84b as described above. Here, when the mount electrodes 16 and 17 are heated to a high temperature in the rotational film forming step S133, so-called metal diffusion may occur in which the metals melt between the underlayer 84a and the finishing layer 84b. As the metal diffusion proceeds, the chromium of the underlayer 84a is deposited on the surface of the finishing layer 84b, and the wettability of the finishing layer 84b to solder or the like may be deteriorated.

しかし、上述のように、回転成膜工程S133では、複数回(本実施形態では400回)に分けてパッシベーション膜24を成膜するので、一度にパッシベーション膜24を成膜する場合と比較して、ウエハWがターゲット77と対向する一回当りの時間が短縮される。このため、パッシベーション膜24の成膜時におけるウエハWの温度は、従来技術の成膜時におけるウエハWの温度(200℃〜400℃程度)よりも大幅に低い、100℃以下に抑制される。したがって、図15に示すように、マウント電極16,17におけるクロムの下地層84aと金の仕上層84bとの金属拡散が抑制されるので、仕上層84bの表面に下地層84aのクロムが析出するのを防止できる。これにより、仕上層84bの良好な濡れ性を維持できる。   However, as described above, in the rotational film forming step S133, the passivation film 24 is formed in a plurality of times (400 times in the present embodiment), so that the passivation film 24 is formed at a time as compared with the case where the passivation film 24 is formed at a time. The time for each time the wafer W faces the target 77 is shortened. For this reason, the temperature of the wafer W when the passivation film 24 is formed is suppressed to 100 ° C. or lower, which is significantly lower than the temperature of the wafer W (about 200 ° C. to 400 ° C.) during the conventional film formation. Accordingly, as shown in FIG. 15, metal diffusion between the chromium underlayer 84a and the gold finish layer 84b in the mount electrodes 16 and 17 is suppressed, so that chromium of the underlayer 84a is deposited on the surface of the finish layer 84b. Can be prevented. Thereby, the good wettability of the finishing layer 84b can be maintained.

(成膜面の確認S135および表裏反転工程S137)
図6に示すように、ウエハWの第1面Fにパッシベーション膜24を成膜した後、ウエハWの第2面Sにパッシベーション膜24が成膜されていない場合(S135で判定がNOの場合)には、ウエハWの第2面Sに対して再度回転成膜工程S133を行う。このとき、ウエハWの第1面Fおよび第2面Sの表裏を反転させて回転ドラム71にウエハWを取り付ける表裏反転工程S137を行ってから、再度回転成膜工程S133を行う。なお、ウエハWの第2面Sにパッシベーション膜24が成膜されている場合(S135で判定がYESの場合)には、そのまま次の周波数調整工程S140に進む。
(Deposition surface confirmation S135 and front / back reversing step S137)
As shown in FIG. 6, after the passivation film 24 is formed on the first surface F of the wafer W, the passivation film 24 is not formed on the second surface S of the wafer W (when the determination is NO in S135). ), The rotational film forming step S133 is performed again on the second surface S of the wafer W. At this time, the front and back reversing step S137 for reversing the front and back of the first surface F and the second surface S of the wafer W and attaching the wafer W to the rotating drum 71 is performed, and then the rotational film forming step S133 is performed again. When the passivation film 24 is formed on the second surface S of the wafer W (when the determination is YES in S135), the process proceeds to the next frequency adjustment step S140.

表裏反転工程S137では、回転ドラム71にセットされたウエハWを、ウエハ固定治具80ごと回転ドラム71の+H側に抜き出し、回転ドラム71からウエハ固定治具80ごとウエハWを全て取り外す。続いて、ウエハ固定治具80ごとウエハWの表裏を反転させる。最後に、ウエハ取付工程S131と同様に、再度回転ドラム71の+H側から、取付金具73と回転ドラム71の外周面71aとの間にウエハ固定治具80を挿入して、回転ドラム71に複数のウエハWをウエハ固定治具80ごと取り付ける(図13参照)。
このように、ウエハ固定治具80ごと複数のウエハWの表裏を反転させることで、ウエハ固定治具80からウエハWを外すことなく、ウエハWの第1面Fおよび第2面Sにパッシベーション膜24を成膜できる。しかも、複数のウエハWの表裏を一度に容易に反転させることができる。したがって、複数のウエハWの第1面Fおよび第2面Sに効率よくパッシベーション膜24を成膜できるので、パッシベーション膜成膜工程S130の工数を短縮できる。
In the front / back reversing step S137, the wafer W set on the rotating drum 71 is extracted to the + H side of the rotating drum 71 together with the wafer fixing jig 80, and the entire wafer W is removed from the rotating drum 71 together with the wafer fixing jig 80. Subsequently, the wafer fixing jig 80 and the wafer W are turned over. Finally, similarly to the wafer attaching step S131, the wafer fixing jig 80 is inserted between the mounting bracket 73 and the outer peripheral surface 71a of the rotating drum 71 again from the + H side of the rotating drum 71, and a plurality of pieces are attached to the rotating drum 71. The wafer W is attached together with the wafer fixing jig 80 (see FIG. 13).
In this way, by reversing the front and back of the plurality of wafers W together with the wafer fixing jig 80, the passivation film is formed on the first surface F and the second surface S of the wafer W without removing the wafer W from the wafer fixing jig 80. 24 can be formed. In addition, the front and back of the plurality of wafers W can be easily reversed at a time. Therefore, since the passivation film 24 can be efficiently formed on the first surface F and the second surface S of the plurality of wafers W, the number of steps of the passivation film forming step S130 can be reduced.

(周波数調整工程)
次に、ウエハWに形成された全ての振動腕部10,11(図1参照)に対して、共振周波数を粗く調整する周波数調整工程S140を行う。周波数調整工程S140は、重り金属膜21の粗調膜21aおよび21bにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、圧電振動子1(図16参照)の状態で行う。以上で、周波数調整工程S140が終了する。
(Frequency adjustment process)
Next, a frequency adjustment step S140 for roughly adjusting the resonance frequency is performed on all the vibrating arm portions 10 and 11 (see FIG. 1) formed on the wafer W. The frequency adjustment step S140 is performed by irradiating the coarse adjustment films 21a and 21b of the weight metal film 21 with laser light to partially evaporate and changing the weight. The fine adjustment for adjusting the resonance frequency with higher accuracy is performed in the state of the piezoelectric vibrator 1 (see FIG. 16). Above, frequency adjustment process S140 is complete | finished.

(小片化工程)
最後にウエハWと圧電板4aとを連結していた連結部4b(図7参照)を切断して、複数の圧電振動片4をウエハW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W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 process)
Finally, the connecting portion 4b (see FIG. 7) that connects the wafer W and the piezoelectric plate 4a is cut, and a fragmentation step S150 is performed to separate the plurality of piezoelectric vibrating pieces 4 from the wafer W into pieces. Thereby, a plurality of tuning fork type piezoelectric vibrating reeds 4 can be manufactured from one wafer W at a time. At this time, the manufacturing process of the piezoelectric vibrating reed 4 is completed, and a plurality of piezoelectric vibrating reeds 4 can be obtained.

(シリンダータイプの圧電振動子の製造工程)
次に、上述のように製造された圧電振動片4を備えたシリンダータイプの圧電振動子51(図4参照)の製造方法について説明する。
シリンダータイプの圧電振動子51の製造工程では、まず、図4に示すプラグ52を作製する気密端子作製工程を行う。続いて、プラグ52のリード端子55の外表面およびステム54の外周に、同一材料のめっきを湿式めっき法で被膜させるめっき工程を行う。
(Manufacturing process of cylinder type piezoelectric vibrator)
Next, a manufacturing method of the cylinder type piezoelectric vibrator 51 (see FIG. 4) including the piezoelectric vibrating piece 4 manufactured as described above will be described.
In the manufacturing process of the cylinder type piezoelectric vibrator 51, first, an airtight terminal manufacturing process for manufacturing the plug 52 shown in FIG. 4 is performed. Subsequently, a plating process is performed in which the same material is coated on the outer surface of the lead terminal 55 of the plug 52 and the outer periphery of the stem 54 by a wet plating method.

続いて、圧電振動片4のマウント電極16,17をインナーリード55aに接合するマウント工程を行う。具体的には、インナーリード55aを加熱しながら、インナーリード55aと圧電振動片4とを所定の圧力で重ね合わせる。これにより、インナーリード55aのめっき層57(図5参照)を形成するハンダめっきが溶解し、仕上層84b上に速やかに濡れ広がる。これにより、インナーリード55aとマウント電極16,17とを接続することができる。その結果、圧電振動片4をマウントすることができる。すなわち、圧電振動片4は、リード端子55に機械的に支持されると共に、電気的に接続された状態となる。
なお、インナーリード55aとマウント電極16,17とを接続する際に、加熱・加圧を行ってマウントしたが、超音波を利用して接続を行っても構わない。
Subsequently, a mounting process for joining the mount electrodes 16 and 17 of the piezoelectric vibrating reed 4 to the inner lead 55a is performed. Specifically, while heating the inner lead 55a, the inner lead 55a and the piezoelectric vibrating piece 4 are overlapped with a predetermined pressure. As a result, the solder plating that forms the plating layer 57 (see FIG. 5) of the inner lead 55a is dissolved and spreads quickly on the finishing layer 84b. Thereby, the inner lead 55a and the mount electrodes 16 and 17 can be connected. As a result, the piezoelectric vibrating piece 4 can be mounted. That is, the piezoelectric vibrating reed 4 is mechanically supported by the lead terminals 55 and is electrically connected.
In addition, when connecting the inner lead 55a and the mount electrodes 16 and 17, it mounted by performing heating and pressurization, However, You may connect using an ultrasonic wave.

続いて、上述したマウントによる歪みをなくすために、所定の温度でベーキングを行った後、圧電振動片4の周波数調整(微調)を行う。具体的には、圧電振動子51全体を真空チャンバーに入れた状態で、周波数を計測しながらレーザにより重り金属膜21の微調膜21bを蒸発させて周波数調整を行う。   Subsequently, in order to eliminate the distortion caused by the mount described above, after performing baking at a predetermined temperature, the frequency adjustment (fine adjustment) of the piezoelectric vibrating reed 4 is performed. Specifically, the frequency adjustment is performed by evaporating the fine-tuning film 21b of the weight metal film 21 with a laser while measuring the frequency while the entire piezoelectric vibrator 51 is placed in the vacuum chamber.

続いて、マウントされた圧電振動片4を内部に収納するようにケース53をステム54に圧入し、圧電振動片4を気密封止するケース圧入工程を行う。具体的には、真空中で所定の荷重を加えながらケース53をプラグ52のステム54の外周に圧入する。すると、ステム54の外周に形成されためっきの金属膜が弾性変形するので、冷間圧接により気密封止することができる。これにより、ケース53内に圧電振動片4を密閉して真空封止することができる。
最後に、ケース53の固定が終了した後、スクリーニング、電気特性検査、外観検査を行い、電気的性能や寸法、品質等を最終的にチェックする。以上により、図4に示すシリンダーパッケージタイプの圧電振動子51を製造することができる。
Subsequently, a case press-fitting process is performed in which the case 53 is press-fitted into the stem 54 so as to accommodate the mounted piezoelectric vibrating reed 4 therein, and the piezoelectric vibrating reed 4 is hermetically sealed. Specifically, the case 53 is press-fitted into the outer periphery of the stem 54 of the plug 52 while applying a predetermined load in a vacuum. Then, since the plating metal film formed on the outer periphery of the stem 54 is elastically deformed, it can be hermetically sealed by cold welding. Thereby, the piezoelectric vibrating reed 4 can be sealed and vacuum-sealed in the case 53.
Finally, after the case 53 is fixed, screening, electrical property inspection, and appearance inspection are performed to finally check the electrical performance, dimensions, quality, and the like. Thus, the cylinder package type piezoelectric vibrator 51 shown in FIG. 4 can be manufactured.

(効果)
本実施形態によれば、回転成膜工程S133では、ウエハWがターゲット77に対向する位置を複数回(本実施形態では400回)通過することにより、パッシベーション膜24の成膜を複数回に分けて行うことができる。これにより、ウエハWがターゲット77に対向する一回当りの時間を短縮できるので、パッシベーション膜24の成膜時におけるウエハWの温度上昇を抑制できる。また、ターゲット77に対向する位置をウエハWが通過した後、再度ターゲット77に対向する位置をウエハWが通過するまでの間に、ウエハWの温度が低下するので、ウエハWの温度上昇を抑制できる。したがって、マウント電極16,17の金属拡散を防止できる。
また、回転成膜工程S133では、回転ドラム71の回転途中において、ウエハWがターゲット77と対向する前後に、圧電板4aに形成された振動腕部10,11の外側面10a,11aおよび内側面10b,11bをターゲット77に対向させることができる。したがって、圧電板4aの第1面Fおよび第2面Sに加えて、振動腕部10,11の外側面10a,11aおよび内側面10b,11bにも確実にパッシベーション膜24を成膜できる。特に、振動腕部10,11と基部12との接続部に形成された又部25にも確実にパッシベーション膜24を成膜できる。これにより、一対の励振電極13,14の短絡を確実に防止できる。
(effect)
According to the present embodiment, in the rotational film forming step S133, the film formation of the passivation film 24 is divided into a plurality of times by passing the position where the wafer W faces the target 77 a plurality of times (in this embodiment, 400 times). Can be done. Thereby, since the time per time the wafer W faces the target 77 can be shortened, an increase in the temperature of the wafer W during the formation of the passivation film 24 can be suppressed. In addition, since the temperature of the wafer W decreases after the wafer W passes the position facing the target 77 and before the wafer W passes the position facing the target 77 again, the temperature increase of the wafer W is suppressed. it can. Therefore, metal diffusion of the mount electrodes 16 and 17 can be prevented.
In the rotational film forming step S133, the outer surfaces 10a and 11a and the inner surfaces of the vibrating arms 10 and 11 formed on the piezoelectric plate 4a before and after the wafer W faces the target 77 during the rotation of the rotating drum 71. 10 b and 11 b can be made to face the target 77. Therefore, in addition to the first surface F and the second surface S of the piezoelectric plate 4a, the passivation film 24 can be reliably formed on the outer surfaces 10a and 11a and the inner surfaces 10b and 11b of the vibrating arm portions 10 and 11. In particular, the passivation film 24 can be reliably formed also on the portion 25 formed at the connection portion between the vibrating arm portions 10 and 11 and the base portion 12. Thereby, a short circuit of a pair of excitation electrodes 13 and 14 can be prevented reliably.

また、本実施形態によれば、圧電振動片4は、マウント電極16,17の金属拡散を防止できる製造方法で製造されているので、マウント電極16,17の仕上層84bに下地層84aのクロムが析出することがない(図15参照)。したがって、マウント電極16,17の濡れ性が良好に維持されるので、圧電振動片4の実装強度が確保された圧電振動子1を得ることができる。   Further, according to the present embodiment, the piezoelectric vibrating reed 4 is manufactured by a manufacturing method capable of preventing metal diffusion of the mount electrodes 16 and 17, so that the chromium of the base layer 84 a is formed on the finish layer 84 b of the mount electrodes 16 and 17. Does not precipitate (see FIG. 15). Therefore, the wettability of the mount electrodes 16 and 17 is maintained well, so that the piezoelectric vibrator 1 in which the mounting strength of the piezoelectric vibrating reed 4 is ensured can be obtained.

(表面実装型の圧電振動子)
次に、上述した製造方法により製造された圧電振動片4を備えた表面実装型の圧電振動子について説明する。
図16は、表面実装型の圧電振動子1の外観斜視図である。
図17は、表面実装型の圧電振動子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18は、図17のE−E線における断面図である。
図19は、図16に示す圧電振動子1の分解斜視図である。
なお、以下では、ベース基板2のリッド基板3との接合面を上面Uとし、ベース基板2の外側の面を下面Lとして説明する。また、図19においては、図面を見易くするために励振電極13,14、引き出し電極19,20、マウント電極16,17、重り金属膜21およびパッシベーション膜24の図示を省略している。
(Surface mount type piezoelectric vibrator)
Next, a surface-mount type piezoelectric vibrator provided with the piezoelectric vibrating piece 4 manufactured by the manufacturing method described above will be described.
FIG. 16 is an external perspective view of the surface-mount type piezoelectric vibrator 1.
FIG. 17 is an internal configuration diagram of the surface-mount type piezoelectric vibrator 1 and is a plan view in a state where the lid substrate 3 is removed.
18 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
FIG. 19 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator 1 shown in FIG.
In the following description, the bonding surface of the base substrate 2 to the lid substrate 3 is the upper surface U, and the outer surface of the base substrate 2 is the lower surface L. In FIG. 19, the excitation electrodes 13 and 14, the extraction electrodes 19 and 20, the mount electrodes 16 and 17, the weight metal film 21, and the passivation film 24 are omitted for easy understanding of the drawing.

図16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、図18に示すようにパッケージ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。   As shown in FIG. 16, the piezoelectric vibrator 1 of this embodiment includes a package 9 in which a base substrate 2 and a lid substrate 3 are anodically bonded via a bonding film 35, and a cavity 3a of the package 9 as shown in FIG. 1 is a surface-mounting type piezoelectric vibrator 1 including a piezoelectric vibrating piece 4 housed in the housing.

図18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. 18, the base substrate 2 and the lid substrate 3 are anodic bondable substrates made of a glass material, for example, soda-lime glass, and are formed in a substantially plate shape. A cavity 3 a for accommodating the piezoelectric vibrating reed 4 is formed on the side of the lid substrate 3 that is bonded to the base substrate 2.

リッド基板3には、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が形成されている。本実施形態の接合膜35はシリコン膜で形成されており、この接合膜35とベース基板2とが陽極接合されてキャビティ3aが真空封止されている。なお、接合膜35をアルミニウムで形成することも可能である。   A bonding film 35 for anodic bonding is formed on the entire surface of the lid substrate 3 on the bonding surface side with the base substrate 2. The bonding film 35 of this embodiment is formed of a silicon film, and the bonding film 35 and the base substrate 2 are anodically bonded, and the cavity 3a is vacuum-sealed. Note that the bonding film 35 may be formed of aluminum.

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。貫通電極32,33は、ベース基板2を貫通する貫通孔30,31内に配置されている。貫通孔30,31は、圧電振動子1を形成したときにキャビティ3a内に収まるように形成される。   The piezoelectric vibrator 1 includes through electrodes 32 and 33 that penetrate the base substrate 2 in the thickness direction and conduct the inside of the cavity 3 a and the outside of the piezoelectric vibrator 1. The through electrodes 32 and 33 are disposed in the through holes 30 and 31 that penetrate the base substrate 2. The through holes 30 and 31 are formed so as to be accommodated in the cavity 3a when the piezoelectric vibrator 1 is formed.

貫通電極32,33は、後述する引き回し電極36,37と外部電極38,39とを導通させる役割を担っている。貫通電極32,33は、例えば貫通孔30,31に金属ピン7を挿入したのち、貫通孔30,31と金属ピン7との間にガラスフリットを充填して焼成することで形成される。このように、金属ピン7とガラスフリットとで貫通孔30,31を完全に塞ぐことができるので、キャビティ3a内の気密を維持できる。   The through-electrodes 32 and 33 play a role of bringing the lead-out electrodes 36 and 37, which will be described later, and the external electrodes 38 and 39 into conduction. The through electrodes 32 and 33 are formed, for example, by inserting the metal pin 7 into the through holes 30 and 31, filling a glass frit between the through holes 30 and 31 and the metal pin 7, and firing it. Thus, since the metal pins 7 and the glass frit can completely close the through holes 30 and 31, airtightness in the cavity 3a can be maintained.

図19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上にそれぞれ金やハンダ等からなるバンプBが形成されており、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17参照)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17参照)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. 19, a pair of lead-out electrodes 36 and 37 are patterned on the upper surface U side of the base substrate 2. Further, bumps B made of gold, solder, or the like are formed on the pair of lead-out electrodes 36 and 37, respectively, and the pair of mount electrodes of the piezoelectric vibrating piece 4 is mounted using the bumps B. Thereby, one mount electrode 17 (see FIG. 17) of the piezoelectric vibrating reed 4 is electrically connected to one through electrode 32 through one lead-out electrode 36, and the other mount electrode 16 (see FIG. 17) is connected to the other. The other through electrode 33 is electrically connected to the other through electrode 37.

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 external electrodes 38 and 39 are formed on the lower surface L of the base substrate 2. The pair of external electrodes 38 and 39 are formed at both ends in the longitudinal direction of the base substrate 2, and are electrically connected to the pair of through electrodes 32 and 33, respectively.

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を接近および離間させるように、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 piezoelectric vibrator 1 configured in this way is operated, a predetermined drive voltage is applied to the external electrodes 38 and 39 formed on the base substrate 2. As a result, a voltage can be applied to the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 of the piezoelectric vibrating piece 4, so that the pair of vibrating arm portions 10 and 11 are vibrated at a predetermined frequency so as to approach and separate from each other. be able to. The vibration of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 can be used as a time source, a timing source for control signals, a reference signal source, and the like.

(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20を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器110は、図20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. 20, the oscillator 110 according to the present embodiment is configured by configuring the piezoelectric vibrator 1 as an oscillator electrically connected to the integrated circuit 111. The oscillator 110 includes a substrate 113 on which an electronic element component 112 such as a capacitor is mounted. An integrated circuit 111 for an oscillator is mounted on the substrate 113, and the piezoelectric vibrator 1 is mounted in the vicinity of the integrated circuit 111. The electronic element component 112, the integrated circuit 111, and the piezoelectric vibrator 1 are electrically connected by a wiring pattern (not shown). Each component is molded with a resin (not shown).

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 oscillator 110 configured as described above, when a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 1, the piezoelectric vibrating piece in the piezoelectric vibrator 1 vibrates. This vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the piezoelectric vibrating piece and input to the integrated circuit 111 as an electric signal. The input electrical signal is subjected to various processes by the integrated circuit 111 and output as a frequency signal. Thereby, the piezoelectric vibrator 1 functions as an oscillator.
In addition, by selectively setting the configuration of the integrated circuit 111, for example, an RTC (real-time clock) module or the like as required, the operation date and time of the device or external device in addition to a single-function oscillator for a clock, etc. Functions such as controlling time and providing time and calendar can be added.

本実施形態によれば、圧電振動片4の実装強度が確保された圧電振動子1を備えているので、信頼性の高い発振器110を提供できる。   According to this embodiment, since the piezoelectric vibrator 1 in which the mounting strength of the piezoelectric vibrating reed 4 is ensured is provided, the highly reliable oscillator 110 can be provided.

(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21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 invention will be described with reference to FIG. Note that a portable information device 120 having the above-described piezoelectric vibrator 1 will be described as an example of the electronic device.
First, the portable information device 120 of this embodiment is represented by, for example, a mobile phone, and is a development and improvement of a wrist watch in the prior art. The appearance is similar to that of a wristwatch, and a liquid crystal display is arranged in a portion corresponding to a dial so that the current time and the like can be displayed on this screen. Further, when used as a communication device, it is possible to perform communication similar to that of a conventional mobile phone by using a speaker and a microphone that are removed from the wrist and incorporated in the inner portion of the band. However, it is much smaller and lighter than conventional mobile phones.

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21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 portable information device 120 of this embodiment will be described. As shown in FIG. 21, the portable information device 120 includes the piezoelectric vibrator 1 and a power supply unit 121 for supplying power. The power supply unit 121 is made of, for example, a lithium secondary battery. The power supply unit 121 includes a control unit 122 that performs various controls, a clock unit 123 that counts time, a communication unit 124 that communicates with the outside, a display unit 125 that displays various information, and the like. A voltage detection unit 126 that detects the voltage of the functional unit is connected in parallel. Power is supplied to each functional unit by the power supply unit 121.

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 control unit 122 controls each function unit to control operation of the entire system such as transmission and reception of audio data, measurement and display of the current time, and the like. The control unit 122 includes a ROM in which a program is written in advance, a CPU that reads and executes the program written in the ROM, and a RAM that is used as a work area for the CPU.

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 timer unit 123 includes an integrated circuit including an oscillation circuit, a register circuit, a counter circuit, an interface circuit, and the like, and the piezoelectric vibrator 1. When a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 1, the piezoelectric vibrating piece vibrates, and the vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the crystal, and is input to the oscillation circuit as an electric signal. The output of the oscillation circuit is binarized and counted by a register circuit and a counter circuit. Then, signals are transmitted to and received from the control unit 122 through the interface circuit, and the current time, current date, calendar information, and the like are displayed on the display unit 125.

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 communication unit 124 has functions similar to those of a conventional mobile phone, and includes a radio unit 127, a voice processing unit 128, a switching unit 129, an amplification unit 130, a voice input / output unit 131, a telephone number input unit 132, a ring tone generation unit. 133 and a call control memory unit 134.
The radio unit 127 exchanges various data such as audio data with the base station via the antenna 135. The audio processing unit 128 encodes and decodes the audio signal input from the radio unit 127 or the amplification unit 130. The amplifying unit 130 amplifies the signal input from the audio processing unit 128 or the audio input / output unit 131 to a predetermined level. The voice input / output unit 131 includes a speaker, a microphone, and the like, and amplifies a ringtone and a received voice or collects a voice.

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 ring tone generator 133 generates a ring tone in response to a call from the base station. The switching unit 129 switches the amplifying unit 130 connected to the voice processing unit 128 to the ringing tone generating unit 133 only when an incoming call is received, so that the ringing tone generated by the ringing tone generating unit 133 passes through the amplifying unit 130. To the audio input / output unit 131.
Note that the call control memory unit 134 stores a program related to incoming / outgoing call control of communication. The telephone number input unit 132 includes, for example, number keys from 0 to 9 and other keys. By pressing these number keys and the like, a telephone number of a call destination is input.

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 voltage detection unit 126 detects the voltage drop and notifies the control unit 122 when the voltage applied to each functional unit such as the control unit 122 by the power supply unit 121 falls below a predetermined value. . The predetermined voltage value at this time is a value set in advance as a minimum voltage necessary to stably operate the communication unit 124, and is, for example, about 3V. Upon receiving the voltage drop notification from the voltage detection unit 126, the control unit 122 prohibits the operations of the radio unit 127, the voice processing unit 128, the switching unit 129, and the ring tone generation unit 133. In particular, it is essential to stop the operation of the wireless unit 127 with high power consumption. Further, the display unit 125 displays that the communication unit 124 has become unusable due to insufficient battery power.

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 communication unit 124 can be prohibited by the voltage detection unit 126 and the control unit 122, and that effect can be displayed on the display unit 125. This display may be a text message, but as a more intuitive display, a x (X) mark may be attached to the telephone icon displayed at the top of the display surface of the display unit 125.
In addition, the function of the communication part 124 can be stopped more reliably by providing the power cutoff part 136 that can selectively cut off the power supply of the part related to the function of the communication part 124.

本実施形態によれば、圧電振動片4の実装強度が確保された圧電振動子1を備えているので、信頼性の高い携帯情報機器120を提供できる。   According to the present embodiment, since the piezoelectric vibrator 1 in which the mounting strength of the piezoelectric vibrating reed 4 is ensured is provided, a highly reliable portable information device 120 can be provided.

(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22を参照して説明する。
本実施形態の電波時計140は、図22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. 22, the radio-controlled timepiece 140 according to the present embodiment includes the piezoelectric vibrator 1 electrically connected to the filter unit 141, and receives a standard radio wave including timepiece information to accurately It is a clock with a function of automatically correcting and displaying the correct time.
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. 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 radio timepiece 140 will be described in detail.
The antenna 142 receives a long standard wave of 40 kHz or 60 kHz. The long-wave standard radio wave is obtained by subjecting time information called a time code to AM modulation on a 40 kHz or 60 kHz carrier wave. The received long standard wave is amplified by the amplifier 143 and filtered and tuned by the filter unit 141 having the plurality of piezoelectric vibrators 1.
The piezoelectric vibrator 1 according to this embodiment includes crystal vibrator portions 148 and 149 having resonance frequencies of 40 kHz and 60 kHz that are the same as the carrier frequency.

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、RTC147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 rectification circuit 144.
Subsequently, the time code is taken out via the waveform shaping circuit 145 and counted by the CPU 146. The CPU 146 reads information such as the current year, accumulated date, day of the week, and time. The read information is reflected in the RTC 147, and accurate time information is displayed.
Since the carrier wave is 40 kHz or 60 kHz, the crystal vibrator portions 148 and 149 are preferably vibrators having the tuning fork type structure described above.

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 radio timepiece 140 that can be used overseas is incorporated in a portable device, the piezoelectric vibrator 1 having a frequency different from that in Japan is required.

本実施形態によれば、圧電振動片4の実装強度が確保された圧電振動子1を備えているので、信頼性の高い電波時計140を提供できる。   According to the present embodiment, since the piezoelectric vibrator 1 in which the mounting strength of the piezoelectric vibrating reed 4 is ensured is provided, the highly reliable radio timepiece 140 can be provided.

なお、この発明の技術範囲は上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

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。   In the manufacturing method of the piezoelectric vibrating piece 4 of the present embodiment, the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 4 is manufactured. However, the piezoelectric vibrating piece 4 manufactured by the manufacturing method of the present invention is not limited to the tuning fork type. A cut-type piezoelectric vibrating piece (thickness sliding vibrating piece) may be used. Moreover, you may manufacture electronic components other than a piezoelectric vibrating piece with the manufacturing method of this invention.

本実施形態では、ウエハ固定治具80を用いて回転ドラム71にウエハWを取り付けているが、回転ドラム71に直接ウエハWを取り付ける構造としてもよい。ただし、複数のウエハWを一度に簡単に着脱できる点で、本実施形態に優位性がある。   In this embodiment, the wafer W is attached to the rotary drum 71 using the wafer fixing jig 80, but the wafer W may be directly attached to the rotary drum 71. However, the present embodiment is advantageous in that a plurality of wafers W can be easily attached and detached at a time.

本実施形態では、マウント電極16,17は、クロムの下地層84aおよび金の仕上層84bの2層の金属膜84により形成されているが、下地層84aおよび仕上層84bの材料は、実施形態に限られない。また、マウント電極16,17の層数は2層に限られることはなく、例えば3層であってもよい。   In this embodiment, the mount electrodes 16 and 17 are formed of two metal films 84 of a chromium underlayer 84a and a gold finish layer 84b. However, the materials of the underlayer 84a and the finish layer 84b are the same as those in the embodiment. Not limited to. Further, the number of layers of the mount electrodes 16 and 17 is not limited to two, and may be three, for example.

本実施形態では、スパッタリング装置70でパッシベーション膜24を成膜する際の成膜条件として、成膜圧力を0.4Paとし、回転ドラム71の回転速度を10rpmとし、プラズマ生成用ガスの流速を27sccm程度とし、ターゲット77の個数を2個とし、成膜時間を片面当り20分としていた。しかし、スパッタリング装置70の成膜条件はこれに限られることはない。   In the present embodiment, as the film forming conditions for forming the passivation film 24 with the sputtering apparatus 70, the film forming pressure is 0.4 Pa, the rotating speed of the rotating drum 71 is 10 rpm, and the flow rate of the plasma generating gas is 27 sccm. The number of targets 77 was 2, and the film formation time was 20 minutes per side. However, the film forming conditions of the sputtering apparatus 70 are not limited to this.

本実施形態では、ターゲット77にパッシベーション膜24(図1参照)の原料であるSiO2を採用し、プラズマ生成用ガスにアルゴンガスを採用して、ウエハWにSiO2のパッシベーション膜24を成膜していた。しかし、例えばターゲット77にシリコン(Si)を採用し、プラズマ生成用ガスにアルゴンガスと二酸化炭素の混合ガスを採用して、ウエハWにSiO2のパッシベーション膜24を成膜してもよい。 In this embodiment, SiO 2 which is a raw material of the passivation film 24 (see FIG. 1) is used for the target 77, argon gas is used for the plasma generation gas, and the SiO 2 passivation film 24 is formed on the wafer W. Was. However, for example, the passivation film 24 of SiO 2 may be formed on the wafer W by using silicon (Si) for the target 77 and using a mixed gas of argon gas and carbon dioxide for the plasma generating gas.

1・・・圧電振動子 4・・・圧電振動片 4a・・・圧電板 13,14・・・励振電極 16,17・・・マウント電極 24・・・パッシベーション膜(絶縁膜) 70・・・スパッタリング装置 71・・・回転ドラム 71a・・・外周面 77・・・ターゲット 84・・・金属膜 84b・・・仕上層 80・・・ウエハ固定治具 81a,83a・・・開口部 110・・・発振器 120・・・携帯情報機器(電子機器) 140・・・電波時計 W・・・ウエハ F・・・第1面 P・・・回転軸 S・・・第2面 S130・・・パッシベーション膜成膜工程(絶縁膜成膜工程) S131・・・ウエハ取付工程 S133・・・回転成膜工程 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric vibrator 4 ... Piezoelectric vibrating piece 4a ... Piezoelectric plate 13, 14 ... Excitation electrode 16, 17 ... Mount electrode 24 ... Passivation film (insulating film) 70 ... Sputtering device 71 ... Rotating drum 71a ... Outer peripheral surface 77 ... Target 84 ... Metal film 84b ... Finish layer 80 ... Wafer fixing jig 81a, 83a ... Opening 110 ... -Oscillator 120 ... Portable information device (electronic device) 140 ... Radio clock W ... Wafer F ... First surface P ... Rotating axis S ... Second surface S130 ... Passivation film Film forming process (insulating film forming process) S131: Wafer mounting process S133: Rotating film forming process

Claims (11)

ウエハから形成される圧電板と、前記圧電板を振動させる励振電極と、前記励振電極に電気的に接続され金属膜を積層して形成されたマウント電極と、を有する圧電振動片の製造方法であって、
前記ウエハの第1面および第2面のうち少なくとも一方に対して、少なくとも前記励振電極を覆う絶縁膜をスパッタリング法により成膜する絶縁膜成膜工程を備え、
前記絶縁膜成膜工程は、
前記絶縁膜の原料となるターゲットと、回転軸周りに回転可能な回転ドラムと、を備 えたスパッタリング装置を用いて行い、
前記絶縁膜成膜工程は、
前記回転ドラムの外周面に前記ウエハを取り付けるウエハ取付工程と、
前記ウエハが前記ターゲットに対向する位置を通過するように前記回転ドラムを回転 させて前記絶縁膜を成膜する回転成膜工程と、
を備え、
前記回転成膜工程は、前記ウエハが前記ターゲットに対向する位置を複数回通過するように前記回転ドラムを回転させることにより前記絶縁膜を成膜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, comprising: a piezoelectric plate formed from a wafer; an excitation electrode that vibrates the piezoelectric plate; and a mount electrode that is electrically connected to the excitation electrode and is formed by laminating a metal film. There,
An insulating film forming step of forming, by sputtering, an insulating film covering at least the excitation electrode with respect to at least one of the first surface and the second surface of the wafer;
The insulating film forming step includes
Using a sputtering apparatus equipped with a target as a raw material of the insulating film and a rotating drum rotatable around a rotation axis;
The insulating film forming step includes
A wafer attaching step of attaching the wafer to the outer peripheral surface of the rotating drum;
A rotating film forming step of rotating the rotating drum to form the insulating film so that the wafer passes through a position facing the target;
With
In the rotating film forming step, the insulating film is formed by rotating the rotating drum so that the wafer passes a position facing the target a plurality of times.
請求項1に記載の圧電振動片の製造方法であって、
前記マウント電極は、積層された前記金属膜の最外層に、金を主成分とした仕上層を備えてい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 according to claim 1, wherein the mount electrode includes a finishing layer mainly composed of gold as an outermost layer of the stacked metal films.
請求項1または2に記載の圧電振動片の製造方法であって、
前記スパッタリング装置は、複数の前記ウエハを取付可能なウエハ固定治具を備え、
前記ウエハ取付工程は、前記ウエハ固定治具に前記ウエハを複数取り付け、前記ウエハ固定治具ごと前記複数のウエハを前記回転ドラムに取り付け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 or 2,
The sputtering apparatus includes a wafer fixing jig to which a plurality of the wafers can be attached.
In the wafer attaching step, a plurality of the wafers are attached to the wafer fixing jig, and the plurality of wafers are attached to the rotating drum together with the wafer fixing jig.
請求項3に記載の圧電振動片の製造方法であって、
前記ウエハ固定治具は、前記ウエハの前記第1面および前記第2面を露出する開口部を有し、
前記絶縁膜成膜工程は、前記回転成膜工程を行った後に、前記ウエハ固定治具ごと前記複数のウエハの前記第1面および前記第2面の表裏を反転させて、再度前記回転成膜工程を行う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 3,
The wafer fixing jig has an opening that exposes the first surface and the second surface of the wafer,
In the insulating film forming step, after the rotating film forming step is performed, the first surface and the second surface of the plurality of wafers are reversed together with the wafer fixing jig, and the rotating film forming process is performed again. A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece, comprising performing a step.
請求項1から4のいずれか1項に記載の圧電振動片の製造方法であって、
前記絶縁膜成膜工程における前記ウエハの温度は、100℃以下であることを特徴とする圧電振動片の製造方法。
A method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 4,
The method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece, wherein the temperature of the wafer in the insulating film forming step is 100 ° C. or lower.
ウエハから形成される圧電板と、前記圧電板を振動させる励振電極と、前記励振電極に電気的に接続され金属膜を積層して形成されたマウント電極と、を有する圧電振動片の製造装置であって、
前記ウエハの第1面および第2面のうち少なくとも一方に対して、少なくとも前記励振電極を覆う絶縁膜をスパッタリング法により成膜するスパッタリング装置を備え、
前記スパッタリング装置は、
前記絶縁膜の原料となるターゲットと、
回転軸周りに回転可能な回転ドラムと、
を備え、
前記ウエハは、前記回転ドラムの外周面に取り付けられ、前記回転ドラムが回転することにより、前記ターゲットに対向する位置を複数回通過するように形成されていることを特徴とする圧電振動片の製造装置。
A piezoelectric vibrating piece manufacturing apparatus comprising: a piezoelectric plate formed from a wafer; an excitation electrode that vibrates the piezoelectric plate; and a mount electrode that is electrically connected to the excitation electrode and is formed by laminating a metal film. There,
A sputtering apparatus for forming an insulating film covering at least the excitation electrode by a sputtering method on at least one of the first surface and the second surface of the wafer;
The sputtering apparatus includes:
A target as a raw material of the insulating film;
A rotating drum rotatable around a rotation axis;
With
The wafer is attached to an outer peripheral surface of the rotating drum, and is formed so as to pass a position facing the target a plurality of times when the rotating drum rotates. apparatus.
請求項6に記載の圧電振動片の製造装置であって、
複数の前記ウエハを取り付けた状態で、前記回転ドラムの外周面に取り付けられるウエハ固定治具を備え、
前記ウエハ固定治具は、前記ウエハの前記第1面および前記第2面を露出する開口部を有することを特徴とする圧電振動片の製造装置。
The piezoelectric vibrating piece manufacturing apparatus according to claim 6,
In a state where a plurality of the wafers are attached, a wafer fixing jig attached to the outer peripheral surface of the rotating drum is provided,
The apparatus for manufacturing a piezoelectric vibrating piece, wherein the wafer fixing jig has an opening that exposes the first surface and the second surface of the wafer.
請求項1に記載の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する圧電振動子。   A piezoelectric vibrator comprising the piezoelectric vibrating piece manufactured by the manufacturing method according to claim 1. 請求項8に記載の圧電振動子が、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する発振器。   An oscillator, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 8 is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator. 請求項8に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。   9. An electronic apparatus, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 8 is electrically connected to a time measuring unit. 請求項8に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。

A radio-controlled timepiece, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 8 is electrically connected to a filter portion.

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