JP5604643B2 - 圧電振動子の周波数調整装置及び周波数調整方法 - Google Patents
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Description
また、シャッタがx軸方向に対して傾斜したエッジ部分を有する1枚のシャッタ板からなり、エッジ部分が複数の圧電振動子を通過するように、制御部がシャッタ板をx軸に垂直なy軸方向に移動させるように構成してもよい。
また、シャッタがx軸方向に対して傾斜したエッジ部分を有する1枚のシャッタ板からなり、移動制御するステップを、エッジ部分が複数の圧電振動子を通過するようにシャッタ板をx軸に垂直なy軸方向に移動させるステップとしてもよい。
図1A及び1Bに第1の実施例の周波数調整装置100の構成図を示す。
図1Aに示すように、装置100は、ウエハ10に対して所定レートで成膜材料を蒸発させる蒸発源20、ウエハ10の成膜対象部分を画定するマスク51、マスク51で露出される部分を遮蔽/露出するシャッタ40、及びシャッタ40の開閉動作を制御するシャッタ制御部45を備える。
なお、蒸発源電源25、シャッタ制御部45及び搬送機構55はそれぞれ独立して動作するものであるが、1つの制御系105によって統合して動作するようにしてもよい。
工程200でウエハ10が研磨加工される。この工程により、ウエハ10上では厚さのばらつきが発生する。この厚さばらつきは、後の工程202で音叉型振動片を形成した際の周波数ばらつきとなる。具体的な厚さばらつきの態様として、一般に研磨中心から略同心円上に厚さが薄くなる傾向が現れる。例えば、1枚のウエハをその中心から研磨した場合には中心から略同心円上に厚さが薄くなっていく。また、複数のウエハを、各ウエハのx軸が研磨中心を囲むように放射状に並べてその配列の中心から研磨した場合には、各ウエハに図3Aのような厚さ分布が発生する。また、複数のウエハを、各ウエハのy軸が研磨中心を囲むように放射状に並べてその配列の中心から研磨した場合には、各ウエハに図3Bのような厚さ分布が発生する。その他、ウエハの配置や研磨の態様によって各ウエハ上に何らかの厚さ分布が発生する。
なお、本実施例では、振動片11は一列ごと、即ち、あるyに対して個別に調整されるので、以降は所与のyについて、M1´(m)又はM1´(x)、及びt1(m)又はt1(x)について説明する。
ステップ状に移動させる場合、
であるから、
を算出して、s1(m)に従ってシャッタ板42を移動させればよい。
同様のことがシャッタ板41についても当てはまる。
実施例1では、重り材料を付加する工程でシャッタを使用する例を示したが、本実施例では、重り材料が既に付加された状態の振動片をエネルギービームでトリミングする工程でシャッタを使用する周波数調整を示す。本実施例ではエネルギービームとしてイオンビームを用いる。
工程400でウエハ10が研磨加工される。
工程402でウエハ10が打ち抜き加工されて音叉型振動片11が形成される。このとき各音叉型振動片には周波数測定用の電極も形成される。
なお、本実施例では、音叉型振動片11は一列ごと、即ち、あるyに対して個別に調整されるので、以降は所与のyについて、M2´(m)又はM2´(x)及びt2(m)又はt2(x)について説明する。
ステップ状に移動させる場合、
であるから、
を算出して、s2(m)に従ってシャッタ板42を移動させればよい。
同様のことがシャッタ板41についても当てはまる。
本実施例の場合も、シャッタの移動速度、分布の不規則性への対応等は実施例1の場合と同様である。x30〜x31の間の動作とx31〜x32の間の動作は同時に行なうことにより生産性を向上させる。またイオンビームエッチングを採用することにより、振動腕の面積を確保して微調の精度を向上させる。
実施例1及び2においては各y値に対してx軸方向に動作する1次元シャッタを示したが、本変形例では、2次元で移動可能なシャッタを示す。本変形例は、ウエハ10は図1Bに示す構成と同様であり、x軸及びy軸の定義も実施例1と同様である。
例えば、図3Aのような厚み分布がある場合、シャッタ板541及び542は、ほぼ分布のピークとみられる(x、y)座標付近(例えば、x=振動子配列の中心、y=0)に両エッジの交点が位置するように配置された閉状態と、シャッタ板541がx軸負方向(又はy軸正方向)に移動されるとともにシャッタ板542がx軸正方向(又はy軸正方向)に移動されてシャッタが開放された開状態について、閉状態から開状態への動作、開状態から閉状態への動作、又はその両方の動作が各ウエハ10について行われる。なお、図10は閉状態と開状態の中間を示している。
実施例1及び2並びに変形例1ではシャッタが2枚のシャッタ板からなる構成を示したが、本変形例ではシャッタが1枚のシャッタ板からなるものを示す。本変形例でも、ウエハ10は図1Bに示す構成と同様であり、x軸及びy軸の定義も実施例1と同様である。
変形例2では重り材料付加の実施例1に対応したシャッタを示したが、本変形例ではトリミングの実施例2に対応するシャッタを示す。本変形例でも、ウエハ10は図1Bに示す構成と同様であり、x軸及びy軸の定義も実施例1と同様である。
また、上記のコンピュータプログラムは、例えば、RAMメモリ、磁気又は光ドライブ等のコンピュータ可読記憶媒体に記憶できる。
(1)圧電振動子として音叉型振動片を示したが、本発明はセラミック振動子、SAWフィルタ、圧電フィルタ等の他のタイプの圧電素子にも適用できる。ウエハ上に複数形成された圧電素子であればこれに限らず本発明を適用できる。
(2)蒸着対象部分又は照射対象部分を画定するためにマスクを用いたが、非蒸着対象部分又非は照射対象部分が、例えばコーティング等、何らかの方法で覆われていればマスクはなくてもよい。
(3)音叉型振動片がx軸方向及びy軸方向に整列されるものを示したが、整列状態にないもの(極端な場合にはランダムに配置されたもの)であっても、各振動片の座標に対する必要露出時間t(x)又はt(x、y)が得られれば、本発明は実施可能である。
(4)重り材料の付加を抵抗加熱蒸発源を用いて行ったが、成膜源にはスパッタリング等他の付着方法を用いることもできる。
(5)トリミング用のエネルギービームとしてイオンビームを用いたが、ビームの照射範囲や出力を所望の態様にすることができればレーザービーム、電子ビーム等を用いることも可能である。
(6)各グラフは概念的な例示を誇張的に模擬的に示したものであり、数値、比率等は実際とは異なる。
11.音叉型振動片
20.蒸発源
30.イオンガン
40、540、640、740.シャッタ
41、42、541、542.シャッタ板
541、542、641、741.エッジ
45、545、645、745.シャッタ制御部
100、300、500、600、700.周波数調整装置
Claims (14)
- ウェハ単位で作成された複数の圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
x軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、
前記配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽/露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記シャッタが、x軸方向に開閉動作する一対の第1及び第2のシャッタ板からなり、
前記制御部が、成膜前に測定された前記ウェハ上における前記複数の圧電振動子の質量分布M1(x)に基づいて、前記第1及び第2のシャッタ板の対向する端面が、前記圧電素子の質量分布から算出された各圧電振動子の必要露出時間t(x、y)の極大値または極小値を与えるxを起点として移動するように前記第1のシャッタ板及び前記第2のシャッタ板を制御する
ことを特徴とする装置。 - ウェハ単位で作成された複数の圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
x軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでビーム照射する照射源、
前記配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽/露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記シャッタがx軸方向に開閉動作する一対の第1及び第2のシャッタ板からなり、
前記制御部が、ビーム照射前に測定された前記ウェハ上における複数の圧電振動子の質量分布M2(x)に基づいて、前記第1及び第2のシャッタ板の対向する端面が、前記圧電振動子の質量分布から算出された各圧電振動子の必要露出時間t(x)の極大値または極小値を与えるxを起点として移動するように第1のシャッタ板及び第2のシャッタ板を制御する
ことを特徴とする装置。 - ウェハ単位で作成された複数の圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
x軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、
前記配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽/露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記シャッタがx軸方向に対して傾斜または湾曲したエッジ部分を有する1枚のシャッタ板からなり、
前記制御部が、成膜前に測定された前記ウェハ上における複数の圧電振動子の質量分布M1(x)に基づいて、前記圧電振動子の質量分布から算出された各圧電振動子の必要露出時間t(x)前記シャッタ板のエッジ部分が前記複数の圧電振動子を通過するように該シャッタ板をx軸に垂直なy軸方向に移動させるように制御する
ことを特徴とする装置 - ウェハ単位で作成された複数の圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
x軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでビーム照射する照射源、
前記配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽/露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記シャッタがx軸方向に対して傾斜または湾曲したエッジ部分を有する1枚のシャッタ板からなり、
前記制御部が、ビーム照射前に測定された前記ウェハ上における複数の圧電振動子の質量分布M1(x)に基づいて、前記圧電振動子の質量分布から算出された各圧電振動子の必要露出時間t(x)前記シャッタ板のエッジ部分が前記複数の圧電振動子を通過するように該シャッタ板をx軸に垂直なy軸方向に移動させるように制御する
ことを特徴とする装置 - ウェハ単位で作成された複数の圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
x軸方向及びx軸に垂直なy軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、
前記配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽/露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記シャッタが、端面がx−y平面上で交差して重なり合う第1及び第2のシャッタ板からなり、
前記制御部が、成膜前に測定された前記ウェハ上における前記複数の圧電振動子の質量分布M1(x、y)に基づいて、前記第1及び第2のシャッタ板の交差部分が、前記圧電素子の質量分布から算出された各圧電振動子の必要露出時間t(x、y)の極大値または極小値を与える位置(x,y)を起点として移動するように前記第1及び第2のシャッタ板を制御する
ことを特徴とする装置。 - ウェハ単位で作成された複数の圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
x軸方向及びx軸に垂直なy軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでビームを照射する照射源、
前記配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽/露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記シャッタが、端面がx−y平面上で交差して重なり合う第1及び第2のシャッタ板からなり、
前記制御部が、ビーム照射前に測定された前記ウェハ上における前記複数の圧電振動子の質量分布M2(x、y)に基づいて、前記第1及び第2のシャッタ板の交差部分が、前記圧電素子の質量分布から算出された各圧電振動子の必要露出時間t(x、y)の極大値又は極小値を与える位置(x,y)を起点として移動するように前記第1及び第2のシャッタ板を制御する
ことを特徴とする装置。 - 請求項2又は4又は6の装置において、前記照射源がイオンガンからなる装置。
- x軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜する成膜源、及び前記配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽/露出するシャッタを備えた装置によってウェハ単位で作成された複数の圧電振動子の周波数を調整する方法であって、
前記複数の圧電振動子の質量分布M1(x)を算出するステップ、
前記質量分布M1(x)から各圧電振動子の必要露出時間t(x)を算出するステップ、及び
前記必要露出時間t(x)に基づいて前記シャッタを開閉動作させて前記ウェハに対して成膜するステップ
を備え、
前記シャッタがx軸方向に開閉動作する一対の第1及び第2のシャッタ板からなり、
前記移動制御するステップにおいて、前記第1及び第2のシャッタ板の対向する端面が、前記必要露出時間t(x)の極大値又は極小値を与えるxを起点として移動制御される
ことを特徴とする方法。 - x軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでトリミングする照射源、及び前記配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽/露出するシャッタを備えた装置によってウェハ単位で作成された複数の圧電振動子の周波数を調整する方法であって、
前記複数の圧電振動子の質量分布M2(x)を算出するステップ、
前記質量分布M2(x)から各圧電振動子の必要露出時間t(x)を算出するステップ、及び
前記必要露出時間t(x)に基づいて前記シャッタを開閉動作させて前記ウエハに対してエネルギービームを照射するステップ
を備え、
前記シャッタがx軸方向に開閉動作する一対の第1及び第2のシャッタ板からなり、
前記移動制御するステップにおいて、前記第1及び第2のシャッタ板の対向する端面が、前記必要露出時間t(x)の極大値又は極小値を与えるxを起点として移動制御される
ことを特徴とする方法。 - x軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜する成膜源、及び前記配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽/露出するシャッタを備えた装置によってウェハ単位で作成された複数の圧電振動子の周波数を調整する方法であって、
前記複数の圧電振動子の質量分布M1(x)を算出するステップ、
前記質量分布M1(x)から各圧電振動子の必要露出時間t(x)を算出するステップ、及び
前記必要露出時間t(x)に基づいて前記シャッタを開閉動作させて前記ウェハに対して成膜するステップ
を備え、
前記シャッタがx軸方向に対して傾斜または湾曲したエッジ部分を有する1枚のシャッタ板からなり、
前記移動制御するステップが、前記エッジ部分が前記複数の圧電振動子を通過するように、該シャッタ板をx軸に垂直なy軸方向に移動させるステップからなる
ことを特徴とする方法。 - x軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでトリミングする照射源、及び前記配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽/露出するシャッタを備えた装置によってウェハ単位で作成された複数の圧電振動子の周波数を調整する方法であって、
前記複数の圧電振動子の質量分布M2(x)を算出するステップ、
前記質量分布M2(x)から各圧電振動子の必要露出時間t(x)を算出するステップ、及び
前記必要露出時間t(x)に基づいて前記シャッタを開閉動作させて前記ウェハに対して成膜するステップ
を備え、
前記シャッタがx軸方向に対して傾斜または湾曲したエッジ部分を有する1枚のシャッタ板からなり、
前記移動制御するステップが、前記エッジ部分が前記複数の圧電振動子を通過するように、該シャッタ板をx軸に垂直なy軸方向に移動させるステップからなる
ことを特徴とする方法。 - 請求項9または11の方法において、前記ビーム照射するステップがイオンビームを照射するステップからなる方法。
- コンピュータを、請求項1から6いずれか一項に記載された周波数調整装置の制御部として機能させるプログラム。
- コンピュータを、請求項1から6いずれか一項に記載された周波数調整装置の制御部として機能させるプログラムを格納した記憶媒体。
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