(57)【要約】【課題】中間膜の形成、洗浄、感応膜の形成、洗浄を繰り返して水晶振動子を製造する際に、洗浄処理での異常の有無を容易に検出する。【解決手段】水晶振動子製造システム１は、水晶振動子の電極上に中間膜を形成する中間膜形成部４１、水晶振動子を洗浄する洗浄部４２，４４、並びに、中間膜上にアルコール検出用の主感応膜を形成する主感応膜形成部４３を備え、中間膜の形成、洗浄、主感応膜の形成、洗浄が順に繰り返される。中間膜形成部４１および主感応膜形成部４３では、膜の形成の開始時および終了時に水晶振動子の発振周波数が取得され、上記処理の繰り返しにおいて、一方の形成部での膜の形成の終了時における発振周波数と、他方の形成部での当該膜に積層される他の膜の形成の開始時における発振周波数とを比較することにより、当該膜の形成後、当該他の膜の形成前の洗浄処理における膜の変化が検出され、洗浄処理での異常の有無が容易に検出される。【選択図】図３
2010101852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定物質の検出用の水晶振動子を製造する水晶振動子製造システムであって、
板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極上に中間膜を形成するとともに、少なくとも前記中間膜の形成の開始時および終了時に、前記複数の水晶振動子のうちの一の水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する第１測定部を有する中間膜形成部と、
前記中間膜上に前記特定物質を吸着する感応膜を形成するとともに、少なくとも前記感応膜の形成の開始時および終了時に、前記水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する第２測定部を有する感応膜形成部と、
前記水晶片を洗浄する洗浄部と、
前記複数の水晶振動子を前記中間膜形成部、前記洗浄部、前記感応膜形成部、前記洗浄部に順に搬送して前記少なくとも１つの電極上に前記中間膜と前記感応膜とを積層する処理を繰り返す搬送部と、
前記中間膜形成部および前記感応膜形成部のうちの一方の形成部における膜の形成の終了時に測定部にて取得される発振周波数と、他方の形成部における前記膜に積層される他の膜の形成の開始時に測定部にて取得される発振周波数とを比較することにより、前記膜の形成後、前記他の膜の形成前の前記洗浄部での処理における膜の変化を検出する検出部と、
を備えることを特徴とする水晶振動子製造システム。
【請求項２】
請求項１に記載の水晶振動子製造システムであって、
前記複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極および前記水晶片の前記１対の電極が形成された部位が第１振動子とされ、前記両主面にさらに形成された他の１対の電極および前記水晶片の前記他の１対の電極が形成された部位が第２振動子とされ、
前記中間膜形成部および前記感応膜形成部において、前記他の１対の電極を含むとともに前記少なくとも１つの電極を除く残りの電極が成膜対象外とされ、
前記中間膜形成部の前記第１測定部、および、前記感応膜形成部の前記第２測定部が、前記第１振動子および前記第２振動子のそれぞれの発振周波数を取得することを特徴とする水晶振動子製造システム。
【請求項３】
請求項２に記載の水晶振動子製造システムであって、
前記第１振動子がアルコール検出用の振動子であり、
前記第２振動子が、前記第１振動子からの出力補正用の振動子であることを特徴とする水晶振動子製造システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の水晶振動子製造システムであって、
前記複数の水晶振動子が、水平方向に少なくとも１列に配列された状態でキャリアにて保持され、前記キャリアが前記搬送部により搬送され、
前記水晶振動子が、前記キャリアにて保持される前記複数の水晶振動子において端に位置するものであることを特徴とする水晶振動子製造システム。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の水晶振動子製造システムであって、
前記複数の水晶振動子が、水平方向に少なくとも１列に配列された状態でキャリアにて保持され、前記キャリアが前記搬送部により搬送され、
前記中間膜形成部および前記感応膜形成部の各形成部が、
膜の形成が行われる処理部と、
前記搬送部の支持部により前記処理部の上方に配置される前記キャリアをアームにて受け取るとともに、前記アームの下降により前記キャリアを前記処理部内に搬入する昇降機構と、
前記アームに対して相対的に固定されるとともに、前記各形成部の測定部における端子を前記水晶振動子の端子に対して進退させる進退機構と、
をさらに有することを特徴とする水晶振動子製造システム。
【請求項６】
板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極に薄膜を形成する成膜装置であって、
薄膜の形成が行われる処理部と、
少なくとも前記薄膜の形成の開始時および終了時に、前記複数の水晶振動子のうちの一の水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する測定部と、
を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項７】
特定物質の検出用の水晶振動子を製造する水晶振動子製造方法であって、
ａ）板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極上に中間膜を形成するとともに、少なくとも前記中間膜の形成の開始時および終了時に、前記複数の水晶振動子のうちの一の水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する工程と、
ｂ）前記水晶片を洗浄する工程と、
ｃ）前記中間膜上に前記特定物質を吸着する感応膜を形成するとともに、少なくとも前記感応膜の形成の開始時および終了時に、前記水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する工程と、
ｄ）前記水晶片を洗浄する工程と、
ｅ）前記ａ）ないしｄ）工程を繰り返す工程と、
を備え、
少なくともいずれかの前記ａ）工程または前記ｃ）工程における膜の形成の終了時に取得される発振周波数と、前記膜に積層される他の膜の形成の開始時に取得される発振周波数とを比較することにより、前記膜の形成後、前記他の膜の形成前の前記ｂ）工程または前記ｄ）工程での処理における膜の変化が検出されることを特徴とする水晶振動子製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の水晶振動子製造方法であって、
前記複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極および前記水晶片の前記１対の電極が形成された部位が第１振動子とされ、前記両主面にさらに形成された他の１対の電極および前記水晶片の前記他の１対の電極が形成された部位が第２振動子とされ、
前記ａ）工程および前記ｃ）工程において、前記他の１対の電極を含むとともに前記少なくとも１つの電極を除く残りの電極が成膜対象外とされ、前記第１振動子および前記第２振動子のそれぞれの発振周波数が取得されることを特徴とする水晶振動子製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の水晶振動子製造方法であって、
前記第１振動子がアルコール検出用の振動子であり、
前記第２振動子が、前記第１振動子からの出力補正用の振動子であることを特徴とする水晶振動子製造方法。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれかに記載の水晶振動子製造方法であって、
前記複数の水晶振動子が、水平方向に少なくとも１列に配列された状態でキャリアにて保持され、
前記水晶振動子が、前記キャリアにて保持される前記複数の水晶振動子において端に位置するものであることを特徴とする水晶振動子製造方法。
【請求項１１】
請求項７ないし９のいずれかに記載の水晶振動子製造方法であって、
前記複数の水晶振動子が、水平方向に少なくとも１列に配列された状態でキャリアにて保持され、前記キャリアが搬送部により搬送され、
前記キャリアが、膜の形成が行われる処理部の上方に前記搬送部の支持部により配置され、続いて、昇降機構のアームにて受け取られるとともに、前記アームの下降により前記処理部内に搬入され、
前記ａ）工程および前記ｃ）工程のそれぞれにおいて、前記アームに対して相対的に固定される進退機構により、前記水晶振動子の発振周波数を取得する測定部における端子が前記水晶振動子の端子に対して進退することを特徴とする水晶振動子製造方法。
【請求項１２】
板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極に薄膜を形成する成膜方法であって、
薄膜の形成を行う成膜工程と、
少なくとも前記成膜工程の開始時および終了時に、前記複数の水晶振動子のうちの一の水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する工程と、
を備えることを特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定物質の検出用の水晶振動子を製造する技術、および、水晶振動子において電極に薄膜を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の物質の濃度を検出する装置において水晶振動子が多く用いられており、板状の水晶片の両主面に１対の電極がそれぞれ形成された水晶振動子において、電極上に当該物質を吸着する感応膜を形成する（実際には、所定の中間膜を介在させて電極上に感応膜を形成する）ことにより、当該物質の検出用の水晶振動子（すなわち、当該装置における検出部となる水晶振動子）が製造される（水晶への成膜に関して、例えば特許文献１参照）。このような水晶振動子では、当該物質の吸着による水晶振動子の発振周波数の変化に基づいて、当該物質の濃度が検出される。
【０００３】
なお、特許文献２では、水晶振動子の表面に成膜材料を付着させ、この成膜材料の堆積による水晶振動子の共振周波数の変化量を測定して、被処理基板上に堆積される成膜材料の膜厚を監視する手法が開示されている（特許文献３において同様）。
【特許文献１】特開２００７−６１７５２号公報
【特許文献２】特開２００６−７８３０２号公報
【特許文献３】特開２００３−１３９５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特定物質の検出用の水晶振動子において、中間膜の形成、水晶片の洗浄、感応膜の形成、水晶片の洗浄を順に繰り返して電極上に中間膜と感応膜とを交互に積層することにより、当該物質を多く吸着させて発振周波数の変化量を増大する（すなわち、当該物質の検出感度を向上する）ことが考えられるが、上記処理の繰り返しにおいて、成膜処理や洗浄処理にて異常が発生したときには、水晶振動子の電極上に膜が適切に形成されない、あるいは、電極上の膜が剥がれてしまうことがあり、この場合、当該水晶振動子は不良品となってしまう。このような異常が生じているにもかかわらず、中間膜および感応膜を形成する処理を繰り返すと、特定物質の検出用の水晶振動子を製造する処理の生産性が大きく低下してしまう。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、中間膜および感応膜の形成処理での異常の有無を確実に検出することを目的とし、中間膜の形成、水晶片の洗浄、感応膜の形成、水晶片の洗浄を繰り返して水晶振動子を製造する際に、洗浄処理での異常の有無を容易に検出することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、特定物質の検出用の水晶振動子を製造する水晶振動子製造システムであって、板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極上に中間膜を形成するとともに、少なくとも前記中間膜の形成の開始時および終了時に、前記複数の水晶振動子のうちの一の水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する第１測定部を有する中間膜形成部と、前記中間膜上に前記特定物質を吸着する感応膜を形成するとともに、少なくとも前記感応膜の形成の開始時および終了時に、前記水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する第２測定部を有する感応膜形成部と、前記水晶片を洗浄する洗浄部と、前記複数の水晶振動子を前記中間膜形成部、前記洗浄部、前記感応膜形成部、前記洗浄部に順に搬送して前記少なくとも１つの電極上に前記中間膜と前記感応膜とを積層する処理を繰り返す搬送部と、前記中間膜形成部および前記感応膜形成部のうちの一方の形成部における膜の形成の終了時に測定部にて取得される発振周波数と、他方の形成部における前記膜に積層される他の膜の形成の開始時に測定部にて取得される発振周波数とを比較することにより、前記膜の形成後、前記他の膜の形成前の前記洗浄部での処理における膜の変化を検出する検出部とを備える。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の水晶振動子製造システムであって、前記複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極および前記水晶片の前記１対の電極が形成された部位が第１振動子とされ、前記両主面にさらに形成された他の１対の電極および前記水晶片の前記他の１対の電極が形成された部位が第２振動子とされ、前記中間膜形成部および前記感応膜形成部において、前記他の１対の電極を含むとともに前記少なくとも１つの電極を除く残りの電極が成膜対象外とされ、前記中間膜形成部の前記第１測定部、および、前記感応膜形成部の前記第２測定部が、前記第１振動子および前記第２振動子のそれぞれの発振周波数を取得する。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の水晶振動子製造システムであって、前記第１振動子がアルコール検出用の振動子であり、前記第２振動子が、前記第１振動子からの出力補正用の振動子である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の水晶振動子製造システムであって、前記複数の水晶振動子が、水平方向に少なくとも１列に配列された状態でキャリアにて保持され、前記キャリアが前記搬送部により搬送され、前記水晶振動子が、前記キャリアにて保持される前記複数の水晶振動子において端に位置するものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の水晶振動子製造システムであって、前記複数の水晶振動子が、水平方向に少なくとも１列に配列された状態でキャリアにて保持され、前記キャリアが前記搬送部により搬送され、前記中間膜形成部および前記感応膜形成部の各形成部が、膜の形成が行われる処理部と、前記搬送部の支持部により前記処理部の上方に配置される前記キャリアをアームにて受け取るとともに、前記アームの下降により前記キャリアを前記処理部内に搬入する昇降機構と、前記アームに対して相対的に固定されるとともに、前記各形成部の測定部における端子を前記水晶振動子の端子に対して進退させる進退機構とをさらに有する。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極に薄膜を形成する成膜装置であって、薄膜の形成が行われる処理部と、少なくとも前記薄膜の形成の開始時および終了時に、前記複数の水晶振動子のうちの一の水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する測定部とを備える。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、特定物質の検出用の水晶振動子を製造する水晶振動子製造方法であって、ａ）板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極上に中間膜を形成するとともに、少なくとも前記中間膜の形成の開始時および終了時に、前記複数の水晶振動子のうちの一の水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する工程と、ｂ）前記水晶片を洗浄する工程と、ｃ）前記中間膜上に前記特定物質を吸着する感応膜を形成するとともに、少なくとも前記感応膜の形成の開始時および終了時に、前記水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する工程と、ｄ）前記水晶片を洗浄する工程と、ｅ）前記ａ）ないしｄ）工程を繰り返す工程とを備え、少なくともいずれかの前記ａ）工程または前記ｃ）工程における膜の形成の終了時に取得される発振周波数と、前記膜に積層される他の膜の形成の開始時に取得される発振周波数とを比較することにより、前記膜の形成後、前記他の膜の形成前の前記ｂ）工程または前記ｄ）工程での処理における膜の変化が検出される。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の水晶振動子製造方法であって、前記複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極および前記水晶片の前記１対の電極が形成された部位が第１振動子とされ、前記両主面にさらに形成された他の１対の電極および前記水晶片の前記他の１対の電極が形成された部位が第２振動子とされ、前記ａ）工程および前記ｃ）工程において、前記他の１対の電極を含むとともに前記少なくとも１つの電極を除く残りの電極が成膜対象外とされ、前記第１振動子および前記第２振動子のそれぞれの発振周波数が取得される。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の水晶振動子製造方法であって、前記第１振動子がアルコール検出用の振動子であり、前記第２振動子が、前記第１振動子からの出力補正用の振動子である。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項７ないし９のいずれかに記載の水晶振動子製造方法であって、前記複数の水晶振動子が、水平方向に少なくとも１列に配列された状態でキャリアにて保持され、前記水晶振動子が、前記キャリアにて保持される前記複数の水晶振動子において端に位置するものである。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項７ないし９のいずれかに記載の水晶振動子製造方法であって、前記複数の水晶振動子が、水平方向に少なくとも１列に配列された状態でキャリアにて保持され、前記キャリアが搬送部により搬送され、前記キャリアが、膜の形成が行われる処理部の上方に前記搬送部の支持部により配置され、続いて、昇降機構のアームにて受け取られるとともに、前記アームの下降により前記処理部内に搬入され、前記ａ）工程および前記ｃ）工程のそれぞれにおいて、前記アームに対して相対的に固定される進退機構により、前記水晶振動子の発振周波数を取得する測定部における端子が前記水晶振動子の端子に対して進退する。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極に薄膜を形成する成膜方法であって、薄膜の形成を行う成膜工程と、少なくとも前記成膜工程の開始時および終了時に、前記複数の水晶振動子のうちの一の水晶振動子の発振周波数を前記１対の電極を介して取得する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、中間膜および感応膜の形成処理での異常の有無を確実に検出することができ、中間膜の形成、水晶片の洗浄、感応膜の形成、水晶片の洗浄を繰り返して水晶振動子を製造する際には、洗浄処理での異常の有無も容易に検出することができる。
【００１９】
また、請求項２および８の発明では、成膜対象外の他の１対の電極に中間膜および感応膜が成膜されていないことを確認することができ、請求項４および１０の発明では、中間膜および感応膜の形成における異常を容易に検出することができ、請求項５および１１の発明では、中間膜および感応膜の形成に係る構成の設計を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は水晶振動子８１の正面図であり、図２は水晶振動子８１の背面図である。図１および図２の水晶振動子８１は、後述の水晶振動子製造システム１（図３参照）における処理対象となるものである。
【００２１】
水晶振動子８１は、例えば、直径９ミリメートル（ｍｍ）の略円形の板状（円形以外であってもよい。）の水晶片８２を有し、図１に示す水晶片８２の一の主面８２１上には、例えば金（Ａｕ）にて形成される２つの矩形の電極８３１，８４１が形成される。これらの電極８３１，８４１は端部（図１中の下側の端部）にて同様の材料にて形成される矩形の補助部８５１を介して互いに電気的に接続される。図２に示す水晶片８２の他の主面８２２上には、電極８３１，８４１にそれぞれ対向する位置に（すなわち、主面８２２に垂直な方向において重なる位置に）電極８３１，８４１と同形状の電極８３２，８４２が同様に金にて形成される。電極８３２，８４２は離間しており、各電極８３２，８４２の外側（水晶片８２の外縁側）には、電極８３２，８４２と電気的に接続する矩形の補助部８５２，８５３が同様の材料にて形成される。
【００２２】
水晶振動子８１は、所定の金属にて形成される引出線である３本のリード８７１，８７２，８７３を有し、これらのリード８７１〜８７３は、図１および図２の横方向に並んだ状態で、絶縁性材料にて形成されるブロック状の部材８６（リード８７１〜８７３から周囲に突出する部材と捉えることができるため、以下、「フランジ部８６」という。）にて固定される。リード８７１〜８７３は、フランジ部８６の水晶片８２側の面８６１および当該面８６１とは反対側の面８６２の双方から突出しており、面８６２から突出する部位は互いに平行に直線状に伸びている。また、両端のリード８７２，８７３の面８６１から突出する部位は、互いに離れるようにして外側に湾曲し、さらにその先端側にて面８６１から離れるように面８６１の垂線におよそ沿う方向に湾曲している。リード８７１〜８７３の面８６１から突出する部位の端部（以下、「サポータ」という。）８７１１，８７２１，８７３１は、水晶振動子８１の側面から見て二股に分かれており、水晶片８２は各サポータ８７１１，８７２１，８７３１にて挟持され、リード８７１〜８７３およびフランジ部８６（「ベース」と総称される。）に対して固定される。
【００２３】
中央のリード８７１のサポータ８７１１は、図１に示す水晶片８２の主面８２１上にて補助部８５１に導電性接着剤にて接着され、両端のリード８７２，８７３のサポータ８７２１，８７３１は、図２に示す水晶片８２の主面８２２上にて補助部８５２，８５３に導電性接着剤にてそれぞれ接着される。
【００２４】
水晶振動子８１において、両主面８２１，８２２にそれぞれ形成された１対の電極８４１，８４２、および、水晶片８２の電極８４１，８４２が形成された部位は１つの振動子（以下、「第１振動子」と呼ぶ。）８８１となっており、両主面８２１，８２２にそれぞれ形成された他の１対の電極８３１，８３２、および、水晶片８２の電極８３１，８３２が形成された部位も、第１振動子と独立して振動する１つの振動子（以下、「第２振動子」と呼ぶ。）８８２となっている。
【００２５】
図３は、本発明の一の実施の形態に係る水晶振動子製造システム１の構成を示す図である。図３の水晶振動子製造システム１は、水晶振動子８１の電極８４１（図１参照）に所定の薄膜を多層に形成することにより、アルコール検出用の水晶振動子（エチルアルコールを検出する装置（いわゆる、匂いセンサ）における検出部となる水晶振動子）を製造するものである。水晶振動子製造システム１では、後述するように複数の水晶振動子８１がキャリア９にて保持され、キャリア９内の全ての水晶振動子８１に対して同様の処理が行われる（すなわち、バッチ式の処理が行われる。）。
【００２６】
図３の水晶振動子製造システム１は、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）および過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含む洗浄液を用いて電極８３１，８３２，８４１，８４２の表面のコンタミネーションや有機物等の不要物を除去する前洗浄部３１、電極８３１，８３２，８４１，８４２に対してチオール処理等の前処理を施す前処理部３２、水晶片８２の主面８２１上の１つの電極８４１上にエチルアルコールを検出するための多層膜を形成することにより電極８４１，８４２にて構成される主感応電極対を形成する主感応電極形成部４、キャリア９を前洗浄部３１、前処理部３２および主感応電極形成部４に搬送する搬送部２、並びに、水晶振動子製造システム１の各構成要素を制御する制御部５を備える。
【００２７】
主感応電極形成部４は、電極８４１上に中間膜を形成する中間膜形成部４１、中間膜が形成された直後の水晶片８２を純水（純水の蒸気であってもよい。後述の洗浄部４４において同様。）にて洗浄するとともに乾燥する洗浄部４２、中間膜上にアルコール検出用の膜（すなわち、エチルアルコールを吸着させるための膜であり、以下、「主感応膜」という。）を形成する主感応膜形成部４３、並びに、主感応膜が形成された直後の水晶片８２を純水にて洗浄するとともに乾燥する洗浄部４４を備える。水晶振動子製造システム１では、処理前のキャリア９が載置される投入部６１（ローダ）から、全体処理後のキャリア９が載置される払出部６２（アンローダ）に向かって前洗浄部３１、前処理部３２、並びに、主感応電極形成部４の中間膜形成部４１、洗浄部４２、主感応膜形成部４３および洗浄部４４が順に一列に配列される。
【００２８】
図４は主感応膜形成部４３の正面図であり、図５は主感応膜形成部４３の右側面図である。主感応膜形成部４３は、シクロデキストリンを含む処理液を貯溜する処理槽４３１、および、キャリア９をアーム４３３にて支持しつつ処理槽４３１内に搬入する昇降機構４３２を備え、主感応膜形成部４３では、処理槽４３１が内部にて膜の形成が行われる処理部となっている。既述のように、本実施の形態では、水晶振動子８１の電極８４１が主感応膜形成部４３における主感応膜の形成対象（すなわち、成膜対象）とされており、他の電極８３１，８３２，８４２、および、補助部８５１〜８５３は予めマスクにより覆われている。
【００２９】
ここで、キャリア９の詳細な構造について説明する。図４および図５に示すように、キャリア９は直方体の複数の辺に対応するフレーム（ただし、後述のホルダ９２の長手方向に沿う下側の２つの辺に対応する部位（梁）は存在しない。）により形成されるキャリア本体９１、および、それぞれが長いブロック状の複数のホルダ９２を有する。
【００３０】
図５に示すように、複数の水晶振動子８１は、フランジ部８６（図１および図２参照）を挟持する専用のホルダ９２により水晶片８２を下方に向けた状態で、ホルダ９２の長手方向に配列して保持され、水晶片８２およびリード８７１〜８７３の先端（水晶片８２とは反対側の先端）はホルダ９２から突出している。複数のホルダ９２の両端部は、図４および図５に示すキャリア本体９１の下側の２つの梁９１１上に載置され、複数のホルダ９２は梁９１１が伸びる方向に配列される。各ホルダ９２と、当該ホルダ９２と当接する各梁９１１の部分とには互いに嵌合する部位が形成されており、複数のホルダ９２はキャリア本体９１に対して強固に、かつ、一定の位置に保持される。図４および図５ではキャリア９を簡略化して図示しており、実際には、キャリア９にて２０個のホルダ９２が保持され、各ホルダ９２には１０個の水晶振動子８１が取り付けられることにより、キャリア９にて２００個の水晶振動子８１が水平面上の直交する２方向に配列して保持されている。
【００３１】
また、キャリア本体９１の上部には図４の横方向の両外側にそれぞれ突出するとともに、ホルダ９２の長手方向に長くされる２つの上側鍔部９１２が形成される。また、上側鍔部９１２の下方（図４の上下方向におけるキャリア本体９１の中央近傍）にも、上側鍔部９１２と同様の形状の下側鍔部９１４が形成される。
【００３２】
主感応膜形成部４３においてキャリア９を処理槽４３１内に搬入する際には、搬送部２の横行機構２３が支持部２１を水平方向に移動することによりキャリア９が処理槽４３１の上方に配置される。このとき、支持部２１が有する２つの支持アーム２１１が２つの上側鍔部９１２にそれぞれ係合することにより、キャリア９が支持部２１により支持される。また、昇降機構４３２のアーム４３３はキャリア９に干渉しない位置まで下降している。続いて、アーム４３３が上昇して下側鍔部９１４と当接することにより、キャリア９がアーム４３３にて受け取られ、キャリア９は図４中に二点鎖線にて示す位置までさらに上昇する。そして、図４中に二点鎖線にて示すように、支持アーム２１１の先端が図４中の横方向に関して上側鍔部９１２よりも外側まで開いた後、アーム４３３が下降してキャリア９の複数の水晶振動子８１の水晶片８２の全体が処理液中に浸漬される。
【００３３】
図４に示すように、アーム４３３（正確には、アーム４３３において下側鍔部９１４に沿って伸びる２つの棒状の部位の一方の下側）には測定ユニット４３４が取り付けられており、測定ユニット４３４には、複数の水晶振動子８１のうちの一の水晶振動子８１（以下、「特定水晶振動子８１」という。）の発振周波数を取得する測定部（ＱＣＭ（Quarts Crystal Microbalance）測定器とも呼ばれる。）４３５、および、キャリア９がアーム４３３により支持された状態で、測定部４３５の３つの端子４３５１（図４では、１つの端子にのみ符号４３５１を付している。）を特定水晶振動子８１の端子であるリード８７１〜８７３の先端（水晶片８２とは反対側の先端）に対して進退させる進退機構４３６が設けられる。
【００３４】
主感応膜形成部４３では、キャリア９を支持するアーム４３３に対して相対的に固定される進退機構４３６が３つの端子４３５１（実際には、チャック機構となっている。）をリード８７１〜８７３の先端にそれぞれ当接させることにより、測定部４３５にて特定水晶振動子８１の発振周波数（正確には、２対の電極のそれぞれにおける発振周波数）が取得可能とされる。特定水晶振動子８１は、水平面上の２方向に配列される複数の水晶振動子８１のうち、後述の処理にて不良品となりやすい端の水晶振動子８１とされ、より好ましくは、キャリア本体９１の下部において底面に相当する矩形の４角のいずれかに近接するものとされる。
【００３５】
主感応膜形成部４３においてキャリア９を処理槽４３１から搬出する際には、支持部２１の２つの支持アーム２１１が開いた状態で、キャリア９が昇降機構４３２により図４中にて二点鎖線にて示す位置まで上昇し、２つの支持アーム２１１が上側鍔部９１２に係合可能な位置まで閉じた後、アーム４３３が下降する。これにより、キャリア９がアーム４３３から支持アーム２１１に受け渡され、支持部２１はキャリア９に対する次の処理が行われる構成（例えば、後述の洗浄部４４）の上方まで移動する。
【００３６】
図３の中間膜形成部４１は、処理槽にて貯溜される処理液の種類が異なる点を除き、図４および図５の主感応膜形成部４３と同様の構成とされ、中間膜形成部４１では電極８４１上に所定の無機化合物の薄膜（例えば、酸化膜）が中間膜として形成される。このように、図３の水晶振動子製造システム１では、主感応電極形成部４の中間膜形成部４１および主感応膜形成部４３のそれぞれが、所定の薄膜を成膜対象の電極上に形成する成膜装置となっている。
【００３７】
図６．Ａおよび図６．Ｂは、水晶振動子製造システム１がアルコール検出用の水晶振動子を製造する処理の流れを示す図である。図３の水晶振動子製造システム１では、複数の水晶振動子８１を保持するキャリア９が投入部６１に載置されると、搬送部２によりキャリア９が前洗浄部３１内に搬入され、洗浄液を用いて水晶片８２が洗浄される（ステップＳ１１）。既述のように、電極８３１，８３２，８４２、および、補助部８５１〜８５３は予めマスクにより覆われているため、実際には、水晶片８２の他の部位（主として電極８４１の表面）が洗浄されることとなる（後述の処理において同様）。前洗浄部３１では、洗浄液による洗浄後、純水による洗浄および乾燥が行われる。続いて、キャリア９は前処理部３２へと搬送され、水晶片８２の電極８４１に対してチオール処理等の前処理が施され、電極８４１の表面に水酸基が導入される（ステップＳ１２）。前処理部３２においても、前処理の後、純水による洗浄および乾燥が行われる。
【００３８】
前処理が完了すると、キャリア９が中間膜形成部４１の処理槽の上方に配置され、続いて、昇降機構のアームに受け渡されるとともに、測定部の３つの端子が特定水晶振動子８１のリード８７１〜８７３の先端にそれぞれ当接する。そして、アームが下降して、複数の水晶振動子８１の水晶片８２が処理槽内の処理液中に浸漬され、電極８４１上への中間膜の形成が開始される。また、中間膜形成部４１の測定部では、中間膜の形成の開始時における特定水晶振動子８１の第１振動子８８１（図１および図２参照）の発振周波数が１対の電極８４１，８４２を介して取得され、第２振動子８８２の発振周波数も他の１対の電極８３１，８３２を介して取得され、第１および第２振動子８８１，８８２の発振周波数は、制御部５に出力される（ステップＳ１３）。実際には、第１および第２振動子８８１，８８２の発振周波数の測定は同時に行われる。なお、図６．Ａの最初のステップＳ１４の処理は省略される。
【００３９】
水晶片８２は予め定められた時間だけ処理液中にて保持され、終了時刻の直前には、測定部により特定水晶振動子８１の第１および第２振動子８８１，８８２の発振周波数（すなわち、中間膜の形成の終了時における発振周波数）が取得される。その後、アームが上昇してキャリア９が処理槽から取り出され、中間膜の形成が終了する（ステップＳ１５）。これにより、電極８４１上に所定の厚さの中間膜が形成される。
【００４０】
ここで、電極８４１に膜が形成されると、質量変化により第１振動子８８１における発振周波数がステップＳ１３にて取得される成膜前の発振周波数から変化する。制御部５の検出部５１では、電極８４１上に形成される膜の厚さと、発振周波数の変化量との関係が予め求められており、ステップＳ１３，Ｓ１５の処理にて中間膜の形成の開始時および終了時に取得される第１振動子８８１の発振周波数から電極８４１上の膜の厚さが求められる。そして、電極８４１上の膜の厚さが目標値を中央とする所定の範囲外となる場合には、中間膜の形成に異常が発生しているとされる。
【００４１】
また、既述のように、電極８４１以外の電極８３１，８３２，８４２はマスクされているため、ステップＳ１３，Ｓ１５の処理にて中間膜の形成の開始時および終了時に取得される第２振動子８８２の発振周波数は、通常は同じ値となるが、検出部５１では、これらの発振周波数に所定値以上の差が生じている場合には、マスクの損傷等の異常が発生しているものとされる。以上のようにして、検出部５１では、中間膜の形成の開始時および終了時における特定水晶振動子８１の発振周波数に基づいて、中間膜の形成における異常の有無が判定され、異常が発生している場合には（ステップＳ１６）、キャリア９がアンロードされる（すなわち、キャリア９が払出部６２に搬送される）とともに、制御部５の表示部にてその旨が表示されて操作者への異常の発生の報告が行われ、水晶振動子製造システム１における処理が停止（終了）される（ステップＳ１６ａ）。
【００４２】
中間膜の形成にて異常が発生していない場合には（ステップＳ１６）、キャリア９は洗浄部４２に搬送されて、中間膜が形成された直後の水晶片８２が純水にて洗浄され、その後、窒素ガスの噴射により乾燥される（ステップＳ１７）。洗浄部４２での処理が完了すると、キャリア９が図４の主感応膜形成部４３の処理槽４３１の上方に配置され、続いて、昇降機構４３２のアーム４３３に受け渡されるとともに、測定部４３５の３つの端子４３５１が特定水晶振動子８１のリード８７１〜８７３の先端にそれぞれ当接する。そして、アーム４３３が下降して、複数の水晶振動子８１の水晶片８２が処理槽４３１内の処理液中に浸漬され、電極８４１上への主感応膜の形成が開始される。また、測定部４３５により主感応膜の形成の開始時における特定水晶振動子８１の第１および第２振動子８８１，８８２の発振周波数が取得され、制御部５に出力される（ステップＳ１８）。
【００４３】
検出部５１では、ステップＳ１５の処理にて中間膜の形成の終了時に取得された第１振動子８８１の発振周波数が記憶されており、当該発振周波数と主感応膜の形成の開始時に測定部４３５にて取得された発振周波数とが比較される。中間膜の形成の終了後、主感応膜の形成の開始までの間には電極８４１上には膜は形成されないため、これらの発振周波数は、通常は同じ値となるが、これらの発振周波数の間に所定値以上の差が生じている場合には、直前の洗浄部４２における処理にて、中間膜に変化を生じさせる異常（例えば、中間膜の剥がれや、不要物の付着等）が発生しているとされ（ステップＳ１９）、キャリア９が処理槽４３１から取り出されて払出部６２に搬送されるとともに、操作者への異常の発生の報告が行われ、水晶振動子製造システム１における処理が停止（終了）される（ステップＳ１９ａ）。
【００４４】
洗浄部４２の洗浄にて異常が発生していない場合には（ステップＳ１９）、水晶片８２は予め定められた時間だけ処理液中に継続して保持される。そして、終了時刻の直前に測定部４３５により特定水晶振動子８１の第１および第２振動子８８１，８８２の発振周波数（すなわち、主感応膜の形成の終了時における発振周波数）が取得される。その後、アーム４３３が上昇して水晶片８２が処理槽４３１から取り出され、主感応膜の形成が終了する（ステップＳ２０）。これにより、エチルアルコールと包接錯体を形成するシクロデキストリンの薄膜が、主感応膜として所定の厚さにて電極８４１の中間膜上に形成される。
【００４５】
検出部５１では、ステップＳ１８，Ｓ２０の処理にて主感応膜の形成の開始時および終了時に取得された第１振動子８８１の発振周波数から主感応膜形成部４３にて形成された電極８４１上の膜（主感応膜）の厚さが求められる。そして、当該膜の厚さが目標値を中央とする所定の範囲外となる場合には、主感応膜の形成が異常であるとされる。また、ステップＳ１８，Ｓ２０の処理にて主感応膜の形成の開始時および終了時に取得された第２振動子８８２の発振周波数に所定値以上の差が生じている場合にも、異常が発生しているものとされる。以上のように、検出部５１では、主感応膜の形成の開始時および終了時における特定水晶振動子８１の発振周波数に基づいて、主感応膜の形成における異常の有無が判定される。そして、異常が発生している場合には（ステップＳ２１）、キャリア９がアンロードされるとともに、操作者への異常の発生の報告が行われ、水晶振動子製造システム１における処理が停止される（ステップＳ２１ａ）。
【００４６】
主感応膜の形成にて異常が発生していない場合には（ステップＳ２１）、キャリア９は洗浄部４４に搬送されて、主感応膜が形成された直後の水晶片８２が純水にて洗浄され、その後、窒素ガスの噴射により乾燥される（ステップＳ２２）。
【００４７】
水晶振動子製造システム１の制御部５では、キャリア９に対するステップＳ１３〜Ｓ２２の処理の回数がカウントされており、所定回数に到達していないことが確認されると（ステップＳ２３）、キャリア９が中間膜形成部４１へと搬入され、複数の水晶振動子８１の水晶片８２が処理槽内の処理液中に浸漬されて電極８４１の主感応膜上への中間膜の形成が開始されるとともに、測定部により特定水晶振動子８１の第１および第２振動子８８１，８８２の発振周波数が取得される（ステップＳ１３）。
【００４８】
検出部５１では、直前のステップＳ２０の処理にて主感応膜の形成の終了時に取得された第１振動子８８１の発振周波数が記憶されており、当該発振周波数と現在の中間膜の形成の開始時に取得された第１振動子８８１の発振周波数との間に所定値以上の差が生じている場合には、直前の洗浄部４４における処理にて、主感応膜に変化を生じさせる異常（例えば、主感応膜の剥がれ等）が発生しているとされ（ステップＳ１４）、キャリア９が処理槽から取り出されて払出部６２に搬送されるとともに、操作者への異常の発生の報告が行われ、水晶振動子製造システム１における処理が停止（終了）される（ステップＳ１４ａ）。
【００４９】
洗浄部４４の洗浄にて異常が発生していない場合には（ステップＳ１４）、水晶片８２は予め定められた時間だけ処理液中に継続して保持される。そして、終了時刻の直前に測定部により特定水晶振動子８１の第１および第２振動子８８１，８８２の発振周波数が取得され、その後、アームが上昇して水晶片８２が処理槽から取り出され、主感応膜上への中間膜の形成が終了する（ステップＳ１５）。
【００５０】
検出部５１では、直前のステップＳ１３，Ｓ１５の処理にて取得された第１振動子８８１の発振周波数（すなわち、主感応膜上への中間膜の形成の開始時および終了時における発振周波数）から中間膜形成部４１における（直前の）成膜処理にて形成された電極８４１上の膜の厚さが求められる。そして、当該膜の厚さが目標値を中央とする所定の範囲外となる場合、および、直前のステップＳ１３，Ｓ１５の処理にて取得された第２振動子８８２の発振周波数に所定値以上の差が生じている場合には、中間膜の形成処理に異常が発生しているとされ（ステップＳ１６）、キャリア９のアンロードおよび操作者への報告が行われるとともに、水晶振動子製造システム１における処理が停止される（ステップＳ１６ａ）。
【００５１】
中間膜の形成にて異常が発生していない場合には（ステップＳ１６）、上記と同様に、洗浄部４２において中間膜が形成された直後の水晶片８２が純水にて洗浄される（ステップＳ１７）。その後、キャリア９が主感応膜形成部４３へと搬入され、複数の水晶振動子８１の水晶片８２が処理槽４３１内の処理液中に浸漬されて電極８４１の中間膜上への主感応膜の形成が開始されるとともに、測定部４３５により特定水晶振動子８１の第１および第２振動子８８１，８８２の発振周波数が取得される（ステップＳ１８）。
【００５２】
検出部５１では、直前のステップＳ１５の処理にて中間膜の形成の終了時に取得された第１振動子８８１の発振周波数と、現在の主感応膜の形成の開始時に取得された第１振動子８８１の発振周波数との間に所定値以上の差が生じている場合には、直前の洗浄部４２における処理にて異常が発生しているとされ（ステップＳ１９）、キャリア９のアンロードおよび操作者への報告が行われ、水晶振動子製造システム１における処理が停止される（ステップＳ１９ａ）。
【００５３】
また、洗浄部４２の洗浄にて異常が発生していない場合には（ステップＳ１９）、水晶片８２は予め定められた時間だけ処理液中に継続して保持される。そして、終了時刻の直前に測定部４３５により特定水晶振動子８１の第１および第２振動子８８１，８８２の発振周波数が取得され、その後、水晶片８２が処理槽から取り出されて、電極８４１上への主感応膜の形成が終了する（ステップＳ２０）。
【００５４】
検出部５１では、直前の主感応膜の形成の開始時および終了時における発振周波数に基づいて、主感応膜の形成における異常の有無が判定され、異常が発生している場合には（ステップＳ２１）、キャリア９のアンロードおよび操作者への報告が行われ、水晶振動子製造システム１における処理が停止される（ステップＳ２１ａ）。また、主感応膜の形成にて異常が発生していない場合には（ステップＳ２１）、洗浄部４４において主感応膜が形成された直後の水晶片８２が純水にて洗浄される（ステップＳ２２）。
【００５５】
このようにして、搬送部２が複数の水晶振動子８１を中間膜形成部４１、洗浄部４２、主感応膜形成部４３および洗浄部４４に順に搬送して、各水晶振動子８１の電極８４１上に中間膜と主感応膜とを積層する上記ステップＳ１３〜Ｓ２２の処理が所定回数（例えば、２回以上１０回以下）だけ繰り返されることにより（ステップＳ２３）、電極８４１上に中間膜および主感応膜が多層に交互積層され、これらの膜を有する電極８４１と、電極８４１に対向する電極８４２との集合である主感応電極対が完成する。
【００５６】
実際には、複数のキャリア９に対して前洗浄部３１、前処理部３２、並びに、主感応電極形成部４の中間膜形成部４１、洗浄部４２、主感応膜形成部４３および洗浄部４４における処理が並行して行われ、水晶振動子製造システム１では、アルコール検出用の水晶振動子を効率よく製造することが可能となっている。この場合に、中間膜の形成処理、主感応膜の形成処理および洗浄処理のいずれかに異常が発生したときには、全てのキャリア９に対する処理が一時的に中断され、異常の発生原因が解消された後に、処理が再開される。
【００５７】
また、本実施の形態における水晶振動子８１では、電極８３１上に、空気中の水分もしくは主感応膜に吸着されるエチルアルコール以外の物質のうち少なくとも一方を吸着させるための有機化合物を含む膜（実際には、エチルアルコールと包接錯体を形成しない膜であり、以下、「副感応膜」という。）が予め形成されている。具体的には、電極８３１上に無機化合物の中間膜、および、副感応膜が多層に（１層ずつであってもよい。）交互積層されており、これらの膜を有する電極８３１と、電極８３１に対向する電極８３２との集合が、後述するように、主感応電極対からの出力の補正に用いられる副感応電極対となっている。
【００５８】
もちろん、主感応電極対が形成された後に、副感応電極対が形成されてもよく、副感応電極対の形成では、処理液の種類が主感応電極形成部４の中間膜形成部４１および主感応膜形成部４３の処理液と相違する点を除き、上記水晶振動子製造システム１と同様の構成とされるもの（すなわち、中間膜形成部、副感応膜形成部、および、２つの洗浄部を有する水晶振動子製造システム）が用いられてもよい。このような水晶振動子製造システムでは、水晶振動子８１の電極８３１が成膜対象とされ、他の電極８３２，８４１，８４２、および、補助部８５１〜８５３は予めマスクにより覆われる。
【００５９】
ここで、主感応電極対および副感応電極対を有する水晶振動子（専用の発振回路と合わせて、ツインセンサとも呼ばれる。）について説明する。既述のように、水晶振動子では、１対の電極８４１，８４２（すなわち、主感応電極対）を有する第１振動子８８１、および、他の１対の電極８３１，８３２（すなわち、副感応電極対）を有する第２振動子８８２が形成されており、第１および第２振動子８８１，８８２のそれぞれは、所定の基準環境下（常温および常湿、かつ、エチルアルコールの濃度がほぼ０％）において一定の発振周波数（以下、「基準周波数」という。）を示すものとなっている。
【００６０】
また、主感応電極対における主感応膜はエチルアルコールを吸着するものとされ、水晶振動子がエチルアルコールを含む雰囲気中に置かれると、エチルアルコールの吸着により主感応膜の質量が増大する。したがって、当該雰囲気中では第１振動子８８１における発振周波数が基準周波数から変化する。このとき、第１振動子８８１における発振周波数の変化は、正確には、エチルアルコールの吸着の影響以外に、基準環境からの温度および湿度の変化、並びに、主感応膜に吸着されるエチルアルコール以外の物質の影響も含んでいる。副感応電極対における副感応膜は水分または主感応膜に吸着されるエチルアルコール以外の物質のうち少なくとも一方を吸着するものとされ、当該雰囲気中では、基準環境からの温度および湿度の変化の影響により第２振動子８８２における発振周波数が基準周波数から変化する。よって、第１振動子８８１における発振周波数の変化量から第２振動子８８２における発振周波数の変化量を引く（または、これらの変化量を用いた所定の演算を行う）ことにより、第１振動子８８１におけるエチルアルコール以外の要因による周波数変化をキャンセルして、エチルアルコールの濃度を精度よく検出することが可能となる。以上のように、水晶振動子では、第１振動子８８１がアルコール検出用の振動子となり、第２振動子８８２が、第１振動子８８１からの出力補正用の振動子となっている。
【００６１】
なお、副感応電極対が副感応膜を有していないアルコール検出用の水晶振動子が製造されてもよく、この場合であっても、副感応電極対を有する第２振動子８８２では、基準環境からの温度の変化の影響による周波数変化が発生するため、第１振動子８８１における周波数変化に対する温度補償が可能となる。
【００６２】
ところで、高精度な水晶振動子（アルコール検出用の水晶振動子）を製造するには、電極上に中間膜および主感応膜（副感応膜において同様）を精度よく形成する必要があるが、中間膜の形成、水晶片の洗浄、主感応膜の形成、水晶片の洗浄を順に繰り返して中間膜と主感応膜とを交互に積層する場合に、成膜処理や洗浄処理にて異常が発生したときには、電極上に膜が適切に形成されない、あるいは、電極上の膜が剥がれることがあり、このような水晶振動子は不良品となってしまう。この場合に、仮に全ての処理が終了した後に、水晶振動子の発振周波数を測定し、処理前（全ての処理の前）の発振周波数との差に基づいて良品および不良品の判別を行うときには、上記異常が生じているにもかかわらず、中間膜および主感応膜を形成する処理が繰り返されてしまい、水晶振動子を製造する処理の生産性が大きく低下する。
【００６３】
これに対し、図３の水晶振動子製造システム１では、中間膜形成部４１および主感応膜形成部４３のそれぞれに、特定水晶振動子８１の発振周波数を取得する測定部が設けられ、薄膜（中間膜および主感応膜）の形成の開始時および終了時に、特定水晶振動子８１の発振周波数が取得される。これにより、中間膜および主感応膜の形成処理での異常の有無を確実に検出することができる。また、中間膜の形成、水晶片の洗浄、主感応膜の形成、水晶片の洗浄を繰り返して水晶振動子を製造する際に、中間膜形成部４１および主感応膜形成部４３のうちの一方の形成部における膜の形成の終了時に測定部にて取得される発振周波数と、他方の形成部における当該膜に積層される他の膜の形成の開始時に測定部にて取得される発振周波数とを比較することにより、当該膜の形成後、当該他の膜の形成前の洗浄部での処理における膜の変化が検出される。これにより、洗浄処理での異常の有無も容易に検出することができ、その結果、異常が発生したロット（すなわち、キャリア９内の複数の水晶振動子８１）に対する処理を、異常の発生時から直ぐに停止して、水晶振動子製造システム１において生産性が低下することを防止することができる。
【００６４】
本実施例では、複数の水晶片のうち、１つの周波数を測定しているが、１次元的な配列の場合における両端の水晶片または２次元的な配列の場合における四隅の水晶片のうち１つ以上の水晶片を測定してもよい。両端または四隅に位置するこれらの水晶片は、水晶片の間隔、拡散距離、流動状態等、他の水晶片とは異なる条件で処理が行われるため、水晶片全体の中で、最も不良が発生しやすいからである。
【００６５】
また、水晶振動子製造システム１では、中間膜形成部４１の測定部および主感応膜形成部４３の測定部４３５が、成膜対象の電極８４１を含む第１振動子８８１の発振周波数以外に、第２振動子８８２の発振周波数も取得することにより、成膜対象外の１対の電極８３１，８３２に中間膜および主感応膜が成膜されていないことを確認することができる。さらに、特定水晶振動子８１が、キャリア９にて保持される複数の水晶振動子８１において特に異常が生じやすい端に位置するものとされることにより、中間膜および主感応膜の形成における異常を容易に検出することができる。
【００６６】
図７および図８は主感応膜形成部の他の例を示す図である。図７は主感応膜形成部４３ａ内の水晶片８２を主面８２２側から見た図であり、図８は水晶片８２を主面８２１側から見た図である。図７および図８では、主感応膜形成部４３ａ内を抽象的に示しており、実際には多数の水晶片８２が処理液中に浸漬されている。主感応膜形成部４３ａを有する水晶振動子製造システム１では、図１および図２の水晶振動子８１のベース（すなわち、リード８７１〜８７３およびフランジ部８６）を省略したものが処理対象となっている。
【００６７】
主感応膜形成部４３ａでは、水晶片８２は電極８３２，８４２が図７の縦方向（液面に垂直な方向）に並ぶ状態にて、水晶片支持部７１により支持されている。水晶片支持部７１は導電性を有する３個の支持要素７１１，７１２，７１３（ただし、耐薬品性を有する絶縁性材料にて被覆されている。）を有し、各支持要素７１１〜７１３の先端には水晶片８２を挟持するクランプ部７２１が形成される。
【００６８】
既述のように、図８の水晶片８２において、１対の電極８４１，８４２の電極８４１と、他の１対の電極８３１，８３２の電極８４１と同じ主面８２１に形成される電極８３１とは、補助部８５１を介して互いに電気的に接続しており、支持要素７１１のクランプ部７２１はこの補助部８５１に接続される。また、図７に示すように、支持要素７１２のクランプ部７２１は電極８３２に連続する補助部８５２に接続され、支持要素７１３のクランプ部７２１は電極８４２に連続する補助部８５３に接続される。支持要素７１１〜７１３は測定部４３５（図４参照）に接続され、第１および第２振動子８８１，８８２（図７参照）のそれぞれの発振周波数が取得可能とされる。主感応膜形成部４３ａを有する水晶振動子製造システム１では、中間膜形成部も同様の構成とされる。
【００６９】
主感応膜形成部４３ａおよび中間膜形成部では、互いに対向する電極８４１，８４２の双方が成膜対象とされており、成膜対象の１対の電極８４１，８４２が処理槽４３１内の処理液中に浸漬され、成膜対象外の他の１対の電極８３１，８３２が処理液外に配置されるように、水晶片８２が支持されて成膜が行われる。これにより、成膜対象の電極８４１，８４２のみに薄膜を形成するとともに、薄膜を形成する物質が成膜対象外の残りの電極８３１，８３２に付着することを（マスクを形成することなく）確実に防止することができる。
【００７０】
また、主感応膜形成部４３ａおよび中間膜形成部では、薄膜の形成の開始時および終了時に第１および第２振動子８８１，８８２のそれぞれの発振周波数が取得されることにより、中間膜および主感応膜の形成処理での異常の有無を確実に検出することができ、中間膜の形成および主感応膜の形成を繰り返して水晶振動子を製造する際には、洗浄部の処理での異常の有無も容易に検出することができる。主感応電極対（および副感応電極対）が形成された水晶振動子（ただし、ベースは形成されていない。）は、例えば、専用の電気的回路が形成されたプリント基板に組み込まれ、アルコールの濃度を検出する装置が完成する。
【００７１】
なお、副感応電極対も図７および図８の主感応膜形成部４３ａと同様の中間膜形成部および副感応膜形成部を有する水晶振動子製造システムにて形成されてもよく、この場合、電極８３１，８３２が処理槽内の処理液中に位置し、電極８４１，８４２が処理液外に位置するように、水晶片８２を図７および図８に示す姿勢から外周に沿って１８０度だけ回転させた姿勢にて、水晶片８２が水晶片支持部により支持される。
【００７２】
また、図７および図８の主感応膜形成部４３ａにて処理液中に浸漬される１対の電極８４１，８４２の一方の電極にマスクが形成され、他方の電極のみが成膜対象とされてもよい。さらに、図４および図５の主感応膜形成部４３にて、電極８４１，８４２の双方が成膜対象とされ、電極８３１，８３２（および、補助部８５１〜８５３）のみにマスクが形成されてもよい。以上のように、水晶振動子製造システム１では、１対の電極８４１，８４２の少なくとも１つの電極が成膜対象とされ、他の１対の電極８３１，８３２を含むとともに当該少なくとも１つの電極を除く残りの電極が成膜対象外とされる（副感応電極対の形成に係る水晶振動子製造システムにおいて同様）。
【００７３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００７４】
図４および図７に示す主感応膜形成部４３，４３ａでは、処理液の回収や補充等が電極に対する成膜時以外に行われ、成膜時には処理槽４３１に対する処理液の供給および排出が行われないが（いわゆる、ディップ方式にて成膜が行われる。）、イオン結合や静電気的結合により電極上に形成される薄膜の剥がれが生じにくい場合には、例えば、図９に示す主感応膜形成部４３ｂのように、成膜時に供給ノズル４３７から処理液の緩やかな供給（および排出）が行われてもよい。図９では、供給ノズル４３７を始点とする矢印（図９中にて符号Ａ１を付す。）にて処理液の流れを示している。実際には、図９の主感応膜形成部４３ｂでは、処理槽４３１内の処理液を排水する排出口も設けられる。
【００７５】
また、主感応膜形成部および中間膜形成部では、気相蒸着等により薄膜が形成されてもよく、この場合に、図１０に示す主感応膜形成部４３ｃでは、主感応膜の形成が行われる処理部である処理チャンバ４３１ａ内に処理液の蒸気が供給されるとともに、成膜対象外の電極８３１，８３２が当該蒸気に晒されるのを防止する密閉カバー４３８が設けられる。実際には、図１０の主感応膜形成部４３ｃでは、処理チャンバ４３１ａ内に処理液の蒸気を供給する供給ノズル、および、処理チャンバ４３１ａ内を排気する排気口が設けられる。
【００７６】
図１１に示すように水晶片８２の主面８２１上の電極８３１，８４１が分離した水晶振動子８１ａが、水晶振動子製造システム１における処理対象とされてもよい。ただし、図１に示す水晶片８２では、電極８３１，８４１が接続していることにより、図１１に示す水晶片８２のように電極８３１，８４１が分離している場合に比べて、電極８３１，８４１の表面をより平滑化する（粗さを低くする）ことができ、電極８４１上により好ましい（欠陥が少ない）薄膜を形成することが容易に可能となる。また、水晶振動子８１においてベースを設ける場合には、電極８３１，８４１を接続させることにより、部品点数（リードの個数）を少なくすることができ、水晶振動子８１の製造に係るコストを削減することができる。
【００７７】
また、図１２および図１３に示すように、水晶片８２の両主面８２１，８２２に１対の電極８３１ａ，８３２ａのみが形成された水晶振動子８１ｂが、水晶振動子製造システム１における処理対象とされてもよく、この場合、当該１対の電極８３１ａ，８３２ａの少なくとも一方の電極に薄膜が形成される。
【００７８】
水晶振動子製造システム１における中間膜形成部および主感応膜形成部のそれぞれでは、薄膜の形成の開始時および終了時に特定水晶振動子（の第１および第２振動子８８１，８８２）の発振周波数が取得されるのであるならば、薄膜の形成途上においても特定水晶振動子の発振周波数が測定されてもよい。水晶振動子製造システム１では、中間膜形成部および主感応膜形成部のそれぞれにおいて、少なくとも薄膜の形成の開始時および終了時に特定水晶振動子の発振周波数を取得することにより、当該薄膜の形成処理での異常の有無を確実に検出することができ、中間膜の形成および感応膜の形成を繰り返して水晶振動子を製造する際には、洗浄処理での異常の有無も容易に検出することが可能となる。
【００７９】
図６．Ａおよび図６．Ｂのアルコール検出用の水晶振動子の製造処理では、洗浄部４２，４４での全ての洗浄処理における異常の有無が検出されるが、測定部が設けられない洗浄部４２，４４における洗浄処理の異常の有無を検出する上記手法は、一部の洗浄処理のみにて採用することも可能である。すなわち、ステップＳ１３〜Ｓ２２の処理の繰り返しにおいて、少なくともいずれかのステップＳ１５の処理またはステップＳ２０の処理にて膜の形成の終了時に取得される発振周波数と、当該膜に積層される他の膜の形成の開始時に取得される発振周波数とを比較することにより、当該膜の形成後、当該他の膜の形成前に水晶片８２を洗浄するステップＳ１７，Ｓ２２の処理での異常の有無を検出することが可能となる。水晶振動子の製造処理の生産性が低下することを確実に防止するには、全ての洗浄処理における異常の有無が検出されることが好ましい。
【００８０】
また、図６．Ａおよび図６．Ｂの水晶振動子の製造処理では、ステップＳ１３，Ｓ１５にて中間膜の形成を行う成膜処理と、成膜処理の開始時および終了時に特定水晶振動子の発振周波数を取得する処理とが部分的に重複して行われ、ステップＳ１８，Ｓ２０にて主感応膜の形成を行う成膜処理と、成膜処理の開始時および終了時に特定水晶振動子の発振周波数を取得する処理とが部分的に重複して行われるが、成膜処理の開始直前、および、終了直後に特定水晶振動子の発振周波数を取得して、成膜処理と成膜処理の開始時および終了時における特定水晶振動子の発振周波数を取得する処理とが明確に区別されてもよい。
【００８１】
中間膜形成部および主感応膜形成部のそれぞれにおいて、測定部における端子を水晶振動子の端子に対して進退させる進退機構は昇降機構のアームから分離した状態で設けられてもよい。ただし、中間膜および感応膜の形成に係る構成である各形成部の設計を容易に行うには、進退機構がアームに対して相対的に固定され、アームの位置に関係なく、測定部における端子がアームにて保持されるキャリア９内の水晶振動子の端子に対してアクセス可能とされることが好ましい。
【００８２】
また、図４に示すキャリア９において１つのホルダ９２のみが支持されてもよく、少なくとも１つのホルダ９２がキャリア本体９１に支持され、複数の水晶振動子が、水平方向に少なくとも１列に配列された状態でキャリア９にて保持されることにより、水晶振動子製造システム１では、省スペースにて効率よく処理を行うことが可能となる。また、１つのキャリア９内にて測定対象となる２以上の特定水晶振動子が設けられてもよく、この場合に、各ホルダ９２の一方または両方の端に位置する全ての水晶振動子が特定水晶振動子とされてもよい。
【００８３】
図３の水晶振動子製造システム１では、中間膜の形成直後の水晶片８２を洗浄する洗浄部４２、および、主感応膜の形成直後の水晶片８２を洗浄する洗浄部４４が設けられるが、水晶振動子製造システム１において１つの洗浄部のみが設けられ、中間膜の形成直後の水晶片８２、および、主感応膜の形成直後の水晶片８２が同じ洗浄部にて洗浄されてもよい。
【００８４】
水晶振動子製造システム１では、主感応膜形成処理、中間膜形成処理、洗浄および乾燥処理はそれぞれ別の槽で行われるが、測定部を有する成膜装置では、これらのうち、洗浄および乾燥処理が、主感応膜形成処理または中間膜形成処理と同一の槽にて行われてもよい。
【００８５】
アルコール検出用の水晶振動子の製造において、主感応膜形成部にて形成される主感応膜は、シクロデキストリン以外のエチルアルコールと包接錯体を形成する有機化合物を含むものであってもよい。また、水晶振動子製造システム１では、エチルアルコール以外の特定物質（例えば、毒性ガス、可燃性ガス、煙（火災時の煙等）、特定の危険物、環境ホルモン、特定の汚染物質（土壌汚染物質等）、エチルアルコールまたは薬物の摂取による代謝物、疾病による代謝物等）の検出用の水晶振動子が製造されてもよく、水晶振動子の用途に応じて、水晶振動子製造システム１の各成膜装置（中間膜形成部および主感応膜形成部）にて用いられる処理液は適宜変更される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】水晶振動子の正面図である。
【図２】水晶振動子の背面図である。
【図３】水晶振動子製造システムの構成を示す図である。
【図４】主感応膜形成部の正面図である。
【図５】主感応膜形成部の右側面図である。
【図６．Ａ】アルコール検出用の水晶振動子を製造する処理の流れを示す図である。
【図６．Ｂ】アルコール検出用の水晶振動子を製造する処理の流れを示す図である。
【図７】主感応膜形成部の他の例を示す図である。
【図８】主感応膜形成部の他の例を示す図である。
【図９】主感応膜形成部のさらに他の例を示す図である。
【図１０】主感応膜形成部のさらに他の例を示す図である。
【図１１】水晶振動子の他の例を示す図である。
【図１２】水晶振動子のさらに他の例を示す図である。
【図１３】水晶振動子のさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１    水晶振動子製造システム
２    搬送部
９    キャリア
２１    支持部
４１    中間膜形成部
４２，４４    洗浄部
４３，４３ａ〜４３ｃ    主感応膜形成部
５１    検出部
８１，８１ａ，８１ｂ    水晶振動子
８２    水晶片
４３１    処理槽
４３１ａ    処理チャンバ
４３２    昇降機構
４３３    アーム
４３５    測定部
４３５１    端子
４３６    進退機構
８２１，８２２    主面
８３１，８３１ａ，８３２，８３２ａ，８４１，８４２    電極
８７１〜８７３    リード
８８１    第１振動子
８８２    第２振動子
Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１７，Ｓ１８，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２３    ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６．Ａ】
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【図６．Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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