(57)【要約】【課題】  作業性、信頼性の高い成膜マスク装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】  収納孔を有するスペーサ５と、当該スペーサの下面に密着配置され、前記収納孔に対応する部分に成膜形成用の下部マスクパターンが形成された下部マスク４と、前記スペーサの上面に密着配置され、前記収納孔に対応する部分に成膜形成用の上部マスクパターンが形成された上部マスク６とを少なくとも具備してなるからなる成膜マスク装置であって、成膜マスク装置の特定部材の板面に固定される１つの固定ガイドピン３３と、成膜マスク装置の特定部材の板面に対してスライドするように取り付けられる１つ以上のスライドガイドピン３５とを具備し、前記固定ガイドピンと前記スライドガイドピンを具備しない成膜マスク装置に前記各ガイドピンと各々嵌め合うガイド孔を設けてなる。【選択図】  図１
2006063361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成膜形成体を複数個収納する収納孔が形成されたスペーサと、当該スペーサの下面に密着配置され、前記収納孔部に対応する部分に成膜形成用の下部マスクパターンが形成された下部マスクと、前記スペーサの上面に密着配置され、前記収納孔部に対応する部分に成膜形成用の上部マスクパターンが形成された上部マスクとを少なくとも具備してなるからなる成膜マスク装置であって、
成膜マスク装置の特定部材の板面に固定される１つの固定ガイドピンと、成膜マスク装置の特定部材の板面に対して浮動するように取り付けられる１つ以上のスライドガイドピンとを具備し、前記固定ガイドピン、前記スライドガイドピン、または前記固定ガイドピンと前記スライドガイドピンを具備しない成膜マスク装置に前記各ガイドピンと各々嵌め合うガイド孔を設けてなることを特徴とする成膜マスク装置。
【請求項２】
前記下部マスクと前記上部マスクの外側に、それぞれ密着配置されるマスク押さえ上板、マスク押さえ下板を具備することを特徴とする特許請求項１記載の成膜マスク装置。
【請求項３】
磁石を複数個保持した磁石保持板あるいは板状磁石体を前記成膜マスク装置の間に介在させて、磁力により成膜マスク装置を密着させることを特徴とする特許請求項１〜２いずれか１項記載の成膜マスク装置。
【請求項４】
前記マスク押さえ上板、前記マスク押さえ下板、または前記磁石保持板のいずれかに固定ガイドピン、スライドガイドピンを形成したことを特徴とする特許請求項１〜３いずれか１項記載の成膜マスク装置。
【請求項５】
被成膜形成体を複数個収納する収納孔が形成されたスペーサと、当該スペーサの下面に密着配置され、前記収納孔部に対応する部分に成膜形成用の下部マスクパターンが形成された下部マスクと、前記スペーサの上面に密着配置され、前記収納孔部に対応する部分に成膜形成用の上部マスクパターンが形成された上部マスクとを少なくとも具備してなるマスク構成体と、当該マスク構成体を上面に密着した状態で位置決め配置してなる搭載治具とからなる成膜マスク装置であって、
前記搭載治具には、その上面に固定される１つの固定ガイドピンとその上面に対して浮動するように取り付けられる１つ以上のスライドガイドピンとが形成され、前記マスク構成体には、前記各ガイドピンと嵌め合うガイド孔を設けてなることを特徴とする成膜マスク装置。
【請求項６】
前記成膜マスク装置の各構成部材のうち、少なくともスペーサと上部マスク、下部マスクの熱膨張係数が近似してなることを特徴とする特許請求項１〜５いずれ１項記載の成膜マスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水晶板、セラミック板等に電極材料を形成する成膜マスク装置に関するものであり、特にガイドピンによりマスクを位置合わせしてなる成膜マスク装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、水晶振動子の電極形成工程において、電極用の金属材料の物理蒸着を行う場合、成膜マスク装置を用いて真空蒸着法、スパッタリング法により水晶片の必要な部分に電極を形成していた。この成膜マスク装置を用いる蒸着方法は、水晶板を収納するスペーサ、上下のマスク板、その他の補助治具等複数のマスク等の板体を重ねて、ねじ止め、あるいは磁力等により一体化して使用したり、必要なマスク構成部分をスポット溶接により一体化したり、２以上の一体化物をねじ止め等により組み立てる構成が一般的であった。このように分割可能な状態でマスク板等を使用する理由は、マスク板等に付着した蒸着電極材料（銀、金、アルミニウム等）を剥離除去する作業が必要であるからである。この剥離除去作業は特定の洗浄液に浸漬することにより行う。そして、上記電極形成工程を行う前に、前記スペーサ、上下のマスク板、その他の補助治具等複数のマスク等の板体を重ねて再び一体化する。最近では、特許文献１に示すように、このようなネジ止め作業を簡略化するために、磁力によりマスク板等を密着させる方法が普及しているのが現状である。
【特許文献１】特公平６−７４４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような一体化作業において、スペーサと上下のマスク板との重ねる場合に正確な位置合わせが行われないと、水晶板に蒸着される電極がずれることがあった。特に、小型化された水晶板にあっては、この電極ずれの問題が顕著であり、配線不良や断線不良等による製品歩留まり低下につながりやすい。そして、前記板体の組立作業におけるスペーサと上下のマスク板の位置合わせは、スペーサ、上下マスクに設けられたねじ穴、あるいは、ガイドピンとガイド孔により行っているが、磁力によりマスクを密着させるものでは、ねじ穴による位置合わせができず、ガイドピンとガイド孔のみで位置合わせされるため、ガイドピンとガイド孔の位置精度の状態が製品歩留まりに影響しやすい。特に、ガイドピンとガイド孔の位置決め精度の悪いものでは、スペーサと上下のマスク板との重ねる場合に正確な位置合わせができたとしても、これらのマスク装置を搬送する際の衝撃などでずれが生じるといった問題点があった。
【０００４】
従来、ガイドピンを具備する一般的な成膜マスク装置では、ガイドピンが挿入されるガイド孔は２種類の形状に形成されている。１つはガイドピンとほぼ同径に形成された固定用のガイド孔と、もう１つは各マスク部材の熱膨張差に伴う応力の発生を吸収するために特定方向についてはガイドピンとほぼ同径に形成されるとともに、特定方向と直交する方向に対してはガイドピンより大きな径に形成され、例えば長円状、あるいは長方形状に形成された誤差吸収用のガイド孔とを具備している。通常、このガイドピンとガイド孔はその使用とともに摩耗するが、前記誤差吸収用のガイド孔においてはこの摩耗の影響が増大しやすく、ガイドピンとガイド孔の位置精度が悪くなり、結果として、マスクずれによる製品歩留まり低下を招いているという問題があった。つまり、ガイドピンに対して特定のマージンを有したガイド孔では、近年の小型化された水晶板に対しては不向きな構成であり、マスクずれによる配線不良や断線不要などによる製品歩留まり低下を招きやすい。
【０００５】
さらに、前記ガイド孔は加工の容易性とコスト的なメリットがあるエッチング加工により形成されることが一般的である。しかしながら、エッチング加工によりガイド孔を形成すると、加工特性上、孔の深い部分より浅い部分が若干広く形成され、孔の中央に凸状残部が形成されるため、この凸状残部が摩耗し、ガイドピンとガイド孔の位置精度がさらに悪くなりやすいといった問題点もあった。
【０００６】
本発明は、成膜マスク装置の組立作業を容易にするとともに、スペーサと上下のマスク板の位置ずれによる絶縁不良や断線不良をなくし、作業性、信頼性の高い成膜マスク装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明の成膜マスク装置は、請求項１に示すように、被成膜形成体を複数個収納する収納孔が形成されたスペーサと、当該スペーサの下面に密着配置され、前記収納孔部に対応する部分に成膜形成用の下部マスクパターンが形成された下部マスクと、前記スペーサの上面に密着配置され、前記収納孔部に対応する部分に成膜形成用の上部マスクパターンが形成された上部マスクとを少なくとも具備してなるからなる成膜マスク装置であって、成膜マスク装置の特定部材の板面に固定される１つの固定ガイドピンと、成膜マスク装置の特定部材の板面に対してスライドするように取り付けられる１つ以上のスライドガイドピンとを具備し、前記固定ガイドピン、前記スライドガイドピン、または前記固定ガイドピンと前記スライドガイドピンを具備しない成膜マスク装置に前記各ガイドピンと各々嵌め合うガイド孔を設けてなることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に示すように、上述の構成に加えて、前記下部マスクと前記上部マスクの外側に、それぞれ密着配置されるマスク押さえ上板、マスク押さえ下板を具備させてもよい。
【０００９】
また、請求項３に示すように、上述の構成に加えて、磁石保持板あるいは板状磁石体を前記成膜マスク装置の間に介在させて、磁力により成膜マスク装置を密着させてもよい。
【００１０】
また、請求項４に示すように、上述の構成に加えて、前記マスク押さえ上板、前記マスク押さえ下板、または前記磁石保持板のいずれかに固定ガイドピン、スライドガイドピンを形成してもよい。
【００１１】
また、請求項５に示すように、被成膜形成体を複数個収納する収納孔が形成されたスペーサと、当該スペーサの下面に密着配置され、前記収納孔部に対応する部分に成膜形成用の下部マスクパターンが形成された下部マスクと、前記スペーサの上面に密着配置され、前記収納孔部に対応する部分に成膜形成用の上部マスクパターンが形成された上部マスクとを少なくとも具備してなるマスク構成体と、当該マスク構成体を上面に密着した状態で位置決め配置してなる搭載治具とからなる成膜マスク装置であって、前記搭載治具には、その上面に固定される１つの固定ガイドピンとその上面に対してスライドするように取り付けられる１つ以上のスライドガイドピンとが形成され、前記マスク構成体には、前記各ガイドピンと嵌め合うガイド孔を設けてなることを特徴とする。
【００１２】
また、特許請求項６に示すように、前記成膜マスク装置の各構成部材のうち、少なくともスペーサと上部マスク、下部マスクの熱膨張係数が近似してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の特許請求項１により、前記スペーサと上下部マスクからなる成膜マスク装置を組み立てたときに、成膜マスク装置の特定部材の板面に形成された固定ガイドピンとスライドガイドピンが、前記特定部材以外の成膜マスク装置に形成された当該ガイドピンと嵌め合う形状に構成された２つ以上の各々のガイド孔に挿入されて、前記成膜マスク装置が相互にずれることなく位置あわせされるので、成膜マスク装置の組立作業を容易にするとともに、マスクずれをなくす。さらに、このように位置あわせされた成膜マスク装置は、搬送時の衝撃などによって組立後にマスクずれすることもない。従って、被成膜形成体の絶縁不良や断線不良をなくし、作業性、信頼性の高い成膜マスク装置を提供することができる。
【００１４】
また、成膜マスク装置における各ガイドピンと各ガイド孔はお互いに嵌め合うような形状に構成されているため、摩耗によってガイドピンとガイド孔の位置精度が低下するといった悪影響が飛躍的に抑えられる。この結果、マスクずれによる製品歩留まりの低下をなくすことができる。さらに、摩耗の影響が少ないため、エッチング加工によりガイド孔を構成したとしてもその信頼性を低下させることがない。また、成膜マスク装置における各ガイドピンと各ガイド孔はお互いに嵌め合うような形状であっても、前記スライドガイドピンが構成されているため、各マスク部材の熱膨張差に伴って、各ガイドピンと各ガイド孔の間に応力が生じるのを防ぐことができる。このため、マスク装置の破壊やマスクの浮き上がり等の悪影響をなくす。さらに、各ガイドピンと各ガイド孔のとの製造ばらつき等による誤差も吸収できる。
【００１５】
本発明の特許請求項２により、上記作用効果に加えて、上下部マスクの固定がより確実になるため、水晶板のずれ込み、浮き上がりをなくし、より確実で信頼性の高い成膜が行える。
【００１６】
本発明の特許請求項３により、上記作用効果に加えて、ネジ止め作業することなく、磁力により容易にマスク板等を密着させることができるので、成膜マスク装置の組立と分解を極めて容易にすることができる。
【００１７】
本発明の特許請求項４により、上記作用効果に加えて、前記マスク押さえ上板、前記マスク押さえ下板、または前記磁石保持板のいずれかに固定ガイドピン、スライドガイドピンを形成したことにより、スペーサと上下部マスク厚み寸法を増大させることがなくなるので、マスクパターンを被成膜形成体により密着した状態で配置することができ、マスクパターンに応じたより精度の高い成膜が行える。
【００１８】
本発明の特許請求項５により、前記スペーサと上下部マスクからなるマスク構成体を組み立て、当該マスク構成体を搭載治具の上面に密着した状態で位置決め配置たときに、搭載治具の板面に形成された固定ガイドピンとスライドガイドピンが、前記マスク構成体に形成された当該ガイドピンと嵌め合う形状に構成された２つ以上の各々のガイド孔に挿入されて、前記成膜マスク装置が相互にずれることなく位置あわせされるので、マスク構成体の組立作業を容易にするとともに、マスクずれをなくす。さらに、このように位置あわせされた成膜マスク装置は、搬送時の衝撃などによって組立後にマスクずれすることもない。従って、被成膜形成体の絶縁不良や断線不良をなくし、作業性、信頼性の高い成膜マスク装置を提供することができる。
【００１９】
また、搭載治具の各ガイドピンとマスク構成体の各ガイド孔はお互いに嵌め合うような形状に構成されているため、摩耗によってガイドピンとガイド孔の位置精度が低下するといった悪影響が飛躍的に抑えられる。この結果、マスクずれによる製品歩留まりの低下をなくすことができる。さらに、摩耗の影響が少ないため、エッチング加工によりガイド孔を構成したとしてもその信頼性を低下させることがない。また、搭載治具の各ガイドピンとマスク構成体の各ガイド孔はお互いに嵌め合うような形状であっても、前記搭載治具のスライドガイドピンが構成されているため、各マスク部材の熱膨張差に伴って、各ガイドピンと各ガイド孔の間に応力が生じるのを防ぐことができる。このため、マスク装置の破壊やマスクの浮き上がり等の悪影響をなくす。さらに、各ガイドピンと各ガイド孔のとの製造ばらつき等による誤差も吸収できる。
【００２０】
本発明の特許請求項６により、上記作用効果に加えて、スペーサと上部マスク、下部マスクの相互の熱膨張差に伴って、ズレが生じることなく、これらの部材における各ガイドピンと各ガイド孔の間に応力が生じることがなくなる。このため、マスクずれをなくすとともに、マスク装置の破壊やマスクの浮き上がり等の悪影響をなくす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明による第１の実施形態を、矩形状の水晶板を用いる水晶振動子の電極形成を例にとり、図面とともに説明する。図１は本発明の第１の実施形態による成膜マスク装置を示す分解斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２２】
成膜マスク装置は、例えば矩形板状であり、下からマスク押さえ下板１、磁石保持下板２、磁石保持上板３、下部マスク４、スペーサ５、上部マスク６、マスク押さえ上板７からなり、着脱可能な状態で構成されている。このように着脱可能な状態で成膜マスク装置を使用する理由は、マスク等に付着した蒸着電極材料（銀、金、アルミニウム等）を剥離除去する作業が必要であるからである。そして、この剥離除去作業は特定の洗浄液に浸漬することにより行い、上記電極形成工程を行う前に、前記スペーサ、上下部のマスク、その他の補助治具等を重ねて再び一体化する。
【００２３】
最下部にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなるマスク押さえ下板１が配置されている。このマスク押さえ下板１は、後述する下部マスクの下部マスクパターンを露出させる貫通孔１１が複数個形成されている。また、マスク押さえ下板１の長辺方向の両端部には、後述する固定ガイドピン３３とスライドガイドピン３５と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔１３，１４が形成されている。
【００２４】
このマスク押さえ下板１の上面には、ＳＵＳ−４３０等の磁性体からなる磁石保持下板２とＳＵＳ−３０４等の非磁性体からなる磁石保持上板３の２枚が重ね合わされて磁石を収納する磁石保持板が密着配置されている。磁石保持下板２には、前述の貫通孔１１に対応し下部マスクパターンを露出させる貫通孔２１が複数個形成されているとともに、磁石Ｍを位置決め収納する磁石収納部２２が複数個形成されている。また、磁石保持下板２の長辺方向の一端部には、後述する固定ガイドピン３３と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔２３が形成され、磁石保持下板２の長辺方向の他端部には、後述するスライドガイドピン３４を例えば磁石保持板の長辺方向のみにスライド可能な状態で位置決めする長円状の位置決め孔２４が形成されている。
【００２５】
磁石保持上板３には、前述の貫通孔２１に対応し下部マスクパターンを露出させる貫通孔３１が複数個形成されているとともに、磁石Ｍの上部を一部露出した状態で位置決めする透磁孔（貫通孔）３２が複数個形成されている。また、この磁石保持上板３の長辺方向の一端部の上下面には、各マスク構成体を位置決めする円柱形状の固定ガイドピン３３が植設され、磁石保持上板３の長辺方向の他端部には、後述するスライドガイドピン３５を例えば磁石保持板の長辺方向のみにスライド可能な状態で位置決めする長円状の位置決めガイド孔３４が形成されている。
【００２６】
スライドガイドピン３５は、略円柱形状であり、高さ方向の一部に抜け落ち防止の幅広部３５１が形成されている。このスライドガイドピン３５を各磁石保持板の長円状の位置決め孔２４と３４の間に幅広部３５１を介在させた状態で配置し、前記磁石保持下板２と磁石保持上板３を重ね合わせることで、スライドガイドピン３５を例えば磁石保持板の長辺方向のみにスライド可能な状態で位置決めされる。
【００２７】
以上により、磁石保持板の板面に固定ガイドピン３３と、スライドするように取り付けられる１つスライドガイドピン３５とが得られる。固定ガイドピン３３は、各マスク構成体の位置決めの起点となり、スライドガイドピン３５は、各マスク構成体の熱膨張差に伴う伸び縮みによる平面的な動きが生じても、これに対応してスライドするので各ガイドピンと各ガイド孔の間に余裕を持たせ応力が生じるの防ぎ、各マスク構成体のずれなく位置合わせを行うことができるように機能する。
【００２８】
この磁石保持上板３の上面にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなる下部マスク４が密着配置されている。下部マスク４には後述の水晶板Ｑの所定の位置に対応する下部マスクパターン４１が複数個形成されているとともに、前記磁石の配置された上部に対応する位置に、その磁力を後述のスペーサ等に伝える透磁孔（貫通孔）４２が形成されている。また、下部マスク４の長辺方向の両端部には、前記固定ガイドピン３３とスライドガイドピン３５と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔４３，４４が形成されている。
【００２９】
この下部マスク４の上面にはスペーサ５が密着配置されている。スペーサ５はＳＵＳ−４３０等の磁性体からなり、水晶板Ｑを所定の間隔で複数個位置決め収納する貫通孔５１が設けられているとともに、前記磁石の配置された上部に対応する位置に、その磁力を後述の上部マスク等に伝える透磁孔（貫通孔）５２が形成されている。また、スペーサ５の長辺方向の両端部には、前記固定ガイドピン３３とスライドガイドピン３５と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔５３，５４が形成されている。
【００３０】
このスペーサ５の上面にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなる上部マスク６が密着配置されている。上部マスク６には前述の水晶板Ｑの所定の位置に対応する上部マスクパターン６１が複数個形成されているとともに、前記磁石の配置された上部に対応する位置に、その磁力を後述のマスク押さえ上板に伝える透磁孔（貫通孔）６２が形成されている。また、上部マスク６の長辺方向の両端部には、前記固定ガイドピン３３とスライドガイドピン３５と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔６３，６４が形成されている。
【００３１】
最上部にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなるマスク押さえ上板７が配置されている。このマスク押さえ上板７には、上述の上部マスクの上部マスクパターンを露出させる貫通孔７１が複数個形成されており、マスク押さえ上板７の長辺方向の両端部には、前記固定ガイドピン３３とスライドガイドピン３５と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔７３，７４が形成されている。
【００３２】
なお、上記各マスク構成体における、マスクパターンを露出する貫通孔、マスクパターン、磁石収納部、透磁孔、水晶板収納する貫通孔、ガイド孔、位置決め孔等については、作成の容易性とコスト的なメリットから、エッチングの手法により形成されている。また、前記ガイド孔については、ガイドピンの寸法径より小さい径でエッチング加工した後、ガイドピンの寸法径とほぼ同じ寸法径の工具を用いたリーマ加工を施すことで、エッチング加工により形成されてしまう可能性のある孔の断面中央の凸状残部が完全に除去され、より望ましいガイドピンとの嵌め合いが行える。これにより、位置決め精度が飛躍的に向上し、摩耗によってガイドピンとガイド孔の位置精度が低下するといった悪影響が飛躍的に抑えられる。
【００３３】
そして、このような成膜マスク装置に対し真空蒸着法、スパッタリング法等により物理蒸着を行うことにより、所望の成膜パターンの成膜形成体（水晶片）を得ることができる。
【００３４】
上記第１の実施形態では、長辺方向の両端部に１つの固定ガイドピンと１つのスライドガイドピンからなる２つのガイドピン構成について開示しているが、各ガイドピンの形成場所が特定されるものではなく、かつスライドガイドピンについては複数箇所に形成することができる。また、磁石保持板にのみ固定ガイドピン、スライドガイドピンを形成したものを開示しているが、他の成膜マスク装置を構成する特定部材（マスク押さえ下板１、下部マスク４、スペーサ５、上部マスク６、マスク押さえ上板７）に選択的に形成することが可能であり、固定ガイドピンとスライドガイドピンと異なった特定部材にそれぞれ形成してもよい。ただし、前記マスク押さえ上板、前記マスク押さえ下板、または前記磁石保持板のいずれかに固定ガイドピン、スライドガイドピンを形成することで、スペーサと上下部マスク厚み寸法を増大させることがなくなるので、マスクパターンを被成膜形成体により密着した状態で配置することができ、マスクパターンに応じたより精度の高い成膜が行え、より好ましい。さらに、ガイドピン（固定ガイドピン、スライドガイドピン）の形状として円柱形状とし、ガイド孔の形状として円形状としたものを例にしているが、お互いに嵌め合うことができれば他の形状でもよい。
【００３５】
次に、本発明による第２の実施形態を、矩形状の水晶板を用いる水晶振動子の電極形成を例にとり、図面とともに説明する。図３は本発明の第２の実施形態による成膜マスク装置を示す分解斜視図であり、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿うとともにスライドガイドピンを分解した状態の断面図である。なお、上記第１の実施形態と同様の部分については同番号を付している。
【００３６】
成膜マスク装置は、例えば矩形板状であり、下からマスク押さえ下板１、磁石保持下板２、磁石保持上板３、下部マスク４、スペーサ５、上部マスク６、マスク押さえ上板７からなるマスク構成体と、当該マスク構成体を上面に密着した状態で位置決め配置してなる搭載治具８とから構成される。
【００３７】
マスク構成体の最下部にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなるマスク押さえ下板１が配置されている。このマスク押さえ下板１は、後述する下部マスクの下部マスクパターンを露出させる貫通孔１１が複数個形成されている。また、マスク押さえ下板１の長辺方向の両端部には、後述する搭載治具の固定ガイドピン８１とスライドガイドピン８２と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔１３，１４が形成され、さらにこのガイド孔１３，１４の内側にマスク構成体のみで位置決めさせるための磁石保持上板の固定ガイドピン３５，３６が挿入される円状のガイド孔１７と長円状の位置決め孔１８とが形成されている。
【００３８】
このマスク押さえ下板１の上面には、ＳＵＳ−４３０等の磁性体からなる磁石保持下板２とＳＵＳ−３０４等の非磁性体からなる磁石保持上板３の２枚が重ね合わされて磁石を収納する磁石保持板が密着配置されている。磁石保持下板２には、前述の貫通孔１１に対応し下部マスクパターンを露出させる貫通孔２１が複数個形成されているとともに、磁石Ｍを位置決め収納する磁石収納部２２が複数個形成されている。また、磁石保持下板２の長辺方向の一端部には、後述する搭載治具の固定ガイドピン８１とスライドガイドピン８２と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔２３，２４が形成されている。これらのガイド孔２３，２４の内側には、マスク構成体のみで位置決めされるための磁石保持上板の固定ガイドピン３５，３６が挿入される円状のガイド孔２７と長円状の位置決め孔２８とが形成されている。
【００３９】
磁石保持上板３には、前述の貫通孔２１に対応し下部マスクパターンを露出させる貫通孔３１が複数個形成されているとともに、磁石Ｍの上部を一部露出した状態で位置決めする透磁孔（貫通孔）３２が複数個形成されている。また、磁石保持上板３の長辺方向の一端部には、後述する搭載治具の固定ガイドピン８１とスライドガイドピン８２と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔３３，３４が形成されている。
【００４０】
さらに、これらガイド孔３３，３４の内側で、磁石保持上板の上下面には、各マスク構成体を位置決めする円柱形状の固定ガイドピン３５，３６が植設されている。この磁石保持板の板面に２つの固定ガイドピン３５，３６を構成することで、各マスク構成体のみの位置決めとずれ込みが防止できるものである。なお、各マスク構成体の正確な位置決めとずれ込み防止は、後述した搭載治具の固定ガイドピン８１とスライドガイドピン８２により実施される。
【００４１】
この磁石保持上板３の上面にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなる下部マスク４が密着配置されている。下部マスク４には後述の水晶板Ｑの所定の位置に対応する下部マスクパターン４１が複数個形成されているとともに、前記磁石の配置された上部に対応する位置に、その磁力を後述のスペーサ等に伝える透磁孔（貫通孔）４２が形成されている。また、下部マスク４の長辺方向の両端部には、後述する搭載治具の固定ガイドピン８１とスライドガイドピン８２と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔４３，４４が形成され、さらにこのガイド孔４３，４４の内側にマスク構成体のみで位置決めされるための磁石保持上板の固定ガイドピン３５，３６が挿入される円状のガイド孔４７と長円状の位置決め孔４８とが形成されている。
【００４２】
この下部マスク４の上面にはスペーサ５が密着配置されている。スペーサ５はＳＵＳ−４３０等の磁性体からなり、水晶板Ｂを所定の間隔で複数個位置決め収納する貫通孔５１が設けられているとともに、前記磁石の配置された上部に対応する位置に、その磁力を後述の上部マスク等に伝える透磁孔（貫通孔）５２が形成されている。また、スペーサ５の長辺方向の両端部には、後述する搭載治具の固定ガイドピン８１とスライドガイドピン８２と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔５３，５４が形成され、さらにこのガイド孔５３，５４の内側にマスク構成体のみで位置決めされるための磁石保持上板の固定ガイドピン３５，３６が挿入される円状のガイド孔５７と長円状の位置決め孔５８とが形成されている。
【００４３】
このスペーサ５の上面にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなる上部マスク６が密着配置されている。上部マスク６には前述の水晶板Ｑの所定の位置に対応する上部マスクパターン６１が複数個形成されているとともに、前記磁石の配置された上部に対応する位置に、その磁力を後述のマスク押さえ上板に伝える透磁孔（貫通孔）６２が形成されている。また、上部マスク６の長辺方向の両端部には、後述する搭載治具の固定ガイドピン８１とスライドガイドピン８２と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔６３，６４が形成され、さらにこのガイド孔６３，６４の内側にマスク構成体のみで位置決めされるための磁石保持上板の固定ガイドピン３５，３６が挿入される円状のガイド孔６７と長円状の位置決め孔６８とが形成されている。
【００４４】
最上部にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなるマスク押さえ上板７が配置されている。このマスク押さえ上板７には、上述の上部マスクの上部マスクパターンを露出させる貫通孔７１が複数個形成されており、マスク押さえ上板７の長辺方向の両端部には、後述する搭載治具の固定ガイドピン８１とスライドガイドピン８２と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔７３，７４が形成され、さらにこのガイド孔７３，７４の内側にマスク構成体のみで位置決めされるための磁石保持上板の固定ガイドピン３５，３６が挿入される円状のガイド孔７７と長円状の位置決め孔７８とが形成されている。
【００４５】
前記搭載治具８は、その長辺方向の一端部の上面に、上記マスク構成体を位置決めする円柱形状の固定ガイドピン８１が植設され、その長辺方向の他端部の上面に、後述するスライドガイドピン８２を例えば搭載治具の長辺方向のみにスライド可能な状態で位置決めする長方形状のガイド溝８３が形成されている。スライドガイドピン８２は、略円柱形状であり、底面に幅広の配置部８２１が形成されている。このスライドガイドピンの配置部８２１を前記ガイド溝８３に挿入することで、スライドガイドピン８２を例えば搭載治具の長辺方向のみにスライド可能な状態で位置決めされる。
【００４６】
なお、上記各マスク構成体における、マスクパターンを露出する貫通孔、マスクパターン、磁石収納部、透磁孔、水晶板収納する貫通孔、ガイド孔、位置決め孔等については、作成の容易性とコスト的なメリットから、エッチングの手法により形成されている。このうち、搭載治具のそれぞれのガイドピンが挿入される各ガイド孔については、ガイドピンの寸法径より小さい径でエッチング加工した後、ガイドピンの寸法径とほぼ同じ寸法径の工具を用いたリーマ加工を施すことで、エッチング加工により形成されてしまう可能性のある孔の断面中央の凸状残部が完全に除去され、より望ましいガイドピンとの嵌め合いが行える。これにより、位置決め精度が飛躍的に向上し、摩耗によってガイドピンとガイド孔の位置精度が低下するといった悪影響が飛躍的に抑えられる。
【００４７】
以上のように構成されたマスク構成体は、搭載治具８を用いて、その上面に各マスク構成体を順次密着した状態で位置決め配置し、水晶板等の被成膜形成体を収納した状態で組み立てられる。また、搭載治具８を取り付けた状態で成膜装置へ搬送するとともに、成膜装置に投入する際に当該搭載治具からマスク構成体を取り外し成膜装置に投入し、真空蒸着法、スパッタリング法等により物理蒸着を行うことにより、所望の成膜パターンの成膜形成体（水晶片）を得ることができる。
【００４８】
上記第２の実施形態では、搭載治具のガイドピン（固定ガイドピン、スライドガイドピン）の形状として円柱形状とし、これに対応するガイド孔の形状として円形状としたものを例にしているが、お互いに嵌め合うことができれば他の形状でもよい。また、マスク構成体や搭載治具の各ガイドピンの形成場所については、図示された場所に特定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００４９】
次に、本発明による第３の実施形態を、矩形状の水晶板を用いる水晶振動子の電極形成を例にとり、図面とともに説明する。図５は本発明の第３の実施形態による成膜マスク装置を示す分解斜視図であり、図６は図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。なお、本発明の第３の実施形態は、第１の実施形態に対してスライドガイドピンとこれに対応するガイド孔の構成が異なっているので、同様の部分については同番号を付している。
【００５０】
最下部にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなるマスク押さえ下板１が配置されている。このマスク押さえ下板１は、後述する下部マスクの下部マスクパターンを露出させる貫通孔１１が複数個形成されている。また、マスク押さえ下板１の長辺方向の両端部には、後述する固定ガイドピン３３と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔１３が形成され、スライドガイドピン３５ａ，３５ｂ，３５ｃが挿入される長円状の位置決め孔１４１，１４２，１４３が形成されている。
【００５１】
このマスク押さえ下板１の上面には、ＳＵＳ−４３０等の磁性体からなる磁石保持下板２とＳＵＳ−３０４等の非磁性体からなる磁石保持上板３の２枚が重ね合わされて磁石を収納する磁石保持板が密着配置されている。磁石保持下板２には、前述の貫通孔１１に対応し下部マスクパターンを露出させる貫通孔２１が複数個形成されているとともに、磁石Ｍを位置決め収納する磁石収納部２２が複数個形成されている。また、磁石保持下板２の長辺方向の両端部には、後述する固定ガイドピン３３と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔２３が形成され、スライドガイドピン３５ａ，３５ｂ，３５ｃが挿入される長円状の位置決め孔２４１，２４２，２４３が形成されている。
【００５２】
磁石保持上板３には、前述の貫通孔２１に対応し下部マスクパターンを露出させる貫通孔３１が複数個形成されているとともに、磁石Ｍの上部を一部露出した状態で位置決めする透磁孔（貫通孔）３２が複数個形成されている。また、この磁石保持上板３の長辺方向の一端部の上下面には、各マスク構成体を位置決めする円柱形状の固定ガイドピン３３が植設され、磁石保持上板３の長辺方向の両端部には、後述するスライドガイドピン３５ａ，３５ｂ，３５ｃを例えば磁石保持板の長辺方向のみにスライド可能な状態で位置決めする長円状の位置決めガイド孔３４１，３４２，３４３が形成されている。
【００５３】
スライドガイドピン３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、略円柱形状であり、高さ方向の一部に抜け落ち防止の幅広部３５１ａ，３５１ｂ，３５１ｃが形成されている。このスライドガイドピン３５ａ，３５ｂ，３５ｃを各磁石保持板の長円状の位置決め孔２４１と３４１、２４２と３４２、２４３と３４３の間に各々幅広部３５１ａ，３５１ｂ，３５１ｃを介在させた状態で配置し、前記磁石保持下板２と磁石保持上板３を重ね合わせることで、スライドガイドピン３５ａ，３５ｂ，３５ｃを例えば磁石保持板の長辺方向のみにスライド可能な状態で位置決めされる。
【００５４】
以上により、磁石保持板の板面に固定ガイドピン３３と、スライドするように取り付けられる３つスライドガイドピン３５ａ，３５ｂ，３５ｃとが得られる。固定ガイドピン３３は、各マスク構成体の位置決めの起点となり、スライドガイドピン３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、各マスク構成体の熱膨張差に伴う伸び縮みによる平面的な動きが生じても、これに対応してスライドするので各ガイドピンと各ガイド孔の間に余裕を持たせ応力が生じるの防ぎ、各マスク構成体のずれなく位置合わせを行うことができるように機能する。
【００５５】
この磁石保持上板３の上面にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなる下部マスク４が密着配置されている。下部マスク４には後述の水晶板Ｑの所定の位置に対応する下部マスクパターン４１が複数個形成されているとともに、前記磁石の配置された上部に対応する位置に、その磁力を後述のスペーサ等に伝える透磁孔（貫通孔）４２が形成されている。また、下部マスク４の長辺方向の両端部には、前記固定ガイドピン３３と前記スライドガイドピン３５ｃとが嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔４３，４４が形成され、スライドガイドピン３５ａ，３５ｂが挿入される長円状の位置決め孔４４１，４４２が形成されている。
【００５６】
この下部マスク４の上面にはスペーサ５が密着配置されている。スペーサ５はＳＵＳ−４３０等の磁性体からなり、水晶板Ｑを所定の間隔で複数個位置決め収納する貫通孔５１が設けられているとともに、前記磁石の配置された上部に対応する位置に、その磁力を後述の上部マスク等に伝える透磁孔（貫通孔）５２が形成されている。また、スペーサ５の長辺方向の両端部には、前記固定ガイドピン３３と前記スライドガイドピン３５ａとが嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔５３，５４が形成され、スライドガイドピン３５ｂ，３５ｃが挿入される長円状の位置決め孔５４２，５４３が形成されている。
【００５７】
このスペーサ５の上面にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなる上部マスク６が密着配置されている。上部マスク６には前述の水晶板Ｑの所定の位置に対応する上部マスクパターン６１が複数個形成されているとともに、前記磁石の配置された上部に対応する位置に、その磁力を後述のマスク押さえ上板に伝える透磁孔（貫通孔）６２が形成されている。また、上部マスク６の長辺方向の両端部には、前記固定ガイドピン３３と前記スライドガイドピン３５ｂとが嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔６３，６４が形成され、スライドガイドピン３５ａ，３５ｃが挿入される長円状の位置決め孔６４１，６４３が形成されている。
【００５８】
最上部にはＳＵＳ−４３０等の磁性体からなるマスク押さえ上板７が配置されている。このマスク押さえ上板７には、上述の上部マスクの上部マスクパターンを露出させる貫通孔７１が複数個形成されており、マスク押さえ上板７の長辺方向の両端部には、前記固定ガイドピン３３と嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔１３が形成され、スライドガイドピン３５ａ，３５ｂ，３５ｃが挿入される長円状の位置決め孔７４１，７４２，７４３が形成されている。
【００５９】
なお、上記各マスク構成体における、マスクパターンを露出する貫通孔、マスクパターン、磁石収納部、透磁孔、水晶板収納する貫通孔、ガイド孔、位置決め孔等については、作成の容易性とコスト的なメリットから、エッチングの手法により形成されている。また、前記ガイド孔については、ガイドピンの寸法径より小さい径でエッチング加工した後、ガイドピンの寸法径とほぼ同じ寸法径の工具を用いたリーマ加工を施すことで、エッチング加工により形成されてしまう可能性のある孔の断面中央の凸状残部が完全に除去され、より望ましいガイドピンとの嵌め合いが行える。これにより、位置決め精度が飛躍的に向上し、摩耗によってガイドピンとガイド孔の位置精度が低下するといった悪影響が飛躍的に抑えられる。
【００６０】
そして、このような成膜マスク装置に対し真空蒸着法、スパッタリング法等により物理蒸着を行うことにより、所望の成膜パターンの成膜形成体（水晶片）を得ることができる。
【００６１】
上記第３の実施形態では、固定ガイドピンとスライドガイドピンとが嵌め合った状態で挿入される円状のガイド孔を下部マスク、スペーサ、上部マスクの３つの部材のみに形成しており、しかも３つのスライドガイドピンのうちいずれか１つのみが上記３つの部材の１つのみに嵌め合うように構成されている。このため、成膜マスク装置として重要な下部マスク、スペーサ、上部マスクが相互にずれることが一切なくなり、各マスク部材の熱膨張差に伴って、各ガイドピンと各ガイド孔の間に応力が生じるのを防ぐことができる。また、下部マスク、スペーサ、上部マスクに形成された各ガイドピンと各ガイド孔のとの製造ばらつき等による誤差もより一層吸収できるので、マスク装置の破壊やマスクの浮き上がり等の悪影響を一切なくすことができる。なお、成膜マスク装置の各ガイドピンの形成場所については、図示された場所に特定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００６２】
上記各実施形態では、スペーサと上部マスク、下部マスクの材質をＳＵＳ−４３０に統一しているので、これらの部材が熱膨張差に伴って、相互にズレが生じることなく、各ガイドピンと各ガイド孔の間に応力が生じることがなくなる。このため、マスクずれをなくすとともに、マスク装置の破壊やマスクの浮き上がり等の悪影響をなくすのでより好ましい形態となっている。これらの材質に限らず、他の材質からなるを１つ以上組み合わせたものであっても特に問題はないが、熱膨張係数が近似しているものを使用するのが好ましい。
【００６３】
なお、上記各実施形態に開示されたものに限らず、前記下部マスクとスペーサと上部マスクとを一体化する方法として、板状磁石体からなるスペーサを用いたものなど磁石により一体化してもよいし、ねじにより締め付けて一体化してもよい。また、マスク押さえ上板、マスク押さえ下板を有する構成について説明したが、マスク押さえ上板、マスク押さえ下板を割愛した構成とすることもできる。また、被成膜形成体を矩形状の水晶板としたが、円盤形状、音叉形状等の他の形状の水晶板、ならびに水晶フィルタにも適用できる。さらに、他の圧電振動子であってもよく、電子部品の電極形成等幅広く成膜形成体に適用できるものである。
【００６４】
本発明は、その精神または収容な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施できので、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求範囲によって示すものであって、明細書本文に拘束されるものではない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施例を示す分解斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】本発明の第２の実施例を示す分解斜視図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図５】本発明の第３の実施例を示す分解斜視図。
【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【符号の説明】
【００６６】
１  マスク押さえ下板
２  磁石保持下板
３  磁石保持上板
４  下部マスク
５  スペーサ
６  上部マスク
７  マスク押さえ上板
８  搭載治具
Ｍ  磁石
Ｑ  水晶板（被成膜形成体）
【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】
2006063361.tif 000007
【図６】
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