(57)【要約】【課題】加工精度と加工効率の調整を図る。【解決手段】圧電基板を挟んで互いに対向する第１電極１０及び第２電極２０であって、第２電極２０が互いに相対位置が固定された複数の部分電極２１，２３を有する、第１電極１０及び第２電極２０と、複数の部分電極２１，２３の電気的な接続状態を選択し、加工電極または測定電極として機能させるスイッチ部６７と、処理ガスを供給する供給部４０と、第１電極１０と加工電極との間に電圧を印加し、処理ガスをプラズマ化させて圧電基板に表面処理を行う加工部６５と、第１電極１０と測定電極との間に電圧を印加し、電気的特性に基づいて圧電基板の厚さを測定する測定部６３と、第１電極１０と第２電極２０との相対位置を変化させる駆動部３０と、スイッチ部６７、供給部４０、加工部６５、測定部６３、および駆動部３０を制御する制御部６１と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板を挟んで互いに対向する第１電極及び第２電極であって、前記第２電極が互いに相対位置が固定された複数の部分電極を有する、第１電極及び第２電極と、
前記複数の部分電極の電気的な接続状態を選択し、加工電極または測定電極として機能させるスイッチ部と、
処理ガスを供給する供給部と、
前記第１電極と前記加工電極との間に電圧を印加し、前記処理ガスをプラズマ化させて前記圧電基板に表面処理を行う加工部と、
前記第１電極と前記測定電極との間に電圧を印加し、電気的特性に基づいて前記圧電基板の厚さを測定する測定部と、
前記第１電極と前記第２電極との相対位置を変化させる駆動部と、
前記スイッチ部、前記供給部、前記加工部、前記測定部、および前記駆動部を制御する制御部と、
を備えた圧電基板の製造装置。
【請求項２】
前記測定電極の前記第１電極と対向する対向面の形状は、前記加工部の前記第１電極と対向する対向面の形状と異なる、
請求項１に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項３】
前記複数の部分電極のうち少なくとも１つは、前記加工電極として機能するとともに、前記測定電極としても機能する、
請求項１または２に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項４】
前記複数の部分電極は、互いに電気的に絶縁されつつ隣接する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項５】
前記第２電極の前記第１電極と対向する対向面を平面視したとき、前記複数の部分電極は、少なくとも、中心電極と、前記中心電極を囲む第１周辺電極と、を有する、
請求項４に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項６】
前記第２電極の前記対向面を平面視したとき、前記複数の部分電極は、前記第１周辺電極の外側を囲む第２周辺電極をさらに有する、
請求項５に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項７】
前記第２電極の前記第１電極と対向する対向面を平面視したとき、前記複数の部分電極は、前記第２電極の中心から放射状に分割された複数の放射状電極を有する、
請求項４から６のいずれか１項に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項８】
前記中心電極の前記第１電極と対向する対向面は、前記中心電極および前記第１周辺電極の前記第１電極と対向する対向面を組み合わせた形状の相似形である、
請求項５または６に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項９】
前記中心電極の前記第１電極と対向する対向面は、円形状であり、
前記第１周辺電極の前記第１電極と対向する対向面は、外周が円形状である、
請求項８に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項１０】
前記第２電極を先端が露出するように囲み、前記供給部から前記処理ガスを供給される内部空間を有するカバーをさらに備える、
請求項１から９のいずれか１項に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項１１】
前記カバーは、前記第２電極の前記第１電極と対向する対向面との間に隙間を有する、
請求項１０に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項１２】
前記第２電極は、少なくとも１つの貫通孔を有する、
請求項１０または１１に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項１３】
前記測定電極の前記第１電極と対向する対向面と前記第１電極との間の距離は、前記加工電極の前記第１電極と対向する対向面と前記第１電極との間の距離と等しい、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項１４】
前記測定電極の前記第１電極と対向する対向面と前記第１電極との間の距離は、前記加工電極の前記第１電極と対向する対向面と前記第１電極との間の距離とは異なる、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項１５】
前記加工電極の前記第１電極と対向する対向面の面積は、前記測定電極の前記第１電極と対向する対向面の面積よりも大きい、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項１６】
前記加工電極の前記第１電極と対向する対向面の面積は、前記測定電極の前記第１電極と対向する対向面の面積よりも小さい、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項１７】
前記第１電極の上に前記圧電基板が配置され、
前記複数の部分電極は、前記駆動部によって保持され且つ動かされる、
請求項１から１６のいずれか１項に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項１８】
前記圧電基板が、水晶基板である、
請求項１から１７のいずれか１項に記載の圧電基板の製造装置。
【請求項１９】
圧電基板を挟んで互いに対向する第１電極及び第２電極であって、前記第２電極が、互いに相対位置が固定された測定電極および加工電極を有する、第１電極および第２電極と、
処理ガスを供給する供給部と、
前記第１電極と前記加工電極との間に電圧を印加し、前記処理ガスをプラズマ化させて前記圧電基板の表面処理を行う加工部と、
前記第１電極と前記測定電極との間に電圧を印加し、電気的特性に基づいて前記圧電基板の厚さを測定する測定部と、
前記第１電極と前記第２電極との相対位置を変化させる駆動部と、
前記供給部、前記加工部、前記測定部、および前記駆動部を制御する制御部と、
を備え、
前記測定電極および前記加工電極は、前記第１電極と対向する対向面の形状が互いに異なる圧電基板の製造装置。
【請求項２０】
第１電極と、互いに相対位置が固定された複数の部分電極を有する第２電極との間に、圧電基板を配置する工程と、
前記複数の部分電極の第１電気的接続状態を選択して前記第２電極を測定電極として機能させ、前記第１電極と前記測定電極との間に電圧を印加したときの電気的特性に基づいて、前記圧電基板の厚さを測定する工程と、
前記厚さに基づいて加工量を算出する工程と、
前記複数の部分電極の第２電気的接続状態を選択して前記第２電極を加工電極として機能させ、前記第１電極と前記加工電極との間に電圧を印加して処理ガスをプラズマ化させ、前記加工量に基づいて前記圧電基板の表面処理を行う工程と、
を有する圧電基板の製造方法。
【請求項２１】
前記測定電極の前記第１電極と対向する対向面の形状は、前記加工電極の前記第１電極と対向する対向面の形状と異なる、
請求項２０に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項２２】
前記複数の部分電極のうち少なくとも１つは、前記加工電極として機能するとともに、前記測定電極としても機能する、
請求項２０または２１に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項２３】
前記複数の部分電極は、互いに電気的に絶縁されつつ隣接する、
請求項２０から２２のいずれか１項に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項２４】
前記第２電極の前記第１電極と対向する対向面を平面視したとき、前記複数の部分電極は、少なくとも、中心電極と、前記中心電極を囲む第１周辺電極と、を有する、
請求項２３に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項２５】
前記第２電極の前記対向面を平面視したとき、前記複数の部分電極は、前記第１周辺電極の外側を囲む第２周辺電極をさらに有する、
請求項２４に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項２６】
前記第２電極の前記第１電極と対向する対向面を平面視したとき、前記複数の部分電極は、前記第２電極の中心から放射状に分割された複数の放射状電極を有する、
請求項２３から２５のいずれか１項に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項２７】
前記中心電極の前記第１電極と対向する対向面は、前記中心電極および前記第１周辺電極の前記第１電極と対向する対向面を組み合わせた形状の相似形である、
請求項２４または２５に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項２８】
前記中心電極の前記第１電極と対向する対向面は、円形状であり、
前記第１周辺電極の前記第１電極と対向する対向面は、外周が円形状である、
請求項２７に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項２９】
前記第２電極を先端が露出するように囲むカバーの内部空間に前記処理ガスを供給する、
請求項２０から２８のいずれか１項に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項３０】
前記カバーは、前記第２電極の前記第１電極と対向する対向面との間に隙間を有する、
請求項２９に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項３１】
前記第２電極は、少なくとも１つの貫通孔を有する、
請求項２９または３０に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項３２】
前記測定電極の前記第１電極と対向する対向面と前記第１電極との間の距離は、前記加工電極の前記第１電極と対向する対向面と前記第１電極との間の距離と等しい、
請求項２０から３１のいずれか１項に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項３３】
前記測定電極の前記第１電極と対向する対向面と前記第１電極との間の距離は、前記加工電極の前記第１電極と対向する対向面と前記第１電極との間の距離とは異なる、
請求項２０から３１のいずれか１項に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項３４】
前記加工電極の前記第１電極と対向する対向面の面積は、前記測定電極の前記第１電極と対向する対向面の面積よりも大きい、
請求項２０から３３のいずれか１項に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項３５】
前記加工電極の前記第１電極と対向する対向面の面積は、前記測定電極の前記第１電極と対向する対向面の面積よりも小さい、
請求項２０から３３のいずれか１項に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項３６】
前記第１電極の上に前記圧電基板を配置し、
前記複数の部分電極を駆動部によって保持し且つ動かす、
請求項２０から３５のいずれか１項に記載の圧電基板の製造方法。
【請求項３７】
前記圧電基板が、水晶基板である、
請求項２０から３６のいずれか１項に記載の圧電基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励振電極などと共に圧電振動素子を構成する圧電片の製造に供される圧電基板の製造装置及び圧電基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動素子を構成する圧電片は、圧電基板（例えば、圧電ウェハ）を個片化して製造される。厚みすべり振動モードを利用する水晶振動素子などの圧電振動素子は、圧電片の厚みが周波数特性に大きな影響を及ぼすため、圧電基板の状態での厚み精度を向上させることが求められる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、測定と加工とに兼用される電極を備え、当該電極を用いて圧電基板の厚み分布を取得し、当該厚みの分布に基づき当該電極を用いたプラズマによるエッチング量を電極の位置ごとに決定する水晶加工装置が開示されている。これによれば、電極と当該電極の位置決め部とが同じであるため、測定工程と加工工程との間での位置誤差を低減し、加工精度を向上できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１４６５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では電極を測定と加工とに兼用するため、単位面積当たりの測定精度と加工精度は相関し、単位面積当たりの測定効率と加工効率も相関する。例えば、厚み分布の測定精度を高めるために電極の先端に位置する対向面の面積を小さくすると、１回の加工で処理できる加工面積が減少し、加工効率が低下する。逆に、測定効率を高めるために電極の対向面の面積を大きくすると、加工効率は向上するが、加工精度は低下する。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、加工精度と加工効率の調整を図ることが可能な圧電基板の製造装置及び圧電基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る圧電基板の製造装置は、圧電基板を挟んで互いに対向する第１電極及び第２電極であって、第２電極が互いに相対位置が固定された複数の部分電極を有する、第１電極及び第２電極と、複数の部分電極の電気的な接続状態を選択し、加工電極又は測定電極として機能させるスイッチ部と、処理ガスを供給する供給部と、第１電極と加工電極との間に電圧を印加し、処理ガスをプラズマ化させて圧電基板に表面処理を行う加工部と、第１電極と測定電極との間に電圧を印加し、電気的特性に基づいて圧電基板の厚みを測定する測定部と、第１電極と第２電極との相対位置を変化させる駆動部と、スイッチ部、供給部、加工部、測定部、及び駆動部を制御する制御部と、を備える。
【０００８】
本発明の他の一態様に係る圧電基板の製造装置は、圧電基板を挟んで互いに対向する第１電極及び第２電極であって、第２電極が、互いに相対位置が固定された測定電極及び加工電極を有する、第１電極及び第２電極と、処理ガスを供給する供給部と、第１電極と加工電極との間に電圧を印加し、処理ガスをプラズマ化させて圧電基板の表面処理を行う加工部と、第１電極と測定電極との間に電圧を印加し、電気的特性に基づいて圧電基板の厚みを測定する測定部と、第１電極と第２電極との相対位置を変化させる駆動部と、供給部、加工部、測定部、及び駆動部を制御する制御部と、を備え、測定電極及び加工電極は、第１電極と対向する対向面の形状が互いに異なる。
【０００９】
本発明の一態様に係る圧電基板の製造方法は、第１電極と、互いに相対位置が固定された複数の部分電極を有する第２電極との間に、圧電基板を配置する工程と、複数の部分電極の第１電気的接続状態を選択して第２電極を測定電極として機能させ、第１電極と測定電極との間に電圧を印加したときの電気的特性に基づいて、圧電基板の厚みを測定する工程と、厚みに基づいて加工量を算出する工程と、複数の部分電極の第２電気的接続状態を選択して第２電極を加工電極として機能させ、第１電極と加工電極との間に電圧を印加して処理ガスをプラズマ化させ、加工量に基づいて圧電基板の表面処理を行う工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、加工精度と加工効率の調整を図ることが可能な圧電基板の製造装置及び圧電基板の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る圧電基板の製造装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る第２電極について、第２電極の対向面を平面視したときの構成を概略的に示す平面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る圧電基板の製造方法の測定工程を概略的に示すフローチャートである。
【図４】図４は、第１実施形態に係る圧電基板の製造方法の加工工程を概略的に示すフローチャートである。
【図５】図５は、圧電基板を第１電極の上に載置する工程における圧電基板の製造装置の構成を概略的に示す図である。
【図６】図６は、測定工程における圧電基板の製造装置の構成を概略的に示す図である。
【図７】図７は、接続状態の切り替えを概略的に示す図である。
【図８】図８は、加工工程における圧電基板の製造装置の構成を概略的に示す図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る圧電基板の製造装置の構成を概略的に示す図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係る第２電極について、第２電極の対向面を平面視したときの構成を概略的に示す平面図である。
【図１１】図１１は、第３実施形態に係る第２電極について、第２電極の対向面を平面視したときの構成を概略的に示す平面図である。
【図１２】図１２は、第４実施形態に係る第２電極について、第２電極の対向面を平面視したときの構成を概略的に示す平面図である。
【図１３】図１３は、第５実施形態に係る第２電極について、第２電極の対向面を平面視したときの構成を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。但し、第２実施形態以降において、第１実施形態と同一又は類似の構成要素は、第１実施形態と同一又は類似の符号で表し、詳細な説明を適宜省略する。また、第２実施形態以降の実施形態において得られる効果について、第１実施形態と同様のものについては説明を適宜省略する。各実施形態の図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。
【００１３】
＜第１実施形態＞
まず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る圧電基板の製造装置１００の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る圧電基板の製造装置の構成を概略的に示す図である。図２は、第１実施形態に係る第２電極について、第２電極の対向面を平面視したときの構成を概略的に示す平面図である。
【００１４】
圧電基板の製造装置１００は、圧電基板にプラズマによるエッチング処理を行う装置である。圧電基板の製造装置１００は、第１電極１０、第２電極２０、駆動部３０、供給部４０、カバー５０、制御部６１、測定部６３、加工部６５、及びスイッチ部６７を備えている。
【００１５】
第１電極１０は、圧電基板の製造装置１００のステージ上に設けられた上面（載置面１０Ａ）が平坦な板状の電極であり、下部電極に相当する。動作時には第１電極１０の載置面１０Ａ上に圧電基板が配置される。図示を省略しているが、圧電基板の製造装置１００は、圧電基板を吸引して保持するエアチャックを備えている。第１電極１０は、圧電基板を吸引可能な吸引孔を有している
【００１６】
第２電極２０は、第１電極１０と対を成し、測定電極又は加工電極として機能する。つまり、第２電極２０は、第１電極１０と対向する対向面２０Ａを有しており、第１電極１０の載置面１０Ａと第２電極２０の対向面２０Ａとの間に電場を形成するための電極である。測定電極として機能する場合、第２電極２０は、圧電基板を振動させて、その周波数特性から圧電基板の厚みを算出するための電場を形成する。加工電極として機能する場合、第２電極２０は、圧電基板の上で後述する処理ガスをプラズマ化して、圧電基板をエッチングするための電場を形成する。
【００１７】
第２電極２０は、互いに相対位置が固定された複数の部分電極２１，２３を備えている。複数の部分電極２１，２３は、互いに電気的に絶縁され、且つ隣接している。第２電極２０は、測定電極又は加工電極として機能するときに、それぞれ少なくとも１つの部分電極に選択的に電圧が印加される。例えば、測定電極として機能するときには部分電極２１に電圧が印加され、加工電極として機能するときには部分電極２１および部分電極２３に電圧が印加される。
【００１８】
対向面２０Ａを平面視したとき、部分電極２１は中心に設けられ、部分電極２３は中心電極を囲むように設けられている。部分電極２１は中心電極に相当し、部分電極２３は周辺電極に相当する。部分電極２１の対向面２１Ａは、円形状であり、対向面２１Ａの中心は第２電極２０の対向面２０Ａの中心と一致する。部分電極２３の対向面２３Ａは、外周が円形状であり、対向面２３Ａの外周円の中心は第２電極２０の対向面２０Ａの中心に重なる。対向面２１Ａは、対向面２０Ａの形状、すなわち対向面２１Ａと対向面２３Ａとを組み合わせた形状の相似形である。部分電極２１の対向面２１Ａは、部分電極２１の対向面２１Ａ及び部分電極２３の対向面２３Ａを組み合わせた形状と相似形となるため、測定電極の対向面の中心を、部分電極の対向面の中心と一致させることができる。このため、厚み分布から算出した加工量分布に対して加工電極の位置を合わせやすくなり、加工精度を向上させることができる。
【００１９】
本構成例において、圧電基板の製造装置１００は、測定電極の対向面の形状を加工電極の対向面の形状と異ならせることで、測定精度や加工精度を向上させることができる。測定電極の対向面の面積を加工電極の対向面の面積よりも大きくすれば、測定効率を向上させ加工精度を向上させることができる。逆に測定電極の対向面の面積を加工電極の対向面の面積よりも小さくすれば、測定精度を向上させ加工効率を向上させることができる。また、複数の部分電極２１，２３が互いに電気的に絶縁されつつ隣接しているので、測定工程と加工工程とで生じる位置決めの誤差を低減することができる。
【００２０】
また、複数の部分電極２１，２３が同心円状であるため、測定電極又は加工電極としての対向面に角部が形成されず、電界集中の発生を抑制することができる。つまり測定精度及び加工精度の劣化を抑制することができる。
【００２１】
部分電極２１の対向面２１Ａと第１電極１０の載置面１０Ａとの間の電極間距離は、部分電極２３の対向面２３Ａと第１電極１０の載置面１０Ａとの間の電極間距離と等しい。すなわち、対向面２１Ａ及び対向面２３Ａは、同じ面内に位置している。これによれば、電圧を印加される部分電極が切り替わったとしても、複数の部分電極と第１電極との間の電極間距離を一定に保つことができる。
【００２２】
なお、複数の部分電極の対向面と第１電極１０の載置面１０Ａとの間の電極間距離は、それぞれ異なっていてもよい。すなわち、測定電極の電極間距離と加工電極の電極間距離とが異なっていてもよい。測定電極及び加工電極の電極間距離を、測定工程及び加工工程において求められる電極間距離に最適化することで、測定工程から加工工程へと動作を切り替えるときに、第２電極２０を第１電極１０の載置面１０Ａの法線方法に沿って動かさなくてもよくなる。つまり、第１電極１０に対する第２電極２０の相対的な移動を減らすことができ、加工精度を向上させることができる。
【００２３】
駆動部３０は、第１電極１０と第２電極２０との相対位置を変化させ、圧電基板の厚みの測定位置又は表面処理の位置で第１電極１０と第２電極２０とを対向させる。駆動部３０は、第２電極２０を構成する複数の部分電極２１，２３を保持し、複数の部分電極２１，２３を一体的に移動させる。第１電極１０が圧電基板を載せる台となり、第１電極１０対を成す複数の部分電極２１，２３を移動させることで、圧電基板の撓みを抑制し、測定精度を向上させることができる。なお、駆動部３０は、圧電基板を載せた第１電極１０を動かすものであってもよい。
【００２４】
供給部４０は、図示を省略したボンベ、配管、開閉弁、等からなり、プラズマ化する処理ガスを供給する。水晶基板をエッチングする処理ガスとしては、一例として、四フッ化炭素（ＣＦ4）及び酸素（Ｏ2）からなるプロセスガスに、アルゴン（Ａｒ）などのキャリアガスを混合したものを挙げることができる。供給部４０は、処理ガス内のプロセスガスとキャリアガスとの混合比や、処理ガスの供給量を調整することで、加工速度を調整することができる。供給部４０は、処理ガスにさらにＨ2ガスを混合してもよく、これによれば加工速度を低下させることができる。つまり、水晶基板の加工量をより細かく調整することができるようになる。
【００２５】
カバー５０は、第２電極２０を先端が露出するように囲み、供給部４０から処理ガスを供給される内部空間５１を有する。カバー５０は、第２電極２０の対向面２０Ａとの間に隙間５３を有する。処理ガスは、内部空間５１に広がりカバー５０の内側を外側に対して陽圧にして、隙間５３から流出する。すなわち、カバー５０は、処理ガスを第２電極２０の先端へと導くノズルに相当する。圧電基板の製造装置１００が大気開放型プラズマエッチング装置である場合、カバー５０は、処理ガスの拡散を抑制し、処理ガスの利用効率を向上させることができる。圧電基板の製造装置１００が真空密閉型プラズマエッチング装置である場合、カバー５０は、真空吸引による処理ガスのロスを低減することができる。すなわち、カバー５０によって、圧電基板の製造装置１００は、効率的にプラズマを発生させることができる。処理ガスを隙間５３から第２電極２０の先端に供給することで、第２電極２０の先端において、エッチング済みの排気ガスを未反応の処理ガスで置換することができる。つまり、プラズマ濃度の均一性を保つことができ、加工精度を向上させることができる。
【００２６】
制御部６１は、駆動部３０、供給部４０、測定部６３、加工部６５、及びスイッチ部６７を制御し、圧電基板を加工する。制御部６１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等からなるマイクロコンピュータである。制御部６１は、例えば圧電基板の厚みが均一となるように、加工量を調整する。制御部６１は、圧電基板の厚みが圧電基板内で変化するように加工量を設定してもよい。制御部６１は、駆動部３０を制御して、第２電極２０の第１電極１０に対する相対位置を変化させる。制御部６１は、供給部４０を制御して、処理ガスの供給量を調整する。制御部６１は、測定部６３を制御して、圧電基板の厚みを測定する。制御部６１は、加工部６５を制御して、圧電基板に表面処理を行う。制御部６１は、スイッチ部６７を制御して、第２電極２０を構成する複数の部分電極２１，２３の電気的な接続状態を選択する。
【００２７】
測定部６３は、第１電極１０と第２電極２０との間に電圧を印加し、電気的特性の一種である周波数特性に基づいて圧電基板の厚さを測定する。測定部６３は、例えば、発振器や増幅器などを備える集積回路（ＩＣ）チップからなり、測定回路に相当する。このとき、第２電極２０は、対向面が所望の形状となるように少なくとも１つの部分電極に電圧が印加され、測定電極として機能する。例えば、圧電基板がＡＴカット型の水晶基板であるとき、水晶基板の厚みｄ［ｍ］、周波数ｆ［Ｈｚ］とする。厚みすべり振動モードの周波数ｆでは、ｆ＝１６７０／ｄが成り立つとする。この場合、周波数ｆを測定するとで、厚みｄを算出することができる。
【００２８】
なお、測定部６３は、周波数特性に基づいた測定に限定されず、静電容量に基づいた測定であってもよい。このとき、測定対象の厚みｄ［ｍ］、測定電極の対向面の面積Ｓ［ｍ2］、測定対象の誘電率ε、静電容量Ｃ［Ｆ］とすると、Ｃ＝εＳ／ｄが成り立つとする。この場合、静電容量Ｃを測定することで、厚みｄを算出することができる。
【００２９】
加工部６５は、第１電極１０と第２電極２０との間に電圧を印加し、処理ガスをプラズマ化させて圧電基板に表面処理を行う。加工部６５は、例えば、ＩＣチップからなり、加工回路に相当する。すなわち、プラズマによるエッチングを行う。このとき、第２電極２０は、対向面が所望の形状となるように少なくとも１つの部分電極に電圧が印加され、加工電極として機能する。加工部６５は、第１電極１０と加工電極との間に、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を印加する。これにより、ＣＦ4プラズマで発生したＦラジカルがＳｉＯ2中のＳｉと反応し、蒸気圧の高いＳｉＦ4となり排気される。同時に、ＳｉＯ2中のＯは、ＣＯXとして排気される。加工部６５は、例えば、複数の部分電極２１，２３それぞれに同位相の電圧を印加する。なお、加工部６５は、複数の部分電極２１，２３それぞれに異なる位相の電圧を印加してもよい。
【００３０】
スイッチ部６７は、複数のスイッチを備えるスイッチ回路に相当する。スイッチ部６７は、この複数のスイッチを切り替えることで、第２電極２０を構成する複数の部分電極２１，２３の電気的接続状態を選択する。ここでいう電気的接続状態とは、複数の部分電極２１，２３のいずれが測定部６３に接続されているか、又は複数の部分電極２１，２３のいずれが加工部６５に接続されているか、を示すものである。
【００３１】
以上のように、測定工程における測定領域は、制御部６１に制御された駆動部３０によって位置決めされ、加工工程における加工領域も、同じく制御部６１に制御された駆動部３０によって位置決めされる。このため、測定工程と加工工程とで生じる位置決めの誤差を低減することができ、加工精度を向上させることができる。
【００３２】
その上、圧電基板の製造装置１００は、第２電極２０を構成する複数の部分電極２１，２３の電気的接続状態を選択し、第２電極２０の一部又は全部が測定電極又は加工電極として機能させる。これにより、測定電極として好適な対向面となるように複数の部分電極から少なくとも１つを測定電極として選択し、加工電極として好適な対向面となるように複数の部分電極から少なくとも１つを加工電極として選択することができる。
【００３３】
本構成例において、複数の部分電極は、互いに隣接し一体的に形成されているが、互いの相対位置が固定されているならば離れていてもよい。例えば、カバー５０に囲まれるように、複数の部分電極が、互いに間隔を空けて並んでもよい。
【００３４】
また、本構成例において、第２電極２０は、測定電極として機能するときの対向面の形状が加工電極として機能するときの対向面の形状と異なるならば、測定電極又は加工電極として選択的に電圧を印加される部分電極の位置、組合せ等を限定されるものではない。又は、測定電極として機能するときの対向面の面積が加工電極として機能するときの対向面の面積と異なるならば、測定電極又は加工電極として選択的に電圧を印加される部分電極の位置、組合せ等を限定されるものではない。
【００３５】
例えば、部分電極２１が測定電極として機能し、部分電極２１及び部分電極２３が加工電極として機能してもよい。つまり、１つの部分電極２１が、測定電極として機能するとともに、加工電極としても機能してもよい。また、１つの部分電極のみが測定電極として選択的に電圧を印加され、且つ１つの部分電極のみが加工電極として選択的に電圧を印加される場合には、測定電極及び加工電極には、それぞれ異なる部分電極が選択される。複数の部分電極のうち１つの部分電極を測定電極及び加工電極の両方として選択する場合には、測定電極及び加工電極は、対向面の形状又は大きさが互いに異なるような部分電極の組合せで選択される。
【００３６】
なお、加工電極の対向面は、加工工程の途中で形状、位置、大きさを変化させてもよい。すなわち、加工工程の途中で、加工電極として選択される部分電極が変化してもよい。例えば、第１加工用接続状態として部分電極２１を加工部６５に接続し、第２加工用接続状態として部分電極２２を加工部６５に接続し、第２電気的接続状態として第１加工用接続状態と第２加工用接続状態とを交互に切り替えながらエッチング処理を行ってもよい。このように、第２電気的接続状態を経時的に変化させつつエッチング処理することで、第１電極１０と第２電極２０との間でプラズマを回転させ、プラズマの濃度を均一化することができる。なお、第１加工用接続状態及び第２加工用接続状態のそれぞれで、部分電極２１及び部分電極２３に位相の異なる電圧を印加してもよい。
【００３７】
次に、図３〜図８を参照しつつ、上記第１実施形態に係る圧電基板の製造装置１００を用いた圧電基板の製造方法について説明する。図３は、第１実施形態に係る圧電基板の製造方法の測定工程を概略的に示すフローチャートである。図４は、第１実施形態に係る圧電基板の製造方法の加工工程を概略的に示すフローチャートである。図５は、圧電基板を第１電極の上に載置する工程における圧電基板の製造装置の構成を概略的に示す図である。図６は、測定工程における圧電基板の製造装置の構成を概略的に示す図である。図７は、接続状態の切り替えを概略的に示す図である。図８は、加工工程における圧電基板の製造装置の構成を概略的に示す図である。
【００３８】
測定工程では、まず、圧電基板７０を第１電極１０の上に載置する（Ｓ１１）。図５に示すように、圧電基板７０は、第１電極１０と第２電極２０との間に配置される。圧電基板７０は、互いに対向する一対の主面７０Ａ，７０Ｂを有し、一方の主面７０Ｂが第１電極１０に接触し他方の主面７０Ａが第２電極２０と間隔を空けて対向するように配置される。
【００３９】
次に、第２電極２０から測定電極を選択する（Ｓ１２）。ここでは、図６に示すように、第２電極２０を構成する複数の部分電極２１，２３のうち、対向面２１Ａの面積が小さい部分電極２１を選択する。これによって、圧電基板７０において１回の測定の対象となる測定領域７１を縮小し、厚みの分布の測定密度向上を図る。
【００４０】
次に、測定電極を測定部６３に電気的に接続する（Ｓ１３）。図６に示すように、制御部６１がスイッチ部６７を制御し、複数の部分電極２１，２３の第１電気的接続状態を実現する。第１電気的接続状態では、工程Ｓ１２において選択した部分電極２１と測定部６３との間は閉じており、部分電極２３と測定部６３との間は開いている。また、部分電極２１及び部分電極２３と加工部６５との間は両方とも開いている。
【００４１】
次に、第２電極２０を移動させる（Ｓ１４）。ここでは、第２電極２０のうち測定電極として機能する部分電極２１の対向面２１Ａを、圧電基板７０のうち所定の測定領域７１に対向させる。駆動部３０は、互いに相対位置が固定された第２電極２０、供給部４０、及びカバー５０を一体的に移動させる。
【００４２】
次に、厚さを測定する（Ｓ１５）。第１電極１０と部分電極２１との間に電圧を印加し、測定領域７１における周波数を測定する。この周波数に基づいて、測定領域７１の厚みを算出する。測定領域７１での測定が終わると、再び第２電極２０を移動させ、別の測定領域で厚みを測定する。このように、工程Ｓ１４と工程Ｓ１５を繰り返すことで、圧電基板７０の厚みの分布を測定する。圧電基板７０の厚みの分布の測定が終了した後、加工工程へと移行する。
【００４３】
加工工程では、まず、加工量の分布を算出する（Ｓ２１）。測定工程において測定した厚みの分布と、製造したい圧電基板７０の厚みの目標値から、必要とされる加工量の分布を算出する。
【００４４】
次に、第２電極２０から加工電極を選択する（Ｓ２２）。ここでは、図７に示すように、複数の部分電極２１，２３のうち対向面２１Ａ，２３Ａの面積が最大となるように、部分電極２１及び部分電極２３の両方を選択する。これによって、圧電基板７０において１回の加工の対象となる加工領域７３を広げ、加工効率の向上を図る。
【００４５】
次に、加工電極を加工部６５に電気的に接続する（Ｓ２３）。図７に示すように、制御部６１がスイッチ部６７を制御し、複数の部分電極２１，２３の第２電気的接続状態を実現する。第２電気的接続状態では、工程Ｓ２２において選択した部分電極２１と加工部６５との間は閉じており、部分電極２３と加工部６５の間も閉じている。また、部分電極２１及び部分電極２３と測定部６３との間は両方とも開いている。
【００４６】
次に、処理ガス４１を供給する（Ｓ２４）。図８に示すように、供給部４０は、カバー５０の内部空間５１へと処理ガス４１を供給する。内部空間５１に充満した処理ガス４１は、隙間５３を通って、圧電基板７０の主面７０Ｂの上に供給される。ここでいう圧電基板７０の上とは、圧電基板７０の主面７０Ｂと部分電極２１の対向面２１Ａとの間、及び圧電基板７０の主面７０Ｂと部分電極２３の対向面２３Ａとの間に相当する。圧電基板７０の主面７０Ｂの上への処理ガス４１の供給速度は、内部空間５１の内圧と隙間５３の断面積によって決定される。
【００４７】
次に、第２電極２０を移動させる（Ｓ２５）。ここでは、第２電極２０のうち測定電極として機能する部分電極２１及び部分電極２３Ｂの対向面２１Ａ及び対向面２３Ａを、圧電基板７０のうち所定の加工領域７３に対向させる。駆動部３０は、互いに相対位置が固定された第２電極２０、供給部４０、及びカバー５０を一体的に移動させる。
【００４８】
次に、プラズマによってエッチングする（Ｓ２６）。第１電極１０と部分電極２１との間、及び第１電極１０と部分電極２３との間に電圧を印加し、加工領域７３の上の処理ガス４１をプラズマ化する。工程Ｓ２１において算出した加工量の分布に基づいて、加工領域７３の主面７０Ａをエッチング処理する。加工領域７３でのエッチング処理が終わると、再び第２電極２０を移動させ、別の加工領域の主面７０Ａをエッチング処理する。このように、工程Ｓ２５と工程Ｓ２６を繰り返すことで、圧電基板７０の厚みの分布を目標値に近付ける。
【００４９】
＜第２実施形態＞
図９及び図１０を参照しつつ、第２実施形態に係る圧電基板の製造装置２００について説明する。図９は、第２実施形態に係る圧電基板の製造装置の構成を概略的に示す図である。図１０は、第２実施形態に係る第２電極について、第２電極の対向面を平面視したときの構成を概略的に示す平面図である。
【００５０】
圧電基板の製造装置２００は、第１電極２１０、第２電極２２０、駆動部２３０、供給部２４０、カバー２５０、制御部２６１、測定部２６３、加工部２６５、及びスイッチ部２６７を備えている。第２実施形態に係る圧電基板の製造装置２００は、第２電極２２０に少なくとも１つの貫通孔Ｈが形成されている点で、第１実施形態に係る圧電基板の製造装置１００と相違している。
【００５１】
貫通孔Ｈは、第２電極２２０の内部空間２５１側の内向面２２０Ｂから第１電極２１０側の対向面２２０Ａまで貫通している。貫通孔Ｈは、供給部２４０からカバー２５０の内部空間２５１へと供給された処理ガスを、第１電極２１０と第２電極２２０との間に供給する。貫通孔Ｈは、部分電極２２１及び部分電極２２３の両方に形成されている。部分電極２２１の対向面２２１Ａから平面視したとき、部分電極２２１には複数の貫通孔Ｈが並んでいる。また、部分電極２２３の対向面２２３Ａから平面視したとき、部分電極２２３には複数の貫通孔Ｈが並んでいる。処理ガスを均一に供給するためには、第２電極２２０の対向面２２０Ａを平面視したとき、貫通孔Ｈ１つ１つの断面積が小さく、貫通孔Ｈの数が多いことが望ましい。これによれば、第１電極２１０と第２電極２２０との間における処理ガスの濃度の均一性を向上させることができる。貫通孔Ｈの形状は特に限定されるものではなく、円柱状、スリット状、多孔質状、これらの組み合わせ、など好適に設計することができる。
【００５２】
＜第３実施形態＞
図１１を参照しつつ、第３実施形態に係る第２電極３２０の構成について説明する。図１１は、第３実施形態に係る第２電極について、第２電極の対向面を平面視したときの構成を概略的に示す平面図である。
【００５３】
第３実施形態に係る圧電基板の製造装置は、図示を省略した部分については、第１実施形態に係る圧電基板の製造装置１００と同様である。第３実施形態に係る圧電基板の製造装置は、部分電極３２１、部分電極３２３、及び部分電極３２５からなる第２電極３２０を備えている点で、第１実施形態に係る圧電基板の製造装置１００と相違している。
【００５４】
第２電極３２０の対向面３２０Ａを平面視したとき、部分電極３２１は中心に位置し、部分電極３２３は部分電極３２１を囲み、部分電極３２５は部分電極３２３を囲んでいる。部分電極３２１の対向面３２１Ａ、部分電極３２３の対向面３２３Ａ、及び部分電極３２５の対向面３２５Ａは同心円状に設けられている。部分電極３２１が中心電極に相当し、部分電極３２３が第１周辺電極に相当し、部分電極３２５が第２周辺電極に相当する。このような実施形態でも、上記したのと同様の効果を得ることができる。
【００５５】
＜第４実施形態＞
図１２を参照しつつ、第４実施形態に係る第２電極４２０の構成について説明する。図１２は、第４実施形態に係る第２電極について、第２電極の対向面を平面視したときの構成を概略的に示す平面図である。
【００５６】
第４実施形態に係る圧電基板の製造装置は、図示を省略した部分については、第１実施形態に係る圧電基板の製造装置１００と同様である。中心電極に相当する部分電極４２１は対向面４２１Ａを有し、第１周辺電極に相当する部分電極４２３は対向面４２３Ａを有する。第４実施形態に係る圧電基板の製造装置は、部分電極４２１を囲む部分電極４２３がさらに複数の部分電極４２７からなる点で、第１実施形態に係る圧電基板の製造装置１００と相違している。
【００５７】
第２電極４２０の対向面４２０Ａを平面視したとき、複数の部分電極４２７は、第２電極４２０の中心から放射状に分割された複数の放射状電極に相当する。すなわち、複数の部分電極４２７は、それぞれ扇状に設けられている。
【００５８】
部分電極４２３を加工電極として機能させる場合、電圧を印加する部分電極４２７を経時的に変化させてもよい。例えば、加工工程において、複数の部分電極４２７にあって電圧を印加されるものを、部分電極４２１を中心に時計回りに回転するように切り替えてもよい。これによれば、プラズマの密度や空間的分布を制御することができる。
【００５９】
＜第５実施形態＞
図１３を参照しつつ、第５実施形態に係る第２電極５２０の構成について説明する。図１３は、第５実施形態に係る第２電極について、第２電極の対向面を平面視したときの構成を概略的に示す平面図である。
【００６０】
第５実施形態に係る圧電基板の製造装置は、図示を省略した部分については、第１実施形態に係る圧電基板の製造装置１００と同様である。中心電極に相当する部分電極５２１は対向面５２１Ａを有し、第１周辺電極に相当する部分電極５２３は対向面５２３Ａを有する。第５実施形態に係る圧電基板の製造装置は、第２電極５２０の対向面５２０Ａが矩形状である点で、第１実施形態に係る圧電基板の製造装置１００と相違している。部分電極５２１の対向面５２１Ａも矩形状であり、部分電極５２３の対向面５２３Ａの外周も矩形状である。このような実施形態でも、上記したのと同様の効果を得ることができる。
【００６１】
以上のように、本発明の一態様によれば、圧電基板を挟んで互いに対向する第１電極１０及び第２電極２０であって、第２電極２０が互いに相対位置が固定された複数の部分電極２１，２３を有する、第１電極１０及び第２電極２０と、複数の部分電極２１，２３の電気的な接続状態を選択し、加工電極または測定電極として機能させるスイッチ部６７と、処理ガスを供給する供給部４０と、第１電極１０と加工電極との間に電圧を印加し、処理ガスをプラズマ化させて圧電基板に表面処理を行う加工部６５と、第１電極１０と測定電極との間に電圧を印加し、電気的特性に基づいて圧電基板の厚さを測定する測定部６３と、第１電極１０と第２電極２０との相対位置を変化させる駆動部３０と、スイッチ部６７、供給部４０、加工部６５、測定部６３、および駆動部３０を制御する制御部６１と、を備えた圧電基板の製造装置１００が提供される。
【００６２】
上記態様によれば、測定電極として好適な対向面となるように複数の部分電極から少なくとも１つを測定電極として選択し、加工電極として好適な対向面となるように複数の部分電極から少なくとも１つを加工電極として選択することができる。つまり、測定精度と測定効率との調整から独立して、加工精度と加工効率との調整を行うことができる。
【００６３】
上記した圧電基板の製造装置において、測定電極の第１電極１０と対向する対向面の形状は、加工部の第１電極１０と対向する対向面の形状と異なってもよい。これによれば、第２電極のうち電圧が印加される部分電極を、測定工程及び加工工程それぞれで適切な対向面の形状となるように選択することができるため、加工精度を向上させることができる。
【００６４】
上記した圧電基板の製造装置において、複数の部分電極２１，２３のうち少なくとも１つは、加工電極として機能するとともに、測定電極としても機能してもよい。これによれば、加工電極の対向面と測定電極の対向面とが一部重なるため、測定領域に対する加工領域の位置決めの精度を向上させることができる。したがって、加工精度を向上させることができる。
【００６５】
上記した圧電基板の製造装置において、複数の部分電極２１，２３は、互いに電気的に絶縁されつつ隣接してもよい。これによれば、測定工程と加工工程とで生じる位置決めの誤差を低減することができる。
【００６６】
上記した圧電基板の製造装置において、第２電極２０の第１電極１０と対向する対向面２０Ａを平面視したとき、複数の部分電極２１，２３は、少なくとも、中心電極２１と、中心電極２１を囲む第１周辺電極２３と、を有してもよい。
【００６７】
上記した圧電基板の製造装置において、第２電極３２０の対向面３２０Ａを平面視したとき、複数の部分電極３２１，３２３，３２５は、第１周辺電極３２３の外側を囲む第２周辺電極３２５をさらに有してもよい。
【００６８】
上記した圧電基板の製造装置において、第２電極４２０の第１電極と対向する対向面を平面視したとき、複数の部分電極４２１，４２３は、第２電極４２０の中心から放射状に分割された複数の放射状電極４２７を有してもよい。
【００６９】
上記した圧電基板の製造装置において、中心電極２１の第１電極１０と対向する対向面２１Ａは、中心電極２１および第１周辺電極２３の第１電極１０と対向する対向面２１Ａ，２３Ａを組み合わせた形状の相似形であってもよい。これによれば、測定電極の対向面の中心を、部分電極の対向面の中心と一致させることができる。このため、厚み分布から算出した加工量分布に対して加工電極の位置を合わせやすくなり、加工精度を向上させることができる。
【００７０】
上記した圧電基板の製造装置において、中心電極２１の第１電極１０と対向する対向面２１Ａは、円形状であり、第１周辺電極２３の第１電極１０と対向する対向面２３Ａは、外周が円形状であってもよい。これによれば、測定電極又は加工電極としての対向面に角部が形成されず、電界集中の発生を抑制することができる。したがって、測定精度及び加工精度の劣化を抑制することができる。
【００７１】
上記した圧電基板の製造装置において、第２電極２０を先端が露出するように囲み、供給部４０から処理ガスを供給される内部空間５１を有するカバー５０をさらに備えてもよい。これによれば、処理ガスの拡散を抑制し、処理ガスの利用効率を向上させることができる。また、真空吸引による処理ガスのロスを低減することができる。
【００７２】
上記した圧電基板の製造装置において、カバー５０は、第２電極２０の第１電極１０と対向する対向面２０Ａとの間に隙間５３を有してもよい。これによれば、エッチング済みの排気ガスを未反応の処理ガスで置換するように、処理ガスを供給することができる。つまり、プラズマ濃度の均一性を保つことができ、加工精度を向上させることができる。したがって、圧電基板の製造装置は、効率的にプラズマを発生させることができる。
【００７３】
上記した圧電基板の製造装置において、第２電極２２０は、少なくとも１つの貫通孔Ｈを有してもよい。これによれば、第１電極と第２電極との間における処理ガスの濃度の均一性を向上させることができる。
【００７４】
上記した圧電基板の製造装置において、測定電極の第１電極１０と対向する対向面と第１電極１０との間の距離は、加工電極の第１電極１０と対向する対向面と第１電極１０との間の距離と等しくてもよい。これによれば、電圧を印加される部分電極が切り替わったとしても、複数の部分電極と第１電極との間の電極間距離を一定に保つことができる。
【００７５】
上記した圧電基板の製造装置において、測定電極の第１電極１０と対向する対向面と第１電極１０との間の距離は、加工電極の第１電極１０と対向する対向面と第１電極１０との間の距離とは異なってもよい。これによれば、測定電極及び加工電極の電極間距離を、測定工程及び加工工程において求められる電極間距離に最適化することで、測定工程から加工工程へと動作を切り替えるときに、第２電極を第１電極の載置面の法線方法に沿って動かさなくてもよくなる。つまり、第１電極に対する第２電極の相対的な移動を減らすことができ、加工精度を向上させることができる。
【００７６】
上記した圧電基板の製造装置において、加工電極の第１電極１０と対向する対向面の面積は、測定電極の第１電極１０と対向する対向面の面積よりも大きくてもよい。これによれば、測定精度を向上させ加工効率を向上させることができる。
【００７７】
上記した圧電基板の製造装置において、加工電極の第１電極１０と対向する対向面の面積は、測定電極の第１電極１０と対向する対向面の面積よりも小さくてもよい。これによれば、測定効率を向上させ加工精度を向上させることができる。
【００７８】
上記した圧電基板の製造装置において、第１電極１０の上に圧電基板が配置され、複数の部分電極２１，２３は、駆動部３０によって保持され且つ動かされてもよい。これによれば、圧電基板の撓みを抑制し、測定精度を向上させることができる。
【００７９】
上記した圧電基板の製造装置において、圧電基板が水晶基板であってもよい。
【００８０】
本発明の他の一態様によれば、圧電基板を挟んで互いに対向する第１電極１０及び第２電極２０であって、第２電極２０が、互いに相対位置が固定された測定電極および加工電極を有する、第１電極１０および第２電極２０と、処理ガスを供給する供給部４０と、第１電極１０と加工電極との間に電圧を印加し、処理ガスをプラズマ化させて圧電基板の表面処理を行う加工部６５と、第１電極１０と測定電極との間に電圧を印加し、電気的特性に基づいて圧電基板の厚さを測定する測定部６３と、第１電極１０と第２電極２０との相対位置を変化させる駆動部３０と、供給部４０、加工部６５、測定部６３、および駆動部３０を制御する制御部６１と、を備え、測定電極および加工電極は、第１電極１０と対向する対向面の形状が互いに異なる圧電基板の製造装置１００が提供される。
【００８１】
上記態様によれば、第２電極のうち電圧が印加される部分電極を、測定工程及び加工工程それぞれで適切な対向面の形状となるように設計することができるため、加工精度を向上させることができる。
【００８２】
本発明の他の一態様によれば、第１電極１０と、互いに相対位置が固定された複数の部分電極２１，２３を有する第２電極２０との間に、圧電基板７０を配置する工程と、複数の部分電極２１，２３の第１電気的接続状態を選択して第２電極２０を測定電極として機能させ、第１電極１０と測定電極との間に電圧を印加したときの電気的特性に基づいて、圧電基板７０の厚さを測定する工程と、厚さに基づいて加工量を算出する工程と、複数の部分電極２１，２３の第２電気的接続状態を選択して第２電極２０を加工電極として機能させ、第１電極１０と加工電極との間に電圧を印加して処理ガス４１をプラズマ化させ、加工量に基づいて圧電基板７０の表面処理を行う工程と、を有する圧電基板の製造方法が提供される。
【００８３】
上記態様によれば、測定電極として好適な対向面となるように複数の部分電極から少なくとも１つを測定電極として選択し、加工電極として好適な対向面となるように複数の部分電極から少なくとも１つを加工電極として選択することができる。つまり、測定精度と測定効率との調整から独立して、加工精度と加工効率との調整を行うことができる。
【００８４】
上記した圧電基板の製造方法において、測定電極の第１電極１０と対向する対向面の形状は、加工部の第１電極１０と対向する対向面の形状と異なってもよい。これによれば、第２電極のうち電圧が印加される部分電極を、測定工程及び加工工程それぞれで適切な対向面の形状となるように選択することができるため、加工精度を向上させることができる。
【００８５】
上記した圧電基板の製造方法において、複数の部分電極２１，２３のうち少なくとも１つは、加工電極として機能するとともに、測定電極としても機能してもよい。これによれば、加工電極の対向面と測定電極の対向面とが一部重なるため、測定領域に対する加工領域の位置決めの精度を向上させることができる。したがって、加工精度を向上させることができる。
【００８６】
上記した圧電基板の製造方法において、複数の部分電極２１，２３は、互いに電気的に絶縁されつつ隣接してもよい。これによれば、測定工程と加工工程とで生じる位置決めの誤差を低減することができる。
【００８７】
上記した圧電基板の製造方法において、第２電極２０の第１電極１０と対向する対向面２０Ａを平面視したとき、複数の部分電極２１，２３は、少なくとも、中心電極２１と、中心電極２１を囲む第１周辺電極２３と、を有してもよい。
【００８８】
上記した圧電基板の製造方法において、第２電極３２０の対向面３２０Ａを平面視したとき、複数の部分電極３２１，３２３，３２５は、第１周辺電極３２３の外側を囲む第２周辺電極３２５をさらに有してもよい。
【００８９】
上記した圧電基板の製造方法において、第２電極４２０の第１電極と対向する対向面を平面視したとき、複数の部分電極４２１，４２３は、第２電極４２０の中心から放射状に分割された複数の放射状電極４２７を有してもよい。
【００９０】
上記した圧電基板の製造方法において、中心電極２１の第１電極１０と対向する対向面２１Ａは、中心電極２１および第１周辺電極２３の第１電極１０と対向する対向面２１Ａ，２３Ａを組み合わせた形状の相似形であってもよい。これによれば、測定電極の対向面の中心を、部分電極の対向面の中心と一致させることができる。このため、厚み分布から算出した加工量分布に対して加工電極の位置を合わせやすくなり、加工精度を向上させることができる。
【００９１】
上記した圧電基板の製造方法において、中心電極２１の第１電極１０と対向する対向面２１Ａは、円形状であり、第１周辺電極２３の第１電極１０と対向する対向面２３Ａは、外周が円形状であってもよい。これによれば、測定電極又は加工電極としての対向面に角部が形成されず、電界集中の発生を抑制することができる。したがって、測定精度及び加工精度の劣化を抑制することができる。
【００９２】
上記した圧電基板の製造方法において、第２電極２０を先端が露出するように囲むカバー５０の内部空間５１に処理ガスを供給してもよい。これによれば、処理ガスの拡散を抑制し、処理ガスの利用効率を向上させることができる。また、真空吸引による処理ガスのロスを低減することができる。
【００９３】
上記した圧電基板の製造方法において、第２電極２２０は、少なくとも１つの貫通孔Ｈを有してもよい。これによれば、第１電極と第２電極との間における処理ガスの濃度の均一性を向上させることができる。
【００９４】
上記した圧電基板の製造方法において、測定電極の第１電極１０と対向する対向面と第１電極１０との間の距離は、加工電極の第１電極１０と対向する対向面と第１電極１０との間の距離と等しくてもよい。これによれば、電圧を印加される部分電極が切り替わったとしても、複数の部分電極と第１電極との間の電極間距離を一定に保つことができる。
【００９５】
上記した圧電基板の製造方法において、測定電極の第１電極１０と対向する対向面と第１電極１０との間の距離は、加工電極の第１電極１０と対向する対向面と第１電極１０との間の距離とは異なってもよい。これによれば、測定電極及び加工電極の電極間距離を、測定工程及び加工工程において求められる電極間距離に最適化することで、測定工程から加工工程へと動作を切り替えるときに、第２電極を第１電極の載置面の法線方法に沿って動かさなくてもよくなる。つまり、第１電極に対する第２電極の相対的な移動を減らすことができ、加工精度を向上させることができる。
【００９６】
上記した圧電基板の製造方法において、加工電極の第１電極１０と対向する対向面の面積は、測定電極の第１電極１０と対向する対向面の面積よりも大きくてもよい。これによれば、測定精度を向上させ加工効率を向上させることができる。
【００９７】
上記した圧電基板の製造方法において、加工電極の第１電極１０と対向する対向面の面積は、測定電極の第１電極１０と対向する対向面の面積よりも小さくてもよい。これによれば、測定効率を向上させ加工精度を向上させることができる。
【００９８】
上記した圧電基板の製造方法において、第１電極１０の上に圧電基板を配置し、複数の部分電極２１，２３を駆動部３０によって保持し且つ動かしてもよい。これによれば、圧電基板の撓みを抑制し、測定精度を向上させることができる。
【００９９】
上記した圧電基板の製造方法において、圧電基板が、水晶基板であってもよい。
【０１００】
以上説明したように、本発明の一態様によれば、加工精度と加工効率の調整を図ることが可能な圧電基板の製造装置及び圧電基板の製造方法を提供することが可能となる。
【０１０１】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１０２】
１００…圧電基板の製造装置
１０…第１電極
２０…第２電極
２１，２３…部分電極
３０…駆動部
４０…供給部
５０…カバー
６１制御部
６３…測定部
６５…加工部
６７…スイッチ部
【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】
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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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