(57)【要約】【課題】水晶ウエハの破損を抑制し、水晶ウエハを薄く加工することを可能とする、量産性が高い水晶ウエハの製造方法を提供する。【解決手段】複数の水晶ウエハ１０に、少なくとも一つの貫通穴１１を形成する貫通穴形成工程と、貫通穴１１にピン２０を挿入し、複数の水晶ウエハ１０を支持する支持工程と、ピン２０に支持された水晶ウエハ１０を、エッチング液３０に浸漬して、エッチングするエッチング工程と、を有することを特徴とする。これにより、水晶ウエハ１０の破損を抑制し、水晶ウエハ１０を薄く加工することを可能とする、量産性が高い水晶ウエハ１０の製造方法を提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の水晶ウエハに、少なくとも一つの貫通穴を形成する貫通穴形成工程と、
前記貫通穴に支持部材を挿入し、前記複数の水晶ウエハを支持する支持工程と、
前記支持部材に支持された前記複数の水晶ウエハを、エッチング液に浸漬して、エッチングするエッチング工程と、を有することを特徴とする水晶ウエハの製造方法。
【請求項２】
前記複数の水晶ウエハは各々主面を有し、前記エッチング工程において、前記複数の水晶ウエハの各前記主面は互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の水晶ウエハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶ウエハの製造方法に関し、特には、エッチングを用いて水晶ウエハを薄く加工する、水晶ウエハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水晶ウエハを薄く加工する方法については、水晶ウエハを、エッチング液に浸漬して、エッチングにより薄く加工する製造方法が知られている。例えば、水晶ウエハをエッチング液に浸漬するに際して、特許文献１に開示されている製品スタンドの長溝に、水晶ウエハの外形が支持されるように収納して、エッチングを行う。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９８３０２号公報（６頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の製造方法によれば、水晶ウエハを順次薄く加工していくことにより、水晶ウエハは、外形寸法が減少するとともに、剛性が弱くなる。
このことから、上記の製造方法は、製品スタンドの長溝への着脱時に加わる外力による水晶ウエハの破損、外形寸法の減少及び反りなどに起因する製品スタンドからの脱落による水晶ウエハの破損などの不具合が発生し、量産性を低下させている。
【０００５】
本発明は、上記の課題に着目し、水晶ウエハの破損を抑制しつつ水晶ウエハを薄く加工することを可能とする、量産性が高い水晶ウエハの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る水晶ウエハの製造方法は、複数の水晶ウエハに、少なくとも一つの貫通穴を形成する貫通穴形成工程と、前記貫通穴に支持部材を挿入し、前記複数の水晶ウエハを支持する支持工程と、前記支持部材に支持された前記複数の水晶ウエハを、エッチング液に浸漬し、エッチングするエッチング工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記によれば、水晶ウエハの製造方法は、水晶ウエハの貫通穴に支持部材を挿入することにより、水晶ウエハが貫通穴部分で支持されてエッチングされる。
従って、水晶ウエハの貫通穴への支持部材を抜き差しすることによって、支持部材への水晶ウエハの着脱が行える。これにより、水晶ウエハの製造方法は、支持部材への水晶ウエハの着脱が容易であることから、着脱時に加える外力を低減できるので、水晶ウエハの破損を抑制できる。
【０００８】
また、水晶ウエハの製造方法は、水晶ウエハの貫通穴に支持部材を挿入していることから、エッチングにより水晶ウエハを順次薄く加工して貫通穴が大きくなっても、支持部材の挿入状態に影響はなく、水晶ウエハが支持部材から脱落しない。
さらに、エッチングにより水晶ウエハの外形が小さくなったり、反ったりしても、本支持方法では、水晶ウエハの大きさ、姿勢などに影響されずにエッチング加工が良好に行える。
【０００９】
このように、本発明の水晶ウエハの製造方法は、水晶ウエハをエッチングで薄く加工しても、水晶ウエハの破損を抑制でき、量産性に優れた製造方法を提供できる。
【００１０】
上記の本発明に係る水晶ウエハの製造方法は、前記複数の水晶ウエハが各々主面を有し、前記エッチング工程において、前記複数の水晶ウエハの各前記主面は互いに平行に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
上記によれば、水晶ウエハの製造方法は、エッチング工程において、複数の水晶ウエハの各主面が互いに平行に配置されていることにより、各水晶ウエハでエッチングが均等に行われることから、エッチング後の各水晶ウエハの厚みを均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る水晶ウエハの製造方法の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態の水晶ウエハの製造方法による加工工程を示した工程説明図である。図１（ａ）は、貫通穴形成工程を説明する斜視図である。図１（ｂ）は、支持工程を説明する斜視図である。図１（ｃ）は、エッチング工程を説明する、エッチング槽内における図１（ｂ）のＡ−Ａ線での断面図である。
なお、各構成要素の寸法比率は、図面を分かり易くするために、実際とは異なった比率で表している。
【００１４】
まず、貫通穴形成工程として、水晶ウエハに、少なくとも一つの貫通穴を形成する。
本実施形態では、図１（ａ）に示すように、水晶ウエハ１０を、外形を揃えて複数枚積層し、ワックスなどで固定した状態で、水晶ウエハ１０の外周近傍に、エンドミルなどを用いて直径が約０．５ｍｍの貫通穴１１を二つ形成してある。
なお、貫通穴１１の直径、位置は、用途などにより、適宜設定される。また、貫通穴１１は、水晶ウエハ１０を積層せずに、一枚ずつ形成してもよい。また、貫通穴の加工方法はレーザ加工、ブラスト加工であってもよい。
【００１５】
水晶ウエハ１０は、予め所定の形状、厚さ、表面状態に形成しておく。本実施形態では、水晶ウエハ１０は、外形が約４０ｍｍ角、厚さが約１００μｍで、主面１２は平面に形成されており、鏡面加工が施されている。また、複数の水晶ウエハ１０の各主面１２が互いに平行に配置されている。このように、各水晶ウエハ１０の主面１２を互いに平行に配置することで、エッチング後の各水晶ウエハ１０の厚みを均一にすることができる。
なお、水晶ウエハ１０の外形、厚さ、表面状態は、これに限定するものではなく、用途に応じて適宜設定される。
【００１６】
ついで、支持工程として、図１（ｂ）に示すように、水晶ウエハ１０の貫通穴１１に、支持部材としてのピン２０を挿入する。
ピン２０は、ステンレス鋼などの金属からなり、フッ素樹脂などの樹脂コーティングが施されている。
ピン２０は、収納容器２２の梁２３や外枠２４に略直角に立設されており、水晶ウエハ１０の貫通穴１１の直径より小さい直径の棒状に形成されている。これにより、水晶ウエハ１０の着脱がスムーズに行える。このようにして、ピン２０により複数の水晶ウエハ１０が支持されている。
【００１７】
収納容器２２は、フッ素樹脂などの樹脂からなり、エッチング液が滞留しにくいようにフレーム状に形成され、後述するエッチング工程におけるエッチングが、水晶ウエハ１０に対して均一に行えるようにしている。また、収納容器２２は、貫通穴１１周辺部を除き、水晶ウエハ１０と接触しない形状に形成されている。
【００１８】
水晶ウエハ１０にピン２０を挿入後、ピン２０の先端部にストッパ２１を取り付け、ピン２０の軸方向への水晶ウエハ１０の移動を制限している。
なお、ストッパ２１を用いずに、ピン２０の先端部を予め斜め上方に曲げて形成するなどして、ピン２０の軸方向への水晶ウエハ１０の移動を制限してもよい。
【００１９】
ついで、エッチング工程として、図１（ｃ）に示すように、フッ酸、またはフッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液などのエッチング液３０が貯留されているエッチング槽４０に、収納容器２２に収納された水晶ウエハ１０を浸漬する。
浸漬後、所定の厚さになるまで水晶ウエハ１０をエッチングする。本実施形態では、約１０μｍの厚さになるまでエッチングする。
【００２０】
なお、水晶ウエハ１０は、全面が均等にエッチングされることから、厚みが均一に薄くなるとともに、外形形状も小さくなる。本実施形態の水晶ウエハの製造方法では、ピン２０により水晶ウエハ１０の貫通穴１１部分を支持していることから、水晶ウエハ１０が薄く、小さくなっても、また、反りが発生しても、良好にエッチングが行われる。
【００２１】
ついで、エッチングされた水晶ウエハ１０を、収納容器２２に収納した状態で、純水が貯留されている純水槽に浸漬して洗浄し、その後乾燥させる。
ついで、ストッパ２１を取り外した後、水晶ウエハ１０をピン２０から取り外す。このとき、水晶ウエハ１０をピン２０から引き抜くだけで、水晶ウエハ１０は、ピン２０から容易に取り外される。
以上の工程により、エッチングを用いて均一な厚さで薄く加工された水晶ウエハ１０が得られる。
【００２２】
なお、上述の製造方法により加工された水晶ウエハ１０は、別部材と貼り合わされて光学関係の構成部品として用いられたり、励振電極形成などの後工程を経て、水晶振動子、水晶発振器などを構成する水晶振動片として用いられたりする。
【００２３】
上述したように、本実施形態の水晶ウエハの製造方法は、水晶ウエハ１０の貫通穴１１にピン２０を挿入することにより、水晶ウエハ１０が貫通穴１１部分で支持されてエッチングされる。従って、ピン２０への水晶ウエハ１０の着脱が、水晶ウエハ１０の貫通穴１１をピン２０へ抜き差しすることで行うことができる。
これにより、水晶ウエハの製造方法は、ピン２０への水晶ウエハ１０の着脱が容易であることから、着脱時に加わる外力を低減でき、水晶ウエハ１０の破損を抑制できる。
【００２４】
また、水晶ウエハの製造方法は、水晶ウエハ１０の貫通穴１１にピン２０を挿入していることから、エッチングにより水晶ウエハ１０の貫通穴１１が大きくなっても、ピン２０の挿入状態に影響はなく、水晶ウエハ１０がピン２０から脱落しない。
さらに、エッチングにより水晶ウエハ１０の外形が小さくなったり、反ったりしても、本支持方法では、水晶ウエハ１０の大きさ、姿勢などに影響されずにエッチング加工が良好に行えるので、量産性が向上する。
【００２５】
また、本実施形態の水晶ウエハの製造方法は、水晶ウエハ１０の外形を支持していないことから、水晶ウエハ１０の、貫通穴１１周辺部以外の部分が、収納容器２２と接触しない。
このことから、水晶ウエハの製造方法は、水晶ウエハ１０を順次薄く加工していくことにより、水晶ウエハ１０の剛性が弱くなっても、水晶ウエハ１０の外形が収納容器２２に衝突することによる破損を回避することができる。
【００２６】
また、本実施形態の水晶ウエハの製造方法は、エッチング工程において、複数の水晶ウエハ１０の各主面１２が互いに平行に配置されていることにより、各水晶ウエハ１０でエッチングが均等に行われることから、エッチング後の各水晶ウエハ１０の厚みを均一にすることができる。
【００２７】
なお、本実施形態の水晶ウエハの製造方法では、貫通穴１１を水晶ウエハ１０の外周近傍に形成したが、これに限定するものではなく、水晶ウエハ１０の中央近傍など、用途に応じて適宜設定される。
【００２８】
なお、本実施形態の水晶ウエハの製造方法における水晶ウエハの支持方法の変形例には次のものがあり、その他様々な形態を採用できる。
（変形例１）
図２は、本実施形態の変形例１の水晶ウエハの支持方法を説明する図である。
上記実施形態では、貫通穴の数を二つとしていたが、貫通穴の数を一つにしてもよい。変形例１の水晶ウエハの支持方法では、図２に示すように、貫通穴１１１は、水晶ウエハ１１０の隅部近傍に一つ形成されている。
変形例１の水晶ウエハの支持方法は、貫通穴１１１の数がひとつであることから、水晶ウエハ１１０に貫通穴１１１を形成する工数を、削減することができる。
【００２９】
また、変形例１の水晶ウエハの支持方法は、貫通穴１１１が一つになることにより、水晶ウエハ１１０のピン１２０への着脱が、より容易になる。
【００３０】
（変形例２）
図３は、本実施形態の変形例２の水晶ウエハの支持方法を説明する図である。
変形例２の水晶ウエハの支持方法は、図３に示すように、一本のピン２２０で、複数の水晶ウエハ２１０を支持する。
また、ピン２２０に支持された複数の水晶ウエハ２１０同士の間隔を、スペーサ２２５により所定の間隔に保っている。
【００３１】
ピン２２０は、ステンレス鋼などの金属からなる棒状に形成され、表面にフッ素樹脂などの樹脂コーティングが施されている。
スペーサ２２５は、フッ素樹脂などの樹脂からなり、中心近傍にピン２２０の直径より大きい直径の貫通穴２２７が形成されている。
【００３２】
変形例２の水晶ウエハの支持方法は、支持工程において、まず、水晶ウエハ２１０の隅部に形成された貫通穴２１１にピン２２０を挿入する。
ついで、スペーサ２２５の貫通穴２２７にピン２２０を挿入する。
ついで、上記の、水晶ウエハ２１０及びスペーサ２２５にピン２２０を挿入する工程を交互に繰り返して、複数の水晶ウエハ２１０及び複数のスペーサ２２５をピン２２０に取り付ける。
【００３３】
ついで、ピン２２０の両端側の水晶ウエハ２１０の外側にスペーサ２２５を取り付け、水晶ウエハ２１０が支持されたピン２２０を、収納容器２２２の外枠２２４に形成されたピン支持溝２２６にはめ込む。
このとき、収納容器２２２内における水晶ウエハ２１０同士の間隔は、スペーサ２２５により所定の間隔に保たれている。
【００３４】
なお、変形例２の水晶ウエハの支持方法では、ピン２２０をステンレス鋼などの金属からなる棒状としたが、これに限定するものではなく、樹脂製の糸状としてもよい。
これによれば、樹脂製の糸状のピン２２０を用いた変形例２の水晶ウエハの支持方法は、水晶ウエハ２１０の貫通穴２１１の径をより小さくすることができ、スペーサ２２５の径もそれに応じてより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態における水晶ウエハの製造方法による加工工程を示した工程説明図。
【図２】本発明の実施形態における変形例１の水晶ウエハの支持方法を説明する図。
【図３】本発明の実施形態における変形例２の水晶ウエハの支持方法を説明する図。
【符号の説明】
【００３６】
１０…水晶ウエハ、１１…水晶ウエハの貫通穴、１２…水晶ウエハの主面、２０…支持部材としてのピン、２１…ストッパ、２２…収納容器、２３…収納容器の梁、２４…収納容器の外枠、３０…エッチング液、４０…エッチング槽。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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