(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶ウエハーに接続部を介して接続された水晶振動子と、前記水晶振動子の長軸と平行に前記水晶ウエハーの枠部の内壁から延出し、前記水晶振動子より幅が狭く、かつ長軸方向の長さより短い水晶からなるダミーパターンを前記水晶ウエハー内に有する水晶ウエハー。
【請求項２】
前記ダミーパターンの幅が１０ミクロンから１００ミクロンである請求項１記載の水晶ウエハー。
【請求項３】
水晶ウエハーに接続部を介して接続された水晶振動子と、前記水晶振動子の長軸と平行に前記水晶ウエハーの枠部の内壁から延出し、前記水晶振動子より幅が狭く、かつ長軸方向の長さより短い水晶からなるダミーパターンを同時にエッチングし、前記ダミーパターンの幅を測定し、前記ダミーパターン幅と、目的とする水晶振動子の幅に対応するダミーパターン幅との差から、残りのエッチング時間を算出し、再度エッチングを行う水晶振動子の製造方法。
【請求項４】
前記ダミーパターンの幅の測定時にダミーパターンの厚みの測定を行い、前記水晶振動子表面に形成する重りの量を算出し、所定の重りの量を前記水晶振動子の表面に形成する請求項３記載の水晶振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
この発明は携帯電話などの発振回路に用いられる水晶振動子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エッチング法による水晶振動子の製造方法において、希望の周波数に合う水晶振動子の外形寸法を得るためのエッチングする量を決定するために、各ロットで専用ウエハーを作成し、第１回のエッチング後の水晶振動子の振動周波数を測定し、第２回のエッチング時間を算出していた。
【０００３】
【発明が解決とする課題】
しかし、従来のエッチング時間の算出方法では、振動周波数測定用の専用ウエハーを使用するため、製品として使用できない部材が発生する問題があった。そして、専用の電極マスクが必要であり、追加のエッチング量を決定するまでの間、製品製造の間の待ち時間が発生し、製造時間が長くなる要因となっていた。
【０００４】
【課題解決の手段】
そこで、この発明においては、寸法測定のためのダミーパターンをウエハー内に配置する。さらに、ダミーパターンを光学的な測定手段の最大倍率で同一視野内に入る大きさとしたので、不要な待ち時間がなく短時間で最大の測定精度が得られる。その結果、エッチング時間の管理精度が向上し、最終製品の周波数のばらつきが小さくなる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
この発明では、水晶ウエハーに支持部を介して接続された水晶振動子と、水晶振動子の長軸と平行に、水晶振動子より幅の狭いダミーパターンを水晶ウエハー内に配置した。このように、水晶振動子の発信周波数に関する主要因となるエッチング面と、同一の面指数を持つエッチング面を持つダミーパターンのパターン幅から、精度良く水晶振動子の幅を推定することができ、エッチング時間の管理を正確に行うことができる。
【０００６】
さらに、ダミーパターンの、水晶振動子の長軸と平行な軸が、短軸となるようにした。その結果、ダミーパターンと水晶振動子の形状と配列を類似させることにより、水晶振動子のエッチング量をより正確に推定することができる。
【０００７】
ここで、ダミーパターンの幅は１０ミクロンから１００ミクロンが好ましい。ダミーパターンの幅をこの値とすると、光学的測定装置の同一視野内に入れることができるので、測定器のステージの移動による寸法測定の誤差がなくなるので、より正確な寸法測定と制御が可能となる。
【０００８】
また、製造方法として、水晶振動子と同じ水晶ウエハー内に、水晶振動子より幅が狭く、かつ水晶振動子の長軸と平行に配置されたダミーパターンをエッチングし、ダミーパターンの幅を測定し、ダミーパターン幅と、目的とする水晶振動子の幅に対応するダミーパターン幅との差から、残りのエッチング時間を算出し、再度エッチングを行うこととした。
【０００９】
この方法により、専用ウエハーを使用する必要がなく、周波数チェックのために発振を行う必要がなくなるため、電極パターンなしの状態で中間工程の管理が可能となる。さらに、製造工程の時間短縮と、エッチング工程の管理の精度も向上する。
【００１０】
さらに、ダミーパターンの幅の測定時にダミーパターンの厚みの測定を行い、水晶振動子表面に形成する重りの量を算出し、所定の重りの量を前記水晶振動子の表面に形成するようにした。この工程により、水晶振動子の周波数調整の時間短縮が可能となる。
【００１１】
【実施例】
（実施例１）
図１は、この発明を音叉型水晶振動子に適応した例を示す図である。水晶ウエハー１０の枠部２０に接続部３０を介して音叉型水晶振動子４０を配置する。そして、音叉型水晶振動子４０の腕の長さ方向Ａと平行に長軸Ｂを有するダミーパターン５０を枠部２０の一部に配置する。ここで、水晶振動子の周波数を決める主要因となる軸となる、腕の長さ方向と平行にダミーパターンの長軸を設定したので、ダミーパターンのエッチング速度は、水晶振動子等しくなり、ダミーパターンの幅から水晶振動子の幅を正確に推定することができる。さらに、ダミーパターン５０の幅Ｗは、光学的測定装置の視野角に合わせて５０ミクロンとした。同一視野内にダミーパターンを配置して寸法測定することができるので、水晶ウエハーを配置するＸＹテーブルの移動時のバックラッシュ等の誤差を除去することができ、測定精度を高めることができる。初めに、第１回のエッチングを行い、ダミーパターンの幅Ｗを測定する。測定結果に基づき、予め求めておいた、設計寸法と一致する水晶振動子の幅に対応するダミーパターンの幅との差を求め、残りのエッチング時間を算出する、残りのエッチング時間の算出は、過去のエッチングデータから求めた平均のエッチング速度を利用することができる。また、実際のエッチング時間とエッチング幅からエッチング速度を算出することもでき、この場合、エッチング液やエッチング条件の管理にエッチング速度のデータを利用することもできるこのようにして求めた残りのエッチング時間で、残りのエッチングを行い、所望の幅の水晶振動子を得た。
（実施例２）
実施例１においては、水晶ウエハーを一度取出し、洗浄、水洗、乾燥しダミーパターンの幅を測定し、再度洗浄し、追加のエッチングを行ったが、本実施例では、エッチング槽の一部または全部を透明にし、エッチング槽の外からダミーパターンの幅方向が見えるようにした。そして、長焦点系の対物レンズを使用することにより、一時的にエッチング液や水晶ウエハーの撹拝を停止することにより、エッチング液から水晶ウエハーを取出すことなく、ダミーパターンの幅を測定し、残りのエッチング時間を算出し、エッチングを行った。このようにエッチング液から水晶ウエハーを取出すことなく、エッチングを終了する事が出来るので、寸法測定時のゴミや傷の混入がなく、水晶振動子の製造歩留りを高めることができた。さらに、水晶ウエハーをエッチング槽に戻すときに、外部からの不純物がエッチング液に混入することを防止することができ、エッチング液の寿命を延ばすことができた。
（実施例３）
実施例１のダミーパターンのパターン幅の測定時に水晶ウエハーの厚み測定を行い、水晶振動子の重り形成前の水晶振動子の固有の振動周波数を算出し、水晶振動子の表面に付加する重りの量を算出した。そして、算出量から重りとなる所望の膜厚の金属膜を水晶振動子の表面に形成した。この方法により、従来必要とされた、重りの形成後の周波数調整のうち、粗調整の工程が不要となり、大幅な製造時間の短縮が可能となった。
【００１２】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、エッチング工程の工程管理のための専用ウエハーを使用することなく、水晶振動子の材料のロスなく水晶振動子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水晶ウエハーの上面図である。
【符号の説明】
１０  水晶ウエハー
２０  枠部
３０  接続部
４０  音叉型水晶振動子
５０  ダミーパターン
【図１】
0004482203.tif 000002