(57)【要約】【課題】上定盤及び下定盤にスラリーが堆積・固着するのを抑制し、ウエハの研磨効率を向上できるウエハ研磨装置を提供する。【解決手段】下定盤５の上面に、内周縁５ｂから外周縁５ｃに延びる主溝５ｍと、該主溝５ｍから前記外周縁５ｃに延びる副溝５ｓと、が形成され、主溝５ｍと副溝５ｓとの交点から主溝５ｍに沿って内周縁５ｂ側に延びる線分と、主溝５ｍと副溝５ｓとの交点から副溝５ｓに沿って外周縁５ｃ側に延びる線分と、が鈍角をなすように、副溝５ｓが形成されている。【選択図】図５
2013151040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハの両面を研磨して、該ウエハの厚みを所定の厚みに調整するウエハ研磨装置であって、
外縁がギア部とされ、前記ウエハが収納される保持孔が形成された円板状のキャリアと、
前記ギア部を介して前記キャリアに噛合され、該キャリアを自転させながら軸線回りに公転させる遊星歯車機構と、
中心が刳り貫かれた環状に形成され、前記キャリアの上下に配置されて、前記保持孔に収納された前記ウエハに所定の荷重を加えながら該ウエハを両面から挟み込む上定盤及び下定盤と、を備え、
前記上定盤の下面及び前記下定盤の上面の少なくともいずれか一方に、内周縁から外周縁に延びる主溝と、該主溝から前記外周縁に延びる副溝と、が形成され、
前記主溝と前記副溝との交点から前記主溝に沿って前記内周縁側に延びる線分と、前記主溝と前記副溝との交点から該副溝に沿って前記外周縁側に延びる線分と、が鈍角をなすように、前記副溝が形成されていることを特徴とするウエハ研磨装置。
【請求項２】
前記主溝は、前記内周縁の接線方向に沿って、前記上定盤または前記下定盤の中心と前記接線の接点とを通る線分を基準に、前記キャリアの公転方向側に向けて延びるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウエハ研磨装置。
【請求項３】
前記主溝は、前記上定盤または前記下定盤の中心の放射線状に沿って延びるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウエハ研磨装置。
【請求項４】
前記主溝は、前記キャリアの公転方向側に湾曲する弧状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエハ研磨装置。
【請求項５】
前記副溝は、前記キャリアの公転方向側に延びるように形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウエハ研磨装置。
【請求項６】
前記副溝は、前記キャリアの公転方向側に湾曲する弧状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のウエハ研磨装置。
【請求項７】
ウエハの両面を研磨して、該ウエハの厚みを所定の厚みに調整するウエハ研磨装置であって、
外縁がギア部とされ、前記ウエハが収納される保持孔が形成された円板状のキャリアと、
前記ギア部を介して前記キャリアに噛合され、該キャリアを自転させながら軸線回りに公転させる遊星歯車機構と、
中心が刳り貫かれた環状に形成され、前記キャリアの上下に配置されて、前記保持孔に収納された前記ウエハに所定の荷重を加えながら該ウエハを両面から挟み込む上定盤及び下定盤と、
前記上定盤及び前記下定盤のそれぞれに着脱可能に接着される中心が刳り貫かれた環状の研磨パッドと、を備え、
前記上定盤に接着される前記研磨パッドの下面および前記下定盤に接着される前記研磨パッドの上面の少なくともいずれか一方に、内周縁から外周縁に延びる主溝と、該主溝から前記外周縁に延びる副溝と、が形成され、
前記主溝と前記副溝との交点から前記主溝に沿って前記内周縁側に延びる線分と、前記主溝と前記副溝との交点から該副溝に沿って前記外周縁側に延びる線分と、が鈍角をなすように、前記副溝が形成されていることを特徴とするウエハ研磨装置。
【請求項８】
前記主溝は、前記内周縁の接線方向に沿って、前記上定盤または前記下定盤の中心と前記接線の接点とを通る線分を基準に、前記キャリアの公転方向側に向けて延びるように形成されていることを特徴とする請求項７に記載のウエハ研磨装置。
【請求項９】
前記主溝は、前記上定盤または前記下定盤の中心の放射線状に沿って延びるように形成されていることを特徴とする請求項７に記載のウエハ研磨装置。
【請求項１０】
前記主溝は、前記キャリアの公転方向側に湾曲する弧状に形成されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のウエハ研磨装置。
【請求項１１】
前記副溝は、前記キャリアの公転方向側に延びるように形成されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のウエハ研磨装置。
【請求項１２】
前記副溝は、前記キャリアの公転方向側に湾曲する弧状に形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のウエハ研磨装置。
【請求項１３】
ウエハの両面を研磨して、該ウエハの厚みを所定の厚みに調整するウエハ研磨装置に用いられる研磨パッドであって、
中心が刳り貫かれた環状を呈するとともに、その一側の面に内周縁から外周縁に延びる主溝と、該主溝から前記外周縁に延びる副溝と、が形成され、
前記主溝と前記副溝との交点から前記主溝に沿って前記内周縁側に延びる線分と、前記主溝と前記副溝との交点から該副溝に沿って前記外周縁側に延びる線分と、が鈍角をなすように、前記副溝が形成されていることを特徴とする研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウエハを研磨加工して所定の厚みに調整するウエハ研磨装置及び研磨パッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが知られており、例えば音叉型の圧電振動片を有するものや、厚み滑り振動する圧電振動片を有するもの等が知られている。
【０００３】
圧電振動片は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の各種の圧電体から形成されるものが一般的である。この圧電振動片の作製について具体的に説明すると、まず、圧電体の原石を切断してウエハにした後、該ウエハを所定の厚みまで研磨加工する。そして、研磨加工されたウエハを洗浄、乾燥させた後、フォトリソ技術によりエッチング加工して圧電振動片の外形を形成すると共に、所定の金属膜をパターニングして電極を形成する。これにより、１枚のウエハから一度に複数の圧電振動片を作製することができる。
【０００４】
このように作製される圧電振動片は、自身の厚みがウエハの厚みに依存するため、上述した研磨加工が品質等を決定付けるための特に重要な工程とされている。通常、研磨加工においては、原石から切断されたウエハをある程度の厚みまで粗く研磨するラッピング工程と、該ラッピング工程後、ウエハを鏡面研磨して所定の厚みまで高精度に仕上げるポリッシング工程と、を行っている。
【０００５】
研磨加工を行うウエハ研磨装置としては、例えば特許文献１に開示がある。この特許文献１に開示される装置では、ウエハを研磨する際、上定盤と下定盤との間にウエハを挟みこんで研磨を行う。なお、一般的に、ラッピング工程では、上定盤と下定盤との間にウエハを直接挟み込み、上定盤および下定盤とウエハとの間に研磨液を供給しながら研磨を行う。また、ポリッシング工程では、上定盤と下定盤との間にそれぞれ研磨パッドを接着して、上下の研磨パッドの間にウエハを挟み込み、研磨パッドとウエハとの間に研磨液を供給しながら研磨を行う。なお、上記研磨パッドはウレタン等からなり、上記研磨液には、研磨粒子を溶液に溶かしたスラリー等が用いられる。
【０００６】
ウエハ研磨装置において上定盤、下定盤および研磨パッドは、ウエハに対して相対的に回転しながらウエハにスラリーを接触させることで研磨を行い、通常これら上定盤、下定盤および研磨パッドにはスラリーを外側に逃がすための溝が形成されている。
図２８は、従来の上定盤、下定盤および研磨パッドの溝形状を示した図である。同図に示すように、この構造では、研磨面に格子状をなす複数の溝２００が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１４９３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記図２８に示した従来の上定盤、下定盤および研磨パッドの溝形状では、回転中の遠心力によって径方向の外側に向かうスラリーを、遠心力の方向と逆向きに制止しようとする部位が多数存在するため、溝にスラリーが堆積・固着し易く、とりわけ格子状の交点部分にスラリーが多く堆積し・固着し易い構造となっていた。
そして、このようにスラリーが溝に堆積し・固着した場合には、これを除去するメンテナンス作業が多く必要となり、また、除去せずにスラリーを残してしまった場合には、研磨レートの低下やウエハの破損につながる虞がある。
【０００９】
そこで本発明は、上定盤及び下定盤、又は研磨パッドにスラリーが堆積・固着するのを抑制し、ウエハの研磨効率を向上できるウエハ研磨装置及び研磨パッド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】
【００１０】
上記課題の解決手段として、本発明のウエハ研磨装置は、ウエハの両面を研磨して、該ウエハの厚みを所定の厚みに調整するウエハ研磨装置であって、外縁がギア部とされ、前記ウエハが収納される保持孔が形成された円板状のキャリアと、前記ギア部を介して前記キャリアに噛合され、該キャリアを自転させながら軸線回りに公転させる遊星歯車機構と、中心が刳り貫かれた環状に形成され、前記キャリアの上下に配置されて、前記保持孔に収納された前記ウエハに所定の荷重を加えながら該ウエハを両面から挟み込む上定盤及び下定盤と、を備え、前記上定盤の下面及び前記下定盤の上面の少なくともいずれか一方に、内周縁から外周縁に延びる主溝と、該主溝から前記外周縁に延びる副溝と、が形成され、前記主溝と前記副溝との交点から前記主溝に沿って前記内周縁側に延びる線分と、前記主溝と前記副溝との交点から該副溝に沿って前記外周縁側に延びる線分と、が鈍角をなすように、前記副溝が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記ウエハ研磨装置においては、前記主溝が、前記内周縁の接線方向に沿って、前記上定盤または前記下定盤の中心と前記接線の接点とを通る線分を基準に、前記キャリアの公転方向側に向けて延びるように形成されていてもよい。
また、上記ウエハ研磨装置においては、前記主溝が、前記上定盤または前記下定盤の中心の放射線状に沿って延びるように形成されていてもよい。
【００１２】
この本発明のウエハ研磨装置によれば、上定盤または下定盤とウエハとの間にスラリーを供給する際、内周縁から外周縁に延びる主溝に対して副溝が外側に向かった鈍角で延びるように形成されるため、スラリーがスムーズにウエハの外側に向かい、主溝と副溝及びこれらの交点にスラリーが堆積・固着するのを抑制できる。これにより、ウエハの研磨レートの低下が抑制され、また、スムーズにウエハが外側に向かうことでウエハに単位時間当たりに供給されるスラリー量も増加でき、ウエハの研磨効率を向上できる。
【００１３】
また、本発明のウエハ研磨装置は、前記主溝が、前記キャリアの公転方向側に湾曲する弧状に形成されていることを特徴とする。
これによれば、主溝が弧状に形成されることで、遠心力によってスラリーが移動しようとする際に、スラリーが外側にスムーズに案内される。
【００１４】
また、本発明のウエハ研磨装置は、前記副溝が、前記キャリアの公転方向側に延びるように形成されていることを特徴とする。
これによれば、副溝上のスラリーがキャリア側から力を受けて、上定盤または下定盤の外側へ導かれるため、スラリーをスムーズに移動させることができる。
【００１５】
また、本発明のウエハ研磨装置は、前記副溝が、前記キャリアの公転方向側に湾曲する弧状に形成されていることを特徴とする。
これによれば、副溝が弧状に形成されることで、遠心力によってスラリーが移動しようとする際に、スラリーが外側にスムーズに案内される。
【００１６】
また、本発明のウエハ研磨装置は、ウエハの両面を研磨して、該ウエハの厚みを所定の厚みに調整するウエハ研磨装置であって、外縁がギア部とされ、前記ウエハが収納される保持孔が形成された円板状のキャリアと、前記ギア部を介して前記キャリアに噛合され、該キャリアを自転させながら軸線回りに公転させる遊星歯車機構と、中心が刳り貫かれた環状に形成され、前記キャリアの上下に配置されて、前記保持孔に収納された前記ウエハに所定の荷重を加えながら該ウエハを両面から挟み込む上定盤及び下定盤と、前記上定盤及び前記下定盤のそれぞれに着脱可能に接着される中心が刳り貫かれた環状の研磨パッドと、を備え、前記上定盤に接着される前記研磨パッドの下面および前記下定盤に接着される前記研磨パッドの上面の少なくともいずれか一方に、内周縁から外周縁に延びる主溝と、該主溝から前記外周縁に延びる副溝と、が形成され、前記主溝と前記副溝との交点から前記主溝に沿って前記内周縁側に延びる線分と、前記主溝と前記副溝との交点から該副溝に沿って前記外周縁側に延びる線分と、が鈍角をなすように、前記副溝が形成されていることを特徴とする。
また、上記ウエハ研磨装置においては、前記主溝が、前記内周縁の接線方向に沿って、前記上定盤または前記下定盤の中心と前記接線の接点とを通る線分を基準に、前記キャリアの公転方向側に向けて延びるように形成されていてもよい。
また、上記ウエハ研磨装置においては、前記主溝が、前記上定盤または前記下定盤の中心の放射線状に沿って延びるように形成されていてもよい。
これによれば、研磨パッドとウエハとの間にスラリーを供給する際、内周縁から外周縁に延びる主溝に対して副溝が外側に向かった鈍角で延びるように形成されるため、スラリーがスムーズにウエハの外側に向かうため、各溝とりわけ主溝と副溝の交点にスラリーが堆積・固着するのを抑制できる。これにより、ウエハの研磨レートの低下が抑制され、また、スムーズにウエハが外側に向かうことでウエハに単位時間当たりに供給されるスラリー量も増加でき、ウエハの研磨効率を向上できる。
【００１７】
また、本発明のウエハ研磨装置は、前記主溝が、前記キャリアの公転方向側に湾曲する弧状に形成されていることを特徴とする。
これによれば、主溝が弧状に形成されることで、遠心力によってスラリーが移動しようとする際に、スラリーが外側にスムーズに案内される。
【００１８】
また、本発明のウエハ研磨装置は、前記副溝が、前記キャリアの公転方向側に延びるように形成されていることを特徴とする。
これによれば、副溝上のスラリーがキャリア側から力を受けて、研磨パッドの外側へ導かれるため、スラリーをスムーズに移動させることができる。
【００１９】
また、本発明のウエハ研磨装置は、前記副溝が、前記キャリアの公転方向側に湾曲する弧状に形成されていることを特徴とする。
これによれば、副溝が弧状に形成されることで、遠心力によってスラリーが移動しようとする際に、スラリーが外側にスムーズに案内される。
【００２０】
また、本発明の研磨パッドは、ウエハの両面を研磨して、該ウエハの厚みを所定の厚みに調整するウエハ研磨装置に用いられる研磨パッドであって、中心が刳り貫かれた環状を呈するとともに、その一側の面に内周縁から外周縁に延びる主溝と、該主溝から前記外周縁に延びる副溝と、が形成され、前記主溝と前記副溝との交点から前記主溝に沿って前記内周縁側に延びる線分と、前記主溝と前記副溝との交点から該副溝に沿って前記外周縁側に延びる線分と、が鈍角をなすように、前記副溝が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、上定盤及び下定盤、又は研磨パッドにスラリーが堆積・固着するのを抑制し、ウエハの研磨効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るウエハ研磨装置の構成図である。
【図２】図１に示すウエハ研磨装置を構成するキャリア周辺の拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示すウエハ研磨装置が備える上定盤の上面図である。
【図５】図１に示すウエハ研磨装置が備える下定盤の上面図である。
【図６】図１に示すウエハ研磨装置を構成する上定盤とパウダーホースとの取り付け関係を示す図である。
【図７】図１に示すウエハ研磨装置が備える研磨パッドを示し、（ａ）は上定盤に接着される研磨パッドの上面図であり、（ｂ）は下定盤に接着される研磨パッドの上面図である。
【図８】図１に示すウエハ研磨装置を構成するキャリア周辺の断面図であり、（ａ）は研磨パッドが取り付けられていない状態の断面図であり、（ｂ）は研磨パッドが取り付けられている状態の断面図である。
【図９】圧電振動子を示す図であって、上面側から見た全体図である。
【図１０】図９に示す圧電振動子を構成する圧電振動片を上面から見た図である。
【図１１】図９に示す圧電振動子を構成する圧電振動片を下面から見た図である。
【図１２】図１０に示す断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図１３】図１０に示す圧電振動片の元となるウエハを作製する際の流れを示すフローチャートである。
【図１４】研磨加工されたウエハを利用して、図９に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。
【図１５】図１４に示すフローチャートの続きのフローチャートである。
【図１６】図１４に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ウエハの両面にエッチング保護膜を成膜した状態を示す図である。
【図１７】図１６に示す状態から、エッチング保護膜をパターニングした後の状態を示す図であって、ウエハを上方から見た図である。
【図１８】図１７に示す断面矢視Ｄ−Ｄ図である。
【図１９】図１８に示す状態から、エッチング保護膜をマスクとして、ウエハをエッチング加工した状態を示す図である。
【図２０】図１９に示す状態から、ウエハの両面にフォトレジスト膜を成膜した状態を示す図である。
【図２１】図２０に示す状態から、フォトレジスト膜をパターニングした後の状態を示す図である。
【図２２】図２１に示す状態から、パターニングしたフォトレジスト膜をマスクとして、エッチング保護膜をエッチング加工してさらにパターニングした後の状態を示す図である。
【図２３】図２２に示す状態から、さらにパターニングしたエッチング保護膜をマスクとして、ウエハをエッチング加工した状態を示す図である。
【図２４】本発明の第２の実施形態に係るウエハ研磨装置が備える上定盤の上面図である。
【図２５】本発明の第２の実施形態に係るウエハ研磨装置が備える下定盤の上面図である。
【図２６】本発明の第３の実施形態に係るウエハ研磨装置が備える上定盤の上面図である。
【図２７】本発明の第３の実施形態に係るウエハ研磨装置が備える下定盤の上面図である。
【図２８】従来のウエハ研磨装置における上定盤、下定盤及び研磨パッドの形状を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態のウエハ研磨装置１は、図１に示すように、研磨液Ｗを供給しながらウエハＳの両面を研磨して、該ウエハＳの厚みを所定の厚みに調整する装置であって、キャリア２と、遊星歯車機構３と、上定盤４と、下定盤５と、研磨液供給手段６と、を備えている。
【００２４】
キャリア２は、図３に示すように、外縁がギア部２ａとされ、略矩形のウエハＳが収納される矩形の保持孔２ｂが形成された円板状のものである。キャリア２の厚みとしては、約１００μｍである。なお、本実施形態では、保持孔２ｂが４つ形成されたキャリア２を５枚備えている場合を例に挙げて説明するが、保持孔２ｂの数、キャリア２の枚数は、それぞれウエハＳの寸法、上定盤４及び下定盤５の寸法によって制約を受け、その制約の範囲内で自由に設定して構わない。そして、本実施形態では、５枚のキャリア２が、軸線Ｌ回りに該軸線Ｌを中心として等角度毎に配置されている。
【００２５】
上記軸線Ｌに沿って配置されるシャフト１０には、サンギア１１が固定され、サンギア１１の外周側には、５枚のキャリア２の周囲を取り囲むように、リング状に形成されたインターナルギア１２が配置されている。そして、５枚のキャリア２は、サンギア１１及びインターナルギア１２に対してギア部２ａが噛合した状態で配置されている。
【００２６】
これらサンギア１１及びインターナルギア１２は、図示しない駆動源により共に図３の紙面上において反時計方向に回転する。この際、サンギア１１及びインターナルギア１２の回転速度は、それぞれ別々の速度で回転するように調整されている。これにより、各キャリア２は、時計方向に自転しながら、軸線Ｌを中心に反時計方向に公転する。つまり、サンギア１１及びインターナルギア１２は、ギア部２ａを介してキャリア２に噛合され、該キャリア２を自転させながら軸線Ｌ回りに公転させる上記遊星歯車機構３として機能する。
【００２７】
上定盤４及び下定盤５は、共に中心が刳り貫かれた環状に形成されており、キャリア２の上下に配置されている。この際、下定盤５は、回転テーブル１３上に固定されており、回転テーブル１３と共に軸線Ｌを中心としてキャリア２の公転方向とは反対方向（時計方向）に回転するようになっている。一方、上定盤４は、図１に示すポール１４に沿って上下に移動可能とされており、下定盤５との距離を自在に調整できるようになっている。これにより、キャリア２に形成された保持孔２ｂにウエハＳを収納して保持或いは取り出したり、保持孔２ｂに保持されたウエハＳに所定の荷重を加えながら該ウエハＳを両定盤４、５で挟み込んだりすることができるようになっている。
【００２８】
上定盤４の上方には、図１に示すように、パウダーリング１５が固定されたリングプレート１６が配置されており、該リングプレート１６の下面に上記ポール１４が固定されている。パウダーリング１５には、環状の溝部１５ａが形成されており、パウダーリング１５の上方に配置された供給バルブ１７から吐出された研磨液Ｗを内部に貯留できるようになっている。
また、リングプレート１６には、複数のパウダーホース１８の基端側が固定され、各パウダーホース１８は、溝部１５ａ内に連通した状態になっている。これにより、溝部１５ａ内に一旦貯留された研磨液Ｗは、溝部１５ａからパウダーホース１８内に流れ、パウダーホース１８の先端に向かって流れるようになっている。パウダーホース１８の先端は、上定盤４に形成された後述する複数の貫通孔に固定され、これにより、両定盤４、５の間に研磨液Ｗを供給することができるようになっている。
【００２９】
一方で、図１に示すように、下定盤５の下方には、研磨後に流れてきた研磨液Ｗを受け取る回収パン２１と、回収パン２１で受け取られて集められた研磨液Ｗを貯める研磨液槽２２とが配置されている。研磨液槽２２には、内部に溜まった研磨液Ｗを攪拌すると共に、研磨液Ｗを汲み上げて循環ホース２３に循環させるポンプ２４が設けられている。循環ホース２３は、供給バルブ１７に接続された分配器２５に接続され、これにより、回収した研磨液Ｗを再度供給バルブ１７に戻し、パウダーリング１５の溝部１５ａ内に供給できるようになっている。
【００３０】
なお、上述した研磨液Ｗは、研磨材が含有された液（スラリー）である。研磨材としては、一般的に酸化セリウム（ＣｅＯ2）が慣用される。また、研磨液Ｗとしては、例えば、酸化セリウムと防錆材と水とからなる溶液等が挙げられる。また、回収パン２１には、フィルタ２６が設けられており、回収した研磨液Ｗに含まれるウエハＳの研磨加工粉を除去している。これにより、常に清浄な研磨液Ｗを両定盤４、５の間に供給し続けることができるようになっている。
【００３１】
図４は上定盤４の上面図を示し、図５は下定盤５の上面図を示している。上定盤４の下面および下定盤５の上面にはそれぞれ、その内周縁４ｂ，５ｂから外周縁４ｃ，５ｃに延びる複数の主溝４ｍ，５ｍと、主溝４ｍ，５ｍから外周縁４ｃ，５ｃに延びる副溝４ｓ，５ｓと、が形成されている。主溝４ｍ，５ｍおよび副溝４ｓ，５ｓは、例えば上定盤４および下定盤５の直径が１．５ｍ程度であった場合に、溝幅が５ｍｍ、溝深さが１５ｍｍ程度に形成される。
なお、図４における回転矢印Ｄ１は、軸線Ｌ周りに反時計回りに公転するキャリア２に対する上定盤４の相対回転方向（上定盤４は不動のため）を示し、図５における回転矢印Ｄ２は、軸線Ｌ周りに反時計回りに公転するキャリア２とは反対方向に回転する下定盤５の回転方向を示している。また、説明便宜上Ｒでキャリア２の公転方向を示している。
【００３２】
図４においては、上定盤４の下面に形成される主溝４ｍおよび副溝４ｓを説明便宜上、破線で示している。同図に示すように、複数の主溝４ｍは、内周縁４ｂの接線方向に沿って複数形成されている。図中接線Ｔ１に沿う主溝４ｍを例に主溝４ｍについて詳述すると、本実施形態では、この主溝４ｍが、軸線Ｌ上に位置する上定盤４の中心と接線Ｔ１の接点Ｐ１を通る線分を基準に、キャリア２の公転方向Ｒ側に向けて延びるように形成されている。その他の接線に沿う主溝４ｍについても上述の構成と同様になっている。なお、本実施形態では、軸線Ｌ周りに４５度の間隔で配置された接点から延びる接線方向に沿って、主溝４ｍを８つ形成する例であるが、この数は限定されるものではない。
【００３３】
一方で、副溝４ｓは、主溝４ｍの内側から外側にかけて複数連設され、それぞれが外周縁４ｃまで延び、各副溝４ｓは、接続する主溝４ｍとの交点から当該主溝４ｍに沿って内周縁４ｂ側に延びる線分と鈍角をなすように形成されている。具体的に、図中で図示した例で説明すると、交点Ｐ２から主溝４ｍに沿って内周縁４ｂ側に延びる線分と、交点Ｐ２から副溝４ｓに沿って外周縁４ｃ側に延びる線分が鈍角αをなしている。また、各副溝４ｓは、接続する主溝４ｍからキャリア２の公転方向Ｒ側に延びるように形成されている。
【００３４】
また、上定盤４には複数の貫通孔４ａが形成され、本実施形態において貫通孔４ａは８つ形成されている。これら貫通孔４ａはそれぞれ、主溝４ｍにおいて最も内側に位置する副溝４ｍが接続する部位のさらに内側の主溝４ｍ上に形成されている。そして、これら貫通孔４ａには上記パウダーホース１８の先端が固定される。
【００３５】
ここで、パウダーホース１８の固定についてより詳細に説明すると、図６に示すように、該パウダーホース１８は、円筒状に形成された継手２０を介して貫通孔４ａに差し込まれて固定される。この継手２０には、略中間部分に外径が大きくなったストップリング２０ａが形成されている。
一方、上定盤４に形成された貫通孔４ａの内径は、継手２０の外径よりも若干大きいサイズとされている。これにより、継手２０を貫通孔４ａ内に嵌め込んで嵌合固定できるようになっている。この際、継手２０に形成されたストップリング２０ａが上定盤４の上面に接触するので、継手２０は安定に固定されるようになっている。
このように、継手２０を介して上定盤４の貫通孔４ａに固定されたパウダーホース１８によって、両定盤４、５の間に研磨液Ｗを供給することができるようになっている。なお、図１及び図２では、図を見易くするために継手２０の図示を省略している。ここで、上述したパウダーリング１５、リングプレート１６、供給バルブ１７、パウダーホース１８、回収パン２１、研磨液槽２２、循環ホース２３、ポンプ２４及び分配器２５は、研磨液Ｗを両定盤４、５の間に供給する上記研磨液供給手段６として機能する。
【００３６】
なお、図５に示す下定盤５の上面に形成される主溝５ｍおよび副溝５ｓの構成は、貫通孔４ａに相当する部位が形成されない以外の点で、上定盤の主溝４ｍおよび副溝４ｓと同様の上下勝手違いの構成であるため、説明は省略する。
【００３７】
ところで、図１等においては、上定盤４および下定盤５に着脱可能に接着された上側研磨パッド１００および下側研磨パッド１０１が接着された状態を示している。図７（ａ）には上側研磨パッド１００の上面図が示され、図７（ｂ）には下側研磨パッド１０１の上面図が示されている。
【００３８】
上側研磨パッド１００の下面には、内周縁１００ｂから外周縁１００ｃに延びる主溝１００ｍおよび主溝１００ｍから外周縁１００ｃに延びる副溝１０１ｓが形成され、また、下側研磨パッド１０１の上面においては、内周縁１０１ｂから外周縁１０１ｃに延びる主溝１０１ｍおよび主溝１０１ｍから外周縁１０１ｃに延びる副溝１００ｓが形成されている。主溝１００ｍおよび副溝１００ｓは、上述の上定盤４における主溝４ｍおよび副溝４ｓと同様の構成であり、主溝１０１ｍおよび副溝１０１ｓは、上述の下定盤５における主溝５ｍおよび副溝５ｓと同様の構成であるため、詳しい説明は省略する。
【００３９】
一方で、上側研磨パッド１００においても研磨液ＷをウエハＳ側に供給するための複数の貫通孔１００ａが形成されている。本実施形態では、これら貫通孔１００ａも、上定盤４の貫通孔４ａと同様の配置位置とするが、任意の位置で構わない。
【００４０】
以上に記載したウエハ研磨装置１では、ウエハＳを粗く削るラッピング工程では上述の上側研磨パッド１００および下側研磨パッド１０１を取り外し、上定盤４および下定盤５でウエハＳを挟み込んで、研磨加工を行い、ウエハＳを鏡面加工に仕上げるポッリンシング加工では、上側研磨パッド１００および下側研磨パッド１０１を利用して、これらの間にウエハＳを挟みこんで研磨するようにする。
【００４１】
次に、上記ウエハ研磨装置１を利用して行うラッピング加工および加工について図１、図８を参照して説明する。
【００４２】
まず、ラッピング加工では、上定盤４を下定盤５から離間するようにポール１４に沿って上方に移動させた後、キャリア２の保持孔２ｂ内にウエハＳを収納して保持させる。ウエハＳを保持した後、図８（ａ）に示すように、ポール１４に沿って上定盤４を下降させ、保持孔２ｂに保持されたウエハＳの両面を上定盤４と下定盤５とで所定の荷重を加えながら挟み込む。
【００４３】
次いで、研磨液供給手段６により両定盤４、５の間に研磨液Ｗを供給すると同時に、遊星歯車機構３を駆動させてキャリア２を自転させながら両定盤４、５の中心を貫く軸線Ｌ回りに公転させる。但し、研磨液Ｗの供給と遊星歯車機構３の作動が同時ではなく、研磨液Ｗの供給を行った後に遊星歯車機構３を駆動させても構わない。また、遊星歯車機構３の駆動と同時に、下定盤５をキャリア２の公転方向とは反対方向に回転させる。
【００４４】
研磨液Ｗを供給するには、ポンプ２４を作動させる。ポンプ２４を作動させると、研磨液Ｗは、図１に示すように、研磨液槽２２の中で十分に攪拌された後に汲み上げられて、循環ホース２３内に送られる。そして、循環ホース２３内を通過した後、研磨液Ｗは分配器２５に送られ、該分配器２５で分流されてパウダーリング１５内の溝部１５ａ内に送られる。そして、溝部１５ａ内に送られた研磨液Ｗは、該溝部１５ａ内に貯留されると共に各パウダーホース１８に流れ込む。そして、パウダーホース１８を流れた研磨液Ｗは、貫通孔４ａを通過した後、両定盤４、５の間に流れ込む。これにより、研磨液Ｗの供給を行うことができる。
【００４５】
一方、遊星歯車機構３の駆動によってキャリア２が自転及び公転させられるので、保持孔２ｂに保持されたウエハＳも同時に自転及び公転運動する。これにより、ウエハＳは、研磨液Ｗが間に供給された両定盤４、５によって両面が研磨加工させられる。
【００４６】
一方で、ポリッシング加工では、まず、上定盤４に上側研磨パッド１００を接着するとともに、下定盤５に下側研磨パッド１０１を接着する。そして、上定盤４を下定盤５から離間するようにポール１４に沿って上方に移動させた後、キャリア２の保持孔２ｂ内にウエハＳを収納して保持させる。ウエハＳを保持した後、図８（ｂ）に示すように、ポール１４に沿って上定盤４を下降させ、保持孔２ｂに保持されたウエハＳの両面を上定盤４と下定盤５とで所定の荷重を加えながら挟み込む。
これにより、ウエハＳは、両定盤４、５の表面に接着された上側研磨パッド１００および下側研磨パッド１０１に挟み込まれた状態となる。
【００４７】
次いで、上述と同様に、研磨液供給手段６により両定盤４、５の間に研磨液Ｗを供給すると同時に、遊星歯車機構３を駆動させてキャリア２を自転させながら両定盤４、５の中心を貫く軸線Ｌ回りに公転させる。これにより、上側研磨パッド１００および下側研磨パッド１０１により両面が研磨加工させられる。
【００４８】
なお、フィルタ２６を通過する際に、研磨加工粉は除去される。そのため、研磨液槽２２には、清浄な研磨液Ｗだけが溜まった状態となる。そして、回収された研磨液Ｗは、再度ポンプ２４によって送り出され、再使用される。
このように、一度供給した研磨液Ｗを廃棄して無駄にするのではなく、再度有効利用できるので、研磨液Ｗに費やすコストの低減化を図ることができる。しかも、フィルタ２６を利用して研磨加工粉を除去できるので、常に清浄な研磨液Ｗだけを安定して供給し続けることができ、高精度な研磨を行うことができる。
【００４９】
次に、上述したウエハ研磨装置１を利用してラッピング工程およびポリッシング工程を行い、図９に示すシリンダパッケージタイプの圧電振動子３０を製造する場合について説明する。
【００５０】
始めに、この圧電振動子３０について説明する。
圧電振動子３０は、図９に示すように、圧電振動片３１と、該圧電振動片３１を内部に収納するケース３２と、圧電振動片３１をケース３２内に密閉させる気密端子であるプラグ３３と、を備えている。
【００５１】
圧電振動片３１は、図９から図１１に示すように、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。なお、この圧電振動片３１は、上述したウエハＳから作製されたものである。
この圧電振動片３１は、平行に配置された一対の振動腕部４０、４１と、該一対の振動腕部４０、４１の基端側を一体的に固定する基部４２と、一対の振動腕部４０、４１の外表面上に形成されて一対の振動腕部４０、４１を振動させる第１の励振電極４３と第２の励振電極４４とからなる励振電極４５と、第１の励振電極４３及び第２の励振電極４４に電気的に接続されたマウント電極４６、４７とを有している。
【００５２】
また、本実施形態の圧電振動片３１は、一対の振動腕部４０、４１の両主面上に、該振動腕部４０、４１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部４８を備えている。この溝部４８は、振動腕部４０、４１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００５３】
第１の励振電極４３と第２の励振電極４４とからなる励振電極４５は、一対の振動腕部４０、４１を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極であり、一対の振動腕部４０、４１の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。具体的には、図１２に示すように、第１の励振電極４３が、一方の振動腕部４０の溝部４８上と、他方の振動腕部４１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極４４が、一方の振動腕部４０の両側面上と他方の振動腕部４１の溝部４８上とに主に形成されている。
【００５４】
また、第１の励振電極４３及び第２の励振電極４４は、図９及び図１０に示すように、基部４２の両主面上において、それぞれ引き出し電極４９、５０を介してマウント電極４６、４７に電気的に接続されている。そして圧電振動片３１は、このマウント電極４６、４７を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、上述した励振電極４５、引き出し電極４９、５０及びマウント電極４６、４７は、例えば、クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として成膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。但し、この場合に限られず、例えば、クロムとニクロム（ＮｉＣｒ）の積層膜の表面にさらに金の薄膜を積層しても構わないし、クロム、ニッケル、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の単層膜でも構わない。
【００５５】
また、一対の振動腕部４０、４１の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜５１が被膜されている。なお、この重り金属膜５１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜５１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜５１ｂとに分かれている。これら粗調膜５１ａ及び微調膜５１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部４０、４１の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。
【００５６】
ケース３２は、図９に示すように、有底円筒状に形成されており、圧電振動片３１を内部に収納した状態でプラグ３３の後述するステム６０の外周に対して圧入されて、嵌合固定されている。なお、このケース３２の圧入は、真空雰囲気下で行われており、ケース３２内の圧電振動片３１を囲む空間が真空に保たれた状態となっている。
【００５７】
プラグ３３は、ケース３２を密閉させるステム６０と、該ステム６０を貫通するように平行配置され、ステム６０を間に挟んで一端側が圧電振動片３１をマウント（機械的に接合及び電気的に接続）するインナーリード６１ａとされ、他端側が外部に電気的に接続されるアウターリード６１ｂとされた２本のリード端子６１と、ステム６０の内側に充填されてステム６０とリード端子６１とを固定させる絶縁性の充填材６２とを有している。
ステム６０は、金属材料で環状に形成されたものである。また、充填材６２の材料としては、例えば、ホウ珪酸ガラスである。また、リード端子６１の表面及びステム６０の外周には、それぞれ同材料の図示しないメッキが施されている。
【００５８】
２本のリード端子６１は、ケース３２内に突出している部分がインナーリード６１ａとなり、ケース３２外に突出している部分がアウターリード６１ｂとなっている。そして、インナーリード６１ａとマウント電極４６、４７とが、導電性のバンプＥを介してマウントされている。即ち、バンプＥを介してインナーリード６１ａとマウント電極４６、４７とが機械的に接合されていると同時に、電気的に接続されている。その結果、圧電振動片３１は、２本のリード端子６１にマウントされた状態となっている。
【００５９】
このように構成された圧電振動子３０を作動させる場合には、２本のリード端子６１のアウターリード６１ｂに対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、インナーリード６１ａ、バンプＥ、マウント電極４６、４７及び引き出し電極４９、５０を介して、第１の励振電極４３及び第２の励振電極４４からなる励振電極４５に電流を流すことができ、一対の振動腕部４０、４１を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部４０、４１の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
【００６０】
以下、圧電振動子３０の製造方法について、図１３から図１５に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。
まず、圧電振動片３１の元となるウエハＳを作製するウエハＳ作製工程について説明する。このウエハＳ作製工程は、原石を切断してウエハＳにすると共に、該ウエハＳを複数回研磨しながら最終的に所定の厚み、例えば１５０μｍの厚みに調整する工程である。
【００６１】
始めに、原石を用意すると共にＸ線回析法等により切断角度（カット角）の測定を行う（Ｓ１）。詳細には、原石のＺ面のＸ軸回りの角度が指定の角度になるようにＸ線を用いて測定する。測定後、ベースとなるガラス上に接着剤を用いて原石を固定する。
次いで、ガラス上に固定された原石を、ワイヤーソーのワークテーブルにセットする。そして、測定した上記切断角度に沿って、原石をワイヤーソー（例えば、線径が約１６０μｍの高張力線）を用いて約２２０μｍの厚みに切断する（Ｓ２）。
【００６２】
次いで、切断されたウエハＳの両面を粗く研磨してラッピングを行い、ウエハＳの厚みを約１８０μｍにする工程を行う。
まず、ラッピングを行う前に、ウエハＳの側面研磨を行う（Ｓ３）。これにより、外周を滑らかに仕上げて、ウエハＳの割れや欠け等の発生を抑制することができる。続いて、上述したウエハ研磨装置１を用いてウエハＳの両面をラッピング（粗加工）して研磨する（Ｓ４）。このラッピングによって、厚みを約２２０μｍから約１８０μｍまで薄くする。
【００６３】
続いて、ラッピングが終了した後、ウエハＳを洗浄する（Ｓ５）。即ち、ウエハＳを図示しないバスケットに収納すると共に、バスケットごと洗浄液に漬浸する。そして、超音波洗浄と純水洗浄とを繰り返し行う。また、同時に酸洗浄とアルカリ洗浄とを組み合わせて行う。そして、ウエハＳに付着しているラッピングを行った際に用いた砥粒を除去した後、純水によるすすぎ洗浄を行う。その後、スピン乾燥機により脱水及び乾燥を行う。
【００６４】
次いで、ラッピングによってウエハＳの表面に生じた加工変質層を除去する第１のエッチングを行う（Ｓ６）。この工程は、ラッピングを行った際に用いた砥粒が加工変質層に食い込んでいるので、ウエハＳの両面を約１０μｍ程度フッ酸系の溶液によりエッチングして加工変質層を除去する工程である。詳細には、ウエハＳをバスケットに収納した後、所定の時間の間、バスケットごとフッ酸系の溶液であるエッチング液に漬浸する。なおこの間、バスケットをゆっくり上下に揺動させて、ウエハＳの厚みにムラが生じてしまうことを防止することが好ましい。そして、所定の時間が経過した後、バスケットをエッチング液から取り出すと共に、純水に漬浸させて十分にエッチング液を取り去る。この第１のエッチングにより、ウエハＳの厚みは約１８０μｍから約１６０μｍまで薄くなる。
【００６５】
次いで、ウエハＳを乾燥させた後、ウエハＳの両面を鏡面研磨して、最終的に厚みを所定の厚みに仕上げて調整するポリッシングを行う（Ｓ７）。具体的には、ウエハＳの厚みを約１６０μｍから１５０μｍまで薄くして仕上げる。即ち、ウエハＳの片面を約５μｍ程度研磨する。このポリッシングは、先に説明した図１に示すウエハ研磨装置１を利用して行う。
【００６６】
このように、ポリッシングに上述したウエハ研磨装置１を利用することで、割れがなく、厚みが約１５０μｍに仕上げされたウエハＳを得ることができる。しかも、効率良く研磨作業を行えるので、ポリッシングに費やす時間を大幅に短縮することができる。
そして、ポリッシングが終了した後、再び洗浄を行う（Ｓ８）。即ち、ウエハＳをバスケットに収納した後、超音波洗浄と純水洗浄とを繰り返し行って洗浄を行う。なお、ポリッシングが終了したウエハＳは、次工程に移行するまでの間、純水等に漬浸した状態で保管することが好ましい。
【００６７】
次いで、ポリッシングによってウエハＳの表面に生じたダメージ層や何らかの付着物等を除去する第２のエッチングを行う（Ｓ９）。詳細には、ウエハＳをバスケットに収納した後、所定の時間の間、バスケットごとフッ酸系の溶液であるエッチング液に漬浸してエッチングを行う。
次いで、ウエハＳをバスケットに収納した後、純水や６０℃程度の温度に加熱した温純水や超純水にバスケットを漬浸して、ウエハＳの洗浄を行う（Ｓ１０）。洗浄した後、ウエハＳをスピン乾燥機等で脱水する。脱水後、真空中でウエハＳを加熱して、吸着した水分を脱利させて乾燥させる。なお、乾燥後は、Ｎ２デシケータにウエハＳを保管することが好ましい。
【００６８】
次に、上述したように研磨されたウエハＳを利用して、圧電振動子３０を一度に複数製造する工程に移行する。
図１４を参照し、まず、研磨後のウエハＳをフォトリソ技術によりエッチングして、複数の圧電振動片３１の外形形状をパターニングする外形形成工程を行う（Ｓ２０）。この工程について、具体的に説明する。
始めに、ポリッシングが終了したウエハＳを準備（Ｓ２１）した後、図１６に示すようにウエハＳの両面にエッチング保護膜７０をそれぞれ成膜する（Ｓ２２）。このエッチング保護膜７０としては、例えば、クロム（Ｃｒ）を数μｍ成膜する。次いで、エッチング保護膜７０上に図示しないフォトレジスト膜を、フォトリソ技術によってパターニングする。この際、圧電振動片３１の周囲を囲むようにパターニングする。そして、このフォトレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行い、マスクされていないエッチング保護膜７０を選択的に除去する。そして、エッチング加工後にフォトレジスト膜を除去する。これにより、図１７及び図１８に示すように、エッチング保護膜７０を上述した形状にパターニングすることができる（Ｓ２３）。つまり、圧電振動片３１の外形形状、即ち、一対の振動腕部４０、４１及び基部４２の外形形状に沿ってパターニングすることができる。
またこの際、複数の圧電振動片３１の数だけパターニングを行う。なお、図１８から図２３は、図１７に示す切断線Ｄ−Ｄ線に沿った断面を示す図である。
【００６９】
次いで、パターニングされたエッチング保護膜７０をマスクとして、ウエハＳの両面をそれぞれエッチング加工する（Ｓ２４）。これにより、図１９に示すように、エッチング保護膜７０でマスクされていない領域を選択的に除去して、圧電振動片３１の外形形状を形作ることができる。この時点で、外形形成工程が終了する。なお、圧電振動片３１は、後に行う切断工程を行うまで、図示しない連結部を介してウエハＳに連結された状態となっている。
【００７０】
次に、一対の振動腕部４０、４１に溝部４８を形成する溝部形成工程を行う（Ｓ３０）。この工程について、具体的に説明する。
まず、図２０に示すように、エッチング保護膜７０上にフォトレジスト膜７１をスプレー塗布等により成膜する（Ｓ３１）。そして、このフォトレジスト膜７１を、フォトリソ技術によってパターニングする。この際、図２１に示すように、溝部４８の領域を空けた状態で圧電振動片３１の外形形状に沿ってパターニングする（Ｓ３２）。そして、パターニングされたフォトレジスト膜７１をマスクとしてエッチング加工を行い、マスクされていないエッチング保護膜７０を選択的に除去する（Ｓ３３）。そして、エッチング加工後にフォトレジスト膜７１を除去する。これにより、図２２に示すように、既にパターニングされたエッチング保護膜７０を、溝部４８の領域を空けた状態でさらにパターニングすることができる。
【００７１】
次いで、この再度パターニングされたエッチング保護膜７０をマスクとして、ウエハＳをエッチング加工（Ｓ３４）した後、マスクとしていたエッチング保護膜７０を除去する（Ｓ３５）。これにより、図２３に示すように、一対の振動腕部４０、４１に溝部４８を形成することができる。この時点で、溝部形成工程が終了する。
【００７２】
次に、複数の圧電振動片３１の外表面上に図示しない電極膜を成膜すると共に、パターニングを行って、励振電極４５、引き出し電極４９、５０、マウント電極４６、４７をそれぞれ形成する電極形成工程を行う（Ｓ４０）。また、これと同時に、同様の方法により重り金属膜５１を形成する（Ｓ４１）。
次いで、ウエハＳと圧電振動片３１とを連結していた連結部を切断して、複数の圧電振動片３１をウエハＳから切り離して小片化する切断工程を行う（Ｓ４２）。これにより、所定の厚みに調整されたウエハＳから、励振電極４５、引き出し電極４９、５０及びマウント電極４６、４７の各電極が形成された圧電振動片３１を一度に複数製造することができる。
【００７３】
次いで、圧電振動片３１をマウントする前に、共振周波数の粗調を行う（Ｓ４３）。これは、重り金属膜５１の粗調膜５１ａにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては後に行う。これについては、後に説明する。
【００７４】
次に、図１５を参照し、プラグ３３を作製する気密端子作製工程を行う（Ｓ５０）。具体的には、まず、ステム６０作製工程によりステム６０を作製する（Ｓ５１）。即ち、鉄ニッケルコバルト合金や鉄ニッケル合金等の導電性を有する板部材をランス加工した後、複数回の深絞り加工を行って有底の筒部材を形成する。そして、筒部材の底面に開口を形成すると共に、外形抜きを行って筒部材を板部材から切り離すことで、ステム６０を作製する。
次いで、ステム６０内に、リード端子６１及び充填材６２をそれぞれセットするセット工程を行う（Ｓ５２）。まず、作製したステム６０を、図示しない専用の治具にセットした後、予めリング状に焼結された充填材６２をステム６０の内部にセットすると共に、充填材６２を貫通するようにリード端子６１をセットする。
【００７５】
上記セット工程により、ステム６０とリード端子６１と充填材６２とを組み合わせた後、治具を加熱炉内に入れて１０００℃前後の温度雰囲気で充填材６２の焼成を行う（Ｓ５３）。これにより、充填材６２とリード端子６１との間、充填材６２とステム６０との間が完全に封着されて、気密に耐えられる構造となる。そして、治具から取り出すことで、プラグ３３を得ることができる。この時点で、気密端子作製工程が終了する。
【００７６】
次に、リード端子６１の外表面及びステム６０の外周に同一材料の金属膜を湿式メッキ法で被膜させるメッキ工程を行う（Ｓ６０）。そのための前処理として、リード端子６１の外表面及びステム６０の外周を洗浄すると共に、アルカリ溶液で脱脂した後、塩酸及び硫酸の溶液にて酸洗浄を行う。この前処理が終了した後、リード端子６１の外表面及びステム６０の外周面に下地金属膜を形成する。例えば、Ｃｕメッキ或いはＮｉメッキを略２μｍ〜５μｍの膜厚で被膜させる。続いて、下地金属膜上に仕上金属膜を形成する。例えば錫や銀等の単一材料の他、耐熱メッキや、錫銅合金、錫ビス膜合金、錫アンチモン合金等を、略８μｍ〜１５μｍの膜厚で被膜させる。
このように、下地金属膜及び仕上金属膜からなる金属膜を被膜させることで、インナーリード６１ａと圧電振動片３１との接続を可能にすることができる。また、圧電振動片３１の接続だけでなく、ステム６０の外周に被膜された金属膜が柔らかく弾性変形する特性を有しているので、ステム６０とケース３２との冷間圧接を可能にすることができ、気密接合を行うことができる。
【００７７】
続いて、金属膜の安定化を図るため、真空雰囲気の炉中でアニーリングを行う（Ｓ６１）。例えば、１７０℃の温度で１時間の加熱を行う。これにより、下地金属膜の材料と仕上金属膜の材料との界面に形成される金属間化合物の組成を調整して、ウイスカの発生を抑制することができる。このアニーリングが終了した時点でマウント工程を行うことができる。なお、金属膜を被膜する際に、湿式メッキ法で行った場合を例にしたが、この場合に限られず、例えば、蒸着法や化学気相法等で行っても構わない。
【００７８】
なお、本実施形態では、アニーリングが終了した後、次に行うマウント工程のためにインナーリード６１ａの先端に、金等の導電性のバンプＥを形成する（Ｓ６２）。そして、圧電振動片３１のマウント電極４６、４７をインナーリード６１ａに接合するマウント工程を行う（Ｓ６３）。具体的には、バンプＥを加熱しながら、該バンプＥを間に挟んだ状態でインナーリード６１ａと圧電振動片３１とを所定の圧力で重ね合わせる。これにより、バンプＥを介してインナーリード６１ａとマウント電極４６、４７とを接続することができる。その結果、圧電振動片３１をマウントすることができる。即ち、圧電振動片３１は、リード端子６１に機械的に支持されると共に、電気的に接続された状態となる。
なお、バンプ接続する際に、加熱・加圧を行ってマウントしたが、超音波を利用してバンプ接続を行っても構わない。
【００７９】
次に、封止工程を行う前に、上述したマウントによる歪みをなくすために、所定の温度でベーキングを行う（Ｓ６４）。続いて、圧電振動片３１の周波数調整（微調）を行う（Ｓ６５）。この周波数調整について、具体的に説明すると、全体を真空チャンバーに入れた状態で、アウターリード６１ｂ間に電圧を印加して圧電振動片３１を振動させる。そして、周波数を計測しながら、レーザにより重り金属膜５１の微調膜５１ｂを蒸発させることで、周波数の調整を行う。なお、周波数計測を行うには、アウターリード６１ｂに図示しないプローブの先端を押し付けることで、計測を正確に行うことができる。この周波数調整を行うことで、予め決められた周波数の範囲内に圧電振動片３１の周波数を調整することができる。
【００８０】
なお、上記微調及び先に行った粗調の際に、レーザの照射により重り金属膜５１を蒸発させることで、周波数調整を行ったが、レーザではなくアルゴンイオンを利用しても構わない。この場合には、アルゴンイオンの照射によりスパッタリングを行い、重り金属膜５１を除去することで周波数調整を行う。
【００８１】
最後に、マウントされた圧電振動片３１を内部に収納するようにケース３２をステム６０に圧入し、圧電振動片３１を気密封止する封止工程を行う（Ｓ６６）。具体的に説明すると、真空中で所定の荷重を加えながらケース３２をプラグ３３のステム６０の外周に圧入する。すると、ステム６０の外周に形成された金属膜が弾性変形するので、冷間圧接により気密封止することができる。これにより、ケース３２内に圧電振動片３１を密閉して真空封止することができる。
なお、この工程を行う前に、圧電振動片３１、ケース３２及びプラグ３３を十分に加熱して、表面吸着水分等を脱離させておくことが好ましい。
【００８２】
そして、ケース３２の固定が終了した後、スクリーニングを行う（Ｓ６７）。このスクリーニングは、周波数や共振抵抗値の安定化を図ると共に、ケース３２を圧入した嵌合部に圧縮応力に起因する金属ウイスカが発生してしまうことを抑制するために行うものである。スクリーニング終了後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ６８）。即ち、圧電振動片３１の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子３０の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。この結果、図９に示す圧電振動子３０を製造することができる。
【００８３】
以上に記載したように、本発明の第１の実施形態のウエハ研磨装置１では、上定盤４および上側研磨パッド１００の下面、および、下定盤５および下側研磨パッド１０１の上面に、内周縁から外周縁に延びる主溝（４ｍ，５ｍ，１００ｍ，１０１ｍ）と、該主溝から前記外周縁に延びる副溝（４ｓ，５ｓ，１００ｓ，１０１ｓ）と、が形成され、これら主溝と副溝との交点から当該主溝に沿って上記内周縁側に延びる線分と、主溝と副溝との交点から当該副溝に沿って上記外周縁側に延びる線分と、が鈍角をなすように、前記副溝が形成されている。より具体的には、本実施形態では、上記主溝は、内周縁の接線方向に沿って、前記上定盤または前記下定盤またはパッドの中心と前記接線の接点とを通る線分を基準に、キャリア２の公転方向側に向けて延びるように形成されている。
【００８４】
このウエハ研磨装置１では、上定盤及び下定盤とウエハとの間、及び研磨パッドとウエハとの間にスラリーを供給する際、内周縁から外周縁に延びる主溝に対して副溝が外側に向かった鈍角で延びるように形成されるため、スラリーがスムーズにウエハの外側に向かい、主溝と副溝及びこれらの交点にスラリーが堆積・固着するのを抑制できる。これにより、ウエハの研磨レートの低下が抑制され、また、スムーズにウエハが外側に向かうことでウエハに単位時間当たりに供給されるスラリー量も増加でき、ウエハの研磨効率を向上できる。
【００８５】
また、本実施形態では、上記副溝が、キャリア２の公転方向側に延びるように形成されているが、この構成では、副溝上のスラリーがキャリア２側から力を受けて、上定盤または下定盤またはパッドの外側へ導びかれるため、スラリーをスムーズに移動させることができる。
【００８６】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について図２４、図２５を用いて説明する。本実施形態における第１の実施形態と同様の構成要素については、同一符合で示している。
【００８７】
図２４、図２５に示すように、本実施形態においては、上定盤４の下面および下定盤５の上面に、その内周縁４ｂ，５ｂから外周縁４ｃ，５ｃに延びる複数の主溝４ｍ，５ｍと、主溝４ｍ，５ｍから外周縁４ｃ，５ｃに延びる副溝４ｓ，５ｓと、が形成されている。
【００８８】
上定盤４の下面に形成される複数の主溝４ｍは、内周縁４ｂの接線方向に沿って複数形成されている。図中接線Ｔ１に沿う主溝４ｍを例に主溝４ｍについて詳述すると、本実施形態では、この主溝４ｍが、軸線Ｌ上に位置する上定盤４の中心と接線Ｔ１の接点Ｐ１を通る線分を基準に、キャリア２の公転方向Ｒ側に向けて延びるように形成され、さらに、この主溝４ｍは、キャリア２の公転方向Ｒ側に湾曲する弧状に形成され、厳密に言えば、接線Ｔ１に概ね沿う状態となっている。なお、その他の接線に沿う主溝４ｍについても上述の構成と同様になっている。また、本実施形態では、軸線Ｌ周りに４５度の間隔で配置された接点から延びる接線方向に沿って、主溝４ｍを８つ形成する例であるが、この数は限定されるものではない。
【００８９】
一方、副溝４ｓは、主溝４ｍの内側から外側にかけて複数連設され、それぞれが外周縁４ｃまで延び、各副溝４ｓは、接続する主溝４ｍとの交点から当該主溝４ｍに沿って内周縁４ｂ側に延びる線分と鈍角をなすように形成されている。具体的に、図中で図示した例で説明すると、交点Ｐ２から主溝４ｍに沿って内周縁４ｂ側に延びる線分と、交点Ｐ２から副溝４ｓに沿って外周縁４ｃ側に延びる線分が鈍角αをなしている。そして、各副溝４ｓは、接続する主溝４ｍからキャリア２の公転方向Ｒ側に延びるように形成されるとともに、キャリア２の公転方向Ｒ側に湾曲する弧状に形成されている。
【００９０】
なお、本実施形態における下定盤５の下面に形成される主溝５ｍおよび副溝５ｓの構成は、上定盤４の主溝４ｍおよび副溝４ｓの構成と同様のため説明は省略する。また、本実施形態における上側研磨パッド１００の溝の構成は、本実施形態の上定盤４の主溝４ｍおよび副溝４ｓの構成と同様であり、下側研磨パッド１０１の溝構成も、下定盤５の下面に形成される主溝５ｍおよび副溝５ｓの構成と同様であるため、説明は省略する。
【００９１】
以上に記載した第２の実施形態では、第１の実施形態の効果に加え、上記主溝および副溝が、キャリア２の公転方向Ｒ側に湾曲する弧状に形成されていることで、遠心力によってスラリーが移動しようとする際に、スラリーが外側にスムーズに案内され、スラリーをスムーズに移動させることができる。
【００９２】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態をについて図２６、図２７を用いて説明する。本実施形態における第１の実施形態と同様の構成要素については、同一符合で示している。
【００９３】
図２６、図２７に示すように、本実施形態においても、上定盤４の下面および下定盤５の上面に、その内周縁４ｂ，５ｂから外周縁４ｃ，５ｃに延びる複数の主溝４ｍ，５ｍと、主溝４ｍ，５ｍから外周縁４ｃ，５ｃに延びる副溝４ｓ，５ｓと、が形成されている。
【００９４】
上定盤４の下面に形成される複数の主溝４ｍは、上定盤４の軸線Ｌ上に位置する中心の放射線状に沿って延びるように形成されている。本実施形態では、軸線Ｌ周りに４５度の間隔で主溝４ｍを８つ形成する例であるが、この数は限定されるものではない。
【００９５】
副溝４ｓは、主溝４ｍの内側から外側にかけて複数連設され、それぞれが外周縁４ｃまで延び、各副溝４ｓは、接続する主溝４ｍとの交点から当該主溝４ｍに沿って内周縁４ｂ側に延びる線分と鈍角をなすように形成されている。そして、各副溝４ｓは、接続する主溝４ｍからキャリア２の公転方向Ｒ側に直線状に延びるように形成されている。ここで、本実施形態では、副溝４ｓが直線状に延びる構成であるが、キャリア２の公転方向Ｒ側に湾曲する弧状にしてもよい。
【００９６】
なお、本実施形態における下定盤５の下面に形成される主溝５ｍおよび副溝５ｓの構成は、上定盤４の主溝４ｍおよび副溝４ｓの構成と同様のため説明は省略する。また、本実施形態における上側研磨パッド１００の溝の構成は、本実施形態の上定盤４の主溝４ｍおよび副溝４ｓの構成と同様であり、下側研磨パッド１０１の溝構成も、下定盤５の下面に形成される主溝５ｍおよび副溝５ｓの構成と同様であるため、説明は省略する。
【００９７】
以上で本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１  ウエハ研磨装置
２  キャリア
２ａ  ギア部
３  遊星歯車機構
４  上定盤
４ｂ，５ｂ，１００ｂ，１０１ｂ  内周縁
４ｃ，５ｃ，１００ｃ，１０１ｃ  外周縁
４ｍ，５ｍ，１００ｍ，１０１ｍ  主溝
４ｓ，５ｓ，１００ｓ，１０１ｓ  副溝
５  下定盤
Ｗ  研磨液（スラリー）
Ｓ  ウエハ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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