キャリア、ウエハ研磨装置、ウエハ研磨方法、圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
【課題】 研磨工程において、ウエハに割れや欠けといった破損が生じてしまうのを防止したキャリアと、このキャリアを用いてなる研磨装置及び研磨方法を提供する。
【解決手段】 ウエハＳの両面を研磨して、ウエハＳの厚みを所定の厚みに調整するウエハ研磨装置において、ウエハＳを収容し保持するためのキャリア４１である。ウエハＳを収容する、開口形状が略角形状の保持孔４１ｂを有している。保持孔４１ｂの角部には、角部を形成する二本の直線部Ｌ１、Ｌ２の交点Ｐとその近傍において、保持孔４１ｂの内側に向かって凹形状となる第１湾曲部４１ｃが形成され、第１湾曲部４１ｃの両側には、それぞれ対応する直線部より保持孔４１ｂの内側に膨出することなく、保持孔４１ｂの内側に向かって凸形状となる第２湾曲部４１ｄが形成されている。
【解決手段】 ウエハＳの両面を研磨して、ウエハＳの厚みを所定の厚みに調整するウエハ研磨装置において、ウエハＳを収容し保持するためのキャリア４１である。ウエハＳを収容する、開口形状が略角形状の保持孔４１ｂを有している。保持孔４１ｂの角部には、角部を形成する二本の直線部Ｌ１、Ｌ２の交点Ｐとその近傍において、保持孔４１ｂの内側に向かって凹形状となる第１湾曲部４１ｃが形成され、第１湾曲部４１ｃの両側には、それぞれ対応する直線部より保持孔４１ｂの内側に膨出することなく、保持孔４１ｂの内側に向かって凸形状となる第２湾曲部４１ｄが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリア、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、ウエハ研磨方法、該ウエハ研磨方法を利用して圧電振動子を製造する圧電振動子の製造方法、該製造方法で製造された圧電振動子、これを有する発振器、電子機器及び電波時計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。
ところで、この圧電振動片は、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ている。具体的には、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。
【０００３】
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、前述した研磨加工が品質等を決定付けるために特に重要な工程とされている。通常、研磨加工は、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。なお、このような研磨加工に供されるウエハは、その形態として、原石を切断した状態に近い矩形板状のものが多く用いられている。
また、この研磨加工は、一般的に研磨装置を利用して行われている。ここで、従来の研磨装置について図２８から図３０を参照して簡単に説明する。
【０００４】
研磨装置２００は、図２８及び図２９に示すように、サンギア２０１と、インターナルギア２０２と、キャリア２０３とを有している。また、キャリア２０３の上下には、上定盤２０４及び下定盤２０５が配置されている。サンギア２０１及びインターナルギア２０２は、共に反時計方向に回転するようになっており、キャリア２０３を遊星運動させている。すなわち、キャリア２０３を時計方向に自転させながら、反時計方向に公転させている。
【０００５】
キャリア２０３は、例えば直径数インチの円板からなり、研磨処理前のウエハＳに比べて十分に薄く形成されたもので、ウエハＳを保持する保持孔２０３ａを形成したものである。保持孔２０３ａは、図２８に示したように、ウエハＳの形状に対応してその開口が略矩形状に形成されたもので、あそびを持ってウエハＳを保持するべく、このウエハＳより一回り大きい矩形状に形成されたものである（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
また、このようなキャリア２０３は、上定盤２０４と下定盤２０５との間において所定角度毎に複数個配置されるようになっており、したがって研磨装置２００では、１バッチの研磨で複数枚のウエハＳを同時に研磨できるようになっている。
【０００６】
上定盤２０４及び下定盤２０５には、それぞれ対向面に研磨パッドＰが着脱可能に固定されている。そして、キャリア２０３に保持されたウエハＳを両定盤２０４、２０５で上下から挟み込んでいる。この際、上定盤２０４は、所定の荷重をウエハＳに加えた状態となっている。下定盤２０５は、キャリア２０３が公転する方向とは逆方向である反時計方向に回転するようになっている。
また、上定盤２０４には、図２８及び図３０に示すように、該上定盤２０４を貫通して両定盤２０４、２０５の間に研磨液Ｗを供給するための、供給路２０４ａが複数（数十個）形成されている。具体的には、半径ｒａの内側円、半径ｒｂの中間円、半径ｒｃの外側円に沿って所定間隔毎に形成されている。そして、図示しない供給ホースを介して研磨液Ｗが供給路２０４ａに供給されるようになっている。これにより、両定盤２０４、２０５の間に各供給路２０４ａを介して研磨液Ｗを供給することができ、研磨液Ｗを利用してウエハＳを研磨することができるようになっている。
【０００７】
なお、上定盤２０４に形成された研磨パッドＰには、供給路２０４ａを塞がないように開口が形成されている。また、研磨液Ｗとしては、微小な粒径の研磨剤が混入されたものが使用される。また、ラッピング工程あるいはポリッシング工程を行う場合には、通常、同一の構成ではあるものの、異なる研磨装置２００を使用している。ただし、ラッピングを行う場合には、通常、研磨パッドＰは上定盤２０４、下定盤２０５からそれぞれ外し、使用しない。これは、研磨材（遊離砥粒）によるウエハ表面の微細な破壊により、ラッピングを進行させるためである。
【０００８】
このように構成された研磨装置２００によりラッピング工程を行って、ウエハＳを研磨する場合について簡単に説明する。
まず、上定盤２０４と下定盤２０５とを離間させた状態で、下定盤２０５上に各キャリア２０３をセットする。また、このようにしてセットした各キャリア２０３の保持孔２０３ａにそれぞれウエハＳをセットする。このようにしてセットを終了した後、上定盤２０４を下降させてウエハＳの上面に該上定盤２０４を所定の荷重で押し付け、該ウエハＳを両定盤２０４、２０５で挟み込む。
【０００９】
そして、供給路２０４ａを介して両定盤２０４、２０５の間に研磨液Ｗを供給しながら、サンギア２０１、インターナルギア２０２を駆動させてキャリア２０３を自転及び公転させる。また、これと同時に下定盤２０５を回転させる。これにより、キャリア２０３に保持されたウエハＳの両面を研磨することができ、ウエハＳの厚みを所定の厚みに仕上げることができる。
【特許文献１】特開２００１−１７０８５９号公報
【特許文献２】特開平５−３８６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記したウエハの研磨には以下の改善すべき課題がある。
前記の矩形状のウエハＳについては、特にその角部が研磨時に保持孔２０３ａの内周面に衝突したり擦れたりすることで、割れや欠けといった破損が生じ易くなっている。そして、その結果歩留まりが低下し、生産コストの低減化を損なう一因となっている。なお、ウエハＳについては、面取り加工（Ｃ面取り）することで一つの角部を二つの角部にし、それぞれの角度を直角でなく鈍角にすることもなされているが、その場合にも鈍角の角部が依然として残ることにより、やはりこれら角部に割れや欠けといった破損が生じ易くなっている。
【００１１】
そこで、従来のキャリア２０３では、図３１（ａ）（ｂ）に示すように、保持孔２０３ａの全ての角部に、該保持孔２０３ａの内側に向かって凹形状となる円弧状の湾曲部２０３ｂを形成し、これによってウエハＳの角部が保持孔２０３ａの内周面に衝突したり擦れたりすることを抑制している。
しかしながら、このように保持孔２０３ａの角部に湾曲部２０３ｂを形成しても、保持孔２０３ａの内周面を形成する直線部２０３ｃと湾曲部２０３ｂとの接点部分には、保持孔２０３の内側に向けて尖ってなる尖角部２０３ｄが形成されてしまう。したがって、ウエハＳの角部やその近傍が、研磨時に前記尖角部２０３ｄに衝突したり擦れたりすることにより、やはりウエハＳに割れや欠けといった破損が生じているのが現状である。
【００１２】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、その主目的は、特に研磨工程において、ウエハに割れや欠けといった破損が生じてしまうのを防止したキャリアと、このキャリアを用いてなる研磨装置及び研磨方法を提供することである。
また、別の目的としては、ウエハ研磨方法を利用して圧電振動子を製造する圧電振動子の製造方法、該製造方法で製造された圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係るキャリアは、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おいて、前記ウエハを収容し保持するためのキャリアであって、
前記ウエハを収容する、開口形状が略角形状の保持孔を有してなり、
前記保持孔の角部には、該角部を形成する二本の直線部の交点部近傍において、該保持孔の内側に向かって凹形状となる第１湾曲部が形成され、該第１湾曲部の両側には、それぞれ対応する前記直線部より前記保持孔の内側に膨出することなく、該保持孔の内側に向かって凸形状となる第２湾曲部が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
このキャリアによれば、その保持孔の角部に、該保持孔の内側に向かって凹形状となる第１湾曲部が形成され、さらに、該第１湾曲部の両側に、前記保持孔の内側に膨出することなく、該保持孔の内側に向かって凸形状となる第２湾曲部が形成されているので、ウエハをこの保持孔に収容してウエハ研磨装置で研磨加工した際、ウエハの角部での割れや欠けといった破損を防止することができる。すなわち、ウエハの角部を第１湾曲部内に入り込ませることにより、ウエハの角部が保持孔の内周面に衝突したり擦れたりすることを抑制し、その破損を防止することができる。また、第１湾曲部の両側に第２湾曲部を形成しているので、従来のようにここに尖った角部（尖角部）を形成することなく、したがって該第２湾曲部をウエハに対してほぼ面接触させることで、ウエハの破損を防止することができる。つまり、従来では尖角部がウエハに対して点接触していたことにより、ウエハに対して局部的に大きな負荷（衝撃）をかけ、割れや欠けといった破損を引き起こしていたが、本発明では第２湾曲部を形成してウエハに面接触させているので、ウエハに与える負荷を分散し、割れや欠けといった破損を防止することことができる。
【００１５】
また、本発明に係るキャリアは、前記第１湾曲部が、前記保持孔の角部を形成する二本の直線部の、交点を中心として形成される円の円弧形状を有してなり、 前記第２湾曲部が、対応する前記直線部と前記第１湾曲部とに接する円の円弧形状を有してなるのが好ましい。
このようにすれば、第１湾曲部と第２湾曲部との間が直線に近くなり、保持孔の内側に向かって凸状に膨出することが確実になくなるので、ウエハの破損をより確実に防止することができる。
【００１６】
また、本発明に係るキャリアは、前記第１湾曲部における前記円の半径ｒ１が、前記第２湾曲部における前記円の半径ｒ２より小さくなっているのが好ましい。
このようにすれば、第１湾曲部の円の曲率が第２湾曲部の円の曲率より大きくなるので、ウエハの角部を第１湾曲部内により多く入り込ませることができ、したがってウエハの角部の破損をより良好に防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係るキャリアは、前記保持孔の開口形状が略矩形状であり、全ての角部が、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部とを有してなるのが好ましい。
このようにすれば、矩形状のウエハを保持孔に収納して研磨する際、その全ての角部での破損を確実に防止することができる。
【００１８】
本発明に係るウエハ研磨装置は、研磨液を供給しつつ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、
外周縁がギア部とされ、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円板状に形成され、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つつ、該ウエハの両面を挟み込む上定盤及び下定盤と、
前記上定盤と前記下定盤との間に前記研磨液を供給する研磨液供給手段と、を備え、
前記キャリアは、前記保持孔が、前記した本発明に係るキャリアの保持孔と同じ構成からなっていることを特徴としている。
【００１９】
本発明に係るウエハ研磨方法は、外周縁がギア部とされ、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円板状に形成され、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つつ、該ウエハの両面を挟み込む上定盤及び下定盤と、前記上定盤と前記下定盤との間に前記研磨液を供給する研磨液供給手段と、を備えるウエハ研磨装置により、前記研磨液供給手段から研磨液を供給しつつ前記ウエハの両面を研磨し、該ウエハの厚みを所定の厚みに調整する研磨工程を備えたウエハ研磨方法であって、
前記キャリアとして、前記保持孔が、前記した本発明に係るキャリアの保持孔と同じ構成からなっているものを用いることを特徴としている。
【００２０】
この発明に係るウエハ研磨装置及びウエハ研磨方法においては、矩形状のウエハを保持するキャリアとして、前記した、保持孔の角部に第１湾曲部と第２湾曲部とを形成したものを用意する。そして、研磨工程の前に、下定盤上に前記キャリアをセットするとともに、該キャリアの保持孔に研磨加工対象物である前記ウエハを収納し、ここに保持させておく。
このようにしてキャリア及びウエハをセットしたら、研磨工程を行うべく、まず、上定盤を下降させ、キャリアの保持孔内に収納されたウエハの両面を、上定盤と下定盤とで所定の荷重を加えながら挟み込む。
次いで、研磨液供給手段から研磨液を供給しつつ、両定盤でウエハの両面を研磨加工して、ウエハを所定の厚みに調整する。
【００２１】
その際、前述したようにキャリアの保持孔の角部が第１湾曲部と第２湾曲部とを有しているので、ウエハの角部が保持孔の内周面に衝突したり擦れたりすることを抑制し、その破損を防止することができる。また、該第２湾曲部をウエハに対してほぼ面接触させることで、ウエハの破損を防止することもできる。
【００２２】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記本発明のウエハ研磨方法により研磨されたウエハを利用して圧電振動子を一度に複数製造する方法であって、
研磨後の前記ウエハをフォトリソ技術によりエッチングして、該ウエハに複数の圧電振動片の外形形状をパターニングする外形形成工程と、
複数の前記圧電振動片の外表面上に電極膜をパターニングして、所定の電圧が印加されたときに圧電振動片を振動させる励振電極と、引き出し電極を介して励振電極に電気的に接続されるマウント電極と、をそれぞれ形成する電極形成工程と、
複数の前記圧電振動片を前記ウエハから切り離して固片化する切断工程と、
該切断工程後、固片化された前記圧電振動片の前記マウント電極を、一端側が外部に電気的に接続される外部接続端子の他端側に接合するマウント工程と、
該マウント工程後、前記圧電振動片を封止部材により気密封止する封止工程と、を備えていることを特徴としている。
【００２３】
この発明に係る圧電振動子の製造方法においては、ウエハ研磨方法により両面が研磨加工され、所定の厚みに高精度に調整されたウエハをフォトリソ技術によりエッチングして、ウエハに複数の圧電振動片の外形形状をパターニングする外形形成工程を行う。
次いで、複数の圧電振動片の外表面上に電極膜をパターニングして、励振電極、引き出し電極及びマウント電極の各電極をそれぞれ形成する電極形成工程を行う。そして、複数の圧電振動片をウエハから切り離して固片化する切断工程を行う。これにより、所定の厚みに調整されたウエハから、励振電極、引き出し電極及びマウント電極が外表面上に形成された圧電振動片を一度に複数製造することができる。
【００２４】
次いで、固片化された圧電振動片のマウント電極を、一端側が外部に電気的に接続される外部接続端子の他端側に接続するマウント工程を行う。これにより圧電振動片は、外部接続端子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。そして最後に、マウントされた圧電振動片を封止部材により内部に気密封止する封止工程を行う。その結果、圧電振動片が気密封止された圧電振動子を得ることできる。
【００２５】
このように製造された圧電振動子を作動させる場合には、外部接続端子の一端側に対して所定の電圧を印加する。これにより、外部接続端子、マウント電極及び引き出し電極を介して励振電極に電流を流すことができ、圧電振動片を所定の周波数で振動させることができる。
このような圧電振動子の製造方法によれば、前記のウエハ研磨方法により、割れや欠けといった破損が防止された状態で、良好に研磨されたウエハを利用しているので、製造工程全体で見ると、生産性を改善して歩留まりを向上することができ、したがって生産コストの低減化を図ることができる。
【００２６】
また、本発明に係る圧電振動子は、前記本発明の圧電振動子の製造方法により製造されたことを特徴としている。
この発明に係る圧電振動子によれば、前述した製造方法により製造されているので、従来のものに比べて、生産コストが低減化されたものとなる。
【００２７】
また、本発明に係る発振器は、前記本発明の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
また、本発明に係る電子機器は、前記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
また、本発明に係る電波時計は、前記本発明の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
この発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、前述した圧電振動子を備えているので、従来のものに比べて生産コストが低減化されたものとなる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るキャリアによれば、ウエハを研磨加工した際、ウエハに割れや欠けといった破損が生じるのを防止することができるので、研磨加工についての生産性を改善し、歩留まりを向上することができ、したがって生産コストの低減化を図ることができる。
本発明に係るウエハ研磨装置及びウエハ研磨方法によれば、ウエハの角部での割れや欠けといった破損を防止することができるので、生産性を改善して歩留まりを向上し、生産コストの低減化を図ることができる。
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、前述したウエハ研磨方法で研磨されたウエハを利用するので、製造工程全体で見ると、生産コストの低減化を図ることができる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、前述した製造方法により製造されているので、従来のものに比べて生産コストが低減化されたものとなる。
また、本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、前記圧電振動子を備えているので、従来のものに比べて生産コストが低減化されたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の圧電振動子に係る一実施形態を、図１から図１９を参照して説明する。なお、本実施形態では、圧電振動子１として、シリンダパッケージタイプの圧電振動子を例に挙げて説明する。
本実施形態の圧電振動子１は、図１から図４に示すように、圧電振動片２と、該圧電振動片２を内部に収納するケース３と、圧電振動片２をケース３内に密閉させる気密端子であるプラグ４と、を備えている。
【００３０】
圧電振動片２は、図２及び図３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２は、後述するウエハＳから作製されたものである。
この圧電振動片２は、平行に配置された一対の振動腕部１０、１１と、該一対の振動腕部１０、１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０、１１の外表面上に形成されて一対の振動腕部１０、１１を振動させる第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４に電気的に接続されたマウント電極１６、１７とを有している。
また、本実施形態の圧電振動片２は、一対の振動腕部１０、１１の両主面上に、該振動腕部１０、１１の長手方向Ｘに沿ってそれぞれ形成された溝部１８を備えている。この溝部１８は、振動腕部１０、１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００３１】
第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５は、一対の振動腕部１０、１１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１０、１１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４に示すように、第１の励振電極１３が、一方の振動腕部１０の溝部１８上と、他方の振動腕部１１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１４が、一方の振動腕部１０の両側面上と他方の振動腕部１１の溝部１８上とに主に形成されている。
【００３２】
また、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、図２及び図３に示すように、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１９、２０を介してマウント電極１６、１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片２は、このマウント電極１６、１７を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、前述した励振電極１５、マウント電極１６、１７及び引き出し電極１９、２０は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜（電極膜）の被膜により形成されたものである。
【００３３】
また、一対の振動腕部１０、１１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２１が被膜されている。なお、この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。これら粗調膜２１ａ及び微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０、１１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。
【００３４】
ケース３は、図１に示すように有底円筒状に形成されたもので、圧電振動片２を内部に収納した状態で、プラグ４の後述するステム３０の外周に対して圧入され、嵌合固定されたものである。なお、このケース３の圧入は真空雰囲気下で行われており、これによってケース３内の圧電振動片２を囲む空間は、真空に保たれた状態となっている。
【００３５】
プラグ４は、ケース３を密閉させるステム３０と、該ステム３０を貫通するように平行配置され、ステム３０を間に挟んで一端側が圧電振動片２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３１ａ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３１ｂとされた２本のリード端子３１と、ステム３０の内側に充填されてステム３０とリード端子３１とを固定させる絶縁性の充填材３２とを有している。
ステム３０は、金属材料で環状に形成されたものである。また、充填材３２の材料としては、例えばホウ珪酸ガラスが用いられている。また、リード端子３１の表面及びステム３０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。
【００３６】
２本のリード端子３１は、ケース３内に突出している部分がインナーリード３１ａとなり、ケース３外に突出している部分がアウターリード３１ｂとなっている。そして、インナーリード３１ａとマウント電極１６、１７とが、導電性のバンプＥを介してマウントされている。すなわち、バンプＥを介してインナーリード３１ａとマウント電極１６、１７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２は、２本のリード端子３１にマウントされた状態となっている。
【００３７】
なお、前述した２本のリード端子３１は、一端側（アウターリード３１ｂ側）が外部に電気的に接続され、他端側（インナーリード３１ａ側）が圧電振動片２に対してマウントされる外部接続端子として機能する。また、ケース３及びプラグ４は、マウントされた圧電振動片２を内部に気密封止する封止部材５として機能する。
【００３８】
ここで、プラグ４を構成する主要部品の寸法及び材質の一例について述べる。
リード端子３１の直径は例えば約０．１２ｍｍであり、リード端子３１の母材の材質としては、コバール（ＦｅＮｉＣｏ合金）が慣用されている。また、リード端子３１の外表面及びステム３０の外周に被膜させるメッキの材質としては、下地金属膜としてはＣｕが用いられ、仕上金属膜としては、耐熱ハンダメッキ（錫と鉛の合金で、その重量比が１：９）や、銀（Ａｇ）や錫銅合金（ＳｎＣｕ）や金錫合金（ＡｕＳｎ）等が用いられる。
また、ステム３０の外周に被膜された金属膜（メッキ層）を介在させながらケース３の内周に真空中で冷間圧接させることにより、ケース３の内部を真空状態で気密封止できるようになっている。
【００３９】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、２本のリード端子３１のアウターリード３１ｂ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３１ａ、バンプＥ、マウント電極１６、１７及び引き出し電極１９、２０を介して、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電流を流すことができ、一対の振動腕部１０、１１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１０、１１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。
【００４０】
次に、前述した圧電振動子１の製造方法について説明するが、これに先立ち、本発明に係るキャリアについて説明する
図５（ａ）（ｂ）は、本発明に係るキャリアの一実施形態を示す図である。図５（ａ）（ｂ）においてキャリア４１は、従来の研磨用キャリアと同様に、炭素工具鋼等の板材を圧延加工した厚さ約１２０μｍ〜約１３０μｍ程度の円盤状のもので、図５（ａ）に示すように外縁をギア部４１ａとし、ウエハＳを収容保持するための保持孔４１ｂを放射状に四つ形成したものである。
【００４１】
保持孔４１ｂは、矩形状のウエハＳに対応して開口形状が略矩形状に形成されたもので、図５（ｂ）に示すようにこの開口形状、すなわち平面視した形状における全ての（四つの）角部に、それぞれ第１湾曲部４１ｃと第２湾曲部４１ｄとを形成したものである。ここで、保持孔４１ｂにおける角部とは、本発明では第１湾曲部４１ｃ及び第２湾曲部４１ｄがない元の矩形状（角形状）における角部、すなわち交差する二辺（二本の直線部Ｌ１、Ｌ２）の交点Ｐとその近傍（交点部近傍）をいう。なお、実際には第１湾曲部４１ｃ及び第２湾曲部４１ｄが形成されていることにより、キャリア４１上には前記二辺が交差する交点Ｐが存在せず、この交点Ｐは保持孔４１ｂ内に位置しているものの、二辺（直線部Ｌ１、Ｌ２）の交点Ｐは仮想的にキャリア４１に存在するものとする。
【００４２】
第１湾曲部４１ｃは、前記した保持孔４１ｂの各角部、すなわち該角部を形成する二本の直線部Ｌ１、Ｌ２の交点Ｐとその近傍（交点部近傍）に形成されたもので、該保持孔４１ｂの内側に向かって凹形状となるように形成されたものである。具体的には、この第１湾曲部４１ｃは保持孔４１ｂの開口形状（平面視形状）において、角部を形成する二本の直線部Ｌ１、Ｌ２の交点Ｐを中心として形成される半径ｒ１の円の円周の一部、つまりこの円の円弧形状を有して形成されたもので、前記角部の外側に向かって膨らんで形成されたものである。
【００４３】
また、この第１湾曲部４１ｃの両側には、それぞれに第２湾曲部４１ｄが連続して形成されている。これら第２湾曲部４１ｄは、それぞれ、対応する直線部Ｌ１（あるいはＬ２）、すなわち該第２湾曲部４１ｄが形成される側の直線部Ｌ１（あるいはＬ２）より保持孔４１ｂの内側に膨出することなく、かつ、該保持孔４１ｂの内側に向かって凸形状となるように形成されたものである。具体的には、これら第２湾曲部４１ｄは、対応する前記直線部Ｌ１（あるいはＬ２）と前記第１湾曲部４１ｃとに接する半径ｒ２の円の円周の一部、つまりこの円の円弧形状を有して形成されたもので、前記角部の内側に向かって膨らんで形成されたものである。
【００４４】
このように第１湾曲部４１ｃの両側に第２湾曲部４１ｄを形成しているので、保持孔４１ｂは、従来のように尖った角部（尖角部）を各角部に形成することなく、該角部の内周面を連続した曲線（曲面）によって構成している。
ここで、前記第１湾曲部４１ｃにおける前記円の半径ｒ１は、前記第２湾曲部４１ｄにおける前記円の半径ｒ２より小さく形成されており、したがって第１湾曲部４１ｃの曲率Ｒ１（＝１／ｒ１）は、第２湾曲部４１ｄの曲率Ｒ２（＝１／ｒ２）より大きくなっている。
なお、図５（ｂ）では、開口形状が略矩形状の保持孔４１ｂにおいて、一つの角部についてしか記載していないものの、本実施形態では、四つの角部全てに、第１湾曲部４１ｃ、第２湾曲部４１ｄ、４１ｄが形成されている。
【００４５】
このような保持孔４１ｂを有するキャリア４１に対して、矩形状のウエハＳはそれぞれの保持孔４１ｂに収容され、保持されるようになっている。ウエハＳは、保持孔４１ｂの開口形状より一回り小さくなっており、これによって保持孔４１ｂに容易に収容でき、かつここから取り外すことができるようになっている。なお、ウエハＳについては、図５（ｂ）中二点鎖線で示すように、その角部が面取り加工（Ｃ面取り）されていてもよい。
【００４６】
このようにして保持孔４１ｂ内にウエハＳを保持すると、キャリア４１は、ウエハＳの角部ＳＣを保持孔４１ｂの前記第１湾曲部４１ｃ内に入り込ませることで、後述する研磨時、該角部ＳＣが保持孔４１ｂの内周面に衝突したり擦れたりすることを抑制し、その破損を防止することができる。また、第１湾曲部４１ｃの両側に第２湾曲部４１ｄを形成し、これによって保持孔４１ｂの角部の内周面に尖った角部（尖角部）を形成していないので、第２湾曲部４１ｄをウエハＳに対してほぼ面接触させることができ、これによってもウエハＳの破損を防止することができる。
さらに、第１湾曲部４１ｃの曲率Ｒ１が第２湾曲部４１ｄの曲率Ｒ２より大きくなっているので、ウエハＳの角部ＳＣをこれに当接することなく第１湾曲部４１ｃ内により多く入り込ませることができ、したがってウエハＳの角部ＳＣの破損をより良好に防止することができる。
【００４７】
次に、このようなキャリア４１を用いた圧電振動子１の製造方法について、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
ウエハＳを作製するべく、まず、原石を切断して所定の厚さのウエハＳにする。すなわち、横断面矩形状の角柱状の原石を用意すると共に、Ｘ線回析法等により原石の切断角度（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。なお、本実施形態では原石として水晶を用い、この水晶における基準面が、形成するウエハの端面となるようにする。また、必要に応じて前記原石の角部を研磨によって面取り加工し、横断面である矩形の四つの角部全てをＣ面取りしてもよい。
【００４８】
次いで、この原石を、ワイヤーソーのワークテーブルにセットする。そして、測定した前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の厚みに切断し、略矩形状のウエハとする（Ｓ２）。
なお、本実施形態では、形成するウエハＳの最大長を約９５ｍｍとする。また、前記切断の際、ワイヤーソーの送り速度を、毎分４０ｍｍから５０ｍｍに制御する。さらに、切削液としては、砥粒にラッピングオイルを適量配合した液を使用する。この砥粒としては、平均粒径が約１２μｍ程度の炭化珪素（ＳｉＣ）が慣用される。なお、切削液については、常温を保つように温度管理する。
【００４９】
次に、ウエハＳの側面研磨を行う（Ｓ３）。すなわち、切断したウエハＳの１枚毎に外周面を研磨するか、あるいは、複数のウエハＳを重ね合わせて接着剤で張り合わせてブロックにした後に、図示しない研磨機で外周の研磨を行う。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。特に、本実施形態の略矩形状のウエハＳの場合では、ウエハＳの外形の寸法精度を出すことができる。研磨後に、加熱等により接着剤を溶解させ、１枚毎のウエハＳに分離する。そして、分離したウエハＳを洗浄液中で超音波洗浄して、接着剤を完全に除去する。
【００５０】
次いで、図７に示すウエハ研磨装置４０を用い、側面研磨されたウエハＳの両面をラッピング（粗加工）し、所望の厚さにまで研磨する（Ｓ４）。ここで、前記ウエハ研磨装置４０について詳しく説明する。なお、このウエハ研磨装置４０は、図２８、図２９、図３０に示した従来の研磨装置と基本構成は同じであり、異なるところは、図３１（ａ）（ｂ）に示したキャリア２０３に代えて、図５（ａ）（ｂ）に示したキャリア４１を用いる点である。
【００５１】
このウエハ研磨装置４０は、図７、図８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、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４１と、遊星歯車機構４２と、上定盤４３と、下定盤４４と、研磨液供給手段４５と、を備えて構成されている。
キャリア４１は、図５（ａ）（ｂ）に示したように、外縁をギア部４１ａとし、内部に保持孔４１ｂを四つ有したもので、保持孔４１ｂの各角部に、第１湾曲部４１ｃと第２湾曲部４１ｄ、４１ｄとを形成したものである。
なお、本実施形態では、図９に示すように、ウエハ研磨装置４０が前記構成のキャリア４１を５枚備えているものとして説明する。
【００５２】
前記ウエハ研磨装置４０においては、図９に示すように、前記５枚のキャリア４１が軸線Ｌを中心として放射状に所定角度間隔で配置されている。また、前記軸線Ｌに沿ってシャフト５０が配置されており、該シャフト５０にはサンギア５１が固定されている。また、５枚のキャリア４１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５２が配置されている。そして、５枚のキャリア４１は、サンギア５１及びインターナルギア５２に対してギア部４１ａが噛合した状態で配置されている。
【００５３】
これらサンギア５１及びインターナルギア５２は、図示しない駆動源により共に反時計方向に回転するようになっている。この際、サンギア５１及びインターナルギア５２の回転速度は、それぞれ別個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４１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ようになっている。つまり、サンギア５１及びインターナルギア５２は、ギア部４１ａを介してキャリア４１に噛合され、該キャリア４１を自転させながら軸線Ｌ回りに公転させる前記遊星歯車機構４２として機能する。
【００５４】
上定盤４３及び下定盤４４は、図７、図８、図９に示すように、共に中心が刳り貫かれた円板状（リング状）に形成されており、キャリア４１の上下に配置されている。下定盤４４は、回転テーブル５３上に固定されており、回転テーブル５３と共に軸線Ｌを中心としてキャリア４１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。また、上定盤４３は、図７に示すようにポール５４に沿って上下に移動可能とされており、下定盤４４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４１に形成された保持孔４１ｂにウエハＳを収納し、あるいはこれらから取り出したり、キャリア４１に収納保持したウエハＳに所定の荷重を加えながら、該ウエハＳを両定盤で挟み込んだりすることができるようになっている。
【００５５】
両定盤４３、４４は、キャリア４１の一部を両定盤４３、４４の内周面及び外周面から外側に飛び出させ、露出させるサイズに形成されている。そのため、自転及び公転するキャリア４１は、図９に示すように、サンギア５１側の一部及びインターナルギア５２側の一部が常に露出するようになっている。なお、図９では、下定盤４４だけ図示しているが、上定盤４３も下定盤４４と同じサイズである。
【００５６】
また、上定盤４３の上方には、図７に示すように、パウダーリング５５が固定されたリングプレート５６が配置されており、該リングプレート５６の下面に前記ポール５４が固定されている。パウダーリング５５には、環状の溝部５５ａが形成されており、パウダーリング５５の上方に配置された供給バルブ５７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５６には、複数のパウダーホース（供給ホース）５８の基端側が固定されている。この際、各パウダーホース５８は、溝部５５ａ内に連通した状態で固定されている。これにより、溝部５５ａ内に一旦貯留された研磨液Ｗは、溝部５５ａからパウダーホース５８内に流れ、パウダーホース５８の先端に向かって流れるようになっている。
【００５７】
これらパウダーホース５８は、その先端が、上定盤４３を貫通して形成された供給路（図示せず）に接続固定されている。供給路は、図３０に示したように、半径ｒａの内側円、半径ｒｂの中間円、半径ｒｃの外側円に沿って所定間隔毎に形成された貫通孔からなっている。これにより、パウダーホース５８から供給された研磨液Ｗは、各供給路を介して両定盤４３、４４の間に供給されるようになっている。
【００５８】
また、図７に示すように下定盤４４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６１と、回収パン６１で受け取られて集められた研磨液Ｗを貯める研磨液槽６２とが配置されている。研磨液槽６２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６３に循環させるポンプ６４が設けられている。そして、循環ホース６３は、供給バルブ５７に接続された分配器６５に接続されている。これにより、回収した研磨液Ｗを再度供給バルブ５７に戻し、パウダーリング５５の溝部５５ａ内に供給できるようになっている。
【００５９】
なお、前述したパウダーリング５５、リングプレート５６、供給バルブ５７、パウダーホース５８、回収パン６１、研磨液槽６２、循環ホース６３、ポンプ６４及び分配器６５は、上定盤４３の供給路を介してこの上定盤４３と下定盤４４との間に研磨液Ｗを供給する、前記研磨液供給手段４５として機能する。また、このうち、回収パン６１、研磨液槽６２、循環ホース６３、ポンプ６４及び分配器６５は、供給した研磨液Ｗを回収すると共に、回収した研磨液Ｗを循環させて再度両定盤４３、４４の間に供給する研磨液回収手段６６として機能する。
【００６０】
また、回収パン６１には、フィルタ６７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４３、４４の間に供給し続けることができるようになっている。
なお、前述した研磨液Ｗは、研磨材（砥粒）が含有された液である。研磨材（砥粒）としては、このラッピングの際には炭化珪素（ＳｉＣ）が慣用され、平均砥粒が６μｍから９μｍ程度のより粒径の細かいものが使用される。
また、前記の両定盤４３、４４には、後述するポリッシング工程を行うときとは異なり、研磨パッドＰを取り付けることなく外しておき、これを使用せずにラッピング（研磨）を行う。
【００６１】
このように構成されたウエハ研磨装置４０を利用してウエハ研磨を行い、前記ラッピングを行う（Ｓ４）。本実施形態のウエハ研磨方法は、図５に示したキャリア４１を用いてこれを下定盤４４上にセットし、その後遊星歯車機構４２によりキャリア４１を自転及び公転させて、ウエハＳの両面を上定盤４３及び下定盤４４で研磨する研磨工程を、備えた方法である。この研磨工程について、以下に説明する。
【００６２】
まず、上定盤４３を下定盤４４から離間するようにポール５４に沿って上方に移動させた後、キャリア４１の保持孔４１ｂ内にウエハＳを収納する。ウエハＳの収納後、ポール５４に沿って上定盤４３を下降させ、保持孔４１ｂ内に収納されたウエハＳの両面を上定盤４３と下定盤４４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４３、４４の表面に挟み込まれた状態となる。
【００６３】
次いで、ウエハ研磨処理を行う。すなわち、研磨液供給手段４５によって研磨液Ｗを供給しつつ、これら両定盤４３、４４によってウエハＳの両面を研磨加工し、ウエハＳを所定の厚みに調整する。具体的には、研磨液供給手段４５によって上定盤４３と下定盤４４との間に研磨液Ｗを供給すると同時に、遊星歯車機構４２を駆動させてキャリア４１を自転させながら、両定盤４３、４４の中心を貫く軸線Ｌ回りに公転させる。ただし、研磨液Ｗの供給と遊星歯車機構４２の作動とを同時にすることなく、研磨液Ｗの供給を行った後に遊星歯車機構４２を駆動させても構わない。また、遊星歯車機構４２の駆動と同時に、下定盤４４をキャリア４１の公転方向と反対方向に回転させる。
【００６４】
研磨液供給手段４５によって研磨液Ｗを供給するには、ポンプ６４を作動させる。ポンプ６４を作動させると、研磨液Ｗは、図７に示すように研磨液槽６２の中で十分に撹拌された後に汲み上げられ、循環ホース６３内に送られる。そして、循環ホース６３内を通過した後、研磨液Ｗは分配器６５に送られ、該分配器６５で分流されてパウダーリング５５内の溝部５５ａ内に送られる。溝部５５ａ内に送られた研磨液Ｗは、該溝部５５ａ内に貯留されると共に、各パウダーホース５８に流れ込む。パウダーホース５８を流れた研磨液Ｗは、上定盤４３の供給路を介してこの上定盤４３と下定盤４４との間に流れ込む。これにより、研磨液Ｗはその一部がキャリア４１の上面に流れ落ち、残部が下定盤４４上に流れ落ちる。したがって、ウエハＳと両定盤４３、４４との間に研磨に必要な量の研磨液Ｗが安定して供給される。
【００６５】
このようにしてラッピングを行うと、キャリア４１の保持孔４１ｂの各角部に、前述したように第１湾曲部４１ｃと第２湾曲部４１ｄ、４１ｄとを形成しているので、ウエハＳの角部ＳＣでの割れや欠けといった破損を防止することができる。すなわち、ウエハＳの角部ＳＣを第１湾曲部４１ｃ内に入り込ませることにより、ウエハＳの角部ＳＣが保持孔４１ｂの内周面に衝突したり擦れたりすることを抑制し、その破損を防止することができる。
【００６６】
また、第１湾曲部４１ｃの両側に第２湾曲部４１ｄを形成しているので、従来のようにここに尖った角部（尖角部）を形成することなく、したがって該第２湾曲部４１ｄをウエハＳに対してほぼ面接触させることで、ウエハＳの破損を防止することができる。つまり、従来では尖角部がウエハＳに対して点接触（線接触）していたことにより、ウエハに対して局部的に大きな負荷（衝撃）をかけ、割れや欠けといった破損を引き起こしていたが、本実施形態では第２湾曲部４１ｄを形成してウエハＳに面接触させているので、ウエハＳに与える負荷を分散し、割れや欠けといった破損を防止することことができる。
よって、このキャリア４１によれば、ウエハＳを研磨加工した際、ウエハＳに割れや欠けといった破損が生じるのを防止することができるので、研磨加工についての生産性を改善し、歩留まりを向上することができ、したがって生産コストの低減化を図ることができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、ウエハＳを研磨する際に、下定盤４４をキャリア４１の公転方向とは反対方向に向けて回転させているので、下定盤４４とウエハＳとの抵抗を増大でき、より効率良くウエハＳを研磨することができる。
また、両定盤４３、４４の間に供給された研磨液Ｗは、最終的には図７に示すように、回収パン６１によって回収される。そして、回収パン６１によって回収された研磨液Ｗ及び研磨加工粉は、フィルタ６７を通過した後、研磨液槽６２に溜まる。フィルタ６７を通過する際に、研磨加工粉は除去されるため、研磨液槽６２には清浄な研磨液Ｗだけが溜まるようになる。そして、回収された研磨液Ｗは、再度ポンプ６４によって送り出され、再使用される。
【００６８】
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６７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。
【００６９】
このようにしてラッピングが終了したら、ウエハＳを洗浄する（Ｓ５）。すなわち、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。
【００７０】
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。
【００７１】
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）。このポリッシングは、図７に示すウエハ研磨装置４０を利用して行うが、先のラッピング時とは異なり、下定盤４４の上面、および上定盤４３の下面にそれぞれ研磨パッド（図示せず）を接着しておき、その状態で研磨を行う。ウエハＳを直接両定盤４３、４４で挟み込むことなく、研磨パッドを介してウエハＳの両面を挟み込み、研磨するのである。
【００７２】
また、ウエハＳを保持するキャリアに関しては、前記ラッピング時と同様に、保持孔４１ｂの各角部に、第１湾曲部４１ｃと第２湾曲部４１ｄ、４１ｄとを形成してなる、図５（ａ）（ｂ）に示したキャリア４１が用いられる。ただし、このポリッシングに用いるキャリア４１としては、その厚さについては研磨対象となるウエハＳに対応して、ラッピングに用いるものに比べて厚さが薄いものを用いる。
また、研磨液Ｗについては、研磨材が含有された液が用いられ、研磨材としては、一般的に酸化セリウム（ＣｅＯ2）が慣用される。したがって、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スラリーが用いられる。
さらに、ウエハ研磨装置４０の動作については、前記ラッピング時と同様にして行う。
【００７３】
以上によりポリッシングが終了し、所定の厚さに高精度に仕上げされたウエハＳを得ることができる。
このようにしてポリッシングを行っても、キャリアとして、保持孔４１ｂの各角部に、第１湾曲部４１ｃと第２湾曲部４１ｄ、４１ｄとを形成したキャリア４１を用いているので、ウエハＳに割れや欠けといった破損が生じるのを防止することができる。よって、このポリッシング工程でも、生産性を改善し、歩留まりを向上することができ、生産コストの低減化を図ることができる。
【００７４】
次いで、ポリッシング終了後、再び洗浄を行う（Ｓ８）。すなわち、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。
【００７５】
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、窒素を封入したデシケータ中にウエハＳを保管するのが好ましい。
【００７６】
次に、前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１を一度に複数製造する製造方法について、図１０及び図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
本実施形態の圧電振動子１の製造方法は、外形形成工程と、電極形成工程と、切断工程と、マウント工程と、封止工程とを順次行って、製造する方法である。これら各工程について、以下に詳細に説明する。
【００７７】
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２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１２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、フォトリソグラフィ技術によってパターニングする。この際、圧電振動片２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。
なお、前記ウエハＳは、結晶方位についての基準面が容易に識別可能となっているので、前記パターニングを行う際、マスクの位置決めなどが容易になっている。
【００７８】
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１３及び図１４に示すように、エッチング保護膜７０を前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２の外形形状、すなわち、一対の振動腕部１０、１１及び基部１２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２の数だけパターニングを行う。なお、図１４から図１９は、図１３に示す切断線Ｃ−Ｃ線に沿った矢視断面を示す図である。
【００７９】
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１５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２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２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。
【００８０】
次に、本実施形態では、電極形成工程を行う前に一対の振動腕部１０、１１に溝部１８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１６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、フォトリソグラフィ技術によってパターニングする。この際、図１７に示すように、溝部１８の領域を空けた状態で圧電振動片２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１８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１８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。
【００８１】
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１９に示すように、一対の振動腕部１０、１１に溝部１８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。
【００８２】
次に、複数の圧電振動片２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１５、引き出し電極１９、２０、マウント電極１６、１７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２１を形成する（Ｓ４１）。
次いで、ウエハＳと圧電振動片２とを連結していた連結部を切断して、複数の圧電振動片２をウエハＳから切り離して固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１５、引き出し電極１９、２０及びマウント電極１６、１７の各電極が形成された圧電振動片２を一度に複数製造することができる。
【００８３】
次いで、圧電振動片２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２１の粗調膜２１ａ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。
【００８４】
次に、プラグ４を作製する気密端子作製工程を行う（Ｓ５０）。具体的には、まず、ステム作製工程によりステム３０を作製する（Ｓ５１）。すなわち、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３０を作製する。
次いで、ステム３０内に、リード端子３１及び充填材３２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３０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３２をステム３０の内部にセットすると共に、充填材３２を貫通するようにリード端子３１をセットする。
【００８５】
前記セット工程により、ステム３０とリード端子３１と充填材３２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３２の焼成を行う（Ｓ５３）。これにより、充填材３２とリード端子３１との間、充填材３２とステム３０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４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。
【００８６】
次に、リード端子３１の外表面及びステム３０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３１の外表面及びステム３０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３１の外表面及びステム３０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３１ａと圧電振動片２との接続を可能にすることができる。また、圧電振動片２の接続だけでなく、ステム３０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３０とケース３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。
【００８７】
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。
【００８８】
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３１ａ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２のマウント電極１６、１７をインナーリード３１ａ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３１ａと圧電振動片２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３１ａとマウント電極１６、１７とを接続することができる。その結果、圧電振動片２をマウントすることができる。すなわち、圧電振動片２は、リード端子３１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。
【００８９】
次に、封止工程を行う前に、前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２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３１ｂ間に電圧を印加して圧電振動片２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２１の微調膜２１ｂ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３１ｂ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２の周波数を調整することができる。
【００９０】
なお、前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２１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２１を除去することで周波数調整を行う。
【００９１】
最後に、マウントされた圧電振動片２を内部に収納するようにケース３をステム３０に圧入し、圧電振動片２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３をプラグ４のステム３０の外周に圧入する。すると、ステム３０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３内に圧電振動片２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２、ケース３及びプラグ４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。
【００９２】
そして、ケース３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３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）。すなわち、圧電振動片２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１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１に示す圧電振動子１を製造することができる。
【００９３】
特に、本実施形態の製造方法によれば、前記ウエハ研磨方法によって破損が防止された状態で良好に研磨されたウエハＳを利用しているので、製造工程全体で見ると、生産性を改善して歩留まりを向上することができる。したがって、生産コストの低減化を図ることができる。
【００９４】
なお、前記実施形態では、本発明のキャリア４１として、図５（ａ）（ｂ）に示したように保持孔４１ｂがウエハＳに対応して略矩形状であるものを用いたが、例えばウエハが略三角形状や略五角形状などの矩形以外の多角形状である場合には、キャリアについても、その保持孔の開口形状が、ウエハの多角形状に対応して略三角形状や略五角形状などの略角形状に形成されたものを用いてもよい。
また、前記キャリア４１については、保持孔４１ｂを四つ形成したものについて例示したが、ウエハＳの大きさに対応して、保持孔４１ｂの数が三つ以下、あるいは五つ以上に形成されたものであってもよい。
【００９５】
また、前記実施形態では、本発明に係る圧電振動子として、音叉型の圧電振動片２を備えた圧電振動子１を例に挙げて説明したが、本発明はこの圧電振動子１に限定されるものではない。
例えば、図２０に示すように、厚み滑り振動片（圧電振動片）８１を有する厚み滑り振動子（圧電振動子）８０であっても構わない。厚み滑り振動片８１は、ウエハＳから一定の厚みで板状に形成された圧電板８２と、励振電極８３、引き出し電極８４、マウント電極８５とを備えている。圧電板８２は、例えば、外形が矩形状に形成されており、両面の略中央部分に励振電極８３が対向するように形成されている。圧電板８２の端部には、引き出し電極８４を介して励振電極８３に電気的に接続されたマウント電極８５が形成されている。なお、マウント電極８５は、一方の励振電極８３に接続されたものと、他方の励振電極８３に接続されたものとが、圧電板８２の両面にそれぞれ形成されている。この際、圧電板８２の一方の面に形成されたマウント電極８５は、他方の面に形成されたマウント電極８５に対して、圧電板８２の側面上に形成された側面電極８６を介して電気的に接続されている。
【００９６】
このように構成された厚み滑り振動子８０であっても、前記のウエハ研磨装置４０及びウエハ研磨方法によって研磨されたウエハＳから厚み滑り振動片８１が製造されるので、従来のものに比べて生産コストが低減化されたものとなる。
【００９７】
また、前記実施形態では、圧電振動子の一例として、シリンダパッケージタイプの圧電振動子１を例に挙げて説明したが、この圧電振動子１に限定されるものではない。例えば、図２１及び図２２に示すように、セラミックパッケージタイプの圧電振動子９０でも構わない。
この圧電振動子９０は、内部に凹部９１ａが形成されたベース９１と、該ベース９１の凹部９１ａ内に収容される圧電振動片２と、圧電振動片２を収容した状態でベース９１に固定されるリッド９２と、を備えている。
【００９８】
ベース９１には、ハーメチック封止構造を持つリード９３が配置され、その先端にバンプ（図示せず）が設けられている。そして、バンプと圧電振動片２のマウント電極１６、１７とが機械的及び電気的に接続されている。また、リード９３はベース９１の底面に露出している。すなわち、このリード９３は、一端側が外部に電気的に接続されると共に、他端側がマウント電極１６、１７に電気的に接続される外部接続端子として機能する。
また、ベース９１は、蓋となるリッド９２により、真空中で電子ビーム溶接や真空シーム溶接、或いは、低融点ガラスや共晶金属による接合等の各種手段を用いて真空気密封止されている。これにより、圧電振動片２は、内部に気密封止されている。すなわち、ベース９１及びリッド９２は、圧電振動片２を気密封止する封止部材９４として機能する。
【００９９】
このように構成された圧電振動子９０であっても、前記のウエハ研磨装置４０及びウエハ研磨方法によって研磨されたウエハＳから圧電振動片２が製造されるので、従来のものに比べて生産コストが低減化されたものとなる。
【０１００】
更には、シリンダパッケージタイプの圧電振動子１を、さらにモールド樹脂部１０１で固めて表面実装型振動子１００としても構わない。
この表面実装型振動子１００は、図２３及び図２４に示すように、圧電振動子１と、該圧電振動子１を所定の形状で固定するモールド樹脂部１０１と、一端側がアウターリード３１ｂに電気的に接続されると共に、他端側がモールド樹脂部１０１の底面に露出して外部に電気的に接続される外部接続端子１０２と、を備えている。この外部接続端子１０２は、銅等の金属材料で断面コ形に形成されている。このように圧電振動子１をモールド樹脂部１０１で固めることで、回路基板等に安定して取り付けることができるので、より使用し易く、使い易さが向上する。特に、圧電振動子１は従来のものに比べて生産コストが低減化されているので、表面実装型振動子１００自体に関しても生産コストが低減化されたものとなる。
【０１０１】
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図２５を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図２５に示すように、圧電振動子１を、集積回路１１１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１１０は、コンデンサ等の電子部品１１２が実装された基板１１３を備えている。基板１１３には、発振器用の前記集積回路１１１が実装されており、この集積回路１１１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片２が実装されている。これら電子部品１１２、集積回路１１１及び圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
【０１０２】
このように構成された発振器１１０において、圧電振動子１に電圧を印加すると、該圧電振動子１内の圧電振動片２が振動する。この振動は、圧電振動片２が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１１１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１１１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１が発振子として機能する。
また、集積回路１１１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
【０１０３】
このような本実施形態の発振器１１０によれば、従来のものに比べて生産コストが低減化された圧電振動子１を備えているので、発振器１１０自体に関しても生産コストが低減化されたものとなる。
【０１０４】
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図２６を参照して説明する。なお電子機器として、前述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１２０を例にして説明する。始めに本実施形態の携帯情報機器１２０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
【０１０５】
次に、本実施形態の携帯情報機器１２０の構成について説明する。この携帯情報機器１２０は、図２６に示すように、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１２１とを備えている。電源部１２１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１２１には、各種制御を行う制御部１２２と、時刻等のカウントを行う計時部１２３と、外部との通信を行う通信部１２４と、各種情報を表示する表示部１２５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１２６とが並列に接続されている。そして、電源部１２１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
【０１０６】
制御部１２２は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１２２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。
【０１０７】
計時部１２３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片２が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１２２と信号の送受信が行われ、表示部１２５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
【０１０８】
通信部１２４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９、増幅部１３０、音声入出力部１３１、電話番号入力部１３２、着信音発生部１３３及び呼制御メモリ部１３４を備えている。
無線部１２７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１３５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１２８は、無線部１２７又は増幅部１３０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部１３０は、音声処理部１２８又は音声入出力部１３１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１３１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【０１０９】
また、着信音発生部１３３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１２９は、着信時に限って、音声処理部１２８に接続されている増幅部１３０を着信音発生部１３３に切り替えることによって、着信音発生部１３３において生成された着信音が増幅部１３０を介して音声入出力部１３１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１３４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１３２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
【０１１０】
電圧検出部１２６は、電源部１２１によって制御部１２２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１２２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１２４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１２６から電圧降下の通知を受けた制御部１２２は、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９及び着信音発生部１３３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１２７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１２５に、通信部１２４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【０１１１】
すなわち、電圧検出部１２６と制御部１２２とによって、通信部１２４の動作を禁止し、その旨を表示部１２５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１２５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。
なお、通信部１２４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１３６を備えることで、通信部１２４の機能をより確実に停止することができる。
【０１１２】
前述したように、本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、従来のものに比べて生産コストが低減化された圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器１２０自体に関しても生産コストが低減化されたものとなる。
【０１１３】
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図２７を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図２７に示すように、フィルタ部１４１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、前述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【０１１４】
以下、電波時計１４０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１４２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１４３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１４１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子１は、前記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１４８、１４９をそれぞれ備えている。
【０１１５】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１４４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１４５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１４６でカウントされる。ＣＰＵ１４６では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１４８に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１４８、１４９は、前述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【０１１６】
なお、前述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは７７．５ＫＨｚの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計１４０を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子１を必要とする。
【０１１７】
前述したように、本実施形態の電波時計１４０によれば、従来のものに比べて生産コストが低減化された圧電振動子１を備えているので、電波時計１４０自体に関しても生産コストが低減化されたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す図であって、上面側から見た全体図である。
【図２】図１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３】図１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４】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】（ａ）は本発明に係るキャリアとこれに保持されたウエハとを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図６】図２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７】本発明に係るウエハ研磨装置の構成図である。
【図８】図７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９】図７のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図１０】研磨加工されたウエハを利用して、図１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１１】図１０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１２】図１０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１３】図１２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１４】図１３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図１５】図１４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１６】図１５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１７】図１６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１８】図１７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１９】図１８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２０】本発明に係る圧電振動子の他の例を示す図であって、厚み滑り振動する圧電振動子の斜視図である。
【図２１】本発明に係る圧電振動子の他の例を示す図であって、セラミックパッケージタイプの圧電振動子の上面図である。
【図２２】図２１のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図２３】本発明に係る圧電振動子を有する表面実装型振動子を示す断面図である。
【図２４】図２３に示す圧電振動子と外部接続端子との取り付け関係を示す斜視図である。
【図２５】本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図２６】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図２７】本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図２８】従来の研磨装置の一例を示す構成図である。
【図２９】図２８のＥ−Ｅ線矢視断面図である。
【図３０】図２８に示す研磨装置を構成する上定盤の上面図である。
【図３１】（ａ）は従来のキャリアとこれに保持されたウエハとを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【符号の説明】
【０１１９】
Ｌ…軸線、Ｌ１、Ｌ２…直線部、Ｓ…ウエハ、ＳＣ…角部、Ｗ…研磨液、１、９０…圧電振動子、２…圧電振動片、５、９４…封止部材、１５、８３…励振電極、１６、１７、８５…マウント電極、１９、２０、８４…引き出し電極、３１…リード端子（外部接続端子）、４０…ウエハ研磨装置、４１…キャリア、４１ａ…キャリアのギア部、４１ｂ…キャリアの保持孔、４１ｃ…第１湾曲部、４１ｄ…第２湾曲部、４２…遊星歯車機構、４３…上定盤、４４…下定盤、４５…研磨液供給手段、５８…パウダーホース、６６…研磨液回収手段、６７…フィルタ、９０…厚み滑り振動片、９３…リード（外部接続端子）、８０…厚み滑り振動子（圧電振動子）、８１…厚み滑り振動片（圧電振動片）、１１０…発振器、１２０…携帯情報機器（電子機器）、１４０…電波時計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリア、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、ウエハ研磨方法、該ウエハ研磨方法を利用して圧電振動子を製造する圧電振動子の製造方法、該製造方法で製造された圧電振動子、これを有する発振器、電子機器及び電波時計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。
ところで、この圧電振動片は、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ている。具体的には、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。
【０００３】
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、前述した研磨加工が品質等を決定付けるために特に重要な工程とされている。通常、研磨加工は、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。なお、このような研磨加工に供されるウエハは、その形態として、原石を切断した状態に近い矩形板状のものが多く用いられている。
また、この研磨加工は、一般的に研磨装置を利用して行われている。ここで、従来の研磨装置について図２８から図３０を参照して簡単に説明する。
【０００４】
研磨装置２００は、図２８及び図２９に示すように、サンギア２０１と、インターナルギア２０２と、キャリア２０３とを有している。また、キャリア２０３の上下には、上定盤２０４及び下定盤２０５が配置されている。サンギア２０１及びインターナルギア２０２は、共に反時計方向に回転するようになっており、キャリア２０３を遊星運動させている。すなわち、キャリア２０３を時計方向に自転させながら、反時計方向に公転させている。
【０００５】
キャリア２０３は、例えば直径数インチの円板からなり、研磨処理前のウエハＳに比べて十分に薄く形成されたもので、ウエハＳを保持する保持孔２０３ａを形成したものである。保持孔２０３ａは、図２８に示したように、ウエハＳの形状に対応してその開口が略矩形状に形成されたもので、あそびを持ってウエハＳを保持するべく、このウエハＳより一回り大きい矩形状に形成されたものである（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
また、このようなキャリア２０３は、上定盤２０４と下定盤２０５との間において所定角度毎に複数個配置されるようになっており、したがって研磨装置２００では、１バッチの研磨で複数枚のウエハＳを同時に研磨できるようになっている。
【０００６】
上定盤２０４及び下定盤２０５には、それぞれ対向面に研磨パッドＰが着脱可能に固定されている。そして、キャリア２０３に保持されたウエハＳを両定盤２０４、２０５で上下から挟み込んでいる。この際、上定盤２０４は、所定の荷重をウエハＳに加えた状態となっている。下定盤２０５は、キャリア２０３が公転する方向とは逆方向である反時計方向に回転するようになっている。
また、上定盤２０４には、図２８及び図３０に示すように、該上定盤２０４を貫通して両定盤２０４、２０５の間に研磨液Ｗを供給するための、供給路２０４ａが複数（数十個）形成されている。具体的には、半径ｒａの内側円、半径ｒｂの中間円、半径ｒｃの外側円に沿って所定間隔毎に形成されている。そして、図示しない供給ホースを介して研磨液Ｗが供給路２０４ａに供給されるようになっている。これにより、両定盤２０４、２０５の間に各供給路２０４ａを介して研磨液Ｗを供給することができ、研磨液Ｗを利用してウエハＳを研磨することができるようになっている。
【０００７】
なお、上定盤２０４に形成された研磨パッドＰには、供給路２０４ａを塞がないように開口が形成されている。また、研磨液Ｗとしては、微小な粒径の研磨剤が混入されたものが使用される。また、ラッピング工程あるいはポリッシング工程を行う場合には、通常、同一の構成ではあるものの、異なる研磨装置２００を使用している。ただし、ラッピングを行う場合には、通常、研磨パッドＰは上定盤２０４、下定盤２０５からそれぞれ外し、使用しない。これは、研磨材（遊離砥粒）によるウエハ表面の微細な破壊により、ラッピングを進行させるためである。
【０００８】
このように構成された研磨装置２００によりラッピング工程を行って、ウエハＳを研磨する場合について簡単に説明する。
まず、上定盤２０４と下定盤２０５とを離間させた状態で、下定盤２０５上に各キャリア２０３をセットする。また、このようにしてセットした各キャリア２０３の保持孔２０３ａにそれぞれウエハＳをセットする。このようにしてセットを終了した後、上定盤２０４を下降させてウエハＳの上面に該上定盤２０４を所定の荷重で押し付け、該ウエハＳを両定盤２０４、２０５で挟み込む。
【０００９】
そして、供給路２０４ａを介して両定盤２０４、２０５の間に研磨液Ｗを供給しながら、サンギア２０１、インターナルギア２０２を駆動させてキャリア２０３を自転及び公転させる。また、これと同時に下定盤２０５を回転させる。これにより、キャリア２０３に保持されたウエハＳの両面を研磨することができ、ウエハＳの厚みを所定の厚みに仕上げることができる。
【特許文献１】特開２００１−１７０８５９号公報
【特許文献２】特開平５−３８６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記したウエハの研磨には以下の改善すべき課題がある。
前記の矩形状のウエハＳについては、特にその角部が研磨時に保持孔２０３ａの内周面に衝突したり擦れたりすることで、割れや欠けといった破損が生じ易くなっている。そして、その結果歩留まりが低下し、生産コストの低減化を損なう一因となっている。なお、ウエハＳについては、面取り加工（Ｃ面取り）することで一つの角部を二つの角部にし、それぞれの角度を直角でなく鈍角にすることもなされているが、その場合にも鈍角の角部が依然として残ることにより、やはりこれら角部に割れや欠けといった破損が生じ易くなっている。
【００１１】
そこで、従来のキャリア２０３では、図３１（ａ）（ｂ）に示すように、保持孔２０３ａの全ての角部に、該保持孔２０３ａの内側に向かって凹形状となる円弧状の湾曲部２０３ｂを形成し、これによってウエハＳの角部が保持孔２０３ａの内周面に衝突したり擦れたりすることを抑制している。
しかしながら、このように保持孔２０３ａの角部に湾曲部２０３ｂを形成しても、保持孔２０３ａの内周面を形成する直線部２０３ｃと湾曲部２０３ｂとの接点部分には、保持孔２０３の内側に向けて尖ってなる尖角部２０３ｄが形成されてしまう。したがって、ウエハＳの角部やその近傍が、研磨時に前記尖角部２０３ｄに衝突したり擦れたりすることにより、やはりウエハＳに割れや欠けといった破損が生じているのが現状である。
【００１２】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、その主目的は、特に研磨工程において、ウエハに割れや欠けといった破損が生じてしまうのを防止したキャリアと、このキャリアを用いてなる研磨装置及び研磨方法を提供することである。
また、別の目的としては、ウエハ研磨方法を利用して圧電振動子を製造する圧電振動子の製造方法、該製造方法で製造された圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係るキャリアは、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おいて、前記ウエハを収容し保持するためのキャリアであって、
前記ウエハを収容する、開口形状が略角形状の保持孔を有してなり、
前記保持孔の角部には、該角部を形成する二本の直線部の交点部近傍において、該保持孔の内側に向かって凹形状となる第１湾曲部が形成され、該第１湾曲部の両側には、それぞれ対応する前記直線部より前記保持孔の内側に膨出することなく、該保持孔の内側に向かって凸形状となる第２湾曲部が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
このキャリアによれば、その保持孔の角部に、該保持孔の内側に向かって凹形状となる第１湾曲部が形成され、さらに、該第１湾曲部の両側に、前記保持孔の内側に膨出することなく、該保持孔の内側に向かって凸形状となる第２湾曲部が形成されているので、ウエハをこの保持孔に収容してウエハ研磨装置で研磨加工した際、ウエハの角部での割れや欠けといった破損を防止することができる。すなわち、ウエハの角部を第１湾曲部内に入り込ませることにより、ウエハの角部が保持孔の内周面に衝突したり擦れたりすることを抑制し、その破損を防止することができる。また、第１湾曲部の両側に第２湾曲部を形成しているので、従来のようにここに尖った角部（尖角部）を形成することなく、したがって該第２湾曲部をウエハに対してほぼ面接触させることで、ウエハの破損を防止することができる。つまり、従来では尖角部がウエハに対して点接触していたことにより、ウエハに対して局部的に大きな負荷（衝撃）をかけ、割れや欠けといった破損を引き起こしていたが、本発明では第２湾曲部を形成してウエハに面接触させているので、ウエハに与える負荷を分散し、割れや欠けといった破損を防止することことができる。
【００１５】
また、本発明に係るキャリアは、前記第１湾曲部が、前記保持孔の角部を形成する二本の直線部の、交点を中心として形成される円の円弧形状を有してなり、 前記第２湾曲部が、対応する前記直線部と前記第１湾曲部とに接する円の円弧形状を有してなるのが好ましい。
このようにすれば、第１湾曲部と第２湾曲部との間が直線に近くなり、保持孔の内側に向かって凸状に膨出することが確実になくなるので、ウエハの破損をより確実に防止することができる。
【００１６】
また、本発明に係るキャリアは、前記第１湾曲部における前記円の半径ｒ１が、前記第２湾曲部における前記円の半径ｒ２より小さくなっているのが好ましい。
このようにすれば、第１湾曲部の円の曲率が第２湾曲部の円の曲率より大きくなるので、ウエハの角部を第１湾曲部内により多く入り込ませることができ、したがってウエハの角部の破損をより良好に防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係るキャリアは、前記保持孔の開口形状が略矩形状であり、全ての角部が、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部とを有してなるのが好ましい。
このようにすれば、矩形状のウエハを保持孔に収納して研磨する際、その全ての角部での破損を確実に防止することができる。
【００１８】
本発明に係るウエハ研磨装置は、研磨液を供給しつつ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、
外周縁がギア部とされ、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円板状に形成され、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つつ、該ウエハの両面を挟み込む上定盤及び下定盤と、
前記上定盤と前記下定盤との間に前記研磨液を供給する研磨液供給手段と、を備え、
前記キャリアは、前記保持孔が、前記した本発明に係るキャリアの保持孔と同じ構成からなっていることを特徴としている。
【００１９】
本発明に係るウエハ研磨方法は、外周縁がギア部とされ、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円板状に形成され、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つつ、該ウエハの両面を挟み込む上定盤及び下定盤と、前記上定盤と前記下定盤との間に前記研磨液を供給する研磨液供給手段と、を備えるウエハ研磨装置により、前記研磨液供給手段から研磨液を供給しつつ前記ウエハの両面を研磨し、該ウエハの厚みを所定の厚みに調整する研磨工程を備えたウエハ研磨方法であって、
前記キャリアとして、前記保持孔が、前記した本発明に係るキャリアの保持孔と同じ構成からなっているものを用いることを特徴としている。
【００２０】
この発明に係るウエハ研磨装置及びウエハ研磨方法においては、矩形状のウエハを保持するキャリアとして、前記した、保持孔の角部に第１湾曲部と第２湾曲部とを形成したものを用意する。そして、研磨工程の前に、下定盤上に前記キャリアをセットするとともに、該キャリアの保持孔に研磨加工対象物である前記ウエハを収納し、ここに保持させておく。
このようにしてキャリア及びウエハをセットしたら、研磨工程を行うべく、まず、上定盤を下降させ、キャリアの保持孔内に収納されたウエハの両面を、上定盤と下定盤とで所定の荷重を加えながら挟み込む。
次いで、研磨液供給手段から研磨液を供給しつつ、両定盤でウエハの両面を研磨加工して、ウエハを所定の厚みに調整する。
【００２１】
その際、前述したようにキャリアの保持孔の角部が第１湾曲部と第２湾曲部とを有しているので、ウエハの角部が保持孔の内周面に衝突したり擦れたりすることを抑制し、その破損を防止することができる。また、該第２湾曲部をウエハに対してほぼ面接触させることで、ウエハの破損を防止することもできる。
【００２２】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記本発明のウエハ研磨方法により研磨されたウエハを利用して圧電振動子を一度に複数製造する方法であって、
研磨後の前記ウエハをフォトリソ技術によりエッチングして、該ウエハに複数の圧電振動片の外形形状をパターニングする外形形成工程と、
複数の前記圧電振動片の外表面上に電極膜をパターニングして、所定の電圧が印加されたときに圧電振動片を振動させる励振電極と、引き出し電極を介して励振電極に電気的に接続されるマウント電極と、をそれぞれ形成する電極形成工程と、
複数の前記圧電振動片を前記ウエハから切り離して固片化する切断工程と、
該切断工程後、固片化された前記圧電振動片の前記マウント電極を、一端側が外部に電気的に接続される外部接続端子の他端側に接合するマウント工程と、
該マウント工程後、前記圧電振動片を封止部材により気密封止する封止工程と、を備えていることを特徴としている。
【００２３】
この発明に係る圧電振動子の製造方法においては、ウエハ研磨方法により両面が研磨加工され、所定の厚みに高精度に調整されたウエハをフォトリソ技術によりエッチングして、ウエハに複数の圧電振動片の外形形状をパターニングする外形形成工程を行う。
次いで、複数の圧電振動片の外表面上に電極膜をパターニングして、励振電極、引き出し電極及びマウント電極の各電極をそれぞれ形成する電極形成工程を行う。そして、複数の圧電振動片をウエハから切り離して固片化する切断工程を行う。これにより、所定の厚みに調整されたウエハから、励振電極、引き出し電極及びマウント電極が外表面上に形成された圧電振動片を一度に複数製造することができる。
【００２４】
次いで、固片化された圧電振動片のマウント電極を、一端側が外部に電気的に接続される外部接続端子の他端側に接続するマウント工程を行う。これにより圧電振動片は、外部接続端子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。そして最後に、マウントされた圧電振動片を封止部材により内部に気密封止する封止工程を行う。その結果、圧電振動片が気密封止された圧電振動子を得ることできる。
【００２５】
このように製造された圧電振動子を作動させる場合には、外部接続端子の一端側に対して所定の電圧を印加する。これにより、外部接続端子、マウント電極及び引き出し電極を介して励振電極に電流を流すことができ、圧電振動片を所定の周波数で振動させることができる。
このような圧電振動子の製造方法によれば、前記のウエハ研磨方法により、割れや欠けといった破損が防止された状態で、良好に研磨されたウエハを利用しているので、製造工程全体で見ると、生産性を改善して歩留まりを向上することができ、したがって生産コストの低減化を図ることができる。
【００２６】
また、本発明に係る圧電振動子は、前記本発明の圧電振動子の製造方法により製造されたことを特徴としている。
この発明に係る圧電振動子によれば、前述した製造方法により製造されているので、従来のものに比べて、生産コストが低減化されたものとなる。
【００２７】
また、本発明に係る発振器は、前記本発明の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
また、本発明に係る電子機器は、前記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
また、本発明に係る電波時計は、前記本発明の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
この発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、前述した圧電振動子を備えているので、従来のものに比べて生産コストが低減化されたものとなる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るキャリアによれば、ウエハを研磨加工した際、ウエハに割れや欠けといった破損が生じるのを防止することができるので、研磨加工についての生産性を改善し、歩留まりを向上することができ、したがって生産コストの低減化を図ることができる。
本発明に係るウエハ研磨装置及びウエハ研磨方法によれば、ウエハの角部での割れや欠けといった破損を防止することができるので、生産性を改善して歩留まりを向上し、生産コストの低減化を図ることができる。
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、前述したウエハ研磨方法で研磨されたウエハを利用するので、製造工程全体で見ると、生産コストの低減化を図ることができる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、前述した製造方法により製造されているので、従来のものに比べて生産コストが低減化されたものとなる。
また、本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計によれば、前記圧電振動子を備えているので、従来のものに比べて生産コストが低減化されたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の圧電振動子に係る一実施形態を、図１から図１９を参照して説明する。なお、本実施形態では、圧電振動子１として、シリンダパッケージタイプの圧電振動子を例に挙げて説明する。
本実施形態の圧電振動子１は、図１から図４に示すように、圧電振動片２と、該圧電振動片２を内部に収納するケース３と、圧電振動片２をケース３内に密閉させる気密端子であるプラグ４と、を備えている。
【００３０】
圧電振動片２は、図２及び図３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２は、後述するウエハＳから作製されたものである。
この圧電振動片２は、平行に配置された一対の振動腕部１０、１１と、該一対の振動腕部１０、１１の基端側を一体的に固定する基部１２と、一対の振動腕部１０、１１の外表面上に形成されて一対の振動腕部１０、１１を振動させる第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４に電気的に接続されたマウント電極１６、１７とを有している。
また、本実施形態の圧電振動片２は、一対の振動腕部１０、１１の両主面上に、該振動腕部１０、１１の長手方向Ｘに沿ってそれぞれ形成された溝部１８を備えている。この溝部１８は、振動腕部１０、１１の基端側から略中間付近まで形成されている。
【００３１】
第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５は、一対の振動腕部１０、１１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１０、１１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４に示すように、第１の励振電極１３が、一方の振動腕部１０の溝部１８上と、他方の振動腕部１１の両側面上とに主に形成され、第２の励振電極１４が、一方の振動腕部１０の両側面上と他方の振動腕部１１の溝部１８上とに主に形成されている。
【００３２】
また、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４は、図２及び図３に示すように、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極１９、２０を介してマウント電極１６、１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片２は、このマウント電極１６、１７を介して電圧が印加されるようになっている。
なお、前述した励振電極１５、マウント電極１６、１７及び引き出し電極１９、２０は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜（電極膜）の被膜により形成されたものである。
【００３３】
また、一対の振動腕部１０、１１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２１が被膜されている。なお、この重り金属膜２１は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜２１ａと、微小に調整する際に使用される微調膜２１ｂとに分かれている。これら粗調膜２１ａ及び微調膜２１ｂを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部１０、１１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。
【００３４】
ケース３は、図１に示すように有底円筒状に形成されたもので、圧電振動片２を内部に収納した状態で、プラグ４の後述するステム３０の外周に対して圧入され、嵌合固定されたものである。なお、このケース３の圧入は真空雰囲気下で行われており、これによってケース３内の圧電振動片２を囲む空間は、真空に保たれた状態となっている。
【００３５】
プラグ４は、ケース３を密閉させるステム３０と、該ステム３０を貫通するように平行配置され、ステム３０を間に挟んで一端側が圧電振動片２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３１ａ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３１ｂとされた２本のリード端子３１と、ステム３０の内側に充填されてステム３０とリード端子３１とを固定させる絶縁性の充填材３２とを有している。
ステム３０は、金属材料で環状に形成されたものである。また、充填材３２の材料としては、例えばホウ珪酸ガラスが用いられている。また、リード端子３１の表面及びステム３０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。
【００３６】
２本のリード端子３１は、ケース３内に突出している部分がインナーリード３１ａとなり、ケース３外に突出している部分がアウターリード３１ｂとなっている。そして、インナーリード３１ａとマウント電極１６、１７とが、導電性のバンプＥを介してマウントされている。すなわち、バンプＥを介してインナーリード３１ａとマウント電極１６、１７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２は、２本のリード端子３１にマウントされた状態となっている。
【００３７】
なお、前述した２本のリード端子３１は、一端側（アウターリード３１ｂ側）が外部に電気的に接続され、他端側（インナーリード３１ａ側）が圧電振動片２に対してマウントされる外部接続端子として機能する。また、ケース３及びプラグ４は、マウントされた圧電振動片２を内部に気密封止する封止部材５として機能する。
【００３８】
ここで、プラグ４を構成する主要部品の寸法及び材質の一例について述べる。
リード端子３１の直径は例えば約０．１２ｍｍであり、リード端子３１の母材の材質としては、コバール（ＦｅＮｉＣｏ合金）が慣用されている。また、リード端子３１の外表面及びステム３０の外周に被膜させるメッキの材質としては、下地金属膜としてはＣｕが用いられ、仕上金属膜としては、耐熱ハンダメッキ（錫と鉛の合金で、その重量比が１：９）や、銀（Ａｇ）や錫銅合金（ＳｎＣｕ）や金錫合金（ＡｕＳｎ）等が用いられる。
また、ステム３０の外周に被膜された金属膜（メッキ層）を介在させながらケース３の内周に真空中で冷間圧接させることにより、ケース３の内部を真空状態で気密封止できるようになっている。
【００３９】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、２本のリード端子３１のアウターリード３１ｂ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３１ａ、バンプＥ、マウント電極１６、１７及び引き出し電極１９、２０を介して、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電流を流すことができ、一対の振動腕部１０、１１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１０、１１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。
【００４０】
次に、前述した圧電振動子１の製造方法について説明するが、これに先立ち、本発明に係るキャリアについて説明する
図５（ａ）（ｂ）は、本発明に係るキャリアの一実施形態を示す図である。図５（ａ）（ｂ）においてキャリア４１は、従来の研磨用キャリアと同様に、炭素工具鋼等の板材を圧延加工した厚さ約１２０μｍ〜約１３０μｍ程度の円盤状のもので、図５（ａ）に示すように外縁をギア部４１ａとし、ウエハＳを収容保持するための保持孔４１ｂを放射状に四つ形成したものである。
【００４１】
保持孔４１ｂは、矩形状のウエハＳに対応して開口形状が略矩形状に形成されたもので、図５（ｂ）に示すようにこの開口形状、すなわち平面視した形状における全ての（四つの）角部に、それぞれ第１湾曲部４１ｃと第２湾曲部４１ｄとを形成したものである。ここで、保持孔４１ｂにおける角部とは、本発明では第１湾曲部４１ｃ及び第２湾曲部４１ｄがない元の矩形状（角形状）における角部、すなわち交差する二辺（二本の直線部Ｌ１、Ｌ２）の交点Ｐとその近傍（交点部近傍）をいう。なお、実際には第１湾曲部４１ｃ及び第２湾曲部４１ｄが形成されていることにより、キャリア４１上には前記二辺が交差する交点Ｐが存在せず、この交点Ｐは保持孔４１ｂ内に位置しているものの、二辺（直線部Ｌ１、Ｌ２）の交点Ｐは仮想的にキャリア４１に存在するものとする。
【００４２】
第１湾曲部４１ｃは、前記した保持孔４１ｂの各角部、すなわち該角部を形成する二本の直線部Ｌ１、Ｌ２の交点Ｐとその近傍（交点部近傍）に形成されたもので、該保持孔４１ｂの内側に向かって凹形状となるように形成されたものである。具体的には、この第１湾曲部４１ｃは保持孔４１ｂの開口形状（平面視形状）において、角部を形成する二本の直線部Ｌ１、Ｌ２の交点Ｐを中心として形成される半径ｒ１の円の円周の一部、つまりこの円の円弧形状を有して形成されたもので、前記角部の外側に向かって膨らんで形成されたものである。
【００４３】
また、この第１湾曲部４１ｃの両側には、それぞれに第２湾曲部４１ｄが連続して形成されている。これら第２湾曲部４１ｄは、それぞれ、対応する直線部Ｌ１（あるいはＬ２）、すなわち該第２湾曲部４１ｄが形成される側の直線部Ｌ１（あるいはＬ２）より保持孔４１ｂの内側に膨出することなく、かつ、該保持孔４１ｂの内側に向かって凸形状となるように形成されたものである。具体的には、これら第２湾曲部４１ｄは、対応する前記直線部Ｌ１（あるいはＬ２）と前記第１湾曲部４１ｃとに接する半径ｒ２の円の円周の一部、つまりこの円の円弧形状を有して形成されたもので、前記角部の内側に向かって膨らんで形成されたものである。
【００４４】
このように第１湾曲部４１ｃの両側に第２湾曲部４１ｄを形成しているので、保持孔４１ｂは、従来のように尖った角部（尖角部）を各角部に形成することなく、該角部の内周面を連続した曲線（曲面）によって構成している。
ここで、前記第１湾曲部４１ｃにおける前記円の半径ｒ１は、前記第２湾曲部４１ｄにおける前記円の半径ｒ２より小さく形成されており、したがって第１湾曲部４１ｃの曲率Ｒ１（＝１／ｒ１）は、第２湾曲部４１ｄの曲率Ｒ２（＝１／ｒ２）より大きくなっている。
なお、図５（ｂ）では、開口形状が略矩形状の保持孔４１ｂにおいて、一つの角部についてしか記載していないものの、本実施形態では、四つの角部全てに、第１湾曲部４１ｃ、第２湾曲部４１ｄ、４１ｄが形成されている。
【００４５】
このような保持孔４１ｂを有するキャリア４１に対して、矩形状のウエハＳはそれぞれの保持孔４１ｂに収容され、保持されるようになっている。ウエハＳは、保持孔４１ｂの開口形状より一回り小さくなっており、これによって保持孔４１ｂに容易に収容でき、かつここから取り外すことができるようになっている。なお、ウエハＳについては、図５（ｂ）中二点鎖線で示すように、その角部が面取り加工（Ｃ面取り）されていてもよい。
【００４６】
このようにして保持孔４１ｂ内にウエハＳを保持すると、キャリア４１は、ウエハＳの角部ＳＣを保持孔４１ｂの前記第１湾曲部４１ｃ内に入り込ませることで、後述する研磨時、該角部ＳＣが保持孔４１ｂの内周面に衝突したり擦れたりすることを抑制し、その破損を防止することができる。また、第１湾曲部４１ｃの両側に第２湾曲部４１ｄを形成し、これによって保持孔４１ｂの角部の内周面に尖った角部（尖角部）を形成していないので、第２湾曲部４１ｄをウエハＳに対してほぼ面接触させることができ、これによってもウエハＳの破損を防止することができる。
さらに、第１湾曲部４１ｃの曲率Ｒ１が第２湾曲部４１ｄの曲率Ｒ２より大きくなっているので、ウエハＳの角部ＳＣをこれに当接することなく第１湾曲部４１ｃ内により多く入り込ませることができ、したがってウエハＳの角部ＳＣの破損をより良好に防止することができる。
【００４７】
次に、このようなキャリア４１を用いた圧電振動子１の製造方法について、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
ウエハＳを作製するべく、まず、原石を切断して所定の厚さのウエハＳにする。すなわち、横断面矩形状の角柱状の原石を用意すると共に、Ｘ線回析法等により原石の切断角度（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。なお、本実施形態では原石として水晶を用い、この水晶における基準面が、形成するウエハの端面となるようにする。また、必要に応じて前記原石の角部を研磨によって面取り加工し、横断面である矩形の四つの角部全てをＣ面取りしてもよい。
【００４８】
次いで、この原石を、ワイヤーソーのワークテーブルにセットする。そして、測定した前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の厚みに切断し、略矩形状のウエハとする（Ｓ２）。
なお、本実施形態では、形成するウエハＳの最大長を約９５ｍｍとする。また、前記切断の際、ワイヤーソーの送り速度を、毎分４０ｍｍから５０ｍｍに制御する。さらに、切削液としては、砥粒にラッピングオイルを適量配合した液を使用する。この砥粒としては、平均粒径が約１２μｍ程度の炭化珪素（ＳｉＣ）が慣用される。なお、切削液については、常温を保つように温度管理する。
【００４９】
次に、ウエハＳの側面研磨を行う（Ｓ３）。すなわち、切断したウエハＳの１枚毎に外周面を研磨するか、あるいは、複数のウエハＳを重ね合わせて接着剤で張り合わせてブロックにした後に、図示しない研磨機で外周の研磨を行う。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。特に、本実施形態の略矩形状のウエハＳの場合では、ウエハＳの外形の寸法精度を出すことができる。研磨後に、加熱等により接着剤を溶解させ、１枚毎のウエハＳに分離する。そして、分離したウエハＳを洗浄液中で超音波洗浄して、接着剤を完全に除去する。
【００５０】
次いで、図７に示すウエハ研磨装置４０を用い、側面研磨されたウエハＳの両面をラッピング（粗加工）し、所望の厚さにまで研磨する（Ｓ４）。ここで、前記ウエハ研磨装置４０について詳しく説明する。なお、このウエハ研磨装置４０は、図２８、図２９、図３０に示した従来の研磨装置と基本構成は同じであり、異なるところは、図３１（ａ）（ｂ）に示したキャリア２０３に代えて、図５（ａ）（ｂ）に示したキャリア４１を用いる点である。
【００５１】
このウエハ研磨装置４０は、図７、図８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、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４１と、遊星歯車機構４２と、上定盤４３と、下定盤４４と、研磨液供給手段４５と、を備えて構成されている。
キャリア４１は、図５（ａ）（ｂ）に示したように、外縁をギア部４１ａとし、内部に保持孔４１ｂを四つ有したもので、保持孔４１ｂの各角部に、第１湾曲部４１ｃと第２湾曲部４１ｄ、４１ｄとを形成したものである。
なお、本実施形態では、図９に示すように、ウエハ研磨装置４０が前記構成のキャリア４１を５枚備えているものとして説明する。
【００５２】
前記ウエハ研磨装置４０においては、図９に示すように、前記５枚のキャリア４１が軸線Ｌを中心として放射状に所定角度間隔で配置されている。また、前記軸線Ｌに沿ってシャフト５０が配置されており、該シャフト５０にはサンギア５１が固定されている。また、５枚のキャリア４１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５２が配置されている。そして、５枚のキャリア４１は、サンギア５１及びインターナルギア５２に対してギア部４１ａが噛合した状態で配置されている。
【００５３】
これらサンギア５１及びインターナルギア５２は、図示しない駆動源により共に反時計方向に回転するようになっている。この際、サンギア５１及びインターナルギア５２の回転速度は、それぞれ別個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４１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ようになっている。つまり、サンギア５１及びインターナルギア５２は、ギア部４１ａを介してキャリア４１に噛合され、該キャリア４１を自転させながら軸線Ｌ回りに公転させる前記遊星歯車機構４２として機能する。
【００５４】
上定盤４３及び下定盤４４は、図７、図８、図９に示すように、共に中心が刳り貫かれた円板状（リング状）に形成されており、キャリア４１の上下に配置されている。下定盤４４は、回転テーブル５３上に固定されており、回転テーブル５３と共に軸線Ｌを中心としてキャリア４１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。また、上定盤４３は、図７に示すようにポール５４に沿って上下に移動可能とされており、下定盤４４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４１に形成された保持孔４１ｂにウエハＳを収納し、あるいはこれらから取り出したり、キャリア４１に収納保持したウエハＳに所定の荷重を加えながら、該ウエハＳを両定盤で挟み込んだりすることができるようになっている。
【００５５】
両定盤４３、４４は、キャリア４１の一部を両定盤４３、４４の内周面及び外周面から外側に飛び出させ、露出させるサイズに形成されている。そのため、自転及び公転するキャリア４１は、図９に示すように、サンギア５１側の一部及びインターナルギア５２側の一部が常に露出するようになっている。なお、図９では、下定盤４４だけ図示しているが、上定盤４３も下定盤４４と同じサイズである。
【００５６】
また、上定盤４３の上方には、図７に示すように、パウダーリング５５が固定されたリングプレート５６が配置されており、該リングプレート５６の下面に前記ポール５４が固定されている。パウダーリング５５には、環状の溝部５５ａが形成されており、パウダーリング５５の上方に配置された供給バルブ５７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５６には、複数のパウダーホース（供給ホース）５８の基端側が固定されている。この際、各パウダーホース５８は、溝部５５ａ内に連通した状態で固定されている。これにより、溝部５５ａ内に一旦貯留された研磨液Ｗは、溝部５５ａからパウダーホース５８内に流れ、パウダーホース５８の先端に向かって流れるようになっている。
【００５７】
これらパウダーホース５８は、その先端が、上定盤４３を貫通して形成された供給路（図示せず）に接続固定されている。供給路は、図３０に示したように、半径ｒａの内側円、半径ｒｂの中間円、半径ｒｃの外側円に沿って所定間隔毎に形成された貫通孔からなっている。これにより、パウダーホース５８から供給された研磨液Ｗは、各供給路を介して両定盤４３、４４の間に供給されるようになっている。
【００５８】
また、図７に示すように下定盤４４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６１と、回収パン６１で受け取られて集められた研磨液Ｗを貯める研磨液槽６２とが配置されている。研磨液槽６２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６３に循環させるポンプ６４が設けられている。そして、循環ホース６３は、供給バルブ５７に接続された分配器６５に接続されている。これにより、回収した研磨液Ｗを再度供給バルブ５７に戻し、パウダーリング５５の溝部５５ａ内に供給できるようになっている。
【００５９】
なお、前述したパウダーリング５５、リングプレート５６、供給バルブ５７、パウダーホース５８、回収パン６１、研磨液槽６２、循環ホース６３、ポンプ６４及び分配器６５は、上定盤４３の供給路を介してこの上定盤４３と下定盤４４との間に研磨液Ｗを供給する、前記研磨液供給手段４５として機能する。また、このうち、回収パン６１、研磨液槽６２、循環ホース６３、ポンプ６４及び分配器６５は、供給した研磨液Ｗを回収すると共に、回収した研磨液Ｗを循環させて再度両定盤４３、４４の間に供給する研磨液回収手段６６として機能する。
【００６０】
また、回収パン６１には、フィルタ６７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４３、４４の間に供給し続けることができるようになっている。
なお、前述した研磨液Ｗは、研磨材（砥粒）が含有された液である。研磨材（砥粒）としては、このラッピングの際には炭化珪素（ＳｉＣ）が慣用され、平均砥粒が６μｍから９μｍ程度のより粒径の細かいものが使用される。
また、前記の両定盤４３、４４には、後述するポリッシング工程を行うときとは異なり、研磨パッドＰを取り付けることなく外しておき、これを使用せずにラッピング（研磨）を行う。
【００６１】
このように構成されたウエハ研磨装置４０を利用してウエハ研磨を行い、前記ラッピングを行う（Ｓ４）。本実施形態のウエハ研磨方法は、図５に示したキャリア４１を用いてこれを下定盤４４上にセットし、その後遊星歯車機構４２によりキャリア４１を自転及び公転させて、ウエハＳの両面を上定盤４３及び下定盤４４で研磨する研磨工程を、備えた方法である。この研磨工程について、以下に説明する。
【００６２】
まず、上定盤４３を下定盤４４から離間するようにポール５４に沿って上方に移動させた後、キャリア４１の保持孔４１ｂ内にウエハＳを収納する。ウエハＳの収納後、ポール５４に沿って上定盤４３を下降させ、保持孔４１ｂ内に収納されたウエハＳの両面を上定盤４３と下定盤４４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４３、４４の表面に挟み込まれた状態となる。
【００６３】
次いで、ウエハ研磨処理を行う。すなわち、研磨液供給手段４５によって研磨液Ｗを供給しつつ、これら両定盤４３、４４によってウエハＳの両面を研磨加工し、ウエハＳを所定の厚みに調整する。具体的には、研磨液供給手段４５によって上定盤４３と下定盤４４との間に研磨液Ｗを供給すると同時に、遊星歯車機構４２を駆動させてキャリア４１を自転させながら、両定盤４３、４４の中心を貫く軸線Ｌ回りに公転させる。ただし、研磨液Ｗの供給と遊星歯車機構４２の作動とを同時にすることなく、研磨液Ｗの供給を行った後に遊星歯車機構４２を駆動させても構わない。また、遊星歯車機構４２の駆動と同時に、下定盤４４をキャリア４１の公転方向と反対方向に回転させる。
【００６４】
研磨液供給手段４５によって研磨液Ｗを供給するには、ポンプ６４を作動させる。ポンプ６４を作動させると、研磨液Ｗは、図７に示すように研磨液槽６２の中で十分に撹拌された後に汲み上げられ、循環ホース６３内に送られる。そして、循環ホース６３内を通過した後、研磨液Ｗは分配器６５に送られ、該分配器６５で分流されてパウダーリング５５内の溝部５５ａ内に送られる。溝部５５ａ内に送られた研磨液Ｗは、該溝部５５ａ内に貯留されると共に、各パウダーホース５８に流れ込む。パウダーホース５８を流れた研磨液Ｗは、上定盤４３の供給路を介してこの上定盤４３と下定盤４４との間に流れ込む。これにより、研磨液Ｗはその一部がキャリア４１の上面に流れ落ち、残部が下定盤４４上に流れ落ちる。したがって、ウエハＳと両定盤４３、４４との間に研磨に必要な量の研磨液Ｗが安定して供給される。
【００６５】
このようにしてラッピングを行うと、キャリア４１の保持孔４１ｂの各角部に、前述したように第１湾曲部４１ｃと第２湾曲部４１ｄ、４１ｄとを形成しているので、ウエハＳの角部ＳＣでの割れや欠けといった破損を防止することができる。すなわち、ウエハＳの角部ＳＣを第１湾曲部４１ｃ内に入り込ませることにより、ウエハＳの角部ＳＣが保持孔４１ｂの内周面に衝突したり擦れたりすることを抑制し、その破損を防止することができる。
【００６６】
また、第１湾曲部４１ｃの両側に第２湾曲部４１ｄを形成しているので、従来のようにここに尖った角部（尖角部）を形成することなく、したがって該第２湾曲部４１ｄをウエハＳに対してほぼ面接触させることで、ウエハＳの破損を防止することができる。つまり、従来では尖角部がウエハＳに対して点接触（線接触）していたことにより、ウエハに対して局部的に大きな負荷（衝撃）をかけ、割れや欠けといった破損を引き起こしていたが、本実施形態では第２湾曲部４１ｄを形成してウエハＳに面接触させているので、ウエハＳに与える負荷を分散し、割れや欠けといった破損を防止することことができる。
よって、このキャリア４１によれば、ウエハＳを研磨加工した際、ウエハＳに割れや欠けといった破損が生じるのを防止することができるので、研磨加工についての生産性を改善し、歩留まりを向上することができ、したがって生産コストの低減化を図ることができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、ウエハＳを研磨する際に、下定盤４４をキャリア４１の公転方向とは反対方向に向けて回転させているので、下定盤４４とウエハＳとの抵抗を増大でき、より効率良くウエハＳを研磨することができる。
また、両定盤４３、４４の間に供給された研磨液Ｗは、最終的には図７に示すように、回収パン６１によって回収される。そして、回収パン６１によって回収された研磨液Ｗ及び研磨加工粉は、フィルタ６７を通過した後、研磨液槽６２に溜まる。フィルタ６７を通過する際に、研磨加工粉は除去されるため、研磨液槽６２には清浄な研磨液Ｗだけが溜まるようになる。そして、回収された研磨液Ｗは、再度ポンプ６４によって送り出され、再使用される。
【００６８】
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６７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。
【００６９】
このようにしてラッピングが終了したら、ウエハＳを洗浄する（Ｓ５）。すなわち、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。
【００７０】
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。
【００７１】
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）。このポリッシングは、図７に示すウエハ研磨装置４０を利用して行うが、先のラッピング時とは異なり、下定盤４４の上面、および上定盤４３の下面にそれぞれ研磨パッド（図示せず）を接着しておき、その状態で研磨を行う。ウエハＳを直接両定盤４３、４４で挟み込むことなく、研磨パッドを介してウエハＳの両面を挟み込み、研磨するのである。
【００７２】
また、ウエハＳを保持するキャリアに関しては、前記ラッピング時と同様に、保持孔４１ｂの各角部に、第１湾曲部４１ｃと第２湾曲部４１ｄ、４１ｄとを形成してなる、図５（ａ）（ｂ）に示したキャリア４１が用いられる。ただし、このポリッシングに用いるキャリア４１としては、その厚さについては研磨対象となるウエハＳに対応して、ラッピングに用いるものに比べて厚さが薄いものを用いる。
また、研磨液Ｗについては、研磨材が含有された液が用いられ、研磨材としては、一般的に酸化セリウム（ＣｅＯ2）が慣用される。したがって、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スラリーが用いられる。
さらに、ウエハ研磨装置４０の動作については、前記ラッピング時と同様にして行う。
【００７３】
以上によりポリッシングが終了し、所定の厚さに高精度に仕上げされたウエハＳを得ることができる。
このようにしてポリッシングを行っても、キャリアとして、保持孔４１ｂの各角部に、第１湾曲部４１ｃと第２湾曲部４１ｄ、４１ｄとを形成したキャリア４１を用いているので、ウエハＳに割れや欠けといった破損が生じるのを防止することができる。よって、このポリッシング工程でも、生産性を改善し、歩留まりを向上することができ、生産コストの低減化を図ることができる。
【００７４】
次いで、ポリッシング終了後、再び洗浄を行う（Ｓ８）。すなわち、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。
【００７５】
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、窒素を封入したデシケータ中にウエハＳを保管するのが好ましい。
【００７６】
次に、前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１を一度に複数製造する製造方法について、図１０及び図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
本実施形態の圧電振動子１の製造方法は、外形形成工程と、電極形成工程と、切断工程と、マウント工程と、封止工程とを順次行って、製造する方法である。これら各工程について、以下に詳細に説明する。
【００７７】
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２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１２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、フォトリソグラフィ技術によってパターニングする。この際、圧電振動片２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。
なお、前記ウエハＳは、結晶方位についての基準面が容易に識別可能となっているので、前記パターニングを行う際、マスクの位置決めなどが容易になっている。
【００７８】
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１３及び図１４に示すように、エッチング保護膜７０を前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２の外形形状、すなわち、一対の振動腕部１０、１１及び基部１２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２の数だけパターニングを行う。なお、図１４から図１９は、図１３に示す切断線Ｃ−Ｃ線に沿った矢視断面を示す図である。
【００７９】
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１５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２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２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。
【００８０】
次に、本実施形態では、電極形成工程を行う前に一対の振動腕部１０、１１に溝部１８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１６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、フォトリソグラフィ技術によってパターニングする。この際、図１７に示すように、溝部１８の領域を空けた状態で圧電振動片２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１８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１８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。
【００８１】
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１９に示すように、一対の振動腕部１０、１１に溝部１８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。
【００８２】
次に、複数の圧電振動片２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１５、引き出し電極１９、２０、マウント電極１６、１７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２１を形成する（Ｓ４１）。
次いで、ウエハＳと圧電振動片２とを連結していた連結部を切断して、複数の圧電振動片２をウエハＳから切り離して固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１５、引き出し電極１９、２０及びマウント電極１６、１７の各電極が形成された圧電振動片２を一度に複数製造することができる。
【００８３】
次いで、圧電振動片２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２１の粗調膜２１ａ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。
【００８４】
次に、プラグ４を作製する気密端子作製工程を行う（Ｓ５０）。具体的には、まず、ステム作製工程によりステム３０を作製する（Ｓ５１）。すなわち、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３０を作製する。
次いで、ステム３０内に、リード端子３１及び充填材３２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３０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３２をステム３０の内部にセットすると共に、充填材３２を貫通するようにリード端子３１をセットする。
【００８５】
前記セット工程により、ステム３０とリード端子３１と充填材３２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３２の焼成を行う（Ｓ５３）。これにより、充填材３２とリード端子３１との間、充填材３２とステム３０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４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。
【００８６】
次に、リード端子３１の外表面及びステム３０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３１の外表面及びステム３０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３１の外表面及びステム３０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３１ａと圧電振動片２との接続を可能にすることができる。また、圧電振動片２の接続だけでなく、ステム３０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３０とケース３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。
【００８７】
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。
【００８８】
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３１ａ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２のマウント電極１６、１７をインナーリード３１ａ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３１ａと圧電振動片２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３１ａとマウント電極１６、１７とを接続することができる。その結果、圧電振動片２をマウントすることができる。すなわち、圧電振動片２は、リード端子３１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。
【００８９】
次に、封止工程を行う前に、前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２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３１ｂ間に電圧を印加して圧電振動片２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２１の微調膜２１ｂ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３１ｂ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２の周波数を調整することができる。
【００９０】
なお、前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２１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２１を除去することで周波数調整を行う。
【００９１】
最後に、マウントされた圧電振動片２を内部に収納するようにケース３をステム３０に圧入し、圧電振動片２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３をプラグ４のステム３０の外周に圧入する。すると、ステム３０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３内に圧電振動片２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２、ケース３及びプラグ４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。
【００９２】
そして、ケース３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３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）。すなわち、圧電振動片２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１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１に示す圧電振動子１を製造することができる。
【００９３】
特に、本実施形態の製造方法によれば、前記ウエハ研磨方法によって破損が防止された状態で良好に研磨されたウエハＳを利用しているので、製造工程全体で見ると、生産性を改善して歩留まりを向上することができる。したがって、生産コストの低減化を図ることができる。
【００９４】
なお、前記実施形態では、本発明のキャリア４１として、図５（ａ）（ｂ）に示したように保持孔４１ｂがウエハＳに対応して略矩形状であるものを用いたが、例えばウエハが略三角形状や略五角形状などの矩形以外の多角形状である場合には、キャリアについても、その保持孔の開口形状が、ウエハの多角形状に対応して略三角形状や略五角形状などの略角形状に形成されたものを用いてもよい。
また、前記キャリア４１については、保持孔４１ｂを四つ形成したものについて例示したが、ウエハＳの大きさに対応して、保持孔４１ｂの数が三つ以下、あるいは五つ以上に形成されたものであってもよい。
【００９５】
また、前記実施形態では、本発明に係る圧電振動子として、音叉型の圧電振動片２を備えた圧電振動子１を例に挙げて説明したが、本発明はこの圧電振動子１に限定されるものではない。
例えば、図２０に示すように、厚み滑り振動片（圧電振動片）８１を有する厚み滑り振動子（圧電振動子）８０であっても構わない。厚み滑り振動片８１は、ウエハＳから一定の厚みで板状に形成された圧電板８２と、励振電極８３、引き出し電極８４、マウント電極８５とを備えている。圧電板８２は、例えば、外形が矩形状に形成されており、両面の略中央部分に励振電極８３が対向するように形成されている。圧電板８２の端部には、引き出し電極８４を介して励振電極８３に電気的に接続されたマウント電極８５が形成されている。なお、マウント電極８５は、一方の励振電極８３に接続されたものと、他方の励振電極８３に接続されたものとが、圧電板８２の両面にそれぞれ形成されている。この際、圧電板８２の一方の面に形成されたマウント電極８５は、他方の面に形成されたマウント電極８５に対して、圧電板８２の側面上に形成された側面電極８６を介して電気的に接続されている。
【００９６】
このように構成された厚み滑り振動子８０であっても、前記のウエハ研磨装置４０及びウエハ研磨方法によって研磨されたウエハＳから厚み滑り振動片８１が製造されるので、従来のものに比べて生産コストが低減化されたものとなる。
【００９７】
また、前記実施形態では、圧電振動子の一例として、シリンダパッケージタイプの圧電振動子１を例に挙げて説明したが、この圧電振動子１に限定されるものではない。例えば、図２１及び図２２に示すように、セラミックパッケージタイプの圧電振動子９０でも構わない。
この圧電振動子９０は、内部に凹部９１ａが形成されたベース９１と、該ベース９１の凹部９１ａ内に収容される圧電振動片２と、圧電振動片２を収容した状態でベース９１に固定されるリッド９２と、を備えている。
【００９８】
ベース９１には、ハーメチック封止構造を持つリード９３が配置され、その先端にバンプ（図示せず）が設けられている。そして、バンプと圧電振動片２のマウント電極１６、１７とが機械的及び電気的に接続されている。また、リード９３はベース９１の底面に露出している。すなわち、このリード９３は、一端側が外部に電気的に接続されると共に、他端側がマウント電極１６、１７に電気的に接続される外部接続端子として機能する。
また、ベース９１は、蓋となるリッド９２により、真空中で電子ビーム溶接や真空シーム溶接、或いは、低融点ガラスや共晶金属による接合等の各種手段を用いて真空気密封止されている。これにより、圧電振動片２は、内部に気密封止されている。すなわち、ベース９１及びリッド９２は、圧電振動片２を気密封止する封止部材９４として機能する。
【００９９】
このように構成された圧電振動子９０であっても、前記のウエハ研磨装置４０及びウエハ研磨方法によって研磨されたウエハＳから圧電振動片２が製造されるので、従来のものに比べて生産コストが低減化されたものとなる。
【０１００】
更には、シリンダパッケージタイプの圧電振動子１を、さらにモールド樹脂部１０１で固めて表面実装型振動子１００としても構わない。
この表面実装型振動子１００は、図２３及び図２４に示すように、圧電振動子１と、該圧電振動子１を所定の形状で固定するモールド樹脂部１０１と、一端側がアウターリード３１ｂに電気的に接続されると共に、他端側がモールド樹脂部１０１の底面に露出して外部に電気的に接続される外部接続端子１０２と、を備えている。この外部接続端子１０２は、銅等の金属材料で断面コ形に形成されている。このように圧電振動子１をモールド樹脂部１０１で固めることで、回路基板等に安定して取り付けることができるので、より使用し易く、使い易さが向上する。特に、圧電振動子１は従来のものに比べて生産コストが低減化されているので、表面実装型振動子１００自体に関しても生産コストが低減化されたものとなる。
【０１０１】
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図２５を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器１１０は、図２５に示すように、圧電振動子１を、集積回路１１１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１１０は、コンデンサ等の電子部品１１２が実装された基板１１３を備えている。基板１１３には、発振器用の前記集積回路１１１が実装されており、この集積回路１１１の近傍に、圧電振動子１の圧電振動片２が実装されている。これら電子部品１１２、集積回路１１１及び圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
【０１０２】
このように構成された発振器１１０において、圧電振動子１に電圧を印加すると、該圧電振動子１内の圧電振動片２が振動する。この振動は、圧電振動片２が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１１１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１１１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１が発振子として機能する。
また、集積回路１１１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
【０１０３】
このような本実施形態の発振器１１０によれば、従来のものに比べて生産コストが低減化された圧電振動子１を備えているので、発振器１１０自体に関しても生産コストが低減化されたものとなる。
【０１０４】
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図２６を参照して説明する。なお電子機器として、前述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１２０を例にして説明する。始めに本実施形態の携帯情報機器１２０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
【０１０５】
次に、本実施形態の携帯情報機器１２０の構成について説明する。この携帯情報機器１２０は、図２６に示すように、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１２１とを備えている。電源部１２１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１２１には、各種制御を行う制御部１２２と、時刻等のカウントを行う計時部１２３と、外部との通信を行う通信部１２４と、各種情報を表示する表示部１２５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１２６とが並列に接続されている。そして、電源部１２１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
【０１０６】
制御部１２２は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１２２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、該ＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、該ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。
【０１０７】
計時部１２３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片２が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１２２と信号の送受信が行われ、表示部１２５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
【０１０８】
通信部１２４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９、増幅部１３０、音声入出力部１３１、電話番号入力部１３２、着信音発生部１３３及び呼制御メモリ部１３４を備えている。
無線部１２７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１３５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１２８は、無線部１２７又は増幅部１３０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部１３０は、音声処理部１２８又は音声入出力部１３１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１３１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
【０１０９】
また、着信音発生部１３３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１２９は、着信時に限って、音声処理部１２８に接続されている増幅部１３０を着信音発生部１３３に切り替えることによって、着信音発生部１３３において生成された着信音が増幅部１３０を介して音声入出力部１３１に出力される。
なお、呼制御メモリ部１３４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１３２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
【０１１０】
電圧検出部１２６は、電源部１２１によって制御部１２２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１２２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１２４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１２６から電圧降下の通知を受けた制御部１２２は、無線部１２７、音声処理部１２８、切替部１２９及び着信音発生部１３３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１２７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１２５に、通信部１２４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
【０１１１】
すなわち、電圧検出部１２６と制御部１２２とによって、通信部１２４の動作を禁止し、その旨を表示部１２５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１２５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。
なお、通信部１２４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１３６を備えることで、通信部１２４の機能をより確実に停止することができる。
【０１１２】
前述したように、本実施形態の携帯情報機器１２０によれば、従来のものに比べて生産コストが低減化された圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器１２０自体に関しても生産コストが低減化されたものとなる。
【０１１３】
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図２７を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１４０は、図２７に示すように、フィルタ部１４１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、前述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
【０１１４】
以下、電波時計１４０の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ１４２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１４３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１４１によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子１は、前記搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１４８、１４９をそれぞれ備えている。
【０１１５】
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１４４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１４５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１４６でカウントされる。ＣＰＵ１４６では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１４８に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１４８、１４９は、前述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
【０１１６】
なお、前述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは７７．５ＫＨｚの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計１４０を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子１を必要とする。
【０１１７】
前述したように、本実施形態の電波時計１４０によれば、従来のものに比べて生産コストが低減化された圧電振動子１を備えているので、電波時計１４０自体に関しても生産コストが低減化されたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す図であって、上面側から見た全体図である。
【図２】図１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３】図１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４】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】（ａ）は本発明に係るキャリアとこれに保持されたウエハとを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図６】図２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７】本発明に係るウエハ研磨装置の構成図である。
【図８】図７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９】図７のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図１０】研磨加工されたウエハを利用して、図１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１１】図１０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１２】図１０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１３】図１２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１４】図１３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図１５】図１４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１６】図１５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１７】図１６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１８】図１７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１９】図１８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２０】本発明に係る圧電振動子の他の例を示す図であって、厚み滑り振動する圧電振動子の斜視図である。
【図２１】本発明に係る圧電振動子の他の例を示す図であって、セラミックパッケージタイプの圧電振動子の上面図である。
【図２２】図２１のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図２３】本発明に係る圧電振動子を有する表面実装型振動子を示す断面図である。
【図２４】図２３に示す圧電振動子と外部接続端子との取り付け関係を示す斜視図である。
【図２５】本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。
【図２６】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。
【図２７】本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。
【図２８】従来の研磨装置の一例を示す構成図である。
【図２９】図２８のＥ−Ｅ線矢視断面図である。
【図３０】図２８に示す研磨装置を構成する上定盤の上面図である。
【図３１】（ａ）は従来のキャリアとこれに保持されたウエハとを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【符号の説明】
【０１１９】
Ｌ…軸線、Ｌ１、Ｌ２…直線部、Ｓ…ウエハ、ＳＣ…角部、Ｗ…研磨液、１、９０…圧電振動子、２…圧電振動片、５、９４…封止部材、１５、８３…励振電極、１６、１７、８５…マウント電極、１９、２０、８４…引き出し電極、３１…リード端子（外部接続端子）、４０…ウエハ研磨装置、４１…キャリア、４１ａ…キャリアのギア部、４１ｂ…キャリアの保持孔、４１ｃ…第１湾曲部、４１ｄ…第２湾曲部、４２…遊星歯車機構、４３…上定盤、４４…下定盤、４５…研磨液供給手段、５８…パウダーホース、６６…研磨液回収手段、６７…フィルタ、９０…厚み滑り振動片、９３…リード（外部接続端子）、８０…厚み滑り振動子（圧電振動子）、８１…厚み滑り振動片（圧電振動片）、１１０…発振器、１２０…携帯情報機器（電子機器）、１４０…電波時計
【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において、前記ウエハを収容し保持するためのキャリアであって、
前記ウエハを収容する、開口形状が略角形状の保持孔を有してなり、
前記保持孔の角部には、該角部を形成する二本の直線部の交点部近傍において、該保持孔の内側に向かって凹形状となる第１湾曲部が形成され、該第１湾曲部の両側には、それぞれ対応する前記直線部より前記保持孔の内側に膨出することなく、該保持孔の内側に向かって凸形状となる第２湾曲部が形成されていることを特徴とするキャリア。
【請求項２】
前記第１湾曲部は、前記保持孔の角部を形成する二本の直線部の、交点を中心として形成される円の円弧形状を有してなり、
前記第２湾曲部は、対応する前記直線部と前記第１湾曲部とに接する円の円弧形状を有してなることを特徴とする請求項１記載のキャリア。
【請求項３】
前記第１湾曲部における前記円の半径ｒ１は、前記第２湾曲部における前記円の半径ｒ２より小さいことを特徴とする請求項２記載のキャリア。
【請求項４】
前記保持孔の開口形状が略矩形状であり、全ての角部が、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部とを有してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のキャリア。
【請求項５】
研磨液を供給しつつ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、
外周縁がギア部とされ、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円板状に形成され、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つつ、該ウエハの両面を挟み込む上定盤及び下定盤と、
前記上定盤と前記下定盤との間に前記研磨液を供給する研磨液供給手段と、を備え、
前記キャリアは、前記保持孔が、請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャリアの保持孔と同じ構成からなっていることを特徴とするウエハ研磨装置。
【請求項６】
外周縁がギア部とされ、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円板状に形成され、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つつ、該ウエハの両面を挟み込む上定盤及び下定盤と、前記上定盤と前記下定盤との間に前記研磨液を供給する研磨液供給手段と、を備えるウエハ研磨装置により、前記研磨液供給手段から研磨液を供給しつつ前記ウエハの両面を研磨し、該ウエハの厚みを所定の厚みに調整する研磨工程を備えたウエハ研磨方法であって、
前記キャリアとして、前記保持孔が、請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャリアの保持孔と同じ構成からなっているものを用いることを特徴とするウエハ研磨方法。
【請求項７】
請求項６記載のウエハ研磨方法により研磨されたウエハを利用して圧電振動子を一度に複数製造する方法であって、
研磨後の前記ウエハをフォトリソ技術によりエッチングして、該ウエハに複数の圧電振動片の外形形状をパターニングする外形形成工程と、
複数の前記圧電振動片の外表面上に電極膜をパターニングして、所定の電圧が印加されたときに圧電振動片を振動させる励振電極と、引き出し電極を介して励振電極に電気的に接続されるマウント電極と、をそれぞれ形成する電極形成工程と、
複数の前記圧電振動片を前記ウエハから切り離して固片化する切断工程と、
該切断工程後、固片化された前記圧電振動片の前記マウント電極を、一端側が外部に電気的に接続される外部接続端子の他端側に接合するマウント工程と、
該マウント工程後、前記圧電振動片を封止部材により気密封止する封止工程と、を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の圧電振動子の製造方法により製造されたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項９】
請求項８記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項１０】
請求項８記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項８記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【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において、前記ウエハを収容し保持するためのキャリアであって、
前記ウエハを収容する、開口形状が略角形状の保持孔を有してなり、
前記保持孔の角部には、該角部を形成する二本の直線部の交点部近傍において、該保持孔の内側に向かって凹形状となる第１湾曲部が形成され、該第１湾曲部の両側には、それぞれ対応する前記直線部より前記保持孔の内側に膨出することなく、該保持孔の内側に向かって凸形状となる第２湾曲部が形成されていることを特徴とするキャリア。
【請求項２】
前記第１湾曲部は、前記保持孔の角部を形成する二本の直線部の、交点を中心として形成される円の円弧形状を有してなり、
前記第２湾曲部は、対応する前記直線部と前記第１湾曲部とに接する円の円弧形状を有してなることを特徴とする請求項１記載のキャリア。
【請求項３】
前記第１湾曲部における前記円の半径ｒ１は、前記第２湾曲部における前記円の半径ｒ２より小さいことを特徴とする請求項２記載のキャリア。
【請求項４】
前記保持孔の開口形状が略矩形状であり、全ての角部が、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部とを有してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のキャリア。
【請求項５】
研磨液を供給しつつ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、
外周縁がギア部とされ、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円板状に形成され、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つつ、該ウエハの両面を挟み込む上定盤及び下定盤と、
前記上定盤と前記下定盤との間に前記研磨液を供給する研磨液供給手段と、を備え、
前記キャリアは、前記保持孔が、請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャリアの保持孔と同じ構成からなっていることを特徴とするウエハ研磨装置。
【請求項６】
外周縁がギア部とされ、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円板状に形成され、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つつ、該ウエハの両面を挟み込む上定盤及び下定盤と、前記上定盤と前記下定盤との間に前記研磨液を供給する研磨液供給手段と、を備えるウエハ研磨装置により、前記研磨液供給手段から研磨液を供給しつつ前記ウエハの両面を研磨し、該ウエハの厚みを所定の厚みに調整する研磨工程を備えたウエハ研磨方法であって、
前記キャリアとして、前記保持孔が、請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャリアの保持孔と同じ構成からなっているものを用いることを特徴とするウエハ研磨方法。
【請求項７】
請求項６記載のウエハ研磨方法により研磨されたウエハを利用して圧電振動子を一度に複数製造する方法であって、
研磨後の前記ウエハをフォトリソ技術によりエッチングして、該ウエハに複数の圧電振動片の外形形状をパターニングする外形形成工程と、
複数の前記圧電振動片の外表面上に電極膜をパターニングして、所定の電圧が印加されたときに圧電振動片を振動させる励振電極と、引き出し電極を介して励振電極に電気的に接続されるマウント電極と、をそれぞれ形成する電極形成工程と、
複数の前記圧電振動片を前記ウエハから切り離して固片化する切断工程と、
該切断工程後、固片化された前記圧電振動片の前記マウント電極を、一端側が外部に電気的に接続される外部接続端子の他端側に接合するマウント工程と、
該マウント工程後、前記圧電振動片を封止部材により気密封止する封止工程と、を備えていることを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の圧電振動子の製造方法により製造されたことを特徴とする圧電振動子。
【請求項９】
請求項８記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【請求項１０】
請求項８記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項８記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２００９−１７８７８０（Ｐ２００９−１７８７８０Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７９３３（Ｐ２００８−１７９３３）
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]