圧電基板の成膜治具、圧電基板、圧電基板の成膜方法
【課題】成膜手段による温度上昇に伴う、水晶基板の変形、反りを防止し、正確な成膜パ
ターンを形成することができる水晶基板の成膜方法を提供する。
【解決手段】水晶基板６０の成膜治具は、略中央に案内孔６１が開設される水晶基板６０
の表裏の主面に配設される下マスク４０と上マスク７０と、水晶基板６０の外周を間隙を
有して取り囲む中板５０と、水晶基板６０及び下マスク４０と上マスク７０とを挟み込む
上枠８０及び下枠２０と、基台１０とを備え、下枠２０に突設される案内軸２３に、水晶
基板６０の案内孔６１、下マスク４０の案内孔４１、上マスク７０の案内孔７１を挿通し
て組立てる。中板５０と水晶基板６０の外周とは間隙を有しており、成膜工程の熱膨張に
伴う水晶基板６０の変形、反りを低減し、正確な成膜パターンを形成する。
ターンを形成することができる水晶基板の成膜方法を提供する。
【解決手段】水晶基板６０の成膜治具は、略中央に案内孔６１が開設される水晶基板６０
の表裏の主面に配設される下マスク４０と上マスク７０と、水晶基板６０の外周を間隙を
有して取り囲む中板５０と、水晶基板６０及び下マスク４０と上マスク７０とを挟み込む
上枠８０及び下枠２０と、基台１０とを備え、下枠２０に突設される案内軸２３に、水晶
基板６０の案内孔６１、下マスク４０の案内孔４１、上マスク７０の案内孔７１を挿通し
て組立てる。中板５０と水晶基板６０の外周とは間隙を有しており、成膜工程の熱膨張に
伴う水晶基板６０の変形、反りを低減し、正確な成膜パターンを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電基板の成膜治具と、この成膜治具を用いて成膜される圧電基板と、圧電
基板の成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶基板等の圧電基板における金属成膜は、成膜用マスクを用いて蒸着法またはスパッ
タリング法等の成膜手段により行われている。このような成膜手段においては、蒸着源か
らの放射熱、スパッタ粒子の衝突による熱の発生によって、圧電基板及び成膜用マスクが
加熱され、温度が上昇する。このため、熱膨張が生じるが、圧電基板と成膜用マスクとの
熱膨張率が異なるため変形し、圧電基板と成膜用マスクとの間に隙間やずれが発生して、
正確な成膜パターンができないという課題があった。
【０００３】
そこで、成膜用マスクに圧電基板と同じ材料を用いて、熱膨張率を同じにすることで、
圧電基板と成膜用マスクとの間に隙間やずれの発生を低減するという成膜治具及び成膜方
法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、圧電基板（ウエハ）の外周を保持する第２ホルダーと、成膜用マスクと圧電基板
とを厚さ方向に所定寸法離間する離間手段と、離間手段の上面に成膜マスクを配設し、こ
の成膜マスクを上面から保持する第１ホルダーからなる成膜治具を用いて、圧電基板の表
面に金属成膜を行う成膜方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５４１７４号公報（第３頁、図３）
【特許文献２】特開平１０−２０４６１５号公報（第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１によれば、成膜用マスクを水晶基板（水晶ウエハ）と同じ水晶にて
形成しているために、成膜用マスクと水晶基板との熱膨張率が同じとなることから、成膜
手段に係る熱膨張が一致するために、圧電基板と成膜用マスクとの間に隙間やずれが発生
することを低減している。しかしながら、成膜用マスクは薄く、水晶は脆性を有する材料
であるから、割れやすく取り扱いにくいという課題を有している。
【０００７】
また、上述した特許文献２によれば、圧電基板は、第２ホルダーによって外周が位置決
め保持されている。また、圧電基板と第２ホルダーと材料が異なり、熱膨張率が異なる。
従って、成膜手段による加熱によって圧電基板が膨張し、外周を保持している第２ホルダ
ーに当接して、圧電基板に反りが発生することが考えられる。また、同様に成膜用マスク
と圧電基板との熱膨張率が異なることから、圧電基板と成膜用マスクとのアライメントず
れが発生することが予測される。
【０００８】
さらに、離間部材を用いているために、成膜治具の構成部品が増加する。さらに、圧電
基板と金属成膜用マスクとの間に離間部材の分だけ隙間ができるため、成膜パターンのに
じみ（「ぼけ」ということもある）が発生することが考えられる。
【０００９】
本発明の目的は、前述した課題を解決することを要旨とし、成膜手段における温度上昇
に伴う熱膨張による圧電基板の変形を防止し、正確な成膜パターンを形成することができ
る圧電基板の成膜治具、圧電基板と、この圧電基板の成膜方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の圧電基板の成膜治具は、圧電基板の表面に成膜手段を用いて金属膜を形成する
ための成膜治具であって、略中央に案内孔が開設される圧電基板の主面に配設される成膜
用マスクと、前記圧電基板の外周を間隙を有して取り囲む中板と、前記圧電基板及び前記
成膜用マスクを挟み込む上枠部材及び下枠部材と、前記案内孔に挿通して前記圧電基板と
成膜用マスクとの位置決めをする案内軸と、を備えることを特徴とする。
ここで、成膜手段としては、例えば、蒸着法あるいはスパッタリング法とを採用する。
【００１１】
この発明によれば、圧電基板の略中央に開設する案内孔に案内軸を挿通して圧電基板の
位置決めをしているため、蒸着法あるいはスパッタリング法による金属成膜時に、圧電基
板が加熱されて熱膨張が生じても、外周部が固定されていないので圧電基板の反り等の変
形が発生せず、成膜用マスクとの平面方向、断面方向の位置ずれが発生しないので、正確
でクリアな成膜パターンを形成することができる。
【００１２】
また、案内軸によって、圧電基板と成膜用マスクとの位置決めを行っているので、相互
の位置を正確に規制することができる。
【００１３】
また、前記案内軸が、前記上枠部材または前記下枠部材の少なくとも一方に突設されて
おり、前記成膜用マスクの略中央に前記圧電基板の案内孔に対向する案内孔が開設され、
前記案内軸を前記圧電基板の案内孔と前記成膜用マスクの案内孔とを挿通して、前記圧電
基板と前記成膜用マスクの位置決めをすることが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、圧電基板及び成膜用マスクを挟み込む上枠部材または下枠部材に案
内軸を突設し、この案内軸が、圧電基板及び成膜用マスクそれぞれの案内孔を挿通して位
置決めをするために、圧電基板と成膜用マスクとの位置決めを正確に行うことができる。
【００１５】
さらに、上枠部材または下枠部材に案内軸を設けており、圧電基板と成膜用マスクには
案内孔を設けておけばよいので、枠部材は繰り返し使用可能な部材であるため簡単な構造
で、ランニングコストが低い成膜治具を提供することができるという効果がある。
【００１６】
また、前記案内軸が、前記成膜用マスクの略中央に突設されており、前記成膜用マスク
に突設される案内軸を前記圧電基板の案内孔に挿通して、前記圧電基板と前記成膜用マス
クとの位置決めをすることが好ましい。
【００１７】
成膜用マスクに案内軸を設け、圧電基板をこの案内軸にて直接位置決めするため、圧電
基板と成膜用マスクとのより一層正確な位置決めを行うことができる。
【００１８】
また、本発明では、前記圧電基板と前記成膜用マスクと前記上枠部材と前記下枠部材と
を積層して保持する基台をさらに備え、前記案内軸が前記基台に突設されており、前記案
内軸を前記成膜用マスクに開設される案内孔と前記圧電基板に開設される案内孔と前記基
台側に配設される前記下枠部材に開設される案内孔と、を挿通して、前記圧電基板と前記
成膜用マスクとの位置決めをすることが好ましい。
【００１９】
基台をさらに備え、この基台に突設される案内軸を、圧電基板と成膜用マスクと枠部材
とのそれぞれに設けられる案内孔に挿通して案内するために、圧電基板と成膜用マスクと
枠部材との位置決めを正確に行うことができる。
【００２０】
また、前記圧電基板の外周と前記中板との間隙が、前記圧電基板が成膜工程において熱
膨張しても、前記圧電基板が前記中板と当接しない程度の大きさに設定されていることが
好ましい。
【００２１】
このようにすれば、圧電基板の外周と前記中板との間に十分な間隙を有しているので、
蒸着法あるいはスパッタリング法による金属成膜時に、圧電基板が加熱されて熱膨張が生
じても圧電基板の反りが発生せず、成膜用マスクとの平面方向、断面方向の位置ずれが生
じないので、正確でクリアな成膜パターンを形成することができる。
【００２２】
また、前記案内軸の断面形状と、前記圧電基板または前記成膜用マスクまたは前記上枠
部材または前記下枠部材に開設される案内孔の形状と、が略同じ形状を有し、且つ、それ
ぞれが回転を規制する形状を有していることが望ましい。
ここで、回転を規制する形状としては、例えば、四角形、三角形、外周に直線の辺を有
する円形等を含む。
【００２３】
このようにすれば、圧電基板、成膜用マスク、上枠部材または下枠部材とを略中心にお
いて位置決めを行う他、それぞれの回転を規制するため、前述した中板による外周位置決
め構造は不要である。従って、簡単な構造で、正確な位置決めを行うことができる。
【００２４】
また、本発明の圧電基板は、圧電振動片が複数個形成されている圧電基板であって、前
記圧電基板が、該圧電基板の主面に配設される成膜用マスクとの位置決め用の案内孔を有
し、前記案内孔が前記圧電基板の略中央に開設されていることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、圧電基板の略中央に成膜用マスクとの位置決め用の案内孔を設ける
ことにより、圧電基板と成膜用マスクとの正確な位置決めを可能にする。また、詳しくは
後述する実施の形態で説明するが、圧電基板と成膜用マスクとを密接させるために上枠部
材及び下枠部材に押桟を備えており、この押桟領域内に案内孔を設けることにより、圧電
基板に案内孔を設けても圧電振動片の形成数を減らすことなく、生産効率を低下させない
。
【００２６】
また、本発明の圧電基板の成膜方法は、略中央に案内孔が開設される圧電基板の主面に
配設される成膜用マスクと、前記圧電基板の外周を間隙を有して取り囲む中板と、前記圧
電基板及び前記成膜用マスクを挟み込む上枠部材及び下枠部材と、前記案内孔に挿通して
前記圧電基板と成膜用マスクとの位置決めをする案内軸と、を備える圧電基板の成膜治具
を用いて、蒸着法またはスパッタリング法により、前記圧電基板の表面に成膜することを
特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、加熱を伴う蒸着法やスパッタリング法等の成膜手段を採用しても、
圧電基板と成膜用マスクとの位置ずれや、反り等の変形を低減することができ、正確でク
リアな成膜パターンを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の実施形態１に係る圧電基板、圧電基板の成膜治具を示し、図４は
実施形態２、図５は実施形態３、図６は実施形態４を示している。なお、実施形態１〜実
施形態４は、圧電基板の表裏の主面の両面方向から成膜する例について説明する。
（実施形態１）
【００２９】
図１は、実施形態１に係る水晶基板の成膜治具の構成を模式的に示す分解斜視図、図２
は成膜治具を組立てた状態を示す平面図、図３は断面図である。図１〜図３において、本
実施形態の圧電基板の成膜治具は、基台１０の上面に、順次下枠部材（以降、単に下枠と
表す）２０、下部の成膜用マスク（以降、単に下マスクと表す）４０、中板５０、中板５
０に形成される空間５２内に圧電基板としての水晶基板（水晶ウエハと表すことがある）
６０が装着され、さらに上部の成膜マスク（以降、単に上マスクと表す）７０、上枠部材
（以降、単に上枠と表す）８０が積層して配設され、固定螺子９５によって基台１０に挟
着して構成されている。
【００３０】
基台１０は、四角形の枠状部材であって、縁部１７の隅部には螺子孔１３〜１６が螺設
されている。また、縁部１７の対向する辺の中央部には、案内軸１１，１２が突設されて
いる。縁部１７に囲まれた空間１８は、水晶基板６０に蒸着法またはスパッタリング法に
より金属膜を成膜する際の開口部である。このように形成された基台１０の上面に下枠２
０が装着される。
【００３１】
下枠２０は、基台１０とほぼ同じ外形形状の枠状部材であって、縁部２１と、縁部２１
の対向する辺の中央を連結する押桟２２とから形成されている。この押桟２２の長手方向
略中央部、つまり下枠２０の略中央部には案内軸２３が突設されている。案内軸２３は、
断面形状が四角形の柱状をしている。
【００３２】
縁部２１の隅部には螺子挿通孔２７〜３０が開設されている。また、縁部２１の押桟２
２を挟んで対向する辺には、案内軸挿通孔２５，２６が開設されている。螺子挿通孔２７
〜３０はそれぞれ、基台１０に螺設されている螺子孔１３〜１６の位置に対向して設けら
れている。下枠２０は押桟２２によって２分割され、空間２４が形成されている。この空
間２４は、金属膜を成膜する際の開口部である。
【００３３】
下枠２０は、案内軸挿通孔２５，２６を基台１０に突設されている案内軸１１，１２に
挿通して基台１０に装着される。そして、下枠２０の上面に下マスク４０が配設される。
【００３４】
下マスク４０は、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４３０等）からなる四角形の薄板であ
り、隅部には螺子挿通孔４４〜４７が開設されている。また、対向する辺の中央部には、
案内軸挿通孔４２，４３が開設されている。さらに、図示はしないが、この下マスク４０
には、水晶基板６０の一方の主面（図中、下方）または側面に成膜用の開口部が複数個形
成されている。
なお、成膜用の開口部は、螺子挿通孔４４〜４７、案内軸挿通孔４２，４３及び押桟２
２と交差しない領域に形成されている。
【００３５】
さらに、下マスク４０の中央部には、下枠２０に突設されている案内軸２３が挿通され
る四角形の案内孔４１が開設されている。案内軸２３に案内孔４１を挿通したときに、案
内軸挿通孔４２，４３は、基台１０に突設されている案内軸１１，１２に挿通され、螺子
挿通孔４４〜４７はそれぞれ、螺子孔１３〜１６の位置に対向している。下マスク４０の
上面には、中板５０が配設される。
【００３６】
中板５０は、外形形状が基台１０とほぼ同形状の枠状部材であって、縁部５１の隅部に
は、螺子挿通孔５５〜５８が開設されている。また、対向する辺の中央部には、案内軸挿
通孔５３，５４が開設されている。縁部５１にて囲まれる空間５２は、水晶基板６０が配
設される空間である。中板５０は、基台１０に突設される案内軸１１，１２に案内軸挿通
孔５３，５４を挿通して装着される。この際、螺子挿通孔５５〜５８は基台１０に開設さ
れている螺子孔１３〜１６の位置に対向している。中板５０の空間５２内に水晶基板６０
が配設する。
【００３７】
水晶基板６０は、平面がＸ軸、Ｙ軸、厚さ方向がＺ軸を有する四角形の基板であって、
中央部に下枠２０に突設される案内軸２３に挿通する四角形の案内孔６１が開設されてい
る。水晶基板６０は、案内孔６１を案内軸２３に挿通し、空間５２内に装着した際に、外
周が中板５０の縁部５１に接触しないように設定されている。そして、中板５０及び水晶
基板６０の上面に、上マスク７０を配設する。
【００３８】
上マスク７０は、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４３０等）からなる四角形の薄板であ
り、隅部には螺子挿通孔７４〜７７が開設されている。また、対向する辺の中央部には、
案内軸挿通孔７２，７３が開設されている。さらに、図示はしないが、この上マスク７０
には、水晶基板６０の他方の主面（図中、上方）または側面に成膜するための開口部が複
数個形成されている。
なお、成膜用の開口部は、螺子挿通孔７４〜７７、案内軸挿通孔７２，７３及び後述す
る上枠８０の押桟８２と交差しない領域に形成されている。
【００３９】
さらに、上マスク７０の中央部には、下枠２０に突設されている案内軸２３が挿通され
る四角形の案内孔７１が開設されている。案内軸２３に案内孔７１を挿着したときに、案
内軸挿通孔７２，７３は、基台１０に突設されている案内軸１１，１２に挿通され、螺子
挿通孔７４〜７７はそれぞれ、螺子孔１３〜１６の位置に対向している。上マスク７０の
上面には、上枠８０が配設される。
【００４０】
上枠８０は、下枠２０とほぼ同じ形状の枠状部材であって、縁部８１と、縁部８１の対
向する辺の中央を連結する押桟８２とから形成されている。この押桟８２の長手方向中央
部、つまり上枠８０の中央部には案内軸２３に挿通する四角形の案内孔８３が開設されて
いる。
【００４１】
縁部８１の隅部には螺子挿通孔８７〜９０が開設されている。また、縁部８１の押桟８
２を挟んで対向する辺には、案内軸挿通孔８５，８６が開設されている。螺子挿通孔８７
〜９０はそれぞれ、基台１０に螺設されている螺子孔１３〜１６の位置に対向して設けら
れている。上枠８０は押桟８２によって２分割され、空間８４が形成されている。この空
間８４は、金属膜を成膜する際の開口部である。
【００４２】
なお、上述した本実施形態では、下枠２０に設けられる案内軸の断面形状と、下マスク
４０の案内孔４１、水晶基板６０の案内孔６１、上マスク７０の案内孔７１、上枠８０の
案内孔８３の平面形状と、を四角形としているが、四角形に限らず、案内軸２３に対して
回転を防止できる形状であれば限定されない。例えば、三角形や、円の一部に直線の辺を
形成した形状や、長径と短径の比が大きい楕円形でもよい。
【００４３】
続いて、図２を参照して、水晶基板６０と中板５０との関係について説明を加える。前
述したように、中板５０の空間５２内に水晶基板６０が案内軸２３に挿通された状態で配
設されている。この状態では、空間５２の内側面と水晶基板６０の外周部とは全周にわた
って間隙を有している。この間隙は、後述する成膜手段により、水晶基板６０が加熱され
て膨張しても空間５２の内側面と水晶基板６０の外周部が接触しない程度の大きさに設定
されている。
【００４４】
次に、図３を参照して、本実施形態の成膜治具の断面関係について詳しく説明する。
図３は、図２のＡ−Ａ切断面を示す断面図である。基台１０に突設された案内軸１１，
１２は、下枠２０、下マスク４０、中板５０、上マスク７０、上枠８０を貫通している。
【００４５】
また、下枠２０に突設している案内軸２３は、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク
７０、上枠８０を貫通している。なお、案内軸２３は、上枠８０の押桟８２の下面に当接
する高さとしてもよい。
【００４６】
このようにして、少なくとも、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク７０は、下枠２
０に突設されている案内軸２３によって、平面方向の位置が規制される。また、基台１０
に突設される案内軸１１，１２に挿通される下枠２０、下マスク４０、中板５０、上マス
ク７０、上枠８０それぞれの案内軸挿入孔は、遊嵌の関係に設定されており、それぞれの
位置関係の規制は、案内軸２３と案内孔４１，６１，７１，８３との位置規制が優先され
る（図１，参照）。
【００４７】
また、上述した案内軸２３は下枠２０の押桟２２に突設されているが、上枠８０の押桟
８２から下枠２０を貫通するように突設する構造としてもよい。
また、中板５０の厚さは、水晶基板６０の厚さと同じか、僅かに厚く設定し、上枠８０
によって、水晶基板６０を上マスク７０と共に圧接しないようにしている。
【００４８】
また、基台１０の上面に順次、下枠２０、下マスク４０、中板５０、水晶基板６０、上
マスク７０、上枠８０を積層挿着した後、これらを固定螺子によって、基台１０に螺合固
定する。従って、下枠２０、下マスク４０、中板５０、上マスク７０、上枠８０それぞれ
に設けられる螺子挿通孔は、固定螺子９５の螺子部に対して遊嵌の関係に設定される。
【００４９】
なお、押桟２２と押桟８２とは、案内軸２３に対する案内孔４１、７１を開設するため
と、水晶基板６０に下マスク４０と上マスク７０とを密接させるために設けられている。
【００５０】
続いて、本実施形態による水晶基板の成膜方法について説明する。図１〜図３を参照し
て説明する。
まず、水晶振動片を複数個形成した水晶基板６０を成膜治具に装着する。そして、図示
しない蒸着装置またはスパッタリング装置内に収容し、蒸着法またはスパッタリング法に
より水晶基板６０の表面に金属膜を成膜し、所定の成膜パターンを形成する。この際、水
晶基板６０の表裏の主面には下マスク４０及び上マスク７０とが配設されているので、主
面両面から成膜することを可能にしている。
【００５１】
成膜工程において、蒸着法では、蒸着源からの放射熱、スパッタリング法ではスパッタ
粒子の衝突による熱が発生し、下マスク４０、上マスク７０及び水晶基板６０も加熱され
る。そして、下マスク４０、上マスク７０及び水晶基板６０の温度が上昇する。この際発
生する熱は３５０℃程度である。このため、下マスク４０、上マスク７０及び水晶基板６
０は熱膨張する。
【００５２】
ここで、本実施形態で例示する水晶基板６０の熱膨張率はＸ軸方向において１４．７ｐ
ｐｍ／℃、Ｚ軸方向において７．８９ｐｐｍ／℃であり、下マスク４０と上マスク７０は
１０．４ｐｐｍ／℃（ＳＵＳ４３０の場合）である。従って、熱膨張率の差から熱膨張の
大きさが異なり、従来の水晶基板の外周部にて位置決めする構造では、水晶基板の膨張に
より反りの発生、マスクとの位置ずれの発生がある。
【００５３】
しかしながら、本実施形態では、水晶基板６０及び下マスク４０と上マスク７０とは、
中心部の案内軸２３により位置決めされている。また、水晶基板６０と中板５０との間に
は、水晶基板６０が熱膨張しても接触しない間隙を有していることから、成膜工程による
反りの発生を著しく低減することができるのである。
【００５４】
なお、前述した本実施形態では、圧電基板として水晶基板を例示して説明したが、水晶
基板に限らず、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）
等の圧電材料に対しても採用することができる。
【００５５】
従って、前述した実施形態１によれば、水晶基板６０に開設する案内孔６１に案内軸２
３を挿通して水晶基板６０の位置決めをしているため、蒸着法あるいはスパッタリング法
による成膜時に、水晶基板６０が加熱されて熱膨張が生じても、外周部が固定されていな
いので反り等の変形が発生せず、下マスク４０及び上マスク７０との平面方向、断面方向
の位置ずれが発生しないので、正確で、にじみ（ぼけともいう）のないクリアな成膜パタ
ーンを形成することができる。
【００５６】
また、下枠２０に案内軸２３を突設し、この案内軸２３が、水晶基板６０及び下マスク
４０、上マスク７０、上枠８０それぞれの案内孔を挿通して位置決めをするために、これ
らの相互の位置決めを正確に行うことができる。
【００５７】
また、基台１０の上面に下枠２０を装着し、その上面に下枠２０に突設されている案内
軸２３及び基台１０に突出されている案内軸１１，１２を組立用の案内軸として、順次、
下マスク４０、中板５０、水晶基板６０、上マスク７０、上枠８０を組立てる構造である
ため、構造が簡単で組立て易く、生産効率を高めることができる。
【００５８】
また、案内軸２３の断面形状と、水晶基板６０、下マスク４０と上マスク７０それぞれ
の案内孔６１，４１，７１とが四角形であり、それぞれの回転を規制するため、簡単な構
造で、正確な位置決めを可能にしている。
【００５９】
さらに、水晶基板６０に設けられる位置決め用の案内孔６１は、水晶振動片（図示せず
）をフォトリソグラフィ技術を用いて形成する際に、同時に形成することができ、特別な
工程を必要としない。また、この案内孔６１は、下枠２０の押桟２２及び上枠８０の押桟
８２の位置に設けられているために、案内孔６１を設けても水晶振動片の形成数を減らす
ことなく、生産効率を低下させない。
（実施形態２）
【００６０】
続いて、本発明の実施形態２について図面を参照して説明する。実施形態２は、水晶基
板を位置決めする案内軸を成膜用マスクに設けたところに特徴を有しており、基本構成は
、前述した実施形態１と同じであるため相違個所を中心に説明する。なお、同じ機能部品
には実施形態１と同じ符号を付して説明する。図１も参照する。
図４は、実施形態２に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図である。図４にお
いて、下マスク４０の略中央には、水晶基板６０及び上マスク７０を貫通する案内軸４８
が突設されている。
【００６１】
案内軸４８は、断面形状が四角形であり、厚板の下マスク素板をハーフエッチングや、
薄板の下マスク素板を金型を用いるエンボス加工等により形成することができる。そして
、本実施形態では、案内軸４８は、上枠８０の押桟８２の下面に当接する位置まで延在さ
れる。
従って、水晶基板６０、上マスク７０には、案内軸４８と同形状の案内孔６１，７１と
が開設されている（図１、参照）。
【００６２】
本実施形態による成膜治具は、基台１０に装着された下枠２０の上面に下マスク４０を
装着した後、案内軸４８に水晶基板６０の案内孔６１、上マスク７０の案内孔７１を挿通
し、上枠８０を装着した後、固定螺子９５によって螺着して構成される。
【００６３】
なお、上マスク７０に案内軸を設ける構造とすることも可能であり、この場合、水晶基
板６０、下マスク４０とに上述の案内軸と同形状の案内孔を設ける。
【００６４】
従って、上述した実施形態２によれば、下マスク４０に案内軸４８を設け、水晶基板６
０と上マスク７０とをこの案内軸４８にて直接位置決めするため、水晶基板６０と下マス
ク４０と上マスク７０とのより一層正確な位置決めを行うことができる。
（実施形態３）
【００６５】
次に、本発明に係る実施形態３について図面を参照して説明する。実施形態３は、前述
した実施形態２に対して水晶基板を位置決めする案内軸を上マスク及び下マスクに設けた
ところに特徴を有しており、基本構成は、前述した実施形態１と同じであるため相違個所
を中心に説明する。なお、同じ機能部品には実施形態１と同じ符号を付して説明する。図
１、図４も参照する。
図５は、実施形態３に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図である。図５にお
いて、下マスク４０、上マスク７０の略中央には、それぞれが対向するように水晶基板６
０を位置決めする案内軸４８，７９が突設されている。
【００６６】
案内軸４８と案内軸７９とは、共に断面形状が四角形であり、水晶基板６０の断面方向
の略中央において当接する高さを有して形成される。これら案内軸４８，７９は、厚板の
下マスク及び上マスクの素板をハーフエッチングや、薄板の素板を金型を用いるエンボス
加工等により形成することができる。
【００６７】
本実施形態による成膜治具は、基台１０に装着された下枠２０の上面に下マスク４０を
装着した後、案内軸４８に水晶基板６０の案内孔６１を挿通し、案内孔６１に上マスク７
０の案内軸７９を挿通し、上枠８０を装着した後、固定螺子９５によって螺着して構成さ
れる。
【００６８】
従って、上述した実施形態３によれば、水晶基板６０は、下マスク４０の案内軸４８で
位置決めされるとともに、水晶基板６０の案内孔６１によって上マスク７０を位置決めす
ることから、水晶基板６０と下マスク４０と上マスク７０とのより一層正確な位置決めを
行うことができる。
【００６９】
また、この構造によれば、下マスク４０の案内軸４８と上マスク７０の案内軸７９の高
さは、水晶基板６０の１／２以下でよいので、前述した実施形態２よりも案内軸４８，７
９の形成が容易になるという効果がある。
（実施形態４）
【００７０】
続いて、本発明の実施形態４について図面を参照して説明する。実施形態４は、前述し
た実施形態１〜３に対して水晶基板を位置決めする案内軸を基台１０に設けたところに特
徴を有しており、基本構成は、前述した実施形態１と同じであるため相違個所を中心に説
明する。なお、同じ機能部品には実施形態１と同じ符号を付して説明する。図１も参照す
る。
図６は、実施形態４に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図である。図６にお
いて、基台１０には中央部を横断して縁部１７に連続する桟１９が設けられている。この
桟１９は、前述した実施形態１（図１、参照）に記載した下枠２０の押桟２２と平面形状
を同じにしている。
【００７１】
この桟１９の略中央には、断面形状が四角形の案内軸１９ａが突設されている。案内軸
１９ａは、下枠２０、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク７０、上枠８０を貫通する
。従って、下枠２０、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク７０、上枠８０それぞれに
は、案内軸１９ａと同形状の案内孔が開設されている（平面図は省略）。
【００７２】
本実施形態による成膜治具は、基台１０に突設された案内軸１９ａに、順次、下枠２０
、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク７０、上枠８０を挿着した後、固定螺子９５に
よって螺着して構成される。
なお、案内軸１９ａは、上枠８０の押桟８２を貫通せず、押桟８２の下面に当接するよ
うに設定してもよい。
【００７３】
従って、上述した実施形態４によれば、基台１０に突設される１本の案内軸１９ａによ
って、下枠２０、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク７０、上枠８０を位置決めする
ために、より正確な成膜パターンを形成することができる。
【００７４】
また、基台１０は、厚さに格別な制限を加える必要がないことから、案内軸１９ａの形
成方法も様々な工法を用いて形成することができるという利便性がある。
【００７５】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる
範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述の実施形態１〜実施形態４では、水晶基板６０の表裏の主面に成膜用マス
クを配設する構造を例示しているが、成膜用マスクは主面の一方に設ける構造にも応用で
きる。
【００７６】
仮に、水晶基板６０の表面側主面（図中、上方の面）側から成膜する場合には、実施形
態１〜実施形態４にて説明した構成から下マスク４０を無くすことで可能となる。
【００７７】
さらに、前述した実施形態１〜実施形態４では、最下層に基台１０を備えているが、基
台１０は必ずしもなくてもよい。この場合、下枠２０を基台と同様に用いることで成立す
る。例えば、下枠２０の隅部に螺子孔を螺設し、案内軸１１，１２の相当する案内軸を突
設する構造にすることができる。つまり、上枠８０と下枠２０とにより、下マスク４０、
中板５０、水晶基板６０、上マスク７０とを挟着する構造である。
【００７８】
また、案内軸１１，１２に相当する案内軸を別体の治具に設け、固定螺子９５で螺着し
たのち、別体の治具から取り外す構造としてもよい。
【００７９】
従って、前述の実施形態１〜実施形態４では、蒸着法またはスパッタリング法等の成膜
手段による温度上昇に伴う熱膨張による水晶基板の変形、反りを防止し、正確な成膜パタ
ーンを形成することができる水晶基板と、成膜治具と、成膜方法を提供することができる
。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態１に係る水晶基板の成膜治具の構成を模式的に示す分解斜視図。
【図２】本発明の実施形態１に係る水晶基板の成膜治具を組立てた状態を示す平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ切断面を示す断面図。
【図４】本発明の実施形態２に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図。
【図５】本発明の実施形態３に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図。
【図６】本発明の実施形態４に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００８１】
１０…基台、２０…下枠、２３…案内軸、４０…下マスク、４１…下マスクの案内孔、
５０…中板、６０…圧電基板としての水晶基板、６１…水晶基板の案内孔、７０…上マス
ク、７１…上マスクの案内孔、８０…上枠、８３…上枠の案内孔。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電基板の成膜治具と、この成膜治具を用いて成膜される圧電基板と、圧電
基板の成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶基板等の圧電基板における金属成膜は、成膜用マスクを用いて蒸着法またはスパッ
タリング法等の成膜手段により行われている。このような成膜手段においては、蒸着源か
らの放射熱、スパッタ粒子の衝突による熱の発生によって、圧電基板及び成膜用マスクが
加熱され、温度が上昇する。このため、熱膨張が生じるが、圧電基板と成膜用マスクとの
熱膨張率が異なるため変形し、圧電基板と成膜用マスクとの間に隙間やずれが発生して、
正確な成膜パターンができないという課題があった。
【０００３】
そこで、成膜用マスクに圧電基板と同じ材料を用いて、熱膨張率を同じにすることで、
圧電基板と成膜用マスクとの間に隙間やずれの発生を低減するという成膜治具及び成膜方
法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、圧電基板（ウエハ）の外周を保持する第２ホルダーと、成膜用マスクと圧電基板
とを厚さ方向に所定寸法離間する離間手段と、離間手段の上面に成膜マスクを配設し、こ
の成膜マスクを上面から保持する第１ホルダーからなる成膜治具を用いて、圧電基板の表
面に金属成膜を行う成膜方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５４１７４号公報（第３頁、図３）
【特許文献２】特開平１０−２０４６１５号公報（第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１によれば、成膜用マスクを水晶基板（水晶ウエハ）と同じ水晶にて
形成しているために、成膜用マスクと水晶基板との熱膨張率が同じとなることから、成膜
手段に係る熱膨張が一致するために、圧電基板と成膜用マスクとの間に隙間やずれが発生
することを低減している。しかしながら、成膜用マスクは薄く、水晶は脆性を有する材料
であるから、割れやすく取り扱いにくいという課題を有している。
【０００７】
また、上述した特許文献２によれば、圧電基板は、第２ホルダーによって外周が位置決
め保持されている。また、圧電基板と第２ホルダーと材料が異なり、熱膨張率が異なる。
従って、成膜手段による加熱によって圧電基板が膨張し、外周を保持している第２ホルダ
ーに当接して、圧電基板に反りが発生することが考えられる。また、同様に成膜用マスク
と圧電基板との熱膨張率が異なることから、圧電基板と成膜用マスクとのアライメントず
れが発生することが予測される。
【０００８】
さらに、離間部材を用いているために、成膜治具の構成部品が増加する。さらに、圧電
基板と金属成膜用マスクとの間に離間部材の分だけ隙間ができるため、成膜パターンのに
じみ（「ぼけ」ということもある）が発生することが考えられる。
【０００９】
本発明の目的は、前述した課題を解決することを要旨とし、成膜手段における温度上昇
に伴う熱膨張による圧電基板の変形を防止し、正確な成膜パターンを形成することができ
る圧電基板の成膜治具、圧電基板と、この圧電基板の成膜方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の圧電基板の成膜治具は、圧電基板の表面に成膜手段を用いて金属膜を形成する
ための成膜治具であって、略中央に案内孔が開設される圧電基板の主面に配設される成膜
用マスクと、前記圧電基板の外周を間隙を有して取り囲む中板と、前記圧電基板及び前記
成膜用マスクを挟み込む上枠部材及び下枠部材と、前記案内孔に挿通して前記圧電基板と
成膜用マスクとの位置決めをする案内軸と、を備えることを特徴とする。
ここで、成膜手段としては、例えば、蒸着法あるいはスパッタリング法とを採用する。
【００１１】
この発明によれば、圧電基板の略中央に開設する案内孔に案内軸を挿通して圧電基板の
位置決めをしているため、蒸着法あるいはスパッタリング法による金属成膜時に、圧電基
板が加熱されて熱膨張が生じても、外周部が固定されていないので圧電基板の反り等の変
形が発生せず、成膜用マスクとの平面方向、断面方向の位置ずれが発生しないので、正確
でクリアな成膜パターンを形成することができる。
【００１２】
また、案内軸によって、圧電基板と成膜用マスクとの位置決めを行っているので、相互
の位置を正確に規制することができる。
【００１３】
また、前記案内軸が、前記上枠部材または前記下枠部材の少なくとも一方に突設されて
おり、前記成膜用マスクの略中央に前記圧電基板の案内孔に対向する案内孔が開設され、
前記案内軸を前記圧電基板の案内孔と前記成膜用マスクの案内孔とを挿通して、前記圧電
基板と前記成膜用マスクの位置決めをすることが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、圧電基板及び成膜用マスクを挟み込む上枠部材または下枠部材に案
内軸を突設し、この案内軸が、圧電基板及び成膜用マスクそれぞれの案内孔を挿通して位
置決めをするために、圧電基板と成膜用マスクとの位置決めを正確に行うことができる。
【００１５】
さらに、上枠部材または下枠部材に案内軸を設けており、圧電基板と成膜用マスクには
案内孔を設けておけばよいので、枠部材は繰り返し使用可能な部材であるため簡単な構造
で、ランニングコストが低い成膜治具を提供することができるという効果がある。
【００１６】
また、前記案内軸が、前記成膜用マスクの略中央に突設されており、前記成膜用マスク
に突設される案内軸を前記圧電基板の案内孔に挿通して、前記圧電基板と前記成膜用マス
クとの位置決めをすることが好ましい。
【００１７】
成膜用マスクに案内軸を設け、圧電基板をこの案内軸にて直接位置決めするため、圧電
基板と成膜用マスクとのより一層正確な位置決めを行うことができる。
【００１８】
また、本発明では、前記圧電基板と前記成膜用マスクと前記上枠部材と前記下枠部材と
を積層して保持する基台をさらに備え、前記案内軸が前記基台に突設されており、前記案
内軸を前記成膜用マスクに開設される案内孔と前記圧電基板に開設される案内孔と前記基
台側に配設される前記下枠部材に開設される案内孔と、を挿通して、前記圧電基板と前記
成膜用マスクとの位置決めをすることが好ましい。
【００１９】
基台をさらに備え、この基台に突設される案内軸を、圧電基板と成膜用マスクと枠部材
とのそれぞれに設けられる案内孔に挿通して案内するために、圧電基板と成膜用マスクと
枠部材との位置決めを正確に行うことができる。
【００２０】
また、前記圧電基板の外周と前記中板との間隙が、前記圧電基板が成膜工程において熱
膨張しても、前記圧電基板が前記中板と当接しない程度の大きさに設定されていることが
好ましい。
【００２１】
このようにすれば、圧電基板の外周と前記中板との間に十分な間隙を有しているので、
蒸着法あるいはスパッタリング法による金属成膜時に、圧電基板が加熱されて熱膨張が生
じても圧電基板の反りが発生せず、成膜用マスクとの平面方向、断面方向の位置ずれが生
じないので、正確でクリアな成膜パターンを形成することができる。
【００２２】
また、前記案内軸の断面形状と、前記圧電基板または前記成膜用マスクまたは前記上枠
部材または前記下枠部材に開設される案内孔の形状と、が略同じ形状を有し、且つ、それ
ぞれが回転を規制する形状を有していることが望ましい。
ここで、回転を規制する形状としては、例えば、四角形、三角形、外周に直線の辺を有
する円形等を含む。
【００２３】
このようにすれば、圧電基板、成膜用マスク、上枠部材または下枠部材とを略中心にお
いて位置決めを行う他、それぞれの回転を規制するため、前述した中板による外周位置決
め構造は不要である。従って、簡単な構造で、正確な位置決めを行うことができる。
【００２４】
また、本発明の圧電基板は、圧電振動片が複数個形成されている圧電基板であって、前
記圧電基板が、該圧電基板の主面に配設される成膜用マスクとの位置決め用の案内孔を有
し、前記案内孔が前記圧電基板の略中央に開設されていることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、圧電基板の略中央に成膜用マスクとの位置決め用の案内孔を設ける
ことにより、圧電基板と成膜用マスクとの正確な位置決めを可能にする。また、詳しくは
後述する実施の形態で説明するが、圧電基板と成膜用マスクとを密接させるために上枠部
材及び下枠部材に押桟を備えており、この押桟領域内に案内孔を設けることにより、圧電
基板に案内孔を設けても圧電振動片の形成数を減らすことなく、生産効率を低下させない
。
【００２６】
また、本発明の圧電基板の成膜方法は、略中央に案内孔が開設される圧電基板の主面に
配設される成膜用マスクと、前記圧電基板の外周を間隙を有して取り囲む中板と、前記圧
電基板及び前記成膜用マスクを挟み込む上枠部材及び下枠部材と、前記案内孔に挿通して
前記圧電基板と成膜用マスクとの位置決めをする案内軸と、を備える圧電基板の成膜治具
を用いて、蒸着法またはスパッタリング法により、前記圧電基板の表面に成膜することを
特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、加熱を伴う蒸着法やスパッタリング法等の成膜手段を採用しても、
圧電基板と成膜用マスクとの位置ずれや、反り等の変形を低減することができ、正確でク
リアな成膜パターンを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の実施形態１に係る圧電基板、圧電基板の成膜治具を示し、図４は
実施形態２、図５は実施形態３、図６は実施形態４を示している。なお、実施形態１〜実
施形態４は、圧電基板の表裏の主面の両面方向から成膜する例について説明する。
（実施形態１）
【００２９】
図１は、実施形態１に係る水晶基板の成膜治具の構成を模式的に示す分解斜視図、図２
は成膜治具を組立てた状態を示す平面図、図３は断面図である。図１〜図３において、本
実施形態の圧電基板の成膜治具は、基台１０の上面に、順次下枠部材（以降、単に下枠と
表す）２０、下部の成膜用マスク（以降、単に下マスクと表す）４０、中板５０、中板５
０に形成される空間５２内に圧電基板としての水晶基板（水晶ウエハと表すことがある）
６０が装着され、さらに上部の成膜マスク（以降、単に上マスクと表す）７０、上枠部材
（以降、単に上枠と表す）８０が積層して配設され、固定螺子９５によって基台１０に挟
着して構成されている。
【００３０】
基台１０は、四角形の枠状部材であって、縁部１７の隅部には螺子孔１３〜１６が螺設
されている。また、縁部１７の対向する辺の中央部には、案内軸１１，１２が突設されて
いる。縁部１７に囲まれた空間１８は、水晶基板６０に蒸着法またはスパッタリング法に
より金属膜を成膜する際の開口部である。このように形成された基台１０の上面に下枠２
０が装着される。
【００３１】
下枠２０は、基台１０とほぼ同じ外形形状の枠状部材であって、縁部２１と、縁部２１
の対向する辺の中央を連結する押桟２２とから形成されている。この押桟２２の長手方向
略中央部、つまり下枠２０の略中央部には案内軸２３が突設されている。案内軸２３は、
断面形状が四角形の柱状をしている。
【００３２】
縁部２１の隅部には螺子挿通孔２７〜３０が開設されている。また、縁部２１の押桟２
２を挟んで対向する辺には、案内軸挿通孔２５，２６が開設されている。螺子挿通孔２７
〜３０はそれぞれ、基台１０に螺設されている螺子孔１３〜１６の位置に対向して設けら
れている。下枠２０は押桟２２によって２分割され、空間２４が形成されている。この空
間２４は、金属膜を成膜する際の開口部である。
【００３３】
下枠２０は、案内軸挿通孔２５，２６を基台１０に突設されている案内軸１１，１２に
挿通して基台１０に装着される。そして、下枠２０の上面に下マスク４０が配設される。
【００３４】
下マスク４０は、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４３０等）からなる四角形の薄板であ
り、隅部には螺子挿通孔４４〜４７が開設されている。また、対向する辺の中央部には、
案内軸挿通孔４２，４３が開設されている。さらに、図示はしないが、この下マスク４０
には、水晶基板６０の一方の主面（図中、下方）または側面に成膜用の開口部が複数個形
成されている。
なお、成膜用の開口部は、螺子挿通孔４４〜４７、案内軸挿通孔４２，４３及び押桟２
２と交差しない領域に形成されている。
【００３５】
さらに、下マスク４０の中央部には、下枠２０に突設されている案内軸２３が挿通され
る四角形の案内孔４１が開設されている。案内軸２３に案内孔４１を挿通したときに、案
内軸挿通孔４２，４３は、基台１０に突設されている案内軸１１，１２に挿通され、螺子
挿通孔４４〜４７はそれぞれ、螺子孔１３〜１６の位置に対向している。下マスク４０の
上面には、中板５０が配設される。
【００３６】
中板５０は、外形形状が基台１０とほぼ同形状の枠状部材であって、縁部５１の隅部に
は、螺子挿通孔５５〜５８が開設されている。また、対向する辺の中央部には、案内軸挿
通孔５３，５４が開設されている。縁部５１にて囲まれる空間５２は、水晶基板６０が配
設される空間である。中板５０は、基台１０に突設される案内軸１１，１２に案内軸挿通
孔５３，５４を挿通して装着される。この際、螺子挿通孔５５〜５８は基台１０に開設さ
れている螺子孔１３〜１６の位置に対向している。中板５０の空間５２内に水晶基板６０
が配設する。
【００３７】
水晶基板６０は、平面がＸ軸、Ｙ軸、厚さ方向がＺ軸を有する四角形の基板であって、
中央部に下枠２０に突設される案内軸２３に挿通する四角形の案内孔６１が開設されてい
る。水晶基板６０は、案内孔６１を案内軸２３に挿通し、空間５２内に装着した際に、外
周が中板５０の縁部５１に接触しないように設定されている。そして、中板５０及び水晶
基板６０の上面に、上マスク７０を配設する。
【００３８】
上マスク７０は、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４３０等）からなる四角形の薄板であ
り、隅部には螺子挿通孔７４〜７７が開設されている。また、対向する辺の中央部には、
案内軸挿通孔７２，７３が開設されている。さらに、図示はしないが、この上マスク７０
には、水晶基板６０の他方の主面（図中、上方）または側面に成膜するための開口部が複
数個形成されている。
なお、成膜用の開口部は、螺子挿通孔７４〜７７、案内軸挿通孔７２，７３及び後述す
る上枠８０の押桟８２と交差しない領域に形成されている。
【００３９】
さらに、上マスク７０の中央部には、下枠２０に突設されている案内軸２３が挿通され
る四角形の案内孔７１が開設されている。案内軸２３に案内孔７１を挿着したときに、案
内軸挿通孔７２，７３は、基台１０に突設されている案内軸１１，１２に挿通され、螺子
挿通孔７４〜７７はそれぞれ、螺子孔１３〜１６の位置に対向している。上マスク７０の
上面には、上枠８０が配設される。
【００４０】
上枠８０は、下枠２０とほぼ同じ形状の枠状部材であって、縁部８１と、縁部８１の対
向する辺の中央を連結する押桟８２とから形成されている。この押桟８２の長手方向中央
部、つまり上枠８０の中央部には案内軸２３に挿通する四角形の案内孔８３が開設されて
いる。
【００４１】
縁部８１の隅部には螺子挿通孔８７〜９０が開設されている。また、縁部８１の押桟８
２を挟んで対向する辺には、案内軸挿通孔８５，８６が開設されている。螺子挿通孔８７
〜９０はそれぞれ、基台１０に螺設されている螺子孔１３〜１６の位置に対向して設けら
れている。上枠８０は押桟８２によって２分割され、空間８４が形成されている。この空
間８４は、金属膜を成膜する際の開口部である。
【００４２】
なお、上述した本実施形態では、下枠２０に設けられる案内軸の断面形状と、下マスク
４０の案内孔４１、水晶基板６０の案内孔６１、上マスク７０の案内孔７１、上枠８０の
案内孔８３の平面形状と、を四角形としているが、四角形に限らず、案内軸２３に対して
回転を防止できる形状であれば限定されない。例えば、三角形や、円の一部に直線の辺を
形成した形状や、長径と短径の比が大きい楕円形でもよい。
【００４３】
続いて、図２を参照して、水晶基板６０と中板５０との関係について説明を加える。前
述したように、中板５０の空間５２内に水晶基板６０が案内軸２３に挿通された状態で配
設されている。この状態では、空間５２の内側面と水晶基板６０の外周部とは全周にわた
って間隙を有している。この間隙は、後述する成膜手段により、水晶基板６０が加熱され
て膨張しても空間５２の内側面と水晶基板６０の外周部が接触しない程度の大きさに設定
されている。
【００４４】
次に、図３を参照して、本実施形態の成膜治具の断面関係について詳しく説明する。
図３は、図２のＡ−Ａ切断面を示す断面図である。基台１０に突設された案内軸１１，
１２は、下枠２０、下マスク４０、中板５０、上マスク７０、上枠８０を貫通している。
【００４５】
また、下枠２０に突設している案内軸２３は、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク
７０、上枠８０を貫通している。なお、案内軸２３は、上枠８０の押桟８２の下面に当接
する高さとしてもよい。
【００４６】
このようにして、少なくとも、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク７０は、下枠２
０に突設されている案内軸２３によって、平面方向の位置が規制される。また、基台１０
に突設される案内軸１１，１２に挿通される下枠２０、下マスク４０、中板５０、上マス
ク７０、上枠８０それぞれの案内軸挿入孔は、遊嵌の関係に設定されており、それぞれの
位置関係の規制は、案内軸２３と案内孔４１，６１，７１，８３との位置規制が優先され
る（図１，参照）。
【００４７】
また、上述した案内軸２３は下枠２０の押桟２２に突設されているが、上枠８０の押桟
８２から下枠２０を貫通するように突設する構造としてもよい。
また、中板５０の厚さは、水晶基板６０の厚さと同じか、僅かに厚く設定し、上枠８０
によって、水晶基板６０を上マスク７０と共に圧接しないようにしている。
【００４８】
また、基台１０の上面に順次、下枠２０、下マスク４０、中板５０、水晶基板６０、上
マスク７０、上枠８０を積層挿着した後、これらを固定螺子によって、基台１０に螺合固
定する。従って、下枠２０、下マスク４０、中板５０、上マスク７０、上枠８０それぞれ
に設けられる螺子挿通孔は、固定螺子９５の螺子部に対して遊嵌の関係に設定される。
【００４９】
なお、押桟２２と押桟８２とは、案内軸２３に対する案内孔４１、７１を開設するため
と、水晶基板６０に下マスク４０と上マスク７０とを密接させるために設けられている。
【００５０】
続いて、本実施形態による水晶基板の成膜方法について説明する。図１〜図３を参照し
て説明する。
まず、水晶振動片を複数個形成した水晶基板６０を成膜治具に装着する。そして、図示
しない蒸着装置またはスパッタリング装置内に収容し、蒸着法またはスパッタリング法に
より水晶基板６０の表面に金属膜を成膜し、所定の成膜パターンを形成する。この際、水
晶基板６０の表裏の主面には下マスク４０及び上マスク７０とが配設されているので、主
面両面から成膜することを可能にしている。
【００５１】
成膜工程において、蒸着法では、蒸着源からの放射熱、スパッタリング法ではスパッタ
粒子の衝突による熱が発生し、下マスク４０、上マスク７０及び水晶基板６０も加熱され
る。そして、下マスク４０、上マスク７０及び水晶基板６０の温度が上昇する。この際発
生する熱は３５０℃程度である。このため、下マスク４０、上マスク７０及び水晶基板６
０は熱膨張する。
【００５２】
ここで、本実施形態で例示する水晶基板６０の熱膨張率はＸ軸方向において１４．７ｐ
ｐｍ／℃、Ｚ軸方向において７．８９ｐｐｍ／℃であり、下マスク４０と上マスク７０は
１０．４ｐｐｍ／℃（ＳＵＳ４３０の場合）である。従って、熱膨張率の差から熱膨張の
大きさが異なり、従来の水晶基板の外周部にて位置決めする構造では、水晶基板の膨張に
より反りの発生、マスクとの位置ずれの発生がある。
【００５３】
しかしながら、本実施形態では、水晶基板６０及び下マスク４０と上マスク７０とは、
中心部の案内軸２３により位置決めされている。また、水晶基板６０と中板５０との間に
は、水晶基板６０が熱膨張しても接触しない間隙を有していることから、成膜工程による
反りの発生を著しく低減することができるのである。
【００５４】
なお、前述した本実施形態では、圧電基板として水晶基板を例示して説明したが、水晶
基板に限らず、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）
等の圧電材料に対しても採用することができる。
【００５５】
従って、前述した実施形態１によれば、水晶基板６０に開設する案内孔６１に案内軸２
３を挿通して水晶基板６０の位置決めをしているため、蒸着法あるいはスパッタリング法
による成膜時に、水晶基板６０が加熱されて熱膨張が生じても、外周部が固定されていな
いので反り等の変形が発生せず、下マスク４０及び上マスク７０との平面方向、断面方向
の位置ずれが発生しないので、正確で、にじみ（ぼけともいう）のないクリアな成膜パタ
ーンを形成することができる。
【００５６】
また、下枠２０に案内軸２３を突設し、この案内軸２３が、水晶基板６０及び下マスク
４０、上マスク７０、上枠８０それぞれの案内孔を挿通して位置決めをするために、これ
らの相互の位置決めを正確に行うことができる。
【００５７】
また、基台１０の上面に下枠２０を装着し、その上面に下枠２０に突設されている案内
軸２３及び基台１０に突出されている案内軸１１，１２を組立用の案内軸として、順次、
下マスク４０、中板５０、水晶基板６０、上マスク７０、上枠８０を組立てる構造である
ため、構造が簡単で組立て易く、生産効率を高めることができる。
【００５８】
また、案内軸２３の断面形状と、水晶基板６０、下マスク４０と上マスク７０それぞれ
の案内孔６１，４１，７１とが四角形であり、それぞれの回転を規制するため、簡単な構
造で、正確な位置決めを可能にしている。
【００５９】
さらに、水晶基板６０に設けられる位置決め用の案内孔６１は、水晶振動片（図示せず
）をフォトリソグラフィ技術を用いて形成する際に、同時に形成することができ、特別な
工程を必要としない。また、この案内孔６１は、下枠２０の押桟２２及び上枠８０の押桟
８２の位置に設けられているために、案内孔６１を設けても水晶振動片の形成数を減らす
ことなく、生産効率を低下させない。
（実施形態２）
【００６０】
続いて、本発明の実施形態２について図面を参照して説明する。実施形態２は、水晶基
板を位置決めする案内軸を成膜用マスクに設けたところに特徴を有しており、基本構成は
、前述した実施形態１と同じであるため相違個所を中心に説明する。なお、同じ機能部品
には実施形態１と同じ符号を付して説明する。図１も参照する。
図４は、実施形態２に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図である。図４にお
いて、下マスク４０の略中央には、水晶基板６０及び上マスク７０を貫通する案内軸４８
が突設されている。
【００６１】
案内軸４８は、断面形状が四角形であり、厚板の下マスク素板をハーフエッチングや、
薄板の下マスク素板を金型を用いるエンボス加工等により形成することができる。そして
、本実施形態では、案内軸４８は、上枠８０の押桟８２の下面に当接する位置まで延在さ
れる。
従って、水晶基板６０、上マスク７０には、案内軸４８と同形状の案内孔６１，７１と
が開設されている（図１、参照）。
【００６２】
本実施形態による成膜治具は、基台１０に装着された下枠２０の上面に下マスク４０を
装着した後、案内軸４８に水晶基板６０の案内孔６１、上マスク７０の案内孔７１を挿通
し、上枠８０を装着した後、固定螺子９５によって螺着して構成される。
【００６３】
なお、上マスク７０に案内軸を設ける構造とすることも可能であり、この場合、水晶基
板６０、下マスク４０とに上述の案内軸と同形状の案内孔を設ける。
【００６４】
従って、上述した実施形態２によれば、下マスク４０に案内軸４８を設け、水晶基板６
０と上マスク７０とをこの案内軸４８にて直接位置決めするため、水晶基板６０と下マス
ク４０と上マスク７０とのより一層正確な位置決めを行うことができる。
（実施形態３）
【００６５】
次に、本発明に係る実施形態３について図面を参照して説明する。実施形態３は、前述
した実施形態２に対して水晶基板を位置決めする案内軸を上マスク及び下マスクに設けた
ところに特徴を有しており、基本構成は、前述した実施形態１と同じであるため相違個所
を中心に説明する。なお、同じ機能部品には実施形態１と同じ符号を付して説明する。図
１、図４も参照する。
図５は、実施形態３に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図である。図５にお
いて、下マスク４０、上マスク７０の略中央には、それぞれが対向するように水晶基板６
０を位置決めする案内軸４８，７９が突設されている。
【００６６】
案内軸４８と案内軸７９とは、共に断面形状が四角形であり、水晶基板６０の断面方向
の略中央において当接する高さを有して形成される。これら案内軸４８，７９は、厚板の
下マスク及び上マスクの素板をハーフエッチングや、薄板の素板を金型を用いるエンボス
加工等により形成することができる。
【００６７】
本実施形態による成膜治具は、基台１０に装着された下枠２０の上面に下マスク４０を
装着した後、案内軸４８に水晶基板６０の案内孔６１を挿通し、案内孔６１に上マスク７
０の案内軸７９を挿通し、上枠８０を装着した後、固定螺子９５によって螺着して構成さ
れる。
【００６８】
従って、上述した実施形態３によれば、水晶基板６０は、下マスク４０の案内軸４８で
位置決めされるとともに、水晶基板６０の案内孔６１によって上マスク７０を位置決めす
ることから、水晶基板６０と下マスク４０と上マスク７０とのより一層正確な位置決めを
行うことができる。
【００６９】
また、この構造によれば、下マスク４０の案内軸４８と上マスク７０の案内軸７９の高
さは、水晶基板６０の１／２以下でよいので、前述した実施形態２よりも案内軸４８，７
９の形成が容易になるという効果がある。
（実施形態４）
【００７０】
続いて、本発明の実施形態４について図面を参照して説明する。実施形態４は、前述し
た実施形態１〜３に対して水晶基板を位置決めする案内軸を基台１０に設けたところに特
徴を有しており、基本構成は、前述した実施形態１と同じであるため相違個所を中心に説
明する。なお、同じ機能部品には実施形態１と同じ符号を付して説明する。図１も参照す
る。
図６は、実施形態４に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図である。図６にお
いて、基台１０には中央部を横断して縁部１７に連続する桟１９が設けられている。この
桟１９は、前述した実施形態１（図１、参照）に記載した下枠２０の押桟２２と平面形状
を同じにしている。
【００７１】
この桟１９の略中央には、断面形状が四角形の案内軸１９ａが突設されている。案内軸
１９ａは、下枠２０、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク７０、上枠８０を貫通する
。従って、下枠２０、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク７０、上枠８０それぞれに
は、案内軸１９ａと同形状の案内孔が開設されている（平面図は省略）。
【００７２】
本実施形態による成膜治具は、基台１０に突設された案内軸１９ａに、順次、下枠２０
、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク７０、上枠８０を挿着した後、固定螺子９５に
よって螺着して構成される。
なお、案内軸１９ａは、上枠８０の押桟８２を貫通せず、押桟８２の下面に当接するよ
うに設定してもよい。
【００７３】
従って、上述した実施形態４によれば、基台１０に突設される１本の案内軸１９ａによ
って、下枠２０、下マスク４０、水晶基板６０、上マスク７０、上枠８０を位置決めする
ために、より正確な成膜パターンを形成することができる。
【００７４】
また、基台１０は、厚さに格別な制限を加える必要がないことから、案内軸１９ａの形
成方法も様々な工法を用いて形成することができるという利便性がある。
【００７５】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる
範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述の実施形態１〜実施形態４では、水晶基板６０の表裏の主面に成膜用マス
クを配設する構造を例示しているが、成膜用マスクは主面の一方に設ける構造にも応用で
きる。
【００７６】
仮に、水晶基板６０の表面側主面（図中、上方の面）側から成膜する場合には、実施形
態１〜実施形態４にて説明した構成から下マスク４０を無くすことで可能となる。
【００７７】
さらに、前述した実施形態１〜実施形態４では、最下層に基台１０を備えているが、基
台１０は必ずしもなくてもよい。この場合、下枠２０を基台と同様に用いることで成立す
る。例えば、下枠２０の隅部に螺子孔を螺設し、案内軸１１，１２の相当する案内軸を突
設する構造にすることができる。つまり、上枠８０と下枠２０とにより、下マスク４０、
中板５０、水晶基板６０、上マスク７０とを挟着する構造である。
【００７８】
また、案内軸１１，１２に相当する案内軸を別体の治具に設け、固定螺子９５で螺着し
たのち、別体の治具から取り外す構造としてもよい。
【００７９】
従って、前述の実施形態１〜実施形態４では、蒸着法またはスパッタリング法等の成膜
手段による温度上昇に伴う熱膨張による水晶基板の変形、反りを防止し、正確な成膜パタ
ーンを形成することができる水晶基板と、成膜治具と、成膜方法を提供することができる
。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態１に係る水晶基板の成膜治具の構成を模式的に示す分解斜視図。
【図２】本発明の実施形態１に係る水晶基板の成膜治具を組立てた状態を示す平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ切断面を示す断面図。
【図４】本発明の実施形態２に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図。
【図５】本発明の実施形態３に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図。
【図６】本発明の実施形態４に係る水晶基板の成膜治具を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００８１】
１０…基台、２０…下枠、２３…案内軸、４０…下マスク、４１…下マスクの案内孔、
５０…中板、６０…圧電基板としての水晶基板、６１…水晶基板の案内孔、７０…上マス
ク、７１…上マスクの案内孔、８０…上枠、８３…上枠の案内孔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板の表面に成膜手段を用いて金属膜を形成するための成膜治具であって、
略中央に案内孔が開設される圧電基板の主面に配設される成膜用マスクと、
前記圧電基板の外周を間隙を有して取り囲む中板と、
前記圧電基板及び前記成膜用マスクを挟み込む上枠部材及び下枠部材と、
前記案内孔に挿通して前記圧電基板と成膜用マスクとの位置決めをする案内軸と、
を備えることを特徴とする圧電基板の成膜治具。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電基板の成膜治具において、
前記案内軸が、前記上枠部材または前記下枠部材の少なくとも一方に突設されており、
前記成膜用マスクの略中央に前記圧電基板の案内孔に対向する案内孔が開設され、
前記案内軸を前記圧電基板の案内孔と前記成膜用マスクの案内孔とを挿通して、前記圧
電基板と前記成膜用マスクの位置決めをすることを特徴とする圧電基板の成膜治具。
【請求項３】
請求項１に記載の圧電基板の成膜治具において、
前記案内軸が、前記成膜用マスクの略中央に突設されており、
前記成膜用マスクに突設される案内軸を前記圧電基板の案内孔に挿通して、前記圧電基
板と前記成膜用マスクとの位置決めをすることを特徴とする圧電基板の成膜治具。
【請求項４】
請求項１に記載の圧電基板の成膜治具において、
前記圧電基板と前記成膜用マスクと前記上枠部材と前記下枠部材とを積層して保持する
基台をさらに備え、
前記案内軸が前記基台に突設されており、
前記案内軸を前記成膜用マスクに開設される案内孔と前記圧電基板に開設される案内孔
と前記基台側に配設される前記下枠部材に開設される案内孔と、を挿通して、前記圧電基
板と前記成膜用マスクとの位置決めをすることを特徴とする圧電基板の成膜治具。
【請求項５】
請求項１に記載の圧電基板の成膜治具において、
前記圧電基板の外周と前記中板との間隙が、前記圧電基板が成膜工程において熱膨張し
ても、前記圧電基板が前記中板と当接しない程度の大きさに設定されていることを特徴と
する圧電基板の成膜治具。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の圧電基板の成膜治具において、
前記案内軸の断面形状と、前記圧電基板または前記成膜用マスクまたは前記上枠部材ま
たは前記下枠部材に開設される案内孔の形状と、が略同じ形状を有し、且つ、それぞれが
回転を規制する形状を有していることを特徴とする圧電基板の成膜治具。
【請求項７】
圧電振動片が複数個形成されている圧電基板であって、
前記圧電基板が、該圧電基板の主面に配設される成膜用マスクとの位置決め用の案内孔
を有し、
前記案内孔が前記圧電基板の略中央に開設されていることを特徴とする圧電基板。
【請求項８】
略中央に案内孔が開設される圧電基板の主面に配設される成膜用マスクと、前記圧電基
板の外周を間隙を有して取り囲む中板と、前記圧電基板及び前記成膜用マスクを挟み込む
上枠部材及び下枠部材と、前記案内孔に挿通して前記圧電基板と成膜用マスクとの位置決
めをする案内軸と、を備える圧電基板の成膜治具用を用いて、
蒸着法またはスパッタリング法により、前記圧電基板の表面に成膜することを特徴とす
る圧電基板の成膜方法。
【請求項１】
圧電基板の表面に成膜手段を用いて金属膜を形成するための成膜治具であって、
略中央に案内孔が開設される圧電基板の主面に配設される成膜用マスクと、
前記圧電基板の外周を間隙を有して取り囲む中板と、
前記圧電基板及び前記成膜用マスクを挟み込む上枠部材及び下枠部材と、
前記案内孔に挿通して前記圧電基板と成膜用マスクとの位置決めをする案内軸と、
を備えることを特徴とする圧電基板の成膜治具。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電基板の成膜治具において、
前記案内軸が、前記上枠部材または前記下枠部材の少なくとも一方に突設されており、
前記成膜用マスクの略中央に前記圧電基板の案内孔に対向する案内孔が開設され、
前記案内軸を前記圧電基板の案内孔と前記成膜用マスクの案内孔とを挿通して、前記圧
電基板と前記成膜用マスクの位置決めをすることを特徴とする圧電基板の成膜治具。
【請求項３】
請求項１に記載の圧電基板の成膜治具において、
前記案内軸が、前記成膜用マスクの略中央に突設されており、
前記成膜用マスクに突設される案内軸を前記圧電基板の案内孔に挿通して、前記圧電基
板と前記成膜用マスクとの位置決めをすることを特徴とする圧電基板の成膜治具。
【請求項４】
請求項１に記載の圧電基板の成膜治具において、
前記圧電基板と前記成膜用マスクと前記上枠部材と前記下枠部材とを積層して保持する
基台をさらに備え、
前記案内軸が前記基台に突設されており、
前記案内軸を前記成膜用マスクに開設される案内孔と前記圧電基板に開設される案内孔
と前記基台側に配設される前記下枠部材に開設される案内孔と、を挿通して、前記圧電基
板と前記成膜用マスクとの位置決めをすることを特徴とする圧電基板の成膜治具。
【請求項５】
請求項１に記載の圧電基板の成膜治具において、
前記圧電基板の外周と前記中板との間隙が、前記圧電基板が成膜工程において熱膨張し
ても、前記圧電基板が前記中板と当接しない程度の大きさに設定されていることを特徴と
する圧電基板の成膜治具。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の圧電基板の成膜治具において、
前記案内軸の断面形状と、前記圧電基板または前記成膜用マスクまたは前記上枠部材ま
たは前記下枠部材に開設される案内孔の形状と、が略同じ形状を有し、且つ、それぞれが
回転を規制する形状を有していることを特徴とする圧電基板の成膜治具。
【請求項７】
圧電振動片が複数個形成されている圧電基板であって、
前記圧電基板が、該圧電基板の主面に配設される成膜用マスクとの位置決め用の案内孔
を有し、
前記案内孔が前記圧電基板の略中央に開設されていることを特徴とする圧電基板。
【請求項８】
略中央に案内孔が開設される圧電基板の主面に配設される成膜用マスクと、前記圧電基
板の外周を間隙を有して取り囲む中板と、前記圧電基板及び前記成膜用マスクを挟み込む
上枠部材及び下枠部材と、前記案内孔に挿通して前記圧電基板と成膜用マスクとの位置決
めをする案内軸と、を備える圧電基板の成膜治具用を用いて、
蒸着法またはスパッタリング法により、前記圧電基板の表面に成膜することを特徴とす
る圧電基板の成膜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２７７６０５（Ｐ２００７−２７７６０５Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０２９１１（Ｐ２００６−１０２９１１）
【出願日】平成１８年４月４日（２００６．４．４）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月４日（２００６．４．４）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
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