圧電振動子の周波数調整装置及び周波数調整方法
【課題】圧電振動子の周波数調整方法において、生産性が高く高精度な周波数調整の装置及び方法を提供する。
【解決手段】圧電振動子の周波数を調整する装置において、ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及びシャッタの開閉動作を制御する制御部を備え、制御部が、成膜前に測定された複数の圧電振動子の周波数分布から算出された複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいてシャッタの開閉動作を制御するように構成した。
【解決手段】圧電振動子の周波数を調整する装置において、ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及びシャッタの開閉動作を制御する制御部を備え、制御部が、成膜前に測定された複数の圧電振動子の周波数分布から算出された複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいてシャッタの開閉動作を制御するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電振動子の周波数調整装置及び周波数調整方法に関し、より具体的には、音叉型振動片の周波数調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路のクロック源として圧電振動子が広く用いられている。近年の電子回路の小型化・高精度化に伴い、圧電振動子にも小型化及び高い周波数精度が求められている。圧電振動子の代表例として音叉型水晶振動子がある。音叉型水晶振動子は音叉の形状をした振動片からなり、その振動片（特に各振動腕の先端部）の質量の調整により共振周波数が決定される。その音叉型振動片の周波数調整方法の例が特許文献１及び２に開示されている。
【０００３】
特許文献１の音叉型振動片の周波数調整方法は、（１）圧電材料のウエハに音叉型振動片の外形を加工してその表面に電極膜を形成するとともに音叉型振動片の振動腕に蒸着膜等のいわゆる重り材料を付着させる工程、（２）各音叉型振動片をウエハから切り離す前に個々の振動腕に対してエネルギービームを照射して重り材料をトリミングする粗調工程、及び（３）各音叉型振動片をウエハから切り離した後に各振動腕にエネルギービームを照射して重り材料をトリミングする微調工程からなり、その隣接する照射スポットが互いに部分的に重なるように所定ピッチでシフトさせながらエネルギービームを照射する。
【０００４】
特許文献２の音叉型振動片の周波数調整方法は、（１）圧電材料のウエハに音叉型振動片の外形を加工してその表面に電極膜を形成するとともに音叉型振動片の振動腕の表側面に微調用の重り材料を付着させる工程、（２）各音叉型振動片をウエハから切り離す前に各振動腕の裏側面が露出するようにマスクを被せて蒸着により重り材料を付着させる粗調工程、及び（３）各音叉型振動片をウエハから切り離した後に各振動腕の表側面にエネルギービームを照射して重り材料をトリミングする微調工程からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３３８７９号公報
【特許文献２】特開２００８−９２１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、音叉型振動片がさらに小型化し（例えば、振動腕の幅：約１００μｍ、振動腕重り電極の長さ：約５００μｍ、振動片ピッチ：約４００μｍ、等）、高い粗調精度（例えば、±５００ｐｐｍ等）及び高い生産性が求められる状況で、特許文献１のように個々の振動腕にエネルギービームを当てて粗調を行うことは合理的ではなくなってきている。即ち、レーザービームのスポット位置の精度を上げ、かつ、振動腕を削り過ぎないようにレーザービーム出力を微調整するのは現実的ではない。特に、レーザービームによって振動腕を貫通してトリミングした場合、振動腕の面積が減るために後の微調工程におけるイオンビーム照射量等の決定が複雑になるという問題も出てきてしまう。一方で、振動片が小型化したとはいえ、イオンビームで全粗調工程を行うと工程に長い時間を要し、生産性が低下してしまう。
【０００７】
また、特許文献２のように、ウエハ全体にマスクを被せて蒸着による粗調を行うと、例えば、蒸着源の真上付近では蒸着膜が厚く、真上から外れるほど薄くなる等、蒸着膜厚のばらつきが発生してしまい、粗調工程の時間は短縮できるもののその調整精度は低下する。特に、粗調前の段階（ウエハを調達した段階）で既にウエハ上に厚さ分布がある場合に、粗調で発生する分布が既存の分布に加わり、粗調精度は著しく低下することになる。上記の結果として、微調工程にかかる負担が増し、生産性が低下してしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、個々の振動腕ではなくウエハ全体に対して粗調を行うことによってタクトを短くしつつも、全体の粗調レベルのばらつきを相殺できるような周波数調整の装置及び方法を提供し、周波数調整の生産性及び精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面は、圧電振動子の周波数を調整する装置であって、ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及びシャッタの開閉動作を制御する制御部を備え、制御部が、成膜前に測定された複数の圧電振動子の周波数分布から算出された複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいてシャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置である。
【００１０】
本発明の第２の側面は、圧電振動子の周波数を調整する装置であって、ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでビーム照射する照射源、配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及びシャッタの開閉動作を制御する制御部を備え、制御部が、ビーム照射前に測定された複数の圧電振動子の周波数分布から算出された複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいてシャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置である。ここで、照射源をイオンガンとするのが好ましい。
【００１１】
上記第１及び第２の側面において、シャッタが、ｘ軸方向に開閉動作する一対の第１及び第２のシャッタ板からなり、第１及び第２のシャッタ板の対向する端面が、必要露出時間ｔ(ｘ)の極大値又は最大値を与えるｘを起点として開閉移動するように、制御部が第１及び第２のシャッタ板を制御するように構成した。
また、シャッタがｘ軸方向に対して傾斜したエッジ部分を有する１枚のシャッタ板からなり、エッジ部分が複数の圧電振動子を通過するように、制御部がシャッタ板をｘ軸に垂直なｙ軸方向に移動させるように構成してもよい。
【００１２】
本発明の第３の側面は、圧電振動子の周波数を調整する装置であって、ｘ軸方向及びｘ軸に垂直なｙ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及びシャッタの開閉動作を制御する制御部を備え、制御部が、成膜前に測定された複数の圧電振動子の周波数分布から算出された複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ、ｙ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)に基づいてシャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置である。
【００１３】
本発明の第４の側面は、圧電振動子の周波数を調整する装置であって、ｘ軸方向及びｘ軸に垂直なｙ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでビーム照射する照射源、配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及びシャッタの開閉動作を制御する制御部を備え、制御部が、ビーム照射前に測定された複数の圧電振動子の周波数分布から算出された複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ、ｙ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)に基づいてシャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置である。ここで、照射源をイオンガンとするのが好ましい。
【００１４】
上記第３又は第４の側面において、シャッタが、端面がｘ−ｙ平面上で交差して重なり合う第１及び第２のシャッタ板からなり、第１のシャッタ板と第２のシャッタ板の交差部分が、必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)の極大値又は最大値を与える（ｘ、ｙ）を起点として移動するように、制御部が第１及び第２のシャッタ板を制御するように構成した。
【００１５】
本発明の第５の側面は、ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜する成膜源、及び配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタを備えた装置によって圧電振動子の周波数を調整する方法であって、複数の圧電振動子各々の周波数分布を測定するステップ、周波数分布から複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ)を算出するステップ、質量分布Ｍ１(ｘ)から各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)を算出するステップ、及び必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいてシャッタを開閉動作させて前記ウエハに対して成膜するステップを備える方法である。
【００１６】
本発明の第６の側面は、ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでトリミングする照射源、及び配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタを備えた装置によって圧電振動子の周波数を調整する方法であって、複数の圧電振動子各々の周波数分布を測定するステップ、周波数分布から複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ)を算出するステップ、質量分布Ｍ２(ｘ)から各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)を算出するステップ、及び必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいてシャッタを開閉動作させてウエハに対してエネルギービームを照射するステップを備える方法である。ここで、ビーム照射するステップをイオンビームを照射するステップとすることが好ましい。
【００１７】
上記第５又は第６の側面において、シャッタがｘ軸方向に開閉動作する一対の第１及び第２のシャッタ板からなり、移動制御するステップにおいて、第１及び第２のシャッタ板の対向する端面が、必要露出時間ｔ(ｘ)の極大値又は最大値を与えるｘを起点として移動制御されるようにした。
また、シャッタがｘ軸方向に対して傾斜したエッジ部分を有する１枚のシャッタ板からなり、移動制御するステップを、エッジ部分が複数の圧電振動子を通過するようにシャッタ板をｘ軸に垂直なｙ軸方向に移動させるステップとしてもよい。
【００１８】
本発明の第７の側面は、コンピュータを、上記第１から第４の側面の周波数調整装置の制御部として機能させるプログラムであり、本発明の第８の側面は第７の側面のプログラムを格納した記憶媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】本発明の第１の実施例による周波数調整装置のブロック図である。
【図１Ｂ】音叉型振動片が形成されたウエハを示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例による製造方法のフローチャートである。
【図３Ａ】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施例による周波数調整装置のブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施例による製造方法のフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施例を説明する図である。
【図１０】本発明の第１の変形例を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の第２の変形例を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明の第２の変形例を示す図である。
【図１２】本発明の第３の変形例を示す図である。
【図１３】本発明の周波数調整方法を実行する汎用コンピュータシステムの上位ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施例１．
図１Ａ及び１Ｂに第１の実施例の周波数調整装置１００の構成図を示す。
図１Ａに示すように、装置１００は、ウエハ１０に対して所定レートで成膜材料を蒸発させる蒸発源２０、ウエハ１０の成膜対象部分を画定するマスク５１、マスク５１で露出される部分を遮蔽／露出するシャッタ４０、及びシャッタ４０の開閉動作を制御するシャッタ制御部４５を備える。
【００２１】
説明の便宜上、図１Ａ及び１Ｂにおける左右の方向をｘ軸、図１Ｂにおいてｘ軸に垂直な方向（図１Ａの紙面前後方向）をｙ軸とする。図１Ｂに示すように、ウエハ１０には複数の音叉型振動片１１１〜１１ｍａｘ（これらをまとめて音叉型振動片１１という）が打ち抜かれた状態で配列されている。ウエハ１０は搬送トレー５２に保持され、搬送機構５５によって図のｙ軸方向に搬送される。本実施例ではｍ個の音叉型振動片１１がｘ軸方向に同じ向きで配列され、ｎ個がｙ軸方向に配列されるものとする。蒸発源２０は蒸着を想定した蒸発源であり、例えば、抵抗加熱蒸発源が用いられ、蒸発源電源２５によって出力制御される。マスク５１は窓部５１ａによってウエハ１０の所定部分、即ち、音叉型振動片１１の成膜対象部分を露出する。説明の便宜上、図１Ｂではマスク５１を半透明なものとして示しているが、実際には窓部５１ａ以外の部分は蒸発源２０から覆い隠される。
【００２２】
シャッタ４０はシャッタ板４１及び４２からなり、蒸発源２０とマスク５１の間に配置され、シャッタ板４１及び４２は制御部４５によってそれぞれｘ軸方向に移動される。シャッタ板４１及び４２は独立して制御可能であり、シャッタ４０が閉じた場合の両シャッタ板の境界部はｘ軸方向に移動可能とすることもできる。
なお、蒸発源電源２５、シャッタ制御部４５及び搬送機構５５はそれぞれ独立して動作するものであるが、１つの制御系１０５によって統合して動作するようにしてもよい。
【００２３】
図２に本実施例の周波数調整方法を含む音叉型振動片の製造方法のフローチャートを示す。
工程２００でウエハ１０が研磨加工される。この工程により、ウエハ１０上では厚さのばらつきが発生する。この厚さばらつきは、後の工程２０２で音叉型振動片を形成した際の周波数ばらつきとなる。具体的な厚さばらつきの態様として、一般に研磨中心から略同心円上に厚さが薄くなる傾向が現れる。例えば、１枚のウエハをその中心から研磨した場合には中心から略同心円上に厚さが薄くなっていく。また、複数のウエハを、各ウエハのｘ軸が研磨中心を囲むように放射状に並べてその配列の中心から研磨した場合には、各ウエハに図３Ａのような厚さ分布が発生する。また、複数のウエハを、各ウエハのｙ軸が研磨中心を囲むように放射状に並べてその配列の中心から研磨した場合には、各ウエハに図３Ｂのような厚さ分布が発生する。その他、ウエハの配置や研磨の態様によって各ウエハ上に何らかの厚さ分布が発生する。
【００２４】
工程２０２でウエハ１０が打ち抜き加工されて音叉型振動片１１が形成される。このとき各音叉型振動片には周波数測定用の電極も形成される。振動片を形成するウェットエッチング工程において、ウエハ上にはさらに、エッチング液の濃度分布や温度分布に起因した厚さ分布が発生する。
【００２５】
工程２１０で音叉型振動片１１各々の周波数が測定される。この時点では、通常は各音叉型振動片１１の周波数は所望の周波数よりも充分高い。ここで測定された各周波数から各振動片１１の質量が求められ、振動片１１の質量分布Ｍ１(ｍ、ｎ)が得られる。また、Ｍ１(ｍ、ｎ)を近似する等してＭ１(ｘ、ｙ)が求められる。この質量分布Ｍ１(ｍ、ｎ)は、予め取得されている周波数対質量の関係に基づいて、測定された周波数から一意的に求められる。当業者には分かるように、測定された周波数に対して質量は、例えば反比例する関係となる。
【００２６】
工程２１２で上記Ｍ１(ｍ、ｎ)から各振動片１１の必要露出時間ｔ１(ｍ、ｎ)が算出される。具体的には、上記の予め取得されている周波数対質量の関係から目標周波数ｆ０に対する目標質量Ｍ０が決定され、不足分質量Ｍ１´を、Ｍ１´(ｍ、ｎ)＝Ｍ０−Ｍ１(ｍ、ｎ)から算出し、質量Ｍ１´(ｍ、ｎ)の蒸着膜を蒸着するための時間ｔ１(ｍ、ｎ)が、ｔ１(ｍ、ｎ)＝Ｍ１´(ｍ、ｎ)／αから算出される。αは実験等により求められる既知の蒸着レートである。この工程における目標周波数ｆ０は最終的な製品としての目標周波数以下であり、従って目標質量Ｍ０は最終的な製品としての質量以上である。
なお、本実施例では、振動片１１は一列ごと、即ち、あるｙに対して個別に調整されるので、以降は所与のｙについて、Ｍ１´(ｍ)又はＭ１´(ｘ)、及びｔ１(ｍ)又はｔ１(ｘ)について説明する。
【００２７】
そして、工程２１４において、音叉型振動片１１の各露出時間がｔ１(ｍ)となるように、シャッタ４０がシャッタ制御部４５によって制御される。
【００２８】
具体例として、例えば、図３Ａに示すようなウエハの厚さ分布がある場合を採り上げると、Ｍ１(ｘ)、Ｍ１´(ｘ)、及びｔ１(ｘ)は図４に示すものとなる。なお、Ｍ１(ｘ)、Ｍ１´(ｘ)及びｔ１(ｘ)はそれぞれＭ１(ｍ)、Ｍ１´(ｍ)、及びｔ１(ｍ)を近似又は補間した直線又は曲線である。従って、Ｍ１(ｘ)、Ｍ１´(ｘ)及びｔ１(ｘ)はそれぞれＭ１(ｍ)、Ｍ１´(ｍ)、及びｔ１(ｍ)を含む概念である。なお、説明の便宜上、ｘ軸について、図の左端をｘ＝ｘ００、ｔ１(ｘ)の極小値を与えるｘをｘ＝ｘ０１、図の右端をｘ＝ｘ０２とする。
【００２９】
図４を参照すると、シャッタ板４１及び４２は、まずシャッタ板４１の端部がｘ００にシャッタ板４２の端部がｘ０１に位置するように配置される（ａ）。次に、シャッタ板４１が停止した状態で、シャッタ板４２の端部がｘ００まで移動される（ｂ）。次に、シャッタ板４１の端部をｘ０１にシャッタ板４２の端部をｘ０２に移動する（ｃ）。次に、シャッタ板４２が停止した状態で、シャッタ板４１の端部がｘ０２まで移動される（ｄ）。ここで当該ｙ値に対するシャッタの移動が完了する。
【００３０】
次のｙ値について同様に処理することができる。即ち、搬送機構５５によって基板トレー５２を移動させ、マスク５１の窓部５１ａから次のｙ列を露出させ、上記（ａ）〜（ｄ）の動作を行うことができる。或いは、上記の終了状態（ｄ）から、ｘ０１〜ｘ０２側の動作を行い、その後ｘ００〜ｘ０１側の動作を行うようにしてもよい。上記動作はシャッタ４１及びシャッタ４２を閉じた状態から開いた状態への動作（（ｂ）→（ａ）、（ｄ）→（ｃ））としてもよい。または、シャッタ４１及びシャッタ４２を閉じた状態から開いた状態とし更に閉じた状態とする往復動作（（ｂ）→（ａ）→（ｂ）、（ｄ）→（ｃ）→（ｄ））としてもよい。なお、あるｙ値と他のｙ値においてｔ１(ｘ)の極小値を与えるｘは必ずしも同一とは限らず、ｘ０１は各ｙ値での処理において異なる可能性がある。従って、前述したように、シャッタ板４１とシャッタ板４２の境界の位置は可変とすることが望ましい。
【００３１】
各シャッタ板の移動は、各振動片１１のピッチ（即ち、ｔ１(ｍ)）に合わせてステップ状に移動させてもよいし、近似された曲線（即ち、ｔ１(ｘ)）に合わせてリニアに移動させてもよい。
【００３２】
例えば図４の（ａ）から（ｂ）への動作において、シャッタ板４２がｍ番目の振動片を露出させてｍ＋１番目の振動片を覆う時間をｓ１(ｍ)とし、ｘ＝ｘ００付近の振動片をｍ＝１とし、ｘ＝ｘ０１付近の振動片をｍ＝ｋとすると、
ステップ状に移動させる場合、
【数１】
であるから、
【数２】
を算出して、ｓ１(ｍ)に従ってシャッタ板４２を移動させればよい。
【００３３】
また、リニアに移動させる場合は、シャッタ４２の移動速度が、図４（ａ）から（ｂ）で、ｖ＝（ｘ００−ｘ０１）／｛ｔ１(１)｝、となるように等速移動させてもよいし、ｔ１(ｘ)の曲線に合わせて途中で加速又は減速するようにしてもよい。
同様のことがシャッタ板４１についても当てはまる。
【００３４】
いずれにしても（即ち、上記の式に厳密に従わなくても）、上記のシャッタ４０の移動により、少なくともｘ＝ｘ００及びｘ０２付近の露出時間がｘ０１付近の露出時間よりも長くなり、当初の質量分布Ｍ１(ｍ)の格差が縮小されることが分かる。従って、シャッタ板４１とシャッタ板４２の境界位置が固定のｘ値（例えば、ｘ００とｘ０２の中心点）であっても、本実施例の効果をある程度得ることができる。
【００３５】
なお、Ｍ(ｍ)の分布の不規則性に起因して、必ずしもｔ１(ｍ)が単調変化しない場合が想定される。ｔ１(ｍ)が、あるｍ＝ｍａについて突出した場合には、例えば、ｔ１(ｍａ)がｔ１(ｍａ−１) とｔ１(ｍａ＋１)の間のいずれかの値（例えば平均値）であるものとしてシャッタ４０を動作させればよい。この場合、振動片１１ｍａは、後に続く微調整工程で調整してもよいし、廃棄してもよい。
【００３６】
また、図５に示すように、Ｍ１´(ｍ)の不規則性が大きい場合には、ｘ１０〜ｘ１１、ｘ１１〜ｘ１３、ｘ１３〜ｘ１４に区間を分けてシャッタ４０の制御を行ってもよい。ｘ１０〜ｘ１１の区間及びｘ１３〜ｘ１４の区間は、それぞれ図４で説明したｘ００〜ｘ０１での制御及びｘ０１〜ｘ０２での制御と同じである。ｘ１１〜ｘ１３の間の動作は、ｘ１０〜ｘ１１の動作終了後に、シャッタ板４１及び４２を閉じた状態でその境界部がｘ１２に位置するように移動させ、その後シャッタ４１の端部をｘ１２とｘ１１の間で往復動作させるとともに、シャッタ４２の端部をｘ１２とｘ１３の間で往復動作させればよい。この際、シャッタ４１の動作とシャッタ４２の動作は独立して行うことができる。ｘ１１〜ｘ１２の間の動作とｘ１２〜ｘ１３の間の動作は同時に行なう。
【００３７】
またさらに、例えば、図３Ｂに示すようなウエハ１０の厚さ分布がある場合を採り上げると、Ｍ１(ｘ)、Ｍ１´(ｘ)、及びｔ１(ｘ)は図６に示すものとなる。図４と同様に、Ｍ１(ｘ)、Ｍ１´(ｘ)及びｔ１(ｘ)はそれぞれＭ１(ｍ)、Ｍ１´(ｍ)、及びｔ１(ｍ)を近似又は補間した直線又は曲線である。なお、説明の便宜上、ｘ軸について、図の左端をｘ＝ｘ２０、右端をｘ＝ｘ２１とする。
【００３８】
図６を参照すると、シャッタ板４１及び４２の端部境界がｘ＝ｘ２１付近に配置された状態（ａ）と、シャッタ板４２の端部がｘ２１にあり、シャッタ板４１の端部がｘ２０にある状態（ｂ）について、状態（ａ）から（ｂ）への動作、状態（ｂ）から（ａ）への動作、又はその両方の動作が各ｙ値について行われる。この場合、シャッタ４０はシャッタ板４１のみを備えていればよい。
【００３９】
なお、図６の場合も、シャッタの移動速度、分布の不規則性への対応等は図４の場合と同様である。このように、本実施例のシャッタ４０はあらゆる必要露出時間ｔ(ｘ)の分布に対して対応することができる。
【００４０】
図２に戻り、工程２２０で、各振動片１１がウエハ１０から切り離され、個々の振動片毎に最終的な周波数調整が行われる。具体的には、工程２１４で多めに付加された蒸着膜を振動片１１毎にイオンビームエッチングを施す等してトリミングする。もちろん、工程２１４における周波数調整終了時に周波数が所望のものとなっていれば、工程２２０は不要である（工程２２０が不要となる場合、工程２１４を粗調とはいわないものとする）。
【００４１】
以上により、音叉型振動片の周波数調整が完了する。本実施例によると、複数の振動片について、周波数調整前の振動片の質量ばらつき（即ち、周波数ばらつき）を１つの蒸着工程によって相殺するように周波数調整を行うことができる。従って、複数の振動片のほぼ同時処理によって周波数調整時間を短縮できるだけでなく、粗調としては非常に高い精度の周波数調整が可能となる。結果として、後に続く周波数の微調整にかかる時間も短縮することができ、或いは不要とすることができる。これにより、小型化された振動片に対しても、生産性が非常に高い周波数調整方法乃至は圧電振動片の製造方法を達成できる。
【００４２】
実施例２．
実施例１では、重り材料を付加する工程でシャッタを使用する例を示したが、本実施例では、重り材料が既に付加された状態の振動片をエネルギービームでトリミングする工程でシャッタを使用する周波数調整を示す。本実施例ではエネルギービームとしてイオンビームを用いる。
【００４３】
図７に本実施例の周波数調整装置３００を示す。図７は、図１Ａの蒸発源２０及び蒸発電源２５の代わりにイオンガン３０及びイオンガン電源３５が設けられた点以外は図１Ａと同じである。即ち、装置３００は、ウエハ１０に対して所定レートでイオンビームを照射するイオンガン３０、ウエハ１０の照射対象部分を画定するマスク５１、マスク５１で露出される部分を遮蔽／露出するシャッタ４０、及びシャッタ４０の開閉動作を制御するシャッタ制御部４５を備え、イオンガン電源３５、シャッタ制御部４５及び搬送機構５５はそれぞれ独立して動作するものであるが、１つの制御系３０５によって統合して動作するようにしてもよい。また、本実施例でも、ウエハ１０は図１Ｂに示す構成と同様であり、ｘ軸及びｙ軸の定義も実施例１と同様である。
【００４４】
図８に本実施例の周波数調整方法を含む音叉型振動片の製造方法のフローチャートを示す。
工程４００でウエハ１０が研磨加工される。
工程４０２でウエハ１０が打ち抜き加工されて音叉型振動片１１が形成される。このとき各音叉型振動片には周波数測定用の電極も形成される。
【００４５】
工程４１０において、蒸着等によりウエハ上の振動片１１に重り材料が付加される。この工程で、ウエハそのものの厚み分布に加えてウエハ１０上での厚さ（重さ）のばらつきが発生する。実施例１の場合と同様に、この重さばらつきが音叉型振動片の周波数ばらつきとなる。具体的な重さばらつきの態様として、一般に蒸着源の真上を中心に同心円上に厚さが薄くなる傾向が現れる。例えば、複数のウエハを、各ウエハのｘ軸が蒸着中心を囲むように放射状に並べられた場合には、各ウエハに図３Ａと同様の重さ分布が発生する。また、複数のウエハを、各ウエハのｙ軸が蒸発中心を囲むように放射状に並べられた場合には、各ウエハに図３Ｂと同様の重さ分布が発生する。その他、ウエハの配置によって各ウエハ上に様々な重さ分布が発生する。なお、この時点では、通常は各音叉型振動片１１の周波数は所望の周波数よりも低いものとなっている。
【００４６】
工程４２０で音叉型振動片１１各々の周波数が測定される。実施例１と同様に、測定された各周波数から各質量が求められ振動片１１の質量分布Ｍ２(ｍ、ｎ)が得られる。また、Ｍ２(ｍ、ｎ)を近似する等してＭ２(ｘ、ｙ)が求められる。実施例１と同様に、この質量分布Ｍ２(ｍ、ｎ)は、予め取得されている周波数対質量の関係に基づいて、測定された周波数から一意的に求められる。当業者には分かるように、測定された周波数に対して質量は、例えば反比例する関係となる。
【００４７】
工程４２２で上記Ｍ２(ｍ、ｎ)から各音叉型振動片の必要露出時間ｔ２(ｍ、ｎ)が算出される。具体的には、上記の予め取得されている周波数対質量の関係から目標周波数ｆ０に対する目標質量Ｍ０が決定され、超過質量Ｍ２´を、Ｍ２´(ｍ、ｎ)＝Ｍ２−Ｍ０(ｍ、ｎ)から算出し、質量Ｍ２´(ｍ、ｎ)をトリミングするための照射時間ｔ２(ｍ、ｎ)が、ｔ２(ｍ、ｎ)＝Ｍ２´(ｍ、ｎ)／βから算出される。βは実験等により求められる既知のイオンビーム照射レートである。この工程における目標周波数ｆ０は最終的な製品としての目標周波数以下であり、従って目標質量Ｍ０は最終的な製品としての質量以上である。
なお、本実施例では、音叉型振動片１１は一列ごと、即ち、あるｙに対して個別に調整されるので、以降は所与のｙについて、Ｍ２´(ｍ)又はＭ２´(ｘ)及びｔ２(ｍ)又はｔ２(ｘ)について説明する。
【００４８】
工程４２４において、音叉型振動片１１の各露出時間がｔ２(ｘ)となるように、シャッタ４０がシャッタ制御部４５によって制御される。
【００４９】
具体例として、例えば、図３Ａに示すようなウエハの重さ分布がある場合を採り上げると、Ｍ２(ｘ)、Ｍ２´(ｘ)、及びｔ２(ｘ)は図９に示すものとなる。Ｍ２(ｘ)、Ｍ２´(ｘ)、及びｔ２(ｘ)はそれぞれＭ２(ｍ)、Ｍ２´(ｍ)、及びｔ２(ｍ)を近似又は補間した直線又は曲線である。従って、Ｍ２(ｘ)、Ｍ２´(ｘ)及びｔ２(ｘ)はそれぞれＭ２(ｍ)、Ｍ２´(ｍ)、及びｔ２(ｍ)を含む概念である。なお、説明の便宜上、ｘ軸について、図の左端をｘ＝ｘ３０、ｔ２(ｘ)の極大値を与えるｘをｘ＝ｘ３１、図の右端をｘ＝ｘ３２とする。
【００５０】
図９を参照すると、シャッタ板４１及び４２の端部境界がｘ＝ｘ３１付近に配置された閉状態（ａ）と、シャッタ板４１の端部がｘ３０にあり、シャッタ板４２の端部がｘ３２にある開状態（ｂ）について、状態（ａ）から（ｂ）への動作、状態（ｂ）から（ａ）への動作、又はその両方の動作が各ｙ値について行われる。
【００５１】
次のｙ値については、上記（ａ）又は（ｂ）の状態から搬送機構５５によって基板トレー５２を移動させ、マスク５１から次のｙ列が露出された状態とし、上記の動作が行われる。なお、あるｙ値と他のｙ値においてｔ２(ｘ)の極大値を与えるｘが必ずしも同一とは限らず、ｘ３１は各ｙ値での処理において異なる可能性がある。従って、シャッタ板４１とシャッタ板４２の境界の位置は可変とすることが望ましい。
【００５２】
例えば、図９の状態（ａ）から（ｂ）への片道動作において、シャッタ板４２がｍ番目の振動片を露出させてｍ＋１番目の振動片を覆う時間をｓ２(ｍ)とし、ｘ＝ｘ３１付近の振動片をｍ＝１とし、ｘ＝ｘ３２付近の振動片をｍ＝ｋとすると、
ステップ状に移動させる場合、
【数３】
であるから、
【数４】
を算出して、ｓ２(ｍ)に従ってシャッタ板４２を移動させればよい。
【００５３】
また、リニアに移動させる場合は、シャッタ４２の端部の移動速度が、（（ａ）→（ｂ）のみの場合）ｖ＝（ｘ３２−ｘ３１）／ｔ１(ｘ３１)、（（ｂ）→（ａ）のみの場合）ｖ＝（ｘ３１−ｘ３２）／ｔ１(ｘ３１)、又は（（ｂ）⇔（ａ）往復の場合）ｖ＝±２×ｘ３１／ｔ１(ｘ３１)となるように等速移動させてもよいし、ｔ２(ｘ)の曲線に合わせて途中で加速又は減速するようにしてもよい。
同様のことがシャッタ板４１についても当てはまる。
【００５４】
いずれにしても（即ち、上記の式に厳密に従わなくても）、上記のシャッタ４０の移動により、少なくともｘ＝ｘ３１付近の露出時間がｘ３０及びｘ３２付近の露出時間よりも長くなり、当初の質量分布Ｍ２(ｍ)の格差が縮小されることが分かる。
本実施例の場合も、シャッタの移動速度、分布の不規則性への対応等は実施例１の場合と同様である。ｘ３０〜ｘ３１の間の動作とｘ３１〜ｘ３２の間の動作は同時に行なうことにより生産性を向上させる。またイオンビームエッチングを採用することにより、振動腕の面積を確保して微調の精度を向上させる。
【００５５】
図８に戻り、工程４３０で、各振動片１１がウエハ１０から切り離され、個々の振動片毎に最終的な周波数調整が行われる。具体的には、工程４２４でやや多めに残された重り材料を振動片毎にイオンビームエッチングを施す等してトリミングする。もちろん、工程４２４における周波数調整終了時に周波数が所望のものとなっていれば、工程４３０は不要である（工程４３０が不要の場合、工程４２０−４２４を粗調とはいわないものとする）。
【００５６】
以上により、音叉型振動片の周波数調整が完了する。本実施例によると、複数の振動片について、周波数調整前の振動片の質量ばらつき（即ち、周波数ばらつき）を１つのトリミング工程によって相殺するように周波数調整を行うことができる。従って、複数振動片のほぼ同時処理によって周波数調整時間を短縮できるだけでなく、小型化された振動片に対しても、粗調としては非常に高い精度の周波数調整が可能となる。特に、トリミング用のエネルギービームとしてイオンビームを用いたので、その照射の均一性や出力制御の容易性が担保され、特に好適な装置を構成することができる。結果として、後に続く周波数の微調整にかかる時間も短縮することができ、或いは不要とすることができる。生産性が非常に高い周波数調整方法乃至は圧電振動片の製造方法を達成できる。
【００５７】
変形例１．
実施例１及び２においては各ｙ値に対してｘ軸方向に動作する１次元シャッタを示したが、本変形例では、２次元で移動可能なシャッタを示す。本変形例は、ウエハ１０は図１Ｂに示す構成と同様であり、ｘ軸及びｙ軸の定義も実施例１と同様である。
【００５８】
図１０に本変形例の周波数調整装置５００の一部分を示す。装置５００は、マスク、シャッタ及び搬送機構の構成を除いて実施例１又は２と同様である。図１０に示すように、マスク５５１は２次元的に配列され、各ｙ（ｎ）に対してｘ軸方向に成膜対象又は照射対象を画定する窓部が設けられている。説明の便宜上、ウエハ１０を破線で示してあるが、現実には窓部から処理対象部分が見えるだけである。シャッタ５４０はシャッタ板５４１及び５４２からなり、それぞれ、ｘ−ｙ平面内を独立して自在に移動できるように構成され、シャッタ制御部５４５によって制御される。またさらに、シャッタ板５４１及び５４２はそのエッジ５４３及び５４４のｘに対するｙの傾きを可変とすることもできる。
【００５９】
本変形例のシャッタ５４０は実施例１のような重り材料付加の場合及び実施例２のようなトリミングの場合にも使用できるが、ここではトリミングの場合を例に挙げて説明する。
例えば、図３Ａのような厚み分布がある場合、シャッタ板５４１及び５４２は、ほぼ分布のピークとみられる（ｘ、ｙ）座標付近（例えば、ｘ＝振動子配列の中心、ｙ＝０）に両エッジの交点が位置するように配置された閉状態と、シャッタ板５４１がｘ軸負方向（又はｙ軸正方向）に移動されるとともにシャッタ板５４２がｘ軸正方向（又はｙ軸正方向）に移動されてシャッタが開放された開状態について、閉状態から開状態への動作、開状態から閉状態への動作、又はその両方の動作が各ウエハ１０について行われる。なお、図１０は閉状態と開状態の中間を示している。
【００６０】
上記動作により、ｙ値について一列ずつ移動させる搬送トレー及び搬送機構（図１の５２及び５５）が不要となるとともに、図３Ａのような２次元分布を効率的にトリミング処理することができる。もちろん、シャッタ板５４１及び５４２の一方又は双方を適宜移動させることにより、図３Ｂのような分布にも対応できる。
【００６１】
変形例２．
実施例１及び２並びに変形例１ではシャッタが２枚のシャッタ板からなる構成を示したが、本変形例ではシャッタが１枚のシャッタ板からなるものを示す。本変形例でも、ウエハ１０は図１Ｂに示す構成と同様であり、ｘ軸及びｙ軸の定義も実施例１と同様である。
【００６２】
図１１Ａに本変形例の周波数調整装置６００の一部分を示す。装置６００は、シャッタの構成、又はシャッタ及び搬送機構の構成を除いて実施例１と同様である。図１１Ａに示すように、シャッタ６４０は１枚のシャッタ板からなり、そのシャッタ板はｙ軸負方向に張り出した凸形エッジ６４１を有する。シャッタ板６４０はシャッタ制御部６４５によりｙ軸方向、又はｘ軸及びｙ軸方向に移動される。シャッタ６４０は、例えば、実施例１のような重り材料付加の場合であって、図３Ａのような厚み分布がある場合を想定している。
【００６３】
ここで、エッジ６４１がウエハ１０上を通過するように、シャッタ６４０と、ウエハ１０及びマスク５１とがｙ軸方向に相対的に移動される。即ち、シャッタ６４０が窓部５１ａを完全に覆う閉状態と、シャッタ６４０が窓部５１ａを完全に開放する開状態について、閉状態から開状態への移動、開状態から閉状態への移動、又はこの両方を行う。これにより、振動片１１１〜１１ｍの両端部付近の露出時間は長く（即ち、蒸着量は多く）、中央部付近の露出時間は短くなる（即ち、蒸着量は少なくなる）。また、ｔ１(ｘ)の分布がｘにおけるピークに対して比較的対称であれば、ｙ軸方向の相対移動速度を調整することによって、ｔ１(ｘ)の分布に対応した蒸着を行うことができる。
【００６４】
さらに、エッジ６４１の先端部６４２の位置が、各ｙ値について最小のｔ１(ｘ、ｙ)を与えるｘに一致するようにシャッタ６４０をｘ軸方向に移動させるようにしてもよい。
【００６５】
また、シャッタ６４０のエッジ形状を振動片の位置のピッチに対応させて階段状とするとともに、シャッタ６４０をｙ軸方向にステップ状に移動させる構成としてもよい。これにより振動片毎の調整が可能となる。
【００６６】
またさらに、図１１Ｂに示すようにマスク６５１の窓部をｙ軸配列方向に対応させて複数設けるとともに、マスク６５１及び（不図示の）搬送トレー６５２（及びウエハ１０）を連動させることによって、シャッタ６４０を固定させた状態で、即ち、（不図示の）搬送機構６５５のみを駆動させることによって、周波数調整処理が可能となる。従って、図１１Ｂの変形例ではシャッタ制御部（図１１Ａのシャッタ制御部６４５）を不要とすることができる。
【００６７】
以上のように、本変形例では、少なくともシャッタの開閉動作が不要となり、さらにはシャッタそのものを移動させない構成とすることもできるので装置の信頼性を向上することができる。
【００６８】
変形例３．
変形例２では重り材料付加の実施例１に対応したシャッタを示したが、本変形例ではトリミングの実施例２に対応するシャッタを示す。本変形例でも、ウエハ１０は図１Ｂに示す構成と同様であり、ｘ軸及びｙ軸の定義も実施例１と同様である。
【００６９】
図１２に本変形例の周波数調整装置７００の一部分を示す。装置７００は、シャッタの構成、又はシャッタ及び搬送機構の構成を除いて実施例２と同様である。図１２に示すように、シャッタ７４０は１枚のシャッタ板からなり、そのシャッタ板はｙ軸正方向に凹んだ凹形エッジ７４１を有する。シャッタ板７４０はシャッタ制御部７４５によりｙ軸方向、又はｘ軸及びｙ軸方向に移動される。シャッタ７４０は、例えば、実施例２のようなトリミングの場合であって、図３Ａのような厚み分布がある場合を想定している。
【００７０】
ここで、エッジ７４１がウエハ１０上を通過するように、シャッタ７４０と、ウエハ１０及びマスク５１とがｙ軸方向に相対的に移動される。即ち、シャッタ７４０がマスク５１の窓部５１ａを完全に覆う閉状態及びシャッタ７４０がマスク５１の窓部５１ａを完全に開放する開状態について、閉状態から開状態への移動、開状態から閉状態への移動、又はこの両方を行う。これにより、振動片１１１〜１１ｍの両端部付近の露出時間は短く（即ち、照射量は少なく）、中央部付近の露出時間は長くなる（即ち、照射量は多くなる）。また、ｔ２(ｘ)の分布がｘにおけるピークに対して比較的対称であれば、ｙ軸方向の相対移動速度を調整することによって、ｔ２(ｘ)の分布に対応した照射を行うことができる。
【００７１】
さらに、エッジ７４１の先端部７４２の位置が、各ｙ値について最大のｔ(ｘ、ｙ)を与えるｘに一致するようにシャッタ７４０をｘ軸方向に移動させるようにしてもよい。
【００７２】
また、シャッタ７４０のエッジ形状を振動片の位置のピッチに対応させて階段状とするとともに、シャッタ７４０をｙ軸方向にステップ状に移動させる構成としてもよい。これにより振動片毎の調整が可能となる。
【００７３】
またさらに、変形例２の図１１Ｂの態様を応用して、マスク７５１の窓部をｙ軸配列方向に対応させて複数設けるとともに、マスク７５１及び（不図示の）搬送トレー７５２（及びウエハ１０）を連動させることによって、シャッタ７４０を固定させた状態で、即ち、（不図示の）搬送機構７５５のみを駆動させることによって、周波数調整が可能となる。従って、この変形例ではシャッタ制御部（図１２のシャッタ制御部７４５）を不要とすることができる。
【００７４】
以上のように、本変形例でも、少なくともシャッタの開閉動作が不要となり、さらにはシャッタそのものを移動させない構成とすることもできるので装置の信頼性を向上することができる。
【００７５】
図１３は本発明の周波数調整方法を実行する汎用コンピュータシステム８００の上位ブロック図である。図１３に示すように、システム８００はプロセッサ８０２（例えば、ＣＰＵ）、メモリ８０４（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／又は読取り専用メモリ（ＲＯＭ））、及び種々の入出力デバイス８０６（例えば、受信機、送信機、スピーカ、ディスプレイ、入出力ポート、及びユーザ入力デバイス（キーボード、キーパッド、マウス等））を備える。
【００７６】
メモリ８０４にはコンピュータプログラムが格納され、当該プログラムは、プロセッサ８０２によって実行されると、上記の各周波数調整装置の蒸発源電源２５、イオンガン電源３５、シャッタ制御部４５、５４５、６４５、７４５、搬送機構５５、６５５、７５５、又は制御系１０５、３０５の少なくともいずれか１つに、上記の周波数調整方法の動作の全部又は一部を実行させることができる。入出力デバイス８０６は各制御対象要素に有線又は無線で接続される。
また、上記のコンピュータプログラムは、例えば、ＲＡＭメモリ、磁気又は光ドライブ等のコンピュータ可読記憶媒体に記憶できる。
【００７７】
なお、上記実施例では本発明の最も好適な例を示したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で以下のように変形可能である。
（１）圧電振動子として音叉型振動片を示したが、本発明はセラミック振動子、ＳＡＷフィルタ、圧電フィルタ等の他のタイプの圧電素子にも適用できる。ウエハ上に複数形成された圧電素子であればこれに限らず本発明を適用できる。
（２）蒸着対象部分又は照射対象部分を画定するためにマスクを用いたが、非蒸着対象部分又非は照射対象部分が、例えばコーティング等、何らかの方法で覆われていればマスクはなくてもよい。
（３）音叉型振動片がｘ軸方向及びｙ軸方向に整列されるものを示したが、整列状態にないもの（極端な場合にはランダムに配置されたもの）であっても、各振動片の座標に対する必要露出時間ｔ(ｘ)又はｔ(ｘ、ｙ)が得られれば、本発明は実施可能である。
（４）重り材料の付加を抵抗加熱蒸発源を用いて行ったが、成膜源にはスパッタリング等他の付着方法を用いることもできる。
（５）トリミング用のエネルギービームとしてイオンビームを用いたが、ビームの照射範囲や出力を所望の態様にすることができればレーザービーム、電子ビーム等を用いることも可能である。
（６）各グラフは概念的な例示を誇張的に模擬的に示したものであり、数値、比率等は実際とは異なる。
【符号の説明】
【００７８】
１０．ウエハ
１１．音叉型振動片
２０．蒸発源
３０．イオンガン
４０、５４０、６４０、７４０．シャッタ
４１、４２、５４１、５４２．シャッタ板
５４１、５４２、６４１、７４１．エッジ
４５、５４５、６４５、７４５．シャッタ制御部
１００、３００、５００、６００、７００．周波数調整装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電振動子の周波数調整装置及び周波数調整方法に関し、より具体的には、音叉型振動片の周波数調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路のクロック源として圧電振動子が広く用いられている。近年の電子回路の小型化・高精度化に伴い、圧電振動子にも小型化及び高い周波数精度が求められている。圧電振動子の代表例として音叉型水晶振動子がある。音叉型水晶振動子は音叉の形状をした振動片からなり、その振動片（特に各振動腕の先端部）の質量の調整により共振周波数が決定される。その音叉型振動片の周波数調整方法の例が特許文献１及び２に開示されている。
【０００３】
特許文献１の音叉型振動片の周波数調整方法は、（１）圧電材料のウエハに音叉型振動片の外形を加工してその表面に電極膜を形成するとともに音叉型振動片の振動腕に蒸着膜等のいわゆる重り材料を付着させる工程、（２）各音叉型振動片をウエハから切り離す前に個々の振動腕に対してエネルギービームを照射して重り材料をトリミングする粗調工程、及び（３）各音叉型振動片をウエハから切り離した後に各振動腕にエネルギービームを照射して重り材料をトリミングする微調工程からなり、その隣接する照射スポットが互いに部分的に重なるように所定ピッチでシフトさせながらエネルギービームを照射する。
【０００４】
特許文献２の音叉型振動片の周波数調整方法は、（１）圧電材料のウエハに音叉型振動片の外形を加工してその表面に電極膜を形成するとともに音叉型振動片の振動腕の表側面に微調用の重り材料を付着させる工程、（２）各音叉型振動片をウエハから切り離す前に各振動腕の裏側面が露出するようにマスクを被せて蒸着により重り材料を付着させる粗調工程、及び（３）各音叉型振動片をウエハから切り離した後に各振動腕の表側面にエネルギービームを照射して重り材料をトリミングする微調工程からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３３８７９号公報
【特許文献２】特開２００８−９２１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、音叉型振動片がさらに小型化し（例えば、振動腕の幅：約１００μｍ、振動腕重り電極の長さ：約５００μｍ、振動片ピッチ：約４００μｍ、等）、高い粗調精度（例えば、±５００ｐｐｍ等）及び高い生産性が求められる状況で、特許文献１のように個々の振動腕にエネルギービームを当てて粗調を行うことは合理的ではなくなってきている。即ち、レーザービームのスポット位置の精度を上げ、かつ、振動腕を削り過ぎないようにレーザービーム出力を微調整するのは現実的ではない。特に、レーザービームによって振動腕を貫通してトリミングした場合、振動腕の面積が減るために後の微調工程におけるイオンビーム照射量等の決定が複雑になるという問題も出てきてしまう。一方で、振動片が小型化したとはいえ、イオンビームで全粗調工程を行うと工程に長い時間を要し、生産性が低下してしまう。
【０００７】
また、特許文献２のように、ウエハ全体にマスクを被せて蒸着による粗調を行うと、例えば、蒸着源の真上付近では蒸着膜が厚く、真上から外れるほど薄くなる等、蒸着膜厚のばらつきが発生してしまい、粗調工程の時間は短縮できるもののその調整精度は低下する。特に、粗調前の段階（ウエハを調達した段階）で既にウエハ上に厚さ分布がある場合に、粗調で発生する分布が既存の分布に加わり、粗調精度は著しく低下することになる。上記の結果として、微調工程にかかる負担が増し、生産性が低下してしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、個々の振動腕ではなくウエハ全体に対して粗調を行うことによってタクトを短くしつつも、全体の粗調レベルのばらつきを相殺できるような周波数調整の装置及び方法を提供し、周波数調整の生産性及び精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面は、圧電振動子の周波数を調整する装置であって、ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及びシャッタの開閉動作を制御する制御部を備え、制御部が、成膜前に測定された複数の圧電振動子の周波数分布から算出された複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいてシャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置である。
【００１０】
本発明の第２の側面は、圧電振動子の周波数を調整する装置であって、ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでビーム照射する照射源、配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及びシャッタの開閉動作を制御する制御部を備え、制御部が、ビーム照射前に測定された複数の圧電振動子の周波数分布から算出された複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいてシャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置である。ここで、照射源をイオンガンとするのが好ましい。
【００１１】
上記第１及び第２の側面において、シャッタが、ｘ軸方向に開閉動作する一対の第１及び第２のシャッタ板からなり、第１及び第２のシャッタ板の対向する端面が、必要露出時間ｔ(ｘ)の極大値又は最大値を与えるｘを起点として開閉移動するように、制御部が第１及び第２のシャッタ板を制御するように構成した。
また、シャッタがｘ軸方向に対して傾斜したエッジ部分を有する１枚のシャッタ板からなり、エッジ部分が複数の圧電振動子を通過するように、制御部がシャッタ板をｘ軸に垂直なｙ軸方向に移動させるように構成してもよい。
【００１２】
本発明の第３の側面は、圧電振動子の周波数を調整する装置であって、ｘ軸方向及びｘ軸に垂直なｙ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及びシャッタの開閉動作を制御する制御部を備え、制御部が、成膜前に測定された複数の圧電振動子の周波数分布から算出された複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ、ｙ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)に基づいてシャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置である。
【００１３】
本発明の第４の側面は、圧電振動子の周波数を調整する装置であって、ｘ軸方向及びｘ軸に垂直なｙ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでビーム照射する照射源、配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及びシャッタの開閉動作を制御する制御部を備え、制御部が、ビーム照射前に測定された複数の圧電振動子の周波数分布から算出された複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ、ｙ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)に基づいてシャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置である。ここで、照射源をイオンガンとするのが好ましい。
【００１４】
上記第３又は第４の側面において、シャッタが、端面がｘ−ｙ平面上で交差して重なり合う第１及び第２のシャッタ板からなり、第１のシャッタ板と第２のシャッタ板の交差部分が、必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)の極大値又は最大値を与える（ｘ、ｙ）を起点として移動するように、制御部が第１及び第２のシャッタ板を制御するように構成した。
【００１５】
本発明の第５の側面は、ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜する成膜源、及び配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタを備えた装置によって圧電振動子の周波数を調整する方法であって、複数の圧電振動子各々の周波数分布を測定するステップ、周波数分布から複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ)を算出するステップ、質量分布Ｍ１(ｘ)から各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)を算出するステップ、及び必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいてシャッタを開閉動作させて前記ウエハに対して成膜するステップを備える方法である。
【００１６】
本発明の第６の側面は、ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでトリミングする照射源、及び配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタを備えた装置によって圧電振動子の周波数を調整する方法であって、複数の圧電振動子各々の周波数分布を測定するステップ、周波数分布から複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ)を算出するステップ、質量分布Ｍ２(ｘ)から各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)を算出するステップ、及び必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいてシャッタを開閉動作させてウエハに対してエネルギービームを照射するステップを備える方法である。ここで、ビーム照射するステップをイオンビームを照射するステップとすることが好ましい。
【００１７】
上記第５又は第６の側面において、シャッタがｘ軸方向に開閉動作する一対の第１及び第２のシャッタ板からなり、移動制御するステップにおいて、第１及び第２のシャッタ板の対向する端面が、必要露出時間ｔ(ｘ)の極大値又は最大値を与えるｘを起点として移動制御されるようにした。
また、シャッタがｘ軸方向に対して傾斜したエッジ部分を有する１枚のシャッタ板からなり、移動制御するステップを、エッジ部分が複数の圧電振動子を通過するようにシャッタ板をｘ軸に垂直なｙ軸方向に移動させるステップとしてもよい。
【００１８】
本発明の第７の側面は、コンピュータを、上記第１から第４の側面の周波数調整装置の制御部として機能させるプログラムであり、本発明の第８の側面は第７の側面のプログラムを格納した記憶媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】本発明の第１の実施例による周波数調整装置のブロック図である。
【図１Ｂ】音叉型振動片が形成されたウエハを示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例による製造方法のフローチャートである。
【図３Ａ】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施例による周波数調整装置のブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施例による製造方法のフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施例を説明する図である。
【図１０】本発明の第１の変形例を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の第２の変形例を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明の第２の変形例を示す図である。
【図１２】本発明の第３の変形例を示す図である。
【図１３】本発明の周波数調整方法を実行する汎用コンピュータシステムの上位ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施例１．
図１Ａ及び１Ｂに第１の実施例の周波数調整装置１００の構成図を示す。
図１Ａに示すように、装置１００は、ウエハ１０に対して所定レートで成膜材料を蒸発させる蒸発源２０、ウエハ１０の成膜対象部分を画定するマスク５１、マスク５１で露出される部分を遮蔽／露出するシャッタ４０、及びシャッタ４０の開閉動作を制御するシャッタ制御部４５を備える。
【００２１】
説明の便宜上、図１Ａ及び１Ｂにおける左右の方向をｘ軸、図１Ｂにおいてｘ軸に垂直な方向（図１Ａの紙面前後方向）をｙ軸とする。図１Ｂに示すように、ウエハ１０には複数の音叉型振動片１１１〜１１ｍａｘ（これらをまとめて音叉型振動片１１という）が打ち抜かれた状態で配列されている。ウエハ１０は搬送トレー５２に保持され、搬送機構５５によって図のｙ軸方向に搬送される。本実施例ではｍ個の音叉型振動片１１がｘ軸方向に同じ向きで配列され、ｎ個がｙ軸方向に配列されるものとする。蒸発源２０は蒸着を想定した蒸発源であり、例えば、抵抗加熱蒸発源が用いられ、蒸発源電源２５によって出力制御される。マスク５１は窓部５１ａによってウエハ１０の所定部分、即ち、音叉型振動片１１の成膜対象部分を露出する。説明の便宜上、図１Ｂではマスク５１を半透明なものとして示しているが、実際には窓部５１ａ以外の部分は蒸発源２０から覆い隠される。
【００２２】
シャッタ４０はシャッタ板４１及び４２からなり、蒸発源２０とマスク５１の間に配置され、シャッタ板４１及び４２は制御部４５によってそれぞれｘ軸方向に移動される。シャッタ板４１及び４２は独立して制御可能であり、シャッタ４０が閉じた場合の両シャッタ板の境界部はｘ軸方向に移動可能とすることもできる。
なお、蒸発源電源２５、シャッタ制御部４５及び搬送機構５５はそれぞれ独立して動作するものであるが、１つの制御系１０５によって統合して動作するようにしてもよい。
【００２３】
図２に本実施例の周波数調整方法を含む音叉型振動片の製造方法のフローチャートを示す。
工程２００でウエハ１０が研磨加工される。この工程により、ウエハ１０上では厚さのばらつきが発生する。この厚さばらつきは、後の工程２０２で音叉型振動片を形成した際の周波数ばらつきとなる。具体的な厚さばらつきの態様として、一般に研磨中心から略同心円上に厚さが薄くなる傾向が現れる。例えば、１枚のウエハをその中心から研磨した場合には中心から略同心円上に厚さが薄くなっていく。また、複数のウエハを、各ウエハのｘ軸が研磨中心を囲むように放射状に並べてその配列の中心から研磨した場合には、各ウエハに図３Ａのような厚さ分布が発生する。また、複数のウエハを、各ウエハのｙ軸が研磨中心を囲むように放射状に並べてその配列の中心から研磨した場合には、各ウエハに図３Ｂのような厚さ分布が発生する。その他、ウエハの配置や研磨の態様によって各ウエハ上に何らかの厚さ分布が発生する。
【００２４】
工程２０２でウエハ１０が打ち抜き加工されて音叉型振動片１１が形成される。このとき各音叉型振動片には周波数測定用の電極も形成される。振動片を形成するウェットエッチング工程において、ウエハ上にはさらに、エッチング液の濃度分布や温度分布に起因した厚さ分布が発生する。
【００２５】
工程２１０で音叉型振動片１１各々の周波数が測定される。この時点では、通常は各音叉型振動片１１の周波数は所望の周波数よりも充分高い。ここで測定された各周波数から各振動片１１の質量が求められ、振動片１１の質量分布Ｍ１(ｍ、ｎ)が得られる。また、Ｍ１(ｍ、ｎ)を近似する等してＭ１(ｘ、ｙ)が求められる。この質量分布Ｍ１(ｍ、ｎ)は、予め取得されている周波数対質量の関係に基づいて、測定された周波数から一意的に求められる。当業者には分かるように、測定された周波数に対して質量は、例えば反比例する関係となる。
【００２６】
工程２１２で上記Ｍ１(ｍ、ｎ)から各振動片１１の必要露出時間ｔ１(ｍ、ｎ)が算出される。具体的には、上記の予め取得されている周波数対質量の関係から目標周波数ｆ０に対する目標質量Ｍ０が決定され、不足分質量Ｍ１´を、Ｍ１´(ｍ、ｎ)＝Ｍ０−Ｍ１(ｍ、ｎ)から算出し、質量Ｍ１´(ｍ、ｎ)の蒸着膜を蒸着するための時間ｔ１(ｍ、ｎ)が、ｔ１(ｍ、ｎ)＝Ｍ１´(ｍ、ｎ)／αから算出される。αは実験等により求められる既知の蒸着レートである。この工程における目標周波数ｆ０は最終的な製品としての目標周波数以下であり、従って目標質量Ｍ０は最終的な製品としての質量以上である。
なお、本実施例では、振動片１１は一列ごと、即ち、あるｙに対して個別に調整されるので、以降は所与のｙについて、Ｍ１´(ｍ)又はＭ１´(ｘ)、及びｔ１(ｍ)又はｔ１(ｘ)について説明する。
【００２７】
そして、工程２１４において、音叉型振動片１１の各露出時間がｔ１(ｍ)となるように、シャッタ４０がシャッタ制御部４５によって制御される。
【００２８】
具体例として、例えば、図３Ａに示すようなウエハの厚さ分布がある場合を採り上げると、Ｍ１(ｘ)、Ｍ１´(ｘ)、及びｔ１(ｘ)は図４に示すものとなる。なお、Ｍ１(ｘ)、Ｍ１´(ｘ)及びｔ１(ｘ)はそれぞれＭ１(ｍ)、Ｍ１´(ｍ)、及びｔ１(ｍ)を近似又は補間した直線又は曲線である。従って、Ｍ１(ｘ)、Ｍ１´(ｘ)及びｔ１(ｘ)はそれぞれＭ１(ｍ)、Ｍ１´(ｍ)、及びｔ１(ｍ)を含む概念である。なお、説明の便宜上、ｘ軸について、図の左端をｘ＝ｘ００、ｔ１(ｘ)の極小値を与えるｘをｘ＝ｘ０１、図の右端をｘ＝ｘ０２とする。
【００２９】
図４を参照すると、シャッタ板４１及び４２は、まずシャッタ板４１の端部がｘ００にシャッタ板４２の端部がｘ０１に位置するように配置される（ａ）。次に、シャッタ板４１が停止した状態で、シャッタ板４２の端部がｘ００まで移動される（ｂ）。次に、シャッタ板４１の端部をｘ０１にシャッタ板４２の端部をｘ０２に移動する（ｃ）。次に、シャッタ板４２が停止した状態で、シャッタ板４１の端部がｘ０２まで移動される（ｄ）。ここで当該ｙ値に対するシャッタの移動が完了する。
【００３０】
次のｙ値について同様に処理することができる。即ち、搬送機構５５によって基板トレー５２を移動させ、マスク５１の窓部５１ａから次のｙ列を露出させ、上記（ａ）〜（ｄ）の動作を行うことができる。或いは、上記の終了状態（ｄ）から、ｘ０１〜ｘ０２側の動作を行い、その後ｘ００〜ｘ０１側の動作を行うようにしてもよい。上記動作はシャッタ４１及びシャッタ４２を閉じた状態から開いた状態への動作（（ｂ）→（ａ）、（ｄ）→（ｃ））としてもよい。または、シャッタ４１及びシャッタ４２を閉じた状態から開いた状態とし更に閉じた状態とする往復動作（（ｂ）→（ａ）→（ｂ）、（ｄ）→（ｃ）→（ｄ））としてもよい。なお、あるｙ値と他のｙ値においてｔ１(ｘ)の極小値を与えるｘは必ずしも同一とは限らず、ｘ０１は各ｙ値での処理において異なる可能性がある。従って、前述したように、シャッタ板４１とシャッタ板４２の境界の位置は可変とすることが望ましい。
【００３１】
各シャッタ板の移動は、各振動片１１のピッチ（即ち、ｔ１(ｍ)）に合わせてステップ状に移動させてもよいし、近似された曲線（即ち、ｔ１(ｘ)）に合わせてリニアに移動させてもよい。
【００３２】
例えば図４の（ａ）から（ｂ）への動作において、シャッタ板４２がｍ番目の振動片を露出させてｍ＋１番目の振動片を覆う時間をｓ１(ｍ)とし、ｘ＝ｘ００付近の振動片をｍ＝１とし、ｘ＝ｘ０１付近の振動片をｍ＝ｋとすると、
ステップ状に移動させる場合、
【数１】
であるから、
【数２】
を算出して、ｓ１(ｍ)に従ってシャッタ板４２を移動させればよい。
【００３３】
また、リニアに移動させる場合は、シャッタ４２の移動速度が、図４（ａ）から（ｂ）で、ｖ＝（ｘ００−ｘ０１）／｛ｔ１(１)｝、となるように等速移動させてもよいし、ｔ１(ｘ)の曲線に合わせて途中で加速又は減速するようにしてもよい。
同様のことがシャッタ板４１についても当てはまる。
【００３４】
いずれにしても（即ち、上記の式に厳密に従わなくても）、上記のシャッタ４０の移動により、少なくともｘ＝ｘ００及びｘ０２付近の露出時間がｘ０１付近の露出時間よりも長くなり、当初の質量分布Ｍ１(ｍ)の格差が縮小されることが分かる。従って、シャッタ板４１とシャッタ板４２の境界位置が固定のｘ値（例えば、ｘ００とｘ０２の中心点）であっても、本実施例の効果をある程度得ることができる。
【００３５】
なお、Ｍ(ｍ)の分布の不規則性に起因して、必ずしもｔ１(ｍ)が単調変化しない場合が想定される。ｔ１(ｍ)が、あるｍ＝ｍａについて突出した場合には、例えば、ｔ１(ｍａ)がｔ１(ｍａ−１) とｔ１(ｍａ＋１)の間のいずれかの値（例えば平均値）であるものとしてシャッタ４０を動作させればよい。この場合、振動片１１ｍａは、後に続く微調整工程で調整してもよいし、廃棄してもよい。
【００３６】
また、図５に示すように、Ｍ１´(ｍ)の不規則性が大きい場合には、ｘ１０〜ｘ１１、ｘ１１〜ｘ１３、ｘ１３〜ｘ１４に区間を分けてシャッタ４０の制御を行ってもよい。ｘ１０〜ｘ１１の区間及びｘ１３〜ｘ１４の区間は、それぞれ図４で説明したｘ００〜ｘ０１での制御及びｘ０１〜ｘ０２での制御と同じである。ｘ１１〜ｘ１３の間の動作は、ｘ１０〜ｘ１１の動作終了後に、シャッタ板４１及び４２を閉じた状態でその境界部がｘ１２に位置するように移動させ、その後シャッタ４１の端部をｘ１２とｘ１１の間で往復動作させるとともに、シャッタ４２の端部をｘ１２とｘ１３の間で往復動作させればよい。この際、シャッタ４１の動作とシャッタ４２の動作は独立して行うことができる。ｘ１１〜ｘ１２の間の動作とｘ１２〜ｘ１３の間の動作は同時に行なう。
【００３７】
またさらに、例えば、図３Ｂに示すようなウエハ１０の厚さ分布がある場合を採り上げると、Ｍ１(ｘ)、Ｍ１´(ｘ)、及びｔ１(ｘ)は図６に示すものとなる。図４と同様に、Ｍ１(ｘ)、Ｍ１´(ｘ)及びｔ１(ｘ)はそれぞれＭ１(ｍ)、Ｍ１´(ｍ)、及びｔ１(ｍ)を近似又は補間した直線又は曲線である。なお、説明の便宜上、ｘ軸について、図の左端をｘ＝ｘ２０、右端をｘ＝ｘ２１とする。
【００３８】
図６を参照すると、シャッタ板４１及び４２の端部境界がｘ＝ｘ２１付近に配置された状態（ａ）と、シャッタ板４２の端部がｘ２１にあり、シャッタ板４１の端部がｘ２０にある状態（ｂ）について、状態（ａ）から（ｂ）への動作、状態（ｂ）から（ａ）への動作、又はその両方の動作が各ｙ値について行われる。この場合、シャッタ４０はシャッタ板４１のみを備えていればよい。
【００３９】
なお、図６の場合も、シャッタの移動速度、分布の不規則性への対応等は図４の場合と同様である。このように、本実施例のシャッタ４０はあらゆる必要露出時間ｔ(ｘ)の分布に対して対応することができる。
【００４０】
図２に戻り、工程２２０で、各振動片１１がウエハ１０から切り離され、個々の振動片毎に最終的な周波数調整が行われる。具体的には、工程２１４で多めに付加された蒸着膜を振動片１１毎にイオンビームエッチングを施す等してトリミングする。もちろん、工程２１４における周波数調整終了時に周波数が所望のものとなっていれば、工程２２０は不要である（工程２２０が不要となる場合、工程２１４を粗調とはいわないものとする）。
【００４１】
以上により、音叉型振動片の周波数調整が完了する。本実施例によると、複数の振動片について、周波数調整前の振動片の質量ばらつき（即ち、周波数ばらつき）を１つの蒸着工程によって相殺するように周波数調整を行うことができる。従って、複数の振動片のほぼ同時処理によって周波数調整時間を短縮できるだけでなく、粗調としては非常に高い精度の周波数調整が可能となる。結果として、後に続く周波数の微調整にかかる時間も短縮することができ、或いは不要とすることができる。これにより、小型化された振動片に対しても、生産性が非常に高い周波数調整方法乃至は圧電振動片の製造方法を達成できる。
【００４２】
実施例２．
実施例１では、重り材料を付加する工程でシャッタを使用する例を示したが、本実施例では、重り材料が既に付加された状態の振動片をエネルギービームでトリミングする工程でシャッタを使用する周波数調整を示す。本実施例ではエネルギービームとしてイオンビームを用いる。
【００４３】
図７に本実施例の周波数調整装置３００を示す。図７は、図１Ａの蒸発源２０及び蒸発電源２５の代わりにイオンガン３０及びイオンガン電源３５が設けられた点以外は図１Ａと同じである。即ち、装置３００は、ウエハ１０に対して所定レートでイオンビームを照射するイオンガン３０、ウエハ１０の照射対象部分を画定するマスク５１、マスク５１で露出される部分を遮蔽／露出するシャッタ４０、及びシャッタ４０の開閉動作を制御するシャッタ制御部４５を備え、イオンガン電源３５、シャッタ制御部４５及び搬送機構５５はそれぞれ独立して動作するものであるが、１つの制御系３０５によって統合して動作するようにしてもよい。また、本実施例でも、ウエハ１０は図１Ｂに示す構成と同様であり、ｘ軸及びｙ軸の定義も実施例１と同様である。
【００４４】
図８に本実施例の周波数調整方法を含む音叉型振動片の製造方法のフローチャートを示す。
工程４００でウエハ１０が研磨加工される。
工程４０２でウエハ１０が打ち抜き加工されて音叉型振動片１１が形成される。このとき各音叉型振動片には周波数測定用の電極も形成される。
【００４５】
工程４１０において、蒸着等によりウエハ上の振動片１１に重り材料が付加される。この工程で、ウエハそのものの厚み分布に加えてウエハ１０上での厚さ（重さ）のばらつきが発生する。実施例１の場合と同様に、この重さばらつきが音叉型振動片の周波数ばらつきとなる。具体的な重さばらつきの態様として、一般に蒸着源の真上を中心に同心円上に厚さが薄くなる傾向が現れる。例えば、複数のウエハを、各ウエハのｘ軸が蒸着中心を囲むように放射状に並べられた場合には、各ウエハに図３Ａと同様の重さ分布が発生する。また、複数のウエハを、各ウエハのｙ軸が蒸発中心を囲むように放射状に並べられた場合には、各ウエハに図３Ｂと同様の重さ分布が発生する。その他、ウエハの配置によって各ウエハ上に様々な重さ分布が発生する。なお、この時点では、通常は各音叉型振動片１１の周波数は所望の周波数よりも低いものとなっている。
【００４６】
工程４２０で音叉型振動片１１各々の周波数が測定される。実施例１と同様に、測定された各周波数から各質量が求められ振動片１１の質量分布Ｍ２(ｍ、ｎ)が得られる。また、Ｍ２(ｍ、ｎ)を近似する等してＭ２(ｘ、ｙ)が求められる。実施例１と同様に、この質量分布Ｍ２(ｍ、ｎ)は、予め取得されている周波数対質量の関係に基づいて、測定された周波数から一意的に求められる。当業者には分かるように、測定された周波数に対して質量は、例えば反比例する関係となる。
【００４７】
工程４２２で上記Ｍ２(ｍ、ｎ)から各音叉型振動片の必要露出時間ｔ２(ｍ、ｎ)が算出される。具体的には、上記の予め取得されている周波数対質量の関係から目標周波数ｆ０に対する目標質量Ｍ０が決定され、超過質量Ｍ２´を、Ｍ２´(ｍ、ｎ)＝Ｍ２−Ｍ０(ｍ、ｎ)から算出し、質量Ｍ２´(ｍ、ｎ)をトリミングするための照射時間ｔ２(ｍ、ｎ)が、ｔ２(ｍ、ｎ)＝Ｍ２´(ｍ、ｎ)／βから算出される。βは実験等により求められる既知のイオンビーム照射レートである。この工程における目標周波数ｆ０は最終的な製品としての目標周波数以下であり、従って目標質量Ｍ０は最終的な製品としての質量以上である。
なお、本実施例では、音叉型振動片１１は一列ごと、即ち、あるｙに対して個別に調整されるので、以降は所与のｙについて、Ｍ２´(ｍ)又はＭ２´(ｘ)及びｔ２(ｍ)又はｔ２(ｘ)について説明する。
【００４８】
工程４２４において、音叉型振動片１１の各露出時間がｔ２(ｘ)となるように、シャッタ４０がシャッタ制御部４５によって制御される。
【００４９】
具体例として、例えば、図３Ａに示すようなウエハの重さ分布がある場合を採り上げると、Ｍ２(ｘ)、Ｍ２´(ｘ)、及びｔ２(ｘ)は図９に示すものとなる。Ｍ２(ｘ)、Ｍ２´(ｘ)、及びｔ２(ｘ)はそれぞれＭ２(ｍ)、Ｍ２´(ｍ)、及びｔ２(ｍ)を近似又は補間した直線又は曲線である。従って、Ｍ２(ｘ)、Ｍ２´(ｘ)及びｔ２(ｘ)はそれぞれＭ２(ｍ)、Ｍ２´(ｍ)、及びｔ２(ｍ)を含む概念である。なお、説明の便宜上、ｘ軸について、図の左端をｘ＝ｘ３０、ｔ２(ｘ)の極大値を与えるｘをｘ＝ｘ３１、図の右端をｘ＝ｘ３２とする。
【００５０】
図９を参照すると、シャッタ板４１及び４２の端部境界がｘ＝ｘ３１付近に配置された閉状態（ａ）と、シャッタ板４１の端部がｘ３０にあり、シャッタ板４２の端部がｘ３２にある開状態（ｂ）について、状態（ａ）から（ｂ）への動作、状態（ｂ）から（ａ）への動作、又はその両方の動作が各ｙ値について行われる。
【００５１】
次のｙ値については、上記（ａ）又は（ｂ）の状態から搬送機構５５によって基板トレー５２を移動させ、マスク５１から次のｙ列が露出された状態とし、上記の動作が行われる。なお、あるｙ値と他のｙ値においてｔ２(ｘ)の極大値を与えるｘが必ずしも同一とは限らず、ｘ３１は各ｙ値での処理において異なる可能性がある。従って、シャッタ板４１とシャッタ板４２の境界の位置は可変とすることが望ましい。
【００５２】
例えば、図９の状態（ａ）から（ｂ）への片道動作において、シャッタ板４２がｍ番目の振動片を露出させてｍ＋１番目の振動片を覆う時間をｓ２(ｍ)とし、ｘ＝ｘ３１付近の振動片をｍ＝１とし、ｘ＝ｘ３２付近の振動片をｍ＝ｋとすると、
ステップ状に移動させる場合、
【数３】
であるから、
【数４】
を算出して、ｓ２(ｍ)に従ってシャッタ板４２を移動させればよい。
【００５３】
また、リニアに移動させる場合は、シャッタ４２の端部の移動速度が、（（ａ）→（ｂ）のみの場合）ｖ＝（ｘ３２−ｘ３１）／ｔ１(ｘ３１)、（（ｂ）→（ａ）のみの場合）ｖ＝（ｘ３１−ｘ３２）／ｔ１(ｘ３１)、又は（（ｂ）⇔（ａ）往復の場合）ｖ＝±２×ｘ３１／ｔ１(ｘ３１)となるように等速移動させてもよいし、ｔ２(ｘ)の曲線に合わせて途中で加速又は減速するようにしてもよい。
同様のことがシャッタ板４１についても当てはまる。
【００５４】
いずれにしても（即ち、上記の式に厳密に従わなくても）、上記のシャッタ４０の移動により、少なくともｘ＝ｘ３１付近の露出時間がｘ３０及びｘ３２付近の露出時間よりも長くなり、当初の質量分布Ｍ２(ｍ)の格差が縮小されることが分かる。
本実施例の場合も、シャッタの移動速度、分布の不規則性への対応等は実施例１の場合と同様である。ｘ３０〜ｘ３１の間の動作とｘ３１〜ｘ３２の間の動作は同時に行なうことにより生産性を向上させる。またイオンビームエッチングを採用することにより、振動腕の面積を確保して微調の精度を向上させる。
【００５５】
図８に戻り、工程４３０で、各振動片１１がウエハ１０から切り離され、個々の振動片毎に最終的な周波数調整が行われる。具体的には、工程４２４でやや多めに残された重り材料を振動片毎にイオンビームエッチングを施す等してトリミングする。もちろん、工程４２４における周波数調整終了時に周波数が所望のものとなっていれば、工程４３０は不要である（工程４３０が不要の場合、工程４２０−４２４を粗調とはいわないものとする）。
【００５６】
以上により、音叉型振動片の周波数調整が完了する。本実施例によると、複数の振動片について、周波数調整前の振動片の質量ばらつき（即ち、周波数ばらつき）を１つのトリミング工程によって相殺するように周波数調整を行うことができる。従って、複数振動片のほぼ同時処理によって周波数調整時間を短縮できるだけでなく、小型化された振動片に対しても、粗調としては非常に高い精度の周波数調整が可能となる。特に、トリミング用のエネルギービームとしてイオンビームを用いたので、その照射の均一性や出力制御の容易性が担保され、特に好適な装置を構成することができる。結果として、後に続く周波数の微調整にかかる時間も短縮することができ、或いは不要とすることができる。生産性が非常に高い周波数調整方法乃至は圧電振動片の製造方法を達成できる。
【００５７】
変形例１．
実施例１及び２においては各ｙ値に対してｘ軸方向に動作する１次元シャッタを示したが、本変形例では、２次元で移動可能なシャッタを示す。本変形例は、ウエハ１０は図１Ｂに示す構成と同様であり、ｘ軸及びｙ軸の定義も実施例１と同様である。
【００５８】
図１０に本変形例の周波数調整装置５００の一部分を示す。装置５００は、マスク、シャッタ及び搬送機構の構成を除いて実施例１又は２と同様である。図１０に示すように、マスク５５１は２次元的に配列され、各ｙ（ｎ）に対してｘ軸方向に成膜対象又は照射対象を画定する窓部が設けられている。説明の便宜上、ウエハ１０を破線で示してあるが、現実には窓部から処理対象部分が見えるだけである。シャッタ５４０はシャッタ板５４１及び５４２からなり、それぞれ、ｘ−ｙ平面内を独立して自在に移動できるように構成され、シャッタ制御部５４５によって制御される。またさらに、シャッタ板５４１及び５４２はそのエッジ５４３及び５４４のｘに対するｙの傾きを可変とすることもできる。
【００５９】
本変形例のシャッタ５４０は実施例１のような重り材料付加の場合及び実施例２のようなトリミングの場合にも使用できるが、ここではトリミングの場合を例に挙げて説明する。
例えば、図３Ａのような厚み分布がある場合、シャッタ板５４１及び５４２は、ほぼ分布のピークとみられる（ｘ、ｙ）座標付近（例えば、ｘ＝振動子配列の中心、ｙ＝０）に両エッジの交点が位置するように配置された閉状態と、シャッタ板５４１がｘ軸負方向（又はｙ軸正方向）に移動されるとともにシャッタ板５４２がｘ軸正方向（又はｙ軸正方向）に移動されてシャッタが開放された開状態について、閉状態から開状態への動作、開状態から閉状態への動作、又はその両方の動作が各ウエハ１０について行われる。なお、図１０は閉状態と開状態の中間を示している。
【００６０】
上記動作により、ｙ値について一列ずつ移動させる搬送トレー及び搬送機構（図１の５２及び５５）が不要となるとともに、図３Ａのような２次元分布を効率的にトリミング処理することができる。もちろん、シャッタ板５４１及び５４２の一方又は双方を適宜移動させることにより、図３Ｂのような分布にも対応できる。
【００６１】
変形例２．
実施例１及び２並びに変形例１ではシャッタが２枚のシャッタ板からなる構成を示したが、本変形例ではシャッタが１枚のシャッタ板からなるものを示す。本変形例でも、ウエハ１０は図１Ｂに示す構成と同様であり、ｘ軸及びｙ軸の定義も実施例１と同様である。
【００６２】
図１１Ａに本変形例の周波数調整装置６００の一部分を示す。装置６００は、シャッタの構成、又はシャッタ及び搬送機構の構成を除いて実施例１と同様である。図１１Ａに示すように、シャッタ６４０は１枚のシャッタ板からなり、そのシャッタ板はｙ軸負方向に張り出した凸形エッジ６４１を有する。シャッタ板６４０はシャッタ制御部６４５によりｙ軸方向、又はｘ軸及びｙ軸方向に移動される。シャッタ６４０は、例えば、実施例１のような重り材料付加の場合であって、図３Ａのような厚み分布がある場合を想定している。
【００６３】
ここで、エッジ６４１がウエハ１０上を通過するように、シャッタ６４０と、ウエハ１０及びマスク５１とがｙ軸方向に相対的に移動される。即ち、シャッタ６４０が窓部５１ａを完全に覆う閉状態と、シャッタ６４０が窓部５１ａを完全に開放する開状態について、閉状態から開状態への移動、開状態から閉状態への移動、又はこの両方を行う。これにより、振動片１１１〜１１ｍの両端部付近の露出時間は長く（即ち、蒸着量は多く）、中央部付近の露出時間は短くなる（即ち、蒸着量は少なくなる）。また、ｔ１(ｘ)の分布がｘにおけるピークに対して比較的対称であれば、ｙ軸方向の相対移動速度を調整することによって、ｔ１(ｘ)の分布に対応した蒸着を行うことができる。
【００６４】
さらに、エッジ６４１の先端部６４２の位置が、各ｙ値について最小のｔ１(ｘ、ｙ)を与えるｘに一致するようにシャッタ６４０をｘ軸方向に移動させるようにしてもよい。
【００６５】
また、シャッタ６４０のエッジ形状を振動片の位置のピッチに対応させて階段状とするとともに、シャッタ６４０をｙ軸方向にステップ状に移動させる構成としてもよい。これにより振動片毎の調整が可能となる。
【００６６】
またさらに、図１１Ｂに示すようにマスク６５１の窓部をｙ軸配列方向に対応させて複数設けるとともに、マスク６５１及び（不図示の）搬送トレー６５２（及びウエハ１０）を連動させることによって、シャッタ６４０を固定させた状態で、即ち、（不図示の）搬送機構６５５のみを駆動させることによって、周波数調整処理が可能となる。従って、図１１Ｂの変形例ではシャッタ制御部（図１１Ａのシャッタ制御部６４５）を不要とすることができる。
【００６７】
以上のように、本変形例では、少なくともシャッタの開閉動作が不要となり、さらにはシャッタそのものを移動させない構成とすることもできるので装置の信頼性を向上することができる。
【００６８】
変形例３．
変形例２では重り材料付加の実施例１に対応したシャッタを示したが、本変形例ではトリミングの実施例２に対応するシャッタを示す。本変形例でも、ウエハ１０は図１Ｂに示す構成と同様であり、ｘ軸及びｙ軸の定義も実施例１と同様である。
【００６９】
図１２に本変形例の周波数調整装置７００の一部分を示す。装置７００は、シャッタの構成、又はシャッタ及び搬送機構の構成を除いて実施例２と同様である。図１２に示すように、シャッタ７４０は１枚のシャッタ板からなり、そのシャッタ板はｙ軸正方向に凹んだ凹形エッジ７４１を有する。シャッタ板７４０はシャッタ制御部７４５によりｙ軸方向、又はｘ軸及びｙ軸方向に移動される。シャッタ７４０は、例えば、実施例２のようなトリミングの場合であって、図３Ａのような厚み分布がある場合を想定している。
【００７０】
ここで、エッジ７４１がウエハ１０上を通過するように、シャッタ７４０と、ウエハ１０及びマスク５１とがｙ軸方向に相対的に移動される。即ち、シャッタ７４０がマスク５１の窓部５１ａを完全に覆う閉状態及びシャッタ７４０がマスク５１の窓部５１ａを完全に開放する開状態について、閉状態から開状態への移動、開状態から閉状態への移動、又はこの両方を行う。これにより、振動片１１１〜１１ｍの両端部付近の露出時間は短く（即ち、照射量は少なく）、中央部付近の露出時間は長くなる（即ち、照射量は多くなる）。また、ｔ２(ｘ)の分布がｘにおけるピークに対して比較的対称であれば、ｙ軸方向の相対移動速度を調整することによって、ｔ２(ｘ)の分布に対応した照射を行うことができる。
【００７１】
さらに、エッジ７４１の先端部７４２の位置が、各ｙ値について最大のｔ(ｘ、ｙ)を与えるｘに一致するようにシャッタ７４０をｘ軸方向に移動させるようにしてもよい。
【００７２】
また、シャッタ７４０のエッジ形状を振動片の位置のピッチに対応させて階段状とするとともに、シャッタ７４０をｙ軸方向にステップ状に移動させる構成としてもよい。これにより振動片毎の調整が可能となる。
【００７３】
またさらに、変形例２の図１１Ｂの態様を応用して、マスク７５１の窓部をｙ軸配列方向に対応させて複数設けるとともに、マスク７５１及び（不図示の）搬送トレー７５２（及びウエハ１０）を連動させることによって、シャッタ７４０を固定させた状態で、即ち、（不図示の）搬送機構７５５のみを駆動させることによって、周波数調整が可能となる。従って、この変形例ではシャッタ制御部（図１２のシャッタ制御部７４５）を不要とすることができる。
【００７４】
以上のように、本変形例でも、少なくともシャッタの開閉動作が不要となり、さらにはシャッタそのものを移動させない構成とすることもできるので装置の信頼性を向上することができる。
【００７５】
図１３は本発明の周波数調整方法を実行する汎用コンピュータシステム８００の上位ブロック図である。図１３に示すように、システム８００はプロセッサ８０２（例えば、ＣＰＵ）、メモリ８０４（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／又は読取り専用メモリ（ＲＯＭ））、及び種々の入出力デバイス８０６（例えば、受信機、送信機、スピーカ、ディスプレイ、入出力ポート、及びユーザ入力デバイス（キーボード、キーパッド、マウス等））を備える。
【００７６】
メモリ８０４にはコンピュータプログラムが格納され、当該プログラムは、プロセッサ８０２によって実行されると、上記の各周波数調整装置の蒸発源電源２５、イオンガン電源３５、シャッタ制御部４５、５４５、６４５、７４５、搬送機構５５、６５５、７５５、又は制御系１０５、３０５の少なくともいずれか１つに、上記の周波数調整方法の動作の全部又は一部を実行させることができる。入出力デバイス８０６は各制御対象要素に有線又は無線で接続される。
また、上記のコンピュータプログラムは、例えば、ＲＡＭメモリ、磁気又は光ドライブ等のコンピュータ可読記憶媒体に記憶できる。
【００７７】
なお、上記実施例では本発明の最も好適な例を示したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で以下のように変形可能である。
（１）圧電振動子として音叉型振動片を示したが、本発明はセラミック振動子、ＳＡＷフィルタ、圧電フィルタ等の他のタイプの圧電素子にも適用できる。ウエハ上に複数形成された圧電素子であればこれに限らず本発明を適用できる。
（２）蒸着対象部分又は照射対象部分を画定するためにマスクを用いたが、非蒸着対象部分又非は照射対象部分が、例えばコーティング等、何らかの方法で覆われていればマスクはなくてもよい。
（３）音叉型振動片がｘ軸方向及びｙ軸方向に整列されるものを示したが、整列状態にないもの（極端な場合にはランダムに配置されたもの）であっても、各振動片の座標に対する必要露出時間ｔ(ｘ)又はｔ(ｘ、ｙ)が得られれば、本発明は実施可能である。
（４）重り材料の付加を抵抗加熱蒸発源を用いて行ったが、成膜源にはスパッタリング等他の付着方法を用いることもできる。
（５）トリミング用のエネルギービームとしてイオンビームを用いたが、ビームの照射範囲や出力を所望の態様にすることができればレーザービーム、電子ビーム等を用いることも可能である。
（６）各グラフは概念的な例示を誇張的に模擬的に示したものであり、数値、比率等は実際とは異なる。
【符号の説明】
【００７８】
１０．ウエハ
１１．音叉型振動片
２０．蒸発源
３０．イオンガン
４０、５４０、６４０、７４０．シャッタ
４１、４２、５４１、５４２．シャッタ板
５４１、５４２、６４１、７４１．エッジ
４５、５４５、６４５、７４５．シャッタ制御部
１００、３００、５００、６００、７００．周波数調整装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、
前記配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記制御部が、成膜前に測定された前記複数の圧電振動子の周波数分布から算出された前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいて前記シャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置。
【請求項２】
圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでビーム照射する照射源、
前記配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記制御部が、ビーム照射前に測定された前記複数の圧電振動子の周波数分布から算出された前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいて前記シャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置。
【請求項３】
請求項１又は２の装置において、
前記シャッタが、ｘ軸方向に開閉動作する一対の第１及び第２のシャッタ板からなり、
前記第１及び第２のシャッタ板の対向する端面が、前記必要露出時間ｔ(ｘ)の極大値又は最大値を与えるｘを起点として開閉移動するように、前記制御部が該第１及び第２のシャッタ板を制御するように構成された装置。
【請求項４】
請求項１又は２の装置において、
前記シャッタがｘ軸方向に対して傾斜したエッジ部分を有する１枚のシャッタ板からなり、前記エッジ部分が前記複数の圧電振動子を通過するように、前記制御部が該シャッタ板をｘ軸に垂直なｙ軸方向に移動させるように構成された装置。
【請求項５】
圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
ｘ軸方向及びｘ軸に垂直なｙ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、
前記配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記制御部が、成膜前に測定された前記複数の圧電振動子の周波数分布から算出された前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ、ｙ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)に基づいて前記シャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置。
【請求項６】
圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
ｘ軸方向及びｘ軸に垂直なｙ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでビーム照射する照射源、
前記配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記制御部が、ビーム照射前に測定された前記複数の圧電振動子の周波数分布から算出された前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ、ｙ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)に基づいて前記シャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置。
【請求項７】
請求項６又は７の装置において、
前記シャッタが、端面がｘ−ｙ平面上で交差して重なり合う第１及び第２のシャッタ板からなり、
前記第１のシャッタ板と第２のシャッタ板の交差部分が、前記必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)の極大値又は最大値を与える（ｘ、ｙ）を起点として移動するように、前記制御部が前記第１及び第２のシャッタ板を制御するように構成された装置。
【請求項８】
請求項２又は６の装置において、前記照射源がイオンガンからなる装置。
【請求項９】
ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜する成膜源、及び前記配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタを備えた装置によって圧電振動子の周波数を調整する方法であって、
前記複数の圧電振動子各々の周波数分布を測定するステップ、
前記周波数分布から前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ)を算出するステップ、
前記質量分布Ｍ１(ｘ)から各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)を算出するステップ、及び
前記必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいて前記シャッタを開閉動作させて前記ウエハに対して成膜するステップ
を備える方法。
【請求項１０】
ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでトリミングする照射源、及び前記配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタを備えた装置によって圧電振動子の周波数を調整する方法であって、
前記複数の圧電振動子各々の周波数分布を測定するステップ、
前記周波数分布から前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ)を算出するステップ、
前記質量分布Ｍ２(ｘ)から各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)を算出するステップ、及び
前記必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいて前記シャッタを開閉動作させて前記ウエハに対してエネルギービームを照射するステップ
を備える方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０の方法において、
前記シャッタがｘ軸方向に開閉動作する一対の第１及び第２のシャッタ板からなり、
前記移動制御するステップにおいて、前記第１及び第２のシャッタ板の対向する端面が、前記必要露出時間ｔ(ｘ)の極大値又は最大値を与えるｘを起点として移動制御される方法。
【請求項１２】
請求項９又は１０の方法において、
前記シャッタがｘ軸方向に対して傾斜したエッジ部分を有する１枚のシャッタ板からなり、
前記移動制御するステップが、前記エッジ部分が前記複数の圧電振動子を通過するように、該シャッタ板をｘ軸に垂直なｙ軸方向に移動させるステップからなる方法。
【請求項１３】
請求項９の方法において、前記ビーム照射するステップがイオンビームを照射するステップからなる方法。
【請求項１４】
コンピュータを、請求項１から８いずれか一項に記載された周波数調整装置の制御部として機能させるプログラム。
【請求項１５】
コンピュータを、請求項１から８いずれか一項に記載された周波数調整装置の制御部として機能させるプログラムを格納した記憶媒体。
【請求項１】
圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、
前記配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記制御部が、成膜前に測定された前記複数の圧電振動子の周波数分布から算出された前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいて前記シャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置。
【請求項２】
圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでビーム照射する照射源、
前記配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記制御部が、ビーム照射前に測定された前記複数の圧電振動子の周波数分布から算出された前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいて前記シャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置。
【請求項３】
請求項１又は２の装置において、
前記シャッタが、ｘ軸方向に開閉動作する一対の第１及び第２のシャッタ板からなり、
前記第１及び第２のシャッタ板の対向する端面が、前記必要露出時間ｔ(ｘ)の極大値又は最大値を与えるｘを起点として開閉移動するように、前記制御部が該第１及び第２のシャッタ板を制御するように構成された装置。
【請求項４】
請求項１又は２の装置において、
前記シャッタがｘ軸方向に対して傾斜したエッジ部分を有する１枚のシャッタ板からなり、前記エッジ部分が前記複数の圧電振動子を通過するように、前記制御部が該シャッタ板をｘ軸に垂直なｙ軸方向に移動させるように構成された装置。
【請求項５】
圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
ｘ軸方向及びｘ軸に垂直なｙ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜材料を付着させる成膜源、
前記配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記制御部が、成膜前に測定された前記複数の圧電振動子の周波数分布から算出された前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ、ｙ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)に基づいて前記シャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置。
【請求項６】
圧電振動子の周波数を調整する装置であって、
ｘ軸方向及びｘ軸に垂直なｙ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでビーム照射する照射源、
前記配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタ、及び
前記シャッタの開閉動作を制御する制御部
を備え、
前記制御部が、ビーム照射前に測定された前記複数の圧電振動子の周波数分布から算出された前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ、ｙ)から算出された各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)に基づいて前記シャッタの開閉動作を制御するよう構成された装置。
【請求項７】
請求項６又は７の装置において、
前記シャッタが、端面がｘ−ｙ平面上で交差して重なり合う第１及び第２のシャッタ板からなり、
前記第１のシャッタ板と第２のシャッタ板の交差部分が、前記必要露出時間ｔ(ｘ、ｙ)の極大値又は最大値を与える（ｘ、ｙ）を起点として移動するように、前記制御部が前記第１及び第２のシャッタ板を制御するように構成された装置。
【請求項８】
請求項２又は６の装置において、前記照射源がイオンガンからなる装置。
【請求項９】
ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートで成膜する成膜源、及び前記配列された複数の圧電振動子の成膜対象部分を遮蔽／露出するシャッタを備えた装置によって圧電振動子の周波数を調整する方法であって、
前記複数の圧電振動子各々の周波数分布を測定するステップ、
前記周波数分布から前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ１(ｘ)を算出するステップ、
前記質量分布Ｍ１(ｘ)から各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)を算出するステップ、及び
前記必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいて前記シャッタを開閉動作させて前記ウエハに対して成膜するステップ
を備える方法。
【請求項１０】
ｘ軸方向に配列される複数の圧電振動子に対して所定レートでトリミングする照射源、及び前記配列された複数の圧電振動子のトリミング対象部分を遮蔽／露出するシャッタを備えた装置によって圧電振動子の周波数を調整する方法であって、
前記複数の圧電振動子各々の周波数分布を測定するステップ、
前記周波数分布から前記複数の圧電振動子の質量分布Ｍ２(ｘ)を算出するステップ、
前記質量分布Ｍ２(ｘ)から各圧電振動子の必要露出時間ｔ(ｘ)を算出するステップ、及び
前記必要露出時間ｔ(ｘ)に基づいて前記シャッタを開閉動作させて前記ウエハに対してエネルギービームを照射するステップ
を備える方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０の方法において、
前記シャッタがｘ軸方向に開閉動作する一対の第１及び第２のシャッタ板からなり、
前記移動制御するステップにおいて、前記第１及び第２のシャッタ板の対向する端面が、前記必要露出時間ｔ(ｘ)の極大値又は最大値を与えるｘを起点として移動制御される方法。
【請求項１２】
請求項９又は１０の方法において、
前記シャッタがｘ軸方向に対して傾斜したエッジ部分を有する１枚のシャッタ板からなり、
前記移動制御するステップが、前記エッジ部分が前記複数の圧電振動子を通過するように、該シャッタ板をｘ軸に垂直なｙ軸方向に移動させるステップからなる方法。
【請求項１３】
請求項９の方法において、前記ビーム照射するステップがイオンビームを照射するステップからなる方法。
【請求項１４】
コンピュータを、請求項１から８いずれか一項に記載された周波数調整装置の制御部として機能させるプログラム。
【請求項１５】
コンピュータを、請求項１から８いずれか一項に記載された周波数調整装置の制御部として機能させるプログラムを格納した記憶媒体。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２２８９３１（Ｐ２０１１−２２８９３１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９６８６５（Ｐ２０１０−９６８６５）
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【出願人】（０００１４６００９）株式会社昭和真空 (72)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【出願人】（０００１４６００９）株式会社昭和真空 (72)
【Ｆターム（参考）】
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