成膜マスク装置、及び電子素子の製造方法
【課題】成膜マスク装置の各ガイドピン、ガイド孔に蒸着粒子が付着しないような手段を得る。
【解決手段】成膜マスク装置Ａは、表裏両面に被成膜基板１０を保持する複数の第２のガイドピン１３ｂ、及びマスク板２０の位置決め用の第１のガイドピン１３ａを有する保持基板１３と、各被成膜基板１０を間に挟んで保持基板１３の表裏両面に添設されるマスク板２０と、遮蔽カバー１１、１５と、を備えた成膜マスク装置である。蔽カバー１１、１５は、各第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂに対して蒸着粒子の付着を防止する第１、及び第２の凹部１１ａ、１１ｂを備えている。
【解決手段】成膜マスク装置Ａは、表裏両面に被成膜基板１０を保持する複数の第２のガイドピン１３ｂ、及びマスク板２０の位置決め用の第１のガイドピン１３ａを有する保持基板１３と、各被成膜基板１０を間に挟んで保持基板１３の表裏両面に添設されるマスク板２０と、遮蔽カバー１１、１５と、を備えた成膜マスク装置である。蔽カバー１１、１５は、各第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂに対して蒸着粒子の付着を防止する第１、及び第２の凹部１１ａ、１１ｂを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜マスク装置、及び電子素子の製造方法に関し、特にメンテナンスを容易にすることができる成膜マスク装置と、この装置を用いて製造した電子素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗、コンデンサー、圧電振動素子、半導体素子等の数多くの電子部品、それらの複合電子部品や光学部品は、各種の薄膜を巧みに利用して構成されている。被成膜基板に薄膜を形成するには、真空装置の中で蒸着材料を溶解し、成膜マスク装置を用いて所望の薄膜パターンを形成する。被成膜基板の所定の位置に正確なマスクパターンを成膜するために、従来から成膜マスク装置に種々の改良が行われてきた。
【０００３】
特許文献１には、ガイドピンによりマスクの位置を整合させる成膜マスク装置が開示されている。成膜マスク装置は、収納穴を有する平板状のスペーサ（中板）と、スペーサ（中板）の下面に密着配置され、収納穴に対応する部分に成膜形成用の下部マスクパターンが形成された下部マスクと、スペーサ（中板）の上面に密着配置され、収納穴に対応する部分に成膜形成用の上部マスクパターンが形成された上部マスクと、を備えている。更に、下部マスクの下面に配置された特定部材の板面に固定される固定ガイドピンと、特定部材の板面に対してスライドするように取り付けられるスライドガイドピンと、を備えている。上部マスク、スペーサ（中板）、下部マスク夫々に形成された貫通孔（ガイド孔）に、固定ガイドピンとスライドガイドピンとを貫通させることにより、スペーサ、上部マスク、及び下部マスクの相互の位置の整合が図られると共に、特定部材（磁石保持下板）に埋設した磁石の磁力により、成膜マスク装置は一体化される。固定ガイドピンは、各マスク、スペーサの位置決めの起点であり、スライドガイドピンは、各マスク、スペーサの熱膨張差による伸縮で生じる平面的な動きに対しスライドするように各スライドガイドピンと各ガイド孔の間に余裕を持たせ、熱膨張による応力が生じるのを防ぎ、各マスク構成体のずれを無くし、位置の整合を維持できるように機能すると、開示されている。
【０００４】
特許文献２には、メンテナンスの容易な成膜装置と、そのクリーニング方法が開示されている。成膜装置は、液晶装置の一部となる被成膜基板の表面に無機材料からなる無機配向膜を形成する装置である。成膜装置は、被成膜基板を収容可能であり、その収容した被成膜基板上に無機配向膜を形成可能な成膜室を有する成膜システムと、成膜室内に配置された被成膜基板を保持可能な基板ホルダ、及び基板ホルダを移動させるための基板移動手段と、被成膜基板上に無機配向膜を形成するための材料を供給可能な蒸着源と、蒸着源と基板との間に配置されてスリットを形成するように配置された２つの遮蔽機構からなるマスクと、成膜システムと別の位置に配置されマスクをクリーニング可能なクリーニングガス供給部と、成膜室内に発生した揮発性物質などを排気する排気ポンプと、成膜装置全体の動作を制御する制御装置と、を備えている。
【０００５】
マスク部材のスリット近傍に付着した被膜材料を、マスク部材を循環移動手段にて循環させ、適切な位置に移動させた後にクリーニングするため、確実にクリーニングすることができる。したがって、スリットの形状を長期間略同一に保つことができ、長期間メンテナンスを行うことなく成膜を行うことができると開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６３３６１公報
【特許文献２】特開２００８−１１５４１８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された手段では、蒸着を重ねるとガイド孔やガイドピンに電極用の蒸着粒子が堆積し、スペーサ（中板）、下部マスク、上部マスクの組み立てがスムーズに進まず、成膜マスク装置のクリーニングを行わなければならないという問題があった。特に、被成膜基板やマスクを自動装填する場合には、自動機がたびたび停止するという問題があった。
また、特許文献２に開示された手段では、成膜装置が大掛かりであると共に高価になり、製品の単価が増加するという問題があった。
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、ガイドピンを覆うように成膜マスク装置を改良することにより、蒸着装置に収容する成膜マスク装置の台数を減少させず、且つ成膜の効率を下げない成膜マスク装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本発明に係る成膜マスク装置は、複数のピンを備えていて、被成膜基板を保持するための保持基板と、前記ピンに嵌る孔とマスクパターンとを備えているマスク板と、前記ピンを覆っている遮蔽カバーと、を備えていることを特徴とする成膜マスク装置である。
【００１０】
この構成によれば、本発明の成膜マスク装置は、ガイドピン（第１、及び第２の）と、ガイド孔（第１、及び第２の）とを遮蔽する遮蔽カバーを備えているので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことが可能であり、成膜マスク装置のクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
【００１１】
［適用例２］また成膜マスク装置は、前記遮蔽カバーは前記マスク板と対向する面に前記ピンの先端部を収容する凹部を備えていることを特徴とする成膜マスク装置である。
【００１２】
この構成によれば、保持基板とマスク板とからなるマスク積層体を挟むように配置された一対の遮蔽カバーには、マスク積層体と対向する面に複数の第１の凹部と第２の凹部とが形成されており、これが第１、及び第２のガイドピンと、第１、及び第２のガイド孔との上に被さり覆うので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことができ、成膜マスク装置のクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
【００１３】
［適用例３］また成膜マスク装置は、前記遮蔽カバーはマスクに対向する面側よりも他方の面側の方が、開口面積が大きい開口部を備えていることを特徴とする成膜マスク装置である。
【００１４】
この構成によれば、遮蔽カバーの各開口部には傾斜部が形成されていて、マスクに対向する面側よりも他方の面側の方が、開口面積が大きく形成されているので、蒸着する際にマスク板のマスクパターンに飛来する蒸着粒子を妨害することがないので、マスクパターン数を多く形成することが可能であり、遮蔽カバーを取り付けたことによる蒸着効率の低下を防止できる。
【００１５】
［適用例４］また成膜マスク装置は、前記保持基板を保持するための保持具を備えていて、前記遮蔽カバーが、前記遮蔽カバーの厚さ方向に開閉できるように前記保持具に蝶着していることを特徴とする成膜マスク装置である。
【００１６】
この構成によれば、保持具の基部腕の回転軸に上下一対の遮蔽カバーが取り付けられているので、Ｖ字状に開いた一対の遮蔽カバーを保持基板方向へ押さえるだけで遮蔽カバーのマスク積層体への密着が可能であり、成膜マスク装置の作業効率が大幅に改善できる。
【００１７】
［適用例５］また成膜マスク装置は、前記遮蔽カバーを閉じた状態にするためのロック手段を備えていることを特徴とする成膜マスク装置である。
【００１８】
この構成によれば、保持基板に被成膜基板とマスク板とを搭載して構成されるマスク積層体を保持具のガイド腕に挿入し、且つ奥まで押しつけることによりマスク積層体を保持具にロックできるので、作業効率が大幅に向上するという効果がある。
【００１９】
［適用例６］本発明に係る電子素子の製造方法は、適用例１乃至５の何れか一項に記載した成膜マスク装置を用いた電子素子の製造方法であって、前記保持基板に前記被成膜基板を搭載する工程と、前記被成膜基板を搭載する工程の後に、前記ピンを前記孔内に嵌合させつつ前記マスク板を搭載する工程と、前記マスク板を搭載する工程の後、前記ピンに対して金属粒子が付着することを防止するように遮蔽カバーを配置する工程とを含んでいることを特徴とする電子素子の製造方法である。
【００２０】
この製造方法によれば、大型の被成膜基板（ウエハー）への成膜が可能であると共に、被成膜基板の装填とマスク板の装填とが自動化される。更に、保持具と遮蔽カバーとを有する保持装置の遮蔽カバーをＶ字状に開いた状態で、ガイド腕にマスク積層体を挿入し、
Ｖ字状に開いた遮蔽カバーを閉じて、保持具の一端寄りに押し付けることによりロック装置が働き、ことにより、成膜マスク装置を構成することができるので、成膜マスク装置にかける時間が大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る成膜マスク装置の構成を示す分解斜視図。
【図２】成膜マスク装置の要部の分解拡大斜視図。
【図３】（ａ）は遮蔽カバーの裏面の斜視図であり、（ｂ）は遮蔽カバーの表面の斜視図あり、（ｃ）は傾斜部を示す断面図。
【図４】保持具の構成を示す斜視図。
【図５】成膜マスク装置に被成膜基板を実装したときの要部の拡大断面図。
【図６】成膜マスク装置の構成を示す斜視図。
【図７】（ａ）は音叉型振動素子が複数形成された被成膜基板の平面図であり、（ｂ）はこの被成膜基板に錘電極を形成した平面図であり、（ｃ）は個片に分割した音叉型振動素子の平面図。
【図８】第２の実施形態に係る成膜マスク装置の構造を示す概略分解斜視図。
【図９】被成膜基板を実装した成膜マスク装置の要部の拡大断面図。
【図１０】（ａ）は成膜マスク装置を用いて形成した圧電振動素子の平面図であり、（ｂ）は容器に収容した圧電振動子の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る成膜マスク装置Ａの構成を示す分解斜視図である。成膜マスク装置Ａは、被成膜基板を保持、搭載する保持基板１３と、被成膜基板に所定の成膜パターンを形成するためのマスク板２０と、保持基板１３を保持する保持具１７と、保持具１７に取り付けられた上下一対の遮蔽カバー１１、１５と、を備えている。
図１の円Ｓ１で示す部分を拡大表示したのが図２に示した斜視図である。保持基板１３は、表裏面に夫々直交して突設された複数の第１のガイドピン１３ａ、及び第２のガイドピン１３ｂを有している。図１に示す実施形態例では、第１のガイドピン１３ａは、保持基板１３の幅方向の中心線Ｃ１に沿って、保持基板１３の長手方向両端部寄り部位と、中央部に夫々設けられている。第１のガイドピン１３ａは、保持基板１３上におけるマスク板２０の位置決め用であり、図１の実施形態では片面３本の第１のガイドピン１３ａで一枚のマスク板２０の位置決めをしている。つまり、保持基板１３には両面で６本の第１のガイドピン１３ａ突設されている。各第１のガイドピン１３ａをマスク板側の第１のガイド孔２０ａ内に嵌合することにより位置決めが行われる。
第２のガイドピン１３ｂは、保持基板１３の面上における被成膜基板１０の位置決め用であり、複数の第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された包囲空間に被成膜基板１０を収容する。図２に示す実施形態例では８本の第２のガイドピン１３ｂにより、一枚の被成膜基板１０の位置決めをしている。つまり、８本の第２のガイドピン１３ｂは被成膜基板１０の外周輪郭に沿って配置されており、各第２のガイドピンにより包囲形成された略四角い包囲空間内に一枚の四角い被成膜基板１０を自動機で装填し、収容する。図１の実施形態に係る成膜マスク装置Ａでは、このような第２のガイドピンにより形成される包囲空間が片面に８箇所設けられており、片面上の各包囲空間内に８枚の被成膜基板１０を収容し、両面では１６枚の被成膜基板１０を収容する。
【００２３】
マスク板２０は、複数のマスクパターン２１と、複数の第１のガイド孔２０ａ、第２のガイド孔２０ｂとを有している。図１、図２に示す実施形態例では第１のガイド孔２０ａは、各第１のガイドピン１３ａに対応して、マスク板２０の幅方向の中心線Ｃ２に沿ってマスク板２０の長手方向両端部寄り部位と、中央部に夫々設けられている。従って、各第１のガイド孔２０ａには、各第１のガイドピン１３ａが嵌合する。また、第２のガイド孔２０ｂは、第２のガイドピン１３ｂに対応して設けられ、一枚の被成膜基板１０に対し、８個の第２のガイド孔２０ｂが設けられ、一枚のマスク板２０では６４個の第２のガイド孔２０ｂが形成されている。
マスク板２０は、保持基板１３の表裏に夫々添設され、第１のガイド孔２０ａは第１のガイドピン１３ａに嵌合可能に構成されており、第２のガイド孔２０ｂは第２のガイドピン１３ｂに嵌合可能に構成されている。成膜マスク装置Ａは、保持基板１３の表裏面に各１枚のマスク板２０を添設し、保持基板１３に埋設した複数の磁石により磁性体から成るマスク板２０を保持基板１３に密着させ、被成膜基板１０の脱落を防止している。
【００２４】
第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂの頭部は、被成膜基板１０、又はマスク板２０を自動装置により保持基板１３に装填するのに便利なようにテーパー状（先細り状）に形成されている。保持基板１３の表裏面に夫々設けた第２のガイドピン１３ｂが包囲形成する包囲空間内に被成膜基板１０をはめ込んで収容した状態で、被成膜基板１０を保持基板１３との間で挟むようにマスク板２０を積層する。この際、第１のガイドピン１３ａをマスク板２０の第１のガイド孔２０ａに夫々挿入、嵌合させることにより、各部材間の位置決め、保持が確実となる。なお、保持基板１３、被成膜基板１０、及びマスク２０は、マスク積層体１９を構成している。
保持具１７は、マスク積層体１９を保持する手段であり、平行な二本のガイド腕１７ａ、１７ｂと、各ガイド腕の基端部間を連設一体化する基部腕１７ｃと、を有している。
このマスク積層体１９は、保持具１７の二本のガイド腕１７ａ、１７ｂの対向面に夫々形成された凸部（突条）に沿って挿入されることにより、保持具１７によって保持される。
各遮蔽カバー１１、１５は同一の形状、構造、サイズであり、基部腕１７ｃに対して保持具１７の厚み方向に対し対称に取り付けられている。つまり、遮蔽カバー１１、１５のマスク積層体１９と対面する側には、第１のガイドピン１３ａ、第２のガイドピン１３ｂに対応する第１の凹部１１ａ、第２の凹部１１ｂが形成され、遮蔽カバー１１、１５がマスク積層体１９の表裏両面に対して夫々近接して閉じられ、密着されると、第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂ、及び第１、及び第２のガイド孔１１ａ、１１ｂを覆うように構成されている。
【００２５】
図２は、保持基板１３の表面に被成膜基板１０と、マスク板２０とを搭載する際の位置関係を示す斜視図である。図２では一方の面（表面）のみを示しているが、他方の面（裏面）にも保持基板１３の厚み方向の中心線に対して対称に、被成膜基板１０とマスク板２０とが搭載される構造となっている。保持基板１３は金属製、例えばステンレス製の矩形平板であり、長手方向の両側面に溝１３ｃが形成されている。この溝１３ｃは、保持具１７の両ガイド腕１７ａ、１７ｂに形成された凸部に沿って挿入されるように形成されている。
保持基板１３の両主面には幅方向の中央線Ｃ１に沿って第１のガイドピン１３ａが複数個（図１の実施形態例では片面に３個）突設されている。第１のガイドピン１３ａの頭部には夫々先細りのテーパー部が付けられている。また、保持基板１３の両主面には被成膜基板１０の位置決め用の複数の第２のガイドピン１３ｂが突設されている。図１に示す成膜マスク装置Ａの例では、矩形状の被成膜基板１０の四つの角部のうちの各一つの角部に対応させて、２個ずつの第２のガイドピン１３ｂを配設している。つまり８個の第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された包囲空間に矩形状の被成膜基板１０を一枚ずつ収容する構成になっている。保持基板１３の片面には幅方向中心線Ｃ１の両側には夫々ガイドピン１３ｂによる４つの包囲空間が設けられている。つまり、保持基板１３の片面に８つの包囲空間、両面では合計１６個の包囲空間が形成され、１６枚の被成膜基板１０が搭載できる。
【００２６】
被成膜基板１０には、何も付着していない基板を用いる方が一般的であるが、本例では被成膜基板１０をフォトリソグラフィ技法とエッチング手法を用いて任意の形状、構造に加工したものを用いる。即ち、ここでは、大サイズの水晶ウエハー（Ｚ板）に多数の音叉型水晶基板（外形）を所定のピッチで形成し、真空蒸着装置の中でこれらの音叉型水晶基板に対して、下地電極膜にクロム（Ｃｒ）、その上に金（Ａｕ）の電極膜を積層して、励振電極、リード電極を構成したウエハー（図７（ａ）に一例を示す）を被成膜基板１０として用いる例を説明する。つまり、ここで説明する成膜マスク装置は、音叉型水晶素子に周波数調整用の錘電極を形成する手段として用いられる。図２に示す被成膜基板１０は矩形平板状の基板を示しているが、音叉型水晶素子を形成する場合には図７（ａ）に示すような被成膜基板１０を用いる。
【００２７】
マスク板２０は、矩形の金属製薄板（例えばはステンレス製）であり、幅方向の中心線Ｃ２に沿って、保持基板１３上に突設する第１のガイドピン１３ａに対応する位置に第１のガイド孔２０ａが形成されている。また、保持基板１３上に突設する第２のガイドピン１３ｂに対応する位置に第２のガイド孔２０ｂが形成されている。マスク板２０の第１、及び第２のガイド孔２０ａ、２０ｂは、保持基板１３上に突設する第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂに嵌合（挿入）可能に構成され、保持基板１３に表裏面に複数埋設した小型磁石の磁力により保持基板１３側に密着され、被成膜基板１０の脱落を防いでいる。
１つの被成膜基板１０の各角部を包囲するように形成された８つの第２のガイド孔２０ｂの包囲する面内には複数のマスクパターン２１が形成されており、このマスクパターン２１を通して、被成膜基板１０の所定の位置に金（Ａｕ）の錘電極が成膜される。
【００２８】
図３は遮蔽カバー１１、１５の構成を示す斜視図であり、遮蔽カバー１１、１５は同じ構造を有している。図３（ａ）は成膜マスク装置Ａの裏面側に取り付けられる遮蔽カバー１１であり、マスク積層体１９と対向する面を示している。図３（ｂ）は成膜マスク装置Ａの表面側に取り付けられる遮蔽カバー１５であり、マスク積層体１９と対向しない外側面を示している。遮蔽カバー１１、１５は、成膜マスク装置Ａの厚み方向の中心面に対し、対称に取り付けられている。
遮蔽カバー１１、１５は夫々所定の配列で配置された複数の開口部１１ｄ、１５ｄを有し、図３に示す実施形態例では遮蔽カバー１１、１５の幅方向の中心線Ｃ１、Ｃ２に沿って両側に夫々４個の開口部１１ｄ、１５ｄが形成されている。つまり、遮蔽カバー１１、１５には夫々８個の開口部１１ｄ、１５ｄが形成されている。また、各開口部１１ｄ、１５ｄの内側周縁には中央より外に向かって厚みが漸増する傾斜部１１ｅ、１５ｅが形成されている。図３（ｃ）は、同図（ｂ）の破線円Ｓ３で示す部分の拡大断面図である。開口部１５ｄの各辺には開口部１５ｄの内側から外側に向かって、図３（ｃ）に示す傾斜部１５ｅが形成されている。
傾斜部１１ｅ、１５ｅは、真空装置の中で成膜マスク装置Ａに成膜用材料を蒸着するときに、蒸着粒子の飛行する方向を遮らないように形成されたものであり、成膜を均一に形成するように設けられている。
【００２９】
遮蔽カバー１１、１５には、マスク積層体１９と対向する面に第１の凹部１１ａ（１５ａ）と第２の凹部１１ｂ（１５ｂ）が形成されている。図３（ｂ）では遮蔽カバー１５の表面（外側面）が示されており、裏面（内側面）に形成された第１の凹部１５ａと第２の凹部１５ｂは図示されていない。第１の凹部１１ａ（１５ａ）は、遮蔽カバー１１（１５）の幅方向の中心線Ｃ１（Ｃ２）に沿って形成されている。図３（ａ）の実施形態例では中心線Ｃ１に沿って、遮蔽カバー１１の両端寄りと中央部に第１の凹部１１ａが形成され、この位置は保持基板１３の第１のガイドピン１３ａに対応する位置である。また、保持基板１３の第２のガイドピン１３ｂに対応して、遮蔽カバー１１（１５）に第２の凹部１１ｂ（１５ｂ）が複数個形成されている。遮蔽カバー１１、１５が保持具１７に装着され、閉じられた際に、第１、及び第２の凹部１１ａ（１５ａ）、１１ｂ（１５ｂ）が、各ガイド孔２０ａ、２０ｂから突出した先端部を覆うように構成されている。遮蔽カバー１１、１５には、長手方向の一方の端部に複数の貫通孔１１ｃ、１５ｃが形成されており、これらの貫通孔１１ｃ、１５ｃは、保持具１７に取り付けるときに用いられる。なお、保持具１７に遮蔽カバー１１、１５を取り付けたものを、保持装置１８と称する。
【００３０】
図４は保持具１７の構成を示す斜視図である。保持具１７は、保持基板１３の対向する２つの長辺を夫々保持する２つのガイド腕１７ａ、１７ｂと、２つのガイド腕１７ａ、１７ｂの基端部間を連結する基部腕１７ｃと、各ガイド腕１７ａ、１７ｂの基部腕１７ｃと反対側の先端部（自由端部）に設けた各ロック装置１７ｄと、を有している。各ロック装置１７ｄは各ガイド腕１７ａ、１７ｂに沿って基端部方向にスライドし、各ガイド腕１７ａ、１７ｂに積層体１９を挿入し、遮蔽カバー１１、１５を手動で閉じた後、一端部まで押しこむと、押し込まれた状態でロックするように構成されている。また、基部腕１７ｃは、上下方向に配置された２つの上部基部片１７ｅ１、下部基部片１７ｅ２と、２つの基部片１７ｅ１、１７ｅ２を開閉自在に連結する中心軸１７ｆと、を有し、中心軸１７ｆに対して２つの基部片１７ｅ１、１７ｅ２が上下対称、且つ回動自在に取り付けられ、中心軸１７ｆを中心に開閉するように構成されている。
【００３１】
また、一対の上部基部片１７ｅ１、下部基部片１７ｅ２には、夫々連通する貫通孔１７ｈが形成され、上部基部片１７ｅ１の内側に遮蔽カバー１５の一端部を挿入し、上部基部片１７ｅ１の貫通孔１７ｈと遮蔽カバー１５の貫通孔１５ｃを連通させた状態で、ねじ等で固定する。同様に下部基部片１７ｅ２の内側に遮蔽カバー１１の一端部を挿入して、下部基部片１７ｅ２の貫通孔１７ｈと遮蔽カバー１１の貫通孔１１ｃを連通させた状態でねじ等で固定する。つまり、貫通孔１５ｃが形成された側の遮蔽カバー１５の一端部の上に上部基部片１７ｅ１を載置し、貫通孔１７ｈと貫通孔１５ｃとをねじ等で固定する。同様に貫通孔１１ｃが形成された側の遮蔽カバー１１の一端部の下に下部基部片１７ｅ２を位置合わせし、貫通孔１７ｈと貫通孔１１ｃとをねじ等で固定する。上部基部片１７ｅ１と、下部基部片１７ｅ２とは、中心軸１７ｆにより回動可能な状態で支持されているので、遮蔽カバー１１、１５は保持具１７の厚み方向に開閉可能である。
【００３２】
図５は、被成膜基板１０が装填された成膜マスク装置Ａの短辺方向であって基部腕１７ｃと反対側の端部における要部拡大断面図（図２のＱ−Ｑ断面図に相当する）である。保持基板１３の表裏両面に突設された第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された空間に被成膜基板１０が収容され、被成膜基板１０に重ねて、第１のガイドピン１３ａを案内としてマスク板２０の第１のガイド孔２０ａが嵌合され、積層されてマスク積層体１９が構成される。表裏のマスク板２０は、保持基板１３に埋設された磁石の磁力により保持基板１３に保持される。マスク積層体１９は、保持具１７によって保持された遮蔽カバー１１、１５間に挟まれて保持される。即ち、保持装置１８の遮蔽カバー１１、１５を閉じることにより、マスク積層体１９の表裏両面に遮蔽カバー１１、１５が密着し、第１、及び第２の凹部１１ａ、１１ｂによって、マスク積層体１９の表裏両面から外部に向かって突出する第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂの頭部が覆われる。このため、被成膜基板１０に電極膜を蒸着する際に、蒸着粒子が第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂ、第１、及び第２のガイド孔２０ａ、２０ｂに付着することを防ぐことができる。
【００３３】
図６は、成膜マスク装置Ａを使用するときの手順を示す斜視図である。始めに、保持基板１３の表裏に突設する第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された包囲空間に被成膜基板１０を収容し、被成膜基板１０に重ねて第１のガイドピン１３ａを案内としてマスク板２０の第１のガイド孔２０ａを嵌合してマスク積層体１９を構成する。次に、このマスク積層体１９を矢印Ｙ１で示すように、遮蔽カバー１１、１５がＶ字状に開いた保持装置１８の２つのガイド腕１７ａ、１７ｂの凸部に、マスク積層体１９の溝１３ｃを挿入する。次に、矢印Ｙ２で示すように、Ｖ字状に開いた遮蔽カバー１１、１５を手動で閉じ、これを奥まで押し込んでロック装置１７ｄを働かせることにより、マスク積層体を各ガイド腕に固定して、成膜マスク装置を構成する。また、円Ｓ２で示すロック装置１７ｄの拡大図を右上部の楕円Ｓ２’に示す。
【００３４】
図１〜図６に示すように、本発明に係る実施形態の成膜マスク装置は、第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂと第１、及び第２のガイド孔２０ａ、２０ｂとを遮蔽カバーにより覆うようにしているので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことが可能であり、成膜マスク装置Ａのクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
また、図１〜図６に示す実施形態の成膜マスク装置Ａは、保持基板１３を挿入する保持具１７に上下一対の遮蔽カバー１１、１５が開閉自在に取り付けられているので、第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂと第１、及び第２のガイド孔２０ａ、２０ｂを遮蔽カバー１１、１５が覆うので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことが可能であり、成膜マスク装置Ａのクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
また、図１、図３（ａ）に示すように、マスク積層体１９を挟むように配置された一対の遮蔽カバー１１、１５には、マスク積層体１９と対向する面に複数の第１の凹部１１ａと第２の凹部１１ｂとが形成されており、これが第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂと、第１、及び第２のガイド孔２０ａ、２０ｂと、の上に被さり覆うので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことが可能であり、成膜マスク装置Ａのクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
【００３５】
図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、遮蔽カバー１５の各開口部１５ｄには傾斜部１５ｅが形成されているので、蒸着する際に、成膜マスク装置Ａの主面に対し斜め方向から飛来する蒸着粒子に対しても、付着を妨害することがないので、マスクパターン２１の数を多く形成することが可能であり、遮蔽カバー１１、１５を取り付けたことによる蒸着の効率を下げることがないという効果がある。
図６に示すように、保持基板１３に被成膜基板１０とマスク板２０とを搭載して構成されるマスク積層体１９を、保持具１７のガイド腕１７ａ、１７ｂに挿入し、且つ奥まで押しつけることにより、マスク積層体１９を保持具１７にロックできるので、作業効率が大幅に向上するという効果がある。
図４、図６に示すように、保持具１７の基部腕１７ｃの回転軸１７ｆに上下一対の遮蔽カバー１１、１５が取り付けられているので、Ｖ字状に開いた一対の遮蔽カバー１１、１５を保持基板１３に向かって閉じて押さえるだけで、遮蔽カバー１１、１５のマスク積層体１９への密着が可能であり、成膜マスク装置Ａの作業効率が大幅に改善できるという効果がある。
【００３６】
図７は錘付き音叉型圧電振動素子１０ａを説明する平面図である。図７（ａ）は、フォトリソグラフィ技法とエッチング手法を用いて、水晶Ｚ板をエッチング液（フッ化水素酸（フッ酸）とフッ化アンモニウムとの混合液）に浸漬してエッチング加工し、外形が音叉状に加工された基板が支持片で多数連結された水晶ウエハーを構成する。このウエハーを真空蒸着装置の中で蒸着することにより、下地電極膜にクロム（Ｃｒ）を成膜し、その上に重ねて金（Ａｕ）の電極膜を積層して、励振電極、リード電極、パッド電極を形成して成膜ウエハーを構成する。この成膜ウエハーを本発明の説明では被成膜基板１０として用い、図６で説明したように成膜マスク装置に被成膜基板１０を収容して、被成膜基板１０に図７（ｂ）に示すように、錘電極１０ｇを成膜する。
【００３７】
周知のように、音叉型圧電基板は、図７（ｃ）に示すように、互いに並行（平行）して直線状に延びる細幅帯状の２本の振動腕１０ｂ、１０ｃと、各振動腕１０ｂ、１０ｃの一方の端部（基端部）間を連接する基部１０ｄと、が一体形成されている。励振電極は、２本の振動腕１０ｂ、１０ｃに屈曲振動が励振され、且つ音叉型圧電基板の中心軸に対し対称なモードが励振されるように形成されている。音叉型圧電振動素子の周波数を大気中で粗調整し、容器に収容して内部を真空にすると、調整した周波数が変化する。そこで、周波数変化の大きな部位である音叉型圧電振動素子の基部１０ｄと反対側の先端部に、金（Ａｕ）の錘電極１０ｇを予め成膜し、音叉型圧電振動素子の周波数を所定の周波数より、下げておく。容器に収容した音叉型圧電振動子に対し、容器の窓を通して錘電極１０ｇにレーザー光線を照射して、錘電極１０ｇの一部を蒸散させ、所定の周波数に調整する周波数調整法が一般的に用いられている。
【００３８】
図８は、本発明に係る第２の実施形態の成膜マスク装置Ｂの構成を示す分解斜視図である。成膜マスク装置Ｂは、被成膜基板（図面の下部に表示）１０を収容する複数の収容穴３５ｂを有した中板３５と、中板３５の裏面に添設されマスクパターン３３ｂを有するマスク下板３３と、中板３５の表面に添設されマスクパターン３７ｂを有するマスク上板３７と、積層されたマスク上板３７、中板３５、マスク上板３３を、上下両面から挟むマスク保持上板３９及びマスク保持下板３１と、を備えている。
中板３５は、矩形の金属製平板（例えばステンレス製薄板）３５ａにエッチング加工を施したものであり、被成膜基板１０を収容する複数の収容穴３５ｂと、ガイドピン３２が嵌合可能な複数のガイド孔３５ｃと、を有している。マスク下板３３は、矩形の金属製平板３３ａにエッチング加工で形成された、複数のマスクパターン３３ｂと複数のガイド孔３３ｃと、を有している。マスク下板３３は、中板３５の裏面に添設され、各マスクパターン３３ｂの配置位置は、各収容穴３５ｂに対応するように形成されている。マスク上板３７は、矩形の金属製平板３７ａにエッチング加工で形成された、複数のマスクパターン３７ｂと複数のガイド孔３７ｃと、を有している。マスク上板３７は、中板３５の表面に添設され、各マスクパターン３７ｂの配置位置は、各収容穴３５ｂに対応するように形成されている。
【００３９】
マスク保持下板３１は、矩形平板状の金属板３１ａの中央部に金属板３１ａの中心線Ｃ１に対し対称な２つの開口部３１ｂを有すると共に、金属板３１ａの４つの角隅部には夫々金属板３１ａの主面と直交するガイドピン３２が突設されている。マスク保持上板３９は、矩形平板状の金属板３９ａの中央部に、金属板３９ａの中心線Ｃ２に対し対称な２つの開口部３９ｂを有すると共に、金属板３９ａの４つの角隅部には夫々各ガイドピン３２に対応する凹部３９ｃが形成されている。
図９は、第２の実施形態の成膜マスク装置Ｂの要部拡大断面図である。マスク保持下板３１の表面に重ね各ガイドピン３２に案内されて、マスク下板３３のガイド孔３３ｃを嵌合させて積層し、続いてマスク下板３３の表面に、ガイドピン３２に案内されて中板３５のガイド孔３５ｃを嵌合させて、マスク下板３３に中板３５を積層する。次いで、中板３５の各収容穴３５ｂに被成膜基板１０を装填し、中板３５の表面にガイドピン３２に案内されてマスク上板３７のガイド孔３７ｃを嵌合させて中板３５にマスク上板３７を積層する。マスク上板３７の表面に重ね、ガイドピン３２に案内されてマスク保持上板３９の凹部３９ｃを嵌合して、成膜マスク装置Ｂを構成する。
【００４０】
マスク保持下板３１に突設されるガイドピン３２の頭部にはテーパー部が付けられており、ガイドピン３２にガイド孔３３ｃ、３５ｃ、３７ｃが嵌合するように構成されている。また、マスク保持上板３９の裏面にはガイドピン３２に対応して凹部３９ｃが形成されている。凹部３９ｃの形状はガイドピン３２の先端形状に整合させて台形に形成されている。これは蒸着粒子が付着しないように、隙間をできる限り無くすようにするためである。
【００４１】
図８に示すように、マスク保持下板３１に突設されたガイドピン３２に対応して、マスク保持上板３９のマスク保持下板３１に対向する面に凹部３９ｃが形成されており、この凹部３９ｃがガイドピン３２の頭部を覆うので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことが可能であり、成膜マスク装置Ｂのクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
【００４２】
図１に示す成膜マスク装置を用いた電子素子の製造方法について説明する。
始めに、保持基板１３の表面に突設された第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された包囲空間内に被成膜基板１０を自動装填機を用いて装填する。次に、保持基板１３に搭載された被成膜基板１０に重ねて、第１のガイドピン１３ａを案内としてマスク板２０の第１のガイド孔２０ａを嵌合させてマスク板２０を自動装填する。保持基板１３に埋設した磁石の磁力により、マスク板２０は保持基板１３に保持される。
次に、被成膜基板１０とマスク板２０を搭載した保持基板１３を反転し、保持基板１３の表面となった第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された包囲空間内に被成膜基板１０を自動装填機を用いて装填する。次に、保持基板１３に搭載された被成膜基板１０に重ねて、第１のガイドピン１３ａを案内としてマスク板２０の第１のガイド孔２０ａを嵌合させてマスク板２０を自動装填する。このマスク板２０も保持基板１３に埋設した磁石の磁力により、保持基板１３に保持される。保持基板１３の表裏両面に被成膜基板１０とマスク板２０と搭載して構成したマスク積層体１９を、保持具１７のガイド腕１７ａ、１７ｂの各凸部に保持基板１３の溝１３ｃを合わせて挿入する。次に、マスク積層体１９が挿入された保持装置１８の蔽カバー１１、１５をマスク積層体１９の方へ閉じて、成膜マスク装置Ａを構成する。次に、成膜マスク装置Ａを蒸着装置に入れ、真空中で成膜マスク装置Ａの両面に電極膜を蒸着する。蒸着装置から成膜マスク装置Ａを取りだし、被成膜基板１０を個片に分割して電子素子、例えば音叉型圧電振動素子を得る。この電子素子（音叉型圧電振動素子）を容器に収容して、電子部品を完成する。
上記では電子素子の製造方法を説明したが、光学素子もこの範疇に入るものとする。
【００４３】
以上の製造方法によれば、大型の被成膜基板（ウエハー）１０への成膜が可能であると共に、保持基板１３に対し被成膜基板１０の装填と、マスク板２０の装填とが自動化されて、自動でマスク積層体１９が構成される。更に、遮蔽カバー１１、１５がＶ字状に開いた保持装置１８のガイド腕１７ａ、１７ｂにマスク積層体１９を挿入し、基部腕１７ｃの方へ押し付けることによりロック装置１７ｄが働き、Ｖ字状に開いた遮蔽カバー１１、１５を閉じて、成膜マスク装置Ａを構成することができるので、成膜マスク装置Ａにかける時間が大幅に短縮できるという効果がある。
【００４４】
図１０（ａ）は、図８の成膜マスク装置Ｂを用いて被成膜基板（圧電基板）１０に励振電極４２ａ、４２ｂと、該振電極４２ａ、４２ｂから圧電基板１０の端部に向けて延在するリード電極４４ａ、４４ｂとを形成した圧電振動素子４０の平面図である。図１０（ｂ）は容器、例えばセラミックパッケージのパッド電極に導電性接着剤を塗布し、この導電性接着剤の上に圧電振動素子４０を載置し、軽く押さえてから乾燥器の中で導電性接着剤を硬化させて圧電振動素子４０を固定する。容器の上部周縁に焼成したシールリングに蓋体を溶接して圧電振動子を完成する。
また、図１の成膜マスク装置Ａを用いて図７（ｃ）に示すような音叉型圧電振動素子１０ａを構成する。音叉型圧電振動素子１０ａの場合は、円筒状のステムに導電性接着剤を用いて接着固定し、円筒状のキャップを被せて真空中でかしめ封止して、音叉型圧電振動子を構成してもよいし、セラミックパッケージに収容し、ガラス製の蓋体を用いてセラミックパッケージを真空封止し、レーザー光で周波数の微調ができるように構成してもよい。
【００４５】
上記の製造法を用いて電子素子を構成すると、成膜マスク装置Ａに掛ける時間が短縮できると共に、大型の被成膜基板１０にも対応できる。更に成膜マスク装置Ａのクリーニングの回数を低減できるので、電子素子（例えば音叉型圧電振動素子）１０ａの製造コストを低減できるという効果がある。
上記の電子素子（例えば音叉型圧電振動素子）１０ａを円筒状の容器に収容して構成することにより、製造コストを低減できるという効果がある。
【符号の説明】
【００４６】
１０…被成膜基板、１０’ …成膜基板、１０ａ…音叉型圧電振動素子、１１、１５…遮蔽カバー、１１ａ…第１の凹部、１１ｂ…第２の凹部、１１ｃ、１５ｃ…貫通孔、１１ｄ、１５ｄ…開口部、１１ｅ、１５ｅ…傾斜部、１３…保持基板、１３ａ…第１のガイドピン、１３ｂ…第２のガイドピン、１７…保持具、１７ａ、１７ｂ…ガイド腕、１７ｃ…基部腕、１７ｄ…ロック装置、１７ｅ１…上部基部片、１７ｅ２…下部基部片、１７ｆ…回転軸、１８…保持装置、１９…マスク積層体、２０…マスク板、２０ａ…第１のガイド孔、２０ｂ…第２のガイド孔、２１…マスクパターン、３１…マスク保持下板、３１ｂ、３９ｂ…開口部、３２…ガイドピン、３３…マスク下板、３３ａ、３５ａ、３７ａ…金属平板、３３ｂ、３７ｂ…マスクパターン、３３ｃ、３５ｃ、３７ｃ…ガイド孔、３５…中板、３５ｂ…収容穴、３７…マスク上板、３９…マスク保持上板、３９ｃ…凹部、４０…圧電振動素子、４２ａ、４２ｂ…励振電極、４４ａ、４４ｂ…リード電極、４５…容器、Ａ、Ｂ…成膜マスク装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜マスク装置、及び電子素子の製造方法に関し、特にメンテナンスを容易にすることができる成膜マスク装置と、この装置を用いて製造した電子素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗、コンデンサー、圧電振動素子、半導体素子等の数多くの電子部品、それらの複合電子部品や光学部品は、各種の薄膜を巧みに利用して構成されている。被成膜基板に薄膜を形成するには、真空装置の中で蒸着材料を溶解し、成膜マスク装置を用いて所望の薄膜パターンを形成する。被成膜基板の所定の位置に正確なマスクパターンを成膜するために、従来から成膜マスク装置に種々の改良が行われてきた。
【０００３】
特許文献１には、ガイドピンによりマスクの位置を整合させる成膜マスク装置が開示されている。成膜マスク装置は、収納穴を有する平板状のスペーサ（中板）と、スペーサ（中板）の下面に密着配置され、収納穴に対応する部分に成膜形成用の下部マスクパターンが形成された下部マスクと、スペーサ（中板）の上面に密着配置され、収納穴に対応する部分に成膜形成用の上部マスクパターンが形成された上部マスクと、を備えている。更に、下部マスクの下面に配置された特定部材の板面に固定される固定ガイドピンと、特定部材の板面に対してスライドするように取り付けられるスライドガイドピンと、を備えている。上部マスク、スペーサ（中板）、下部マスク夫々に形成された貫通孔（ガイド孔）に、固定ガイドピンとスライドガイドピンとを貫通させることにより、スペーサ、上部マスク、及び下部マスクの相互の位置の整合が図られると共に、特定部材（磁石保持下板）に埋設した磁石の磁力により、成膜マスク装置は一体化される。固定ガイドピンは、各マスク、スペーサの位置決めの起点であり、スライドガイドピンは、各マスク、スペーサの熱膨張差による伸縮で生じる平面的な動きに対しスライドするように各スライドガイドピンと各ガイド孔の間に余裕を持たせ、熱膨張による応力が生じるのを防ぎ、各マスク構成体のずれを無くし、位置の整合を維持できるように機能すると、開示されている。
【０００４】
特許文献２には、メンテナンスの容易な成膜装置と、そのクリーニング方法が開示されている。成膜装置は、液晶装置の一部となる被成膜基板の表面に無機材料からなる無機配向膜を形成する装置である。成膜装置は、被成膜基板を収容可能であり、その収容した被成膜基板上に無機配向膜を形成可能な成膜室を有する成膜システムと、成膜室内に配置された被成膜基板を保持可能な基板ホルダ、及び基板ホルダを移動させるための基板移動手段と、被成膜基板上に無機配向膜を形成するための材料を供給可能な蒸着源と、蒸着源と基板との間に配置されてスリットを形成するように配置された２つの遮蔽機構からなるマスクと、成膜システムと別の位置に配置されマスクをクリーニング可能なクリーニングガス供給部と、成膜室内に発生した揮発性物質などを排気する排気ポンプと、成膜装置全体の動作を制御する制御装置と、を備えている。
【０００５】
マスク部材のスリット近傍に付着した被膜材料を、マスク部材を循環移動手段にて循環させ、適切な位置に移動させた後にクリーニングするため、確実にクリーニングすることができる。したがって、スリットの形状を長期間略同一に保つことができ、長期間メンテナンスを行うことなく成膜を行うことができると開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６３３６１公報
【特許文献２】特開２００８−１１５４１８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された手段では、蒸着を重ねるとガイド孔やガイドピンに電極用の蒸着粒子が堆積し、スペーサ（中板）、下部マスク、上部マスクの組み立てがスムーズに進まず、成膜マスク装置のクリーニングを行わなければならないという問題があった。特に、被成膜基板やマスクを自動装填する場合には、自動機がたびたび停止するという問題があった。
また、特許文献２に開示された手段では、成膜装置が大掛かりであると共に高価になり、製品の単価が増加するという問題があった。
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、ガイドピンを覆うように成膜マスク装置を改良することにより、蒸着装置に収容する成膜マスク装置の台数を減少させず、且つ成膜の効率を下げない成膜マスク装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本発明に係る成膜マスク装置は、複数のピンを備えていて、被成膜基板を保持するための保持基板と、前記ピンに嵌る孔とマスクパターンとを備えているマスク板と、前記ピンを覆っている遮蔽カバーと、を備えていることを特徴とする成膜マスク装置である。
【００１０】
この構成によれば、本発明の成膜マスク装置は、ガイドピン（第１、及び第２の）と、ガイド孔（第１、及び第２の）とを遮蔽する遮蔽カバーを備えているので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことが可能であり、成膜マスク装置のクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
【００１１】
［適用例２］また成膜マスク装置は、前記遮蔽カバーは前記マスク板と対向する面に前記ピンの先端部を収容する凹部を備えていることを特徴とする成膜マスク装置である。
【００１２】
この構成によれば、保持基板とマスク板とからなるマスク積層体を挟むように配置された一対の遮蔽カバーには、マスク積層体と対向する面に複数の第１の凹部と第２の凹部とが形成されており、これが第１、及び第２のガイドピンと、第１、及び第２のガイド孔との上に被さり覆うので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことができ、成膜マスク装置のクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
【００１３】
［適用例３］また成膜マスク装置は、前記遮蔽カバーはマスクに対向する面側よりも他方の面側の方が、開口面積が大きい開口部を備えていることを特徴とする成膜マスク装置である。
【００１４】
この構成によれば、遮蔽カバーの各開口部には傾斜部が形成されていて、マスクに対向する面側よりも他方の面側の方が、開口面積が大きく形成されているので、蒸着する際にマスク板のマスクパターンに飛来する蒸着粒子を妨害することがないので、マスクパターン数を多く形成することが可能であり、遮蔽カバーを取り付けたことによる蒸着効率の低下を防止できる。
【００１５】
［適用例４］また成膜マスク装置は、前記保持基板を保持するための保持具を備えていて、前記遮蔽カバーが、前記遮蔽カバーの厚さ方向に開閉できるように前記保持具に蝶着していることを特徴とする成膜マスク装置である。
【００１６】
この構成によれば、保持具の基部腕の回転軸に上下一対の遮蔽カバーが取り付けられているので、Ｖ字状に開いた一対の遮蔽カバーを保持基板方向へ押さえるだけで遮蔽カバーのマスク積層体への密着が可能であり、成膜マスク装置の作業効率が大幅に改善できる。
【００１７】
［適用例５］また成膜マスク装置は、前記遮蔽カバーを閉じた状態にするためのロック手段を備えていることを特徴とする成膜マスク装置である。
【００１８】
この構成によれば、保持基板に被成膜基板とマスク板とを搭載して構成されるマスク積層体を保持具のガイド腕に挿入し、且つ奥まで押しつけることによりマスク積層体を保持具にロックできるので、作業効率が大幅に向上するという効果がある。
【００１９】
［適用例６］本発明に係る電子素子の製造方法は、適用例１乃至５の何れか一項に記載した成膜マスク装置を用いた電子素子の製造方法であって、前記保持基板に前記被成膜基板を搭載する工程と、前記被成膜基板を搭載する工程の後に、前記ピンを前記孔内に嵌合させつつ前記マスク板を搭載する工程と、前記マスク板を搭載する工程の後、前記ピンに対して金属粒子が付着することを防止するように遮蔽カバーを配置する工程とを含んでいることを特徴とする電子素子の製造方法である。
【００２０】
この製造方法によれば、大型の被成膜基板（ウエハー）への成膜が可能であると共に、被成膜基板の装填とマスク板の装填とが自動化される。更に、保持具と遮蔽カバーとを有する保持装置の遮蔽カバーをＶ字状に開いた状態で、ガイド腕にマスク積層体を挿入し、
Ｖ字状に開いた遮蔽カバーを閉じて、保持具の一端寄りに押し付けることによりロック装置が働き、ことにより、成膜マスク装置を構成することができるので、成膜マスク装置にかける時間が大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る成膜マスク装置の構成を示す分解斜視図。
【図２】成膜マスク装置の要部の分解拡大斜視図。
【図３】（ａ）は遮蔽カバーの裏面の斜視図であり、（ｂ）は遮蔽カバーの表面の斜視図あり、（ｃ）は傾斜部を示す断面図。
【図４】保持具の構成を示す斜視図。
【図５】成膜マスク装置に被成膜基板を実装したときの要部の拡大断面図。
【図６】成膜マスク装置の構成を示す斜視図。
【図７】（ａ）は音叉型振動素子が複数形成された被成膜基板の平面図であり、（ｂ）はこの被成膜基板に錘電極を形成した平面図であり、（ｃ）は個片に分割した音叉型振動素子の平面図。
【図８】第２の実施形態に係る成膜マスク装置の構造を示す概略分解斜視図。
【図９】被成膜基板を実装した成膜マスク装置の要部の拡大断面図。
【図１０】（ａ）は成膜マスク装置を用いて形成した圧電振動素子の平面図であり、（ｂ）は容器に収容した圧電振動子の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る成膜マスク装置Ａの構成を示す分解斜視図である。成膜マスク装置Ａは、被成膜基板を保持、搭載する保持基板１３と、被成膜基板に所定の成膜パターンを形成するためのマスク板２０と、保持基板１３を保持する保持具１７と、保持具１７に取り付けられた上下一対の遮蔽カバー１１、１５と、を備えている。
図１の円Ｓ１で示す部分を拡大表示したのが図２に示した斜視図である。保持基板１３は、表裏面に夫々直交して突設された複数の第１のガイドピン１３ａ、及び第２のガイドピン１３ｂを有している。図１に示す実施形態例では、第１のガイドピン１３ａは、保持基板１３の幅方向の中心線Ｃ１に沿って、保持基板１３の長手方向両端部寄り部位と、中央部に夫々設けられている。第１のガイドピン１３ａは、保持基板１３上におけるマスク板２０の位置決め用であり、図１の実施形態では片面３本の第１のガイドピン１３ａで一枚のマスク板２０の位置決めをしている。つまり、保持基板１３には両面で６本の第１のガイドピン１３ａ突設されている。各第１のガイドピン１３ａをマスク板側の第１のガイド孔２０ａ内に嵌合することにより位置決めが行われる。
第２のガイドピン１３ｂは、保持基板１３の面上における被成膜基板１０の位置決め用であり、複数の第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された包囲空間に被成膜基板１０を収容する。図２に示す実施形態例では８本の第２のガイドピン１３ｂにより、一枚の被成膜基板１０の位置決めをしている。つまり、８本の第２のガイドピン１３ｂは被成膜基板１０の外周輪郭に沿って配置されており、各第２のガイドピンにより包囲形成された略四角い包囲空間内に一枚の四角い被成膜基板１０を自動機で装填し、収容する。図１の実施形態に係る成膜マスク装置Ａでは、このような第２のガイドピンにより形成される包囲空間が片面に８箇所設けられており、片面上の各包囲空間内に８枚の被成膜基板１０を収容し、両面では１６枚の被成膜基板１０を収容する。
【００２３】
マスク板２０は、複数のマスクパターン２１と、複数の第１のガイド孔２０ａ、第２のガイド孔２０ｂとを有している。図１、図２に示す実施形態例では第１のガイド孔２０ａは、各第１のガイドピン１３ａに対応して、マスク板２０の幅方向の中心線Ｃ２に沿ってマスク板２０の長手方向両端部寄り部位と、中央部に夫々設けられている。従って、各第１のガイド孔２０ａには、各第１のガイドピン１３ａが嵌合する。また、第２のガイド孔２０ｂは、第２のガイドピン１３ｂに対応して設けられ、一枚の被成膜基板１０に対し、８個の第２のガイド孔２０ｂが設けられ、一枚のマスク板２０では６４個の第２のガイド孔２０ｂが形成されている。
マスク板２０は、保持基板１３の表裏に夫々添設され、第１のガイド孔２０ａは第１のガイドピン１３ａに嵌合可能に構成されており、第２のガイド孔２０ｂは第２のガイドピン１３ｂに嵌合可能に構成されている。成膜マスク装置Ａは、保持基板１３の表裏面に各１枚のマスク板２０を添設し、保持基板１３に埋設した複数の磁石により磁性体から成るマスク板２０を保持基板１３に密着させ、被成膜基板１０の脱落を防止している。
【００２４】
第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂの頭部は、被成膜基板１０、又はマスク板２０を自動装置により保持基板１３に装填するのに便利なようにテーパー状（先細り状）に形成されている。保持基板１３の表裏面に夫々設けた第２のガイドピン１３ｂが包囲形成する包囲空間内に被成膜基板１０をはめ込んで収容した状態で、被成膜基板１０を保持基板１３との間で挟むようにマスク板２０を積層する。この際、第１のガイドピン１３ａをマスク板２０の第１のガイド孔２０ａに夫々挿入、嵌合させることにより、各部材間の位置決め、保持が確実となる。なお、保持基板１３、被成膜基板１０、及びマスク２０は、マスク積層体１９を構成している。
保持具１７は、マスク積層体１９を保持する手段であり、平行な二本のガイド腕１７ａ、１７ｂと、各ガイド腕の基端部間を連設一体化する基部腕１７ｃと、を有している。
このマスク積層体１９は、保持具１７の二本のガイド腕１７ａ、１７ｂの対向面に夫々形成された凸部（突条）に沿って挿入されることにより、保持具１７によって保持される。
各遮蔽カバー１１、１５は同一の形状、構造、サイズであり、基部腕１７ｃに対して保持具１７の厚み方向に対し対称に取り付けられている。つまり、遮蔽カバー１１、１５のマスク積層体１９と対面する側には、第１のガイドピン１３ａ、第２のガイドピン１３ｂに対応する第１の凹部１１ａ、第２の凹部１１ｂが形成され、遮蔽カバー１１、１５がマスク積層体１９の表裏両面に対して夫々近接して閉じられ、密着されると、第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂ、及び第１、及び第２のガイド孔１１ａ、１１ｂを覆うように構成されている。
【００２５】
図２は、保持基板１３の表面に被成膜基板１０と、マスク板２０とを搭載する際の位置関係を示す斜視図である。図２では一方の面（表面）のみを示しているが、他方の面（裏面）にも保持基板１３の厚み方向の中心線に対して対称に、被成膜基板１０とマスク板２０とが搭載される構造となっている。保持基板１３は金属製、例えばステンレス製の矩形平板であり、長手方向の両側面に溝１３ｃが形成されている。この溝１３ｃは、保持具１７の両ガイド腕１７ａ、１７ｂに形成された凸部に沿って挿入されるように形成されている。
保持基板１３の両主面には幅方向の中央線Ｃ１に沿って第１のガイドピン１３ａが複数個（図１の実施形態例では片面に３個）突設されている。第１のガイドピン１３ａの頭部には夫々先細りのテーパー部が付けられている。また、保持基板１３の両主面には被成膜基板１０の位置決め用の複数の第２のガイドピン１３ｂが突設されている。図１に示す成膜マスク装置Ａの例では、矩形状の被成膜基板１０の四つの角部のうちの各一つの角部に対応させて、２個ずつの第２のガイドピン１３ｂを配設している。つまり８個の第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された包囲空間に矩形状の被成膜基板１０を一枚ずつ収容する構成になっている。保持基板１３の片面には幅方向中心線Ｃ１の両側には夫々ガイドピン１３ｂによる４つの包囲空間が設けられている。つまり、保持基板１３の片面に８つの包囲空間、両面では合計１６個の包囲空間が形成され、１６枚の被成膜基板１０が搭載できる。
【００２６】
被成膜基板１０には、何も付着していない基板を用いる方が一般的であるが、本例では被成膜基板１０をフォトリソグラフィ技法とエッチング手法を用いて任意の形状、構造に加工したものを用いる。即ち、ここでは、大サイズの水晶ウエハー（Ｚ板）に多数の音叉型水晶基板（外形）を所定のピッチで形成し、真空蒸着装置の中でこれらの音叉型水晶基板に対して、下地電極膜にクロム（Ｃｒ）、その上に金（Ａｕ）の電極膜を積層して、励振電極、リード電極を構成したウエハー（図７（ａ）に一例を示す）を被成膜基板１０として用いる例を説明する。つまり、ここで説明する成膜マスク装置は、音叉型水晶素子に周波数調整用の錘電極を形成する手段として用いられる。図２に示す被成膜基板１０は矩形平板状の基板を示しているが、音叉型水晶素子を形成する場合には図７（ａ）に示すような被成膜基板１０を用いる。
【００２７】
マスク板２０は、矩形の金属製薄板（例えばはステンレス製）であり、幅方向の中心線Ｃ２に沿って、保持基板１３上に突設する第１のガイドピン１３ａに対応する位置に第１のガイド孔２０ａが形成されている。また、保持基板１３上に突設する第２のガイドピン１３ｂに対応する位置に第２のガイド孔２０ｂが形成されている。マスク板２０の第１、及び第２のガイド孔２０ａ、２０ｂは、保持基板１３上に突設する第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂに嵌合（挿入）可能に構成され、保持基板１３に表裏面に複数埋設した小型磁石の磁力により保持基板１３側に密着され、被成膜基板１０の脱落を防いでいる。
１つの被成膜基板１０の各角部を包囲するように形成された８つの第２のガイド孔２０ｂの包囲する面内には複数のマスクパターン２１が形成されており、このマスクパターン２１を通して、被成膜基板１０の所定の位置に金（Ａｕ）の錘電極が成膜される。
【００２８】
図３は遮蔽カバー１１、１５の構成を示す斜視図であり、遮蔽カバー１１、１５は同じ構造を有している。図３（ａ）は成膜マスク装置Ａの裏面側に取り付けられる遮蔽カバー１１であり、マスク積層体１９と対向する面を示している。図３（ｂ）は成膜マスク装置Ａの表面側に取り付けられる遮蔽カバー１５であり、マスク積層体１９と対向しない外側面を示している。遮蔽カバー１１、１５は、成膜マスク装置Ａの厚み方向の中心面に対し、対称に取り付けられている。
遮蔽カバー１１、１５は夫々所定の配列で配置された複数の開口部１１ｄ、１５ｄを有し、図３に示す実施形態例では遮蔽カバー１１、１５の幅方向の中心線Ｃ１、Ｃ２に沿って両側に夫々４個の開口部１１ｄ、１５ｄが形成されている。つまり、遮蔽カバー１１、１５には夫々８個の開口部１１ｄ、１５ｄが形成されている。また、各開口部１１ｄ、１５ｄの内側周縁には中央より外に向かって厚みが漸増する傾斜部１１ｅ、１５ｅが形成されている。図３（ｃ）は、同図（ｂ）の破線円Ｓ３で示す部分の拡大断面図である。開口部１５ｄの各辺には開口部１５ｄの内側から外側に向かって、図３（ｃ）に示す傾斜部１５ｅが形成されている。
傾斜部１１ｅ、１５ｅは、真空装置の中で成膜マスク装置Ａに成膜用材料を蒸着するときに、蒸着粒子の飛行する方向を遮らないように形成されたものであり、成膜を均一に形成するように設けられている。
【００２９】
遮蔽カバー１１、１５には、マスク積層体１９と対向する面に第１の凹部１１ａ（１５ａ）と第２の凹部１１ｂ（１５ｂ）が形成されている。図３（ｂ）では遮蔽カバー１５の表面（外側面）が示されており、裏面（内側面）に形成された第１の凹部１５ａと第２の凹部１５ｂは図示されていない。第１の凹部１１ａ（１５ａ）は、遮蔽カバー１１（１５）の幅方向の中心線Ｃ１（Ｃ２）に沿って形成されている。図３（ａ）の実施形態例では中心線Ｃ１に沿って、遮蔽カバー１１の両端寄りと中央部に第１の凹部１１ａが形成され、この位置は保持基板１３の第１のガイドピン１３ａに対応する位置である。また、保持基板１３の第２のガイドピン１３ｂに対応して、遮蔽カバー１１（１５）に第２の凹部１１ｂ（１５ｂ）が複数個形成されている。遮蔽カバー１１、１５が保持具１７に装着され、閉じられた際に、第１、及び第２の凹部１１ａ（１５ａ）、１１ｂ（１５ｂ）が、各ガイド孔２０ａ、２０ｂから突出した先端部を覆うように構成されている。遮蔽カバー１１、１５には、長手方向の一方の端部に複数の貫通孔１１ｃ、１５ｃが形成されており、これらの貫通孔１１ｃ、１５ｃは、保持具１７に取り付けるときに用いられる。なお、保持具１７に遮蔽カバー１１、１５を取り付けたものを、保持装置１８と称する。
【００３０】
図４は保持具１７の構成を示す斜視図である。保持具１７は、保持基板１３の対向する２つの長辺を夫々保持する２つのガイド腕１７ａ、１７ｂと、２つのガイド腕１７ａ、１７ｂの基端部間を連結する基部腕１７ｃと、各ガイド腕１７ａ、１７ｂの基部腕１７ｃと反対側の先端部（自由端部）に設けた各ロック装置１７ｄと、を有している。各ロック装置１７ｄは各ガイド腕１７ａ、１７ｂに沿って基端部方向にスライドし、各ガイド腕１７ａ、１７ｂに積層体１９を挿入し、遮蔽カバー１１、１５を手動で閉じた後、一端部まで押しこむと、押し込まれた状態でロックするように構成されている。また、基部腕１７ｃは、上下方向に配置された２つの上部基部片１７ｅ１、下部基部片１７ｅ２と、２つの基部片１７ｅ１、１７ｅ２を開閉自在に連結する中心軸１７ｆと、を有し、中心軸１７ｆに対して２つの基部片１７ｅ１、１７ｅ２が上下対称、且つ回動自在に取り付けられ、中心軸１７ｆを中心に開閉するように構成されている。
【００３１】
また、一対の上部基部片１７ｅ１、下部基部片１７ｅ２には、夫々連通する貫通孔１７ｈが形成され、上部基部片１７ｅ１の内側に遮蔽カバー１５の一端部を挿入し、上部基部片１７ｅ１の貫通孔１７ｈと遮蔽カバー１５の貫通孔１５ｃを連通させた状態で、ねじ等で固定する。同様に下部基部片１７ｅ２の内側に遮蔽カバー１１の一端部を挿入して、下部基部片１７ｅ２の貫通孔１７ｈと遮蔽カバー１１の貫通孔１１ｃを連通させた状態でねじ等で固定する。つまり、貫通孔１５ｃが形成された側の遮蔽カバー１５の一端部の上に上部基部片１７ｅ１を載置し、貫通孔１７ｈと貫通孔１５ｃとをねじ等で固定する。同様に貫通孔１１ｃが形成された側の遮蔽カバー１１の一端部の下に下部基部片１７ｅ２を位置合わせし、貫通孔１７ｈと貫通孔１１ｃとをねじ等で固定する。上部基部片１７ｅ１と、下部基部片１７ｅ２とは、中心軸１７ｆにより回動可能な状態で支持されているので、遮蔽カバー１１、１５は保持具１７の厚み方向に開閉可能である。
【００３２】
図５は、被成膜基板１０が装填された成膜マスク装置Ａの短辺方向であって基部腕１７ｃと反対側の端部における要部拡大断面図（図２のＱ−Ｑ断面図に相当する）である。保持基板１３の表裏両面に突設された第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された空間に被成膜基板１０が収容され、被成膜基板１０に重ねて、第１のガイドピン１３ａを案内としてマスク板２０の第１のガイド孔２０ａが嵌合され、積層されてマスク積層体１９が構成される。表裏のマスク板２０は、保持基板１３に埋設された磁石の磁力により保持基板１３に保持される。マスク積層体１９は、保持具１７によって保持された遮蔽カバー１１、１５間に挟まれて保持される。即ち、保持装置１８の遮蔽カバー１１、１５を閉じることにより、マスク積層体１９の表裏両面に遮蔽カバー１１、１５が密着し、第１、及び第２の凹部１１ａ、１１ｂによって、マスク積層体１９の表裏両面から外部に向かって突出する第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂの頭部が覆われる。このため、被成膜基板１０に電極膜を蒸着する際に、蒸着粒子が第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂ、第１、及び第２のガイド孔２０ａ、２０ｂに付着することを防ぐことができる。
【００３３】
図６は、成膜マスク装置Ａを使用するときの手順を示す斜視図である。始めに、保持基板１３の表裏に突設する第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された包囲空間に被成膜基板１０を収容し、被成膜基板１０に重ねて第１のガイドピン１３ａを案内としてマスク板２０の第１のガイド孔２０ａを嵌合してマスク積層体１９を構成する。次に、このマスク積層体１９を矢印Ｙ１で示すように、遮蔽カバー１１、１５がＶ字状に開いた保持装置１８の２つのガイド腕１７ａ、１７ｂの凸部に、マスク積層体１９の溝１３ｃを挿入する。次に、矢印Ｙ２で示すように、Ｖ字状に開いた遮蔽カバー１１、１５を手動で閉じ、これを奥まで押し込んでロック装置１７ｄを働かせることにより、マスク積層体を各ガイド腕に固定して、成膜マスク装置を構成する。また、円Ｓ２で示すロック装置１７ｄの拡大図を右上部の楕円Ｓ２’に示す。
【００３４】
図１〜図６に示すように、本発明に係る実施形態の成膜マスク装置は、第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂと第１、及び第２のガイド孔２０ａ、２０ｂとを遮蔽カバーにより覆うようにしているので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことが可能であり、成膜マスク装置Ａのクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
また、図１〜図６に示す実施形態の成膜マスク装置Ａは、保持基板１３を挿入する保持具１７に上下一対の遮蔽カバー１１、１５が開閉自在に取り付けられているので、第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂと第１、及び第２のガイド孔２０ａ、２０ｂを遮蔽カバー１１、１５が覆うので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことが可能であり、成膜マスク装置Ａのクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
また、図１、図３（ａ）に示すように、マスク積層体１９を挟むように配置された一対の遮蔽カバー１１、１５には、マスク積層体１９と対向する面に複数の第１の凹部１１ａと第２の凹部１１ｂとが形成されており、これが第１、及び第２のガイドピン１３ａ、１３ｂと、第１、及び第２のガイド孔２０ａ、２０ｂと、の上に被さり覆うので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことが可能であり、成膜マスク装置Ａのクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
【００３５】
図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、遮蔽カバー１５の各開口部１５ｄには傾斜部１５ｅが形成されているので、蒸着する際に、成膜マスク装置Ａの主面に対し斜め方向から飛来する蒸着粒子に対しても、付着を妨害することがないので、マスクパターン２１の数を多く形成することが可能であり、遮蔽カバー１１、１５を取り付けたことによる蒸着の効率を下げることがないという効果がある。
図６に示すように、保持基板１３に被成膜基板１０とマスク板２０とを搭載して構成されるマスク積層体１９を、保持具１７のガイド腕１７ａ、１７ｂに挿入し、且つ奥まで押しつけることにより、マスク積層体１９を保持具１７にロックできるので、作業効率が大幅に向上するという効果がある。
図４、図６に示すように、保持具１７の基部腕１７ｃの回転軸１７ｆに上下一対の遮蔽カバー１１、１５が取り付けられているので、Ｖ字状に開いた一対の遮蔽カバー１１、１５を保持基板１３に向かって閉じて押さえるだけで、遮蔽カバー１１、１５のマスク積層体１９への密着が可能であり、成膜マスク装置Ａの作業効率が大幅に改善できるという効果がある。
【００３６】
図７は錘付き音叉型圧電振動素子１０ａを説明する平面図である。図７（ａ）は、フォトリソグラフィ技法とエッチング手法を用いて、水晶Ｚ板をエッチング液（フッ化水素酸（フッ酸）とフッ化アンモニウムとの混合液）に浸漬してエッチング加工し、外形が音叉状に加工された基板が支持片で多数連結された水晶ウエハーを構成する。このウエハーを真空蒸着装置の中で蒸着することにより、下地電極膜にクロム（Ｃｒ）を成膜し、その上に重ねて金（Ａｕ）の電極膜を積層して、励振電極、リード電極、パッド電極を形成して成膜ウエハーを構成する。この成膜ウエハーを本発明の説明では被成膜基板１０として用い、図６で説明したように成膜マスク装置に被成膜基板１０を収容して、被成膜基板１０に図７（ｂ）に示すように、錘電極１０ｇを成膜する。
【００３７】
周知のように、音叉型圧電基板は、図７（ｃ）に示すように、互いに並行（平行）して直線状に延びる細幅帯状の２本の振動腕１０ｂ、１０ｃと、各振動腕１０ｂ、１０ｃの一方の端部（基端部）間を連接する基部１０ｄと、が一体形成されている。励振電極は、２本の振動腕１０ｂ、１０ｃに屈曲振動が励振され、且つ音叉型圧電基板の中心軸に対し対称なモードが励振されるように形成されている。音叉型圧電振動素子の周波数を大気中で粗調整し、容器に収容して内部を真空にすると、調整した周波数が変化する。そこで、周波数変化の大きな部位である音叉型圧電振動素子の基部１０ｄと反対側の先端部に、金（Ａｕ）の錘電極１０ｇを予め成膜し、音叉型圧電振動素子の周波数を所定の周波数より、下げておく。容器に収容した音叉型圧電振動子に対し、容器の窓を通して錘電極１０ｇにレーザー光線を照射して、錘電極１０ｇの一部を蒸散させ、所定の周波数に調整する周波数調整法が一般的に用いられている。
【００３８】
図８は、本発明に係る第２の実施形態の成膜マスク装置Ｂの構成を示す分解斜視図である。成膜マスク装置Ｂは、被成膜基板（図面の下部に表示）１０を収容する複数の収容穴３５ｂを有した中板３５と、中板３５の裏面に添設されマスクパターン３３ｂを有するマスク下板３３と、中板３５の表面に添設されマスクパターン３７ｂを有するマスク上板３７と、積層されたマスク上板３７、中板３５、マスク上板３３を、上下両面から挟むマスク保持上板３９及びマスク保持下板３１と、を備えている。
中板３５は、矩形の金属製平板（例えばステンレス製薄板）３５ａにエッチング加工を施したものであり、被成膜基板１０を収容する複数の収容穴３５ｂと、ガイドピン３２が嵌合可能な複数のガイド孔３５ｃと、を有している。マスク下板３３は、矩形の金属製平板３３ａにエッチング加工で形成された、複数のマスクパターン３３ｂと複数のガイド孔３３ｃと、を有している。マスク下板３３は、中板３５の裏面に添設され、各マスクパターン３３ｂの配置位置は、各収容穴３５ｂに対応するように形成されている。マスク上板３７は、矩形の金属製平板３７ａにエッチング加工で形成された、複数のマスクパターン３７ｂと複数のガイド孔３７ｃと、を有している。マスク上板３７は、中板３５の表面に添設され、各マスクパターン３７ｂの配置位置は、各収容穴３５ｂに対応するように形成されている。
【００３９】
マスク保持下板３１は、矩形平板状の金属板３１ａの中央部に金属板３１ａの中心線Ｃ１に対し対称な２つの開口部３１ｂを有すると共に、金属板３１ａの４つの角隅部には夫々金属板３１ａの主面と直交するガイドピン３２が突設されている。マスク保持上板３９は、矩形平板状の金属板３９ａの中央部に、金属板３９ａの中心線Ｃ２に対し対称な２つの開口部３９ｂを有すると共に、金属板３９ａの４つの角隅部には夫々各ガイドピン３２に対応する凹部３９ｃが形成されている。
図９は、第２の実施形態の成膜マスク装置Ｂの要部拡大断面図である。マスク保持下板３１の表面に重ね各ガイドピン３２に案内されて、マスク下板３３のガイド孔３３ｃを嵌合させて積層し、続いてマスク下板３３の表面に、ガイドピン３２に案内されて中板３５のガイド孔３５ｃを嵌合させて、マスク下板３３に中板３５を積層する。次いで、中板３５の各収容穴３５ｂに被成膜基板１０を装填し、中板３５の表面にガイドピン３２に案内されてマスク上板３７のガイド孔３７ｃを嵌合させて中板３５にマスク上板３７を積層する。マスク上板３７の表面に重ね、ガイドピン３２に案内されてマスク保持上板３９の凹部３９ｃを嵌合して、成膜マスク装置Ｂを構成する。
【００４０】
マスク保持下板３１に突設されるガイドピン３２の頭部にはテーパー部が付けられており、ガイドピン３２にガイド孔３３ｃ、３５ｃ、３７ｃが嵌合するように構成されている。また、マスク保持上板３９の裏面にはガイドピン３２に対応して凹部３９ｃが形成されている。凹部３９ｃの形状はガイドピン３２の先端形状に整合させて台形に形成されている。これは蒸着粒子が付着しないように、隙間をできる限り無くすようにするためである。
【００４１】
図８に示すように、マスク保持下板３１に突設されたガイドピン３２に対応して、マスク保持上板３９のマスク保持下板３１に対向する面に凹部３９ｃが形成されており、この凹部３９ｃがガイドピン３２の頭部を覆うので、真空蒸着する際に蒸着粒子の堆積を防ぐことが可能であり、成膜マスク装置Ｂのクリーニング回数を大幅に低減できるという効果がある。
【００４２】
図１に示す成膜マスク装置を用いた電子素子の製造方法について説明する。
始めに、保持基板１３の表面に突設された第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された包囲空間内に被成膜基板１０を自動装填機を用いて装填する。次に、保持基板１３に搭載された被成膜基板１０に重ねて、第１のガイドピン１３ａを案内としてマスク板２０の第１のガイド孔２０ａを嵌合させてマスク板２０を自動装填する。保持基板１３に埋設した磁石の磁力により、マスク板２０は保持基板１３に保持される。
次に、被成膜基板１０とマスク板２０を搭載した保持基板１３を反転し、保持基板１３の表面となった第２のガイドピン１３ｂによって包囲形成された包囲空間内に被成膜基板１０を自動装填機を用いて装填する。次に、保持基板１３に搭載された被成膜基板１０に重ねて、第１のガイドピン１３ａを案内としてマスク板２０の第１のガイド孔２０ａを嵌合させてマスク板２０を自動装填する。このマスク板２０も保持基板１３に埋設した磁石の磁力により、保持基板１３に保持される。保持基板１３の表裏両面に被成膜基板１０とマスク板２０と搭載して構成したマスク積層体１９を、保持具１７のガイド腕１７ａ、１７ｂの各凸部に保持基板１３の溝１３ｃを合わせて挿入する。次に、マスク積層体１９が挿入された保持装置１８の蔽カバー１１、１５をマスク積層体１９の方へ閉じて、成膜マスク装置Ａを構成する。次に、成膜マスク装置Ａを蒸着装置に入れ、真空中で成膜マスク装置Ａの両面に電極膜を蒸着する。蒸着装置から成膜マスク装置Ａを取りだし、被成膜基板１０を個片に分割して電子素子、例えば音叉型圧電振動素子を得る。この電子素子（音叉型圧電振動素子）を容器に収容して、電子部品を完成する。
上記では電子素子の製造方法を説明したが、光学素子もこの範疇に入るものとする。
【００４３】
以上の製造方法によれば、大型の被成膜基板（ウエハー）１０への成膜が可能であると共に、保持基板１３に対し被成膜基板１０の装填と、マスク板２０の装填とが自動化されて、自動でマスク積層体１９が構成される。更に、遮蔽カバー１１、１５がＶ字状に開いた保持装置１８のガイド腕１７ａ、１７ｂにマスク積層体１９を挿入し、基部腕１７ｃの方へ押し付けることによりロック装置１７ｄが働き、Ｖ字状に開いた遮蔽カバー１１、１５を閉じて、成膜マスク装置Ａを構成することができるので、成膜マスク装置Ａにかける時間が大幅に短縮できるという効果がある。
【００４４】
図１０（ａ）は、図８の成膜マスク装置Ｂを用いて被成膜基板（圧電基板）１０に励振電極４２ａ、４２ｂと、該振電極４２ａ、４２ｂから圧電基板１０の端部に向けて延在するリード電極４４ａ、４４ｂとを形成した圧電振動素子４０の平面図である。図１０（ｂ）は容器、例えばセラミックパッケージのパッド電極に導電性接着剤を塗布し、この導電性接着剤の上に圧電振動素子４０を載置し、軽く押さえてから乾燥器の中で導電性接着剤を硬化させて圧電振動素子４０を固定する。容器の上部周縁に焼成したシールリングに蓋体を溶接して圧電振動子を完成する。
また、図１の成膜マスク装置Ａを用いて図７（ｃ）に示すような音叉型圧電振動素子１０ａを構成する。音叉型圧電振動素子１０ａの場合は、円筒状のステムに導電性接着剤を用いて接着固定し、円筒状のキャップを被せて真空中でかしめ封止して、音叉型圧電振動子を構成してもよいし、セラミックパッケージに収容し、ガラス製の蓋体を用いてセラミックパッケージを真空封止し、レーザー光で周波数の微調ができるように構成してもよい。
【００４５】
上記の製造法を用いて電子素子を構成すると、成膜マスク装置Ａに掛ける時間が短縮できると共に、大型の被成膜基板１０にも対応できる。更に成膜マスク装置Ａのクリーニングの回数を低減できるので、電子素子（例えば音叉型圧電振動素子）１０ａの製造コストを低減できるという効果がある。
上記の電子素子（例えば音叉型圧電振動素子）１０ａを円筒状の容器に収容して構成することにより、製造コストを低減できるという効果がある。
【符号の説明】
【００４６】
１０…被成膜基板、１０’ …成膜基板、１０ａ…音叉型圧電振動素子、１１、１５…遮蔽カバー、１１ａ…第１の凹部、１１ｂ…第２の凹部、１１ｃ、１５ｃ…貫通孔、１１ｄ、１５ｄ…開口部、１１ｅ、１５ｅ…傾斜部、１３…保持基板、１３ａ…第１のガイドピン、１３ｂ…第２のガイドピン、１７…保持具、１７ａ、１７ｂ…ガイド腕、１７ｃ…基部腕、１７ｄ…ロック装置、１７ｅ１…上部基部片、１７ｅ２…下部基部片、１７ｆ…回転軸、１８…保持装置、１９…マスク積層体、２０…マスク板、２０ａ…第１のガイド孔、２０ｂ…第２のガイド孔、２１…マスクパターン、３１…マスク保持下板、３１ｂ、３９ｂ…開口部、３２…ガイドピン、３３…マスク下板、３３ａ、３５ａ、３７ａ…金属平板、３３ｂ、３７ｂ…マスクパターン、３３ｃ、３５ｃ、３７ｃ…ガイド孔、３５…中板、３５ｂ…収容穴、３７…マスク上板、３９…マスク保持上板、３９ｃ…凹部、４０…圧電振動素子、４２ａ、４２ｂ…励振電極、４４ａ、４４ｂ…リード電極、４５…容器、Ａ、Ｂ…成膜マスク装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピンを備えていて、被成膜基板を保持するための保持基板と、
前記ピンに嵌る孔とマスクパターンとを備えているマスク板と、
前記ピンを覆っている遮蔽カバーと、
を備えていることを特徴とする成膜マスク装置。
【請求項２】
前記遮蔽カバーは前記マスク板と対向する面に前記ピンの先端部を収容する凹部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の成膜マスク装置。
【請求項３】
前記遮蔽カバーはマスクに対向する面側よりも他方の面側の方が、開口面積が大きい開口部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成膜マスク装置。
【請求項４】
前記保持基板を保持するための保持具を備えていて、
前記遮蔽カバーが、前記遮蔽カバーの厚さ方向に開閉できるように前記保持具に蝶着していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の成膜マスク装置。
【請求項５】
前記遮蔽カバーを閉じた状態にするためのロック手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の成膜マスク装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載した成膜マスク装置を用いた電子素子の製造方法であって、
前記保持基板に前記被成膜基板を搭載する工程と、
前記被成膜基板を搭載する工程の後に、前記ピンを前記孔内に嵌合させつつ前記マスク板を搭載する工程と、
前記マスク板を搭載する工程の後、前記ピンに対して金属粒子が付着することを防止するように遮蔽カバーを配置する工程と、
を含んでいることを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項１】
複数のピンを備えていて、被成膜基板を保持するための保持基板と、
前記ピンに嵌る孔とマスクパターンとを備えているマスク板と、
前記ピンを覆っている遮蔽カバーと、
を備えていることを特徴とする成膜マスク装置。
【請求項２】
前記遮蔽カバーは前記マスク板と対向する面に前記ピンの先端部を収容する凹部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の成膜マスク装置。
【請求項３】
前記遮蔽カバーはマスクに対向する面側よりも他方の面側の方が、開口面積が大きい開口部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成膜マスク装置。
【請求項４】
前記保持基板を保持するための保持具を備えていて、
前記遮蔽カバーが、前記遮蔽カバーの厚さ方向に開閉できるように前記保持具に蝶着していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の成膜マスク装置。
【請求項５】
前記遮蔽カバーを閉じた状態にするためのロック手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の成膜マスク装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載した成膜マスク装置を用いた電子素子の製造方法であって、
前記保持基板に前記被成膜基板を搭載する工程と、
前記被成膜基板を搭載する工程の後に、前記ピンを前記孔内に嵌合させつつ前記マスク板を搭載する工程と、
前記マスク板を搭載する工程の後、前記ピンに対して金属粒子が付着することを防止するように遮蔽カバーを配置する工程と、
を含んでいることを特徴とする電子素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０４０９１（Ｐ２０１３−１０４０９１Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８２８２（Ｐ２０１１−２４８２８２）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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