電極処理装置および水晶振動子製造システム
【課題】水晶振動子の電極に対して所定の処理を行う電極処理装置、および、特定物質の検出用の水晶振動子を製造する水晶振動子製造システムを提供する。
【解決手段】キャリア９では、所定の方向に一列に並ぶ水晶振動子８１を振動子列８０として、複数の振動子列８０が当該方向に垂直な配列方向に配列した状態で保持される。主感応膜形成部６では、複数の処理槽６１の内部に複数の振動子列８０がそれぞれ配置され、複数の処理槽６１において複数の振動子列８０の電極に対する処理が同時に行われる。このように、振動子列８０毎に処理槽６１が設けられることにより、３次元的流動が抑制され、不均一、あるいは、不良水晶振動子の発生が抑制され、また、処理中の各振動子列８０において他の振動子列８０からの不要物の付着が防止され、各水晶振動子８１への他の水晶振動子８１からの影響が制限される。
【解決手段】キャリア９では、所定の方向に一列に並ぶ水晶振動子８１を振動子列８０として、複数の振動子列８０が当該方向に垂直な配列方向に配列した状態で保持される。主感応膜形成部６では、複数の処理槽６１の内部に複数の振動子列８０がそれぞれ配置され、複数の処理槽６１において複数の振動子列８０の電極に対する処理が同時に行われる。このように、振動子列８０毎に処理槽６１が設けられることにより、３次元的流動が抑制され、不均一、あるいは、不良水晶振動子の発生が抑制され、また、処理中の各振動子列８０において他の振動子列８０からの不要物の付着が防止され、各水晶振動子８１への他の水晶振動子８１からの影響が制限される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子の電極に対して所定の処理を行う電極処理装置、および、特定物質の検出用の水晶振動子を製造する水晶振動子製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の物質の濃度を検出する装置において水晶振動子が多く用いられており、板状の水晶片の両主面に１対の電極がそれぞれ形成された水晶振動子において、電極上に当該物質を吸着する感応膜を形成することにより、当該物質の検出用の水晶振動子（すなわち、当該装置における検出部となる水晶振動子）が製造される。感応膜は、例えば、電極上に形成された金属酸化物等の薄膜（以下、「中間膜」という。）上に形成され、特許文献１では、蒸気状態の金属酸化物前駆体を電極に接触させることにより電極上に金属酸化物前駆体の薄膜を形成し、金属酸化物前駆体の薄膜を加水分解することにより金属酸化物の薄膜である中間膜を形成し、その後、水晶振動子を有機材料を含む処理液が貯溜された処理槽に所定の時間だけ浸漬することにより中間膜上に感応膜を形成する手法が開示されている。
【０００３】
また、特許文献１では背景技術として、金属酸化物前駆体の溶液を用いて金属酸化物の薄膜を形成する手法も開示されており、このように、処理液中に水晶振動子を浸漬することにより電極上に成膜を行う場合には、高価な真空成膜装置を用いて成膜を行う場合に比べて（真空成膜装置を用いる水晶振動子への成膜に関して、例えば特許文献２参照）、１回の成膜処理にて多数の水晶振動子に対して、安価に薄膜を形成することが可能となる。
【特許文献１】特開２００７−６１７５２号公報
【特許文献２】特開平５−３２０９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、多数の水晶振動子を水平面上の直交する２方向に配列して保持しつつ、大型の処理槽内の処理液中に水晶振動子を浸漬することにより電極上に成膜を行う際に、水晶振動子の処理槽への進入動作や振動、あるいは、水晶振動子自体の温度のばらつき、または、処理液や処理蒸気の温度不均一、それらを供給する際の運動エネルギー、周囲の空気流等により、処理中の処理液や処理蒸気の偏った３次元的流動が発生し、成膜が不均一、あるいは、成膜不良が発生する。また、万一、一の水晶振動子に不要物が付着していると、処理中に当該不要物が周囲の水晶振動子にも付着して、多くの水晶振動子が不良となる場合がある。したがって、処理中の３次元的流動を抑制する、あるいは、処理中の各水晶振動子において他の水晶振動子からの影響を制限する手法が必要となる。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、処理中の３次元的流動を抑制する、あるいは、処理中の各水晶振動子において他の水晶振動子からの影響を制限することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された水晶振動子において、前記１対の電極の少なくとも１つの電極に対して所定の処理を行う電極処理装置であって、所定の方向に一列に並ぶ水晶振動子を振動子列として、複数の振動子列を前記所定の方向に垂直な配列方向に配列した状態で保持する保持部と、前記複数の振動子列が内部にそれぞれ配置されることにより、前記複数の振動子列において、前記少なくとも１つの電極に対して同時に処理を行う複数の処理槽とを備える。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電極処理装置であって、前記保持部が、前記複数の振動子列をそれぞれ保持する複数のホルダと、前記複数のホルダを前記配列方向に配列して支持する保持部本体とを備える。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電極処理装置であって、前記保持部本体が、前記複数の振動子列を前記複数の処理槽内に配置する際に、アームにより下方から支持される鍔部を有する。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の電極処理装置であって、前記複数の処理槽内に処理液が貯溜され、前記処理において前記処理液中に前記複数の振動子列が浸漬され、前記処理が、前記少なくとも１つの電極上に薄膜を形成する処理である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電極処理装置であって、前記複数の処理槽に処理液を供給する共通の処理液タンクをさらに備える。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の電極処理装置であって、前記複数の処理槽内に処理蒸気が供給され、前記処理が、前記少なくとも１つの電極上に薄膜を形成する処理である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項４ないし６のいずれかに記載の電極処理装置であって、各水晶振動子において、前記１対の電極および前記水晶片の前記１対の電極が形成された部位が第１振動子とされ、前記両主面にさらに形成された他の１対の電極および前記水晶片の前記他の１対の電極が形成された部位が第２振動子とされ、前記他の１対の電極を含むとともに前記少なくとも１つの電極を除く残りの電極が成膜対象外とされる。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の電極処理装置であって、前記薄膜が形成された前記第１振動子が、アルコール検出用の振動子である、または、アルコール検出用の前記第２振動子からの出力補正用の振動子である。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、特定物質の検出用の水晶振動子を製造する水晶振動子製造システムであって、板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極上に中間膜を形成する中間膜形成部と、前記中間膜上に前記特定物質を吸着する感応膜を形成する感応膜形成部とを備え、前記中間膜形成部または前記感応膜形成部が、請求項１ないし８のいずれかに記載の電極処理装置を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、処理中の３次元的流動を抑制する、あるいは、処理中の各水晶振動子において他の水晶振動子からの影響を制限することができる。
【００１６】
また、請求項２の発明では、多数の水晶振動子を直交する２方向に配列しつつ容易に保持することができ、請求項３の発明では、保持部本体を容易に支持することができる。
【００１７】
また、請求項４および６の発明では、複数の振動子列において電極上に形成される膜を均一にすることができ、請求項５の発明では、複数の振動子列において電極上に形成される膜をさらに均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は水晶振動子８１の正面図であり、図２は水晶振動子８１の背面図である。図１および図２の水晶振動子８１は、後述の水晶振動子製造システム１（図３参照）における処理対象となるものである。
【００１９】
水晶振動子８１は、例えば、直径９ミリメートル（ｍｍ）の略円形の板状（円形以外であってもよい。）の水晶片８２を有し、図１に示す水晶片８２の一の主面８２１上には、例えば金（Ａｕ）にて形成される２つの矩形の電極８３１，８４１が形成される。これらの電極８３１，８４１は端部（図１中の下側の端部）にて同様の材料にて形成される矩形の補助部８５１を介して互いに電気的に接続される。図２に示す水晶片８２の他の主面８２２上には、電極８３１，８４１にそれぞれ対向する位置に（すなわち、主面８２２に垂直な方向において重なる位置に）電極８３１，８４１と同形状の電極８３２，８４２が同様に金にて形成される。電極８３２，８４２は離間しており、各電極８３２，８４２の外側（水晶片８２の外縁側）には、電極８３２，８４２と電気的に接続する矩形の補助部８５２，８５３が同様の材料にて形成される。
【００２０】
水晶振動子８１は、所定の金属にて形成される引出線である３本のリード８７１，８７２，８７３を有し、これらのリード８７１〜８７３は、図１および図２の横方向に並んだ状態で、絶縁性材料にて形成されるブロック状の部材８６（リード８７１〜８７３から周囲に突出する部材と捉えることができるため、以下、「フランジ部８６」という。）にて固定される。リード８７１〜８７３は、フランジ部８６の水晶片８２側の面８６１および当該面８６１とは反対側の面８６２の双方から突出しており、面８６２から突出する部位は互いに平行に直線状に伸びている。また、両端のリード８７２，８７３の面８６１から突出する部位は、互いに離れるようにして外側に湾曲し、さらにその先端側にて面８６１から離れるように面８６１の垂線におよそ沿う方向に湾曲している。リード８７１〜８７３の面８６１から突出する部位の端部（以下、「サポータ」という。）８７１１，８７２１，８７３１は、水晶振動子８１の側面から見て二股に分かれており、水晶片８２は各サポータ８７１１，８７２１，８７３１にて挟持され、リード８７１〜８７３およびフランジ部８６（「ベース」と総称される。）に対して固定される。
【００２１】
中央のリード８７１のサポータ８７１１は、図１に示す水晶片８２の主面８２１上にて補助部８５１に導電性接着剤にて接着され、両端のリード８７２，８７３のサポータ８７２１，８７３１は、図２に示す水晶片８２の主面８２２上にて補助部８５２，８５３に導電性接着剤にてそれぞれ接着される。
【００２２】
水晶振動子８１において、両主面８２１，８２２にそれぞれ形成された１対の電極８４１，８４２、および、水晶片８２の電極８４１，８４２が形成された部位は１つの振動子（以下、「第１振動子」と呼ぶ。）８８１となっており、両主面８２１，８２２にそれぞれ形成された他の１対の電極８３１，８３２、および、水晶片８２の電極８３１，８３２が形成された部位も、第１振動子と独立して振動する１つの振動子（以下、「第２振動子」と呼ぶ。）８８２となっている。
【００２３】
図３は、本発明の一の実施の形態に係る水晶振動子製造システム１の構成を示す図である。図３の水晶振動子製造システム１は、水晶振動子８１の電極８４１（図１参照）に所定の薄膜を多層に形成することにより、アルコール検出用の水晶振動子（エチルアルコールを検出する装置（いわゆる、匂いセンサ）における検出部となる水晶振動子）を製造するものである。水晶振動子製造システム１では、後述するように複数の水晶振動子８１が保持部であるキャリア９にて保持され、キャリア９内の全ての水晶振動子８１に対して同様の処理が行われる（すなわち、バッチ式の処理が行われる。）。
【００２４】
図３の水晶振動子製造システム１は、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）および過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含む洗浄液を用いて水晶片８２の表面（電極を含む。）のコンタミネーションや有機物等の不要物を除去する前洗浄部３１、電極に対してチオール処理等の前処理を施す前処理部３２、水晶片８２の主面８２１上の１つの電極８４１上にエチルアルコールを検出するための多層膜を形成することにより電極８４１，８４２にて構成される主感応電極対を形成する主感応電極形成部４、キャリア９を前洗浄部３１、前処理部３２および主感応電極形成部４に搬送する搬送部２、並びに、水晶振動子製造システム１の各構成要素を制御する全体制御部１０を備える。
【００２５】
主感応電極形成部４は、電極８４１上に中間膜を形成する中間膜形成部５、中間膜が形成された直後の水晶片８２を純水（純水の蒸気であってもよい。後述の洗浄部４２において同様。）にて洗浄するとともに乾燥する洗浄部４１、中間膜上にアルコール検出用の膜（すなわち、エチルアルコールを選択的に吸着させるための構造を有する膜であり、以下、「主感応膜」という。）を形成する主感応膜形成部６、並びに、主感応膜が形成された直後の水晶片８２を純水にて洗浄するとともに乾燥する洗浄部４２を備える。水晶振動子製造システム１では、処理前のキャリア９が載置される投入部１１（ローダ）から、全体処理後のキャリア９が載置される払出部１２（アンローダ）に向かって前洗浄部３１、前処理部３２、並びに、主感応電極形成部４の中間膜形成部５、洗浄部４１、主感応膜形成部６および洗浄部４２が順に一列に配列され、これらの構成のそれぞれでは、キャリア９を単位とする処理が行われる。
【００２６】
ここで、キャリア９について説明する。図４はキャリア９の正面図であり、図５はキャリア９の側面図である。図４および図５に示すように、キャリア９は直方体の複数の辺に対応するフレーム（ただし、直方体の底面の外縁を構成する４つの辺に対応する部位（梁）は存在しない。）により形成されるキャリア本体９１、および、それぞれが長いブロック状の複数のホルダ９２を有する。
【００２７】
図６に示すように、各ホルダ９２は２つの分割部材９２１に分離可能とされ、当該２つの分割部材９２１の互いに対向する面（１つの部材（ホルダ９２）として結合された際に当接する面）に形成される凹部９２３にてフランジ部８６を挟持することにより、複数の水晶振動子８１がホルダ９２にて保持される。実際には、図５に示すように、複数の水晶振動子８１は、水晶片８２を下方に向けた状態で、ホルダ９２の長手方向に配列して保持される。以下の説明では、各ホルダ９２に保持されて、ホルダ９２の長手方向に一列に並ぶ水晶振動子８１を「振動子列８０」と呼ぶ。
【００２８】
各ホルダ９２の端部には水平方向（図５の紙面に垂直な方向）に伸びる貫通孔が形成されており、図４に示すように、複数のホルダ９２の貫通孔にはボルト９２２が通されるとともに、ボルト９２２の両端部はキャリア本体９１の鉛直方向（図４の上下方向）に伸びる２本の梁にそれぞれ固定される。これにより、図４の複数のホルダ９２は、ボルト９２２が伸びる方向（以下、「配列方向」という。）に配列した状態で、キャリア本体９１により強固に支持され、複数のホルダ９２にそれぞれ保持される複数の振動子列８０（図５参照）がホルダ９２の長手方向に垂直な配列方向に配列される。図４および図５ではキャリア９を簡略化して図示しており、実際には、キャリア９にて２０〜４０個のホルダ９２が保持され、各ホルダ９２には１０〜２０個の水晶振動子８１が取り付けられることにより、キャリア９にて２００〜８００個の水晶振動子８１が水平面上の直交する２方向に配列して保持されている。
【００２９】
キャリア本体９１の下部において底面に相当する矩形の四隅には下方に突出する４個の脚部９１３がそれぞれ形成される。また、キャリア本体９１の上部には図４の横方向の両外側にそれぞれ突出するとともに、ホルダ９２の長手方向に長くされる２つの鍔部９１２が形成される。
【００３０】
キャリア９には、さらに、複数の水晶振動子８１のうちの１つの水晶振動子８１の発振周波数を取得する測定部（図示省略）が設けられ、測定部の出力値は無線発信器を介して全体制御部１０（図３参照）に送信される。後述するアルコール検出用の水晶振動子の製造では、測定部の出力値に基づいて成膜処理の良否の判定（および、必要に応じて成膜処理の終了点の検出）がリアルタイムにて行われる（いわゆる、インサイチュウモニタリングが行われる）ことにより、不良となっているにもかかわらず、当該キャリア９の水晶振動子８１に対して後続の処理が行われることが防止される。なお、不良となった水晶振動子８１は、強酸性や強アルカリ性の溶液に浸漬することにより、電極上の膜が除去され、再度、アルコール検出用の水晶振動子の製造に用いられる。
【００３１】
キャリア９が図３の搬送部２により搬送される際には、搬送部２の支持部２１が有する２つの支持アーム２１１が開いた状態で、支持部２１が昇降機構２２により図３中にて二点鎖線にて示す位置まで下降し、２つの支持アーム２１１が鍔部９１２に係合可能な位置まで閉じた後、支持部２１が上昇する。これにより、支持アーム２１１がキャリア本体９１の鍔部９１２の下面に当接して、キャリア本体９１が容易に支持される。続いて、横行機構２３により、支持部２１が昇降機構２２と共にキャリア９に対する次の処理が行われる構成（例えば、洗浄部４１）の上方まで移動し、支持部２１が下降してキャリア９が内部に載置される。そして、支持アーム２１１が開いた後、支持部２１が上昇して、キャリア９の搬送が完了する。
【００３２】
図７は主感応膜形成部６の構成を示す図である。主感応膜形成部６は、シクロデキストリンを含む処理液を貯溜するとともに互いに同様の形状となっている複数の処理槽６１、複数の処理槽６１が配置される無蓋の箱型の本体部６０、並びに、処理液を貯溜するとともに供給ライン６３および排出ライン６４を介して処理槽６１および後述の回収部６１２にそれぞれ接続される処理液タンク６２を備える。既述のように、本実施の形態では、水晶振動子８１の電極８４１が主感応膜形成部６および中間膜形成部５における主感応膜の形成対象（すなわち、成膜対象）とされており、他の電極８３１，８３２，８４２、並びに、補助部８５１〜８５３は予めマスクにより覆われている。
【００３３】
図７に示す複数の処理槽６１は本体部６０内にて図７の横方向に一列に配列されており、図７および本体部６０の内部を処理槽６１の配列方向に沿って見た場合の図８に示すように、各処理槽６１は、水平かつ配列方向に垂直な方向に長い形状となっている。図７および複数の処理槽６１の斜視図である図９に示すように、互いに隣接する２つの処理槽６１の間、および、端に位置する処理槽６１の外側には、処理槽６１から溢れる（オーバーフローする）処理液を回収する回収部６１２が設けられる。本実施の形態では、各処理槽６１を挟む２つの回収部６１２が、当該処理槽６１の全周を囲むように連続しており、当該処理槽６１の長手方向（図８の横方向）の端部近傍から溢れる処理液も回収可能となっている。
【００３４】
図７に示すように、複数の処理槽６１は、キャリア９におけるホルダ９２の配列方向のピッチに等しいピッチにて配列され、後述する主感応膜の形成時には、キャリア９が本体部６０内の所定位置に載置されることにより、複数の振動子列８０（図８参照）が複数の処理槽６１内にそれぞれ（１対１にて）配置される。
【００３５】
図７に示す排出ライン６４の本体部６０側の部位は分岐して複数の分岐排出ライン６４１となっており、複数の分岐排出ライン６４１は複数の回収部６１２にそれぞれ接続される。処理槽６１から溢れて回収部６１２内に流入する処理液は、分岐排出ライン６４１を通過して処理液タンク６２に排出される。供給ライン６３の本体部６０側の部位も分岐して複数の分岐供給ライン６３１となっており、複数の分岐供給ライン６３１は複数の処理槽６１にそれぞれ接続される。供給ライン６３には、処理液タンク６２内の処理液を送出する図示省略のポンプが設けられ、処理液タンク６２内の処理液はポンプにより分岐供給ライン６３１を介して処理槽６１に供給される。
【００３６】
主感応膜形成部６における処理槽６１内の処理液の交換は、処理液タンク６２から複数の処理槽６１に処理液を同時に供給しつつ、処理槽６１から溢れる処理液が回収部６１２を介して回収されることにより行われる。処理液タンク６２では、処理液の濃度や温度が調整されるとともに、処理液中の不要物が除去されることにより、処理槽６１から排出された処理液の再利用が実現される。なお、各処理槽６１にも排出ラインが接続され、処理液の交換時に、処理槽６１内から処理液タンク６２へと処理液が直接排出されてもよい。
【００３７】
図１０は中間膜形成部５の構成を示す図である。中間膜形成部５は、所定の無機化合物の蒸気（以下、「処理蒸気」という。）が内部に供給されるとともに互いに同様の形状となっている複数の処理槽５１、複数の処理槽５１が配置される無蓋の箱型の本体部５０、処理蒸気を発生するとともに供給ライン５３および排出ライン５４を介して処理槽５１および後述の回収部５１２にそれぞれに接続される処理蒸気発生部５２を備える。
【００３８】
図１０に示す中間膜形成部５では、図７の主感応膜形成部６と同様に、複数の処理槽５１が本体部５０内にて図１０の横方向に一列に配列されており、各処理槽５１は、水平かつ配列方向に垂直な方向に長い形状となっている。互いに隣接する２つの処理槽５１の間、および、端に位置する処理槽５１の外側には、処理槽５１内を通過した処理蒸気を回収する回収部５１２が設けられ、本実施の形態では、各処理槽５１を挟む２つの回収部５１２が、当該処理槽５１の全周を囲むように連続しており、当該処理槽５１の長手方向（図１０の紙面に垂直な方向）の端部近傍からも処理蒸気の回収が可能となっている。
【００３９】
図１０に示すように、複数の処理槽５１は、キャリア９におけるホルダ９２の配列方向のピッチに等しいピッチにて配列され、後述する中間膜の形成時には、キャリア９が本体部５０内の所定位置に載置されることにより、複数の振動子列８０が複数の処理槽５１内にそれぞれ配置される。
【００４０】
また、供給ライン５３の本体部５０側の部位は分岐して複数の分岐供給ライン５３１となっており、複数の分岐供給ライン５３１は複数の処理槽５１にそれぞれ接続される。処理蒸気発生部５２は、キャリアガスを供給するガス供給部を有し、処理蒸気発生部５２にて蒸気状態とされた物質（処理蒸気）が、キャリアガスと共に供給ライン５３を移動して、処理槽５１内に供給される。これにより、中間膜形成部５では、電極８４１上に所定の無機化合物の薄膜（例えば、酸化膜）が中間膜として形成される。
【００４１】
排出ライン５４の本体部５０側の部位は分岐して複数の分岐排出ライン５４１となっており、複数の分岐排出ライン５４１は複数の回収部５１２にそれぞれ接続される。処理槽５１から回収部５１２内に流入する処理蒸気は、分岐排出ライン５４１を通過して処理蒸気発生部５２に排出される。
【００４２】
以上のように、図３の水晶振動子製造システム１では、主感応電極形成部４の中間膜形成部５および主感応膜形成部６のそれぞれが、所定の薄膜を成膜対象の電極上に形成する成膜装置となっている。なお、中間膜は、特開２００７−６１７５２号公報（特許文献１）の手法のように、中間膜形成部５により金属酸化物の前駆体の薄膜が電極８４１上に形成され、洗浄部４１により当該前駆体の薄膜が純水にて洗浄されることにより加水分解されて金属酸化物の薄膜となるものであってもよい。
【００４３】
実際には、水晶振動子製造システム１では、前洗浄部３１、前処理部３２、並びに、主感応電極形成部４の洗浄部４１，４２のそれぞれも、主感応膜形成部６および中間膜形成部５と同様に、複数の処理槽を有し、処理を行う際には、キャリア９内の複数の振動子列８０が複数の処理槽内にそれぞれ配置される。
【００４４】
図１１は、水晶振動子製造システム１がアルコール検出用の水晶振動子を製造する処理の流れを示す図である。図３の水晶振動子製造システム１では、複数の水晶振動子８１を保持するキャリア９が投入部１１に載置されると、搬送部２の支持アーム２１１によりキャリア本体９１の鍔部９１２を下方から支持しつつ（図４参照）、キャリア９が前洗浄部３１内に搬入され、複数の振動子列８０が複数の処理槽内にそれぞれ配置される。各処理槽では、勢いよく流動する洗浄液を用いて水晶片８２が洗浄される（ステップＳ１１）。既述のように、電極８３１，８３２，８４２、および、補助部８５１〜８５３は予めマスクにより覆われているため、実際には、水晶片８２の他の部位（主として電極８４１の表面）が洗浄されるとともに親水化されることとなる（後述の処理において同様）。前洗浄部３１では、洗浄液による洗浄後、純水による洗浄および乾燥が行われる。
【００４５】
続いて、キャリア９は前処理部３２へと搬送され、複数の振動子列８０が複数の処理槽内にそれぞれ配置される。各処理槽では、温度および濃度が調整された所定の溶液中に振動子列８０の水晶片８２が予め定められた時間だけ浸漬されることにより、水晶片８２の電極８４１に対してチオール処理等の前処理が施され、電極８４１の表面に水酸基が導入される（ステップＳ１２）。これにより、後続の処理にて形成される中間膜と電極８４１との密着性が確保される。前処理部３２においても、前処理の後、純水による洗浄および乾燥が行われる。
【００４６】
前処理が完了すると、キャリア９が図１０の中間膜形成部５の複数の処理槽５１の上方に配置され、続いて、キャリア９が下降して複数の振動子列８０が複数の処理槽５１の内部にそれぞれ配置される。詳細には、各水晶振動子８１の水晶片８２が処理槽５１内に配置される。そして、処理蒸気発生部５２から複数の処理槽５１内に処理蒸気が同時に供給されることにより、複数の振動子列８０の電極８４１上への中間膜の形成が同時に開始される。
【００４７】
このとき、各処理槽５１では、分岐供給ライン５３１から連続的に供給される処理蒸気（およびキャリアガス）が、処理槽５１内の下部に設けられる拡散板５１１にて拡散されて処理槽５１内を上方に向かって移動する。また、既述のように、処理槽５１の外周が回収部５１２により囲まれ、処理槽５１内の処理蒸気が処理槽５１の上部全域にておよそ均等に排気される。その結果、処理槽５１では振動子列８０の電極８４１に対して均一な成膜処理が可能となる。
【００４８】
水晶片８２が予め定められた時間（例えば、２０分）だけ処理槽５１内の処理蒸気雰囲気中にて保持されると、キャリア９が中間膜形成部５から取り出される。これにより、複数の振動子列８０において、電極８４１上に所定の厚さの中間膜が形成される（ステップＳ１３）。
【００４９】
中間膜形成部５における成膜処理（すなわち、中間膜の形成）が完了すると、キャリア９は洗浄部４１に搬送され、複数の振動子列８０が複数の処理槽内にそれぞれ配置される。各処理槽では、各水晶振動子８１の水晶片８２の両主面８２１，８２２に対向して設けられるノズルから純水が噴射されて、中間膜が形成された直後の水晶片８２が純水にて洗浄され、その後、当該ノズル（別のノズルであってもよい。）からの乾燥空気や窒素ガスの噴射により乾燥される（洗浄部４２において同様）（ステップＳ１４）。洗浄部４１（並びに、洗浄部４２、前洗浄部３１および前処理部３２）における乾燥では、エチルアルコール、あるいは、界面活性剤を含むＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）やＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）等の純水よりも沸点が低い液体の乾燥媒体が用いられてもよい。この場合、水晶片８２の表面に付着する純水が当該乾燥媒体に置換され、乾燥を短時間にて行うことが可能となる。
【００５０】
洗浄部４１での処理が完了すると、キャリア９が図７の主感応膜形成部６の複数の処理槽６１の上方に配置され、続いて、キャリア９が下降して複数の振動子列８０が複数の処理槽６１の内部にそれぞれ配置される。詳細には、複数の振動子列８０の水晶片８２（の全体）が、複数の処理槽６１内の処理液中に浸漬され、複数の振動子列８０の電極８４１上への主感応膜の形成が同時に開始される。主感応膜形成部６では、成膜処理時に処理槽６１に対する処理液の供給および排出が行われず、主感応膜となる物質の拡散が律速となる条件下にて、再現性の高い成膜（すなわち、処理液の流動がほとんど生じないディップ方式の成膜）が行われる。水晶片８２が予め定められた時間（例えば、２０分）だけ処理液中に保持されると、水晶片８２が処理槽６１から取り出される。これにより、複数の振動子列８０において、エチルアルコールと包接錯体を形成するシクロデキストリンの薄膜が、主感応膜として所定の厚さにて電極８４１の中間膜上に形成される（ステップＳ１５）。
【００５１】
主感応膜形成部６における成膜処理（すなわち、主感応膜の形成）が完了すると、キャリア９は図３の洗浄部４２に搬送され、洗浄部４１と同様に、主感応膜が形成された直後の水晶片８２が純水にて洗浄され、その後、窒素ガスの噴射により乾燥される（ステップＳ１６）。
【００５２】
水晶振動子製造システム１の全体制御部１０では、キャリア９に対するステップＳ１３〜Ｓ１６の処理の回数がカウントされており、所定回数に到達していないことが確認されると（ステップＳ１７）、上記ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理が繰り返され、電極８４１の主感応膜上に中間膜および主感応膜が形成される。このようにして、上記ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理が所定回数（例えば、２回以上１０回以下）だけ繰り返されることにより（ステップＳ１７）、電極８４１上に中間膜および主感応膜が交互積層され、これらの膜を有する電極８４１と、電極８４１に対向する電極８４２との集合である主感応電極対が完成する。なお、製造する水晶振動子に求められる性能等によっては、ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理は１回のみであってもよい。
【００５３】
実際には、複数のキャリア９に対して前洗浄部３１、前処理部３２、並びに、主感応電極形成部４の中間膜形成部５、洗浄部４１、主感応膜形成部６および洗浄部４２における処理が並行して行われる。
【００５４】
なお、仮に、電極に対して処理を行うこれらの電極処理装置（すなわち、前洗浄部３１、前処理部３２、中間膜形成部５、洗浄部４１、主感応膜形成部６および洗浄部４２）において異なる保持部にて水晶振動子８１を保持する場合には、処理が行われる毎に水晶振動子８１の保持部からの取り外し、および、次の処理用の保持部への取り付けが必要となり、取り外し作業、および、取り付け作業の際に、水晶振動子８１に不要物が付着する（水晶振動子８１が汚染される）ことがあるが、既述のように、水晶振動子製造システム１の全ての電極処理装置では、キャリア９を単位として処理が行われるため、上記のような水晶振動子８１への不要物の付着を防止することができる。また、水晶振動子の製造に要する時間（ターンアラウンドタイム）を短くするとともに、水晶振動子の製造コストを削減することも可能となる。
【００５５】
また、本実施の形態における図１の水晶振動子８１では、電極８３１上に、空気中の水分、および、主感応膜に吸着されるエチルアルコール以外の物質のうち少なくとも一方を吸着させるための有機化合物を含む膜（実際には、エチルアルコールと包接錯体を形成しない膜であり、以下、「副感応膜」という。）が予め形成されている。具体的には、電極８３１上に無機化合物の中間膜、および、副感応膜が多層に（１層ずつであってもよい。）交互積層されており、これらの膜を有する電極８３１と、電極８３１に対向する電極８３２との集合が、後述するように、主感応電極対からの出力の補正に用いられる副感応電極対となっている。
【００５６】
もちろん、図１１の処理にて主感応電極対が形成された後に、副感応電極対が形成されてもよく、副感応電極対の形成では、処理蒸気および処理液の種類が主感応電極形成部４の中間膜形成部５および主感応膜形成部６のものと相違する点を除き、上記水晶振動子製造システム１と同様の構成とされるもの（すなわち、中間膜形成部および副感応膜形成部を有する水晶振動子製造システム）が用いられてもよい。このような水晶振動子製造システムでは、水晶振動子８１の電極８３１が成膜対象とされ、他の電極８３２，８４１，８４２、並びに、補助部８５１〜８５３は予めマスクにより覆われる。
【００５７】
ここで、主感応電極対および副感応電極対を有する水晶振動子（専用の発振回路と合わせて、ツインセンサとも呼ばれる。）について説明する。既述のように、水晶振動子では、１対の電極８４１，８４２（すなわち、主感応電極対）を有する第１振動子８８１、および、他の１対の電極８３１，８３２（すなわち、副感応電極対）を有する第２振動子８８２が形成されており、第１および第２振動子８８１，８８２のそれぞれは、所定の基準環境下（常温および常湿、かつ、エチルアルコールの濃度がほぼ０％）において一定の発振周波数（以下、「基準周波数」という。）を示すものとなっている。
【００５８】
また、主感応電極対における主感応膜はエチルアルコールを吸着するものとされ、水晶振動子がエチルアルコールを含む雰囲気中に置かれると、エチルアルコールの吸着により主感応膜の質量が増大する。したがって、当該雰囲気中では第１振動子８８１における発振周波数が基準周波数から変化する。このとき、第１振動子８８１における発振周波数の変化は、正確には、エチルアルコールの吸着の影響以外に、基準環境からの温度および湿度の変化、並びに、主感応膜に吸着されるエチルアルコール以外の物質の影響も含んでいる。副感応電極対における副感応膜は水分および主感応膜に吸着されるエチルアルコール以外の物質のうち少なくとも一方を吸着するものとされ、当該雰囲気中では、基準環境からの温度および湿度の変化や、当該物質の影響により第２振動子８８２における発振周波数が基準周波数から変化する。よって、第１振動子８８１における発振周波数の変化量から第２振動子８８２における発振周波数の変化量を引く（または、これらの変化量を用いた所定の演算を行う）ことにより、第１振動子８８１におけるエチルアルコール以外の要因による周波数変化をキャンセルして、エチルアルコールの濃度を精度よく検出することが可能となる。以上のように、水晶振動子では、第１振動子８８１がアルコール検出用の振動子となり、第２振動子８８２が、第１振動子８８１からの出力補正用の振動子となっている。実際の水晶振動子では、主感応電極対において主感応膜を多層に積層することにより、感度を向上することが実現されている。
【００５９】
なお、副感応電極対が副感応膜を有していないアルコール検出用の水晶振動子が製造されてもよく、この場合であっても、副感応電極対を有する第２振動子８８２では、基準環境からの温度の変化の影響による周波数変化が発生するため、第１振動子８８１における周波数変化に対する温度補償が可能となる。
【００６０】
ところで、図１２に示すように、キャリア９にて多数の水晶振動子８１を水平面上の直交する２方向に配列して保持しつつ、１つの大型の処理槽９３内の処理液中にこれらの水晶振動子８１を浸漬することにより電極上に成膜を行う比較例の成膜装置では、成膜処理時に処理槽９３に対する処理液の供給および排出を行わない場合でも、処理槽９３内では意図しない処理液の僅かな流動（すなわち、３次元的流動）が位置に応じて生じ、仕切りが無い状態にて処理液が自由に流れるため、薄膜となる物質の拡散が律速となる条件下での成膜を全ての水晶振動子８１において均一に行うことが困難となるが（すなわち、複数の振動子列８０において配列方向の位置に応じて成膜条件が相違してしまう。）、中間膜形成部５および主感応膜形成部６のそれぞれでは、各処理槽５１，６１が、処理液、または、処理蒸気の意図しない流動が制限可能となる配列方向に狭い形状とされ、同様の形状の複数の処理槽５１，６１のそれぞれの内部に１つの振動子列８０のみが配置される。これにより、処理中の処理液または処理蒸気の３次元的流動が抑制され、複数の振動子列８０において、成膜条件を一定として電極上に形成される膜を均一にする（膜厚および膜質を均一にする）ことができ、アルコール検出用の水晶振動子の生産性（歩留まりを含む。）を向上することができる。
【００６１】
また、図１２の比較例の装置では、万一、１つの水晶振動子８１に多量の不要物が付着していると、処理中に当該不要物が周囲の水晶振動子８１に付着して、多くの水晶振動子８１が不良となってしまう。
【００６２】
これに対し、図３の水晶振動子製造システム１の前洗浄部３１、前処理部３２、中間膜形成部５、主感応膜形成部６、並びに、洗浄部４１，４２のそれぞれでは、複数の振動子列８０が複数の処理槽５１，６１の内部にそれぞれ配置され、複数の処理槽５１，６１において複数の振動子列８０の電極に対して同じ処理が同時に行われる。このように、振動子列８０毎に処理槽５１，６１が設けられることにより、処理中の各振動子列８０において他の振動子列８０からの影響が生じることが防止され、各水晶振動子８１において他の水晶振動子８１からの影響が制限される。その結果、上記のように、万一、１つの水晶振動子８１に多量の不要物が付着している場合であっても、処理中に当該不要物が他の振動子列８０の水晶振動子８１に付着して、多くの水晶振動子８１が不良となることを防止することができる。
【００６３】
さらに、図７の主感応膜形成部６では、複数の処理槽６１に処理液を供給する共通の処理液タンク６２が設けられることにより、同一の濃度および温度の処理液を複数の処理槽６１にて貯溜させることができ、処理槽６１毎に処理液タンクを設ける場合に比べて、複数の振動子列８０において電極上に形成される膜をさらに均一にすることができる。
【００６４】
図１３および図１４は主感応膜形成部の他の例を示す図である。図１３は主感応膜形成部６の１つの処理槽６１内の水晶片８２を主面８２２側から見た図であり、図１４は水晶片８２を主面８２１側から見た図である。図１３および図１４では、処理槽６１内を抽象的に示している。図１３および図１４の主感応膜形成部６を有する水晶振動子製造システム１では、図１および図２の水晶振動子８１のベース（すなわち、リード８７１〜８７３およびフランジ部８６）を省略したものが処理対象となっており、主感応膜形成部６は、水晶片８２が後述の水晶片支持部７１にて支持される点を除き、図７の主感応膜形成部６と同様の構成となっている。
【００６５】
図１３および図１４の主感応膜形成部６では、水晶片８２は電極８３２，８４２が図１３の縦方向（液面に垂直な方向）に並ぶ状態にて、水晶片支持部７１により支持されている。水晶片支持部７１は導電性を有する３個の支持要素７１１，７１２，７１３（ただし、耐薬品性を有する絶縁性材料にて被覆されている。）を有し、各支持要素７１１〜７１３の先端には水晶片８２を挟持するクランプ部７２１が設けられる。実際には、キャリア９の各ホルダ９２には、それぞれが水晶片８２を保持する複数の水晶片支持部７１が固定されており、複数の水晶振動子８１が振動子列８０としてホルダ９２の長手方向に一列に並んでいる。また、主感応膜形成部６には複数の処理槽６１が設けられ、複数の振動子列８０が複数の処理槽６１内にそれぞれ配置される。
【００６６】
既述のように、図１４の水晶片８２において、１対の電極８４１，８４２の電極８４１と、他の１対の電極８３１，８３２の電極８４１と同じ主面８２１に形成される電極８３１とは、補助部８５１を介して互いに電気的に接続しており、支持要素７１１のクランプ部７２１はこの補助部８５１に接続される。また、図１３に示すように、支持要素７１２のクランプ部７２１は電極８３２に連続する補助部８５２に接続され、支持要素７１３のクランプ部７２１は電極８４２に連続する補助部８５３に接続される。支持要素７１１〜７１３は測定部（図示省略）に接続され、第１および第２振動子８８１，８８２（図１３参照）のそれぞれの発振周波数が取得可能とされる。図１３の主感応膜形成部６を有する水晶振動子製造システム１では、中間膜形成部も同様の構成とされる。
【００６７】
図１３の主感応膜形成部６および中間膜形成部では、互いに対向する電極８４１，８４２の双方が成膜対象とされており、成膜対象の１対の電極８４１，８４２が処理槽６１内の処理液中に浸漬され、成膜対象外の他の１対の電極８３１，８３２が処理液外に配置されるように（すなわち、水晶片８２が部分的に浸漬される。）、水晶片８２が支持されて成膜が行われる。これにより、成膜対象の電極８４１，８４２のみに薄膜を形成するとともに、薄膜を形成する物質が成膜対象外の残りの電極８３１，８３２に付着することを（マスクを形成することなく）確実に防止することができる。主感応電極対（および副感応電極対）が形成された水晶振動子（ただし、ベースは形成されていない。）は、例えば、専用の電気的回路が形成されたプリント基板に組み込まれ、アルコールの濃度を検出する装置が完成する。
【００６８】
なお、副感応電極対も図１３および図１４の主感応膜形成部６と同様の中間膜形成部および副感応膜形成部を有する水晶振動子製造システムにて形成されてもよく、この場合、電極８３１，８３２が処理槽内の処理液中に位置し、電極８４１，８４２が処理液外に位置するように、水晶片８２を図１３および図１４に示す姿勢から外周に沿って１８０度だけ回転させた姿勢にて、水晶片８２が水晶片支持部により支持される。
【００６９】
また、図１３および図１４の主感応膜形成部６にて処理液中に浸漬される１対の電極８４１，８４２の一方の電極にマスクが形成され、他方の電極のみが成膜対象とされてもよく、この場合、他の電極処理装置（前洗浄部３１、前処理部３２、並びに、洗浄部４１，４２）でも同様に、当該他方の電極のみが処理対象とされる。さらに、図３の水晶振動子製造システム１にて、電極８４１，８４２の双方が成膜対象とされ、電極８３１，８３２（および、補助部８５１〜８５３）のみにマスクが形成されてもよい。以上のように、水晶振動子８１の電極に対して所定の処理を行う電極処理装置では、１対の電極８４１，８４２の少なくとも１つの電極が成膜対象とされ、他の１対の電極８３１，８３２を含むとともに当該少なくとも１つの電極を除く残りの電極が処理対象外とされる（副感応電極対の形成に係る電極処理装置において同様）。
【００７０】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００７１】
図１５に示すように水晶片８２の主面８２１上の電極８３１，８４１が分離した水晶振動子８１ａが、水晶振動子製造システム１における処理対象とされてもよい。ただし、図１に示す水晶片８２では、電極８３１，８４１が接続していることにより、図１５に示す水晶片８２のように電極８３１，８４１が分離している場合に比べて、電極８３１，８４１の表面をより平滑化する（粗さを低くする）ことができ、電極８４１上により好ましい（欠陥が少ない）薄膜を形成することが容易に可能となる。また、水晶振動子８１においてベースを設ける場合には、電極８３１，８４１を接続させることにより、部品点数（リードの個数）を少なくすることができ、水晶振動子８１の製造に係るコストを削減することができる。
【００７２】
また、図１６および図１７に示すように、水晶片８２の両主面８２１，８２２に１対の電極８３１ａ，８３２ａのみが形成された水晶振動子８１ｂが、水晶振動子製造システム１における処理対象とされてもよく、この場合、当該１対の電極８３１ａ，８３２ａの少なくとも一方の電極に薄膜が形成される。
【００７３】
図６のホルダ９２では、リード８７１〜８７３が並ぶ方向がホルダ９２の長手方向に平行となるように、複数の水晶振動子８１が配列されるが、図１８に示すように、各ホルダ９２ａにおいてリード８７１〜８７３が並ぶ方向がホルダ９２の長手方向に垂直となるように、複数の水晶振動子８１が配列されてもよい（水晶片支持部７１を用いる場合において同様）。図６のホルダ９２における水晶振動子８１の配列では、処理槽５１，６１の配列方向のピッチを狭くすることができるのに対し、図１８のホルダ９２ａでは、１つのホルダ９２ａにて、より多くの水晶振動子８１を保持する（収納効率を向上する）ことができる。なお、図１８のホルダ９２ａでは、２つの分割部材９２１ａにより、水晶振動子８１のフランジ部８６が挟持されている。
【００７４】
また、キャリア９では、キャリア本体９１が複数のホルダ９２を配列方向に配列した状態で支持することにより、多数の水晶振動子８１を直交する２方向に配列しつつ容易に保持することが可能となるが、複数の振動子列８０が列方向（各振動子列８０にて水晶振動子８１が並ぶ方向）に垂直な配列方向に配列されるのであるならば、複数の振動子列８０は、キャリア９とは異なる設計の保持部にて保持されてもよい。
【００７５】
キャリア９の鍔部９１２を下方から支持するアームは、水晶振動子製造システム１の前洗浄部３１、前処理部３２、主感応膜形成部６、中間膜形成部５、並びに、洗浄部４１，４２のそれぞれにおいて個別に設けられるものであってもよい。例えば、これらの構成のそれぞれに支持アームを有する昇降機構を設け、搬送部２の横行機構２３により処理槽の上方に配置されるキャリア９の鍔部９１２が、当該昇降機構の支持アームにより下方から支持され、続いて、キャリア９が支持アームと共に下降して、複数の振動子列８０を複数の処理槽内にそれぞれ配置することも可能である。
【００７６】
図７の主感応膜形成部６では、処理液の回収や補充等が電極に対する成膜時以外に行われ、成膜時には処理槽に対する処理液の供給および排出が行われないが、電極上に形成される薄膜の剥がれが生じにくい場合には、成膜時に分岐供給ライン６３１からの処理液の緩やかな供給、および、回収部６１２からの処理液の緩やかな排出が行われてもよい。また、主感応膜形成部にて処理蒸気を用いた成膜が行われ、中間膜形成部にて処理液を用いた成膜が行われてもよい。
【００７７】
洗浄部４１，４２は、主感応膜形成部６と同様に、複数の処理槽内に貯溜される洗浄用の処理液（例えば、純水）中に複数の振動子列８０をそれぞれ浸漬して洗浄を行うもの、あるいは、処理槽内に処理蒸気を供給して洗浄を行うものであってもよく、このような洗浄部では、多数の水晶振動子８１に対する洗浄処理を均一に行うことができる。以上のように、各処理槽内にて処理液を貯溜する、または、各処理槽に処理蒸気を供給する電極処理装置では、複数の振動子列８０を複数の処理槽内にそれぞれ配置することにより、多数の水晶振動子８１に対する処理の均一性を向上することが可能となる。
【００７８】
複数の振動子列８０がそれぞれ配置される複数の処理槽を設けることにより、処理中の各振動子列８０において他の振動子列８０からの影響を排除する上記手法は、主感応膜の形成、および、中間膜の形成のいずれかのみにて用いられてもよい。水晶振動子製造システム１では、成膜に係る主感応膜形成部または中間膜形成部が上記手法を用いる電極処理装置を有することにより、アルコール検出用の水晶振動子を安定した品質にて製造することが実現される（副感応膜の形成に係る水晶振動子製造システムにおいて同様）。また、主感応膜形成部および中間膜形成部において、洗浄処理も同一の処理槽にて行われてもよい。
【００７９】
アルコール検出用の水晶振動子の製造において、主感応膜形成部にて形成される主感応膜は、シクロデキストリン以外のエチルアルコールと包接錯体を形成する有機化合物を含むものであってもよい。また、水晶振動子製造システム１では、エチルアルコール以外の特定物質（例えば、毒性ガス、可燃性ガス、煙（火災時の煙等）、特定の危険物、環境ホルモン、特定の汚染物質（土壌汚染物質等）、エチルアルコールまたは薬物の摂取による代謝物、疾病による代謝物等）の検出用の水晶振動子が製造されてもよく、水晶振動子製造システム１における成膜に係る各電極処理装置（中間膜形成部および主感応膜形成部）にて用いられる処理液および処理蒸気は、水晶振動子の用途に応じた薄膜となる物質を含むものに適宜変更される。
【００８０】
この場合に、主感応膜形成部６にて、特定分子が吸着された状態で主感応膜を形成した後、洗浄の過程で特定分子を主感応膜から脱離させ、その特定分子が抜けた跡を吸着サイトとして最終的な主感応膜が形成されてもよい（副感応膜において同様）。その特定分子を脱離させるにあたっては、空気もしくは窒素等の不活性ガスの熱風を特定分子が吸着された主感応膜に向けて噴射し、特定分子を蒸発、熱分解する方法、酸またはアルカリ性を有する所定の液を主感応膜に付与し特定分子を化学分解する方法、主感応膜が形成された電極に電圧を付与することにより特定分子を電気分解する方法、もしくは、特定分子を主感応膜よりも強固に吸着する錯体を生成する液体を付与して主感応膜から特定分子を脱離させ、最終的な主感応膜を形成する等の方法を採用することができる。実際には、電極上に形成された主感応膜を加熱することにより、不要な水分等を蒸発させて主感応膜を乾燥させ、強固にすることも可能となるため（キュア処理と捉えることもできる。）、上記実施の形態のように、匂い分子を含まない主感応膜が形成される場合に、当該主感応膜を加熱する処理が行われてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】水晶振動子の正面図である。
【図２】水晶振動子の背面図である。
【図３】水晶振動子製造システムの構成を示す図である。
【図４】キャリアの正面図である。
【図５】キャリアの側面図である。
【図６】ホルダの構成を示す図である。
【図７】主感応膜形成部の構成を示す図である。
【図８】本体部の内部を示す図である。
【図９】複数の処理槽を示す斜視図である。
【図１０】中間膜形成部の構成を示す図である。
【図１１】アルコール検出用の水晶振動子を製造する処理の流れを示す図である。
【図１２】比較例の成膜装置の構成を示す図である。
【図１３】主感応膜形成部の他の例を示す図である。
【図１４】主感応膜形成部の他の例を示す図である。
【図１５】水晶振動子の他の例を示す図である。
【図１６】水晶振動子のさらに他の例を示す図である。
【図１７】水晶振動子のさらに他の例を示す図である。
【図１８】ホルダの他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 水晶振動子製造システム
５ 中間膜形成部
６ 主感応膜形成部
９ キャリア
３１ 前洗浄部
３２ 前処理部
４１，４２ 洗浄部
５１，６１ 処理槽
６２ 処理液タンク
８０ 振動子列
８１，８１ａ，８１ｂ 水晶振動子
８２ 水晶片
９１ キャリア本体
９２，９２ａ ホルダ
２１１ 支持アーム
８２１，８２２ 主面
８３１，８３１ａ，８３２，８３２ａ，８４１，８４２ 電極
８８１ 第１振動子
８８２ 第２振動子
９１２ 鍔部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子の電極に対して所定の処理を行う電極処理装置、および、特定物質の検出用の水晶振動子を製造する水晶振動子製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の物質の濃度を検出する装置において水晶振動子が多く用いられており、板状の水晶片の両主面に１対の電極がそれぞれ形成された水晶振動子において、電極上に当該物質を吸着する感応膜を形成することにより、当該物質の検出用の水晶振動子（すなわち、当該装置における検出部となる水晶振動子）が製造される。感応膜は、例えば、電極上に形成された金属酸化物等の薄膜（以下、「中間膜」という。）上に形成され、特許文献１では、蒸気状態の金属酸化物前駆体を電極に接触させることにより電極上に金属酸化物前駆体の薄膜を形成し、金属酸化物前駆体の薄膜を加水分解することにより金属酸化物の薄膜である中間膜を形成し、その後、水晶振動子を有機材料を含む処理液が貯溜された処理槽に所定の時間だけ浸漬することにより中間膜上に感応膜を形成する手法が開示されている。
【０００３】
また、特許文献１では背景技術として、金属酸化物前駆体の溶液を用いて金属酸化物の薄膜を形成する手法も開示されており、このように、処理液中に水晶振動子を浸漬することにより電極上に成膜を行う場合には、高価な真空成膜装置を用いて成膜を行う場合に比べて（真空成膜装置を用いる水晶振動子への成膜に関して、例えば特許文献２参照）、１回の成膜処理にて多数の水晶振動子に対して、安価に薄膜を形成することが可能となる。
【特許文献１】特開２００７−６１７５２号公報
【特許文献２】特開平５−３２０９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、多数の水晶振動子を水平面上の直交する２方向に配列して保持しつつ、大型の処理槽内の処理液中に水晶振動子を浸漬することにより電極上に成膜を行う際に、水晶振動子の処理槽への進入動作や振動、あるいは、水晶振動子自体の温度のばらつき、または、処理液や処理蒸気の温度不均一、それらを供給する際の運動エネルギー、周囲の空気流等により、処理中の処理液や処理蒸気の偏った３次元的流動が発生し、成膜が不均一、あるいは、成膜不良が発生する。また、万一、一の水晶振動子に不要物が付着していると、処理中に当該不要物が周囲の水晶振動子にも付着して、多くの水晶振動子が不良となる場合がある。したがって、処理中の３次元的流動を抑制する、あるいは、処理中の各水晶振動子において他の水晶振動子からの影響を制限する手法が必要となる。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、処理中の３次元的流動を抑制する、あるいは、処理中の各水晶振動子において他の水晶振動子からの影響を制限することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された水晶振動子において、前記１対の電極の少なくとも１つの電極に対して所定の処理を行う電極処理装置であって、所定の方向に一列に並ぶ水晶振動子を振動子列として、複数の振動子列を前記所定の方向に垂直な配列方向に配列した状態で保持する保持部と、前記複数の振動子列が内部にそれぞれ配置されることにより、前記複数の振動子列において、前記少なくとも１つの電極に対して同時に処理を行う複数の処理槽とを備える。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電極処理装置であって、前記保持部が、前記複数の振動子列をそれぞれ保持する複数のホルダと、前記複数のホルダを前記配列方向に配列して支持する保持部本体とを備える。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電極処理装置であって、前記保持部本体が、前記複数の振動子列を前記複数の処理槽内に配置する際に、アームにより下方から支持される鍔部を有する。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の電極処理装置であって、前記複数の処理槽内に処理液が貯溜され、前記処理において前記処理液中に前記複数の振動子列が浸漬され、前記処理が、前記少なくとも１つの電極上に薄膜を形成する処理である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電極処理装置であって、前記複数の処理槽に処理液を供給する共通の処理液タンクをさらに備える。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の電極処理装置であって、前記複数の処理槽内に処理蒸気が供給され、前記処理が、前記少なくとも１つの電極上に薄膜を形成する処理である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項４ないし６のいずれかに記載の電極処理装置であって、各水晶振動子において、前記１対の電極および前記水晶片の前記１対の電極が形成された部位が第１振動子とされ、前記両主面にさらに形成された他の１対の電極および前記水晶片の前記他の１対の電極が形成された部位が第２振動子とされ、前記他の１対の電極を含むとともに前記少なくとも１つの電極を除く残りの電極が成膜対象外とされる。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の電極処理装置であって、前記薄膜が形成された前記第１振動子が、アルコール検出用の振動子である、または、アルコール検出用の前記第２振動子からの出力補正用の振動子である。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、特定物質の検出用の水晶振動子を製造する水晶振動子製造システムであって、板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極上に中間膜を形成する中間膜形成部と、前記中間膜上に前記特定物質を吸着する感応膜を形成する感応膜形成部とを備え、前記中間膜形成部または前記感応膜形成部が、請求項１ないし８のいずれかに記載の電極処理装置を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、処理中の３次元的流動を抑制する、あるいは、処理中の各水晶振動子において他の水晶振動子からの影響を制限することができる。
【００１６】
また、請求項２の発明では、多数の水晶振動子を直交する２方向に配列しつつ容易に保持することができ、請求項３の発明では、保持部本体を容易に支持することができる。
【００１７】
また、請求項４および６の発明では、複数の振動子列において電極上に形成される膜を均一にすることができ、請求項５の発明では、複数の振動子列において電極上に形成される膜をさらに均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は水晶振動子８１の正面図であり、図２は水晶振動子８１の背面図である。図１および図２の水晶振動子８１は、後述の水晶振動子製造システム１（図３参照）における処理対象となるものである。
【００１９】
水晶振動子８１は、例えば、直径９ミリメートル（ｍｍ）の略円形の板状（円形以外であってもよい。）の水晶片８２を有し、図１に示す水晶片８２の一の主面８２１上には、例えば金（Ａｕ）にて形成される２つの矩形の電極８３１，８４１が形成される。これらの電極８３１，８４１は端部（図１中の下側の端部）にて同様の材料にて形成される矩形の補助部８５１を介して互いに電気的に接続される。図２に示す水晶片８２の他の主面８２２上には、電極８３１，８４１にそれぞれ対向する位置に（すなわち、主面８２２に垂直な方向において重なる位置に）電極８３１，８４１と同形状の電極８３２，８４２が同様に金にて形成される。電極８３２，８４２は離間しており、各電極８３２，８４２の外側（水晶片８２の外縁側）には、電極８３２，８４２と電気的に接続する矩形の補助部８５２，８５３が同様の材料にて形成される。
【００２０】
水晶振動子８１は、所定の金属にて形成される引出線である３本のリード８７１，８７２，８７３を有し、これらのリード８７１〜８７３は、図１および図２の横方向に並んだ状態で、絶縁性材料にて形成されるブロック状の部材８６（リード８７１〜８７３から周囲に突出する部材と捉えることができるため、以下、「フランジ部８６」という。）にて固定される。リード８７１〜８７３は、フランジ部８６の水晶片８２側の面８６１および当該面８６１とは反対側の面８６２の双方から突出しており、面８６２から突出する部位は互いに平行に直線状に伸びている。また、両端のリード８７２，８７３の面８６１から突出する部位は、互いに離れるようにして外側に湾曲し、さらにその先端側にて面８６１から離れるように面８６１の垂線におよそ沿う方向に湾曲している。リード８７１〜８７３の面８６１から突出する部位の端部（以下、「サポータ」という。）８７１１，８７２１，８７３１は、水晶振動子８１の側面から見て二股に分かれており、水晶片８２は各サポータ８７１１，８７２１，８７３１にて挟持され、リード８７１〜８７３およびフランジ部８６（「ベース」と総称される。）に対して固定される。
【００２１】
中央のリード８７１のサポータ８７１１は、図１に示す水晶片８２の主面８２１上にて補助部８５１に導電性接着剤にて接着され、両端のリード８７２，８７３のサポータ８７２１，８７３１は、図２に示す水晶片８２の主面８２２上にて補助部８５２，８５３に導電性接着剤にてそれぞれ接着される。
【００２２】
水晶振動子８１において、両主面８２１，８２２にそれぞれ形成された１対の電極８４１，８４２、および、水晶片８２の電極８４１，８４２が形成された部位は１つの振動子（以下、「第１振動子」と呼ぶ。）８８１となっており、両主面８２１，８２２にそれぞれ形成された他の１対の電極８３１，８３２、および、水晶片８２の電極８３１，８３２が形成された部位も、第１振動子と独立して振動する１つの振動子（以下、「第２振動子」と呼ぶ。）８８２となっている。
【００２３】
図３は、本発明の一の実施の形態に係る水晶振動子製造システム１の構成を示す図である。図３の水晶振動子製造システム１は、水晶振動子８１の電極８４１（図１参照）に所定の薄膜を多層に形成することにより、アルコール検出用の水晶振動子（エチルアルコールを検出する装置（いわゆる、匂いセンサ）における検出部となる水晶振動子）を製造するものである。水晶振動子製造システム１では、後述するように複数の水晶振動子８１が保持部であるキャリア９にて保持され、キャリア９内の全ての水晶振動子８１に対して同様の処理が行われる（すなわち、バッチ式の処理が行われる。）。
【００２４】
図３の水晶振動子製造システム１は、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）および過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含む洗浄液を用いて水晶片８２の表面（電極を含む。）のコンタミネーションや有機物等の不要物を除去する前洗浄部３１、電極に対してチオール処理等の前処理を施す前処理部３２、水晶片８２の主面８２１上の１つの電極８４１上にエチルアルコールを検出するための多層膜を形成することにより電極８４１，８４２にて構成される主感応電極対を形成する主感応電極形成部４、キャリア９を前洗浄部３１、前処理部３２および主感応電極形成部４に搬送する搬送部２、並びに、水晶振動子製造システム１の各構成要素を制御する全体制御部１０を備える。
【００２５】
主感応電極形成部４は、電極８４１上に中間膜を形成する中間膜形成部５、中間膜が形成された直後の水晶片８２を純水（純水の蒸気であってもよい。後述の洗浄部４２において同様。）にて洗浄するとともに乾燥する洗浄部４１、中間膜上にアルコール検出用の膜（すなわち、エチルアルコールを選択的に吸着させるための構造を有する膜であり、以下、「主感応膜」という。）を形成する主感応膜形成部６、並びに、主感応膜が形成された直後の水晶片８２を純水にて洗浄するとともに乾燥する洗浄部４２を備える。水晶振動子製造システム１では、処理前のキャリア９が載置される投入部１１（ローダ）から、全体処理後のキャリア９が載置される払出部１２（アンローダ）に向かって前洗浄部３１、前処理部３２、並びに、主感応電極形成部４の中間膜形成部５、洗浄部４１、主感応膜形成部６および洗浄部４２が順に一列に配列され、これらの構成のそれぞれでは、キャリア９を単位とする処理が行われる。
【００２６】
ここで、キャリア９について説明する。図４はキャリア９の正面図であり、図５はキャリア９の側面図である。図４および図５に示すように、キャリア９は直方体の複数の辺に対応するフレーム（ただし、直方体の底面の外縁を構成する４つの辺に対応する部位（梁）は存在しない。）により形成されるキャリア本体９１、および、それぞれが長いブロック状の複数のホルダ９２を有する。
【００２７】
図６に示すように、各ホルダ９２は２つの分割部材９２１に分離可能とされ、当該２つの分割部材９２１の互いに対向する面（１つの部材（ホルダ９２）として結合された際に当接する面）に形成される凹部９２３にてフランジ部８６を挟持することにより、複数の水晶振動子８１がホルダ９２にて保持される。実際には、図５に示すように、複数の水晶振動子８１は、水晶片８２を下方に向けた状態で、ホルダ９２の長手方向に配列して保持される。以下の説明では、各ホルダ９２に保持されて、ホルダ９２の長手方向に一列に並ぶ水晶振動子８１を「振動子列８０」と呼ぶ。
【００２８】
各ホルダ９２の端部には水平方向（図５の紙面に垂直な方向）に伸びる貫通孔が形成されており、図４に示すように、複数のホルダ９２の貫通孔にはボルト９２２が通されるとともに、ボルト９２２の両端部はキャリア本体９１の鉛直方向（図４の上下方向）に伸びる２本の梁にそれぞれ固定される。これにより、図４の複数のホルダ９２は、ボルト９２２が伸びる方向（以下、「配列方向」という。）に配列した状態で、キャリア本体９１により強固に支持され、複数のホルダ９２にそれぞれ保持される複数の振動子列８０（図５参照）がホルダ９２の長手方向に垂直な配列方向に配列される。図４および図５ではキャリア９を簡略化して図示しており、実際には、キャリア９にて２０〜４０個のホルダ９２が保持され、各ホルダ９２には１０〜２０個の水晶振動子８１が取り付けられることにより、キャリア９にて２００〜８００個の水晶振動子８１が水平面上の直交する２方向に配列して保持されている。
【００２９】
キャリア本体９１の下部において底面に相当する矩形の四隅には下方に突出する４個の脚部９１３がそれぞれ形成される。また、キャリア本体９１の上部には図４の横方向の両外側にそれぞれ突出するとともに、ホルダ９２の長手方向に長くされる２つの鍔部９１２が形成される。
【００３０】
キャリア９には、さらに、複数の水晶振動子８１のうちの１つの水晶振動子８１の発振周波数を取得する測定部（図示省略）が設けられ、測定部の出力値は無線発信器を介して全体制御部１０（図３参照）に送信される。後述するアルコール検出用の水晶振動子の製造では、測定部の出力値に基づいて成膜処理の良否の判定（および、必要に応じて成膜処理の終了点の検出）がリアルタイムにて行われる（いわゆる、インサイチュウモニタリングが行われる）ことにより、不良となっているにもかかわらず、当該キャリア９の水晶振動子８１に対して後続の処理が行われることが防止される。なお、不良となった水晶振動子８１は、強酸性や強アルカリ性の溶液に浸漬することにより、電極上の膜が除去され、再度、アルコール検出用の水晶振動子の製造に用いられる。
【００３１】
キャリア９が図３の搬送部２により搬送される際には、搬送部２の支持部２１が有する２つの支持アーム２１１が開いた状態で、支持部２１が昇降機構２２により図３中にて二点鎖線にて示す位置まで下降し、２つの支持アーム２１１が鍔部９１２に係合可能な位置まで閉じた後、支持部２１が上昇する。これにより、支持アーム２１１がキャリア本体９１の鍔部９１２の下面に当接して、キャリア本体９１が容易に支持される。続いて、横行機構２３により、支持部２１が昇降機構２２と共にキャリア９に対する次の処理が行われる構成（例えば、洗浄部４１）の上方まで移動し、支持部２１が下降してキャリア９が内部に載置される。そして、支持アーム２１１が開いた後、支持部２１が上昇して、キャリア９の搬送が完了する。
【００３２】
図７は主感応膜形成部６の構成を示す図である。主感応膜形成部６は、シクロデキストリンを含む処理液を貯溜するとともに互いに同様の形状となっている複数の処理槽６１、複数の処理槽６１が配置される無蓋の箱型の本体部６０、並びに、処理液を貯溜するとともに供給ライン６３および排出ライン６４を介して処理槽６１および後述の回収部６１２にそれぞれ接続される処理液タンク６２を備える。既述のように、本実施の形態では、水晶振動子８１の電極８４１が主感応膜形成部６および中間膜形成部５における主感応膜の形成対象（すなわち、成膜対象）とされており、他の電極８３１，８３２，８４２、並びに、補助部８５１〜８５３は予めマスクにより覆われている。
【００３３】
図７に示す複数の処理槽６１は本体部６０内にて図７の横方向に一列に配列されており、図７および本体部６０の内部を処理槽６１の配列方向に沿って見た場合の図８に示すように、各処理槽６１は、水平かつ配列方向に垂直な方向に長い形状となっている。図７および複数の処理槽６１の斜視図である図９に示すように、互いに隣接する２つの処理槽６１の間、および、端に位置する処理槽６１の外側には、処理槽６１から溢れる（オーバーフローする）処理液を回収する回収部６１２が設けられる。本実施の形態では、各処理槽６１を挟む２つの回収部６１２が、当該処理槽６１の全周を囲むように連続しており、当該処理槽６１の長手方向（図８の横方向）の端部近傍から溢れる処理液も回収可能となっている。
【００３４】
図７に示すように、複数の処理槽６１は、キャリア９におけるホルダ９２の配列方向のピッチに等しいピッチにて配列され、後述する主感応膜の形成時には、キャリア９が本体部６０内の所定位置に載置されることにより、複数の振動子列８０（図８参照）が複数の処理槽６１内にそれぞれ（１対１にて）配置される。
【００３５】
図７に示す排出ライン６４の本体部６０側の部位は分岐して複数の分岐排出ライン６４１となっており、複数の分岐排出ライン６４１は複数の回収部６１２にそれぞれ接続される。処理槽６１から溢れて回収部６１２内に流入する処理液は、分岐排出ライン６４１を通過して処理液タンク６２に排出される。供給ライン６３の本体部６０側の部位も分岐して複数の分岐供給ライン６３１となっており、複数の分岐供給ライン６３１は複数の処理槽６１にそれぞれ接続される。供給ライン６３には、処理液タンク６２内の処理液を送出する図示省略のポンプが設けられ、処理液タンク６２内の処理液はポンプにより分岐供給ライン６３１を介して処理槽６１に供給される。
【００３６】
主感応膜形成部６における処理槽６１内の処理液の交換は、処理液タンク６２から複数の処理槽６１に処理液を同時に供給しつつ、処理槽６１から溢れる処理液が回収部６１２を介して回収されることにより行われる。処理液タンク６２では、処理液の濃度や温度が調整されるとともに、処理液中の不要物が除去されることにより、処理槽６１から排出された処理液の再利用が実現される。なお、各処理槽６１にも排出ラインが接続され、処理液の交換時に、処理槽６１内から処理液タンク６２へと処理液が直接排出されてもよい。
【００３７】
図１０は中間膜形成部５の構成を示す図である。中間膜形成部５は、所定の無機化合物の蒸気（以下、「処理蒸気」という。）が内部に供給されるとともに互いに同様の形状となっている複数の処理槽５１、複数の処理槽５１が配置される無蓋の箱型の本体部５０、処理蒸気を発生するとともに供給ライン５３および排出ライン５４を介して処理槽５１および後述の回収部５１２にそれぞれに接続される処理蒸気発生部５２を備える。
【００３８】
図１０に示す中間膜形成部５では、図７の主感応膜形成部６と同様に、複数の処理槽５１が本体部５０内にて図１０の横方向に一列に配列されており、各処理槽５１は、水平かつ配列方向に垂直な方向に長い形状となっている。互いに隣接する２つの処理槽５１の間、および、端に位置する処理槽５１の外側には、処理槽５１内を通過した処理蒸気を回収する回収部５１２が設けられ、本実施の形態では、各処理槽５１を挟む２つの回収部５１２が、当該処理槽５１の全周を囲むように連続しており、当該処理槽５１の長手方向（図１０の紙面に垂直な方向）の端部近傍からも処理蒸気の回収が可能となっている。
【００３９】
図１０に示すように、複数の処理槽５１は、キャリア９におけるホルダ９２の配列方向のピッチに等しいピッチにて配列され、後述する中間膜の形成時には、キャリア９が本体部５０内の所定位置に載置されることにより、複数の振動子列８０が複数の処理槽５１内にそれぞれ配置される。
【００４０】
また、供給ライン５３の本体部５０側の部位は分岐して複数の分岐供給ライン５３１となっており、複数の分岐供給ライン５３１は複数の処理槽５１にそれぞれ接続される。処理蒸気発生部５２は、キャリアガスを供給するガス供給部を有し、処理蒸気発生部５２にて蒸気状態とされた物質（処理蒸気）が、キャリアガスと共に供給ライン５３を移動して、処理槽５１内に供給される。これにより、中間膜形成部５では、電極８４１上に所定の無機化合物の薄膜（例えば、酸化膜）が中間膜として形成される。
【００４１】
排出ライン５４の本体部５０側の部位は分岐して複数の分岐排出ライン５４１となっており、複数の分岐排出ライン５４１は複数の回収部５１２にそれぞれ接続される。処理槽５１から回収部５１２内に流入する処理蒸気は、分岐排出ライン５４１を通過して処理蒸気発生部５２に排出される。
【００４２】
以上のように、図３の水晶振動子製造システム１では、主感応電極形成部４の中間膜形成部５および主感応膜形成部６のそれぞれが、所定の薄膜を成膜対象の電極上に形成する成膜装置となっている。なお、中間膜は、特開２００７−６１７５２号公報（特許文献１）の手法のように、中間膜形成部５により金属酸化物の前駆体の薄膜が電極８４１上に形成され、洗浄部４１により当該前駆体の薄膜が純水にて洗浄されることにより加水分解されて金属酸化物の薄膜となるものであってもよい。
【００４３】
実際には、水晶振動子製造システム１では、前洗浄部３１、前処理部３２、並びに、主感応電極形成部４の洗浄部４１，４２のそれぞれも、主感応膜形成部６および中間膜形成部５と同様に、複数の処理槽を有し、処理を行う際には、キャリア９内の複数の振動子列８０が複数の処理槽内にそれぞれ配置される。
【００４４】
図１１は、水晶振動子製造システム１がアルコール検出用の水晶振動子を製造する処理の流れを示す図である。図３の水晶振動子製造システム１では、複数の水晶振動子８１を保持するキャリア９が投入部１１に載置されると、搬送部２の支持アーム２１１によりキャリア本体９１の鍔部９１２を下方から支持しつつ（図４参照）、キャリア９が前洗浄部３１内に搬入され、複数の振動子列８０が複数の処理槽内にそれぞれ配置される。各処理槽では、勢いよく流動する洗浄液を用いて水晶片８２が洗浄される（ステップＳ１１）。既述のように、電極８３１，８３２，８４２、および、補助部８５１〜８５３は予めマスクにより覆われているため、実際には、水晶片８２の他の部位（主として電極８４１の表面）が洗浄されるとともに親水化されることとなる（後述の処理において同様）。前洗浄部３１では、洗浄液による洗浄後、純水による洗浄および乾燥が行われる。
【００４５】
続いて、キャリア９は前処理部３２へと搬送され、複数の振動子列８０が複数の処理槽内にそれぞれ配置される。各処理槽では、温度および濃度が調整された所定の溶液中に振動子列８０の水晶片８２が予め定められた時間だけ浸漬されることにより、水晶片８２の電極８４１に対してチオール処理等の前処理が施され、電極８４１の表面に水酸基が導入される（ステップＳ１２）。これにより、後続の処理にて形成される中間膜と電極８４１との密着性が確保される。前処理部３２においても、前処理の後、純水による洗浄および乾燥が行われる。
【００４６】
前処理が完了すると、キャリア９が図１０の中間膜形成部５の複数の処理槽５１の上方に配置され、続いて、キャリア９が下降して複数の振動子列８０が複数の処理槽５１の内部にそれぞれ配置される。詳細には、各水晶振動子８１の水晶片８２が処理槽５１内に配置される。そして、処理蒸気発生部５２から複数の処理槽５１内に処理蒸気が同時に供給されることにより、複数の振動子列８０の電極８４１上への中間膜の形成が同時に開始される。
【００４７】
このとき、各処理槽５１では、分岐供給ライン５３１から連続的に供給される処理蒸気（およびキャリアガス）が、処理槽５１内の下部に設けられる拡散板５１１にて拡散されて処理槽５１内を上方に向かって移動する。また、既述のように、処理槽５１の外周が回収部５１２により囲まれ、処理槽５１内の処理蒸気が処理槽５１の上部全域にておよそ均等に排気される。その結果、処理槽５１では振動子列８０の電極８４１に対して均一な成膜処理が可能となる。
【００４８】
水晶片８２が予め定められた時間（例えば、２０分）だけ処理槽５１内の処理蒸気雰囲気中にて保持されると、キャリア９が中間膜形成部５から取り出される。これにより、複数の振動子列８０において、電極８４１上に所定の厚さの中間膜が形成される（ステップＳ１３）。
【００４９】
中間膜形成部５における成膜処理（すなわち、中間膜の形成）が完了すると、キャリア９は洗浄部４１に搬送され、複数の振動子列８０が複数の処理槽内にそれぞれ配置される。各処理槽では、各水晶振動子８１の水晶片８２の両主面８２１，８２２に対向して設けられるノズルから純水が噴射されて、中間膜が形成された直後の水晶片８２が純水にて洗浄され、その後、当該ノズル（別のノズルであってもよい。）からの乾燥空気や窒素ガスの噴射により乾燥される（洗浄部４２において同様）（ステップＳ１４）。洗浄部４１（並びに、洗浄部４２、前洗浄部３１および前処理部３２）における乾燥では、エチルアルコール、あるいは、界面活性剤を含むＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）やＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）等の純水よりも沸点が低い液体の乾燥媒体が用いられてもよい。この場合、水晶片８２の表面に付着する純水が当該乾燥媒体に置換され、乾燥を短時間にて行うことが可能となる。
【００５０】
洗浄部４１での処理が完了すると、キャリア９が図７の主感応膜形成部６の複数の処理槽６１の上方に配置され、続いて、キャリア９が下降して複数の振動子列８０が複数の処理槽６１の内部にそれぞれ配置される。詳細には、複数の振動子列８０の水晶片８２（の全体）が、複数の処理槽６１内の処理液中に浸漬され、複数の振動子列８０の電極８４１上への主感応膜の形成が同時に開始される。主感応膜形成部６では、成膜処理時に処理槽６１に対する処理液の供給および排出が行われず、主感応膜となる物質の拡散が律速となる条件下にて、再現性の高い成膜（すなわち、処理液の流動がほとんど生じないディップ方式の成膜）が行われる。水晶片８２が予め定められた時間（例えば、２０分）だけ処理液中に保持されると、水晶片８２が処理槽６１から取り出される。これにより、複数の振動子列８０において、エチルアルコールと包接錯体を形成するシクロデキストリンの薄膜が、主感応膜として所定の厚さにて電極８４１の中間膜上に形成される（ステップＳ１５）。
【００５１】
主感応膜形成部６における成膜処理（すなわち、主感応膜の形成）が完了すると、キャリア９は図３の洗浄部４２に搬送され、洗浄部４１と同様に、主感応膜が形成された直後の水晶片８２が純水にて洗浄され、その後、窒素ガスの噴射により乾燥される（ステップＳ１６）。
【００５２】
水晶振動子製造システム１の全体制御部１０では、キャリア９に対するステップＳ１３〜Ｓ１６の処理の回数がカウントされており、所定回数に到達していないことが確認されると（ステップＳ１７）、上記ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理が繰り返され、電極８４１の主感応膜上に中間膜および主感応膜が形成される。このようにして、上記ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理が所定回数（例えば、２回以上１０回以下）だけ繰り返されることにより（ステップＳ１７）、電極８４１上に中間膜および主感応膜が交互積層され、これらの膜を有する電極８４１と、電極８４１に対向する電極８４２との集合である主感応電極対が完成する。なお、製造する水晶振動子に求められる性能等によっては、ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理は１回のみであってもよい。
【００５３】
実際には、複数のキャリア９に対して前洗浄部３１、前処理部３２、並びに、主感応電極形成部４の中間膜形成部５、洗浄部４１、主感応膜形成部６および洗浄部４２における処理が並行して行われる。
【００５４】
なお、仮に、電極に対して処理を行うこれらの電極処理装置（すなわち、前洗浄部３１、前処理部３２、中間膜形成部５、洗浄部４１、主感応膜形成部６および洗浄部４２）において異なる保持部にて水晶振動子８１を保持する場合には、処理が行われる毎に水晶振動子８１の保持部からの取り外し、および、次の処理用の保持部への取り付けが必要となり、取り外し作業、および、取り付け作業の際に、水晶振動子８１に不要物が付着する（水晶振動子８１が汚染される）ことがあるが、既述のように、水晶振動子製造システム１の全ての電極処理装置では、キャリア９を単位として処理が行われるため、上記のような水晶振動子８１への不要物の付着を防止することができる。また、水晶振動子の製造に要する時間（ターンアラウンドタイム）を短くするとともに、水晶振動子の製造コストを削減することも可能となる。
【００５５】
また、本実施の形態における図１の水晶振動子８１では、電極８３１上に、空気中の水分、および、主感応膜に吸着されるエチルアルコール以外の物質のうち少なくとも一方を吸着させるための有機化合物を含む膜（実際には、エチルアルコールと包接錯体を形成しない膜であり、以下、「副感応膜」という。）が予め形成されている。具体的には、電極８３１上に無機化合物の中間膜、および、副感応膜が多層に（１層ずつであってもよい。）交互積層されており、これらの膜を有する電極８３１と、電極８３１に対向する電極８３２との集合が、後述するように、主感応電極対からの出力の補正に用いられる副感応電極対となっている。
【００５６】
もちろん、図１１の処理にて主感応電極対が形成された後に、副感応電極対が形成されてもよく、副感応電極対の形成では、処理蒸気および処理液の種類が主感応電極形成部４の中間膜形成部５および主感応膜形成部６のものと相違する点を除き、上記水晶振動子製造システム１と同様の構成とされるもの（すなわち、中間膜形成部および副感応膜形成部を有する水晶振動子製造システム）が用いられてもよい。このような水晶振動子製造システムでは、水晶振動子８１の電極８３１が成膜対象とされ、他の電極８３２，８４１，８４２、並びに、補助部８５１〜８５３は予めマスクにより覆われる。
【００５７】
ここで、主感応電極対および副感応電極対を有する水晶振動子（専用の発振回路と合わせて、ツインセンサとも呼ばれる。）について説明する。既述のように、水晶振動子では、１対の電極８４１，８４２（すなわち、主感応電極対）を有する第１振動子８８１、および、他の１対の電極８３１，８３２（すなわち、副感応電極対）を有する第２振動子８８２が形成されており、第１および第２振動子８８１，８８２のそれぞれは、所定の基準環境下（常温および常湿、かつ、エチルアルコールの濃度がほぼ０％）において一定の発振周波数（以下、「基準周波数」という。）を示すものとなっている。
【００５８】
また、主感応電極対における主感応膜はエチルアルコールを吸着するものとされ、水晶振動子がエチルアルコールを含む雰囲気中に置かれると、エチルアルコールの吸着により主感応膜の質量が増大する。したがって、当該雰囲気中では第１振動子８８１における発振周波数が基準周波数から変化する。このとき、第１振動子８８１における発振周波数の変化は、正確には、エチルアルコールの吸着の影響以外に、基準環境からの温度および湿度の変化、並びに、主感応膜に吸着されるエチルアルコール以外の物質の影響も含んでいる。副感応電極対における副感応膜は水分および主感応膜に吸着されるエチルアルコール以外の物質のうち少なくとも一方を吸着するものとされ、当該雰囲気中では、基準環境からの温度および湿度の変化や、当該物質の影響により第２振動子８８２における発振周波数が基準周波数から変化する。よって、第１振動子８８１における発振周波数の変化量から第２振動子８８２における発振周波数の変化量を引く（または、これらの変化量を用いた所定の演算を行う）ことにより、第１振動子８８１におけるエチルアルコール以外の要因による周波数変化をキャンセルして、エチルアルコールの濃度を精度よく検出することが可能となる。以上のように、水晶振動子では、第１振動子８８１がアルコール検出用の振動子となり、第２振動子８８２が、第１振動子８８１からの出力補正用の振動子となっている。実際の水晶振動子では、主感応電極対において主感応膜を多層に積層することにより、感度を向上することが実現されている。
【００５９】
なお、副感応電極対が副感応膜を有していないアルコール検出用の水晶振動子が製造されてもよく、この場合であっても、副感応電極対を有する第２振動子８８２では、基準環境からの温度の変化の影響による周波数変化が発生するため、第１振動子８８１における周波数変化に対する温度補償が可能となる。
【００６０】
ところで、図１２に示すように、キャリア９にて多数の水晶振動子８１を水平面上の直交する２方向に配列して保持しつつ、１つの大型の処理槽９３内の処理液中にこれらの水晶振動子８１を浸漬することにより電極上に成膜を行う比較例の成膜装置では、成膜処理時に処理槽９３に対する処理液の供給および排出を行わない場合でも、処理槽９３内では意図しない処理液の僅かな流動（すなわち、３次元的流動）が位置に応じて生じ、仕切りが無い状態にて処理液が自由に流れるため、薄膜となる物質の拡散が律速となる条件下での成膜を全ての水晶振動子８１において均一に行うことが困難となるが（すなわち、複数の振動子列８０において配列方向の位置に応じて成膜条件が相違してしまう。）、中間膜形成部５および主感応膜形成部６のそれぞれでは、各処理槽５１，６１が、処理液、または、処理蒸気の意図しない流動が制限可能となる配列方向に狭い形状とされ、同様の形状の複数の処理槽５１，６１のそれぞれの内部に１つの振動子列８０のみが配置される。これにより、処理中の処理液または処理蒸気の３次元的流動が抑制され、複数の振動子列８０において、成膜条件を一定として電極上に形成される膜を均一にする（膜厚および膜質を均一にする）ことができ、アルコール検出用の水晶振動子の生産性（歩留まりを含む。）を向上することができる。
【００６１】
また、図１２の比較例の装置では、万一、１つの水晶振動子８１に多量の不要物が付着していると、処理中に当該不要物が周囲の水晶振動子８１に付着して、多くの水晶振動子８１が不良となってしまう。
【００６２】
これに対し、図３の水晶振動子製造システム１の前洗浄部３１、前処理部３２、中間膜形成部５、主感応膜形成部６、並びに、洗浄部４１，４２のそれぞれでは、複数の振動子列８０が複数の処理槽５１，６１の内部にそれぞれ配置され、複数の処理槽５１，６１において複数の振動子列８０の電極に対して同じ処理が同時に行われる。このように、振動子列８０毎に処理槽５１，６１が設けられることにより、処理中の各振動子列８０において他の振動子列８０からの影響が生じることが防止され、各水晶振動子８１において他の水晶振動子８１からの影響が制限される。その結果、上記のように、万一、１つの水晶振動子８１に多量の不要物が付着している場合であっても、処理中に当該不要物が他の振動子列８０の水晶振動子８１に付着して、多くの水晶振動子８１が不良となることを防止することができる。
【００６３】
さらに、図７の主感応膜形成部６では、複数の処理槽６１に処理液を供給する共通の処理液タンク６２が設けられることにより、同一の濃度および温度の処理液を複数の処理槽６１にて貯溜させることができ、処理槽６１毎に処理液タンクを設ける場合に比べて、複数の振動子列８０において電極上に形成される膜をさらに均一にすることができる。
【００６４】
図１３および図１４は主感応膜形成部の他の例を示す図である。図１３は主感応膜形成部６の１つの処理槽６１内の水晶片８２を主面８２２側から見た図であり、図１４は水晶片８２を主面８２１側から見た図である。図１３および図１４では、処理槽６１内を抽象的に示している。図１３および図１４の主感応膜形成部６を有する水晶振動子製造システム１では、図１および図２の水晶振動子８１のベース（すなわち、リード８７１〜８７３およびフランジ部８６）を省略したものが処理対象となっており、主感応膜形成部６は、水晶片８２が後述の水晶片支持部７１にて支持される点を除き、図７の主感応膜形成部６と同様の構成となっている。
【００６５】
図１３および図１４の主感応膜形成部６では、水晶片８２は電極８３２，８４２が図１３の縦方向（液面に垂直な方向）に並ぶ状態にて、水晶片支持部７１により支持されている。水晶片支持部７１は導電性を有する３個の支持要素７１１，７１２，７１３（ただし、耐薬品性を有する絶縁性材料にて被覆されている。）を有し、各支持要素７１１〜７１３の先端には水晶片８２を挟持するクランプ部７２１が設けられる。実際には、キャリア９の各ホルダ９２には、それぞれが水晶片８２を保持する複数の水晶片支持部７１が固定されており、複数の水晶振動子８１が振動子列８０としてホルダ９２の長手方向に一列に並んでいる。また、主感応膜形成部６には複数の処理槽６１が設けられ、複数の振動子列８０が複数の処理槽６１内にそれぞれ配置される。
【００６６】
既述のように、図１４の水晶片８２において、１対の電極８４１，８４２の電極８４１と、他の１対の電極８３１，８３２の電極８４１と同じ主面８２１に形成される電極８３１とは、補助部８５１を介して互いに電気的に接続しており、支持要素７１１のクランプ部７２１はこの補助部８５１に接続される。また、図１３に示すように、支持要素７１２のクランプ部７２１は電極８３２に連続する補助部８５２に接続され、支持要素７１３のクランプ部７２１は電極８４２に連続する補助部８５３に接続される。支持要素７１１〜７１３は測定部（図示省略）に接続され、第１および第２振動子８８１，８８２（図１３参照）のそれぞれの発振周波数が取得可能とされる。図１３の主感応膜形成部６を有する水晶振動子製造システム１では、中間膜形成部も同様の構成とされる。
【００６７】
図１３の主感応膜形成部６および中間膜形成部では、互いに対向する電極８４１，８４２の双方が成膜対象とされており、成膜対象の１対の電極８４１，８４２が処理槽６１内の処理液中に浸漬され、成膜対象外の他の１対の電極８３１，８３２が処理液外に配置されるように（すなわち、水晶片８２が部分的に浸漬される。）、水晶片８２が支持されて成膜が行われる。これにより、成膜対象の電極８４１，８４２のみに薄膜を形成するとともに、薄膜を形成する物質が成膜対象外の残りの電極８３１，８３２に付着することを（マスクを形成することなく）確実に防止することができる。主感応電極対（および副感応電極対）が形成された水晶振動子（ただし、ベースは形成されていない。）は、例えば、専用の電気的回路が形成されたプリント基板に組み込まれ、アルコールの濃度を検出する装置が完成する。
【００６８】
なお、副感応電極対も図１３および図１４の主感応膜形成部６と同様の中間膜形成部および副感応膜形成部を有する水晶振動子製造システムにて形成されてもよく、この場合、電極８３１，８３２が処理槽内の処理液中に位置し、電極８４１，８４２が処理液外に位置するように、水晶片８２を図１３および図１４に示す姿勢から外周に沿って１８０度だけ回転させた姿勢にて、水晶片８２が水晶片支持部により支持される。
【００６９】
また、図１３および図１４の主感応膜形成部６にて処理液中に浸漬される１対の電極８４１，８４２の一方の電極にマスクが形成され、他方の電極のみが成膜対象とされてもよく、この場合、他の電極処理装置（前洗浄部３１、前処理部３２、並びに、洗浄部４１，４２）でも同様に、当該他方の電極のみが処理対象とされる。さらに、図３の水晶振動子製造システム１にて、電極８４１，８４２の双方が成膜対象とされ、電極８３１，８３２（および、補助部８５１〜８５３）のみにマスクが形成されてもよい。以上のように、水晶振動子８１の電極に対して所定の処理を行う電極処理装置では、１対の電極８４１，８４２の少なくとも１つの電極が成膜対象とされ、他の１対の電極８３１，８３２を含むとともに当該少なくとも１つの電極を除く残りの電極が処理対象外とされる（副感応電極対の形成に係る電極処理装置において同様）。
【００７０】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００７１】
図１５に示すように水晶片８２の主面８２１上の電極８３１，８４１が分離した水晶振動子８１ａが、水晶振動子製造システム１における処理対象とされてもよい。ただし、図１に示す水晶片８２では、電極８３１，８４１が接続していることにより、図１５に示す水晶片８２のように電極８３１，８４１が分離している場合に比べて、電極８３１，８４１の表面をより平滑化する（粗さを低くする）ことができ、電極８４１上により好ましい（欠陥が少ない）薄膜を形成することが容易に可能となる。また、水晶振動子８１においてベースを設ける場合には、電極８３１，８４１を接続させることにより、部品点数（リードの個数）を少なくすることができ、水晶振動子８１の製造に係るコストを削減することができる。
【００７２】
また、図１６および図１７に示すように、水晶片８２の両主面８２１，８２２に１対の電極８３１ａ，８３２ａのみが形成された水晶振動子８１ｂが、水晶振動子製造システム１における処理対象とされてもよく、この場合、当該１対の電極８３１ａ，８３２ａの少なくとも一方の電極に薄膜が形成される。
【００７３】
図６のホルダ９２では、リード８７１〜８７３が並ぶ方向がホルダ９２の長手方向に平行となるように、複数の水晶振動子８１が配列されるが、図１８に示すように、各ホルダ９２ａにおいてリード８７１〜８７３が並ぶ方向がホルダ９２の長手方向に垂直となるように、複数の水晶振動子８１が配列されてもよい（水晶片支持部７１を用いる場合において同様）。図６のホルダ９２における水晶振動子８１の配列では、処理槽５１，６１の配列方向のピッチを狭くすることができるのに対し、図１８のホルダ９２ａでは、１つのホルダ９２ａにて、より多くの水晶振動子８１を保持する（収納効率を向上する）ことができる。なお、図１８のホルダ９２ａでは、２つの分割部材９２１ａにより、水晶振動子８１のフランジ部８６が挟持されている。
【００７４】
また、キャリア９では、キャリア本体９１が複数のホルダ９２を配列方向に配列した状態で支持することにより、多数の水晶振動子８１を直交する２方向に配列しつつ容易に保持することが可能となるが、複数の振動子列８０が列方向（各振動子列８０にて水晶振動子８１が並ぶ方向）に垂直な配列方向に配列されるのであるならば、複数の振動子列８０は、キャリア９とは異なる設計の保持部にて保持されてもよい。
【００７５】
キャリア９の鍔部９１２を下方から支持するアームは、水晶振動子製造システム１の前洗浄部３１、前処理部３２、主感応膜形成部６、中間膜形成部５、並びに、洗浄部４１，４２のそれぞれにおいて個別に設けられるものであってもよい。例えば、これらの構成のそれぞれに支持アームを有する昇降機構を設け、搬送部２の横行機構２３により処理槽の上方に配置されるキャリア９の鍔部９１２が、当該昇降機構の支持アームにより下方から支持され、続いて、キャリア９が支持アームと共に下降して、複数の振動子列８０を複数の処理槽内にそれぞれ配置することも可能である。
【００７６】
図７の主感応膜形成部６では、処理液の回収や補充等が電極に対する成膜時以外に行われ、成膜時には処理槽に対する処理液の供給および排出が行われないが、電極上に形成される薄膜の剥がれが生じにくい場合には、成膜時に分岐供給ライン６３１からの処理液の緩やかな供給、および、回収部６１２からの処理液の緩やかな排出が行われてもよい。また、主感応膜形成部にて処理蒸気を用いた成膜が行われ、中間膜形成部にて処理液を用いた成膜が行われてもよい。
【００７７】
洗浄部４１，４２は、主感応膜形成部６と同様に、複数の処理槽内に貯溜される洗浄用の処理液（例えば、純水）中に複数の振動子列８０をそれぞれ浸漬して洗浄を行うもの、あるいは、処理槽内に処理蒸気を供給して洗浄を行うものであってもよく、このような洗浄部では、多数の水晶振動子８１に対する洗浄処理を均一に行うことができる。以上のように、各処理槽内にて処理液を貯溜する、または、各処理槽に処理蒸気を供給する電極処理装置では、複数の振動子列８０を複数の処理槽内にそれぞれ配置することにより、多数の水晶振動子８１に対する処理の均一性を向上することが可能となる。
【００７８】
複数の振動子列８０がそれぞれ配置される複数の処理槽を設けることにより、処理中の各振動子列８０において他の振動子列８０からの影響を排除する上記手法は、主感応膜の形成、および、中間膜の形成のいずれかのみにて用いられてもよい。水晶振動子製造システム１では、成膜に係る主感応膜形成部または中間膜形成部が上記手法を用いる電極処理装置を有することにより、アルコール検出用の水晶振動子を安定した品質にて製造することが実現される（副感応膜の形成に係る水晶振動子製造システムにおいて同様）。また、主感応膜形成部および中間膜形成部において、洗浄処理も同一の処理槽にて行われてもよい。
【００７９】
アルコール検出用の水晶振動子の製造において、主感応膜形成部にて形成される主感応膜は、シクロデキストリン以外のエチルアルコールと包接錯体を形成する有機化合物を含むものであってもよい。また、水晶振動子製造システム１では、エチルアルコール以外の特定物質（例えば、毒性ガス、可燃性ガス、煙（火災時の煙等）、特定の危険物、環境ホルモン、特定の汚染物質（土壌汚染物質等）、エチルアルコールまたは薬物の摂取による代謝物、疾病による代謝物等）の検出用の水晶振動子が製造されてもよく、水晶振動子製造システム１における成膜に係る各電極処理装置（中間膜形成部および主感応膜形成部）にて用いられる処理液および処理蒸気は、水晶振動子の用途に応じた薄膜となる物質を含むものに適宜変更される。
【００８０】
この場合に、主感応膜形成部６にて、特定分子が吸着された状態で主感応膜を形成した後、洗浄の過程で特定分子を主感応膜から脱離させ、その特定分子が抜けた跡を吸着サイトとして最終的な主感応膜が形成されてもよい（副感応膜において同様）。その特定分子を脱離させるにあたっては、空気もしくは窒素等の不活性ガスの熱風を特定分子が吸着された主感応膜に向けて噴射し、特定分子を蒸発、熱分解する方法、酸またはアルカリ性を有する所定の液を主感応膜に付与し特定分子を化学分解する方法、主感応膜が形成された電極に電圧を付与することにより特定分子を電気分解する方法、もしくは、特定分子を主感応膜よりも強固に吸着する錯体を生成する液体を付与して主感応膜から特定分子を脱離させ、最終的な主感応膜を形成する等の方法を採用することができる。実際には、電極上に形成された主感応膜を加熱することにより、不要な水分等を蒸発させて主感応膜を乾燥させ、強固にすることも可能となるため（キュア処理と捉えることもできる。）、上記実施の形態のように、匂い分子を含まない主感応膜が形成される場合に、当該主感応膜を加熱する処理が行われてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】水晶振動子の正面図である。
【図２】水晶振動子の背面図である。
【図３】水晶振動子製造システムの構成を示す図である。
【図４】キャリアの正面図である。
【図５】キャリアの側面図である。
【図６】ホルダの構成を示す図である。
【図７】主感応膜形成部の構成を示す図である。
【図８】本体部の内部を示す図である。
【図９】複数の処理槽を示す斜視図である。
【図１０】中間膜形成部の構成を示す図である。
【図１１】アルコール検出用の水晶振動子を製造する処理の流れを示す図である。
【図１２】比較例の成膜装置の構成を示す図である。
【図１３】主感応膜形成部の他の例を示す図である。
【図１４】主感応膜形成部の他の例を示す図である。
【図１５】水晶振動子の他の例を示す図である。
【図１６】水晶振動子のさらに他の例を示す図である。
【図１７】水晶振動子のさらに他の例を示す図である。
【図１８】ホルダの他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 水晶振動子製造システム
５ 中間膜形成部
６ 主感応膜形成部
９ キャリア
３１ 前洗浄部
３２ 前処理部
４１，４２ 洗浄部
５１，６１ 処理槽
６２ 処理液タンク
８０ 振動子列
８１，８１ａ，８１ｂ 水晶振動子
８２ 水晶片
９１ キャリア本体
９２，９２ａ ホルダ
２１１ 支持アーム
８２１，８２２ 主面
８３１，８３１ａ，８３２，８３２ａ，８４１，８４２ 電極
８８１ 第１振動子
８８２ 第２振動子
９１２ 鍔部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された水晶振動子において、前記１対の電極の少なくとも１つの電極に対して所定の処理を行う電極処理装置であって、
所定の方向に一列に並ぶ水晶振動子を振動子列として、複数の振動子列を前記所定の方向に垂直な配列方向に配列した状態で保持する保持部と、
前記複数の振動子列が内部にそれぞれ配置されることにより、前記複数の振動子列において、前記少なくとも１つの電極に対して同時に処理を行う複数の処理槽と、
を備えることを特徴とする電極処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電極処理装置であって、
前記保持部が、
前記複数の振動子列をそれぞれ保持する複数のホルダと、
前記複数のホルダを前記配列方向に配列して支持する保持部本体と、
を備えることを特徴とする電極処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電極処理装置であって、
前記保持部本体が、前記複数の振動子列を前記複数の処理槽内に配置する際に、アームにより下方から支持される鍔部を有することを特徴とする電極処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の電極処理装置であって、
前記複数の処理槽内に処理液が貯溜され、前記処理において前記処理液中に前記複数の振動子列が浸漬され、
前記処理が、前記少なくとも１つの電極上に薄膜を形成する処理であることを特徴とする電極処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電極処理装置であって、
前記複数の処理槽に処理液を供給する共通の処理液タンクをさらに備えることを特徴とする電極処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれかに記載の電極処理装置であって、
前記複数の処理槽内に処理蒸気が供給され、
前記処理が、前記少なくとも１つの電極上に薄膜を形成する処理であることを特徴とする電極処理装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載の電極処理装置であって、
各水晶振動子において、前記１対の電極および前記水晶片の前記１対の電極が形成された部位が第１振動子とされ、前記両主面にさらに形成された他の１対の電極および前記水晶片の前記他の１対の電極が形成された部位が第２振動子とされ、
前記他の１対の電極を含むとともに前記少なくとも１つの電極を除く残りの電極が成膜対象外とされることを特徴とする電極処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電極処理装置であって、
前記薄膜が形成された前記第１振動子が、アルコール検出用の振動子である、または、アルコール検出用の前記第２振動子からの出力補正用の振動子であることを特徴とする電極処理装置。
【請求項９】
特定物質の検出用の水晶振動子を製造する水晶振動子製造システムであって、
板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極上に中間膜を形成する中間膜形成部と、
前記中間膜上に前記特定物質を吸着する感応膜を形成する感応膜形成部と、
を備え、
前記中間膜形成部または前記感応膜形成部が、請求項１ないし８のいずれかに記載の電極処理装置を備えることを特徴とする水晶振動子製造システム。
【請求項１】
板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された水晶振動子において、前記１対の電極の少なくとも１つの電極に対して所定の処理を行う電極処理装置であって、
所定の方向に一列に並ぶ水晶振動子を振動子列として、複数の振動子列を前記所定の方向に垂直な配列方向に配列した状態で保持する保持部と、
前記複数の振動子列が内部にそれぞれ配置されることにより、前記複数の振動子列において、前記少なくとも１つの電極に対して同時に処理を行う複数の処理槽と、
を備えることを特徴とする電極処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電極処理装置であって、
前記保持部が、
前記複数の振動子列をそれぞれ保持する複数のホルダと、
前記複数のホルダを前記配列方向に配列して支持する保持部本体と、
を備えることを特徴とする電極処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電極処理装置であって、
前記保持部本体が、前記複数の振動子列を前記複数の処理槽内に配置する際に、アームにより下方から支持される鍔部を有することを特徴とする電極処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の電極処理装置であって、
前記複数の処理槽内に処理液が貯溜され、前記処理において前記処理液中に前記複数の振動子列が浸漬され、
前記処理が、前記少なくとも１つの電極上に薄膜を形成する処理であることを特徴とする電極処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電極処理装置であって、
前記複数の処理槽に処理液を供給する共通の処理液タンクをさらに備えることを特徴とする電極処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれかに記載の電極処理装置であって、
前記複数の処理槽内に処理蒸気が供給され、
前記処理が、前記少なくとも１つの電極上に薄膜を形成する処理であることを特徴とする電極処理装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載の電極処理装置であって、
各水晶振動子において、前記１対の電極および前記水晶片の前記１対の電極が形成された部位が第１振動子とされ、前記両主面にさらに形成された他の１対の電極および前記水晶片の前記他の１対の電極が形成された部位が第２振動子とされ、
前記他の１対の電極を含むとともに前記少なくとも１つの電極を除く残りの電極が成膜対象外とされることを特徴とする電極処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電極処理装置であって、
前記薄膜が形成された前記第１振動子が、アルコール検出用の振動子である、または、アルコール検出用の前記第２振動子からの出力補正用の振動子であることを特徴とする電極処理装置。
【請求項９】
特定物質の検出用の水晶振動子を製造する水晶振動子製造システムであって、
板状の水晶片の両主面に１対の電極が形成された複数の水晶振動子のそれぞれにおいて、前記１対の電極の少なくとも１つの電極上に中間膜を形成する中間膜形成部と、
前記中間膜上に前記特定物質を吸着する感応膜を形成する感応膜形成部と、
を備え、
前記中間膜形成部または前記感応膜形成部が、請求項１ないし８のいずれかに記載の電極処理装置を備えることを特徴とする水晶振動子製造システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−１２３８５６（Ｐ２０１０−１２３８５６Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９７９５２（Ｐ２００８−２９７９５２）
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【出願人】（５０１０４８９３０）株式会社シームス (34)
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【出願人】（５０１０４８９３０）株式会社シームス (34)
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