压电振动片及其制造方法、包括其的装置、晶圆及其夹具制造方法及图纸

本发明专利技术涉及压电振动片及其制造方法、包括其的装置、晶圆及其 夹具，具体而言，为了有效地制造高质量的压电振动片，而与晶圆的 外部形状的精度无关，提供一种利用晶圆(S)一次制造多个压电振动片 的方法，该方法包括：形成两个或更多个通孔(40)并同时利用通孔形 成多个压电板(10)的外部形状的步骤，其利用光刻技术刻蚀晶圆并且 利用通孔的中心构造参考点；准备用于晶圆的夹具的步骤，该夹具具 有数量与通孔的数量相等且从平板部上方突出的插入销，其后在将插 入销插入通孔的状态下将晶圆安装在平板部上；在多个压电板的外表 面上形成电极的步骤；和进行切割以使多个压电板从晶圆分离成片段 的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造由石英、锂、钽酸盐等压电材料构成的压电振动 片的制造方法，由该制造方法制造的压电振动片，具有该压电振动片 的压电振动器，具有该压电振动器的振荡器、电子装置和无线电波时 计。另外，本专利技术涉及用于制造压电振动片的晶圓和用于保持该晶圆 的用于晶圓的夹具。
技术介绍
近年来，移动电话或移动信息终端装置使用利用石英等材料的压 电振动器作为时间源、控制信号等的定时源或者基准信号源等。已知 多种此类压电振动器，例如，具有音叉型压电振动片的压电振动器，已知具有执行厚度滑移振动(thickness slipping vibration)的压电振动片 的压电振动器。同时，压电振动片由晶圆(半导体晶圓)形成，该晶圓由石英、钽 酸锂、铌酸锂等各种压电材料制成。具体而言，晶圆被抛光至预定厚 度，其后通过光刻技术进行刻蚀而形成多个压电振动片的外部形状， 并且通过分别将预定的金属膜图案化(pattern)至已形成外部形状的多 个压电振动片上而形成电极。从而，可以一次在单个的晶圆上制造多 个压电振动片。同时，在制造压电振动片的过程中，通常首先形成外部形状，其 后如上所述地执行金属膜的图案化等(参考专利参考1)。在这种情况 下，为了制造高质量的压电振动片，必须将金属膜等分别准确地图案 化至已形成外部形状的多个压电振动片的外表面上。因此，需要将晶圓准确地定位至掩模等上。在这方面，在
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中，在对晶圆进行 加工时，现有状态是由晶圓的外部形状构成基准。专利基准l: JP-A-2006-148758然而，仍然存在以下问题。首先，为了通过对晶圆进行加工而制造压电振动片，需要根据步 骤来恰当地使用形成有各种图案的掩模，并且每次将掩模准确地定位 至晶圆上。例如，存在如下的情况，对用于使压电振动片振动的电极 进行图案化，对重力(weight)金属膜28进行图案化以便调节压电振动 片的频率，以及从晶圓中最后切割出各个压电振动片等。同时，在
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中，当掩模被定位至晶圆上时，如上所述，通 过利用晶圆的外部形状构成基准而设置掩模。因此，通过晶圓的外部 形状的精度控制压电振动片的质量。也就是说，虽然在晶圆上形成压电振动片的多个外部形状之后必 须准确地对相应的电极、重力金属膜28等进行图案化，但是并非所 有的晶圓的外部形状是均匀的，而是一定会由晶圓造成或多或少的差 异。因此，当掩模定位至已经形成压电振动片的外部形状的晶圆上时， 掩模的图案不与相应的压电振动片一致，并且经常造成或多或少的偏 差。因此，必须在考虑该偏差的情况下对掩模进行定位，从而花费时 间和劳动来进行定位并且不能实现有效的操作。另外，即使考虑该偏 差，高准确度的定位也仍然困难并且难以制造高质量的压电振动片。
技术实现思路
本专利技术考虑了这种情况而实施，并且本专利技术的主要目的是提供制 造压电振动片的方法和由该制造方法制造的压电振动片，该方法能够 有效地制造高质量的压电振动片而与晶圓的外部形状的精度无关。另外，本专利技术的另一目的是提供具有该压电振动片的压电振动 器、以及具有该压电振动器的振荡器、电子装置和无线电波时计。另外，本专利技术的又一 目的是提供用于制造压电振动片的晶圓和用于保持该晶圆的用于晶圆的夹具。本专利技术提供以下装置，以便解决上述问题。根据本专利技术的制造压电振动片的方法是制造多个压电振动片的 方法，各压电振动片包括由压电材料制成的压电板和形成在压电板的 外表面上的电极，该电极用于当向其施加预定电压时使压电板振动， 该方法包括外部形状形成步骤，其利用光刻技术刻蚀晶圓，形成穿 过晶圆的两个或更多个通孔，并且利用通孔的中心构成参考点，在晶圆上形成多个压电板的外部形状；晶圆安置步骤，其准备用于晶圆的夹具，该夹具具有平板部和数量与通孔的数量相等且从平板部上方突 出的插入销，其后在将插入销插入通孔的状态下将晶圆安装在平板部上；电极形成步骤，其通过在多个压电板的外表面上图案化电极膜而 形成电极；和切割步骤，其进行切割以将晶圓上的多个压电板分离成 片段(fragment);其中在电极形成步骤和切割步骤中，通过利用通孔的 中心构成参考点而执行对晶圓的定位。在根据本专利技术的制造压电振动片的方法中，首先执行外部形状形 成步骤，其通过利用光刻技术刻蚀由石英等压电材料制成的晶圓，形 成至少两个或更多个穿过晶圆的通孔并且在形成通孔的同时形成多 个压电板的外部形状。此时，压电板的外部形状通过利用通孔的中心 构成参考点而形成。因此，可由参考点准确地确定已形成外部形状的 所有压电板的位置。随后，将晶圆安装在用于晶圓的夹具的平板部上，同时将插入销 插入通孔内。因此，晶圆由用于晶圆的夹具稳定地保持而不存在拍击 振动(rattling)。此外，获得将插入销插入通孔内的状态，因此插入销 的中心可由参考点替代，并且使参考点容易地被捕获。随后，执行电极形成步骤，其通过在多个压电板的外表面上图案 化电极膜而形成电极。此外，执行切割步骤，其在形成电极之后进行 切割以使多个压电板从晶圆上分离成片段。因此， 一次可从单片晶圆 制造多个压电振动片，该压电振动片在压电板的外表面上形成有用于使压电板振动的电极。特别地，虽然在电极形成步骤和切割步骤中，需要通过利用先前 形成有图案的掩模来相关地执行曝光和显影，但是可通过利用通孔的 中心构成参考点而执行掩模的定位。因此，不同于利用晶圆的外部形 状构成基准的
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的情况，掩模可以高度准确地对多个压电板进 行定位，而不受晶圓的外部形状的精度所影响。此外，形成两个或更 多个通孔，因此可确保两个或更多个参考点，并且可在不受晶圆的方 向影响的情况下进行定位。因此，无需担忧由晶圆的外部形状的精度 所引起的位置变化。因此，可制造高质量的压电振动片。此外，晶圆可由用于晶圆的夹具稳定地保持，参考点可由插入销 牢固地捕获，因此可容易地执行定位操作。因此，可以使制造效率远 高于
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的制造效率，这可获得压电振动片的低成本形成。此外，提供根据本专利技术的制造压电振动片的方法，其中在上述制 造本专利技术的压电振动片的方法中，在外部形状形成步骤中，形成通孔 以使得当平面地观察晶圓时，通孔的角部由R形状构成。在根据本专利技术的制造压电振动片的方法中，通孔形成为使得当平 面地观察晶圆时，直线与直线相交的角部由R形状(平滑曲线)构成。 因此，即使在制造中当外力通过通孔施加至晶圆时，也可防止外力集 中在角部处。因此，难以通过由角部构成开始而在晶圆上产生裂缝。因此，可防止在晶圓上产生切落(chip off)或裂缝。因此，可通过改善 产量而进一步提高制造效率。此外，提供4艮据本专利技术的制造压电振动片的方法，其中在上述制 造本专利技术的压电振动片的方法中，在外部形状形成步骤中，通孔形成 为当平面地观察晶圆时构成圆形形状。在根据本专利技术的制造压电振动片的方法中，通孔形成为当平面地 观察晶圆时构成圆形形状。因此，即使在制造中当外力施加至通孔时， 也可防止外力集中于一点。因此，难以在晶圆上产生裂缝。因此，可 防止在晶圆中产生切落或裂缝。因此，可通过改善产量而进一步提高制造效率。此外，提供根据本专利技术的压电振动片，其中该压电振动片由本发 明的制造压电振动片的方法制成。根据本专利技术的压电振动片由上述制造方法制成，并因此可实现高 质量形成和4氐成本形成。此外，提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用晶圆一次制造多个压电振动片的方法，所述多个压电振动片各包括由压电材料制成的压电板和形成在所述压电板的外表面上的电极，所述电极用于当向其施加预定电压时使所述压电板振动，所述方法包括：　外部形状形成步骤，利用光刻技术刻蚀所述晶圆， 形成穿过所述晶圆的两个或更多个通孔，并且利用所述通孔的中心构成参考点，在所述晶圆上形成所述多个压电板的外部形状；　晶圆安置步骤，准备用于所述晶圆的夹具，所述夹具具有平板部和插入销，所述插入销形成为其数量与所述通孔的数量相等，且从所述平 板部的上方突出，其后，在将所述插入销插入所述通孔的状态下将所述晶圆安装在所述平板部上；　电极形成步骤，通过在所述多个压电板的外表面上图案化所述电极膜而形成电极；和　切割步骤，进行切割以将所述晶圆上的所述多个压电板分离成片段；　 　其中，在所述电极形成步骤和所述切割步骤中，通过利用所述通孔的中心构成参考点，执行对所述晶圆的定位。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：富山光男，小林高志，须釜一义，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：JP