(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-25
(45)【発行日】2024-12-03
(54)【発明の名称】水晶共振子ウエハの製作方法及び水晶共振子ウエハ
(51)【国際特許分類】
H03H 3/02 20060101AFI20241126BHJP
【FI】
H03H3/02 C
(21)【出願番号】P 2022132208
(22)【出願日】2022-08-23
【審査請求日】2022-12-22
(31)【優先権主張番号】202210790483.4
(32)【優先日】2022-07-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】516360775
【氏名又は名称】成都泰美克晶体技術有限公司
【氏名又は名称原語表記】CHENGDU TIMEMAKER CRYSTAL TECHNOLOGY CO., LTD
【住所又は居所原語表記】No. 103, Tianying Road, Hi-tech Zone(West Park)Chengdu, Sichuan 610041, China
(74)【代理人】
【識別番号】100088063
【氏名又は名称】坪内 康治
(72)【発明者】
【氏名】陸旺
(72)【発明者】
【氏名】郭思琴
【審査官】福田 正悟
(56)【参考文献】
【文献】特開2007-142526(JP,A)
【文献】特開2007-214942(JP,A)
【文献】国際公開第2020/203144(WO,A1)
【文献】特開2003-110388(JP,A)
【文献】特開2009-065520(JP,A)
【文献】特開2012-105074(JP,A)
【文献】特開2014-014009(JP,A)
【文献】特開2014-110488(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H03H 3/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水晶共振子ウエハの製作方法であって、
水晶ウエハを提供することと、
前記水晶ウエハの正面をエッチングしてN個の第1凹溝を形成し、前記水晶ウエハの裏面をエッチングしてN個の第2凹溝を形成することであって、前記N個の第1凹溝と前記N個の第2凹溝とは、それぞれ相対し、各第1凹溝及び各第2凹溝は、いずれも上が広くて下が狭い構造であり、各第2凹溝の第2底端の幅が対向する前記第1凹溝の第1底端の幅に等しく、第2底端の長さが第1底端の長さ以上であり、第2底端の
長さ方向の一方の端が第1底端の
長さ方向の一方の端と対向し、第2底端の
長さ方向の他方の端が第1底端の
長さ方向の他方の端を超えるか又は第2底端の
長さ方向の他方の端が第1底端の
長さ方向の他方の端と対向し、Nは、正の整数であることと、
各第1凹溝及び対向する第2凹溝に対して、第1底端の
長さ方向の一方の端における、第2底端の
長さ方向の一方の端に正対した位置から前記裏面までエッチングし、長さが前記第1底端の幅と等しい第1ビアホールを形成することと、
第2底端の
長さ方向の他方の端から第1底端に正対して前記
正面までエッチングし、長さが前記第2底端の幅よりも短い第2ビアホールを形成することと、
第1底端の
長さ方向の他方の端に近いエッジである前記正面の前記第2ビアホールのターゲットエッジをエッチングして浅溝を形成する
ことであって、浅溝を水晶ウエハのフレーム領域と電極領域の境界に形成することと、
各水晶共振子ウエハをそれぞれの前記浅溝に沿って折り畳み、N個の水晶共振子ウエハを形成することとを含む、ことを特徴とする水晶共振子ウエハの製作方法。
【請求項2】
前記正面の前記第2ビアホールのターゲットエッジをエッチングして浅溝を形成した後、
第2底端の長さが第1底端の長さよりも長い場合、前記第1凹溝の第1底端に、第2凹溝の第2底端に及び第1底端から第1底端の
長さ方向の他方の端及び第1凹溝の外側まで延在するように第1金属電極を形成すること、又は
第2底端の長さが第1底端の長さと等しい場合、前記第1凹溝の第1底端、第2凹溝の第2底端に第2金属電極を形成することをさらに含む、ことを特徴とする請求項1に記載の
水晶共振子ウエハの製作方法。
【請求項3】
前記水晶ウエハの正面をエッチングしてN個の第1凹溝を形成し、前記水晶ウエハの裏面をエッチングしてN個の第2凹溝を形成する前記ことは、
前記水晶ウエハの正面に下から上に第1クロム膜層及び第1金膜層を順に形成することと、
前記第1金膜層上に第1フォトレジスト層を形成し、前記第1フォトレジスト層を露光及び現像することで、N個の第1エッチング領域を形成することと、
前記N個の第1エッチング領域をエッチングし、N個の第1凹溝を形成することと、
前記水晶ウエハの裏面に下から上に第2クロム膜層及び第2金膜層を順に形成することと、
前記第2金膜層上に第2フォトレジスト層を形成し、前記第2フォトレジスト層を露光及び現像することで、N個の第2エッチング領域を形成することと、
前記N個の第2エッチング領域をエッチングし、N個の第2凹溝を形成することとを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の
水晶共振子ウエハの製作方法。
【請求項4】
第1底端の内部に向かったエッジである前記正面の前記第2ビアホールのターゲットエッジをエッチングして浅溝を形成
する前、
各第1凹溝及び対向する第2凹溝に対して、第2底端の長さが第1底端の長さよりも長い場合、前記第1底端の
長さ方向の他方の端の位置では、前記第1底端の幅方向に位置する両端に第3ビアホール及び第4ビアホールを形成することであって、前記第3ビアホール及び前記第4ビアホールは、いずれも第1底端から対向する第2底端まで連通すること、又は
第2底端の長さが第1底端の長さと等しい場合、前記第1底端における、前記第2ビアホールから予め設定される距離だけ離れた箇所に位置する第1底端の幅方向での両端に第6ビアホール及び第7ビアホールを形成することであって、前記第6ビアホール及び第7ビアホールは、いずれも第1底端から対向する第2底端まで連通することをさらに含む、ことを特徴とする請求項1に記載の
水晶共振子ウエハの製作方法。
【請求項5】
第1底端の
長さ方向の他方の端に近いエッジである前記正面の前記第2ビアホールのターゲットエッジをエッチングして浅溝を形成する前、
各第1凹溝及び対向する第2凹溝に対して、第2底端の長さが第1底端の長さよりも長い場合、前記第1底端の
長さ方向の他方の端の位置では、前記第1底端の幅方向に位置する中部に第5ビアホールを形成することであって、前記第5ビアホールは、前記第1底端から対向する第2底端まで連通すること、又は
第2底端の長さが第1底端の長さと等しい場合、前記第1底端における、前記第2ビアホールから予め設定される距離だけ離れた箇所に位置する第1底端の幅方向の中部に第8ビアホールを形成することであって、前記第8ビアホールは、第1底端から対向する第2底端まで連通することをさらに含む、ことを特徴とする請求項1に記載の
水晶共振子ウエハの製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、共振子の技術分野に関し、特に水晶共振子ウエハの製作方法及び水晶共振子ウエハに関する。
【背景技術】
【0002】
水晶共振子は、発振信号を発生するデバイスとして、通信、レーダー、精密計算、精密天秤、携帯電話、航空、電子時計、自動車などの分野に広く応用されており、従来の水晶共振子ウエハは、処理すべきウエハの研磨、ポリッシング、ウエハの寸法線切断、外形に対するドラム研削などの機械加工方式を用いて形成されるが、水晶共振子寸法の小型化、高周波化の発展に伴い、加工プロセスは、機械加工方式から半導体マイクロマシニングプロセスに徐々に進化している。
【0003】
しかし、半導体マイクロマシニングプロセスでは、水晶共振子ウエハのパッケージング使用中に、折り畳み装置を用いて処理すべきウエハからウエハを自動的に又は手動で取り外す必要があるため、折り畳み及び取り外し過程において切り欠き又はウエハの余分な突出をもたらしやすく、
図1に示すように、この切り欠き又は突出の生じた端部は、ウエハのディスペンシング固定位置であるため、ウエハの性能に影響を与える。
【0004】
そのため、どのようにウエハを折りたたんだ後、整然とした端部を得るかは、現在早急に解決されなければならない技術課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記課題のため、上記課題を克服する又は上記課題を少なくとも部分的に解決する水晶共振子ウエハの製作方法及び水晶共振子ウエハを提供するために、本発明を提案する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1方策によれば、本発明による水晶共振子ウエハの製作方法であって、
水晶ウエハを提供することと、
前記水晶ウエハの正面をエッチングしてN個の第1凹溝を形成し、前記水晶ウエハの裏面をエッチングしてN個の第2凹溝を形成することであって、前記N個の第1凹溝と前記N個の第2凹溝とは、それぞれ相対し、各第1凹溝及び各第2凹溝は、いずれも上が広くて下が狭い構造であり、各第2凹溝の第2底端の幅が対向する前記第1凹溝の第1底端の幅に等しく、第2底端の長さが第1底端の長さ以上であり、第2底端の一方の端が第1底端の一方の端と対向し、第2底端の他方の端が第1底端の他方の端を超えるか又は第2底端の他方の端が第1底端の他方の端と対向し、Nは、正の整数であることと、
各第1凹溝及び対向する第2凹溝に対して、第1底端の一方の端における、第2底端の一方の端に正対した位置から前記裏面までエッチングし、長さが前記第1底端の幅と等しい第1ビアホールを形成することと、
第2底端の他方の端から第1底端に正対して前記裏面までエッチングし、長さが前記第2底端の幅よりも短い第2ビアホールを形成することと、
第1底端の内部に向かったエッジである前記正面の前記第2ビアホールのターゲットエッジをエッチングして浅溝を形成することと、
各水晶共振子ウエハをそれぞれの前記浅溝に沿って折り畳み、N個の水晶共振子ウエハを形成することとを含む、ことを特徴とする。
【0007】
さらに、前記正面の前記第2ビアホールのターゲットエッジをエッチングして浅溝を形成した後、
第2底端の長さが第1底端の長さよりも長い場合、前記第1凹溝の第1底端に、第2凹溝の第2底端に及び第1底端から第1底端の他方の端及び第1凹溝の外側まで延在するように第1金属電極を形成すること、又は
第2底端の長さが第1底端の長さと等しい場合、前記第1凹溝の第1底端、第2凹溝の第2底端に第2金属電極を形成することをさらに含む。
【0008】
さらに、前記水晶ウエハの正面をエッチングしてN個の第1凹溝を形成し、前記水晶ウエハの裏面をエッチングしてN個の第2凹溝を形成する前記ことは、
前記水晶ウエハの正面に下から上に第1クロム膜層及び第1金膜層を順に形成することと、
前記第1金膜層上に第1フォトレジスト層を形成し、前記第1フォトレジスト層を露光及び現像することで、N個の第1エッチング領域を形成することと、
前記N個の第1エッチング領域をエッチングし、N個の第1凹溝を形成することと、
前記水晶ウエハの裏面に下から上に第2クロム膜層及び第2金膜層を順に形成することと、
前記第2金膜層上に第2フォトレジスト層を形成し、前記第2フォトレジスト層を露光及び現像することで、N個の第2エッチング領域を形成することと、
前記N個の第2エッチング領域をエッチングし、N個の第2凹溝を形成することとを含む。
【0009】
さらに、第1底端の内部に向かったエッジである前記正面の前記第2ビアホールのターゲットエッジをエッチングして浅溝を形成し、N個の水晶共振子ウエハを形成する前、
各第1凹溝及び対向する第2凹溝に対して、第2底端の長さが第1底端の長さよりも長い場合、前記第1底端の他方の端の位置では、前記第1底端の幅方向に位置する両端に第3ビアホール及び第4ビアホールを形成することであって、前記第3ビアホール及び前記第4ビアホールは、いずれも第1底端から対向する第2底端まで連通すること、又は
第2底端の長さが第1底端の長さと等しい場合、前記第1底端における、前記第2ビアホールから予め設定される距離だけ離れた箇所に位置する第1底端の幅方向での両端に第6ビアホール及び第7ビアホールを形成することであって、前記第6ビアホール及び第7ビアホールは、いずれも第1底端から対向する第2底端まで連通することをさらに含む。
【0010】
さらに、第1底端の他方の端に近いエッジである前記正面の前記第2ビアホールのターゲットエッジをエッチングして浅溝を形成し、N個の水晶共振子ウエハを形成する前、
各第1凹溝及び対向する第2凹溝に対して、第2底端の長さが第1底端の長さよりも長い場合、前記第1底端の他方の端の位置では、前記第1底端の幅方向に位置する中部に第5ビアホールを形成することであって、前記第5ビアホールは、前記第1底端から対向する第2底端まで連通すること、又は、
第2底端の長さが第1底端の長さと等しい場合、前記第1底端における、前記第2ビアホールから予め設定される距離だけ離れた箇所に位置する第1底端の幅方向の中部に第8ビアホールを形成することであって、前記第8ビアホールは、第1底端から対向する第2底端まで連通することをさらに含む。
【0011】
第2方策によれば、本発明による水晶共振子ウエハは、
水晶ウエハの長さ方向に沿って順次配列された発振領域、電極領域及びフレーム領域を含み、
そのうち、前記電極領域の厚さが前記フレーム領域の厚さ以下であり、
電極領域の厚さがフレーム領域の厚さよりも薄い場合、前記電極領域の裏面と前記フレーム領域の裏面との当接箇所は、第1スロープを介して遷移され、前記電極領域の正面と前記フレーム領域の正面とは、面一となり、前記電極領域の正面は、第2スロープと、前記フレーム領域の正面と面一となる頂部とを含み、前記電極領域の裏面と前記発振領域の裏面とは、面一となり、又は
電極領域の厚さがフレーム領域の厚さと等しい場合、前記電極領域の厚さが前記発振領域の厚さと等しく、
前記フレーム領域の正面と前記電極領域の正面との当接箇所に浅溝を有し、前記フレーム領域で前記浅溝をエッジとする第2ビアホールをさらに含む。
【0012】
さらに、電極領域の厚さがフレーム領域の厚さよりも薄い場合、
前記第1スロープの底端に位置する第3ビアホールと第4ビアホールとを含み、前記第3ビアホール及び前記第4ビアホールは、前記発振領域と前記第2スロープとの境界箇所に位置し、前記第1スロープの裾の両側に位置し、発振領域から電極領域に伝達される発振周波数の振動を弱めるために用いられる。
【0013】
さらに、電極領域の厚さがフレーム領域の厚さよりも薄い場合、
前記第2スロープの底端に位置する第5ビアホールをさらに含み、前記第5ビアホールは、前記発振領域と前記第1スロープとの境界箇所に位置し、前記第1スロープの中部に正対し、発振領域から電極領域に伝達される発振周波数の振動を弱めるために用いられる。
【0014】
さらに、電極領域の厚さがフレーム領域の厚さと等しい場合、
前記第2ビアホールから、前記電極領域の長さである予め設定される距離だけ離れた箇所における、前記水晶ウエハの幅方向に沿う両端での第6ビアホールと第7ビアホール、又は、
前記第2ビアホールから予め設定される距離だけ離れた箇所における、前記水晶ウエハの幅方向に沿う中部での第8ビアホールをさらに含む。
【0015】
さらに、前記浅溝は、具体的に
連続的なストリップ状構造、及び不連続的な点状構造のうちのいずれか1つであり、
そのうち、前記不連続的な点状構造における点状は、具体的に
円形、矩形及びひし形のうちのいずれか1つである。
【発明の効果】
【0016】
本発明の技術案は、少なくとも以下の技術的効果又は利点を有する。
【0017】
本発明による水晶共振子ウエハの製作方法は、水晶ウエハを提供することと、水晶ウエハの正面をエッチングしてN個の第1凹溝を形成し、水晶ウエハの裏面をエッチングしてN個の第2凹溝を形成することであって、N個の第1凹溝とN個の第2凹溝とは、それぞれ対向し、各第1凹溝及び各第2凹溝は、いずれも上が広くて下が狭い構造であり、各第2凹溝の第2底端の幅が対向する前記第1凹溝の第1底端の幅に等しく、第2底端の長さが第1底端の長さ以上であり、第2底端の一方の端が第1底端の一方の端と対向し、第2底端の他方の端が第1底端の他方の端を超えるか又は第2底端の他方の端が第1底端の他方の端と対向し、Nは、正の整数であることと、各第1凹溝及び対向する第2凹溝に対して、第1底端の一方の端における、第2底端の一方の端に正対した位置から前記裏面までエッチングし、長さが前記第1底端の幅以上の第1ビアホールを形成することと、第1底端の他方の端の外における、第2底端の他方の端に正対した位置から前記裏面までエッチングし、長さが前記第2底端の幅よりも短い第2ビアホールを形成することと、第1底端の他方の端に近いエッジである正面の前記第2ビアホールのターゲットエッジをエッチングして浅溝を形成することとを含み、形成された水晶共振子ウエハを折り畳む時、浅溝に沿って折り畳むことができることにより、ウエハのエッジが整然としており、切り欠きや余分な突出がなく、さらにデバイスの性能を高める。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】関連技術における水晶共振子ウエハを折りたたんだ後、切り欠きや余分な突出が存在する構造概略図を示す。
【
図2】本発明の実施例における、水晶共振子ウエハの製作方法のフローチャートを示す。
【
図3】本発明の実施例における、N個の第1凹溝及びN個の第2凹溝を形成する概略図を示す。
【
図4】本発明の実施例における、N個の第1凹溝及びN個の第2凹溝を形成する概略図を示す。
【
図5】本発明の実施例における、N個の第1凹溝及びN個の第2凹溝を形成する概略図を示す。
【
図6】本発明の実施例における、N個の第1凹溝及びN個の第2凹溝を形成する概略図を示す。
【
図7】本発明の実施例における、N個の第1凹溝及びN個の第2凹溝を形成する概略図を示す。
【
図8】本発明の実施例における、N個の第1凹溝及びN個の第2凹溝を形成する概略図を示す。
【
図9】本発明の実施例における、共振子ウエハに対して、第1ビアホール312及び第2ビアホール313を形成する概略図を示す。
【
図10】本発明の実施例における、共振子ウエハに対して、第1ビアホール312及び第2ビアホール313を形成する概略図を示す。
【
図11】本発明の実施例における、浅溝を形成する概略図を示す。
【
図12】本発明の実施例における、第3ビアホール及び第4ビアホールを形成する概略図を示す。
【
図13】本発明の実施例における、第5ビアホールを形成する概略図を示す。
【
図14】本発明の実施例における、金属電極を形成する概略図を示す。
【
図15】本発明の実施例における、金属電極を形成する概略図を示す。
【
図16】本発明の実施例における、金属電極を形成する概略図を示す。
【
図17】本発明の実施例における、平板構造に対して共振子ウエハを形成する概略図を示す。
【
図18】本発明の実施例における、平板構造に対して共振子ウエハを形成する概略図を示す。
【
図19】本発明の実施例における、平板構造に対して共振子ウエハを形成する概略図を示す。
【
図20】本発明の実施例における、平板構造に対して共振子ウエハを形成する概略図を示す。
【
図21a】本発明の実施例における、ボスを有する水晶共振子ウエハの構造概略図を示す。
【
図21b】本発明の実施例における、平板構造の水晶共振子ウエハの構造概略図を示す。
【
図22】本発明の実施例における、一実施形態の水晶共振子ウエハの構造概略図を示す。
【
図23】本発明の実施例における、別の実施形態の水晶共振子ウエハの構造概略図を示す。
【
図24】本発明の実施例における、円形点状構造の浅溝の概略図を示す。
【
図25】本発明の実施例における、この円形点状構造の浅溝に沿って折りたたんだ後の水晶共振子ウエハエッジ構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照しながら、本開示の例示的な実施例をより詳細に説明する。図面では本開示の例示的な実施例が示されているが、本開示は、本明細書に記載される実施例により制限されるべきではなく、様々な形態で実現され得ることを理解されたい。対照的に、これらの実施例は、本開示をより完全に理解し、本開示の範囲を当業者に完全に伝えることができるように提供されている。
以下の好ましい実施形態についての詳細な説明を閲読することにより、様々な他の利点及びメリットは、当業者にとって明らかになる。図面は、好ましい実施形態を示すためのものに過ぎず、本発明を制限するものと見なされるべきではない。また、図面全体を通して、同じ参照符号は、同じ部材を表すように使用されている。
【実施例1】
【0020】
本発明の第1実施例による水晶共振子ウエハの製作方法は、
図2に示すように、
水晶ウエハを提供することS201と、
水晶ウエハの正面をエッチングしてN個の第1凹溝を形成し、水晶ウエハの裏面をエッチングしてN個の第2凹溝を形成することS202であって、このN個の第1凹溝とN個の第2凹溝は、それぞれ対向し、各第1凹溝及び各第2凹溝は、上が広くて下が狭い構造であり、各第2凹溝の第2底端の幅が対向する第1凹溝の第1底端の幅に等しく、第2底端の長さが第1底端の長さ以上であり、第2底端の一方の端が第1底端の一方の端と対向し、第2底端の他方の端が第1底端の他方の端を超えるか又は第2底端の他方の端が第1底端の他方の端と対向し、Nは、正の整数であることS202と、
各第1凹溝及び対向する第2凹溝に対して、第1底端の一方の端における、第2底端の一方の端に正対した位置から裏面までエッチングし、長さが第1底端の幅と等しい第1ビアホールを形成することS203と、
第2底端の他方の端から第1底端に正対して裏面までエッチングし、長さが第2底端の幅よりも短い第2ビアホールを形成することS204と、
第1底端の内部に向かったエッジである正面の第2ビアホールのターゲットエッジをエッチングして浅溝を形成することS205と、
各水晶共振子ウエハをそれぞれの浅溝に沿って折り畳み、N個の水晶共振子ウエハを形成することS206とを含む。
【0021】
以下、水晶共振ウエハの全プロセスを例にして詳細な記述する。
【0022】
図3に示すように、提供される水晶ウエハ301である。
【0023】
そして、
図4~
図8に示すように、前記水晶ウエハ301の正面をエッチングしてN個の第1凹溝302を形成し、水晶ウエハ301の裏面をエッチングしてN個の第2凹溝303を形成する。
【0024】
そのうち、N個の第1凹溝302とN個の第2凹溝303は、それぞれ対向し、各第1凹溝302及び各第2凹溝303は、いずれも上が広くて下が狭い構造であり、各第2凹溝303の第2底端の幅が対向する第1凹溝303の第1底端の幅に等しく、第2底端の長さが第1底端の長さよりも長く、第2底端の一方の端が第1底端の一方の端と対向し、第2底端の他方の端が第2底端の他方の端を超え、Nは、正の整数である。
【0025】
具体的なエッチング方法は、以下のとおりである。
【0026】
水晶ウエハの正面に下から上に第1クロム膜層304及び第1金膜層305を順に形成し、
第1金膜層305上に第1フォトレジスト層306を形成し、第1フォトレジスト層306を露光及び現像することで、N個の第1エッチング領域307を形成し、
第1エッチング領域307をエッチングし、N個の第1凹溝302を形成し、
同様に、裏面でのN個の第2凹溝303の形成も、同様な方式を採用する。
【0027】
水晶ウエハ301の裏面に下から上に第2クロム膜層308及び第2金膜層309を順に形成し、
第2金膜層309上に第2フォトレジスト層310を形成し、第2フォトレジスト層310を露光及び現像することで、N個の第2エッチング領域311を形成し、
N個の第2エッチング領域311をエッチングし、N個の第2凹溝303を形成する。
【0028】
そのうち、第1クロム膜層304及び第2クロム膜層308の厚さは、いずれも5~50nmであり、第1金膜層305及び第2金膜層309の厚さは、いずれも100nmよりも厚い。この第1フォトレジスト306及び第2フォトレジスト310の厚さは、いずれも0.5μmである。
【0029】
第1エッチング領域307をエッチングし、N個の第1凹溝302を形成することは、具体的には、
エッチング液を用いて第1エッチング領域307の第1金膜層305及び第1クロム膜層304をエッチングし、N個の第1凹溝302を形成することを含む。
【0030】
そして、このN個の第1凹溝302を形成した後、
第1エッチング領域307以外の第1フォトレジスト層306、第1金膜層305及び第1クロム膜層304を除去することをさらに含み、ここで同様にエッチング液を用いて除去する。
【0031】
第2エッチング領域311をエッチングし、N個の第2凹溝303を形成することは、
エッチング液を用いて第2エッチング領域311の第2フォトレジスト310、第2金膜層309及び第2クロム膜308をエッチングし、N個の第2凹溝303を形成することを含み、
N個の第2凹溝303を形成した後、
第2エッチング領域311以外の第2フォトレジスト層310、第2金膜層309及び第2クロム膜層308を除去することをさらに含む。
【0032】
このエッチング液は、金エッチング液、クロムエッチング液及びBOEエッチング液を含み、金エッチング液は、ヨウ素とヨウ化カリウムの混合水溶液であり、第1金膜層305、第2金膜層309を腐食するために用いられ、クロムエッチング液は、硝酸と硝酸セリウムアンモニウムの混合水溶液であり、第1クロム膜層304、第2クロム膜層308を腐食するために用いられる。BOEエッチング液は、フッ化水素酸と、重フッ化アンモニウムと、腐食防止剤との混合溶液であり、水晶ウエハ301を腐食するために用いられ、具体的な腐食深さが40~190μmであることにより、腐食後の水晶ウエハ領域の周波数が60MHzよりも大きくなり、好ましくは、96MHzになる。このBOEエッチング液を用いることにより、深腐食状態でピット領域内の粗さが加工前に比べて変わらない効果を実現することができる。
【0033】
フォトレジストの剥離方式として、プラズマデスミア、化学デスミアなどを用いてもよい。
【0034】
これで形成された第1凹溝302及び対向する第2凹溝303について、2種の構造が存在する。
【0035】
第1には、ボスを有する水晶共振子ウエハを形成するために、この場合、第2凹溝303の第2底端の長さが第1凹溝302の第1底端の長さよりも長い。
【0036】
第2には、平板構造の水晶共振子ウエハを形成するために、この場合、第2凹溝303の第2底端の長さが第1凹溝302の第1底端の長さと等しい。
【0037】
具体的な実施形態では、水晶ウエハの厚さが10μmよりも薄い場合、ボスを有する水晶共振子ウエハを形成でき、水晶ウエハの厚さが10~30μmである場合、ボスを有する水晶共振子ウエハを形成できるか又は平板構造の水晶共振子ウエハを形成でき、水晶ウエハの厚さが30μmよりも厚い場合、平板構造の水晶共振子ウエハを形成できる。
【0038】
以下は、第2凹溝303の第2底端の長さが第1凹溝302の第1底端の長さよりも長いことを例にして説明する。
図9に示すように、第1底端の一方の端における、第2底端の一方の端に正対した位置から裏面までエッチングし、長さが第1底端の幅と等しい第1ビアホール312を形成するS203を実行する。
【0039】
図10に示すように、S204において、第2底端の他方の端から第2底端に正対して正面までエッチングし、長さが第2底端の幅よりも短い第2ビアホール313を形成する。
【0040】
第1ビアホール312及び第2ビアホール313を形成する過程において、同様にクロム膜層、金膜層及びフォトレジスト層を形成する上記方式に従って行い、露光現像を再び行うことにより、エッチング液を用いてエッチングし、ここで詳細に説明しない。S204とS203の順序を逆にしてもよい。
【0041】
図11に示すように、第1底端の他方の端に近いエッジである正面の第2ビアホール313のターゲットエッジをエッチングして浅溝314を形成するS205を実行する。
【0042】
図12及び
図13に示すように、S205の前、第1凹溝302をエッチングして中空構造を形成してもよく、この中空構造は、この水晶共振子ウエハの発振領域から電極領域への発振を遮断して、デバイスの性能を向上させることができる。
【0043】
具体的には、
図12に示すように、S205の前、各第1凹溝302及び対向する第2凹溝303に対して、第1底端の他方の端の位置では、第1底端の幅方向に位置する両端に第3ビアホール315及び第4ビアホール316を形成することであって、この第3ビアホール315及び第4ビアホール316は、いずれも第1底端から対向する第2底端まで連通することをさらに含む。
【0044】
別の実施形態では、
図13に示すように、S205の前、各第1凹溝302及び対向する第2凹溝303に対して、第1底端の他方の端の位置では、第1底端の幅方向に位置する中部に第5ビアホール317を形成することであって、この第5ビアホール317は、第1底端から対向する第2底端まで連通することをさらに含む。
【0045】
中空構造を形成する過程において同様に上記のエッチング方式を採用し、ここで詳細に説明しない。
【0046】
中空構造を形成する前、電極の形成過程をさらに含み、具体的には、S205の後、第1凹溝302の第1底端に、第2凹溝303の第2底端に及び第1底端から第1底端の他方の端の外側まで延在するように、第1金属電極318を形成することをさらに含む。
【0047】
無論、この第1金属電極318は、中空構造を形成した後で形成されてもよく、ここで特に限定しない。
【0048】
具体的には、
図14~
図16に示すように、第1凹溝302内に、第2凹溝303内に及び第1底端から第1底端の他方の端と第1凹溝302の外まで延在するように、第1金属電極318を形成することで、エッチングにより振動電極及びピン電極を残す。ここでのエッチング方式も前述のエッチング方式と同様である。
【0049】
最後に、形成されたN個の水晶共振子ウエハのうちの各水晶共振子ウエハをそれぞれの浅溝314に沿って折り畳み、N個の水晶共振子ウエハを形成する。これで得られた水晶共振子ウエハは、切り欠き又は突出構造がなく、さらにデバイスの性能を向上させる。
【0050】
そして水晶ウエハ全体をバッチ処理してN個の水晶共振子ウエハを形成する方式によって、性能に比較的に優れた水晶共振子ウエハを取得する効率を高め、さらに生産効率を高めることができる。
【0051】
上記は、ボスを有する水晶共振子ウエハについての記述であり、以下は、平板構造の水晶共振子ウエハについて記述する。
【0052】
具体的には、
図17に示すように、S202では、第2凹溝303を形成する時、この第2凹溝303の第2底端の長さが第1凹溝302の第1底端の長さと等しい。
【0053】
そして、
図18に示すように、S203及びS204では、第1ビアホール312及び第2ビアホール313を形成する時、第1ビアホール312及び第2ビアホール313は、いずれも第1凹溝302内に位置する。
【0054】
同時に、第1凹溝302内に第3ビアホール及び第4ビアホールを形成するか、又は第5ビアホール、即ち中空構造を直接形成してもよい。
【0055】
具体的に
図19に示すように、各第1凹溝302及び対向する第2凹溝303に対して、第1底端における、第2ビアホール313から予め設定される距離だけ離れた箇所の第1底端の幅方向での両端に第6ビアホール1901及び第7ビアホール1902を形成し、この第6ビアホール1901及び第7ビアホール1902は、いずれも第1底端から対向する第2底端まで連通する。
【0056】
図20に示すように、第1底端における、第2ビアホール313から予め設定される距離だけ離れた箇所に位置する第1底端の幅方向の中部に第8ビアホール2001を形成し、第8ビアホール2001は、第1底端から対向する第2底端まで連通する。
【0057】
上記の二種の開孔の目的は、この水晶共振子ウエハの発振領域から電極領域への発振振動の伝達を遮断して、デバイスの性能を向上させることである。
【0058】
次に、第2底端の長さが第1底端の長さと等しい場合、第1凹溝302の第1底端、第2凹溝303の第2底端に第2金属電極を形成し、ここで詳細に説明しない。
【0059】
最後に、浅溝314に沿って水晶共振子ウエハに沿って折り畳む。さらに完全なエッジの水晶共振子ウエハを得、デバイスの性能を向上させる。
【0060】
この浅溝314は、具体的に連続的なストリップ状構造、又は不連続的な点状構造であり、そのうち、不連続的な点状構造における点状は、具体的に円形、矩形又はひし形である。
【0061】
本発明の実施例における一つ又は複数の技術案は、少なくとも以下の技術的効果又は利点を有する。
【0062】
本発明による水晶共振子ウエハの製作方法は、水晶ウエハを提供することと、水晶ウエハの正面をエッチングしてN個の第1凹溝を形成し、水晶ウエハの裏面をエッチングしてN個の第2凹溝を形成することであって、N個の第1凹溝とN個の第2凹溝とは、それぞれ対向し、各第1凹溝及び各第2凹溝は、いずれも上が広くて下が狭い構造であり、各第2凹溝の第2底端の幅が対向する前記第1凹溝の第1底端の幅に等しく、第2底端の長さが第1底端の長さ以上であり、第2底端の一方の端が第1底端の一方の端と対向し、第2底端の他方の端が第2底端の他方の端を超えるか又は第2底端の他方の端が第1底端の他方の端と対向し、Nは、正の整数であることと、各第1凹溝及び対向する第2凹溝に対して、第1底端の一方の端における、第2底端の一方の端に正対した位置から前記裏面までエッチングし、長さが前記第1底端の幅以上の第1ビアホールを形成することと、第2底端の他方の端から第2底端の他方の端に正対して前記裏面までエッチングし、長さが前記第2底端の幅よりも短い第2ビアホールを形成することと、第1底端の他方の端に近いエッジである正面の前記第2ビアホールのターゲットエッジをエッチングして浅溝を形成することとを含み、形成された水晶共振子ウエハを折り畳む時、浅溝に沿って折り畳むことができることにより、ウエハのエッジが整然としており、切り欠きや余分な突出がなく、さらにデバイスの性能を高める。
【実施例2】
【0063】
本発明の第2実施例は、水晶共振子ウエハをさらに提供し、
図21a、
図21bに示すように、
水晶ウエハの長さ方向に沿って順次配列された発振領域2101、電極領域2102及びフレーム領域2103を含み、
そのうち、電極領域2102の厚さがフレーム領域2103の厚さ以下であり、
電極領域2102の厚さがフレーム領域2101の厚さよりも薄い場合、電極領域2102の裏面とフレーム領域2103の裏面との当接箇所は、第1スロープ2105を介して遷移され、電極領域2102の正面とフレーム領域2103の正面とは、面一となり、電極領域2102の正面は、第2スロープ2104と、フレーム領域2103の正面と面一となる頂部とを含み、電極領域2102の裏面と発振領域2101の裏面とは、面一となり、
電極領域2102の厚さがフレーム領域2101の厚さと等しい場合、電極領域2102の厚さが発振領域2101の厚さと等しく、
フレーム領域2103の正面と電極領域2102の正面との当接箇所に浅溝314を有し、フレーム領域2103で浅溝314をエッジとする第2ビアホール313をさらに含む。
【0064】
そのうち、
図21aは、ボスを有する水晶共振子ウエハであり、即ち電極領域2102の厚さがフレーム領域2103の厚さよりも薄い場合である。
【0065】
図21bは、平板構造の水晶共振子ウエハであり、即ち電極領域2102の厚さがフレーム領域2103の厚さと等しい場合である。
【0066】
1つの選択的な実施形態では、電極領域2102の厚さがフレーム領域2103の厚さよりも薄い場合、この水晶共振子ウエハは、第2スロープ2104の底端に位置する第3ビアホール315と第4ビアホール316とをさらに含み、この第3ビアホール315及び第4ビアホール316は、発振領域1701と第2スロープ2104との境界箇所に位置し、第2スロープ2104の裾の両側に位置し、発振領域1701から電極領域2102に伝達される発振周波数の振動を弱めるために用いられる。
図22に示すように、この第3ビアホール315及び第4ビアホール316の作用は、発振領域1701から電極領域1702に伝達される発振周波数の振動を弱めて、デバイスの性能を向上させることである。
【0067】
1つの選択的な実施形態では、電極領域2102の厚さがフレーム領域2103の厚さよりも薄い場合、この水晶共振子ウエハは、第2スロープ2104の底端に位置する第5ビアホール317をさらに含み、この第5ビアホール317は、発振領域1701と第2スロープ1704との境界箇所に位置し、第2スロープ2104の中部に正対し、発振領域から電極領域に伝達される発振周波数の振動を弱めるために用いられる。
図23に示すように、この第5ビアホール317の作用は、発振領域2101から電極領域2102に伝達される発振周波数の振動を弱めて、デバイスの性能を向上させることである。
【0068】
無論、この水晶共振子ウエハは、発振領域2101及び電極領域2102に位置する第1金属電極318をさらに含み、そのうち発振領域2101に位置するのは、発振電極であり、電極領域2102に位置するのは、ピン電極であり、ここで詳細に説明しない。
【0069】
1つの選択的な実施形態では、
図19、
図20に示すように、電極領域2102の厚さがフレーム領域2103の厚さと等しい場合、この水晶共振子ウエハは、
第2ビアホール313から、電極領域2102の長さである予め設定される距離離れた箇所における、水晶ウエハの幅方向に沿う両端での第6ビアホール1901及び第7ビアホール1902、又は
第2ビアホール313から予め設定される距離離れた箇所における、水晶ウエハの幅方向に沿う中部での第8ビアホール2001をさらに含む。
【0070】
同様に、第6ビアホール1901、第7ビアホール1902を用いるか、又は第8ビアホール2001を直接用いる方法は、発振領域2101から電極領域2102に伝達される発振周波数振動を弱めて、デバイスの性能を向上させることである。
【0071】
無論、電極領域2102の厚さがフレーム領域2103の厚さと等しい場合、この水晶共振ウエハは、発振領域2101及び電極領域2102に位置する第2金属電極をさらに含み、そのうち発振領域2101に位置するのは、発振電極であり、電極領域2102に位置するのは、ピン電極である。ここで詳細に説明しない。
【0072】
上記2つのタイプの水晶共振子ウエハの有した浅溝は、具体的に
連続的なストリップ状構造、及び不連続的な点状構造のうちのいずれか1つであり、
そのうち、不連続的な点状構造における点状は、具体的に
円形、矩形及びひし形のうちのいずれか1つである。
【0073】
具体的には、
図21bに示すにおける浅溝314は、不連続的な点状構造であり、そのうち矩形点状を例にして概略する。
【0074】
図24に示す浅溝314は、不連続的な点状構造であり、そのうち、この点状は、円形構造である。円形の点状構造の浅溝314に沿って折り畳んだ後、
図25に記載のエッジ構造を形成する。
【0075】
このような浅溝を用いることにより、容易に折り畳むことができる。
【0076】
本発明の好ましい実施例を説明したが、当業者は、基本的な創造的概念を把握すると、これらの実施例に対して追加の変更及び修正を行うことができる。従って、添付の特許請求の範囲は、好ましい実施例及び本発明の範囲にある全ての変更及び修正を含むと解釈されることを意図する。
【0077】
明らかに、当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明に対して様々な修正や変形を行うことができる。このように、本発明のこれらの修正や変形が本発明の特許請求の範囲及びその同等物の範囲内に属する場合、本発明は、これらの修正や変形を含むことも意図する。