CN107251422A - 元件制造方法 - Google Patents

元件制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107251422A
CN107251422A CN201680011270.XA CN201680011270A CN107251422A CN 107251422 A CN107251422 A CN 107251422A CN 201680011270 A CN201680011270 A CN 201680011270A CN 107251422 A CN107251422 A CN 107251422A
Authority
CN
China
Prior art keywords
machined object
thickness
light
manufacturing
distribution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680011270.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107251422B (zh
Inventor
渡边启郎
渡边启一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of CN107251422A publication Critical patent/CN107251422A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107251422B publication Critical patent/CN107251422B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/06Forming electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/19Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/08Shaping or machining of piezoelectric or electrostrictive bodies
    • H10N30/082Shaping or machining of piezoelectric or electrostrictive bodies by etching, e.g. lithography
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/08Shaping or machining of piezoelectric or electrostrictive bodies
    • H10N30/085Shaping or machining of piezoelectric or electrostrictive bodies by machining
    • H10N30/088Shaping or machining of piezoelectric or electrostrictive bodies by machining by cutting or dicing

Abstract

提供一种元件制造方法。本发明的元件制造方法包括:第1工序,得到被加工物(100)的面方向上的厚度分布;第2工序,根据所述厚度分布与期望的膜厚分布的差分,计算出加工量分布;第3工序,根据所述加工量分布,对所述被加工物进行局部加工;第4工序,在所述第3工序之后,将所述被加工物的面内区分成多个元件部,在各元件部形成电极;以及第5工序,按多个所述元件部的每一个进行分割,形成多个元件。

Description

元件制造方法
技术领域
本发明涉及制造元件的元件制造方法。
背景技术
从基板形成元件时,有时会因基板的厚度分布而使得各元件的特性产生偏差。作为这样的元件的一例,例如可例示晶体振子。晶体振子具备与包括晶体的基板的厚度相应的频率特性。该基板的厚度在面方向上具有分布(面内分布)。基板的厚度的面内分布(偏差)直接关系到频率特性的偏差。因此,通过在基板上形成的电极的形状、厚度等来对发生了偏差的特性进行调整,或者将基板单片化后按厚度挑选,然后形成元件,以便不会产生特性的偏差(例如,参照JP特开2006-93865号公报、JP特开2004-191079号公报)。
发明内容
用于解决课题的手段
本发明的一实施方式涉及的元件制造方法包括:第1工序、第2工序、第3工序、第4工序和第5工序。第1工序是膜厚分布取得工序,获得具有基准面的被加工物的面方向上的厚度分布。第2工序是加工量分布取得工序,根据所述厚度分布与期望的膜厚分布的差分,计算出加工量分布。第3工序是局部加工工序,根据所述加工量分布,对所述被加工物进行局部加工。第4工序是电极形成工序,在第3工序之后,将所述被加工物的面内区分成多个元件部,在各元件部形成电极。第5工序是单片化工序,按多个所述元件部进行分割,形成多个元件。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能以高生产性来制造元件的元件制造方法。
附图说明
图1是第1实施方式涉及的元件制造方法的流程图。
图2(a)~(d)是表示第1实施方式涉及的元件制造方法的各工序的主要部分剖视图。
图3(a)、(b)是表示第1实施方式涉及的元件制造方法的制造中途的被加工物的状态的俯视图。
图4是表示第3工序中使用的大气压等离子产生装置的简要结构的示意图。
图5是膜厚测定装置的示意图。
图6(a)、(b)分别是表示各方法中的膜厚分布测定结果的曲线图。
具体实施方式
《第1实施方式》
参照附图,说明本发明的元件制造方法的一实施方式。
图1是表示元件制造方法的工序流程的图。图2是表示元件的制造中途的各工序的剖视图。图3是表示元件的制造中途的各工序的俯视图。另外,这些图是用于说明的示意性附图,并不反映实际的尺寸比率。如图1所示,元件制造方法包括第1工序、第2工序、第3工序、第4工序和第5工序。
在第1工序之前,准备被加工物100。被加工物100具有基准面,例如可以使用硅(Si)等半导体基板、晶体、钽酸锂基板(LT基板)、铌酸锂基板(LN基板)等压电基板、蓝宝石基板等单晶绝缘基板、碳化硅(SiC)基板等各种基板。在这种基板状的情况下,基板的上表面或者下表面成为基准面。在该例子中,使用通过多线切割机等以期望的切角切割人工晶体的原矿石后得到的晶体晶片,作为被加工物100。在切片后也可以实施研磨加工。作为这样的晶体晶片,可例示直径为2英寸、厚度为20μm~200μm的晶片。
对于这样准备好的被加工物100,在第1工序中,取得面方向上的厚度分布信息。厚度分布测定可采用接触式的表面形状测定方法、光学式的使用了干涉光的膜厚测定方法等。在本例中,由于使用晶体作为被加工物100,所以也可以用两个电极在厚度方向上夹持被加工物100,通过测定谐振频率来计算出膜厚。
接着,在第2工序中,对于期望的面内的膜厚分布,计算出与现状厚度分布之间的差分,从而能够得到加工量的面内分布(以下,称为加工量分布)。在该例中,由于目的是使被加工物100的膜厚在面内恒定,所以期望的面内的膜厚分布成为固定值。具体来说,在将做出最终制品的元件时的谐振频率设为10MHz~80MHz的情况下,作为被加工物100的加工后的厚度,将20μm~170μm的范围下的规定值设为目标。
基于该加工量分布,如图2(a)所示,进行第3工序。经过该第3工序,被加工物100的面内的膜厚分布变成期望的膜厚分布(在该例中为固定的膜厚分布)。所谓局部的加工,可以是局部地将被加工物100从表面去除,也可以在表面成膜。
作为这样的第3工序中使用的局部的加工方法,只要能够在每个微小区域以高精度(例如偏差σ在5nm以下)进行加工即可,不特别限定方法,可例示局部研磨、LWE(LocalWet Etching)法、气体团簇离子束、EEM(Elastic Emission Machining)法、局部等离子加工等。例如,作为局部等离子加工法的例子,可例示等离子喷射、等离子CVM(ChemicalVaporization Machining)、PACE(Plasma Assisted Chemical Etching)、大气压等离子加工法等。在该例子中,使用大气压等离子加工法从被加工物100的一主面101侧进行加工,使其变成期望的厚度分布。保持被加工物100紧贴于基座。并且,在被加工物100的一主面101扫描加工工具。另外,将在后面叙述该大气压等离子加工法。
经过了该第3工序的被加工物100如图2(b)所示那样具有一致的厚度。然后,在接下来的第4工序中,能够通过在被加工物100的至少一主面101形成电极102从而制造元件。在制造晶体振子作为元件的情况下,如图2(c)所示,只要在被加工物100的两主面形成夹着被加工物100对置配置的电极102即可。这样的电极102在通过蒸镀法、CVD法、溅射法等通常的薄膜形成方法形成导电膜后进行图案化,形成期望形状的电极即可。
在此,为了能够从被加工物100同时制造多个元件,只要在被加工物100中一并形成多个电极102即可。具体来说,如图3(a)所示,将多个元件部103在被加工物100的平面方向上按行方向和列方向进行排列来加以区分。然后,将电极102分别形成于被加工物100的各元件部102。
然后,在第5工序中,如图2(d)以及图3(b)所示,形成保留连接部105且包围各元件部103间的贯通孔104。另外,图3(b)是将图3(a)中相当于被虚线圆包围的部分的区域放大后得到的图。贯通孔104能够通过以下来形成,即,在一主面101,在形成覆盖元件部103以及连接部105的掩模后,通过蚀刻来去除从掩模露出的部分。然后,通过机械、化学、物理手段,从连接部105切断各元件部103,能够获得多个元件110。作为机械手段,可例示对连接部105施加应力来破坏或者切断连接部105的方法。作为化学手段,可例示通过干蚀刻等去除连接部105的方法。作为物理手段,可例示通过溅射、在第3工序中使用的那种等离子加工等来去除连接部105的方法。
在该例子中,由于使用晶体作为被加工物100,因此虽然通过上述方法进行了单片化,但是在使用Si基板、LT基板等的情况下,也可以通过切割(dicing)等来进行单片化。
此外,在上述的例子中,虽然在形成电极102后形成了贯通孔104,但是也可以在形成贯通孔104后形成电极102。
由于能够如上所述那样在元件部103形成电极102等之前将各元件部103中的被加工物100的厚度控制成期望的值,因此没有必要对各元件部103进行单独的元件设计,能够以高生产性制造元件110。具体来说,由于在各元件部103间被加工物100(基板)的厚度是恒定的,所以不需要在将基板单片化成元件尺寸后,按单片化后的芯片的每个厚度进行类别分类,并按各类别使电极面积以及厚度等电极设计不同来进行制造。此外,即使是在单片化前一并形成电极102的情况,也不需要按各元件110使电极面积、电极厚度等电极102的设计不同。进一步地,在将元件110安装到封装体的状态下,也不需要为了在测定特性的同时使其符合期望的特性而去除电极102的厚度的一部分的调整工序。由此,能够飞跃性地提高生产性。此外,由于被加工物100的厚度恒定,所以各元件110的特性也稳定,能够提供可靠性高的元件制造方法。
另外,在该例子中,为了进一步提高生产性,以单片化被加工物100之前形成电极102的情况为例进行了说明,但是也可以在单片化被加工物100之后形成电极102。即使在这种情况下,由于不需要进行按厚度对单片化后的芯片进行分类的工序,所以能够提高生产性。
<第3工序>
上述那样的、在被加工物100的面内这样大的区域内将各元件部103这样小的每个区域的厚度设为期望的值的方法,能够通过使用局部加工手段首次实现。以下,详细说明使用作为该手段之一的大气压等离子加工法的情况。
大气压等离子加工法利用在大气压下产生的等离子。大气压等离子加工法是如下方法,即,向施加了高频电压的规定电极供给工业气体,与大气压等离子一起产生基于工业气体的自由基,通过去除因该自由基与被加工面的自由基反应而生成的物质,从而对被加工面进行加工。
另外,在此,所谓“大气压”是指与一般的真空装置的腔内压力相比的压力,而不是指严格意义上的一个气压。例如,因气候而发生气压变动的情况当然包括在“大气压”中,因将加工用装置设置在从大气压减压的室内而发生气压变动的情况等也包括在“大气压”中。
说明使用了该大气压等离子加工方法的大气压等离子产生装置(以下,有时称为“装置”)。如图4所示,大气压等离子产生装置10具备:电极1、位于电极1的下方且支承被加工物100的支承台11、在被加工物100的下方位于与电极1对置的位置处的对置电极12、电压施加部件13和气体供给部件14。
支承台11可以具有吸附被加工物100的吸附部件。作为吸附部件,例如可列举真空卡盘等。
本实施方式的对置电极12位于支承台11的内部。此外,本实施方式的对置电极12经由电压施加部件13所具有的第1导线133与电极1电连接,并且经由第2导线134接地。
电压施加部件13在电极1与对置电极12之间施加电压。本实施方式的电压施加部件13具有高频电源131、匹配设备132、第1导线133和第2导线134。
气体供给部件14向位于电极部2的第1气体内侧流路24供给第1工业气体,并且向第2气体流路26供给第2工业气体。作为气体供给部件14,例如可列举贮气瓶等。
气体供给部件14可以具有对第1工业气体以及第2工业气体各自的流量进行控制的流量控制部件。由此,能够提高气体流量的精度,实现稳定的加工。作为流量控制部件,例如可列举质量流控制器等。
在此,作为第1工业气体,例如可列举CF4、C2F6、C3F6、C4F8、CClF3、SF6、CHF3等含氟原子化合物气体以及Cl2、BCl3、CCl4等含氯原子化合物气体等卤素系气体等,可以混合一种或者两种以上的上述气体来使用。此外,第1工业气体可以是例示的这些工业气体和所谓的载体气体的混合气体。所谓载体气体的意思是为了放电开始和放电维持而导入的气体。作为载体气体,例如可列举He、Ne、Ar、Xe等惰性气体等,可以混合一种或者两种以上的上述气体来使用。此外,为了促进工业气体的分解,也可以将O2混入到混合气体中。例示的这些气体可根据被加工物100以期望的组合来使用。
混合气体中的工业气体所占的比例(混合比)并没有特别限定,例如只要将混合气体中的工业气体的比例按流量比设为0.1~10%即可。特别地,若将混合气体中的工业气体的比例按流量比设为0.1~5%,则能够充分激励惰性气体。
电极部2为双重管构造,在内部具备第1气体内侧流路24和处于其内侧的第2气体流路26。第1气体内侧流路24经由贯通孔25流过形成在第1气体内侧流路24与管状体2之间的第1气体外侧流路4,与第1气体供给口5相连。第2气体流路26与第2气体供给口27相连。
另外,装置10可以进一步具备使电极1以及支承台11相对地在x轴方向、y轴方向以及z轴方向上移动的移动部件。此外,装置10也可以进一步具备对等离子产生区域附近进行吸引的吸引部件。由此,能够将多余的自由基吸引去除,抑制因多余的自由基扩散引起的加工不良的产生。具体来说,装置10进一步具备覆盖电极1的外周且具有排气口的盖体。并且,形成从排气口通过排气用泵进行排气的吸引部件。
接着,针对第3工序,以使用上述大气压等离子产生装置10的情况为例来说明。
第3工序具备以下的(a)~(c)工序。
(a)工序:如图4所示,通过气体供给部件14,将第1工业气体供给到第1气体内侧流路24,并且将第2工业气体供给到第2气体流路26。
(b)工序:将第1工业气体从第1气体供给口5供给到作为被加工物100的被加工面的一主面101的外周附近,并且将第2工业气体从第2气体供给口27供给到作为被加工面的一主面101。
(c)工序:通过电压施加部件13,在电极1与对置电极12之间施加电压,产生大气压等离子。
经过以上的各工序,制造对一主面101进行了精密加工的大气压等离子加工物。
另外,在(a)工序中,第1工业气体以及第2工业气体各自的组成可以相同,也可以不同。同样地,第1工业气体以及第2工业气体各自的流量可以相同,也可以不同。第1工业气体以及第2工业气体各自的组成以及流量只要是能够稳定产生大气压等离子,就能够根据被加工物100采用期望的值。即,根据本实施方式,由于能够控制第1工业气体以及第2工业气体各自的组成以及流量,因此能够实现效率高且稳定的一主面101的加工。
特别地,在(b)工序中,由于通过从第1气体供给口5供给第1工业气体,从而在被加工面101的外周附近形成第1工业气体作用下的屏障,所以能够抑制外气流入等离子产生区域内,能够实现大气压等离子作用下的局部的加工。进一步地,由于通过从第2气体供给口27向一主面101直接供给第2工业气体,从而提高作为反应物质的自由基的生成效率,所以能够利用大气压等离子高效率地对一主面101进行加工。另外,第1工业气体不仅形成上述的屏障,还有助于等离子产生。根据以上情况,为了阻断外气,优选第1工业气体的流量比第2工业气体的流量大。
在(c)工序中,作为通过电压施加部件13施加在电极1与对置电极12之间的施加电力,只要能够产生大气压等离子就不特别限定。
通过经过这样的工序,能够局部地将被加工物100的厚度加工成期望的值。在该例子中,进行加工以局部去除被加工物100。具体来说,在使作为等离子的产生部的对置配置的一对电极与被加工物100的相对位置发生变化的同时,向被加工物100的表面(一主面101)供给处理气体,并且对一对电极施加电压使处理气体活性化来产生等离子,由此局部且连续地对被加工物100进行蚀刻。为了使作为等离子的产生部的对置配置的一对电极与被加工物100的相对位置发生变化,例如,只要相对于被加工物100扫描电极1即可。在此,通过按照加工量分布来设定电极1的滞留时间,能够得到期望的加工量。
另外,图4所示的大气压等离子产生装置10并不限于该例。例如,在上述的例子中,将电极1作为双重管构造,使用第1工业气体、第2工业气体这两者进行了加工,但是也可以仅使用任意一者。在该情况下,电极1也可以是仅具备环状的工业气体供给口的构造,或是仅在中央部具备工业气体供给口的构造。另外,能够根据所产生的等离子的种类(自由基的种类),进行加工以局部增加厚度。具体来说,作为工业气体,不含有F而仅产生O2气体自由基,由此能够局部形成氧化硅膜。
此外,电极1也可以不具备气体供给部件14。也可以独立于电极1而具备向电极1与被加工物100之间供给气体的机构。
《第2实施方式》
也可以在上述的实施方式的第1工序之前,加入第1蚀刻工序。第1蚀刻工序的目的在于,当进行局部加工时,去除表面的残留应力、微粒等异物。因此,第1蚀刻工序可以不使用物理方法而是使用化学方法。更具体来说,使用与被加工物100的材质相匹配的干蚀刻液,去除残存有残留应力的表面的层。为了一致去除这样的层,蚀刻液不使用具有各向异性的蚀刻液,而是使用各向同性的蚀刻液。此外,在进行了干蚀刻后,为了去除蚀刻残渣,进行充分的清洗。
特别地,作为被加工物100,也可以在使用经过机械加工的构件时进行第1蚀刻工序。例如,作为被加工物100,在使用通过多线切割机等以期望的切角将人工晶体的原矿石切片后得到的晶体晶片的情况下,因切片加工以及之后的粗研磨等机械加工,在被加工物100的表面残留有残留应力。此外,有时会残留有研磨粒等磨削残渣。若对这样的被加工物100进行局部加工,则有时会发生被加工物100的破损、结晶构造的变化等。特别是,在使用晶体作为被加工物100的情况下,有时因应力以及异物的存在,在局部加工时会有裂纹形成,或成为孪晶。因此,可以在对薄的晶体基板进行加工时进行第1蚀刻工序。
进一步地,通过降低被加工物100的残留应力,在图4所示的大气压等离子产生装置10中使用吸附部件在支承台11保持被加工物100时,能够在被加工物100的整个面均等地进行保持。由此,能够抑制电极1与加工面的距离背离设想的值,或抑制所施加的电压的大小背离设想的值,所以加工速率均匀,其结果是加工精度得以提高。此外,由于也能够提高吸附强度,所以能够进行稳定的加工。因此,在进行吸附于基座进行加工这样的第3工序时,也可以采用第1蚀刻工序。
在此,在使用晶体作为被加工物100的情况下,使用以氟酸和氟化氢铵的混合水溶液、即缓冲氢氟酸为主成分的溶液作为蚀刻液。氟酸和氟化氢铵的混合比调整成氟化氢铵相对于氟酸的比率在等摩尔以下。这是为了减小表面粗糙度。此外,也可以相对于氟酸进一步含有等摩尔以下的强酸。作为强酸,可例示盐酸、硝酸。在这样的蚀刻液中将被加工物100浸渍1~5小时,去除存留有残留应力的表面的层。在此,当被加工物100的残留应力为125MPa时,产生了以下不良,即,在第3工序中加工时形成裂纹,或成为孪晶。相对于此,在去除表层,将被加工物100的残留应力设为25MPa时,在第3工序中未产生不良。这样,例如为了去除超过70MPa这样的残留应力大的区域,并且将厚度调整成接近目标的厚度分布值,例如,优选在第1蚀刻工序中去除20μm以上。
《第3实施方式》
也可以在上述的第1实施方式、第2实施方式的第3工序之后设置第2蚀刻工序。第2蚀刻工序的目的在于,对进行过局部加工的表面状态进行改质。因此,第2蚀刻工序可以不使用物理方法,而是使用化学方法。更具体来说,使用与被加工物100的材质相匹配的干蚀刻液,去除表面的层。为了一致地去除这样的层,蚀刻液不使用具有各向异性的蚀刻液,而是使用各向同性的蚀刻液。此外,在进行了干蚀刻后,为了去除蚀刻残渣,需要进行充分的清洗。
特别地,在第3工序中使用等离子的情况下,存在以下危险,即,在表面产生微小的凹凸,或第1及第2工业气体、载体气体的成分的一部分进入到被加工物100的表层。另外,认为在表面形成的微小的凹凸与被加工物100的厚度相比充分小,对元件110特性的影响少。
鉴于这样的状况,为了去除凹凸而改善局部的算术平均粗糙度,或去除表层来去除杂质,设置第2蚀刻工序即可。
此外,在第3工序中,在仅对被加工物100的一主面101进行加工的情况下,可以通过第2蚀刻工序去除加工面的应力高的层。通过第2蚀刻工序,能够释放被加工物100的两个主面中仅在一个主面侧产生的应力。由此,能够抑制被加工物100发生翘曲。进一步地,在后续的第4工序等中被加工物100的温度上升时,能够抑制因应力的不均匀引起的破损、孪晶的产生。
此外,在进行吸附到基座进行加工这样的第3工序,且需要在后续的工序中涂敷抗蚀剂等的情况下,也可以进行第2蚀刻工序。若将被加工物100保持于第3工序中的加工装置,有时污垢会附着到被加工物100的表面。例如,在图4所示的大气压等离子产生装置10中使用吸附部件将被加工物100保持于支承台11的情况下,与支承台11接触。然后,由于还在与该支承台11接触的面,在第4工序中形成导电膜,所以也在该面涂敷用于将导电膜加工成期望的形状的抗蚀剂。通过清洗有可能附着的污垢,使与支承台11接触的面变成洁净的面,从而该抗蚀剂就会被良好地涂敷。此外,也可以在第2蚀刻工序之后用硫酸双氧水混合液等进行清洗。
在此,在使用晶体作为被加工物100的情况下,使用以氟酸和氟化氢铵的混合水溶液、即缓冲氢氟酸为主成分的溶液作为蚀刻液。氟酸和氟化氢铵的混合比调整成氟化氢铵相对于氟酸的比率在等摩尔以下。这是为了减小表面粗糙度。此外,也可以相对于氟酸进一步包含等摩尔以下的强酸。作为强酸可例示盐酸、硝酸。将被加工物100浸渍到这样的蚀刻液中1~60分钟,去除表面的层。
这样的第2蚀刻工序只要能够去除最表面的污垢并且能够将被加工物100的两主面的残留应力之差降低到被加工物100不会翘曲的程度即可,具体来说,只要去除10nm~200nm程度即可。更优选地,使被加工物100的两主面的残留应力之差变成10%以下的误差或大致相等即可。
另外,第2蚀刻工序如上述那样,与第1蚀刻工序相比,进行时间更短,其去除量(加工量)也变少。
《第4实施方式》
在第1~第3实施方式的第1工序中,在被加工物100是具有光透射性的材料或者厚度的情况下,作为膜厚测定方法,可以使用光干涉型且以线状测定膜厚分布的方法。
具体来说,将光设成线状来照射被照射体100,通过将其反射光同时分光成一线状,从而能够得到线状连续的膜厚数据。并且,通过使该光与被加工物100的相对位置发生变化,使光扫描被加工物100的面方向的整个面,从而能够取得整面的厚度分布信息。例如,若设定彼此正交的X方向和Y方向作为面方向,则只要在Y方向上扫描沿X方向延伸的线状的光即可。
这样,关于膜厚,不是点测定,而是连续的数据,所以能够实现在被加工物100的面内这样大的区域内将各元件部103这样小的每个区域的厚度设成期望的值。
在此,在将被加工物100设为晶体时,能够通过使用上述的膜厚测定法,并且实施修正来提高精度。具体来说,经过以下的三个工序来取得膜厚分布。
(d)工序:在使光与上述的具有光透射性的被加工物100的相对位置发生变化的同时照射被加工物100,将其反射光分光而获得膜厚候补值,通过这样的方法来测定膜厚候补值。
(e)工序:在被加工物100的多个部位基于谐振频率测定参照膜厚,由此测定参照膜厚值。
(f)工序:用参照膜厚值修正膜厚候补值,得到面内的厚度分布,由此决定厚度分布。
以下,说明各工序。
(d)工序
图5示出光干涉型的膜厚测定装置500的简要结构。如图5所示,膜厚测定装置500具备照射部501、发光部502、线分光摄像部503。
在膜厚测定装置500中,在使来自照射部501的光与被加工物100的相对位置发生变化的同时,利用线分光摄像部503对各部位的反射光进行分光,利用CCD、CMOS的摄像元件进行拍摄,由此取得按各波长得到的二维图像。在此,各部位处的反射光与被加工物100的光照射位置的厚度相应地表示干涉波形。即,由于光的强度根据被加工物100的表面处的反射光与被加工物100的背面处的反射光的相位差发生变化,所以反射光产生明暗之差。通过将该反射光的某特定波长下的明暗分布情形获取为二维图像,就会成为反映了被加工物100的面内的厚度分布的像。
通过这样线状地照射光,以线状来对反射光进行分光,从而相比点区域的测定,能够大幅缩短取入时间,并且能够得到在X方向上连续的信息,所以能够得到高精度的信息,因此,能够使处理时间更短且能够取得正确的包含膜厚信息的数据。
将来自发光部502的光设为X方向的一线状进行照射的照射部501可以通过将发光部502设为线状光源来实现,也可以使用光纤来设为线状,还可以通过在发光部502与被加工物100之间设置缝隙等,将从发光部502扩散的光汇聚成线状来实现。该照射部501还可以具备在Y方向上对一线状的白色光进行扫描的光线轴控制机构。在该情况下,能够精度良好地以细微的间距改变相对位置。此外,为了改变Y方向上的光与被加工物100的相对位置关系,也可以如图5所示那样,调整保持被加工物100的基座位置。在该情况下,由于能够对由发光部502、照射部501、线分光摄像部503构成的光学系统进行固定,所以能够稳定地进行测定。
在此,通过从光的波长区域中连续存在的分光数据之中正确地得到干涉光的光谱的峰值波长,并且取得被加工物100的折射率和消光系数,能够得到膜厚候补值的面内分布。更具体来说,虽然干涉光的光谱相对于波长来说强度周期性地提高(振动),但是对实测值的强度的振动和某厚度下的理论值的强度的振动进行拟合,将拟合率最高的厚度设为膜厚候补值。另外,所谓“周期性”并不是仅指固定周期、固定振幅。
在上述的例子中,作为来自发光部502的光,虽然并不特别限定,但是也可以使用白色光。由于白色光的波长区域宽,因此在其波长范围内连续地存在分光光谱。因此,能够从该波长范围的分光光谱之中,选择适于被加工物100的材质、膜厚的波长下的数据。
(e)工序
接着,根据谐振频率求取参照膜厚值。在此,参照膜厚值通过点测定来求取。此外,由于在被加工物100的外缘部附近不能进行正确的测定,所以在远离外缘的被加工物100内的数点处进行膜厚测定。另外,也可以在(d)工序之前进行(e)工序。
(f)工序
接着,利用在(e)工序中得到的参照膜厚值和被加工物100的XY面内的坐标信息(位置信息),对(d)工序中得到的膜厚候补值进行修正。
具体来说,通过以下的步骤对在(d)工序中得到的膜厚候补值进行修正。首先,(d)工序中得到的分光数据在来自发光部502的光的波长区域内随着波长的不同,振幅会周期性地变强。该周期虽然是厚度固有的值,但是具有相同周期的厚度离散地存在多个。这意味着,(d)工序中得到的膜厚候补值离散地存在多个。在此,能够利用在(e)工序中得到的实测值即参照膜厚值,根据离散存在的膜厚候补值对膜厚候补值进行修正,即能够选择真正的膜厚候补值。
在使用晶体作为被加工物100的情况下,确认来自空气与晶体的界面的反射。更具体来说,确认在空气中行进且在空气与晶体的界面反射的光和在晶体内行进且在晶体的下表面反射而行进至空气侧的光的干涉光。在该情况下,因波形密度和波长的原因,仅通过光学计算很难从离散存在的膜厚候补值中选择真正的膜厚候补值。因此,在使用晶体作为被加工物100的情况下,优选进行(d)~(f)工序。
此外,在被加工物100的厚度为1μm以上的情况下,根据离散存在的膜厚候补值来得到真正的膜厚候补值是很困难的。因此,优选进行(d)~(f)工序。另外,在(d)工序中对厚度为1μm~120μm的多个被加工物100进行测定的结果是,每一个都确认到与(e)工序的值之间的差。
在图6(a)中,示出仅经过(d)工序的情况、仅经过(e)工序的情况下的膜厚测定结果,在图6(b)中示出经过了(d)~(f)工序时的膜厚测定结果。在图6中,横轴表示被加工物100的面内的一方向上的位置,纵轴表示厚度。另外,在图6(a)和图6(b)中测定不同的对象物。
根据图6(a)可以明了,通过(d)工序高精度地得到了相对的膜厚分布。但是,有时无法高精度地得到膜厚分布的绝对值。另一方面,(e)工序能够高精度地计算出厚度的绝对值。但是,仅通过(e)工序,只能知晓进行谐振频率测定的探针的直径(2~5mm程度)的平均值,不能得到比探针直径小的区域内的膜厚分布,其结果是,只能得到离散的膜厚数据。实际上,由于测定部分周围的信息也有关系,因此会变成比探针直径大的范围的平均的厚度信息。进一步地,在仅设为(e)工序的情况下,被加工物100的外缘附近的测定误差变大。由于是这种情况,因此无法取得面内整个面的膜厚分布。这样,在仅设为(e)工序的情况下,不能在被加工物100的整个面得到连续的膜厚分布。
相对于此,如图6(b)所示,确认到,在经过了(d)~(f)工序时,能够在被加工物100的整个面得到连续的高精度的膜厚分布。
这样,通过进行(d)~(f)工序,能够取得更准确的膜厚数据。
另外,上述的(d)~(f)工序虽然是以被加工物100为晶体的情况为例进行了说明,但是在使用LT基板作为被加工物100的情况下,也可以取代(f)工序,采用dektak等局部测定膜厚的方法来获得参照膜厚值。特别地,当在硅、蓝宝石、SiC基板等支承基板上配置了薄的LT基板的情况下,若经过这样的工序,则不管支承基板是否有起伏、外缘部是否存在,都能够取得更准确的膜厚数据。
此外,在将仅通过光学计算就能够正确地从离散存在的膜厚候补值中选择真正的膜厚候补值的材料选择为被加工物100的情况下,也可以仅进行(d)工序。
另外,从本说明书之中能够提取以下的其他概念。
(概念1)
一种被加工物的加工方法,具备:膜厚候补测定工序,在使光与具有光透射性的被加工物之间的相对位置发生变化的同时向所述被加工物照射光,对其反射光进行分光,由此得到膜厚候补值;参照膜厚测定工序,在所述构件的多个部位基于谐振频率来测定参照膜厚;膜厚决定工序,以所述参照膜厚对所述膜厚候补进行修正,得到面内的厚度分布;蚀刻量设定工序,根据所述膜厚分布与期望的膜厚分布的差分来计算出蚀刻量分布;以及局部加工工序,根据所述蚀刻量分布对所述基板进行局部蚀刻。
(概念2)
一种被加工物的加工方法,在概念1下,在局部加工工序之前或者之后进行干蚀刻。
符号说明
100 被加工物
101 第1主面
102 电极
103 元件部
104 贯通孔
110 元件

Claims (8)

1.一种元件制造方法,包括:
第1工序,得到具有基准面的被加工物的面方向上的厚度分布;
第2工序,根据所述厚度分布与期望的膜厚分布的差分,计算出加工量分布;
第3工序,根据所述加工量分布对所述被加工物进行局部加工;
第4工序,在所述第3工序之后,将所述被加工物的面内区分成多个元件部,在各元件部形成电极;以及
第5工序,按多个所述元件部的每一个进行分割,形成多个元件。
2.根据权利要求1所述的元件制造方法,其中,
在所述第3工序中,所述加工是局部地产生等离子并在与所述加工量分布相应的滞留时间内改变所述被加工物与所述等离子的产生部的相对位置的同时进行的。
3.根据权利要求1或2所述的元件制造方法,还包括:
第1蚀刻工序,在所述第1工序之前,将所述被加工物浸渍到具有各向同性的蚀刻液中。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的元件制造方法,还包括:
第2蚀刻工序,接着所述第3工序,将所述被加工物浸渍到具有各向同性的蚀刻液中。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的元件制造方法,其中,
使用具有光透射性的物体作为所述被加工物,
所述第1工序包括:
膜厚候补值测定工序,在使光与所述被加工物的相对位置发生变化的同时向所述被加工物照射该光,对其反射光进行分光,由此得到膜厚候补值;
参照膜厚测定工序,在所述被加工物的多个部位基于谐振频率来测定参照膜厚;以及
膜厚决定工序,利用所述参照膜厚对所述膜厚候补进行修正,获得面内的厚度分布。
6.根据权利要求5所述的元件制造方法,其中,
在所述膜厚候补值测定工序中,使用白色光作为所述光,将所述光照射成一线状,将一线状的所述光的所述反射光保持一线状的同时进行分光,并保持线状的同时获得膜厚候补值。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的元件制造方法,其中,
所述被加工物是晶体。
8.根据权利要求1或2所述的元件制造方法,还包括:
第1蚀刻工序,在所述第1工序之前,将所述被加工物浸渍到具有各向同性的蚀刻液中;以及
第2蚀刻工序,接着所述第3工序,将所述被加工物浸渍到具有各向同性的蚀刻液中,
所述第1蚀刻工序的蚀刻时间比所述第2蚀刻工序的蚀刻时间长。
CN201680011270.XA 2015-03-30 2016-03-29 元件制造方法 Active CN107251422B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015068813 2015-03-30
JP2015-068813 2015-03-30
PCT/JP2016/060158 WO2016158965A1 (ja) 2015-03-30 2016-03-29 素子製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107251422A true CN107251422A (zh) 2017-10-13
CN107251422B CN107251422B (zh) 2020-12-29

Family

ID=57004388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680011270.XA Active CN107251422B (zh) 2015-03-30 2016-03-29 元件制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10236436B2 (zh)
JP (1) JP6075817B1 (zh)
CN (1) CN107251422B (zh)
WO (1) WO2016158965A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6547925B1 (ja) * 2017-09-29 2019-07-24 株式会社村田製作所 圧電基板の製造装置及び圧電基板の製造方法
JP7075529B1 (ja) * 2021-06-11 2022-05-25 日本碍子株式会社 複合基板および複合基板の製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1367934A (zh) * 1999-08-04 2002-09-04 Memc电子材料有限公司 用于降低半导体晶片中的波纹性的方法
US6650426B1 (en) * 1999-07-12 2003-11-18 Sc Technology, Inc. Endpoint determination for recess etching to a precise depth
US20070053389A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Toshihiro Sato Method of manufacturing crystal oscillator
US8211781B2 (en) * 2008-11-10 2012-07-03 Stanley Electric Co., Ltd. Semiconductor manufacturing method
WO2014115586A1 (ja) * 2013-01-23 2014-07-31 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 表面計測装置
CN104209650A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 株式会社迪思科 激光加工装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3608498B2 (ja) * 2000-10-17 2005-01-12 三菱マテリアル株式会社 圧電基板の材料定数測定方法および装置
JP2003273082A (ja) * 2002-03-14 2003-09-26 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2004191079A (ja) 2002-12-09 2004-07-08 Daishinku Corp 振動周波数による水晶片の分類装置及びその分類方法
JP4675600B2 (ja) 2004-09-21 2011-04-27 東京電波株式会社 圧電ブランク片選別機
JP2010147963A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 水晶振動子の製造方法及びその装置
JP2012085253A (ja) * 2010-03-25 2012-04-26 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 表面実装型の水晶デバイス及び水晶デバイスの製造方法
JP5604643B2 (ja) * 2010-04-20 2014-10-08 株式会社昭和真空 圧電振動子の周波数調整装置及び周波数調整方法
JP2011245610A (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
DE102012215067A1 (de) * 2012-08-24 2014-02-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Herstellung von vereinzelten halbleiterbauelementen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6650426B1 (en) * 1999-07-12 2003-11-18 Sc Technology, Inc. Endpoint determination for recess etching to a precise depth
CN1367934A (zh) * 1999-08-04 2002-09-04 Memc电子材料有限公司 用于降低半导体晶片中的波纹性的方法
US20070053389A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Toshihiro Sato Method of manufacturing crystal oscillator
US8211781B2 (en) * 2008-11-10 2012-07-03 Stanley Electric Co., Ltd. Semiconductor manufacturing method
WO2014115586A1 (ja) * 2013-01-23 2014-07-31 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 表面計測装置
CN104209650A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 株式会社迪思科 激光加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6075817B1 (ja) 2017-02-08
JPWO2016158965A1 (ja) 2017-04-27
US10236436B2 (en) 2019-03-19
US20180047890A1 (en) 2018-02-15
CN107251422B (zh) 2020-12-29
WO2016158965A1 (ja) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6869898B2 (en) Quartz glass jig for processing apparatus using plasma
KR101264448B1 (ko) 실리콘 전극 어셈블리 에칭 레이트 및 에칭 균일도 복원을위한 방법
CN110491763B (zh) 再生电极
TWI636517B (zh) 用以在電漿處理系統中清洗斜邊之方法及設備
US20080063840A1 (en) Silicon-on Insulator Substrate and Method for manufacturing the Same
JP4409459B2 (ja) プラズマ処理装置およびその部品と部品の寿命検出方法
US8551346B2 (en) Photomask-forming glass substrate and making method
KR20150100696A (ko) 복합 기판, 그 제법 및 탄성파 디바이스
CN107251422A (zh) 元件制造方法
US6458712B2 (en) Method for regenerating semiconductor wafers
CN111740008A (zh) 一种提高离子束剥离薄膜厚度均匀性的方法
US6379490B1 (en) System for improving the total thickness variation of a wafer
WO2001019746A1 (en) Quartz glass article having sand blast-treated surface and method for cleaning the same
JP2000256094A (ja) シリコンエピタキシャル成長ウェーハ製造方法およびその装置
US10636686B2 (en) Method monitoring chamber drift
JP2004063883A (ja) 半導体ウェーハの製造方法
US11077525B2 (en) Method of processing a silicon carbide containing crystalline substrate, silicon carbide chip, and processing chamber
JP2010207935A (ja) ウエハの加工方法および数値制御ブラスト加工装置
JP2001210626A (ja) 半導体ウェーハの製造方法及び半導体ウェーハ
JP3525836B2 (ja) 高平坦度半導体ウェーハの製造方法及び高平坦度半導体ウェーハ
JP2005203927A (ja) 弾性表面波素子用結晶材、その製造方法および球状弾性表面波素子
Bartl Preparation of depth-setting standards of type A1 at the Slovak Institute of Metrology
JPS62156265A (ja) 結晶性薄膜の成膜方法
JP2001176844A (ja) 高平坦度半導体ウェーハの製造方法及び高平坦度半導体ウェーハ
KR20170078542A (ko) 투명 피막의 형성 방법 및 이에 따른 투명 피막

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant