本發(fā)明涉及制造元件的元件制造方法。

背景技術(shù)：

從基板形成元件時，有時會因基板的厚度分布而使得各元件的特性產(chǎn)生偏差。作為這樣的元件的一例，例如可例示晶體振子。晶體振子具備與包括晶體的基板的厚度相應(yīng)的頻率特性。該基板的厚度在面方向上具有分布(面內(nèi)分布)。基板的厚度的面內(nèi)分布(偏差)直接關(guān)系到頻率特性的偏差。因此，通過在基板上形成的電極的形狀、厚度等來對發(fā)生了偏差的特性進行調(diào)整，或者將基板單片化后按厚度挑選，然后形成元件，以便不會產(chǎn)生特性的偏差(例如，參照jp特開2006-93865號公報、jp特開2004-191079號公報)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

用于解決課題的手段

本發(fā)明的一實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，獲得具有基準(zhǔn)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，根據(jù)所述厚度分布與期望的膜厚分布的差分，計算出加工量分布。第3工序是局部加工工序，根據(jù)所述加工量分布，對所述被加工物進行局部加工。第4工序是電極形成工序，在第3工序之后，將所述被加工物的面內(nèi)區(qū)分成多個元件部，在各元件部形成電極。第5工序是單片化工序，按多個所述元件部進行分割，形成多個元件。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能以高生產(chǎn)性來制造元件的元件制造方法。

附圖說明

圖1是第1實施方式涉及的元件制造方法的流程圖。

圖2(a)～(d)是表示第1實施方式涉及的元件制造方法的各工序的主要部分剖視圖。

圖3(a)、(b)是表示第1實施方式涉及的元件制造方法的制造中途的被加工物的狀態(tài)的俯視圖。

圖4是表示第3工序中使用的大氣壓等離子產(chǎn)生裝置的簡要結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖5是膜厚測定裝置的示意圖。

圖6(a)、(b)分別是表示各方法中的膜厚分布測定結(jié)果的曲線圖。

具體實施方式

《第1實施方式》

參照附圖，說明本發(fā)明的元件制造方法的一實施方式。

圖1是表示元件制造方法的工序流程的圖。圖2是表示元件的制造中途的各工序的剖視圖。圖3是表示元件的制造中途的各工序的俯視圖。另外，這些圖是用于說明的示意性附圖，并不反映實際的尺寸比率。如圖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，準(zhǔn)備被加工物100。被加工物100具有基準(zhǔn)面，例如可以使用硅(si)等半導(dǎo)體基板、晶體、鉭酸鋰基板(lt基板)、鈮酸鋰基板(ln基板)等壓電基板、藍寶石基板等單晶絕緣基板、碳化硅(sic)基板等各種基板。在這種基板狀的情況下，基板的上表面或者下表面成為基準(zhǔn)面。在該例子中，使用通過多線切割機等以期望的切角切割人工晶體的原礦石后得到的晶體晶片，作為被加工物100。在切片后也可以實施研磨加工。作為這樣的晶體晶片，可例示直徑為2英寸、厚度為20μm～200μm的晶片。

對于這樣準(zhǔn)備好的被加工物100，在第1工序中，取得面方向上的厚度分布信息。厚度分布測定可采用接觸式的表面形狀測定方法、光學(xué)式的使用了干涉光的膜厚測定方法等。在本例中，由于使用晶體作為被加工物100，所以也可以用兩個電極在厚度方向上夾持被加工物100，通過測定諧振頻率來計算出膜厚。

接著，在第2工序中，對于期望的面內(nèi)的膜厚分布，計算出與現(xiàn)狀厚度分布之間的差分，從而能夠得到加工量的面內(nèi)分布(以下，稱為加工量分布)。在該例中，由于目的是使被加工物100的膜厚在面內(nèi)恒定，所以期望的面內(nèi)的膜厚分布成為固定值。具體來說，在將做出最終制品的元件時的諧振頻率設(shè)為10mhz～80mhz的情況下，作為被加工物100的加工后的厚度，將20μm～170μm的范圍下的規(guī)定值設(shè)為目標(biāo)。

基于該加工量分布，如圖2(a)所示，進行第3工序。經(jīng)過該第3工序，被加工物100的面內(nèi)的膜厚分布變成期望的膜厚分布(在該例中為固定的膜厚分布)。所謂局部的加工，可以是局部地將被加工物100從表面去除，也可以在表面成膜。

作為這樣的第3工序中使用的局部的加工方法，只要能夠在每個微小區(qū)域以高精度(例如偏差σ在5nm以下)進行加工即可，不特別限定方法，可例示局部研磨、lwe(localwetetching)法、氣體團簇離子束、eem(elasticemissionmachining)法、局部等離子加工等。例如，作為局部等離子加工法的例子，可例示等離子噴射、等離子cvm(chemicalvaporizationmachining)、pace(plasmaassistedchemicaletching)、大氣壓等離子加工法等。在該例子中，使用大氣壓等離子加工法從被加工物100的一主面101側(cè)進行加工，使其變成期望的厚度分布。保持被加工物100緊貼于基座。并且，在被加工物100的一主面101掃描加工工具。另外，將在后面敘述該大氣壓等離子加工法。

經(jīng)過了該第3工序的被加工物100如圖2(b)所示那樣具有一致的厚度。然后，在接下來的第4工序中，能夠通過在被加工物100的至少一主面101形成電極102從而制造元件。在制造晶體振子作為元件的情況下，如圖2(c)所示，只要在被加工物100的兩主面形成夾著被加工物100對置配置的電極102即可。這樣的電極102在通過蒸鍍法、cvd法、濺射法等通常的薄膜形成方法形成導(dǎo)電膜后進行圖案化，形成期望形狀的電極即可。

在此，為了能夠從被加工物100同時制造多個元件，只要在被加工物100中一并形成多個電極102即可。具體來說，如圖3(a)所示，將多個元件部103在被加工物100的平面方向上按行方向和列方向進行排列來加以區(qū)分。然后，將電極102分別形成于被加工物100的各元件部102。

然后，在第5工序中，如圖2(d)以及圖3(b)所示，形成保留連接部105且包圍各元件部103間的貫通孔104。另外，圖3(b)是將圖3(a)中相當(dāng)于被虛線圓包圍的部分的區(qū)域放大后得到的圖。貫通孔104能夠通過以下來形成，即，在一主面101，在形成覆蓋元件部103以及連接部105的掩模后，通過蝕刻來去除從掩模露出的部分。然后，通過機械、化學(xué)、物理手段，從連接部105切斷各元件部103，能夠獲得多個元件110。作為機械手段，可例示對連接部105施加應(yīng)力來破壞或者切斷連接部105的方法。作為化學(xué)手段，可例示通過干蝕刻等去除連接部105的方法。作為物理手段，可例示通過濺射、在第3工序中使用的那種等離子加工等來去除連接部105的方法。

在該例子中，由于使用晶體作為被加工物100，因此雖然通過上述方法進行了單片化，但是在使用si基板、lt基板等的情況下，也可以通過切割(dicing)等來進行單片化。

此外，在上述的例子中，雖然在形成電極102后形成了貫通孔104，但是也可以在形成貫通孔104后形成電極102。

由于能夠如上所述那樣在元件部103形成電極102等之前將各元件部103中的被加工物100的厚度控制成期望的值，因此沒有必要對各元件部103進行單獨的元件設(shè)計，能夠以高生產(chǎn)性制造元件110。具體來說，由于在各元件部103間被加工物100(基板)的厚度是恒定的，所以不需要在將基板單片化成元件尺寸后，按單片化后的芯片的每個厚度進行類別分類，并按各類別使電極面積以及厚度等電極設(shè)計不同來進行制造。此外，即使是在單片化前一并形成電極102的情況，也不需要按各元件110使電極面積、電極厚度等電極102的設(shè)計不同。進一步地，在將元件110安裝到封裝體的狀態(tài)下，也不需要為了在測定特性的同時使其符合期望的特性而去除電極102的厚度的一部分的調(diào)整工序。由此，能夠飛躍性地提高生產(chǎn)性。此外，由于被加工物100的厚度恒定，所以各元件110的特性也穩(wěn)定，能夠提供可靠性高的元件制造方法。

另外，在該例子中，為了進一步提高生產(chǎn)性，以單片化被加工物100之前形成電極102的情況為例進行了說明，但是也可以在單片化被加工物100之后形成電極102。即使在這種情況下，由于不需要進行按厚度對單片化后的芯片進行分類的工序，所以能夠提高生產(chǎn)性。

<第3工序>

上述那樣的、在被加工物100的面內(nèi)這樣大的區(qū)域內(nèi)將各元件部103這樣小的每個區(qū)域的厚度設(shè)為期望的值的方法，能夠通過使用局部加工手段首次實現(xiàn)。以下，詳細說明使用作為該手段之一的大氣壓等離子加工法的情況。

大氣壓等離子加工法利用在大氣壓下產(chǎn)生的等離子。大氣壓等離子加工法是如下方法，即，向施加了高頻電壓的規(guī)定電極供給工業(yè)氣體，與大氣壓等離子一起產(chǎn)生基于工業(yè)氣體的自由基，通過去除因該自由基與被加工面的自由基反應(yīng)而生成的物質(zhì)，從而對被加工面進行加工。

另外，在此，所謂“大氣壓”是指與一般的真空裝置的腔內(nèi)壓力相比的壓力，而不是指嚴(yán)格意義上的一個氣壓。例如，因氣候而發(fā)生氣壓變動的情況當(dāng)然包括在“大氣壓”中，因?qū)⒓庸び醚b置設(shè)置在從大氣壓減壓的室內(nèi)而發(fā)生氣壓變動的情況等也包括在“大氣壓”中。

說明使用了該大氣壓等離子加工方法的大氣壓等離子產(chǎn)生裝置(以下，有時稱為“裝置”)。如圖4所示，大氣壓等離子產(chǎn)生裝置10具備：電極1、位于電極1的下方且支承被加工物100的支承臺11、在被加工物100的下方位于與電極1對置的位置處的對置電極12、電壓施加部件13和氣體供給部件14。

支承臺11可以具有吸附被加工物100的吸附部件。作為吸附部件，例如可列舉真空卡盤等。

本實施方式的對置電極12位于支承臺11的內(nèi)部。此外，本實施方式的對置電極12經(jīng)由電壓施加部件13所具有的第1導(dǎo)線133與電極1電連接，并且經(jīng)由第2導(dǎo)線134接地。

電壓施加部件13在電極1與對置電極12之間施加電壓。本實施方式的電壓施加部件13具有高頻電源131、匹配設(shè)備132、第1導(dǎo)線133和第2導(dǎo)線134。

氣體供給部件14向位于電極部2的第1氣體內(nèi)側(cè)流路24供給第1工業(yè)氣體，并且向第2氣體流路26供給第2工業(yè)氣體。作為氣體供給部件14，例如可列舉貯氣瓶等。

氣體供給部件14可以具有對第1工業(yè)氣體以及第2工業(yè)氣體各自的流量進行控制的流量控制部件。由此，能夠提高氣體流量的精度，實現(xiàn)穩(wěn)定的加工。作為流量控制部件，例如可列舉質(zhì)量流控制器等。

在此，作為第1工業(yè)氣體，例如可列舉cf4、c2f6、c3f6、c4f8、cclf3、sf6、chf3等含氟原子化合物氣體以及cl2、bcl3、ccl4等含氯原子化合物氣體等鹵素系氣體等，可以混合一種或者兩種以上的上述氣體來使用。此外，第1工業(yè)氣體可以是例示的這些工業(yè)氣體和所謂的載體氣體的混合氣體。所謂載體氣體的意思是為了放電開始和放電維持而導(dǎo)入的氣體。作為載體氣體，例如可列舉he、ne、ar、xe等惰性氣體等，可以混合一種或者兩種以上的上述氣體來使用。此外，為了促進工業(yè)氣體的分解，也可以將o2混入到混合氣體中。例示的這些氣體可根據(jù)被加工物100以期望的組合來使用。

混合氣體中的工業(yè)氣體所占的比例(混合比)并沒有特別限定，例如只要將混合氣體中的工業(yè)氣體的比例按流量比設(shè)為0.1～10％即可。特別地，若將混合氣體中的工業(yè)氣體的比例按流量比設(shè)為0.1～5％，則能夠充分激勵惰性氣體。

電極部2為雙重管構(gòu)造，在內(nèi)部具備第1氣體內(nèi)側(cè)流路24和處于其內(nèi)側(cè)的第2氣體流路26。第1氣體內(nèi)側(cè)流路24經(jīng)由貫通孔25流過形成在第1氣體內(nèi)側(cè)流路24與管狀體2之間的第1氣體外側(cè)流路4，與第1氣體供給口5相連。第2氣體流路26與第2氣體供給口27相連。

另外，裝置10可以進一步具備使電極1以及支承臺11相對地在x軸方向、y軸方向以及z軸方向上移動的移動部件。此外，裝置10也可以進一步具備對等離子產(chǎn)生區(qū)域附近進行吸引的吸引部件。由此，能夠?qū)⒍嘤嗟淖杂苫コ?，抑制因多余的自由基擴散引起的加工不良的產(chǎn)生。具體來說，裝置10進一步具備覆蓋電極1的外周且具有排氣口的蓋體。并且，形成從排氣口通過排氣用泵進行排氣的吸引部件。

接著，針對第3工序，以使用上述大氣壓等離子產(chǎn)生裝置10的情況為例來說明。

第3工序具備以下的(a)～(c)工序。

(a)工序：如圖4所示，通過氣體供給部件14，將第1工業(yè)氣體供給到第1氣體內(nèi)側(cè)流路24，并且將第2工業(yè)氣體供給到第2氣體流路26。

(b)工序：將第1工業(yè)氣體從第1氣體供給口5供給到作為被加工物100的被加工面的一主面101的外周附近，并且將第2工業(yè)氣體從第2氣體供給口27供給到作為被加工面的一主面101。

(c)工序：通過電壓施加部件13，在電極1與對置電極12之間施加電壓，產(chǎn)生大氣壓等離子。

經(jīng)過以上的各工序，制造對一主面101進行了精密加工的大氣壓等離子加工物。

另外，在(a)工序中，第1工業(yè)氣體以及第2工業(yè)氣體各自的組成可以相同，也可以不同。同樣地，第1工業(yè)氣體以及第2工業(yè)氣體各自的流量可以相同，也可以不同。第1工業(yè)氣體以及第2工業(yè)氣體各自的組成以及流量只要是能夠穩(wěn)定產(chǎn)生大氣壓等離子，就能夠根據(jù)被加工物100采用期望的值。即，根據(jù)本實施方式，由于能夠控制第1工業(yè)氣體以及第2工業(yè)氣體各自的組成以及流量，因此能夠?qū)崿F(xiàn)效率高且穩(wěn)定的一主面101的加工。

特別地，在(b)工序中，由于通過從第1氣體供給口5供給第1工業(yè)氣體，從而在被加工面101的外周附近形成第1工業(yè)氣體作用下的屏障，所以能夠抑制外氣流入等離子產(chǎn)生區(qū)域內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)大氣壓等離子作用下的局部的加工。進一步地，由于通過從第2氣體供給口27向一主面101直接供給第2工業(yè)氣體，從而提高作為反應(yīng)物質(zhì)的自由基的生成效率，所以能夠利用大氣壓等離子高效率地對一主面101進行加工。另外，第1工業(yè)氣體不僅形成上述的屏障，還有助于等離子產(chǎn)生。根據(jù)以上情況，為了阻斷外氣，優(yōu)選第1工業(yè)氣體的流量比第2工業(yè)氣體的流量大。

在(c)工序中，作為通過電壓施加部件13施加在電極1與對置電極12之間的施加電力，只要能夠產(chǎn)生大氣壓等離子就不特別限定。

通過經(jīng)過這樣的工序，能夠局部地將被加工物100的厚度加工成期望的值。在該例子中，進行加工以局部去除被加工物100。具體來說，在使作為等離子的產(chǎn)生部的對置配置的一對電極與被加工物100的相對位置發(fā)生變化的同時，向被加工物100的表面(一主面101)供給處理氣體，并且對一對電極施加電壓使處理氣體活性化來產(chǎn)生等離子，由此局部且連續(xù)地對被加工物100進行蝕刻。為了使作為等離子的產(chǎn)生部的對置配置的一對電極與被加工物100的相對位置發(fā)生變化，例如，只要相對于被加工物100掃描電極1即可。在此，通過按照加工量分布來設(shè)定電極1的滯留時間，能夠得到期望的加工量。

另外，圖4所示的大氣壓等離子產(chǎn)生裝置10并不限于該例。例如，在上述的例子中，將電極1作為雙重管構(gòu)造，使用第1工業(yè)氣體、第2工業(yè)氣體這兩者進行了加工，但是也可以僅使用任意一者。在該情況下，電極1也可以是僅具備環(huán)狀的工業(yè)氣體供給口的構(gòu)造，或是僅在中央部具備工業(yè)氣體供給口的構(gòu)造。另外，能夠根據(jù)所產(chǎn)生的等離子的種類(自由基的種類)，進行加工以局部增加厚度。具體來說，作為工業(yè)氣體，不含有f而僅產(chǎn)生o2氣體自由基，由此能夠局部形成氧化硅膜。

此外，電極1也可以不具備氣體供給部件14。也可以獨立于電極1而具備向電極1與被加工物100之間供給氣體的機構(gòu)。

《第2實施方式》

也可以在上述的實施方式的第1工序之前，加入第1蝕刻工序。第1蝕刻工序的目的在于，當(dāng)進行局部加工時，去除表面的殘留應(yīng)力、微粒等異物。因此，第1蝕刻工序可以不使用物理方法而是使用化學(xué)方法。更具體來說，使用與被加工物100的材質(zhì)相匹配的干蝕刻液，去除殘存有殘留應(yīng)力的表面的層。為了一致去除這樣的層，蝕刻液不使用具有各向異性的蝕刻液，而是使用各向同性的蝕刻液。此外，在進行了干蝕刻后，為了去除蝕刻殘渣，進行充分的清洗。

特別地，作為被加工物100，也可以在使用經(jīng)過機械加工的構(gòu)件時進行第1蝕刻工序。例如，作為被加工物100，在使用通過多線切割機等以期望的切角將人工晶體的原礦石切片后得到的晶體晶片的情況下，因切片加工以及之后的粗研磨等機械加工，在被加工物100的表面殘留有殘留應(yīng)力。此外，有時會殘留有研磨粒等磨削殘渣。若對這樣的被加工物100進行局部加工，則有時會發(fā)生被加工物100的破損、結(jié)晶構(gòu)造的變化等。特別是，在使用晶體作為被加工物100的情況下，有時因應(yīng)力以及異物的存在，在局部加工時會有裂紋形成，或成為孿晶。因此，可以在對薄的晶體基板進行加工時進行第1蝕刻工序。

進一步地，通過降低被加工物100的殘留應(yīng)力，在圖4所示的大氣壓等離子產(chǎn)生裝置10中使用吸附部件在支承臺11保持被加工物100時，能夠在被加工物100的整個面均等地進行保持。由此，能夠抑制電極1與加工面的距離背離設(shè)想的值，或抑制所施加的電壓的大小背離設(shè)想的值，所以加工速率均勻，其結(jié)果是加工精度得以提高。此外，由于也能夠提高吸附強度，所以能夠進行穩(wěn)定的加工。因此，在進行吸附于基座進行加工這樣的第3工序時，也可以采用第1蝕刻工序。

在此，在使用晶體作為被加工物100的情況下，使用以氟酸和氟化氫銨的混合水溶液、即緩沖氫氟酸為主成分的溶液作為蝕刻液。氟酸和氟化氫銨的混合比調(diào)整成氟化氫銨相對于氟酸的比率在等摩爾以下。這是為了減小表面粗糙度。此外，也可以相對于氟酸進一步含有等摩爾以下的強酸。作為強酸，可例示鹽酸、硝酸。在這樣的蝕刻液中將被加工物100浸漬1～5小時，去除存留有殘留應(yīng)力的表面的層。在此，當(dāng)被加工物100的殘留應(yīng)力為125mpa時，產(chǎn)生了以下不良，即，在第3工序中加工時形成裂紋，或成為孿晶。相對于此，在去除表層，將被加工物100的殘留應(yīng)力設(shè)為25mpa時，在第3工序中未產(chǎn)生不良。這樣，例如為了去除超過70mpa這樣的殘留應(yīng)力大的區(qū)域，并且將厚度調(diào)整成接近目標(biāo)的厚度分布值，例如，優(yōu)選在第1蝕刻工序中去除20μm以上。

《第3實施方式》

也可以在上述的第1實施方式、第2實施方式的第3工序之后設(shè)置第2蝕刻工序。第2蝕刻工序的目的在于，對進行過局部加工的表面狀態(tài)進行改質(zhì)。因此，第2蝕刻工序可以不使用物理方法，而是使用化學(xué)方法。更具體來說，使用與被加工物100的材質(zhì)相匹配的干蝕刻液，去除表面的層。為了一致地去除這樣的層，蝕刻液不使用具有各向異性的蝕刻液，而是使用各向同性的蝕刻液。此外，在進行了干蝕刻后，為了去除蝕刻殘渣，需要進行充分的清洗。

特別地，在第3工序中使用等離子的情況下，存在以下危險，即，在表面產(chǎn)生微小的凹凸，或第1及第2工業(yè)氣體、載體氣體的成分的一部分進入到被加工物100的表層。另外，認(rèn)為在表面形成的微小的凹凸與被加工物100的厚度相比充分小，對元件110特性的影響少。

鑒于這樣的狀況，為了去除凹凸而改善局部的算術(shù)平均粗糙度，或去除表層來去除雜質(zhì)，設(shè)置第2蝕刻工序即可。

此外，在第3工序中，在僅對被加工物100的一主面101進行加工的情況下，可以通過第2蝕刻工序去除加工面的應(yīng)力高的層。通過第2蝕刻工序，能夠釋放被加工物100的兩個主面中僅在一個主面?zhèn)犬a(chǎn)生的應(yīng)力。由此，能夠抑制被加工物100發(fā)生翹曲。進一步地，在后續(xù)的第4工序等中被加工物100的溫度上升時，能夠抑制因應(yīng)力的不均勻引起的破損、孿晶的產(chǎn)生。

此外，在進行吸附到基座進行加工這樣的第3工序，且需要在后續(xù)的工序中涂敷抗蝕劑等的情況下，也可以進行第2蝕刻工序。若將被加工物100保持于第3工序中的加工裝置，有時污垢會附著到被加工物100的表面。例如，在圖4所示的大氣壓等離子產(chǎn)生裝置10中使用吸附部件將被加工物100保持于支承臺11的情況下，與支承臺11接觸。然后，由于還在與該支承臺11接觸的面，在第4工序中形成導(dǎo)電膜，所以也在該面涂敷用于將導(dǎo)電膜加工成期望的形狀的抗蝕劑。通過清洗有可能附著的污垢，使與支承臺11接觸的面變成潔凈的面，從而該抗蝕劑就會被良好地涂敷。此外，也可以在第2蝕刻工序之后用硫酸雙氧水混合液等進行清洗。

在此，在使用晶體作為被加工物100的情況下，使用以氟酸和氟化氫銨的混合水溶液、即緩沖氫氟酸為主成分的溶液作為蝕刻液。氟酸和氟化氫銨的混合比調(diào)整成氟化氫銨相對于氟酸的比率在等摩爾以下。這是為了減小表面粗糙度。此外，也可以相對于氟酸進一步包含等摩爾以下的強酸。作為強酸可例示鹽酸、硝酸。將被加工物100浸漬到這樣的蝕刻液中1～60分鐘，去除表面的層。

這樣的第2蝕刻工序只要能夠去除最表面的污垢并且能夠?qū)⒈患庸の?00的兩主面的殘留應(yīng)力之差降低到被加工物100不會翹曲的程度即可，具體來說，只要去除10nm～200nm程度即可。更優(yōu)選地，使被加工物100的兩主面的殘留應(yīng)力之差變成10％以下的誤差或大致相等即可。

另外，第2蝕刻工序如上述那樣，與第1蝕刻工序相比，進行時間更短，其去除量(加工量)也變少。

《第4實施方式》

在第1～第3實施方式的第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況下，作為膜厚測定方法，可以使用光干涉型且以線狀測定膜厚分布的方法。

具體來說，將光設(shè)成線狀來照射被照射體100，通過將其反射光同時分光成一線狀，從而能夠得到線狀連續(xù)的膜厚數(shù)據(jù)。并且，通過使該光與被加工物100的相對位置發(fā)生變化，使光掃描被加工物100的面方向的整個面，從而能夠取得整面的厚度分布信息。例如，若設(shè)定彼此正交的x方向和y方向作為面方向，則只要在y方向上掃描沿x方向延伸的線狀的光即可。

這樣，關(guān)于膜厚，不是點測定，而是連續(xù)的數(shù)據(jù)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)在被加工物100的面內(nèi)這樣大的區(qū)域內(nèi)將各元件部103這樣小的每個區(qū)域的厚度設(shè)成期望的值。

在此，在將被加工物100設(shè)為晶體時，能夠通過使用上述的膜厚測定法，并且實施修正來提高精度。具體來說，經(jīng)過以下的三個工序來取得膜厚分布。

(d)工序：在使光與上述的具有光透射性的被加工物100的相對位置發(fā)生變化的同時照射被加工物100，將其反射光分光而獲得膜厚候補值，通過這樣的方法來測定膜厚候補值。

(e)工序：在被加工物100的多個部位基于諧振頻率測定參照膜厚，由此測定參照膜厚值。

(f)工序：用參照膜厚值修正膜厚候補值，得到面內(nèi)的厚度分布，由此決定厚度分布。

以下，說明各工序。

(d)工序

圖5示出光干涉型的膜厚測定裝置500的簡要結(jié)構(gòu)。如圖5所示，膜厚測定裝置500具備照射部501、發(fā)光部502、線分光攝像部503。

在膜厚測定裝置500中，在使來自照射部501的光與被加工物100的相對位置發(fā)生變化的同時，利用線分光攝像部503對各部位的反射光進行分光，利用ccd、cmos的攝像元件進行拍攝，由此取得按各波長得到的二維圖像。在此，各部位處的反射光與被加工物100的光照射位置的厚度相應(yīng)地表示干涉波形。即，由于光的強度根據(jù)被加工物100的表面處的反射光與被加工物100的背面處的反射光的相位差發(fā)生變化，所以反射光產(chǎn)生明暗之差。通過將該反射光的某特定波長下的明暗分布情形獲取為二維圖像，就會成為反映了被加工物100的面內(nèi)的厚度分布的像。

通過這樣線狀地照射光，以線狀來對反射光進行分光，從而相比點區(qū)域的測定，能夠大幅縮短取入時間，并且能夠得到在x方向上連續(xù)的信息，所以能夠得到高精度的信息，因此，能夠使處理時間更短且能夠取得正確的包含膜厚信息的數(shù)據(jù)。

將來自發(fā)光部502的光設(shè)為x方向的一線狀進行照射的照射部501可以通過將發(fā)光部502設(shè)為線狀光源來實現(xiàn)，也可以使用光纖來設(shè)為線狀，還可以通過在發(fā)光部502與被加工物100之間設(shè)置縫隙等，將從發(fā)光部502擴散的光匯聚成線狀來實現(xiàn)。該照射部501還可以具備在y方向上對一線狀的白色光進行掃描的光線軸控制機構(gòu)。在該情況下，能夠精度良好地以細微的間距改變相對位置。此外，為了改變y方向上的光與被加工物100的相對位置關(guān)系，也可以如圖5所示那樣，調(diào)整保持被加工物100的基座位置。在該情況下，由于能夠?qū)τ砂l(fā)光部502、照射部501、線分光攝像部503構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)進行固定，所以能夠穩(wěn)定地進行測定。

在此，通過從光的波長區(qū)域中連續(xù)存在的分光數(shù)據(jù)之中正確地得到干涉光的光譜的峰值波長，并且取得被加工物100的折射率和消光系數(shù)，能夠得到膜厚候補值的面內(nèi)分布。更具體來說，雖然干涉光的光譜相對于波長來說強度周期性地提高(振動)，但是對實測值的強度的振動和某厚度下的理論值的強度的振動進行擬合，將擬合率最高的厚度設(shè)為膜厚候補值。另外，所謂“周期性”并不是僅指固定周期、固定振幅。

在上述的例子中，作為來自發(fā)光部502的光，雖然并不特別限定，但是也可以使用白色光。由于白色光的波長區(qū)域?qū)?，因此在其波長范圍內(nèi)連續(xù)地存在分光光譜。因此，能夠從該波長范圍的分光光譜之中，選擇適于被加工物100的材質(zhì)、膜厚的波長下的數(shù)據(jù)。

(e)工序

接著，根據(jù)諧振頻率求取參照膜厚值。在此，參照膜厚值通過點測定來求取。此外，由于在被加工物100的外緣部附近不能進行正確的測定，所以在遠離外緣的被加工物100內(nèi)的數(shù)點處進行膜厚測定。另外，也可以在(d)工序之前進行(e)工序。

(f)工序

接著，利用在(e)工序中得到的參照膜厚值和被加工物100的xy面內(nèi)的坐標(biāo)信息(位置信息)，對(d)工序中得到的膜厚候補值進行修正。

具體來說，通過以下的步驟對在(d)工序中得到的膜厚候補值進行修正。首先，(d)工序中得到的分光數(shù)據(jù)在來自發(fā)光部502的光的波長區(qū)域內(nèi)隨著波長的不同，振幅會周期性地變強。該周期雖然是厚度固有的值，但是具有相同周期的厚度離散地存在多個。這意味著，(d)工序中得到的膜厚候補值離散地存在多個。在此，能夠利用在(e)工序中得到的實測值即參照膜厚值，根據(jù)離散存在的膜厚候補值對膜厚候補值進行修正，即能夠選擇真正的膜厚候補值。

在使用晶體作為被加工物100的情況下，確認(rèn)來自空氣與晶體的界面的反射。更具體來說，確認(rèn)在空氣中行進且在空氣與晶體的界面反射的光和在晶體內(nèi)行進且在晶體的下表面反射而行進至空氣側(cè)的光的干涉光。在該情況下，因波形密度和波長的原因，僅通過光學(xué)計算很難從離散存在的膜厚候補值中選擇真正的膜厚候補值。因此，在使用晶體作為被加工物100的情況下，優(yōu)選進行(d)～(f)工序。

此外，在被加工物100的厚度為1μm以上的情況下，根據(jù)離散存在的膜厚候補值來得到真正的膜厚候補值是很困難的。因此，優(yōu)選進行(d)～(f)工序。另外，在(d)工序中對厚度為1μm～120μm的多個被加工物100進行測定的結(jié)果是，每一個都確認(rèn)到與(e)工序的值之間的差。

在圖6(a)中，示出僅經(jīng)過(d)工序的情況、僅經(jīng)過(e)工序的情況下的膜厚測定結(jié)果，在圖6(b)中示出經(jīng)過了(d)～(f)工序時的膜厚測定結(jié)果。在圖6中，橫軸表示被加工物100的面內(nèi)的一方向上的位置，縱軸表示厚度。另外，在圖6(a)和圖6(b)中測定不同的對象物。

根據(jù)圖6(a)可以明了，通過(d)工序高精度地得到了相對的膜厚分布。但是，有時無法高精度地得到膜厚分布的絕對值。另一方面，(e)工序能夠高精度地計算出厚度的絕對值。但是，僅通過(e)工序，只能知曉進行諧振頻率測定的探針的直徑(2～5mm程度)的平均值，不能得到比探針直徑小的區(qū)域內(nèi)的膜厚分布，其結(jié)果是，只能得到離散的膜厚數(shù)據(jù)。實際上，由于測定部分周圍的信息也有關(guān)系，因此會變成比探針直徑大的范圍的平均的厚度信息。進一步地，在僅設(shè)為(e)工序的情況下，被加工物100的外緣附近的測定誤差變大。由于是這種情況，因此無法取得面內(nèi)整個面的膜厚分布。這樣，在僅設(shè)為(e)工序的情況下，不能在被加工物100的整個面得到連續(xù)的膜厚分布。

相對于此，如圖6(b)所示，確認(rèn)到，在經(jīng)過了(d)～(f)工序時，能夠在被加工物100的整個面得到連續(xù)的高精度的膜厚分布。

這樣，通過進行(d)～(f)工序，能夠取得更準(zhǔn)確的膜厚數(shù)據(jù)。

另外，上述的(d)～(f)工序雖然是以被加工物100為晶體的情況為例進行了說明，但是在使用lt基板作為被加工物100的情況下，也可以取代(f)工序，采用dektak等局部測定膜厚的方法來獲得參照膜厚值。特別地，當(dāng)在硅、藍寶石、sic基板等支承基板上配置了薄的lt基板的情況下，若經(jīng)過這樣的工序，則不管支承基板是否有起伏、外緣部是否存在，都能夠取得更準(zhǔn)確的膜厚數(shù)據(jù)。

此外，在將僅通過光學(xué)計算就能夠正確地從離散存在的膜厚候補值中選擇真正的膜厚候補值的材料選擇為被加工物100的情況下，也可以僅進行(d)工序。

另外，從本說明書之中能夠提取以下的其他概念。

(概念1)

一種被加工物的加工方法，具備：膜厚候補測定工序，在使光與具有光透射性的被加工物之間的相對位置發(fā)生變化的同時向所述被加工物照射光，對其反射光進行分光，由此得到膜厚候補值；參照膜厚測定工序，在所述構(gòu)件的多個部位基于諧振頻率來測定參照膜厚；膜厚決定工序，以所述參照膜厚對所述膜厚候補進行修正，得到面內(nèi)的厚度分布；蝕刻量設(shè)定工序，根據(jù)所述膜厚分布與期望的膜厚分布的差分來計算出蝕刻量分布；以及局部加工工序，根據(jù)所述蝕刻量分布對所述基板進行局部蝕刻。

(概念2)

一種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進行干蝕刻。

符號說明

100被加工物

101第1主面

102電極

103元件部

104貫通孔

110元件