JP2018036569A - ウエーハ加工用フォトマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設計通りにパターニングできるフォトマスクを安価で容易に製造できるウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を提供すること。【解決手段】ウエーハ加工用フォトマスクの製造方法は、加工すべきウエーハ以上の大きさを有し光を透過する透光板を準備する準備工程ＳＴ１と、光を遮蔽すべき領域の透光板の表面側にレーザー光を照射することにより透光板の裏面に至らない深さの凹部を形成する凹部形成工程ＳＴ２と、凹部形成工程ＳＴ２の後に、凹部に光を遮蔽する遮光材を埋設する遮光材埋設工程ＳＴ３と、透光板の裏面側を保持して、表面側から埋設された該遮光材とともに該透光板を所定厚まで薄化する薄化工程ＳＴ４を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、ウエーハをプラズマエッチングによりデバイスに分割する際に用いられるウエーハ加工用フォトマスクの製造方法に関する。

ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-Scale Integration）等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成された半導体ウエーハは、裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電子機器に広く利用されている。

しかし、ダイシング装置によるダイシング時には、高速回転する切削ブレードがウエーハの分割予定ラインに切り込むため、切削ブレードの破砕力に起因してデバイスに欠けが生じ、デバイスの抗折強度を低下させる。そこで、デバイスの抗折強度を向上させるため、ウエーハの分割予定ラインをプラズマエッチングして個々のデバイスに分割する技術が提案されている。例えば、特許文献１では、プラズマエッチングする際に用いられるフォトマスクの製造方法が、提案されている。

特許文献１に示された製造方法は、フォトマスクを簡易に作成することができる。具体的には、特許文献１に示された製造方法は、透明板の加工すべきウエーハのストリートに対応する表面側の領域に、その透明板の裏面には至らない深さの溝を形成して、その溝に遮光性を備える遮光材を埋設し、フォトマスクを形成する。

特開２０１６−１８１３９号公報

しかし、特許文献１に開示されているように、切削ブレードで切削して溝を形成したり、レーザー光を照射して溝を形成すると、透明板の表面側の溝部側壁の上部に、凹部の上部側壁に数ミクロン程度のチッピングが生じたり、デバイス表面にレーザー加工によるデブリが生成付着する場合がある。この結果、特許文献１に示された製造方法は、加工ウエーハを露光する際に、これら異形状が露光においてレジストに転写され、設計通りにパターニングできないという問題がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、設計通りにパターニングできるフォトマスクを安価により正確に製造できるウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法は、ウエーハ加工用フォトマスクの製造方法であって、加工すべきウエーハ以上の大きさを有し光を透過する透光板を準備する準備工程と、光を遮蔽すべき領域の該透光板の表面側にレーザー光を照射することにより該透光板の裏面に至らない深さの凹部を形成する凹部形成工程と、該凹部形成工程の後に、該凹部に光を遮蔽する遮光材を埋設する遮光材埋設工程と、該透光板の裏面側を保持して、該表面側から埋設された該遮光材とともに該透光板を所定厚まで薄化する薄化工程を備えることを特徴とする。

本発明によれば、凹部形成工程において透光板表面に付着したデブリを遮光材とともに薄化工程において除去できるので、アブレーション加工用の保護膜を透光板の表面に被覆する必要もなくコスト削減や製造工程の簡易化につながり、設計通りにパターニングできるフォトマスクを安価により正確に製造することができる。

図１は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの加工対象のウエーハを示す斜視図である。 図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図３は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクを示す斜視図である。 図４は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクの要部の断面図である。 図５は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。 図６は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の準備工程を示す断面図である。 図７は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程を示す断面図である。 図８は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程後の透光板の要部の断面図である。 図９は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程後の透光板の要部の平面図である。 図１０は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程を示す断面図である。 図１１は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の薄化工程の断面図である。 図１２は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いたウエーハの保護膜の形成方法のレジスト塗布工程を示す断面図である。 図１３は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いたウエーハの保護膜の形成方法の露光工程を示す断面図である。 図１４は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いて保護膜が形成されたウエーハの断面図である。 図１５は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの加工対象の他の例のウエーハの一部の平面図である。 図１６は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの加工対象の更に他の例のウエーハの一部の平面図である。 図１７は、実施形態２に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。 図１８は、図１７に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の透光板薄化工程を示す断面図である。 図１９は、図１７に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の透光板薄化工程後の透光板の断面図である。 図２０は、図１７に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程を示す断面図である。 図２１は、図１７に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材薄化工程を示す断面図である。 図２２は、実施形態１の変形例に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程を示す断面図である。 図２３は、各実施形態の変形例に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法により製造されたウエーハ加工用フォトマスクの斜視図である。 図２４は、図２３に示すウエーハ加工用フォトマスクの要部の断面図である。 図２５は、開示例のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程を示す斜視図である。 図２６は、開示例のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程後の透光板の要部の断面図である。 図２７は、図２６中のＸＸＶＩＩ部を拡大して示す断面図である。 図２８は、開示例のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程を示す断面図である。 図２９は、開示例のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法により製造されたウエーハ加工用フォトマスクの要部の断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を図面を参照して説明する。図１は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの加工対象のウエーハを示す斜視図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクを示す斜視図である。図４は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクの要部の断面図である。

実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法は、図１及び図２に示すウエーハＷを加工する際に用いられる図３及び図４に示すウエーハ加工用フォトマスク１を製造する方法である。図１及び図２に示すウエーハＷは、実施形態１ではシリコン、サファイア、ガリウムヒ素などを基板Ｓとする円板状の半導体ウエーハや光ウエーハである。ウエーハＷは、図１及び図２に示すように、表面ＷＳの交差（実施形態１では、直交）する複数の分割予定ラインＬによって区画された基板Ｓ上の各領域にそれぞれデバイスＤが形成されている。実施形態１に係るウエーハＷは分割予定ラインＬの幅が数十μｍ程度以下に設定され、かつ一辺０．１ｍｍ以上かつ一辺２０ｍｍ以下の大きさの矩形デバイスＤをその一面に含み、プラズマエッチングによりデバイスＤに分割されるのが好適なものである。また、実施形態１に係るウエーハＷの厚さは、３０μｍ以上で且つ３００μｍ以下である。また、実施形態１において、ウエーハＷのデバイスＤは、平面形状が四角形に形成され、大きさが互いに等しいが、本発明はこれに限らず、ウエーハＷの表面ＷＳに種々の大きさのデバイスＤが形成されても良く、平面形状が四角形以外の異形状でも良い。

ウエーハ加工用フォトマスク１は、ウエーハＷにプラズマエッチングを施して、プラズマエッチングによりウエーハＷを個々のデバイスＤに分割する加工に用いられる保護膜Ｐ（図１４に示す）をウエーハＷ上に形成するものである。保護膜Ｐは、レジストＲ（図１２及び図１３に示す）により構成される。

ウエーハ加工用フォトマスク１は、図３及び図４に示すように、透光板２を備える。透光板２は、レジストＲを露光する際にレジストＲに照射される光を透過するものである。透光板２は、加工すべきウエーハＷ以上の大きさを有している。実施形態１において、透光板２は、ウエーハＷと略同じ大きさの円盤状に形成されている。また、実施形態１において、透光板２は、石英ガラスにより構成されている。

透光板２は、ウエーハＷの表面ＷＳに塗布されたレジストＲを露光する際にレジストＲに照射される光を遮断する光遮断部３を設けている。実施形態１において、光遮断部３は、レジストＲが塗布されたウエーハＷにウエーハ加工用フォトマスク１が重ねられた際に、分割予定ラインＬと重なる位置に設けられている。実施形態１において、光遮断部３は、分割予定ラインＬと同じ平面形状、即ち同じ幅及び長さに形成されている。

光遮断部３は、透光板２の表面２Ｓから凹状に形成された凹部４と、凹部４内に充填された遮光材５により構成されている。遮光材５は、レジストＲを露光する際にレジストＲに照射される光を遮断するものである。遮光材５は、レジストＲを露光する光を遮光するナノインクにより構成される。ナノインクは、数ｎｍ〜数十ｎｍのＡｇ（銀）等の金属ナノ粒子が液中分散したものである。実施形態１において、遮光材５は、ナノインクにより構成されるが、本発明は、これに限定されることなく、光を遮光する種々の材料により構成されても良い。

次に、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を図面を参照して説明する。図５は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。図６は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の準備工程を示す断面図である。図７は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程を示す断面図である。図８は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程後の透光板の要部の断面図である。図９は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程後の透光板の要部の平面図である。図１０は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程を示す断面図である。図１１は、図５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の薄化工程の断面図である。

実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法（以下、単に製造方法と記す）は、図３に示すウエーハ加工用フォトマスク１（以下、単にフォトマスクと記す）を製造する方法である。

製造方法は、図５に示すように、準備工程ＳＴ１と、凹部形成工程ＳＴ２と、遮光材埋設工程ＳＴ３と、薄化工程ＳＴ４とを備える。

準備工程ＳＴ１は、図６に示すように、光遮断部３が形成されていない透光板２Ａを準備する工程である。なお、透光板２Ａは、光遮断部３が形成されていない点と薄化されていない点を除いて、透光板２と同じ構成であるので、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。透光板２Ａの厚さＴは、フォトマスク１の厚さＴＭよりも厚く、実施形態１では、７００μｍである。

凹部形成工程ＳＴ２は、光を遮蔽すべき領域の透光板２Ａの表面２Ｓ側に透光板２Ａに対して吸収性を有する波長のレーザー光ＬＲを照射することにより透光板２Ａの表面２Ｓの裏側の裏面２Ｒに至らない深さＤＰの凹部４を形成する工程である。凹部形成工程ＳＴ２は、透光板２Ａの裏面２Ｒ側をレーザ加工機１００のチャックテーブル１０１に吸引保持し、フォトマスク１が露光するためウエーハＷに重ねられる際に、透光板２Ａの光を遮蔽すべき領域である分割予定ラインＬに重なる図７に示す領域ＲＬにレーザ照射ユニット１０２からレーザー光ＬＲを照射して、透光板２Ａにアブレーション加工を施す。実施形態１において、凹部形成工程ＳＴ２は、レーザ加工機１００のチャックテーブル１０１とレーザ照射ユニット１０２とを加工送り方向Ｘと割り出し送り方向Ｙとに沿って相対的に移動させて、各分割予定ラインＬに重なる領域ＲＬに、図７に示すように、レーザー光ＬＲを照射する。実施形態１において、凹部形成工程ＳＴ２は、透光板２Ａに波長が例えば、１０μｍ程度のレーザー光ＬＲを照射して、アブレーション加工を施し、図８に示すように、分割予定ラインＬに重なる領域ＲＬに凹部４を形成する。実施形態１は、レーザー光ＬＲとして、例えば、ＣＯ_２（二酸化炭素）レーザを用いることができる。

凹部形成工程ＳＴ２後の透光板２Ａは、図８及び図９に示すように、分割予定ラインＬに沿った凹部４が形成されているとともに、アブレーション加工の際に発生し飛散する微細な粉塵により構成されたデブリＤＢが表面２Ｓに付着している。また、凹部形成工程ＳＴ２後の透光板２Ａは、凹部４の内面４ａの表面２Ｓ寄りの縁部にデブリＤＢが付着して、異形状部ＰＬが形成されている。異形状部ＰＬは、凹部４の内面４ａの底面４ｂ寄りの平坦な面よりも細かな凹凸が形成された部分であり、実施形態１において、凹部４の内面４ａの表面２Ｓから３μｍの範囲ＡＲ内に形成されている。

実施形態１において、光遮断部３が形成される前の透光板２Ａの厚さＴは、０．７ｍｍ程度以上であり、異形状部ＰＬが形成される範囲ＡＲは、表面２Ｓから３μｍの範囲内であり、凹部４の深さＤＰは、１０μｍ程度である。

遮光材埋設工程ＳＴ３は、凹部形成工程ＳＴ２の後に、凹部４に光を遮断する遮光材５を埋設する工程である。実施形態１において、遮光材埋設工程ＳＴ３は、透光板２Ａの表面２Ｓの裏側の裏面２Ｒを図示しないスピンナに保持し、スピンナにより透光板２Ａを軸心回りに回転させながら透光板２Ａの表面２Ｓに遮光材５を供給して、図１０に示すように、遮光材５を凹部４内に埋設するとともに、透光板２Ａの表面２Ｓ全体に被覆させて、遮光材５を硬化させる。実施形態１において、遮光材埋設工程ＳＴ３は、スピンナにより透光板２Ａの表面２Ｓに遮光材５を被覆したが、本発明では、インクジェットノズルから遮光材５を透光板２Ａの表面２Ｓに供給して、透光板２Ａの表面２Ｓに遮光材５を被覆しても良い。実施形態１に係る製造方法の遮光材埋設工程ＳＴ３では、後述の薄化工程ＳＴ４を経たフォトマスク１においてレジストＲの露光に対し必要なコントラストが得られる光遮断部３の厚さを確保できる深さＤＰの凹部４を形成して、凹部４内に遮光材５を埋設する。

薄化工程ＳＴ４は、遮光材埋設工程ＳＴ３を実施した後、透光板２Ａの裏面２Ｒ側を保持して、透光板２Ａの表面２Ｓ側から埋設された遮光材５とともに透光板２Ａを所定厚であるフォトマスク１の厚さＴＭまで薄化する工程である。実施形態１において、フォトマスク１の厚さＴＭは、薄化工程ＳＴ４前の透光板２Ａの厚さＴから範囲ＡＲをひいた値よりも小さい。このため、薄化工程ＳＴ４は、遮光材５とともに透光板２Ａを表面２Ｓ側から範囲ＡＲよりも裏面２Ｒ寄りの位置まで研削して除去する。実施形態１では、異形状部ＰＬが形成される範囲ＡＲが、表面２Ｓから３μｍ（分割予定ラインＬの１／１０程度）の範囲内であり、研削除去する透光板２Ａの厚さＴＪが５μｍであり、透光板２Ａの厚さＴを、０，７ｍｍ〜１０ｍｍ程度のフォトマスク１の強度が得られる範囲にする。薄化工程ＳＴ４は、図１１に示すように、透光板２Ａの裏面２Ｒ側を研削装置２００のチャックテーブル２０１に吸引保持し、遮光材５の表面５Ｓに研削ホイール２０３の研削砥石２０２を押し当てて、チャックテーブル２０１と研削ホイール２０３とを軸心回りに回転して、所定厚であるフォトマスク１の厚さＴＭまで遮光材５とともに透光板２Ａを研削砥石２０２で研削する。透光板２Ａがフォトマスク１の厚さＴＭになると、凹部４の内面４ａから異形状部ＰＬが除去されて、透光板２Ａが透光板２に形成される。薄化工程ＳＴ４は、研削砥石２０２による研削後、算術表面粗さＲａが１０ｎｍ程度になるまで、サーフェスプレーナー、研磨装置又はＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）研磨装置を用いて、透光板２の表面２Ｓ及び遮光材５の表面５Ｓに研磨又はＣＭＰを施す。こうして、フォトマスク１が得られる。

次に、実施形態１に係る製造方法により製造されたフォトマスク１を用いたウエーハＷの保護膜Ｐの形成方法を図面を参照して説明する。図１２は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いたウエーハの保護膜の形成方法のレジスト塗布工程を示す断面図である。図１３は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いたウエーハの保護膜の形成方法の露光工程を示す断面図である。図１４は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いて保護膜が形成されたウエーハの断面図である。

実施形態１に係る製造方法により製造されたフォトマスク１を用いたウエーハＷの保護膜Ｐの形成方法は、図１２に示すレジスト塗布工程と、図１３に示す露光工程とを備える。レジスト塗布工程は、ウエーハＷの表面ＷＳの裏側の裏面ＷＲを図示しないスピンナに保持し、スピンナによりウエーハＷを軸心回りに回転させながらウエーハＷの表面ＷＳにレジストＲを供給して、図１２に示すように、ウエーハＷの表面ＷＳにレジストＲを薄膜状に塗布する。実施形態１のレジストＲは、露光された部分がウエーハＷの表面ＷＳに残る所謂ネガ型のレジストである。

露光工程は、ウエーハＷの表面ＷＳに遮光材５が対向し、かつ分割予定ラインＬに光遮断部３が対向した状態で、ウエーハＷとフォトマスク１とを位置決めする。露光工程は、フォトマスク１越しにウエーハＷに塗布されたレジストＲに光を照射し、露光する。すると、光遮断部３が分割予定ラインＬと対向しているので、光がレジストＲのデバイスＤに重なる部分に照射される。レジストＲが現像されると、図１４に示すように、デバイスＤ上にレジストＲにより構成されたレジストマスク等の保護膜Ｐが残ることとなる。図１４に示すように、デバイスＤが保護膜Ｐにより被覆されたウエーハＷは、プラズマエッチングにより分割予定ラインＬの基板Ｓが切断されて、個々のデバイスＤに分割される。

実施形態１に係る製造方法は、凹部形成工程ＳＴ２において透光板２Ａの表面２Ｓ及び凹部４の内面４ａに付着したデブリＤＢを遮光材５とともに、薄化工程ＳＴ４において除去する。このために、製造方法は、凹部形成工程ＳＴ２において、レーザー光ＬＲを用いて凹部４を形成する前にアブレーション用の保護膜で透光板２Ａの表面２Ｓを被覆することなく、アブレーション加工により生じたデブリＤＢ即ち凹部４の内面４ａに生じる異形状部ＰＬを除去することができる。その結果、製造方法は、コスト削減や製造工程の簡易化を図ることができ、研削して薄化すると共に異形状部ＰＬを除去できるので、設計通りにパターニングを行うことができるフォトマスク１を安価により正確に製造することができる。また、実施形態１に係る製造方法は、レーザー光ＬＲを透光板２Ａに照射して光遮断部３を構成する凹部４を形成するので、種々の大きさのデバイスＤが形成されたウエーハＷの加工にも用いることができるフォトマスク１を容易に製造することができる。

また、実施形態１に係る製造方法は、レーザー光ＬＲを透光板２Ａに照射して光遮断部３を構成する凹部４を形成するので、一端から他端まで連続する一直線とならないストリートである分割予定ラインＬが設定された被加工物である図１５及び図１６に例示するウエーハＷ´，Ｗ´´の分割に用いることができるフォトマスク１を容易に製造することができる。

なお、一端から他端まで連続する一直線とならないストリートである分割予定ラインＬが設定された被加工物であるウエーハＷ´は、図１５に例示するように、平面形状が四角形でかつ大きさが異なるデバイスＤ´が形成されたものが含まれる。図１５に示されたウエーハＷ´は、例えば、研究用又は試作時に用いられる。また、一端から他端まで連続する一直線とならないストリートである分割予定ラインＬが設定された被加工物であるウエーハＷ´として、分割予定ラインＬが一端から他端まで連続する一直線とならないように、大きさが等しいデバイスＤが配置されたもの、更に、複数の形状（例えば、矩形と円形）のデバイスＤが混載されたものが含まれる。

なお、一端から他端まで連続する一直線とならないストリートである分割予定ラインＬが設定された被加工物であるウエーハＷ´´は、図１６に例示するように、平面形状が四角形以外の異形状であるデバイスＤ´´が形成されたものが含まれる。図１６に示されたウエーハＷ´´は、例えば、デバイスＤ´´の平面形状がハニカム形状（六角形）に形成されている。また、異形状のデバイスＤ´´の平面形状は、ハニカム形状に限らず、例えば、円形等の種々の形状でも良い。なお、図１５は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの加工対象の他の例のウエーハの一部の平面図である。図１６は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの加工対象の更に他の例のウエーハの一部の平面図である。

また、実施形態１に係る製造方法により製造されたフォトマスク１は、光遮断部３を構成する凹部４が透光板２Ａにレーザー光ＬＲが照射されて構成されているので、凹部４がウエーハＷの分割予定ラインＬに対応した形状、即ち分割予定ラインＬと同等の形状に形成することができる。このために、フォトマスク１は、ウエーハＷにレジストＲを形成する際に、露光された部分がウエーハＷの表面ＷＳから除去されるポジ型のレジストよりも安価なネガ型のレジストＲを用いて、デバイスＤ上にレジストＲからなる保護膜Ｐを形成することができるので、ウエーハＷの加工及びデバイスＤの製造に係るコストを低減することができる。

〔実施形態２〕
実施形態２に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を図面を参照して説明する。図１７は、実施形態２に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。図１８は、図１７に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の透光板薄化工程を示す断面図である。図１９は、図１７に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の透光板薄化工程後の透光板の断面図である。図２０は、図１７に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程を示す断面図である。図２１は、図１７に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材薄化工程を示す断面図である。なお、実施形態２において、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明する。

実施形態２に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法（以下、単に製造方法と記す）は、実施形態１と同じフォトマスク１を製造する方法である。製造方法は、図１７に示すように、準備工程ＳＴ１と、凹部形成工程ＳＴ２と、透光板薄化工程ＳＴ５と、遮光材埋設工程ＳＴ１３と、遮光材薄化工程ＳＴ１４とを備える。

準備工程ＳＴ１及び凹部形成工程ＳＴ２は、実施形態１と同じである。透光板薄化工程ＳＴ５は、凹部形成工程ＳＴ２の後に、透光板２Ａを所定厚であるフォトマスク１の厚さＴＭまで薄化して、透光板２に形成する工程である。透光板薄化工程ＳＴ５は、図１８に示すように、透光板２Ａの裏面２Ｒ側を研削装置２００のチャックテーブル２０１に吸引保持し、透光板２Ａの表面２Ｓに研削ホイール２０３の研削砥石２０２を押し当てて、チャックテーブル２０１と研削ホイール２０３とを軸心回りに回転して、所定厚であるフォトマスク１の厚さＴＭまで透光板２Ａを研削砥石２０２で研削する。透光板２Ａがフォトマスク１の厚さＴＭになると、凹部４の内面４ａから異形状部ＰＬが除去される。

遮光材埋設工程ＳＴ１３は、透光板薄化工程ＳＴ５の後即ち凹部形成工程ＳＴ２の後に、凹部４に光を遮断する遮光材５を埋設する工程である。実施形態２において、遮光材埋設工程ＳＴ１３は、実施形態１の遮光材埋設工程ＳＴ３と同様に、透光板２の裏面２Ｒを図示しないスピンナに保持し、スピンナにより透光板２を軸心回りに回転させながら透光板２の表面２Ｓに遮光材５を供給して、図２０に示すように、遮光材５を凹部４内に埋設するとともに、透光板２の表面２Ｓ全体に被覆させて、遮光材５を硬化させる。実施形態２において、遮光材埋設工程ＳＴ１３は、実施形態１と同様に、インクジェットノズルから遮光材５を透光板２の表面２Ｓに供給して、透光板２の表面２Ｓに遮光材５を被覆しても良い。

遮光材薄化工程ＳＴ１４は、遮光材埋設工程ＳＴ１３の後に、表面２Ｓに遮光材５が被覆された透光板２を所定厚であるフォトマスク１の厚さＴＭまで薄化して、透光板２の表面２Ｓを露出させる工程である。遮光材薄化工程ＳＴ１４は、図２１に示すように、透光板２の裏面２Ｒ側を研削装置２００のチャックテーブル２０１に吸引保持し、遮光材５の表面５Ｓに研削ホイール２０３の研削砥石２０２を押し当てて、チャックテーブル２０１と研削ホイール２０３とを軸心回りに回転して、所定厚であるフォトマスク１の厚さＴＭまで遮光材５を研削砥石２０２で研削する。

表面２Ｓに遮光材５が被覆された透光板２がフォトマスク１の厚さＴＭになると、透光板２の表面２Ｓが露出して、透光板２の表面２Ｓに光遮断部３が形成される。遮光材薄化工程ＳＴ１４は、研削砥石２０２による研削後、算術表面粗さＲａが１０ｎｍになるまで、サーフェスプレーナー、研磨装置又はＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）研磨装置を用いて、透光板２の表面２Ｓ及び遮光材５の表面５Ｓに研磨又はＣＭＰを施す。こうして、フォトマスク１が得られる。なお、実施形態２に係る製造方法の透光板薄化工程ＳＴ５と遮光材薄化工程ＳＴ１４は、透光板２，２Ａの裏面２Ｒ側を保持して、透光板２，２Ａの表面２Ｓ側から埋設された遮光材５とともに透光板２，２Ａを所定厚であるフォトマスク１の厚さＴＭまで薄化する薄化工程ＳＴ４を構成する。

実施形態２に係る製造方法は、凹部形成工程ＳＴ２において透光板２Ａの表面２Ｓ及び凹部４の内面４ａに付着したデブリＤＢを遮光材５とともに、透光板薄化工程ＳＴ５において除去する。このために、製造方法は、実施形態１と同様に、凹部形成工程ＳＴ２において、レーザー光ＬＲを用いて凹部４を形成する前に保護膜で透光板２Ａの表面２Ｓを被覆する必要がなく、異形状部ＰＬを除去できるので、設計通りにパターニングを行うことができるフォトマスク１を安価により正確に製造することができる。また、実施形態２に係る製造方法は、レーザー光ＬＲを透光板２Ａに照射して光遮断部３を構成する凹部４を形成するので、実施形態１と同様に、一端から他端まで一直線とならない分割予定ラインＬが形成されたウエーハＷ´，Ｗ´´の分割に用いることができるフォトマスク１を容易に製造することができる。また、実施形態２に係る製造方法により製造されたフォトマスク１は、光遮断部３を構成する凹部４が透光板２Ａにレーザー光ＬＲが照射されて構成されているので、凹部４がウエーハＷの分割予定ラインＬに対応した形状、即ち分割予定ラインＬと同等の形状に形成できる。フォトマスク１は、ポジ型のレジストよりも安価なネガ型のレジストを用いて、デバイスＤ上にレジストＲからなる保護膜Ｐを形成することができるので、ウエーハＷの加工及びデバイスＤの製造に係るコストを低減することができる。

〔変形例〕
各実施形態の変形例に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を図面を参照して説明する。図２２は、実施形態１の変形例に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程を示す断面図である。図２３は、各実施形態の変形例に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法により製造されたウエーハ加工用フォトマスクの斜視図である。図２４は、図２３に示すウエーハ加工用フォトマスクの要部の断面図である。なお、図２２から図２４は、実施形態１及び実施形態２と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態１の変形例に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程ＳＴ３は、図２２に示すように、遮光材５が透光板２の表面２Ｓを被覆することなく、遮光材５の表面５Ｓが前述した範囲ＡＲ内に位置するように遮光材５を凹部４に埋設してもよいし、実施形態１と同様に表面２Ｓ全面を被覆するように遮光材を埋設してもよい。図２２に示す遮光材埋設工程ＳＴ３を備えるウエーハ加工用フォトマスクの製造方法は、実施形態１と同様に、凹部形成工程ＳＴ２において保護膜を被覆することなく行うことができ、デブリＤＢ及び異形状部ＰＬを薄化工程ＳＴ４において除去できる。

また、図２３及び図２４に示すウエーハ加工用フォトマスク１−２（以下、単にフォトマスクと記す）は、実施形態１に係る製造方法により、光遮断部３がデバイスＤに対応する領域、即ち、光遮断部３がレジストＲの露光時にデバイスＤと対向する位置に形成されている。図２３及び図２４に示すフォトマスク１−２は、レジストＲの露光時に分割予定ラインＬ及び最外周のデバイスＤよりも外周側のレジストＲを露光して、デバイスＤ上に保護膜Ｐを形成するためのものである。即ち、図２３に示すフォトマスク１−２は、露光された部分が除去されるポジ型のレジストＲを用いてデバイスＤ上に保護膜Ｐを形成するためのものである。図２３及び図２４に示すフォトマスク１−２の製造方法の凹部形成工程ＳＴ２は、透光板２Ａの表面２ＳのデバイスＤに対応する領域にレーザー光ＬＲを照射して凹部４を形成する。図２３及び図２４に示すフォトマスク１−２の製造方法は、レーザー光ＬＲを用いたアブレーション加工により凹部４を形成するので、デバイスＤに対応する領域に凹部４を形成でき、現像により露光された部分がウエーハＷの表面ＷＳから除去されるポジ型のレジストＲを用いて、デバイスＤ上にレジストＲからなる保護膜Ｐを形成することができる。また、図２３及び図２４に示すフォトマスク１−２の製造方法は、ポジ型レジスト用途、ネガ型レジスト用途のいずれにおいても、透光板２Ａの表面２Ｓにレーザー光ＬＲを照射して凹部４を形成するので、ウエーハＷの一端から他端まで連続して延びる直線を形成する場合に加え種々の形状を持つ凹部４を形成することができる。

〔開示例〕
開示例に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を図面を参照して説明する。図２５は、開示例のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程を示す斜視図である。図２６は、開示例のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程後の透光板の要部の断面図である。図２７は、図２６中のＸＸＶＩＩ部を拡大して示す断面図である。図２８は、開示例のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程を示す断面図である。図２９は、開示例のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法により製造されたウエーハ加工用フォトマスクの要部の断面図である。なお、開示例において、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明する。

開示例に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法（以下、単に製造方法と記す）は、図２９に示す実施形態１と同じフォトマスク１を製造する方法である。開示例に係る製造方法は、凹部形成工程ＳＴ２が実施形態１と異なる以外、実施形態１に係る製造方法と同じである。

開示例に係る製造方法の凹部形成工程ＳＴ２は、レジストＲを露光する光を遮蔽すべき領域であるレジストＲの露光時に分割予定ラインＬに重なる領域ＲＬに、切削装置３００の切削ブレード３０１により、透光板２Ａの裏面２Ｒに至らない深さＤＰの凹部４を形成する工程である。凹部形成工程ＳＴ２は、透光板２Ａの裏面２Ｒを切削装置３００の図示しないチャックテーブルに吸引保持し、透光板２Ａの分割予定ラインＬに重なる領域ＲＬに切削ブレード３０１により切削加工を施して、凹部４を形成する。開示例において、凹部形成工程ＳＴ２は、切削装置３００のチャックテーブルと切削ブレード３０１とを加工送り方向Ｘと割り出し送り方向Ｙと切り込み送り方向Ｚとに沿って相対的に移動させて、切削加工を透光板２Ａに施す。

開示例に係る製造方法の凹部形成工程ＳＴ２後の透光板２は、図２６及び図２７に示すように、分割予定ラインＬに沿った凹部４が形成されているとともに、切削加工の際の切削ブレード３０１の破砕力に起因して凹部４の内面４ａの表面２Ｓ寄りの縁部にチッピング（欠け）が生じ、異形状部ＰＬ−２が形成されている。異形状部ＰＬ−２は、凹部４の内面４ａの底面４ｂ寄りの平坦な面よりも細かな凹凸が形成された部分であり、開示例において、凹部４の内面４ａの表面２Ｓから１０μｍの範囲ＡＲ内に形成されている。

開示例において、異形状部ＰＬ−２が形成される範囲ＡＲは、表面２Ｓから１０μｍの範囲ＡＲ内であり、透光板２Ａの厚さＴは、０．７ｍｍ〜１０ｍｍ、凹部の深さＤＰは、２０μｍ程度である。なお、開示例では、切削ブレード３０１の刃先の形状が徐々に丸くなっていき、深さ方向に寸法の細りが生じ、表面２Ｓから削っていくと凹部４の寸法が小さくなるため、実施形態１及び実施形態２のようにレーザー光ＬＲにより凹部４を形成する場合に比べて、異形状部ＰＬ−２が形成される範囲ＡＲが凹部４の底面４ｂに近付くために、凹部４を深く形成する。

開示例に係る製造方法は、凹部形成工程ＳＴ２の後に、実施形態１と同様に、図２８に示す遮光材埋設工程ＳＴ３と、薄化工程ＳＴ４とを順に実施する。こうして、開示例に係る製造方法により図２９に示すフォトマスク１が得られる。

開示例に係る製造方法は、実施形態１と同様に、凹部形成工程ＳＴ２において保護膜を被覆することなく、異形状部ＰＬ−２を除去でき、設計通りにパターニングを行うことができるフォトマスク１を安価により正確に製造することができる。

また、開示例は、凹部形成工程ＳＴ２が実施形態１と異なり他の工程が実施形態１と同じである製造方法を示しているが、凹部形成工程ＳＴ２が実施形態２と異なり他の工程が実施形態２と同じである製造方法でも良い。

なお、本発明は、上記実施形態及び変形例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１，１−２ ウエーハ加工用フォトマスク
２，２Ａ 透光板
２Ｓ 表面
２Ｒ 裏面
４ 凹部
５ 遮光材
Ｗ，Ｗ´，Ｗ´´ ウエーハ
ＬＲ レーザー光
ＲＬ 分割予定ラインに重なる領域（光を遮蔽すべき領域）
ＴＭ フォトマスクの厚さ（所定厚）
ＳＴ１ 準備工程
ＳＴ２ 凹部形成工程
ＳＴ３ 遮光材埋設工程
ＳＴ４ 薄化工程

Claims (1)

1. ウエーハ加工用フォトマスクの製造方法であって、
   加工すべきウエーハ以上の大きさを有し光を透過する透光板を準備する準備工程と、
   光を遮蔽すべき領域の該透光板の表面側にレーザー光を照射することにより該透光板の裏面に至らない深さの凹部を形成する凹部形成工程と、
   該凹部形成工程の後に、該凹部に光を遮蔽する遮光材を埋設する遮光材埋設工程と、
   該透光板の裏面側を保持して、該表面側から埋設された該遮光材とともに該透光板を所定厚まで薄化する薄化工程を備える、ウエーハ加工用フォトマスクの製造方法。

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