JP2016018187A

JP2016018187A - 露光マスクの製造方法

Info

Publication number: JP2016018187A
Application number: JP2014143067A
Authority: JP
Inventors: 栄松崎; Sakae Matsuzaki
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2016-02-01
Also published as: KR20160007395A; TW201602713A; CN105242491A

Abstract

【課題】従来の方法と比べて簡単な工程で安価に露光マスクを製造可能な露光マスクの製造方法を提供する。【解決手段】ウェーハ加工用の露光マスクの製造方法であって、加工するウェーハ（１１）以上の大きさを有し光を透過する板状部材（２１）の表面に光を遮る遮光膜（２３）を被覆した遮光板（２５）を準備する準備工程と、ウェーハのストリート（１７）に対応する遮光板の表面側の領域に、遮光膜が除去され且つ遮光板の裏面には至らない深さの溝（２７）を形成する溝形成工程と、溝に透明な樹脂（３１）を埋設して溝形成工程で溝の底部（２７ａ）に形成された凹凸を埋める樹脂埋設工程と、を備える構成とした。【選択図】図３

Description

本発明は、ウェーハを加工する際に使用される露光マスクの製造方法に関する。

携帯電話に代表される小型軽量な電子機器では、ＩＣ、ＬＳＩ等の電子回路を備えるデバイスチップが必須の構成となっている。デバイスチップは、例えば、シリコン等の材料でなるウェーハの表面をストリートと呼ばれる複数の分割予定ラインで区画し、各領域に電子回路を形成した後、このストリートに沿ってウェーハを切断することで製造できる。

ウェーハを切断する際には、例えば、高速回転する切削ブレードをウェーハのストリートに切り込ませた上で、切削ブレード及びウェーハをストリートと平行な方向に相対移動させる。しかしながら、この方法では、ウェーハをストリートに沿って機械的に削り取るので、デバイスチップの抗折強度が低下しがちである。

また、この方法では、切削ブレードをストリートに対して高精度に位置合わせした上で、各ストリートを個別に切削する必要があるので、加工の終了までに長い時間を要してしまう。特に、この問題は、切削すべき分割予定ラインの数が多いウェーハにおいて深刻である。

そこで、近年では、プラズマエッチングを利用してウェーハを切断する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、プラズマエッチングでウェーハの全面を一度に加工できるので、デバイスチップの小型化、ウェーハの大型化等によって加工すべき分割予定ラインの数が増えても、加工時間は殆ど変わらずに済む。

また、ウェーハを機械的に削り取るわけではないないので、加工時の欠け等を抑制し、デバイスチップの抗折強度を高く維持できる。なお、この方法では、ガラス基板の表面にクロム等でなる遮光膜のパターンが形成された露光マスク（例えば、特許文献２参照）を用いて、ウェーハの表裏面にエッチング用のレジスト膜を形成している。

特開２００６−１１４８２５号公報特開昭６２−２２９１５１号公報

しかしながら、上述した露光マスクは、遮光膜の形成、レジスト膜の被覆、レジスト膜のパターン描画、遮光膜のエッチングといった複雑な工程を経て製造され、価格が高いので、この露光マスクを用いると、ウェーハの加工コストも高くなってしまう。

本発明はかかる問題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、従来の方法と比べて簡単な工程で安価に露光マスクを製造可能な露光マスクの製造方法を提供することである。

本発明によれば、ウェーハ加工用の露光マスクの製造方法であって、加工するウェーハ以上の大きさを有し光を透過する板状部材の表面に光を遮る遮光膜を被覆した遮光板を準備する準備工程と、該ウェーハのストリートに対応する該遮光板の表面側の領域に、該遮光膜が除去され且つ該遮光板の裏面には至らない深さの溝を形成する溝形成工程と、該溝に透明な樹脂を埋設して該溝形成工程で該溝の底部に形成された凹凸を埋める樹脂埋設工程と、を備えたことを特徴とする露光マスクの製造方法が提供される。

本発明において、該樹脂埋設工程は、インクジェットノズルを有する埋設手段によって行われることが好ましい。

また、本発明において、該樹脂埋設工程では、該溝が形成された該遮光板の表面全体に該樹脂を被覆して該溝に該樹脂を埋設することが好ましい。

本発明に係る露光マスクの製造方法は、光を透過する板状部材の表面に光を遮る遮光膜を被覆した遮光板を準備する準備工程と、ウェーハのストリートに対応する遮光板の表面側に、遮光膜が除去され且つ遮光板の裏面に至らない深さの溝を形成する溝形成工程と、遮光板の溝に透明な樹脂を埋設する樹脂埋設工程と、を含んでいる。

そのため、レジスト膜の被覆、レジスト膜のパターン描画、遮光膜のエッチングといった複雑な工程を経ることなく、ウェーハのストリートに対応する透過パターンを備えた露光マスクを製造できる。このように、本発明によれば、従来の方法と比べて簡単な工程で安価に露光マスクを製造可能な露光マスクの製造方法を提供できる。

図１（Ａ）は、ウェーハの構成例を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ウェーハの構成例を模式的に示す断面図である。図２（Ａ）は、遮光板及び溝形成工程を模式的に示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、溝形成工程後の遮光板を模式的に示す断面図である。図３（Ａ）は、樹脂埋設工程を模式的に示す一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、樹脂埋設工程後の遮光板を模式的に示す斜視図である。樹脂埋設工程の変形例を模式的に示す断面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係る露光マスクの製造方法は、準備工程、溝形成工程（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）、及び樹脂埋設工程（図３（Ａ）及び図３（Ｂ）参照）を含む。

準備工程では、光を透過する板状部材の表面に光を遮る遮光膜を被覆した遮光板を準備する。溝形成工程では、ウェーハのストリートに対応する遮光板の表面側に、遮光膜が除去され且つ遮光板の裏面に至らない深さの溝を形成する。樹脂埋設工程では、遮光板の溝に透明な樹脂を埋設する。以下、本実施形態に係る露光マスクの製造方法について詳述する。

まず、本実施形態の露光マスクを用いて加工されるウェーハについて説明する。図１（Ａ）は、ウェーハの構成例を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ウェーハの構成例を模式的に示す断面図である。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１は、例えば、シリコン等の半導体材料で形成された略円形の板状物であり、表面１１ａは、中央のデバイス領域１３と、デバイス領域１３を囲む外周余剰領域１５とに分けられている。

デバイス領域１３は、格子状に配列されたストリート（分割予定ライン）１７でさらに複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ等のデバイス１９が形成されている。ウェーハ１１の外周１１ｃは面取り加工されており、丸みを帯びている。

本実施形態に係る露光マスクの製造方法では、上述したウェーハ１１のストリート１７に対応する透過パターンを備えた露光マスクを製造する。具体的には、まず、露光マスクに加工される遮光板を準備する準備工程を実施する。図２（Ａ）は、本実施形態の遮光板、及び準備工程後に実施される溝形成工程を模式的に示す斜視図である。

準備工程では、図２（Ａ）に示すように、板状部材２１の表面２１ａ側を遮光膜２３で被覆した遮光板２５を準備する。板状部材２１は、ガラス、樹脂等の透明材料で略円盤状に形成されており、その直径は、例えば、ウェーハ１１の直径より大きくなっている。ただし、板状部材２１は、ウェーハ１１と同径に形成されても良い。すなわち、板状部材２１は、ウェーハ１１以上の大きさであれば良い。

また、この板状部材２１は、露光マスクに要求される任意の光学特性を備えている。具体的には、例えば、板状部材２１は、レジスト材を硬化させるために用いる所定波長の光に対して透明である。ただし、板状部材２１は、必ずしも可視光に対して透明である必要はない。

遮光膜２３は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法等により形成される金属膜であり、レジスト材を硬化させるために用いる所定波長の光を遮蔽する。ただし、遮光膜２３の材質、厚み、形成方法等は、露光マスクに要求される条件に応じて任意に設定できる。

準備工程の後には、ウェーハのストリートに対応する溝を遮光板２５の表面側（遮光膜２３側）に形成する溝形成工程を実施する。図２（Ｂ）は、溝形成工程後の遮光板２５を模式的に示す断面図である。

この溝形成工程では、図２（Ａ）に示すように、高速回転させた切削ブレード２を遮光板２５の表面に切り込ませ、切削ブレード２と遮光板２５とを水平方向に相対移動させる。ここで、切削ブレード２は、ウェーハ１１のストリート１７に対応する領域に切り込まれる。また、切削ブレード２の切り込み深さは、遮光膜２３が除去され、且つ切削ブレード２が遮光板２５の裏面（板状部材２１の裏面２１ｂ）に達しない程度とする。

これにより、遮光板２５の表面側に、ウェーハ１１のストリート１７に対応し遮光板２５の裏面に至らない深さの溝２７を形成できる。ウェーハ１１の全てのストリート１７に対応する溝２７が形成されると、溝形成工程は終了する。

溝形成工程で形成された溝２７の底部２７ａには、切削ブレード２との摩擦によって僅かな凹凸が発生している。そこで、溝形成工程の後には、遮光板２５の溝２７に透明な樹脂を埋設する樹脂埋設工程を実施する。図３（Ａ）は、樹脂埋設工程を模式的に示す一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、樹脂埋設工程後の遮光板２５を模式的に示す斜視図である。

樹脂埋設工程では、例えば、図３（Ａ）に示すように、遮光板２５の表面側に配置されたインクジェットノズル（埋設手段）４を溝２７に沿って移動させながら、フッ素樹脂、アダマンタン誘導体、ＳＢＣ樹脂等に代表される透明材料を含む液体２９を溝２７に滴下する。

その後、溝２７に供給された液体２９を乾燥・硬化させることで、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１のストリート１７に対応する直線状の樹脂３１を溝２７内に形成できる。このように、底部２７ａの凹凸を樹脂３１で埋めることにより、底部２７ａの凹凸に起因する光学特性の低下を防ぐことができる。遮光板２５の全ての溝２７に樹脂３１が埋設されると、露光マスクは完成する。

以上のように、本実施形態に係る露光マスクの製造方法は、光を透過する板状部材２１の表面２１ａに光を遮る遮光膜２３を被覆した遮光板２５を準備する準備工程と、ウェーハ１１のストリート１７に対応する遮光板２５の表面側に、遮光膜２３が除去され且つ遮光板２５の裏面に至らない深さの溝２７を形成する溝形成工程と、遮光板２５の溝２７に透明な樹脂３１を埋設する樹脂埋設工程と、を含んでいる。

そのため、レジスト膜の被覆、レジスト膜のパターン描画、遮光膜のエッチングといった複雑な工程を経ることなく、ウェーハ１１のストリート１７に対応する透過パターンを備えた露光マスクを製造できる。このように、本実施形態によれば、従来の方法と比べて簡単な工程で安価に露光マスクを製造可能な露光マスクの製造方法を提供できる。

なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、インクジェットノズル４で液体２９を滴下するいわゆるインクジェット法を用いて溝２７に樹脂３１を埋設しているが、溝２７に樹脂３１を埋設する方法はこれに限定されない。

図４は、樹脂埋設工程の変形例を模式的に示す断面図である。変形例に係る樹脂埋設工程では、図４に示すように、遮光板２５の表面（遮光膜２３）全体を被覆する樹脂膜（樹脂）３３を形成する。樹脂膜３３は、例えば、上述した透明材料を用いてスピンコート等の方法で形成され、図４に示すように、その一部が溝２７に埋設されている。

これにより、底部２７ａの凹凸に起因する光学特性の低下を防ぐことができる。このように、変形例に係る遮光材埋設工程を実施する場合にも、上記実施形態と同様の露光マスクを製造できる。

その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ウェーハ
１１ａ表面
１１ｂ裏面
１１ｃ外周
１３デバイス領域
１５外周余剰領域
１７ストリート（分割予定ライン）
１９デバイス
２１板状部材
２１ａ表面
２１ｂ裏面
２３遮光膜
２５遮光板
２７溝
２７ａ底部
２９液体
３１樹脂
３３樹脂膜（樹脂）
２切削ブレード
４インクジェットノズル（埋設手段）

Claims

ウェーハ加工用の露光マスクの製造方法であって、
加工するウェーハ以上の大きさを有し光を透過する板状部材の表面に光を遮る遮光膜を被覆した遮光板を準備する準備工程と、
該ウェーハのストリートに対応する該遮光板の表面側の領域に、該遮光膜が除去され且つ該遮光板の裏面には至らない深さの溝を形成する溝形成工程と、
該溝に透明な樹脂を埋設して該溝形成工程で該溝の底部に形成された凹凸を埋める樹脂埋設工程と、を備えたことを特徴とする露光マスクの製造方法。
該樹脂埋設工程は、インクジェットノズルを有する埋設手段によって行われることを特徴とする請求項１に記載の露光マスクの製造方法。
該樹脂埋設工程では、該溝が形成された該遮光板の表面全体に該樹脂を被覆して該溝に該樹脂を埋設することを特徴とする請求項１に記載の露光マスクの製造方法。