JP2004006911A - Method of recording identification information, and photomask set - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状部材に識別情報を記録する方法、および、この方法に使用するフォトマスクセットに関している。本発明は、磁気ヘッドなどに使用されるセラミクス基板への識別情報の刻印に好適に用いられるだけでなく、半導体ウェハその他の板状部材に対して識別情報を記録する場合に適用できる。
【0002】
【従来の技術】
近年、ハードディスクドライブ(HDD)装置、テープストレージ装置、およびフレキシブルディスクドライブ(FDD)装置などに使用される磁気ヘッドスライダには、種々の構成からなる薄膜磁気ヘッドが使用されている。このような薄膜磁気ヘッドに用いられる基板としては、例えば、Al2O3−TiC系、SiC系、ZrO2系等の組成からなる焼結体基板が用いられている。
【0003】
図1(a)は、典型的な薄膜磁気ヘッドスライダ10を示している。この磁気ヘッドスライダ10のトラック側は、磁気ディスクの表面に対向する2本のサイドレール11を有しており、これらのサイドレール11が形成されている面はエア・ベアリング面(ABS)と称されることがある。ヘッドサスペンションによって磁気ヘッドスライダ10のサイドレール11が磁気ディスク表面を軽く押す状態で、磁気ディスクをモータなどによって高速回転させると、磁気ディスク表面にできる空気の層がスライダ10のエア・ベアリング面直下に入り込み、磁気ヘッドスライダ10を僅かに持ち上げることになる。こうして、磁気ヘッドスライダ10は磁気ディスクの表面近くを「飛行」するようにして記録/再生動作を行うことができる。
【0004】
磁気ヘッドスライダ10の一端面には、磁気ディスクなどの記録媒体との間で磁気的相互作用を行うための薄膜12が堆積されている。薄膜12は電気/磁気トランスデューサ素子を構成するために用いられる。一方、磁気ヘッドスライダ10の他の端面には、製品種を確認するために、認識番号(シリアルナンバー)などの識別情報13が刻印されている。識別情報13を焼結体基板に刻印する方法は、例えば、特開平9−81922号公報、特開平10−134317号公報、およびに特開平11−126311号公報等に開示されている。
【0005】
磁気ヘッドスライダ10は、典型的には、図1(c)に示されるような焼結体基板(ウェハ)1から図1(b)に示されるようなバー20を切り出した後、そのバー20を多数のチップに分離することによって作製される。図1(c)に示されるウェハ1の端面4は、図1(a)に示される磁気ヘッドスライダ10のエア・ベアリング面に平行な位置関係にある。
【0006】
電子機器の小型軽量化のために薄膜ヘッドの寸法が小さくなるに従い、ウェハ1の厚さ(磁気ヘッドスライダ10の長さLに相当)が薄くなるとともに、各バー20の厚さT(磁気ヘッドスライダ10の高さに相当)も薄くなってきている。例えば、ピコスライダと呼ばれる磁気ヘッドスライダの場合、Lは1.2mm程度であり、Tは0.3mm程度である。このように小型化された磁気ヘッドスライダに刻印されるべき文字のサイズも当然に小さくする必要がある。
【0007】
識別情報13の刻印にはレーザマーキング法が広く用いられている。レーザマーキング法による場合、図1(a)や図1(b)に示される識別情報13は、各バー20に分割される前のウェハ1の裏面3に対して印字される。印字工程の後、ウェハ1の表面2には、種々の薄膜12が積層されることになる。
【0008】
次に、図2を参照しながら、従来のレーザマーキング法を簡単に説明する。
【0009】
レーザマーキング法では、ウェハ1の裏面3に対して、レンズ5で収束されたレーザビーム6を照射し、それによって、ウェハ1の照射部分を急速に加熱し、蒸発させる。このとき、ウェハ1の裏面3には小さな凹部が形成されるとともに、ウェハ1を構成していた焼結体材料が周囲に飛散し、その一部は再びウェハ1に付着する。レーザビーム6でウェハ1の裏面3を走査することによって、凹部の平面パターンを任意に描くことができる。英文字、数字、またはバーコードなどの凹部パターンを形成すれば、種々の識別情報13をウェハ1の任意の位置に書きこむことができる。
【0010】
このようなレーザマーキング法によれば、(1)レーザ照射によって発生する飛散物がダスト化し、印字溝内などに吸着・集積するため、コンタミネーションとなるおそれが高く、(2)レーザ光の照射によって印字溝のエッジ部分にバリが発生するため、バリ除去のための工程が必要となる、などの問題点があった。
【0011】
上記の問題が生じない識別情報記録方法として、フォトリソグラフィ法が開発されている。フォトリソグラフィ法による場合、まずウェハ1の裏面3上にレジスト層を塗布形成した後、特定のフォトマスクを用いてレジスト層を露光することにより、レジスト層の所望の領域に識別情報の潜像が書き込まれる。その後、露光されたレジスト層を現像することより、識別情報に対応するパターンがレジスト層に転写される。パターニングされたレジスト層をマスクとしてウェハをエッチングすることにより、識別情報をウェハに書き込むことが可能である。フォトリソグラフィ法によれば、形成するパターンの細線化が可能であり、種々の識別情報を狭い領域内でも明瞭に記録することが可能である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のフォトリソグラフィ法によれば、ウェハごとに異なる識別情報を記録するには、ウェハの枚数だけ種類の異なるフォトマスクを用意する必要がある。フォトマスクは高価であり、例えば、1枚で数十万円程度もする場合がある。このため、フォトリソグラフィ法による場合は、大量に必要なフォトマスクの価格に起因するコストの大きな上昇が問題になる。
【0013】
本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、多様な識別情報を少ないフォトマスクを用いて板状部材に記録することができる識別情報記録方法を提供することにある。
【0014】
本発明の他の目的は、上記識別情報記録方法で行う新規な露光方法を提供するとともに、この露光方法に用いられるフォトマスクの組(フォトマスクセット)を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明による方法は、複数の板状部材に対して相互に異なる識別情報を記録する方法であって、
前記識別情報は、1桁以上の文字列であり、
(a)前記文字列が記録されるべきブランク領域を規定する遮光パターンを有する第1フォトマスクと、前記文字列に用いられる2種類以上の文字を規定する遮光パターンを有する第2フォトマスクを用意する工程と、
(b)前記板状部材の表面にフォトレジスト層を形成する工程と、
(c)前記第1フォトマスクを用い、前記フォトレジスト層における前記ブランク領域以外の領域を露光する工程と、
(d)前記第2フォトマスクを用い、前記フォトレジスト層の前記ブランク領域に対して、前記文字列を構成する2種類以上の文字の潜像を形成する工程と、
を包含する方法。
【0016】
前記工程(d)は、
前記第2フォトマスクを用いて、前記フォトレジスト層の前記ブランク領域の第1の部分に対して、前記2種類以上の文字のうちのひとつの文字の潜像を形成する露光工程(d1)と、
前記第2フォトマスクを用いて、前記フォトレジスト層の前記ブランク領域の第2の部分に対して、前記2種類以上の文字のうちのひとつの文字の潜像を形成する露光工程(d2)と
を包含し、それによって、2桁以上の文字列を前記フォトレジスト層に形成する。
【0017】
本発明による方法は、複数の板状部材に対して相互に異なる識別情報を記録する方法であって、
前記識別情報は、z1桁の文字列A、およびz2桁の文字列Bを含む文字列群(z1およびz2は自然数)であり、
(a)前記文字列Bが記録されるべきブランク領域と文字列Aとを規定する遮光パターンを有する第1フォトマスクと、文字列Bに用いられる文字を規定する遮光パターンを有する第2フォトマスクを用意する工程と、
(b)前記板状部材の表面にフォトレジスト層を形成する工程と、
(c)前記第1フォトマスクを用い、前記フォトレジスト層を露光することにより、前記ブランク領域に対応する未露光領域および前記文字列Aの潜像を前記フォトレジスト層に形成する工程と、
(d)前記第2フォトマスクを用い、前記文字列Bを構成する文字の潜像を前記フォトレジスト層の前記未露光領域に形成する工程と、
を包含する。
【0018】
好ましい実施形態において、前記文字列Bは2桁以上であり、前記工程(d)は、前記文字列Bを構成する文字の潜像を1桁ずつ、前記フォトレジスト層の前記未露光領域に形成することを含む。
【0019】
好ましい実施形態において、前記工程(d)は、各々が異なる文字を規定する遮光パターンを有する複数の第2フォトマスクを1枚ずつ用いて、前記文字列Bを構成する文字の潜像を1桁ずつ、前記フォトレジスト層の前記未露光領域に形成することを含む。
【0020】
好ましい実施形態において、前記工程(d)は、複数種類の文字を規定する遮光パターンを同一面上に有する少なくとも1枚の第2フォトマスクを用いて、前記文字列Bを構成する文字の潜像を1桁ずつ、前記フォトレジスト層の前記未露光領域に形成することを含む請求項3に記載の方法。
【0021】
好ましい実施形態において、前記フォトレジスト層としてネガ型フォトレジストを用い、現像後におけるフォトレジスト層の前記文字列に対応する部分を、前記板状部材上から除去する。
【0022】
好ましい実施形態において、前記フォトレジスト層としてポジ型フォトレジストを用い、現像後におけるフォトレジスト層の前記文字列に対応する部分を前記板状部材上に残存させる。
【0023】
本発明による方法は、複数の板状部材に対して相互に異なる識別情報を記録する方法であって、
前記識別情報は、z1桁の文字列A、およびz2桁の文字列Bを含む文字列群(z1は0以上の整数、z2は自然数)であり、
(a)前記文字列Bが記録されるべきブランク領域と文字列AがX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列された複数の第1フォトマスクと、文字列Bに用いられる1桁の文字がX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列された遮光パターンを有する複数の第2フォトマスクを用意する工程と、
(b)前記板状部材の表面にフォトレジスト層を形成する工程と、
(c)前記複数の第1フォトマスクから選択した1枚のフォトマスクを用い、前記フォトレジスト層を部分的に露光することにより、前記ブランク領域に対応する未露光領域および前記文字列Aの潜像を前記フォトレジスト層に形成する工程と、
(d)前記複数の第2フォトマスクから必要なフォトマスクを逐次選択し、前記文字列Bを構成する文字の潜像を前記フォトレジスト層の前記未露光領域に形成する工程と、
を包含する。
【0024】
好ましい実施形態において、前記第2フォトマスク上における文字のY軸方向サイズをy1とし、同一の文字のY軸方向周期をy2とした場合、前記第2フォトマスクの少なくとも1枚には、Y軸方向に沿って計測した距離がy2の区間内に、文字列Bに用いられる異なる種類のm個の文字が配列されており、m≦y2/y1の関係が成立している。
【0025】
好ましい実施形態において、前記工程(d)は、前記第2フォトマスク上の選択された文字が前記未露光領域の対応する位置に投影されるように、前記第2フォトマスクを前記フォトレジスト層に対して位置あわせする工程(d1)と、位置あわせがなされた後、前記選択された文字の潜像を前記フォトレジストの前記未露光領域に形成する露光する工程(d2)と、前記第2フォトマスク上の選択された文字が前記未露光領域の対応する位置に投影されるように、前記第2フォトマスクを前記フォトレジスト層に対して位置あわせする工程(d3)と、位置あわせがなされた後、前記選択された文字の潜像を前記フォトレジストの前記未露光領域に形成する露光する工程(d4)とを包含する。
【0026】
好ましい実施形態において、前記板状部材の表面に前記フォトレジスト層を形成する前にアライメントマークを形成する工程を更に包含し、前記位置あわせ工程(d1)および/または工程(d3)は、前記アライメントマークを用いて実行する。
【0027】
好ましい実施形態において、前記露光を行うとき、マスクアライナを用い、前記フォトレジスト層の全面に前記文字列の潜像を形成する。
【0028】
好ましい実施形態において、前記露光を行うとき、ステッパを用い、前記フォトレジスト層の区分された複数の領域に対して、前記文字列の潜像を順次形成する。
【0029】
本発明による方法は、複数の板状部材に対して相互に異なる識別情報を記録する方法であって、
前記識別情報は、z1桁の文字列A、z2桁の文字列B、およびz3桁の文字列Cを含む文字列群(z1は0以上の整数、z2およびz3は自然数)によって表現され、
(a)前記板状部材の表面にフォトレジスト層を形成する工程と、
(b)前記フォトレジスト層の複数の領域の各々に対し、前記文字列Aおよび文字列Cの潜像を形成するとともに、前記文字列Bが記録されるべきブランク領域は露光しない第1露光工程と、
(c)前記複数の領域の各々における前記ブランク領域に対して、前記文字列Bを構成する文字の潜像を1桁ずつ形成する第2露光工程と、
を包含する。
【0030】
好ましい実施形態おいて、前記文字列Cは、前記レジスト層の前記複数の領域毎に異なっている文字列から構成されている。
【0031】
好ましい実施形態において、前記複数の領域は、行および列からなるマトリックス状に配列されており、前記複数の領域のうち、第M行第N列(MおよびNは自然数)に位置する領域に割り当てられる文字列CをCMNで表記した場合、M≠Jおよび/またはN≠K(JおよびKは自然数)とすると、CMN≠CJKが成立する。
【0032】
好ましい実施形態において、前記複数の領域のうち、第M行第N列(MおよびNは自然数)に位置する領域に割り当てられる文字列AをAMNで表記した場合、M≠Jおよび/またはN≠K(JおよびKは自然数)とすると、AMN=AJKが成立する。
【0033】
好ましい実施形態において、前記第1露光工程(b)は、前記文字列Aおよび文字列Cを規定する遮光パターンを有する第1フォトマスクを用いて前記フォトレジストを露光する工程を含み、前記第2露光工程(c)は、前記文字列Bを構成する文字を規定する遮光パターンを有する第2フォトマスクを用いて前記フォトレジストを露光する工程を含む。
【0034】
好ましい実施形態において、前記第1露光工程(b)は、前記文字列Aおよび文字列Cを規定する遮光パターン、ならびに、前記文字列Bのための未露光部分を規定する遮光パターンを有する第1フォトマスクを用いて前記フォトレジストを露光する工程を含み、前記第2露光工程(c)は、前記文字列Bを構成する文字を規定する遮光パターンを有する第2フォトマスクを用いて前記フォトレジストを露光する工程を含む。
【0035】
好ましい実施形態において、前記第1露光工程(b)において、マスクアライナを用い、前記フォトレジスト層の全面に前記文字列Aおよび文字列Cの潜像を形成する。
【0036】
好ましい実施形態において、前記第2露光工程(c)において、ステッパを用い、各々が前記フォトレジスト層の複数の領域を含む更に広い複数の領域の各々に対し、前記文字列Bの潜像を順次形成する。
【0037】
好ましい実施形態において、文字列Bは、前記更に広い複数の領域毎に異なる文字列から構成されている。
【0038】
本発明によるフォトレジスト層のパターニング方法は、
上記いずれかの方法によって露光されたフォトレジスト層を有する前記板状部材を用意する工程と、
前記フォトレジスト層を現像する工程と、
を包含するフォトレジスト層のパターニング方法。
【0039】
本発明による板状部材への識別情報記録方法は、上記方法でパターニングされたフォトレジストを有する前記板状部材を用意する工程と、
前記フォトレジスト層をマスクとして、前記板状部材の表面に前記識別情報を転写する工程と、
を包含する板状部材への識別情報記録方法。
【0040】
好ましい実施形態において、前記識別情報を前記板状部材に転写する工程は、前記板状部材の表面において、前記フォトレジスト層で覆われていない領域を選択的にエッチングする工程を包含する。
【0041】
好ましい実施形態において、前記識別情報を前記板状部材に転写する工程は、前記板状部材の表面において、前記フォトレジスト層で覆われていない領域に凸部を形成する工程を包含する。
【0042】
好ましい実施形態において、前記識別情報を前記板状部材に転写する工程は、前記板状部材の表面において、前記フォトレジスト層で覆われていない領域をエネルギビームで照射し、表面を改質する工程を包含する。
【0043】
本発明による電子部品の製造方法は、上記の方法で識別情報が記録された前記板状部材を用意する工程と、
前記板状部材の選択された面上に薄膜を堆積する工程と、
前記板状部材を切断することにより、複数の分割部品に分割する工程と、
を包含する。
【0044】
好ましい実施形態において、各分割部品の表面には、前記識別情報が記録されている。
【0045】
好ましい実施形態において、各分割部品の表面には、各分割部品に固有の前記識別情報が記録されている。
【0046】
本発明によるフォトマスクセットは、1桁以上の文字列を含む識別情報をフォトレジスト層に書き込むためのフォトマスクセットであって、
前記文字列が記録されるべきブランク領域を規定する遮光パターンが形成された第1フォトマスクと、
前記文字列に用いられる複数種類の文字が配列された遮光パターンを有する少なくとも1枚の第2フォトマスクと、
を備えている。
【0047】
本発明によるフォトマスクセットは、z1桁の文字列A、およびz2桁の文字列Bを含む文字列群(z1は0以上の整数、z2は自然数)を含む識別情報をフォトレジスト層に書き込むためのフォトマスクセットであって、
前記文字列Bが記録されるべきブランク領域と文字列AがX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列された複数の第1フォトマスクと、
文字列Bに用いられる少なくとも1桁の文字がX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列された遮光パターンを有する複数の第2フォトマスクと
を備えている。
【0048】
好ましい実施形態において、前記複数のフォトマスクの各々の上における文字のY軸方向サイズをy1とし、同一の文字のY軸方向周期をy2とした場合、前記複数の第2フォトマスクの少なくとも1枚のフォトマスクには、Y軸方向に沿って計測した距離がy2の区間内に、文字列Bに用いられる異なる種類のm個の文字が配列されており、m≦y2/y1の関係が成立している。
【0049】
好ましい実施形態において、前記複数の第1フォトマスクの各々には、z3桁の文字列C(z3は自然数)がX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列されている。
【0050】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
本実施形態では、複数のセラミックス製ウェハに対して、相互に異なる識別情報を記録する。
【0051】
本実施形態において各ウェハに記録する識別情報は、z1桁(z1は自然数)の文字列A、および、z2桁(z2は自然数)の文字列Bを含む文字列群によって表現される。簡単化のため、ここでは図3(a)に示すように、文字列Aが1桁の文字A1から構成され、文字列Bが2桁の文字B1・B2から構成される場合を説明する。また、文字A1、B1およびB2の各々は、0〜9までの10種類の数字を取り得るものとする。すなわち、文字列Aおよび文字列Bから構成される識別情報は、「000」〜「999」の1000通りある。なお、文字列を構成する各文字は、数字だけではなく、アルファベット、かな、漢字、記号など、識別情報を表現し得る符号単位であれば何でも良い。
【0052】
識別情報ABは、図3(b)に示すように各ウェハの複数の領域に記載することが好ましいが、図3(c)に示すように各ウェハのどこか1箇所に記載するようにしてもよい。図3(c)のようにして識別情報をウェハに記録した場合、識別情報はウェハ単位で種々の製造プロセスを行う各工程で利用され得るが、ウェハを複数のチップ部品に分割したあとは、識別情報の機能を発揮しなくなる。
【0053】
従来のフォトリソグラフィ方法を用いて、1000通りの識別情報を1000枚のウェハに刻印するには、1000枚のフォトマスク(レチクル)が必要であった。この場合、例えば150枚目のフォトマスクには「150」の文字列を規定する遮光パターンが形成されるというように、各フォトマスクに異なる識別情報が割り当てられることになる。
【0054】
これに対して、本実施形態では、2種類のフォトマスク(第1フォトマスクと第2フォトマスク)を含むフォトマスクセットを用いてネガ型フォトレジスト層に複数回の露光工程を行うことにより、従来よりも格段に少ない枚数のフォトマスクで必要な識別情報をウェハに刻印することが可能になる。
【0055】
以下、図4(a)および(b)を参照しながら、本実施形態で使用するフォトマスクを説明する。
【0056】
まず、図4(a)を参照する。本実施形態における第1フォトマスクでは、文字列Bが記録されるべきブランク領域を規定する遮光パターンと、文字列Aを規定する遮光パターンとが形成されている。ウェハ毎に異なる識別情報をウェハ内の複数の領域に対して書き込む場合、各第1フォトマスク上において、上記の文字列Aおよびブランク領域の遮光パターンがX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列される。本実施形態では、識別情報が書き込まれる各領域において、左から順番に文字A1と2桁のブランク領域が配列されている。この例では、文字A1は「0」〜「9」の数であるため、10種類の第1フォトマスクが必要になる。もしも、文字列Aが2桁の数字であれば、文字列「00」〜「99」に対応して、100枚の第1フォトマスクが必要になる。
【0057】
一方、第2フォトマスクでは、図4(b)に示すように、文字列Bに用いられる文字(1桁分)を規定するパターンがX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列されている。この周期は、文字列Aの周期と同一であり、第2フォトマスク上の文字は、第1フォトマスクにおける2桁のブランク領域のいずれか一方に重ね合わせられるように配置されている。
【0058】
次に、図5〜図7を参照しながら、上記のフォトマスクセットを用いて行う露光方法を説明する。
【0059】
ここでは、図5(a)に示す第1フォトマスク62を用いる。この第1フォトマスク62上には、文字A1を規定する遮光パターン62aと、2桁分のブランク領域を規定する遮光パターン62bとが設けられている。このようなフォトマスクは、ガラスなどの透明基板上に遮光性を有す金属膜や樹脂膜のパターンを形成することによって得られる。図では、簡単化のため、1つの識別情報に関する遮光パターン62a、62bのみを示しているが、現実のフォトマスク62上には同様の遮光パターン62a、62bが多数配列されている。
【0060】
なお、図5(a)では、2桁のブランク領域を規定する遮光パターン62bがひと続きの連続した膜により形成されているが、遮光パターン62bは桁毎に分離されていてもよい。遮光パターン62bは、書き込まれる文字列Bの文字よりも充分に大きなサイズと形状を持つように形成される必要がある。回折光の回りこみや、レジストの収縮/膨張を考慮して適切なサイズに設計される。
【0061】
次に、図5(b)に示すように、ネガ型フォトレジスト層61が塗布されたウェハ60を用意し、第1フォトマスク62を用いてウェハ60上のフォトレジスト層61を露光する。この露光により、フォトレジスト層61の複数の領域の各々に、左から文字A1と2桁のブランク領域を規定するパターン62a、62bの潜像が形成される。具体的には、0〜9のうちのいずれかの文字A1(図では「1」の文字)と2桁のブランク領域が遮光されるため、遮光パターン62a、62b以外の領域を透過した光により、レジスト層62が部分的露光される。図では、露光部分をドットで示している。ネガ型レジスト層61の未露光部分は、ネガ型レジストの性質上、あとで行う現像工程で現像液に溶解し、開口部を形成する。その結果、本実施形態ではフォトレジスト層61文字部分がくり抜かれることになる。
【0062】
なお、上記の露光を行うに際しては、例えばアライナを用い、ウェハ60の全面に対して文字列Aとブランク領域を規定する潜像を形成することが効率的である。
【0063】
次に、現像工程を行う前に、ブランク領域に対する文字列Bの記録を行う。具体的には、図4(b)に示すような10枚の第2フォトマスクから適切な第2フォトマスクを選択し、選択した第2フォトマスクを用いて、文字B1の潜像をレジスト層に形成する。図6(a)は、選択した第2フォトマスク63の一部を示している。第2フォトマスク63には、文字列Bの文字を規定する遮光パターン63aと、不要光を遮断する遮光パターン63bとが設けられている。
【0064】
第2フォトマスク63のアライメントを適切に行うことにより、文字B1の位置を2桁のブランク領域の一方に対して合わせ、図6(b)に示すように、ブランク領域の一部に光を照射する。フォトレジスト層61のブランク領域は未露光領域であったため、文字B1を規定するパターンを持った光で照射されると、そのパターンに対応した潜像がブランク領域内に形成される(図6(c))。レジスト層61のうち、それまで露光されていなかった部分(文字A1の潜像と他のブランク領域)に不要な光が照射されないよう、第2フォトマスク63の遮光パターン63bが不要光を遮断する。
【0065】
次に、図7(a)〜図7(d)を参照する。上記の露光工程の後、前述の第2フォトマスクから適切な第2フォトマスク64を選択し、選択した第2フォトマスク64を用いて文字B2の潜像をレジスト層に形成する。第2フォトマスク64には、文字列Bの文字を規定する遮光パターン64aと、不要光を遮断する遮光パターン64bとが設けられている。このとき、第2フォトマスク64のアライメントを適切に行うことにより、文字B2の位置を2桁のブランク領域の残りのブランク領域(未露光領域)に対して合わせ、図7(b)に示すように、そのブランク領域に光を照射する。これにより、2桁目のブランク領域は、文字B2を規定するパターンを持った光で照射され、そのパターンに対応した潜像がブランク領域内に形成されることになる(図7(c))。
【0066】
以上の露光工程により、ネガ型フォトレジスト層61における複数の領域の各々に対して、図7(d)に示すように識別情報が書き込まれる。この後、現像工程を経て、未露光部分(図の白抜き部分)がレジスト層61から除去され、文字を規定する開口部がレジスト層61に形成される。図8(a)は、現像後のネガ型フォトレジスト層61の断面を模式的に示している。
【0067】
図8(b)〜(e)を参照しながら、フォトレジスト61を用いてウェハ60に識別情報を記録する方法を説明する。
【0068】
まず、エッチング法による場合を説明する。この場合、レジスト付きウェハ60を不図示のエッチング装置内にロードし、適切なエッチャントとウェハ表面とを反応させる。こうすることにより、図8(b)に示すように、ウェハ60のレジスト層61によって覆われていない表面部分がエッチングされ、文字列AおよBがウェハ60に転写される。エッチングは、被エッチング対象であるウェハの材料に応じて適宜好ましいエッチング条件が選択される。プラズマを用いたRIE(反応性イオンエッチング)などのドライエッチングの他、ウェットエッチングを行ってもよい。
【0069】
現像後のフォトレジスト層61を用いて、ウェハ60に識別情報を記録する方法は上記のエッチング方法に限定されない。図8(c)に示すように、パターニングされたレジスト層61で覆われたウェハ60に対して金属膜などの薄膜65を堆積し、その後、レジスト層61を除去することによっても識別情報をウェハ60に転写することができる。このような方法は「リフトオフ」と呼ばれ、レジスト層61上に堆積した薄膜65はレジスト層61とともにウェハ表面から取り除かれる。その結果、図8(d)に示すように、レジスト層61の開口部(本実施形態では「文字部分」)に薄膜65が残存し、文字部分が他の面から凸状に突出する。
【0070】
エッチング法やリフトオフ法によってウェハ表面に凹凸を形成する方法以外の方法でも、識別情報の記録を行うことは可能である。図8(e)に示すように、パターニングされたレジスト層61で覆われたウェハ60に対して、例えばイオンビームなどのエネルギビームを照射し、それによってウェハ60の露出表面領域を改質しても、識別情報をウェハに転写することも可能である。表面の改質により、反射率特性や導電性などの物理的パラメータが変化するため、この変化を検知すれば、識別情報をウェハから再生することが可能である。
【0071】
なお、ウェハがAl2O3およびTiCの2種類の材料から構成されたAl2O3−TiC系セラミックスなどの複合材料から形成されている場合、本出願人が特願2000−239431の明細書および図面に開示している方法を用いてウェハを選択エッチングすることが望ましい。この選択エッチング法によれば、文字部分の表面に微細な凹凸が形成されるため、エッチング深さが小さくても、識別情報について充分に大きな光反射率コントラストが得られるからである。
【0072】
なお、識別情報から文字列Aを省略することも可能である。文字列Aを省略する場合、本明細書では「文字列Aの桁数Z1は0(ゼロ)である」と称することとする。従って、本実施形態における識別情報は、z1桁(z1は0以上の整数)の文字列A、および、z2桁(z2は自然数)の文字列Bを含む文字列群によって表現される。
【0073】
文字列Aが複数の文字、例えば文字A1およびA2から構成されている場合、それらの文字A1およびA2は、ウェハ上で隣接して配置される必要はない。文字A1およびA2が文字列Bを間に挟むように配置されていても良い。文字列Aが複数の文字A1〜Anから構成されている場合、それらの文字A1〜Anは、直線上に1列で配置されている必要はない。文字A1〜Anは、行および列に分けられて2次元的に配置されていても良いし、曲線上に配置されていても良い。これらの文字配置形態については、文字列Bも文字列Aと同様である。
【0074】
(実施形態2)
以下、本発明の第2の実施形態を説明する。
【0075】
本実施形態では、より少ないフォトマスクを用い、複数のセラミックス製ウェハに対して相互に異なる識別情報を記録する。
【0076】
本実施形態でも、各ウェハに記録する識別情報は実施形態1と同様であり、用いる第1フォトマスクも同様である。本実施形態と前述の実施形態1との相違点は、第2フォトマスクの構成にある。
【0077】
本実施形態で使用する第2フォトマスクでは、図9(a)に示すように、文字列Bに用いられる1桁の文字を規定するパターンがX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列されている。図9(b)は、ウェハ上に形成される3桁の文字列Bを示している。ウェハ上における文字のサイズおよび配列ピッチは、フォトマスク上における文字のサイズおよび配列ピッチと比例している。図9(b)に示されている「y1」および「y2」は、フォトマスク上における寸法であるが、分かりやすさのため、ウエハ上の文字に対応付けて図中に記載している。第2フォトマスクの各々の上における文字列BのY軸方向サイズをy1とし、文字列Bを構成する同一の文字のY軸方向周期(ピッチ)をy2とした場合、Y軸方向に沿って計測した距離がy2の区間内に、文字列Bに用いられる異なる種類のm個(mは2以上の自然数)の文字が配列されている。ここで、m≦y2/y1の関係が成立している。
【0078】
より具体的には、図9(a)に示す1枚目の第2フォトマスクには「0」〜「3」の文字が割り当てられ、「0」〜「3」の文字がY軸方向に沿って交互に配列されている。2枚目の第2フォトマスク(不図示)には「4」〜「7」の文字が割り当てられ、「4」〜「7」の文字がY軸方向に沿って交互に配列されている。3枚目の第2フォトマスク(不図示)には「8」〜「9」の文字が割り当てられ、「8」〜「9」の文字がY軸方向に沿って交互に配列されている。このような例では、3種類の第2フォトマスクを用いて、「0」〜「9」の文字をレジスト層に書き込むことができる。
【0079】
次に、図10(a)〜(c)を参照しながら、本実施形態での露光方法を説明する。
【0080】
まず、第1フォトマスクを用いてウェハ上のネガ型レジスト層を露光する。この露光により、レジスト層の複数の領域の各々に左から文字A1と2桁のブランク領域を規定するパターンの潜像が形成される。図10(a)は、ひとつの文字A1と2桁のブランク領域がレジスト層に書き込まれた状態を模式的に示している。
【0081】
次に、上記の3枚の第2フォトマスクから適切な第2フォトマスクを選択し、選択した第2フォトマスクを用いて、文字B1の潜像をレジスト層に形成する。図10(b)の例では、文字B1として数字の「0」を選んでいる。このとき、第2フォトマスクのアライメントを適切に行うことにより、文字B1の位置を2桁のブランク領域の一方に対して合わせ、そのブランク領域に光を照射する。レジスト層のブランク領域は未露光領域であったため、文字B1を規定するパターンを持った光で照射されると、そのパターンに対応した潜像がブランク領域内に形成される。レジスト層のうち、それまで露光されていなかった部分に不要な光が照射されないよう、第2フォトマスクは不要光をブロックする遮光パターンを有している。この遮光パターンにより、文字B1の配列部分以外の領域には露光用の光は照射しない。このような遮光パターンは、前の露光によって文字を書き込んだ領域と、次の露光によって文字を書き込むべき領域に不要な光が照射されない形状とサイズを持つ必要がある。
【0082】
なお、第2フォトマスクにおいてY軸方向に並んだ複数の文字のうち、ブランク領域と重なっている文字は、図10(b)の例では、「0」である。これ以外の文字、すなわち、「1」、「2」、および「3」を規定する遮光パターン以外の領域を透過した光は、レジスト層のブランク領域以外の領域(露光済み領域)を照射する。故に、これらの文字「1」、「2」、および「3」の潜像は、レジスト層には形成されない。この露光工程で文字が記録されるのは、未露光状態にあるブランク領域だけである。
【0083】
次に、3枚の第2フォトマスクから適切な第2フォトマスクを選択し、選択した第2フォトマスクを用いて、文字B2の潜像をレジスト層に形成する。この様子は、図10(c)に示されている。この露光に際して、第2フォトマスクのアライメントを適切に行うことにより、文字B2の位置を2桁のブランク領域の残りのブランク領域(未露光領域)に対して合わせ、そのブランク領域に光を照射する。これにより、2桁目のブランク領域は、文字B2を規定するパターンを持った光で照射され、そのパターンに対応した潜像がブランク領域内に形成されることになる。
【0084】
本実施形態によれば、より少ない枚数の第2フォトマスクを用いて、文字列Bを構成する複数種類の文字をレジスト層に書き込むことができる。このため、必要なフォトマスクの数を更に減少させることが可能である。
【0085】
(実施形態3)
本実施形態において各ウェハに記録する識別情報は、z2桁の文字列Bおよびz3桁の文字列C(z2およびz3は自然数)によって表現される。
【0086】
ここでは、ウェハ内の位置に応じて異なる文字列Cを用いて識別情報を構成する例について説明する。ウェハ内の複数の領域に対して異なる識別情報を付与すれば、図1に示すように1枚のウェハから複数の分割部品を切り出す場合、各分割部品に固有の識別情報を割り当てることができる。
【0087】
説明を簡単にするため、図11(a)に示す4桁の識別情報を用いる場合を説明する。この識別情報における文字列Bは2桁の文字B1・B2から構成され、文字列Cは2桁の文字C1・C2から構成されている。ここでは、文字B1・B2の各々がa〜zまでの26種類のアルファベット記号を取り得るものとし、文字C1・C2文字の各々が0〜9までの10種類の数字を取り得るものとする。すなわち、文字列BおよびCから構成される識別情報は、「aa00」〜「zz99」の262×102通りある。2桁の文字列Cは、例えば、マトリクス状に配列された10行×10列(=100個)の領域に対して異なる識別情報を与えるために用いられ得る。図11(b)は、上記識別情報が記録されたウェハ面を模式的に示している。文字列Cの桁数を増やせば、更に多数の領域に異なる識別情報を付与することが可能になる。
【0088】
本明細書では、行列状に配列された複数の領域のうちの第M行第N列(MおよびNは自然数)に位置する領域に割り当てられる文字列CをCMNで表記する。すなわち、C1・C2=CMNである。本実施形態では、M≠Jおよび/またはN≠K(JおよびKは自然数)であれば、CMN≠CJKが成立する。このような文字列Cを見れば、ウェハのどの行および列の位置に割り当てられた識別情報かがわかるため、文字列Cを「行列番号(ロウ・コラム・ナンバー)」と称することとする。ウェハが複数の部品に小さく分割される場合、各分割部品に対して上記識別情報が刻印されていれば、その分割部品がどのウェハのどの部分から切り出されものかが特定される。
【0089】
以下、図11(c)を参照しながら、本実施形態で使用するフォトマスクを説明する。
【0090】
本実施形態における第1フォトマスクにおいて、文字列Bが記録されるべき2桁のブランク領域を規定する遮光パターンと、文字列Cの文字を規定する遮光パターンとが形成されている。各第1フォトマスク上においては、上記のブランク領域および文字列Cの遮光パターンがX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列される。
【0091】
実施形態1の文字列Aと本実施形態の文字列Cとの違いは、2桁の文字列Cが1枚のウェハの位置に応じて異なる値を持つ点にある。また、文字列Cは、ウェハ毎に異なる値を持つ必要はない。故に、文字列Cを書き込むためのフォトマスクは1種類で足りる。
【0092】
一方、第2フォトマスクは、実施形態1または実施形態2で用いた第2フォトマスクと同様の構成を有している。このような第2フォトマスクを用いることにより、図11(b)に示す文字「a」や文字「b」が1桁ずつレジスト層に書き込まれることになる。
【0093】
次に、本実施形態における露光方法を説明する。
【0094】
まず、ネガ型フォトレジスト層が塗布されたウェハを用意し、第1フォトマスクを用いてフォトレジスト層の複数の領域の各々に対する露光を行う。この露光により、文字列C(「00」〜「99」)の潜像がそれぞれレジスト層の異なる位置に形成されるとともに、レジスト層の各領域に対して2桁のブランク領域が形成される。
【0095】
次に、複数の第2フォトマスクから適切な第2フォトマスクを選択し、選択した第2フォトマスクを用いて、文字B1の潜像をレジスト層に形成する。このとき、第2フォトマスクのアライメントを適切に行うことにより、文字B1の位置を2桁のブランク領域の一方に対して合わせ、そのブランク領域に光を照射する。
【0096】
更に、上記複数の第2フォトマスクから適切な第2フォトマスクを選択し、選択した第2フォトマスクを用いて、文字B2の潜像をレジスト層に形成する。このとき、第2フォトマスクのアライメントを適切に行うことにより、文字B2の位置を2桁のブランク領域の残りのブランク領域(未露光領域)に対して合わせ、そのブランク領域に光を照射する。これにより、2桁目のブランク領域は、文字B2を規定するパターンを持った光で照射され、そのパターンに対応した潜像がブランク領域内に形成されることになる。
【0097】
以上の方法により、レジスト層における複数の領域の各々に対して、文字列Bおよび文字列Cが書き込まれる。この後、現像工程を経て、未露光部分がレジスト層から除去されることにより、文字部がレジスト層からくり抜かれる。
【0098】
次に、エッチング装置にウェハをロードし、適切なエッチャントとウェハ表面とを反応させれば、ウェハ表面のレジスト層によって覆われていない部分がエッチングされるため、文字列BおよCがウェハに転写されることになる。
【0099】
実施形態3では、識別情報に文字列Aを含めなかったが、文字列Aを含めてもよい。この場合、文字列Aのためフォトマスクで、文字列Cのための第1フォトマスクを兼用することができる。ただし、その場合は、文字列Aの形成に用いる複数の第1フォトマスクのそれぞれに文字列Cを規定する遮光パターンとブランク領域を規定する遮光パターンを設ける必要がある。一方、文字列Cを形成すためのフォトマスクと、文字列Aを形成するために用いるフォトマスクとを別々にしてもよい。
【0100】
(実施形態4)
以下、識別情報が、z1桁の文字列A、z2桁の文字列B、およびz3桁の文字列Cを含む文字列群(z1は0以上の整数、z2およびz3は自然数)によって表現される実施形態を説明する。
【0101】
本実施形態では、図12に示すように、文字列ABCを形成す領域が複数個集まって1つのクラスタ領域を形成している。1枚のウェハには、複数のクラスタ領域が割り当てられ、クラスタ領域毎に異なる文字列Bが割り当てられている。具体的には、1枚のウェハ上の第L番目のクラスタ領域における第M行第N列の領域には、文字列AMNBLCMNによって表現される識別情報が記録される。ここで、Lは整数である。文字列AMNBLCMNのうち、文字列CMNはクラスタ領域が異なっていても同じであるが、文字列BLはクラスタ領域ごとに異なっている。このため、文字列BLによって、クラスタ領域を特定することができ、文字列Cによって各クラスタ領域内の位置を特定することができる。
【0102】
各クラスタ領域内において、M≠Jおよび/またはN≠K(JおよびKは自然数)の場合、AMN≠AJKが成立するようにしてもよいし、AMN=AJKが成立するようにしてもよい。文字列Aは、ウェハを識別するための情報を表現する。文字列CMNについては、M≠Jおよび/またはN≠K(JおよびKは自然数)の場合、CMN≠CJKが成立するため、各クラスタ内の位置による識別は文字列CMNによって可能であるため、クラスタ内の位置に応じて文字列AMNを変化させる必要はない。
【0103】
なお、文字列A、文字列B、および文字列Cの配列順序や、クラスタ領域の配置形態は、図12に示す例に限定されない。
【0104】
本実施形態では、第1フォトマスクを用いて、ネガ型フォトレジスト層の複数の領域の各々に対し、文字列Aおよび文字列Cの潜像を形成するとともに、前記文字列Bが記録されるべきブランク領域は露光しない第1露光工程を行う。
【0105】
その後、ブランク領域(未露光部分)に対し、文字列Bを構成する文字の潜像を1桁ずつ形成する第2露光工程を行う。第2露光工程は、文字列Bの桁数だけ行うことになる。文字列BLは1桁である必要はない。
【0106】
第1露光工程では、アライナを用い、ウェハ全面のレジスト層に対して文字列Aおよび文字列Cの潜像を形成することが好ましい。これに対して、第2露光工程では、ステッパを用い、クラスタ領域毎に文字列Bの露光を行うことが好ましい。この場合、実施形態2で用いた第2フォトマスクを用いれば、第2フォトマスクのアライメント位置をシフトさせることにより、異なるクラスタ領域に対して異なる文字列Bの潜像を形成することが容易である。
【0107】
なお、文字列Aと文字列Cの潜像は、別々のフォトマスクを用いて別々に形成しても良い。
【0108】
以上の実施形態では、いずれも、ネガ型フォトレジストを用いてきたが、本発明はこれに限定されない。本発明は、ポジ型フォトレジストを用いても実施できる。ただし、ポジ型フォトレジストを用いる場合は、レジストの露光部分が現像液中に溶解するため、前述のフォトマスクを用いると、レジストの文字部分(未露光部分)が現像後に残存することになる。このようにしてパターニングされたポジ型フォトレジストをマスクとしてウェハをエッチングすると、ウェハ表面の文字部分以外の領域がエッチングされることになる。ただし、識別情報のウェハへの転写は、ウェハをエッチングする場合に限定されない。パターニングされたポジ型レジストを用い、リフトオフ法を実行すれば、文字部分を凹部にすることも可能である。
【0109】
各フォトマスクによるパターンの位置あわせ(アライメント)は、ウェハ上に形成したアライメントマークを基準にして実行する。例えば、図13(a)に示すようなアライメントマークを前もってウェハ上に形成しておく。このようなアライメントマークは、レジストパターンから形成することが好ましい。一方、第1フォトマスクや第2フォトマスクには、上記アライメントマークに重ね合わせられるべき他のアライメントマークを設けている。第1および第2フォトマスクに設けられるアライメントマークとしては、図13(b)に示すような複数のパターンを採用することが好ましい。図13(b)に示すようなアライメントマークを採用すれば、マスクアライメントを高い精度で実行できる。
【0110】
本発明が適用される板状部材は、セラミクスウェハに限定されず、その材料は任意である。また、板状部材とは、ウェハに限定されず、識別情報が書き込まれる2次元的な広がりを有する表面をもつ部材であれば何でも良い。識別情報が書き込まれる表面は、平面である必要はなく、曲面であってもよい。また、識別情報は平坦な領域に書き込まれることが望ましいが、板状部材の表面のすべてが平坦である必要はない。識別情報が書き込まれる領域以外の領域には、既に何らかの凹凸や段差が形成されていてもよい。
【0111】
識別情報をセラミクスウェハやシリコンウェハに書き込む場合、識別情報の記録は、ウェハ上に種々の薄膜を堆積するプロセスを開始する前に行うことに限定されない。識別情報は、一連の薄膜堆積プロセスやパターニングプロセスの途中または終了後の任意の段階でウェハに記録することが可能である。
【0112】
【発明の効果】
本発明によれば、多様な識別情報を少ないフォトマスクを用いて板状部材に記録することが可能であり、フォトマスクの価格に起因する製造コストの上昇を大きく抑制することができる。
【0113】
本発明は、ウェハなどの板状部材から複数の部品を切り出す製造方法に対して好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は磁気ヘッド用スライダの斜視図であり、(b)は磁気ヘッド用スライダが分離される前のバーを示す斜視図であり、(c)は矩形の焼結体基板を示す斜視図である。
【図2】レーザマーキング工程を模式的に示す図である。
【図3】(a)は識別情報を示す図であり、(b)および(c)は、複数のウェハにそれぞれ異なる識別情報が記録された状態を示す図である。(b)は、各ウェハの複数の箇所に識別情報が書き込まれた場合を示し、(c)は、各ウェハの1箇所に識別情報が記録された場合を示している。
【図4】(a)は、実施形態1における第1フォトマスクの構成を模式的に示し、(b)は第2フォトマスクの構成を模式的に示している。
【図5】(a)は、実施形態1における第1フォトマスクの一部を示す平面図であり、(b)および(c)は、第1フォトマスクを用いて行う第1露光工程を示す断面図である。
【図6】(a)は、実施形態1における第2フォトマスクの一部を示す平面図であり、(b)および(c)は、第2フォトマスクを用いて行う第2露光工程を示す断面図である。
【図7】(a)は、実施形態1における第2フォトマスクの一部を示す平面図であり、(b)および(c)は、第2フォトマスクを用いて行う第2露光工程を示す断面図であり、(d)は、露光工程後のレジスト層を示す平面図である。
【図8】(a)から(e)は、現像されたレジスト層を有するウェハに対して、識別情報を記録する方法を示す工程断面である。(a)は、現像直後のウェハを示し、(b)はエッチング後のウェハを示す。(c)〜(d)は、リフトオフ法を示し、(e)は表面改質法を示している。
【図9】(a)は、実施形態2で用いる第2フォトマスクの構成を示す平面図であり、(b)は、実施形態2の識別情報を示す平面図である。
【図10】(a)は、ひとつの文字A1と2桁のブランク領域がレジスト層に書き込まれた状態を示す模式図であり、(b)は、文字B1として数字の「0」を書き込んでいる状態を示すレイアウト図であり、(c)は、文字B2として数字の「2」を書き込んでいる状態を示すレイアウト図である。
【図11】(a)は、実施形態3で使用する識別情報のひとつを示す図であり、(b)は、識別情報が書き込まれた状態のウェハを示す平面図であり、(c)は実施形態3で使用する第1フォトマスクの構成を示す図である。
【図12】実施形態4で使用する文字列群の構成を模式的に示す平面図である。
【図13】(a)および(b)はアライメントマークの構成を示すレイアウト図である。
【符号の説明】
1 セラミクスウェハ(焼結体基板)
2 表面
3 基板裏面
4 基板端面
5 レンズ
6 レーザビーム
10 磁気ヘッドスライダ
11 エア・ベアリング面(ABS)のサイドレール
12 基板表面側の積層薄膜
13 識別情報(IDまたはIDマーク)
20 バー
60 ウェハ
61 ネガ型フォトレジスト層
62〜64 フォトマスク
65 薄膜[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for recording identification information on a plate member, and a photomask set used for the method. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is not only suitably used for imprinting identification information on a ceramic substrate used for a magnetic head or the like, but is also applicable to a case where identification information is recorded on a semiconductor wafer or other plate-like members.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, thin-film magnetic heads having various configurations have been used for magnetic head sliders used in hard disk drives (HDDs), tape storages, and flexible disk drives (FDDs). As a substrate used for such a thin film magnetic head, for example, Al 2 O 3 -TiC, SiC, ZrO 2 A sintered body substrate having a composition such as a system is used.
[0003]
FIG. 1A shows a typical thin-film
[0004]
On one end surface of the
[0005]
The
[0006]
As the dimensions of the thin-film head become smaller in order to reduce the size and weight of the electronic device, the thickness of the wafer 1 (corresponding to the length L of the magnetic head slider 10) becomes thinner and the thickness T of each bar 20 (the magnetic head (Corresponding to the height of the slider 10). For example, in the case of a magnetic head slider called a pico slider, L is about 1.2 mm and T is about 0.3 mm. As a matter of course, the size of a character to be imprinted on the magnetic head slider miniaturized in this way also needs to be reduced.
[0007]
Laser marking is widely used for engraving the
[0008]
Next, a conventional laser marking method will be briefly described with reference to FIG.
[0009]
In the laser marking method, the
[0010]
According to such a laser marking method, (1) scattered matter generated by laser irradiation becomes dust, and is adsorbed and accumulated in a printing groove or the like, so that there is a high possibility of contamination, and (2) laser light irradiation As a result, burrs are generated at the edge portions of the printing grooves, so that a step for removing burrs is required.
[0011]
A photolithography method has been developed as an identification information recording method that does not cause the above problem. In the case of the photolithography method, first, a resist layer is applied and formed on the
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above photolithography method, in order to record different identification information for each wafer, it is necessary to prepare different types of photomasks by the number of wafers. Photomasks are expensive. For example, a single photomask may cost several hundred thousand yen. For this reason, in the case of using the photolithography method, a large increase in cost due to the cost of the photomask required in large quantities becomes a problem.
[0013]
The present invention has been made in view of the above points, and a main object of the present invention is to provide an identification information recording method capable of recording various identification information on a plate member using a small number of photomasks. .
[0014]
It is another object of the present invention to provide a novel exposure method performed by the above-described identification information recording method, and to provide a set of photomasks (photomask set) used in the exposure method.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The method according to the present invention is a method of recording mutually different identification information on a plurality of plate-like members,
The identification information is a character string of one or more digits,
(A) A first photomask having a light-shielding pattern defining a blank area where the character string is to be recorded and a second photomask having a light-shielding pattern defining two or more types of characters used in the character string are prepared. The process of
(B) forming a photoresist layer on the surface of the plate-like member;
(C) exposing a region other than the blank region in the photoresist layer using the first photomask;
(D) forming a latent image of two or more types of characters constituting the character string on the blank region of the photoresist layer using the second photomask;
A method comprising:
[0016]
The step (d) includes:
An exposing step (d1) of forming a latent image of one of the two or more types of characters on a first portion of the blank region of the photoresist layer using the second photomask; ,
An exposing step (d2) of forming a latent image of one of the two or more types of characters on a second portion of the blank region of the photoresist layer using the second photomask;
, Thereby forming a character string of two or more digits in the photoresist layer.
[0017]
The method according to the present invention is a method of recording mutually different identification information on a plurality of plate-like members,
The identification information is z 1 Digit strings A and z 2 A character string group (z 1 And z 2 Is a natural number)
(A) A first photomask having a light-shielding pattern defining a blank area where the character string B is to be recorded and a character string A, and a second photomask having a light-shielding pattern defining a character used for the character string B A step of preparing
(B) forming a photoresist layer on the surface of the plate-like member;
(C) forming an unexposed area corresponding to the blank area and a latent image of the character string A on the photoresist layer by exposing the photoresist layer using the first photomask;
(D) forming a latent image of a character constituting the character string B in the unexposed area of the photoresist layer using the second photomask;
Is included.
[0018]
In a preferred embodiment, the character string B has two or more digits, and the step (d) includes forming a latent image of a character constituting the character string B one digit at a time in the unexposed area of the photoresist layer. Including doing.
[0019]
In a preferred embodiment, in the step (d), a plurality of second photomasks each having a light-shielding pattern defining a different character are used one by one to form a one-digit latent image of a character constituting the character string B. Forming each of the unexposed areas of the photoresist layer.
[0020]
In a preferred embodiment, in the step (d), a latent image of a character constituting the character string B is formed using at least one second photomask having a light-shielding pattern defining a plurality of types of characters on the same surface. 4. The method of
[0021]
In a preferred embodiment, a negative photoresist is used as the photoresist layer, and a portion corresponding to the character string of the photoresist layer after development is removed from the plate-like member.
[0022]
In a preferred embodiment, a positive photoresist is used as the photoresist layer, and a portion corresponding to the character string of the photoresist layer after development is left on the plate member.
[0023]
The method according to the present invention is a method of recording mutually different identification information on a plurality of plate-like members,
The identification information is z 1 Digit strings A and z 2 A character string group (z 1 Is an integer of 0 or more, z 2 Is a natural number)
(A) A plurality of first photomasks in which a blank area where the character string B is to be recorded and the character string A are periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction, and 1 used for the character string B A step of preparing a plurality of second photomasks having a light-shielding pattern in which the characters of the digits are periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction;
(B) forming a photoresist layer on the surface of the plate-like member;
And (c) partially exposing the photoresist layer using one photomask selected from the plurality of first photomasks, thereby forming an unexposed area corresponding to the blank area and a latent image of the character string A. Forming an image on the photoresist layer;
(D) sequentially selecting a necessary photomask from the plurality of second photomasks and forming a latent image of a character constituting the character string B in the unexposed area of the photoresist layer;
Is included.
[0024]
In a preferred embodiment, when the size of the character on the second photomask in the Y-axis direction is y1 and the period of the same character in the Y-axis direction is y2, at least one of the second photomasks has a Y-axis. In a section where the distance measured along the direction is y2, m different types of characters used for the character string B are arranged, and the relationship m ≦ y2 / y1 is established.
[0025]
In a preferred embodiment, the step (d) includes applying the second photomask to the photoresist layer such that a selected character on the second photomask is projected to a position corresponding to the unexposed area. (D1) aligning the second photo, after the alignment, exposing the latent image of the selected character to the unexposed area of the photoresist; Positioning (d3) the second photomask with respect to the photoresist layer such that selected characters on the mask are projected to corresponding positions in the unexposed area; And exposing the latent image of the selected character to the unexposed area of the photoresist (d4).
[0026]
In a preferred embodiment, the method further includes a step of forming an alignment mark before forming the photoresist layer on the surface of the plate-like member, wherein the alignment step (d1) and / or the step (d3) includes the step of: Perform using the mark.
[0027]
In a preferred embodiment, when performing the exposure, a latent image of the character string is formed on the entire surface of the photoresist layer using a mask aligner.
[0028]
In a preferred embodiment, when performing the exposure, a latent image of the character string is sequentially formed on a plurality of divided areas of the photoresist layer using a stepper.
[0029]
The method according to the present invention is a method of recording mutually different identification information on a plurality of plate members,
The identification information is z 1 Digit string A, z 2 Digit strings B and z 3 A character string group (z 1 Is an integer of 0 or more, z 2 And z 3 Is represented by a natural number),
(A) forming a photoresist layer on the surface of the plate-like member;
(B) a first exposure step of forming a latent image of the character string A and the character string C on each of the plurality of areas of the photoresist layer and exposing no blank area where the character string B is to be recorded; When,
(C) a second exposure step of forming a latent image of a character constituting the character string B digit by digit with respect to the blank area in each of the plurality of areas;
Is included.
[0030]
In a preferred embodiment, the character string C is composed of a character string that is different for each of the plurality of regions of the resist layer.
[0031]
In a preferred embodiment, the plurality of regions are arranged in a matrix composed of rows and columns, and are assigned to a region located at an Mth row and an Nth column (M and N are natural numbers) among the plurality of regions. Character string C MN If notation M 表 記 J and / or N ≠ K (J and K are natural numbers), C MN ≠ C JK Holds.
[0032]
In a preferred embodiment, a character string A assigned to an area located at the M-th row and the N-th column (M and N are natural numbers) is represented by A MN In the case of notation, if M お よ び J and / or N ≠ K (J and K are natural numbers), A MN = A JK Holds.
[0033]
In a preferred embodiment, the first exposure step (b) includes exposing the photoresist using a first photomask having a light-shielding pattern that defines the character string A and the character string C; The exposing step (c) includes exposing the photoresist using a second photomask having a light-shielding pattern that defines the characters constituting the character string B.
[0034]
In a preferred embodiment, the first exposure step (b) includes a light-shielding pattern defining the character string A and the character string C, and a light-shielding pattern defining an unexposed portion for the character string B. Exposing the photoresist using a photomask; the second exposing step (c) includes exposing the photoresist using a second photomask having a light-shielding pattern that defines characters constituting the character string B. Is exposed.
[0035]
In a preferred embodiment, in the first exposure step (b), a latent image of the character strings A and C is formed on the entire surface of the photoresist layer using a mask aligner.
[0036]
In a preferred embodiment, in the second exposure step (c), a latent image of the character string B is sequentially applied to each of a plurality of wider areas including a plurality of areas of the photoresist layer using a stepper. Form.
[0037]
In a preferred embodiment, the character string B is composed of different character strings for each of the plurality of wider areas.
[0038]
The method for patterning a photoresist layer according to the present invention comprises:
Preparing the plate-shaped member having a photoresist layer exposed by any one of the above methods,
Developing the photoresist layer;
A method of patterning a photoresist layer, comprising:
[0039]
A method for recording identification information on a plate-shaped member according to the present invention includes the steps of preparing the plate-shaped member having a photoresist patterned by the above method,
Using the photoresist layer as a mask, transferring the identification information to the surface of the plate member,
A method for recording identification information on a plate-like member including:
[0040]
In a preferred embodiment, the step of transferring the identification information to the plate member includes a step of selectively etching a region of the surface of the plate member that is not covered with the photoresist layer.
[0041]
In a preferred embodiment, the step of transferring the identification information to the plate-like member includes a step of forming a convex portion on a surface of the plate-like member that is not covered with the photoresist layer.
[0042]
In a preferred embodiment, the step of transferring the identification information to the plate-like member includes a step of irradiating an area of the surface of the plate-like member that is not covered with the photoresist layer with an energy beam to modify the surface. Is included.
[0043]
A method for manufacturing an electronic component according to the present invention includes the steps of preparing the plate-shaped member on which identification information is recorded by the above method,
Depositing a thin film on a selected surface of the plate-like member,
By cutting the plate-shaped member, a step of dividing into a plurality of divided parts,
Is included.
[0044]
In a preferred embodiment, the identification information is recorded on a surface of each divided part.
[0045]
In a preferred embodiment, the identification information unique to each divided component is recorded on the surface of each divided component.
[0046]
A photomask set according to the present invention is a photomask set for writing identification information including a character string of one or more digits to a photoresist layer,
A first photomask on which a light-shielding pattern defining a blank area in which the character string is to be recorded is formed;
At least one second photomask having a light-shielding pattern in which a plurality of types of characters used for the character string are arranged;
It has.
[0047]
The photomask set according to the present invention has z 1 Digit strings A and z 2 A character string group (z 1 Is an integer of 0 or more, z 2 Is a photomask set for writing identification information including a natural number) in the photoresist layer,
A plurality of first photomasks in which a blank area where the character string B is to be recorded and the character string A are periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction;
A plurality of second photomasks having a light-shielding pattern in which at least one digit character used for the character string B is periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction;
It has.
[0048]
In a preferred embodiment, at least one of the plurality of second photomasks is provided, where the size of a character on each of the plurality of photomasks in the Y-axis direction is y1 and the period of the same character in the Y-axis direction is y2. M, different types of m characters used for the character string B are arranged in a section where the distance measured along the Y-axis direction is y2, and a relationship of m ≦ y2 / y1 is established. are doing.
[0049]
In a preferred embodiment, each of the plurality of first photomasks includes z 3 Digit string C (z 3 Are natural numbers) are periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0050]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
In this embodiment, mutually different identification information is recorded on a plurality of ceramic wafers.
[0051]
In the present embodiment, the identification information recorded on each wafer is z 1 Digit (z 1 Are the natural numbers A) and z 2 Digit (z 2 Is a natural number). For the sake of simplicity, here, as shown in FIG. 3A, a case will be described in which the character string A is composed of one digit character A1 and the character string B is composed of two digit characters B1 and B2. Each of the characters A1, B1, and B2 can take ten types of numbers from 0 to 9. That is, there are 1000 types of identification information composed of character strings A and B, from “000” to “999”. Each character constituting the character string is not limited to a numeral, but may be any code unit that can represent identification information, such as alphabets, kana, kanji, and symbols.
[0052]
The identification information AB is preferably described in a plurality of regions of each wafer as shown in FIG. 3B, but is described in any one place of each wafer as shown in FIG. 3C. Is also good. When the identification information is recorded on the wafer as shown in FIG. 3C, the identification information can be used in each step of performing various manufacturing processes for each wafer, but after dividing the wafer into a plurality of chip components, The function of the identification information is not exhibited.
[0053]
In order to imprint 1000 types of identification information on 1000 wafers using a conventional photolithography method, 1000 photomasks (reticles) were required. In this case, different identification information is assigned to each photomask, for example, a light-shielding pattern that defines a character string of “150” is formed on the 150th photomask.
[0054]
On the other hand, in the present embodiment, a plurality of exposure steps are performed on the negative photoresist layer using a photomask set including two types of photomasks (a first photomask and a second photomask). Necessary identification information can be stamped on the wafer with a significantly smaller number of photomasks than in the past.
[0055]
Hereinafter, the photomask used in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0056]
First, reference is made to FIG. In the first photomask of the present embodiment, a light-shielding pattern that defines a blank area where a character string B is to be recorded and a light-shielding pattern that defines a character string A are formed. When different identification information for each wafer is written in a plurality of regions in the wafer, the character string A and the light-shielding pattern of the blank region are periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction on each first photomask. Are arranged regularly. In the present embodiment, in each area where the identification information is written, a character A1 and a two-digit blank area are arranged in order from the left. In this example, since the character A1 is a number from “0” to “9”, ten types of first photomasks are required. If the character string A is a two-digit number, 100 first photomasks are required corresponding to the character strings “00” to “99”.
[0057]
On the other hand, in the second photomask, as shown in FIG. 4B, a pattern defining a character (one digit) used for the character string B is periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction. ing. This period is the same as the period of the character string A, and the characters on the second photomask are arranged so as to overlap one of the two-digit blank areas on the first photomask.
[0058]
Next, an exposure method performed using the above-described photomask set will be described with reference to FIGS.
[0059]
Here, a
[0060]
In FIG. 5A, the light-
[0061]
Next, as shown in FIG. 5B, a
[0062]
In performing the above exposure, it is efficient to form a character string A and a latent image defining a blank area on the entire surface of the
[0063]
Next, before performing the developing process, the character string B is recorded in the blank area. Specifically, an appropriate second photomask is selected from ten second photomasks as shown in FIG. 4B, and the latent image of the character B1 is formed on the resist layer using the selected second photomask. Formed. FIG. 6A shows a part of the selected
[0064]
By properly aligning the
[0065]
Next, FIGS. 7A to 7D will be referred to. After the above-mentioned exposure step, an appropriate
[0066]
Through the above exposure process, identification information is written into each of the plurality of regions in the
[0067]
A method of recording identification information on the
[0068]
First, the case of the etching method will be described. In this case, the wafer with resist 60 is loaded into an etching apparatus (not shown), and an appropriate etchant reacts with the wafer surface. By doing so, as shown in FIG. 8B, the surface portion of the
[0069]
The method of recording identification information on the
[0070]
The identification information can be recorded by a method other than the method of forming irregularities on the wafer surface by an etching method or a lift-off method. As shown in FIG. 8E, the
[0071]
Note that the wafer is Al 2 O 3 Composed of two materials, Ti and TiC 2 O 3 -When formed from a composite material such as TiC-based ceramics, it is desirable to selectively etch the wafer using the method disclosed by the present applicant in the specification and drawings of Japanese Patent Application No. 2000-239431. According to this selective etching method, fine irregularities are formed on the surface of the character portion, so that even if the etching depth is small, a sufficiently large light reflectance contrast for the identification information can be obtained.
[0072]
Note that the character string A can be omitted from the identification information. When the character string A is omitted, in this specification, “the number of digits Z of the character string A 1 Is 0 (zero). " Therefore, the identification information in the present embodiment is z 1 Digit (z 1 Is an integer of 0 or more) and z 2 Digit (z 2 Is a natural number).
[0073]
When the character string A is composed of a plurality of characters, for example, the characters A1 and A2, the characters A1 and A2 need not be arranged adjacently on the wafer. Characters A1 and A2 may be arranged so as to sandwich character string B therebetween. When the character string A is composed of a plurality of characters A1 to An, the characters A1 to An need not be arranged in one line on a straight line. The characters A1 to An may be divided into rows and columns and arranged two-dimensionally, or may be arranged on a curve. Regarding these character arrangement forms, the character string B is the same as the character string A.
[0074]
(Embodiment 2)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
[0075]
In the present embodiment, different identification information is recorded on a plurality of ceramic wafers using a smaller number of photomasks.
[0076]
Also in the present embodiment, the identification information recorded on each wafer is the same as in the first embodiment, and the first photomask to be used is also the same. The difference between this embodiment and the above-described first embodiment lies in the configuration of the second photomask.
[0077]
In the second photomask used in the present embodiment, as shown in FIG. 9A, a pattern defining one digit of a character string B is periodically formed along the X-axis direction and the Y-axis direction. Are arranged. FIG. 9B shows a three-digit character string B formed on the wafer. The size and arrangement pitch of the characters on the wafer are proportional to the size and arrangement pitch of the characters on the photomask. “Y1” and “y2” shown in FIG. 9B are dimensions on the photomask, but are shown in correspondence with characters on the wafer for clarity. Assuming that the size of the character string B on each of the second photomasks in the Y-axis direction is y1 and the period (pitch) of the same character constituting the character string B in the Y-axis direction is y2, In a section where the measured distance is y2, m different kinds of characters (m is a natural number of 2 or more) used for the character string B are arranged. Here, the relationship of m ≦ y2 / y1 is established.
[0078]
More specifically, characters “0” to “3” are assigned to the first second photomask shown in FIG. 9A, and characters “0” to “3” are assigned in the Y-axis direction. Are alternately arranged along. Characters “4” to “7” are assigned to a second second photomask (not shown), and characters “4” to “7” are alternately arranged along the Y-axis direction. Characters “8” to “9” are assigned to a third second photomask (not shown), and characters “8” to “9” are alternately arranged along the Y-axis direction. In such an example, characters “0” to “9” can be written in the resist layer using three types of second photomasks.
[0079]
Next, an exposure method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0080]
First, the negative resist layer on the wafer is exposed using the first photomask. By this exposure, a latent image having a pattern defining a character A1 and a two-digit blank area from the left is formed in each of the plurality of areas of the resist layer. FIG. 10A schematically shows a state in which one character A1 and a two-digit blank area are written in the resist layer.
[0081]
Next, an appropriate second photomask is selected from the above-mentioned three second photomasks, and a latent image of the character B1 is formed on the resist layer using the selected second photomask. In the example of FIG. 10B, the number “0” is selected as the character B1. At this time, by appropriately performing alignment of the second photomask, the position of the character B1 is aligned with one of the two-digit blank areas, and the blank areas are irradiated with light. Since the blank area of the resist layer was an unexposed area, when irradiated with light having a pattern defining the character B1, a latent image corresponding to the pattern was formed in the blank area. The second photomask has a light-shielding pattern that blocks unnecessary light so that unnecessary light is not irradiated to a portion of the resist layer that has not been exposed. Due to this light-shielding pattern, light for exposure is not irradiated to a region other than the arrangement portion of the character B1. Such a light-shielding pattern needs to have a shape and a size in which unnecessary light is not irradiated to a region where a character is written by the previous exposure and a region where the character is to be written by the next exposure.
[0082]
Note that among the plurality of characters arranged in the Y-axis direction in the second photomask, the character overlapping the blank area is “0” in the example of FIG. Light transmitted through the other characters, that is, light transmitted through regions other than the light-shielding pattern defining “1”, “2”, and “3” irradiates regions other than blank regions (exposed regions) of the resist layer. Therefore, the latent images of these characters "1", "2", and "3" are not formed on the resist layer. Characters are recorded only in the unexposed blank area in this exposure step.
[0083]
Next, an appropriate second photomask is selected from the three second photomasks, and a latent image of the character B2 is formed on the resist layer using the selected second photomask. This state is shown in FIG. At the time of this exposure, by appropriately performing alignment of the second photomask, the position of the character B2 is aligned with the remaining blank area (unexposed area) of the two-digit blank area, and the blank area is irradiated with light. . Thus, the blank area of the second digit is irradiated with light having a pattern defining the character B2, and a latent image corresponding to the pattern is formed in the blank area.
[0084]
According to the present embodiment, a plurality of types of characters constituting the character string B can be written in the resist layer using a smaller number of second photomasks. Therefore, the number of required photomasks can be further reduced.
[0085]
(Embodiment 3)
In the present embodiment, the identification information recorded on each wafer is z 2 Digit strings B and z 3 Digit string C (z 2 And z 3 Is a natural number).
[0086]
Here, an example will be described in which the identification information is configured using a character string C that differs depending on the position in the wafer. By assigning different identification information to a plurality of regions in a wafer, when a plurality of divided parts are cut out from one wafer as shown in FIG. 1, unique identification information can be assigned to each divided part.
[0087]
In order to simplify the description, a case will be described in which the four-digit identification information shown in FIG. The character string B in this identification information is composed of two-digit characters B1 and B2, and the character string C is composed of two-digit characters C1 and C2. Here, it is assumed that each of the characters B1 and B2 can take 26 kinds of alphabet symbols from a to z, and each of the characters C1 and C2 can take 10 kinds of numbers from 0 to 9. That is, the identification information composed of the character strings B and C is 26 of “aa00” to “zz99”. 2 × 10 2 There is a street. The two-digit character string C can be used, for example, to give different identification information to a region of 10 rows × 10 columns (= 100) arranged in a matrix. FIG. 11B schematically shows a wafer surface on which the identification information is recorded. By increasing the number of digits of the character string C, it is possible to assign different identification information to a larger number of areas.
[0088]
In this specification, a character string C assigned to an area located at the M-th row and the N-th column (M and N are natural numbers) among a plurality of areas arranged in a matrix is represented by MN Notation. That is, C1 · C2 = C MN It is. In the present embodiment, if M ≠ J and / or N ≠ K (J and K are natural numbers), C MN ≠ C JK Holds. The character string C is referred to as a "matrix number (row column number)" because the character string C indicates which row and column position of the wafer is the identification information assigned to the wafer. When the wafer is divided into a plurality of parts, if the identification information is imprinted on each divided part, it is specified from which part of which wafer the cut part is cut.
[0089]
Hereinafter, the photomask used in the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0090]
In the first photomask according to the present embodiment, a light-shielding pattern that defines a two-digit blank area where the character string B is to be recorded and a light-shielding pattern that defines the character of the character string C are formed. On each of the first photomasks, the blank areas and the light-shielding patterns of the character strings C are periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0091]
The difference between the character string A of the first embodiment and the character string C of the present embodiment is that the two-digit character string C has different values depending on the position of one wafer. The character string C does not need to have a different value for each wafer. Therefore, one type of photomask for writing the character string C is sufficient.
[0092]
On the other hand, the second photomask has the same configuration as the second photomask used in the first or second embodiment. By using such a second photomask, the characters “a” and “b” shown in FIG. 11B are written into the resist layer one digit at a time.
[0093]
Next, the exposure method in the present embodiment will be described.
[0094]
First, a wafer coated with a negative photoresist layer is prepared, and each of a plurality of regions of the photoresist layer is exposed using a first photomask. By this exposure, the latent images of the character strings C ("00" to "99") are formed at different positions of the resist layer, and a two-digit blank region is formed for each region of the resist layer.
[0095]
Next, an appropriate second photomask is selected from the plurality of second photomasks, and a latent image of the character B1 is formed on the resist layer using the selected second photomask. At this time, by appropriately performing alignment of the second photomask, the position of the character B1 is aligned with one of the two-digit blank areas, and the blank areas are irradiated with light.
[0096]
Further, an appropriate second photomask is selected from the plurality of second photomasks, and a latent image of the character B2 is formed on the resist layer using the selected second photomask. At this time, by appropriately performing alignment of the second photomask, the position of the character B2 is aligned with the remaining blank area (unexposed area) of the two-digit blank area, and the blank area is irradiated with light. Thus, the blank area of the second digit is irradiated with light having a pattern defining the character B2, and a latent image corresponding to the pattern is formed in the blank area.
[0097]
By the above method, the character strings B and C are written in each of the plurality of regions in the resist layer. Thereafter, the unexposed portion is removed from the resist layer through a developing process, so that the character portion is cut out from the resist layer.
[0098]
Next, the wafer is loaded into an etching apparatus, and an appropriate etchant reacts with the wafer surface. If the wafer surface is not covered with the resist layer, the character strings B and C are printed on the wafer. Will be transcribed.
[0099]
Although the character string A is not included in the identification information in the third embodiment, the character string A may be included. In this case, the photomask for the character string A can also be used as the first photomask for the character string C. However, in this case, it is necessary to provide a light-shielding pattern for defining the character string C and a light-shielding pattern for defining the blank area on each of the plurality of first photomasks used for forming the character string A. On the other hand, a photomask for forming the character string C and a photomask used for forming the character string A may be provided separately.
[0100]
(Embodiment 4)
Hereinafter, the identification information is z 1 Digit string A, z 2 Digit strings B and z 3 A character string group (z 1 Is an integer of 0 or more, z 2 And z 3 An embodiment represented by (natural numbers) will be described.
[0101]
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, a plurality of regions forming the character string ABC are collected to form one cluster region. A plurality of cluster areas are assigned to one wafer, and a different character string B is assigned to each cluster area. Specifically, the character string A is placed in the region of the M-th row and the N-th column in the L-th cluster region on one wafer. MN B L C MN Is recorded. Here, L is an integer. String A MN B L C MN Character string C MN Is the same even if the cluster area is different, but the character string B L Is different for each cluster area. Therefore, the character string B L Thus, the cluster area can be specified, and the position in each cluster area can be specified by the character string C.
[0102]
In each cluster region, if M ≠ J and / or N ≠ K (J and K are natural numbers), A MN ≠ A JK May be established, or A MN = A JK May be established. The character string A represents information for identifying a wafer. Character string C MN For M ≠ J and / or N ≠ K (J and K are natural numbers), C MN ≠ C JK Holds, the identification by the position in each cluster is a character string C MN Character string A according to the position in the cluster. MN Need not be changed.
[0103]
Note that the arrangement order of the character strings A, B, and C and the arrangement of the cluster regions are not limited to the example shown in FIG.
[0104]
In the present embodiment, the latent image of the character string A and the character string C is formed in each of the plurality of regions of the negative photoresist layer using the first photomask, and the character string B is recorded. A first exposure step is performed in which the blank area to be exposed is not exposed.
[0105]
Thereafter, a second exposure process is performed on the blank area (unexposed portion) to form a latent image of a character constituting the character string B one digit at a time. The second exposure step is performed by the number of digits of the character string B. String B L Need not be a single digit.
[0106]
In the first exposure step, it is preferable to form a latent image of character strings A and C on the resist layer on the entire surface of the wafer using an aligner. On the other hand, in the second exposure step, it is preferable to perform exposure of the character string B for each cluster region using a stepper. In this case, if the second photomask used in the second embodiment is used, it is easy to form latent images of different character strings B in different cluster regions by shifting the alignment position of the second photomask. is there.
[0107]
The latent images of the character strings A and C may be separately formed using different photomasks.
[0108]
In each of the above embodiments, a negative photoresist has been used, but the present invention is not limited to this. The present invention can be practiced using a positive photoresist. However, when a positive photoresist is used, the exposed portion of the resist dissolves in the developing solution. Therefore, when the above-described photomask is used, the character portion (unexposed portion) of the resist remains after development. When the wafer is etched using the positive photoresist patterned as described above as a mask, a region other than the character portion on the wafer surface is etched. However, the transfer of the identification information to the wafer is not limited to the case where the wafer is etched. If a lift-off method is performed using a patterned positive resist, it is possible to make the character portion concave.
[0109]
Positioning (alignment) of the pattern using each photomask is performed with reference to the alignment mark formed on the wafer. For example, an alignment mark as shown in FIG. 13A is formed on a wafer in advance. Such an alignment mark is preferably formed from a resist pattern. On the other hand, the first photomask and the second photomask are provided with other alignment marks to be superimposed on the alignment marks. As the alignment marks provided on the first and second photomasks, it is preferable to employ a plurality of patterns as shown in FIG. By using an alignment mark as shown in FIG. 13B, mask alignment can be performed with high accuracy.
[0110]
The plate-shaped member to which the present invention is applied is not limited to the ceramics wafer, and its material is arbitrary. The plate-shaped member is not limited to a wafer, and may be any member having a two-dimensionally spread surface on which identification information is written. The surface on which the identification information is written need not be a flat surface, but may be a curved surface. Although it is desirable that the identification information is written in a flat area, it is not necessary that the entire surface of the plate member is flat. Some irregularities or steps may already be formed in the area other than the area where the identification information is written.
[0111]
When writing identification information on a ceramics wafer or a silicon wafer, recording of the identification information is not limited to being performed before starting a process of depositing various thin films on the wafer. The identification information can be recorded on the wafer at any stage during or after a series of thin film deposition processes and patterning processes.
[0112]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, various identification information can be recorded on a plate-shaped member using a small number of photomasks, and the increase in manufacturing cost resulting from the price of a photomask can be suppressed significantly.
[0113]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitably applied to a manufacturing method for cutting a plurality of components from a plate-like member such as a wafer.
[Brief description of the drawings]
1A is a perspective view of a magnetic head slider, FIG. 1B is a perspective view showing a bar before the magnetic head slider is separated, and FIG. 1C is a rectangular sintered substrate. FIG.
FIG. 2 is a view schematically showing a laser marking step.
FIG. 3A is a diagram illustrating identification information, and FIGS. 3B and 3C are diagrams illustrating states in which different identification information is recorded on a plurality of wafers, respectively. (B) shows a case where identification information is written to a plurality of locations on each wafer, and (c) shows a case where identification information is recorded at one location on each wafer.
FIG. 4A schematically shows a configuration of a first photomask according to the first embodiment, and FIG. 4B schematically shows a configuration of a second photomask.
FIG. 5A is a plan view showing a part of a first photomask according to the first embodiment, and FIGS. 5B and 5C show a first exposure step performed using the first photomask. It is sectional drawing.
FIG. 6A is a plan view showing a part of a second photomask in the first embodiment, and FIGS. 6B and 6C show a second exposure step performed using the second photomask. It is sectional drawing.
FIG. 7A is a plan view showing a part of a second photomask according to the first embodiment, and FIGS. 7B and 7C show a second exposure step performed using the second photomask. It is sectional drawing, (d) is a top view which shows the resist layer after an exposure process.
FIGS. 8A to 8E are process cross-sections showing a method of recording identification information on a wafer having a developed resist layer. (A) shows a wafer immediately after development, and (b) shows a wafer after etching. (C) to (d) show the lift-off method, and (e) shows the surface modification method.
FIG. 9A is a plan view illustrating a configuration of a second photomask used in the second embodiment, and FIG. 9B is a plan view illustrating identification information of the second embodiment.
FIG. 10A is a schematic diagram showing a state in which one character A1 and a two-digit blank area are written in a resist layer, and FIG. 10B is a diagram in which a numeral “0” is written as a character B1. FIG. 7C is a layout diagram illustrating a state in which the numeral “2” is written as the character B2.
11A is a diagram showing one of identification information used in a third embodiment, FIG. 11B is a plan view showing a wafer in a state where the identification information is written, and FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a first photomask used in a third embodiment.
FIG. 12 is a plan view schematically showing a configuration of a character string group used in a fourth embodiment.
FIGS. 13A and 13B are layout diagrams showing a configuration of an alignment mark.
[Explanation of symbols]
1 ceramic wafer (sintered substrate)
2 surface
3 Back side of substrate
4 Board edge
5 lenses
6 laser beam
10 Magnetic head slider
11 Air bearing surface (ABS) side rail
12 Stacked thin film on substrate surface
13 Identification information (ID or ID mark)
20 bar
60 wafers
61 Negative photoresist layer
62-64 Photomask
65 thin film
Claims (29)
前記識別情報は、1桁以上の文字列であり、
(a)前記文字列が記録されるべきブランク領域を規定する遮光パターンを有する第1フォトマスクと、前記文字列に用いられる2種類以上の文字を規定する遮光パターンを有する第2フォトマスクを用意する工程と、
(b)前記板状部材の表面にフォトレジスト層を形成する工程と、
(c)前記第1フォトマスクを用い、前記フォトレジスト層における前記ブランク領域以外の領域を露光する工程と、
(d)前記第2フォトマスクを用い、前記フォトレジスト層の前記ブランク領域に対して、前記文字列を構成する2種類以上の文字の潜像を形成する工程と、
を包含する方法。A method of recording mutually different identification information for a plurality of plate members,
The identification information is a character string of one or more digits,
(A) A first photomask having a light-shielding pattern defining a blank area where the character string is to be recorded and a second photomask having a light-shielding pattern defining two or more types of characters used in the character string are prepared. The process of
(B) forming a photoresist layer on the surface of the plate-like member;
(C) exposing a region other than the blank region in the photoresist layer using the first photomask;
(D) forming a latent image of two or more types of characters constituting the character string on the blank region of the photoresist layer using the second photomask;
A method comprising:
前記第2フォトマスクを用いて、前記フォトレジスト層の前記ブランク領域の第1の部分に対して、前記2種類以上の文字のうちのひとつの文字の潜像を形成する露光工程(d1)と、
前記第2フォトマスクを用いて、前記フォトレジスト層の前記ブランク領域の第2の部分に対して、前記2種類以上の文字のうちのひとつの文字の潜像を形成する露光工程(d2)と
を包含し、それによって、2桁以上の文字列を前記フォトレジスト層に形成する請求項1に記載の方法。The step (d) includes:
An exposing step (d1) of forming a latent image of one of the two or more types of characters on a first portion of the blank region of the photoresist layer using the second photomask; ,
An exposing step (d2) of forming a latent image of one of the two or more types of characters on a second portion of the blank region of the photoresist layer using the second photomask; 2. The method of claim 1, wherein a string of two or more digits is formed in the photoresist layer.
前記識別情報は、z1桁の文字列A、およびz2桁の文字列Bを含む文字列群(z1は0以上の整数、z2は自然数)であり、
(a)前記文字列Bが記録されるべきブランク領域と文字列AがX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列された複数の第1フォトマスクと、文字列Bに用いられる1桁の文字がX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列された遮光パターンを有する複数の第2フォトマスクを用意する工程と、
(b)前記板状部材の表面にフォトレジスト層を形成する工程と、
(c)前記複数の第1フォトマスクから選択した1枚のフォトマスクを用い、前記フォトレジスト層を部分的に露光することにより、前記ブランク領域に対応する未露光領域および前記文字列Aの潜像を前記フォトレジスト層に形成する工程と、
(d)前記複数の第2フォトマスクから必要なフォトマスクを逐次選択し、前記文字列Bを構成する文字の潜像を前記フォトレジスト層の前記未露光領域に形成する工程と、
を包含する方法。A method of recording mutually different identification information for a plurality of plate members,
The identification information is z 1 digit string A, and z 2 digit string group including the character string B of (z 1 is an integer of 0 or more, z 2 is a natural number),
(A) A plurality of first photomasks in which a blank area where the character string B is to be recorded and the character string A are periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction, and 1 used for the character string B A step of preparing a plurality of second photomasks having a light-shielding pattern in which the characters of the digits are periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction;
(B) forming a photoresist layer on the surface of the plate-like member;
And (c) partially exposing the photoresist layer using one photomask selected from the plurality of first photomasks, thereby forming an unexposed area corresponding to the blank area and a latent image of the character string A. Forming an image on the photoresist layer;
(D) sequentially selecting a necessary photomask from the plurality of second photomasks and forming a latent image of a character constituting the character string B in the unexposed area of the photoresist layer;
A method comprising:
前記第2フォトマスクの少なくとも1枚には、Y軸方向に沿って計測した距離がy2の区間内に、文字列Bに用いられる異なる種類のm個の文字が配列されており、
m≦y2/y1の関係が成立している請求項3に記載の方法。When the size of the character on the second photomask in the Y-axis direction is y1 and the period of the same character in the Y-axis direction is y2,
On at least one of the second photomasks, m characters of different types used for the character string B are arranged in a section where the distance measured along the Y-axis direction is y2,
4. The method according to claim 3, wherein a relationship of m≤y2 / y1 is satisfied.
前記第2フォトマスク上の選択された文字が前記未露光領域の対応する位置に投影されるように、前記第2フォトマスクを前記フォトレジスト層に対して位置あわせする工程(d1)と、
位置あわせがなされた後、前記選択された文字の潜像を前記フォトレジストの前記未露光領域に形成する露光する工程(d2)と、
前記第2フォトマスク上の選択された文字が前記未露光領域の対応する位置に投影されるように、前記第2フォトマスクを前記フォトレジスト層に対して位置あわせする工程(d3)と、
位置あわせがなされた後、前記選択された文字の潜像を前記フォトレジストの前記未露光領域に形成する露光する工程(d4)と、
を包含する請求項3または4に記載の方法。The step (d) includes:
Positioning the second photomask with respect to the photoresist layer such that selected characters on the second photomask are projected onto corresponding positions of the unexposed regions (d1);
Exposing the latent image of the selected character to the unexposed area of the photoresist after the alignment is performed; (d2)
(D3) aligning the second photomask with respect to the photoresist layer such that selected characters on the second photomask are projected onto corresponding positions of the unexposed area;
Exposing the latent image of the selected character to the unexposed area of the photoresist after the alignment has been performed (d4);
The method according to claim 3 or 4, comprising:
前記識別情報は、z1桁の文字列A、z2桁の文字列B、およびz3桁の文字列Cを含む文字列群(z1は0以上の整数、z2およびz3は自然数)によって表現され、
(a)前記板状部材の表面にフォトレジスト層を形成する工程と、
(b)前記フォトレジスト層の複数の領域の各々に対し、前記文字列Aおよび文字列Cの潜像を形成するとともに、前記文字列Bが記録されるべきブランク領域は露光しない第1露光工程と、
(c)前記複数の領域の各々における前記ブランク領域に対して、前記文字列Bを構成する文字の潜像を1桁ずつ形成する第2露光工程と、
を包含する方法。A method of recording mutually different identification information for a plurality of plate members,
The identification information includes a character string group including a z 1 digit character string A, a z 2 digit character string B, and a z 3 digit character string C (z 1 is an integer of 0 or more, z 2 and z 3 are natural numbers) ),
(A) forming a photoresist layer on the surface of the plate-like member;
(B) a first exposure step of forming a latent image of the character string A and the character string C on each of the plurality of areas of the photoresist layer and exposing no blank area where the character string B is to be recorded; When,
(C) a second exposure step of forming a latent image of a character constituting the character string B digit by digit with respect to the blank area in each of the plurality of areas;
A method comprising:
前記複数の領域のうち、第M行第N列(MおよびNは自然数)に位置する領域に割り当てられる文字列CをCMNで表記した場合、M≠Jおよび/またはN≠K(JおよびKは自然数)とすると、CMN≠CJKが成立する請求項9に記載の方法。The plurality of regions are arranged in a matrix consisting of rows and columns,
When the character string C assigned to the region located at the M-th row and the N-th column (M and N are natural numbers) among the plurality of regions is represented by CMN , M ≠ J and / or N ≠ K (J and The method according to claim 9, wherein C MN ≠ C JK is satisfied, where K is a natural number.
前記第2露光工程(c)は、前記文字列Bを構成する文字を規定する遮光パターンを有する第2フォトマスクを用いて前記フォトレジストを露光する工程を含む、請求項9から12のいずれかに記載の方法。The first exposure step (b) includes exposing the photoresist using a first photomask having a light-shielding pattern that defines the character strings A and C,
13. The method according to claim 9, wherein the second exposing step (c) includes exposing the photoresist using a second photomask having a light-shielding pattern that defines characters constituting the character string B. 14. The method described in.
前記第2露光工程(c)は、前記文字列Bを構成する文字を規定する遮光パターンを有する第2フォトマスクを用いて前記フォトレジストを露光する工程を含む、請求項9から13のいずれかに記載の方法。The first exposure step (b) uses a first photomask having a light-shielding pattern defining the character strings A and C and a light-shielding pattern defining an unexposed portion for the character string B. Including exposing the photoresist,
14. The method according to claim 9, wherein the second exposing step (c) includes exposing the photoresist using a second photomask having a light-shielding pattern that defines characters constituting the character string B. 15. The method described in.
前記フォトレジスト層を現像する工程と、
を包含するフォトレジスト層のパターニング方法。Providing the plate-shaped member having a photoresist layer exposed by the method according to any one of claims 1 to 17;
Developing the photoresist layer;
A method of patterning a photoresist layer, comprising:
前記フォトレジスト層をマスクとして、前記板状部材の表面に前記識別情報を転写する工程と、
を包含する板状部材への識別情報記録方法。Preparing the plate-shaped member having a photoresist patterned by the method according to claim 18;
Using the photoresist layer as a mask, transferring the identification information to the surface of the plate member,
A method for recording identification information on a plate-like member including:
前記板状部材の表面において、前記フォトレジスト層で覆われていない領域を選択的にエッチングする工程を包含する請求項19に記載の識別情報記録方法。The step of transferring the identification information to the plate member,
20. The identification information recording method according to claim 19, further comprising a step of selectively etching a region of the surface of the plate-shaped member that is not covered with the photoresist layer.
前記板状部材の表面において、前記フォトレジスト層で覆われていない領域に凸部を形成する工程を包含する請求項19に記載の識別情報記録方法。The step of transferring the identification information to the plate member,
20. The identification information recording method according to claim 19, comprising a step of forming a convex portion on a surface of the plate-shaped member that is not covered with the photoresist layer.
前記板状部材の表面において、前記フォトレジスト層で覆われていない領域をエネルギビームで照射し、表面を改質する工程を包含する請求項19に記載の識別情報記録方法。The step of transferring the identification information to the plate member,
20. The identification information recording method according to claim 19, comprising a step of irradiating an area of the surface of the plate-shaped member that is not covered with the photoresist layer with an energy beam to modify the surface.
前記板状部材の選択された面上に薄膜を堆積する工程と、
前記板状部材を切断することにより、複数の分割部品に分割する工程と、
を包含する電子部品の製造方法。Preparing the plate-shaped member on which identification information is recorded by the method according to claim 19;
Depositing a thin film on a selected surface of the plate-like member,
By cutting the plate-shaped member, a step of dividing into a plurality of divided parts,
And a method for manufacturing an electronic component.
前記文字列が記録されるべきブランク領域を規定する遮光パターンが形成された第1フォトマスクと、
前記文字列に用いられる複数種類の文字が配列された遮光パターンを有する少なくとも1枚の第2フォトマスクと、
を備えたフォトマスクセット。A photomask set for writing identification information including a character string of one or more digits to a photoresist layer,
A first photomask on which a light-shielding pattern defining a blank area in which the character string is to be recorded is formed;
At least one second photomask having a light-shielding pattern in which a plurality of types of characters used for the character string are arranged;
Photomask set with.
前記文字列Bが記録されるべきブランク領域と文字列AがX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列された複数の第1フォトマスクと、
文字列Bに用いられる少なくとも1桁の文字がX軸方向およびY軸方向に沿って周期的に配列された遮光パターンを有する複数の第2フォトマスクと
を備えたフォトマスクセット。photomask set for writing z 1 digit string A, and z 2 digit string group including the character string B of (z 1 is an integer of 0 or more, z 2 is a natural number) the identification information including a photoresist layer And
A plurality of first photomasks in which a blank area where the character string B is to be recorded and the character string A are periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction;
A photomask set comprising: a plurality of second photomasks having a light-shielding pattern in which at least one digit character used for the character string B is periodically arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction.
前記複数の第2フォトマスクの少なくとも1枚のフォトマスクには、Y軸方向に沿って計測した距離がy2の区間内に、文字列Bに用いられる異なる種類のm個の文字が配列されており、
m≦y2/y1
の関係が成立している請求項27に記載のフォトマスクセット。When the Y-axis size of a character on each of the plurality of photomasks is y1, and the Y-axis period of the same character is y2,
In at least one photomask of the plurality of second photomasks, m characters of different types used for the character string B are arranged in a section where the distance measured along the Y-axis direction is y2. Yes,
m ≦ y2 / y1
28. The photomask set according to claim 27, wherein the following relationship is established.
Priority Applications (1)
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