JP2015072300A - Method for producing photomask - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a photomask for wafer processing capable of easily and inexpensively producing a photomask.SOLUTION: There is provided a method for producing a photomask for wafer processing which comprises: a step of preparing a translucent plate which has a size equal to or larger than a size of a wafer to be processed and transmits light and a plurality of light shielding chips corresponding to a size of an area to be shielded; and a step of disposing the light shielding chips on the surface of the translucent plate via a bonding agent by a die bonder.

Description

本発明は、ウエーハ加工用のフォトマスクの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a photomask for wafer processing.

IC,LSI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。   A semiconductor wafer in which a plurality of devices such as ICs, LSIs, etc. are defined on the front surface by dividing lines, and the back surface is ground and processed to a predetermined thickness. Then, each device is divided into individual devices by a dicing apparatus and a laser processing apparatus. Divided devices are widely used in various electronic devices such as mobile phones and personal computers.

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という問題がある。   However, at the time of dicing by the dicing apparatus, since the cutting blade that rotates at a high speed cuts into the division line of the wafer, there is a problem that the device is chipped due to the crushing force of the cutting blade and the bending strength of the device is lowered. .

また、切削ブレードによるダイシングは、切削ブレードを各分割予定ラインに精密に位置合わせした上で、各分割予定ラインを一本一本切削していく必要があり、非効率的である。特に、デバイスのサイズが小さく切削する分割予定ラインの数が多い場合は、全ての分割予定ラインを切削するのに相当の時間を有し、生産性が低下するという問題がある。   In addition, dicing with a cutting blade is inefficient because it is necessary to precisely align the cutting blade with each division line and then cut each division line one by one. In particular, when the device size is small and the number of division lines to be cut is large, there is a problem that it takes a considerable time to cut all the division lines and the productivity is lowered.

そこで、デバイスの抗折強度を向上させるため、或いは生産性を向上させるために、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特開2006−114825号公報で提案されている。   Therefore, in order to improve the bending strength of the device or improve the productivity, a technique for dividing a wafer division planned line into individual devices by plasma etching has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-114825. Yes.

特開2006−114825号公報JP 2006-114825 A 特開昭62−229151号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-229151

しかし、特許文献1で開示されているように、分割予定ラインをプラズマエッチングしてウエーハを個々のデバイスに分割するには、フォトマスクが必要であり、従来のフォトマスクは高額でコスト高になり生産性が悪いという問題がある。   However, as disclosed in Patent Document 1, a photomask is required to divide a wafer into individual devices by plasma etching a division line, and the conventional photomask is expensive and expensive. There is a problem of poor productivity.

従来のフォトマスクの製造方法は、特許文献2に開示されているように、ガラス板の表面にクロム等の遮光膜を被覆する工程、遮光膜の上面にフォトレジスト膜を被覆する工程、フォトレジスト膜に対して遮光したい領域と透光したい領域に選択的に光又は電子ビームを照射してパターンを描画する工程、フォトレジスト膜を現像してフォトレジスト膜を部分的に除去する工程、エッチングによって遮光膜を部分的に除去する工程を含んでおり、製造工程が複雑でフォトマスクが高額になるという問題がある。   As disclosed in Patent Document 2, a conventional photomask manufacturing method includes a step of coating a light shielding film such as chromium on the surface of a glass plate, a step of coating a photoresist film on the upper surface of the light shielding film, and a photoresist. By selectively irradiating light or an electron beam to a region to be shielded from light and a region to be transparent with respect to the film, drawing a pattern, developing a photoresist film, partially removing the photoresist film, etching This includes a process of partially removing the light shielding film, and there is a problem that the manufacturing process is complicated and the photomask is expensive.

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、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である。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a photomask for wafer processing, which can easily manufacture a photomask at low cost.

本発明によると、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と同等以上の大きさを有し光を透過する透光板と、遮光すべき領域の大きさに対応した複数の遮光チップと、を準備する準備工程と、ダイボンダーによって該遮光チップを該透光板の表面にボンド剤を介して配設する遮光チップ配設工程と、を備えたことを特徴とするウエーハ加工用フォトマスクの製造方法が提供される。   According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a photomask for wafer processing, a plurality of translucent plates having a size equal to or greater than that of a wafer to be processed and transmitting light, and a plurality of sizes corresponding to the size of a region to be shielded And a light shielding chip disposing step of disposing the light shielding chip on the surface of the translucent plate with a bond agent by a die bonder. A method for manufacturing a photomask is provided.

好ましくは、ウエーハの表面には格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが形成されており、該準備工程において、デバイスの形状に対応する形状の複数の遮光チップを準備する。   Preferably, a device is formed in each region defined by a plurality of division lines formed in a lattice shape on the surface of the wafer, and in the preparation step, a plurality of light shielding chips having a shape corresponding to the shape of the device Prepare.

好ましくは、準備工程は、切削ブレードによって加工すべきウエーハに形成された分割予定ラインに対応して遮光板を個々の遮光チップに分割する分割工程を含んでいる。   Preferably, the preparation step includes a division step of dividing the light shielding plate into individual light shielding chips corresponding to the division planned lines formed on the wafer to be processed by the cutting blade.

本発明のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法によると、従来の複雑で高価な工程を不要とし、ウエーハ加工用フォトマスクを簡単な工程で容易に製造することができ、生産性が向上する。   According to the method for manufacturing a photomask for wafer processing of the present invention, the conventional complicated and expensive process is not required, and the photomask for wafer processing can be easily manufactured by a simple process, thereby improving productivity.

半導体ウエーハの表面側斜視図である。It is a surface side perspective view of a semiconductor wafer. 遮光板の斜視図である。It is a perspective view of a light-shielding plate. 遮光板を外周部が環状フレームに装着されたDAF一体型ダイシングテープに貼着した状態の斜視図である。It is a perspective view in the state where a shading plate was stuck on a DAF integrated dicing tape with an outer peripheral part attached to an annular frame. 図4(A)は遮光板の分割工程を示す斜視図、図4(B)は分割された遮光チップの斜視図である。FIG. 4A is a perspective view showing a light shielding plate dividing step, and FIG. 4B is a perspective view of a divided light shielding chip. 遮光チップの間隔拡張工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the space | interval expansion process of a light shielding chip. 図6(A)はチャックテーブルで透光板を吸引保持する様子を示す斜視図、図6(B)は透光板上に複数の遮光チップを配設する配設工程を説明する側面図である。FIG. 6A is a perspective view showing a state in which the translucent plate is sucked and held by the chuck table, and FIG. 6B is a side view for explaining an arrangement process of arranging a plurality of light shielding chips on the translucent plate. is there. 本発明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。It is a perspective view of the photomask for wafer processing manufactured by the manufacturing method of the present invention.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、半導体ウエーハ(以下、単にウエーハと略称することがある)11の表面側斜視図が示されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, there is shown a front side perspective view of a semiconductor wafer (hereinafter sometimes simply referred to as a wafer) 11.

半導体ウエーハ11は、例えば厚さが700μmのシリコンウエーハからなっており、表面11aに複数の分割予定ライン13が格子状に形成されているとともに、複数の分割予定ライン13によって区画された各領域にIC,LSI等のデバイス15が形成されている。   The semiconductor wafer 11 is made of, for example, a silicon wafer having a thickness of 700 μm, and a plurality of division lines 13 are formed in a lattice shape on the surface 11 a and each region divided by the plurality of division lines 13 is formed in each region. A device 15 such as an IC or LSI is formed.

本発明のフォトマスクの製造方法では、まず、図6(A)に示す加工すべきウエーハ11と同等以上の大きさを有し光を透過する透光板52と、遮光すべき領域の大きさに対応した複数の遮光チップと、を準備する準備工程を実施する。遮光板52は、ガラス、石英、PET(ポリエチレンテレフタレート)等から形成されている。   In the photomask manufacturing method of the present invention, first, a light transmitting plate 52 having a size equal to or larger than that of the wafer 11 to be processed shown in FIG. A preparation step for preparing a plurality of light shielding chips corresponding to the above is performed. The light shielding plate 52 is made of glass, quartz, PET (polyethylene terephthalate), or the like.

遮光チップは、図2に示す光を遮断する遮光板10を加工して形成する。遮光板10は、例えばパターンを有しないシリコンウエーハから形成されており、半導体ウエーハ11と同様な直径及び表面10a、裏面10bを有している。   The light shielding chip is formed by processing the light shielding plate 10 that blocks the light shown in FIG. The light shielding plate 10 is formed of, for example, a silicon wafer having no pattern, and has the same diameter, front surface 10a, and back surface 10b as the semiconductor wafer 11.

複数の遮光チップの形成は、遮光板10をダイシングすることにより実施する。以下、遮光チップの製造方法について図3及び図4を参照して説明する。まず、図3に示すように、遮光板10の裏面10bを外周部が環状フレームFに装着されたダイアタッチフィルム(DAF)付きダイシングテープTに貼着する貼着工程を実施する。   The plurality of light shielding chips are formed by dicing the light shielding plate 10. Hereinafter, a method for manufacturing the light-shielding chip will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 3, the sticking process which sticks the back surface 10b of the light-shielding plate 10 to the dicing tape T with the die attach film (DAF) with which the outer peripheral part was mounted | worn with the annular frame F is implemented.

貼着工程実施後、図4(A)に示すように、切削ブレード18により遮光板10及びDAF12に分割溝26を形成して、遮光板10を図4(B)に示す裏面にDAF12が貼着された複数の遮光チップ10Aに分割する分割工程を実施する。   After carrying out the sticking step, as shown in FIG. 4A, the cutting blade 18 forms the dividing groove 26 in the light shielding plate 10 and the DAF 12, and the DAF 12 is pasted on the back surface shown in FIG. 4B. A dividing step of dividing the plurality of light-shielding chips 10A that have been worn is performed.

図4において、切削ユニット14はスピンドルハウジング16中に回転可能に収容された図示しないモーターにより回転駆動されるスピンドルと、スピンドルの先端に着脱可能に装着された切削ブレード18とを含んでいる。   In FIG. 4, the cutting unit 14 includes a spindle that is rotationally driven by a motor (not shown) that is rotatably accommodated in a spindle housing 16, and a cutting blade 18 that is detachably attached to the tip of the spindle.

切削ブレード18は、ホイールカバー20で覆われており、ホイールカバー20のパイプ22が切削水供給源に接続されている。パイプ22を介して供給された切削水は、切削ブレード18を挟むように配置された切削水ノズル24から噴出されて、遮光板10の切削が遂行される。   The cutting blade 18 is covered with a wheel cover 20, and a pipe 22 of the wheel cover 20 is connected to a cutting water supply source. The cutting water supplied through the pipe 22 is ejected from a cutting water nozzle 24 disposed so as to sandwich the cutting blade 18, and the light shielding plate 10 is cut.

遮光板10の切削時には、切削水ノズル24から切削水を噴射しながら、切削ブレード18を遮光板10を介して少なくともDAF12の途中まで切り込ませ、切削ブレード18を高速(例えば30000rpm)で回転させながら、図示しないチャックテーブルを加工送りすることにより、遮光板10及びDAF12に分割溝26を形成する。   When cutting the light shielding plate 10, the cutting blade 18 is cut at least partway through the DAF 12 through the light shielding plate 10 while jetting cutting water from the cutting water nozzle 24, and the cutting blade 18 is rotated at a high speed (for example, 30000 rpm). However, by dividing and feeding a chuck table (not shown), the dividing grooves 26 are formed in the light shielding plate 10 and the DAF 12.

分割溝26は図1に示す半導体ウエーハ11の分割予定ライン13に対応する領域に形成するのが好ましい。分割予定ライン13に対応する全ての領域に分割溝26を形成すると、遮光板10は、図4(B)に示すように、裏面にDAF12が貼着された複数の遮光チップ10Aに分割される。   The dividing groove 26 is preferably formed in a region corresponding to the division line 13 of the semiconductor wafer 11 shown in FIG. When the dividing grooves 26 are formed in all the regions corresponding to the division lines 13, the light shielding plate 10 is divided into a plurality of light shielding chips 10 </ b> A having the DAF 12 attached to the back surface as shown in FIG. 4B. .

分割工程実施後、図5に示すエキスパンド装置30を使用して、隣接する遮光チップ10Aの間隔を拡張する拡張工程を実施する。図5に示すエキスパンド装置30は、環状フレームFを保持するフレーム保持手段32と、フレーム保持手段32に保持された環状フレームFに装着されたダイシングテープTを拡張する拡張ドラム38を具備している。   After performing the dividing process, an expanding process for expanding the interval between the adjacent light shielding chips 10A is performed using the expanding device 30 shown in FIG. The expanding device 30 shown in FIG. 5 includes a frame holding means 32 that holds the annular frame F, and an expansion drum 38 that extends the dicing tape T attached to the annular frame F held by the frame holding means 32. .

フレーム保持手段32は、環状のフレーム保持部材34と、フレーム保持部材34の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ36とから構成される。フレーム保持部材34の上面は環状フレームFを載置する載置面34aを形成しており、この載置面34a上に環状フレームFが載置される。   The frame holding means 32 includes an annular frame holding member 34 and a plurality of clamps 36 as fixing means disposed on the outer periphery of the frame holding member 34. An upper surface of the frame holding member 34 forms a placement surface 34a on which the annular frame F is placed, and the annular frame F is placed on the placement surface 34a.

そして、載置面34a上に載置された環状フレームFは、クランプ36によってフレーム保持部材34に固定される。このように構成されたフレーム保持手段32は拡張ドラム38に対して上下方向に移動可能に支持されている。   The annular frame F placed on the placement surface 34 a is fixed to the frame holding member 34 by the clamp 36. The frame holding means 32 configured as described above is supported so as to be movable in the vertical direction with respect to the expansion drum 38.

拡張ドラム38の上端は蓋40で閉鎖されている。この拡張ドラム38は、環状フレームFの内径より小さく、環状フレームFに装着されたダイシングテープTに貼着された遮光板10の外径より大きい内径を有している。   The upper end of the expansion drum 38 is closed with a lid 40. The expansion drum 38 has an inner diameter that is smaller than the inner diameter of the annular frame F and larger than the outer diameter of the light shielding plate 10 attached to the dicing tape T attached to the annular frame F.

エキスパンド装置30は更に、環状のフレーム保持部材34を上下方向に移動する駆動手段42を具備している。駆動手段42は複数のエアシリンダ44から構成されており、そのピストンロッド46がフレーム保持部材34の下面に連結されている。   The expanding device 30 further includes driving means 42 for moving the annular frame holding member 34 in the vertical direction. The drive means 42 includes a plurality of air cylinders 44, and the piston rod 46 is connected to the lower surface of the frame holding member 34.

複数のエアシリンダ44から構成される駆動手段42は、環状のフレーム保持部材34を、その載置面34aが拡張ドラム38の上端である蓋40の表面と略同一高さとなる基準位置と、拡張ドラム38の上端より所定量下方の拡張位置との間で上下方向に移動する。   The drive means 42 composed of a plurality of air cylinders 44 includes an annular frame holding member 34, a reference position where the mounting surface 34a is substantially the same as the surface of the lid 40, which is the upper end of the expansion drum 38, and an expansion. It moves up and down between an extended position below the upper end of the drum 38 by a predetermined amount.

隣接する遮光チップ10Aの間隔を拡張する拡張工程では、まず図5(A)に示すように、裏面にDAF12が貼着された遮光板10をダイシングテープTを介して支持した環状フレームFを、フレーム保持部材34の載置面34a上に載置し、クランプ36によってフレーム保持部材34に固定する。この時、フレーム保持部材34はその載置面34aが拡張ドラム38の上端と略同一高さとなる基準位置に位置付けられる。   In the expansion process of extending the interval between adjacent light shielding chips 10A, as shown in FIG. 5A, first, as shown in FIG. 5A, an annular frame F that supports the light shielding plate 10 with the DAF 12 attached to the back surface via a dicing tape T, It is mounted on the mounting surface 34 a of the frame holding member 34 and fixed to the frame holding member 34 by a clamp 36. At this time, the frame holding member 34 is positioned at a reference position where the mounting surface 34 a is substantially at the same height as the upper end of the expansion drum 38.

次いで、エアシリンダ44を駆動してフレーム保持部材34を図5(B)に示す拡張位置に下降する。これにより、フレーム保持部材34の載置面34a上に固定されている環状フレームFも下降するため、環状フレームFに装着されたダイシングテープTは拡張ドラム38の上端縁に当接して主に半径方向に拡張される。   Next, the air cylinder 44 is driven to lower the frame holding member 34 to the extended position shown in FIG. Accordingly, the annular frame F fixed on the mounting surface 34a of the frame holding member 34 is also lowered, so that the dicing tape T attached to the annular frame F abuts on the upper end edge of the expansion drum 38 and mainly has a radius. Expanded in the direction.

その結果、ダイシングテープTに貼着されている遮光板10及びDAF12には放射状に引っ張り力が作用する。このように遮光板10及びDAF12に放射状に引っ張り力が作用すると、隣接する遮光板チップ10Aの間隔が拡張される。   As a result, a radial pulling force acts on the light shielding plate 10 and the DAF 12 adhered to the dicing tape T. Thus, when a pulling force acts radially on the light shielding plate 10 and the DAF 12, the interval between adjacent light shielding plate chips 10A is expanded.

このように隣接する遮光チップ10Aの間隔を拡張してから、ダイボンダーのピックアップコレット48によりDAF付き遮光チップ10Aをピックアップし、図6に示す透光板52上に遮光チップ10Aを貼着する。   After extending the interval between the adjacent light shielding chips 10A in this manner, the light shielding chip 10A with DAF is picked up by the pickup collet 48 of the die bonder, and the light shielding chip 10A is adhered onto the light transmitting plate 52 shown in FIG.

図6を参照して、遮光チップ10Aの透光板52上へのダイボンディングについて説明する。まず、図5(A)に示すように、透光板52をチャックテーブル50で吸引保持する。   With reference to FIG. 6, die bonding of the light shielding chip 10 </ b> A onto the light transmitting plate 52 will be described. First, as shown in FIG. 5A, the translucent plate 52 is sucked and held by the chuck table 50.

次いで、図6(B)に示すように、ダイボンダーのピックアップコレット48により隣接する遮光チップ10Aと所定の間隔17をもって遮光チップ10Aをダイボンディングする遮光チップ配設工程を実施する。   Next, as shown in FIG. 6B, a light-shielding chip disposing step is performed in which the light-shielding chip 10A is die-bonded with the light-shielding chip 10A adjacent to the adjacent light-shielding chip 10A by the pickup collet 48 of the die bonder.

図7はこのようにして製造されたウエーハ加工用フォトマスク54の斜視図を示している。所定の間隔17は図1に示した半導体ウエーハ11の分割予定ライン13の幅に相当する。尚、図6(B)及び図7においては、遮光チップ10Aの裏面に貼着されたDAF12は省略されている。   FIG. 7 shows a perspective view of the wafer processing photomask 54 manufactured as described above. The predetermined interval 17 corresponds to the width of the division line 13 of the semiconductor wafer 11 shown in FIG. In FIG. 6B and FIG. 7, the DAF 12 attached to the back surface of the light shielding chip 10A is omitted.

ウエーハ加工用フォトマスク54では、複数の遮光チップ10Aが透光板52上に所定の間隔17をもって配設されているため、所定の間隔17の領域でのみ光が透過し、他の領域では遮光チップ10Aにより光が遮光される。   In the wafer processing photomask 54, since the plurality of light shielding chips 10A are arranged on the translucent plate 52 with a predetermined interval 17, light is transmitted only in the region of the predetermined interval 17, and light is blocked in other regions. Light is blocked by the chip 10A.

上述した実施形態では、図3に示すように、遮光板10をDAF12付きダイシングテープTに貼着する例について説明したが、遮光板10を直接ダイシングテープTに貼着するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, as illustrated in FIG. 3, the example in which the light shielding plate 10 is attached to the dicing tape T with the DAF 12 has been described, but the light shielding plate 10 may be directly attached to the dicing tape T.

この場合には、図6(B)に示すダイボンディング工程において、透光板52上に接着剤を塗付してから遮光チップ10Aを透光板52上にダイボンディングするようにすればよい。   In this case, in the die bonding step shown in FIG. 6B, an adhesive is applied to the light transmitting plate 52 and then the light shielding chip 10A is die bonded to the light transmitting plate 52.

10 遮光板
10A 遮光チップ
11 半導体ウエーハ
12 DAF
18 切削ブレード
26 分割溝
30 エキスパンド装置
48 ピックアップコレット
52 透光板
T ダイシングテープ
F 環状フレーム
10 light shielding plate 10A light shielding chip 11 semiconductor wafer 12 DAF
18 Cutting blade 26 Dividing groove 30 Expanding device 48 Pickup collet 52 Translucent plate T Dicing tape F Annular frame

Claims (3)

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と同等以上の大きさを有し光を透過する透光板と、遮光すべき領域の大きさに対応した複数の遮光チップと、を準備する準備工程と、
ダイボンダーによって該遮光チップを該透光板の表面にボンド剤を介して配設する遮光チップ配設工程と、
を備えたことを特徴とするウエーハ加工用フォトマスクの製造方法。
A method of manufacturing a photomask for wafer processing,
A preparation step of preparing a translucent plate having a size equal to or larger than a wafer to be processed and transmitting light, and a plurality of light shielding chips corresponding to the size of a region to be shielded;
A light-shielding chip disposing step of disposing the light-shielding chip on the surface of the light-transmitting plate via a bond agent by a die bonder;
A method for producing a photomask for wafer processing, comprising:
ウエーハの表面には格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが形成されており、
該準備工程において、該デバイスの形状に対応する形状の複数の遮光チップを準備する請求項1記載のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法。
On the surface of the wafer, devices are formed in each region partitioned by a plurality of division lines formed in a lattice pattern,
The method for manufacturing a photomask for wafer processing according to claim 1, wherein in the preparation step, a plurality of light shielding chips having a shape corresponding to the shape of the device is prepared.
該準備工程は、切削ブレードによって加工すべきウエーハに形成された分割予定ラインに対応して該遮光板を個々の遮光チップに分割する分割工程を含んでいる請求項2記載のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法。   3. The wafer processing photomask according to claim 2, wherein the preparation step includes a dividing step of dividing the light-shielding plate into individual light-shielding chips corresponding to the division-scheduled lines formed on the wafer to be processed by the cutting blade. Manufacturing method.
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