JP2018036567A - ウエーハ加工用フォトマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォトマスクを安価で容易に製造できるウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を提供すること。【解決手段】ウエーハ加工用フォトマスクの製造方法は、加工すべきウエーハ以上の大きさを有し光を透過する透光板と、加工すべきウエーハと同等以上の大きさを有し光を遮断する遮光板と、を準備する準備工程ＳＴ１と、遮光板に対して吸収性を有する波長のレーザー光を照射して、光を透過すべき領域の遮光板の表面側から裏面には至らない深さの凹部を形成する凹部形成工程ＳＴ２と、凹部が形成された遮光板の表面に光を透過する接着剤を介在させて透光板を貼り付けて一体化する一体化工程ＳＴ３と、一体化工程ＳＴ３を実施した後、透光板側を保持し、遮光板の裏面を研削して、凹部を裏面側に露出させる研削工程ＳＴ４とを備える。【選択図】図４

Description

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

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

しかし、ダイシング装置によるダイシング時には、高速回転する切削ブレードがウエーハの分割予定ラインに切り込むため、切削ブレードの破砕力に起因してデバイスに欠けが生じ、デバイスの抗折強度を低下させるという問題がある。

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を合わせた上で、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。

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提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、プラズマエッチングの際に用いられるマスクの製造方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−１１４８２５号公報 特開昭６２−２２９１５１号公報

しかし、特許文献１に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るという問題がある。

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。

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。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法は、ウエーハ加工用フォトマスクの製造方法であって、加工すべきウエーハ以上の大きさを有し光を透過する透光板と、加工すべきウエーハと同等以上の大きさを有し光を遮断する遮光板と、を準備する準備工程と、遮光板に対して吸収性を有する波長のレーザー光を照射して、光を透過すべき領域の該遮光板の表面側から裏面には至らない深さの凹部を形成する凹部形成工程と、該凹部が形成された該遮光板の表面に光を透過する接着剤を介在させて該透光板を貼り付けて一体化する一体化工程と、該一体化工程を実施した後、該透光板側を保持し、該遮光板の裏面を研削して、該凹部を裏面側に露出させる研削工程と、を備えることを特徴とする。

本発明のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法は、加工するウエーハ以上の大きさを有し光を透過する板状体の表面に光を遮断する遮光膜を被覆した遮光板を準備する準備工程と、該遮光膜に対して吸収性を有する波長のレーザー光を照射して、光を透過すべき領域の該遮光板の表面に、該遮光膜が除去され且つ該板状体の裏面には至らない深さの凹部を形成する凹部形成工程と、透明な樹脂を該遮光板の該表面に供給し、該表面を平坦に被覆するとともに該凹部に該樹脂を埋設する樹脂埋設工程と、を備えることを特徴とする。

本発明のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法は、光を透過する透光板を準備する準備工程と、加工するウエーハ以上の大きさを有し光を遮断すべき領域の透光板の表面に、該透光板に対して吸収性を有する波長のレーザー光を照射して凹部を形成する凹部形成工程と、該凹部に遮光性を有する遮光材を埋設する遮光材埋設工程と、を備えることを特徴とする。

該遮光材埋設工程では、該凹部が形成された該透光板の表面全体に該遮光材を被覆して該凹部に該遮光材を埋設した後、該凹部以外の表面を被覆した該遮光材を除去してもよい。

本発明によれば、レーザー光を照射して凹部を形成するので、レジスト膜の被覆、レジスト膜のパターン描画、遮光膜のエッチングといった工程を経る必要がなく簡単な工程で、フォトマスクを製造することができ、フォトマスクを安価で容易に製造できる、という効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの加工対象のウエーハを示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクを示す斜視図である。 図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図４は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。 図５は、図４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の準備工程を示す断面図である。 図６は、図４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程を示す断面図である。 図７は、図４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程の遮光板の平面図である。 図８は、図４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の一体化工程を示す断面図である。 図９は、図４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の研削工程の断面図である。 図１０は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いたウエーハの保護膜の形成方法のレジスト塗布工程を示す断面図である。 図１１は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いたウエーハの保護膜の形成方法の露光工程を示す断面図である。 図１２は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いて保護膜が形成されたウエーハの断面図である。 図１３は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの加工対象の他の例のウエーハの一部の平面図である。 図１４は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの加工対象の更に他の例のウエーハの一部の平面図である。 図１５は、実施形態２に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。 図１６は、図１５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の準備工程を示す断面図である。 図１７は、図１５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程を示す断面図である。 図１８は、図１５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程後の遮光板を示す断面図である。 図１９は、図１５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の樹脂埋設工程後のフォトマスクを示す断面図である。 図２０は、実施形態３に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。 図２１は、図２０に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の準備工程を示す断面図である。 図２２は、図２０に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程を示す断面図である。 図２３は、図２０に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程を示す断面図である。 図２４は、図２０に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程後のフォトマスクを示す断面図である。 図２５は、図２４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程の変形例を示す断面図である。 図２６は、実施形態１の変形例に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法により製造されたウエーハ加工用フォトマスクの断面図である。

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

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

実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法は、図１に示すウエーハＷを加工する際に用いられる図２及び図３にウエーハ加工用フォトマスク１を製造する方法である。図１に示すウエーハＷは、実施形態１ではシリコン、サファイア、ガリウムヒ素などを基板Ｓとする円板状の半導体ウエーハや光ウエーハである。ウエーハＷは、図１に示すように、表面ＷＳの交差（実施形態１では、直交）する複数の分割予定ラインＬによって区画された基板Ｓ上の各領域にそれぞれデバイスＤが形成されている。実施形態１に係るウエーハＷは、分割予定ラインＬの幅が数十μｍ程度以下で、かつその表面ＷＳに一辺０．１ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下の大きさの矩形状デバイスＤを含み、プラズマエッチングによりデバイスＤに分割されるのが好適なものである。また、実施形態１に係るウエーハＷの厚さは、３０μｍ以上で且つ３００μｍ以下である。また、実施形態１において、ウエーハＷのデバイスＤは、平面形状が四角形に形成され、大きさが互いに等しいが、本発明はこれに限らず、ウエーハＷの表面ＷＳに種々の大きさのデバイスＤが形成されても良く、平面形状が四角形以外の異形状のデバイスＤでも良い。

ウエーハ加工用フォトマスク１は、ウエーハＷにプラズマエッチングを施して、プラズマエッチングによりウエーハＷを個々のデバイスＤに分割する加工に用いられる保護膜Ｐ（図１２に示す）をウエーハＷ上に形成するものである。保護膜Ｐは、レジストＲ（図１０及び図１１に示す）により構成される。

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

遮光板３は、保護膜Ｐを構成するレジストＲを露光する際にレジストＲに照射される光を遮断するものである。遮光板３は、加工すべきウエーハＷと同等以上の大きさを有している。実施形態１において、遮光板３は、ウエーハＷと同じ大きさの円盤状に形成されている。また、実施形態１において、遮光板３は、円板状のシリコンである。

また、遮光板３は、ウエーハＷの表面ＷＳに塗布されたレジストＲを露光する際にレジストＲに照射される光を透過する光透過部３ａを設けている。実施形態１において、光透過部３ａは、レジストＲが塗布されたウエーハＷにウエーハ加工用フォトマスク１が重ねられた際に、デバイスＤと重なる位置に設けられている。実施形態１において、光透過部３ａは、デバイスＤと同じ平面形状でかつ同じ大きさに形成されている。

光透過部３ａは、遮光板３を貫通した貫通孔３ｂと、貫通孔３ｂ内に埋設された光学接着剤３ｃにより構成されている。光学接着剤３ｃは、レジストＲを露光する際にレジストＲに照射される光を透過する接着剤であり、透光板２と屈折率が略等しいものである。なお、屈折率が略等しいとは、デバイスＤ上の所望の位置に保護膜Ｐを形成することができる程度に屈折率が異なることを含んでいる。光学接着剤３ｃは、紫外線を照射することにより硬化するものを使用するとよい。

次に、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を図面を参照して説明する。図４は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。図５は、図４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の準備工程を示す断面図である。図６は、図４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程を示す断面図である。図７は、図４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程の遮光板の平面図である。図８は、図４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の一体化工程を示す断面図である。図９は、図４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の研削工程の断面図である。

実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法（以下、単に製造方法と記す）は、図２に示すウエーハ加工用フォトマスク１（以下、単にフォトマスクと記す）を製造する方法である。

製造方法は、図４に示すように、準備工程ＳＴ１と、凹部形成工程ＳＴ２と、一体化工程ＳＴ３と、研削工程ＳＴ４とを備える。

準備工程ＳＴ１は、図５に示すように、透光板２と、光透過部３ａが形成されていない遮光板３とを準備する工程である。遮光板３の厚さは、７００μｍである。

凹部形成工程ＳＴ２は、遮光板３に対して吸収性を有する波長のレーザー光ＬＲを照射して、光を透過すべき領域の遮光板３の表面３ｅ側から表面３ｅの裏側の裏面３ｆに至らない深さの凹部３ｄを形成する工程である。凹部形成工程ＳＴ２は、遮光板３の裏面３ｆをレーザ加工機１００のチャックテーブル１０１に吸引保持し、フォトマスク１がウエーハＷに重ねられる際に、遮光板３の光を透過すべき領域であるデバイスＤに重なる図７に示す領域ＲＤにレーザ照射ユニット１０２からレーザー光ＬＲを照射して、遮光板３にアブレーション加工を施す。実施形態１において、凹部形成工程ＳＴ２は、レーザ加工機１００のチャックテーブル１０１とレーザ照射ユニット１０２とを加工送り方向Ｘと割り出し送り方向Ｙとに沿って相対的に移動させて、各デバイスＤに重なる領域ＲＤに、図７に示すように、レーザー光ＬＲを照射する。実施形態１において、凹部形成工程ＳＴ２は、遮光板３に波長が３５５ｎｍのレーザー光ＬＲを照射して、アブレーション加工を施し、デバイスＤに重なる領域ＲＤに凹部３ｄを形成する。

一体化工程ＳＴ３は、凹部３ｄが形成された遮光板３の表面３ｅにレジストＲを露光する際にレジストＲに照射される光を透過する接着剤である光学接着剤３ｃを介在させて透光板２を貼り付けて一体化する工程である。実施形態１において、一体化工程ＳＴ３は、例えば、特開２０１０−１５５２９８号公報に記載された樹脂被覆装置を用いて、透光板２を遮光板３に貼り合わせて、透光板２と遮光板３とを一体化する。一体化工程ＳＴ３は、光学接着剤３ｃを凹部３ｄが形成された遮光板３の表面３ｅの中央部に供給し、前記樹脂被覆装置を用いて、透光板２を光学接着剤３ｃを介して遮光板３の上に位置決めして配置し、透光板２を遮光板３に向けて押圧して光学接着剤３ｃを押し広げることにより、光学接着剤３ｃを凹部３ｄに充填して、遮光板３と透光板２とを一体化する。一体化工程ＳＴ３は、光学接着剤３ｃを硬化させる。

研削工程ＳＴ４は、一体化工程ＳＴ３を実施した後、透光板２側を保持し、遮光板３の裏面３ｆを研削して、凹部３ｄを裏面３ｆ側に露出させる工程である。研削工程ＳＴ４は、透光板２側を研削装置２００のチャックテーブル２０１に吸引保持し、遮光板３の裏面３ｆに研削砥石２０２を押し当てて、チャックテーブル２０１と研削砥石２０２とを軸心回りに回転して、凹部３ｄが裏面３ｆに露出するまで、研削砥石２０２で遮光板３の裏面３ｆを研削する。凹部３ｄが裏面３ｆに露出すると、凹部３ｄが遮光板３を貫通する貫通孔３ｂとなって、フォトマスク１の遮光板３に光透過部３ａが形成される。研削工程ＳＴ４は、研削砥石２０２による研削後、算術表面粗さＲａが１０ｎｍになるまで、裏面３ｆに研磨又はＣＭＰ（Chemical Mechanical Ｐolishing）を施す。こうして、フォトマスク１が得られる。

次に、実施形態１に係る製造方法により製造されたフォトマスク１を用いたウエーハＷの保護膜Ｐの形成方法を図面を参照して説明する。図１０は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いたウエーハの保護膜の形成方法のレジスト塗布工程を示す断面図である。図１１は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いたウエーハの保護膜の形成方法の露光工程を示す断面図である。図１２は、図３に示されたウエーハ加工用フォトマスクを用いて保護膜が形成されたウエーハの断面図である。

実施形態１に係る製造方法により製造されたフォトマスク１を用いたウエーハＷの保護膜Ｐの形成方法は、図１０に示すレジスト塗布工程と、図１１に示す露光工程とを備える。レジスト塗布工程は、ウエーハＷの表面ＷＳの裏側の裏面ＷＲをスピンナ３０１に保持し、スピンナ３０１によりウエーハＷを軸心回りに回転させながらウエーハＷの表面ＷＳにレジストＲを供給して、図１０に示すように、ウエーハＷの表面ＷＳにレジストＲを薄膜状に塗布する。実施形態１のレジストＲは、露光された部分がウエーハＷの表面ＷＳに残る所謂ネガ型のレジストである。

露光工程は、ウエーハＷの表面ＷＳに遮光板３が対向し、かつデバイスＤに光透過部３ａが対向した状態で、ウエーハＷとフォトマスク１とを位置決めする。露光工程は、フォトマスク１越しにウエーハＷに塗布されたレジストＲに光を照射し、露光する。すると、光透過部３ａがデバイスＤと対向しているので、光がレジストＲのデバイスＤに重なる部分のみに照射される。レジストＲが現像されると、図１２に示すように、デバイスＤ上のみにレジストＲにより構成された保護膜Ｐが残ることとなる。図１２に示すように、デバイスＤが保護膜Ｐにより被覆されたウエーハＷは、プラズマエッチングにより分割予定ラインＬの基板Ｓが切断されて、個々のデバイスＤに分割される。

実施形態１に係る製造方法は、レーザー光ＬＲを遮光板３に照射して光透過部３ａを構成する凹部３ｄを形成するので、レジスト膜の被覆、レジスト膜のパターン描画、遮光膜のエッチングといった工程を経る必要がなく簡単な工程でフォトマスク１を製造することができ、フォトマスク１を安価で容易に製造できる。また、実施形態１に係る製造方法は、レーザー光ＬＲを遮光板３に照射して光透過部３ａを構成する凹部３ｄを形成するので、種々の大きさのデバイスＤが形成されたウエーハＷの加工にも用いることができるフォトマスク１を容易に製造することができる。

また、実施形態１に係る製造方法は、レーザー光ＬＲを遮光板３に照射して光透過部３ａを構成する凹部３ｄを形成するので、一端から他端まで連続した一直線とならないストリートである分割予定ラインＬが設定された被加工物である図１３及び図１４に例示するウエーハＷ´，Ｗ´´の分割に用いることができるフォトマスク１を容易に製造することができる。要するに、実施形態１に係る製造方法は、レーザー光ＬＲを遮光板３に照射して光透過部３ａを構成する凹部３ｄを形成するので、一直線状の凹部（一直線状の溝）とは異なる平面形状に凹部３ｄを形成することができる。

なお、一端から他端まで連続した一直線とならないストリートである分割予定ラインＬが設定された被加工物であるウエーハＷ´には、図１３に例示するように、平面形状が四角形でかつ大きさが異なるデバイスＤ´が形成されたものが含まれる。図１３に示されたウエーハＷ´は、例えば、研究用又は試作時に用いられる。また、一端から他端まで連続した一直線とならないストリートである分割予定ラインＬが設定された被加工物であるウエーハＷ´は、分割予定ラインＬが一直線とならないように、大きさが等しいデバイスＤが配置されたものも含まれる。

なお、一端から他端まで連続した一直線とならないストリートである分割予定ラインＬが設定された被加工物であるウエーハＷ´´は、図１４に例示するように、平面形状が四角形以外の異形状であるデバイスＤ´´が形成されたものが含まれる。図１４に示されたウエーハＷ´´は、例えば、デバイスＤ´´の平面形状がハニカム形状（六角形）に形成されている。また、異形状のデバイスＤ´´の平面形状は、ハニカム形状に限らず、例えば、円形等の種々の形状でも良い。なお、図１３は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの加工対象の他の例のウエーハの一部の平面図である。図１４は、実施形態１に係るウエーハ加工用フォトマスクの加工対象の更に他の例のウエーハの一部の平面図である。

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

〔実施形態２〕
実施形態２に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を図面を参照して説明する。図１５は、実施形態２に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。図１６は、図１５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の準備工程を示す断面図である。図１７は、図１５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程を示す断面図である。図１８は、図１５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程後の遮光板を示す断面図である。図１９は、図１５に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の樹脂埋設工程後のフォトマスクを示す断面図である。なお、実施形態２において、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明する。

実施形態２に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法（以下、単に製造方法と記す）は、図１９に示すウエーハ加工用フォトマスク１−２（以下、単にフォトマスクと記す）を製造する方法である。製造方法は、図１５に示すように、準備工程ＳＴ１１と、凹部形成工程ＳＴ１２と、樹脂埋設工程ＳＴ１３とを備える。

準備工程ＳＴ１１は、図１６に示すように、加工するウエーハＷ以上の大きさを有し、保護膜Ｐを構成するレジストＲを露光する際にレジストＲに照射される光を透過する板状体２１の表面２１ａに光を遮断する遮光膜２２を被覆した遮光板２０を準備する工程である。実施形態１において、遮光板２０は、ウエーハＷと同じ大きさの円盤状に形成されている。遮光板２０は、石英ガラスにより構成された板状体２１の表面２１ａに膜厚が３０ｎｍ程度の遮光膜２２がスパッタリングにより成膜される。遮光膜２２は、ＣｒＯ（酸化クロム）、Ｃｒ（クロム）又はＣｒＯ多層膜により構成される。

凹部形成工程ＳＴ１２は、遮光膜２２に対して吸収性を有する波長のレーザー光ＬＲを照射して、光を透過すべき領域の遮光板２０の表面に、遮光膜２２が除去され且つ板状体２１の表面２１ａの裏側の裏面２１ｂに至らない深さの凹部２１ｃを形成する工程である。凹部形成工程ＳＴ１２は、図１７に示すように、遮光板２０の板状体２１の裏面２１ｂをレーザ加工機１００のチャックテーブル１０１に吸引保持し、フォトマスク１−２がウエーハＷに重ねられる際に、遮光板２０の光を透過すべき領域であるデバイスＤに重なる領域ＲＤにレーザ照射ユニット１０２からレーザー光ＬＲを照射して、遮光板２０にアブレーション加工を施す。実施形態２において、凹部形成工程ＳＴ１２は、レーザ加工機１００のチャックテーブル１０１とレーザ照射ユニット１０２とを加工送り方向Ｘと割り出し送り方向Ｙとに沿って相対的に移動させて、各デバイスＤに重なる領域ＲＤに、図１７に示すように、レーザー光ＬＲを照射する。実施形態１において、凹部形成工程ＳＴ１２は、遮光板２０に波長が１０μｍのレーザー光ＬＲを照射して、アブレーション加工を施し、図１８に示すように、デバイスＤに重なる領域ＲＤに凹部２１ｃを形成する。実施形態１は、レーザー光ＬＲとして、例えば、ＣＯ_２（二酸化炭素）レーザーを用いることができる。なお、凹部２１ｃの底面には、細かな凹凸が形成されている。

樹脂埋設工程ＳＴ１３は、透明な樹脂である光学接着剤２３ｃを遮光板２０の表面に供給し、表面を平坦に被覆するとともに凹部２１ｃに光学接着剤２３ｃを埋設する工程である。光学接着剤２３ｃは、レジストＲを露光する光を透光し、かつ屈折率が板状体２１と略等しいものである。このために、光学接着剤２３ｃは、凹部２１ｃ内に埋設されると、凹部２１ｃの底面での光の散乱を抑制する。樹脂埋設工程ＳＴ１３は、遮光板２０の板状体２１の裏面２１ｂを保持した状態で、光学接着剤２３ｃを遮光板２０の表面に供給して、遮光板２０の表面を光学接着剤２３ｃで被覆し、凹部２１ｃに光学接着剤２３ｃを埋設する。樹脂埋設工程ＳＴ１３は、光学接着剤２３ｃを硬化させた後、算術表面粗さＲａが１０ｎｍになるまで、光学接着剤２３ｃの表面に研削、研磨、ＣＭＰ研磨を施して、図１９に示すフォトマスク１−２を得る。実施形態２に係る製造方法により製造されたフォトマスク１−２は、実施形態１と同様に、デバイスＤに対応する、即ちレジストＲを露光する際にデバイスＤに対向する光透過部２３が設けられる。光透過部２３は、板状体２１と、凹部２１ｃ内に埋設された光学接着剤２３ｃにより構成される。フォトマスク１−２は、光透過部２３のみが光を通す。

実施形態２に係る製造方法により製造されたフォトマスク１−２は、保護膜Ｐを形成する際に、ネガ型のレジストＲが塗布されたウエーハＷの表面ＷＳに光学接着剤２３ｃの表面が対向し、実施形態１と同様に、デバイスＤに光透過部２３が対向して位置決めされる。フォトマスク１−２は、デバイスＤ上のレジストＲに光を照射させて、デバイスＤ上に保護膜Ｐを形成する。

実施形態２に係る製造方法は、レーザー光ＬＲを遮光板２０に照射して光透過部２３を構成する凹部２１ｃを形成するので、レジスト膜の被覆、レジスト膜のパターン描画、遮光膜のエッチングといった工程を経る必要がなく、フォトマスク１−２を安価で容易に製造でき、種々の大きさのデバイスＤが形成されたウエーハＷの加工にも用いるフォトマスク１−２を容易に製造することができる。また、実施形態２に係る製造方法は、レーザー光ＬＲを遮光板２０に照射して光透過部２３を構成する凹部２１ｃを形成するので、実施形態１と同様に、一端から他端まで連続した一直線とならない分割予定ラインＬが設定されたウエーハＷ´，Ｗ´´の分割に用いることができるフォトマスク１−２を容易に製造することができる。また、実施形態２に係る製造方法により製造されたフォトマスク１−２は、光透過部２３を構成する凹部２１ｃが遮光板２０にレーザー光ＬＲが照射されて構成されているので、凹部２１ｃがウエーハＷのデバイスＤに対応した形状、即ちデバイスＤと同等の形状に形成できる。フォトマスク１−２は、ポジ型のレジストよりも安価なネガ型のレジストを用いて、デバイスＤ上に保護膜Ｐを形成することができるので、ウエーハＷの加工及びデバイスＤの製造に係るコストを低減することができる。

〔実施形態３〕
実施形態３に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を図面を参照して説明する。図２０は、実施形態３に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。図２１は、図２０に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の準備工程を示す断面図である。図２２は、図２０に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の凹部形成工程を示す断面図である。図２３は、図２０に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程を示す断面図である。図２４は、図２０に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程後のフォトマスクを示す断面図である。図２５は、図２４に示されたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法の遮光材埋設工程の変形例を示す断面図である。なお、実施形態３において、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明する。

実施形態３に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法（以下、単に製造方法と記す）は、図２４に示すウエーハ加工用フォトマスク１−３（以下、単にフォトマスクと記す）を製造する方法である。製造方法は、図２０に示すように、準備工程ＳＴ２１と、凹部形成工程ＳＴ２２と、遮光材埋設工程ＳＴ２３とを備える。

準備工程ＳＴ２１は、図２１に示すように、加工するウエーハＷ以上の大きさを有し、レジストＲを露光する光を透過する透光板３０を準備する工程である。実施形態３において、透光板３０は、ウエーハＷと同じ大きさの円盤状に形成され、石英ガラスにより構成されている。

凹部形成工程ＳＴ２２は、レジストＲを露光する光を遮断すべき領域の透光板３０の表面３０ａに、透光板３０に対して吸収性を有する波長のレーザー光ＬＲを照射して、透光板３０の表面３０ａの裏側の裏面３０ｂに至らない深さの凹部３１を形成する工程である。凹部形成工程ＳＴ２２は、図２２に示すように、透光板３０の裏面３０ｂをレーザ加工機１００のチャックテーブル１０１に吸引保持し、フォトマスク１−３がウエーハＷに重ねられる際に、透光板３０の光を遮断すべき領域である分割予定ラインＬ等に重なる領域ＲＬにレーザ照射ユニット１０２からレーザー光ＬＲを照射して、透光板３０にアブレーション加工を施す。分割予定ラインＬ等に重なる領域ＲＬは、レジストＲを露光する際に分割予定ラインＬに重なる領域と、最外周のデバイスＤよりも外周側に重なる領域とを含んでいる。即ち、凹部形成工程ＳＴ２２は、最外周のデバイスＤよりも外側の領域に重なる透光板３０の領域にもレーザー光ＬＲを照射してアブレーション加工を施す。実施形態３において、凹部形成工程ＳＴ２２は、レーザ加工機１００のチャックテーブル１０１とレーザ照射ユニット１０２とを加工送り方向Ｘと割り出し送り方向Ｙとに沿って相対的に移動させて、各分割予定ラインＬ等に重なる領域ＲＬに、図２２に示すように、レーザー光ＬＲを照射する。実施形態３において、凹部形成工程ＳＴ２２は、透光板３０に波長が１０μｍのレーザー光ＬＲを照射して、アブレーション加工を施し、分割予定ラインＬ等に重なる領域ＲＬに凹部３１を形成する。

遮光材埋設工程ＳＴ２３は、凹部３１に遮光性を有する遮光材３２を埋設する工程である。遮光材３２は、レジストＲを露光する光を遮断するものである。遮光材埋設工程ＳＴ２３は、透光板３０の裏面３０ｂを保持した状態で、遮光性を有する遮光材３２としてレジストＲを露光する光を遮光するナノインクをインクジェットノズル４００から各凹部３１内に供給して、遮光材３２の表面が透光板３０の表面３０ａと面一の状態で、遮光材３２を硬化させて、図２４に示すフォトマスク１−３を得る。ナノインクは、数〜数十ｎｍのＡｇ（銀）等の金属ナノ粒子が液中分散したものである。

また、実施形態３に係る製造方法は、遮光材埋設工程ＳＴ２３では、凹部３１が形成された透光板３０の表面３０ａ全体を遮光材３２で被覆して凹部３１に遮光材３２が埋設して、遮光材３２を硬化させた後、図２５に示すように、凹部３１以外の表面３０ａを被覆した遮光材３２を除去しても良い。遮光材３２を除去する際には、図２５に示すように、透光板３０の裏面３０ｂを研削装置２００のチャックテーブル２０１に吸引保持し、遮光材３２に研削砥石２０２を押し当てて遮光材３２を研削する。その後、算術表面粗さＲａが１０ｎｍになるまで、遮光材３２及び透光板３０の表面３０ａに研磨又はＣＭＰ研磨を施す。実施形態３に係る製造方法により製造されたフォトマスク１−３は、実施形態１と同様に、デバイスＤに対応する、即ちレジストＲを露光する際にデバイスＤに対向する光透過部３３が設けられる。光透過部３３は、透光板３０の遮光材３２から露出した表面３０ａにより構成される。フォトマスク１−３は、光透過部３３のみが光を通す。

実施形態３に係る製造方法により製造されたフォトマスク１−３は、保護膜Ｐを形成する際に、ネガ型のレジストＲが塗布されたウエーハＷの表面ＷＳに遮光材３２が対向し、実施形態１と同様に、デバイスＤに光透過部３３が対向して位置決めされる。フォトマスク１−３は、デバイスＤ上のレジストＲに光を照射させて、デバイスＤ上に保護膜Ｐを形成する。

実施形態３に係る製造方法は、レーザー光ＬＲを透光板３０に照射して光透過部３３を構成する凹部３１を形成するので、レジスト膜の被覆、レジスト膜のパターン描画、遮光膜のエッチングといった工程を経る必要がなく、フォトマスク１−３を安価で容易に製造でき、種々の大きさのデバイスＤが形成されたウエーハＷの加工にも用いるフォトマスク１−３を容易に製造することができる。また、実施形態３に係る製造方法は、レーザー光ＬＲを透光板３０に照射して光透過部３３を構成する凹部３１を形成するので、実施形態１と同様に、一端から他端まで連続した一直線とならない分割予定ラインＬが設定されたウエーハＷ´，Ｗ´´の分割に用いることができるフォトマスク１−３を容易に製造することができる。また、実施形態３に係る製造方法により製造されたフォトマスク１−３は、光透過部３３を構成する凹部３１が透光板３０にレーザー光ＬＲが照射されて構成されているので、凹部３１がウエーハＷの分割予定ラインＬに対応した形状に形成でき、光透過部３３をデバイスＤと同等の形状に形成できる。フォトマスク１−３は、ポジ型のレジストよりも安価なネガ型のレジストを用いて、デバイスＤ上に保護膜Ｐを形成することができるので、ウエーハＷの加工及びデバイスＤの製造に係るコストを低減することができる。

〔変形例〕
実施形態１の変形例に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法を図面を参照して説明する。図２６は、実施形態１の変形例に係るウエーハ加工用フォトマスクの製造方法により製造されたウエーハ加工用フォトマスクの断面図である。なお、図２６は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

図２６に示すウエーハ加工用フォトマスク１（以下、単にフォトマスクと記す）は、実施形態１に係る製造方法により、光透過部３ａが分割予定ラインＬ及び最外周のデバイスＤよりも外周側に対応する領域、即ち、光透過部３ａがレジストＲの露光時に分割予定ラインＬ及び最外周のデバイスＤよりも外周側と対向する位置に形成されている。図２６に示すフォトマスク１は、レジストＲの露光時に分割予定ラインＬ及び最外周のデバイスＤよりも外周側のレジストＲを露光して、デバイスＤ上に保護膜Ｐを形成するためのものである。即ち、図２６に示すフォトマスク１は、露光された部分が除去されるポジ型のレジストＲを用いてデバイスＤ上に保護膜Ｐを形成するためのものである。図２６は、実施形態１に係る製造方法によりフォトマスク１を製造する例を示しているが、本発明は、実施形態２及び実施形態３に係る製造方法により、ポジ型のレジストＲを用いてデバイスＤ上に保護膜Ｐを形成するためのフォトマスク１−２，１−３を製造しても良い。

要するに、本発明は、実施形態１、２及び３の製造方法により、ネガ型のレジストＲとポジ型のレジストＲとの双方に対応したフォトマスク１，１−２，１−３を製造することができる。

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

１，１−２，１−３ ウエーハ加工用フォトマスク
２ 透光板
３ 遮光板
３ｃ 光学接着剤（接着剤）
３ｄ 凹部
３ｅ 表面
３ｆ 裏面
２０ 遮光板
２１ 板状体
２１ａ 表面
２１ｂ 裏面
２１ｃ 凹部
２２ 遮光膜
２３ｃ 光学接着剤（透明な樹脂）
３０ 透光板
３０ａ 表面
３１ 凹部
３２ 遮光材
Ｗ，Ｗ´，Ｗ´´ ウエーハ
ＬＲ レーザー光
ＲＤ デバイスに重なる領域（光を透過すべき領域）
ＲＬ 分割予定ライン等に重なる領域（光を遮断すべき領域）
ＳＴ１，ＳＴ１１，ＳＴ２１ 準備工程
ＳＴ２，ＳＴ１２，ＳＴ２２ 凹部形成工程
ＳＴ３ 一体化工程
ＳＴ４ 研削工程
ＳＴ１３ 樹脂埋設工程
ＳＴ２３ 遮光材埋設工程

Claims (4)

1. ウエーハ加工用フォトマスクの製造方法であって、
   加工すべきウエーハ以上の大きさを有し光を透過する透光板と、加工すべきウエーハと同等以上の大きさを有し光を遮断する遮光板と、を準備する準備工程と、
   遮光板に対して吸収性を有する波長のレーザー光を照射して、光を透過すべき領域の該遮光板の表面側から裏面には至らない深さの凹部を形成する凹部形成工程と、
   該凹部が形成された該遮光板の表面に光を透過する接着剤を介在させて該透光板を貼り付けて一体化する一体化工程と、
   該一体化工程を実施した後、該透光板側を保持し、該遮光板の裏面を研削して、該凹部を裏面側に露出させる研削工程と、
   を備えたウエーハ加工用フォトマスクの製造方法。
2. ウエーハ加工用フォトマスクの製造方法であって、
   加工するウエーハ以上の大きさを有し光を透過する板状体の表面に光を遮断する遮光膜を被覆した遮光板を準備する準備工程と、
   該遮光膜に対して吸収性を有する波長のレーザー光を照射して、光を透過すべき領域の該遮光板の表面に、該遮光膜が除去され且つ該板状体の裏面には至らない深さの凹部を形成する凹部形成工程と、
   透明な樹脂を該遮光板の該表面に供給し、該表面を平坦に被覆するとともに該凹部に該樹脂を埋設する樹脂埋設工程と、を備えるウエーハ加工用フォトマスクの製造方法。
3. ウエーハ加工用フォトマスクの製造方法であって、
   光を透過する透光板を準備する準備工程と、
   加工するウエーハ以上の大きさを有し光を遮断すべき領域の透光板の表面に、該透光板に対して吸収性を有する波長のレーザー光を照射して凹部を形成する凹部形成工程と、
   該凹部に遮光性を有する遮光材を埋設する遮光材埋設工程と、
   を備えるウエーハ加工用フォトマスクの製造方法。
4. 該遮光材埋設工程では、該凹部が形成された該透光板の表面全体に該遮光材を被覆して該凹部に該遮光材を埋設した後、該凹部以外の表面を被覆した該遮光材を除去する、請求項３に記載のウエーハ加工用フォトマスクの製造方法。

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