JP3461823B2 - 識別情報記録方法およびフォトマスクセット - Google Patents
識別情報記録方法およびフォトマスクセットInfo
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Description
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。
D)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、S
iC系、ZrO2系等の組成からなる焼結体基板が用い
られている。
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(AB
S)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。
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9−81
922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。
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。
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。
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。
マーキング法を簡単に説明する。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
(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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
表面には、前記識別情報が記録されている。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
がら、本実施形態で使用するフォトマスクを説明する。
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。
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。
フォトマスクセットを用いて行う露光方法を説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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B
1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。
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))。
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。
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。
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。
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6
0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6
1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。
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。
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。
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。
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。
形態を説明する。
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。
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。
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「y
2」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。
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。
ら、本実施形態での露光方法を説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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2
6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。
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。
施形態で使用するフォトマスクを説明する。
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。
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。
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。
する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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AMN
BLCMN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。
/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。
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。
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。
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。
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。
のフォトマスクを用いて別々に形成しても良い。
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。
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1
3(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。
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。
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。
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。
の部品を切り出す製造方法に対して好適に適用される。
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。
る。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
的に示す平面図である。
構成を示すレイアウト図である。
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
Claims (14)
- 【請求項1】 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、 を包含する方法。 - 【請求項2】 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請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 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請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 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1に記載の方法。 - 【請求項5】 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
する請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 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
る請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
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。 - 【請求項8】 請求項7に記載の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。 - 【請求項9】 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
含する請求項8に記載の識別情報記録方法。 - 【請求項10】 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請
求項8に記載の識別情報記録方法。 - 【請求項11】 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請求項8に記載の識別情報記録
方法。 - 【請求項12】 請求項8から請求項11に記載の方法
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、 を包含する電子部品の製造方法。 - 【請求項13】 各分割部品の表面には、前記識別情報
が記録されている請求項12の電子部品の製造方法。 - 【請求項14】 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請求項13の電子
部品の製造方法。
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