(57)【要約】【課題】フォトマスク基板上にＲＦＩＤタグを設ける際に、ＲＦＩＤタグのフォトマスクへの貼り付けが必要な部分の容積を極小化し、フォトマスクを使用する工程で各種の装置との干渉を回避するとともに、ＲＦＩＤタグのフォトマスクへの貼り付けが必要な部分の面積を極小化し、接着剤等による悪影響を抑えることを可能にする手段を提供すること。【解決手段】フォトマスク基板上の導電性材料を含む遮光パターンの一部をＲＦＩＤタグ用のアンテナとし、該アンテナにＲＦＩＤタグ用のＩＣチップを電気的に接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスク基板上に設置されるＲＦＩＤタグであって、該フォトマスク基板上の導電性材料を含む遮光パターンの一部をアンテナとし、該アンテナにＩＣチップが電気的に接続して配置されるＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
前記フォトマスク基板上で遮光パターンを形成するための遮光膜が、表面層が低導電性であり下層に高導電性の層を含む多層膜であって、前記アンテナとＩＣチップとの電気的接続が、前記下層の高導電層を表面に露出した部分を通してなされていることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記ＩＣチップがエポキシ系、ウレタン系、メラミン系のいずれかの樹脂で被覆され、封止されることを特徴とする請求項１または２記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
ＲＦＩＤタグを有するフォトマスクであって、該フォトマスク基板上の導電性材料を含む遮光パターンの一部をＲＦＩＤタグ用のアンテナとし、該アンテナにＲＦＩＤタグ用のＩＣチップが電気的に接続して配置されることを特徴とするフォトマスク。
【請求項５】
前記フォトマスク基板上で遮光パターンを形成するための遮光膜が、表面層が低導電性であり下層に高導電性の層を含む多層膜であって、前記アンテナとＩＣチップとの電気的接続が、前記下層の高導電層を表面に露出した部分を通してなされていることを特徴とする請求項４記載のフォトマスク。
【請求項６】
前記ＩＣチップがエポキシ系、ウレタン系、メラミン系のいずれかの樹脂で被覆され、封止されることを特徴とする請求項４または５記載のフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種情報を読み書きできるＲＦＩＤタグをフォトマスクに取り付けたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＤ情報を埋め込んだタグから、電磁界や電波などを用いた近距離（周波数帯によって数ｃｍ〜数ｍ）の無線通信によって情報をやり取りし、情報の読み出しおよび／または書き込みを行う技術が利用されるようになり、これに用いるタグはＲＦＩＤタグと呼ばれる。
【０００３】
ＲＦＩＤタグは、流通、履歴管理、物品管理等の種々の場面で利用され始めており、対象物品と使用目的に応じて、種々の形態と特性を有する。非接触ＩＣカードの形態をとるものだけでも、各交通機関の乗車カードや電子マネー、社員証などがあるが、現在多用されている非接触ＩＣカードに限らず、物品の生産、流通、販売の多方面の管理において、ＲＦＩＤタグは利用範囲を広げている。
【０００４】
ＲＦＩＤタグを物品の管理手段として利用する例にフォトマスクへの応用が提案されている（特許文献１）。フォトマスクは、古くから半導体集積回路の製造工程に、また、近年は液晶表示素子を初めとするフラットパネルディスプレイ等の製造工程に、頻繁に用いられており、これらの用途の微細パターン形成をフォトリソグラフィーの手法で行うためのツールである。一般に、フォトマスクは、石英ガラス等の透明基板上にクロム、モリブデン等の金属を含む遮光膜材料をパターン形成したものであって、露光工程で高精度の微細パターンを提供する原版または実用版であり、高付加価値のツールとして細心の注意を払って扱われるものである。なお、ここで言うフォトマスクとは、縮小投影露光方式で使用されるレチクルも含めた露光用原版類の総称である。
【０００５】
フォトマスクの管理手段にＲＦＩＤタグを使う例では、フォトマスク自体にＲＦＩＤタグを取り付ける他に、ペリクル、ペリクルフレーム、収納ケースに取り付けたり、特にフォトマスクの配送管理手段に有効に使用する方法が提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００５−９１９８３号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フォトマスクの管理手段にＲＦＩＤタグを使うことにより、フォトマスクを適正に管理し利用することができるが、高付加価値の源流となるフォトマスク自体に直接ＲＦＩＤタグを取り付けることができれば、源流に遡った最も確実な管理を実行できる。
【０００７】
しかし、フォトマスクを構成する透明基板にＲＦＩＤタグを直接貼り付ける際に、ＲＦＩＤタグの容積が大きいと、フォトマスクを工程中で取り扱う搬送アームや搬送のためのチャック部分に衝突ないし干渉する可能性がある。また、貼り付け面積が大きいと、フォトマスクを酸洗浄する際に、貼り付けに用いた接着剤成分の溶出やガス発生が多量になり、フォトマスク膜面の汚れ等が発生し、品質への悪影響が懸念される。
【０００８】
本発明は上記の問題に鑑みて提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、フォトマスク基板上にＲＦＩＤタグを設ける際に、ＲＦＩＤタグのフォトマスクへの貼り付けが必要な部分の容積を極小化し、フォトマスクを使用する工程で各種の装置との干渉
を回避するとともに、ＲＦＩＤタグのフォトマスクへの貼り付けが必要な部分の面積を極小化し、接着剤等による悪影響を抑えることを可能にする手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明は、フォトマスク基板上に設置されるＲＦＩＤタグであって、該フォトマスク基板上の導電性材料を含む遮光パターンの一部をアンテナとし、該アンテナにＩＣチップが電気的に接続して配置されるＲＦＩＤタグである。
【００１０】
次に、本発明の請求項２に係る発明は、前記フォトマスク基板上で遮光パターンを形成するための遮光膜が、表面層が低導電性であり下層に高導電性の層を含む多層膜であって、前記アンテナとＩＣチップとの電気的接続が、前記下層の高導電層を表面に露出した部分を通してなされていることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤタグである。
【００１１】
次に、本発明の請求項３に係る発明は、前記ＩＣチップがエポキシ系、ウレタン系、メラミン系のいずれかの樹脂で被覆され、封止されることを特徴とする請求項１または２記載のＲＦＩＤタグである。
【００１２】
次に、本発明の請求項４に係る発明は、ＲＦＩＤタグを有するフォトマスクであって、該フォトマスク基板上の導電性材料を含む遮光パターンの一部をＲＦＩＤタグ用のアンテナとし、該アンテナにＲＦＩＤタグ用のＩＣチップが電気的に接続して配置されることを特徴とするフォトマスクである。
【００１３】
次に、本発明の請求項５に係る発明は、前記フォトマスク基板上で遮光パターンを形成するための遮光膜が、表面層が低導電性であり下層に高導電性の層を含む多層膜であって、前記アンテナとＩＣチップとの電気的接続が、前記下層の高導電層を表面に露出した部分を通してなされていることを特徴とする請求項４記載のフォトマスクである。
【００１４】
次に、本発明の請求項６に係る発明は、前記ＩＣチップがエポキシ系、ウレタン系、メラミン系のいずれかの樹脂で被覆され、封止されることを特徴とする請求項４または５記載のフォトマスクである。
【発明の効果】
【００１５】
上記請求項１または４に係る発明によれば、フォトマスク基板上にＲＦＩＤタグを設ける際に、ＲＦＩＤタグのフォトマスクへの貼り付けが必要な部分の容積を極小化し、フォトマスクを使用する工程で各種の装置との干渉を回避するとともに、ＲＦＩＤタグのフォトマスクへの貼り付けが必要な部分の面積を極小化し、接着剤等による悪影響を抑えることを可能にする。
【００１６】
上記請求項２または５に係る発明によれば、フォトマスク基板上の遮光膜の表面層が低導電層から成る場合であっても、下層の高導電層を部分的に露出することにより、アンテナとするパターンとＩＣチップを電気的に確実に接続できるので、ＲＦＩＤタグの有する機能を充分に発揮させることができる。
【００１７】
上記請求項３または６に係る発明によれば、ＩＣチップを耐酸性に優れているエポキシ系、ウレタン系、メラミン系のいずれかの樹脂で被覆し封止するので、ＲＦＩＤタグを設けたフォトマスクを酸洗浄によりクリーニングする場合にも、ＩＣチップ自体のフォトマスク基板上への設置状態にダメージを受けない。また、アンテナとＩＣチップとの電気的な接続部分を前記の樹脂で被覆することもできるので、ＲＦＩＤタグの有する機能を繰り返し安定して発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明を図面に従って、詳しく説明する。図１は、本発明の構成の一例を説明するための斜視概念図である。
【００１９】
フォトマスク１は、フォトマスク基板２上に遮光パターン部（主要部）３を設けたものであって、その機能は、露光工程において対象物に選択的露光を行うことである。即ち、フォトマスク基板２の裏面側に設置した光源から遮光パターン部（主要部）３に均一に露光された光は遮光パターン部３内の光透過領域を通過して、露光対象物の表面に塗布された感光性樹脂材料を選択的に露光する。該感光性樹脂材料がポジ型であれば露光部分のみを現像工程で溶解させ、該感光性樹脂材料がネガ型であれば露光部分のみを硬化させて現像工程で不溶解とすることにより、露光対象物側にフォトマスク上のパターンを転写することができる。上記遮光パターンを構成する材料は遮光性、微細パターニングの容易性、密着強度等を考慮して、金属材料を主に用いることが多いが、光の反射特性等の他の要求から、金属酸化物やその他の材料と合わせて多層構成とすることも稀ではない。
【００２０】
本発明においては、前記遮光パターンを遮光パターン部（主要部）３に形成するばかりではなく、フォトマスク基板２の表面周辺部に遮光膜を残すベタ枠部３ｓの端部に近い領域に遮光パターン部（アンテナ）４を設けて、該遮光パターン部（アンテナ）４にも遮光パターンを形成する。上記遮光パターン部（アンテナ）４は、遮光パターンの形態とはいえ、導電性を有するアンテナとして機能させるものであって、その一部をＩＣチップ５の端子に電気的に接続させることにより、遮光パターン部（アンテナ）４とＩＣチップ５を一体としたＲＦＩＤタグ６として機能させることができる。なお、上記遮光パターン部（アンテナ）４は、ベタ枠部３ｓの端部に近い領域に設けるので、フォトマスクを使用する露光工程において、露光有効領域からは確実に除外され、光学的な影響を及ぼすことは無い。
【００２１】
一般にＲＦＩＤタグは、ＩＣチップとアンテナとを一つのパッケージに内包して、対象物に取り付け、外部のリーダー／ライターとの通信により情報の管理を行うが、フォトマスクを対象物とした場合には、通常のＲＦＩＤタグでは前述のようなサイズが大きいことによる問題が生じる。ＲＦＩＤタグの容積を大きくし、貼り付け面積も大きくしている構成上の最大の理由は、通信電波の周波数にも依存するが、アンテナの占める面積が大きいことである。通常は、アルミニウムや銅などの金属箔材から種々の形態に加工したり、導電性パターンを印刷したりして形成したアンテナ部品をＩＣチップと一つのパッケージに実装するので、大きいサイズになり易い。
【００２２】
本発明のアンテナは、遮光パターン部（アンテナ）４としてフォトマスク基板２の一部の領域に形成するので、遮光パターン部（主要部）３、およびベタ枠部３ｓと一括で形成することが可能である。即ち、フォトマスク基板２上に遮光膜を成膜する工程、フォトリソグラフィーにより感光性樹脂レジストをパターン形成する工程、および遮光膜のエッチング工程とレジスト剥膜工程とを、一連のフォトマスク製造工程の中で一括して行うことができる。
【００２３】
遮光膜の材料が前述のクロム、モリブデン等の金属を含むものであれば、前記遮光パターン部（アンテナ）４も一定の導電性を保持した部品として、フォトマスク基板２上に作り込まれる。また、予め、アンテナとしての導電特性を重視して、遮光膜の材料構成を従来のフォトマスクより導電性の大きい材料を多く含めるように設計することもできる。ただし、通常のフォトマスク用の遮光膜として要求される、前述の遮光性、微細パターニングの容易性、密着強度等も考慮する必要がある。一方、光の反射特性等、フォトマスクとしての他の要求から、金属酸化物やその他の低導電性の材料と合わせて多層構成を採用する場合もある。
【００２４】
図２は、本発明のＲＦＩＤタグの接続部分を説明するための断面概念図であって、特に上述の低導電性の材料と合わせて多層構成を遮光膜に採用した場合の例である。
【００２５】
フォトマスク基板２の表面に成膜された遮光膜の一部の領域を、遮光パターン部（アンテナ）４として、遮光パターン部（主要部）３と一括してパターン形成する。さらに、遮光膜の表面層を構成している低導電性表面層４１の一部をＩＣチップの端子との電気的接続のために除去して、遮光膜の高導電性下層４２の端部を一旦露出する。即ち、フォトリソグラフィーにより感光性樹脂レジストをパターン形成して、形成済みの遮光パターン部（アンテナ）４の端部の感光性樹脂レジストを窓開けする工程、および遮光膜の上記窓開けされた部分のエッチング工程とレジスト剥膜工程とを、通常のフォトマスク製造工程に引き続いて行うことができる。なお、遮光膜の高導電性下層４２のさらに下層に遮光膜の低導電性下層４３があっても良い。
【００２６】
上記の遮光膜の高導電性下層４２の露出部をＩＣチップとアンテナとの接続部５１として、ＩＣチップ５と電気的に接続する。ＩＣチップとアンテナとの接続部５１は、はんだのレーザスポット溶着等の通常の実装技術を応用して可能である。
【００２７】
さらに、前記ＩＣチップ５は、ＩＣチップ封止樹脂５２により、フォトマスク基板２上に封止される。封止方法は半導体実装分野で一般的なポッティングで可能であり、樹脂液の供給は、通常のディスペンスまたは印刷手段を利用できる。ＩＣチップ封止樹脂５２は、フォトマスク使用時の酸洗浄や熱履歴に安定であり、しかも機械的強度や密着性が良く、従ってＩＣチップの密封性が良いという性質を持つ材料が望ましい。上記の条件に適う材料としては、熱硬化性樹脂の中でも、エポキシ系、ウレタン系、メラミン系のいずれかの樹脂が好ましい。特にエポキシ系樹脂は一般の電子部品同様に本発明の封止に最適である。
【００２８】
本発明の実施形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の形態が可能である。図１に示す遮光パターン部（主要部）３、遮光パターン部（アンテナ）４、ＩＣチップ５の構成は、遮光パターン部（アンテナ）４とＩＣチップ５をどのような配置とするかによって、大きく変わる。
【００２９】
特にアンテナのパターンの設計をどうするかは、ＲＦＩＤタグの個別設計に関わる。いずれも電池を内蔵しないパッシブタグを前提にすれば、電磁波の周波数を９００ＭＨｚや２．５４ＧＨｚとして、通信可能距離を２〜３ｍとするケースの方が、もっと低周波数の帯域を利用するケースより通信可能距離を長くとれる上に、ストリップアンテナを採用でき、フォトマスクパターンと同一面に同時形成することを想定した本発明に適している。１３．５６ＭＨｚ等のＭＨｚ帯を利用する場合は、コイルアンテナを用いる電磁誘導方式となるため、フォトマスク基板上にアンテナのパターンを配置する方法の制約が比較的多くなる。
【００３０】
また、ＩＣチップ５の配置に関して、図１のように、遮光パターン部（アンテナ）４に隣接して設置するのが好ましいが、限定されるものではない。フォトマスクを取り扱う装置の動作形態により、衝突ないし干渉を避ける位置を予め考慮して、アンテナからＩＣチップまでの電気的接続を引き回して、両者の間隔を空けることも可能である。但し、その場合は、後述するようにＩＣチップ５の実装形態も変更する必要がある。アンテナとＩＣチップとの間隔を空ける極端な例として、ＩＣチップ５をフォトマスク基板２の裏面や端面に設けることも可能であり、フォトマスクの遮光パターン部（主要部）３の面積を最大限拡げるために有効とすることができる。
【００３１】
前記ＩＣチップ５の実装形態の変更の例としては、テープキャリア方式や、ワイヤボンディングによる実装も可能である。前述のアンテナとＩＣチップとの間隔を空けるような特殊な配置を実現するためには、各種の実装形態を具体的な設計条件毎に検討することにより可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の構成の一例を説明するための斜視概念図である。
【図２】本発明のＲＦＩＤタグの接続部分を説明するための断面概念図である。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・・フォトマスク
２・・・・フォトマスク基板
３・・・・遮光パターン部（主要部）
３ｓ・・・ベタ枠部
４・・・・遮光パターン部（アンテナ）
５・・・・ＩＣチップ
６・・・・ＲＦＩＤタグ
４１・・・遮光膜の低導電性表面層
４２・・・遮光膜の高導電性下層
４３・・・遮光膜の低導電性下層
５１・・・ＩＣチップとアンテナとの接続部
５２・・・ＩＣチップ封止樹脂
【図１】
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【図２】
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