JP2010216012A - 蒸着用マスク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の蒸着用マスクは、金属箔からなる第1の層と、この金属箔とエッチング特性が異なる成分の金属箔からなる膜厚0.01μm〜1μmの第2の層との積層構造を有し、第2の層に蒸着用のマスクパターンとなる所定寸法の開口部が形成され、第2の層に形成された開口部に対応する第1の層の部分が、第2の層に形成された開口部よりも表面に向かって幅広に穿孔されて貫通孔が設けられている、第1の層の表面が蒸着源に面するようにして用いる、蒸着材料を所定のパターンで被蒸着基板の表面に蒸着させるための蒸着用マスクである。
【選択図】 図1
Description
ところで、蒸着用マスクの厚みは、本来、蒸着パターンの精細化のためには薄ければ薄いほど望ましい。なぜなら、図3に示したように、蒸着用マスク11の厚みが厚ければ厚いほど、蒸着源側の開口部の端部15は、蒸着源3との位置関係において、被蒸着基板2の表面への蒸着源3から飛散させた蒸着材料4の到達の支障となり、被蒸着基板2の表面に生じる影Xが大きくなるので、被蒸着基板2の表面に形成される蒸着被膜の膜厚の不均一性が顕著になり、蒸着パターンの精細度に悪影響を及ぼすからである。
しかし、蒸着用マスクの厚みを薄くすれば、その機械的強度が低下することで撓みの問題が発生し、今度はこれに起因して被蒸着基板の表面に形成される蒸着被膜の膜厚が不均一となる。
従って、蒸着用マスクの厚みを薄くすることには限度があり、一般に、蒸着用マスクの厚みは少なくとも50μm程度は必要とされている。
また、請求項2記載の蒸着用マスクは、請求項1記載の蒸着用マスクにおいて、第2の層がTi,Ni,Si,Al,Cr,Ta,Co,Pd,Au,Ag,Mo,W,Nbから選ばれる少なくとも1種を含有する金属被膜である。
また、請求項3記載の蒸着用マスクは、請求項1または2記載の蒸着用マスクにおいて、第2の層が第1の層の表面に気相めっき法または湿式めっき法で形成されたものである。
また、請求項4記載の蒸着用マスクは、請求項1乃至3のいずれかに記載の蒸着用マスクにおいて、第2の層が第1の層の表面に積層形成された後または第2の層の第1の層の表面への積層形成中に熱処理が施されることにより、第1の層の内部に第2の層を構成する金属成分の熱拡散傾斜組成領域を形成したものである。
本発明の蒸着用マスクにおいて、マスク本来の機能を担っているのは第2の層であり、第1の層は、第2の層が担っているマスク本来の機能を損なわしめることなく蒸着用マスクの機械的強度を確保するための機能を担っている。図1に示したように、本発明の蒸着用マスク1においては、第2の層1bに形成された所定寸法のマスクパターンにおける開口部に対応する第1の層1aの部分が、第2の層1bに形成された開口部よりも表面に向かって幅広に穿孔されて貫通孔が設けられているので、その端部が、蒸着源3との位置関係において、被蒸着基板2の表面への蒸着源3から飛散させた蒸着材料4の到達の支障となることがない。従って、被蒸着基板2の表面に生じる影Xの大きさは、第2の層1bの膜厚にのみ影響を受けるところ、蒸着用マスク1の機械的強度は第1の層1aにより確保されているので、第2の層1bの膜厚をその機械的強度を考慮することなく薄くすることができることから、従来の蒸着用マスクを用いた場合に比較して被蒸着基板2の表面に生じる影Xの大きさを小さくすることができる。従って、被蒸着基板2の表面に形成される蒸着被膜の膜厚の均一性を向上することが可能となり、蒸着パターンの精細化をより推進することができる。
まず、Fe−Ni系やFe−Ni−Co系の低熱膨張率の合金箔からなる第1の層1aと、この合金箔とエッチング特性が異なる成分からなる第2の層1bからなる構造体の、第1の層1aの表面に、レジスト膜r1を形成し、後の工程において第2の層1bに形成する所定寸法のマスクパターンと同じマスクパターンを第1の層1aに形成することができるパターニングをレジスト膜r1に行う(図2A)。
次に、第2の層1bの表面にレジスト膜r2を形成してその表面を保護した後、第1の層1aに応じたエッチャントを用いてオーバーエッチングを行い、第1の層1aの穿孔を行う(図2B)。第1の層1aの穿孔を精度よく行うとともに、形成された穿孔部の底部の大きさが、後の工程において第2の層1bに形成する所定寸法のマスクパターンにおける開口部の大きさよりも同じかそれ以上に大きいものにするためには、オーバーエッチングは20%〜80%行うことが望ましい。第1の層1aと第2の層1bからなる構造体に熱処理を行い、第1の層1aの内部に第2の層1bを構成する金属成分の熱拡散傾斜組成領域を形成しておけば、第1の層1aの穿孔を行う際、第1の層1aの内部に形成された熱拡散傾斜組成領域は、第2の層1bに面している側から表面に向かって傾斜組成を持つので、第1の層1aのエッチング特性が、第2の層1bに向かって徐々にエッチャントに対する耐性を持つように変化する。従って、第1の層1aの内部への第2の層1bを構成する金属成分の熱拡散を進行させることで、第2の層1bの膜厚を薄くすることが可能になる。第1の層1aの内部に第2の層1bを構成する金属成分の熱拡散傾斜組成領域を形成するための第1の層1aと第2の層1bからなる構造体の熱処理は、例えば、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスの雰囲気中や真空中で行えばよい。また、このような熱処理は、第2の層1bの第1の層1aの表面への積層形成中に同時に行ってもよい。
次に、第1の層1aの表面に形成したレジスト膜r1と、第2の層1bの表面に形成したレジスト膜r2を除去した後、第2の層1bの表面にレジスト膜r3を形成し、第1の層1aに形成された個々の穿孔部と第2の層1bに形成される開口部が一致する位置関係となるように所定寸法のマスクパターンを第2の層1bに形成するためのパターニングをレジスト膜r3に行う(図2C)。
最後に、第1の層1aの表面にレジスト膜を形成してその表面を保護してから、第2の層1bに応じたエッチャントを用いてエッチングを行った後、第1の層1aの表面に形成したレジスト膜と、第2の層1bの表面に形成したレジスト膜r3を除去すれば、第2の層1bに所定寸法のマスクパターンが形成され、第2の層1bに形成された個々の開口部に対応する第1の層1aの部分が、第2の層1bに形成された開口部よりも表面に向かって幅広に穿孔されて貫通孔が設けられた本発明の蒸着用マスク1が得られる(図2D)。
なお、上記の本発明の蒸着用マスクの製造方法における個々の工程については、自体公知のフォトリソ工程によって行うことができる。
以上のようにして得られた、第1の層の内部にチタンの熱拡散傾斜組成領域を形成した積層構造体の、第1の層の表面に、ノボラック樹脂を主成分とするレジスト膜をスピナーを用いて塗布してからベイキングして形成し、所定のフォトマスクを用いて露光してから(波長:g線436nm)、アルカリ溶液に浸漬してレジストエッチングを行い、純水で洗浄した後、ベイキングすることで、後の工程において第2の層に形成する所定寸法のマスクパターンと同じマスクパターンを第1の層に形成することができるパターニングをレジスト膜に行った。
次に、第2の層の表面にノボラック樹脂を主成分とするレジスト膜を上記と同様にして形成してその表面を保護した後、塩化第二鉄を含む希塩酸溶液をエッチャントとして用いて第1の層に対して約20%オーバーエッチングを行い、穿孔を行った。
次に、第1の層の表面に形成したレジスト膜と第2の層の表面に形成したレジスト膜を除去した後、第2の層の表面にノボラック樹脂を主成分とするレジスト膜を上記と同様にして形成し、所定のフォトマスクを用いて露光してから(波長:g線436nm)アルカリ溶液に浸漬してレジストエッチングを行い、純水で洗浄した後、ベイキングすることで、第1の層に形成された個々の穿孔部と第2の層に形成される開口部が一致する位置関係となるように所定寸法のマスクパターンを第2の層に形成するためのパターニングをレジスト膜に行った。
最後に、第1の層の表面にノボラック樹脂を主成分とするレジスト膜を上記と同様にして形成してその表面を保護してから、緩衝フッ酸(BHF)をエッチャントとして用いて第2の層に対してエッチングを行った後、第1の層の表面に形成したレジスト膜と、第2の層の表面に形成したレジスト膜を除去することで、第2の層に所定寸法のマスクパターンが形成され、第2の層に形成された個々の開口部に対応する第1の層の部分が、第2の層に形成された開口部よりも表面に向かって幅広に穿孔されて貫通孔が設けられた本発明の蒸着用マスクを得た。
このようにして製造された本発明の蒸着用マスクは、従来の蒸着用マスクに比較して蒸着パターンの精細化をより推進することができるものである。
1a 第1の層
1b 第2の層
2 被蒸着基板
3 蒸着源
4 蒸着材料
r1,r2,r3 レジスト膜
11 従来の蒸着用マスク
15 蒸着源側の開口部の端部
X 影
Claims (4)
- Fe−Ni系やFe−Ni−Co系の低熱膨張率の合金箔からなる第1の層と、この合金箔とエッチング特性が異なる成分の金属箔からなる膜厚0.01μm〜1μmの第2の層との積層構造を有し、第1の層の内部に第2の層を構成する金属成分の熱拡散傾斜組成領域を備え、第2の層に蒸着用のマスクパターンとなる所定寸法の開口部が形成され、第2の層に形成された開口部に対応する第1の層の部分が、第2の層に形成された開口部よりも表面に向かって幅広に穿孔されて貫通孔が設けられている、第1の層の表面が蒸着源に面するようにして用いる、蒸着材料を所定のパターンで被蒸着基板の表面に蒸着させるための蒸着用マスク。
- 第2の層がTi,Ni,Si,Al,Cr,Ta,Co,Pd,Au,Ag,Mo,W,Nbから選ばれる少なくとも1種を含有する金属被膜である請求項1記載の蒸着用マスク。
- 第2の層が第1の層の表面に気相めっき法または湿式めっき法で形成されたものである請求項1または2記載の蒸着用マスク。
- 第2の層が第1の層の表面に積層形成された後または第2の層の第1の層の表面への積層形成中に熱処理が施されることにより、第1の層の内部に第2の層を構成する金属成分の熱拡散傾斜組成領域を形成したものである請求項1乃至3のいずれかに記載の蒸着用マスク。
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