JPH0348204Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、たとえばスパツタリング、蒸着お
よびイオンプレーテイングなどの乾式薄膜形成法
において所定のパターンの薄膜を形成するのに用
いられるマスクの改良に関する。

［従来の技術］ 第３図は、従来の薄膜形成用マスクの一例とし
ての蒸着マスクを説明するための断面図である。
蒸着マスク１には、所望のパターンを形成するた
めの開口２が形成されている。この蒸着マスク１
は、通常、耐蝕性に優れたステンレスなどの金属
材料により構成されている。蒸着に際しては、第
３図に示されているように、被処理物４の蒸着す
べき面に載置され、たとえばボルト５およびナツ
ト６により被処理物４に固定される。これは、蒸
着に際し、被処理物４上に所望のパターンを確実
に形成するには、蒸着マスク１を、被処理物４の
薄膜を形成すべき面に対して全面にわたり確実に
密着させることが要請されるからである。

上記の例では、蒸着マスク１について説明した
が、スパツタリングおよびイオンプレーテイング
などの他の乾式薄膜形成法においても同様の薄膜
形成用マスクが用いられていた。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、スパツタリング、蒸着およびイオン
プレーテイングなどの乾式薄膜形成法では、通
常、薄膜形成にあたり200℃ないし500℃の温度に
加熱されるのが常である。したがつて、第４図に
断面図で示すように、現実の薄膜形成段階では、
この加熱により蒸着マスク１が撓むという問題が
あつた。また、ボルト５で締着する場合にも、こ
の締付力が大きければ同様に蒸着マスク１が撓む
ことがあつた。その結果、特に、ボルト５から離
れた部分では、図示のように、被処理物４の薄膜
を形成すべき面からかなり浮き上がつた状態とな
つていた。

もつとも、より多くのボルト５を用いれば、蒸
着マスク１の被処理物４への密着性は改善され得
る。しかしながら、ボルト５の数を増やすと、有
効蒸着面積が狭くなり、生産性が低下することに
なる。さらに、多くのボルトを蒸着の度ごとに取
付け・除去することは、作業性の低下をも招来
し、生産性はより一層低下することになる。

他方、場合によつては、薄膜を形成すべき被処
理物自身が薄膜形成時に撓む場合もあつた。第５
図および第６図は、この被処理物自身が撓む例を
説明するための平面図および第５図の−線に
沿う断面図である。第５図および第６図に示した
構造は、エリンバからなる基材７の上面に、酸化
亜鉛（ZnO）からなる圧電結晶膜８が形成されて
おり、さらに電極９ａ，９ｂが公知の薄膜形成法
により形成されてなる圧電振動子を示す。この圧
電振動子では、エリンバからなる基材７の上面に
ZnO膜８を形成した状態において、ZnOの粒成長
により、ZnO膜８の方向に突出するように撓むこ
とが多い。よつて、第７図に略図的側面図で示す
ように、電極９ａ，９ｂの形成にあたり、基材７
の上面にZnO膜８が形成された構造体１０を、支
持部１０Ａ上に載置し、その上に薄膜形成用マス
ク１を被せて固定したとしても、該構造体１０自
身がすなわち被処理物自身が図示のように撓んで
いるため、電極を所望のパターン通り確実に形成
することが困難であるという問題があつた。この
場合には、上述した第３図および第４図に示した
例と異なり、被処理物自身が薄膜形成用マスク１
側に突出するように撓むものであるため、中央部
よりも、むしろ周辺部において電極が所望の形状
のとおり形成されなくなる。

上記問題点は、蒸着の際に用いられるマスクに
限らず、スパツタリング、イオンプレーテイング
などの他の乾式薄膜形成法において用いられる薄
膜形成用マスクにおいても同様であつた。

このような問題点を解消し得るものとして、実
公昭55−20739号公報に記載された「真空蒸着用
メタルマスク」がある。このマスクと実質的に同
様の構造の薄膜形成用マスクが、第１図に示され
ている。

第１図に示した薄膜形成用マスク１１の特徴
は、薄膜形成時の温度域において中央部が一方側
に突出するように変形し得るバイメタルにより構
成されることにある。一般に、スパツタリング、
蒸着およびイオンプレーテイング等の乾式薄膜形
成法による薄膜形成に際しては、被処理物および
薄膜形成用マスクは、200℃ないし500℃の温度域
下に配置されることになる。よつて、薄膜形成用
マスク１１を、このような温度域において、その
中央部が一方側に突出するように構成しておけば
よい。

薄膜形成用マスク１１は、第３図等に示した従
来の蒸着マスク１と同様に、所定のパターンを形
成するための開口１２を有する。また、被処理物
４に対して、図示のボルト５およびナツト６によ
り固定される。被処理物４は、基体４ａと、基体
４ａの上面に被着された薄膜層４ｂとからなる。
ここでは、薄膜層４ｂ上に、薄膜形成用マスク１
１を用いて、所定のパターンの電極が蒸着法によ
り形成される。

薄膜形成用マスク１１は、その突出し得る方向
を被処理物４側に向くように配置されると、薄膜
形成時の温度域において、第１Ａ図に示すように
変形し、被処理物４の上面の薄膜層４ｂに少なく
とも中央部が確実に密着された状態となる。した
がつて、第４図に示したようなマスク１における
反りの問題は確実に解消される。すなわち、薄膜
形成時の温度域にて、薄膜形成用マスク１１が被
処理物４から遠ざかるように反ることはなく、ま
た、ボルト５等による締着力が大きすぎたとして
も、薄膜形成用マスク１１が同様に被処理物４か
ら遠ざかるように撓むとがない。よつて、ボルト
５などをより強く締付けることができ、その結
果、中央部のみならず周辺部をも被処理物４に対
して確実に密着させることが可能となる。それゆ
えに、所望のパターンの薄膜を確実に形成できる
ことがわかる。

第１図に示した従来例は、第５図ないし第７図
を参照して説明した被処理物自身が薄膜形成時に
撓んでいる形状のものについても効果的に使用さ
れ得る。すなわち、第５図ないし第７図に示した
ようなエリンバからなる基材７上にZnO圧電薄膜
８が形成されている構造体では、中央部がZnO圧
電薄膜８側に突出した形状に撓んでいるが、第１
図に示した薄膜形成用マスク１１は、上述したよ
うに中央部が被処理物側に突出する形状に変化す
るため、第５図および第６図に示したような中央
部が薄膜形成用マスク側に突出するように撓んだ
被処理物に対しても効果的に使用することができ
る。

しかしながら、このような多大な利点を有する
第１図に示した薄膜形成用マスク１１にも、解決
されるべき問題点があつた。

すなわち、形成すべき薄膜のパターンの変更が
あれば、その都度、薄膜形成用マスク１１に設け
られる開口１２の形状の設計および新たな薄膜形
成用マスク１１の製造を行なわなければならな
い。特に、薄膜形成用マスク１１が、通常の金属
材料より高価なバイメタル部材によつて構成され
ていることを考慮したとき、そのような薄膜形成
用マスク１１を多種類用意しなければならないと
なると、コスト的負担が大きくなる。

それゆえに、この考案の目的は、上述した第１
図に示した薄膜形成用マスク１１が与える利点を
保有しながらも、形成されるべき薄膜のパターン
の変更に対して安価に対応することができる、薄
膜形成用マスクを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この考案は、上記問題点を解決すべくなされた
ものであり、その要旨とするところは、薄膜形成
にあたり薄膜が形成される被処理物に取付けられ
るマスクであつて、第１および第２のマスクから
なる２層構造を有し、第１のマスクが被処理物に
接触する側に配置され、第２のマスクが第１のマ
スクを被処理物との間で挾み込むように配置さ
れ、第２のマスクは、薄膜形成時の温度域にて中
央部が被処理物側に突出するように撓むバイメタ
ル部材よりなり、第２のマスクに設けられる開口
は、第１のマスクに設けられる開口を少なくとも
包含する形状とされていることを特徴とする、薄
膜形成用マスクである。

［作用］ この考案では、第１のマスクが、本来のマスク
として機能し、第２のマスクは、薄膜形成時の温
度域において、その中央部が被処理物側に突出す
るように撓むことによつて、第１のマスクを被処
理物に密着させるように作用する。

［実施例］ 第２図は、この考案の一実施例を示す断面図で
ある。ここに示す薄膜形成用マスクは、第１のマ
スク２２および第２のマスク２１からなる２層構
造を有する。このような２層構造のマスクが、前
述した第１図に示す薄膜形成用マスク１１に代え
て用いられる。

第２図とともに第１図を参照しながら説明する
と、第１のマスク２２は、被処理物４（第１図）
に接触する側に配置され、第２のマスク２１が第
１のマスク２２を被処理物４との間で挾み込むよ
うに配置される。第２のマスク２１は、薄膜形成
時の温度域にて中央部が被処理物４側に突出する
ように撓むバイメタル部材より構成される。した
がつて、第２のマスク２１から及ぼされる力によ
り、第１のマスク２２は、被処理物４に確実に密
着する状態に強制される。

第２図に示すように、第１のマスク２２に設け
られる開口２４と第２のマスク２１に設けられる
開口２３とは、必ずしも一致する必要はない。す
なわち、第１のマスク２２が本来のマスクとして
機能するため、そこに設けられる開口２４は、所
望のパターンに応じて形成されるが、第２のマス
ク２１の開口２３は、開口２４を包含する形状に
構成されていればよい。したがつて、第２のマス
ク２１は、パターン形成を直接の目的とするもの
ではない場合があり得る。

［考案の効果］ このように、この考案によれば、形成されるべ
き薄膜のパターンが変更されても、第１のマスク
に設けられる開口の形状を変更するだけでよい。
この第１のマスクは、バイメタル部材ではなく、
通常の金属材料等によつて構成すればよいので、
たとえ第１のマスクを多種類用意する場合であつ
ても、それほどのコスト的負担が増大することは
ない。

また、この考案によれば、前述したようなバイ
メタル部材を使用する第１図の従来例で奏される
効果をそのまま保有することができる。すなわ
ち、薄膜形成用マスク、より特定的には第１のマ
スクを、薄膜形成時において、被処理物に確実に
密着させることができ、したがつて、所望のパタ
ーンの薄膜を正確かつ確実に形成することができ
る。また、第３図に示した薄膜形成用マスクに比
べて、ボルト等による物理的固着部分の面積を大
きくすることもないため、生産性を低下させるこ
とがなく、さらに煩雑な作業が要請されることも
ない。したがつて、高い生産性をもつて、所望の
パターンの薄膜を正確に形成することができる。

この考案は、蒸着、スパツタリングおよびイオ
ンプレーテイングなどの乾式薄膜形成法に用いら
れる薄膜形成用マスク一般に利用し得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案が生まれる直接の契機とな
つた従来例を説明するための断面図である。第１
Ａ図は、第１図に示した薄膜形成用マスク１１の
薄膜形成時の状態を示す断面図である。第２図
は、この考案の一実施例を説明するための断面図
である。第３図は、従来の薄膜形成用マスクの一
例を説明するための断面図である。第４図は、第
３図に示した薄膜形成用マスクの問題点を説明す
るための断面図である。第５図は、この考案が有
利に適用される被処理物自身が撓む構造の一例を
示す平面図である。第６図は、第５図の−線
に沿う断面図である。第７図は、第５図および第
６図に示した構造に薄膜を形成する際の問題点を
説明するための略図的側面図である。 図において、４は被処理物、１１は薄膜形成用
マスク、２１は第２のマスク、２２は第１のマス
ク、２３，２４は開口を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 薄膜形成にあたり薄膜が形成される被処理物に
   取付けられるマスクであつて、第１および第２の
   マスクからなる２層構造を有し、第１のマスクが
   被処理物に接触する側に配置され、第２のマスク
   が第１のマスクを被処理物との間で挾み込むよう
   に配置され、第２のマスクは、薄膜形成時の温度
   域にて中央部が被処理物側に突出するように撓む
   バイメタル部材よりなり、第２のマスクに設けら
   れる開口は、第１のマスクに設けられる開口を少
   なくとも包含する形状とされていることを特徴と
   する、薄膜形成用マスク。