JPH04341583A - 合成樹脂薄膜のパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子または静電
チャックの絶縁膜、パッシベーション膜、ソフトエラー
膜、プラスチックコンデンサの誘電体などに用いられる
合成樹脂薄膜のパターン形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空中で１種以上の合成樹脂原料
モノマーを蒸発させ基体上に合成樹脂薄膜のパターンを
形成する方法としては、シルクスクリーン印刷やホトレ
ジストを用いて基体表面にネガ画像を形成し、その後、
合成樹脂薄膜を全面に付け、さらにネガ画像形成材料を
溶解する溶液中でネガ画像形成材料を溶解すると共に、
その上に付いている合成樹脂薄膜を取り去りパターンを
形成する「リフトオフ法」、基体表面全面に合成樹脂薄
膜を付けた上に、シルクスクリーン印刷やホトレジスト
を用いてポジパターンを形成し、その後、露出部をウェ
ットエッチングやドライエッチングなどにより除去、さ
らにポジパターン形成材料を溶解する溶液などでポジパ
ターン形成材料を除去しパターンを形成する「ホトエッ
チング法」、基体にネガパターン状のマスクを密着させ
、その後、合成樹脂薄膜を全面に付け、さらにマスクを
取り外しパターンを形成する「マスク法」などが知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
合成樹脂薄膜のパターン形成方法では、「リフトオフ法
」の場合は基体表面に異物が残るなどの課題を有してい
た。また「ホトエッチング法」の場合はパターン形成工
程が複雑で多層膜の加工が複雑になるなどの課題を有し
ていた。また「マスク法」の場合は基体表面に異物が残
ることもなく、パターン形成工程が簡単で多層膜の加工
が容易なものの、基体とマスクの間隙を少なくしないと
鮮明なパターンが得られないという課題を有していた。

【０００４】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、基体表面に異物が残らず、パターン形成工程が簡単
で多層膜の加工が容易であり、また基体とマスク間に間
隙が有る場合でもパターンの鮮明度が大きく低下しない
、合成樹脂薄膜のパターン形成方法を提供することを目
的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の従来の課題を解決
するために本発明は、真空中で１種以上の合成樹脂原料
モノマーを蒸発させ、基体上に合成樹脂薄膜を形成する
方法において、間隙を設けた２枚以上のマスクによりパ
ターンを形成するようにしたものである。

【０００６】また、合成樹脂として重付加反応によって
形成される尿素樹脂を用いたものである。

【０００７】

【作用】本発明者などが、従来の合成樹脂薄膜のパター
ン形成方法のマスク法において何故基体とマスクの間隙
を少なくしないと鮮明なパターンが得られないかを種々
検討したところ、合成樹脂原料モノマーが装置壁面など
から再蒸発し、この再蒸発したモノマーが基体上に付着
し、結果として蒸着の指向性が低下して、パターンが鮮
明さを失うことがわかった。すなわち、基体に接したマ
スクと間隙を設けて蒸発源側に設置したマスクが、装置
壁面などから再蒸発してきた合成樹脂原料モノマーが基
体に付着するのを阻害する。その結果、モノマー蒸着の
指向性が向上し、基体とマスクとのあいだに間隙がある
場合においてもパターンの鮮明度が大きく低下しないこ
ととなる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の一実施例の合成樹脂薄膜のパ
ターン形成方法について、図面を参照しながら説明する
。

【０００９】図１に本発明の合成樹脂薄膜のパターン形
成装置の構成を示す。図に示すように真空排気系１に接
続された真空槽２内には合成樹脂薄膜を形成させるため
の基体３が基体ホルダー４によって下向きに保持される
。また真空槽２の下部には原料モノマーを蒸発させるた
めの蒸発源噴き出し口５とその横にもう一方の蒸発源噴
き出し口６が設けられ、蒸発源容器７および８はヒータ
ー（図示せず）と熱電対（図示せず）とによって原料モ
ノマーの蒸発量が一定となる所定温度に制御される。 蒸発源噴き出し口５、６と基体３との間にはシャッター
９が設けてあり、シャッター９の開閉により基体３に形
成される合成樹脂薄膜の膜厚が調整される。また、基体
３に接触してパターンを形成するためのマスク１０と、
マスク１０に間隙をおいてマスク１１が設けられている
。

【００１０】つぎに上記装置を用いた重付加反応による
尿素樹脂薄膜の形成方法の一例を説明する。

【００１１】１０ｃｍ角のガラス板を基体３とし、蒸発
源容器７に４，４’メチレン・ジアニリンを、蒸発源容
器８に４，４’ジフェニル・メタン・ジイソシアネート
を充填し、シャッター９を閉じた状態で真空槽２内の雰
囲気ガスの全圧が１０−３Ｐａ以下になるまで真空排気
系１により排気する。なお、基体３の中心点から蒸発源
噴き出し口５と６の中心までの距離は２０ｃｍ、蒸発源
噴き出し口５および６の内径は２ｃｍ、蒸発源噴き出し
口５と６の間隔は５ｃｍであった。また、マスク１０お
よび１１の厚みは０．２ｍｍ、マスク１０とマスク１１
の間隙は１ｍｍであった。ついで、蒸発源容器７および
８のヒーターを制御して、４，４’メチレン・ジアニリ
ンを１１５±１℃に、４，４’ジフェニル・メタン・ジ
イソシアネートを８５±１℃に加熱した。この状態でシ
ャッター９を１２０秒間開けて基体３上に両原料モノマ
ーを蒸着した。このとき、尿素樹脂薄膜（合成樹脂薄膜
）Ａの厚みは約１μｍであった。

【００１２】上記の実施例と比較するために、マスク１
１を設けない以外の条件は全く同様に蒸着して、比較例
として尿素樹脂薄膜Ｂを作成した。

【００１３】本実施例の合成樹脂薄膜のパターン形成方
法のパターンエッジの膜厚分布（７点測定）を図２（Ａ
）に、比較例の尿素樹脂薄膜のパターンエッジの膜厚分
布（７点測定）を図２（Ｂ）にそれぞれ示している。た
だし、膜厚は基板内の最大膜厚を１とした相対値で示し
てある。この図２（Ａ），（Ｂ）から明らかなように、
比較例においては基体とマスク１０の間隙の変化による
パターンエッジの鮮明度に変化が生じるが、本実施例の
合成樹脂薄膜のパターン形成方法では、基体とマスク１
０の間隙の変化の影響を受けずに、常に鮮明なパターン
が得られる。

【００１４】以上説明したように本実施例によれば、間
隙を設けた２枚以上のマスクを用いてパターンを形成す
ることにより、基体とマスクとの間に間隙があってもパ
ターンの鮮明度が大きく低下しない合成樹脂薄膜のパタ
ーンを形成することができる。なお、本実施例では２枚
のマスクを用いたが、使用するマスクは何枚であっても
かまわない。また、装置壁面などから再蒸発した合成樹
脂原料モノマーが基体表面に付着するのを阻害するには
、厚みの大きなマスクを用いることも有効的であるが、
加工が難しくマスクの寸法精度低下をきたす。また、蒸
着によりマスクパターン内に合成樹脂原料が徐々に堆積
し「マスクパターンのつぶれ」という課題が生じるので
、定期的なマスクの洗浄を必要とする。

【００１５】

【発明の効果】本発明は上記の実施例の説明より明らか
なように、真空中で１種以上の合成樹脂モノマーを蒸発
させ、基体上に合成樹脂薄膜を形成する方法において、
間隙を設けた２枚以上のマスクによりパターンを形成す
ることにより、基体表面に異物が残らず、パターン形成
工程が簡単で多層膜の加工が容易であり、また基体とマ
スクとの間に間隙がある場合でも、パターンの鮮明度が
大きく低下しない合成樹脂薄膜のパターン形成方法を実
現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の合成樹脂薄膜のパターン形
成装置の断面図

【図２】（Ａ）は同合成樹脂薄膜のパターンエッジの膜
厚分布図（Ｂ）は比較例の合成樹脂薄膜のパターンエッ
ジの膜厚分布図

【符号の説明】

１　　　　真空排気系 ２　　　　真空槽 ３　　　　基体 ４　　　　基体ホルダー ５，６　　　　蒸発源噴き出し口 ７，８　　　　蒸発源容器 ９　　　　シャッター １０，１１　　マスク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空中で１種以上の合成樹脂原料モノマー
   を蒸発させ、基体上に合成樹脂薄膜を形成する方法にお
   いて、間隙を設けた２枚以上のマスクによりパターンを
   形成するようにした合成樹脂薄膜のパターン形成方法。
2. 【請求項２】合成樹脂が重付加反応によって形成される
   尿素樹脂である請求項１記載の合成樹脂薄膜のパターン
   形成方法。