JPH0586471B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明はマスクスパツタ法に関し、特に詳細に
は比較的膜厚が大きい場合にも所定のパターンに
正確に成膜することのできるマスクスパツタ法に
関するものである。

（従来の技術） 周知のように、基板上の特定の部分のみに薄膜
を形成するための方法としては、基板の全面に薄
膜を成膜した後にエツチングを行なう方法、リフ
トオフ法、およびマスクスパツタ法等が知られて
いる。中でも基板上に所定のパターンの透孔が形
成されてなるマスクを載置し、該マスク側からス
パツタリングを行なうことにより基板上に透孔の
パターンに応じた薄膜を形成するマスクスパツタ
法は、最も工程が簡単であり、またエツチングや
リフトオフ法の適用が困難な、膜厚数十μmとい
つた比較的厚い膜を形成する際にも適用すること
が可能であるといつた利点を有している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記マスクスパツタ法において
は、成膜される薄膜の膜厚が厚くなるにつれてマ
スクの受ける応力が大きくなり、マスクが徐々に
反り返つてしまい、その結果膜材料がマスクの裏
面に回り込んで基板上に付着し、所望の形状に薄
膜を正しく形成することができなくなるという問
題がある。このマスクの反り返りを防ぐためには
マスクの厚さを大きくしていくことも考えられる
が、反り返りを防止するのに十分な程マスクの厚
さを大きく増加させると、パターンの輪郭部分へ
の膜形成が不十分となる、いわゆるシヤドウイン
グが大きくなるため、特にパターンが微細なもの
である場合には好ましくない。

そこで本発明は上記問題に鑑み、マスクの厚さ
を大きく増大させることなくマスクの反り返りを
防ぎ、形成される膜の厚さが大きい場合にもパタ
ーンに応じた正確な成膜を行なうことのできるマ
スクスパツタ法を提供することを目的とするもの
である。

（問題点を解決するための手段） 本発明のマスクスパツタ法は互いにほぼ同一パ
ターンの透孔部を有するダミーマスクとマスター
マスクを少なくとも各々の前記透孔部周囲の変形
容易部分を互いに固着せずに重ねてマスクとして
用いることを特徴とするものである。

なおダミーマスクとマスターマスクを重ねると
は同一のパターンが重なり合うように重ねること
を意味し、一方のマスクの透孔部周囲の変形容易
部分に反りが生じても他方のマスクの透孔部周囲
の変形容易部分にはその反りの影響が及ばないよ
うに配設されることを意味する。またダミーマス
クおよびマスターマスクは透孔のパターンが互い
にほぼ同一であれば、ダミーマスクおよびマスタ
ーマスク全体の形状がそれぞれ多少異なつている
ものでもよい。

また、上記２つのマスクのうち基板に近い方が
マスターマスクであり、基板に遠い方がダミーマ
スクである。

さらに、このマスターマスクは２枚以上重ねる
ことが可能である。

また、固着が禁止されるのは少なくとも透孔部
周囲の変形容易部分であり、これ以外の部分の固
着を禁止することは可能である。

（作用） 上記のようにダミーマスクとマスターマスクを
少なくとも各々の透孔部周囲の変形容易部分を互
いに固着せずに重ねてスパツタリングを行なえ
ば、スパツタリングにより応力を受けることによ
り反り返るマスクは表面側のダミーマスクの変形
容易部分のみとなり、反り返つたダミーマスクの
裏面には膜材料が回り込むが、このマスターマス
クと基板の間には少なくとも１枚のマスターマス
クが介在しているので、回り込んだ膜材料はこの
マスターマスクに付着し、膜材料が基板の所定の
部分以外に付着するといつた不都合は生じなくな
る。従つて形成される薄膜の膜厚が比較的大きい
場合にも、マスクの厚さを大きくすることなく所
定のパターンに正しく薄膜を形成することができ
る。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について
説明する。

第１図は本発明の一実施例によるマスクスパツ
タ法に用いられるマスク材の平面図であり、第２
図はこのマスク材を用いたマスクスパツタ法を説
明する断面図である。

第１図に示すように、一例として円形のマスク
材１は、スリツト状の複数の透孔２を有している
ものであり、本実施例においては、第２図ａに示
すように２枚の前記マスク材１が互いの透孔が重
なるように重ね合わせられ、マスク１０として基
板３上の薄膜形成面３ａ上に配されるようになつ
ている。マスク１０が配された基板３は下方から
膜材料がスパツタリングされ、薄膜形成面３ａ
の、透孔２と重なつている部分にのみ膜材料が付
着して、透孔２のパターンに応じた薄膜が形成さ
れる。

ところで第２図ａのようにマスク１０を配した
後、下方からスパツタリングを行なつていくと、
マスク１０のうち、下側のマスク材１は応力を受
けて反り返り、この応力は形成される膜厚が大き
くなる程大きいものとなる。例えば本実施例は、
各マクス材１がフオトセラムよりなり、その厚さ
が各々１mmであり、スパツタリングにより50μm
の厚さにSiO₂層を形成するものであるが、この
場合下側のマスク材１は第２図ｂに示すように反
つた状態となる。また比較のため前記マスク材１
を第３図ａに示すように１枚だけ基板３の薄膜形
成面３ａ上に配して厚さ50μmのSiO₂層４を形成
したところ、このマスク材１は第３図ｂに示すよ
うに反り返り、SiO₂は薄膜形成面３ａから離れ
たマスク材、の裏面から回り込んで薄膜形成部分
以外の場所にも付着し形成されたSiO₂層のパタ
ーンは不正確なものとなつた。

これに対して本実施例においてはマスク１０は
２枚のマスク材１からなつているので第２図ｂに
示すように下側のマスク材１が反り、SiO₂が下
側のマスク材の裏面に回り込んでも、回り込んだ
SiO₂は上側のマスク材１の表面に付着し、基板
３に付着することはない。また上側のマスク材１
はスパツタリングによる応力をほとんど受けない
ため、基板３と常に隙間なく接し、薄膜形成面３
ａ上には上方のマスク材１の透孔のパターンに応
じたSiO₂層が正しく形成される。また、この場
合問題となるようなシヤドウイングは生じなかつ
た。なお、１枚のマスク材の厚さを２倍（２mm）
として、このマスク材を１枚だけ基板上に載置し
てスパツタリングを行なつた場合には、第３図ｂ
と同様にマスク材には反りが生じ、正確な薄膜形
成は行なえなかつた。

このように本発明のマスクスパツタ法によれば
複数のマスク材を重ねてマスクとして基板上に配
置することにより、マスクがスパツタリング時に
応力を受けても基板上に形成される薄膜のパター
ンが不正確になることがない。また本方法はマス
クを複数のマスク材からなるものとしたことによ
り基板の薄膜形成部分以外に膜材料が付着するこ
とを防止するものであるから、各マスク材の厚さ
はそれぞれ比較的薄いものであつても支障はな
く、マスク全体の厚さを著しく大きいものとして
シヤドウイングを招くことなく。正確な薄膜形成
を行なうことができる。

なお、本方法に用いられるマスクを構成するマ
スク材は３枚以上であつてもよく、また各マスク
材は透孔のパターンが略等しいものであれば輪郭
形状等は異なつていてもよい。さらに各マスク材
の厚さも互いに異なつていてもよい。またマスク
材の形状、材質、透孔の形状も上記実施例におい
て示したものに限られるものでないことは言うま
でもない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明のマスクスパツタ法
によれば、複数のマスク材を少なくとも各々の透
孔部周囲の変形容易部分を互いに固着せずに重ね
てマスクとして用いたことにより、スパツタリン
グ時に外側のマスク材の透孔部周囲の変形容易部
分が反り返つても内側のマスク材の透孔部周囲の
変形容易部分は上記反りに追従せず、本来のマス
クとして機能するので、所定のパターンに応じた
薄膜を正しく形成することができる。またマスク
の厚さを著しく増大させる必要もないため、シヤ
ドウイングが生じてしまうという不都合も生じな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるマスクスパツ
タ法に用いられるマスク材の平面図、第２図ａ，
ｂは上記マスクスパツタ法を説明する断面図、第
３図ａ，ｂはマスク材を１枚だけ使用してスパツ
タリングを行なう比較例を示す断面図である。 １……マスク材、２……透孔、３……基板、４
……SiO₂層、１０……マスク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上に、所定のパターンの透孔部が形成さ
   れてなるマスクを配し、該マスク側からスパツタ
   リングを行なうことにより前記基板上に前記透孔
   部のパターンに応じた薄膜を形成するマスクスパ
   ツタ法において、前記マスクは、互いにほぼ同一
   パターンの透孔部を有するダミーマスクとマスタ
   ーマスクを少なくとも各々の前記透孔部周囲の変
   形容易部分が互いに固着されるのを禁止する態様
   で重ねて用いることを特徴とするマスクスパツタ
   法。