JPS5832038A - フオトエツチングマスク用無アルカリガラス - Google Patents

フオトエツチングマスク用無アルカリガラス

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JPS5832038A
JPS5832038A JP56126805A JP12680581A JPS5832038A JP S5832038 A JPS5832038 A JP S5832038A JP 56126805 A JP56126805 A JP 56126805A JP 12680581 A JP12680581 A JP 12680581A JP S5832038 A JPS5832038 A JP S5832038A
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Isao Masuda
勲 増田
Kenji Nakagawa
中川 賢司
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Hoya Corp
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/60Substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
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    • C03C3/102Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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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】 本発明は集積回路を製作する際に使用されるフォトエツ
チングマスク用ガラスの組成に関する。
フォトエツチング法で集積回路を製作する場合には、フ
ォトレジストを塗布したシリコン基板と。
集積回路のパターンをクロム等の金属で描いたガラスマ
スクを用意し、このマスクをシリコン基板のレジスト面
にあてて露光する。露光後は現停処理、エツチング等の
工程を経て所望の集積回路が製作される。このフォトエ
ツチング法で使用されるガラスマスクは、一般に次のよ
うな要件を満足していることが好ましい。
すなわち、フォトエツチングマスク用ガラスは■ピンホ
ール等の欠陥を伴わない切れのよいパターンをクロム膜
で描くことができるうえ、膜との付着力も強く熱処理な
いしは超音波洗浄に充分耐え得ること、■洗浄処理やレ
ジスト剥離等で用いられる強酸及び/又は強アルカリに
充分耐え得ること、■熱膨張係数が比較的小さく1寸法
に経時変化がないこと、■気泡、微小異物、脈理等が混
在しないこと等の要件を備えていることが望ましい0 従来のフォトエツチングマスク用ガラスとしては、 8
i0□−Bρ、−冊−R,O系と8i0.−人+、0.
−RO系とが知られている。このうち前者は1組成中に
アルカリ酸化物やB、0.を含有しているが故に、上記
の■の要件を満足することができず、特にパターン膜に
一ンホール等の欠陥を招きやすいばかシでな〈、パター
ン膜の付着力が劣化する欠点がある。
さらにまたこのガラスはアルカリ酸化物が存在すること
に起因して熱膨張率が比較的高いため、集積度の低いI
C用にしか使用できない不利もある。
これに対して後者の8i02− AI、O,−1(0系
ガラスは。
アルカリ酸化物やB20.を含んでいないので、前者に
指摘されるような欠点がなく、従って集積度の低いIC
用としては勿論、集積度の高いIC用のフォトエツチン
グマスク用ガラスとしても一応の適性を備えている。
しかしながら、 810.−AI、O,−140系ガラ
スの最大の欠点は、溶融温度が高く、溶融時の粘性も高
いため、ガラスの製造に際して気泡や脈理を消失させる
ことが難しいばかシでなく、溶融炉材として使用される
耐火レンガ等から異物が混入しやすい点にある。ちなみ
に、数ミクロン程度の気泡や異物が存在することでさえ
、マスクガラスにとっては致命的な欠陥となる。ところ
で、この種の溶融製7059等の実用ガラスに見られる
如くB2O3を配合する方法、(ロ)810t−Al2
O,成分に対するRO酸成分割合を増大させる方法、(
ハ)特公昭56−542521に見られる如(RO酸成
分してZnOを配合する方法等が知られている。しかし
、(イ)の方法は既述した通り・にターン膜にピンホー
ル等の欠陥を招き。
パターン膜の付着力を劣化させる虞れがあり、(ロ)の
方法はガラスの熱膨張率を高めてしまう点で推奨できな
い。また(ハ)の方法はZnOが果す粘性低下効果が小
さいうえ、ガラス原料としては酸化亜鉛(ZnO)の形
で用いなければならず、脱泡効果のあるZnCO5’p
 Zn (NOs)tの形では原料として使用できない
ため、それ程脱泡効果を期待できない憾みがある。
本発明者らは既述した■〜■要件を満足し、しかも溶融
性が良好なフォトエツチングマスク用ガラスを開発すべ
(、5in2− AI、O,−ROネガラスの組成につ
いて改めて検討を加えた結果、 RO酸成分してCaO
、MgO、ZnOの3成分を併用すると共に pboを
配合することによって所期のフォトエツチングマスク用
ガラスが得られることを見い出した。
而して本発明のフォトエツチングマスク用ガラスはモル
チで8i0.55〜65%、 AI、O,’ 7〜11
%。
PbO1〜11%、 CaO7〜20 %、 Mg03
〜13 %、 ZnO3〜13%、ZrO20〜3% 
F、 0〜3 %、 As、OsO〜5%。
5b2o、o〜5%からなる組成を有していることで特
徴付けられる。
本発明のガラス組成に於て、 8102fl 55〜6
5モル−〇範囲にあシ、この範囲を上廻るとガラスの溶
融性が悪化して粘性が高くなり、逆に1廻ると熱膨張率
が増大し、耐久性のない不安定なガラスとなる。AI、
0. U主として本発明のガラスの安定性に寄与する成
分であって、その量は7〜11モルチの範囲にちる。一
般にはAl2O,量をほぼ9モルチとすることがガラス
の安定化を図るうえで最も好ましい。
本発明ではRO酸成分してCaO、MgO、ZnOの3
成分が併用されるが、このうちCaOはガラスの安定性
、耐久性を高める最も優れた成分である。
Mg0ViCaOに比較してガラスの安定性や耐久性を
高める効果が多少劣るものの、熱膨張率を下げる成分と
しても最も有効なものであって、ZnOも同様な効果が
ある。これら3成分の比率はフォトエツチングマスク用
ガラスとしての特性を総合的に考慮すると、はぼ1:1
:1であることを可とする。つまり、これら3成分のう
ちの何れかが極端に多かったυ少なかったりすると、ガ
ラスの安定性と耐久性が損われることになる。従って本
発明に於ては、 CaOは7〜20モルチの範囲でMg
O及びZnOはそれぞれ3〜13モルチの範囲で3成分
をほぼ等公比とするか、 CaOを他の2成分より若干
多めとする成分比とする組成を採用する。尚。
熱膨張率を下げることを主な目的とする場合には。
MgOi増量しても差支えがない。
本発明のガラス組成は上記したS io、 、Al2O
3及び韻 3成分に加えてPbOを含有する。本発明者
らが得た知見によれば、 pboはアルカリ酸化物やB
20.と同様、ガラスの粘性を低下させ、溶融性を改善
する効果があり、さらにガラスの安定性を向上させ、失
透温度を50〜80°C程度低くする効果を持つ。それ
でいてPbOはアルカリ酸化物やB20.と対照的に、
熱膨張率を高めることもなく。
またクロムパターン膜のピンホール発生や付着力劣化を
招くこともない。PbOは1〜11モルチの範囲でその
効果を発揮し、11モル%を越えるとガラスの青色効果
が無視できなくなる。5102を59.0モル%、Al
2O3を9.0モルチとし、残り32モ/l、%を本発
明のRO酸成分るCaO、MgO、ZnOで等分した組
成のガラスに於て、 RO酸成分PbOで置換した場合
のガラス失透温度とPbO量との(RO酸成分減少)す
るにつれて失透温度は低下する。
ZrO2は必須成分ではないが、 ZrO2の添加は粘
性を僅かに増大させるものの、ガラスの耐久性改良及び
熱膨張率低下に効果がおり、この点でZ ro2の添加
は8i0tの増量よシ有効である。しかし。
多量に用いるとガラスの安定性が損われるので。
添加量は3モルチが限度である。同様にしてフッ素も必
須成分ではないが、これを添加することは粘性を下げる
うえで効果がある。しかし、多量に添加すると耐久性が
悪化するため、添加量は3モルチ以内とすべきである。
但し、 ZrO,もフッ素もその添加量が0.5モルチ
未満では添加の意味がない。
本発明のガラスは通常のガラス製造の場合と同様、必要
に応じてAs t Os及び/又は5b2o、を消泡剤
として使用することができる。これら消泡剤を用いる場
合はいずれも5モルチ以下であることを可とする。
実施例 表1ニガラス組成(モルチ〕 表1に示した組成になるように配合した原料を1400
℃〜1500℃で溶融後、10℃71時間の冷却速度で
徐冷したガラスについて、その特性を評価した。結果を
表2に示す。
熱膨張係数は50°C〜200°Cの温度域での測定値
であり、ガラス転移温度は熱膨張の温度による変化を示
すグラフから求めた値である。またガラスの安定性の尺
度となる液相温度は、ガラスの小片を白金製板に載せ、
これを一定の昇温速度で加熱される炉内に3時間保持し
てガラスに失透が発生する温度の上限を求めたものであ
る。洗浄用強酸液ヤケテストは、90°Cの重クロム酸
混液(濃硫酸21に重クロム酸カリ70g添加)にガラ
スを30分間浸漬してガラス表面の異常の有無を判定し
た。クロム膜のマウスニップテストは2.5インチ平方
のガラス板を洗浄後これにクロムコートとパターニング
を施し、200°Cで30分間熱処理してからマウス二
ッゾ(ピンホール)の発生の有無を判定した。
(以下余白〕 表   2 表2に示した結果から明らかな通り9本発明のマスク用
ガラスは熱膨張率が40二50X1o”’/”Cと低く
、ガラス硬度もヌープ硬さで640kg/mm’と充分
であるので熱ショックに強い特長がある。
また洗浄工程やレジスト剥離工程での強酸に対す1す る耐久性も良く、さらにクロムその他の金属蒸着膜にて
パターンを形成しても、パターン膜の強さは充分であっ
てピンホール等の欠陥を生ずることがない。これに加え
て溶融時の粘性も200ポイズを示す温度が1350°
C−1400℃であって、溶融性も良好である。このた
め S r 02− A I2O3−RO系ガラスとし
ては従来のガラスよシも低温度で気泡のないマスク用ガ
ラスを低コストで製造することができる。
尚1本発明のガラスは無アルカリであるため比抵抗が高
いうえにネサコートを変質させにくい特長があり、さら
にPbOを含むため電子線ソーラリゼーションが少なく
、成型性も良好であるので。
フォトエツチングマスク用ガラスとしてばかりでなく、
フェースプレート等の電子工学用基板ガラスとしての適
性も具備している。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係るガラスのPbO含有量と失透 12 温度との関係を示すグラフである。 株式会社 保谷硝子 代理人朝倉正幸 (つ。 ) 万I Wp ψ ¥

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、モルチで81へ55〜65チ、 AI、0.7〜1
    1%。 PbO1〜11%、CaO7〜20%6M103〜13
    %。 ZnO3〜13%、ZrO20〜3%、FtO〜3%。 AMtO,0〜5%、 sb、o、 o〜5%からなる
    フォトエツチングマスク用無アルカリガラス。
JP56126805A 1981-08-14 1981-08-14 フオトエツチングマスク用無アルカリガラス Granted JPS5832038A (ja)

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