JPS61143751A - 薄膜パタ−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】 〔発明の技術分野〕 本発明は薄膜パターン形成方法に係り、特にそのレジス
トでのパターン形成時の紫外線露光に関するものである
。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

例えばサーマルヘッド、密着センサ等の配線基板や弾性
表面波デバイス等のように基板上にアルミニウム等の金
属薄膜をスパッタリング等で被膜した基板上に配線パタ
ーンを形成する方法として、一般的にＰＥＰ（Ｐｈｏｔ
ｏ　Ｅｎｇｒａｖｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｓ　）が用いられ
る。このＰＥＰでは、この金属薄膜上にレジストをロー
ラーコータを用いて塗布する。この際、局新約にレジス
トが厚く盛り上る現象が生じる。特に基板端部において
この現象は顕著である。この後マスクを介して紫外線で
露光を行なうが、この際露光時間をレジストの平坦面に
あわせると盛り上った部分のレジストが露光時間不足と
なり、この後エツチング時に盛り上った部分の配線パタ
ーンが精度よく形成できない。また、露光時間を盛り上
ったレジストの部分（二あわせると、レジスト平坦部が
露光されすぎて、この後のエツチング工程において不所
望のエツチングを起こすこととなる。したがって、エツ
チング後完成した薄膜配線パターンは、断線したり電気
的に短絡する危険がある。

そこで、本発明者らは、このエツチング残りを取り除く
ために、露光時での光エネルギーを上げる第１の方法と
、レジスト現象時間を長くする第２の方法と、エツチン
グ液の液温を上げる第３の方法とを試みてみた。すると
、配線パターンの本来必要な部分まで除去されることが
確認された。

その後、顕微鏡下でサファイヤ針等を用いてエツチング
残りを削り取る第４の方法を試みた。しかしながら、こ
の第４の方法は、熟練を要することと、本来必要な配線
パターンを傷つける危険があるため現実的ではない。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題点を鑑みてなされたものであり１、
設計された通りの薄膜パターンを形成する薄膜パターン
形成方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上述の目的を達成するため、本発明の薄膜パターン形成
方法はレジストが盛り上っている部分Ｃニレジストが平
担な部分に比較して、紫外線露光量を増量したことを特
徴としている。これにより、本来必要とされ□る配線パ
ターンを傷つけることなくエツチングすることができる
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。なお便宜上密着センナ
の駆動部を用いるアルミナ基板を用いて説明する。まず
、アルミナ基板上にアルミニウムを蒸着する。このアル
ミニウム蒸着面に、ローラーコータを用いてレジストを
塗布する。第１図において、ステージ（１）上にこのア
ルミナ基板（２）を載置する。その後、レジスト面に配
線パターンを形成するためのガラスマスク（３）を配置
する。このガラスマスク（３）上に、レジストが盛り上
った部分の近傍（二叉射鏡（４）を配置する。その後、
紫外線発生器（５）から紫外線＜６１　、　（７１を発
生させる。この紫外線の一部（力が反射鏡（４）で反射
しレジストが盛り上った部分に照射する。したがって、
このレジストが盛り上った部分では、レジストが平坦な
部分と比較して約２倍の量の紫外線を照射することとな
る。これにより、このレジストが盛り上った部分とレジ
ストが平坦な部分との紫外線露光状態が同一となる。こ
の後、ステージ（１）とガラスマスク（３）とをアルミ
ナ基板（２）からはずし、このアルミニウム蒸着面をエ
ツチングし、必要な配線パターンを得る。

このようにして得た薄膜パターンは、従来技術での薄膜
パターンと異なり設計どおりのパターンで得られる。し
たがって、配線間の短絡や、配線の断線が生じることが
なくなる。

次に第２図を参照して反射鏡について説明する。

ここで、反射光のガラスマスク（３）での屈折点を原点
（図中Ｏで示す）とする。したがって、Ｘ軸はガラスマ
スクの水平面となる。

第２図において、反射鏡（４）の点孔で反射した光はＸ
軸の正方向に進む距離なＸとするとＸ＝Ｘｏ十Ｘ’＋Ｘ
“となる。

ただし、Ｘｏ　＝　ｌＡ’Ｔｒ　ｌ　、　Ｘ’　＝　Ｉ
ＡＯＩ　、　Ｘ“＝ＩＯ”ＢＩとする。

以下、反射鏡設置位置をパターン端からどの位にした方
が良いか説明する。

となる。ところで「はΔＡＨ，＊においては響＝Ａｒ始
ｎθ　　　・・・■ で表わされる。同様にＸｏ＝■はΔＯ几Ｒ′において、
Ｘｏ　　＝ゴ［ｔａｎ−ｄｏ几Ｒ’　−Ｘ’　　　　−
。

ム すなわち−１１ｏＲ，Ｒ１＝π−２θ　・・・０よって
、 ここで、反射鏡（４）の拡大模式図すなわち第３図を参
照して、例えば０　＝　７７．４°とする。

すると、式［Ｆ］より、　Ｘ’＝　１．１０Ｘｏ　　・
・・［Ｆ］となる。

ところで、この反射鏡を設定する位置を反射面中央で反
射した光は、ガラスマスク上面より見て、パターンの端
部に達するところとする。ここで反射面中央は Ｘｏ　＝　１．３７．ｑ貫　　・・・　０となる。式０
を式［Ｆ］に代入すると Ｘ’　＝　１．４１　　・・・　０ となる。

したがって、弐〇の如く反射鏡を設置すれば良い。

次に、反射鏡ガラスマスク中での進行距離Ｘ“を推定す
ることにする。第２図において、空気からガラスの屈折
率ｎと入射角ψ、屈折角φとを用いると、 と示せる。また、Δ１（ＯＰは１ｐＲＯ二ｊＩＯＰＲの
二等ム 辺三角形をなしており、＆　ａｏｐは ム ＜　ＲＩＯｐ　＝ψ＝π−２＃　・・・［Ｆ］となる。

ここで、式［Ｆ］を式■に代入すると、却φ＝（２Ｓｕ
ｌθ■θ）／ｎ　　・・・■となる。また、Δ０σＢ　
において となる。式のと弐■とにより、Ｘ“は角θのみの関数と
なる。ただし、屈折率ｎ、ガラスマスク厚ｄは定数であ
る。ここで、角θ＝７７．４°、屈折率ｎ−１，５、ガ
ラス厚ｄ＝　１．６　ｖｓとすれば、式の、式■より、 Ｘ“＝：Ｑ、４３１ｎ扉　となる。　　・・・　■通常
レジストコーターでレジストを塗布するとレジストの盛
り上り部はアルミナ基板の端部より０、５關内側に生ず
る。つまり、式０で示したＸ“と実質的に同じである。

また、アルミナ基板とガラスマスクとの合せは、ガラス
マスク上の合せマークなアルミナ基板に合わすことによ
って行なうが、実際にはパターン端とアルミナ基板とが
合う。

上述より、反射鏡は、その中央が１．３順のときパター
ン端と反射端と反射鏡端とをｌ、　４　ａＩｍに設置し
ておけば反射鏡中央部で反射した光はレジストの盛り上
り部鑑；達することになる。

次に、単位面積当りの光のエネルギーを翼走する。まず
、反射鏡を立てたことによる光の強度変化を考える。反
射面全体での光の強度をＷとすると、 Ｗ＝ＩｏＳ となる。ここで、Ｉｏは光の進行方向に垂直な断面での
単位面積当りの強度、Ｓは断面積グ示す。次に、反射光
のアルミナ基板面での強度を求める。

入射光の基板面に対する光の垂直成分は、ｉ’＝＝　Ｉ
ＯＯφ　　・・・　■ である。角θを式ののように取ると Ｉ’冒０．９６　Ｘ　Ｉ。

となる。

したがってレジスト盛り上り部分には紫外線発生器より
の直接光Ｉｏど反射光ｘ””；；　０．９６が照光する
ために、ここでの単位面積当りでの光エネルギーＩ“は ■“＝Ｉ’　＋　Ｉｏ　”：：　２Ｉ。

となる。

上述より、反射鏡を設置する最適条件は、Ｘ′＝１．４
　關（Ｘ’　＝　１．１０　Ｘｏ　）である。また、レ
ジストの盛り上り部分に照射する光の瓜は、平坦部の略
２倍が最も良い。また、本発明者の実験によれば角θは
、略７０’乃至略８０°にあると、最適である。

次に反射鏡の作成方法を説明すると、ガラスからなる反
射鏡本体の斜面に、”ｔＡｇ＊ｃｒの一層膜またはＡＪ
とＣｒと・の２層膜、ＡｇとＣｒとの２層膜のいずれか
の膜を被着することにより鏡面が形成できる。

また他の実施例として、反射鏡の鏡面をマスキングする
方法がある。これによれば、微細パターンが反射光に当
る部分にある場合、そのパターンを保護する利点がある
。

また、さらに他の実施例として、反射鏡の鏡面上の必要
以外を黒く塗りつぶす方法がある。これは、先の他の実
施例よりも簡便にパターンを保護し、レジ・スト盛り上
り部のみ露光することが可能となる。

〔発明の効果〕

上述の拾成をとることにより、本発明の薄膜パターン形
成方法は、レジストの盛り上り部分とレジストの平坦部
分との紫外線の露光状態を実質的に等しくすることがで
きる。したがって、所望の薄膜パターンな得ることがで
き、配線パターンの断線又は短絡が生じることがなくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１囚は本発明の薄膜パターン形成方法の実施例を説明
する説明模式図、第２図は第１図に示す反射鏡を説明す
る説明模式図、第３図は第２図の反射鏡の斜視模式図を
示す。 （１）・・・ステージ （２）・・・セラミック基板 （３）・・・ガラスマスク （４）・・・反射鏡 （５）・・・紫外線発生器 （６）　、　（力・・・紫外線 ０１Ｊ・・・水平面と反射面とのなす角代理人　弁理士
　則　近　憲　佑（ほか１名）第　　１　図 第　　３　図 手続補正書（自発） ８９６改５、り０８

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に被膜を形成する工程と、この被膜上にレ
   ジストを塗布する工程と、このレジスト上にマスクを介
   して紫外線露光する工程と、このマスクの形状にあわせ
   て前記レジストと不要被膜とをエッチングにより除去し
   所望の薄膜パターンを形成する工程とを少なくとも具備
   する薄膜パターン形成方法において、前記レジスト上に
   マスクを介して紫外線露光する工程は、前記レジストが
   他の前記レジスト平担部よりも盛り上つている部分に紫
   外線照射量を他の前記レジスト平担部の紫外線照射量よ
   りも増量することを特徴とする薄膜パターン形成方法。
2. （２）前記レジスト上にマスクを介して紫外線露光する
   工程は、前記レジストが他の前記レジスト平坦部よりも
   盛り上つている部分に反射鏡を用いて他の前記レジスト
   平坦部に比べて実質的に２倍の量で紫外線照射を行なう
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜パタ
   ーン形成方法。
3. （３）前記レジスト上にマスクを介して紫外線露光する
   工程は、反射面を水平面より略７０度乃至８０度の傾斜
   角度を保つ前記反射鏡を用いることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の薄膜パターン形成方法。