JPH05210233A - フォトマスク - Google Patents

フォトマスク

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Publication number
JPH05210233A
JPH05210233A JP1700492A JP1700492A JPH05210233A JP H05210233 A JPH05210233 A JP H05210233A JP 1700492 A JP1700492 A JP 1700492A JP 1700492 A JP1700492 A JP 1700492A JP H05210233 A JPH05210233 A JP H05210233A
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JP
Japan
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light
photomask
substrate
pattern
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP1700492A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Sugimoto
大 杉本
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP1700492A priority Critical patent/JPH05210233A/ja
Publication of JPH05210233A publication Critical patent/JPH05210233A/ja
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  • Laser Beam Processing (AREA)
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細化や島状パターンの形成が可能で、しか
も光吸収による寿命低下や精度低下を防止できるフォト
マスクを提供する。 【構成】 透光性基板の表面に遮光領域を有するフォト
マスクにおいて、前記遮光領域が、前記基板表面を光散
乱性粗面に形成してなるものとし、微細加工が可能で、
しかも光吸収の起きない光散乱性粗面により、レーザ光
を遮光できるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はフォトマスク、特に、
FPC(フレキシブルプリント基板)の加工やTAB
(Tape Automated Bonding)用テープへの穴開けなどに
用いるレーザ加工機に用いて好適なレーザ加工用フォト
マスクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にレーザ加工機は、高出力のレーザ
光をフォトマスクに透過させて所定のパターンを被加工
物に照射し、回路パータン形成や穴開けマーキングなど
を行うことができるようになっている。即ち、図5のよ
うに、光源100(例えば、エキシマレーザ光源:Kr
F(フッ化クリプトン)またはXeCl(ゼロクロライ
ド)、YAGレーザ、CO2 レーザなど)から出射した
レーザ光は、反射面がアルミ蒸着された全反射ミラーで
90°光軸を曲げ、ビーム成形ユニット101(コンデ
ンサレンズとホモナイザ)によりエネルギー分布の均一
な光束に成形された後、フォトマスク103を透過して
フォトマスク上の遮光領域に応じた投光パターンに変換
される。この投光パターンは、投影レンズ104を介し
て、ワーク(被加工物)105の表面に所望の倍率で投
影され、所望のアブレージョン(光損傷による磨減)加
工を行えるようになっている。
【0003】このようなレーザ加工機において、図6の
ような金属ステンシル(ステンレスやベリリウム銅など
からなる硬質金属板に所定の透光・遮光パターンを形成
した型板)や、図7のように、透明部材(石英または光
学ガラスなど)からなる基板の表面にCrなどの金属薄
膜からなる遮光領域(以下、薄膜マスクという)を形成
したものが、フォトマスクとして用いられてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のフォトマス
クは、遮光領域のパターン精度が不十分であったり、レ
ーザ光に対する耐久性が低いなどの不具合があった。即
ち、金属ステンシルでは、金属板をエッチングにより貫
通処理するか、電鋳加工を行うかして、そのマスクパタ
ーンを形成していた。このため、 加工時にアンダーカット(図6)が生じるため、ある
程度以上の微細化が困難である 島状の孤立パターンは金属板から抜け落ちてしまうた
め、形成することができない。 といった問題点があった。
【0005】また、薄膜マスクを用いるフォトマスク
は、 照射されたレーザ光を遮光領域が吸収してダメージを
受け、寿命が短くなる レーザ光の強度を上げると遮光のために用いた金属薄
膜が除去されてしまうため、レーザ光を高出力化するこ
とができず、従って加工速度を向上ができないという問
題点を有していた。
【0006】さらに、金属ステンシルと薄膜マスクに共
通の現象として、 遮光領域の光吸収によってフォトマスク本体の温度が
上昇し、熱膨張によって位置精度が低下するという問題
点があった。この発明は上記の点に鑑み、微細化や島状
パターンの形成が可能で、しかも光吸収による寿命低下
や精度低下を防止できるフォトマスクとその製造方法を
提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めこの発明は、透光性基板の表面に遮光領域を有するフ
ォトマスクにおいて、前記遮光領域が、前記基板表面を
光散乱性粗面に形成してなるものとし、微細加工が可能
で、しかも光吸収の起きない光散乱性粗面により、レー
ザ光を遮光できるようにしたものである。
【0008】このフォトマスク製造方法は、透光性基板
の表面を保護層で被覆した後、該保護層の所定パターン
領域のみを除去して基板表面を露出させ、該露出表面を
光散乱性粗面に加工処理した後、残りの保護層を除去
し、光吸収を起こさない遮光部を簡易に形成できるよう
にすることが望ましい。また、前記粗面加工処理方法
は、サンドブラスト研磨、エッチングクリーム塗布、ス
パッタエッチング、プラズマエッチング、リアクティブ
イオンエッチング、のうち少なくとも1つを用いるもの
とし、高い信頼性が確立された加工方法により微細加工
を実現することができるようにすることが望ましい。
【0009】
【作用】基板表面に保護層を被覆した後、該保護層のう
ち所定のパターンに対応する領域のみを除去し、基板表
面を露出させる。次に、露出した基板表面を、光散乱性
の粗面に加工処理し、遮光領域を形成する。さらに、保
護層を除去して基板表面を露出させ、透光領域を形成し
てフォトマスクを構成する。
【0010】このようにして得たフォトマスクに、光源
を出射したレーザ光を、ビーム成形ユニットで成形して
入射させる。この時、投光部に入射したビームはそのま
ま透過、遮光部に入射したビームは光散乱性粗面によっ
て大半が散乱、一部は透過されるため、光吸収による温
度上昇は発生しない。また、遮光領域は基板表面自体を
粗面加工したものであるから、微細パターンの形成が容
易である。
【0011】このため、レーザ光源を高出力化したり、
長時間にわたる加工を行っても、フォトマスクが劣化す
る恐れはなく、精密加工を持続できる。
【0012】
【実施例】以下、この発明を添付図面に示す一実施例に
基づいて説明する。図1は(a)本願フォトマスクの構
成を示す断面図と(b)その作用を示す説明図、図2は
本願フォトマスクの製作方法の原理を示すフローチャー
ト、図3は本願フォトマスクの製作方法の第1実施例を
示す工程説明図、図4は本願フォトマスクの製作方法の
第2実施例を示す工程説明図、図5はレーザ加工機の全
体構成を示す原理図、図6は金属製ステンシルの断面
図、図7は薄膜マスクを用いたフォトマスクの断面図で
ある。
【0013】図1〜3において、1は基板で、該基板1
は石英または光学ガラスなどの透明部材を平行平板に構
成したものからなり、その表面は平滑な透光領域になっ
ている。2は遮光領域で、該遮光領域2は、前記基板1
の表面自体を光散乱性の粗面に加工処理したものであ
り、適宜のパターン形状に形成されている。該遮光領域
2は、入射したレーザ光の大部分を反射・散乱できるよ
うに構成され、光吸収による温度上昇が起きないように
なっている。
【0014】ここで、基板1上に遮光領域2を形成する
には、図2のフローチャートに示すように、基板表面に
保護層を被覆した後(S1)、所定領域の保護層(遮光
パターン領域に対応)のみを除去(S2)、さらに露出
した基板表面を粗面加工して遮光部を形成(S3)、残
りの保護層を除去して透光領域1aを形成(S4)、な
る順序で加工処理を行えばよい。
【0015】こうした表面加工処理について2通りの実
施例を説明する。まず、第1の方法の実施例を示す図3
において、フローチャート図2に対応する工程は概略次
の4工程からなる。 (A)石英(または蛍石板)か光学ガラスの基板上に感
光性ドライフィルムレジストを貼付する。(S1) (B)レジストに露光G後、現像処理(例えば、Na2
CO3 の1%水溶液に浸漬)を行い遮光部となる領域の
ドライフィルムを除去し、表面を露出させる。(S2) (C)サンドブラスト研磨を行う。これにより、ドライ
フィルムが除去された領域は、基板表面が「すりガラ
ス」状に粗面処理されて遮光部となり、ドライフィルム
が除去されていない領域は、平滑な基板表面が維持され
透光領域となる。(S3) (D)基板上からドライフィルムを除去する。(S4) 上記の第1表面処理方法において、工程Aでは、ドライ
フィルムとして、例えば、東京応化工業(株)製HR−
300シリーズなどを用い、ドライフィルム貼付にはロ
ールコータを用いることが望ましい。
【0016】工程Bの露光は、マスクパターンマスクを
用い、密着露光または投影露光にて露光(例えば紫外線
露光)する。 工程Cのサンドブラスト研磨条件として、例えば、 砥 粒=Al2 3 :WA#500 エア圧力=4kg/cm2 研磨時間=約4分 照射域 =全面 が良く、使用する砥粒が大き過ぎると「すりガラス」状
の遮光部のパターンエッジがだれ、細か過ぎると、遮光
部の散乱が不充分となるので、予め研磨条件を試験し、
定める必要がある。
【0017】尚、サンドブラスト研磨の替わりに、エッ
チングクリーム、スパッタエッチング塗布、プラズマエ
ッチング、リアクティブイオンエッチングなどいずれの
粗面処理方法を用いてもよい。工程Dの残余のドライフ
ィルム除去は、NaOH水溶液を剥離液として使用す
る。
【0018】次に、第2の粗面形成方法の実施例を示す
図4において、工程は概略次の4工程からなる。 (a)基板上にクロム膜を付着した後、フォトレジスト
を塗布する。(S1) (b)フォトレジストに所定領域を露光後現像し、露出
したクロム面をエッチング除去して、遮光部となる基板
面を露出させる。(S2) (c)ふっ化水素酸を含有するエッチングクリームで石
英をエッチングし、遮光部となる領域を「すりガラス」
状に粗面処理する。(S3) (d)フォトレジストを除去した後、露出したクロム面
をエッチング除去し、透光面を露出させる。(S4) 上記の表面処理方法の第2実施例において、工程aで
は、クロム薄膜の厚さは、例えば0.086μm程度と
し、フォトレジストとしては、例えば、ノボラック樹脂
系ポジ型フォトレジスト(例えば、米ヘキスト社製・A
Z−1350、東京応化工業(株)製OFRP−800
など)が好適である。尚、クロム薄膜は、フォトレジス
トと石英基板のぬれ性向上を目的として用いるものであ
り、省略してもよい(この場合、クロム薄膜のエッチン
グ処理工程も省略され、工程が大幅に簡素化される)。
【0019】工程bでは、露光は、マスクパターンマス
クを用い、密着露光または投影露光(例えば、紫外線)
にて露光する。また、現像には、例えば、東京応化工業
(株)製OFRP−800に対してはNMD−W(現像
液)を使用、クロム薄膜に対しては「硝酸セリウムアン
モニウム・100g+過塩素酸・26cc+水・400
cc」なる混合比のエッチング液を使用する。
【0020】工程cでは、石英のエッチングにふっ酸含
有のエッチングクリームを用いる。工程dでは、フォト
レジスト剥離には、ハクリ液10(例えば、東京応化工
業(株)製)またはプラズマアッシングを用いる。上記
実施例において、基板1上に保護層を被覆した後、該保
護層のうち所定のパターンに対応する領域のみを除去
し、基板表面を露出させる。次に、露出した基板表面
を、第1または第2実施例の処理方法により光散乱性の
粗面に加工処理し、遮光領域2を形成する。しかる後、
保護層を除去して基板表面を露出させ、透光領域を形成
してフォトマスクを構成する。
【0021】このようにして製造されたフォトマスクを
第5図のマスクとしてレーザ光を照射すると、基板1の
透光領域1aに入射したビームはそのまま透過して被加
工物に到達、遮光領域2に入射したビームは大部分が反
射・散乱されて一部のみが拡散しながら透過する。この
ため、被加工物表面においては、透光領域1aを透過し
たビームエネルギーによるアブレージョン作用のみを受
けて、マスクパターンに応じた精密加工がなされること
となる。
【0022】
【発明の効果】上記のようにこの発明は、透光性基板の
表面に遮光領域を有するフォトマスクにおいて、前記遮
光領域が、前記基板表面を光散乱性粗面に形成してなる
ものであることを特徴としているので、遮光部において
光吸収による温度上昇がなく、従って、加工中の熱劣化
や熱変形、位置ずれなどを生じることがない。また、島
状パターンからなる遮光領域や微細パターンの形成が可
能となる。
【0023】また、このフォトマスクの製造方法は、透
光性基板の表面を保護層で被覆した後、該保護層の所定
パターン領域のみを除去して基板表面を露出させ、該露
出表面を光散乱性粗面に加工処理した後、残りの保護層
を除去し、光吸収を起こさない遮光部を簡易に形成する
ことが望ましい。また、前記粗面加工処理方法を、サン
ドブラスト研磨、エッチングクリーム塗布、スパッタエ
ッチング、プラズマエッチング、リアクティブイオンエ
ッチング、のうち少なくとも1つを用いるものとして、
信頼性の高い加工方法により微細加工を実現することが
望ましい。
【0024】この結果、精密なレーザ加工が実現でき、
しかも長期間の使用に耐えるフォトマスクとその製造方
法を提供できるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は本願フォトマスクの構成を示す断面
図である。(b)はその作用を示す説明図である。
【図2】 本願フォトマスクの製作方法の原理を示すフ
ローチャートである。
【図3】 本願フォトマスクの製作方法の第1実施例を
示す工程説明図である。
【図4】 本願フォトマスクの製作方法の第2実施例を
示す工程説明図である。
【図5】 レーザ加工機の全体構成を示す原理図であ
る。
【図6】 金属ステンシルの断面図である。
【図7】 薄膜マスクを用いたフォトマスクの断面図で
ある。
【符号の説明】
1 基板 1a 透光領域 2 遮光領域 100 光源 101 ビーム成形ユニット 102 フォトマスク 103 投影レンズ 104 被加工物

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性基板の表面に遮光領域を有するフ
    ォトマスクにおいて、前記遮光領域が、前記基板表面を
    光散乱性粗面に形成してなるものであることを特徴とす
    るフォトマスク。
JP1700492A 1992-01-31 1992-01-31 フォトマスク Pending JPH05210233A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1700492A JPH05210233A (ja) 1992-01-31 1992-01-31 フォトマスク

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1700492A JPH05210233A (ja) 1992-01-31 1992-01-31 フォトマスク

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05210233A true JPH05210233A (ja) 1993-08-20

Family

ID=11931867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1700492A Pending JPH05210233A (ja) 1992-01-31 1992-01-31 フォトマスク

Country Status (1)

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JP (1) JPH05210233A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011109073A (ja) * 2009-11-16 2011-06-02 Samsung Mobile Display Co Ltd レーザマスク及びこれを利用した逐次的横方向結晶化方法
CN111758150A (zh) * 2018-06-01 2020-10-09 株式会社V技术 投影掩模及激光照射装置

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