JPH05230618A - 薄膜パターン形成用のマスクおよびそのマスクを用いた薄膜パターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板側に確実に密着するマスクを用い蝕刻液
や堆積物が基板側とマスクとの間に侵入するのを防止
し、低コストで、微細な薄膜パターンの形成を実現す
る。 【構成】 磁性体の基板３上に絶縁膜４を形成する。こ
の絶縁膜４の上に着磁された所定のパターンを有するマ
スク１を載置し、基板３とマスク１との間に作用する磁
力によりマスク１を絶縁膜４上に密着させる。この状態
で蒸着あるいはスパッタリング等により例えばＮｉ−Ｃ
ｒなどの合金をマスク１上および絶縁膜４上に堆積させ
る。その後、マスク１を絶縁膜４上から剥離すると、絶
縁膜４に堆積膜７のみが残り、これが薄膜抵抗パターン
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜パターン形成用の
マスクおよびそのマスクを用いた薄膜パターン形成方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜上に所定の薄膜パターンを形
成する場合には、基板上に薄膜を真空蒸着あるいはスパ
ッタリングなどにより形成した後、この薄膜上にホトレ
ジストを塗布する。

【０００３】次いで、写真蝕刻法（いわゆるフォトエッ
チング方法）を用いて薄膜上にホトレジストをパターン
化し、このパターン化されたホトレジストをマスクにし
て真空蒸着などにより、薄膜上にＮｉ−Ｃｒなどの薄膜
パターンを形成する。

【０００４】次いで、この薄膜パターンの形成後、ホト
レジストを洗い落して除去することにより、薄膜上に薄
膜パターンを形成するようにしている。

【０００５】しかしながら、このような従来の薄膜パタ
ーン形成方法では、薄膜形成工程、写真工程、蝕刻工
程、レジスト除去工程などの多くの工程が必要であり、
時間と労力が必要となり、ひいてはコストダウンを阻害
する要因となっていた。

【０００６】そこで、上記工程数を削減する方法とし
て、基板上に所望のパターンを形成したマスクを載置
し、このマスクを介して、真空蒸着やスパッタリングに
より、直接基板上に薄膜パターンを形成する方法が採ら
れている。

【０００７】また、別の方法として、基板上に薄膜を一
旦形成しておき、その上に前記のようにマスクを載置し
蝕刻を行い、パターンを形成する方法が採られており、
この場合は写真工程は不要となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のパターン形成方法においては、マスクと基板を密着さ
せることが必須の条件である。その理由は、基板あるい
は絶縁膜とマスクとの間に隙間があると、堆積物や蝕刻
液がこの隙間に侵入することになり、正確な薄膜パター
ンを形成することが困難となるからである。

【０００９】このため、マスクを押え板により押えるこ
とにより、マスクと基板との間の隙間をなくする方法も
実施されているが、この押え板を使用すると、薄膜パタ
ーン形成のための蒸着の邪魔になるという新たな問題が
生じる。

【００１０】特に、近時、薄膜パターンは、微細化する
傾向にあり、このため、正確な薄膜パターンを形成する
必要があるが、上記マスクを載置させる方法では、マス
クと基板間の隙間をなくするように密着させることが困
難であり、正確な薄膜パターンを形成することができな
かった。

【００１１】本発明は、上述のような事情に鑑みてなさ
れたもので、その第１の目的とするところは、薄膜パタ
ーン形成側に確実に密着でき、蝕刻液や堆積物が薄膜パ
ターン形成側とマスクとの間に侵入することを防止で
き、正確なパターン形成を可能とすることができる薄膜
パターン形成用のマスクを提供することにある。

【００１２】また、本発明の第２の目的とするところ
は、基板の材質に拘りなくマスクを確実に薄膜パターン
形成側に吸着することが可能で、製造工程を削減でき、
且つ薄膜パターンが微細化しても正確な薄膜パターンを
形成することができる薄膜パターン形成方法を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の薄膜パターン
形成用のマスクは、上記第１の目的を達成するために、
磁性材よりなる薄板を着磁し且つ所定のパターンを形成
してなることを特徴としたものである。

【００１４】請求項２の薄膜パターン形成方法は、上記
第２の目的を達成するため、磁性体の基板上に絶縁膜を
形成する工程と、上記絶縁膜上に磁性材よりなる薄板を
着磁し且つ所定のパターンを形成してなるマスクを載置
して上記絶縁膜上に薄膜パターンを形成する工程とより
なることを特徴とするものである。

【００１５】請求項３の薄膜パターン形成方法は、上記
第２の目的を達成するため、非磁性体の基板上に磁性材
の薄膜を形成する工程と、上記磁性材の薄膜上に絶縁膜
を形成する工程と、上記絶縁膜上に磁性材よりなる薄板
を着磁し且つ所定のパターンを形成してなるマスクを載
置して上記絶縁膜上に薄膜パターンを形成する工程とよ
りなることを特徴としたものである。

【００１６】請求項４の薄膜パターン形成方法は、上記
第２の目的を達成するため、着磁された磁性体よりなる
基板上に絶縁膜を形成する工程と、上記絶縁膜上に磁性
材よりなる薄板で形成され所定のパターンを有するマス
クを載置して上記絶縁膜上に薄膜パターンを形成する工
程とよりなることを特徴としたものである。

【００１７】

【作用】上記のように構成された薄膜形成用のマスク
は、磁性材よりなる薄膜を着磁してなるものであるから
磁性材の基板または磁性材の薄膜上に載置することによ
り、基板または薄膜側に吸着され、この基板または薄膜
とマスクとの間に隙間を生じさせなくなり、従って、蝕
刻液や堆積物の侵入を防止することになり、正確な薄膜
パターンの形成を可能とする。

【００１８】また、磁性体の基板上に絶縁膜を介して磁
性材よりなる薄板を着磁してなるマスクを載置するか
ら、マスクが基板に吸着され、マスクと絶縁膜との間に
隙間がなくなり、且つ絶縁膜上に薄膜パターンが正確に
形成されるとともに、マスクと基板間および薄膜パター
ンが導電性を有する場合でも、薄膜パターンと基板間の
絶縁を確保する。

【００１９】さらにまた、基板が非磁性体の場合には、
マスクが直接基板に吸着されないこととなるが、基板上
に磁性材の薄膜を形成した後に絶縁膜を形成し、この絶
縁膜上にマスクを載置することにより、マスクが絶縁膜
を介して磁性材の薄膜に吸着され、マスクと絶縁膜との
間の隙間をなくするとともに、絶縁膜上に薄膜パターン
が正確に形成され、且つマスクと磁性材の薄膜との間お
よび薄膜パターンが導電性を有する場合でも、薄膜パタ
ーンと磁性材の薄膜との間の絶縁性を確保することがで
きる。

【００２０】さらに、基板が磁性材よりなり、且つ着磁
されている場合にあっては、マスクは、着磁することな
く、磁性材を用いるというだけで、基板上の絶縁膜を介
して、基板に確実に吸着され、マスクと絶縁膜との間に
隙間ができなくなり、マスクを介して絶縁膜上に薄膜パ
ターンを正確に形成できることになる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて具
体的に説明する。

【００２２】図１は、本発明の薄膜パターン形成用のマ
スクの平面図である。図１に示すマスクは、薄膜パター
ンとして、ひずみゲージを絶縁膜上に形成する場合に好
適なマスクの例を示したものである。

【００２３】この図１における１は、マスクであり、ス
テンレスなどの磁性材よりなる薄板に形成され、その厚
さ方向に予め着磁されている。この着磁は、パターン形
成前に予め着磁してもよく、あるいはパターン形成後に
着磁してもよい。

【００２４】また、この着磁を行う場合には、１０数Ａ
の大電流を瞬間通電（ミリセコンドのオーダで通電）す
ることにより行う。

【００２５】この着磁に際し、マスク１の厚さ方向に着
磁しているのは、マスク１が図１では図示されていない
が、基板側に良好に吸着されるようにするためである。
ただし、磁化の方向は、これに限定されるものではな
い。

【００２６】このマスク１には、例えば、図１に示すよ
うに、蛇行状に打ち抜かれてパターン２が形成されてい
る。このパターン２の形状は、ひずみゲージの蒸着パタ
ーンの形成に適合するために形成したものであるが、パ
ターン２の形状は、薄膜パターンを形成するために任意
の形状でよいことは云うまでもない。

【００２７】この図１の実施例におけるパターン２の形
状では、両端にゲージタブを形成するのに好都合なよう
に、各端部２ａ，２ｂは、パターン２の中央部分より幅
寸法を大きく設定してある。

【００２８】次に、以上のように形成されたマスク１を
用いて、薄膜パターンを形成する本発明の薄膜パターン
形成方法について説明する。図２は、その一実施例を説
明するための工程断面図である。この図２において、図
１と同一部分には同一符号を付して述ベる。

【００２９】まず、図２に示すように、磁性体、例え
ば、ステンレスやＮｉなどの材料で形成された基板３上
に、例えば真空蒸着あるいはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によりＳｉ０
_２などの絶縁膜４を約１μｍ程度の厚さに形成する。

【００３０】次に、図１で示したマスク１を絶縁膜４上
に載置する。このマスク１は、上述のように磁性材で形
成され、かつ着磁されているので、基板３を吸着する。
これにより、絶縁膜４とマスク１との間に隙間を生じさ
せずにマスク１を基板３側、すなわち、絶縁膜４上に載
置することができる。

【００３１】次いで、堆積物５、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ合
金よりなる抵抗体を真空蒸着、あるいはスパッタリング
などの方法でマスク１上およびマスクパターン２を通し
て絶縁膜４上に堆積させることにより、堆積膜６および
７が形成する。

【００３２】次いで、図３に示すように、マスク１を絶
縁膜４上から取り去ると、マスク１上に堆積していた堆
積膜６がマスク１とともに除去され、マスク１のパター
ン２を通して絶縁膜４上に堆積された堆積膜７のみが絶
縁膜４上にパターン２の形状通りに残り、薄膜パターン
７ａが形成される。

【００３３】この薄膜パターン７ａは、上述のようにＮ
ｉ−Ｃｒ合金を使用すれば、抵抗値を有するひずみゲー
ジとして使用することができる。しかも、薄膜パターン
７ａは、絶縁膜４上に形成されているから、薄膜パター
ン７ａと基板３は、電気的に完全に絶縁されることにな
る。

【００３４】このように、図２の実施例によれば、磁性
体の基板３上に、絶縁膜４を介して磁性体で形成され且
つ着磁されて所定のパターン２を有するマスク１を載置
して薄膜パターン７ａを形成するようにしたので、マス
ク１を絶縁膜４上に隙間を生じることなく、密着状態で
載置することができ、従ってマスク１と絶縁膜４との間
に堆積物が侵入することがなくなり、絶縁膜４上に正確
な形状の薄膜パターン７ａを形成することができる。

【００３５】また、薄膜パターン７ａは、導電性を有す
るが絶縁膜４により、基板３との間は、確実に絶縁され
ることになる。

【００３６】加えて、蝕刻法を用いない場合は、単に、
マスク１を除去するのみで薄膜パターン７ａを絶縁膜４
上に形成できるから、工程数も少なくなり、コストダウ
ンにもつながることになる。

【００３７】なお、この発明の薄膜パターン形成方法
は、上記図２の実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能であ
る。

【００３８】例えば、上記実施例では、基板として磁性
体を使用した場合について例示したが、基板は非磁性体
でもよい。

【００３９】次に、本発明の薄膜パターン形成方法の第
２の実施例として、基板に非磁性体を使用した場合につ
いて図４により説明する。図４は、この第２の実施例を
説明するための断面図であり、図２および図３と同一の
部分には、同一符号を付してその構成を述ベる。

【００４０】この図４において、非磁性体で形成された
基板８上に、磁性体を真空蒸着などにより蒸着して、磁
性膜９を所定の膜厚で形成する。

【００４１】次いで、図２の場合と同様にして、絶縁膜
４を形成した後、図１で示したマスク１を絶縁膜４上に
載置する。

【００４２】このとき、マスク１は、着磁されているの
で、絶縁膜４を介してマスク１と絶縁膜４間に隙間を生
じることなく磁性膜９を吸着する。従って、基板８が非
磁性材で形成されていても、基板８側にマスク１を吸着
することができる。

【００４３】次いで、マスク１上にスパッタリングなど
により堆積物を堆積させることによりマスク１上および
パターン２を通して絶縁膜４に堆積膜６および７が形成
される。

【００４４】次いで、マスク１を除去すると、マスク１
上の堆積膜６がマスク１とともに除去され、パターン２
を通して絶縁膜４上に堆積された堆積膜７のみが薄膜パ
ターンとして絶縁膜４上に形成され、上記図２と同様に
正確な形状の薄膜パターンが形成されることになる。

【００４５】上述した２つの実施例では、マスク１を介
して蒸着またはスパッタリングなどの成膜手段により直
接薄膜パターンを形成するようにしているが、図５の実
施例のように、抵抗膜を一様に形成した後、マスク１を
介して蝕刻を行って抵抗薄膜パターンを形成することも
できる。

【００４６】すなわち、図５に示すように、非磁性体の
基板８上に図４の場合と同様にして、磁性膜９、絶縁膜
４を順次形成した後、この絶縁膜４上にＮｉ−Ｃｒ合金
などからなる抵抗膜１０を蒸着などにより形成し、この
抵抗膜１０上に上記マスク１を載置し、蝕刻により所定
の抵抗薄膜パターンを形成してもよい。

【００４７】この場合も、もちろん、マスク１は、抵抗
膜１０、絶縁膜４を通して磁性膜９に吸着され、マスク
１と抵抗膜１０間に隙間を生じることがない。

【００４８】さらに、基板自体を磁性体で形成するとと
もに着磁させこの基板上に図２で述べたのと同様にし
て、絶縁膜を形成し、この絶縁膜上に磁性材よりなり、
且つ所定のパターンを有するマスクを載置して、堆積物
をマスクのパターンを通して絶縁膜上に堆積させ、ある
いは、絶縁膜上に一定の膜厚の抵抗膜を形成し、この上
にマスクを載置し、蝕刻により抵抗パターンを形成する
ようにしてもよい。

【００４９】すなわち、図２における基板３を磁化さ
せ、マスク１を磁性体とすればよい。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、磁性材よりなる薄板を着磁し且つ所定のパター
ンを形成するように構成したので、薄膜パターン形成側
に確実に密着でき、蝕刻液や堆積物が薄膜パターン形成
側とマスクとの接触面との間に侵入するのを効果的に防
止することができ、正確なパターン形成を行い得る薄膜
パターン形成用のマスクを提供することができる。

【００５１】また、請求項２の発明によれば、磁性体で
形成した基板上に絶縁膜を形成し、この絶縁膜上に磁性
材の薄板を着磁して所定のパターンを有するマスクを載
置した状態で堆積物を堆積させることにより絶縁膜上に
薄膜パターンを形成するようにしたので、マスクを確実
に薄膜パターン形成側に吸着でき、微細なパターン形状
の薄膜パターンをも正確にしかも安価に形成することが
できる薄膜パターン形成方法を提供することができる。

【００５２】請求項３の発明によれば、非磁性体の基板
上に磁性膜および絶縁膜を順次形成し、この絶縁膜上に
磁性材よりなる薄板を着磁し且つ所定のパターンを形成
してなるマスクを載置して堆積物を堆積させて絶縁膜上
に薄膜パターンを形成するようにしたので、基板が非磁
性体で形成されたものであっても、マスクを確実に薄膜
パターン形成側に吸着させることができ、従って、微細
なパターン形状の薄膜パターンを正確に形成することが
できる薄膜パターン形成方法を提供することができる。

【００５３】請求項４の発明によれば、着磁された磁性
体よりなる基板上に絶縁膜を形成し、この絶縁膜上に磁
性材よりなる薄板で形成され所定のパターンを有するマ
スクを載置して堆積物を堆積させて薄膜パターンを形成
するようにしたので、基板のみ着磁するだけで、マスク
を確実に薄膜パターン形成側に吸着させることができ、
正確且つ簡単な工程で薄膜パターンを低コストで形成し
得る薄膜パターン形成方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄膜パターン形成用マスクの一実
施例を示す平面図である。

【図２】本発明に係る薄膜パターン形成方法の一実施例
を説明するための工程断面図である。

【図３】図２に示す実施例により形成された薄膜パター
ンの断面構造を示す断面図である。

【図４】本発明に係る薄膜パターン形成方法の第２の実
施例を説明するための断面図である。

【図５】本発明に係る薄膜パターン形成方法の第３の実
施例を説明するための断面図である。

【符号の説明】

１ マスク ２ パターン ２ａ，２ｂ 端部 ３ 基板 ４ 絶縁膜 ５ 堆積物 ６，７ 堆積膜 ７ａ 薄膜パターン ８ 基板 ９ 磁性膜 １０ 抵抗素子膜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材よりなる薄板を着磁し且つ所定の
   パターンを形成してなる薄膜パターン形成用のマスク。
2. 【請求項２】 磁性体の基板上に絶縁膜を形成する工程
   と、上記絶縁膜上に磁性材よりなる薄板を着磁し且つ所
   定のパターンを形成してなるマスクを載置して上記絶縁
   膜上に薄膜パターンを形成する工程とよりなる薄膜パタ
   ーン形成方法。
3. 【請求項３】 非磁性体の基板上に磁性材の薄膜を形成
   する工程と、上記磁性材の薄膜上に絶縁膜を形成する工
   程と、上記絶縁膜上に磁性材よりなる薄板を着磁し且つ
   所定のパターンを形成してなるマスクを載置して上記絶
   縁膜上に薄膜パターンを形成する工程とよりなる薄膜パ
   ターン形成方法。
4. 【請求項４】 着磁された磁性体よりなる基板上に絶縁
   膜を形成する工程と、上記絶縁膜上に磁性材よりなる薄
   板で形成され所定のパターンを有するマスクを載置して
   上記絶縁膜上に薄膜パターンを形成する工程とよりなる
   薄膜パターン形成方法。