JPS6283460A - マスク蒸着方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、磁石の磁力によって金属マスクを基板トに
保持し、蒸着させるマスク蒸着方法に関するものである
。

し従来の技術］ ＩＣは、近年、益々小形・高集積化の傾向を示しており
、要求されるパターンのピッチも急速に小さくなってき
ている。

微細なパターンを形成する方法として、フォトリソグラ
フィ法、スクリーン印刷法およびマスク蒸着法の３つに
大別される。

フォトリソグラフィ法は、比較的高精度であるが、Ｔ程
数が多いため、製造コストが高くなる。

また、レジストを塗布するため、表面が汚染され、信頼
性の低下をきたすおそれがある。

スクリーン印刷法は、その製造方法−ト、微細なパター
ンの形成には適しておらず、最小２５０μｍが限度であ
る。さらに、ペースト秋にりる必要があるため、用いる
物質が限定される。

マスク蒸着法は、必要な精度のマスクが得られれば、微
細イ【パターンを粘度良く形成することかでき、高精度
、低価格および（Ｍ頼竹の而から最も優れており、実用
に供され−（いるしのである。

このようなマスク蒸＠法において、微細４ｃパターンを
精度良く形成するためには、上述のように精度の高いマ
スクが必要とされる。たどえぼ、現在要求されている、
ピッチ２５（］／１ｍｌス下で、線幅１００ｔｌＩｌｌ
以下の微細なパターンを蒸着に」、るコーティングで得
るためには、マスクの厚みを１００μｍ以下にする必要
がある。さらに、蒸着によるコーティングの際の熱応力
や−１−デｆング物貿のもたら１膜応力、および作業時
の操作性を考慮すると、マスクの厚みとしては、５０−
１０　（１μｍが適当である。したがって、この厚みで
ピッチ２５０μｍ以■の微細ｈパターン用のマスクを作
成する必要がある。

マスクの作成法としては、金属プレス法、エツチング法
およびめっき析出法が代表的りものとして挙げられる。

金属プレスγ人は、＋１１１きの際にマスクに歪が生じ
るため、−１述の微細なパターン用マスクの作成には不
適である。また、金型が非常に高価であるため、コスト
面からも好ましくない。

エツチング法は、厚み１００μｍ以下で、厚みｈ向と面
方向の精度がほぼ１対１となるため、−ト述の微細なパ
ターン用マスクの作成には、精度が悪ずぎ不適である。

めつぎ析出法は、一般に精度がＱく、十）本の微細なパ
ターン用マスクを作成することが可能である。したがつ
−Ｃ１Ｆ）ホの微細なパターン用マスクは、専らめっき
析出法によってのみ作製１−ることができる。

マスクを基板上に保持Ｊる方法としでは、人き（分（」
て２種類ある。１つは、ねじ・クリップなどで固定する
方法であり、もう１つは、磁力で保持づる方法である。

前各の方法によって、厚み１００μｍ以下のマスクを保
持する場合には、ねじ・クリップなどがマスクを強く押
λイ・目」るため、蒸着コーティングの際に受ｔ、−Ｊ
る熱応力ま１．：１よ膜応力によって、基板に対しマス
クが反るようになる。

したがって、厚みが１００１ｚｕ＋以下のマスクを保持
するには、前者の方法は不適である。これに対して、接
菌の磁力で保持する方法は、マスクを磁性体としておく
ことにより、マスク全面を保持し良好な密着が得られる
。（］たがって、厚み１ｏ。

μｌ１ｌｌメ下のマスクを保持するには、磁石による磁
力で保持する方法が用いられている。

第６図は、金属マスクの保持に磁石を用いるマスク蒸着
方法を説明するための図である。第６図において、磁石
３は基板２を介してマスク１の反対側に配置されている
。該磁石３の磁力によっ−Ｃ、マスク１は基板２．１に
Ｗ！着して保持されている。

ここで、マスク１は、磁石の磁力により吸引され得る磁
性を有する材質から構成されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ２５０μｍを超えるピッチのパターンを形成させる場合
には、第６図に示ずようなマスクを磁力−５＝ で保持する方法で、精度の良いパターンを形成さけるこ
とができる。

しかしながら、２５０ｔｌＩＩｌ以下のピッチのパター
ンの場合には、このような方法を用いても精度の良いパ
ターンを形成させることかできながった。

これは、マスクが磁石によって磁化されることによるも
のと考えられる。この理由について、さらに説明覆るた
め、第４図および第５図を示ず。第４図は、基板上のマ
スクの形状を示１図であり、磁石の磁力により保持され
ていない状態を示している。第４図において、基板２Ｌ
にはマスク１が配置１ノ、ハツチングで示す蒸着領域以
外の領域を被覆している。

第５図は、第４図のマスクを磁石の磁力によって保持し
た状態を示４図である。第５図においては、マスク１の
細線が基板２の面方向に曲がった状態となっている。し
たがって、マスク１の細線が互いに接している領域Ｃで
は、断線した状態となっている。また、領域Ａ、Ｂ、Ｉ
）、Ｅでは、マスク１の細線の曲がりにより、その幅が
広くなり、均−で・むくな−ンている。さらに、第５図
に示１ようへ状態以外にし、マスク１の細線が基板２の
垂直方向に隆起してしまうという状態が生じる場合もあ
る。

このようイ丁マスクの細線の曲がりにより、形成される
パターンの精度（よ執しく悪くなる。マスクの細線が、
磁石の磁力保持により、曲がる原因どしては、マスクの
ｆＪｉ化が占えられる。刀なわら、磁石の金属マスク側
の端面が、面内１べて同一の磁極であるため、隣り合う
マスクの細線は、同一方向に分極りるよう磁化される。

各細線が同一方向に分極されるため、各細線の間に番よ
斥力が住じ反発し合う。この場合に、各細線の幅おにび
厚みが等しく強庶が同等Ｃあると、隣り合う細線の間で
の斥力は互いに釣合う。しかしながら、細かいピッチの
マスクになると、各細線の幅および厚みを完全に等しく
覆ることは勤しく、各細線の強１槌が異なって、各細線
間に働く斥力は釣合わず、曲がりを生じることどなる。

したがって、高精を徒が保シ［されるマスク蒸着り法に
おいてｅ＊、２５０μｍ以下のピッチのパターンを精度
良く形成させることはできなかった。

それゆえに、この発明の目的は、かかる微細なパターン
を形成可能にすることにあり、金属マスクの細線に曲が
りを生じることなく、磁力によって金属マスクを保持す
るマスク蒸着方法を提供することにある。

［問題点を解決覆るための手段］ この発明では、基板を介して配置される磁石の磁力によ
って、金属マスクを基板ｌ−に保持し、該金属−７スク
の被覆領１或以外の領域を蒸着させるマスク蒸着方法に
おいて、該磁石が、該金属マスク側の端面に、Ｎ極とＳ
極の境界が存在するように配置されている。

［作用１ この発明では、金属マスク側の端面にＮ極およびＳ極を
有する磁石を用いて、金属マスクを基板上に保持してい
る。し７．−かって、金属マスクの隣り合う細線には、
斥力と引力とが共に働くため、斥力および引力が相殺さ
れて、細線間に働（力のバランスがとれる。

［実施例］ 第１図、第２図おｊ、び第３図は、この発明に用いられ
る磁石の端面における磁極分布の例を示Ｊ図である。第
１図に示″ｔＪ磁石に４３いては、端面にＮ極およびＳ
極をぞれぞれ１つずつ有し、境界線が１本ある。第２図
に示１磁石においては、異なる極を隣接させて、端面に
Ｎ極およびＳｗｌを、イれぞれ２つずつ有している。第
３図に示７磁石においては、中央に１つのＮ極を有し、
該Ｎ極のまわりに、異なる極を隣接さ「でＳ極およびＮ
極を有している。また、他の例としては、第３図におけ
るＮ［ｉとＳ極のそれぞれの位四を入替えたものであっ
てもよい。

この発明に用いられる磁石の端面におｌ：Ｉる磁極の分
布は、第１図、第２図および第３図に示したものに限定
されず、Ｎ４４ＡおよびＳ極を少なくとも１つずつ端面
に右していればよい。このように磁極を分布させた状態
の磁石は、１つの磁石内で膏ｉ化方向を相当する部分ご
とに逆転さけるか、あるいは、一方向に磁化され／、：
　！ｉ石を数個組合わせて得ることができる。

ＩＬ？’Ｅの磁力は、特に限定されないが、保持力４０
００］−ルステッド以上で、かつ、キューリ一点が４５
０℃以上であることが好ましい。このような磁力を有す
る磁石の材質どしては、希土類コバルトがある。しかし
ながら、他の材質であっても、同等の効宋が発揮され得
ることは言うまでもない。

また、磁石としては、永久磁石のみならず、電磁石をも
用いることができる。

この発明に用いられるマスクとしては、磁石の磁力によ
り吸引される性質を有する材質であることが必要で、特
に、鉄またはニッケルを主成分とした強磁性体が好まし
い。また、マスクの作製法としては、微細なピッチのマ
スクが精度よく得られるため、めっき析出法によるもの
が好ましい。

この発明の蒸着方法により蒸着され得る基板としては、
磁性体である必要はなく、特に限定されることはない。

したがって、アルミナ、窒化アルミニウムなどのしラミ
ックス、Ｆｅ−Ｎｉ合金。

Ｃｕ合金などの金属、有機材料、フルミＪを二１−ティ
ングした金属などの複合８判等も基板として用いること
ができる。

以下、この発明の実施例についてさらに詳しく説明する
。

この発明の方法を用いで、アルミナ基板トにアルミニウ
ムの薄膜を蒸着させ、パターンを形成させた。マスクは
、幅５０μｍの細線をピッチ１３５μｌで５０本並列に
並べたパターン形状のものを用いた。マスクの材質は、
硬質ニッケルを用い、めっき析出法により作成したちの
を用いた。

蒸着コーティングは、イオンプレーティング法で、初期
真空度３Ｘ１０−　’　ｔｏｒｒ、　Ｍ板温度２００℃
、ＲＦ出力１００Ｗ、バイアス電）ｔｒ）、５ｋｖ１成
膜速度２００△／Ｓの条件下で行イＴつた。

磁石として、保持力６５００Ｉルステツドの希土類コバ
ルト磁石を、第２図のような磁極分布となるように組合
わせた磁石を用い、この発明の方法により蒸着させた場
合には、自好な高１ｍ　Ｉｍのパターンが形成された。

これに対して、保持力１８００Ｉルステツドのフェライ
ト磁石を１つ用いた従来の方法によるものでは、形成さ
れたパターン中に滲みおよび断線が認められた。

［発明の効果］ この発明では、基板を介して配置される磁石の磁力によ
って、金属マスクを基板上に保持し、該金属マスクの被
覆領域Ｊス外の領域を蒸着させるマスク蒸着方法におい
て、該金属マスク側の端面に、Ｎ極およびＳ極を有する
磁石を用いて、該金属マスクを基板１−に保持している
。したがって、金属マスクの隣り合う細線には、斥力と
引力とが共に働くため、細線間に働く力のバランスがと
れ、従来のように細線に曲がりが生じることはない。ゆ
えに、２５０μｍ以下のビッヂのパターンであっても、
精度Ｉｍ　＜形成させることができる。

また、実施例のように保持力が４０００エルステッド以
上で、キ１−り一点が４５０℃以十である１ｉｆｉＦｉ
と強磁性体マスクを用いることにより、蒸着の際の熱に
よるマスクの変形が防止される。

さらに、実施例のようにめっき析出法で作製したマスク
を用いることにより、安価にＭｌの高いパターンを形成
させることかできる。

この発明のマスク蒸着方法は、多（の分野に利用され得
るものであるが、特に微細なパターンを形成させること
の必要なＩＣの分野において有用なものである。

また、この発明のマスク蒸着方法は、実字蒸着法、イオ
ンブレーティングン人ｂ　シ＜はスパッタ法などのＰＶ
ＤまたはＣＶＤなどの蒸着コ−ティング方法に広く利用
されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に用いられる磁石の端面
の磁極分布を示す説明図である。第２図は、この発明の
他の実施例に用いられる１ｉ？ｉの端面の磁極分布を示
す説明図である。第３図は、この発明のさらに他の実施
例に用いられる磁石の端面の磁極分布を示す説明図であ
る。第４図は、基板上のマスクを示１図である。第５図
は、基板−トのマスクが磁石の磁力ににって保持されて
いる状態を示ず図である。第６図は、金属マスクの保持
に磁石を用いるマスク蒸着方法を説明覆るだめの図であ
る。 図において、１はマスク、２は基板、３は磁石を示す。 ■−−− ／　マズ７ ２　革　扱 ３　、、ｉＡ石

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板を介して配置される磁石の磁力によって、金
   属マスクを基板上に保持し、該金属マスクの被覆領域以
   外の領域を蒸着させるマスク蒸着方法において、 前記磁石が、前記金属マスク側の端面に、少なくとも１
   つのＮ極とＳ極の境界を有するように配置されることを
   特徴とする、マスク蒸着方法。
2. （２）前記金属マスクとして、強磁性体マスクを用いる
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載のマスク
   蒸着方法。
3. （３）前記強磁性体マスクとして、鉄またはニッケルを
   主成分とし、めっき析出法により得られたマスクを用い
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第２項記載のマス
   ク蒸着方法。
4. （４）前記磁石として、保持力が４０００エルステッド
   以上で、キューリー点が４５０℃以上である磁石を用い
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１、２または３
   項記載のマスク蒸着方法。