JP2001075266A

JP2001075266A - Ｘ線マスクのバックエッチ方法、及びｘ線マスクのバックエッチ装置

Info

Publication number: JP2001075266A
Application number: JP24747099A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Yabe; 秀毅矢部; Shigeto Ami; 成人阿彌; Kei Sasaki; 圭佐々木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】均一にエッチングができ、またバックエッチ
時にメンブレンが割れにくい、Ｘ線マスクのバックエッ
チ方法、およびバックエッチ装置を提供する。【解決手段】底面に所定の大きさの穴を有し、内部に
バックエッチ溶液３を入れる容器１と、この容器１を内
部に収納する外容器４０とを備え、表面にＸ線透過膜が
施された基板６を、基板６の裏面を容器１の内部に、基
板６の表面を外容器４０の底面に向けて、容器１の底面
の穴に両面粘着テープ３０により取り付け、水３１を外
容器４０内に入れたとき、外容器４０内に入れた水面の
高さと容器１内の液面の高さとが同じになるようにし
て、バックエッチを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線リソグラフ
ィに使用するＸ線マスクの製造方法に係わるものであ
り、特にＸ線マスクのバックエッチ方法、およびＸ線マ
スクのバックエッチ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は特開平７−１１１２５８号公報
に示された、従来のＸ線マスクのバックエッチング装置
を示す図である。図において、１は容器、２はＫＯＨ除
去用タンク部、３はエッチング液、４、９、および１１
はパイプ、５、７は開口部、６はＳｉ基板、８は水、１
０はフランジ、４０はパイプ、１２、１３、１４はバル
ブ、１５はＯリング、２０は基板装着部である。

【０００３】次に上記のように構成された従来のＸ線マ
スクのバックエッチ方法について説明する。図１０に示
すバックエッチ装置は、Ｘ線に対して透過性を有する薄
膜（メンブレン）の表面にＸ線吸収パターンを形成した
Ｓｉ基板６の裏面をエッチング液３によってエッチング
除去し、メンブレンの表裏面を露出させて、これを露光
エリアとして使用するＸ線マスクを得るものであり、Ｓ
ｉ基板６はエッチング液３が入れられた容器１の開口部
７に装着される。また、エッチング液３の液面からの高
さが、Ｓｉ基板６が装着される開口部７と同じ位置に形
成されている開口部５と上記開口部７に配置されたＳｉ
基板６の表面との間を、内部に空気が入れられたパイプ
４、１１等により気密に接続している。従来のバックエ
ッチ装置は、このような構成にすることにより、Ｓｉ基
板６の裏面に加わっている圧力と同じ圧力を常にＳｉ基
板６の表面に加えるようにし、また、バックエッチ工程
が終了に向かうに従ってエッチング液３の量や濃度が変
化し、これに伴ってＳｉ基板６の裏側にかかる圧力が変
化しても、Ｓｉ基板６の表面にかかる圧力が裏面と常に
等しくなるようにしている。そのため、バックエッチ中
にメンブレンが変形したり破損することがない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のバックエッチ装
置は、以上のように構成され、Ｓｉ基板６が縦型に配置
されているため、図１１に示すように、エッチングによ
る発熱によって、対流は基板６の下から上に沿って流れ
ていく。その結果、下側は常に新鮮なエッチング液（高
濃度）にさらされており、上側はエッチング力の弱い液
（低濃度）が行くことになる。そのため、下側から先に
エッチングされ、上側は遅くなり、エッチングの不均一
が発生すると言った問題点があった。

【０００５】また、例えばフッ硝酸などのエッチング液
でエッチングする場合、前述のように、対流によりエッ
チング液の濃度が基板の上下で異なり、その結果、エッ
チング速度が下側と上側で異なるため、Ｓｉ基板のバッ
クエッチ部分の側壁の角度が異なる。具体的には、下側
の側壁は垂直に近いが、上側の側壁は斜めになる。その
結果、バックエッチ後の基板裏面のバックエッチエリア
周辺部の大きさが異なるため、得られた基板表面にレジ
ストを塗布するにあたって、回転塗布装置上に基板を装
着する際、図１２に示すように、回転塗布装置の回転台
１６に設けられた真空吸着溝１７に基板６が乗らず、吸
着エラーを起こしやすいと言った問題が発生したり、基
板６の重心が回転台１６の中央からずれるため、高速回
転時にＳｉ基板が飛ぶといった問題があった。

【０００６】また、メンブレンの表面の空気圧は、メン
ブレン中央部と同じ深さの所の水圧Ｐ₀をパイプを通し
て空気圧に変換して基板表面に持ってきているため、メ
ンブレンの表面の空気圧と裏面の水圧は等しくなってい
る。しかし、図１１に示すように、バックエッチ部分の
下部においては水深が深くなるため、表面の空気圧Ｐ ₀
より裏面の水圧Ｐ₁が高く（Ｐ₀＜Ｐ₁）なり、逆にバッ
クエッチ部分の上部は表面の空気圧Ｐ₀よりも裏面の水
圧Ｐ₂が弱く（Ｐ₀＞Ｐ₂）なる。その結果、メンブレン
の両側で圧力差が発生するため、メンブレンがその圧力
差に耐えられずに割れてしまうといった問題があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、均一にエッチングができ、また
バックエッチ時にメンブレンが割れにくい、Ｘ線マスク
のバックエッチ方法、およびバックエッチ装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の方法によ
るＸ線マスクのバックエッチ方法は、表面にＸ線透過膜
が施された基板の裏面にバックエッチ溶液、上記基板の
表面に液体または気体が接するようにして、上記基板を
容器内に水平に設置するとともに、上記基板の両面の圧
力が同じになるようにしたものである。

【０００９】本発明の第２の方法によるＸ線マスクのバ
ックエッチ方法は、第１の方法によるバックエッチ方法
において、基板の表面に接する液体または気体が流動し
ているものである。

【００１０】本発明の第３の方法によるＸ線マスクのバ
ックエッチ方法は、第１または第２の方法によるバック
エッチ方法において、底面に所定の大きさの穴を有し、
内部にバックエッチ溶液を入れる容器と、この容器を内
部に収納する外容器とを設け、表面にＸ線透過膜が施さ
れた基板を、上記基板の裏面を上記容器の内部に向け、
上記基板の表面を上記外容器の底面に向けて、上記容器
の底面の穴に基板取り付け手段により取り付け、液体を
上記外容器内に入れたときに、上記外容器内に入れた液
面の高さと上記容器内に入れた上記バックエッチ溶液の
液面の高さとが同じになるようにしたものである。

【００１１】本発明の第４の方法によるＸ線マスクのバ
ックエッチ方法は、第３の方法によるバックエッチ方法
において、基板取り付け手段は、基板の表面側に設けら
れ、空気排出用の溝を有するものである。

【００１２】本発明の第５の方法によるＸ線マスクのバ
ックエッチ方法は、第３の方法によるバックエッチ方法
において、基板取り付け手段は、両面に粘着性のある耐
薬品性の粘着テープであり、基板の裏面を容器の裏面に
上記粘着テープにより貼り付けたものである。

【００１３】本発明の第６の方法によるＸ線マスクのバ
ックエッチ方法は、第１または第２の方法によるバック
エッチ方法において、底面に所定の大きさの穴を有し、
内部にバックエッチ溶液を入れる容器と、この容器を内
部に収納する外容器とを設け、表面にＸ線透過膜が施さ
れた基板を、上記基板の裏面を上記容器の内部に向け、
上記基板の表面を上記外容器の底面に向けて、上記容器
の底面の穴に基板取り付け手段により取り付け、液体を
上記外容器内に入れたとき、上記基板の表面に、液体中
に溜まった気泡が接する場合には、上記外容器内に入れ
た液面の高さが、上記容器内に入れた上記バックエッチ
溶液の液面の高さより上記気泡の厚さ分低くなるように
したものである。

【００１４】本発明の第７の方法によるＸ線マスクのバ
ックエッチ方法は、第１または第２の方法によるバック
エッチ方法において、底面に所定の大きさの穴を有し、
内部にバックエッチ溶液を入れる容器と、この容器を内
部に収納する外容器とを設け、表面にＸ線透過膜が施さ
れた基板を、上記基板の裏面を上記容器の内部に向け、
上記基板の表面を上記外容器の底面に向けて、上記容器
の底面の穴に基板取り付け手段により取り付け、気体を
上記外容器内に入れたとき、上記外容器内の気体の圧力
と上記基板の裏面の水圧とが同じになるように制御した
ものである。

【００１５】本発明の第８の方法によるＸ線マスクのバ
ックエッチ方法は、第１ないし第７のいずれかの方法に
よるバックエッチ方法において、表面に表面保護用のレ
ジストを塗布した基板を用いてバックエッチを行うもの
である。

【００１６】本発明の第１の構成によるＸ線マスクのバ
ックエッチ装置は、底面に所定の大きさの穴を有し、内
部にバックエッチ溶液を入れる容器、この容器を内部に
収納する外容器、表面にＸ線透過膜が施された基板を、
上記基板の裏面を上記容器の内部に向け、上記基板の表
面を上記外容器の底面に向けて、上記容器の底面の穴に
取り付ける基板取り付け手段、及び上記外容器内に液体
または気体を入れたときに、上記基板の両面の圧力が同
じになるようにする圧力制御手段を備えたものである。

【００１７】本発明の第２の構成によるＸ線マスクのバ
ックエッチ装置は、第１の構成によるバックエッチ装置
において、圧力制御手段は、液体を外容器内に入れたと
きに、上記外容器内に入れた液面の高さと容器内に入れ
たバックエッチ溶液の液面の高さとが同じになるように
するものである。

【００１８】本発明の第３の構成によるＸ線マスクのバ
ックエッチ装置は、第１の構成によるバックエッチ装置
において、圧力制御手段は、液体を外容器内に入れたと
き、基板の表面に、液体中に溜まった気泡が接する場合
には、上記外容器内に入れた液面の高さが、容器内に入
れたバックエッチ溶液の液面の高さより上記気泡の厚さ
分低くなるようにするものである。

【００１９】本発明の第４の構成によるＸ線マスクのバ
ックエッチ装置は、第１の構成によるバックエッチ装置
において、圧力制御手段は、気体を外容器内に入れたと
き、上記外容器内の気体の圧力と基板の裏面の水圧とが
同じになるように制御するものである。

【００２０】本発明の第５の構成によるＸ線マスクのバ
ックエッチ装置は、第１ないし第４のいずれかの構成に
よるバックエッチ装置において、基板の表面に接する液
体または気体が流動するように構成したものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態１を図を用いて説明する。図１はこの発明の実
施の形態１によるＸ線マスクのバックエッチ装置を示す
断面構成図である。図において、１は底面にバックエッ
チ部分の大きさに合わせた穴の開いた容器であり、３は
エッチング液、６はマスク基板（Ｓｉ基板）、３０は両
面に粘着性のある耐薬品性の粘着テープであり、例えば
古河電気工業（株）製、半導体用ＵＶ硬化性両面粘着テ
ープＵＣ−２２８Ｗ４００である。３１は水、４０は容
器１を内部に収納する外容器である。

【００２２】先ず、マスク基板（Ｓｉ基板）６の裏面に
ドーナツ状の両面粘着テープ３０を貼り、さらに、基板
６の裏面を容器１の裏面に貼り付ける。

【００２３】次に、水３１を外容器４０に入れ、マスク
基板６を貼り付けた容器１を外容器４０の内側に入れ
る。外容器４０に入れる水３１の量は、容器１内にエッ
チング液３を入れたときにエッチング液３の液面の高さ
と水３１の水面の高さとが同じになる様に予め量ってお
く。

【００２４】その後、容器１内にエッチング液３を入
れ、容器１の底面の穴を通してエッチング液３と接する
マスク基板６の裏面がバックエッチされるのを待つ。な
お、この際、エッチング液３の蒸発等によりエッチング
液３の水面が低下したり、バックエッチのスピードを調
整するためバックエッチ液３を追加した場合は、外容器
４０中の水３１をスポイト等で抜いたり加えたりして水
面の高さを調整する。例えば、厚さ２ｍｍのＳｉ基板の
バックエッチを行うときは、容器１内に、硝酸４０ｍ
ｌ、フッ酸１６０ｍｌを入れ、２０分程度待てば、バッ
クエッチは完了する。

【００２５】次に、エッチング液３を抜き取り、その
後、容器１内に水を入れて洗い、また抜き取るという作
業を繰り返す。十分に基板６の裏面の水洗を行った後、
容器１から基板６を剥がし、基板６から両面粘着テープ
３０を剥がせば、バックエッチは完了する。

【００２６】なお、この両面粘着テープ３０として紫外
線剥離型のテープを用いるとバックエッチ後に容易にテ
ープを剥離することが出来る。また、容器１に半透明の
フッ素樹脂（商品名：テフロン）のＰＦＡやＦＥＰを用
いると、耐酸性が優れていると共に光を通すので、紫外
線剥離型の両面テープを用いた場合、容易に剥がすこと
ができ、作業効率が向上する。なお、半透明の容器を使
うと水面の高さを合わせることが容易に出来るという効
果も併せ持つ。

【００２７】以上のように、本実施の形態では、マスク
基板をバックエッチする際に、マスク基板６を、基板６
の裏面にエッチング液３、表面に水３１が接するように
穴の開いた容器１の底面に水平にして設置し、容器１内
のエッチング液３の液面の高さと外容器４０内の水面の
高さとが同じになるようにしているので、基板６の表面
の水圧Ｐと裏面の水圧Ｐｒをバックエッチ部分のすべて
の場所で同じにすることが出来る。この場合、バックエ
ッチ部分のどの部分においても圧力は等しいため、圧力
差によるメンブレンへの力はかからない。その結果、メ
ンブレンが割れることはない。また、マスク基板６を、
一方がエッチング液３、他方が水３１からなる槽中に水
平にして設置しているため、エッチング液３の濃度は基
板６の裏面全面にわたって均一であり、基板裏面を均一
にエッチングできる。また、このため、基板裏面の側壁
角度は左右同じになるため、基板６の重心位置が異なる
ことはなく、得られた基板６上にレジストを回転塗布す
る際に、遠心力に耐えかねて基板６が飛び出すことがな
い。また、回転塗布装置の回転台に基板６を吸着させる
場合にも、吸着エラーを起こし難くなる。

【００２８】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２によるＸ線マスクのバックエッチ装置を示す断面構
成図である。図において、３２は支え柱、３３は水導入
口である。

【００２９】本実施の形態においては、バックエッチの
際、水導入口３３から外容器４０内に水を導入し、外容
器内４０の水３１が常に流動しているようにするととも
に、外容器４０の一端より水を流出させて、常に水面が
容器１内のエッチング液３の液面と同じになるようにし
ている。

【００３０】なお、図２では片側から水を入れ、反対側
から水を流しており、流す水の量によって基板表面の冷
却を制御することができる。図２の場合、バックエッチ
部分の左側の方が右側よりも冷却がされるため、エッチ
ング液によっては若干不均一にエッチングされることが
ある。そのときは水を入れる位置を基板６に対して回転
させたり、基板６を回してエッチングを行ったり、バッ
クエッチ部分の中央下部の外容器底面から導入する様に
しても良い。その結果、均一にエッチングが可能とな
る。

【００３１】なお、外容器４０内の水３１を流さないと
きには、基板裏面にあるエッチング液３から出てくるガ
スが拡散して、外容器４０内の水３１に溶け込み、それ
が基板６の表面を腐食させることが考えられるが、図２
に示すように、外容器４０内の水を流し続けることによ
って、基板表面には絶えず新鮮な水が供給されるため、
基板表面の腐食を押さえることが出来るという効果も併
せ持つ。さらに、水を流し続けると、ゴミを絶えず流し
出すため、基板表面にゴミが付着しにくい。その結果、
欠陥の少ないマスクを作ることが可能となる。

【００３２】実施の形態３．図３〜５はこの発明の実施
の形態３によるＸ線マスクのバックエッチ装置を示す図
であり、図３（ａ）はバックエッチ装置の断面構成図、
図３（ｂ）は基板６を容器１に取り付けた状態を基板表
面側から見た図である。図において、１５はＯリング、
３４は押さえ板、３５は止めネジ、３６は気泡、３７は
空気排出用の溝、６０はバックエッチにより得られるメ
ンブレン部分である。

【００３３】本実施の形態においては、図３（ａ）に示
すように、マスク基板６の上下にＯリング１５やパッキ
ンを置き、さらに押さえ板３４を置いて止めネジ３５で
締め付けることにより、マスク基板６を容器１に取り付
ける。その際、図３（ｂ）に示すように、押さえ板３４
には空気排出用の溝３７を切っておく。このようにする
とマスク基板６の表側の空気の大部分を抜くことが出
来、基板表面に気泡３６が残ることが防げる。ただし若
干Ｏリング１５の厚さの分だけ気泡３６が残る。

【００３４】実施の形態１と同様に、エッチング液３の
液面の高さと水３１の水面の高さとを同じにすれば、メ
ンブレン部分６０の圧力が同じになるため、バックエッ
チの際にも割れることがない。また、基板６を取り付け
る押さえ板３４に溝３７を設けることにより、メンブレ
ン部分６０に気泡が残らず、基板６を均一に冷却でき、
その結果、バックエッチを均一に行うことが出来る。

【００３５】図４はこの発明の実施の形態３による他の
バックエッチ装置を示す図であり、図４（ａ）はバック
エッチ装置の断面構成図、図４（ｂ）は基板６を容器１
に取り付けた状態を基板表面側から見た図である。図４
では、Ｏリング１５の一部を溝３７の部分で切り取って
いる。このようにすると気泡が基板６の表面に溜まるこ
とはない。そのため、図３に示すものに比べさらにエッ
チングの均一性を向上させることが出来る。

【００３６】図５はこの発明の実施の形態３による他の
バックエッチ装置を示す図であり、図５（ａ）はバック
エッチ装置の断面構成図、図５（ｂ）は基板６を容器１
に取り付けた状態を基板表面側から見た図である。図５
では、Ｏリングを使わず、直接、複数の押さえ板３４を
置いて止めネジ３５で締め付けることにより、マスク基
板６を容器１に取り付けている。押さえ板３４は複数個
に分割されているため、押さえ板３４と押さえ板３４と
の間の間隙から容易に空気が排出され、気泡が基板６の
表面に溜まることはない。

【００３７】また、図５に示すバックエッチ装置は、外
容器４０の中央下部から水を入れ、外容器４０のまわり
から流れ出す構造のため、メンブレン部分６０の冷却を
制御でき、さらにエッチングの均一性を高めることもで
きる。また、表面の腐食の防止や、異物も付着しにくい
ため、欠陥の少ないＸ線マスクを製造することが可能と
なる。

【００３８】実施の形態４．図６はこの発明の実施の形
態４によるＸ線マスクのバックエッチ装置を示す図であ
り、図６（ａ）はバックエッチ装置の断面構成図、図６
（ｂ）は基板６を容器１に取り付けた状態を基板表面側
から見た図である。

【００３９】図６において、マスク基板６の両面にＯリ
ング１５やパッキンを置き、さらに押さえ板３４を置い
て止めネジ３５で締め付けることにより、マスク基板６
を容器１に取り付ける。これを水３１を入れた外容器４
０内に入れ、エッチング液３を容器１内に入れる。この
とき、エッチング液３の液面の高さと、外容器４０内の
液面の高さの差ａ’が、外容器４０内の水中に溜まった
気泡３６の厚さａと同じになるようにする。

【００４０】このようにするとメンブレン部分６０の両
面にかかる圧力は同じになる。即ち、メンブレン部分６
０の裏側にはエッチング液３の高さＨ（ｃｍ）に相当す
る圧力Ｐｒがかかるが、メンブレン部分６０の表には気
泡３６の発生により生じる外容器内の水面の高さの差
Ｈ’（ｃｍ）に相当する圧力Ｐがかかる。本実施の形態
では、前述のように、ａ＝ａ’であり、また、ａ＋Ｈ＝
ａ’＋Ｈ’であるため、Ｈ＝Ｈ’となり、メンブレン部
分の両面にかかる圧力は同じになる。

【００４１】なお、厳密にはエッチング液３と水３１の
密度は異なるため、エッチング液の３密度を考慮して、
水面の差ａ’を補正しても良い。例えばエッチング液３
の密度をρ（ｇ／ｃｍ³）とすると、メンブレン部分の
裏面にはρＨ（ｇ／ｃｍ²）の圧力がかかるため、表面
にも同等の圧力をかける必要がある。即ち、Ｈ’＝ρＨ
となり、水面の差ａ’は、ａ＋Ｈ＝ａ’＋Ｈ’よりａ’＝ａ＋（１−ρ）Ｈとなる。例えば、Ｈ＝３ｃｍ、ａ＝２ｃｍ、ρ＝１．０
５ｇ／ｃｍ³ならば、ａ’＝１．８５ｃｍとなるため、
水面の高さを１．５ｍｍ補正すると良い。ただしメンブ
レン部分は０．１５ｇ／ｃｍ²程度の圧力差には十分に
耐えられるため、ａ’＝ａとしても実質的には問題はな
い。

【００４２】さて、厳密には気泡３６の厚さａは、マス
ク基板６の表面と押さえ板３４の表面との差ｂに比べ、
Ｈ’に相当する水圧がかるため体積収縮し若干小さくな
る。１気圧をＰ＝１ｋｇ／ｃｍ²とし、マスク基板６の
裏面の水深をＨｃｍ、押さえ板３４の穴径及びＯリング
１５の内径をｄ、押さえ板３４とマスク基板６とで形成
される体積をＶ、外容器４０に水を入れた後の同体積を
Ｖ’、上記体積内の圧力をＰ’とすると、ＰＶ＝Ｐ’
Ｖ’より１×π（ｄ／２）²×ｂ＝（１＋Ｈ／１０００）×π
（ｄ／２）²×ａ従って、ａ＝ｂ／（１＋Ｈ／１０００）となる。例え
ば、ｂ＝２ｃｍ、Ｈ＝３ｃｍとすると、ａ＝１．９９ｃ
ｍとなる。

【００４３】以上の結果より、水面の高さの差ａ’は、
密度と水圧分の補正を考えても無視でき、近似的にａ’
≒ａ≒ｂとなるため、マスク基板の表面と押さえ板の表
面との差ｂを近似的に用いても良い。

【００４４】図７はこの発明の実施の形態４による他の
バックエッチ装置を示す図であり、図７（ａ）はバック
エッチ装置の断面構成図、図７（ｂ）は基板６を容器１
に取り付けた状態を基板表面側から見た図である。図に
おいて、３８は重りである。外容器４０内の支え柱３２
上に、押さえ板３４、Ｏリング１５、マスク基板６、Ｏ
リング１５、エッチング用の容器１を積み重ねて置き、
その上に重り３８をのせる。その後、外容器４０内に水
を入れ、最後にエッチング液３を容器１内に入れてバッ
クエッチを行う。このとき、エッチング液３の水面の高
さは、外容器４０内の水面の高さより、気泡３６の厚さ
（ａ）分高くする。気泡の厚さａは近似的にマスク基板
６の表面と押さえ板３４の表面との差ｂを使っても良
い。

【００４５】以上のように、水中の気泡３６を用いて、
その厚さの分だけエッチング液３の水面の高さを補正す
れば、メンブレン部分の両側の圧力を同じにすることが
出来るため、バックエッチ中にメンブレン部分が割れる
ことがない。また、マスク基板６の表面は気体と接して
おり、表面が水に触れることはないので、ゴミの付着が
押さえられ、欠陥の少ないマスクが製作可能となる。

【００４６】実施の形態５．図８はこの発明の実施の形
態５によるＸ線マスクのバックエッチ装置を示す断面構
成図である。図において、３９は外容器４０内に導入さ
れた、不活性ガス等の気体、４１は上記気体３９を外容
器４０内に導入する気体導入口である。本実施の形態に
おいて、外容器４０の内部には水３１の変わりに気体３
９が封入されており、バックエッチする際に、マスク基
板６の表面は上記気体３９に触れている。また、外容器
４０内の気体３９の圧力Ｐは、基板６の裏面の水圧Ｐｒ
と同じになるように、ポンプ等で制御されている。

【００４７】以上のように、本実施の形態では、マスク
基板６を、基板６の裏面にエッチング液３、表面に気体
３９が接するように穴の開いた容器１の底面に水平にし
て設置し、基板６の裏面に接するエッチング液３の水圧
と、基板６の表面に接する気体３９の圧力とが同じにな
るようにしているので、メンブレンのどの部分において
も表裏面で圧力は等しいため、圧力差によるメンブレン
への力はかからない。その結果、メンブレンが割れるこ
とはない。また、実施の形態１と同様、マスク基板６を
水平にして設置しているため、エッチング液３の濃度は
基板６の裏面全面にわたって均一であり、基板裏面を均
一にエッチングできる。また、このため、基板裏面の側
壁角度は左右同じになるため、基板６の重心位置が異な
ることはなく、得られた基板６上にレジストを回転塗布
する際に、遠心力に耐えかねて基板６が飛び出すことが
ない。また、回転塗布装置の回転台に基板６を吸着させ
る場合にも、吸着エラーを起こし難くなる。

【００４８】図９（ａ）（ｂ）に実施の形態５のバック
エッチ装置によりエッチングされたマスク基板の断面と
実施の形態１のバックエッチ装置によりエッチングされ
たマスク基板の断面とを模式的に示す。実施の形態５の
バックエッチ装置によりエッチングした場合、基板６の
表面は気体に接しており、基板６は冷却されにくい。こ
のため、エッチングによる熱によってエッチング速度は
速く、図９（ａ）に示すように、基板６の裏面の側壁が
垂直に近くなる。その結果、側壁とメンブレン部分の境
界には応力が加わりやすく、耐久性は落ちるが、メンブ
レンエリア精度の良いマスク基板が得られる効果があ
る。一方、実施の形態１のバックエッチ装置によりエッ
チングした場合、基板６の表面は液体に接しており、基
板６は冷却されやすい。このため、基板温度は低く、エ
ッチング速度は遅いため、図９（ｂ）に示すように、基
板６の裏面の側壁はなだらかな曲線となる。その結果、
得られるマスク基板のメンブレンエリア精度はあまり良
くないが、側壁とメンブレン部分の境界には応力が加わ
りにくく、耐久性の優れたものが得られる効果がある。

【００４９】実施の形態６．本実施の形態では、上記各
実施の形態１〜５において、バックエッチを行う前に基
板表面にレジストを塗布しておき、この基板を用いてエ
ッチングを行う。その後、レジストをウエットプロセス
等を用いたリフトオフで剥離する。

【００５０】この方法はバックエッチ中に基板表面が水
に触れ、マスク基板にゴミが付いても、レジスト剥離工
程でのリフトオフにより、ゴミ除去が容易となる。ま
た、バックエッチ中に発生するエッチングガスが外容器
内の水に溶け込んで、それがマスクの表面にまわって
も、レジストで被覆されているため基板表面が腐食する
ことはない。その結果欠陥の少ないマスクを製造するこ
とが可能となる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、この発明の第１の方法に
よれば、表面にＸ線透過膜が施された基板の裏面にバッ
クエッチ溶液、上記基板の表面に液体または気体が接す
るようにして、上記基板を容器内に水平に設置するとと
もに、上記基板の両面の圧力が同じになるようにしてバ
ックエッチしたので、基板がバックエッチ中に割れるこ
とが無く、また基板が均一にエッチングでき、さらにバ
ックエッチ部の側壁角度も同じになるため、回転塗布工
程で吸着エラーや回転時に吸着がはずれて飛ぶこともな
い。その結果歩留まりが向上するため、Ｘ線マスクのコ
ストを下げることが出来る。

【００５２】また、この発明の第２の方法によれば、第
１の方法において、基板の表面に接する液体または気体
が流動しているので、バックエッチ中の熱の発生が制御
でき、その結果均一なバックエッチが可能となる。ま
た、基板の表面が液体に接している場合、バックエッチ
で発生するガスが上記液体に溶け込むことにより表面が
腐食するが、上記液体が流動している場合、このような
腐食の発生を防止することもでき、さらに、ゴミの付着
も防止できる。その結果、欠陥の少ないＸ線マスクが製
造可能となる。

【００５３】また、この発明の第３の方法によれば、第
１または第２の方法において、底面に所定の大きさの穴
を有し、内部にバックエッチ溶液を入れる容器と、この
容器を内部に収納する外容器とを設け、表面にＸ線透過
膜が施された基板を、上記基板の裏面を上記容器の内部
に向け、上記基板の表面を上記外容器の底面に向けて、
上記容器の底面の穴に基板取り付け手段により取り付
け、液体を上記外容器内に入れたときに、上記外容器内
に入れた液面の高さと上記容器内に入れた上記バックエ
ッチ溶液の液面の高さとが同じになるようにしたので、
バックエッチで基板が割れることがなく、作業効率が上
昇する。その結果Ｘ線マスクのコストを下げることが可
能となる。

【００５４】また、この発明の第４の方法によれば、第
３の方法において、基板取り付け手段は、基板の表面側
に設けられ、空気排出用の溝を有するので、基板の表面
側に気泡が溜まることがなく、メンブレン全面が液体に
触れることが出来る。その結果、温度不均一によるバッ
クエッチのむらを防止でき、均一なＸ線マスクを製造で
きる。

【００５５】また、この発明の第５の方法によれば、第
３の方法において、基板取り付け手段は、両面に粘着性
のある耐薬品性の粘着テープであり、基板の裏面を容器
の裏面に上記粘着テープにより貼り付けたので、簡便か
つ安価に装置を作ることが出来る。その結果、生産性が
向上するため、Ｘ線マスクの製造コストを下げることが
可能となる。

【００５６】また、この発明の第６の方法によれば、第
１または第２の方法において、底面に所定の大きさの穴
を有し、内部にバックエッチ溶液を入れる容器と、この
容器を内部に収納する外容器とを設け、表面にＸ線透過
膜が施された基板を、上記基板の裏面を上記容器の内部
に向け、上記基板の表面を上記外容器の底面に向けて、
上記容器の底面の穴に基板取り付け手段により取り付
け、液体を上記外容器内に入れたとき、上記基板の表面
に、液体中に溜まった気泡が接する場合には、上記外容
器内に入れた液面の高さが、上記容器内に入れた上記バ
ックエッチ溶液の液面の高さより上記気泡の厚さ分低く
なるようにしたので、メンブレンの両側にかかる圧力を
同じにすることが出来、バックエッチ中に基板が割れる
ことがない。また、基板表面は水に接しないためゴミ等
が付いて汚れることもなく、低欠陥のＸ線マスクを低コ
ストで作製することが可能となる。

【００５７】また、この発明の第７の方法によれば、第
１または第２の方法において、底面に所定の大きさの穴
を有し、内部にバックエッチ溶液を入れる容器と、この
容器を内部に収納する外容器とを設け、表面にＸ線透過
膜が施された基板を、上記基板の裏面を上記容器の内部
に向け、上記基板の表面を上記外容器の底面に向けて、
上記容器の底面の穴に基板取り付け手段により取り付
け、気体を上記外容器内に入れたとき、上記外容器内の
気体の圧力と上記基板の裏面の水圧とが同じになるよう
に制御したので、メンブレンの両側にかかる圧力を同じ
にすることが出来、バックエッチ中に基板が割れること
がない。また、基板表面は水に接しないためゴミ等が付
いて汚れることもなく、低欠陥のＸ線マスクを低コスト
で作製することが可能となる。

【００５８】また、この発明の第８の方法によれば、第
１ないし第７のいずれかの方法において、表面に表面保
護用のレジストを塗布した基板を用いてバックエッチを
行うので、表面にゴミが付いてもレジスト剥離を行えば
容易にゴミを落とすことが出来、また、バックエッチ中
に発生するエッチングガスが外容器内の水に溶け込ん
で、それが基板の表側にまわっても、レジストで被覆さ
れているため基板表面が腐食することはない。これらの
結果、欠陥のないＸ線マスクを作製することが可能とな
る。

【００５９】また、この発明の第１の構成によるＸ線マ
スクのバックエッチ装置によれば、底面に所定の大きさ
の穴を有し、内部にバックエッチ溶液を入れる容器、こ
の容器を内部に収納する外容器、表面にＸ線透過膜が施
された基板を、上記基板の裏面を上記容器の内部に向
け、上記基板の表面を上記外容器の底面に向けて、上記
容器の底面の穴に取り付ける基板取り付け手段、及び上
記外容器内に液体または気体を入れたときに、上記基板
の両面の圧力が同じになるようにする圧力制御手段を備
えたので、基板がバックエッチ中に割れることが無く、
また基板が均一にバックエッチできる装置が得られる効
果がある。

【００６０】また、本発明の第２の構成によるＸ線マス
クのバックエッチ装置によれば、上記圧力制御手段は、
液体を外容器内に入れたときに、上記外容器内に入れた
液面の高さと容器内に入れたバックエッチ溶液の液面の
高さとが同じになるようにするので、基板の両面の圧力
が同じになり、基板がバックエッチ中に割れることが無
く、また基板が均一にバックエッチできる装置が得られ
る効果がある。

【００６１】また、本発明の第３の構成によるＸ線マス
クのバックエッチ装置によれば、上記圧力制御手段は、
液体を外容器内に入れたとき、基板の表面に、液体中に
溜まった気泡が接する場合には、上記外容器内に入れた
液面の高さが、容器内に入れたバックエッチ溶液の液面
の高さより上記気泡の厚さ分低くなるようにするので、
基板の両面の圧力が同じになり、基板がバックエッチ中
に割れることが無く、また基板が均一にバックエッチで
きる装置が得られる効果がある。

【００６２】また、本発明の第４の構成によるＸ線マス
クのバックエッチ装置によれば、上記圧力制御手段は、
気体を外容器内に入れたとき、上記外容器内の気体の圧
力と基板の裏面の水圧とが同じになるように制御するの
で、基板の両面の圧力が同じになり、基板がバックエッ
チ中に割れることが無く、また基板が均一にバックエッ
チできる装置が得られる効果がある。

【００６３】また、本発明の第５の構成によるＸ線マス
クのバックエッチ装置によれば、基板の表面に接する液
体または気体が流動するように構成したので、均一なバ
ックエッチが可能な装置が得られる効果がある。また、
腐食の発生や、ゴミの付着が防止でき、欠陥の少ないＸ
線マスクが製造可能となるバックエッチ装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１によるＸ線マスクの
バックエッチ装置を示す断面構成図である。

【図２】この発明の実施の形態２によるＸ線マスクの
バックエッチ装置を示す断面構成図である。

【図３】この発明の実施の形態３によるＸ線マスクの
バックエッチ装置を示す図である。

【図４】この発明の実施の形態３による他のＸ線マス
クのバックエッチ装置を示す図である。

【図５】この発明の実施の形態３によるさらに他のＸ
線マスクのバックエッチ装置を示す図である。

【図６】この発明の実施の形態４によるＸ線マスクの
バックエッチ装置を示す図である。

【図７】この発明の実施の形態４による他のＸ線マス
クのバックエッチ装置を示す図である。

【図８】この発明の実施の形態５によるＸ線マスクの
バックエッチ装置を示す断面構成図である。

【図９】この発明の実施の形態５のバックエッチ装置
によりエッチングされたマスク基板の断面と実施の形態
１のバックエッチ装置によりエッチングされたマスク基
板の断面とを模式的に示す図である。

【図１０】従来のＸ線マスクのバックエッチ装置を示
す図である。

【図１１】従来のバックエッチ装置の問題点を示す図
である。

【図１２】従来のバックエッチ装置の問題点を示す図
である。

【符号の説明】

１容器、２ＫＯＨ除去タンク部、３エッチング
液、４，９，１１パイプ、５，７開口部、６Ｓｉ
基板、８、３１水、１０フランジ、１２，１３，１
４バルブ、１５Ｏリング、１６回転台、１７吸
着溝、２０基板装着部、３０両面粘着テープ、３２
支え柱、３３水導入口、３４押さえ板、３５止
めネジ、３６気泡、３７溝、３８重り、３９気
体、４０外容器、４１気体導入口、６０メンブレン
部分。

フロントページの続き (72)発明者佐々木圭東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 2H095 BA10 BB14 BB29 BB37 5F043 AA02 DD10 DD30 EE15 EE16 EE35 EE40 GG10 5F046 GD05 GD15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にＸ線透過膜が施された基板の裏面
にバックエッチ溶液、上記基板の表面に液体または気体
が接するようにして、上記基板を容器内に水平に設置す
るとともに、上記基板の両面の圧力が同じになるように
したことを特徴とするＸ線マスクのバックエッチ方法。
【請求項２】基板の表面に接する液体または気体が流
動していることを特徴とする請求項１記載のＸ線マスク
のバックエッチ方法。
【請求項３】底面に所定の大きさの穴を有し、内部に
バックエッチ溶液を入れる容器と、この容器を内部に収
納する外容器とを設け、表面にＸ線透過膜が施された基
板を、上記基板の裏面を上記容器の内部に向け、上記基
板の表面を上記外容器の底面に向けて、上記容器の底面
の穴に基板取り付け手段により取り付け、液体を上記外
容器内に入れたときに、上記外容器内に入れた液面の高
さと上記容器内に入れた上記バックエッチ溶液の液面の
高さとが同じになるようにしたことを特徴とする請求項
１または２記載のＸ線マスクのバックエッチ方法。
【請求項４】基板取り付け手段は、基板の表面側に設
けられ、空気排出用の溝を有することを特徴とする請求
項３記載のＸ線マスクのバックエッチ方法。
【請求項５】基板取り付け手段は、両面に粘着性のあ
る耐薬品性の粘着テープであり、基板の裏面を容器の裏
面に上記粘着テープにより貼り付けたことを特徴とする
請求項３記載のＸ線マスクのバックエッチ方法。
【請求項６】底面に所定の大きさの穴を有し、内部に
バックエッチ溶液を入れる容器と、この容器を内部に収
納する外容器とを設け、表面にＸ線透過膜が施された基
板を、上記基板の裏面を上記容器の内部に向け、上記基
板の表面を上記外容器の底面に向けて、上記容器の底面
の穴に基板取り付け手段により取り付け、液体を上記外
容器内に入れたとき、上記基板の表面に、液体中に溜ま
った気泡が接する場合には、上記外容器内に入れた液面
の高さが、上記容器内に入れた上記バックエッチ溶液の
液面の高さより上記気泡の厚さ分低くなるようにしたこ
とを特徴とする請求項１または２記載のＸ線マスクのバ
ックエッチ方法。
【請求項７】底面に所定の大きさの穴を有し、内部に
バックエッチ溶液を入れる容器と、この容器を内部に収
納する外容器とを設け、表面にＸ線透過膜が施された基
板を、上記基板の裏面を上記容器の内部に向け、上記基
板の表面を上記外容器の底面に向けて、上記容器の底面
の穴に基板取り付け手段により取り付け、気体を上記外
容器内に入れたとき、上記外容器内の気体の圧力と上記
基板の裏面の水圧とが同じになるように制御したことを
特徴とする請求項１または２記載のＸ線マスクのバック
エッチ方法。
【請求項８】表面に表面保護用のレジストを塗布した
基板を用いてバックエッチを行うことを特徴とする請求
項１ないし７のいずれかに記載のＸ線マスクのバックエ
ッチ方法。
【請求項９】底面に所定の大きさの穴を有し、内部に
バックエッチ溶液を入れる容器、この容器を内部に収納
する外容器、表面にＸ線透過膜が施された基板を、上記
基板の裏面を上記容器の内部に向け、上記基板の表面を
上記外容器の底面に向けて、上記容器の底面の穴に取り
付ける基板取り付け手段、及び上記外容器内に液体また
は気体を入れたときに、上記基板の両面の圧力が同じに
なるようにする圧力制御手段を備えたことを特徴とする
Ｘ線マスクのバックエッチ装置。
【請求項１０】圧力制御手段は、液体を外容器内に入
れたときに、上記外容器内に入れた液面の高さと容器内
に入れたバックエッチ溶液の液面の高さとが同じになる
ようにすることを特徴とする請求項９記載のＸ線マスク
のバックエッチ装置。
【請求項１１】圧力制御手段は、液体を外容器内に入
れたとき、基板の表面に、液体中に溜まった気泡が接す
る場合には、上記外容器内に入れた液面の高さが、容器
内に入れたバックエッチ溶液の液面の高さより上記気泡
の厚さ分低くなるようにすることを特徴とする請求項９
記載のＸ線マスクのバックエッチ装置。
【請求項１２】圧力制御手段は、気体を外容器内に入
れたとき、上記外容器内の気体の圧力と基板の裏面の水
圧とが同じになるように制御することを特徴とする請求
項９記載のＸ線マスクのバックエッチ装置。
【請求項１３】基板の表面に接する液体または気体が
流動するように構成したことを特徴とする請求項９ない
し１２のいずれかに記載のＸ線マスクのバックエッチ装
置。