JP4887861B2 - Mask, mask manufacturing method and wiring board manufacturing method - Google Patents
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本発明は、微細な金属配線を蒸着等によって基板上に形成するために、基板上の非配線領域をマスキングするためのマスク及びこのマスクの製造方法に関し、また、マスクを用いて基板上に配線を形成する配線基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a mask for masking a non-wiring region on a substrate in order to form a fine metal wiring on a substrate by vapor deposition or the like, and a method for manufacturing the mask, and also uses the mask to wire on the substrate. The present invention relates to a method for manufacturing a wiring board for forming a substrate.
基板上に金属配線を形成するために、基板の表面に金属を成膜及び加工することが行われており、金属を加工する方法にサブトラクティブ法、アディティブ法及びリフトオフ法等がある。サブトラクティブ法は、予め基板表面の全面にスパッタ法などで金属の成膜を行い、配線とする部分にレジストパターンを形成し、不要部分をエッチングなどで除去する方法である。この方法では、形成される配線の精度がエッチングの精度に影響されるため、微細な配線の形成には適用が難しいという欠点がある。アディティブ法は、基板表面の配線の不要部分にレジストパターンを形成し、レジストのない部分にのみ金属の成膜を行う方法である。この方法では、形成される配線の精度はレジストパターンの精度で決まるため、微細な配線を形成することができるが、めっき膜等を成膜する場合は、膜の耐熱性が弱く、信頼性が低いという問題がある。 In order to form a metal wiring on a substrate, a metal is formed and processed on the surface of the substrate, and methods for processing the metal include a subtractive method, an additive method, a lift-off method, and the like. The subtractive method is a method in which a metal film is formed in advance on the entire surface of a substrate by a sputtering method, a resist pattern is formed on a portion to be a wiring, and an unnecessary portion is removed by etching or the like. This method has a drawback that it is difficult to apply to the formation of fine wiring because the accuracy of the formed wiring is affected by the etching accuracy. The additive method is a method in which a resist pattern is formed on an unnecessary portion of the wiring on the substrate surface, and a metal film is formed only on a portion without the resist. In this method, since the accuracy of the wiring to be formed is determined by the accuracy of the resist pattern, fine wiring can be formed. However, when a plating film or the like is formed, the heat resistance of the film is weak and the reliability is high. There is a problem that it is low.
リフトオフ法は、配線の不要部分にレジストパターンを形成し、基板及びレジストの表面の全面にスパッタ法などで金属の成膜を行い、成膜後にレジスト及びレジスト表面の金属膜を剥離して配線を形成する方法である。この方法では、微細な配線を形成することができるだけでなく、耐熱性が高い金属膜をスパッタ法で容易に成膜することができ、サブトラクティブ法の精度及びアディティブ法の膜の耐熱性の問題を共に解決できるが、レジスト及びレジスト表面の金属膜を確実に剥離できるように、断面形状が複雑なレジストパターンを形成する必要があり、製造工程数の増加及び製造コストの増加を招来するという問題がある。 In the lift-off method, a resist pattern is formed on an unnecessary portion of the wiring, a metal film is formed on the entire surface of the substrate and the resist by a sputtering method, etc., and the metal film on the resist and the resist surface is peeled off after forming the wiring. It is a method of forming. In this method, not only fine wiring can be formed, but also a metal film having high heat resistance can be easily formed by sputtering, and there is a problem of the accuracy of the subtractive method and the heat resistance of the film of the additive method. However, it is necessary to form a resist pattern with a complicated cross-sectional shape so that the resist and the metal film on the resist surface can be reliably peeled off, resulting in an increase in the number of manufacturing steps and an increase in manufacturing cost. There is.
一方、配線の形成にレジストを用いず、配線パターンに対応する開口が形成されたマスクを用いるマスク成膜法がある。この方法では、配線部分を開口としたマスクを基板の表面に密着させ、マスク及び基板の表面の全面に金属の成膜を行い、成膜後にマスクを取り外して配線を形成する。形成される配線の精度はマスク精度で決まるため、リフトオフ法と同様に微細な配線を形成でき、スパッタ法等を用いれば耐熱性が高い金属膜を形成することができる。また、マスクの強度が高いものであれば、マスクを再利用することができるため、製造コストを減少させることができるという利点がある。 On the other hand, there is a mask film forming method using a mask in which an opening corresponding to a wiring pattern is formed without using a resist for forming a wiring. In this method, a mask having an opening in the wiring portion is brought into close contact with the surface of the substrate, a metal film is formed on the entire surface of the mask and the substrate, and the wiring is formed by removing the mask after the film formation. Since the accuracy of the wiring to be formed is determined by the mask accuracy, a fine wiring can be formed as in the lift-off method, and a metal film having high heat resistance can be formed by using a sputtering method or the like. Further, if the strength of the mask is high, the mask can be reused, which has an advantage that the manufacturing cost can be reduced.
しかし、マスク成膜法では、例えば配線の幅が2μm程度で長さが2mm程度の長い直線状の配線を、複数平行に並べたような配線を形成する場合に、マスクの基板への密着が不安定な状態、例えば平行線の部分に歪みが生じる又はマスクが基板に密着せずに浮き上がった状態となる等の状態となり、形成する配線の幅に誤差が生じる虞があり、誤差の程度によっては配線が断線する又は隣の配線と接触する等の虞があるという問題があった。 However, in the mask film forming method, for example, when forming a wiring in which a plurality of long linear wirings having a wiring width of about 2 μm and a length of about 2 mm are arranged in parallel, the mask adheres to the substrate. There is a possibility that an unstable state, for example, a distortion occurs in the parallel line portion or a state where the mask is lifted without being in close contact with the substrate, and there is a possibility that an error occurs in the width of the wiring to be formed. However, there is a problem that the wiring may break or may come into contact with the adjacent wiring.
特許文献1(特開2001−254169号公報)においては、長い直線状の配線を平行に並べた配線パターンを有するマスクにおいて、基板に貼り付ける側の反対側の表面に、複数の配線パターンを跨ぐ微細なリブを設けてマスクを補強することで、平行線の部分に歪みが生じないようにしている。 In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-254169), in a mask having a wiring pattern in which long linear wirings are arranged in parallel, a plurality of wiring patterns are straddled on the surface opposite to the side to be attached to a substrate. By providing fine ribs to reinforce the mask, the parallel lines are not distorted.
しかしながら、特許文献1に記載のマスクのように、複数の配線パターンを跨ぐリブを設けた場合には、リブを回り込んで基板の表面に成膜を行わなければならないため、基板の表面とリブとの間の距離が離れていることが望ましい。しかし、基板の表面とリブとの間の距離を離すためには、マスク本体を厚くする必要があり、マスク本体を厚くした場合には成膜が行われにくいため、微細な配線を形成することが難しいという問題がある。
However, when the ribs straddling a plurality of wiring patterns are provided as in the mask described in
また、特許文献1に記載のマスクは、電鋳により金属を析出させてマスクを作成するため、マスク本体が金属製であり、金属配線の形成に用いる場合には、再利用が難しいという問題がある。これは、マスクの表面に成膜された金属膜を剥離する場合に、王水又は硝酸等の強酸溶液により金属膜を剥離するため、マスク本体が溶解する虞があるためであり、マスクの表面に成膜された金属膜を剥離せずに再利用を行う場合には、配線パターンを形成するマスクの開口部分が金属膜により埋まる虞があるためである。
Moreover, since the mask of
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、微細な配線を精度よく形成できるマスク、そのようなマスクの製造方法、及びマスクを用いて基板上に配線を形成する配線基板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a mask capable of accurately forming fine wiring, a method for manufacturing such a mask, and wiring on a substrate using the mask. It is an object to provide a method of manufacturing a wiring board for forming a substrate.
本発明の第1の態様に従えば、直線状の貫通孔が形成された平板状のマスク本体と、該マスク本体の一面に前記貫通孔を跨いで配設され、前記マスク本体を補強する補強部とを備えるマスクにおいて、前記マスク本体の前記一面と反対側の面と、前記補強部の前記貫通孔に面している面との間の長さが、前記マスク本体の厚さよりも長く、前記補強部は、前記貫通孔を跨いで配設された第1の補強体と、平面視で前記貫通孔と重なる領域で前記第1の補強体と交差し、平面視で前記貫通孔の一部と重なる領域に配設された第2の補強体とを有し、前記第1の補強体と第2の補強体とが交差する部分は、前記第1の補強体及び第2の補強体の他の部分よりも厚いマスクが提供される。
また、前記第2の補強体は、前記貫通孔と平行に形成されており、平面視で前記貫通孔の幅よりも細い幅に形成されていてもよい。
そして、前記第1の補強体は、前記貫通孔の開口を覆う部分に凹部が形成され、前記凹部によって画定される領域は前記貫通孔と連通していてもよい。
According to the first aspect of the present invention, a flat mask main body in which straight through holes are formed, and a reinforcement that reinforces the mask main body is disposed across the through holes on one surface of the mask main body. in the mask and a part, the said one face of the mask body and the opposite surface, a length between said that surface facing the through hole of the reinforcing section is rather long than the thickness of the mask body The reinforcing portion intersects the first reinforcing body disposed across the through hole and the first reinforcing body in a region overlapping with the through hole in plan view, and the plan view of the through hole. A second reinforcing body disposed in a region overlapping with a part, and a portion where the first reinforcing body and the second reinforcing body cross each other includes the first reinforcing body and the second reinforcing body. It has thick mask is provided than other parts of the body.
Further, the second reinforcing body may be formed in parallel with the through hole, and may be formed with a width narrower than the width of the through hole in plan view.
In the first reinforcing body, a recess may be formed in a portion covering the opening of the through hole, and a region defined by the recess may be communicated with the through hole.
本発明の第1の態様によれば、マスク本体に形成された配線パターンをなす貫通孔を跨いで配される補強部を備え、例えば、補強部の貫通孔を覆う部分に凹部を設けることで、凹部によって画定される領域は貫通孔と連通するので、マスク本体を厚くすることなく基板と補強部との間の距離を広げることができる。例えばスパッタ法により基板上に配線を形成する場合、スパッタされる金属は補強部の凹部を回り込んで、基板上の補強部の影となる部分にも堆積できる。このとき、配線が形成される基板と補強部との間の距離は、マスク本体の厚さに関係なく、補強部に形成される凹部の深さによって決定されるので、基板と補強部との間の距離を十分に広げることができる。また、補強部と関係なくマスク本体の厚さを決定することができるため、マスク本体の厚さを薄くすることができ、より微細な配線パターンをマスク本体に形成することができる。よって、マスクの設計の自由度が高くなり、マスクの適用分野を広範囲なものにすることができる。なお、補強部の貫通孔に面している面(補強部の上内面)と、マスク本体の補強部が配置されていない側の面(裏面)との間の長さは、最長になるように定義する。つまり、例えば補強部の上内面が平坦な面ではなく、凹面形状であるような場合には、補強部の上内面の、マスクの裏面から最も遠い地点とマスクの裏面との間の距離を指すものとする。
本態様によれば、マスク本体に直線状の貫通孔を複数並設して配線パターンを形成する場合に、複数の貫通孔を跨いで第1の補強体を配設し、第1の補強体と交差するように第2の補強体を配設することで、より配線パターンを強固に補強することができるため、形成する直線状の配線に歪みなどが生じて断線又はショート等がより起こらないようにすることができ、配線の形成工程で発生する不良をより低減することができる。
そして、第1の補強体と第2の補強体とが交差する部分は、第1の補強体及び第2の補強体の他の部分よりも厚くしてあるので、第2の補強体を貫通孔とほぼ重なる領域に配設することができ、第2の補強体を形成する位置の自由度が大きくなる。
According to the first aspect of the present invention, the reinforcing portion is provided across the through hole forming the wiring pattern formed in the mask main body, and, for example, the concave portion is provided in the portion covering the through hole of the reinforcing portion. Since the region defined by the recess communicates with the through hole, the distance between the substrate and the reinforcing portion can be increased without increasing the thickness of the mask body. For example, when a wiring is formed on a substrate by a sputtering method, the sputtered metal goes around the concave portion of the reinforcing portion and can also be deposited on the shadow portion of the reinforcing portion on the substrate. At this time, the distance between the substrate on which the wiring is formed and the reinforcing portion is determined by the depth of the concave portion formed in the reinforcing portion regardless of the thickness of the mask body. The distance between them can be expanded sufficiently. In addition, since the thickness of the mask body can be determined regardless of the reinforcing portion, the thickness of the mask body can be reduced, and a finer wiring pattern can be formed on the mask body. Accordingly, the degree of freedom in mask design is increased, and the field of application of the mask can be widened. It should be noted that the length between the surface facing the through hole of the reinforcing portion (upper inner surface of the reinforcing portion) and the surface on the side where the reinforcing portion of the mask body is not disposed (back surface) is the longest. Defined in In other words, for example, when the upper inner surface of the reinforcing portion is not a flat surface but a concave shape, the distance between the point farthest from the back surface of the mask and the back surface of the mask on the upper inner surface of the reinforcing portion is indicated. Shall.
According to this aspect, when forming a wiring pattern by arranging a plurality of linear through holes in the mask main body, the first reinforcing body is disposed across the plurality of through holes, and the first reinforcing body By arranging the second reinforcing body so as to intersect with the wiring pattern, the wiring pattern can be reinforced more strongly, so that the straight line to be formed is distorted and the disconnection or short circuit does not occur more. Thus, defects occurring in the wiring formation process can be further reduced.
The portion where the first reinforcement body and the second reinforcement body intersect is thicker than the other portions of the first reinforcement body and the second reinforcement body, and thus penetrates the second reinforcement body. It can arrange | position in the area | region which overlaps with a hole substantially, and the freedom degree of the position which forms a 2nd reinforcement body becomes large.
本発明のマスクにおいて、前記凹部は前記貫通孔と重なる領域に渡って形成され、前記凹部の内面及び前記貫通孔によって画定される前記マスク本体の面が連続した面であってもよい。 The mask of this invention WHEREIN: The said recessed part is formed over the area | region which overlaps with the said through-hole, The surface of the said mask main body defined by the inner surface of the said recessed part and the said through-hole may be a continuous surface.
補強部の凹部を、マスク本体の貫通孔と重なる領域の全体に渡って形成し、凹部の内面及び貫通孔の内面が連続した面をなすようにすることで、凹部及び貫通孔を同じ工程で形成することができるため、補強部の凹部を簡単に形成することができる。 The concave portion of the reinforcing portion is formed over the entire area overlapping with the through hole of the mask body, and the inner surface of the concave portion and the inner surface of the through hole form a continuous surface. Since it can form, the recessed part of a reinforcement part can be formed easily.
本発明のマスクにおいて、前記マスク本体及び前記補強部が、シリコン又はシリコンを含む化合物を用いてもよい。 In the mask of the present invention, the mask body and the reinforcing portion may use silicon or a compound containing silicon.
マスクをシリコン又はシリコンを含む化合物で製造することで、マスクを用いて基板上に配線の金属膜の形成を行った後、マスク表面に付着した金属膜を王水又は硝酸等で剥離することができ、マスクの再利用が可能となる。従って、レジストパターンによりマスキングを行う場合と比較して、コストを低減することができる。 By manufacturing the mask with silicon or a compound containing silicon, after forming a metal film of wiring on the substrate using the mask, the metal film attached to the mask surface may be peeled off with aqua regia or nitric acid. The mask can be reused. Therefore, the cost can be reduced as compared with the case where masking is performed with a resist pattern.
また、本発明に係るマスクは、前記マスク本体及び前記補強部が、一体形成されていてもよい。 In the mask according to the present invention, the mask main body and the reinforcing portion may be integrally formed.
マスク本体及び補強部を一体的に形成することで、補強部を別体で製作して着接する場合のマスク本体と補強部との位置ずれなどが生じることがないため、より微細で複雑な配線パターンを有するマスクを実現することができる。また、補強部を別体で製作してマスク本体に着接する場合に形成することが難しい補強部の凹部を設けることができる。 By forming the mask body and the reinforcement part integrally, there is no positional deviation between the mask body and the reinforcement part when the reinforcement part is manufactured and attached separately. A mask having a pattern can be realized. Moreover, the recessed part of the reinforcement part difficult to form when manufacturing a reinforcement part separately and attaching to a mask main body can be provided.
また、本発明に係るマスクは、前記マスク本体に直線状の貫通孔が複数並設してあり、前記補強部が、複数の前記貫通孔を跨いで配設されていてもよい。 In the mask according to the present invention, a plurality of linear through holes may be provided in parallel in the mask body, and the reinforcing portion may be disposed across the plurality of through holes.
マスク本体に直線状の細長い貫通孔を複数並設して配線パターンを形成する場合に、複数の貫通孔を跨いで補強部を配設することで、歪みなどが起こりやすい配線パターンを補強することができるため、形成する配線に断線又はショート等が起こらないようにすることができ、配線の形成工程で発生する不良を低減することができる。 When a wiring pattern is formed by arranging a plurality of linear elongated through holes in the mask body, the wiring pattern that is likely to be distorted is reinforced by arranging reinforcing parts across the plurality of through holes. Therefore, disconnection or short-circuiting can be prevented from occurring in the wiring to be formed, and defects generated in the wiring formation process can be reduced.
本発明のマスクは、前記補強部が細長い形状を有し、前記補強部の前記貫通孔と重なる部分の幅が、前記補強部の前記貫通孔と重ならない部分の幅よりも短くてもよい。この場合には、補強部と貫通孔とが重なる部分が小さくなるので、このマスクを用いて配線を形成する際に、配線の断線などの発生率が低下する。 In the mask of the present invention, the reinforcing portion may have an elongated shape, and the width of the portion of the reinforcing portion that overlaps the through hole may be shorter than the width of the portion of the reinforcing portion that does not overlap the through hole. In this case, since the portion where the reinforcing portion and the through hole overlap is reduced, the occurrence rate of the wire breakage or the like is reduced when the wire is formed using this mask.
本発明のマスクは、前記マスク本体に屈曲部分を有する折れ線状の貫通孔が複数並設してあり、前記補強部が、複数の前記貫通孔の屈曲部分を跨いで配設されていてもよい。 In the mask of the present invention, a plurality of broken line-shaped through holes having a bent portion may be provided in parallel in the mask body, and the reinforcing portion may be disposed across the bent portions of the plurality of through holes. .
マスク本体に屈曲部分を有する折れ線状の貫通孔を複数並設して配線パターンを形成する場合に、屈曲部分を跨いで補強部を配設することで、折れ線状の配線パターンを効果的に補強することができるため、形成する配線に断線又はショート等がより起こらないようにすることができ、配線の形成工程で発生する不良をより低減することができる。 When a wiring pattern is formed by arranging a plurality of broken line-shaped through-holes having bent portions in the mask body, the reinforcing portion is disposed across the bent portions to effectively reinforce the broken line-shaped wiring pattern. Therefore, disconnection or short circuit or the like can be prevented from occurring in the wiring to be formed, and defects generated in the wiring formation process can be further reduced.
本発明のマスクは、前記マスク本体に形成された貫通孔内に島状部分が設けてあり、前記補強部が、前記貫通孔を跨ぎ、前記マスク本体及び前記島状部分を結んで配設されていてもよい。 In the mask of the present invention, an island-shaped portion is provided in a through-hole formed in the mask main body, and the reinforcing portion is disposed across the through-hole and connecting the mask main body and the island-shaped portion. It may be.
島状部分を有する貫通孔を配設して配線パターンを形成する場合に、島状部分及びマスク本体を結び、貫通孔を跨いで補強部を配設することで、補強部がない場合には形成不可能な配線パターンをマスクに形成することができるため、基板上に同心円状などの配線を形成できるようになり、配線のレイアウトの自由度が上がり、マスクの適用範囲又は適用分野を広げることができる。 When a through-hole having an island-shaped part is provided to form a wiring pattern, the island-like part and the mask main body are connected, and a reinforcing part is provided across the through-hole. Since a wiring pattern that cannot be formed can be formed on a mask, concentric wirings can be formed on a substrate, the degree of freedom of wiring layout is increased, and the mask application range or field of application is expanded. Can do.
本発明の第2の態様に従えば、複数の貫通孔が形成された平板状のマスク本体と、前記貫通孔を跨いで配設され、前記マスク本体を補強する補強部とを備えるマスクの製造方法において、平板状のマスク基材を設ける工程と、前記マスク基材の一面に前記貫通孔を形成するための第1のガイドパターンを形成する第1ガイドパターン形成工程と、前記第1のガイドパターンが形成された面に、前記第1のガイドパターンに従って、前記マスク基材を貫通しないようにエッチングを行う第1エッチング工程と、前記マスク基材の他面に、前記補強部を形成するための第2のガイドパターンを形成する第2ガイドパターン形成工程と、前記他面に、前記第2のガイドパターンに従って前記補強部の形成領域以外にエッチングを行い、前記第1エッチング工程でエッチングを行った部分を貫通させる第2エッチング工程とを備え、第2ガイドパターン形成工程は、前記補強部の第1の補強体を形成するための第1補強体パターンを形成する工程と、前記マスク基材の、前記第1の補強体パターンが形成された面に、前記第1の補強体パターンに従って、前記マスク基材を貫通しないようにエッチングを行うエッチング工程と、前記補強部の前記第1の補強体に交差する第2の補強体を形成するための第2補強体パターンを形成する工程と、前記マスク基材の、前記第2の補強体パターンが形成された面に、前記第2の補強体パターンに従って、前記マスク基材を貫通しないようにエッチングを行うエッチング工程と、前記補強部の前記第1の補強体及び第2の補強体の交差部分の上側に第3の補強体を形成するための第3補強体パターンを形成する工程とを備えるマスク製造方法が提供される。 According to the second aspect of the present invention, a mask is manufactured comprising a flat mask main body in which a plurality of through holes are formed, and a reinforcing portion that is disposed across the through holes and reinforces the mask main body. In the method, a step of providing a flat mask base material, a first guide pattern forming step of forming a first guide pattern for forming the through hole on one surface of the mask base material, and the first guide In order to form the reinforcing portion on the other surface of the mask base, and a first etching step of performing etching so as not to penetrate the mask base on the surface on which the pattern is formed according to the first guide pattern A second guide pattern forming step for forming the second guide pattern, and etching is performed on the other surface according to the second guide pattern except for the region where the reinforcing portion is formed. And a second etching step of penetrating a portion was etched by ring step, a second guide pattern-forming step comprises the steps of forming a first reinforcing member pattern for forming the first reinforcing member of said reinforcing portion And an etching step of performing etching so as not to penetrate the mask base material according to the first reinforcing body pattern on the surface of the mask base material on which the first reinforcing body pattern is formed, and the reinforcing portion Forming a second reinforcing body pattern for forming a second reinforcing body that intersects the first reinforcing body, and a surface of the mask base material on which the second reinforcing body pattern is formed. An etching process for performing etching so as not to penetrate the mask base material according to the second reinforcing body pattern, and an upper side of the intersection of the first reinforcing body and the second reinforcing body of the reinforcing portion. Third mask fabrication method Ru and forming a reinforcement pattern for forming the reinforcing member is provided.
本発明の第2の態様によれば、マスク基材の一面に貫通孔を形成するための第1のガイドパターンを形成し、第1のガイドパターンに従ってエッチングを行い、配線パターンを形成する。更に、マスク基材の他面に補強部を形成するための第2のガイドパターンを形成し、第2のガイドパターンに従ってエッチングを行い、補強部を形成する。マスク基材の両面からエッチングを行うことで、マスク本体に貫通孔を形成し、また、補強部に凹部を形成し、マスク本体及び補強部を一体的に形成する。このように、マスク基材の一面にエッチングを行って配線パターンを形成する第1エッチング工程と、他面にエッチングを行って補強部を形成する第2エッチング工程とを備えることで、補強部に凹部を形成することができるため、マスク本体の厚さに関係なく配線を形成する基板と補強部との距離を広くすることができ、確実に補強部の凹部を回り込んで配線の金属膜が形成できる。また、補強部と関係なくマスク本体の厚さを薄くすることができるため、より微細な配線パターンを形成することができる。
そして、第1補強体パターンと第2補強体パターンとが交差しており、また、第1補強体と第2補強体との接続部を補強する第3補強体を形成することができるので、強度の高い補強部を形成することができる。
According to the 2nd aspect of this invention, the 1st guide pattern for forming a through-hole is formed in one surface of a mask base material, and it etches according to a 1st guide pattern, and forms a wiring pattern. Furthermore, a second guide pattern for forming a reinforcing portion is formed on the other surface of the mask base material, and etching is performed according to the second guide pattern to form the reinforcing portion. By etching from both sides of the mask base material, a through hole is formed in the mask main body, and a concave portion is formed in the reinforcing portion, so that the mask main body and the reinforcing portion are integrally formed. As described above, the reinforcing portion is provided with the first etching step of forming the wiring pattern by etching on one surface of the mask base material and the second etching step of forming the reinforcing portion by etching on the other surface. Since the concave portion can be formed, the distance between the substrate on which the wiring is formed and the reinforcing portion can be increased regardless of the thickness of the mask main body, and the metal film of the wiring is surely moved around the concave portion of the reinforcing portion. Can be formed. In addition, since the thickness of the mask body can be reduced regardless of the reinforcing portion, a finer wiring pattern can be formed.
And since the 1st reinforcement body pattern and the 2nd reinforcement body pattern cross | intersect, and the 3rd reinforcement body which reinforces the connection part of the 1st reinforcement body and the 2nd reinforcement body can be formed, A strong reinforcing part can be formed.
本発明のマスク製造方法は、前記第1エッチング工程及び前記第2エッチング工程で行うエッチングの深さの合計が、前記マスク基材の厚さより大きくてもよい。 In the mask manufacturing method of the present invention, the total depth of etching performed in the first etching step and the second etching step may be larger than the thickness of the mask base material.
第1エッチング工程で行うエッチングの深さ及び第2エッチング工程で行うエッチングの深さの合計を、マスク基材の厚さより大きくすることで、補強部の凹部の深さは、エッチングの深さの合計とマスク基材の厚さとの差分で簡単に決定することができ、凹部を簡単に形成することができる。 By making the sum of the depth of etching performed in the first etching step and the depth of etching performed in the second etching step larger than the thickness of the mask base material, the depth of the concave portion of the reinforcing portion becomes the etching depth. It can be easily determined by the difference between the total and the thickness of the mask substrate, and the recess can be easily formed.
本発明のマスク製造方法は、前記第1エッチング工程及び前記第2エッチング工程で行うエッチングが、異方性エッチングであってもよい。 In the mask manufacturing method of the present invention, the etching performed in the first etching step and the second etching step may be anisotropic etching.
第1エッチング工程及び第2エッチング工程で行うエッチングを、異方性エッチングで行うことで、マスクに配線パターンを形成する貫通孔の断面形状を鋭角なものにすることができるため、断面形状が半円状になりやすい等方性エッチングで行う場合に比較して、より高精度に配線パターンを形成することができ、より微細な配線パターンを形成することができる。 Since the etching performed in the first etching step and the second etching step is performed by anisotropic etching, the cross-sectional shape of the through hole for forming the wiring pattern in the mask can be made acute, so that the cross-sectional shape is half Compared with the case of isotropic etching that tends to be circular, the wiring pattern can be formed with higher accuracy and a finer wiring pattern can be formed.
本発明のマスク製造方法は、少なくとも前記第2ガイドパターン形成工程を行う以前に、複数の前記貫通孔を形成するためのマスク領域を、マスク基材にエッチングを行うことで形成するマスク領域形成工程を行ってもよい。 In the mask manufacturing method of the present invention, at least before performing the second guide pattern forming step, a mask region forming step for forming a mask region for forming the plurality of through holes by etching the mask base material May be performed.
マスク基材に予めエッチングを行って、配線パターンを形成するためのマスク領域を形成しておくマスク領域形成工程を備えることで、マスク基材の厚さを予め調節することができる。そのため、両面に行うエッチングが行いやすくなり、貫通孔及び補強部の凹部を精度よく形成することができる。 The thickness of the mask base material can be adjusted in advance by providing a mask region forming step in which a mask region for forming a wiring pattern is formed by etching the mask base material in advance. Therefore, it is easy to perform etching on both surfaces, and the through hole and the concave portion of the reinforcing portion can be formed with high accuracy.
本発明の第3の態様に従えば、複数の貫通孔が形成された平板状のマスク本体と、該マスク本体の一面に前記貫通孔を跨いで配設され、前記マスク本体を補強する補強部とを備え、前記マスク本体の前記一面と反対側の面と、前記補強部の前記貫通孔に面している面との間の長さが、前記マスク本体の厚さよりも長いマスクを用いて、基板上に配線を形成する配線基板の製造方法において、前記マスクの他面が前記基板と対向するように前記マスクを位置決めする位置決め工程と、前記一面側から前記基板へ向けて、配線を形成するための材料粒子を飛翔させ、前記基板に配線を形成する配線形成工程とを備える配線基板の製造方法が提供される。 According to the third aspect of the present invention, a flat mask main body in which a plurality of through holes are formed, and a reinforcing portion that is disposed across the through hole on one surface of the mask main body and reinforces the mask main body. And using a mask having a length between a surface opposite to the one surface of the mask body and a surface facing the through hole of the reinforcing portion longer than the thickness of the mask body. In the method of manufacturing a wiring board for forming wiring on the substrate, a positioning step for positioning the mask so that the other surface of the mask faces the substrate, and wiring is formed from the one surface side toward the substrate There is provided a method for manufacturing a wiring board, comprising: a wiring forming step of flying material particles to form a wiring on the substrate.
貫通孔を覆う部分に例えば、貫通孔と連通する領域を画成する凹部を有する補強部が設けられたマスクを使用して、補強部が設けられた面の反対面が基板と対向するようにマスクの位置を決め、補強部が設けられた面の側から配線を形成するための材料粒子を、例えばスパッタ法により飛翔させて基板上に堆積させる。この場合、マスクの補強部には凹部が形成されており、基板の、補強部の影になった部分にも材料粒子が回り込むため、基板上に配線を精度よく形成できる。 For example, by using a mask provided with a reinforcing portion having a recess that defines a region communicating with the through hole in a portion covering the through hole, the surface opposite to the surface provided with the reinforcing portion is opposed to the substrate. The position of the mask is determined, and the material particles for forming the wiring are deposited on the substrate by, for example, sputtering using a sputtering method. In this case, the concave portion is formed in the reinforcing portion of the mask, and the material particles go around the portion of the substrate that is shaded by the reinforcing portion, so that the wiring can be accurately formed on the substrate.
本発明の配線基板の製造方法は、前記マスクの表面に堆積した材料粒子を除去する除去工程を備えてもよい。 The method for manufacturing a wiring board according to the present invention may include a removing step of removing material particles deposited on the surface of the mask.
この場合は、基板上に配線を形成した後、マスクの表面に堆積した材料粒子を除去することで、マスクの貫通孔が材料粒子により閉塞されることがなく、マスクを再利用することが可能であるため、配線基板の製造コストを削減することができる。 In this case, after the wiring is formed on the substrate, the material particles deposited on the surface of the mask are removed, so that the mask's through-holes are not blocked by the material particles, and the mask can be reused. Therefore, the manufacturing cost of the wiring board can be reduced.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
〈第1実施形態〉
図1は、本発明に係るマスクの模式的斜視図であり、図2は、図1のII−II線による断面図である。図において1は平板状のマスク本体であり、マスク本体1には基板101に形成すべき金属配線102の配線パターンに対応した複数の細長い貫通孔2が形成されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic perspective view of a mask according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. In the figure,
複数の細長い貫通孔2の一部分は、直線状をなして互いに略平行に配設してある。マスク本体1の上面1Uには、複数の角棒状の補強部3が、貫通孔2の略平行に配された部分と交差し、且つ、それぞれの部分を跨ぐように、一定の間隔で設けられている。補強部3を設けることにより、貫通孔2の幅などに歪みが生じることを防止している。補強部3の貫通孔2を跨ぐ部分、つまり、マスク本体1の、貫通孔2が形成されている領域と対向する部分には、略矩形状の凹部4が形成されており、補強部3の形状はアーチ状となっている。即ち、凹部4は、その内部空間が貫通孔2の内部空間と連通するように形成されている。また、凹部4の内面及び貫通孔2の内面は連続した面をなすように形成されている。凹部4を設けることで、マスク本体1の下面1Lの貫通孔2の開口部分と補強部3との間隔を広げることができ、スパッタ法などによって金属配線の形成を行う場合に、スパッタされた金属粒子は補強部3を回り込みやすくなる。
A part of the plurality of elongated through
マスク本体1の厚さは約25μmである。このようにマスク本体1が薄い場合には、マスク本体1に歪みが生じ易く、又はマスク本体1が基板101に密着せずに浮き上がった状態となり易い。そのため、基板101に形成される金属配線102に断線又はショート等が発生する虞がある。この現象は、貫通孔2の幅及び隣り合う貫通孔2の間隔に対して貫通孔の長さが長くなるほど発生しやすい。例えば、貫通孔2の幅及び隣り合う貫通孔2の間隔が約10μmの場合、貫通孔2の長さが約2mm以上で上記不具合が発生することが経験的に認められる。このため、並設された直線状の貫通孔2には、約2mm以内の間隔で補強部3を設けて、貫通孔2の補強を行うこととした。
The thickness of the
補強部3の厚さは約25μmであり、凹部4の深さは約15μmである、また、マスク本体1の厚さは約25μmであるので、マスク本体1の下面と補強部3の貫通孔2を覆う部分との間の距離は約40μmである。補強部3に凹部4が形成されていない場合は、マスク本体1の下面と補強部3との距離は約25μmであるので、凹部4を形成することで距離を約60%広げることができる。なお、貫通孔2の幅がより狭い場合には、補強部3の厚さを増して、凹部4をより深く形成することで、マスク本体1の下面1Lと補強部3の凹部表面4aとの距離を広げることが望ましい。このマスクを用いて基板上にスパッタ法などで金属配線を形成する場合には、マスク本体1の下面1Lと補強部3の凹部表面4aとの距離を広げることによって、スパッタされた金属粒子が、基板101上の、平面視で補強部3の貫通孔2を覆う部分と重なる領域、すなわち、基板101上の補強部3の影となる領域に、より回り込みやすくなる。
Since the thickness of the reinforcing
また、マスク本体1及び補強部3はマスク基材から一体的に形成されており、マスク基材にはシリコン又はシリコンを含む化合物等が用いられる。シリコンを含む化合物には、例えばSiC又はSiN等がある。シリコン又はシリコンを含む化合物等を用いることで、マスク本体1及び補強部3は、王水又は硝酸等の強酸溶液により溶解する虞がない。
Moreover, the mask
以上の構成のマスク本体1を用いて、スパッタ法により基板101の表面に金属配線102を形成する場合には、基板101の表面の金属配線102が形成される箇所に貫通孔2を位置決めした状態で、マスク本体1の下面を基板101の表面に密着させる。マスク本体1には、直線状の貫通孔2と交差するように補強部3が設けられているため、基板101にマスクを密着させる場合に生じるマスクの歪みをなくすことができ、また、マスクを基板101により密着させることができる。また、補強部3に凹部4を形成することにより、基板101の、補強部3の影となる領域にも金属粒子が回り込むため、形成される配線102が補強部3によって破断することは極力回避される。
When the
一般に、金属配線102は、マスク本体1の厚さが薄いほど精度よく形成することができる。また、金属粒子の補強部3における回り込みは、補強部3の凹部表面4aとマスク本体1の下面1Lとの距離が離れているほど効率よく行われる。このため、マスク強度の許容範囲内で、できるだけマスク本体1の厚さを薄くし、且つ、補強部3の凹部表面4aとマスク本体1の下面1Lとの距離を離すように、凹部4の深さを設定することが望ましい。
In general, the
また、マスクはシリコン又はシリコンを含む化合物によって形成されるため、基板101に金属配線102を形成した後、マスク表面に付着した金属粒子による膜をウエットエッチング処理により除去することが可能である。例えば金属粒子が白金である場合には王水を用い、金属粒子が金である場合には王水又はヨウ化アンモン系の溶液を用い、金属粒子が銀である場合には硝酸系の溶液を用いて、これらの金属粒子を除去することができる。
Further, since the mask is formed of silicon or a compound containing silicon, after the
補強部3は、複数並設された直線状の貫通孔2に交差するように設けるだけでなく、他の構成とすることもできる。図3乃至図10は、本発明に係るマスクの補強部3の配設例を示す正面図である。
The reinforcing
図3に示す配設例では、8つの直線状の細長の貫通孔2が並設されている場合に、一定の間隔を隔てて配置されている複数の直線状の補強部3は、8つの貫通孔2のそれぞれに跨って、貫通孔2が延在する方向と直交するように並設されている。
In the example of arrangement shown in FIG. 3, when eight straight elongated through
図4に示す配設例では、8つの直線状の細長の貫通孔2a〜2hは、各貫通孔が延在する方向(長手方向)と直交する短手方向に、間隔を隔ててほぼ平行に配設されている。さらに、複数の補強部3aが、各貫通孔の短手方向の一方側(図4の上側)の4つの貫通孔2a〜2dのそれぞれに跨って、各貫通孔の短手方向にほぼ平行に設けられている。同様に、複数の補強部3bが、各貫通孔の短手方向の他方側(図4の下側)の4つの貫通孔2e〜2hのそれぞれに跨って、各貫通孔の短手方向にほぼ平行に設けられている。複数の補強部3a,3bは、各貫通孔の長手方向に一定の間隔で交互に配置されている。この場合、図3に示すものと比較して、補強部3a,3bが各貫通孔を跨ぐ部分が少なくなるため、金属配線を形成する際に破断が生じやすい箇所が減り、配線形成の信頼性が向上するという利点がある。
In the arrangement example shown in FIG. 4, the eight straight elongated through
図5に示す配設例は、図4に示す配設例の補強部3a,3bの補強強度を高めたものである。貫通孔2a〜2hの配置は図4と同様である。図5に示す補強部は、第1の補強体3cと第2の補強体3dとを備える。第1の補強体3cは、貫通孔2a〜2d又は貫通孔2e〜2hに跨って、各貫通孔が延在する方向と直交する方向に配設される。第2の補強体3dは、マスク本体1の、2つの貫通孔2bと2c(又は貫通孔2fと2g)によって画成される領域1Dに、各貫通孔の延在する方向に沿って形成された壁部であり、各貫通孔の延在する方向に隣接する2つの第1の補強体3cを互いに連結している。このように、二方向から補強を行うことによって、補強部の補強強度を高めている。
In the example of arrangement shown in FIG. 5, the reinforcing strength of the reinforcing
図6に示す配設例では、図4、5と同じく8つの直線状の貫通孔2a〜2hが並設されている。補強部3は、8つの貫通孔2a〜2hをそれぞれを跨いで、各貫通孔が延在する方向と約45度の角度をもって延在する第1の補強体3eと、同じく8つの貫通孔2a〜2hをそれぞれを跨いで延在し、且つ、第1の補強体3eと同一平面上で直交する第2の補強体3fとを備え、二方向から補強を行っている。
In the arrangement example shown in FIG. 6, eight linear through
図7に示す配設例では、屈曲部分を有する折れ線状の9つの貫通孔2が並設されている。すなわち、各貫通孔は、水平方向に延在する部分と垂直方向に延在する部分とが屈曲部分において交差している。各貫通孔の屈曲部分は、水平方向に対して約45度の角度をなす方向沿って一列に並んでおり、補強部3gは、この方向に沿って各貫通孔の屈曲部分をそれぞれ跨ぐように設けられている。これにより、歪みが最も生じやすい、配線パターンの屈曲部分を確実に補強することができる。
In the arrangement example shown in FIG. 7, nine broken line-shaped through
図8及び図9には、貫通孔2内に島状部分を有する場合の補強部3の配設例が示されている。ここで、島状部分とは、補強部を除いた場合に、全周囲が貫通孔により画成されている部分のことである。図8には、2つの大きさの異なる矩形状の配線を同心で形成するためのマスクの例が示されている。図8では、マスク本体1は、略矩形の形状の第1の島状部分84aと、第2の島状部分84bと、マスク外周部分84cと、補強部3とを備える。第2の島状部分84bは、第1の島状部分84aの周囲に一定の幅で形成された、平面視で略矩形枠の形状の貫通孔82aと、貫通孔82aと同心であって且つ一回り大きな略矩形枠の形状に形成された貫通孔82bとによって画成される。マスク外周部分84cは、第2の島状部分84bの外側に貫通孔82bを隔てて配置されている。補強部3は、第1の島状部分84a及び第2の島状部分84bの対角線方向に沿って四隅に1つづつ配置されている。各補強部3は、第1の島状部分84aの角部、第2の島状部分84bの角部及びマスク外周部分84cを結んで固定しており、貫通孔84a、84bをそれぞれを跨いで配設されている。このように、補強部3のないマスクでは実現不可能である島状部分を有するマスクを用いて配線パターンを形成できる。
8 and 9 show an example of the arrangement of the reinforcing
図9に示すマスクでは、マスク外周部分94aに形成された大きな矩形状の貫通孔2の内部に、25個の円形の島状部分94bが並設されている。島状部分94bは、5行5列のマトリクス状に配置されており、マトリクスの行方向及び列方向は、貫通孔2の外周の形状である矩形の横方向及び縦方向にそれぞれ平行である。島状部分94bは、各行及び各列において、直線状の補強部3によって連結されてマスク外周部分94aに固定されている。
In the mask shown in FIG. 9, 25 circular island portions 94b are juxtaposed inside the large rectangular through
図10には、実際の配線に近い形状の配線パターンを形成するためのマスクの配設例が示されている。図3及び図7に示したマスクの配設例を組み合わせたものである。マスク本体1には、3つの平面視略矩形状の貫通孔20cが形成され、それぞれの貫通孔20cの一辺の略中央から貫通孔の外側に向かって直線状に延びる細長の貫通孔20aが形成されている。ここで、3つの貫通孔20aは、ほぼ平行に形成されている。3つの貫通孔20cは、貫通孔20aが延在する長手方向と直交する短手方向には一定の間隔を隔てて形成されており、長手方向には、中央の貫通孔20cが両端の2つの貫通孔20cよりも貫通孔20aが延びる向きにずれて配置されている。両端の貫通孔20cの間には、貫通孔20aの長手方向に延在する6本の細長い貫通孔20bが形成されている。貫通孔20bは、中央の貫通孔20cと交差することを回避するために、貫通孔20aの短手方向両側の3本ずつが、それぞれ貫通孔20aの短手方向両側に向かって屈曲し、さらに中央の貫通孔20cの外側で貫通孔20aの長手方向に向かって屈曲するように形成されている。つまり、6つの細長い貫通孔20bは、3本づつの2つのグループに分かれて中央の貫通孔20cを避けつつ、貫通孔20aの長手方向に延在している。平行に延びる複数の細長い貫通孔20bが形成されている部分には、図3で示した例と同様に、貫通孔20bの延在方向と直交する補強部30aが、複数の貫通孔20bそれぞれを跨いで配設されている。また、複数の貫通孔20bの屈曲部分が並設されている部分には、図7で示した例と同様に、屈曲部分それぞれを跨ぐ補強部30bが配設されている。
FIG. 10 shows an arrangement example of a mask for forming a wiring pattern having a shape close to an actual wiring. This is a combination of the arrangement examples of the masks shown in FIGS. The mask
次に、上述のマスクを製造するための製造方法について説明する。図11は、本発明に係るマスクの製造方法のマスク領域形成工程を示す模式図であり、図11においては、上から下へ順番に製造工程でのマスクの状態を時系列で示しており、また、図の左側にマスクの断面図を、右側に断面図に対応する平面図を示してある。 Next, a manufacturing method for manufacturing the above-described mask will be described. FIG. 11 is a schematic diagram showing a mask region forming step of the method for manufacturing a mask according to the present invention. In FIG. 11, the state of the mask in the manufacturing step is shown in time series from top to bottom, Further, a cross-sectional view of the mask is shown on the left side of the figure, and a plan view corresponding to the cross-sectional view is shown on the right side.
図11(a)に加工前のウエハ10を示す。本実施形態では、本発明に係るマスクは円板状の4インチのシリコン製ウエハ10から製造される。ウエハ10の厚さD0は約500μmである。本発明のマスクは、ウエハ10に一辺が略10mmの略正方形状で、厚さが略50μmの領域(マスク領域)を44個形成し、該領域に複数の貫通孔を穿設することで形成される。以下、マスクの製造方法について詳述する。
FIG. 11A shows the
まず、ウエハ10の全面にレジストを塗布する。次に44個のマスク領域に対応した開口を有する露光用のマスクを介してレジストを露光し、その後、現像によりレジストの露光された部分を除去する。これにより、一辺の長さWR0が約10mmの略正方形状の開口を44個有するレジストマスク11が形成される。レジストマスク11が形成された後の状態を図11(b)に示す。具体的には、化薬マイクロケム製のレジストSU−8を、ミカサ製のスピンコータIH−DX2を用いてウエハ10の全面に塗布し、ウシオ製の露光機SE−571を用いて露光した後、酢酸2−プロピル系の現像液を用いて現像することで形成する。典型的には、形成されるレジストマスク11の厚さDR0は約40μmである。
First, a resist is applied to the entire surface of the
次いで、レジストマスク11が塗布されたウエハ10にエッチングを行う。エッチングは異方性エッチングであり、例えば、STS製のエッチング装置MULTIPLEX−ASE−HRMを用い、BoschプロセスにてSF6 ガス及びC4 F8 ガスで交互に処理することで行われる。エッチング後の状態を図11(c)に示す。このときのエッチングの条件は、速度5μm/min、選択比50:1、アスペクト比30:1である。また、エッチングの深さDE0は約450μmである。
Next, the
次いで、ウエハ10の表面に形成されていたレジストマスク11の剥離を行う。レジストマスク11の剥離は、例えば、アルキルベンゼン系の剥離液を用いて行う。レジストマスク11の剥離後の状態を図11(d)に示す。レジストマスク11の剥離を行うと、マスク領域の形成工程は終了し、ウエハ10に44個のマスク領域12が形成される。各マスク領域12は、一辺の長さが約10mmの正方形状で、厚さD1が約50μmの平板状である。
Next, the resist mask 11 formed on the surface of the
図12及び図13は、本発明に係るマスクの製造方法の貫通孔2、補強部3及び凹部4を形成する工程を示す模式図である。図12及び図13では、製造工程でのマスクの状態を上から下へ順に時系列で示しており、また、図の左側にマスクの断面図を、右側に断面図に対応する平面図を示している。また、図12及び図13は、図11のマスク領域12の1つを拡大して示している。マスク領域12には、平行に配設された直線状の細長い貫通孔2と、全ての貫通孔2を跨ぎ、且つ、貫通孔2の延在する方向と直交する補強部3が形成される。これは図3に示した貫通孔2及び補強部3の配設例に対応するものである。
12 and 13 are schematic views showing a process of forming the through
図12(a)は、図11(a)〜(d)を参照して説明したマスク領域形成工程で形成したマスク領域12の一部を拡大したものである。平板状のマスク基材10aの厚さD1は約50μmである。
FIG. 12A is an enlarged view of a part of the mask region 12 formed in the mask region forming process described with reference to FIGS. 11A to 11D. The thickness D 1 of the flat plate-shaped
まず、第1ガイドパターン形成工程を行う。第1ガイドパターン形成工程では、平板状のマスク基材10aの表面に、貫通孔2及び凹部4をエッチングにより形成するための開口を有するレジストパターン(第1ガイドパターン)15の形成を行う。レジストパターン15を形成した後の状態を図12(b)に示す。なお、レジストパターン15の塗布は図11(b)に示す工程で用いたものと同様の機器を用いて行う。
First, a first guide pattern forming process is performed. In the first guide pattern forming step, a resist pattern (first guide pattern) 15 having openings for forming the through
次いで、第1エッチング工程を行う。第1エッチング工程では、第1ガイドパターン形成工程で形成したレジストパターン15に従って、マスク基材10aの一面(表面)に異方性エッチングを行って溝2aを形成する。これらの溝2aは、後に貫通孔2及び凹部4となる。エッチング後の状態を図12(c)に示す。エッチングの深さDE1は、約40μmであるので、マスク基材10aを貫通しない。なお、エッチングは図11(c)に示す工程で用いたものと同様の機器を用いて行う。
Next, a first etching process is performed. In the first etching step, the
次いで、第1剥離工程を行う。第1剥離工程では、第1ガイドパターン形成工程でマスク基材10aの表面に形成されたレジストパターン15の剥離を行う。レジストパターン15を剥離した後の状態を図12(d)に示す。なお、レジストパターン15の剥離は図11(d)に示す工程と同様の方法で行う。
Next, a first peeling process is performed. In the first peeling step, the resist
次いで、レジストパターン15を剥離した後のマスク基材10aを反転させる。マスク基材10aを反転させた状態を図13(a)に示す。マスク基材10aを反転させるのは、補強部3を形成するために、マスク基材10aの反対面(裏面)に対してエッチングを行うためである。
Next, the
次いで、第2ガイドパターン形成工程を行う。第2ガイドパターン形成工程では、反転させたマスク基材10aの表面に、エッチングにより補強部3を形成するためのパターンであるレジストパターン(第2ガイドパターン)16の形成を行う。レジストパターン16を形成した後の状態を図13(b)に示す。なお、レジストパターン16の形成は図11(b)に示す工程で用いたものと同様の機器を用いて行う。
Next, a second guide pattern forming process is performed. In the second guide pattern forming step, a resist pattern (second guide pattern) 16 that is a pattern for forming the reinforcing
次いで、第2エッチング工程を行う。第2ガイドパターン形成工程にて形成されたレジストパターン16に従って、マスク基材10aに異方性エッチングを行い、補強部3を形成する。エッチングにより補強部3を形成した後の状態を図13(c)に示す。このとき行うエッチングの深さDE2は約25μmであり、第2エッチング工程で行うエッチングの深さDE2と、第1エッチング工程で行うエッチングの深さDE1と、(e)でのマスク基材10aの厚さD1との関係は、以下に示す式で表される。
Next, a second etching process is performed. According to the resist
DE1+DE2>D1 ・・・(1)
このため、第1エッチング工程で形成された溝は、第2エッチング工程によりマスク基材10aの裏面からエッチングされることによって貫通孔となる。なお、エッチングは図11(c)に示す工程で用いたものと同様の機器を用いて行う。
D E1 + D E2 > D 1 (1)
For this reason, the groove | channel formed at the 1st etching process turns into a through-hole by being etched from the back surface of the
次いで、第2剥離工程を行う。第2剥離工程では、第2ガイドパターン形成工程にて形成したレジストパターン16を剥離する。レジストパターン16を剥離した後の状態を図13(d)に示す。なお、レジストパターン16の剥離は図11(d)に示す工程と同様の方法で行う。
Next, a second peeling process is performed. In the second peeling step, the resist
以上の製造工程により、補強部3及び凹部4を有し、貫通孔2が形成されたマスクを製造することができる。マスク本体1の厚さDM1は、マスク基材10aの厚さD1 及び第2エッチング工程でのエッチングの深さDE2で決まり、これらの間には以下の式(2)で表される関係がある。また、凹部4の深さDM4は、マスク基材10aの厚さD1 、第1エッチング工程でのエッチングの深さDE1及び第2エッチング工程でのエッチングの深さDE2で決まり、これらの間には以下の式(3)で表される関係がある。本実施形態では、マスク本体1の厚さDM1は約25μmであり、凹部4の深さDM4は約15μmである。また、マスク本体1の下面と補強部3の貫通孔2を覆う部分との距離は、第1エッチング工程でのエッチングの深さDE1に等しい。
Through the above manufacturing process, a mask having the reinforcing
DM1=D1 −DE2 ・・・(2)
DM4=(DE1+DE2)−D1 ・・・(3)
マスク基材10aを両面からエッチングすることで、補強部3の貫通孔2を覆う部分に凹部4を有するマスクを製造することができ、マスク本体1の厚さDM1は第2エッチング工程でのエッチングの深さで決定でき、補強部3とマスク本体1の下面との距離は第1エッチング工程でのエッチングの深さで決定できる。このため、マスク強度の許容範囲内で、マスク本体1の厚さは薄く、補強部3とマスク本体1の下面との距離を離すように、マスクを形成することができる。
D M1 = D 1 −D E2 (2)
D M4 = (D E1 + D E2 ) −D 1 (3)
By etching the
図14は、本発明に係るマスクを用いて基板上に配線を形成する製造工程を示す模式図である。なお、図14においては、製造工程でのマスク及び基板の状態を(a)からEへ順に時系列で示している。 FIG. 14 is a schematic diagram showing a manufacturing process for forming wiring on a substrate using the mask according to the present invention. In FIG. 14, the states of the mask and the substrate in the manufacturing process are shown in chronological order from (a) to E.
まず、マスクを基板101に対して位置決めする。マスクの位置決めを行った後の状態を図14(a)に示す。マスクは、マスク本体1の補強部3が設けられていない側の面が基板101に対向するように、基板101に密着させて又は基板101と一定の間隔を開けて配される。
First, the mask is positioned with respect to the
次いで、基板101に配線を形成するために、マスクの補強部3が設けられている面(上面)側から、例えばスパッタ法によって白金又は金等の金属粒子103を飛翔させ基板101上に堆積させる。金属粒子103を堆積させる様子を図14(b)に示し、金属粒子103の堆積を終えた状態を図14(c)に示す。金属粒子103を堆積させると、基板101上に堆積した金属粒子103が金属配線を形成し、配線基板の形成が完了する。このとき、マスク本体1及び補強部3の上面に金属粒子103が付着して金属膜104をなす。
Next, in order to form wiring on the
次いで、金属膜104の除去工程を行う。除去工程では、王水又は硝酸等の強酸溶液を用いて金属膜104を溶解して剥離する。金属膜104の除去の様子を図14(d)に示し、金属膜104を除去した後のマスクの状態を図14(e)に示す。金属膜104を除去することでマスクを再利用することが可能となる。
Next, a removal process of the
なお、本実施の形態において、直線状又は折れ線状等の配線パターンを形成するためのマスクの例を数種類示したが、これに限るものではなく、例えば湾曲した配線が複数並設してある配線パターンなど、その他の形状であってもよい。また、マスクの製造工程において第2ガイドパターン形成工程の前にマスク基材10aを反転させるとしたが、反転させなくてもよい。また、本実施の形態で示したマスクの寸法及び加工寸法等は一例であって、これに限定するものではない。また、本実施の形態のマスクの製造工程で示した各工程で用いる製造用の機器、レジスト及び剥離剤等の種類は一例であって、これに限定するものではない。また、本実施の形態のマスク製造工程で行うエッチングの条件は一例であって、これに限定するものではない。さらに、金属粒子103を用いた堆積法(成膜法)は上記スパッタ法に限ることなく、真空蒸着法等の一般的な成膜法を用いることもできる。但し、成膜された膜の付着力が強い点や膜厚制御等の簡便さから、上記実施形態ではスパッタ法を用いている。
〈第2実施形態〉
図15は、第2実施形態に係るマスクの平面図である。図16は、図15のXVI−XVI線による断面図であり、図17は、図15のXVII−XVII線による断面図である。本実施形態に係るマスクは、図5及び図6に示した第1実施形態に係るマスクと同様に、補強部が互いに交差する第1の補強体及び第2の補強体を備える場合に、第1の補強体及び第2の補強体の交差部分の強度を高めたものである。
In the present embodiment, several examples of masks for forming a wiring pattern such as a straight line or a polygonal line have been shown, but the present invention is not limited to this, for example, a wiring in which a plurality of curved wirings are arranged in parallel. Other shapes such as a pattern may be used. In the mask manufacturing process, the
Second Embodiment
FIG. 15 is a plan view of a mask according to the second embodiment. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI in FIG. 15, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line XVII-XVII in FIG. Like the mask according to the first embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the mask according to the present embodiment includes the first reinforcing body and the second reinforcing body that the reinforcing portions intersect with each other. The strength of the intersection of the first reinforcing body and the second reinforcing body is increased.
なお、第2実施形態に係るマスクの構成のうち、第1実施形態のマスクの構成と同様の箇所には、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。また、本実施形態に係るマスクの製造方法の工程が、第1実施形態のマスクの製造方法の工程と同じである場合には、同一の工程名を付してその詳細な説明を省略する。 Note that, in the mask configuration according to the second embodiment, the same parts as those of the mask configuration according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Moreover, when the process of the mask manufacturing method according to the present embodiment is the same as the process of the mask manufacturing method of the first embodiment, the same process name is assigned and the detailed description thereof is omitted.
図15に示すように、マスク本体1には、平行に延在する複数の直線状の細長い貫通孔2が形成されている。補強部3は、それぞれ細長い形状の第1の補強体3hと第2の補強体3iとを備える。第1の補強体3hは貫通孔2の延在する方向と略直交するように配設され、また、第2の補強体3iは、第1の補強体3hの長手方向と略直交し、貫通孔2の延在する方向に沿って貫通孔2の開口を覆うように、配設される。ただし、第2の補強体3iの短手方向の幅は貫通孔2の短手方向の幅より細いので、第2の補強体3iにより貫通孔2の開口の全てが覆われることはない。
As shown in FIG. 15, the mask
第2の補強体3iは、平面視で貫通孔2とほぼ重なる領域に、貫通孔2の長手方向に沿って配設してあり、第2の補強体3iは両端部分及び第1の補強体3hとの交差部分によってのみ支持されている。このため、第2の補強体3iの安定性を高めるため、第1の補強体3h及び第2の補強体3iの交差部分の上側(貫通孔2と反対側)に第3の補強体3jが設けてある。第3の補強体3jは、第1の補強体3h及び第2の補強体3iの交差部分の厚さを大きくすることで交差部分を上方へ突出させた態様で設けてあり、これによって第2の補強体3iの安定性を高めている。
The second reinforcing
図18、図19及び図20は、本実施形態に係るマスクの製造工程を示す模式図である。図18は貫通孔及び補強部の凹部を形成する工程を示しており、図19は第1の補強体を形成する工程を示しており、また、図20は第2の補強体及び第3の補強体を形成する工程を示している。なお、本工程ではマスク領域の形成工程は省略してある。 18, 19 and 20 are schematic views showing the manufacturing process of the mask according to the present embodiment. FIG. 18 shows a step of forming the through hole and the concave portion of the reinforcing portion, FIG. 19 shows a step of forming the first reinforcing body, and FIG. 20 shows the second reinforcing body and the third reinforcing body. The process of forming a reinforcing body is shown. In this step, the mask region forming step is omitted.
図18(a)は、マスク領域形成工程にて形成されたマスク領域の一部を拡大したものである。厚さD1 は、平板状のマスク基材10aの厚さを示す。本実施形態では、厚さD1は約55μmである。
FIG. 18A is an enlarged view of a part of the mask region formed in the mask region forming step. The thickness D 1 represents the thickness of the plate-shaped
まず、第1ガイドパターン形成工程を行う。第1ガイドパターン形成工程では、平板状のマスク基材10aの表面にレジストパターン17の形成を行う。レジストパターン17を形成した後の状態を図18(b)に示す。ここで、レジストパターン17は、エッチングにより貫通孔2及び凹部4を形成するための開口を有する
次いで、第1エッチング工程を行う。第1エッチング工程では、第1ガイドパターン形成工程にて形成されたレジストパターン17に従って、マスク基材10aに異方性エッチングを行い、後に貫通孔2及び凹部4となる溝2aを形成する。エッチング後の状態を図18(c)に示す。このとき行うエッチングの深さDE1は、約40μmであり、マスク基材10aを貫通しない。
First, a first guide pattern forming process is performed. In the first guide pattern forming step, a resist
次いで、第1剥離工程を行う。第1剥離工程では、第1ガイドパターン形成工程にてマスク基材10aの表面に形成されたレジストパターン17の剥離を行う。レジストパターン17を剥離した後の状態を図18(d)に示す。
Next, a first peeling process is performed. In the first peeling step, the resist
次いで、レジストパターン17を剥離した後のマスク基材10aを反転させる。マスク基材10aを反転させた状態を図19(a)に示す。マスク基材10aを反転させるのは、補強部3を形成するために、マスク基材10aの反対面に対してエッチングを行うためである。
Next, the
次いで、第2ガイドパターン形成工程を行う。第2ガイドパターン形成工程では、反転させたマスク基材10aの表面にレジストパターン18の形成を行う。ここで、レジストパターン18は、補強部3の第1の補強体3hをエッチングにより形成するためのパターンである。レジストパターン18を形成した後の状態を図19(b)に示す。
Next, a second guide pattern forming process is performed. In the second guide pattern forming step, a resist
次いで、第2エッチング工程を行う。第2ガイドパターン形成工程にて形成されたレジストパターン18に従って、マスク基材10aに異方性エッチングを行い、第1の補強体3hを形成する。エッチングにより第1の補強体3hを形成した後の状態を図19(c)に示す。このとき行うエッチングの深さDE2は約10μmであり、この段階では溝2aはマスク基材10aを貫通していない。
Next, a second etching process is performed. According to the resist
次いで、第2剥離工程を行う。第2剥離工程では、第2ガイドパターン形成工程にて形成したレジストパターン18を剥離する。レジストパターン18を剥離した後の状態を図19(d)に示す。
Next, a second peeling process is performed. In the second peeling step, the resist
次いで、第3ガイドパターン形成工程を行う。第3ガイドパターン形成工程では、レジストパターン19の形成を行う。ここで、レジストパターン19は、補強部3の第2の補強体3i及び第3の補強体3jを形成するためのパターンである。レジストパターン19を形成した後の状態を図20(a)に示す。レジストパターン19は、既に形成されている第1の補強体3hを跨いで塗布されるが、レジストパターン19が十分な厚みを持つように塗布を行うことで、ガイドパターンが途切れるなどの虞をなくすことができる。また、第1の補強体3h上に形成されたレジストパターン19が、第3の補強体3jを形成するためのパターンとなる。
Next, a third guide pattern forming process is performed. In the third guide pattern forming step, a resist
次いで、第3エッチング工程を行う。第3エッチング工程では、第3ガイドパターン形成工程で形成されたレジストパターン19に従って、マスク基材10aに異方性エッチングを行い、補強部3の第2の補強体3i及び第3の補強体3jを形成する。エッチングを行った後の状態を図20(b)に示す。このとき行うエッチングの深さDE3は約10μmであり、第2エッチング工程で行うエッチングの深さDE2と、第1エッチング工程で行うエッチングの深さDE1と、マスク基材10aの厚さD1 との関係は以下の式で表される。このため、第1エッチング工程で形成された溝2aは、第3エッチング工程により貫通して、配線パターンを形成するための貫通孔2となる。
Next, a third etching process is performed. In the third etching step, the
DE1+DE2+DE3>D1 ・・・(4)
次いで、第3剥離工程を行う。第3剥離工程では、第3ガイドパターン形成工程にて形成したレジストパターン19を剥離する。レジストパターン19の剥離を行った後の状態を図20(c)に示す。
D E1 + D E2 + D E3 > D 1 (4)
Next, a third peeling process is performed. In the third peeling step, the resist
以上の製造工程により、補強部3の第1の補強体3h及び第2の補強体3iの交差部分に第3の補強体3jを形成することができ、第2の補強体3iの安定性を高めることができる。また、第1実施形態と同様に、マスク基材10aの両面からエッチングを行うことで、第1の補強体3h及び第2の補強体3iの貫通孔を覆う部分には、凹部4を形成することができる。
Through the above manufacturing process, the third reinforcing
なお、第2実施形態に示したマスクの配線パターンは一例であって、これに限るものではなく、例えば、第1実施形態に示した様々な配線パターンに応用することができる。また、第1の補強体3h及び第2の補強体3iの強度が十分に強い場合には、第3の補強体3jを設けなくてもよい。この場合には、第1実施形態に示す第2ガイドパターン形成工程及び第2エッチング工程にて、第1の補強体3h及び第2の補強体3iを同時に形成してもよい。
The wiring pattern of the mask shown in the second embodiment is an example and is not limited to this. For example, the mask wiring pattern can be applied to various wiring patterns shown in the first embodiment. Further, when the strength of the first reinforcing
上記実施形態では、補強部は一定の幅を有する棒状の部材で構成されていたが、図21に示すように、補強部203の、平面視でマスク本体1に形成された貫通孔2と重なる部分203aの幅が他の部分203bの幅よりも小さくてもよい。補強部203をこのような形状とすることによって、このマスクを利用して基板上に金属配線をスパッタ法などで形成する際に、基板上の、補強部の影となる領域にもスパッタされた金属が回り込みやすくなる。
In the above embodiment, the reinforcing portion is formed of a rod-shaped member having a certain width. However, as shown in FIG. 21, the reinforcing
なお、上記実施形態では、補強部に形成された凹部の断面形状は略矩形であったが、例えば半円形などの任意の形状にし得る。 In the above-described embodiment, the cross-sectional shape of the concave portion formed in the reinforcing portion is substantially rectangular, but may be any shape such as a semicircular shape.
1 マスク本体
2 貫通孔
3、30a、30b 補強部
3a、3c、3e、3h 第1の補強体
3b、3d、3f、3i 第2の補強体
3j 第3の補強体
4 凹部
10 ウエハ(マスク基材)
10a マスク基材
11 レジストマスク
15、16、17、18、19 レジストパターン
12 マスク領域
DESCRIPTION OF
10a mask base material 11 resist
Claims (16)
前記マスク本体の前記一面と反対側の面と、前記補強部の前記貫通孔に面している面との間の長さが、前記マスク本体の厚さよりも長く、
前記補強部は、前記貫通孔を跨いで配設された第1の補強体と、平面視で前記貫通孔と重なる領域で前記第1の補強体と交差し、平面視で前記貫通孔の一部と重なる領域に配設された第2の補強体とを有し、
前記第1の補強体と第2の補強体とが交差する部分は、前記第1の補強体及び第2の補強体の他の部分よりも厚いことを特徴とするマスク。 In a mask comprising a flat mask main body in which a linear through hole is formed, and a reinforcing portion that is disposed across the through hole on one surface of the mask main body and reinforces the mask main body,
Wherein the one surface of the mask body and the opposite surface, a length between said that surface facing the through hole of the reinforcing section is rather long than the thickness of said mask body,
The reinforcing portion intersects the first reinforcing body disposed across the through hole and the first reinforcing body in a region overlapping with the through hole in a plan view, and one of the through holes in the plan view. A second reinforcing body disposed in a region overlapping the portion,
It said first reinforcing member and the portion where the second reinforcing member intersect, the first reinforcing member and a second mask, wherein the thickness Ikoto than other portions of the reinforcing member.
前記補強部が、複数の前記貫通孔を跨いで配設してあることを特徴とする請求項1に記載のマスク。 A plurality of linear through holes are juxtaposed in the mask body,
The mask according to claim 1, wherein the reinforcing portion is disposed across the plurality of through holes.
前記補強部が、複数の前記貫通孔の屈曲部分を跨いで配設してあることを特徴とする請求項1に記載のマスク。 A plurality of polygonal through-holes having a bent portion in the mask body are arranged side by side,
The mask according to claim 1, wherein the reinforcing portion is disposed across a plurality of bent portions of the through holes.
前記補強部が、前記貫通孔を跨ぎ、前記マスク本体及び前記島状部分を結んで配設してあることを特徴とする請求項1に記載のマスク。 An island-shaped portion is provided in the through-hole formed in the mask body,
2. The mask according to claim 1, wherein the reinforcing portion is disposed so as to straddle the through-hole and connect the mask body and the island-shaped portion.
平板状のマスク基材を設ける工程と、
前記マスク基材の一面に前記貫通孔を形成するための第1のガイドパターンを形成する第1ガイドパターン形成工程と、
前記第1のガイドパターンが形成された面に、前記第1のガイドパターンに従って、前記マスク基材を貫通しないようにエッチングを行う第1エッチング工程と、
前記マスク基材の他面に、前記補強部を形成するための第2のガイドパターンを形成する第2ガイドパターン形成工程と、
前記他面に、前記第2のガイドパターンに従って前記補強部の形成領域以外にエッチングを行い、前記第1エッチング工程でエッチングを行った部分を貫通させる第2エッチング工程と
を備え、
第2ガイドパターン形成工程は、
前記補強部の第1の補強体を形成するための第1補強体パターンを形成する工程と、
前記マスク基材の、前記第1の補強体パターンが形成された面に、前記第1の補強体パターンに従って、前記マスク基材を貫通しないようにエッチングを行うエッチング工程と、
前記補強部の前記第1の補強体に交差する第2の補強体を形成するための第2補強体パターンを形成する工程と、
前記マスク基材の、前記第2の補強体パターンが形成された面に、前記第2の補強体パターンに従って、前記マスク基材を貫通しないようにエッチングを行うエッチング工程と、
前記補強部の前記第1の補強体及び第2の補強体の交差部分の上側に第3の補強体を形成するための第3補強体パターンを形成する工程と
を備えることを特徴とするマスク製造方法。 In a mask manufacturing method comprising a flat mask main body in which a plurality of through holes are formed, and a reinforcing portion that is disposed across the through holes and reinforces the mask main body,
Providing a flat mask substrate;
A first guide pattern forming step of forming a first guide pattern for forming the through hole on one surface of the mask base;
A first etching step of performing etching on the surface on which the first guide pattern is formed in accordance with the first guide pattern so as not to penetrate the mask base material;
A second guide pattern forming step of forming a second guide pattern for forming the reinforcing portion on the other surface of the mask substrate;
A second etching step for performing etching on the other surface other than the region where the reinforcing portion is formed according to the second guide pattern, and penetrating a portion etched in the first etching step ; and
The second guide pattern forming step includes:
Forming a first reinforcing body pattern for forming a first reinforcing body of the reinforcing portion;
An etching step of performing etching so as not to penetrate the mask base material according to the first reinforcing body pattern on the surface of the mask base material on which the first reinforcing body pattern is formed;
Forming a second reinforcing body pattern for forming a second reinforcing body that intersects the first reinforcing body of the reinforcing portion;
An etching step of performing etching so as not to penetrate the mask base material according to the second reinforcing body pattern on the surface of the mask base material on which the second reinforcing body pattern is formed;
Forming a third reinforcing body pattern for forming a third reinforcing body above the intersection of the first reinforcing body and the second reinforcing body of the reinforcing portion;
Mask manufacturing method comprising Rukoto equipped with.
前記マスクの他面が前記基板と対向するように前記マスクを位置決めする位置決め工程と、
前記一面側から前記基板へ向けて、配線を形成するための材料粒子を飛翔させ、前記基板に配線を形成する配線形成工程と
を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。 In the manufacturing method of the wiring board which forms wiring on a substrate using the mask according to claim 1,
A positioning step of positioning the mask so that the other surface of the mask faces the substrate;
A wiring board manufacturing method comprising: forming a wiring on the substrate by flying material particles for forming a wiring from the one surface side toward the substrate.
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