JPH09143764A - Metallic mask for dry etching, manufacture of metallic mask for dry etching and dry etching method for deep digging - Google Patents
Metallic mask for dry etching, manufacture of metallic mask for dry etching and dry etching method for deep diggingInfo
- Publication number
- JPH09143764A JPH09143764A JP30898595A JP30898595A JPH09143764A JP H09143764 A JPH09143764 A JP H09143764A JP 30898595 A JP30898595 A JP 30898595A JP 30898595 A JP30898595 A JP 30898595A JP H09143764 A JPH09143764 A JP H09143764A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- pattern
- dry etching
- substrate
- metal mask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はドライエッチング
用金属マスク・ドライエッチング用金属マスクの作製方
法および深堀りドライエッチング方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching metal mask, a method for producing a dry etching metal mask, and a deep dry etching method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】エッチング対象物に所望の「エッチング
パターン」に従ってドライエッチングを行なうとき、一
般に上記エッチングパターンに対してネガパターンとな
る金属マスクがエッチング対象物の表面に設けられる。2. Description of the Related Art When dry etching an object to be etched in accordance with a desired "etching pattern", a metal mask which is a negative pattern for the above etching pattern is generally provided on the surface of the object to be etched.
【０００３】従来、ドライエッチングによる侵刻深さは
最大でも「数千Å」であり、金属マスクも数十〜数千Å
程度の厚さの薄膜でこと足りていた。Conventionally, the etching depth by dry etching is at most "several thousands", and metal masks are also several tens to several thousand Å.
A thin film with a certain thickness was sufficient.
【０００４】近来、ドライエッチング技術の普及に伴
い、従来の侵刻深さの１０倍以上にあたる１μｍ以上の
侵刻深さのドライエッチングが意図されている。このよ
うに侵刻深さが大きくなると、金属マスクにも相応の厚
みが必要となる。With the recent widespread use of dry etching technology, dry etching having an etching depth of 1 μm or more, which is 10 times or more the conventional etching depth, is intended. As the depth of engraving increases, the metal mask also needs to have a corresponding thickness.
【０００５】例えば、合成石英や光学ガラスに１００μ
ｍの侵刻深さにドライエッチングを行なう場合を考えて
みると、これらエッチング対象物に対する選択比：１５
のクロムを材料として金属マスクを形成する場合、マス
クの厚みとしては６．７μｍ以上が必要となる。For example, synthetic quartz or optical glass with 100 μ
Considering the case of performing dry etching at an etching depth of m, the selection ratio for these etching objects is 15
In the case of forming a metal mask using the above chromium as a material, the thickness of the mask needs to be 6.7 μm or more.
【０００６】このような「厚い金属層」をスパッタリン
グや真空蒸着等の成膜技術で成膜すると、形成された金
属層の応力により下地基板（エッチング対象物）と金属
層の密着性が低下し、金属層がエッチング対象物から剥
離してしまう。このように侵刻深さが１μｍ以上ともな
ると、それにともなって厚くなる金属マスクを成膜技術
で作製することが困難である。When such a "thick metal layer" is formed by a film forming technique such as sputtering or vacuum evaporation, the adhesion between the base substrate (etching target) and the metal layer deteriorates due to the stress of the formed metal layer. , The metal layer is peeled off from the etching target. When the etching depth is 1 μm or more as described above, it is difficult to manufacture a metal mask which becomes thicker by the film forming technique.
【０００７】必要な厚みを持った金属マスク作製する方
法として、金属箔にレーザー加工やウエットエッチング
でマスクパターンをパターニングすることも考えられる
が、上記方法でマスクパターンを高精度にパターニング
することは容易でなく、金属マスクのコストも高くつい
てしまう。As a method for producing a metal mask having a required thickness, it is conceivable to pattern a mask pattern on a metal foil by laser processing or wet etching, but it is easy to pattern the mask pattern with high accuracy by the above method. Not only that, the cost of the metal mask is high.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑み、１μｍ以上の侵刻深さの深堀りドライエッチ
ングに用いる金属マスクを、精度良く安価に作製するこ
とを課題とする。In view of the above situation, it is an object of the present invention to accurately and inexpensively manufacture a metal mask used for deep dry etching with an etching depth of 1 μm or more.
【０００９】この発明の別の課題は、上記金属マスクを
用いて、１μｍ以上の侵刻深さのドライエッチングを実
現することである。Another object of the present invention is to realize dry etching with an etching depth of 1 μm or more using the above metal mask.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明の「ドライエッ
チング用金属マスク」の作製方法は「１μｍ以上の侵刻
深さの深掘りドライエッチングに用いる金属マスクを作
製する方法」である。なお、この明細書に言う「ドライ
エッチング」は、従来のＲＩＥ，ＥＣＲ等のプラズマエ
ッチングや、近年提案されているＩＣＰ（Inductively
Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ源）やＨＷＰ（He
licon Wave Plasma：ヘリコン波プラズマ源）、ＮＬＤ
（Magnetic Neutral Loop Discharge Plasma：磁気中性
放電プラズマ源）等の高密度プラズマエッチング装置で
行なわれるドライエッチングを総称する。The method of producing a "metal mask for dry etching" of the present invention is "a method of producing a metal mask used for deep dry etching with an etching depth of 1 μm or more." The "dry etching" referred to in this specification refers to conventional plasma etching such as RIE and ECR, and ICP (Inductively) which has been recently proposed.
Coupled Plasma: Inductively coupled plasma source) and HWP (He
licon Wave Plasma: Helicon wave plasma source), NLD
(Magnetic Neutral Loop Discharge Plasma) is a general term for dry etching performed in a high-density plasma etching apparatus such as a plasma source.
【００１１】請求項１記載の「ドライエッチング用金属
マスクの作製方法」は、以下の如き特徴を有する。The "method for producing a metal mask for dry etching" according to claim 1 has the following features.
【００１２】エッチング対象（ドライエッチングを行な
う実体物）である基板のドライエッチングを行なうべき
表面に「配線電極のネガパターンとエッチングパターン
とに従うレジストパターン」がパターニングされる。
「配線電極のネガパターン」は配線電極パターンをポジ
像とするとき、そのネガ像に当たるパターンである。
「エッチングパターン」はエッチングを行なうべき２次
元形状である。A "resist pattern according to the negative pattern of the wiring electrodes and the etching pattern" is patterned on the surface of the substrate to be dry-etched, which is the object of etching (actual entity for dry etching).
The “negative pattern of the wiring electrode” is a pattern corresponding to the negative image of the wiring electrode pattern when the positive image is formed.
The "etching pattern" is a two-dimensional shape to be etched.
【００１３】パターニングされたレジストパターンと基
板表面（レジストパターンにより覆われていない基板表
面部分）とを覆うように金属薄膜が成膜形成される。こ
の「金属薄膜」はスパッタリングや真空蒸着等により成
膜される。A metal thin film is formed so as to cover the patterned resist pattern and the substrate surface (the substrate surface portion not covered by the resist pattern). This "metal thin film" is formed by sputtering, vacuum evaporation or the like.
【００１４】金属薄膜の形成後、上記レジストパターン
をリフトオフする。すると「レジストパターンにより被
覆されなかった基板表面に形成された金属薄膜」が残
り、エッチングパターンのネガパターンと配線電極パタ
ーンとに従う「金属薄膜パターン」が得られる。上記
「エッチングパターンのネガパターン」は、リフトオフ
された「エッチングパターンに従うレジストパターン」
をポジパターンとするとき、そのネガ像に当たるパター
ンである。After forming the metal thin film, the resist pattern is lifted off. Then, the "metal thin film formed on the surface of the substrate not covered by the resist pattern" remains, and a "metal thin film pattern" that follows the negative pattern of the etching pattern and the wiring electrode pattern is obtained. The "negative pattern of the etching pattern" is the lifted-off "resist pattern according to the etching pattern".
Is a pattern that corresponds to the negative image.
【００１５】このようにして得られた金属薄膜パターン
を電極とし、この電極上に溶液鍍金により「侵刻深さに
応じた所定厚さの金属層パターン」を形成する。この金
属層パターンが金属マスクの実質的部分を構成する。こ
の溶液鍍金の際、前記金属薄膜パターンにおける「配線
電極パターン」により、上記金属薄膜パターンにおける
「エッチングパターンのネガパターン」部分に電圧が印
加される。The metal thin film pattern thus obtained is used as an electrode, and a "metal layer pattern having a predetermined thickness corresponding to the depth of etching" is formed on the electrode by solution plating. This metal layer pattern constitutes a substantial part of the metal mask. During this solution plating, a voltage is applied to the "negative pattern of the etching pattern" of the metal thin film pattern by the "wiring electrode pattern" of the metal thin film pattern.
【００１６】電極とすべく形成された金属薄膜パターン
は、溶液鍍金における電極としての作用を果たすに足る
厚さがあれば良いから極く薄くて良く、スパッタリング
等の成膜技術で成膜しても応力により基板から剥離する
ことはない。The metal thin film pattern formed to serve as an electrode may be extremely thin as long as it has a thickness sufficient to function as an electrode in solution plating, and may be formed by a film forming technique such as sputtering. Also does not separate from the substrate due to stress.
【００１７】溶液鍍金により形成される金属層の材料
は、なるべくエッチングされにくい材料、即ち、エッチ
ング対象物に対して選択比の大きい金属材料が好まし
く、亜鉛、銅、金、銀、白金、ニッケル、クロム、ロジ
ウム、アルミニウム等が好適である（請求項２）。The material of the metal layer formed by solution plating is preferably a material that is not easily etched, that is, a metal material having a large selection ratio with respect to the object to be etched, such as zinc, copper, gold, silver, platinum, nickel, Chromium, rhodium, aluminum and the like are preferable (claim 2).
【００１８】請求項３記載の「ドライエッチング用金属
マスク」は請求項１または２記載の作製方法により「基
板上に作製されたドライエッチング用金属マスク」であ
る。The "dry etching metal mask" described in claim 3 is the "dry etching metal mask manufactured on the substrate" by the manufacturing method according to claim 1 or 2.
【００１９】請求項４記載の「深堀りドライエッチング
方法」は、請求項１または２記載の作製方法によりドラ
イエッチング用金属マスクを形成された基板を、侵刻深
さ１μｍ以上の所定の深さにドライエッチングすること
を特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a "deep-deep dry etching method", wherein a substrate on which a metal mask for dry etching is formed by the manufacturing method according to the first or second aspect is etched to a predetermined depth of 1 μm or more. It is characterized by dry etching.
【００２０】請求項５記載の「ドライエッチング用金属
マスクの作製方法」は、以下の如き特徴を有する。The method for producing a metal mask for dry etching according to claim 5 has the following features.
【００２１】エッチング対象物としての「導電性の基
板」上にエッチングパターンに従うレジストパターンが
パターニングされる。この明細書において「導電性の基
板」は「本来的に導電性を有する基板」のほか「導電処
理を施した基板」をも含む。A resist pattern according to the etching pattern is patterned on a "conductive substrate" as an etching target. In this specification, "conductive substrate" includes "substrate having intrinsic conductivity" as well as "substrate subjected to conductive treatment".
【００２２】次いで導電性の基板を電極として、導電性
の基板の表面に選択的に溶液鍍金を行なって侵刻深さに
応じた所定厚さの金属層パターンをエッチングパターン
のネガパターンとして形成し、これを上記「導電性の基
板用のドライエッチング用金属マスク」とする。Next, using the conductive substrate as an electrode, the surface of the conductive substrate is selectively subjected to solution plating to form a metal layer pattern having a predetermined thickness corresponding to the depth of etching as a negative pattern of the etching pattern. This is referred to as the above-mentioned “metal mask for dry etching for conductive substrate”.
【００２３】請求項６記載の「ドライエッチング用金属
マスクの作製方法」は、以下の如き特徴を有する。The "method for producing a metal mask for dry etching" according to claim 6 has the following features.
【００２４】エッチングパターンに従うレジストパター
ンを「導電性材料」上にパターニングする。この導電性
材料は「エッチング対象物とは別」である。次いで導電
性材料を電極として、導電性材料の表面に選択的に溶液
鍍金を行なって侵刻深さに応じた所定厚さの金属層パタ
ーンをエッチングパターンのネガパターンとして形成
し、この金属層パターンを導電性材料から物理的に剥離
してエッチングパターンのネガパターンに従うドライエ
ッチング用金属マスクとする。A resist pattern according to the etching pattern is patterned on the "conductive material". This conductive material is "separate from the object to be etched." Next, using the conductive material as an electrode, the surface of the conductive material is selectively solution-plated to form a metal layer pattern having a predetermined thickness according to the depth of etching as a negative pattern of the etching pattern. To be a metal mask for dry etching which is physically separated from the conductive material and follows the negative pattern of the etching pattern.
【００２５】溶液鍍金により形成される金属層パターン
の材料は、なるべくエッチングされにくい材料、即ち、
エッチング対象物に対して選択比の大きい金属材料が好
ましく、上記請求項５または６記載のドライエッチング
用金属マスクの作製方法においては、ニッケル、ステン
レス、銅、銅合金、鉄、鉄合金、モリブデン等が好適で
ある（請求項７）。The material of the metal layer pattern formed by solution plating is a material that is not easily etched, that is,
A metal material having a large selection ratio with respect to the etching target is preferable, and in the method for producing a metal mask for dry etching according to claim 5 or 6, nickel, stainless steel, copper, copper alloy, iron, iron alloy, molybdenum, etc. Is preferred (claim 7).
【００２６】請求項５または６記載の作製方法では、溶
液鍍金を行なう際に、導電性の基板もしくは導電性材料
が電極として同通されるので、前記「配線電極のネガパ
ターン」をレジストパターンに含める必要がない。In the manufacturing method according to claim 5 or 6, since a conductive substrate or a conductive material is passed as an electrode when performing solution plating, the "negative pattern of the wiring electrode" is used as a resist pattern. Does not need to be included.
【００２７】請求項８記載のドライエッチング用金属マ
スクは、請求項５または７記載の作製方法により「導電
性の基板上に作製されたドライエッチング用金属マス
ク」である。The dry etching metal mask according to claim 8 is a “dry etching metal mask manufactured on a conductive substrate” by the manufacturing method according to claim 5 or 7.
【００２８】請求項９記載のドライエッチング用金属マ
スクは、請求項６または７記載の作製方法により作製さ
れたドライエッチング用金属マスクである。The dry etching metal mask according to claim 9 is the dry etching metal mask manufactured by the manufacturing method according to claim 6 or 7.
【００２９】請求項１０記載の深堀りドライエッチング
方法は、請求項５または７記載の作製方法により「導電
性の基板上に作製されたドライエッチング用金属マス
ク」を用いて、上記導電性の基板を侵刻深さ１μｍ以上
の所定の深さにドライエッチングすることを特徴とす
る。According to a tenth aspect of the dry etching method of the present invention, the conductive substrate is formed by using the "metal mask for dry etching formed on a conductive substrate" by the method of the fifth or seventh aspect. Is dry-etched to a predetermined depth of 1 μm or more.
【００３０】請求項１１記載のドライエッチング方法
は、請求項９記載のドライエッチング用金属マスクを、
エッチング対象物である基板上に固定して侵刻深さ１μ
ｍ以上の所定の深さにドライエッチングすることを特徴
とする。The dry etching method according to claim 11 is the dry etching metal mask according to claim 9,
It is fixed on the substrate that is the etching target, and the etching depth is 1μ
It is characterized in that dry etching is performed to a predetermined depth of m or more.
【００３１】上記請求項１，５〜７のドライエッチング
用金属マスク作製方法において「レジストパターンのパ
ターニング」は、レジストとしてフォトレジストを用い
るフォトリソグラフィ等、公知の適宜の方法を利用でき
る。In the method for producing a metal mask for dry etching according to claims 1 to 5, "patterning of a resist pattern" can be performed by a known appropriate method such as photolithography using a photoresist as a resist.
【００３２】ドライエッチング用金属マスクの厚さは、
これを侵刻深さに合わせて選択比から割り出された正確
な厚さに設定し、所望の侵刻深さのエッチングが終了し
た時点で金属マスクもエッチングされ尽くすようにして
もよいが、ドライエッチング用金属マスクの厚さを上記
正確な厚さよりも厚くし、所望の侵刻深さにエッチング
対象物がエッチングされた時点でマスクが金属層として
基板表面上に残存しているようにしてもよい。このよう
にエッチング終了時点で金属層が残存するときは、基板
表面に残存する金属層を除去する（請求項１２）。The thickness of the metal mask for dry etching is
It may be set to an accurate thickness determined from the selection ratio according to the etching depth, and the metal mask may be completely etched at the time when etching of the desired etching depth is completed, The thickness of the metal mask for dry etching is made thicker than the above-mentioned accurate thickness so that the mask remains as a metal layer on the substrate surface when the etching target is etched to a desired etching depth. Good. Thus, when the metal layer remains at the end of etching, the metal layer remaining on the substrate surface is removed (claim 12).
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態の例を図
面を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of an embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings.
【００３４】図１は請求項１〜４記載の発明の実施の１
形態を説明するための図である。FIG. 1 is a first embodiment of the invention according to claims 1 to 4.
It is a figure for demonstrating a form.
【００３５】図１（ａ）は、エッチング対象である基板
１０のエッチングするべき表面に、配線電極のネガパタ
ーンとエッチングパターンとに従う「レジストパター
ン」をパターニングし、レジストパターンと基板表面と
を覆うように「金属薄膜」を成膜した状態を示してい
る。符号１２はレジストパターンを示す。レジストパタ
ーン１２は、例えばフォトレジストを用い、フォトリソ
グラフィによりパターニングされる。In FIG. 1 (a), a "resist pattern" according to the negative pattern and the etching pattern of the wiring electrodes is patterned on the surface of the substrate 10 to be etched, which is to be etched, so as to cover the resist pattern and the substrate surface. The state in which the “metal thin film” is formed is shown in FIG. Reference numeral 12 indicates a resist pattern. The resist pattern 12 is patterned by photolithography using, for example, a photoresist.
【００３６】パターニング後、基板１０をスパッタリン
グ装置中で逆スパッタリングによりクリーニングし、金
属薄膜としてクロム膜１４とニッケル膜１６とを、ニッ
ケル膜１６が上になるようにスパッタリングにより成膜
する。クロム膜１４、ニッケル膜１６の厚さは、膜の応
力により剥離が生じないような厚さであり、２０００〜
３０００Å程度が適当である。After patterning, the substrate 10 is cleaned by reverse sputtering in a sputtering apparatus, and a chromium film 14 and a nickel film 16 are formed as metal thin films by sputtering so that the nickel film 16 faces upward. The thickness of the chromium film 14 and the nickel film 16 is such that peeling does not occur due to the stress of the film,
About 3000Å is suitable.
【００３７】この状態からレジストパターンを構成する
レジストパターン１２を「リフトオフ」すると、基板１
０上に残留するクロム膜１４とニッケル膜１６とによる
金属薄膜は、図１（ｂ）に示すように「エッチングパタ
ーンのネガパターンおよび配線電極パターンに従う金属
薄膜パターン」となる。When the resist pattern 12 constituting the resist pattern is “lifted off” from this state, the substrate 1
The metal thin film formed by the chromium film 14 and the nickel film 16 remaining on the surface 0 becomes a "metal thin film pattern according to the negative pattern of the etching pattern and the wiring electrode pattern" as shown in FIG. 1 (b).
【００３８】上記「金属薄膜パターン」を電極とし（配
線電極パターンに従う金属薄膜パターン部分に電圧を印
加する）、この電極上に溶液鍍金により侵刻深さに応じ
た所定厚さの金属層を形成すると、エッチングパターン
のネガパターンに従う「ドライエッチング用金属マス
ク」が基板１０上に形成される。図１（ｃ）において符
号１８は溶液鍍金により金属薄膜パターンの上に形成さ
れた金属層パターンを示す。この例で金属層パターン１
８の材料はニッケルである（請求項２）。金属薄膜パタ
ーンは、上記クロム、ニッケルと異なった金属材料で形
成してもよい。The above-mentioned "metal thin film pattern" is used as an electrode (a voltage is applied to the metal thin film pattern portion corresponding to the wiring electrode pattern), and a metal layer having a predetermined thickness corresponding to the depth of engraving is formed on this electrode by solution plating. Then, a “dry etching metal mask” that follows the negative pattern of the etching pattern is formed on the substrate 10. In FIG. 1 (c), reference numeral 18 indicates a metal layer pattern formed on the metal thin film pattern by solution plating. In this example, the metal layer pattern 1
The material of No. 8 is nickel (claim 2). The metal thin film pattern may be formed of a metal material different from the above chromium and nickel.
【００３９】図１（ａ）〜（ｃ）は請求項１，２記載の
発明によるドライエッチング用金属マスクの作製方法の
実施の１形態となっている。また図１（ｃ）におけるク
ロム膜１４とニッケル膜１６およびニッケルによる金属
層パターン１８は「ドライエッチング用金属マスク」の
実施の１形態となっている。FIGS. 1 (a) to 1 (c) show an embodiment of a method for producing a metal mask for dry etching according to the invention as set forth in claims 1 and 2. Further, the chromium film 14, the nickel film 16 and the metal layer pattern 18 made of nickel in FIG. 1C are one embodiment of the "metal mask for dry etching".
【００４０】このようにしてドライエッチング用金属マ
スクを形成された基板１０をドライエッチング装置中で
ドライエッチングし、所定の侵刻深さに深堀りすると、
図１（ｄ）の状態になる。符号１０Ａは基板１０の「エ
ッチングされた面」を示す。When the substrate 10 on which the metal mask for dry etching is thus formed is dry-etched in a dry-etching apparatus and deeply etched to a predetermined etching depth,
The state shown in FIG. 1D is obtained. Reference numeral 10A indicates the “etched surface” of the substrate 10.
【００４１】この実施の形態では図１（ｄ）に示すよう
に、ドライエッチングにより所望の侵刻深さに深堀りさ
れた時点で、ドライエッチング用金属マスクの基底部分
が基板上に残存しているので、エッチング終了後にこの
残存金属層を「研磨あるいはウエットエッチング」によ
り基板１０から除去する（請求項１２）。In this embodiment, as shown in FIG. 1D, the base portion of the metal mask for dry etching remains on the substrate at the time when it is deeply etched to a desired depth by dry etching. Therefore, after the etching is completed, the residual metal layer is removed from the substrate 10 by "polishing or wet etching" (claim 12).
【００４２】図２は請求項６，７，９，１１記載の発明
の実施の１形態を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining one embodiment of the invention according to claims 6, 7, 9, and 11.
【００４３】図２（ａ）において符号２０は「導電性材
料」としての導電性基板を示している。この導電性基板
２０上にレジストにより、エッチングパターンに従うレ
ジストパターン１２をパターニングする。即ち例えばレ
ジストとしてフォトレジストを用い、フォトリソグラフ
ィによりパターニングを行なう。In FIG. 2A, reference numeral 20 indicates a conductive substrate as a "conductive material". A resist pattern 12 according to the etching pattern is patterned on the conductive substrate 20 with a resist. That is, for example, photoresist is used as a resist, and patterning is performed by photolithography.
【００４４】続いて、導電性基板２０を電極とし、導電
性基板２０の表面に溶液鍍金を行ない、剥き出しになっ
ている導電性基板の表面に選択的に鍍金金属を堆積さ
せ、侵刻深さに応じた所定厚さの金属層パターンを「エ
ッチングパターンのネガパターン」として形成する。図
２（ｂ）において符号１３は金属層パターンを示し、金
属層パターン１３はステンレスで形成されている（請求
項７）。導電性基板２０の裏面には予めシールを貼着し
て溶液鍍金による金属層が堆積しないようにしている。
導電性基板２０を直接に電極として使用するので、この
方法ではレジストパターンに「配線電極のネガパター
ン」を含める必要が無い。Subsequently, the conductive substrate 20 is used as an electrode, and the surface of the conductive substrate 20 is subjected to solution plating to selectively deposit a plated metal on the exposed surface of the conductive substrate to obtain an etching depth. A metal layer pattern having a predetermined thickness according to the above is formed as a "negative pattern of etching pattern". In FIG. 2B, reference numeral 13 indicates a metal layer pattern, and the metal layer pattern 13 is made of stainless steel (claim 7). A seal is attached in advance on the back surface of the conductive substrate 20 so that a metal layer formed by solution plating does not deposit.
Since the conductive substrate 20 is directly used as an electrode, it is not necessary to include the "negative pattern of the wiring electrode" in the resist pattern in this method.
【００４５】金属層パターン１３をレジストパターンと
ともに導電性基板から物理的に剥離すると、図２（ｃ）
に示すように「エッチングパターンのネガパターン」に
従うドライエッチング用金属マスク１５を得ることがで
きる（請求項１０）。When the metal layer pattern 13 is physically separated from the conductive substrate together with the resist pattern, the pattern shown in FIG.
It is possible to obtain the metal mask 15 for dry etching that conforms to the "negative pattern of the etching pattern" as shown in (Claim 10).
【００４６】次いで図２（ｄ）に示すように、所望のエ
ッチング対象物である基板１０の表面にドライエッチン
グ用金属マスク１５を固定手段１７により固定する。固
定手段には「接着剤」もしくは「ワックス」を用いるこ
とが出来る。即ち、ドライエッチング時に基板温度が５
０度Ｃ以上の上昇する場合には、耐熱性の接着剤を固定
手段１７として用いればよく、ドライエッチング時に基
板温度が５０度以上に上昇しない場合には固定手段１７
として「ワックス」を使用できる。Next, as shown in FIG. 2D, the metal mask 15 for dry etching is fixed to the surface of the substrate 10 which is a desired etching target by the fixing means 17. An "adhesive" or "wax" can be used as the fixing means. That is, the substrate temperature is 5 during dry etching.
If the temperature rises above 0 ° C., a heat-resistant adhesive may be used as the fixing means 17, and if the substrate temperature does not rise above 50 degrees during dry etching, the fixing means 17 may be used.
Can be used as a "wax".
【００４７】このようにしてドライエッチング用金属マ
スク１５を固定された基板１０を、ドライエッチング装
置中で、所望の侵刻深さまでドライエッチングする（請
求項１１）。エッチング後の状態を図２（ｅ）に示す。
符号１０Ａは「エッチングされた面」を示す。The substrate 10 on which the metal mask 15 for dry etching is fixed in this manner is dry-etched in a dry etching apparatus to a desired etching depth (claim 11). The state after etching is shown in FIG.
Reference numeral 10A indicates an “etched surface”.
【００４８】この実施の形態でも図２（ｅ）に示すよう
に、ドライエッチングにより所望の侵刻深さに深堀りさ
れた時点で、ドライエッチング用金属マスクの基底部分
が基板上に残存しているので、エッチング終了後に残存
金属層（及び接着手段１７）を「研磨あるいはウエット
エッチング」により基板１０から除去する（請求項１
２）。Also in this embodiment, as shown in FIG. 2 (e), the base portion of the metal mask for dry etching remains on the substrate when it is deeply etched to a desired depth by dry etching. Therefore, the residual metal layer (and the adhesion means 17) is removed from the substrate 10 by “polishing or wet etching” after the etching is completed.
2).
【００４９】図１，２において、ドライエッチング用金
属マスクは、基板１０と共にエッチングされるが、選択
比が大きいのでドライエッチング用金属マスクのエッチ
ング量は基板１０の侵刻深さに対して相対的に小さい。
従って、ドライエッチング用金属マスクの厚さは、基板
１０の目的の侵刻深さより薄くて良い。In FIGS. 1 and 2, the dry etching metal mask is etched together with the substrate 10, but since the selection ratio is large, the etching amount of the dry etching metal mask is relative to the etching depth of the substrate 10. Small.
Therefore, the thickness of the metal mask for dry etching may be thinner than the intended etching depth of the substrate 10.
【００５０】図２（ａ），（ｂ）において、導電性材料
として説明した導電性基板２０として「エッチング対象
物としての導電性の基板」を用いると、図２（ｂ）の状
態においてエッチング対象物としての基板２０上に直接
形成されたドライエッチング用金属マスク（請求項８）
を介して、導電性の基板を所望の侵刻深さまでドライエ
ッチングすることができる（請求項１０）。2A and 2B, when the "conductive substrate as the etching target" is used as the conductive substrate 20 described as the conductive material, the etching target in the state of FIG. 2B is used. A metal mask for dry etching formed directly on the substrate 20 as an object (claim 8)
The conductive substrate can be dry-etched to a desired etching depth through the (step 10).
【００５１】[0051]
【実施例】以下、請求項４，１０，１１，１２記載の
「深堀りドライエッチング方法」の具体的な実施例とし
て、光導波路バンドルの「光導波路部材」における光導
波路用溝を形成する場合の例を挙げる。EXAMPLES As a specific example of the "deep-deep dry etching method" according to claims 4, 10, 11, and 12, the case of forming an optical waveguide groove in an "optical waveguide member" of an optical waveguide bundle. Take the example of.
【００５２】説明の具体性のために、以下の実施例を利
用して作製しようとする「光導波路バンドル」の具体的
な構成例を図４に即して説明する。For concreteness of explanation, a concrete constitutional example of the "optical waveguide bundle" to be produced by using the following examples will be explained with reference to FIG.
【００５３】図４（ａ）において、符号５０は光導波路
バンドルを構成するための「光導波路部材」の１つを示
している。光導波路部材５０は「鉤の手」状に、即ち直
角に曲がった１０個の光導波路５０−１，５０−２，５
０−３，．．５０−ｉ，．．５０−１０を図示のように
配列した部材である。符号５００で示す部分は「ダミー
部」であり光導波路を構成しない。In FIG. 4A, reference numeral 50 indicates one of the "optical waveguide members" for forming the optical waveguide bundle. The optical waveguide member 50 has ten optical waveguides 50-1, 50-2, 5 bent at a right angle, that is, at a right angle.
0-3 ,. . 50-i ,. . It is a member in which 50-10 are arranged as illustrated. The portion indicated by reference numeral 500 is a "dummy portion" and does not form an optical waveguide.
【００５４】光導波路バンドルを構成する光導波路部材
は、何れも鉤の手状の光導波路を１０個有するが、各光
導波路部材は図４（ａ）および（ｂ）に関して図の如く
設定されたＹ方向の幅が同じであり、Ｘ方向の長さは各
光導波路部材毎に異なる。Each of the optical waveguide members forming the optical waveguide bundle has ten hook-shaped optical waveguides. Each optical waveguide member is set as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). The width in the Y direction is the same, but the length in the X direction is different for each optical waveguide member.
【００５５】光導波路バンドルは、図４（ｂ）に示すよ
うに、Ｘ方向の長さが互いに異なる１０個の光導波路部
材５０Ａ，５０Ｂ，５０ｃ，．．５０Ｉ，．．．を図の
ようにＺ方向（図面に直交する方向）に積層一体化して
なる。As shown in FIG. 4B, the optical waveguide bundle includes ten optical waveguide members 50A, 50B, 50c ,. . 50I ,. . . Are laminated and integrated in the Z direction (direction orthogonal to the drawing) as shown in the figure.
【００５６】図４（ｃ）は、完成品である光導波路バン
ドルを上記Ｘ，Ｙ，Ｚ方向のうちのＹ方向から見た状態
を示し、ＸＺ面の状態が示されている。積層された各光
導波路部材５０Ａ，５０Ｂ，．．５０Ｉ，．．の光導波
路の端部がＸ方向（光導波路バンドルの長手方向）に互
いにずれて配列している。符号５１０，５１１は「ダミ
ー板」を示し、符号５２０，５３０，５４０は「補強
板」を示す。FIG. 4C shows a state of the completed optical waveguide bundle viewed from the Y direction of the X, Y, and Z directions, and shows the state of the XZ plane. Each of the laminated optical waveguide members 50A, 50B ,. . 50I ,. . The ends of the optical waveguides are arranged so as to be offset from each other in the X direction (longitudinal direction of the optical waveguide bundle). Reference numerals 510 and 511 indicate “dummy plates”, and reference numerals 520, 530 and 540 indicate “reinforcement plates”.
【００５７】図４（ｄ）は、図４（ｃ）に示す光導波路
バンドルをＸ方向から見た状態であり、積層された光導
波路部材における光導波路開口部が「１０行１０列のマ
トリクス状」に配列している。図４（ｃ）に示す光導波
路バンドルは、図４（ｄ）に示す光導波路配列における
各行各列の光伝送路長が異なるので「光分波用光導波
路」として利用できる。FIG. 4D shows a state in which the optical waveguide bundle shown in FIG. 4C is viewed from the X direction, and the optical waveguide openings in the laminated optical waveguide members are in a matrix of 10 rows and 10 columns. Are arranged. The optical waveguide bundle shown in FIG. 4C can be used as an “optical demultiplexing optical waveguide” because the optical transmission line lengths in each row and each column in the optical waveguide array shown in FIG. 4D are different.
【００５８】以下の実施例において作製しようとする光
導波路部材は、図４（ａ）に即して説明した如きもので
あり、「エッチングパターン」は上記鉤の手状の１０個
の光導波路の配列パターン（侵刻部を光導波路とする場
合）または上記光導波路の配列パターンのネガパターン
（光導波路間に分離用溝を侵刻する場合）である。The optical waveguide member to be produced in the following examples is as described with reference to FIG. 4A, and the "etching pattern" is the optical waveguide member of the hook-shaped 10 optical waveguides. The pattern is an array pattern (when the engraved portion is an optical waveguide) or a negative pattern of the array pattern of the optical waveguide (when an isolation groove is engraved between the optical waveguides).
【００５９】実施例１（請求項５，７，９，１１，１２
記載の発明の実施例） 実施例１は「導電性の基板」としてのシリコンの基板に
光導波路を形成して光導波路部材とする実施例である。
この実施例にいて、ドライエッチングはシリコンに光導
波路となる溝を侵刻するために行なわれる。Example 1 (claims 5, 7, 9, 11, 12)
Example of the Invention Described) Example 1 is an example in which an optical waveguide is formed on a silicon substrate as a "conductive substrate" to form an optical waveguide member.
In this embodiment, dry etching is performed in order to engrave a groove serving as an optical waveguide in silicon.
【００６０】目的とする光導波路の配列パターンのパタ
ーンを有するフオトリソマスクを用意した。エッチング
対象物としての「導電性の基板」として、両面研磨した
シリコンの基板（板厚：０．５ｍｍ）を用い、その一方
の面にポジのフォトレジスト（シップレ−社製：レジス
ト）を厚さ３μｍに均一に塗布し、形成されたレジスト
膜に対し上記マスクを用いて露光を行ない、現像、リン
スして上記パターンをパタ−ニングして「レジストパタ
ーン」とした。A photolithographic mask having a pattern of an intended array pattern of optical waveguides was prepared. A silicon substrate (plate thickness: 0.5 mm) whose both surfaces were polished was used as a "conductive substrate" as an etching object, and a positive photoresist (Shipley-made: resist) was formed on one surface of the substrate. The resist film thus formed was uniformly applied to a thickness of 3 .mu.m, and the formed resist film was exposed to light using the above mask, developed and rinsed to pattern the above pattern to form a "resist pattern".
【００６１】基板の裏面に鍍金保護膜を塗布した後、ス
ルファミン酸ニッケル液中で上記基板に２μｍのニッケ
ル鍍金を施した。このとき基板に鍍金用電圧を印加す
る。レジストパターン部には鍍金は生成しないが、シリ
コンの表面が剥き出しになっている基板表面部分にはニ
ッケルが鍍金として滞積し金属層パターンを構成する。
鍍金終了後、レジストパターンをリフトオフして基板表
面から剥離した。この状態において基板表面に残ったニ
ッケル鍍金による金属層パターンが「ドライエッチング
用金属マスク」となる。ドライエッチング用金属マスク
は目的とする光導波路の配列パターンのネガパターンに
合致しており「エッチングパターンのネガパターン」で
ある。After applying a plating protective film on the back surface of the substrate, the substrate was plated with 2 μm of nickel in a nickel sulfamate solution. At this time, a plating voltage is applied to the substrate. Although plating is not formed on the resist pattern portion, nickel is deposited as plating on the substrate surface portion where the surface of silicon is exposed to form a metal layer pattern.
After the plating was completed, the resist pattern was lifted off and separated from the substrate surface. In this state, the metal layer pattern formed on the surface of the substrate by nickel plating serves as a “metal mask for dry etching”. The metal mask for dry etching matches the negative pattern of the array pattern of the target optical waveguide and is a "negative pattern of the etching pattern".
【００６２】このようにドライエッチング用金属マスク
を形成されたシリコンの基板を「ＥＣＲドライエッチン
グ装置」にセットし、ＣＦ4ガスを２５ｓｃｃｍ導入し
てエッチングした。この時のエッチング速度は、ニッケ
ル：８．９Å／ｍｉｎ、シリコン：２３９．６Å／ｍｉ
ｎで、選択比：２６．９であった。この条件でエッチン
グを２１時間実施し、ピッチ：６０μｍ、幅：３０μｍ
のパターンを深さ３０μｍまで侵刻して溝を製作した。The silicon substrate on which the metal mask for dry etching was formed was set in an "ECR dry etching apparatus", and CF 4 gas was introduced at 25 sccm for etching. The etching rate at this time was nickel: 8.9 Å / min, silicon: 239.6 Å / mi.
In n, the selection ratio was 26.9. Etching is performed for 21 hours under these conditions, pitch: 60 μm, width: 30 μm
A groove was formed by engraving the pattern of (1) to a depth of 30 μm.
【００６３】エッチングにより侵刻形成された溝のエッ
チング面（エッチング方向に垂直な面）と側面（エッチ
ング方向に並行な面）は共に鏡面であった。Both the etched surface (the surface perpendicular to the etching direction) and the side surface (the surface parallel to the etching direction) of the groove formed by etching were mirror surfaces.
【００６４】次に、エッチング後の溝に、ＳＴＹＣＡＳ
Ｔ１２６４を樹脂埋めし、真空引きして気泡を除いた。Next, STYCAS is formed in the groove after etching.
T1264 was filled with resin and vacuumed to remove air bubbles.
【００６５】エッチングを行なった側の基板表面を研磨
し（この研磨により、マスク金属の残存分も除去され
る）、研磨した側の面をワックスで裏打ち基板（両面研
磨のＢＫ−７ガラス材料、基板２０とは別途に用意して
おく）に接合固定し、固定面と逆の側からシリコンの基
板を研磨し、基板の厚さを３５μｍとし、その後、基板
を裏打ち基板から剥離して、シリコンによる「導波路部
材」とした。The substrate surface on the etched side is polished (this polishing also removes the remaining mask metal), and the polished side is backed with wax (double-sided polished BK-7 glass material, It is bonded and fixed to a substrate 20 (prepared separately from the substrate 20), and the silicon substrate is polished from the side opposite to the fixed surface so that the thickness of the substrate is 35 μm. "Waveguide member" by.
【００６６】上記と同様にして図４（ａ）におけるＸ方
向の長さが異なる１０種の導波路部材を作製し、図４
（ｂ）に示した状態にニュ−トン貼りで積層し（ＳＴＹ
ＣＡＳＴ１２６４）接着剤を用いて接合し、図４（ｃ）
に示す如き光導波路バンドルを得た。シリコンの基板は
予め両面研磨してあり、エッチング端面は研磨面と同様
の表面精度・表面粗さで製作できているので、形成され
た光導波路バンドルは、３０μｍ×３０μｍの開口形状
の前記「ＳＴＹＣＡＳＴ１２６４」による光導波路のバ
ンドルである。In the same manner as above, 10 kinds of waveguide members having different lengths in the X direction in FIG.
In the state shown in (b), they are laminated by Newton bonding (STY
CAST1264) Bonding using an adhesive, FIG.
An optical waveguide bundle as shown in was obtained. Since the silicon substrate has been polished on both sides in advance and the etching end face can be manufactured with the same surface accuracy and surface roughness as the polished face, the formed optical waveguide bundle has an opening shape of “STYCAST1264” of 30 μm × 30 μm. It is a bundle of the optical waveguide by.
【００６７】光導波路をなす樹脂材料（ＳＴＹＣＡＳＴ
１２６４）は、その外側を４つの鏡面シリコンで覆われ
ているため光はシリコンの鏡面で全反射しつつ伝送され
る。Resin material forming the optical waveguide (STYCAST
1264) is covered with four mirror surface silicon, the light is transmitted while being totally reflected by the silicon mirror surface.
【００６８】実施例２（請求項１〜４，１２記載の発明
の実施例） 目的とする光導波路の配列形状（エッチングパターンと
一致）と鍍金用の配線電極のネガパタ−ンを有するフオ
トリソマスクを用意した。Embodiment 2 (Embodiment of the Invention According to Claims 1 to 4 and 12) A photolithographic mask having a target optical waveguide array shape (matching an etching pattern) and a negative pattern of a wiring electrode for plating. Prepared.
【００６９】エッチング対象物としての「両面研磨した
合成石英（板厚さ：０．５ｍｍ，屈折率：ｎＤ＝１．４
６）」の基板の一方の面にポジレジスト（シップレ−社
製）を厚さ１０μｍに均一に塗布し、上記マスクを用い
て露光し、現像、リンスしてパタ−ニングすることによ
りレジストパターンを形成した。As a material to be etched, "double-sided polished synthetic quartz (plate thickness: 0.5 mm, refractive index: nD = 1.4
6) ”, a positive resist (manufactured by Shipley Co., Ltd.) is evenly applied to one surface of the substrate to a thickness of 10 μm, and the resist pattern is exposed by using the mask, developed, rinsed and patterned to form a resist pattern. Formed.
【００７０】上記合成石英の基板をスパッタリング装置
内で逆スパッタして表面をクリ−ニングした後、アルゴ
ンガスを導入してクロム：２０００Å，ニッケル：３０
００Åの膜厚で順に成膜したのち、リフトオフ法によっ
てレジストパターンを剥離した。その結果、鍍金用の配
線電極パタ−ンとエッチングパターンのネガパターンが
「金属薄膜パターン」として基板上に残された。After reverse sputtering of the synthetic quartz substrate in the sputtering apparatus to clean the surface, an argon gas was introduced to chromium: 2000Å, nickel: 30.
After sequentially forming films with a film thickness of 00Å, the resist pattern was peeled off by a lift-off method. As a result, the wiring electrode pattern for plating and the negative pattern of the etching pattern were left on the substrate as "metal thin film pattern".
【００７１】合成石英の基板を取り出してスパッタ面と
反対側の面に鍍金保護膜を塗布し、スルファミン酸ニッ
ケル液中で基板に３μｍのニッケル鍍金を溶液鍍金し、
その後、上記鍍金保護膜を剥離した。The synthetic quartz substrate was taken out, a plating protective film was applied to the surface opposite to the sputtering surface, and the substrate was solution-plated with nickel plating of 3 μm in a nickel sulfamate solution.
Then, the plating protective film was peeled off.
【００７２】このようにしてニッケル鍍金による金属層
パターンとしてドライエッチング用金属マスクを形成さ
れた上記基板をＥＣＲドライエッチング装置中にセット
し、ＣＦ4ガスを２５ｓｃｃｍ導入してエッチングし
た。The above-mentioned substrate on which a metal mask for dry etching was formed as a metal layer pattern by nickel plating in this manner was set in an ECR dry etching apparatus, and CF 4 gas was introduced at 25 sccm for etching.
【００７３】この時のエッチング速度は、ニッケル：１
３．７Å／ｍｉｎ、合成石英：２０００Å／ｍｉｎで、
選択比：１４６であった。この条件でエッチングを３０
時間実施し、深さ３５０μｍの「溝」を製作した。次い
で、アルミニウム膜をスパッタリング法で施すと、エッ
チング端面に均一に成膜する。At this time, the etching rate is nickel: 1
3.7 Å / min, synthetic quartz: 2000 Å / min,
The selection ratio was 146. Etching under these conditions 30
This was carried out for a period of time to produce a “groove” having a depth of 350 μm. Then, an aluminum film is applied by a sputtering method to form a uniform film on the etching end face.
【００７４】溝内部に高屈折率の接着剤（主成分：変性
メタクリレ−ト系、屈折率：ｎＤ＝１．６１・仮硬化：
ＵＶ照射・本硬化は熱硬化）を塗布し真空雰囲気中で脱
泡した後に、表面の接着剤を研磨加工で除去した。さら
に合成石英の基板の反対面側から研磨加工して基板厚さ
が３００μｍになるまで研磨した。次いで、アルミニウ
ム膜をスパッタリング法で施した。An adhesive having a high refractive index inside the groove (main component: modified methacrylate type, refractive index: nD = 1.61, temporary curing:
After UV irradiation and main curing were applied by heat curing and defoaming in a vacuum atmosphere, the adhesive on the surface was removed by polishing. Further, the surface of the synthetic quartz opposite to the surface of the substrate was polished to a substrate thickness of 300 μm. Then, an aluminum film was applied by a sputtering method.
【００７５】同様の方法で作製した１０種の光導波路部
材を図４（ｂ）に示した状態にニュ−トン貼りで積層し
上記高屈折率の接着剤を用いて接合した。合成石英の基
板は予め両面研磨してあり、エッチング端面は研磨面と
同様の表面精度・表面粗さで製作できており、光導波路
は低屈折率の合成石英中に高屈折率の接着剤が充填され
た形態で、開口は３００μｍ×３００μｍであり、光導
波路中の光は高屈折率材料中をアルミニウム膜により反
射しながら伝搬する。Ten kinds of optical waveguide members produced by the same method were laminated by Newton bonding in the state shown in FIG. 4 (b) and joined by using the above high refractive index adhesive. Both sides of the synthetic quartz substrate have been polished in advance, and the etching end face can be manufactured with the same surface accuracy and surface roughness as the polished surface.The optical waveguide has a low refractive index synthetic quartz with a high refractive index adhesive. In the filled form, the opening is 300 μm × 300 μm, and the light in the optical waveguide propagates while being reflected by the aluminum film in the high refractive index material.
【００７６】実施例３（請求項６，９，１１，１２記載
の発明の実施例） この実施例では、エッチング対象物として屈折率の高い
光学ガラスが用いられ、光導波路は光学ガラスで構成さ
れる。従って、エッチングパターンは目的とする導波路
の配列パターンに対するネガパターンとなる。Embodiment 3 (Embodiment of the Invention According to Claims 6, 9, 11, and 12) In this embodiment, an optical glass having a high refractive index is used as an etching target, and the optical waveguide is composed of the optical glass. It Therefore, the etching pattern is a negative pattern with respect to the target waveguide array pattern.
【００７７】目的とする光導波路の形状のネガパターン
を有するフォトマスクを用意した。A photomask having a desired negative pattern of the shape of the optical waveguide was prepared.
【００７８】「導電性の基板」として、平面研磨して成
るＳＵＳ３０４の「金属基板」の表面にポジレジスト
（シップレー社製）を厚さ２０μｍに均一に塗布したの
ち、上記マスクを用いて露光し、現像、リンスして「エ
ッチングパターンに従うレジストパタ−ン」を形成し
た。As a "conductive substrate", a positive resist (manufactured by Shipley Co., Ltd.) was uniformly applied to the surface of a "metal substrate" of SUS304 formed by flat polishing to a thickness of 20 μm, and then exposed using the above mask. Then, it was developed and rinsed to form a "resist pattern according to the etching pattern".
【００７９】次いで、スルファミン酸ニッケル液中で上
記金属基板に１５μｍのニッケル鍍金を施した。この溶
液鍍金の際、レジストパターンの上には鍍金されず、鍍
金は金属基板の剥き出しの表面部分（エッチングパター
ンのネガパターン、即ち、光導波路の配列パターンに対
応）にのみ行なわれる。Then, the above metal substrate was plated with 15 μm of nickel in a nickel sulfamate solution. In this solution plating, the resist pattern is not plated, and the plating is performed only on the exposed surface portion of the metal substrate (corresponding to the negative pattern of the etching pattern, that is, the array pattern of the optical waveguide).
【００８０】鍍金後、機械的に鍍金膜とＳＵＳ３０４板
を剥離し、鍍金された金属層パターンを得た。この金属
層パターンは「エッチングパターンのネガパターン」を
有し、ドライエッチング用金属マスクである。After plating, the plating film and the SUS304 plate were mechanically peeled off to obtain a plated metal layer pattern. This metal layer pattern has a "negative pattern of etching pattern" and is a metal mask for dry etching.
【００８１】次に、エッチング対象物としての「光学ガ
ラス材料ＳＦＳ１の両面研磨した基板（板厚さ：１．５
ｍｍ）」の一方の面に、上記金属層パターンを「２５０
℃に耐えうる耐熱性の接着剤（主成分：変性メタクリレ
−ト系）」で均一かつ基板面に並行に接合した。Next, a substrate having both sides polished of an optical glass material SFS1 (plate thickness: 1.5
mm) ”, the metal layer pattern described above is formed on one surface of the“ 250 mm ”
A heat-resistant adhesive (main component: modified methacrylate) capable of withstanding a temperature of 0 ° C. was used to bond uniformly and in parallel to the substrate surface.
【００８２】上記基板をＮＬＤ高密度ドライエッチング
装置にセットし、Ｃ3Ｆ8ガスを２０ｓｃｃｍ導入してエ
ッチングした。この時のエッチング速度は、ニッケル：
１３５．０Å／ｍｉｎ、ＳＦＳ１：１００００Å／ｍｉ
ｎで、選択比：１４２であった。The above substrate was set in an NLD high-density dry etching apparatus, and C 3 F 8 gas was introduced at 20 sccm for etching. The etching rate at this time is nickel:
135.0Å / min, SFS1: 10000Å / mi
In n, the selection ratio was 142.
【００８３】この条件下でエッチングを６．５時間実施
し、深さ３５０μｍの溝をエッチングパターンに従って
形成した。Etching was carried out for 6.5 hours under these conditions to form a groove having a depth of 350 μm according to the etching pattern.
【００８４】図３（ａ）は、この状態を示している。符
号２０は「光学ガラスによるエッチング対象物としての
基板」を示す。符号１３はエッチングされ残ったドライ
エッチング用金属マスクの残存物である。エッチング面
１０Ａは、侵刻に直交する面１０ａも侵刻に平行な面１
０ｂも鏡面状態であった。FIG. 3A shows this state. Reference numeral 20 indicates “a substrate as an etching target by optical glass”. Reference numeral 13 is a residue of the dry etching metal mask left after etching. As for the etching surface 10A, the surface 10a orthogonal to the etching is also a surface 1 parallel to the etching.
0b was also a mirror surface state.
【００８５】次いで、アルミニウム膜１０Ｂをスパッタ
リング法で施して溝の内面に均一に成膜した（図３
（ｂ））。溝内に基板材料のＳＦＳ１材料よりも低屈折
率の接着剤（グレ−スジャパン製：ＳＴＹＣＡＳＴ１２
６４：低応力材料；主成分エポキシ樹脂）１０Ｃを塗布
し、真空雰囲気中で脱泡した後に、表面に残存するマス
ク材料（ニッケル鍍金膜）と接着剤を研磨加工で除去し
た（図３（Ｃ））。Then, an aluminum film 10B is applied by a sputtering method to form a uniform film on the inner surface of the groove (FIG. 3).
(B)). An adhesive with a refractive index lower than that of the SFS1 material of the substrate material (made by Grace Japan: STYCAST12)
64: Low stress material; main component epoxy resin) 10C was applied, and after defoaming in a vacuum atmosphere, the mask material (nickel plating film) and adhesive remaining on the surface were removed by polishing (FIG. 3 (C )).
【００８６】次に、図３（ｄ）に示すように、基板２０
の研磨面を別途用意した両面研磨のＢＫ−７ガラス材料
による裏打ち基板３３に接合し、反対面側から基板２０
が厚さ：３００μｍになるまで研磨し、研磨された面に
アルミニウム膜１０Ｂ１をスパッタリング法で施した。Next, as shown in FIG. 3D, the substrate 20
The polishing surface is bonded to a separately prepared backing substrate 33 made of BK-7 glass material for double-sided polishing, and the substrate 20
Was polished to a thickness of 300 μm, and the aluminum surface 10B1 was applied to the polished surface by a sputtering method.
【００８７】裏打ち基板から剥離して光導波路部材とし
た（図３（ｅ））。同様にして形成された光導波路部材
１０種を図４（ｂ），（ｃ）に示した状態にニュ−トン
貼りで積層し上記（ＳＴＹＣＡＳＴ１２６４）接着剤を
用いて接合した。The optical waveguide member was peeled off from the backing substrate (FIG. 3 (e)). Ten kinds of optical waveguide members formed in the same manner were laminated by Newton bonding in the state shown in FIGS. 4B and 4C, and joined using the above (STYCAST1264) adhesive.
【００８８】各光導波路は３００μｍ×３００μｍの正
方形形状の断面形状を持ち、高屈折率光学ガラス部分が
低屈折率の接着剤の中に埋め込まれた光導波路である。
また、アルミニウム膜が成膜してあるので、光導波路中
の光は高屈折率材料（光学ガラス）中を反射しながら伝
搬する。Each optical waveguide has a 300 μm × 300 μm square cross-sectional shape, and the high-refractive-index optical glass portion is embedded in a low-refractive-index adhesive.
Further, since the aluminum film is formed, the light in the optical waveguide propagates while being reflected in the high refractive index material (optical glass).
【００８９】[0089]
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ばドライエッチング用金属マスクとその作製方法および
深堀りドライエッチング方法を提供できる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a metal mask for dry etching, a method for manufacturing the same, and a deep dry etching method.
【００９０】この発明によれば、１μｍ以上の侵刻深さ
の深堀りドライエッチングに必要な厚さを持ったドライ
エッチング用金属マスクを容易に実現出来、上記深堀り
エッチングを良好に実現できる。According to the present invention, a metal mask for dry etching having a thickness necessary for deep dry etching with an etching depth of 1 μm or more can be easily realized, and the deep etching can be excellently realized.
【図１】請求項４記載の深堀りドライエッチング方法の
実施の１形態を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of a deep dry etching method according to claim 4;
【図２】請求項１１記載の深堀りドライエッチング方法
の実施の１形態を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining one embodiment of the deep dry etching method according to claim 11;
【図３】実施例で説明する光導波路部材の作製手順を説
明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a manufacturing procedure of the optical waveguide member described in Examples.
【図４】実施例で作製する光導波路部材を束ねてなる光
導波路バンドルの１例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of an optical waveguide bundle formed by bundling optical waveguide members manufactured in an example.
【符号の説明】 １０ 基板（エッチング対象物） １２ レジストパターン １４，１６ 金属薄膜 １８ 溶液鍍金により形成された金属層パターン[Description of Reference Signs] 10 substrate (etching target) 12 resist pattern 14, 16 metal thin film 18 metal layer pattern formed by solution plating
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/40 ５２１ Ｇ０２Ｂ 6/12 Ｍ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location G03F 7/40 521 G02B 6/12 M
Claims (12)
チングに用いる金属マスクを作製する方法であって、 配線電極のネガパターンとエッチングパターンとに従う
レジストパターンをエッチング対象物である基板上にパ
ターニングし、 上記レジストパターンと基板表面とを覆うように金属薄
膜を成膜したのち、上記レジストパターンをリフトオフ
して、上記エッチングパターンのネガパターンおよび配
線電極パターンに従う金属薄膜パターンを得、 上記金属薄膜パターンを電極とし、この電極上に溶液鍍
金により侵刻深さに応じた所定厚さの金属層パターンを
形成してエッチングパターンのネガパターンに従うドラ
イエッチング用金属マスクとすることを特徴とするドラ
イエッチング用金属マスクの作製方法。1. A method for producing a metal mask used for deep dry etching having an etching depth of 1 μm or more, wherein a resist pattern according to a negative pattern of a wiring electrode and an etching pattern is formed on a substrate to be etched. After patterning and forming a metal thin film so as to cover the resist pattern and the surface of the substrate, the resist pattern is lifted off to obtain a metal thin film pattern according to the negative pattern of the etching pattern and the wiring electrode pattern. A dry etching characterized by using a pattern as an electrode and forming a metal layer pattern of a predetermined thickness according to the etching depth by solution plating on this electrode to form a metal mask for dry etching that follows the negative pattern of the etching pattern. For manufacturing a metal mask for automobiles.
スクの作製方法において、 溶液鍍金により形成される金属層パターンの材料が、亜
鉛、銅、金、銀、白金、ニッケル、クロム、ロジウム、
アルミニウム等であることを特徴とするドライエッチン
グ用金属マスクの作製方法。2. The method for producing a metal mask for dry etching according to claim 1, wherein the material of the metal layer pattern formed by solution plating is zinc, copper, gold, silver, platinum, nickel, chromium, rhodium,
A method for producing a metal mask for dry etching, which is made of aluminum or the like.
基板上に作製されたドライエッチング用金属マスク。3. The manufacturing method according to claim 1 or 2,
A metal mask for dry etching formed on a substrate.
ライエッチング用金属マスクを形成された基板を侵刻深
さ１μｍ以上の所定の深さにドライエッチングすること
を特徴とする深堀りドライエッチング方法。4. A deep-etching dry etching, characterized in that the substrate on which the metal mask for dry etching is formed by the manufacturing method according to claim 1 or 2 is dry-etched to a predetermined depth of 1 μm or more. Method.
チングに用いる金属マスクを作製する方法であって、 エッチングパターンに従うレジストパターンを、導電性
の基板上にパターニングし、 上記導電性の基板を電極として、導電性の基板の表面に
選択的に溶液鍍金を行なって侵刻深さに応じた所定厚さ
の金属層パターンをエッチングパターンのネガパターン
として形成し、上記導電性の基板用のドライエッチング
用金属マスクとすることを特徴とするドライエッチング
用金属マスクの作製方法。5. A method for producing a metal mask used for deep dry etching with an etching depth of 1 μm or more, wherein a resist pattern according to an etching pattern is patterned on a conductive substrate, and the conductive substrate is formed. As an electrode, a metal layer pattern having a predetermined thickness corresponding to the etching depth is formed as a negative pattern of the etching pattern by selectively performing solution plating on the surface of the conductive substrate, A method for producing a metal mask for dry etching, which comprises using a metal mask for dry etching.
チングに用いる金属マスクを作製する方法であって、 エッチングパターンに従うレジストパターンを、導電性
材料上にパターニングし、 上記導電性材料を電極として、導電性材料の表面に選択
的に溶液鍍金を行なって侵刻深さに応じた所定厚さの金
属層パターンをエッチングパターンのネガパターンとし
て形成し、 この金属層パターンを導電性材料から物理的に剥離して
エッチングパターンのネガパターンに従うドライエッチ
ング用金属マスクとすることを特徴とするドライエッチ
ング用金属マスクの作製方法。6. A method for producing a metal mask used for deep dry etching with an etching depth of 1 μm or more, wherein a resist pattern according to an etching pattern is patterned on a conductive material, and the conductive material is used as an electrode. As a negative electrode pattern of an etching pattern, a metal layer pattern having a predetermined thickness corresponding to the depth of engraving is selectively formed on the surface of the conductive material as a negative pattern of the conductive layer. A method for producing a metal mask for dry etching, which is characterized in that the metal mask for dry etching follows the negative pattern of the etching pattern.
用金属マスクの作製方法において、 溶液鍍金により形成される金属層パターンの材料が、ニ
ッケル、ステンレス、銅、銅合金、鉄、鉄合金、モリブ
デン等であることを特徴とするドライエッチング用金属
マスクの作製方法。7. The method for producing a metal mask for dry etching according to claim 5, wherein the material of the metal layer pattern formed by solution plating is nickel, stainless steel, copper, copper alloy, iron, iron alloy, molybdenum. And the like, a method for producing a metal mask for dry etching.
電性の基板上に作製されたドライエッチング用金属マス
ク。8. A dry etching metal mask formed on a conductive substrate by the manufacturing method according to claim 5.
製されたドライエッチング用金属マスク。9. A metal mask for dry etching, which is manufactured by the manufacturing method according to claim 6.
導電性の基板上に作製されたドライエッチング用金属マ
スクを用いて、導電性の基板を侵刻深さ１μｍ以上の所
定の深さにドライエッチングすることを特徴とする深堀
りドライエッチング方法。10. A conductive mask is formed on a conductive substrate by the manufacturing method according to claim 5 or 7, and the conductive substrate is etched to a predetermined depth of 1 μm or more. A deep-etching dry etching method characterized by dry etching.
マスクを、エッチング対象物である基板上に固定して侵
刻深さ１μｍ以上の所定の深さにドライエッチングする
ことを特徴とする深堀りドライエッチング方法。11. A deep excavation characterized in that the metal mask for dry etching according to claim 9 is fixed on a substrate which is an etching object, and dry etching is performed to a predetermined depth of 1 μm or more. Dry etching method.
堀りドライエッチング方法において、所望の侵刻深さに
エッチング対象物としての基板をドライエッチングした
後、基板表面に残存する金属層を除去することを特徴と
する深堀りドライエッチング方法。12. The deep dry etching method according to claim 4, 10 or 11, wherein the substrate as an etching target is dry-etched to a desired etching depth, and then the metal layer remaining on the substrate surface is removed. A deep-etching dry etching method characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30898595A JP3492833B2 (en) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Manufacturing method of metal mask for dry etching, metal mask for dry etching, and deep etching method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30898595A JP3492833B2 (en) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Manufacturing method of metal mask for dry etching, metal mask for dry etching, and deep etching method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09143764A true JPH09143764A (en) | 1997-06-03 |
| JP3492833B2 JP3492833B2 (en) | 2004-02-03 |
Family
ID=17987569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30898595A Expired - Fee Related JP3492833B2 (en) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Manufacturing method of metal mask for dry etching, metal mask for dry etching, and deep etching method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3492833B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11167037A (en) * | 1997-10-02 | 1999-06-22 | Samsung Electron Co Ltd | Production of optical waveguide element utilizing induction coupling plasma apparatus |
| JP2004280009A (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-07 | Toppan Printing Co Ltd | Optical waveguide and its manufacturing method |
| JP2007148455A (en) * | 2002-09-20 | 2007-06-14 | Toppan Printing Co Ltd | Optical waveguide |
-
1995
- 1995-11-28 JP JP30898595A patent/JP3492833B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11167037A (en) * | 1997-10-02 | 1999-06-22 | Samsung Electron Co Ltd | Production of optical waveguide element utilizing induction coupling plasma apparatus |
| JP2007148455A (en) * | 2002-09-20 | 2007-06-14 | Toppan Printing Co Ltd | Optical waveguide |
| JP4501949B2 (en) * | 2002-09-20 | 2010-07-14 | 凸版印刷株式会社 | Manufacturing method of optical waveguide |
| JP2004280009A (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-07 | Toppan Printing Co Ltd | Optical waveguide and its manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3492833B2 (en) | 2004-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3821069B2 (en) | Method for forming structure by transfer pattern | |
| TW426809B (en) | Method for manufacturing liquid crystal display | |
| JPS5933673B2 (en) | Method of manufacturing thin free-standing metal structures | |
| JP2008074043A (en) | Mold for fine molding and its regeneration method | |
| JP2000231007A (en) | Formation of array pattern with fine recesses and planar lens array, liquid crystal display device and planar oil trap produced by the forming method | |
| JP3492833B2 (en) | Manufacturing method of metal mask for dry etching, metal mask for dry etching, and deep etching method | |
| US20050194351A1 (en) | Method for fabricating a light guide plate | |
| US7354699B2 (en) | Method for producing alignment mark | |
| US7638265B2 (en) | Method for manufacturing a mold of a light guide plate | |
| JPS60173736A (en) | Manufacture of stamper for optical disk | |
| JP4183101B2 (en) | Mold fine processing method, mold and molded product | |
| JP3576885B2 (en) | Device manufacturing method | |
| JP2893093B2 (en) | Fabrication method of optical waveguide with fiber guide | |
| JP2005300715A (en) | Method for manufacturing three-dimensional structure | |
| JP3852353B2 (en) | Microlens array coupling system, microlens array and manufacturing method thereof | |
| JP2002022911A (en) | Method for producing microprism array and mold material | |
| JP2000221305A (en) | Optical substrate, master disk for production of optical disk, their production and display device | |
| JP2005208187A (en) | Optical device having waveguide structure and its manufacturing method | |
| JPH07151984A (en) | Manufacture of m x n electro-displacing actuated mirror array | |
| JP7207676B1 (en) | Method for manufacturing GSR element | |
| JP2005134690A (en) | Optical element manufacturing method | |
| JP2811864B2 (en) | Manufacturing method of flat lens | |
| JPH07113193A (en) | Production of metal mold for molding diffraction grating | |
| JP4022918B2 (en) | Optical component mounting structure and manufacturing method | |
| JP2001033629A (en) | Manufacture of glass original disk, manufacture of stamper, and glass original disk |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |