マスク、マスク製造方法及び配線基板の製造方法
【課題】複数の直線状の貫通孔が並設された配線パターンを補強するために、マスク本体の上面に補強部を設けたマスクにおいて、補強部を回り込んで行われる金属膜の成膜を行いやすくでき、微細な配線パターンを精度よく形成することができるマスクを提供することにある。
【解決手段】配線パターンを形成する貫通孔２を跨いで補強部３を配設し、補強部３の貫通孔２を覆う部分に凹部４を設ける。これにより、金属配線を形成する基板と補強部３との間の距離を十分に広くでき、補強部３を回り込んで配線の金属が成膜できるようになる。
【解決手段】配線パターンを形成する貫通孔２を跨いで補強部３を配設し、補強部３の貫通孔２を覆う部分に凹部４を設ける。これにより、金属配線を形成する基板と補強部３との間の距離を十分に広くでき、補強部３を回り込んで配線の金属が成膜できるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２５４１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
本発明の第１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いマスクが提供される。また、前記補強部は、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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
本発明のマスクは、前記マスク本体に直線状の貫通孔が複数並設してあり、前記補強部は、複数の前記貫通孔を跨いで配設された第１の補強体と、該第１の補強体と交差するように配設された第２の補強体とを有してもよい。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
本発明のマスクにおいて、第２の補強体は、平面視で前記貫通孔とほぼ重なる領域に配設され、第１の補強体と第２の補強体が交差する部分は、第１の補強体及び第２の補強体の他の部分よりも厚く形成されていてもよい。この場合には、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るため、第２の補強体を形成する位置の自由度が大きくなる。
【００２９】
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るマスク製造方法が提供される。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
本発明のマスク製造方法において、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、前記補強部の第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を備え、第１補強体パターンを形成する工程と第２補強体パターンを形成する工程との間に、前記マスク基材の、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を備えてもよい。この場合には、複数の補強体を有する補強部を形成することができる。
【００３６】
本発明のマスク製造方法において、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いてもよい。この場合には、より強度の高い補強部を形成することができる。
【００３７】
本発明のマスク製造方法において、第２ガイドパターン形成工程は、さらに前記補強部の第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を備え、第２補強体パターンを形成する工程と第３補強体パターンを形成する工程との間に、前記マスク基材の、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を備えてもよい。この場合には、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、補強部の強度を高めることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
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。
【００４５】
〈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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に係るマスクの模式的斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
【図３】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図４】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図５】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図６】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図７】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図８】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図９】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図１０】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｄ）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る。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るマスクの製造方法の貫通孔、補強部及び凹部を形成する工程を示す模式図である。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るマスクの製造方法の貫通孔、補強部及び凹部を形成する工程を示す模式図である。
【図１４】図１４（ａ）〜（ｅ）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。
【図１５】本発明の第２実施形態に係るマスクの平面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線による断面図である。
【図１７】図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線による断面図である。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２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１９】図１９（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２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２０】図２０（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２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２１】異なる幅を有する補強部を備えるマスクの平面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２５４１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
本発明の第１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いマスクが提供される。また、前記補強部は、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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
本発明のマスクは、前記マスク本体に直線状の貫通孔が複数並設してあり、前記補強部は、複数の前記貫通孔を跨いで配設された第１の補強体と、該第１の補強体と交差するように配設された第２の補強体とを有してもよい。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
本発明のマスクにおいて、第２の補強体は、平面視で前記貫通孔とほぼ重なる領域に配設され、第１の補強体と第２の補強体が交差する部分は、第１の補強体及び第２の補強体の他の部分よりも厚く形成されていてもよい。この場合には、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るため、第２の補強体を形成する位置の自由度が大きくなる。
【００２９】
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るマスク製造方法が提供される。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
本発明のマスク製造方法において、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、前記補強部の第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を備え、第１補強体パターンを形成する工程と第２補強体パターンを形成する工程との間に、前記マスク基材の、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を備えてもよい。この場合には、複数の補強体を有する補強部を形成することができる。
【００３６】
本発明のマスク製造方法において、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いてもよい。この場合には、より強度の高い補強部を形成することができる。
【００３７】
本発明のマスク製造方法において、第２ガイドパターン形成工程は、さらに前記補強部の第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を備え、第２補強体パターンを形成する工程と第３補強体パターンを形成する工程との間に、前記マスク基材の、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を備えてもよい。この場合には、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、補強部の強度を高めることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
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。
【００４５】
〈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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に係るマスクの模式的斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
【図３】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図４】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図５】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図６】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図７】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図８】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図９】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図１０】本発明に係るマスクの補強部の配設例を示す正面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｄ）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る。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るマスクの製造方法の貫通孔、補強部及び凹部を形成する工程を示す模式図である。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るマスクの製造方法の貫通孔、補強部及び凹部を形成する工程を示す模式図である。
【図１４】図１４（ａ）〜（ｅ）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。
【図１５】本発明の第２実施形態に係るマスクの平面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線による断面図である。
【図１７】図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線による断面図である。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２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１９】図１９（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２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２０】図２０（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２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２１】異なる幅を有する補強部を備えるマスクの平面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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いことを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記補強部は、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ることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
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ることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項４】
前記マスク本体及び前記補強部は、シリコン又はシリコンを含む化合物を用いてなることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項５】
前記マスク本体及び前記補強部は、一体形成してあることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項６】
前記マスク本体に複数の直線状の貫通孔が並設してあり、
前記補強部が、複数の前記貫通孔を跨いで配設してあることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項７】
前記マスク本体に直線状の貫通孔が複数並設してあり、
前記補強部は、複数の前記貫通孔を跨いで配設された第１の補強体と、該第１の補強体と交差するように配設された第２の補強体とを有することを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項８】
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してあることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項９】
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いことを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項１０】
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してあることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項１１】
第２の補強体は、平面視で前記貫通孔とほぼ重なる領域に配設され、第１の補強体と第２の補強体が交差する部分は、第１の補強体及び第２の補強体の他の部分よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項７に記載のマスク。
【請求項１２】
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
を備えることを特徴とするマスク製造方法。
【請求項１３】
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は、前記マスク基材の厚さより大きいことを特徴とする請求項１２に記載のマスク製造方法。
【請求項１４】
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は、異方性エッチングであることを特徴とする請求項１２に記載のマスク製造方法。
【請求項１５】
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、前記補強部の第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を備え、第１補強体パターンを形成する工程と第２補強体パターンを形成する工程との間に、前記マスク基材の、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を備えることを特徴とする請求項１２に記載のマスク製造方法。
【請求項１６】
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いることを特徴とする請求項１５に記載のマスク製造方法。
【請求項１７】
第２ガイドパターン形成工程は、さらに前記補強部の第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を備え、第２補強体パターンを形成する工程と第３補強体パターンを形成する工程との間に、前記マスク基材の、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を備えることを特徴とする請求項１６に記載のマスク製造方法。
【請求項１８】
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うことを特徴とする請求項１２に記載のマスク製造方法。
【請求項１９】
請求項１に記載のマスクを用いて、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
を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２０】
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ることを特徴とする請求項１９に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１】
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いことを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記補強部は、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ることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
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ることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項４】
前記マスク本体及び前記補強部は、シリコン又はシリコンを含む化合物を用いてなることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項５】
前記マスク本体及び前記補強部は、一体形成してあることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項６】
前記マスク本体に複数の直線状の貫通孔が並設してあり、
前記補強部が、複数の前記貫通孔を跨いで配設してあることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項７】
前記マスク本体に直線状の貫通孔が複数並設してあり、
前記補強部は、複数の前記貫通孔を跨いで配設された第１の補強体と、該第１の補強体と交差するように配設された第２の補強体とを有することを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項８】
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してあることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項９】
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いことを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項１０】
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してあることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項１１】
第２の補強体は、平面視で前記貫通孔とほぼ重なる領域に配設され、第１の補強体と第２の補強体が交差する部分は、第１の補強体及び第２の補強体の他の部分よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項７に記載のマスク。
【請求項１２】
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
を備えることを特徴とするマスク製造方法。
【請求項１３】
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は、前記マスク基材の厚さより大きいことを特徴とする請求項１２に記載のマスク製造方法。
【請求項１４】
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は、異方性エッチングであることを特徴とする請求項１２に記載のマスク製造方法。
【請求項１５】
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、前記補強部の第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を備え、第１補強体パターンを形成する工程と第２補強体パターンを形成する工程との間に、前記マスク基材の、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を備えることを特徴とする請求項１２に記載のマスク製造方法。
【請求項１６】
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いることを特徴とする請求項１５に記載のマスク製造方法。
【請求項１７】
第２ガイドパターン形成工程は、さらに前記補強部の第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を備え、第２補強体パターンを形成する工程と第３補強体パターンを形成する工程との間に、前記マスク基材の、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を備えることを特徴とする請求項１６に記載のマスク製造方法。
【請求項１８】
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うことを特徴とする請求項１２に記載のマスク製造方法。
【請求項１９】
請求項１に記載のマスクを用いて、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
を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２０】
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ることを特徴とする請求項１９に記載の配線基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００６−３０７３３７（Ｐ２００６−３０７３３７Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９１１２７（Ｐ２００６−９１１２７）
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]