(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをマスキングするマスクを直接または間接に吸引して所定位置に保持する磁石を備えた成膜用治具であって、前記磁石の表面が、当該治具の洗浄液に対して不溶ないしは難溶な保護膜で被覆処理されている、ことを特徴とする成膜用治具。
【請求項２】
請求項１の成膜用治具において、磁石を収納する磁石収納部を備え、この磁石収納部が磁石表面が外部に突出しない収納深さを有している、ことを特徴とする成膜用治具。
【請求項３】
請求項２の成膜用治具において、ワークを収納する複数のワーク収納部を備え、このワーク収納部の周囲領域に沿って前記磁石収納部が設けられている、ことを特徴とする成膜用治具。
【請求項４】
請求項３の成膜用治具において、前記ワーク収納部分は、当該治具に対して一方側に開口した有底形状に設けられている、ことを特徴とする成膜用治具。
【請求項５】
請求項３の成膜用治具において、前記ワーク収納部は、当該治具を上下に貫通して設けられており、かつ、前記磁石収納部が、当該治具の両面においてワーク収納部の周囲に沿って設けられている、ことを特徴とする成膜用治具。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれかの成膜用治具において、前記磁石表面の保護膜が、タンタル、タングステン、これらの酸化物およびこれの窒化物、または金の中から選択された材料で構成されている、ことを特徴とする成膜用治具。
【請求項７】
ワークを成膜位置に保持する成膜用治具に備えられて磁性マスクを磁力吸引して当該成膜用治具に保持するために用いられる磁石であって、その表面が、前記成膜用治具の洗浄液に対して不溶ないしは難溶な保護膜で被覆処理されている、ことを特徴とする磁石。
【請求項８】
膜形成用のマスク孔を有する磁性マスクと、前記磁性マスクを成膜位置に磁力吸引して所定位置に保持する磁石を備えた成膜用治具とを含み、前記磁石の表面が、当該治具の洗浄液に対して不溶ないしは難溶な保護膜で被覆処理されている、ことを特徴とする成膜装置。
【請求項９】
成膜用治具に対してワークを保持する第一ステップと、マスクでワークをマスキングする第二ステップとを含む成膜方法であって、前記第一ステップに使用される成膜用治具が、磁性マスクを磁気吸引して当該成膜用治具に対して所定位置に吸引保持する磁石を備えており、かつ、その磁石の表面が、当該治具の洗浄液に対して不溶ないしは難溶な保護膜で被覆処理されている、ことを特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクによりワーク表面をマスキングして該表面に所定パターンに成膜する成膜工程においてワークを保持するための成膜用治具、成膜用治具に備えられてマスクを磁力吸引して成膜用治具に保持するための磁石、これらを含む成膜装置ならびに成膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電素子などの電子部品となるワークの表面にスパッタリングにより電極膜を形成する成膜工程において、ワーク表面は、その電極形成部位を残してマスクを用いてマスキングされる。マスクにはワーク表面に形成する成膜パターンに対応してスパッタリング成分を選択的にワーク表面に向けて通過させるためのマスク孔が設けられている。
【０００３】
成膜用治具は、このスパッタリングに際して、ワークを保持するために使用される。一方、マスクは、ワークの電極形成部位に対してそのマスク孔を正確に位置決めさせるため、成膜用治具に対して位置的に固定される必要がある。
【０００４】
そして、従来の成膜用治具の場合、マスクの位置的な固定のため、マスクを磁性材料で形成した磁性マスクとするとともに、成膜用治具に磁石を埋設して磁石の吸引力でマスクを成膜用治具に固定するようにしている。
【０００５】
このようなマスクや成膜用治具にはスパッタリングによりその表面に不要な薄膜が形成されて汚染されているため、マスクや成膜用治具は、定期的に硝酸などの洗浄液で洗浄されて前記した薄膜を除去される。
【０００６】
この場合、磁石は、上記のような洗浄液に対しては溶解されてしまうために、前記洗浄の実施前後で成膜用治具から脱着することが行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の場合、成膜用治具の洗浄の都度、磁石を成膜用治具から脱着させる作業が必要となるため、電子部品の製造歩留まりを低下させる一つの要因となる。
【０００８】
また、磁石は薄く作られて比較的脆いために、脱着作業中に欠損しやすく、その欠損の一部がマスクと成膜用治具との間に入り込んでマスクが成膜用治具から浮いた状態でスパッタリングが行われてワークに対する成膜精度が低下するおそれがある。
【０００９】
さらに、欠損した磁石を新たな磁石と交換するのにその購入にコストがかかる。  したがって、本発明は、成膜用治具の洗浄に際して磁石の脱着を不要とすることを共通の解決すべき課題としている。
【００１０】
本発明はまた、このような共通の課題において、その洗浄に際して磁石の脱着を不要として作業性の向上と作業コスト等の低減と成膜精度の向上を可能とした成膜用治具およびこれに関連した磁石や成膜装置ならびに成膜方法を提供することを解決すべき課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の成膜用治具は、ワークをマスキングするマスクを直接または間接に吸引して所定位置に保持する磁石を備えた成膜用治具であって、前記磁石の表面が、当該治具の洗浄液に対して不溶ないしは難溶な保護膜で被覆処理されていることを特徴とするものである。
【００１２】
前記直接または間接とは、マスクそのものが磁性材料で構成されている場合、そのマスクを吸引し、マスクは非磁性であっても、それに磁性体が設けられ、その磁性体を介してマスクを間接に吸引する場合を含む、など要するに磁石の吸引を利用してマスクを保持するものであればそのすべてが含まれる。
【００１３】
この場合、前記洗浄液は、酸性、アルカリ性、有機など、何でもよく、それぞれの洗浄液に対応して不溶ないしは難溶である保護膜のすべてが含まれる。
【００１４】
また、不溶ないしは難溶とは、全く溶けないものから溶けにくくなっていく程度を示しており、その程度のすべてが含まれる。
【００１５】
本発明の成膜用治具によると、それが備える磁石の表面には、洗浄液に対して不溶ないしは難溶な保護膜が形成されているから、従来のように治具を洗浄するためにその治具から磁石を脱着させる作業が不要となり、その分、ワークに成膜を施して電子部品の製造時間の短縮化に貢献することができ、製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【００１６】
本発明の好ましい実施態様として、磁石を収納する磁石収納部を備え、この磁石収納部が磁石表面が外部に突出しない収納深さを有している。
【００１７】
こうした凹部を備えた場合、マスクを治具に固定するに際して、マスクが磁石に当接することがなく、これにより磁石の破損を防止することが可能となる。
【００１８】
本発明のさらに好ましい実施態様として、ワークを収納する複数のワーク収納部を備え、このワーク収納部の周囲領域に沿って前記磁石収納部が設けられている。
【００１９】
本発明のさらに好ましい実施態様として、前記ワーク収納部分は、当該治具に対して一方側に開口した有底形状に設けられている。こうすることにより、磁石の収納空間が、治具の作成時において簡単に形成できるので好ましい。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施態様として、前記ワーク収納部は、当該治具を上下に貫通して設けられており、かつ、前記磁石収納部が、当該治具の両面においてワーク収納部の周囲に沿って設けられている。こうした場合、磁気マスクを成膜用治具の両面に固定でき、ワークの両面にスパッタできるので好ましい。
【００２１】
本発明のさらに好ましい実施態様として、前記磁石表面の保護膜が、タンタル、タングステン、これらの酸化物およびこれの窒化物、または金の中から選択された材料を用いて構成されている。
【００２２】
こうした材料および処理形態とした場合、保護膜を磁石表面に形成することが容易となる。
【００２３】
（２）本発明の磁石は、ワークを成膜位置に保持する成膜用治具に備えられて磁性マスクを磁力吸引して当該成膜用治具に固定する磁石であって、その表面が、前記成膜用治具の洗浄液に対して不溶ないしは難溶な保護膜で被覆処理されていることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の磁石によると、磁石が洗浄液に溶解することが防止されるので、成膜用治具の洗浄に際し、磁石を成膜用治具から取り外す作業が不要となり、電子部品の製造コストを低下させることに寄与できる。
【００２５】
（３）本発明の成膜装置は、膜形成孔を有する磁性マスクと、成膜位置に保持されているワークをマスキングする磁性マスクを磁力吸引して所定位置に吸引保持する磁石を備えた成膜用治具とを含み、前記磁石の表面が、当該治具の洗浄液に対して不溶ないしは難溶な保護膜で被覆処理されていることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の成膜装置によると、磁性マスクを治具に磁力吸引する磁石として洗浄液に不溶ないしは難溶な磁石を用いることで治具の洗浄に際して磁石を治具から取り外す必要がなく、電子部品の製造コストを低下させることが可能となる。
【００２７】
（４）本発明の成膜方法は、成膜用治具に対してワークを保持する第一ステップと、マスクでワークをマスキングする第二ステップとを含む成膜方法であって、前記第一ステップに使用される成膜用治具が、磁性マスクを磁力吸引して当該成膜用治具に保持する磁石を備えており、かつ、その磁石の表面が、当該治具の洗浄液に対して不溶ないしは難溶な保護膜で被覆処理されているものである、ことを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の成膜方法によると、この方法で作成される電子部品の製造コストを低減させることが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００３０】
図１ないし図４は、本発明の実施形態１に係り、図１は成膜用治具と、それに装着される磁性マスクの斜視図、図２は、成膜用治具の部分断面図、図３は磁石の斜視図、図４は、ワーク成膜の工程図である。
【００３１】
図１および図２を参照して、１は成膜装置を示す。この成膜装置１は、成膜用治具２と、磁性マスク３とから構成されている。
【００３２】
成膜用治具２は、一様な肉厚を有した板材で構成されている。
【００３３】
成膜用治具２はまた、その表面側においてワーク収納部４と、磁石収納部５とを備えている。
【００３４】
ワーク収納部４は、ワーク６を収納するものであって、成膜用治具２の表面側において所要の矩形領域内に、縦横に複数、整列配置されている。
【００３５】
磁石収納部５は、ワーク収納部４における前記矩形領域を囲む外周領域に沿って一列に互いに適当間隔で配置されかつそれぞれに磁石７が固定収納されるようになっている。
【００３６】
磁石収納部５は、好ましくは、磁石７が磁石収納部５から外部に突出しない深さ、好ましくは０．１ｍｍ以上の深さを有している。
【００３７】
磁石収納部５は、このような深さに設定されることで、それに収納されている磁石７の表面と磁性マスク３との接触を防止したり、磁石７の収納時における内部への異物の混入防止が可能とされている。
【００３８】
磁性マスク３は、成膜用治具２に対して磁力吸引可能とされる材料からなり、ワーク６の表面に形成する成膜パターンに対応した複数のマスク孔８を有している。
【００３９】
次に、実施形態１の特徴について説明する。
【００４０】
すなわち、実施形態１は、成膜用装置１における各磁石収納部５に収納される磁石７それぞれの全表面に対して、スパッタリング後において実施されるエッチング洗浄液に対して不溶ないしは難溶な保護膜１０が被覆形成されていることを特徴としている。
【００４１】
このようにして実施形態１の場合、磁石７の表面に前記保護膜１０が形成されている。したがって、成膜用治具２や磁性マスク３の表面に付着しているスパッタリングに伴う付着物をエッチング洗浄を行うに際して成膜用治具２から磁石７を脱着する作業が不要となる。その結果、磁石脱着工程とその脱着設備が不要となる。これによって、製造工数の削減と製造設備の削減が可能となり、製造歩留まりが向上するとともに、大幅なコストダウンが可能となる。
【００４２】
保護膜１０は、具体例の一つとして、例えば図３（ａ）で示すような矩形形状の磁石７の表面に対して、図３（ｂ）で示すように無電解ニッケルメッキ膜からなる下地膜１１の上に電解金メッキ膜１２を形成することにより構成されている。
【００４３】
この保護膜１０は、下地膜１１だけでも、または、電解金メッキ膜１２だけでも、保護膜と称することが可能である。
【００４４】
また、保護膜１０である電解金メッキ膜１２としては、軟質金メッキ膜にするとピンホールの発生が少なくメッキ膜が剥がれる虞がなく好ましい。
【００４５】
保護膜１０を構成する金メッキ膜は、洗浄液が、酸性、アルカリ性、有機のいずれであっても、その洗浄液に対しても不溶であるから保護膜としてはきわめて有効である。
【００４６】
次に、成膜工程について図４を参照して説明する。
【００４７】
工程ｎ１において、成膜用治具２のワーク収納部４にワーク６を収納する。
【００４８】
工程ｎ２において、成膜用治具２に磁性マスク３を取り付ける。
【００４９】
工程ｎ３において、スパッタリングを行う。
【００５０】
工程ｎ４において、成膜用治具２から磁性マスク３を取り外す。
【００５１】
工程ｎ５において、成膜用治具２のワーク収納部４からワーク６を取り出す。
【００５２】
以上の工程ｎ１〜ｎ５で、ワーク６に対する成膜が完了する。
【００５３】
そして、この工程を数回繰り返す毎に、工程ｎ６で、磁性マスク３および成膜用治具２に対するエッチング洗浄が実施される。
【００５４】
上記の場合、従来では、工程ｎ５から工程ｎ６に移行する段階で、成膜用治具２から磁石７の取り外しの工程と、工程ｎ６の後で成膜用治具２に対する磁石７の取り付け工程とが削減されることになる。
【００５５】
これによって、成膜用治具２のエッチング洗浄を行うに際しての前記磁石７の脱着工程と脱着設備とが不要となる。その結果、工数の削減と設備削減とで製造歩留まりが向上するとともに、大幅なコストダウンが可能となっている。
【００５６】
この場合、磁石７は、薄くかつ脆いことによる上記脱着作業に際しての磁石７の欠損のおそれ、などが解消される。また、新しい磁石との交換回数も減り、磁石７を新規に購入するコストをも削減できることになって好ましい。
【００５７】
さらには、磁石７の欠損の一部が磁性マスク３と成膜用治具２との間に入り込むようなことがない。これによって、この欠損の一部で磁性マスク３が成膜用治具２から浮いた状態でスパッタリングされてしまうようなことがなくなる結果、それだけ精度の高いスパッタリングが可能となって好ましい。
【００５８】
本発明は、上述の実施形態１に限定されるものではなく、以下に述べるものにも適用することができる。
（１）実施形態１に係る成膜用装置は、図５、図６で示すような形態を備えた実施形態２の成膜用装置でもよい。図５は、実施形態２の成膜用治具と、それに装着される磁性マスクの斜視図、図６は、成膜用治具の部分断面図であり、図１および図２と対応する部分には同一の符号が付される。
【００５９】
実施形態２の成膜装置１は、成膜用治具２と、成膜用治具２の上下面に磁気吸引される一対の磁性マスク３とから構成されている。
【００６０】
成膜用治具２は、３枚の矩形形状とされた板材１３〜１５を積層接着して構成されている。これら３枚の板材のうち、磁石保持板となる中間板材１４に対して両側に配置される板材１３，１５の厚さは、磁石７の厚さより厚くされている。
【００６１】
このような成膜用治具２において、ワーク収納部４は、当該治具を構成する３枚の板材を上下方向に貫通する形態とされて、所要の矩形領域内に複数、縦横に整列配置されている。
【００６２】
また、磁石収納部５は、このワーク収納部４外周領域において、当該治具２の両面に対してそれぞれ配置形成されている。
【００６３】
この場合、この磁石収納部５は、前記中間板材１４を底壁とし、上側の磁石収納部と下側の磁石収納部とに区画されているとともに、磁石７が、それぞれ実施形態１のそれと同様の深さに設定された両磁石収納部それぞれに収納された形態となっている。
【００６４】
そして、磁石７は、それぞれの磁石収納部５におけるその底面に接着されて収納されている。
【００６５】
この実施形態２の場合、ワーク６の両面に対してスパッタリングによるパターンを形成する場合に好適であり、各ワーク収納部４それぞれに対してワーク６を収納し、一対の磁性マスク３でワーク収納部４の両面を覆ってスパッタリングを実施する。
【００６６】
この場合、両磁性マスク３は、それぞれ、そのスパッタリング中、両側の磁石収納部５それぞれに収納されている磁石７に吸引されている。
【００６７】
実施形態２の場合も、実施形態１と同様にして、磁石収納部５に収納される磁石７の表面に対して保護膜１０が形成されている。そのため、図４を参照して説明したスパッタリングにおける洗浄工程においても、その磁石７に対する洗浄が不要である。したがって、磁石収納部５に対する磁石７の脱着が不要となり、磁石７の脱着工程と脱着設備とが不要となる結果、工数の削減と設備削減とで製造歩留まりが向上するとともに、大幅なコストダウンが可能となっている。
（２）上述における磁石７の表面の保護膜１０は、実施形態１，２の金メッキによる保護膜１０だけに限定されるものではなく、タンタル、タングステン、その他の金属材料からなる保護膜であってもよい。
（３）上述における磁石７の表面の保護膜１０は、タンタル、タングステン、その他チタン、クロム、ニッケル、銅などの金属材料の酸化物や窒化物からなる保護膜であってもよい。
（４）上述における磁石７の表面の保護膜１０は、金属材料だけに限定されるものではなく、セラミックからなる保護膜であってもよい。
【００６８】
保護膜１０がセラミックで構成されている場合は、耐腐食性の点で好ましい。
（５）上述における磁石７の表面の保護膜１０は、樹脂からなる保護膜であってもよい。
（６）上述の場合、洗浄液が酸性、アルカリ性、その他の性質を備えたものである場合、磁石７の表面に形成される保護膜１０としては、それぞれの性質に対応した材料で構成することができる。
【００６９】
例えば、保護膜１０を構成する材料が金である場合は、あるゆる性質の洗浄液に対して不溶あるいは難溶であるから、最も好ましい。
【００７０】
また、保護膜１０を構成する材料がセラミックである場合は、油性という性質の洗浄液に対して不溶あるいは難溶であるから、好ましい。
【００７１】
また、保護膜１０を構成する材料が樹脂である場合、洗浄液が硝酸などの酸性の場合はアクリレート系が好ましく、炭酸ナトリユムなどのアルカリ性の場合は、エポキシ系が好ましく、モノエタノールアミンなどの有機洗浄液の場合はポリエステル系が好ましい。
（７）上述の実施形態では、ワーク表面に対する成膜が、スパッタリングであったが、本発明は、これに限定されるものではなく、蒸着など他の成膜方法にも同様に適用することができる。
（８）上述の実施形態では、磁石７の表面の保護膜１０が、メッキによるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、スパッタリング、蒸着、その他の方法による膜形成にも同様に適用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、成膜用治具の洗浄の都度、磁石を成膜用治具から脱着させる作業が不要となり、製造歩留まりの向上と製造コストの大幅なダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る成膜用装置の分解斜視図
【図２】図１の成膜用治具の要部断面図
【図３】図１の成膜用治具に装着される磁石に係り、（ａ）はその外観斜視図、（ｂ）はその断面図
【図４】成膜工程の説明に供する工程図
【図５】本発明の実施形態２に係る成膜用装置の分解斜視図
【図６】図５の成膜用治具の要部断面図
【符号の説明】
１  成膜装置
２  成膜用治具
３  磁性マスク
４  ワーク収納部
５  ワーク収納部
６  ワーク
７  磁石
８  マスク孔
１０  保護膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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