(57)【要約】【課題】プリント配線基板等の製造過程の一工程であるフォト工程において用いられるフォトマスクを、高い精度、高い耐久性を有するものとし、安価に提供する。【解決手段】フォトマスクの配線パタンが形成される前のフォトマスクブランクの製造過程において、基板１０上に、ニッケルの無電解メッキをすることによりニッケル膜よりなるマスク層２２を形成する。無電解メッキを行う前工程として、洗浄槽１４内に配置された超音波振動子１６より超音波を照射して、超音波洗浄を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板を洗浄する洗浄工程と、
前記基板上にニッケルの無電解メッキによりマスク層を形成するマスク層形成工程と、
を有する、プリント配線基板用のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のフォトマスクブランクの製造方法であって、前記洗浄工程は超音波洗浄工程を含む、フォトマスクブランクの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフォトマスクブランクの製造方法であって、前記マスク層形成工程の後に、前記メッキされた透明基板を所定温度に所定時間加熱する硬膜処理を行う硬膜処理工程を含む、フォトマスクブランクの製造方法。
【請求項４】
透明基板上に直接、ニッケルにて形成されるマスク層を有するプリント配線基板用のフォトマスクブランク。
【請求項５】
請求項４に記載のフォトマスクブランクであって、前記マスク層の厚さは、０．４〜１．０μｍである、フォトマスクブランク。
【請求項６】
透明基板を洗浄する洗浄工程と、
前記基板上にニッケルの無電解メッキによりマスク層を形成するマスク層形成工程と、
前記マスク層上に感光性レジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層を所定のパタンに露光する露光工程と、
前記露光されたレジスト層の現像を行う現像工程と、
前記現像されたレジスト層のパタンにより、前記マスク層のエッチングを行うエッチング工程と、
エッチング後の前記レジスト層を剥離する剥離工程と、
を有する、プリント配線基板用のフォトマスクの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のフォトマスクの製造方法であって、前記洗浄工程は、超音波洗浄工程を含む、フォトマスクの製造方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載のフォトマスク製造方法であって、前記マスク層形成工程と前記レジスト層形成工程との間に、前記メッキされた透明基板を所定温度で所定時間加熱する硬膜処理を行う硬膜処理工程を含む、フォトマスク製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板等の製造過程の一工程であるフォト工程に用いられるフォトマスクの製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールゲートアレイ（ＢＧＡ）用の基板などにも用いられるプリント配線基板は、絶縁基板上の銅などの導体薄膜が所定の配線パタンに形成されたものである。配線パタンの形成は、例えば次のように行われる。まず、基板上に均一に形成された導体薄膜上にレジストと呼ばれる感光性材料を塗布する。これを前記配線パタンに基づいた形状を有するマスクで覆い、光をあて露光部分を硬化させ、光が当たらずに硬化しなかったところを除去する。そして、エッチングにより、レジストが付与されていない部分の導体薄膜を腐食、除去し、最後にレジストを除去して配線パタンを得る。
【０００３】
前記のマスクは、フィルム状のもの、ガラス基板上にマスクパタンが形成されたものなどが知られている（例えば、非特許文献１参照）。フィルム状マスクは、例えば、ポリエステルなど樹脂フィルム基材上にハロゲン化銀を含む層を設け、このハロゲン化銀を露光することによって、所定のパタンを形成したものである。樹脂フィルムが基材であるので、軽量、柔軟であり取扱いが容易である。
【０００４】
また、ガラス基板を有するマスクとして、ハロゲン化銀乳剤を塗布して、ハロゲン化銀を含む層が基板上に形成されたものが知られている（例えば、非特許文献２参照）。これは、前記フィルム状のマスクと同様、ハロゲン化銀の層を露光することによってマスクパタンを得ている。
【０００５】
さらに、プリント配線基板より高い精度が要求されるフォト工程、例えば半導体製造過程のフォト工程に用いられるマスクは、ガラス基板上にスパッタリングによりクロムの層を形成し、このクロム層にレジストを付与、露光して、エッチングによりマスクパタンの形成を行う。
【０００６】
【非特許文献１】（財）プリント回路学会編、「プリント回路基板技術便覧」、第２版、日刊工業新聞社、1993年2月24日、ｐ．１０４２−１０５２
【非特許文献２】株式会社システムアドバンス、ホームページ、事業内容“Fine Photo mask（フォトマスク技術情報）”、［online］、平成１４年１２月６日更新、［平成１５年８月２８日検索］、インターネット＜URL：http://www.sys-ad.com/jigyou.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フィルム基材のフォトマスクは、温度、湿度などの環境による寸法変化が大きく、フォト工程における位置合わせが難しく、高い寸法精度を要求される場合には不向きである。また、環境条件を均一とするには、設備にかかる費用が多大となる。ガラス基板上にハロゲン化銀の層を設けたフォトマスクも、ハロゲン化銀のマスク層が厚いために、湿度等の環境による寸法変化が生じて劣化し、耐久性が十分ではない。さらに、ガラス基板上にクロム層を設けたマスクは、耐久性もあり、環境による寸法変化も小さく、高い精度を実現することができるが、スパッタリングを用いているために高価となる。特に、大きなフォトマスクを作成しようとする場合、ガラス基板も大きくなり、これを納めるスパッタリングの装置も大型化し、高価となる。更に大きなフォトマスクを作成しようとした場合、これに対応可能なスパッタリング装置を作製すること自体できない場合がある。
【０００８】
本発明は、プリント配線基板の製造に用いられるフォトマスクを、高精度で高い耐久性を有するものとし、安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、フォトマスクのマスクパタンを形成する前のフォトマスクブランクの製造過程において、ガラスなどの透明基板上に、ニッケルの無電解メッキによりマスク層を形成するものである。また、無電解メッキを行う前の透明基板を洗浄する工程において、超音波洗浄を行うようにすることができる。さらに、無電解メッキを行った後、所定温度で、所定時間加熱し、硬膜処理を行うようにすることができる。
【００１０】
マスク層の形成を無電解メッキで行うことにより安価に製造可能となり、マスク層にニッケルを用いることにより高い耐久性を得ることができる。また、透明基板にガラスを用いれば、環境による寸法変化を抑えることができる。
【００１１】
形成されるマスク層の厚さは、０．４〜１．０μｍが好ましく、更には略０．５μｍが好ましい。
【００１２】
上述のフォトマスクブランクを用いてフォトマスクを作製することにより、安価で高精度、高耐久性のフォトマスクを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、フォトマスクに配線パタンの基となるパタンを形成する前の状態、すなわちフォトマスクブランクの製造過程を示す工程図であり、（ａ）〜（ｅ）は、各工程を示す。ガラスなどの剛体であり透明な基板１０のマスク層を形成する反対側の面、図においては下面に保護テープ１２を貼付する（ａ）。ガラスを使用する場合、ソーダライムまたは合成石英の高透光性フロートガラスなどとすることができる。また、基板１０の厚みは、マスクの大きさ、要求される品質によって異なるが、およそ２．０〜５．０ｍｍのものを使用することができる。
【００１４】
次に、洗浄液が貯えられた洗浄槽１４にて表面についた脂質などの洗浄を行う。洗浄槽１４内には、超音波振動子１６が配置され、これにより洗浄液中に超音波を照射し、超音波洗浄を行って基板１０表面に付着した汚れを十分に除去する（ｂ）。洗浄後、その基板１０を、触媒槽１９に貯えられた触媒を含む液に浸漬し、表面に触媒１８を付与する（ｃ）。触媒付与後、その後保護テープ１２を剥がす。触媒１８は、保護テープ１２が貼付されているときに付与されるため、基板１０のマスク槽を形成する側の面、図（ｃ）において左側の面には付与されるが、右側の面には付与されない。
【００１５】
触媒が付与された基板１０を、ニッケルを含むメッキ液が貯えられたメッキ槽２０に浸け、無電解メッキを行う（ｄ）。触媒の付与されている上面に、選択的にニッケルが析出し、ニッケルによるマスク層２２が形成される。無電解メッキを行うことにより、絶縁体であるガラス等の透明基板上に直接ニッケル膜を形成することができる。マスク層２２の厚さ、すなわちニッケルの膜厚は、０．４μｍ以下では、フォトマスクとしての遮光性が十分得られない。また１．０μｍ以上となると、マスク層２２に形成される配線パタンの精度が十分に得られなくなる。
【００１６】
配線パタンは、マスク層２２をエッチングして得られるが、エッチングはマスク層２２の深さ方向だけでなく、深さに直交する方向（側方）にも進行する。したがって、深くエッチングすると、側方にもエッチングが進み、レジストの間隙よりも広い幅で、マスク層のニッケルが除去される。この側方へのエッチングの進行を許容する範囲で、マスク層２２の厚さの上限が決定される。これが上記のマスク層２２の上限値となり、よって、その厚さは、０．４〜１．０μｍとされる。前述のように、マスク層の厚さは厚いほど、幅方向の誤差が大きくなるので、高い精度が要求されるほど薄いことが望ましく、より好適には０．５μｍ程度とする。
【００１７】
その後、マスク層２２が基板１０から容易に剥がれないようにするための硬膜処理を行う（ｅ）。硬膜処理は、加熱炉で温風を当てる等の方法により、所定温度で、所定時間の加熱を行う処理である。基板の温度は、１２０℃以上が好ましく、より好適には略１６０℃である。また、加熱の時間は、３０分以上が好ましく、より好適には５０〜６０分である。この処理により、メッキされたニッケルとガラス基板が強固に密着する。硬膜処理後、更に、表面を軽く研磨して、フォトマスクブランクを得る。
【００１８】
図２は、フォトマスクブランク２４にマスクパタンを形成する製造過程を示す工程図であり、（ａ）〜（ｅ）は、各工程を示す。まず、フォトマスクブランク２４のマスク層２２上に感光性レジスト２６を一面に付与する（ａ）。レジストの付与は塗布、またはドライフィルムを積層して達成することができる。感光性レジスト２６に対して、フォトリソグラフィ手法、またはレーザ描画法で露光し、現像して非露光部分を除去する（ｂ）。これを、エッチング槽２８のエッチング液に浸漬して、レジストに覆われていない部分のニッケル膜を腐食、除去する（ｃ）。また、この工程は、エッチング液を吹き付けて、ニッケル膜を除去する工程としてもよい。エッチング槽２８から取り出し、残っているレジストを剥離し、レジストに描画されたのと同じパタンがマスク層２２に形成され、フォトマスク３０が得られる（ｄ）。
【００１９】
さらに、マスク層２２を保護するために、その上を、極薄い、例えば５μｍ以下の表面保護シート３２で覆うことができる（ｅ）。また、裏面も運送中、保管中などの傷を防止するために、裏面保護シート３４で覆うようにすることができる。このシート３４は、フォトマスクとして使用する場合には、剥がすようにしても良く、したがって、その厚さは比較的厚く、例えば５０μｍ程度とすることができる。
【００２０】
以上の実施形態においては、マスク層２２をニッケル膜の１層で構成したが、ニッケル膜に配線パタンが形成された後、このニッケル膜を電極として、他金属、例えばクロムなどを電解メッキし、ニッケルとクロムの２層からなるマスク層を形成することができる。ニッケル層が電極となるので、無電解メッキのできないクロム等の金属のマスクを形成することができる。ニッケル膜に重ねて形成される膜は、ニッケルの金属原子より原子半径の小さい金属、例えば前記のクロム等とすることが好ましく、これにより耐蝕性が向上する。
【００２１】
本実施形態においては、ガラスなどの基板を用いたため、フィルムマスクに比して、温度、湿度等の変化に対する寸法変化が小さく安定した精度を得ることができる。また、フィルムに対し、傷、汚れなどに強く、耐久性が向上する。マスク層に金属を用いているため、ガラス基板上にハロゲン化銀の層を設けたものに比して耐久性が向上する。また、メッキによりマスク層を形成しており、スパッタリングにより形成される半導体製造用マスクより、安価に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】フォトマスクブランクの製造工程を示す図である。
【図２】フォトマスクブランクからフォトマスクを製造する各工程を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  透明基板、１２  保護テープ、１４  洗浄槽、１６  超音波振動子、１８  触媒、２０  メッキ槽、２２  マスク層、２４  フォトマスクブランク、３０  フォトマスク。
【図１】
2005078041.tif 000003
【図２】
2005078041.tif 000004