(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、マスキングによる突起の形成方法及び装置に係り、更に詳しくは、母材の上にマスク層を形成するマスク形成ステップと、母材の上にマスクが形成されていない領域をエッチングするエッチングステップと、前記マスク層を除去するマスク除去ステップと、を含み、前記マスク形成ステップは、少なくとも一つ以上の小型マスクを形成するステップと、少なくとも一つ以上の大型マスクを形成するステップと、を含むマスキングによる突起の形成方法に関する。【選択図】図１
2016521867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材の上にマスク層を形成するマスク形成ステップと、
母材の上にマスクが形成されていない領域をエッチングするエッチングステップと、
前記マスク層を除去するマスク除去ステップと、
を含み、
前記マスク形成ステップは、
少なくとも一つ以上の小型マスクを形成するステップと、
少なくとも一つ以上の大型マスクを形成するステップと、
を含むマスキングによる突起の形成方法。
【請求項２】
前記マスク形成ステップにおいては、
融点が異なる金属を同じ温度で供給して小型マスク又は大型マスクを形成することを特徴とする請求項１に記載のマスキングによる突起の形成方法。
【請求項３】
前記マスク形成ステップにおいては、
同じ金属を異なる処理時間の間に又は異なる温度で供給して小型マスク又は大型マスクを形成することを特徴とする請求項１に記載のマスキングによる突起の形成方法。
【請求項４】
前記マスク形成ステップにおいては、
融点が異なる金属を異なる処理時間の間に又は異なる温度で供給して小型マスク又は大型マスクを形成することを特徴とする請求項１に記載のマスキングによる突起の形成方法。
【請求項５】
前記マスク形成ステップにおいては、
同じチャンバ内において融点が異なる金属を物理的気相蒸着方法（ＰＶＤ）を用いて小型マスク又は大型マスクとして母材の上に形成することを特徴とする請求項２に記載のマスキングによる突起の形成方法。
【請求項６】
前記マスク形成ステップにおいては、
異なる処理時間の間に動作するか、又は異なる温度が加えられる複数のチャンバにおいて同じ金属を物理的気相蒸着方法を用いて母材の上に小型マスク又は大型マスクとして形成することを特徴とする請求項３に記載のマスキングによる突起の形成方法。
【請求項７】
前記マスク形成ステップにおいては、
異なる処理時間の間に動作するか、又は異なる温度が加えられる複数のチャンバにおいて融点が異なる金属を物理的気相蒸着方法を用いて母材の上に小型マスク又は大型マスクとして形成することを特徴とする請求項４に記載のマスキングによる突起の形成方法。
【請求項８】
前記マスク形成ステップにおいては、
同じチャンバ内において母材の温度を調節しながら前駆体を化学的気相蒸着方法（ＣＶＤ）を用いて蒸着して小型マスク又は大型マスクを形成することを特徴とする請求項１に記載のマスキングによる突起の形成方法。
【請求項９】
前記マスク形成ステップにおいては、
複数のチャンバ内において前駆体の種類を異ならせながら化学的気相蒸着方法を用いて蒸着して小型マスク又は大型マスクを形成することを特徴とする請求項１に記載のマスキングによる突起の形成方法。
【請求項１０】
チャンバと、
前記チャンバ内に形成され、母材が取り付けられる母材取付部と、
前記チャンバ内に形成され、スパッタリング方式により前記母材取付部に取り付けられた母材の上に金属を供給するための金属供給部と、
前記チャンバ内の温度を調節するための温度調節部と、
を備えるマスキングによる突起の形成装置。
【請求項１１】
前記母材取付部は、取り付けられた母材を所定の温度に加熱するための母材ヒータを備え、
前記母材ヒータには、複数の熱電対が設けられることを特徴とする請求項１０に記載のマスキングによる突起の形成装置。
【請求項１２】
前記温度調節部は、
チャンバ内の温度を測定するセンサと、
電力を調整してチャンバ内の温度を調節するチャンバヒータと、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載のマスキングによる突起の形成装置。
【請求項１３】
前記母材を移動させるためのインライン部を更に備え、
前記インライン部の駆動により前記金属供給部は融点が異なる金属を母材に供給し、前記温度調節部は、チャンバ内の温度を一定に保つことを特徴とする請求項１０に記載のマスキングによる突起の形成装置。
【請求項１４】
前記チャンバは、画成された複数のチャンバからなり、
前記複数のチャンバの間において母材を移動させるためのインライン部を更に備え、
前記金属供給部は、同じ金属を母材に供給し、
各チャンバは、異なる処理時間の間に動作するか、又は前記温度調節部によりそれぞれ異なる温度に調節されることを特徴とする請求項１０に記載のマスキングによる突起の形成装置。
【請求項１５】
チャンバと、
前記チャンバ内に形成され、母材が取り付けられる母材取付部と、
化学的気相蒸着方式（ＣＶＤ）により前記母材取付部に取り付けられた母材の上にマスクを蒸着するためのガス供給部と、
前記母材の温度を調節するための温度調節部と、
を備えるマスキングによる突起の形成装置。
【請求項１６】
前記温度調節部は、
チャンバ内の温度を測定するセンサと、
電力調整により母材の温度を調節するチャンバヒータと、
を備えることを特徴とする請求項１５に記載のマスキングによる突起の形成装置。
【請求項１７】
前記ガス供給部は、特定の前駆体を母材に供給し、前記温度調節部は、母材の温度を段階的に変えることを特徴とする請求項１５に記載のマスキングによる突起の形成装置。
【請求項１８】
前記チャンバは、画成された複数のチャンバからなり、
前記複数のチャンバの間において母材を移動させるためのインライン部を更に備え、
前記ガス供給部は、各チャンバ別に異なる前駆体を母材に供給し、
前記温度調節部により各母材を同じ温度に調節することを特徴とする請求項１５に記載のマスキングによる突起の形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスキングによる突起の形成方法及び装置に係り、更に詳しくは、母材の表面に特殊処理を施して母材の反射防止（ＡＲ）特性の調節による反射防止機能を向上させ、超撥水機能を改善するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、タブレットＰＣなどタッチ機能を用いるディスプレイをはじめとして、テレビやコンピュータモニタなどのフラットパネルディスプレイのカバーウィンドウ、太陽電池のカバーウィンドウ、建築物の外付け型ガラス、眼鏡、自動車用ガラスなどにおいて光の反射を低減させることにより、デバイスの効率を高め、視認性を高めることができる。
【０００３】
一般に、光が透過する界面の両媒質間の屈折率の差が大きい場合に、フレネルの反射方式として知られている両媒質間の屈折率と、入射角及び反射角により反射率が決定される反射現象が起こる。
【０００４】
ディスプレイ機器は、野外でのように外部光の強度が大きい場合には、たとえ小さい反射率であるとしても、内部において放出される光に匹敵するほどの強度になるため野外視認性が低くなる。
【０００５】
また、太陽電池のカバーガラスのように太陽光の透過を高めるほど、発電量が増大されるため反射を低減させなければならない。一方、建築物の外付け型ガラスや自動車ガラスなどにおいては、反射によるまぶしさが安全につながるという問題があるため所定のレベル以下の反射防止を達成する必要がある。
【０００６】
このように、ガラス表面における反射を抑えるために、入射光の波長であるλに対してλ／４に見合う分の厚さを有しながら空気とガラスの屈折率との間の値を有する物質をガラスの表面にコーティングすると、反射を低減させることができる。しかしながら、このような方法は、特定の波長であるλに対して反射を抑えることができるため、可視光線領域に対して反射の防止を行うためには、色々な波長に対してコーティングする多層薄膜状にコーティングしなければならない。
【０００７】
また、多層薄膜からなるコーティング層は、基板であるガラスとの密着力に限界を有しているが故に剥離され易く、このような剥離が起こると、表面の薄膜層にばらつきによるきたない色相が現れてしまう。
【０００８】
この理由から、多層薄膜コーティングを用いた反射防止技術は、タッチパネルのように頻繁な接触が行われる表面に適用し難いという限界を有している。
【０００９】
反射防止技術の他の方法としては、最近、急激に関心が集められており、且つ、研究が行われているモスアイ効果を用いた方法が挙げられ、可視光線波長帯よりも小さい直径のナノ突起をガラスの表面に形成すると、可視光線がこの表面を透過するときにナノ突起の存在を認識できず、単に突起の形状に応じてガラスの表面の屈折率が次第に変わるものと認識して反射率が下がってしまう。
【００１０】
このようなモスアイ効果を基板に実現するための方法として、様々な工程が行われており、各工程により長短所がある。例えば、ナノインプリント技術は、モールドの表面にナノ構造物を形成して液状ポリマーを用いてナノ構造物を形成することができるが、大面積化及び高速生産に難点がある。
【００１１】
また、フォトリソグラフィのような半導体工程においては、ナノパターニングを行うために極端紫外線（ＥＵＶ）を用いなければならないが、非常に高価な工程である。このため、透明な基板の表面にナノマスクを形成し、このマスクを用いて基板にナノ構造物を形成することにより、反射防止を図る技術のうち大面積化及び連続工程が行える技術の開発が望まれる。
【００１２】
このように基板そのものにナノ構造物を形成すると、いかなる場合であってもナノ構造物が剥離されるという問題が発生せず、たとえ外部の衝撃による損傷が起きても人間の目では視認できないというメリットがある。
【００１３】
一方、入射光の波長範囲に応じて、且つ、ナノ構造物の大きさ及び形状に応じて反射率が異なるため、これを調節するためにナノマスクを大面積の基板に形成しながら様々な大きさ及び分布に調節する技術が望まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上述した問題を解消するために案出されたものであり、その目的は、ＵＶ−ＩＲ波長領域（１８０ｎｍ〜１４００ｎｍ）に亘って反射防止（ＡＲ）特性が向上した母材を製造することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、反射防止（ＡＲ）特性の改善のための様々な装置及び工法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解消するための本発明のマスキングによる突起の形成方法は、母材の上にマスク層を形成するマスク形成ステップと、母材の上にマスクが形成されていない領域をエッチングするエッチングステップと、前記マスク層を除去するマスク除去ステップと、を含み、前記マスク形成ステップは、少なくとも一つ以上の小型マスクを形成するステップと、
少なくとも一つ以上の大型マスクを形成するステップと、を含む。
【００１７】
マスク形成ステップの一例として、融点が異なる金属を同じ温度で供給して小型マスク又は大型マスクを形成することが挙げられ、他の例として、同じ金属を異なる処理時間の間に又は異なる温度で供給して小型マスク又は大型マスクを形成することが挙げられる。又は、前記マスク形成ステップにおいては、融点が異なる金属を異なる処理時間の間に又は異なる温度で供給して小型マスク又は大型マスクを形成する。
【００１８】
その具体的な方式を挙げると、同じチャンバ内において融点が異なる金属を物理的気相蒸着方法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＶＤ）を用いて小型マスク又は大型マスクとして母材の上に形成すること、異なる処理時間の間に動作するか、又は異なる温度が加えられる複数のチャンバにおいて同じ金属を物理的気相蒸着方法を用いて母材の上に小型マスク又は大型マスクとして形成すること、或いは、異なる処理時間の間に動作するか、又は異なる温度が加えられる複数のチャンバにおいて融点が異なる金属を物理的気相蒸着方法を用いて母材の上に小型マスク又は大型マスクとして形成することが挙げられる。
【００１９】
他の実施形態によれば、同じチャンバ内において母材の温度を調節しながら前駆体を化学的気相蒸着方法（ＣＶＤ）を用いて蒸着して小型マスク又は大型マスクを形成するか、或いは、複数のチャンバ内において前駆体の種類を異ならせながら化学的気相蒸着方法を用いて蒸着して小型マスク又は大型マスクを形成する。
【００２０】
一方、本発明の目的を達成するためのマスキングによる突起の形成装置は、チャンバと、前記チャンバ内に形成され、母材が取り付けられる母材取付部と、前記チャンバ内に形成され、スパッタリング方式により前記母材取付部に取り付けられた母材の上に金属を供給するための金属供給部と、前記チャンバ内の温度を調節するための温度調節部と、を備える。
【００２１】
このとき、前記母材取付部は、取り付けられた母材を所定の温度に加熱するための母材ヒータを備え、前記母材ヒータには、複数の熱電対が設けられる。一方、前記温度調節部は、チャンバ内の温度を測定するセンサと、電力を調整してチャンバ内の温度を調節するチャンバヒータと、を備える。
【００２２】
本発明の突起の形成装置は、前記母材を移動させるためのインライン部を更に備え、前記インライン部の駆動により前記金属供給部は融点が異なる金属を母材に供給し、前記温度調節部は、チャンバ内の温度を一定に保ってマスクを形成する。
【００２３】
他の実施形態によれば、チャンバは、画成された複数のチャンバからなり、前記複数のチャンバの間において母材を移動させるためのインライン部を更に備え、前記金属供給部は、同じ金属を母材に供給し、各チャンバは、異なる処理時間の間に動作するか、又は前記温度調節部によりそれぞれ異なる温度に調節されてマスクが形成される。
【００２４】
本発明の他の実施形態による突起の形成装置は、チャンバと、前記チャンバ内に形成され、母材が取り付けられる母材取付部と、化学的気相蒸着方式（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）により前記母材取付部に取り付けられた母材の上にマスクを蒸着するためのガス供給部と、前記母材の温度を調節するための温度調節部と、を備える。このとき、前記温度調節部は、チャンバ内の温度を測定するセンサと、電力調整により母材の温度を調節するチャンバヒータと、を備える。一方、ガス供給部は、特定の前駆体を母材に供給し、前記温度調節部は、母材の温度を段階的に変える。
【００２５】
他の実施形態によれば、チャンバは、画成された複数のチャンバからなり、前記複数のチャンバの間において母材を移動させるためのインライン部を更に備え、ガス供給部は、各チャンバ別に異なる前駆体を母材に供給し、温度調節部により各母材を同じ温度に調節する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、母材の上に小型マスク又は大型マスクを形成することにより、各マスクが有する反射防止（ＡＲ）特性が複合的に発現される。
【００２７】
これにより、ＵＶ−ＩＲ波長領域（１８０ｎｍ〜１４００ｎｍ）に亘って反射防止（ＡＲ）特性が均一な母材が製造される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態によるマスキングによる突起の形成方法の手順図である。
【図２】図２は、本発明のマスク形成ステップにおいて、母材の上に大型マスク及び小型マスクが形成された例を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態によるマスク形成ステップを順次に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施形態によるマスク形成ステップを順次に示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態において、エッチングステップ及びマスク除去ステップが行われることによる母材を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態による装置によりマスクが形成される過程を示す図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施形態による装置によりマスクが形成される過程を示す図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態による装置によりマスクが形成される過程を示す図である。
【図９】図９は、本発明の他の実施形態による装置によりマスクが形成される過程を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明におけるマスクの大きさによる区分及び大きさ別の透光特性を示す表である。
【図１１】図１１は、本発明による母材の波長別の透光特性を示すグラフである。
【図１２】図１２は、マスク処理時間により同じ金属のマスクの大きさが異なってくる例を示すグラフである。
【図１３】図１３は、図１２のグラフに示す各時間帯別に形成されたマスクを撮影した写真である。
【図１４】図１４は、温度調節により同じ金属（Ｂｉ）のマスクの大きさが異なってくる例を示すグラフである。
【図１５】図１５は、図１４のグラフに示す各温度で形成されたマスクを撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面に基づき、本発明について詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態によるマスキングによる突起の形成方法の手順図である。
【００３１】
本発明のマスキングによる突起の形成方法は、母材の上にマスク層を形成するマスク形成ステップと、母材の上にマスクが形成されていない領域をエッチングするエッチングステップと、前記マスク層を除去するマスク除去ステップと、を含み、前記マスク形成ステップは、
少なくとも一つ以上の小型マスクを形成するステップと、少なくとも一つ以上の大型マスクを形成するステップと、を含む。
【００３２】
小型マスク及び大型マスクは、図１０に示す表により区別され、大きさに応じて透光特性が異なってくる。第１型突起Ｄ１の場合、１０ｎｍ以下であるが、波長帯別の透光率を考慮すると、５０ｎｍ〜１５０ｎｍであることが好ましい。第２型突起Ｄ２は１５０〜３００ｎｍ、第３型突起Ｄ３は３００〜１０００ｎｍであることが好ましい。第４型突起Ｄ４の場合、１μｍ〜３μｍに形成されるが、透光率を考慮するとき、１〜２μｍであることが好ましい。
【００３３】
小型マスクには、第１型突起又は第２型突起が含まれ、大型マスクには、第３型突起又は第４型突起が含まれる。小型マスク及び大型マスクは、反射防止特性により区別される。小型マスク及び大型マスクを形成する具体的な方法については、後述する。
【００３４】
本発明は、一つの母材（ガラス、プラスチック、フィルム、基板など）の上に大きさの範囲が異なる大型マスク及び小型マスクを両方とも形成して母材の反射防止（ＡＲ）特性を改善する。母材の上に形成された第４型突起又は第３型突起は、長波長の光に対する反射防止特性が良好であり、第１型突起又は第２型突起は、短波長の光に対する反射防止特性が良好であるが、本発明においては、マスク形成ステップにおいて小型マスク及び大型マスクを混合して形成することにより、長波長及び短波長領域の両方において光に対する反射防止特性が改善される。図２は、本発明のマスク形成ステップにおいて母材の上に大型マスク及び小型マスクが形成された例を示す断面図である。
【００３５】
本発明は、マスク形成ステップ後に、母材の上にマスクが形成されていない領域をエッチングするエッチングステップが行われる。これは、図５の（ａ）に示されている。母材の上に形成されたマスクが母材のエッチングを防止する保護層となる。
【００３６】
エッチングステップの一例についてより詳細に説明すると、マスクが形成された母材を真空反応性イオンエッチング器に取り付け、反応性イオンエッチングの内部を真空ポンプを用いて排気した後、ＣＨＦ３、Ａｒ、Ｏ２ガスを注入してエッチング圧力を合わせる。次いで、ＲＦ電源を印加してプラズマを発生させて生成されたイオン及びＦラジカルによりエッチング工程が行われる。
【００３７】
工程ガスとしては、ＣＨＦ３に加えて、ＣＦ４及びＳＦ６などＦ元素をはじめとするガスが使用可能であるが、これらに限定されない。エッチングステップを行うとき、工程ガスの種類及び混合比、ＲＦ電源のパワー、反応性イオンエッチング器の内部圧力、エッチング時間などを制御してエッチング度を調節する。母材がエッチングされた後には、反応性イオンエッチング器の内部の真空を破棄し、製品を着脱させることによりエッチング工程が終わる。
【００３８】
エッチングステップが終わった後には、母材の表面の上に形成されたマスク層を除去する。この工程は、エッチングが終わった母材の上に残留するマスクを除去する工程であり、ウェットエッチング溶液を水に希釈して洗浄する。ウェットエッチング溶液としては、塩酸液などが用いられ、マスクの種類に応じて、ウェット溶液の種類、組成及び時間などを調節する。マスク除去ステップの結果が図５の（ｂ）に示されている。
【００３９】
マスク除去ステップが終わると、母材の上にマスク形成ステップにおいて形成したマスクのパターンに倣って突起が形成される。突起は、第１型〜第４型突起が混合された形状であり、このような突起パターンにより短波長及び長波長の両方において母材の反射防止（ＡＲ）特性が改善される。
【００４０】
図１１は、本発明による母材の波長別の透光特性を示すグラフである。図１１を参照すると、（ａ）は、母材に突起を形成しなかった場合、（ｂ）は、母材に約２００ｎｍの第２型突起を形成した場合、（ｃ）は、母材に１μｍ以上の第４型突起を形成した場合、（ｄ）は、母材に約２００ｎｍの第２型突起及び１μｍ以上の第４型突起を混合して形成した場合である。
【００４１】
各条件による基準波長における透光率をステップ（ａ）と比較すると、下記表の通りである。表及び図１１を参照すると、小型マスク及び大型マスクを両方とも形成した場合、１８０ｎｍ〜１４００ｎｍの波長（紫外線及び赤外線領域）の全般に亘って反射特性が改善されて透光率が高くなることが確認される。
【表１】
2016521867.tif 000003
【００４２】
図３は、本発明の一実施形態によるマスク形成ステップを順次に示す断面図である。
【００４３】
図３のマスク形成工程において、チャンバ及び母材の温度を一定に保ったままで融点が異なる金属を供給して小型マスク又は大型マスクを形成する。この実施形態においては、金属の種類に応じて融点及び結晶が異なってき、同じ温度で様々な大きさのマスクを形成することができる。
【００４４】
例えば、Ｂｉ及びＳｎは、融点が異なるため、同じ温度の基板に蒸着される粒子の挙動が異なってくる。このため、特定の温度でＢｉにより形成されるマスクの大きさ及びＳｎにより形成されるマスクの大きさが異なる。
【００４５】
このような特性を用いて小型マスク又は大型マスクを母材の上に形成することにより、本発明の目的が達成される。
【００４６】
図４は、本発明の他の実施形態によるマスク形成ステップを順次に示す断面図である。
【００４７】
図４に示す例は、同じ金属を異なる温度で又は異なる処理時間の間に供給して小型マスク又は大型マスクを形成する実施形態である。同じ金属を用いてマスクを形成しても、マスキング時間又は温度に応じてマスクの大きさが異なり、その結果、母材の上に形成される突起の大きさを制御することができる。
【００４８】
その一実施形態として、図１２は、マスクの処理時間により同じ金属のマスクの大きさが異なってくる例を示すグラフである。図１２は、Ｓｎを同じ温度で処理時間を異ならせてマスクを形成した結果を示すグラフであり、図１３は、各時間帯別に形成されたマスクを撮影した写真である。
【００４９】
図１２及び図１３から、Ｓｎを用いる場合、マスク処理時間が長くなればなるほど、マスクが大きくなることが確認される。但し、全ての物質がこのような相関関係を有するわけではなく、物質により、Ｓｎとは逆に、処理時間が長くなればなるほど、マスクが小さくなることもある。この実施形態においては、物質の特性に合わせて処理時間を制御して、様々な大きさのマスクを形成する。
【００５０】
一方、同じ金属を異なる温度で供給して小型マスク又は大型マスクを形成してもよい。
【００５１】
図１４は、温度の調節により同じ金属（Ｂｉ）のマスクの大きさが異なってくる例を示すグラフであり、図１５は、各温度で形成されたマスクを撮影した写真である。
【００５２】
図１４においては、母材（基板）の温度を変えながらＢｉを用いてマスクを形成し、低い温度（１５０℃）ではマスクの大きさがマイクロ単位（１．２μｍ）に形成され、母材の温度が上昇するにつれてマスクの大きさがナノ単位（６００ｎｍ）に形成されることが確認される。実際に形成されたマスクは、図１５に示されている。
【００５３】
但し、全ての物質が温度が上昇するにつれてマスクが小さくなるわけではない。他の物質を用いると、反対の場合が生じる。理論的には、温度が上昇するにつれて大きい粒子が有利であるため大きい粒子しか残留しないことが安定的であるが、実際に界面エネルギー、真空度、粒子の形状及びチャンバ内の酸素量による酸化挙動の影響など複雑な因子が働くため、温度が上昇するにつれてマスクが大きくなる物質があれば、小さくなる物質もある。このため、物質の特性に合わせて温度を調節してマスクの大きさを制御すればよい。
【００５４】
本発明の他の実施形態においては、融点が異なる金属を異なる処理時間の間に又は異なる温度で供給して小型マスク又は大型マスクを形成し、金属の選択、温度制御、処理時間の制御などにより発明の目的に合う様々な大きさ及び形状のマスクを生成し、究極的に、様々な大きさ及び形状を有する突起を母材の上に形成する。
【００５５】
図６は、本発明の一実施形態による装置によりマスクが形成される過程を示す図である。
【００５６】
この実施形態においては、同じチャンバ内において融点が異なる金属を物理的気相蒸着方法（ＰＶＤ）を用いて小型マスク又は大型マスクとして母材の上に形成する。物理的気相蒸着方法は、イオンの熱エネルギー又は運動エネルギーを用いてソース（例えば、スパッタターゲットや坩堝）から粒子を放出して基板の上に前記粒子を蒸着する方法であり、具体的に、イオンの運動エネルギーを用いるスパッタリング方法、イオンの熱エネルギーを用いる真空蒸着方法などに分けられる。
【００５７】
これに加えて、物理的気相蒸着方法としては、気相状態中の電気めっきと同じ方式により正極において蒸発された原子が帯電された状態で負極に達して放電されて付着される方法であるイオンプレーティング方法が採用される。
【００５８】
上述した物理的気相蒸着方法により母材の表面の上に融点が異なる金属がマスクとして形成され、マスクは、金属の種類に応じて、大きさが異なり、定型的／非定型的な分布を有する。この実施形態により母材にマスクが形成された一例が図３に示されている。
【００５９】
一方、本発明のマスク形成ステップにおいては、異なる処理時間の間に動作するか、又は異なる温度が加えられる複数のチャンバにおいて同じ金属を物理的気相蒸着方法を用いて母材の上に小型マスク又は大型マスクを形成する。
【００６０】
これは、図７に示されている。それぞれのチャンバは、異なる温度で又は異なる処理時間の間に動作して、図１２〜図１５を参照して説明したマスクを形成する。
【００６１】
他の実施形態においては、異なる処理時間の間に動作するか、又は異なる温度が加えられる複数のチャンバにおいて融点が異なる金属を物理的気相蒸着方法を用いて母材の上に小型マスク又は大型マスクとして形成し、この場合、突起の形成装置は、図７に示す構造を有することが好ましい。但し、チャンバの数、金属供給方式などは図示の例に限定されない。
【００６２】
図８は、本発明の他の実施形態による装置によりマスクが形成される過程を示す図である。
【００６３】
この実施形態においては、同じチャンバ内において母材の温度を調節し、前駆体を化学的気相蒸着方法（ＣＶＤ）を用いて蒸着して小型マスク又は大型マスクを形成する。
【００６４】
化学的気相蒸着方法は、前駆体をチャンバの内部に投入して前駆体間の反応を用いて母材の表面にマスクを形成する。化学的気相蒸着方法を用いてマスクを形成する場合、母材の温度に応じて形成されるマスクの大きさが異なり、その結果、小型マスク又は大型マスクが形成される。マスク形成結果は、図４に示す通りである。
【００６５】
図９は、本発明の他の実施形態による装置によりマスクが形成される過程を示す図である。この実施形態におけるマスク形成ステップにおいては、複数のチャンバ内において前駆体の種類を異ならせながら化学的気相蒸着方法を用いて蒸着して小型マスク又は大型マスクを形成する。各チャンバ別に前駆体の種類を異ならせる場合、同じ温度で様々な大きさのマスクを形成することができ、母材の温度を調節する場合、より多様に変形可能である。
【００６６】
以下、本発明のマスキングによる突起の形成装置（以下、「突起の形成装置」と称する。）について説明する。
【００６７】
本発明の突起の形成装置は、チャンバ、前記チャンバ内に形成され、母材が取り付けられる母材取付部、チャンバ内に形成され、スパッタリング方式により前記母材取付部に取り付けられた母材の上に金属を供給するための金属供給部及び前記チャンバ内の温度を調節するための温度調節部を備える。
【００６８】
本実施形態は、物理的気相蒸着方法（ＰＶＤ）を用いて小型マスク又は大型マスクを母材の上に形成するための装置に関する。母材取付部及び金属供給部、温度調節部は、特定の位置に限定されず、但し、金属供給部においてスパッタリングする金属が母材取付部に取り付けられた母材に正確にターゲッティングされるように金属供給部及び母材取付部が配置されることが好ましい。前記突起の形成装置により大型マスク又は小型マスクが形成される例は、上述した通りである。
【００６９】
本発明の一実施形態において、母材取付部は、取り付けられた母材を所定の温度に加熱するための母材ヒータを備え、母材ヒータには複数の熱電対が設けられる。母材ヒータにより母材は最適化した温度で物理的気相蒸着方法によりマスキングされる。母材温度の調節により蒸着度が制御可能であるということはいうまでもない。
【００７０】
前記熱電対は、母材の全般に亘って熱を均一に伝えるための構成要素であり、その形態が限定されない。母材が大きい場合、マスクの形成過程において母材上の熱分布が異なってき、同じ条件下でマスクの大きさのばらつきが大きくなるという問題が生じるが、前記熱電対を用いると、母材ヒータから発せられる熱が母材に均一に伝わり、同じ条件下でマスクの大きさのばらつきが低減される。
【００７１】
一方、本発明の突起の形成装置内の温度調節部は、チャンバ内の温度を測定するセンサ及び電力を調整してチャンバ内の温度を調節するチャンバヒータを備える。図６及び図７などには温度調節部の構成が明示されていないが、前記センサは、チャンバ内の温度（場合によっては、母材の温度まで）をモニタリングするためのものであり、チャンバヒータは、マスクの形成条件に合うようにチャンバ内に熱を加えるための構成要素であり、突起の形成装置が電力により制御されるため、電力調整によりチャンバ内の温度が調節される。
【００７２】
一方、センサ及びチャンバヒータは、必ずしも同じ位置に配設されるとは限らず、互いに独立して配設されてもよく、温度調節部は、一つの特定の装置であってもよいが、温度を調節するための様々な構成の組み合わせであってもよい。
【００７３】
本発明の突起の形成装置は、母材を移動させるためのインライン部を更に備える。インライン部は、様々な形状や方式により形成されるため、実際の構成の図示は省略する。但し、図６及び図７などにインライン部の駆動により母材を順次に移動させる例が示されている。様々な工程条件を適用するためにインライン部を用いて母材を移動させて、工程自動化が実現される。
【００７４】
図６に示す例は、インライン部の駆動により金属供給部が融点が異なる金属を母材に供給し、温度調節部がチャンバ内の温度を一定に保つことを示すものであり、図７の例は、チャンバは、画成された複数のチャンバからなり、複数のチャンバの間において母材を移動させるためのインライン部を更に備え、金属供給部は、同じ金属を母材に供給し、各チャンバは、異なる処理時間の間に動作するか、又は前記温度調節部によりそれぞれ異なる温度に調節されることを示すものである。
【００７５】
本実施形態における温度調節部は、複数のチャンバに個別的に配設されてもよく、一つの温度調節部によりそれぞれのチャンバ温度が制御されてもよく、温度調節部が一つの特定の装置であってもよく、様々な構成の組み合わせであってもよいということはいうまでもない。
【００７６】
本発明の他の実施形態による突起の形成装置は、チャンバ、前記チャンバ内に形成され、母材が取り付けられる母材取付部、化学的気相蒸着方法（ＣＶＤ）により前記母材取付部に取り付けられた母材の上にマスクを蒸着するためのガス供給部及び母材の温度を調節するための温度調節部を備える。
【００７７】
本実施形態は、化学的気相蒸着方法（ＣＶＤ）を用いて小型マスク又は大型マスクを母材の上に形成するための装置に関する。母材取付部、ガス供給部及び温度調節部は特定の位置に限定されず、各機能が行える限り、構成要素間の配置形態は様々である。
【００７８】
温度調節部は、チャンバ内の温度を測定するセンサ及び電力調整によりチャンバ内の温度を調節する母材ヒータを備える。センサは、チャンバ又は母材の温度をモニタリングするためのものであり、母材ヒータは、マスクの形成条件に合うように母材に熱を加えるための構成要素であり、突起の形成装置が電力により制御されるため、電力を調整して母材の温度を調節する。
【００７９】
一方、センサ及び母材ヒータは、必ずしも同じ位置に配設されるとは限らず、互いに独立して配設されてもよく、温度調節部は、一つの特定の装置であってもよく、温度を調節するための様々な構成の組み合わせであってもよい。
【００８０】
本発明の一実施形態におけるガス供給部は、特定の前駆体を母材に供給し、温度調節部は、母材の温度を段階的に変え、詳細な工程過程は上述した通りである。本実施形態は、図８に示されている。
【００８１】
他の実施形態によれば、チャンバは、画成された複数のチャンバからなり、複数のチャンバの間において母材を移動させるためのインライン部を更に備え、ガス供給部は、各チャンバ別に異なる前駆体を母材に供給し、温度調節部により各チャンバを同じ温度に調節する。これは、図９に示されており、その詳細な工程過程は、上述した通りである。
【００８２】
本発明の実施形態は、単なる例示のために開示されたものであり、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の技術思想の範囲内において修正、変更、付加可能な部分まで本特許請求の範囲に属するものと見なされるべきである。
【図１】
2016521867.tif 000004
【図２】
2016521867.tif 000005
【図３】
2016521867.tif 000006
【図４】
2016521867.tif 000007
【図５】
2016521867.tif 000008
【図６】
2016521867.tif 000009
【図７】
2016521867.tif 000010
【図８】
2016521867.tif 000011
【図９】
2016521867.tif 000012
【図１０】
2016521867.tif 000013
【図１１】
2016521867.tif 000014
【図１２】
2016521867.tif 000015
【図１３】
2016521867.tif 000016
【図１４】
2016521867.tif 000017
【図１５】
2016521867.tif 000018
【国際調査報告】
2016521867.tif 000019
2016521867.tif 000020
2016521867.tif 000021
2016521867.tif 000022