JP2000297396A - 金属微細パタン形成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上の任意の箇所に、非常に微小なサイズ
の構造体を電着で形成する。 【解決手段】 先鋭化した導電性の探針を、メッキ液中
で基板上に絶縁体のパターンを設けた導電性基板に近接
させて基板上に電着を行う。絶縁体のパターンをアルミ
ナ、あるいは、陽極酸化アルミナで形成する。また、絶
縁体のパターンをフォトリソグラフィー法により形成す
る。絶縁体のパターンのサイズが１μｍ以下である。先
鋭化した導電性探針の先端の絶縁体が形成されていない
開口部のサイズが０．１μｍ以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電着を用いた構造
体の作製方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電着させようとする金属のイオンを含む
電解液中で直流電解を行うことにより基板上に電着を行
うことができる。被電着体としては導電性の金属が用い
られる。本来板上の金属被電着体に全面に電着を行うの
が一般的であった。近年、被電着体の表面の一部に絶縁
体を設け、露出している一部の導電性の領域にのみ電着
を行うことが試みられている。例えば、基板上の微小な
領域に電着を行う方法としてパターンメッキという考え
方が提案されている。“ファインプレーテイング、Ｎ
ｏ．４２，Ｐ３８−４３”で示されるように、被電着体
に先鋭化した導電性の探針を近接させて陽極とする。こ
の場合に、被電着体の探針近傍にのみ電着が行われて、
局所的な金属の構造体の形成が可能であることが近年明
らかになってきている。以上のように、電着を用いた構
造体の製造方法において、被電着体の微小な領域に電着
を行うことが試みられており、様々な方法での実現が行
われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし全体にメッキを
施す従来通りの方法では、基板全面に金属が電着されて
しまい、任意の領域にメッキさせることが不可能であっ
た。例えばアルミナなどの多孔性基板に開口する穴にの
み、選択的に電着することは不可能であった。また、先
鋭化した探針を近接させて陽極として電着を行った場
合、探針近傍のみに電着が行われる。被電着体表面の任
意の位置に探針を配置して、電圧を探針−被電着体間に
印加するとその探針の近傍に金属の構造体が形成され
る。確かにこの方法を用いた場合には局所的に金属を電
着できるものの、非常に微細な領域、例えばサブミクロ
ン程度以下の径で電着パターンを形成することは困難で
あった。平板状の被電着体に先鋭化した探針を近接させ
ても、電流分布は探針近傍のみに制限されずに広がって
しまう。そのためサブミクロン以下の領域のみに制限さ
れることはなく、その外側の領域にも電着されてしまう
と考えられている。以上のように、基板上の所望の箇所
のみに、サブミクロン以下のサイズの非常に微小な構造
体を電着で形成することは困難であった。そこで本発明
は極めて微小な領域に構造体を形成するための構造体の
作製方法および構造体電着装置を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電性基板上
に細孔が開口した絶縁性皮膜を備える細孔基板をメッキ
液中に浸し、先鋭化された導電性の探針を細孔基板の細
孔に近接させ、導電性基板と探針との間に電圧を印加し
て、メッキ液中の電着材を細孔に電着することを特徴と
する構造体の作製方法である。「細孔」とは、μｍやｎ
ｍオーダーの微細な穴径を有する穴または孔であって、
開口や穴断面が円形などの一定形状を有していることを
要しない。「導電性」や「絶縁性」は相対的な電気の通
しやすさをいい、完全な導電体や絶縁体であることを要
しない。電気抵抗の異なる領域が複数ある場合、より電
気抵抗の小さい場所に電着されるからである。例えば細
孔基板としてはアルミナを使用する。具体的には細孔基
板として、アルミニウム基板を陽極酸化し多孔質の絶縁
性皮膜を導電性基板としてのアルミニウム基板の上に形
成して製造される陽極酸化アルミナ基板を使用する。ま
た他の方法として、絶縁性皮膜の細孔をフォトリソグラ
フィー法により形成する。例えば珪素を酸化させて酸化
膜を作り、この酸化膜を細孔の形状にマスクしエッチン
グすることで細孔基板が形成される。ここで絶縁性皮膜
の細孔の径が１μｍ以下であることが好ましい。さらに
絶縁性皮膜の細孔の径が０．１μｍ以下であることが好
ましい。

【０００５】また本発明は、導電性基板上に絶縁性皮膜
を有する基板表面に先鋭化された導電性の探針を近接さ
せ、導電性基板と探針との間に電圧を印加して、探針に
対応する基板表面にメッキ薄膜を形成するステップと、
メッキ薄膜が形成された基板をメッキ液中に浸し、無電
解メッキを行ってメッキ薄膜を核として電着材を堆積さ
せるステップと、を備える構造体の作製方法である。

【０００６】本発明は、導電性基板上に細孔が開口した
絶縁性皮膜を備える細孔基板上に微細端を有する探針に
より電着する構造体電着装置であって、細孔基板を任意
の電位に保持する電極と、探針と細孔基板との相対位置
を調整する搬送手段と、所定のメッキ溶液中に細孔基板
を浸す手段と、探針と電極との間に所定の電圧を印加す
る印加手段と、搬送手段により探針を細孔基板の開口に
接近させ印加手段により探針と電極との間に電圧を印加
させる制御手段と、を備えたことを特徴とする構造体電
着装置である。例えば探針は導電性部分が露出した微細
端の周囲に絶縁体が設けられていることが好ましい。微
細端の開口径は、０．１μｍ以下であることが好まし
い。さらに微細端の開口径が、０．０５μｍ以下である
ことが好ましい。

【０００７】また当該構造体電着装置は、同時にまたは
交互に複数の開口に電着可能に構成された複数の探針を
備えていてもよい。さらに同時に複数の開口に電着可能
に複数の探針を配置して構成された探針アレイを備えて
いてもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態１は陽
極酸化アルミナ基板に形成された細孔への電着に関す
る。図１に、本実施形態１における構造体電着装置を表
す模式図を示す。この構造体電着装置は、探針１２およ
びカンチレバー１３を備えるプローブ１、電極および搬
送手段であるＸＹステージ１５および駆動回路１６、搬
送手段であるＺステージ１４および駆動回路１１、印加
手段である電源回路２０およびバイアス回路２１、並び
に検出手段である半導体レーザ２２、対物レンズ２３、
フォトデテクタ２４および検出回路２５を備えている。
これらの構成により、導電性基板１０１上の絶縁性皮膜
１０２に細孔１０３が多数設けられた細孔基板１００に
対し電着を行うことが可能になっている。

【０００９】探針１２はカンチレバー１３とともに、シ
リコンまたはＳｉＮにマイクロマシン技術を適用して一
体的に形成されている。さらに探針には電圧を印加可能
にＡｕなどの金属膜が微細端を含む領域に形成されてい
る。金属膜のうち微細端以外の部分は、絶縁体で被覆し
ておくことが好ましい。絶縁体としては、アピエゾンワ
ックス等を使用する。微細端の開口径は０．１μｍ以下
であることが好ましく、０．０５μｍ以下であることが
さらに好ましい。

【００１０】ＸＹステージ１５は、探針１２と細孔基板
１００との相対位置を図の横および手前方向に変更可能
に構成されている。駆動回路１６はＸＹステージ１５を
駆動させる駆動信号を生成可能になっている。Ｚステー
ジ１４はピエゾ素子などで細孔基板１００と探針１２と
の距離を相対的に変更可能に構成されている。駆動回路
１１はＺステージを駆動させる駆動信号を生成可能にな
っている。なお上記構成は、プローブ１をコンタクトモ
ードの原子間力顕微鏡として動作させる場合である。プ
ローブを共振モードの原子間力顕微鏡として動作させる
場合には、カンチレバーの共振周波数でカンチレバーを
振動させるピエゾ素子をさらに設ける。

【００１１】電源回路２０は、電極であるＸＹステージ
１５を一定電圧に維持し、バイアス回路２１はＸＹステ
ージ１５と探針１２との間に所定の電圧を印加するよう
になっている。なお共振モードの原子間力顕微鏡として
動作させる場合には、駆動回路１１はカンチレバー１３
の共振周波数でピエゾ素子を振動させる駆動信号を出力
するようになっている。

【００１２】半導体レーザ２２は、位置検出用の照明と
して一定波長の光を射出するようになっており、対物レ
ンズ２３はこの光をカンチレバー１３の先端部、すなわ
ち探針１２の基部に向けて集光するようになっている。
フォトデテクタ２４は、例えば二分割または四分割され
た光電変換素子で構成されている。そしてカンチレバー
１３の撓みに対応してフォトデテクタ２４に対する入射
光の位置が変化するように位置決めされている。検出回
路２５は、フォトデテクタ２４の二分割または四分割さ
れた光電変換素子の検出信号の差分を計算し、カンチレ
バー先端位置の撓みに応じたエラー信号を出力するよう
になっている。

【００１３】制御装置１０は、汎用のコンピュータ装置
としての構成を備え、所定のプログラムを実行すること
により、本構造体電着装置に本発明の構造体作製方法を
実行させることが可能になっている。

【００１４】被電着対象となる細孔基板１００は、陽極
酸化アルミナ基板であり、導電性基板１０１としてアル
ミ基板を水溶液中で陽極酸化しアルミナで構成される絶
縁性皮膜１０２を形成して形成される。絶縁性皮膜の表
面には、その表面に対して垂直に円筒状の細孔１０３が
空いている。つまり細孔１０３の周囲の絶縁性皮膜１０
２は厚いアルミナの層となっており絶縁性を示す。一方
細孔１０３の底部はアルミナの厚みが非常に薄く、相対
的に高い導電性を示すと考えられる。このような陽極酸
化アルミナ基板を被電着体として電着を行うと、相対的
に電気抵抗の小さい領域、すなわち細孔の内部のみ電着
が行われる。陽極酸化アルミナ基板の場合、孔のアスペ
クト比を１０以上にするのは容易である。その様なアス
ペクト比の高い孔に電着で金属を埋め込むことが可能と
なる。また、孔の直径は陽極酸化の条件により制御が可
能である。例えば１０ｎｍ程度の直径の細孔が形成可能
である。このような微小なサイズの孔を有する基板を用
いて電着を行うことにより、１０ｎｍ程度のサイズで電
着が実現される。

【００１５】その他、当該構造体電着装置は、図示しな
いが、被電着対象である細孔基板１００をメッキ液に浸
すための構成を備える。例えば水槽とメッキ液を供給す
るボンベ、バルブなどを備える。メッキ液としては、ニ
ッケルメッキ液など任意の電着材が混入している溶液を
使用可能である。

【００１６】なお上記構造体電着装置はコンタクトモー
ドの原子間力顕微鏡類似の構成を備えているが、カンチ
レバーを共振周波数で振動させることにより共振モード
で原子間力を計測可能に構成してもよい。

【００１７】次に、本実施形態の構造体の作製方法を説
明する。まずアルミニウム基板を陽極酸化させて被電着
体である多孔性基板である細孔基板１００を形成する。
図２に細孔基板１００の模式図を示す。その作製は、導
電性基板１０１であるアルミニウム基板を一定濃度のシ
ュウ酸水溶液中で陽極酸化することにより行なわれる。
これにより導電性基板の表面側に絶縁性皮膜１０２であ
る多孔質皮膜が形成される。絶縁性皮膜の表面には細孔
１０３が多数形成されている。細孔１０３の直径は、陽
極酸化時の印加電圧で任意に調整できる。細孔の径は１
μｍ以下であることが好ましく、さらに０．１μｍ以下
であることが好ましい。

【００１８】次いで上記細孔基板１００を被電着体とし
て用い、本発明の構造体電着装置により電着を行う。電
着に先立ち、原子間力顕微鏡としての機能を用いて、陽
極酸化アルミナ基板の表面形状を測定しておく。すなわ
ち制御装置１０は、カンチレバー１３をＺ軸方向に駆動
して基板１００と探針１２とを接触させ原子間の斥力が
働くようにする。斥力が作用するとカンチレバー１３が
若干撓む。カンチレバーが撓むとその撓みに応じてフォ
トデテクタ２４への光の入射位置が変化し、エラー信号
が変化する。制御装置１０は、このエラー信号の値が一
定になるように、すなわちカンチレバーの撓みが一定に
なるようにして、基板表面に平行な面に沿って探針１２
を移動させる。カンチレバー１３の撓みを一定に維持す
ることによって、カンチレバーは基板の表面形状の凹凸
に沿って上下する。このＺ軸方向の座標履歴をＸＹ座標
に対応させて二次元的に記録していき、試料全域を走査
すれば、基板の表面形状がＺ軸座標の変動として得られ
ることになる。

【００１９】なお共振モードの原子間力顕微鏡の原理で
測定する場合、制御装置１０はピエゾ素子を駆動させカ
ンチレバーを振動させながら、試料全面を走査してい
く。フォトデテクタ２４はカンチレバー１３の先端の座
標、すなわちカンチレバーの位置に応じた検出信号を出
力し、検出回路２５はエラー信号を生成する。エラー信
号の変化を距離に対応させれば、カンチレバー先端の振
幅が検出できる。基板の表面に凹凸があると探針１２が
引力を受け、カンチレバー１３の振幅が変動する。制御
装置１０はエラー信号を観察してこの引力が一定になる
ようにピエゾ素子をフィードバック制御する。この状態
で振幅中心点におけるＺ軸方向の座標履歴を二次元的に
記録すれば、基板の表面形状が測定できる。

【００２０】次いで二次元的に記録された細孔基板１０
０の表面形状を参照して細孔１０３の位置を特定し、制
御装置１０はその細孔の位置に探針１２の微細端が配置
されるように、ＸＹステージ１５およびＺステージ１４
を制御する。探針１２が細孔１０３の近傍に配置される
と、制御装置は、バイアス回路２１により探針１２とＸ
Ｙステージ１５間に電着用電圧を印加する。このとき電
気抵抗の高い絶縁性皮膜１０２には電流が流れず導電性
の高い細孔１０３の底部に主として電流が流れる。この
ため絶縁性皮膜には電着が行われずに、細孔内にのみ電
着が行われる。 （実施例）上記実施形態に準じて陽極酸化アルミナ基板
を製造しそれに対する電着を行った。被電着体の作製に
あたっては、導電性基板１０１として純度９９．９９％
以上のアルミニウム基板を用いた。メッキ液として、
０．３Ｍシュウ酸水溶液中を使用した。そして５０ボル
トの電着用電圧を印加し陽極酸化を行った。この結果、
５０ｎｍの直径の細孔が得られた。多孔質層である絶縁
性皮膜の厚みは約０．５μｍとなった。多孔質層の厚み
は陽極酸化の時間を変化させることにより調整が可能で
あった。形成された陽極酸化アルミナ基板は、膜面に対
して垂直方向に、直径５０ｎｍの細孔が等間隔に形成さ
れたものとなった。

【００２１】次に上記陽極酸化アルミナ基板を被電着体
として電着を試みた。探針として、微細端の曲率半径が
０．０３μｍであり、絶縁体によって被覆されていない
開口領域の直径が約０．０５μｍであるものを用いた。
この構造体電着装置では、バイポテンシオスタットを用
いて、被電着体、探針、参照極の電位をそれぞれ独立に
制御した。被電着体を２５℃のニッケルメッキ浴中に配
置し、ｐＨを約４の条件に設定した。探針を被電着体表
面に近接させ、探針電位、被電着体電位を変化した様々
な条件で電着を行った。一ヶ所で電着を行った後に、探
針電位、被電着体間の電位差をゼロとして探針を別の場
所へ移動し、電着条件を変更して電着を行った。以上の
作業を繰り返し行ない、基板上の数ヶ所に電着を行っ
た。電着を行った陽極酸化アルミナ基板を取り出して高
分解能ＳＥＭで観察を行ったところ、探針を接近させた
細孔にのみニッケルが充填され周囲の細孔には充填され
ていない様子が認められた。また絶縁性皮膜上には電着
が行われていないことが確認された。

【００２２】以上の結果から、先端を先鋭化した探針を
用いて電着を行うことにより、探針の位置を制御するこ
とで、所望の位置にのみ局所的な電着が可能であること
が確認された。また直径が５０ｎｍの非常にアスペクト
比の高い微細なニッケルのパターンが形成できることが
わかった。

【００２３】次に陽極酸化アルミナ基板の孔径と導電性
探針の開口のサイズを変化させて同様な電着を試みた。
陽極酸化アルミナの細孔径は２００ｎｍとした。微細端
の曲率半径が０．１μｍ、絶縁体によって被覆されてい
ない露出領域の径が約０．１μｍである探針を用いた。
探針と被電着体以外は先程と同様な電気化学ＡＦＭシス
テムを用いてニッケルの局所電着を試みた。ＳＥＭ観察
の結果、前述した実施例と同様に、探針を接近させた細
孔にのみニッケルが充填され周囲の細孔には充填されて
いない様子が認められた。また絶縁性皮膜上には電着が
行われていないことが確認された。このことから基板上
の細孔径や探針の曲率を変化させても、良好に局所的な
構造体の形成が可能であることがわかった。

【００２４】なお、本実施例では電着材としてニッケル
を用いたが、他の電着可能な材料であれば可能であるこ
とは明らかであり、この材料に限定されるべきではな
い。また、探針の絶縁体によって被覆されていない開口
領域の径については特に物理的な制約はない。しかしな
がら探針の開口領域の径が０．１μｍよりも大きい場合
には形成可能な構造体（メッキ部分）のサイズが０．１
μｍ以上となる。このような大きな径の構造体であれば
他の構造体の作製方法でも十分に形成可能である。ただ
し探針の開口領域の径が０．１μｍ以下である場合に
は、他の方法では製造し得ない微小な径の構造体を形成
できるため、工業的意義は非常に大きいと考えられる。 （実施形態２）本発明の実施形態２は、実施形態１とは
異なる方法で、細孔を有する被電着体を製造するもので
ある。図３に、本実施形態の製造方法によって製造され
る被電着体の模式図を示す。すなわち本実施形態の細孔
基板２００は、導電性基板２０１上に細孔２０３が設け
られた絶縁性皮膜２０２を備えて構成されている。

【００２５】次に本実施形態の細孔基板の製造方法を説
明する。まず導電性基板２０１上に絶縁性皮膜２０２を
一面に形成する。導電性基板２０１は全体が導電性を備
えていることを要しない。例えばシリコン基板の表面に
メッキ用の導電性薄膜をスパッタ法や蒸着法等で形成し
たものを用いてもよい。絶縁性皮膜としては、例えば酸
化珪素膜を用いる。絶縁性皮膜の作製方法としては公知
の方法を適用する。次に絶縁性皮膜２０２上にフォトレ
ジストを塗布する。そして細孔２０３のパターンに合わ
せてレーザ光等を用いて露光する。無論、マスクを用い
て露光してもよい。次いで所定の現像液を用いて現像
し、細孔パターンに開口したフォトレジストを残す。そ
してこのフォトレジストをマスクとして公知のエッチン
グ法、例えばドライエッチングを適用し、エッチングを
する。エッチングの深さは、絶縁性皮膜２０２を完全に
除去し、その下の導電性薄膜が完全に露出するまでにす
るか、または絶縁性皮膜２０２を僅かに残し、相対的に
細孔２０３の底部が導電性を示し得るような深さにす
る。最後に残留しているフォトレジストを公知の方法で
除去すれば、細孔基板２００が完成する。

【００２６】上記のようにして作製された細孔基板に対
する電着は、実施形態１と全く同様に行うことが可能で
ある。ただし本実施形態による細孔基板はパターニング
により規則性のある細孔が設けられているので、基板形
状の測定、すなわち各細孔の位置を前もって測定してお
かなくても電着が可能である。規則性があるため、複数
の探針による同時電着も十分に可能となる。 （実施例）上記実施形態のフォトリソグラフィー法を用
いて細孔基板を製造した。シリコン基板上にメッキ用の
導電性薄膜を２μｍ作成し、さらにＳｉＯ_２を０．１μ
ｍ形成した。光源として１９３ｎｍのＡｒＦレーザを用
いて、２枚の位相格子を用いたホログラフィック・リソ
グラフィーにより露光を行った。これにより周期０．２
μｍでレジスト幅０．１μｍのレジストパターンを形成
した。このパターンをマスクとしてエッチングを行い、
図３に示すＳｉＯ_２のパターンを形成した。

【００２７】上記実施形態１における実施例と同様に電
気化学ＡＦＭシステムを用いてニッケルの局所電着を試
みた。ただし本実施例では、図４に示すように、探針１
を２本用意し、それぞれの探針の位置、高さ、探針電位
を独立に制御可能な装置により実験を行った。曲率半径
が約０．１μｍであり、絶縁体によって被覆されていな
い開口領域の径が約０．０５μｍである探針を用いた。
この探針２本を同時に別々の細孔に接近させてニッケル
メッキ液の中で電着材であるニッケルの充填を試みた。
２本の探針の間隔は５００μｍ程度離れて搬送されるよ
うに制御した。

【００２８】ＳＥＭ観察の結果、探針を接近させた細孔
２０３にのみニッケルが充填され周囲の細孔には充填さ
れていない様子が認められた。また絶縁性皮膜２０２上
には電着が行われていないことが確認された。さらに充
填された位置から約５００μｍ離れた位置にもニッケル
が１つの細孔にのみ充填されていることが確認された。
異なる探針においても基板上の異なる箇所のみに同時に
電着が可能であることが確かめられた。 （実施形態３）本発明の実施形態３は、実施形態２の実
施例を発展させ、３本以上の探針を用いた電着方法に関
する。図５に、本実施形態で使用するプローブアレイの
斜視図を示す。当該プローブアレイ１ｂは、細孔基板上
の細孔１０３のパターンに合わせて基台１７上に探針１
６が多数配置されて構成されている。

【００２９】本実施形態のプローブアレイ１ｂによれ
ば、３本以上の探針により同時に電圧を印加することに
より同時に電着が可能である。したがって、電着時間を
大幅に短縮し構造体の製造工数を削減することが可能で
ある。 （実施形態４）本発明の実施形態４は、電着を二段階で
行うことにより電着時間をさらに短縮する方法に関す
る。第１段階は、上記実施形態で述べたように原子間力
顕微鏡類似の構造体電着装置で微小な核を形成する工程
である。第２段階は、通常の電着方法を適用して、核か
ら電着層を成長させる工程である。

【００３０】図６および図７を参照して、本実施形態の
構造体の作製方法を説明する。まず、図６に示すよう
に、実施形態１と同様にして作製された細孔基板に核を
形成する。構造体電着装置において、細孔基板１００を
載置し、電着材に浸す。電着材としては、電着容易な元
素、例えばパラジウム、すずまたはこれらの元素を含む
溶液とする。次いで電着対象となる細孔１０３を特定
し、その細孔に探針１０２を接近させて、プローブ１と
導電性基板１０１間に電圧を印加する。電圧を印加する
時間は、細孔１０３の底部にごく薄いメッキ膜１０４が
形成される程度のごく短い時間でよい。この処理によ
り、細孔の底部に、パラジウムの薄いメッキ膜１０４が
形成される。メッキ膜１０４は、次のステップである電
着成長の核となるものであり、その厚みは核として十分
作用する程度、例えば数十オングストローム程度で十分
である。電着したい細孔総てにメッキ膜１０４をそれぞ
れ形成しておく。

【００３１】次のステップとして、図７に示すように、
通常の電着方法を適用して、メッキ膜を核として電着柱
を成長させる。すなわちプローブによりメッキ膜１０４
が形成された細孔基板１００を所定のメッキ浴に浸し、
核であるメッキ膜に金属を析出させることで、電着柱１
０５を形成させる。電着の方法としては公知のメッキ技
術が種々適用できる。ただし、細孔基板のように窪んだ
場所に電着を行うには、無電解メッキが適当である。無
電解メッキは、触媒作用により還元を利用し、電界を印
加することなく行うメッキ法である。無電解メッキ反応
としては、酸性溶液を使う場合とアルカリ性溶液を使う
場合がある。本実施形態のようにアルミナやアルミニウ
ムを被電着体として使用する場合、アルミナやアルミニ
ウムはアルカリに弱いので、酸性メッキ溶液を用いるこ
とが好ましい。例えばニッケル−リン系の無電解メッキ
が利用可能である。還元剤に次亜リン酸を使用した場合
には、ニッケルが析出し、析出したニッケルが自己触媒
として作用し反応を促進する。還元剤として水素化ホウ
素ナトリウムなども使用可能である。

【００３２】上記したように本実施形態４によれば、極
微細領域への電着を原子間顕微鏡類似の装置で行い、そ
の後の電着成長を通常の電着方法で行う二段構成にして
あるので、双方の長所を活かしたメッキが可能である。
すなわち、探針にてメッキの核を形成するので選択的に
微細な領域にメッキの核を形成可能である。そして通常
の電着によりその核に金属を電着させて成長させるの
で、はるかに短時間でメッキを完了させることができ
る。特にアルミナなどの細孔基板では、細孔の径に対す
る深さのアスペクト比が１０を超える場合もあるため、
メッキ時間を短縮するには本実施形態の方法が適当であ
る。 （その他の変形例）本発明は上記実施形態に限定される
ことなく種々に変形して適用することが可能である。例
えば本発明は、上記実施形態のような陽極酸化アルミナ
基板やフォトリソグラフィー法により形成された細孔基
板に限定されることなく、細孔が形成され細孔周囲が絶
縁体で皮膜されている基板に適用することが可能であ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明により、細孔が形成されている基
板上の所望の位置に、サブミクロン以下のサイズの非常
に微細な構造体を形成することが可能となる。また探針
を複数本同時あるいは交互に用いて電着を行うことによ
り、電着時間を短縮することが可能となる。さらに探針
による核の形成と通常電着による金属の析出という二段
階処理を行うことにより、電着時間を大いに短縮するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の構造体電着装置の摸式
図。

【図２】実施形態１の細孔基板（陽極酸化アルミナ基
板）の摸式図。

【図３】実施形態２の細孔基板（フォトレジストによる
絶縁体のパターン）の模式図。

【図４】実施形態２における電着方法の説明図。

【図５】実施形態３におけるプローブアレイによる電着
方法の模式図。

【図６】実施形態４における構造体作製方法の第１ステ
ップ模式図。

【図７】実施形態４における構造体作製方法の第２ステ
ップ模式図。

【符号の説明】

１００，２００ 細孔基板 １０１、２０１ 導電性基板 １０２、２０２ 絶縁性皮膜 １０３、２０３ 細孔 １０４ メッキ膜 １０５ 電着柱 １，１ｂ プローブ １２、１６ 探針

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根橋 聡 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 4K024 AA03 AB01 AB02 AB08 AB17 AB19 BA06 BA11 BB09 BB27 BB28 BC10 CB06 CB08 CB09 CB24 DA10 FA05 GA16 5E343 AA22 AA24 AA35 DD33 DD44 GG11

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】 導電性基板上に細孔が開口した絶縁性皮
   膜を備える細孔基板をメッキ液中に浸し、先鋭化された
   導電性の探針を前記細孔基板の細孔に近接させ、前記導
   電性基板と前記探針との間に電圧を印加して、前記メッ
   キ液中の電着材を前記細孔に電着することを特徴とする
   構造体の作製方法。
2. 【請求項2】 前記細孔基板としてアルミナを使用する
   請求項１に記載の構造体の作製方法。
3. 【請求項3】 前記細孔基板は、アルミニウム基板を陽
   極酸化し多孔質の前記絶縁性皮膜を前記導電性基板とし
   てのアルミニウム基板の上に形成して製造される請求項
   １に記載の構造体の作製方法。
4. 【請求項4】 前記絶縁性皮膜の細孔をフォトリソグラ
   フィー法により形成する請求項１に記載の構造体の作製
   方法。
5. 【請求項5】 絶縁性皮膜の細孔の径が１μｍ以下であ
   る請求項１に記載の構造体の作製方法。
6. 【請求項6】 絶縁性皮膜の細孔の径が０．１μｍ以下
   である請求項１に記載の構造体の作製方法。
7. 【請求項7】 導電性基板上に絶縁性皮膜を有する基板
   表面に先鋭化された導電性の探針を近接させ、前記導電
   性基板と前記探針との間に電圧を印加して、探針に対応
   する基板表面にメッキ薄膜を形成するステップと、前記
   メッキ薄膜が形成された基板をメッキ液中に浸し、無電
   解メッキを行って前記メッキ薄膜を核として電着材を堆
   積させるステップと、を備えたことを特徴とする構造体
   の作製方法。
8. 【請求項8】 導電性基板上に細孔が開口した絶縁性皮
   膜を備える細孔基板上に微細端を有する探針により電着
   する構造体電着装置であって、 細孔基板を任意の電位に保持する電極と、 探針と細孔基板との相対位置を調整する搬送手段と、 所定のメッキ溶液中に前記細孔基板を浸す手段と、 前記探針と電極との間に所定の電圧を印加する印加手段
   と、 前記搬送手段により前記探針を前記細孔基板の開口に接
   近させ前記印加手段により前記探針と電極との間に電圧
   を印加させる制御手段と、を備えたことを特徴とする構
   造体電着装置。
9. 【請求項9】 探針は導電性部分が露出した微細端の周
   囲に絶縁体が設けられている請求項８に記載の構造体電
   着装置。
10. 【請求項10】 前記微細端の開口径が、０．１μｍ以下
    である請求項９に記載の構造体電着装置。
11. 【請求項11】 前記微細端の開口径が、０．０５μｍ以
    下である請求項９に記載の構造体電着装置。
12. 【請求項12】 同時にまたは交互に複数の開口に電着可
    能に構成された複数の探針を備える請求項８に記載の構
    造体電着装置。
13. 【請求項13】 同時に複数の開口に電着可能に複数の探
    針を配置して構成された探針アレイを備える請求項８に
    記載の構造体電着装置。