JP2010015113A - 尖頭形状部の形成方法及び微細構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】先端部を先鋭に尖らせ易い尖頭形状部の形成方法を提供すると共に、先端部を先鋭に尖らせた微細構造体を容易に製造することができる微細構造体の製造方法を提供する。
【解決手段】濃度調整領域の濃度分布を調整してグレースケールマスク２５を作製し、基材２１上に形成されたフォトレジスト層２３を、グレースケールマスク２５を用いて露光して現像することにより、濃度調整領域及び濃度分布に応じて、先端部側ほど平面視形状及び側面視形状が細くなる尖頭形状部３０を基材２１上に形成する方法であり、グレースケールマスク２５は、尖頭形状部３０の目標形状に対応する基準濃度調整領域よりも先端部の角度を小さくしたり、尖頭形状部３０の目標形状に対応する基準濃度分布よりも先端部の濃度分布の勾配を小さくする。
【選択図】図２

Description

この発明は、基材上に形成されたフォトレジスト層に尖頭形状部を形成する方法と、この尖頭形状部を用いて微細構造体を製造する方法に関する。

従来、フォトリソグラフィ技術を用いて、種々の微細構造物を製造することが検討されている。例えば、生体に穿刺する穿刺針では、穿刺時の痛みや傷を少なく抑えるために、出来るだけ微細に形成したり、複雑な形状に形成することが望まれる。機械加工やプレス加工等では、微細で複雑な形状を形成することは容易でないが、フォトリソグラフィ技術を利用すれば、そのような形状を形成し易い。

ところが、下記特許文献１等に記載されているように、微細構造物を形成できる程度にフォトレジスト層を厚肉に形成し、バイナリーマスクを用いて露光及び現像する場合、フォトレジスト層の厚さ方向に急峻な斜面を形成することが容易でないことが知られている。これは、フォトレジスト層の表面から離れるに従い、フォトレジスト層内で露光光が散乱してぼやけることなどに起因する。そのため、特許文献１では、光透過領域と不透過領域との境界にグレースケールマスク領域を設けたり、適性露光量よりも多い露光量でオーバ露光を行うなどにより急峻な斜面を形成し易くしている。
特開２００７−２２７５９３号公報

しかしながら、グレースケールマスクを用いて厚肉のフォトレジスト層を露光及び現像することで、先端側ほど平面視形状及び側面視形状が細くなるような尖頭形状部を形成する場合、露光時にフォトレジスト層の厚さ方向の位置が表面から離れる程、露光光が散乱してぼやける上に、先端部では露光量に過不足が生じ易い。そのため、現像時に尖頭形状部の先端部が過剰に溶解されて丸みを帯びた形状となり、先鋭な先端部を形成することができなかった。

そこで、この発明は、先端部を先鋭に尖らせ易い尖頭形状部の形成方法を提供することを課題とし、更に、先端部を先鋭に尖らせた微細構造体を容易に製造することができる微細構造体の製造方法を提供することを他の課題とする。

上記課題を解決するこの発明の尖頭形状部の形成方法は、濃度調整領域の濃度分布を調整してグレースケールマスクを作製し、基材上に形成されたフォトレジスト層を、前記グレースケールマスクを用いて露光して現像することにより、前記濃度調整領域及び前記濃度分布に応じて、先端側ほど平面視形状及び側面視形状が細くなる尖頭形状部を前記基材上に形成する方法であり、前記グレースケールマスクは、前記尖頭形状部の目標形状に対応する基準濃度調整領域よりも前記濃度調整領域の先端部の角度を小さくする、及び／又は前記尖頭形状部の目標形状に対応する基準濃度分布よりも前記濃度調整領域の先端部の前記濃度分布の勾配を小さくすることを特徴とする。

またこの発明の微細構造体の製造方法は、基材上に形成されたフォトレジスト層を、グレースケールマスクを用いて露光して現像することにより、前記基材上に尖頭形状部を形成し、前記尖頭形状部及び前記基材をエッチングすることで、前記尖頭形状部に対応する形状を有する微細構造体を製造する微細構造体の製造方法であり、前記尖頭形状部を請求項１乃至５の何れか一つに記載の形成方法により形成することを特徴とする。

この発明の尖頭形状部の形成方法によれば、グレースケールマスクの濃度調整領域の先端部の角度を目標形状に対応する基準濃度調整領域の先端部の角度よりも小さくしたり、グレースケールマスクの濃度調整領域の先端部の濃度分布の勾配を目標形状に対応する基準濃度分布の先端部の勾配よりも小さくするので、グレースケールマスクを用いてフォトレジスト層を露光及び現像する際、露光光のフォトレジスト層内での散乱や先端部の露光量の過不足などに起因して濃度調整領域の先端部に対応するフォトレジスト層が過剰に溶解されても、尖頭形状部の先端部を先鋭に尖らせることが可能である。

この発明の微細構造体の製造方法によれば、グレースケールマスクを用いて基材上に形成されたフォトレジスト層を露光及び現像することにより、基材上に尖頭形状部を形成し、尖頭形状部及び基材をエッチングすることで尖頭形状部に対応する形状を有する微細構造体を製造する際、尖頭形状部を前記のような形成方法により形成するので、基体上に先端部を尖らせた尖頭形状部を形成することが可能であり、そのため、エッチングにより先端部を先鋭に尖らせた微細構造体を容易に製造することができる。

［発明の実施の形態１］

以下、この発明の実施の形態１について、図１乃至図５を用いて説明する。

ここでは、生体に穿刺可能な穿刺針を製造する例を用いて説明する。

微細構造体としての穿刺針１０は、図１に示すように、軸部１６と針先部１７とを備える。軸部１６は、軸Ｌ１に平行な第１乃至第３の平面１１〜１３を有し、軸Ｌ１と直交する断面が全長にわたり一定の三角形形状を呈する。針先部１７は、軸部１６から連続して軸Ｌ１と平行な第１の平面１１と、軸Ｌ１に対して傾斜する第４及び第５の平面１４、１５とを有する。軸Ｌ１と直交する断面形状は略三角形形状で、平面視及び側面視形状が先端部１０ａ側程細くなっている。設計形状では、第１の平面１１と第４及び第５の平面１４、１５とが先端部１０ａで交差し、先端部１０ａが先鋭に尖った形状となっている。

このような穿刺針１０を製造するには、図２（ａ）乃至（ｄ）に示すように、基材２１上にフォトレジスト層２３を形成し（ａ）、グレースケールマスク２５を作製してフォトレジスト層２３を露光し（ｂ）、露光後のフォトレジスト層２３を現像することで基材２１上のフォトレジスト層２３に尖頭形状部３０を形成し（ｃ）、尖頭形状部３０及び基材２１をエッチングすることで穿刺針１０を製造する（ｄ）。尖頭形状部３０とは、先端部３０ａ側ほど平面視形状及び側面視形状が細くなる形状を呈する部位であり、ここでは、図１に示すように、穿刺針１０の形状に対応した形状を呈する。以下、各工程について詳細に説明する。

図２（ａ）に示すように、基材２１上にフォトレジスト層２３を形成する工程において、基材２１は、樹脂、金属、セラミックス、結晶体など、穿刺針１０に要求される性質を満足する材料からなり、穿刺針１０の設計形状を形成可能な厚さを備えたものであればよい。フォトレジスト層２３は、ネガ型フォトレジスト、ポジ型フォトレジストの何れからなるものでもよい。実施の形態１では、ポジ型フォトレジストを用いる。

ここでは、スピンコート法等により、穿刺針１０の設計形状を実現可能な厚さでフォトレジスト層を形成する。この実施の形態１では、穿刺針１０の軸部１６の第１の平面１１からの最大厚さを確保するために、フォトレジスト層２３を５０μｍ以上の厚さで形成する。

次いで、図２（ｂ）に示すように、グレースケールマスク２５を用いてフォトレジスト層２３を露光する工程において、グレースケールマスク２５は、図３に示すように、フォトレジスト層２３に形成する尖頭形状部３０の目標形状に応じた濃度調整領域２７を設けて予め作製する。

尖頭形状部３０の目標形状とは、作製される尖頭形状部３０の目標の形状であり、ここでは、エッチング時の基材２１とフォトレジスト層２３との選択比を考慮して、穿刺針１０の設計形状に正確に対応させた形状である。この実施の形態１では、後述するようにエッチング時の選択比を１としているため、フォトレジスト層２３に形成される尖頭形状部３０の目標形状は、図１（ａ）（ｂ）に示される穿刺針１０の設計形状と同一形状となっている。

また、濃度調整領域２７とは、露光時の露光光の透過率を調整するためにグレースケールマスク２５の濃度を調整した領域で、フォトレジスト層２３を現像時に完全に溶解除去させる領域とは異なる濃度とした領域全体をいう。

この濃度調整領域２７では、グレースケールマスク２５を面方向に分けた多数のピクセル毎に濃度を調整することで、尖頭形状部３０の目標形状に応じて濃度分布を設ける。濃度は各ピクセル毎の開口率で調整する。その際、予め測定されているフォトレジスト層２３の露光量と現像液に対する溶解度との相関に基づいて、露光時にフォトレジスト層２３の所望の露光量を達成できる透過率となるように調整することができる。フォトレジスト層２３がポジ型の場合、濃度調整領域２７では現像時に完全に溶解除去させる領域より露光光の透過率を小さくし、また、現像後に残留させるフォトレジスト層２３を厚くする部分ほど透過率を小さく、薄くする部分ほど透過率を大きくするように濃度を調整する。

この実施の形態では、濃度調整領域２７の濃度分布は、尖頭形状部３０の目標形状に対応した基準濃度調整領域の先端部２７ａ側を所定の方法で調整することで設ける。先端部２７ａ側の濃度分布の調整は、濃度調整領域２７の先端部２７ａの角度を基準濃度調整領域よりも小さくしたり、濃度調整領域２７の先端部２７ａの濃度分布の勾配を基準濃度分布よりも小さくすることで行う。この実施の形態１では、先端部２７ａの長さを基準濃度調整領域より長く形成することで、濃度調整領域２７の先端部２７ａの角度を小さくすると共に濃度分布の勾配を小さくしている。

具体的には、濃度調整領域２７の先端部２７ａを尖頭形状部３０の目標形状に完全に対応させて基準濃度調整領域及び基準濃度分布とした場合、グレースケールマスク２５の各ピクセル２８の濃度が図４（ａ）のように設定されるとする。図中では、各ピクセル２８の濃度が数字で示される。値が小さいほど開口率が大きくて露光光の透過率が高いことを示している。

この濃度分布では、図４（ｂ）に等高線２７ｂで示されるような基準濃度分布となっている。ここでは、先端部２７ａの角度、即ち、平面視形状における両側縁の辺２７ｃ間の角度はθ２となり、先端部２７ａの軸Ｌ２に沿う濃度勾配は、軸Ｌ２上の軸部１６側の他の部位と同一の一定の濃度勾配となっている。

このような基準濃度調整領域及び基準濃度分布に対し、先端部２７ａの長さを基準濃度調整領域より所定量長く形成すると、グレースケールマスク２５の各ピクセル２８の濃度を例えば図５（ａ）のように設定する。ここでは、先端部２７ａにおいて、基準濃度調整領域の長さ方向、即ち、軸Ｌ２に沿う方向にだけ引き延ばしている。例えば、軸Ｌ２に沿う長さ方向に隣接するピクセル２８間毎に新たなピクセル２８ａを設け、各ピクセル２８ａの濃度を長さ方向に隣接するピクセル２８の濃度範囲の値や平均値としてもよい。

このように設定された濃度分布は、図５（ｂ）に等高線２７ｂで示される。ここでは、先端部２７ａの角度、即ち、平面視形状における両側縁の辺２７ｃ間の角度はθ１となり、基準濃度調整領域の先端部の角度θ２より小さくなっている。また、先端部２７ａの軸Ｌ２に沿う濃度勾配は、基準濃度勾配より小さく、軸Ｌ２上の軸部１６側の他の部位の濃度勾配より小さくなっている。

次いで、グレースケールマスク２５を作製した後、図２（ｂ）に示すように、グレースケールマスク２５をフォトレジスト層２３上に配置し、グレースケールマスク２５の表面側から全体に均一な露光光を照射することにより、フォトレジスト層２３を露光する。グレースケールマスク２５に濃度調整領域２７が設けられると共に、濃度調整領域２７に濃度分布が設けられているので、露光によりフォトレジスト層２３が濃度調整領域２７の濃度分布に対応した露光量で露光される。

露光時には、フォトレジスト層２３が５０μｍ以上の厚肉に形成されているため、フォトレジスト層２３に所望の形状を形成出来るように露光するには、例えば２５０００ｍＪ／ｃｍ^２以上の高いエネルギーを与える。その際、フォトレジスト層２３内では基材２１側ほど露光光が散乱して露光部位がぼやける上、濃度調整領域２７の先端部２７ａに対応するフォトレジスト層２３では過剰な露光量となる。

次いで、図２（ｃ）に示すように、フォトレジスト層２３を現像して尖頭形状部３０を形成する工程では、露光量に応じてフォトレジスト層２３を現像液で溶解除去することで、基材２１上のフォトレジスト層２３に尖頭形状部３０を形成する。

この現像では、フォトレジスト層２３の露光時のぼやけや過剰な露光のために、濃度調整領域２７の先端部２７ａに対応する部分では、フォトレジスト層２３が濃度調整領域２７の先端部２７ａの形状よりも過剰に溶解されると共に、濃度調整領域２７の先端部２７ａの濃度勾配よりも過剰に溶解される。ところが、露光時に用いたグレースケールマスク２５において、濃度調整領域２７の先端部２７ａの形状及び濃度分布が、基準濃度調整領域及び基準濃度分布の先端部を軸Ｌ２に沿う方向に引き延ばした形状で形成されている。そのため、現像時に濃度調整領域２７の先端部２７ａに対応する部分で、フォトレジスト層３が過剰に溶解されても、尖頭形状部３０の先端部３０ａは先鋭に尖った形状で形成される。

次いで、図２（ｄ）に示すように、尖頭形状部３０及び基材２１をエッチングする工程では、尖頭形状部３０及び基材２１を、例えばドライエッチングし、尖頭形状部３０の形状に精度良く対応した形状を呈する穿刺針１０を基材２１に形成する。この実施の形態１では、理解容易のため、エッチング時の尖頭形状部３０と基材２１との選択比を１としており、エッチングにより尖頭形状部３０と一致する形状の穿刺針１０が形成される。その後、必要に応じて後工程を施し、穿刺針１０の製造が終了する。

以上のような製造工程によれば、基材２１上に尖頭形状部３０を形成する際、グレースケールマスク２５の濃度調整領域２７の先端部２７ａの角度を、尖頭形状部３０の目標形状に対応する基準濃度調整領域の先端部の角度よりも小さくしたり、グレースケールマスク２５の濃度調整領域２７の先端部２７ａの濃度分布の勾配を、尖頭形状部３０の目標形状に対応する基準濃度分布の先端部の勾配よりも小さく形成し、そのグレースケールマスク２５を用いてフォトレジスト層２３を露光及び現像するので、露光光のフォトレジスト層２３内での散乱や過剰露光などに起因して、濃度調整領域２７の先端部２７ａに対応するフォトレジスト層２３が過剰に溶解されても、尖頭形状部３０の先端部３０ａを先鋭に尖らせることが可能である。

特に、この実施の形態１では、フォトレジスト層２３を５０μｍ以上の厚肉に形成しているため、薄肉の場合に比べて露光光のエネルギーが高く、フォトレジスト層２３内における露光光の散乱が大きくなり易く、濃度調整領域２７の先端部２７ａに対応する部位の過剰露光が生じ易い。しかし、このように濃度調整領域２７の先端部２７ａの角度や濃度勾配を調整しておけば、厚肉のフォトレジスト層２３を用いていても、尖頭形状部３０の先端部３０ａを先鋭に尖らせることが十分に可能である。

また、上記では、グレースケールマスク２５の濃度調整領域２７の先端部２７ａの軸Ｌ２に沿う長さを基準濃度調整領域よりも長くしたので、グレースケールマスク２５の濃度調整領域２７の先端部２７ａの角度と濃度分布の勾配との両方を、容易に基準濃度調整領域より小さくすることができる。

そして、上記のようにして穿刺針１０を製造すれば、先端部３０ａを先鋭に尖らせて尖頭形状部３０を形成し、この尖頭形状部３０及び基材２１をエッチングすることで尖頭形状部３０に対応する形状を有する穿刺針１０を製造するので、先端部１０ａを先鋭に尖らせた穿刺針１０を容易に製造することが可能である。

なお、上記実施の形態１は、この発明の範囲内において適宜変更可能である。例えば、上記実施の形態１では、微細構造体として、生体に穿刺するための穿刺針１０の例について説明したが、先端部側ほど平面視形状及び側面視形状が細くなる形状を有するものであれば特に限定されない。

また、微細構造体及び尖頭形状部は、独立した部材であっても、他の部材の一部であってもよく、その形状は適宜選択できる。例えば、表面形状は、平面からなるものに限られず、曲面、凹凸面、屈曲面等から形成してもよく、また、断面形状は、三角形形状に限定されることなく、円形、半円形、台形、四角形以上の多角形などとしてもよい。

更に、尖頭形状部として、エッチングにより穿刺針１０を製造するものとして説明したが、特に限定されるものではなく、フォトレジスト層２３からなり、先端部側ほど平面視形状及び側面視形状が細くなるものであれば、この発明を適用することが可能である。

また、上記では、穿刺針１０を尖頭形状部３０及び基材２１とをエッチングにより形成する際、選択比を１とした場合の例について説明したが、１以外としてよい。その場合、基材２１上に形成するフォトレジスト層の厚さ、グレースケールマスク２５に形成される濃度調整領域２７の濃度及びその分布、尖頭形状部３０の目標形状の厚さ方向の寸法等を選択比に対応させて調整すればよい。
［発明の実施の形態２］

図６は、この発明の実施の形態２において尖頭形状部３０及び穿刺針１０を製造するために用いるグレースケールマスクを示す。

実施の形態２のグレースケールマスク２５は、濃度調整領域２７の軸Ｌ２に沿う長さＸを尖頭形状部３０の目標形状の長さに対応する長さ、即ち、基準濃度調整領域と同じ長さで形成している。

ここでは、実施の形態１のように先端部２７ａを長くする代わりに、濃度調整領域２７の先端部２７ａ近傍の辺２７ｃを、図中に仮想線で示される基準濃度調整領域に比べ、平面視形状で内側に凹ませて、凹状部３５を設けている。これにより、先端部２７ａの辺２７ｃの角度θ１を図４に示されるような基準濃度領域の先端部の角度θ２より小さくしている。

また、等高線２７ｂで示すように、濃度調整領域２７内の軸Ｌ２に沿う濃度分布の勾配を先端部２７ａ近傍で凹ませることで、先端部２７ａの濃度分布の勾配を図４に示されるような基準濃度調整領域の濃度分布の勾配より小さくしている。

その他は、実施の形態１と同様であり、実施の形態１と同様の方法で尖頭形状部３０及び穿刺針１０を製造している。

このような方法のグレースケールマスク２５であっても、濃度調整領域２７の先端部２７ａ近傍の辺２７ｃを凹ませて先端部２７ａの角度θ１を小さくし、また、濃度分布の勾配を凹ませて先端部２７ａの濃度分布の勾配を小さくしているので、実施の形態１と同様に、先端部を先鋭に尖らせた尖頭形状部３０を形成することが可能であると共に、先端部１０ａを先鋭に尖らせた穿刺針１０を容易に製造することが可能である。

なお、この実施の形態２では、濃度調整領域２７の先端部２７ａ近傍の辺２７ｃを凹ませることと、濃度分布の勾配を凹ませることとの両方を行ったが、何れか一方であっても、この発明の作用効果を得ることは可能である。

また、濃度調整領域２７の先端部２７ａの角度や勾配を小さくする方法は、実施の形態１、２の記載に限定されない。

例えば、図７（ａ）に示すような濃度調整領域２７の形状に対し、図７（ｂ）に示すように、先端部２７ａ側のより広い範囲或いは全体を長さ方向に引き延ばしたり、図７（ｃ）に示すように、先端部２７ａ側の辺をより広い範囲或いは全体を屈曲或いは湾曲させて凹ませることで、先端部２７ａの角度を小さくすることも可能である。

また、図８（ａ）に示すような濃度調整領域の勾配に対し、図８（ｂ）に示すように、軸Ｌ２に沿う濃度勾配を、より広い範囲或いは全体で屈曲或いは湾曲させて凹ませることで先端部２７ａで小さくしたり、図８（ｃ）に示すように、濃度調整領域２７の長さを引き延ばした状態で先端部２７ａ側のより広い範囲或いは全体で直線的に濃度勾配を設けることで小さくすることも可能である。

以下、この発明の実施例について説明する。

図１（ａ）（ｂ）に示す目標形状の尖頭形状部を、実施の形態１の工程で製造した。

［グレースケールマスクの作製］

図４（ａ）（ｂ）に示される基準濃度調整領域の先端部を引き延ばし、図５（ａ）（ｂ）に示されるような先端部を備えた濃度調整領域を形成し、実施例のグレースケールマスクを作製した。基準濃度調整領域のピクセル間に形成された新たな各ピクセルの濃度は前後の平均値とした。

一方、図４（ａ）（ｂ）に示される先端部を備えた基準濃度調整領域を形成し、比較例のグレースケールマスクを作製した。

実施例のグレースケールマスクの濃度調整領域における先端部の軸Ｌ１に沿う濃度分布を図９に実線で示し、比較例のグレースケールマスクの基準濃度調整領域における濃度分布を破線で示した。ここでは、濃度が大きい程、透過率が高くなっている。

［基材の準備］

同一材料からなる複数の基材２１の表面に、それぞれポジ型のフォトレジスト層を１２０μｍの厚さで均一に塗布した。フォトレジスト層はスピンナーにより複数回塗布することで所定の厚みとした。

［露光及び現像］

実施例及び比較例のグレースケールマスクによりフォトレジスト層を露光した。露光は、ｇ線ステッパーで、３５０００ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギーとなるように、重ね露光を行った。

その後、フォトレジスト層に適した現像液中で、揺動させて４０分間現像を行った。

［結果］

実施例のグレースケールマスクにより作製した尖頭形状部の写真を図１０に示し、比較例のグレースケールマスクにより作製した尖頭形状部の写真を図１１に示した。

これらの写真から明らかなように、実施例のグレースケールマスクにより作製した尖頭形状部は、平面視形状で先端部の角度を尖らせることができた。

また、軸Ｌ１に沿う断面形状の測定結果を図１２に示した。図中、実施例の尖頭形状部を実線で示し、比較例の尖頭形状部を破線で示した。

図１２から明らかなように、比較例のグレースケールマスクにより作製した尖頭形状部では、先端部分が他の部分と比べて急激に変化して丸まっているが、実施例のグレースケールマスクにより作製した尖頭形状部では、先端部が他の部分と同様に滑らかに変化していた。

これらの結果から明らかなように、実施例のグレースケールマスクにより作製した尖頭形状部は、比較例のグレースケールマスクにより作製した尖頭形状部と同じ過剰な露光を行ったにも拘わらず、先端部を尖らせることができた。

この発明の実施の形態１の穿刺針の針先部側及びフォトレジスト層に形成された尖頭形状部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、この発明の実施の形態１の穿刺針の製造工程を説明する図である。 この発明の実施の形態１のグレースケールマスクを示す平面図である。 この発明の実施の形態１のグレースケールマスクの基準濃度調整領域の先端部を示し、（ａ）は濃度を数値で示す図、（ｂ）は濃度を等高線で示す図である。 この発明の実施の形態１のグレースケールマスクの濃度調整領域の先端部を示し、（ａ）は濃度を数値で示す図、（ｂ）は濃度を等高線で示す図である。 この発明の実施の形態２のグレースケールマスクの濃度調整領域の先端部を示す図である。 この発明の実施の形態１、２のグレースケールマスクの変形例を説明する図であり、（ａ）は基準濃度調整領域を示し、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ異なる変形例を示す。 この発明の実施の形態１、２のグレースケールマスクの他の変形例を説明する図であり、（ａ）は基準濃度調整領域を示し、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ異なる変形例を示す。 実施例及び比較例のグレースケールマスクの濃度勾配を示すグラフである。 実施例により得られた尖頭形状部の先端部の拡大写真である。 比較例により得られた尖頭形状部の先端部の拡大写真である。 実施例及び比較例により得られた尖頭形状部の先端部の勾配を示すグラフである。

符号の説明

１０ 穿刺針
１０ａ 先端部
２１ 基材
２３ フォトレジスト層
２５ グレースケールマスク
２７ 濃度調整領域
２７ａ 先端部
３０ 尖頭形状部
３０ａ 先端部
３５ 凹状部

Claims (7)

1. 濃度調整領域の濃度分布を調整してグレースケールマスクを作製し、基材上に形成されたフォトレジスト層を、前記グレースケールマスクを用いて露光して現像することにより、前記濃度調整領域及び前記濃度分布に応じて、先端側ほど平面視形状及び側面視形状が細くなる尖頭形状部を前記基材上に形成する方法であり、
   前記グレースケールマスクは、前記尖頭形状部の目標形状に対応する基準濃度調整領域よりも前記濃度調整領域の先端部の角度を小さくする、及び／又は前記尖頭形状部の目標形状に対応する基準濃度分布よりも前記濃度調整領域の先端部の前記濃度分布の勾配を小さくすることを特徴とする尖頭形状部の形成方法。
2. 前記グレースケールマスクは、前記基準濃度調整領域よりも前記濃度調整領域の少なくとも先端部の長さを長くすることを特徴とする請求項１に記載の尖頭形状部の形成方法。
3. 前記グレースケールマスクは、前記基準濃度調整領域よりも前記濃度調整領域の先端部近傍の辺を凹ませることで前記先端部の角度を小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の尖頭形状部の形成方法。
4. 前記グレースケールマスクは、前記基準濃度分布よりも前記濃度調整領域の先端部近傍の前記濃度分布の勾配を凹ませることで前記先端部の勾配を小さくすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の尖頭形状部の形成方法。
5. 前記フォトレジスト層は、５０μｍ以上の厚さであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の尖頭形状部の形成方法。
6. 基材上に形成されたフォトレジスト層を、グレースケールマスクを用いて露光して現像することにより、前記基材上に尖頭形状部を形成し、前記尖頭形状部及び前記基材をエッチングすることで、前記尖頭形状部に対応する形状を有する微細構造体を製造する微細構造体の製造方法であり、
   前記尖頭形状部を請求項１乃至５の何れか一つに記載の形成方法により形成することを特徴とする微細構造体の製造方法。
7. 前記微細構造体が針であることを特徴とする請求項６に記載の微細構造体の製造方法。