JP2010521291A - Device and method for producing a particulate filter having micro pores which are regularly spaced - Google Patents

Device and method for producing a particulate filter having micro pores which are regularly spaced Download PDF

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ジョン シー. ウォルフ,
ポール ルーシュホフト,
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ユニバーシティ オブ ヒューストンUniversity Of Houston
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Abstract

様々な実施形態は、規則的に間隔をおいて配置される細孔を有する微孔性の微粒子フィルタを製作するためのデバイスおよび方法を開示しており、そこでは、シート膜基板がマスクを通すことによって高エネルギー粒子の放射に曝露され、損傷した領域が適切な現像剤の中で除去される。 Various embodiments disclose a device and a method for fabricating a microporous particulate filter having pores that are regularly spaced, where the sheet membrane substrate through a mask exposed to radiation of high energy particles by, damaged region is removed in a suitable developer. 必要とされる被写界深度は、回折を最小化するための高エネルギー粒子と、適切に小さな直径を有する高エネルギー粒子の供給源とを用いることによって達成される。 Depth of field required is achieved by using a high-energy particles to minimize diffraction, and a source of high-energy particles with a suitably small diameter.

Description

(発明者) (Inventor)
John C. John C. Wolfe (テキサス州、ヒューストン) Wolfe (Texas, Houston)
Paul Ruchhoeft (テキサス州、ヒューストン) Paul Ruchhoeft (Houston, TX)
(政府の後援) (Sponsored by the government)
本発明は、NSF賞ECS−0404308に基づいて、部分的に政府の支援によってなされた。 The present invention is based on the NSF award ECS-0404308, made by partially government support.

(1.発明の分野) (1. Field of the Invention)
本発明は、規則的に間隔をおいて配置されたマイクロ細孔の高密度アレイを有する膜と、マクロポーラス(macroporous)支持体とを備える微粒子フィルタを製造するための方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a film with a high density array of micro pores which are regularly spaced, the particulate filter and a macroporous (macroporous) support.

(2.背景技術の説明) (2. Description of the background art)
リソグラフィー装置またはデバイスは、所望のパターンを基板上に、通常膜基板などの基板のターゲット部分の上に付与するマシンである。 Lithographic apparatus or device, a desired pattern onto a substrate, a machine that applies onto a target portion of the substrate, such as a normal film substrate. 例えば、リソグラフィーデバイスは、集積回路(IC)の製造において用いられ得る。 For example, lithography devices may be used in the manufacture of integrated circuits (IC). その例において、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスは、ICの個々の層の上に形成される回路パターンを生成するために用いられ得る。 In that instance, a patterning device, which is alternatively referred to as a mask or a reticle, may be used to generate a circuit pattern to be formed on an individual layer of the IC. このパターンは、基板(例えば、シリコンウェハ)上のターゲット部分(例えば、1つまたはいくつかのダイ(die)の部分を備える)の上に転送され得る。 This pattern, the substrate (e.g., silicon wafer) target portion on (e.g. comprising part of, one, or several dies (die)) can be transferred onto. パターンの転送は、一般に、基板上に提供された放射線感応性(radiation−sensitive)材料(レジスト)層の上への画像の結像化を介して行われる。 Transfer of the pattern is typically via imaging of the image onto a provided on the substrate a radiation-sensitive (radiation-Sensitive) material (resist) layer. 一般に、単一の基板は、連続してパターニングされる隣接のターゲット部分のネットワークを含んでいる。 In general, a single substrate will contain a network of adjacent target portions that are successively patterned. 公知のリソグラフィー装置は、いわゆるステッパーを含み、そこでは、各ターゲット部分が、全体のパターンをターゲット部分の上に同時に曝露することによって照射され、そしていわゆるスキャナを含み、そこでは、各ターゲット部分が、放射線ビームを通して所与の方向(「走査」方向)にパターンを走査する一方で、同時にこの方向と同方向または反対方向に基板を走査することによって、照射される。 Known lithographic apparatus include so-called steppers, in which each target portion is irradiated by exposing simultaneously the entire pattern onto the target portion, and includes a so-called scanners, in which, each target portion, through radiation beam while scanning the pattern in a given direction (the "scanning" direction), by scanning the substrate simultaneously in this direction in the same or opposite direction, it is irradiated. パターンを基板上に押すことによって、パターニングデバイスから基板にパターンを転送することもまた可能である。 By pressing a pattern on a substrate, it is also possible to transfer the pattern from the patterning device to the substrate.

極めて小さな直径の小さい直線的スルーホールを有する膜フィルタの形成と、そのような多孔性体および/または微孔性膜を作る方法とは周知である。 And formation of the membrane filter with a very linear through hole smaller smaller diameter, are well known and methods for making such porous bodies and / or microporous membrane. 微孔性膜は、ガラス、水晶またはポリマー膜の中に粒子の経路に対応する欠陥の連鎖を生成する粒子によって生成され得る。 Microporous membranes may be glass, it can be produced by particles to produce a chain of defects corresponding to the path of the particles in a crystal or a polymer film. これらの欠陥は、それらのまわりの領域を様々な化学薬剤に対して非常に敏感にする。 These defects are very sensitize the region around them for various chemical agents. これらの薬剤への比較的短い継続時間の露出は、細孔を様々な位置に生成することを可能にする。 Relatively exposed short duration of these agents enables to generate pores in various positions. より長い露出は、細孔の数を増大させることを可能にする。 Longer exposure makes it possible to increase the number of pores. 従って、様々な従来技術のプロセスにおいて、化学腐食またはエッチングの継続時間は、生成される細孔の直径(すなわち、フィルタの濾過特性)の制御を容易にする。 Thus, in various prior art processes, chemical corrosion or duration of the etching, the pore diameter to be generated (i.e., filtration characteristics of the filter) to facilitate control of.

様々な方法は、細孔またはホールを提供するために、実質的にまっすぐな経路に沿った照射損傷と損傷した材料の化学的な除去との組み合わせを含み、すなわち、エッチングによって除去される放射線損傷材料の痕跡を生成するために、固体を重い高エネルギー粒子と衝突させることと、膜内にイオン化痕跡を形成し、適切なエッチング溶液への曝露によって除去することと、より大きい細孔サイズの範囲を作るために、イオン痕跡を広げることを可能にする2段階エッチング処理などとの組み合わせを含む。 Various methods can be used to provide pores or holes, a combination of substantially along a straight path radiation damage and chemical removal of the damaged material, i.e., radiation damage is removed by etching to produce traces of materials, and that collide with heavy energetic particles of solid to form an ionized trace within the membrane, and removing by exposure to a suitable etching solution, the range of larger pore size to make, including a combination of such two-step etching process which makes it possible to widen the ion trace. 一般に、細孔は、バックフラッシング(back flushing)を助けるために円錐形の形状を有するように構築されてきた。 In general, the pores have been constructed to have a conical shape to help backflushing (back flushing).

しかしながら、しばしば、開示されたように構築されたフィルタは、他のフィルタ技術に比べて、単位面積あたりの高いまたはより高い特定の流動抵抗に悩まされてきた。 Often, however, the filter constructed as disclosed, compared to other filter techniques, have been plagued higher or higher specific flow resistance per unit area. その結果として、特定の濾過流動を達成するために、低い抵抗のフィルタよりも大きい面積および/またはより高い差動圧力が必要である。 As a result, in order to achieve a specific filtration flow, it is required large area and / or higher pressure differential than the low resistance filter. この問題に対する一解決策は、より薄いフィルタ膜が同じ濾過圧力に耐えることを可能にする、微孔性フィルタ膜用のマクロポーラス支持体の使用であった。 One solution to this problem was thinner filter membrane to allow to withstand the same filtration pressure, the use of macroporous supports for microporous filter membrane. 流動抵抗が厚さの低減に比例して低減されることが観察されている。 It has been observed that the flow resistance is reduced in proportion to the reduction in thickness. 同様に、非特許文献1は、フィルタ膜を形成するための、エッチングされた細孔の規則的なアレイの使用を開示する。 Similarly, non-patent document 1, for forming a filter layer, discloses the use of regular arrays of etched pores. これは、イオン化痕跡によって形成されたランダムなアレイによって可能となるよりも高い細孔密度を可能にする。 This allows a higher pore density than is possible by random array formed by ionization traces. なぜならば、フィルタの選択性を損なう、細孔がオーバーラップする可能性を取り除くからである。 This is because, impair the selectivity of the filter, because the pore removes the possibility of overlap. 流動抵抗は、細孔密度の増加に反比例して低減される。 Flow resistance is reduced in inverse proportion to an increase in pore density. 主として、支持体を有するフィルタは、平坦な固体の基板上に形成されており、それによって、少なくとも平坦な基板の追加的材料費と、付随する固有の変動を有する複数の製作プロセスステップと、多数の小さな別々の膜を互いに接合またはタイル張りすることによる大きな面積の膜の製作とを有する。 Primarily, a filter having a support body is formed on a flat solid substrate, whereby a plurality of fabrication processes steps having at least a flat substrate additional material costs, the associated inherent variation, multiple and a joining or fabrication of the membranes of large area by tiling together a small separate films.

従って、連続プロセスでフィルタ膜を生成することを通してプロセスの変動を最小化すること、増大および/または高められた細孔密度を有するフィルタ膜を生成すること、堅牢な支持体を必要性としないフィルタ膜を生成することなどのうちの少なくとも1つを達成することは、フィルタ膜を生成する当該分野に有益である。 Therefore, minimizing the variation in the process through to generate a filter membrane in a continuous process, to produce a filter membrane having an increased and / or pore density elevated, without the need for robust support filters achieving at least one of such generating the membrane is beneficial to the art to generate the filter membrane.

(発明の概要) (Summary of the Invention)
本発明の様々な実施形態は、概して、微孔性フィルタ膜を製作するリソグラフィー曝露デバイスに関し、該デバイスは、膜基板を、少なくとも1つの高エネルギー粒子を備えるビームに曝露するための手段と、該膜基板を運搬するための手段と、該膜基板と該少なくとも1つの高エネルギー粒子の少なくとも1つの供給源との間に配置されるマスクとを備え、少なくとも1つの粒子を備える該ビームは、マスクを通って伝導される。 Various embodiments of the present invention relates generally to lithographic exposure device for fabricating a microporous filter membrane, the device of the film substrate, and means for exposing the beam comprising at least one high-energy particles, the and means for transporting the film substrate, and a mask disposed between the at least one source of the membrane substrate and the at least one high-energy particles, the said beam comprising at least one particle, the mask through it is conducted.

さらなる実施形態は、微孔性フィルタ膜を製作するリソグラフィー曝露デバイスを備え、該デバイスは、少なくとも部分的に膜基板上に導かれる放射線供給源であって、該放射線供給源から放射される放射線は、少なくとも1つの高エネルギー粒子のビームを備える、放射線供給源と、少なくとも1つの供給リールおよび少なくとも1つの巻取リールを備える、該膜基板を運搬するデバイスと、該膜基板と該少なくとも1つの高エネルギー粒子の少なくとも1つの供給源との間に配置されるマスクとを備え、少なくとも1つの粒子を備える該ビームは、マスクを通って伝導される。 A further embodiment includes a lithographic exposure device for fabricating a microporous filter membrane, the device is a radiation source which is directed at least partially coating substrate, the radiation emitted from the radiation source comprises a beam of at least one high-energy particles, and the radiation source comprises at least one of the supply reel and at least one take-up reel, and a device for carrying said membrane substrate, one high even membrane substrate and the at and a mask arranged between at least one source of energetic particles, the said beam comprising at least one particle, is conducted through a mask.

さらなる実施形態は、本明細書中に開示されるようなプロセスに従ってデバイスによって、および本明細書中に開示されるようなデバイスによって生成されたフィルタ膜を備える。 A further embodiment, the device according to the process as disclosed herein, and a filter membrane that is generated by the device as disclosed herein.

さらなる実施形態は、膜フィルタを製作するためのプロセスを包含し、該プロセスは、膜基板を隣接のマスクに段階的な方式で運搬するステップと、少なくとも部分的に該マスクを通って導かれる、少なくとも1つの放射線供給源から放射される少なくとも1つの高エネルギー粒子を備える少なくとも1つのビームによって該膜基板を損傷するステップと、該損傷した膜基板をエッチング液によって除去するステップとを包含する。 A further embodiment encompasses a process for fabricating a membrane filter, the process includes the steps of conveying in a stepwise manner the membrane substrate to adjacent the mask, is guided at least partially through the said mask, comprising the steps of damaging the membrane substrate by at least one beam comprising at least one high energy particles emitted from at least one radiation source, and removing the film substrate with said damaged by the etchant.

なおさらなる実施形態は、微孔性膜フィルタを製作するためのプロセスを包含し、該プロセスは、中間マスク層およびレジスト被覆を膜基板に付与するステップと、該膜基板を隣接のマスクに段階的な方式で運搬するステップと、少なくとも部分的に該マスクを通って導かれる、少なくとも1つの放射線供給源から放射される少なくとも1つの高エネルギー粒子を備える少なくとも1つのビームに該レジスト被覆を曝露するステップと、該レジスト被覆を現像するステップと、該中間マスク層を通って該レジストのパターンをエッチングするステップと、該中間マスク層のパターンを該膜基板へとエッチングするステップとを包含する。 Still further embodiments include a process for fabricating a microporous membrane filter, the process includes the steps of applying an intermediate mask layer and the resist coating film substrate, stepwise membrane substrate to adjacent the mask a step of carrying in a scheme, the step of exposing the at least partially directed through the mask, the resist coated on at least one beam comprising at least one high energy particles emitted from at least one radiation source When the steps of developing the resist coating, etching the pattern of the resist through the intermediate mask layer, and etching the pattern of the intermediate mask layer to the membrane substrate comprises.

本発明のより大きな理解は、以下の詳細な説明および添付の特許請求の範囲を参照することにより受け取られ得る。 Greater understanding of the present invention may be received by reference to the claims the following detailed description and accompanying drawings.

上記された方法ならびに本発明の他の利点および目的が得られるために、簡潔に上記された本発明のさらなる詳細な説明が、添付の図面において例示されるそれらの特定の実施形態を参照することによって示される。 For the above described methods as well as other advantages and objects of the present invention is obtained, briefly more detailed description of the been present invention, reference to specific embodiments thereof which are illustrated in the accompanying drawings represented by. これらの図面が本発明の典型的な実施形態のみを描き、従って、本発明の範囲を限定することを考慮されないことが理解される。 These drawings drawn only typical embodiments of the present invention, therefore, not be considered to limit the scope of the invention. 添付の図面の使用を通じて、本発明の追加の特殊性および詳細が記載される。 Through the use of the accompanying drawings, additional particularities and details are set forth in the present invention.

図1は、本発明の実施形態の例示であり、そこでは、高エネルギー粒子のビームが、開口によって穿孔された実質的に平面のマスクに突き当たり、非平面の膜基板を、規則的に間隔をおいて配置された領域の極めて均一なアレイにおいて損傷する。 Figure 1 is an exemplary embodiment of the present invention, where the beam of high-energy particles, hits the substantially planar mask is perforated by openings, the non-planar film substrate, a regularly spaced damage in a very uniform array of Oite arrangement region. 図2は、適切な溶媒中で現像の後の、図1の実施形態に従った高エネルギー粒子のビームを受けた膜基板の例示である。 2, after development in a suitable solvent, an illustration of a membrane substrate receiving a beam of high energy particles according to an embodiment of FIG. 図3は、高エネルギー粒子の曝露の間の、放射冷却を向上させるために、高放射率被覆が膜に付与される本発明の実施形態の例示である。 3, between the exposure of high-energy particles, to improve the radiative cooling, which is illustrative of an embodiment of the present invention that a high emissivity coating is applied to the membrane. 図4は、粒子の点供給源によって生成されたシャドーの例示である。 Figure 4 is an illustration of a shadow produced by a point source of particles. 図5は、供給源の様々な点から発出する粒子によって生成されたシャドーの例示である。 Figure 5 is an illustration of a shadow produced by the particles emanating from various points of the supply source. 図6は、イオン曝露の間に基板の動きを抑制する静電気クランプの実施形態の例示である。 Figure 6 is an illustration of an embodiment of suppressing electrostatic clamping movement of the substrate during ion exposure. 図7は、微孔性フィルタを製造するオープンリール式装置の実施形態の例示である。 Figure 7 is an illustration of an embodiment of a reel-to-reel apparatus for manufacturing microporous filters. 図8は、マイラー膜フィルタのエッチング深さの例示であり、高温の20%KOH/H O溶液中で現像され、50keVのHe イオンの量の関数として例示する。 Figure 8 is illustrative of the etch depth of the Mylar film filter is developed in 20% KOH / H 2 O solution of hot, illustrated as a function of the amount of He + ions of 50 keV. 図9は、50keVの初期エネルギーに対するマイラー膜フィルタのHe イオン軌跡の例示である。 Figure 9 is an illustration of He + ions locus of Mylar film filter with respect to the initial energy of 50 keV. 図10は、a)400keV、b)600keV、およびc)900keVの初期エネルギーに対するマイラー膜フィルタのH イオン軌跡の例示である。 10, a) 400keV, b) 600keV , and c) is an illustration of a H + ion trajectories of Mylar film filter with respect to the initial energy of 900 keV. 図11は、a)0.8μmのステンシルの開口を有する微粒子フィルタを製作するためのステンシルマスクと、b)50keVのヘリウムイオンによってプリントされ、高温の20%KOH/H O溶液で現像された織り目のあるポリエステル(マイラー)薄膜との走査電子顕微鏡写真である。 11, a) and a stencil mask for fabricating a particulate filter having an opening of 0.8μm stencil, b) printed by helium ions of 50 keV, it was developed in 20% KOH / H 2 O solution of hot it is a scanning electron micrograph of polyester (Mylar) film with a textured. 曝露の間、薄膜はコーナーをテープによってプラテンにゆるく取り付けられた。 During exposure, the thin film is attached loosely to the platen by the tape corners. 薄膜の平面度は約2mmであった。 Flatness of the thin film was about 2 mm.

(発明の詳細な説明) (Detailed Description of the Invention)
本明細書中に示された詳細は、例として、本発明の好適な実施形態の例示的な議論だけの目的のためであり、本発明の様々な実施形態の原理および概念的な局面の、最も有用で、かつ容易に理解される説明と考えられるものを提供するという理由のために提示される。 And the details given herein, as an example, are for illustrative discussion purposes only the preferred embodiments of the present invention, the principles and conceptual aspects of various embodiments of the present invention, the most useful, and are easily presented for reasons of providing what is believed to understood description. この見地から、本発明の構造的な詳細を、本発明の基本的な理解に必要であるよりも詳細に示すことはしない。 From this point of view, the structural details of the present invention and will not be shown in more detail than is necessary for a fundamental understanding of the present invention. 図面および/または例とともに理解される説明は、本発明のいくつかの形態が実際の場でどのように具現化され得るかを当業者に明らかにする。 Description taken with the drawings and / or examples, reveals several forms of the invention may be how embodied in the actual field to those skilled in the art.

以下の例において明らかに、かつ明瞭に修正されない限り、または意味の適用が任意の構造を無意味かまたは本質的に無意味にするときには、以下の定義および説明は、意味され、そして任意の将来の構造において制御することを意図される。 Obviously in the following examples, and unless clearly corrected, or when the application of the meaning is meaningless or essentially meaningless any structure, the definitions and explanations below are meant, and any future It is intended to control the structure of. 用語の構造がそれを無意味かまたは本質的に無意味にする場合には、定義は、ウェブスターの辞書、第3版から取られるべきである。 If the structure of terms to it pointless or essentially meaningless, the definition should be taken Webster's dictionary, the third edition.

本明細書中に用いられるときには、すべてのパーセンテージは、特に述べられない限り、重量パーセンテージである。 When used herein, all percentages, unless stated otherwise, percentages by weight.

本明細書中に用いられるときには、用語「放射」は、粒子の形態の射線、波動として放射または伝導されるエネルギーを意味し、かつ示している。 When used herein, the term "radiation" is rays in the form of particles, it means energy emitted or conduction as a wave, and shows.

概して、本発明の様々な実施形態は、大きな領域または増大された領域のフィルタ膜をポリマーのシート材料から製造するためのプロセスおよびシステムを提供する。 Generally, various embodiments of the present invention provides a process and system for producing filter membrane of a large area or increased area from the sheet material of the polymer. さらに、本発明の様々な実施形態は、生成されたままのフィルタ膜に関する。 Further, various embodiments of the present invention relates to a filter membrane as produced. 本発明のプロセス、システムおよびフィルタの実施形態は、概して、連続プロセスでフィルタ膜を生成することを通じて、プロセスの変動およびコストを最小化すること、細孔のオーバーラップをなくして増大された細孔密度および/または高められた細孔密度を有するフィルタ膜を生成すること、フィルタ膜を堅牢な支持体の必要性なしに生成すること、大きな領域のフィルタを、小さな別々のフィルタを互いに接続またはタイル張りする必要性なしに生成すること、などを通じて、最小化されたプロセスの変形およびコストのうちの少なくとも1つを提供する。 Embodiment of a process, system and filter of the present invention generally through generating a filter membrane in a continuous process, to minimize fluctuations and cost of the process was increased by eliminating the overlap of the pores pores generating a filter membrane having a density and / or pore density increased, generating a filter membrane without the need for robust support, a filter of a large area, a small separate from each other connection or tiles filters It is generated without the need to tension, such as through, providing at least one of deformation and cost minimization process.

様々な実施形態において、高エネルギー粒子が、ポリマーの膜基板を損傷するために用いられ、これに限定するものではないが、KOHの高温の溶液などの適切なエッチング液が、損傷した基板材料を除去するために用いられる。 In various embodiments, high energy particles, used to damage the film substrate polymer, but not limited to, appropriate etchant such as hot solution of KOH is damaged substrate material It is used to remove. ホールの実質的に均一なアレイが、マスクを通した高エネルギー粒子の曝露によって形成される。 Substantially uniform array of holes are formed by exposure of the high energy particles through a mask. 一実施形態において、ホールのアレイは、基板材料にわたって均一である。 In one embodiment, the array of holes is uniform over the substrate material.

本発明の膜基板は、支持されるかまたは支持されずに生成され得る。 Film substrate of the present invention can be produced without being either or support is supported. 一実施形態において、膜基板は、自立したポリマーシートとして処理される。 In one embodiment, the membrane substrate is treated as a self-supporting polymer sheet. 代替案の一実施形態においては、マクロポーラスのバッキング(backing)が、強度特性を向上させるために、基板の少なくとも一部分に存在する。 In one embodiment of the alternative, macroporous backing (backing) is, in order to improve the strength properties, present in at least a portion of the substrate.

様々な実施形態において、膜基板は、押し出し成形、鋳造、スピンコーティング、蒸着、エピタキシー、化学気相堆積、スパッタリングおよび/または当該分野で一般的な任意の他のプロセスによって堆積される。 In various embodiments, the film substrate, extrusion, casting, spin coating, vapor deposition, epitaxy, chemical vapor deposition, is deposited by sputtering and / or general any other process in the art. 一実施形態において、本発明の膜基板の典型的な厚さは、約20μm〜約500nmである。 In one embodiment, typical thickness of the film substrate of the present invention is from about 20μm~ about 500 nm. 代替案の一実施形態において、本発明の膜基板の厚さは、約100nm〜約5μmである。 In one embodiment alternative, the thickness of the film substrate of the present invention is from about 100nm~ about 5 [mu] m. 代替案の一実施形態において、本発明の膜基板の厚さは、約10nm〜約10μmである。 In one embodiment alternative, the thickness of the film substrate of the present invention is from about 10nm~ about 10 [mu] m. 代替案の一実施形態において、本発明の膜基板の厚さは、約5nm〜約15μmである。 In one embodiment alternative, the thickness of the film substrate of the present invention is from about 5nm~ about 15 [mu] m. しかしながら、概して、本発明の膜の様々な実施形態は、任意の厚さで形成され得る。 However, in general, various embodiments of the film of the present invention may be formed in any thickness.

堆積技術は、当該技術分野、特に、半導体技術分野においてよく理解されており、何らの実質的な突出部または他の不規則性のない実質的に平坦な膜基板の生産品が容易に入手可能である。 Deposition technique, the art, in particular, is well understood in the semiconductor art, any substantial protrusions or other irregularities without substantially planar film substrate production products readily available it is. しかしながら、実質的に平坦な膜基板が要求されない用途では、押し出し成形、鋳造、スプレー、ゾルゲルメッキなどが、膜基板を形成するための使用が可能である。 However, in applications where substantially planar film substrate is not required, extrusion, casting, spraying, sol-gel plating, it is possible to use for forming the film substrate. 概して、本発明の様々な実施形態においては、当該分野において公知の任意の技術が用いられ得る。 In general, the various embodiments of the present invention may any technique known are used in the art.

本発明の様々な実施形態の膜フィルタは、該膜が実質的に均一な厚さの実質的に平坦な層を備えており、該層の表面が何らの突出部または何らの他の不規則性が実質的にないという点で特徴付けられる。 Membrane filter of various embodiments of the present invention, the membrane is provided with a substantially planar layer of substantially uniform thickness, of any is the layer of surface protrusions or other any irregular sex is characterized in that substantially no. 膜の適切な厚さおよび均一性は、様々なプロセスから高い相対的なフラックスに抵抗するために最適化が可能な特性である。 Suitable thickness and uniformity of the film is a characteristic which can be optimized to resist high relative flux from a variety of processes. 流量を向上させるために、フィルタは、可能な限り低い抵抗を提示するべきであり、従って、本発明の好適な実施形態においては、膜の厚さが平均の細孔サイズよりも少なく、かつ細孔密度が1平方センチメートルあたり100万よりも大きい膜を備える。 To improve the flow, the filter should present a low resistance as possible, therefore, in a preferred embodiment of the present invention, less than the pore size of the average thickness of the film, and finely pore density comprises a larger film than 1,000,000 per square centimeter.

一般に、フィルタ膜の選択性の特性は、その最も大きな細孔(1つ以上の)によって決定される。 In general, the selectivity of the characteristics of the filter membrane, that is determined most by the large pores (one or more). 従って、可能な限り均一な細孔サイズ分布を有することが望ましい。 Therefore, it is desirable to have a uniform pore size distribution as possible. 大きな選択性を提供するために、本発明に従ったフィルタの特定の実施形態においては、上記のように、細孔が比較的平滑なエッジを有する穿孔からなり、膜が比較的鋭い、約5%未満の標準偏差内のよく限定された細孔サイズ分布を特徴とするという点において特徴付けられる。 To provide greater selectivity, in certain embodiments of the filter according to the present invention, as described above, consists of perforations pores having a relatively smooth edge, film relatively sharp, about 5 well limited pore size distribution within a standard deviation of less than% characterized in that characterized. 代替案の一実施形態において、標準偏差は約3%未満である。 In one embodiment alternative, the standard deviation is less than about 3%. 代替案の一実施形態において、標準偏差は約1%未満である。 In one embodiment alternative, the standard deviation is less than about 1%.

他の実施形態は、ホールのサイズが、基板内に形成された任意の他のホールのサイズと5%以下の違いであるように、比較される。 Other embodiments, the size of the holes, as is any other size and difference in 5% of the hole formed in the substrate, are compared. 代替案の一実施形態において、サイズの相違は約3%未満である。 In one embodiment alternative, the size difference is less than about 3%. 代替案の一実施形態において、サイズの相違は約1%未満である。 In one embodiment alternative, the size difference is less than about 1%. 代替案の一実施形態において、サイズの相違は約0.5%未満である。 In one embodiment alternative, the size difference is less than about 0.5%. 一般に、膜は、ホールサイズの均一性によってよりよい動作特性を可能とする。 In general, the film allows for better operation characteristics by the uniformity of hole size. しかしながら、様々な実施形態は、必要に応じて特定のプロセスおよび/または膜に対して均一でないホールサイズを生成することができる。 However, various embodiments can generate a hole size not uniform with respect to a particular process and / or film as required.

膜フィルタに対する用途に依存して、膜における穿孔が円筒形、テーパ形などであるように構築され得る。 Depending on the application to the membrane filter, perforations in the membrane is cylindrical, it may be constructed such that such tapered. テーパ形の実施形態は、特に「バックフラッシング」用途において有用であり、詰まった穿孔が逆方向の圧力パルスによって容易に再開される。 Embodiments of tapered are particularly useful in "backflushing" applications, clogged perforations are easily resumed by reverse pressure pulses.

本発明の様々な実施形態の膜フィルタに適する材料は、これに限定するものではないが、ポリウレタン、ポリ四フッ化エチレン(テフロン(登録商標))、ポリアミド、ポリアミド、ポリビニール、ポリメタクリル酸メチル、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエステル、セルロース、ポリホルムアルデヒド、およびポリスルホンなどのポリマー材料が好適とされる。 Suitable materials for the membrane filter of various embodiments of the present invention include, but are not limited to, polyurethane, polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)), polyamides, polyamide, polyvinyl, polymethyl methacrylate , polypropylene, polyolefin, polycarbonate, polyester, cellulose, polyformaldehyde, and polymeric materials such as polysulfone are preferred. さらなる実施形態は、ヘパリン被覆等々の生体適合性被覆を備えることが可能である。 A further embodiment may comprise a biocompatible coating etc. heparin coating.

支持体は、ねじれた細孔構造、焼結されたセラミック材料、焼結された金属粉、またはポリマーのねじれた膜を有するマクロポーラス、および後のステージにおいて開口が作られる最初は緻密な材料、例えば、半導体ウェハにおける金属支持体または非有機のディスクであり得る。 Support, twisted pore structure, a sintered ceramic material, initially dense material having an opening made in the macroporous, and later stage with twisted film of the sintered metal powder or polymer, for example, a metal substrate or a non-organic disk in a semiconductor wafer. 本発明の膜基板の全体の強度は、下側の支持体における数多くの比較的薄い支持ブリッジによって増大され得る。 Overall strength of the film substrate of the present invention may be increased by a number of relatively thin supporting bridges in the lower side of the support. 支持体を利用する様々な実施形態においては、膜層と支持体層との間の中間層が、接合の強化および応力低減のために堆積され得る。 In various embodiments utilizing a support, an intermediate layer between the membrane layer and the support layer can be deposited for the enhancement and stress reduction of the junction. 接合強化層は、膜および支持体の材料の性質に依存して、二酸化けい素および二酸化チタンであり得る。 Bonding reinforcing layer, depending on the material properties of the membrane and the support can be a silicon dioxide and titanium dioxide. 様々な実施形態において、中間層は、エッチング停止層としてさらに作用し得る。 In various embodiments, the intermediate layer may further act as an etch stop layer.

一般に、膜基板内のホール形成において、高エネルギー粒子(イオン、光子、電子、中性の高エネルギー原子および/または分子のような)の任意の供給源は、これらに限定するものではないが、光子、He 、H 、適切な等価物などを用いることができる。 In general, the hole formation in the film substrate, any source of high energy particles (ions, such as photons, electrons, higher energy atomic and / or neutral molecules) include, but are not limited to, photons, He +, H +, and the like can be used suitable equivalents. 高エネルギー粒子の実質的に並列のビームが、ステンシルの開口によって穿孔された実質的に平面のマスクに突き当たるように導かれる。 Substantially parallel beam of high energy particles is directed to impinge on the substantially planar mask is perforated by apertures in the stencil. 一実施形態において、ステンシルは、マスクを貫く一連の均一で均等に分散されたホールを含んでいる。 In one embodiment, the stencil includes holes which are evenly distributed in a series of uniform through the mask. 代替案の一実施形態において、ステンシルの開口は、特定の形状またはデザインを有する。 In one embodiment alternative, the opening of the stencil has a specific shape or design. マスクのホールまたはステンシル開口を通過する高エネルギー粒子の部分は、マスクの近くに配置された膜基板を損傷する。 Portion of the high energy particles passing through the hole or stencil apertures of the mask, damage the film substrate which is located near the mask. 様々な実施形態において、膜基板は本質的に平面である。 In various embodiments, the film substrate is essentially planar. 代替案の一実施形態において、膜基板は非平面である。 In one embodiment alternative, film substrate is non-planar.

膜基板を高エネルギー粒子のビームに曝露した後、基板は、膜基板の損傷した部分を除去するために、適切な溶媒中で洗浄され得、それによって、ホールが現われる。 After exposure the film substrate to the beam of high energy particles, the substrate in order to remove the damaged portion of the film substrate, obtained is washed with a suitable solvent, whereby the hole appears. これらのステップの間の膜基板の変形は、本発明の制約の下で受容可能である。 Deformation of the membrane substrate between these steps are acceptable under the constraint of the present invention.

本発明の方法の代替案の一実施形態において、特に高エネルギー粒子の曝露に対して感応性のある材料が堆積されたマスキング層は、高エネルギー粒子のリソグラフィー技術によって所望のパターンにもたらされる補助層として利用される。 In one embodiment of the alternative method of the present invention, the auxiliary layer in particular masking layer with a sensitive material has been deposited to exposure of the high energy particles are brought into a desired pattern by lithography energetic particle It is used as a. マスキング層は、膜層と接触し、その結果として、マスキング層のパターンの膜層への転送を非常に高い精度によって可能にする。 Masking layer is in contact with the membrane layer, as a result, is possible by a very high accuracy transfer to film layers of the pattern of the masking layer. さらに代替案の一実施形態において、中間のマスキング層が利用され得る。 Further in an embodiment alternative, the intermediate masking layer may be utilized.

様々な実施形態において、本発明の膜フィルタは生体適合性を有する。 In various embodiments, the membrane filter of the present invention is biocompatible. 一実施形態において、生体適合性膜の特性は、その表面が細孔サイズ未満の表面粗さ状態の平滑さであり、それによって、膜上および穿孔における粒子またはセルの膠着を抑制することである。 In one embodiment, characteristics of the biocompatible membrane has a surface is smooth of surface roughness state of less than the pore size, thereby it is possible to suppress sticking of particles or cells in the film and perforation . 従って、本発明の生体適合性膜の様々な実施形態は、セル−セル分離技術および他の医学および生物医学の目的に対して使用が可能なフィルタを備える。 Accordingly, various embodiments of the biocompatible membranes of the present invention, the cell - a filter which can be used for the purposes of cell separation techniques and other medical and biomedical.

本発明に従ったフィルタの実施形態においては、支持体および膜は、同じまたは同様な成分を有する等価な材料、例えば、ポリカーボネートから構成される。 In the embodiment of the filter according to the present invention, the support and the film is equivalent material having the same or similar components, for example, a polycarbonate. この種類のフィルタは、支持体と膜との間の良好な密着を有し、広い温度範囲において適用可能である。 This type of filter has a good adhesion between the support and the film, it is applicable in a wide temperature range.

あるいは、発明の様々な実施形態に従ったフィルタにおいて用いられる種類の膜は、それ自体、限外濾過層の支持体として非常に良好に作用し得る。 Alternatively, the type of membrane used in the filter in accordance with various embodiments of the invention, itself, can act very well as a support for the ultrafiltration layer. 一般に200nm未満の厚さを有する非常に薄い限外濾過層は、限外濾過フィルタを構成するために、膜の穿孔の内または上に堆積され得る。 Generally very thin ultrafiltration layer having a thickness of less than 200nm, in order to configure the ultrafiltration filter, may be deposited in or on of the perforation of the film. しかしながら、限外濾過層の厚さは、特定のプロセスに適するように変更され得る。 However, the thickness of the ultrafiltration layer can be varied to suit a particular process.

様々な実施形態において、本発明の実施形態に基づいて処理される薄膜は、高エネルギー粒子の曝露が実行される間、本質的には静止状態に保持される。 In various embodiments, the thin film to be processed in accordance with embodiments of the present invention, while the exposure of high-energy particles is performed, essentially are held stationary. 一実施形態において、図5に示されるような静電気クランプが、膜基板上に堆積された薄い金属薄膜を固定するために用いられ、それによって、膜基板をクランプに対して本質的に静止状態に保持する。 In one embodiment, the electrostatic clamp as illustrated in Figure 5, is used to fix the thin metal films deposited on the membrane substrate, thereby the film substrate essentially stationary relative to the clamp Hold.

さらに、膜基板上の堆積を利用する実施形態に対しては、所望の用途に応じて、本プロセスの例示的な実施形態は、制御された組成の複数の金属の同時堆積または連続的堆積を利用し得る。 Moreover, for embodiments utilizing deposited on the membrane substrate, depending on the desired application, exemplary embodiments of the present process, the co-deposited or sequential deposition of a plurality of metals of controlled composition It may be utilized. 他の例示的な実施形態は、例えば、正確に位置決めされたカーボンナノチューブの整然としたアレイを成長させるために、小さな金属触媒粒子(例えば、ニッケル)を利用し得る。 Other exemplary embodiments, for example, to grow an orderly array of carbon nanotubes correctly positioned, may utilize small metal catalyst particles (e.g., nickel). プロセスはまた、多層構造を形成するために、様々な気体、イオンおよび/または前駆物質の間の変更を可能にし得る。 The process can also be used to form a multilayer structure, various gases, may allow the changes between the ions and / or precursors.

そのようなものとして、本発明の様々な実施形態は、微孔性フィルタ膜を製作するリソグラフィー曝露デバイスを備え、該リソグラフィー曝露デバイスは、膜基板を、少なくとも1つの高エネルギー粒子を備えるビームに曝露するための手段と、該膜基板を運搬するための手段と、該膜基板と該少なくとも1つの高エネルギー粒子の少なくとも1つの供給源との間に配置されるマスクとを備え、該ビームは、該マスクを通って伝導される少なくとも1つのイオンを備えている。 As such, various embodiments of the present invention includes a lithography exposure device for fabricating a microporous filter membrane, the lithographic exposure device, exposure of the film substrate, the beam comprising at least one high-energy particles and means for, and means for transporting the film substrate, and a mask disposed between the at least one source of the membrane substrate and the at least one high-energy particles, said beam comprises at least one ion is conducted through the mask. さらなる実施形態は、少なくとも1つの約1マイクロメートルの細孔を有する少なくとも1つの細孔を備えているフィルタ膜を備える。 A further embodiment comprises a filter membrane comprising at least one pore having a pore of at least one of about 1 micrometer. 様々な実施形態において、マスクは実質的に静止状態である。 In various embodiments, the mask is substantially stationary. 様々な実施形態において、クランプが、該膜基板を固定するために用いられる。 In various embodiments, the clamp is used to secure the membrane substrate.

本発明の様々な実施形態において、放射線の任意の供給源が用いられ得る。 In various embodiments of the present invention, any source of radiation may be used. 一実施形態において、ヘリウムイオン供給源が照射のために用いられる。 In one embodiment, a helium ion source is used for illumination. 一実施形態において、水素イオン供給源が照射のために用いられる。 In one embodiment, the hydrogen ion source is used for illumination. しかしながら、一般に、任意の放射線供給源が用いられ得る。 However, may generally any radiation source is used.

適切なエネルギーレベルは、膜基板に完全に浸透するための十分なエネルギーレベルである。 Suitable energy level is an energy level sufficient to fully penetrate the membrane substrate. エネルギーは、膜内のマイクロ細孔の特定の形状に合わせるために調整され得る。 Energy can be adjusted to match the particular shape of the micro pores in the membrane. 様々な実施形態において、エネルギーは500keV超である。 In various embodiments, the energy is 500keV greater. 様々な代替案の実施形態において、エネルギーは300keV超である。 In embodiments of the various alternatives, the energy is 300keV greater. 様々な代替案の実施形態において、エネルギーは100keV超である。 In embodiments of the various alternatives, the energy is 100keV greater. 様々な代替案の実施形態において、エネルギーは50keV超である。 In embodiments of the various alternatives, the energy is 50keV greater. 様々な代替案の実施形態において、エネルギーは25keV超である。 In embodiments of the various alternatives, the energy is 25keV greater. 様々な代替案の実施形態において、エネルギーは10keV超である。 In embodiments of the various alternatives, the energy is 10keV greater. 一般に、任意のエネルギーレベルが、特定の用途に適するように用いられ得る。 In general, any energy level may be used to suit a particular application.

様々な実施形態において、本発明の実施形態のリソグラフィー曝露デバイスは、膜基板を段階的な方式で運搬するシステムを備え、該膜基板は、段階毎に該マスクの略長さだけ進められる。 In various embodiments, lithographic exposure device of embodiments of the present invention includes a system for transporting film substrate in a stepwise manner, the membrane substrate is advanced for each stage only Ryakucho of the mask.

曝露の後に、エッチング液システム(例えば、高温のKOH溶液または有機溶媒)が、損傷した膜基板を除去するために用いられる。 After exposure, the etchant system (e.g., hot KOH solution or an organic solvent) is used to remove the damaged layer substrate.

さらなる実施形態は、膜フィルタを製作するためのプロセスを包含し、該プロセスは、膜基板を隣接のマスクに段階的な方式で運搬するステップと、該マスクを通って少なくとも部分的に集束された、少なくとも1つの放射線供給源から放射された少なくとも1つのイオンを備える少なくとも1つのビームによって、該膜基板を損傷するステップと、該損傷した膜基板をエッチング液によって除去するステップとを包含する。 A further embodiment encompasses a process for fabricating a membrane filter, the process includes the steps of conveying in a stepwise manner the membrane substrate to adjacent the mask, at least partially focused through the mask encompasses the at least one beam comprising at least one of the ions emitted from the at least one radiation source, comprising the steps of damaging the membrane substrate, and removing the film substrate with said damaged by the etchant.

さらなる実施形態は、曝露の前に該フィルタ膜基板への高放射率被覆の付与を包含する。 Additional embodiments include the application of high emissivity coating to the filter film substrate prior to exposure. そのようなものとして、異なるさらなる実施形態は、曝露の後に該フィルタ膜基板から高放射率被覆の除去を包含する。 As such, different further embodiments include removal of high-emissivity coating from the filter membrane substrate after exposure. 水溶性の高放射率被覆の例は、黒いテンペラ塗料である。 Examples of water-soluble high emissivity coating is black tempera paint. ほとんどの他の塗料、特に二酸化チタン粒子を組み込む塗料はまた、高い放射率を有し、適切な溶媒中で除去され得る。 Most other coatings, in particular paints incorporating titanium dioxide particles also has a high emissivity can be removed in a suitable solvent. シリコーンもまた高い放射率を有する。 Silicone also has a high emissivity. 除去可能な高放射率被覆の選択は、被覆を除去するために用いられる溶媒に耐える膜の能力に依存する。 Selection of removable high emissivity coating is dependent on the ability of the film to withstand the solvent used to remove the coating. 例えば、テフロン(登録商標)膜は、アセトンおよび市販の塗料除去溶媒に耐えることができるのに対して、ポリエステル膜は耐えることができない。 For example, Teflon (registered trademark) film, whereas it can withstand acetone and commercial paints removal solvent, the polyester film can not withstand.

さらなる実施形態は、本明細書中に開示される様々な方法および装置に従って生成されるフィルタ膜を備える。 A further embodiment comprises a filter membrane produced according to various methods and devices disclosed herein.

様々な実施形態において、2つ以上のエッチングステップが実行され、その結果として、薄膜が2つ以上のエッチング液によってエッチングされる。 In various embodiments, the two or more etching steps are carried out, as a result, the thin film is etched by more than one etchant. 界面活性剤が、当業者によって理解されるように、事前エッチング液またはエッチング液に追加されることが可能であり、それらの濡れ特性を改善し、コーン角(cone angle)を減らす。 Surfactant, as will be appreciated by those skilled in the art, it can be added to the pre-etching solution or an etching solution, to improve their wetting properties, reduce the cone angle (cone angle).

本発明の様々なプロセスによって生成されるフィルタは、サイズに少なくとも部分的に基づいた分離が所望される任意のプロセスまたは装置における使用に適する。 Filters, which are produced by various processes of the present invention are suitable for use in any process or device at least partially based separation is desired size. そのようなものとして、様々な実施形態は、例えば、限定としてではなく、ウイルス、嚢胞、バクテリアなどの非常に小さなサイズの材料を分離するための使用に対して幅広い適用範囲を見出す。 As such, various embodiments are, for example, and not limitation, find wide application range for use for separating viruses, cysts, a very small sized materials such as bacteria. 本発明のプロセスによって生成される様々な膜のさらなる産業用の実施形態は、飲料水および廃水の浄化、調剤、食物、燃料、化学薬品、気体分離限外濾過フィルタ(1つ以上の)などを包含する。 Embodiments for further industrial various films produced by the process of the present invention, drinking water and the purification of waste water, preparation, food, fuel, chemicals, gas separation ultrafiltration filter (s), etc. It encompasses.

本発明の様々な実施形態は、膜フィルタを製作するためのプロセスを包含し、該プロセスは、膜基板を隣接のマスクに段階的な方式で運搬するステップと、該マスクを通って少なくとも部分的に導かれた、少なくとも1つの放射線供給源から放射された少なくとも1つの高エネルギー粒子を備える少なくとも1つのビームによって、該膜基板を損傷するステップと、該損傷した膜基板をエッチング液によって除去するステップとを包含する。 Various embodiments of the present invention includes a process for fabricating a membrane filter, the process includes the steps of conveying in a stepwise manner the membrane substrate to adjacent the mask, at least partially through the mask removing guided by at least one beam comprising at least one high energy particles emitted from at least one radiation source, comprising the steps of damaging the membrane substrate, a film substrate with said damaged by etchant It encompasses the door.

なおさらなる実施形態は、微孔性膜フィルタを製作するためのプロセスを包含し、該プロセスは、中間マスク層およびレジスト被覆を膜基板に付与するステップと、該膜基板を隣接のマスクに段階的な方式で運搬するステップと、該マスクを通って少なくとも部分的に導かれた、少なくとも1つの放射線供給源から放射された少なくとも1つの高エネルギー粒子を備える少なくとも1つのビームによって、該レジスト被覆を曝露するステップと、該レジスト被覆を現像するステップと、該中間マスク層を通って該レジストのパターンをエッチングするステップと、該中間マスク層のパターンを該膜基板へとエッチングするステップとを包含する。 Still further embodiments include a process for fabricating a microporous membrane filter, the process includes the steps of applying an intermediate mask layer and the resist coating film substrate, stepwise membrane substrate to adjacent the mask exposure and the step of transporting at a scheme, which through the mask at least partially guided by at least one beam comprising at least one high energy particles emitted from at least one radiation source, the resist coating comprising the steps of: a step of developing the resist coating, etching the pattern of the resist through the intermediate mask layer, a step of etching a pattern of the intermediate mask layer to the membrane substrate.

本発明は、その精神または本質的特性から逸脱することなく他の特定の形態において具現化され得る。 The present invention may be embodied in other specific forms without departing from its spirit or essential characteristics. 記載された実施形態は、すべての点において、限定としてではなく、単に例示として考慮される必要がある。 The described embodiments are in all respects, rather than as limiting, but merely need to be considered as illustrative. 例えば、セラミック材料が、膜基板として機能することが期待されている。 For example, a ceramic material, are expected to function as a film substrate. しかしながら、本発明がオープンリール式の製作プロセスを想定するので、これらの実施形態は、言及されなかったけれども、受容可能である。 However, since the present invention assumes the fabrication process of the reel-to-reel, these embodiments, but has not been mentioned, it is acceptable. 従って、本発明の範囲は、上記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。 Accordingly, the scope of the present invention, rather than by the foregoing description, indicated by the appended claims. 特許請求の範囲の均等物の意味および範囲内にある、特許請求の範囲に対するすべての変更は、その特許請求の範囲内に包含されるはずである。 Come within the meaning and range of equivalency of the claims, and all changes to the scope of the claims should be embraced within the scope of the appended claims. さらに、本明細書中に言及されている、すべての公開された文書、特許、および出願は、それらの全体が提示されたかのように、本明細書によって参考として援用される。 Further are mentioned herein, all documents published, patents, and applications, as if their entirety are presented, are hereby incorporated by reference.

(実施例) (Example)
図1は、高エネルギー粒子のビーム(3)が、ステンシルの開口(4)によって穿孔された実質的に平面のマスク(2)に突き当たる例示である。 Figure 1 is a beam of high energy particles (3) are illustrated impinging on the mask (2) of the substantially planar, which is perforated by openings in stencil (4). 伝導された小ビーム(5)の構造化されたビームは、規則的に間隔をおいて配置された領域の極めて均一なアレイにおいて非平面の膜基板(1)を損傷する。 Structured beams conductive beamlets (5), the damage of the non-planar film substrate (1) in a very uniform array of regions which are regularly spaced.

図1は、高エネルギー粒子(イオン、電子、または中性の高エネルギー原子または分子)の実質的に並列のビーム(3)が、ステンシルの開口(4)によって穿孔された実質的に平面のマスク(2)に突き当たる曝露プロセスを例示する。 Figure 1 is a high-energy particles substantially parallel beams (3) is substantially planar mask perforated by an opening (4) of the stencil (ions, electrons or high energy atoms or molecules of neutral) illustrates exposure process impinging on (2). 伝導された小ビーム(5)は、規則的に間隔をおいて配置された領域の極めて均一なアレイにおいて非平面の膜基板(1)を損傷する構造化されたビームを形成する。 Conducting beamlets (5) forms a structured beam damage of non-planar film substrate (1) in a very uniform array of arranged regions regularly spaced. 図2は、適切な溶媒中で現像の後に、非平面の膜基板(1)が、規則的に間隔をおいて配置された細孔(6)の極めて均一なアレイによって透過性となることを示す。 2, after the development in a suitable solvent, non-planar film substrate (1), to become permeable by a very uniform array of pores that are regularly spaced (6) show. 基板は現像の間にその最初の形状から変形され得る。 The substrate may be deformed from its initial shape during development.

図2は、適切な溶媒中で現像の後の膜基板の例示であり、非平面の膜基板(1)が、規則的に間隔をおいて配置された細孔(6)の極めて均一なアレイによって透過される。 Figure 2 is illustrative of the film substrate after development in a suitable solvent, very uniform array of pores of the non-planar film substrate (1) is, which is regularly spaced (6) transmitted by.

一般に、高エネルギー粒子への膜の曝露は、ビームのエネルギーおよびフラックス密度に比例して膜を加熱する。 In general, the membrane exposure to high energy particles, in proportion to the energy and flux density of the beam to heat the membrane. 好適な実施形態において、例えば、商業的に利用可能な500keVで動作するH イオン供給源を用いると、0.15W/cm のパワー密度を厚さ3μmのポリマー膜上に達成することは可能である。 In a preferred embodiment, for example, commercially With H + ion source operating at available 500 keV, to achieve a power density of 0.15 W / cm 2 to a thickness 3μm of polymer film available it is. 高エネルギー粒子のビームが Beam of high-energy particles

以下の高真空において動作するので、この熱を除去するための唯一の方法は、放射を介する方法である。 Because operating in high vacuum below, the only way to remove this heat, a method via radiation. 1(unity)の放射率に対しては、膜のピーク温度上昇は40℃未満であり、すべてのポリマーが耐え得る温度である。 For emissivity of 1 (unity), the peak temperature rise of the film is less than 40 ° C., the temperature at which all the polymer can withstand. しかしながら、0.1の放射率に対しては、温度は300℃にまで上昇し、その温度は、ポリエステルなどのより温度に敏感なポリマーを激しく損傷する。 However, for emissivity of 0.1, the temperature is increased to 300 ° C., the temperature is severely damaged sensitive polymer to a more temperature such as polyester. 従って、高エネルギー粒子ビームへの曝露の前に、高い熱放射率被覆を膜基板の一面に付与することは有利であり得る。 Therefore, prior to exposure to high-energy particle beams, to impart a high thermal emissivity coating on one surface of the film substrate may be advantageous. 被覆は、高エネルギー粒子によって照射される側と反対側に付与されるべきである。 Coating should be applied to the side opposite to the side irradiated by high energy particles. 一実施形態において、そのような被覆の放射率は、約0.9超である。 In one embodiment, the emissivity of such a coating is about 0.9 greater. 代替案の一実施形態において、そのような被覆の放射率は、約0.8超である。 In one embodiment alternative, the emissivity of such a coating is about 0.8 greater. 代替案の一実施形態において、そのような被覆の放射率は、約0.5超である。 In one embodiment alternative, the emissivity of such a coating is about 0.5 greater. しかしながら、当業者は、特定の用途に適する放射率を選択し得る。 However, one skilled in the art may choose the emissivity suit a particular application. 高放射率被覆は、曝露の後に、好ましくは膜基板の損傷した領域の除去の間に、容易に除去されるべきである。 High emissivity coating, after exposure, preferably during the removal of the damaged area of ​​the film substrate, should be easily removed. TiO 粒子を含んでいる塗料を含む高放射率被覆の多くの例が存在する。 Many examples of high emissivity coating is present comprising a coating containing the TiO 2 particles. 水溶性塗料(例えば、黒いテンペラ)は、現像の間に除去され得る。 Water-soluble coating (e.g., black tempera) can be removed during development. スプレー被覆は、膜基板の片面のみを被覆するための実用的で、安価な方法を提供する。 Spray coating, practical for coating only one side of the film substrate, to provide an inexpensive method. 図7は、本発明の一実施形態の例示であり、そこでは、高エネルギー粒子の曝露の間の放射冷却を向上させるために、高放射率被覆(19)が膜に付与される。 Figure 7 is illustrative of one embodiment of the present invention, in which, in order to improve the radiation cooling during exposure of the high energy particles, high emissivity coating (19) is applied to the membrane. 被覆の放射率は、その厚さに依存する。 Emissivity of the coating depends on its thickness. 好適な実施形態において、厚さは、10μmと125μmとの間である。 In a preferred embodiment, the thickness is between 10μm and 125 [mu] m.

非平面の基板をパターニングすることに対して、伝導された小ビームの寸法は、形態構造(topography)の高さに沿って本質的に不変であるべきである。 Against patterning the non-planar substrate, the dimensions of conductive beamlets should be essentially unchanged along the height of the form structure (topography). 下記されるようなポリマーシート材料の処理において、平面度が1mmよりよいことは期待されない。 In the processing of polymeric sheet material as described below, it flatness better than 1mm is not expected. さらに、高い張力の下で、ほとんどの基板は張力しわを形成する。 Further, under high tension, most of the substrate to form the tension wrinkles. 該しわは、張力を軽減した後に、直ちに消失する、機械のたて方向のひだである。 The wrinkles, after reducing the tension immediately disappear, is a vertical direction of the folds of the machine. ねじれ(buckel)を有する基板は通常、平坦な基板よりもかなり大きな張力しわを形成する。 A substrate having a twist (Buckel) usually forms a considerably large tension wrinkles than planar substrate. 薄膜がマスクの下を通過するときに、張力しわの頂点は、マスクをこすり、マスクを壊すことがあり得る。 When the thin film passes under the mask, the vertices of the tension wrinkles, rubbing mask, it may be breaking the mask. 従って、様々な実施形態は、マスクから5〜10mmの距離でのパターニングを予期している。 Accordingly, various embodiments are expected patterning at a distance of 5~10mm from the mask. そのようなものとして、様々な実施形態が、そのような大きな被写界深度(depth−of−field;DoF)(特定の形状(feature)サイズが形成され得る最大の距離として規定される)で画像を形成できることは重要な考慮である。 As such, various embodiments, such a large depth of field; in (depth-of-field DoF) (specific shape (Description feature) size is defined as the maximum distance that can be formed) is an important consideration to be able to form an image.

投射システムの様々な実施形態において、主として高エネルギー粒子供給源の有限のサイズによってDoFが限定される高エネルギー粒子近接リソグラフィーを備えるシステムが用いられ得る。 In various embodiments of the projection system may primarily system with high energy particles proximity lithography DoF is limited by the finite size of the high-energy particle source is used. 図3は、基板51上のマスク52の画像のエッジが、粒子の点供給源57のために鮮鋭で、かつ明確であることを示す。 Figure 3 shows that the image of the edge of the mask 52 on the substrate 51, in sharp for source 57 in terms of the particle, and is clear. 図4は、拡張された供給源60のために、基板61上のマスク62のシャドーのエッジが、供給源の様々な点から発出するイオンにより作り出されたオーバーラップ画像によってぼやけさせられることを示す。 Figure 4 shows that for the extended source 60, the shadow of the edges of the mask 62 on the substrate 61, are blurred by overlap image created by ions emanating from various points of the supply source . この半影のぼけの幅βは、プリントされる画像における解像度限界とほぼ等しい。 The penumbra blur width β is approximately equal to the resolution limit in the printed image being. 明らかに、β=dσ/Lであり、ここで、σは供給源の直径であり、dはマスクから基板までの距離であり、Lは供給源からマスクまでの距離である。 Clearly, a β = dσ / L, where, sigma is the diameter of the source, d is the distance from the mask to the substrate, L is the distance from the source to the mask. デュオプラズマトロンイオン供給源において、例えばDoFは、最小の分解可能な形状よりも10,000倍を超えて大きいことがあり得、従って、1マイクロメートルサイズの形状が、マスクから10mmの位置に配置された表面上にプリントされ得る。 In duoplasmatron ion source, for example DoF is obtained may greater than 10,000 times greater than the minimum resolvable shape, therefore, 1 is the shape of micrometer size, arranged from the mask at the position of 10mm It may be printed on the surface. このことは、自立した膜が、1マイクロメートル細孔の開口を作り出すために、5〜10mmの許容範囲内に平坦に保持されるだけでよいことを意味している。 This self-supporting film, in order to produce the opening of 1 micron pore means that need only be held flat within the acceptable range of 5 to 10 mm. これは、Van Rijnによって論じられた100nmの平面度許容範囲よりも100,000倍以上ゆるい制約である。 This is a loose constraint 100,000 times greater than the flatness tolerance of 100nm discussed by Van Rijn.

図6は、イオン曝露の間に基板の動きを防止する静電気クランプの概念の例示である。 Figure 6 is an illustration of the concept of static clamp for preventing movement of the substrate during ion exposure. 伝導基板プラテン109は、電気的絶縁スペーサ112によって、2つの伝導領域110と111とに分割される。 Conducting substrate platen 109 by electrically insulating spacer 112 is divided into two conductive regions 110 and 111. ポリマーの膜材料は、頂上の表面を電気伝導性にするために、薄い金属薄膜113によって被覆される。 Membrane material polymer in order to the top of the surface electric conductivity, is coated with a thin metal film 113. 伝導領域110および111に印加された電圧によって生成される静電気力が次いで、ポリマーをプラテンに固定する。 Following is an electrostatic force produced by voltage applied to the conductive regions 110 and 111, to fix the polymer to the platen.

様々な実施形態において、膜基板と基板プラテン109とは、電気的絶縁スペーサ112によって、2つの領域110と111とに分割される。 In various embodiments, the film substrate and the substrate platen 109 by electrically insulating spacer 112 is divided into two regions 110 and 111. ポリマーの膜材料は、頂上の表面を電気伝導性にするために、薄い金属薄膜113によって被覆され得、そして異なる電圧が、領域110と111とに印加される。 Membrane material polymer in order to the top of the surface electric conductivity, obtained is coated with a thin metal film 113, and a different voltage is applied to the region 110 and 111. プラテンと金属薄膜との間の静電力が次いで、ポリマーをプラテンに固定する。 Following the electrostatic force between the platen and the metal thin film, to secure the polymer to the platen. プラテンの平面度は、被写界深度(DoF)の仕様に適合するだけでよい。 Flatness of the platen need only conform to the specifications of the depth of field (DoF). さらに、クランプは、完全に平坦なポリマー薄膜を作る必要がない。 Further, the clamp does not have to make a perfectly flat polymer film. 隙間(void)およびしわは、それらがDoF仕様に適合する限り許容され得る。 Clearance (void) and wrinkles, can be tolerated as long as they are compatible with the DoF specifications.

ここで図6を参照すると、オープンリール式の製造装置が、微孔性フィルタを連続的な方法で製造するために開示される。 Referring now to FIG. 6, reel-to-reel manufacturing equipment is disclosed for producing a microporous filter in a continuous manner. ポリマーの給送材料210が、供給リール213から、一連の給送ローラーテンショナ214と、キャプスタンドライブ216と、アイドラー218とを介して基板プラテン290上に給送され、該基板プラテン290上で、ポリマーの給送材料210が、イオンビーム230にステンシルマスク200を通して曝露される。 Feeding material 210 of the polymer, from a supply reel 213, a series of feed rollers tensioner 214, a capstan drive 216, is fed onto the substrate platen 290 via the idler 218, on the substrate platen 290, feeding material 210 of the polymer is exposed through the stencil mask 200 to the ion beam 230. 曝露の後に、膜は、テンショナ217と、キャプスタンドライブ219と、アイドラー215とを通過し、巻取リール220に巻き取られる。 After exposure, the film includes a tensioner 217, a capstan drive 219, through the idler 215, is taken up by the take-up reel 220.

様々な実施形態において、本発明の実施形態に基づいて処理される薄膜は、高エネルギー粒子の曝露が起こっている間は、静止状態に保持される。 In various embodiments, the thin film to be processed in accordance with embodiments of the present invention, while the exposure of high-energy particles is occurring, it is held stationary. このことは、図5に示されるような静電気クランプによって行われ、そこでは、基板プラテン109が電気的絶縁スペーサ112によって、2つの領域110と111とに分割される。 This is done by electrostatic clamping, as shown in FIG. 5, where the substrate platen 109 is divided by an electrically insulating spacer 112, the two regions 110 and 111. ポリマーの膜材料は、頂上の表面を電気伝導性にするために、薄い金属薄膜114によって被覆され得、そして異なる電圧が、領域110と111とに印加される。 Membrane material polymer in order to the top of the surface electric conductivity, obtained is coated with a thin metal film 114, and a different voltage is applied to the region 110 and 111. プラテンと金属薄膜との間の静電力が次いで、ポリマーをプラテンに固定する。 Following the electrostatic force between the platen and the metal thin film, to secure the polymer to the platen. プラテンの平面度は、DoF仕様に適合するだけでよい。 Flatness of the platen need only conform to DoF specifications. さらに、クランプは、完全に平坦なポリマーの薄膜を作る必要がない。 Further, the clamp does not need to make a thin film of perfectly flat polymer. 隙間およびしわは、それらがDoF仕様に適合する限り許容され得る。 Gaps and wrinkles, can be tolerated as long as they are compatible with the DoF specifications.

一実施形態において、実験は、50keVのHe イオンビーム照射によって、20%のKOH/H O現像剤を用いる、ポリエチレンテラフタレート(teraphthalate)(マイラー)薄膜のパターニングを示した。 In one embodiment, experiments by He + ion beam irradiation of 50 keV, with 20% of the KOH / H 2 O developer showed patterning of polyethylene teraphthalate (teraphthalate) (Mylar) film. 図8は、40℃および60℃の現像温度に対する現像の深さをイオンの量の関数として示す。 Figure 8 shows the depth of the developer to the developing temperature of 40 ° C. and 60 ° C. as a function of the amount of ions. 1500オングストロームを除去するために必要な量は、約6μC/cm である。 The amount required to remove the 1500Å is about 6μC / cm 2. エッチングの深さは、一般的に膜フィルタを製作するために必要とされる深さよりも小さい。 The depth of etching is generally less than the depth required to fabricate the membrane filter. このことは、これらの低エネルギーイオンが、薄膜内の約200nmで停止する(図9)からである。 This is from these low-energy ions, stops at about 200nm in the film (FIG. 9). イオンの軌跡の末端近くのイオンの拡散はまた関心事である。 Terminus diffusion near the ion trajectories of ions is also a concern. なぜならば、それはプリントされたマスク画像の解像度を低下させる可能性があるからである。 Because it is because there is a possibility of lowering the resolution of the printed mask image. 水素イオン(陽子)は、この見地から使用が可能である。 Hydrogen ions (protons) can be used from this point of view. 図10は、400keV、600keV、および900keVの陽子が、これに限定するものではないが、3、4、および/または5マイクロメートルのような、異なる厚さのマイラー薄膜に浸透するために、十分な範囲を有し、ぼけは0.1マイクロメートル未満であることを示す。 10, 400 keV, 600 keV, and protons 900keV is, but not limited to, 3,4, and / or 5, such as micrometers, in order to penetrate the Mylar film of different thicknesses, sufficient has a range, blur indicates that less than 0.1 micrometer.

図11a)は、0.8x1.6μm の開口を有するシリコン窒化物ステンシルマスクである。 Figure 11a) is a silicon nitride stencil mask having an opening 0.8x1.6μm 2. 図11b)は、マイラーのシート材料のサンプルにプリントされた、a)のステンシルマスクの50keVのHe+画像である。 Figure 11b) is printed on the sample of Mylar sheet material is a He + image of 50keV stencil mask a). 1x1インチのマイラーシートは、コーナーをテープによってホルダーにゆるく取り付けられた。 1x1 inch 2 Mylar sheet was loosely attached to the corner on the holder by the tape. しわのあるサンプルの平面度は、2mmと見積もられた。 Flatness of a sample of wrinkles, was estimated to be 2mm. 薄膜は、高温のKOH(40℃)中で現像された。 Films were developed in hot KOH (40 ℃). ヘリウムイオンのエネルギーが、マイラー薄膜に完全に浸透するためには不十分であったけれども、この顕微鏡写真は、大きな被写界深度わたってヘリウムイオンによる、マイラーの直接的なパターニングを明らかに示している。 Energy helium ions, but was insufficient to fully penetrate the Mylar film, this micrograph, by helium ions over a large depth of field, clearly demonstrate a direct patterning Mylar there.

Claims (25)

  1. 微孔性フィルタ膜を製作するためのリソグラフィー曝露デバイスであって、該微孔性フィルタ膜は、堅牢な基板によって支持されておらず、該リソグラフィー曝露デバイスは、 A lithographic exposure device for fabricating a microporous filter membrane, microporous filter membrane is not supported by a robust substrate, the lithographic exposure device,
    膜基板を、少なくとも1つの高エネルギー粒子を備えるビームに曝露するための手段と、 The film substrate, and means for exposing the beam comprising at least one high-energy particles,
    該膜基板を運搬するための手段と、 And means for conveying the film substrate,
    該膜基板と該少なくとも1つの高エネルギー粒子の少なくとも1つの供給源との間に配置されるマスクであって、少なくとも1つの粒子を備える該ビームは、該マスクを通って伝導される、マスクと を備える、リソグラフィー曝露デバイス。 Even membrane substrate and the at a mask that is disposed between at least one source of one high energy particles, the said beam comprising at least one particle, is conducted through the mask, and the mask comprising a lithography exposure device.
  2. 前記デバイスは、少なくとも1つの細孔を備えるフィルタ膜を製作する、請求項1に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 The device of fabricating a filter membrane comprising at least one pore, lithographic exposure device according to claim 1.
  3. 前記マスクは、実質的に静止状態にある、請求項1に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 The mask is substantially at rest, lithographic exposure device according to claim 1.
  4. 前記膜基板を運搬するための前記手段は、該膜基板を固定するクランプをさらに備える、請求項1に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 It said means for conveying the film substrate further comprises a clamp for securing said membrane substrate, lithographic exposure device according to claim 1.
  5. 前記膜基板を運搬するための前記手段は、該膜基板を段階的な方式で進め、該膜基板は、段階ごとに前記マスクの略長さだけ進められる、請求項1に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 Said means for conveying the film substrate advances the film substrate in a stepwise manner, the membrane substrate is advanced by Ryakucho of the mask for each step, the lithography exposure device according to claim 1 .
  6. エッチング液曝露システムをさらに備える、請求項1に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 Further comprising an etchant exposure system, lithographic exposure device according to claim 1.
  7. 曝露の前に高放射率被覆を前記フィルタ膜基板に付与するための手段をさらに備える、請求項1に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 The high emissivity coating before exposure further comprising means for applying to said filter membrane substrate, lithographic exposure device according to claim 1.
  8. 曝露の後に前記高放射率被覆を前記フィルタ膜基板から除去するための手段をさらに備える、請求項7に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 Further comprising means for removing said high emissivity coating after exposure from the filter membrane substrate, lithographic exposure device according to claim 7.
  9. 請求項1に従ったデバイスによって生成されるフィルタ膜。 Filter films produced by follow the device in Claim 1.
  10. 前記高エネルギー粒子は、イオン、光子、電子、中性の高エネルギー原子および高エネルギー分子のうちの少なくとも1つから選択される、請求項1に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 It said energetic particles are ions, photons, electrons, are selected from at least one of high energy atoms and energetic neutral molecules, lithographic exposure device according to claim 1.
  11. 微孔性フィルタ膜を製作するためのリソグラフィー曝露デバイスであって、該微孔性フィルタ膜は、堅牢な基板によって支持されておらず、該リソグラフィー曝露デバイスは、 A lithographic exposure device for fabricating a microporous filter membrane, microporous filter membrane is not supported by a robust substrate, the lithographic exposure device,
    少なくとも部分的に膜基板上に導かれる放射線供給源であって、該放射線供給源の放射される放射線は、少なくとも1つの高エネルギー粒子のビームを備える、放射線供給源と、 A radiation source is directed at least partially coating substrate, radiation emitted in the radiation source includes a beam of at least one high-energy particles, a radiation source,
    該膜基板を運搬するためのデバイスであって、少なくとも1つの供給リールおよび少なくとも1つの巻取リールを備える、デバイスと、 A device for carrying said membrane substrate comprises at least one of the supply reel and at least one take-up reel, and the device,
    該膜基板と該少なくとも1つの高エネルギー粒子の少なくとも1つの供給源との間に配置されるマスクであって、少なくとも1つの粒子を備える該ビームは、該マスクを通って伝導される、マスクと を備える、リソグラフィー曝露デバイス。 Even membrane substrate and the at a mask that is disposed between at least one source of one high energy particles, the said beam comprising at least one particle, is conducted through the mask, and the mask comprising a lithography exposure device.
  12. 前記マスクは、実質的に静止状態である、請求項11に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 The mask is substantially stationary, lithographic exposure device according to claim 11.
  13. 前記膜基板を運搬するための前記デバイスは、該膜基板を固定するクランプをさらに備える、請求項11に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 The device for transporting the film substrate further comprises a clamp for securing said membrane substrate, lithographic exposure device according to claim 11.
  14. エッチング液曝露システムをさらに備える、請求項11に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 Further comprising an etchant exposure system, lithographic exposure device according to claim 11.
  15. 曝露の前に高放射率被覆を前記フィルタ膜基板に付与するためのデバイスをさらに備える、請求項11に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 The high emissivity coating before exposure further comprising a device for applying to the filter membrane substrate, lithographic exposure device according to claim 11.
  16. 曝露の後に高放射率被覆を前記フィルタ膜基板から除去するためのデバイスをさらに備える、請求項15に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 The high emissivity coating after exposure further comprising a device for removing from the filter membrane substrate, lithographic exposure device according to claim 15.
  17. 請求項11に従ったデバイスによって生成されるフィルタ膜。 Filter films produced by follow the device in claim 11.
  18. 前記ビームは、約10keV超のエネルギーを有するヘリウムイオンを備える、請求項11に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 The beam comprises a helium ions with an energy of about 10keV greater, lithographic exposure device according to claim 11.
  19. 前記ビームは、約10keV超のエネルギーを有する水素イオンを備える、請求項11に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 It said beam comprises hydrogen ions with an energy of about 10keV greater, lithographic exposure device according to claim 11.
  20. 前記クランプは、静電気クランプである、請求項11に記載のリソグラフィー曝露デバイス。 The clamp is electrostatic clamping, lithographic exposure device according to claim 11.
  21. 微孔性フィルタ膜フィルタを製作するための方法であって、該微孔性フィルタ膜は、堅牢な基板によって支持されておらず、該方法は、 A method for fabricating a microporous filter membrane filter, the microporous filter membrane is not supported by a robust substrate, the method,
    該膜基板を隣接のマスクに段階的な方式で運搬するステップと、 A step of carrying in a stepwise manner the membrane substrate to adjacent the mask,
    少なくとも部分的に該マスクを通って導かれる、少なくとも1つの放射線供給源から放射される少なくとも1つの高エネルギー粒子を備える少なくとも1つのビームによって、該膜基板を損傷するステップと、 At least partially directed through the mask, by at least one beam comprising at least one high energy particles emitted from at least one radiation source, comprising the steps of damaging the membrane substrate,
    該損傷した膜基板をエッチング液によって除去するステップと を包含する、方法。 Comprising the steps of removing the film substrate with said damaged by an etchant, a method.
  22. 前記膜基板を段階的な方式で運搬する前記ステップは、該膜基板を段階ごとに前記マスクの略長さだけ進める、請求項21に記載の方法。 Step advances only Ryakucho of the mask membrane substrate stage by stage process according to claim 21 for transporting the film substrate in a stepwise manner.
  23. 各ステップの少なくとも一部分部分の間には、前記膜基板は、実質的に静止状態にある、請求項21に記載の方法。 Between at least a portion part of the steps, the film substrate is substantially at rest, the method according to claim 21.
  24. 請求項21に記載の方法に従って生成されるフィルタ膜。 Filter films produced according to the method described in claim 21.
  25. 微孔性膜フィルタを製作するための方法であって、該方法は、 A method for fabricating a microporous membrane filter, the method comprising,
    中間マスク層およびレジスト被覆を膜基板に付与するステップと、 A step of applying an intermediate mask layer and the resist coating film substrate,
    該膜基板を隣接のマスクに段階的な方式で運搬するステップと、 A step of carrying in a stepwise manner the membrane substrate to adjacent the mask,
    少なくとも部分的に該マスクを通って導かれる、少なくとも1つの放射線供給源から放射される少なくとも1つの高エネルギー粒子を備える少なくとも1つのビームに、該レジスト被覆を曝露するステップと、 At least partially directed through the mask, the at least one beam comprising at least one high energy particles emitted from at least one radiation source, and exposing the resist coating,
    該レジスト被覆を現像するステップと、 A step of developing the resist coating,
    該中間マスク層を通って該レジストのパターンをエッチングするステップと、 Etching the pattern of the resist through the intermediate mask layer,
    該中間マスク層のパターンを該膜基板にエッチングするステップと を包含する、方法。 The pattern of the intermediate mask layer comprises the step of etching the membrane substrate, method.
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