JP2020136574A - 金属微細構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】煩雑な処理を必要とすることなく板状部材における金属構造体の微細化を容易に実現すること。【解決手段】金属微細構造体の製造方法は、電子ビームＥＢの照射条件を決める条件決定ステップＳ１０と、金属塩を溶解させたポリアミック酸樹脂のレジスト層を含む板状部材１０１を形成する形成ステップＳ２０と、板状部材１０１に所定の照射パターンで電子ビームＥＢを照射する照射ステップＳ３０と、板状部材１０１のポリアミック酸樹脂のレジスト層の一部をアルカリ溶液によって除去する除去ステップＳ４０と、を有する。【選択図】図２
Description
本発明は、板状部材において金属微細構造体を作製する金属微細構造体の製造方法に関する。
板状の部材に金属の微細な構造体を作製する技術が検討されている。例えば、本願の発明者らは、レーザ光を利用して板状部材に金属微細構体を作製する技術を開発した（特許文献１参照）。この技術では、金属塩を溶解させたポリアミック酸を含む板状部材を準備し、当該板状部材に対してレーザ光を照射する。このレーザ光が照射された部分において、金属が析出する。
例えば、半導体素子における回路パターンの微細化などのように、金属微細構造体のさらなる微細化が望まれている。
そこで、本発明は、板状部材に設けられる金属構造体のさらなる微細化を容易に実現する金属微細構造体の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一形態は、金属微細構造体の製造方法であって、金属塩を溶解させたポリアミック酸を含む板状部材を形成する形成ステップと、板状部材に設定された所定の照射パターンに沿って電子ビームを照射する照射ステップと、板状部材の一部を除去する除去ステップと、を有する。
上記形態の金属微細構造体の製造方法によれば、金属塩を溶解させたポリアミック酸を含む板状部材に所定の照射パターンで電子ビームが照射される。その結果、照射パターンに対応して金属が析出するので、照射パターンに対応した金属微細構造体が形成される。その後、板状部材の一部が除去される。以上のステップにより、フォトマスクの配置等の煩雑な処理を必要とすることなく板状部材に金属微細構造体を形成することができる。さらに、電子ビームは、例えばレーザ光よりも微細な領域に照射することが可能である。従って、金属の析出にレーザ光を用いる場合に比べて、析出される金属構造をさらに微細化することができる。
上記の製造方法の照射ステップは、所定の照射パターンに沿って電子ビームの照射を２回以上おこなってもよい。この複数回の照射によれば、金属微細構造体を安定して析出させることができる。
上記の製造方法は、照射ステップの前に、照射ステップにおける照射条件を決定する条件決定ステップをさらに有し、条件決定ステップは、照射パターンに照射する電子の総数を決定するステップと、照射パターンに沿う照射回数を決定するステップと、電子の総数と照射回数とを利用して、電子ビームの照射位置を移動させる速度を決定するステップと、を含んでもよい。これらのステップによれば、金属微細構造体を安定して析出させるための照射条件を得ることができる。
上記の製造方法の除去ステップでは、アルカリ性溶液を用いることにより金属塩を析出した後のポリアミック酸を含む板状部材の一部を除去してもよい。このステップによれば、板状部材の一部を容易に除去することができる。
上記の製造方法は、除去ステップの後に実施される加熱ステップをさらに有してもよい。このステップによれば、析出させた金属のアニール処理を行うことができる。
本発明の一形態に係る金属微細構造体の製造方法は、煩雑な処理を必要とすることなく板状部材における金属構造体のさらなる微細化を容易に実現することができる。
以下、図面を参照しつつ本発明の一形態に係る金属微細構造体の製造方法の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［金属微細構造体形成装置の構成］
まず、図１を参照して、実施形態に係る金属微細構造体形成装置１の構成を説明する。金属微細構造体形成装置１は、電子ビームＥＢの照射による直接的な微細金属パターニングを行う。この金属微細構造体形成装置１によって製造される金属微細構造体は、例えば、プラズモニックデバイスやメタサーフェスに利用できる。金属微細構造体形成装置１は、板状部材１０１に金属微細構造体２００を作製する。板状部材１０１は、基板１０２とレジスト層１０３とを含む。基板１０２は、ガラス、シリコン、ＰＥＴ、ポリイミド等を材料とする平板状の部材である。
まず、図１を参照して、実施形態に係る金属微細構造体形成装置１の構成を説明する。金属微細構造体形成装置１は、電子ビームＥＢの照射による直接的な微細金属パターニングを行う。この金属微細構造体形成装置１によって製造される金属微細構造体は、例えば、プラズモニックデバイスやメタサーフェスに利用できる。金属微細構造体形成装置１は、板状部材１０１に金属微細構造体２００を作製する。板状部材１０１は、基板１０２とレジスト層１０３とを含む。基板１０２は、ガラス、シリコン、ＰＥＴ、ポリイミド等を材料とする平板状の部材である。
金属微細構造体形成装置１は、電子線描画装置である。金属微細構造体形成装置１は、主要な構成要素として、チャンバ２と、制御装置３と、電子銃４と、ビーム制御器６と、ステージ７と、を有する。金属微細構造体形成装置１は、必要に応じて、そのほかの構成要素を備えてよい。
チャンバ２は、電子銃４等を収容する収容空間を形成する。この収容空間は、減圧環境である。制御装置３は、電子銃４及びビーム制御器６の動作を制御する。制御装置３は、電子銃４及びビーム制御器６に接続されており、これらに対して制御信号を提供する。電子銃４は、電子ビームＥＢを発生する。電子銃４として、例えば、熱電子電界放出型の装置を採用してよい。また、電子銃４は、電流量と、加速電圧と、を制御可能である。ここでいう電流量とは、放出される電子数ということもできる。ビーム制御器６は、電子ビームＥＢを収束させて焦点調整を行う。また、ビーム制御器６は、静電偏向又は電磁偏向などの原理により、電子ビームＥＢを偏向させる。その結果、電子ビームＥＢの焦点位置を変更することができる。ステージ７は、板状部材１０１を支持する。ステージ７は、水平方向に移動可能とされてもよい。
［金属微細構造体の製造方法］
次に、図２及び図３参照しながら上記の金属微細構造体形成装置１を用いた金属微細構造体の製造方法について説明する。金属微細構造体の製造方法は、電子ビームＥＢの照射による金属パターニングを原理とする。この製造方法では、ポリアミック酸と金属イオンとを混合したレジスト層１０３を用いる。ポリアミック酸は、カルボキシル基を有し、金属イオンと結合する。また、ポリアミック酸は、電子ビームＥＢの照射時に晒される高真空環境に耐性を有する。金属微細構造体の製造方法は、主要なステップとして、条件決定ステップＳ１０と、形成ステップＳ２０と、照射ステップＳ３０と、除去ステップＳ４０と、加熱ステップＳ５０と、を有する。
次に、図２及び図３参照しながら上記の金属微細構造体形成装置１を用いた金属微細構造体の製造方法について説明する。金属微細構造体の製造方法は、電子ビームＥＢの照射による金属パターニングを原理とする。この製造方法では、ポリアミック酸と金属イオンとを混合したレジスト層１０３を用いる。ポリアミック酸は、カルボキシル基を有し、金属イオンと結合する。また、ポリアミック酸は、電子ビームＥＢの照射時に晒される高真空環境に耐性を有する。金属微細構造体の製造方法は、主要なステップとして、条件決定ステップＳ１０と、形成ステップＳ２０と、照射ステップＳ３０と、除去ステップＳ４０と、加熱ステップＳ５０と、を有する。
まず、第１の工程として条件決定ステップＳ１０を行う。この条件決定ステップＳ１０では、電子ビームＥＢの実電流量（Ｃ）と、スキャン回数（Ｎ）と、スキャン速度（Ｖ）と、を決定する。
金属微細構造体の形成に要する電流量は、金属微細構造体に応じておおむね決めることができる。この電流量は、単位面積あたりに提供される電子の数（トータルドーズ量）ということもできる。そこで、金属微細構造体の形状に基づいて、必要な電流量（以下、「合計電流量（Ａ）」という）を得る（ステップＳ１１）。
次に、スキャン回数（Ｎ）を設定する（ステップＳ１２）。スキャン回数（Ｎ）として、１以上の整数が選択される（Ｎ≧１）。例えば、スキャン回数（Ｎ）は、１回としてもよいし（Ｎ＝１）、１０回としてもよい（Ｎ＝１０）。このスキャン回数（Ｎ）だけ電子ビームＥＢを照射した結果、照射パターンＰ上に合計電流量（Ａ）が提供されればよい。
次に、１回の照射によって板状部材１０１に提供される単位電流量（Ｂ）を得る（ステップＳ１３）。例えば、合計電流量（Ａ）が１０であり、スキャン回数（Ｎ）が１であるとすると、単位電流量（Ｂ）は、１０である（Ａ／Ｎ＝１０／１＝１０）。なお、ここでいう合計電流量（Ａ）の「１０」とは、説明の都合上用いる便宜的な数値であり、絶対的な電流量を示すものではない。また、合計電流量（Ａ）が１０であり、スキャン回数（Ｎ）が１０であるとすると、単位電流量（Ｂ）は、１である（Ａ／Ｎ＝１０／１０＝１）。つまり、単位電流量（Ｂ）は、合計電流量（Ａ）と等しいこともあり得るし、合計電流量（Ａ）と異なり合計電流量（Ａ）よりも小さいこともあり得る。
次に、単位電流量（Ｂ）を照射するためのスキャン速度（Ｖ）を得る（ステップＳ１４）。本実施形態では、電子銃４から出射される電子ビームＥＢの電流量（以下「実電流量（Ｃ）」とよぶ）は、スキャン回数（Ｎ）によらず、一定とする。その一方、１回の照射によって板状部材１０１に提供する単位電流量（Ｂ）は、スキャン速度（Ｖ）によって制御する。例えば、スキャン速度を速くすると、単位電流量（Ｂ）は小さくなる。逆に、スキャン速度（Ｖ）を遅くすると、単位電流量（Ｂ）は大きくなる。例えば、スキャン回数（Ｎ）を１としたとき、スキャン速度（Ｖ）は、１である。また、スキャン回数（Ｎ）を１０としたとき、スキャン速度（Ｖ）は、０．１である。
なお、スキャン速度（Ｖ）を一定とし、実電流量（Ｃ）をスキャン回数（Ｎ）ごとに変更してもよい。また、条件決定ステップＳ１０は、照射ステップＳ３０の前に実施されればよい。従って、条件決定ステップＳ１０は、形成ステップＳ２０の後であって、照射ステップＳ３０の前に実施してもよい。
次に、第２の工程として形成ステップＳ２０を行う（図３の（ａ）部参照）。第２の工程では、板状部材１０１を形成する。板状部材１０１は、金属塩を溶解させたポリイミドの前駆体であるポリアミック酸を材料として含む。まず、基板１０２を準備する。この基板１０２は、ガラス、シリコン、ＰＥＴ、ポリイミド等を材料とする板状の材料を用いてよい。次に、基板１０２の主面にレジスト層１０３としてのポリアミック酸樹脂を塗布する。ポリアミック酸樹脂の塗布には、スピンコートを用いてもよい。また、ポリアミック酸樹脂の膜厚は、４０ｎｍ程度としてもよい。なお、基板１０２として、ポリアミック酸樹脂自体が平板状に形成されたものを準備してもよい。次に、ポリアミック酸樹脂が塗布された板状部材１０１を、ホットプレート等にて所定温度および所定時間だけプリベークする。プリベークの条件は、例えば、処理温度が８０°Ｃであり、処理時間が１０分間であるとしてよい。プリベークによってポリアミック酸樹脂が低温で加熱される。その結果、金属イオンにポリアミック酸の中で流動性を持たせることができる。
ポリアミック酸樹脂は、まず、公知の方法を用いて、酸無水物とジアミンとを有機溶媒に溶解させる。その後、重合反応させることにより得られる。例えば、酸無水物としてピロメリト酸二無水物、ジアミンとして４，４’−オキシジアニリン、有機溶媒として１−メチル−２−ピロリドンを用いてよい。しかし、これらとは異なる材料を用いてもよく、これらには限定されない。
ポリアミック酸樹脂に金属塩を溶解させるとき、ポリアミック酸樹脂と金属化合物とを含有する塗布液を基板上に塗布してもよい。また、ポリアミック酸樹脂を含有する塗布液を基板上に塗布してから金属塩を含む溶液を含浸させてもよい。レジスト層１０３に溶解される金属塩としては、硝酸銀のような硝酸塩のほか、塩酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、あるいはクエン酸塩などが用いられる。また、金属塩を組成する金属としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）等が挙げられる。さらに、板状部材１０１に含まれるポリアミック酸としては、イミド化後のポリイミドが、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリイミドエステル、ポリエーテルイミド、ポリシロキサンイミド等の構造中にイミド基を有するポリマーからなる耐熱性樹脂であるものの中から選択されてよい。板状部材１０１に含まれるポリアミック酸は、下記の化学式（１）に示される。
［式中、ｎは任意の整数を意味する。］
［式中、ｎは任意の整数を意味する。］
第２の工程によって得られた板状部材１０１は、下記化学式（２）に示すように、ポリアミック酸と金属塩との間のイオン交換による反応によって、ポリアミック酸の中のカルボキシル基に金属イオンが結合して存在する。
−ＣＯ２ −Ｈ＋ → −ＣＯ２ −Ａｇ＋ …（２）
上記化学式（２）は、金属塩として硝酸銀を用いた反応の例を示す。そして、第２の工程中のプリベークによって、ポリアミック酸樹脂の全体にわたってカルボキシル基に結合した金属イオンが分散する。
−ＣＯ２ −Ｈ＋ → −ＣＯ２ −Ａｇ＋ …（２）
上記化学式（２）は、金属塩として硝酸銀を用いた反応の例を示す。そして、第２の工程中のプリベークによって、ポリアミック酸樹脂の全体にわたってカルボキシル基に結合した金属イオンが分散する。
次に、第３の工程として照射ステップＳ３０を行う（図３の（ｂ）部参照）。このステップＳ３０では、金属微細構造体形成装置１を用いて板状部材１０１において金属を析出させる。まず、板状部材１０１をステージ７に搭載する。次に、制御装置３は、条件決定ステップＳ１０の結果である駆動条件（実電流量（Ｃ））に基づいて制御信号を生成する。そして、制御装置３は、当該制御信号を電子銃４に提供する。この制御信号は、少なくとも電子ビームＥＢの実電流量（Ｃ）を制御する信号を含む。
次に、制御装置３は、条件決定ステップＳ１０の結果である駆動条件（スキャン速度）と、照射パターンＰと、に基づいて、制御信号を生成する。そして、制御装置３は、当該制御信号をビーム制御器６に提供する。この制御信号は、電子ビームＥＢの照射パターンＰに関する信号と、照射パターンＰに沿うスキャン速度（Ｖ）に関する信号と、を含む。以上の工程により、電子ビームＥＢの照射が行われる。板状部材１０１に電子ビームＥＢが照射されると、レジスト層１０３における金属（銀）が析出し、照射パターンＰに対応したパターンで金属微細構造体２００が形成される。
なお、制御装置３による制御により、電子銃４をオン／オフさせて電子ビームを間欠的に板状部材１０１に照射させることもできる。これにより、直線パターン、ドットパターン等の様々な照射パターンＰで板状部材１０１に電子ビームＥＢを照射させることができ、この照射パターンＰを３次元的な様々な形状のパターンに設定することもできる。
次に、第４の工程として除去ステップＳ４０を行う（図３の（ｃ）部参照）。第４の工程では、板状部材１０１に残留するレジスト層１０３を除去する。具体的には、まず、板状部材１０１にアルカリ性の溶液を含浸する。その結果、板状部材１０１上のレジスト層１０３が除去される。
そして、第５の工程として加熱ステップＳ５０を行う。第５の工程では、レジスト層１０３が除去された板状部材１０１をオーブン内で高温（例えば３００°Ｃ）で加熱する。この加熱処理によれば、粒子的に析出していた銀が結合し、連続的なパターンが得られる。つまり、第５の工程は、アニール処理であるともいえる。
ところで、従来、金属微細構造体の製造にあっては、電子線リソグラフィと金属蒸着とを利用したリフトオフ法が主流であった。しかし、この方法では、狭ピッチ構造の作製が困難である。また、金属の蒸着時に高い指向性が要求される。さらに、濡れ性の高い金属には不向きであるといった課題があった。
上記実施形態の金属微細構造体の製造方法によれば、金属塩を溶解させたポリアミック酸を含む板状部材１０１に所定の照射パターンＰで電子ビームＥＢが照射される。その結果、照射パターンＰに対応して金属が析出するので、照射パターンＰに対応した金属微細構造体２００が形成される。その後、板状部材１０１の一部であるレジスト層１０３が除去される。以上のステップにより、フォトマスクの配置等の煩雑な処理を必要とすることなく板状部材１０１に金属微細構造体２００を形成することができる。さらに、電子ビームＥＢは、例えばレーザ光よりも微細な領域に照射することが可能である。従って、金属の析出にレーザ光を用いる場合に比べて、析出される金属構造をさらに微細化することができる。例えば、板状部材１０１の基材上に形成される金属微細構造体を線幅が１０ｎｍ程度まで細線化することができる。
要するに、金属微細構造体の製造方法は、金属イオンを溶解したポリイミド前駆体を基板上に成膜し、電子ビームＥＢを照射することにより照射域のみに還元反応を生じさせる。この反応によって、金属を局所的に析出させる。金属微細構造体の製造方法によれば、１００ｎｍ程度の超微細なパターンを形成することも可能である。例えば、電子ビームＥＢに代えて、レーザ光を用いる場合に比べて、微細な構造が得られると共に金属純度の高い構造を得ることができる。また、金属微細構造体の製造方法は、真空蒸着を必要としない無蒸着プロセスである。つまり、電子ビームＥＢの照射によって、直接に金属をパターニングするワンステッププロセスである。
金属微細構造体の製造方法は、次世代光学デバイスとして注目されているメタサーフェス、メタマテリアルの課題であった金属微細構造体を作製する技術に適用することができる。金属微細構造体の製造方法は、新規な光学デバイスの研究開発に飛躍的な進展をもたらすことが期待でき、電子線レジストが普及しているように金属含有レジストという材料開発が進み、次第に普及していくと予想される。金属微細構造体の製造方法は、真空蒸着を必要とせず、これまでの技術では製造が困難であった狭ピッチ金属ナノ構造や、メタサーフェスに要求される金属ナノギャップ構造を容易に製造することができる。
上記の製造方法の照射ステップは、所定の照射パターンＰに沿って電子ビームの照射を１回だけ行ってもよい。図４の（ａ）部〜（ｄ）部は、１回の照射を行った場合に、金属微細構造体３００が形成される様子を模式的に示す。まず、板状部材１０１に電子ビームＥＢが照射されると、金属イオンが析出し、析出核３０１が形成される（図４の（ａ）部参照）。スキャン回数（Ｎ）が１回であるとき、スキャン速度（Ｖ）は小さい。その結果、析出核３０１は周囲の銀イオン３１０を取り込みながら次第に成長し、成長核３０２となる。そして、別の場所に新たな析出核３０１が形成される（図４の（ｂ）参照）。このような析出核３０１の形成と、その後に引き続き生じる析出核３０１の成長と、が照射パターンＰに沿って連続して生じる。その結果、照射パターンＰに沿って複数の成長核３０２が形成される（図４の（ｃ）部参照）。そして、電子ビームＥＢの照射が終了した後に、アニール処理を行うことにより、それぞれの成長核３０２が良好に結合され、金属微細構造体３００が得られる（図４の（ｄ）部参照）。
上記の製造方法の照射ステップＳ３０は、所定の照射パターンＰに沿って電子ビームの照射を２回以上行ってもよい。図５の（ａ）部〜（ｄ）部は、３回の照射を行った場合に、金属微細構造体４００が形成される様子を模式的に示す。まず、板状部材１０１に対して１回目の電子ビームＥＢの照射を行う（図５の（ａ）部参照）。スキャン回数（Ｎ）が２回以上（例えば３回）であるとき、スキャン速度（Ｖ）は、スキャン回数（Ｎ）が１回であるときより速い。そうすると、照射パターンＰ及びその近傍には、複数の析出核４０１が形成される。しかし、析出核４０１が形成されると、電子ビームＥＢは速やかに次の領域に移動する。従って、スキャン回数（Ｎ）が１回であるときのように、１回の照射中に析出核４０１の成長は生じにくい。次に、２回目の電子ビームＥＢの照射を行う（図５の（ｂ）部参照）。その結果、新たな複数の析出核４０１が形成される。さらに、１回目の電子ビームＥＢの照射で形成された析出核４０１は、わずかに成長して成長核４０２となる。３回目以降の電子ビームＥＢの照射においても同様の現象が生じる（図５の（ｃ）部参照）。つまり、２回目以降の電子ビームＥＢの照射では、析出核４０１の形成と、析出核４０１の成長と、が生じる。そして、電子ビームＥＢの照射が終了した後に、アニール処理を行うことにより、それぞれの成長核４０２が良好に結合される。
電子ビームＥＢの照射を複数回行った場合、形成される成長核４０２の数は、電子ビームＥＢの照射が１回である場合よりも多くなる。そうすると、形成される金属微細構造体４００は、緻密である。緻密な構造を有する金属微細構造体４００は、例えば、表面積が大きくなる。従って、アニール処理による結合度合いを高めることができる。さらに、基材に対する結合力が高まることも期待できる。従って、所望の形状を有する金属微細構造体２００を安定して形成することが可能になる。
上記の製造方法は、照射ステップＳ３０の前に、照射ステップＳ３０における照射条件を決定する条件決定ステップＳ１０をさらに有する。条件決定ステップＳ１０は、照射パターンＰに照射する電子の総数を決定するステップ（Ｓ１１）と、照射パターンＰに沿う照射回数を決定するステップ（Ｓ１２）と、電子の総数と照射回数とを利用して、電子ビームの照射位置を移動させる速度を決定するステップ（Ｓ１３、Ｓ１４）と、を含む。これらのステップによれば、金属微細構造体１００を安定して析出させるための照射条件を確実に得ることができる。
さらに、複数回の電子ビームＥＢの照射によれば、さらに別の良好な効果を得ることができる。図６の（ａ）部は、１回の電子ビームＥＢの照射により得られる金属微細構造体３００を模式的に示す。図６の（ｂ）部は、３回の電子ビームＥＢの照射により得られる金属微細構造体４００を模式的に示す。板状部材１０１に電子ビームＥＢを照射すると、板状部材１０１において電子が散乱する現象が生じる。
例えば、図６の（ａ）部に示すように、１回の電子ビームＥＢの照射の場合、照射ポイントＮに提供される時間当たりのエネルギ量が多くなる。そうすると、電子Ｅが散乱する散乱領域ＥＳ１が比較的広くなる。この散乱領域ＥＳ１では、意図しない銀イオンの析出核３０１が形成される可能性がある。この意図しない析出核３０１は、金属微細構造体３００の形状精度を低下させるおそれがある。
一方、図６の（ｂ）部に示すように、３回の電子ビームＥＢの照射の場合、照射ポイントＮに提供される時間当たりのエネルギ量は少なくなる。そうすると、電子Ｅが散乱する散乱領域ＥＳ２が比較的狭くなる。従って、意図しない銀イオンの析出核４０１が形成される領域を狭くすることができる。その結果、金属微細構造体４００の形状精度の低下が抑制される。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様を採用することができる。
＜実験例＞［金属微細構造体の作製例］
以下、実施形態に係る金属微細構造体の第２の製造方法によって製造された銀の金属微細構造体の観察結果を示す。
以下、実施形態に係る金属微細構造体の第２の製造方法によって製造された銀の金属微細構造体の観察結果を示す。
図７の（ａ）部及び（ｂ）部は、照射する電子ビームＥＢの実電流量（Ｃ）を４０ｐＡに設定して板状部材１０１に形成された金属微細構造体５００の観察結果を示している。電子ビームＥＢの照射パターンＰは、スキャン速度（Ｖ）を２．５ｍｓｅｃ／ｎｍとし、スキャン回数を１０回とした。その結果、線幅が１００ｎｍであり、直径が２００ｎｍであるＣ型の金属微細構造体５００を形成することが確認できた。特に、金属微細構造体５００において、隙間５０１は、意図して形成したものであり、その隙間５０１の長さは、３０ｎｍである。つまり、実施形態の製造方法によれば、ナノスケールの構造を形成できることが確認できた。さらに、アニール処理（３００℃、２時間）を行うことにより、図７の（ｂ）部に示すように、核が互いに一体化されている様子を確認することもできた。
１…金属微細構造体形成装置、２…チャンバ、３…制御装置、４…電子銃、６…ビーム制御器、７…ステージ、１０１…板状部材、１０２…基板、１０３…レジスト層、２００…金属微細構造体、ＥＢ…電子ビーム、Ｓ１０…条件決定ステップ、Ｓ２０…形成ステップ、Ｓ３０…照射ステップ、Ｓ４０…除去ステップ、Ｓ５０…加熱ステップ、Ｐ…照射パターン。
Claims (5)
- 金属微細構造体を作製する金属微細構造体の製造方法であって、
金属塩を溶解させたポリアミック酸を含む板状部材を形成する形成ステップと、
前記板状部材に設定された所定の照射パターンに沿って電子ビームを照射する照射ステップと、
前記板状部材の一部を除去する除去ステップと、を有する金属微細構造体の製造方法。 - 前記照射ステップは、前記所定の照射パターンに沿って前記電子ビームの照射を２回以上行う、請求項１に記載の金属微細構造体の製造方法。
- 前記照射ステップの前に、前記照射ステップにおける照射条件を決定する条件決定ステップをさらに有し、
前記条件決定ステップは、
前記照射パターンに照射する電子の総数を決定するステップと、
前記照射パターンに沿う照射回数を決定するステップと、
前記電子の総数と前記照射回数とを利用して、前記電子ビームの照射位置を移動させる速度を決定するステップと、を含む、請求項２に記載の金属微細構造体の製造方法。 - 前記除去ステップでは、アルカリ性溶液を用いることにより前記金属塩を析出した後のポリアミック酸を含む前記板状部材の一部を除去する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属微細構造体の製造方法。
- 前記除去ステップの後に実施される加熱ステップをさらに有する、請求項４に記載の金属微細構造体の製造方法。
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