JP2922136B2 - Ｔｆｅ系ポリマーの微細加工方法 - Google Patents
Ｔｆｅ系ポリマーの微細加工方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及びテトラフ
ルオロエチレン−ペルフルオロビニルエーテル共重合体
（ＰＦＡ）からなる群より選ばれた１つの材料（本明細
書において、これらの材料を総称して「ＴＦＥ系ポリマ
ー」と記す。）の微細加工に関する。ＴＦＥ系ポリマー
は、耐熱性、耐腐食性が高く、表面摩擦が少ないため、
生化学的なマイクロマシン用材料に適している。このた
め、ＴＦＥ系ポリマーを微細加工する技術が望まれてい
る。
チレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及びテトラフ
ルオロエチレン−ペルフルオロビニルエーテル共重合体
（ＰＦＡ）からなる群より選ばれた１つの材料（本明細
書において、これらの材料を総称して「ＴＦＥ系ポリマ
ー」と記す。）の微細加工に関する。ＴＦＥ系ポリマー
は、耐熱性、耐腐食性が高く、表面摩擦が少ないため、
生化学的なマイクロマシン用材料に適している。このた
め、ＴＦＥ系ポリマーを微細加工する技術が望まれてい
る。
【０００２】
【従来の技術】ＴＦＥ系ポリマーは、融点以上に加熱し
てもゲル化するだけであり、微細成型に必要な流動性が
得られにくい。ＰＴＦＥを溶かす有機溶剤もない。従っ
て、リソグラフィ及び電気沈着により鋳型を成型し、こ
の鋳型を使用して微細構造体を作製するいわゆるＬＩＧ
ＡプロセスによってはＴＦＥ系ポリマーを微細加工する
ことはできない。また、ＴＦＥ系ポリマーは導体ではな
いため、放電加工もできない。
てもゲル化するだけであり、微細成型に必要な流動性が
得られにくい。ＰＴＦＥを溶かす有機溶剤もない。従っ
て、リソグラフィ及び電気沈着により鋳型を成型し、こ
の鋳型を使用して微細構造体を作製するいわゆるＬＩＧ
ＡプロセスによってはＴＦＥ系ポリマーを微細加工する
ことはできない。また、ＴＦＥ系ポリマーは導体ではな
いため、放電加工もできない。
【０００３】ＴＦＥ系ポリマーを加工する技術として
は、波長１５７ｎｍまたは１６０ｎｍの真空紫外レーザ
や超短パルスレーザを使用したアブレーションによる加
工技術が知られている（Ｋｕｐｅｒ ｅｔ ａｌ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５４（１９８９）及び Ｗ
ａｄａ ｅｔ ａｌ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．
６２（１９９３））。
は、波長１５７ｎｍまたは１６０ｎｍの真空紫外レーザ
や超短パルスレーザを使用したアブレーションによる加
工技術が知られている（Ｋｕｐｅｒ ｅｔ ａｌ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５４（１９８９）及び Ｗ
ａｄａ ｅｔ ａｌ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．
６２（１９９３））。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】レーザで加工する場合
には、集光光学系によりレーザビームを局部に集光する
ため、レーザビームの側面は円錐形状になる。加工され
た凹部の側面はこの円錐形状にほぼ沿うため、高いアス
ペクト比を得ることは困難である。ここで、アスペクト
比とは、実際に加工されたパターンの最小幅に対する凹
部の深さもしくは凸部の高さの比をいう。
には、集光光学系によりレーザビームを局部に集光する
ため、レーザビームの側面は円錐形状になる。加工され
た凹部の側面はこの円錐形状にほぼ沿うため、高いアス
ペクト比を得ることは困難である。ここで、アスペクト
比とは、実際に加工されたパターンの最小幅に対する凹
部の深さもしくは凸部の高さの比をいう。
【０００５】また、レーザによる加工では、レーザビー
ムの非均一性と干渉性により、加工された表面は不均一
なものになる。さらに、レーザビームを一点に集光する
ため、大面積の加工には適さない。
ムの非均一性と干渉性により、加工された表面は不均一
なものになる。さらに、レーザビームを一点に集光する
ため、大面積の加工には適さない。
【０００６】本発明の目的は、アスペクト比が高くかつ
大面積の加工が容易なＴＦＥ系ポリマーの微細加工技術
を提供することである。
大面積の加工が容易なＴＦＥ系ポリマーの微細加工技術
を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、放射光を、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体（ＦＥＰ）、及びテトラフルオロエチレン
−ペルフルオロビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）から
なる群より選ばれた１つの加工対象材料の加工方法であ
って、前記加工対象材料で形成された部分を含む加工対
象物を準備する工程と、前記放射光を実質的に透過させ
る領域と、実質的に透過させない領域がパターニングさ
れたマスクを準備する工程と、前記加工対象物の少なく
とも前記加工対象材料表面を加熱する工程と、少なくと
も波長１６０ｎｍの紫外線を含む放射光を、前記マスク
を介して前記加工対象物の表面に照射し、該放射光の照
射された領域に凹部もしくは貫通孔を形成する工程とを
含む加工方法が提供される。
と、放射光を、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体（ＦＥＰ）、及びテトラフルオロエチレン
−ペルフルオロビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）から
なる群より選ばれた１つの加工対象材料の加工方法であ
って、前記加工対象材料で形成された部分を含む加工対
象物を準備する工程と、前記放射光を実質的に透過させ
る領域と、実質的に透過させない領域がパターニングさ
れたマスクを準備する工程と、前記加工対象物の少なく
とも前記加工対象材料表面を加熱する工程と、少なくと
も波長１６０ｎｍの紫外線を含む放射光を、前記マスク
を介して前記加工対象物の表面に照射し、該放射光の照
射された領域に凹部もしくは貫通孔を形成する工程とを
含む加工方法が提供される。
【０００８】
【０００９】
【作用】ＴＦＥ系ポリマーの単光子吸収は、１６０ｎｍ
近傍で鋭いピークを示す。つまり、波長１６０ｎｍの紫
外線を含む放射光をＴＦＥ系ポリマーに照射すると、ア
ブレーションが生じる。従って、この放射光をマスクを
介してＴＦＥ系ポリマーに照射することにより、マスク
に予め形成されたパターンに応じて微細加工することが
できる。
近傍で鋭いピークを示す。つまり、波長１６０ｎｍの紫
外線を含む放射光をＴＦＥ系ポリマーに照射すると、ア
ブレーションが生じる。従って、この放射光をマスクを
介してＴＦＥ系ポリマーに照射することにより、マスク
に予め形成されたパターンに応じて微細加工することが
できる。
【００１０】放射光を照射する前に、ＴＦＥ系ポリマー
を加熱しておくことにより、加熱しない場合に比べてよ
り少ない光子密度の放射光で高精度に微細加工すること
が可能になる。
を加熱しておくことにより、加熱しない場合に比べてよ
り少ない光子密度の放射光で高精度に微細加工すること
が可能になる。
【００１１】
【実施例】図１を参照して、本発明の実施例によるＴＦ
Ｅ系ポリマーの加工方法を説明する。図１（Ａ）は、実
施例によるＴＦＥ系ポリマー加工時の放射光、マスク及
び加工対象物の相対位置関係を示す斜視図である。シン
クロトロンに蓄積された電子の軌道１から光軸５に沿っ
てシンクロトロン放射光（ＳＲ光）２が放射される。光
軸５に沿った光源からの距離Ｌの位置にＴＦＥ系ポリマ
ー製の加工対象物４が配置されている。加工対象物４の
前方には、間隔Ｇだけ離れてマスク３が配置されてい
る。電子軌道１、加工対象物４及びマスク３は同一の真
空容器内に配置されている。
Ｅ系ポリマーの加工方法を説明する。図１（Ａ）は、実
施例によるＴＦＥ系ポリマー加工時の放射光、マスク及
び加工対象物の相対位置関係を示す斜視図である。シン
クロトロンに蓄積された電子の軌道１から光軸５に沿っ
てシンクロトロン放射光（ＳＲ光）２が放射される。光
軸５に沿った光源からの距離Ｌの位置にＴＦＥ系ポリマ
ー製の加工対象物４が配置されている。加工対象物４の
前方には、間隔Ｇだけ離れてマスク３が配置されてい
る。電子軌道１、加工対象物４及びマスク３は同一の真
空容器内に配置されている。
【００１２】マスク３のマスク面には、ＳＲ光を実質的
に透過させる領域と透過させない領域とが画定されてい
る。本実施例で使用したマスクは、厚さ１０〜５００μ
ｍの銅板であり、マスク面に所定のマイクロ部品のパタ
ーンが形成されている。なお、銅以外の金属を用いても
よい。
に透過させる領域と透過させない領域とが画定されてい
る。本実施例で使用したマスクは、厚さ１０〜５００μ
ｍの銅板であり、マスク面に所定のマイクロ部品のパタ
ーンが形成されている。なお、銅以外の金属を用いても
よい。
【００１３】ＳＲ光２は、マスク３を介して加工対象物
４の表面に照射される。加工対象物４の表面でＳＲ光に
よるアブレーションが生じ、ＳＲ光が照射された部分が
剥離される。マスク３に微細なパターンを形成しておく
ことにより、加工対象物４の表面を微細に加工すること
ができる。
４の表面に照射される。加工対象物４の表面でＳＲ光に
よるアブレーションが生じ、ＳＲ光が照射された部分が
剥離される。マスク３に微細なパターンを形成しておく
ことにより、加工対象物４の表面を微細に加工すること
ができる。
【００１４】図１（Ｂ）は、ＴＦＥ系ポリマー加工装置
の加工部の断面図を示す。真空容器２０内に試料保持台
１４が配置されている。試料保持台１４の試料保持面に
加工対象物４が保持されている。マスク３が、マスク保
持手段１７により加工対象物４の前面に配置されてい
る。加工時には、図の左方からマスク３を通して加工対
象物４の表面にＳＲ光２を照射する。
の加工部の断面図を示す。真空容器２０内に試料保持台
１４が配置されている。試料保持台１４の試料保持面に
加工対象物４が保持されている。マスク３が、マスク保
持手段１７により加工対象物４の前面に配置されてい
る。加工時には、図の左方からマスク３を通して加工対
象物４の表面にＳＲ光２を照射する。
【００１５】試料保持台１４は、例えばセラミックで形
成され、内部にヒータ８が埋め込まれている。ヒータ８
のリード線が、真空容器２０の壁に取り付けられたコネ
クタ２１の容器内側の端子に接続されている。コネクタ
２１の容器外側の端子が、電源７に接続されており、電
源７からヒータ８に電流が供給される。ヒータ８に電流
を流すことにより、加工対象物４を加熱することができ
る。
成され、内部にヒータ８が埋め込まれている。ヒータ８
のリード線が、真空容器２０の壁に取り付けられたコネ
クタ２１の容器内側の端子に接続されている。コネクタ
２１の容器外側の端子が、電源７に接続されており、電
源７からヒータ８に電流が供給される。ヒータ８に電流
を流すことにより、加工対象物４を加熱することができ
る。
【００１６】試料保持台１４の試料保持面に熱電対２３
が取り付けられている。熱電対２３のリード線は、リー
ド線取出口２２を通して真空容器２０の外部に導出さ
れ、温度制御装置９に接続されている。リード線取出口
２２は、例えばハンダ付けにより気密性が保たれてい
る。温度制御装置９は、試料保持面の温度が所望の温度
になるように、電源７を制御しヒータ８を流れる電流を
調節する。
が取り付けられている。熱電対２３のリード線は、リー
ド線取出口２２を通して真空容器２０の外部に導出さ
れ、温度制御装置９に接続されている。リード線取出口
２２は、例えばハンダ付けにより気密性が保たれてい
る。温度制御装置９は、試料保持面の温度が所望の温度
になるように、電源７を制御しヒータ８を流れる電流を
調節する。
【００１７】図１（Ｃ）は、試料保持台の他の構成例を
示す。試料保持台１５の内部にガス流路１６が形成され
ている。ガス流路１６に所望の温度のガスを流してガス
と加工対象物４との熱交換を行わせ、加工対象物を所望
の温度に維持することができる。
示す。試料保持台１５の内部にガス流路１６が形成され
ている。ガス流路１６に所望の温度のガスを流してガス
と加工対象物４との熱交換を行わせ、加工対象物を所望
の温度に維持することができる。
【００１８】次に、ＴＦＥ系ポリマー加工に適する放射
光の波長について考察する。図２は、ＰＴＦＥの光吸収
スペクトルを示す。図２（Ａ）に示すように、放射光の
エネルギが増加すると、吸収は減少する傾向にある。さ
らに、１０４ｅＶ（波長０．１ｎｍ）の吸収係数は１０
２ｅＶの吸収の１０−４倍程度と非常に少ないので、波
長０．１ｎｍ以下の放射光はＰＴＦＥ加工にほとんど効
果がない。
光の波長について考察する。図２は、ＰＴＦＥの光吸収
スペクトルを示す。図２（Ａ）に示すように、放射光の
エネルギが増加すると、吸収は減少する傾向にある。さ
らに、１０４ｅＶ（波長０．１ｎｍ）の吸収係数は１０
２ｅＶの吸収の１０−４倍程度と非常に少ないので、波
長０．１ｎｍ以下の放射光はＰＴＦＥ加工にほとんど効
果がない。
【００１９】図２（Ｂ）に示すように、真空紫外線域の
吸収はエネルギ７．７ｅＶ（波長１６０ｎｍ）近傍で大
きなピークがあるので、ＰＴＦＥ加工用の放射光には波
長１６０ｎｍの紫外線を含んでいることが好ましい。
吸収はエネルギ７．７ｅＶ（波長１６０ｎｍ）近傍で大
きなピークがあるので、ＰＴＦＥ加工用の放射光には波
長１６０ｎｍの紫外線を含んでいることが好ましい。
【００２０】次に、図１に示す加工装置でＰＴＦＥの微
細加工を行った結果について説明する。赤外領域からＸ
線領域までの連続した波長分布を持つＳＲ光を用い、厚
さ１．５ｍｍのシート状のＰＴＦＥを加工した。加工対
象物４と光源との距離Ｌは３ｍである。
細加工を行った結果について説明する。赤外領域からＸ
線領域までの連続した波長分布を持つＳＲ光を用い、厚
さ１．５ｍｍのシート状のＰＴＦＥを加工した。加工対
象物４と光源との距離Ｌは３ｍである。
【００２１】表面を研磨したＰＴＦＥシートをメタノー
ルで洗浄し、試料保持台に保持する。微細パターンが形
成されたマスク３を加工対象物４の前方に約０．５ｍｍ
の間隔をおいて配置する。
ルで洗浄し、試料保持台に保持する。微細パターンが形
成されたマスク３を加工対象物４の前方に約０．５ｍｍ
の間隔をおいて配置する。
【００２２】マスク３及び加工対象物４を配置した後、
真空容器内を７×１０−７Ｐａになるまで排気する。そ
の後、ＰＴＦＥシートを加熱し温度を２００℃に維持す
る。ＳＲ光を加工対象物４に照射する。ＳＲ光の光子密
度は、加工対象物表面において１．５×１０１５フォト
ン／ｓ・ｍｍ２、照射時間は１０分である。
真空容器内を７×１０−７Ｐａになるまで排気する。そ
の後、ＰＴＦＥシートを加熱し温度を２００℃に維持す
る。ＳＲ光を加工対象物４に照射する。ＳＲ光の光子密
度は、加工対象物表面において１．５×１０１５フォト
ン／ｓ・ｍｍ２、照射時間は１０分である。
【００２３】図３は、上記条件で加工したＰＴＦＥシー
トの加工部の拡大写真のスケッチである。図３（Ａ）
は、最小線幅約１００μｍの格子状パターンのマスクを
用いて貫通孔を形成したＰＴＦＥシートを示す。貫通孔
の側面はＰＴＦＥシート表面に対してほぼ垂直に切り立
ち、格子状に残されたＰＴＦＥ部分の線幅は、厚さ方向
に開してほぼ一定になっている。この場合、ＰＴＦＥシ
ート表面における最小線幅に対する厚さの比（アスペク
ト比）は約１５になる。
トの加工部の拡大写真のスケッチである。図３（Ａ）
は、最小線幅約１００μｍの格子状パターンのマスクを
用いて貫通孔を形成したＰＴＦＥシートを示す。貫通孔
の側面はＰＴＦＥシート表面に対してほぼ垂直に切り立
ち、格子状に残されたＰＴＦＥ部分の線幅は、厚さ方向
に開してほぼ一定になっている。この場合、ＰＴＦＥシ
ート表面における最小線幅に対する厚さの比（アスペク
ト比）は約１５になる。
【００２４】図３（Ｂ）は、最小線幅約１０μｍの格子
状パターンのマスクを用いて微細加工したＰＴＦＥシー
トを示す。最小線幅を１０μｍとしても、良好な加工が
できることがわかる。このように、上記条件でＰＴＦＥ
表面にＳＲ光を照射することにより、線幅が１００μｍ
以下の微細な加工を行うことができる。
状パターンのマスクを用いて微細加工したＰＴＦＥシー
トを示す。最小線幅を１０μｍとしても、良好な加工が
できることがわかる。このように、上記条件でＰＴＦＥ
表面にＳＲ光を照射することにより、線幅が１００μｍ
以下の微細な加工を行うことができる。
【００２５】また、ＰＴＦＥシートを加熱しないでＳＲ
光を照射し、良好な加工部側面を得るためには、ＰＴＦ
Ｅシート表面における光子密度を３×１０１５フォトン
／ｓ・ｍｍ２以上にする必要があった。これに対し、Ｐ
ＴＦＥシートを加熱することにより、約１／２の光子密
度のＳＲ光で良好な加工部側面を得ることができた。
光を照射し、良好な加工部側面を得るためには、ＰＴＦ
Ｅシート表面における光子密度を３×１０１５フォトン
／ｓ・ｍｍ２以上にする必要があった。これに対し、Ｐ
ＴＦＥシートを加熱することにより、約１／２の光子密
度のＳＲ光で良好な加工部側面を得ることができた。
【００２６】上記実施例では、加工対象物表面における
光子密度を１．５×１０15フォトン／ｓ・ｍｍ2 とした
場合を説明したが、他の光子密度を有するＳＲ光を照射
してもよい。滑らかな加工部表面を得るためには、加工
対象物表面における光子密度を１．５×１０15フォトン
／ｓ・ｍｍ2 以上とすることが好ましい。光子密度を高
くすれば、加工速度を速くすることができる。
光子密度を１．５×１０15フォトン／ｓ・ｍｍ2 とした
場合を説明したが、他の光子密度を有するＳＲ光を照射
してもよい。滑らかな加工部表面を得るためには、加工
対象物表面における光子密度を１．５×１０15フォトン
／ｓ・ｍｍ2 以上とすることが好ましい。光子密度を高
くすれば、加工速度を速くすることができる。
【００２７】また、上記実施例では、ＳＲ光照射前のＰ
ＴＦＥシートの温度を２００℃とした場合を説明した
が、５０℃〜２５０℃としてもよい。なお、より好まし
くは１５０℃〜２２０℃の温度範囲とする。
ＴＦＥシートの温度を２００℃とした場合を説明した
が、５０℃〜２５０℃としてもよい。なお、より好まし
くは１５０℃〜２２０℃の温度範囲とする。
【００２８】上記実施例によるＰＴＦＥ加工とＸ線リソ
グラフィ技術を用いたレジスト膜のパターニングとを同
一のマスクを用いて行ったところ、レジスト膜のパター
ニングとほぼ同等の加工精度でＰＴＦＥを加工すること
ができた。
グラフィ技術を用いたレジスト膜のパターニングとを同
一のマスクを用いて行ったところ、レジスト膜のパター
ニングとほぼ同等の加工精度でＰＴＦＥを加工すること
ができた。
【００２９】レーザビームで加工すると貫通孔の側面が
傾斜するため、開口部の大きさがＰＴＦＥシートの厚さ
に依存し、ＰＴＦＥシートが厚くなるに従って開口部も
大きくなる。このため、大きなアスペクト比を得ること
が困難である。これに対し、ＳＲ光で加工すると、貫通
孔の側面が表面に対してほぼ垂直になるため、容易に大
きなアスペクト比を有する凹部もしくは貫通孔を形成す
ることができる。
傾斜するため、開口部の大きさがＰＴＦＥシートの厚さ
に依存し、ＰＴＦＥシートが厚くなるに従って開口部も
大きくなる。このため、大きなアスペクト比を得ること
が困難である。これに対し、ＳＲ光で加工すると、貫通
孔の側面が表面に対してほぼ垂直になるため、容易に大
きなアスペクト比を有する凹部もしくは貫通孔を形成す
ることができる。
【００３０】上記実施例では、加工対象物４とマスク３
との間隔Ｇを０．５ｍｍとした場合について説明した
が、間隔Ｇはその他の大きさとしてもよい。ただし、間
隔Ｇが大きすぎると、ＳＲ光の回折により加工対象物上
の像がぼける。このため、微細なパターンを形成するこ
とができなくなる。一方、間隔Ｇが小さすぎると、加工
部からマスクへ熱が伝達し易くなり、マスクに加工汚れ
が付着し易くなる。各種実験結果から、加工対象物４と
マスク３との間隔Ｇは０．３〜０．５ｍｍの範囲が好ま
しいと考えられる。
との間隔Ｇを０．５ｍｍとした場合について説明した
が、間隔Ｇはその他の大きさとしてもよい。ただし、間
隔Ｇが大きすぎると、ＳＲ光の回折により加工対象物上
の像がぼける。このため、微細なパターンを形成するこ
とができなくなる。一方、間隔Ｇが小さすぎると、加工
部からマスクへ熱が伝達し易くなり、マスクに加工汚れ
が付着し易くなる。各種実験結果から、加工対象物４と
マスク３との間隔Ｇは０．３〜０．５ｍｍの範囲が好ま
しいと考えられる。
【００３１】加工によって発生したガスが電子軌道内に
回り込まないように、加工部近傍の空間から差動排気す
ることが好ましい。また、発生するガス量に応じて、ガ
スが電子軌道内に回り込まない程度の排気量とすること
が好ましい。
回り込まないように、加工部近傍の空間から差動排気す
ることが好ましい。また、発生するガス量に応じて、ガ
スが電子軌道内に回り込まない程度の排気量とすること
が好ましい。
【００３２】ＳＲ光の光軸に垂直な断面は水平方向に長
い形状を有する。例えば、本実施例で使用したシンクロ
トロンでは、光源から３ｍの位置におけるビームサイズ
は、縦方向が約３ｍｍ、横方向が約３０ｍｍである。こ
のため、横方向に比較的広い範囲を同時に加工すること
ができる。縦方向に広い範囲を加工するためには、加工
対象物４とマスク３を同時に縦方向（図１のＺ方向）に
移動すればよい。
い形状を有する。例えば、本実施例で使用したシンクロ
トロンでは、光源から３ｍの位置におけるビームサイズ
は、縦方向が約３ｍｍ、横方向が約３０ｍｍである。こ
のため、横方向に比較的広い範囲を同時に加工すること
ができる。縦方向に広い範囲を加工するためには、加工
対象物４とマスク３を同時に縦方向（図１のＺ方向）に
移動すればよい。
【００３３】図４は、加工対象物４とマスク３のＺ方向
移動機構を示す。試料保持台１４は、その試料保持面が
ＳＲ光２の光軸（Ｙ方向）に対してほぼ垂直になるよう
に駆動機構１０に取り付けられている。試料保持台１４
の試料保持面に加工対象物４が取り付けられており、加
工対象物４の表面から間隔Ｇを隔ててマクス３が取り付
けられている。
移動機構を示す。試料保持台１４は、その試料保持面が
ＳＲ光２の光軸（Ｙ方向）に対してほぼ垂直になるよう
に駆動機構１０に取り付けられている。試料保持台１４
の試料保持面に加工対象物４が取り付けられており、加
工対象物４の表面から間隔Ｇを隔ててマクス３が取り付
けられている。
【００３４】駆動機構１０には、ハンドル１１、１２及
び１３が取り付けられている。ハンドル１１を回転すれ
ば、試料保持台１４が図の上下方向（Ｚ方向）に移動す
る。ハンドル１１をステッピングモータで回転すること
により、ステージを所望の一定速度でＺ方向に移動する
ことができる。
び１３が取り付けられている。ハンドル１１を回転すれ
ば、試料保持台１４が図の上下方向（Ｚ方向）に移動す
る。ハンドル１１をステッピングモータで回転すること
により、ステージを所望の一定速度でＺ方向に移動する
ことができる。
【００３５】また、ハンドル１２、１３を回転すれば、
試料保持台１４はそれぞれ紙面に垂直な方向（Ｘ方向）
及びＹ方向に移動する。ハンドル１２、１３により試料
保持台１４のＸ及びＹ方向の位置を微調整することがで
きる。
試料保持台１４はそれぞれ紙面に垂直な方向（Ｘ方向）
及びＹ方向に移動する。ハンドル１２、１３により試料
保持台１４のＸ及びＹ方向の位置を微調整することがで
きる。
【００３６】ＳＲ光２を加工対象物４に照射しつつステ
ッピングモータでハンドル１１を回転させると、加工対
象物４がＺ方向に移動し、比較的大きな面積を容易に加
工することができる。
ッピングモータでハンドル１１を回転させると、加工対
象物４がＺ方向に移動し、比較的大きな面積を容易に加
工することができる。
【００３７】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＴＦＥ系ポリマーを微細に加工することができる。ま
た、大面積の加工、アスペクト比の大きな貫通孔もしく
は凹部の形成も容易に行うことができる。微細加工した
ＴＦＥ系ポリマーを使用して、生化学用のマイクロマシ
ンを作製することが可能になる。
ＴＦＥ系ポリマーを微細に加工することができる。ま
た、大面積の加工、アスペクト比の大きな貫通孔もしく
は凹部の形成も容易に行うことができる。微細加工した
ＴＦＥ系ポリマーを使用して、生化学用のマイクロマシ
ンを作製することが可能になる。
【図１】本発明の実施例によりＴＦＥ系ポリマーを加工
する時の、放射光、マスク及び加工対象物の配置を示す
斜視図、及びＴＦＥ系ポリマー加工装置の加工部の断面
図である。
する時の、放射光、マスク及び加工対象物の配置を示す
斜視図、及びＴＦＥ系ポリマー加工装置の加工部の断面
図である。
【図２】放射光のエネルギに関するＰＴＦＥの吸収係数
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】実施例による方法でＰＴＦＥを加工したときの
加工部の拡大写真をスケッチした図である。
加工部の拡大写真をスケッチした図である。
【図４】加工対象物を移動させる駆動機構の側面図であ
る。
る。
１ 電子軌道 ２ ＳＲ光 ３ マスク ４ 加工対象物 ５ 光軸 ７ 電源 ８ ヒータ ９ 温度制御装置 １０ 駆動機構 １１、１２、１３ ハンドル １４、１５ 試料保持台 １６ ガス流路 １７ マスク保持手段 ２０ 真空容器 ２１ コネクタ ２２ リード線取出口 ２３ 熱電対
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−182758（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−148369（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−269024（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−247377（ＪＰ，Ａ) 「岩波理化学辞典 第３版」（昭46− 12−５）、岩波書店 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 59/00 - 59/18 C08J 7/00 - 7/18
Claims (6)
- 【請求項１】 放射光を、ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオ
ロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及びテトラフルオロ
エチレン−ペルフルオロビニルエーテル共重合体（ＰＦ
Ａ）からなる群より選ばれた１つの加工対象材料の加工
方法であって、 前記加工対象材料で形成された部分を含む加工対象物を
準備する工程と、 前記放射光を実質的に透過させる領域と、実質的に透過
させない領域がパターニングされたマスクを準備する工
程と、 前記加工対象物の少なくとも前記加工対象材料表面を加
熱する工程と、 少なくとも波長１６０ｎｍの紫外線を含む放射光を、前
記マスクを介して前記加工対象物の表面に照射し、該放
射光の照射された領域に凹部もしくは貫通孔を形成する
工程とを含む加工方法。 - 【請求項２】 前記放射光を照射する工程は、前記加工
対象物の表面で光子密度が１．５×１０１５フォトン／
ｓ・ｍｍ２以上となる放射光を照射する請求項１に記載
の加工方法。 - 【請求項３】 前記放射光を照射する工程は、前記マス
クと前記加工対象物の表面との間に厚さ０．３〜０．５
ｍｍの間隙ができるように前記マスクを配置して放射光
を照射する請求項１または２に記載の加工方法。 - 【請求項４】 前記放射光の光軸に垂直な断面は、一方
向に長く、 前記放射光を照射する工程は、前記加工対象物に放射光
を照射しつつ、前記加工対象物及び前記マスクをその相
対位置を保ったまま、前記放射光の光軸に垂直でかつ前
記一方向と交わる方向に移動する請求項１〜３のいずれ
かに記載の加工方法。 - 【請求項５】 前記加熱する工程が、前記加工対象材料
表面を５０℃〜２５０℃に加熱する請求項１〜４のいず
れかに記載の加工方法。 - 【請求項６】 前記加熱する工程が、前記加工対象材料
表面を１５０℃〜２２０℃に加熱する請求項５に記載の
加工方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14612795A JP2922136B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | Ｔｆｅ系ポリマーの微細加工方法 |
| US08/578,960 US5730924A (en) | 1994-12-28 | 1995-12-27 | Micromachining of polytetrafluoroethylene using radiation |
| DE19549052A DE19549052C2 (de) | 1994-12-28 | 1995-12-28 | Mikrobearbeitung von Polytetrafluoräthylen unter Verwendung von Synchrotronstrahlung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14612795A JP2922136B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | Ｔｆｅ系ポリマーの微細加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08336894A JPH08336894A (ja) | 1996-12-24 |
| JP2922136B2 true JP2922136B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=15400764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14612795A Expired - Fee Related JP2922136B2 (ja) | 1994-12-28 | 1995-06-13 | Ｔｆｅ系ポリマーの微細加工方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2922136B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4567302B2 (ja) * | 2003-07-01 | 2010-10-20 | 住友重機械工業株式会社 | 微細構造体の製造方法 |
| JP2007088288A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 回路基板、その製造方法及び多層回路基板 |
-
1995
- 1995-06-13 JP JP14612795A patent/JP2922136B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「岩波理化学辞典 第３版」（昭４６−１２−５）、岩波書店 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08336894A (ja) | 1996-12-24 |
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