JP5214243B2 - マイクロ及びナノデバイスの製造工程 - Google Patents
マイクロ及びナノデバイスの製造工程 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5214243B2 JP5214243B2 JP2007523140A JP2007523140A JP5214243B2 JP 5214243 B2 JP5214243 B2 JP 5214243B2 JP 2007523140 A JP2007523140 A JP 2007523140A JP 2007523140 A JP2007523140 A JP 2007523140A JP 5214243 B2 JP5214243 B2 JP 5214243B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- etching
- electrolyte
- pattern
- copper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
- C25D5/022—Electroplating of selected surface areas using masking means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
- C25D17/10—Electrodes, e.g. composition, counter electrode
- C25D17/12—Shape or form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/08—Electroplating with moving electrolyte e.g. jet electroplating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/02—Etching
- C25F3/14—Etching locally
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
a)電気化学反応器内に、パターン付けされたツールに近接してワークピースを配置するステップと、
b)ワークピースは、エッチングする場合にはアノード、又は堆積する場合にはカソードとなるように、そしてパターン付けされたツールは対極となるように、接続するステップと、
c)2つの電極間に形成されるセルの電解動作に必要な電解液をポンプ注入するステップと、
d)ワークピースをエッチング又は堆積するために、電極の両端に電流を印加するステップと、
を含む方法を提供する。
(i)フォトレジストでワークピースをコートするステップと、
(ii)フォトレジスト・マスクを通して、ワークピースを露光するステップと、
(iii)溶剤を用いて、適切な領域からフォトレジストを除去するステップと、
(iv)エッチング(又は堆積)溶液にワークピースを露出させるステップと、
(v)溶剤を用いて残留フォトレジストを除去するステップと、
を含む多段階の工程がある。
アノードとして働く各々の銅ディスクは、#1200、#2400、及び#4000グリットのエメリー研磨紙を用いて研磨して鏡面仕上げにした。研磨された銅ディスクの測定された表面粗さは、約20nm−40nmであったが、しかし、より大きな、結果には影響を及ぼさなかったが、機械加工損傷が残った。研磨後、銅ディスクはわずかに凸状であり、両端よりも中央がおよそ60μmだけ厚いことが見出された。
様々な電流及び電位の制御が、パターン転写実験において用いられた。0.3Acm-2と1.0Acm-2の間の定電流におけるエッチング実験は、DC電源(PL310、Thurlby Thandar)を用いて行われた。一定のセル電圧におけるエッチング実験は、同じ器械に対する電圧制御を用いることによって実施された。
Va = Vp x (tp/tpp) (1)
「平均」セル電位は、電解液内のオーミック降下を含み、電位は非ファラデー・プロセスによって変化する(Hoar、T.P.、“The Anodic Behaviour of Metals”、Modern Aspects of Electrochemistry、Vol.2、The University Press、Glasgow(1959))。表2は、パルス電圧エッチング実験で用いられたパラメータを示す。
表2
パターン付けされたカソード及びエッチングされた銅アノードの特徴付けのために、異なる計測システムが用いられた。特徴的形態の長さ及び幅の測定のために、BRSL「DAVID」システムを装備した、オリンパスMX50顕微鏡が使われた。Alpha‐Step200スタイラス表面形状測定装置が、エッチング深さ及び表面粗さを測定するために使われた。非接触式の3D測定が、深さ及び長さのスケールを測定するために、ZYGO New View 5020光学式表面粗さ計を用いて実施された。走査電子顕微鏡が、パターン転写実験前後の表面形態及び欠陥を測定するために使われた。図6から図8までのスケールは、特徴的形態の長さ、深さ及び粗さを示すので、光学式表面粗さ計を用いて示されているが、その他のスケールは簡略化のために図示されていない。
パターン転写への流量の効果が初めに測定された。この実験は、超受動的・エッチングの間に達せられる高い電極過電位において酸素発生が予測されるので、初めに行われた。発生する酸素は電極表面をブロックしてそれ以上のエッチングを妨げるようにする可能性があるが、それは気泡によって生じる局部的な高い電気抵抗に起因する。一定の又はパルスの電流及び電圧におけるパターン転写実験は、このことがエッチング性能を著しく損ないうることを示した。
Claims (6)
- ワークピース上にマイクロ又はナノスケールのパターンをエッチングする方法であって、
a)前記ワークピースを、電気化学反応器内に、パターン付けされたツールに近接して配置するステップと、
b)前記ワークピースを、エッチングする場合にはアノードとなり、及び、前記パターン付けされたツールは対極となるように、接続するステップと、
c)前記2つの電極の間に形成されるセルの電解動作に必要な電解液をポンプ注入するステップと、
d)前記ワークピースをエッチングするために前記電極の両端に0.3Acm-2から1.0Acm-2の間の電流密度で電流を印加するステップと、
を含み、
前記電極間の距離と、パターン付けされる矩形形状の最小の寸法値との比が、10対1から1対10までの間であり、さらに、前記電解液は硫酸銅溶液であり、前記ワークピースは銅ディスクであり、前記電流は前記ワークピースをエッチングするために印加されることを特徴とする前記方法。 - 前記ワークピースは、対極の露出部分に向き合う領域において、絶縁性コーティングによってマスクされた対極の部分に向き合う領域に対して、優先的にエッチングされることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記比が、10対1から1対1までであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記ワークピース上の前記パターンは、金、銅又はアルミニウムで形成されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記電解液は0.1M硫酸銅溶液であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記電極間ギャップは500μmであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB0416600.5 | 2004-07-24 | ||
GBGB0416600.5A GB0416600D0 (en) | 2004-07-24 | 2004-07-24 | A process for manufacturing micro- and nano-devices |
PCT/GB2005/002795 WO2006010888A1 (en) | 2004-07-24 | 2005-07-19 | A process for manufacturing micro- and nano- devices |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008507630A JP2008507630A (ja) | 2008-03-13 |
JP5214243B2 true JP5214243B2 (ja) | 2013-06-19 |
Family
ID=32922787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007523140A Expired - Fee Related JP5214243B2 (ja) | 2004-07-24 | 2005-07-19 | マイクロ及びナノデバイスの製造工程 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7776227B2 (ja) |
EP (1) | EP1778895A1 (ja) |
JP (1) | JP5214243B2 (ja) |
GB (1) | GB0416600D0 (ja) |
WO (1) | WO2006010888A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7626179B2 (en) * | 2005-09-30 | 2009-12-01 | Virgin Island Microsystems, Inc. | Electron beam induced resonance |
US7586097B2 (en) | 2006-01-05 | 2009-09-08 | Virgin Islands Microsystems, Inc. | Switching micro-resonant structures using at least one director |
US7791290B2 (en) | 2005-09-30 | 2010-09-07 | Virgin Islands Microsystems, Inc. | Ultra-small resonating charged particle beam modulator |
FR2898138B1 (fr) * | 2006-03-03 | 2008-05-16 | Commissariat Energie Atomique | Procede de structuration electrochimique d'un materiau conducteur ou semi-conducteur, et dispositif de mise en oeuvre. |
US7876793B2 (en) | 2006-04-26 | 2011-01-25 | Virgin Islands Microsystems, Inc. | Micro free electron laser (FEL) |
US8188431B2 (en) | 2006-05-05 | 2012-05-29 | Jonathan Gorrell | Integration of vacuum microelectronic device with integrated circuit |
US7728702B2 (en) | 2006-05-05 | 2010-06-01 | Virgin Islands Microsystems, Inc. | Shielding of integrated circuit package with high-permeability magnetic material |
US7728397B2 (en) | 2006-05-05 | 2010-06-01 | Virgin Islands Microsystems, Inc. | Coupled nano-resonating energy emitting structures |
US7732786B2 (en) | 2006-05-05 | 2010-06-08 | Virgin Islands Microsystems, Inc. | Coupling energy in a plasmon wave to an electron beam |
US7986113B2 (en) | 2006-05-05 | 2011-07-26 | Virgin Islands Microsystems, Inc. | Selectable frequency light emitter |
US7659200B2 (en) * | 2007-01-05 | 2010-02-09 | International Business Machines Corporation | Self-constrained anisotropic germanium nanostructure from electroplating |
US7990336B2 (en) | 2007-06-19 | 2011-08-02 | Virgin Islands Microsystems, Inc. | Microwave coupled excitation of solid state resonant arrays |
FR2958560B1 (fr) * | 2010-04-07 | 2014-05-02 | Snecma | Installation a circuit ferme pour traiter la surface de pieces a partir d'un bain liquide |
CN104724663A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种硅基仿生微纳结构表面的制备方法 |
CN104733302B (zh) * | 2013-12-20 | 2018-06-08 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种非光刻技术制备倒金字塔结构硅表面的方法 |
DE102014102550A1 (de) | 2014-02-27 | 2015-08-27 | Cord Winkelmann | Elektroden geeignet für die Herstellung von Mikro- und/oder Nanostrukturen auf Werkstoffen |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0563744B1 (en) * | 1992-03-30 | 1998-09-09 | Seiko Instruments Inc. | Method of electrochemical fine processing |
JPH05271998A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-19 | Seiko Instr Inc | 微細加工装置 |
JP3269827B2 (ja) * | 1997-04-04 | 2002-04-02 | ユニバーシティ・オブ・サザン・カリフォルニア | 電気化学製造のための物品、方法、および装置 |
US6491808B2 (en) * | 1997-09-11 | 2002-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrolytic etching method, method for producing photovoltaic element, and method for treating defect of photovoltaic element |
SE523309E (sv) * | 2001-06-15 | 2009-10-26 | Replisaurus Technologies Ab | Metod, elektrod och apparat för att skapa mikro- och nanostrukturer i ledande material genom mönstring med masterelektrod och elektrolyt |
US7052616B2 (en) * | 2001-08-14 | 2006-05-30 | The Penn State Research Foundation | Fabrication of molecular scale devices using fluidic assembly |
JP3861011B2 (ja) * | 2002-01-21 | 2006-12-20 | 株式会社ジェイテクト | 電解加工用電極およびそれを用いた電解加工方法と電解加工用電極の製造方法 |
WO2003095715A1 (en) * | 2002-05-07 | 2003-11-20 | University Of Southern California | Methods and apparatus for monitoring deposition quality during conformable contact mask plasting operations |
US20060249391A1 (en) * | 2003-04-09 | 2006-11-09 | Sungho Jin | High resolution electrolytic lithography, apparatus therefor and resulting products |
KR100565174B1 (ko) * | 2003-11-20 | 2006-03-30 | 한국전자통신연구원 | 나노갭 전극소자의 제작 방법 |
US7122406B1 (en) * | 2004-01-02 | 2006-10-17 | Gem Services, Inc. | Semiconductor device package diepad having features formed by electroplating |
US7385295B2 (en) * | 2004-06-24 | 2008-06-10 | California Institute Of Technology | Fabrication of nano-gap electrode arrays by the construction and selective chemical etching of nano-crosswire stacks |
US7960217B2 (en) * | 2004-09-08 | 2011-06-14 | Thomas Schimmel | Gate controlled atomic switch |
US7998330B2 (en) * | 2006-03-16 | 2011-08-16 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Direct nanoscale patterning of metals using polymer electrolytes |
-
2004
- 2004-07-24 GB GBGB0416600.5A patent/GB0416600D0/en not_active Ceased
-
2005
- 2005-07-19 WO PCT/GB2005/002795 patent/WO2006010888A1/en active Application Filing
- 2005-07-19 JP JP2007523140A patent/JP5214243B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-19 US US11/658,272 patent/US7776227B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-19 EP EP05766123A patent/EP1778895A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20080283501A1 (en) | 2008-11-20 |
WO2006010888A1 (en) | 2006-02-02 |
EP1778895A1 (en) | 2007-05-02 |
JP2008507630A (ja) | 2008-03-13 |
US7776227B2 (en) | 2010-08-17 |
GB0416600D0 (en) | 2004-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5214243B2 (ja) | マイクロ及びナノデバイスの製造工程 | |
KR101250685B1 (ko) | 전도 재료의 구조를 정의하고 복제하는 방법 및 전극 | |
JP2524458B2 (ja) | 電気化学マイクロマシニング方法 | |
US9150979B1 (en) | Apparatus for focused electric-field imprinting for micron and sub-micron patterns on wavy or planar surfaces | |
Zhang et al. | Advances in precision micro/nano-electroforming: a state-of-the-art review | |
Li et al. | Review of additive electrochemical micro-manufacturing technology | |
Zhan et al. | Electrochemical micro/nano-machining: principles and practices | |
JP3245017B2 (ja) | Dlm構造平坦化のための高速電気化学式電解槽 | |
Schönenberger et al. | Microscale pattern transfer without photolithography of substrates | |
Zhan et al. | Confined chemical etching for electrochemical machining with nanoscale accuracy | |
Baldhoff et al. | Through-mask electrochemical micromachining | |
Davydov et al. | Electrochemical local maskless micro/nanoscale deposition, dissolution, and oxidation of metals and semiconductors (a review) | |
Sun et al. | Three-dimensional micromachining for microsystems by confined etchant layer technique | |
US20070034518A1 (en) | Method of patterning ultra-small structures | |
JP2001207288A (ja) | 細孔内への電着方法及び構造体 | |
Roy et al. | Implementation of gold deposition by pulse currents for optoelectronic devices | |
Serrà et al. | Sono-electrodeposition transfer of micro-scale copper patterns on to A7 substrates using a mask-less method | |
Li et al. | Fabrication of micro electrode array by UV-LIGA and its application in micro ECM | |
Datta | Microfabrication by through-mask electrochemical micromachining | |
Bhat et al. | Photo-defined electrically assisted etching method for metal stencil fabrication | |
JP2000297396A (ja) | 金属微細パタン形成法 | |
Datta | ELECTROCHEMICAL MICROMACHINING: AN ALTERNATE MICROFABRICATION TECHNOLOGY FOR MEMS | |
Serrà i Ramos et al. | Sono-electrodeposition transfer of micro-scale copper patterns on to A7 substrates using a mask-less method | |
CN114959801A (zh) | 一种限域电化学逐层增减材复合加工制造方法及装置 | |
JP2006060151A (ja) | 半導体基板に微細加工を施す方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080701 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110530 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110606 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110811 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110912 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120112 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120411 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20120424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120611 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120911 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130128 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160308 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |