JP5240741B2 - パターン形成方法 - Google Patents
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Description
溶液調製工程は、イオン液体よりも還元され易い金属カチオンをイオン液体に溶解した溶液を調製する工程である。
溶液塗布工程では、調製した上記溶液を基材上に塗布する。用いる基材としては特には限定されず、例えば、シリコン基材等の半導体基材、金属基材等の導電体、ガラス基材や高分子基材等の絶縁体機材等が挙げられる。また、その形状についても特には限定されず、板状であってもよいし、球状であってもよい。
パターン形成工程では、上記基材に塗布した溶液に、ビームを照射して溶液中の金属カチオンを還元させ、ビームを照射した部分に金属を析出させることにより、当該金属のパターンを形成する。
洗浄工程では、上記イオン液体溶液を形成したパターンから除去する。
イオン液体である、下記構造
チタンコートされた上記シリコンウエハ基板を、チタンコートしていないシリコンウエハ基板に変更したこと、並びに集束イオンビームで描写するパターンを十字パターンに変更したこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、基板上に金属パターンを形成した。
BMI−TFSI(関東化学社製)50mLに、金属塩としてNa(AuClO4)・2H2Oを0.1Mとなるように加え、ポリビニルピロリドンを含有させずにシリコン基板上にスピンコート(6000rpm)した。
ポリビニルピロリドンを濃度が20質量%となるように加え、ドーズ量を2×1015、4×1015、8×1015、16×1015、32×1015、64×1015、128×1015、256×1015、512×1015、1024×1015個/cm2にそれぞれ変化させて直線を描写したこと以外は実施例2と同様の操作を行い、基板上にパターンを描写した。
ポリビニルピロリドンの濃度を0質量%、10質量%にそれぞれ変化させたこと以外は参考例1と同様の操作を行い、シリコンウエハ上にパターンを描写した。
BMI−TFSI(関東化学社製)50mLに、ポリ−4−ビニルフェノール(分子量1.17×104、Mw/Mn=1.2、アルドリッチ社製)を5〜20質量%となるように加え、シリコン基板上にスピンコート(6000rpm)した。
BMI−TFSI(関東化学社製)50mLに、糖鎖高分子であるβシクロデキストリン(ナカライテスク社製)を25質量%となるように加え、シリコン基板上にスピンコート(6000rpm)した。
重合性のイオン液体である、下記構造
AEI−TFSA(関東化学社製)を、チタンコートされたシリコンウエハ基板(信越シリコン社製)上に、スピンコート(6000rpm)し、当該基板上に上記イオン液体を厚さ約1μmに塗布した(厚さは、共焦点レーザー顕微鏡で測定)。塗布後の上記シリコンウエハに対して、真空中で集束イオンビームを照射することによりシリコンウエハ上に幅、縦2μm・横5μmの「Osaka」の文字パターンを描写した。更に、描写した当該パターン上に同一のパターンを繰り返し描写した。
集束イオンビームのドーズを300×1015個/cm2とし、パターンのスキャンを計1200回としたこと以外は実施例7と同様の操作を行い、「Osaka」の文字パターンを繰り返し描写した。
AEI−TFSA(関東化学社製)を、チタンコートされたシリコンウエハ基板(信越シリコン社製)上に、スピンコート(6000rpm)し、当該基板上に上記イオン液体を厚さ約1μmに塗布した(厚さは、共焦点レーザー顕微鏡で測定)。塗布後の上記シリコンウエハに対して、真空中で集束イオンビームを照射することによりシリコンウエハ上に、円のパターンを、その直径を2μmから2.5μmへと0.1μmづつ増加させながら、各円の中心位置を固定して繰り返し描写した(計6回スキャン)。
Claims (17)
- 電磁波、イオン又は電子により化学反応を引き起こす反応性物質がイオン液体に溶解した溶液に対して、電磁波、イオン又は電子を照射して、当該反応性物質を化学反応させ、照射した部分に当該反応物を析出させることにより、当該反応物のパターンを形成するパターン形成工程を含み、
上記反応性物質は還元性物質であり、
上記パターン形成工程では、電磁波、イオン又は電子を照射して、還元性物質をイオン液体中の溶媒和電子により還元反応させ、照射した部分に当該還元物を析出させることにより、当該還元物のパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。 - 上記反応性物質は金属イオンであることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。
- 電磁波、イオン又は電子により化学反応を引き起こす反応性物質がイオン液体に溶解した溶液に対して、電磁波、イオン又は電子を照射して、当該反応性物質を化学反応させ、照射した部分に当該反応物を析出させることにより、当該反応物のパターンを形成するパターン形成工程を含み、
上記反応性物質は、高分子化合物であり、
上記パターン形成工程では、電磁波、イオン又は電子を照射して、高分子化合物を架橋反応させ、照射した部分に当該架橋物を析出させることにより、当該架橋物のパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。 - 電磁波、イオン又は電子により化学反応を引き起こす反応性物質がイオン液体に溶解した溶液(但し、モノ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリレート、ポリ(3価〜6価またはそれ以上)(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、主鎖および/または側鎖に(メタ)アクリロイル基を有するブタジエン重合体、或いは、ジメチルポリシロキサンの主鎖および/または側鎖に(メタ)アクリロイル基を有するシロキサン重合体を含む溶液を除く)に対して、電磁波、イオン又は電子を照射して、当該反応性物質を化学反応させ、照射した部分に当該反応物を析出させることにより、当該反応物のパターンを形成するパターン形成工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。
- 上記反応性物質は、重合性化合物であり、
上記パターン形成工程では、電磁波、イオン又は電子を照射して、重合性化合物を重合反応させ、照射した部分に当該重合物を析出させることにより、当該重合物のパターンを形成することを特徴とする請求項4に記載のパターン形成方法。 - 上記パターン形成工程の前に、反応性物質をイオン液体に溶解した上記溶液を基材上に塗布する溶液塗布工程を更に含み、
上記パターン形成方法では、上記反応物のパターンを上記基材上に形成することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のパターン形成方法。 - イオン液体に反応性物質を溶解した上記溶液に、界面活性剤を更に溶解させることを特徴とする請求項6に記載のパターン形成方法。
- 上記基材を傾けることにより、3次元的にパターンを形成することを特徴とする請求項6又は7に記載のパターン形成方法。
- 上記パターン形成工程を真空中で行なうことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載のパターン形成方法。
- 上記照射をビームにより行なうことを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載のパターン形成方法。
- 上記ビームは、イオンビーム又は電子ビームであることを特徴とする請求項10に記載のパターン形成方法。
- ビームの照射角度を変化させることにより、3次元的にパターンを形成することを特徴とする請求項10又は11に記載のパターン形成方法。
- 上記パターン形成工程では、形成するパターンに沿ってビームを繰り返し照射することを特徴とする請求項10又は11に記載のパターン形成方法。
- 上記パターン形成工程では、形成するパターンに沿ってビームを繰り返し照射し、当該繰り返すビームの照射回数の増加に伴い、ビームの照射によって描写する形状を変化させることを特徴とする請求項10又は11に記載のパターン形成方法。
- 電磁波、イオン又は電子により重合反応を引き起こす重合性基を、イオン液体を構成するアニオン及びカチオンの少なくとも何れか一方に置換したイオン液体に対して、電磁波、イオン又は電子を照射して、当該イオン液体を重合反応させ、照射した部分に当該重合物を析出させることにより、当該重合物のパターンを形成するパターン形成工程を含み、上記パターン形成工程では、当該照射をビームにより行なうとともに、形成するパターンに沿ってビームを繰り返し照射し、当該繰り返すビームの照射回数の増加に伴い、ビームの照射によって描写する形状を変化させることにより、パターンの積層方向に向かって、当該変化した形状のパターンが積み重なったパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。
- 上記パターン形成工程を真空中で行なうことを特徴とする請求項15に記載のパターン形成方法。
- 上記ビームは、イオンビーム又は電子ビームであることを特徴とする請求項15または16に記載のパターン形成方法。
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