JP5773624B2 - 微細構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、高アスペクト比な金属微細構造体を高精度で容易に得ることができる微細構造体の製造方法を提供するものである。
まず、Si基板の表面および裏面に第1の絶縁膜を形成する(第1工程)。図1(A)に示すように、Si基板10の表面1および裏面2に第1の絶縁膜20を形成する。Si基板10のサイズや厚みは、所望の微細構造体に対応して決めることができる。また、Si基板10の抵抗率は10Ωcm以下、好ましくは0.1Ωcm以下が最適である。
図2は、本発明の微細構造体の製造方法の第2の実施態様を説明する図である。図2には、本発明の第2実施形態を示す。ここでは、Si基板の両面に微細構造体を形成して、該微細構造体をモールドにして、その内部に電解めっきで金属の微細構造体を形成する方法を開示する。
まず、図1(A)に示すように、Si基板10の上に第1の絶縁膜20を形成する。Si基板は、100mmφ、400μm厚で、抵抗率が0.02Ωcmである。第1の絶縁膜20の材質は、SiO2である。SiO2の成膜方法はウェット熱酸化法を用いた。1050℃で4時間の熱酸化によって、Si基板10の表裏にそれぞれ1.2μm程度のSiO2膜を形成した。SiO2膜の抵抗率は、1000Ωcm以上であった。
まず、図2(A)から(C)に示すように、Si基板10の表面にSi微細構造体を形成した。形成方法は、第1実施形態において図1(A)から(C)で示した方法と同様でもよいので、差異部分だけを説明する。
まず、図3(A)から(G)に示すように、Si基板10からSi微細構造体を形成して、Siモールド40を作製する。図3(A)から(F)に示す工程は、実施例2において図2(A)から(F)で示した方法と同様でもよいので、ここで詳細説明を省略する。
本実施形態の撮像装置によれば、より欠陥の少ない吸収格子を用いているため、被検体の位相像をより正確に得ることができる。
2 Si基板の裏面
10 Si基板
11 部分的に露出されたSi基板の表面
12 Siの凹部
13 Siの凹部の側壁
14 Siの凹部の底部
15 Siの露出面
20 第1の絶縁膜
21 第1の絶縁膜のパターン
30 第2の絶縁膜
33 Siの凹部の側壁に形成された第2の絶縁膜
34 Siの凹部の底部に形成された第2の絶縁膜
40 Siモールド
41 金属膜
Claims (27)
- Si基板に第1の絶縁膜を形成する第1工程と、
前記第1の絶縁膜の一部を除去してSi表面を露出する第2工程と、
該露出されたSi表面から前記Si基板をエッチングして凹部を形成する第3工程と、
前記凹部の側壁及び底面に厚さが5nm以上5000nm以下の第2の絶縁膜を形成する第4工程と、
前記凹部の底面に形成されている前記第2の絶縁膜の少なくとも一部を除去してSiの露出面を形成する第5工程と、
前記凹部に金属を電解めっきにより充填する第6工程と、を有することを特徴とするX線吸収格子の製造方法。 - Si基板に第1の絶縁膜を形成する第1工程と、
前記第1の絶縁膜の一部を除去してSi表面を露出する第2工程と、
該露出したSi表面から前記Si基板をエッチングして凹部を形成する第3工程と、
前記凹部の側壁及び底面に厚さが5nm以上5000nm以下の第2の絶縁膜を形成する第4工程と、
前記凹部の底面に形成されている前記第2の絶縁膜の少なくとも一部を除去してSiの露出面を形成する第5工程と、
前記Siの露出面に金属膜を付与する工程と、
前記凹部に金属を電解めっきにより充填する第6工程と、を有することを特徴とするX線吸収格子の製造方法。 - 電子ビーム蒸着装置を使用して、前記金属膜を付与することを特徴とする請求項2に記載のX線吸収格子の製造方法。
- 前記金属膜は、前記金属よりイオン化傾向が大きい金属を含むことを特徴とする請求項2又は3に記載のX線吸収格子の製造方法。
- 前記第4工程において、
前記第2の絶縁膜を前記Si基板の熱酸化により形成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のX線吸収格子の製造方法。 - 前記第1の絶縁膜は、Siの酸化膜又はSiの窒化膜であり、
前記第6工程において、前記Si基板の上面は前記第1の絶縁膜により保護されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のX線吸収格子の製造方法。 - 前記第4の工程において前記底面に形成する前記第2の絶縁膜は、
前記第1の絶縁膜よりも膜厚が薄いことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のX線吸収格子の製造方法。 - 前記凹部のアスペクト比が5以上150以下であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のX線吸収格子の製造方法。
- 前記凹部のアスペクト比が5以上100以下であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のX線吸収格子の製造方法。
- 前記第1工程において、前記第1の絶縁膜を前記Si基板の表面および裏面に形成し、
前記第2工程において、前記Si基板の表面の前記第1の絶縁膜の一部を除去して前記Si表面を露出し、
前記第3工程において、前記Si基板の表面の第1の絶縁膜をマスクとして露出されたSi表面からSi基板をエッチングしてSiの凹部を形成し、
前記第4工程において、第2の絶縁膜を前記Siの凹部の側壁及び底面に形成し、
前記第5工程において、前記Siの凹部の底面に形成された前記第2の絶縁膜を少なくとも部分的に除去してSiの露出面を形成し、
前記第6工程において、前記凹部に金属を電解めっきにより充填することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のX線吸収格子の製造方法。 - 前記第1工程において、第1の絶縁膜をSi基板の表面および裏面に形成し、
前記第2工程において、前記Si基板の表面の前記第1の絶縁膜の一部を除去してSi基板のSi表面を露出した後、前記Si基板の表面の第1の絶縁膜をマスクとして露出されたSi表面からSi基板をエッチングして、前記Si基板の表面にSiの凹部を形成し、
前記第3工程において、前記Si基板の裏面の第1の絶縁膜の一部を除去してSi基板のSi表面を露出した後、前記Si基板の裏面の第1の絶縁膜をマスクとして露出されたSi表面からSi基板をエッチングして、前記Si基板の裏面にSiの凹部を形成し、
前記第4工程において、第2の絶縁膜を前記Si基板の表面および裏面のSiの凹部の側壁及び底面に形成し、
前記第5工程において、前記Si基板の表面および裏面のSiの凹部の底面に形成された前記第2の絶縁膜を少なくとも部分的に除去してSiの露出面を形成し、
前記第6工程において、前記Si基板の表面および裏面の前記凹部に金属を電解めっきにより充填することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のX線吸収格子の製造方法。 - 前記Si基板の表面および裏面にSiの凹部を鏡面対称になる様に形成することを特徴とする請求項11に記載のX線吸収格子の製造方法。
- 前記Si基板の表面および裏面の第1の絶縁膜をマスクとして露出されたSi表面からSi基板をエッチングして、前記Si基板の表面および裏面にSiの凹部を各々の凹部が貫通する様に形成することを特徴とする請求項11又は12に記載のX線吸収格子の製造方法。
- 前記第5工程において、前記Siの露出面は前記Siの凹部の側壁の一部を含む請求項1乃至13のいずれか1項に記載のX線吸収格子の製造方法。
- 前記Si基板は、抵抗率が10Ωcm以下であることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のX線吸収格子の製造方法。
- 前記第2の絶縁膜の膜厚は10nm以上1000nm以下であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載のX線吸収格子の製造方法。
- 複数の凹部が配置されているSi基板と、
前記複数の凹部のそれぞれに配置されている金属と、
前記複数の凹部のそれぞれの側壁と前記金属との間に配置され、膜厚が5nm以上5000nm以下の絶縁膜と、を備え、
前記絶縁膜は、前記凹部の底面の少なくとも一部には配置されていないことを特徴とするX線吸収格子。 - 複数の貫通孔が配置されているSi基板と、
前記複数の貫通孔のそれぞれに配置されている金属と、
前記複数の貫通孔のそれぞれの側壁と前記金属との間に配置され、膜厚が5nm以上5000nm以下の絶縁膜と、
を備え、
前記絶縁膜は、前記貫通孔の側面の一部には設けられておらず、
前記側面のうち、前記絶縁膜が配置されていない領域において、前記Si基板と前記金属とが接していることを特徴とするX線吸収格子。 - 複数の凹部が配置されているSi基板と、
前記複数の凹部のそれぞれに配置されている金属と、
前記複数の凹部のそれぞれの側壁と前記金属との間に配置され、膜厚が5nm以上5000nm以下の絶縁膜と、を備え、
前記絶縁膜は、前記凹部の底面の少なくとも一部には配置されておらず、
前記底面のうち、前記絶縁膜が配置されていない領域において、前記Si基板と前記金属との間に金属膜が配置されていることを特徴とするX線吸収格子。 - 前記金属膜は、前記金属よりイオン化傾向が大きい金属を含むことを特徴とする請求項19に記載のX線吸収格子。
- 前記凹部のアスペクト比が5以上150以下であることを特徴とする請求項17、19、
20のいずれか1項に記載のX線吸収格子。 - 前記凹部のアスペクト比が5以上100以下であることを特徴とする請求項17、19、
20のいずれか1項に記載のX線吸収格子。 - 被検体を撮像する撮像装置であって、
X線源からのX線を回折する回折格子と、
前記回折格子によって回折された前記X線の一部を吸収する吸収格子と、
前記吸収格子を経たX線を検出する検出器と、を備え、
前記吸収格子は、請求項18乃至22のいずれか1項に記載のX線吸収格子であることを特徴とする撮像装置。 - Si基板に第1の絶縁膜を形成する第1工程と、
前記第1の絶縁膜の一部を除去してSi表面を露出する第2工程と、
該露出したSi表面から前記Si基板をエッチングして凹部を形成する第3工程と、
前記凹部の側壁及び底面に第2の絶縁膜を形成する第4工程と、
前記凹部の底面に形成されている前記第2の絶縁膜の少なくとも一部を除去してSiの露出面を形成する第5工程と、
前記Siの露出面に金属膜を付与する工程と、
前記凹部に金属を電解めっきにより充填する第6工程と、を有し、前記金属膜は、前記凹部に充填された金属よりイオン化傾向が大きい金属を含むことを特徴とする構造体の製造方法。 - 前記構造体は、入射したX線の一部を吸収する吸収格子であることを特徴とする請求項24に記載の構造体の製造方法。
- 複数の凹部が配置されているSi基板と、
前記複数の凹部のそれぞれに配置されている金属と、
前記複数の凹部のそれぞれの側壁と前記金属との間に配置されている絶縁膜と、を備え、
前記絶縁膜は、前記凹部の底面の少なくとも一部には配置されておらず、
前記底面のうち、前記絶縁膜が配置されていない領域において、前記Si基板と前記金属との間に金属膜が配置されており、前記金属膜は、前記凹部に配置された金属よりイオン化傾向が大きい金属を含むことを特徴とする構造体。 - 前記構造体は、入射したX線の一部を吸収する吸収格子であることを特徴とする請求項26に記載の構造体。
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