JP6204154B2 - Fine structure, method for producing the same, and aliphatic polycarbonate - Google Patents

Fine structure, method for producing the same, and aliphatic polycarbonate Download PDF

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Description

本発明は、微細構造物及びその製造方法並びに脂肪族ポリカーボネートに関する。   The present invention relates to a microstructure, a method for producing the same, and an aliphatic polycarbonate.

従来、微細構造物の代表例であるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術によって形成された構造物は、産業界において、加速度センサー、角速度センサー、あるいはμ−TAS(Micro−Total Analysis Systems)として活用されている。一般的には、シリコンに微細な加工を施すことによって微細構造物が製造されている。また、そのような製造に関わる技術の進歩は目覚しい。   Conventionally, a structure formed by MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, which is a representative example of a fine structure, has been used as an acceleration sensor, an angular velocity sensor, or μ-TAS (Micro-Total Analysis Systems) in the industry. ing. In general, a fine structure is manufactured by performing fine processing on silicon. Also, the progress of technology related to such production is remarkable.

一方、シリコンではなく、フォトリソグラフィー法によって形成したハードマスクを利用し、RIE(Reactive Ion Etching)によるプラズマエッチングによってパターニングされたポリプロピレンカーボネート(本願においては、「PPC」とも表記する)を犠牲層として、シリコン酸化膜からなる構造物を形成する技術が開示されている(非特許文献1)。   On the other hand, using a hard mask formed by photolithography instead of silicon, polypropylene carbonate (also referred to as “PPC” in the present application) patterned by plasma etching by RIE (Reactive Ion Etching) as a sacrificial layer, A technique for forming a structure made of a silicon oxide film is disclosed (Non-Patent Document 1).

Hollie A Reed 他5名,“Fabrication of microchannels using polycarbonates as sacrificial materials”,Institute of Physics Publishing,J.Micromech Microeng.11,2001,p.733−737Holly A Reed et al., “Fabrication of microchannels using polycarbonates as sacificial materials”, Institute of Physics Publishing, J. Am. Micromech Microeng. 11, 2001, p. 733-737

しかしながら、シリコンを母材とする微細構造物や、非特許文献1に開示される構造物は、いずれも、その構造物を製造するための各種の加工の際に、減圧下又は高真空下において処理するためのチャンバー及び減圧ポンプを要している。さらに、フォトリソグラフィー法を用いて高い寸法精度のパターンを形成するためには、高額な装置を用いて多くのプロセスを経る必要が生じることになる。従って、いわゆる真空プロセスやフォトリソグラフィー法を用いたプロセスを採用する限り、微細構造物の製造コストが増加するとともに、その製造に要する時間が長くなるだけでなく、製造工程の多さを考慮すれば、歩留まりの低下も避けられない。   However, the fine structure using silicon as a base material and the structure disclosed in Non-Patent Document 1 are all under reduced pressure or high vacuum during various processes for manufacturing the structure. A chamber and vacuum pump for processing are required. Furthermore, in order to form a pattern with high dimensional accuracy using a photolithography method, it is necessary to go through many processes using an expensive apparatus. Therefore, as long as a so-called vacuum process or a process using a photolithography method is employed, the manufacturing cost of the fine structure increases, and not only the time required for the manufacturing increases, but also the number of manufacturing processes is considered. In addition, a decrease in yield is inevitable.

本発明は、上述の諸問題の少なくとも1つを解決することにより、仮に大気圧下であっても製造が可能であり、寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度を有し得る微細構造物、及びその製造プロセスの実現に大きく貢献するものである。   The present invention solves at least one of the above-described problems, and can be manufactured even under atmospheric pressure, has a large dimensional freedom and can have high dimensional accuracy, And greatly contribute to the realization of the manufacturing process.

本願発明者らは、脂肪族ポリカーボネートを活用した微細構造物であっても、高い寸法精度のパターン形成を実現するためにフォトリソグラフィー法を採用してしまうと、従来から採用されているシリコンの加工によって形成される構造物との差別化が困難であるという課題に着眼した。さらに、ガラスとシリコンとの陽極接合によって形成する構造物のように材料の種類が厳しく制限される場合も、産業界から要望される様々な性能を実現することは容易ではない。そこで、本願発明者らは、そのような課題の解決に向けて鋭意研究を行った。多くの試行錯誤と分析の結果、本願発明者らは、脂肪族ポリカーボネートを寸法精度よくパターニングする手段を真空プロセスやフォトリソグラフィー法に頼らずに、脂肪族ポリカーボネート自身に型押し加工を施すか、あるいは脂肪族ポリカーボネートの層を形成するための下地に対して型押し加工を施すことが、上述の技術課題の解決し得る有効な手段であることを見出した。特に、脂肪族ポリカーボネート自身に対して型押し加工を施すことによるパターンの形成は、より高い寸法精度を実現し得ることを併せて見出した。本発明は、上述の視点と分析に基づいて創出された。   Inventors of the present application, if a photolithography method is employed to realize pattern formation with high dimensional accuracy even for a fine structure utilizing an aliphatic polycarbonate, processing of silicon that has been conventionally employed We focused on the problem that it was difficult to differentiate from the structure formed by Furthermore, even when the type of material is severely limited, such as a structure formed by anodic bonding between glass and silicon, it is not easy to realize various performances required by the industry. Therefore, the inventors of the present application have conducted intensive studies for solving such problems. As a result of many trials and errors and analysis, the inventors of the present invention either perform stamping on the aliphatic polycarbonate itself without relying on a vacuum process or a photolithography method for patterning the aliphatic polycarbonate with dimensional accuracy, or It has been found that performing an embossing process on a base for forming an aliphatic polycarbonate layer is an effective means that can solve the above technical problem. In particular, it has been found that the formation of a pattern by embossing an aliphatic polycarbonate itself can achieve higher dimensional accuracy. The present invention has been created based on the above viewpoint and analysis.

本発明の1つ微細構造物の製造方法は、貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物の製造方法であって、脂肪族ポリカーボネート又はその脂肪族ポリカーボネートの下地に型押し加工を施すことによって、その脂肪族ポリカーボネートをパターニングするパターニング工程と、その脂肪族ポリカーボネートとその下地とを覆う第1金属酸化物前駆体層を形成する前駆体層形成工程と、第1金属酸化物前駆体層を加熱して第1金属酸化物層を得る間に、前述の脂肪族ポリカーボネートを除去する除去工程と、を含む。   One method for producing a fine structure of the present invention is a method for producing a fine structure having a through hole and / or a non-through hole, and embossing an aliphatic polycarbonate or a base of the aliphatic polycarbonate. A patterning step of patterning the aliphatic polycarbonate, a precursor layer forming step of forming a first metal oxide precursor layer covering the aliphatic polycarbonate and the base, and a first metal oxide precursor layer And removing the above-mentioned aliphatic polycarbonate during heating to obtain the first metal oxide layer.

この微細構造物の製造方法によれば、いわゆる犠牲層となる脂肪族ポリカーボネートをパターニングする際に、脂肪族ポリカーボネート又はその脂肪族ポリカーボネートの下地に型押し加工を施すことにより、例えば数十nm〜数百μmという、非常に寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度のパターン形成を、大気圧下であっても実現することができる。従って、この微細構造物の製造方法によれば、微細構造物の製造コストの低減とともに、その製造に要する時間の短縮を実現し得る。加えて、フォトリソグラフィー法のような厳格に管理された作業環境における複雑な工程を経る必要がないため、歩留まりの向上も実現し得る。さらに、第1金属酸化物前駆体層の材料を適宜選定することにより、絶縁体、導体、又は半導体といった種々の電気特性や、種々の応力特性等を持ち得る第1金属酸化物層が、上述のとおり高い寸法精度の貫通孔及び/又は非貫通孔を備えることができる。また、加熱によって除去され得る脂肪族ポリカーボネートを犠牲層として貫通孔及び/又は非貫通孔を形成するため、製造された微細構造物における脂肪族ポリカーボネートの残渣の影響はほとんど無いといえる。なお、例えば、脂肪族ポリカーボネートの溶液を出発材として、その溶液の塗布等により形成された下地に対して型押し加工を施した後に、焼成することによって脂肪族ポリカーボネートを形成する場合は、その脂肪族ポリカーボネートの寸法精度がより高まることになる。   According to this fine structure manufacturing method, when patterning an aliphatic polycarbonate serving as a so-called sacrificial layer, an embossing process is performed on the base of the aliphatic polycarbonate or the aliphatic polycarbonate, for example, several tens of nm to several Pattern formation with a very large dimensional freedom of 100 μm and high dimensional accuracy can be realized even under atmospheric pressure. Therefore, according to this method for manufacturing a fine structure, it is possible to reduce the manufacturing cost of the fine structure and shorten the time required for the manufacturing. In addition, since it is not necessary to go through a complicated process in a strictly controlled work environment like the photolithography method, the yield can be improved. Furthermore, by appropriately selecting the material of the first metal oxide precursor layer, the first metal oxide layer that can have various electrical characteristics such as an insulator, a conductor, or a semiconductor, various stress characteristics, and the like is described above. As described above, through holes and / or non-through holes with high dimensional accuracy can be provided. Moreover, since the through-hole and / or the non-through-hole are formed using the aliphatic polycarbonate that can be removed by heating as a sacrificial layer, it can be said that there is almost no influence of the residue of the aliphatic polycarbonate in the manufactured microstructure. For example, when an aliphatic polycarbonate is formed by firing after an embossing process is performed on a base formed by application of the solution using an aliphatic polycarbonate solution as a starting material, the fat The dimensional accuracy of the group polycarbonate will be further increased.

また、本発明の1つの微細構造物は、貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物であって、型押し加工を施すことによってパターニングされた脂肪族ポリカーボネートと、その脂肪族ポリカーボネートの下地とを覆う第1金属酸化物前駆体層を加熱して第1金属酸化物層を得る間に、その脂肪族ポリカーボネートが除去されることによって前述の貫通孔及び/又は前述の非貫通孔が形成されるものである。   One microstructure of the present invention is a microstructure having a through hole and / or a non-through hole, and an aliphatic polycarbonate patterned by embossing, and the aliphatic polycarbonate. While the first metal oxide precursor layer covering the base is heated to obtain the first metal oxide layer, the aliphatic polycarbonate is removed, whereby the above-described through hole and / or the above non-through hole are formed. Is formed.

この微細構造物によれば、犠牲層となる脂肪族ポリカーボネートに型押し加工を施すことによってパターニングされているため、例えば数十nm〜数百μmという、非常に寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度のパターンを有することができる。また、第1金属酸化物前駆体層の材料を適宜選定することにより、絶縁体、導体、又は半導体といった種々の電気特性や、種々の応力特性等を持ち得る第1金属酸化物層は、上述のとおり高い寸法精度の貫通孔及び/又は非貫通孔を備えることができる。従って、そのような型押し加工によって形成される貫通孔及び/又は非貫通孔を備えたこの微細構造物は、精密なデバイスの一部として広く活用することができる。また、加熱によって除去され得る脂肪族ポリカーボネートを犠牲層として貫通孔及び/又は非貫通孔を形成するため、微細構造物に対する脂肪族ポリカーボネートの残渣の影響はほとんど無いといえる。   According to this microstructure, since it is patterned by embossing an aliphatic polycarbonate serving as a sacrificial layer, it has a very large dimensional freedom, for example, several tens of nanometers to several hundreds of micrometers, and high dimensions. It can have a pattern of precision. In addition, by appropriately selecting the material of the first metal oxide precursor layer, the first metal oxide layer that can have various electrical characteristics such as an insulator, a conductor, or a semiconductor, various stress characteristics, and the like is described above. As described above, through holes and / or non-through holes with high dimensional accuracy can be provided. Therefore, this microstructure having through holes and / or non-through holes formed by such embossing can be widely used as a part of a precise device. Further, since the through hole and / or the non-through hole is formed using the aliphatic polycarbonate that can be removed by heating as a sacrificial layer, it can be said that there is almost no influence of the residue of the aliphatic polycarbonate on the fine structure.

また、本発明のもう1つの微細構造物は、貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物であって、型押し加工を施すことによってパターニングされた脂肪族ポリカーボネートの下地と、前記脂肪族ポリカーボネートとを覆う第1金属酸化物前駆体層を加熱して第1金属酸化物層を得る間に、その脂肪族ポリカーボネートが除去されることによって前述の貫通孔及び/又は前述の非貫通孔が形成されるものである。   Another microstructure of the present invention is a microstructure having a through hole and / or a non-through hole, and an aliphatic polycarbonate substrate patterned by embossing, and the fat While the first metal oxide precursor layer covering the aromatic polycarbonate is heated to obtain the first metal oxide layer, the aliphatic polycarbonate is removed to remove the through hole and / or the non-through hole. Is formed.

この微細構造物によれば、型押し加工が施された脂肪族ポリカーボネートの下地によって犠牲層となる脂肪族ポリカーボネートがパターニングされているため、例えば数十nm〜数百μmという、非常に寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度のパターンを有することができる。また、型押し加工を施す対象が下地であるため、その下地の厚みの自由度が高まることから、この微細構造物の設計の自由度も高まることになる。また、第1金属酸化物前駆体層の材料を適宜選定することにより、絶縁体、導体、又は半導体といった種々の電気特性を持ち得る第1金属酸化物層は、上述のとおり高い寸法精度の貫通孔及び/又は非貫通孔を備えることができる。従って、そのような型押し加工によって形成される貫通孔及び/又は非貫通孔を備えたこの微細構造物は、精密なデバイスの一部として広く活用することができる。また、加熱によって除去され得る脂肪族ポリカーボネートを犠牲層として貫通孔及び/又は非貫通孔を形成するため、微細構造物に対する脂肪族ポリカーボネートの残渣の影響はほとんど無いといえる。   According to this microstructure, since the aliphatic polycarbonate that is the sacrificial layer is patterned by the base of the aliphatic polycarbonate that has been embossed, the dimensional freedom is very high, for example, from several tens of nanometers to several hundreds of micrometers. And a pattern with high dimensional accuracy can be obtained. In addition, since the object to be embossed is the base, the degree of freedom in the thickness of the base is increased, so the degree of freedom in designing the microstructure is also increased. In addition, by appropriately selecting the material of the first metal oxide precursor layer, the first metal oxide layer that can have various electrical characteristics such as an insulator, a conductor, or a semiconductor penetrates with high dimensional accuracy as described above. Holes and / or non-through holes can be provided. Therefore, this microstructure having through holes and / or non-through holes formed by such embossing can be widely used as a part of a precise device. Further, since the through hole and / or the non-through hole is formed using the aliphatic polycarbonate that can be removed by heating as a sacrificial layer, it can be said that there is almost no influence of the residue of the aliphatic polycarbonate on the fine structure.

また、本発明の1つの脂肪族ポリカーボネートは、貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物を形成する際に用いられる脂肪族ポリカーボネートであって、型押し加工を施すことによってパターニングされた状態を覆う第1金属酸化物前駆体層を加熱して第1金属酸化物層を得る間に、除去されることによって前述の貫通孔及び/又は前述の非貫通孔が形成されるものである。   Further, one aliphatic polycarbonate of the present invention is an aliphatic polycarbonate used for forming a fine structure having through holes and / or non-through holes, and is patterned by embossing. While the first metal oxide precursor layer covering the state is heated to obtain the first metal oxide layer, it is removed to form the aforementioned through hole and / or the aforementioned non-through hole. .

この脂肪族ポリカーボネートによれば、型押し加工を施すことによってパターニングされた状態の脂肪族ポリカーボネートを、貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物のための犠牲層として活用している。従って、型押し加工による、非常に寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度のパターンの実現に寄与ることができる。また、加熱によって除去され得る脂肪族ポリカーボネートを犠牲層として貫通孔及び/又は非貫通孔を形成するため、この脂肪族ポリカーボネートの残渣は、微細構造物に対してほとんど影響しないといえる。なお、この脂肪族ポリカーボネートのパターニングは、脂肪族ポリカーボネート自身に型押し加工を施すことによっても、あるいは脂肪族ポリカーボネートの下地に型押し加工を施すことによってその脂肪族ポリカーボネートのパターニングがされてもよい。   According to this aliphatic polycarbonate, the aliphatic polycarbonate patterned by embossing is utilized as a sacrificial layer for a microstructure having a through hole and / or a non-through hole. Therefore, it is possible to contribute to the realization of a pattern having a very large dimensional freedom and high dimensional accuracy by the stamping process. Moreover, since the through-hole and / or the non-through-hole are formed using the aliphatic polycarbonate that can be removed by heating as a sacrificial layer, it can be said that the residue of the aliphatic polycarbonate hardly affects the fine structure. The aliphatic polycarbonate may be patterned by embossing the aliphatic polycarbonate itself or by embossing the base of the aliphatic polycarbonate.

なお、上述の各発明において、上述の下地が、第2金属酸化物前駆体層であり、かつ前記第1金属酸化物前駆体層と前記下地とを加熱することにより、前記下地が第1金属酸化物層と接着する第2金属酸化物となることは採用し得る好適な他の一態様である。特に、第1金属酸化物と第2金属酸化物とが、加熱される過程で、又は加熱の結果として接着することは、微細構造物の信頼性及び安定性を高めることにつながる。   In each of the above-described inventions, the base is the second metal oxide precursor layer, and the base is the first metal by heating the first metal oxide precursor layer and the base. Being a second metal oxide that adheres to the oxide layer is another preferred embodiment that can be employed. In particular, adhesion between the first metal oxide and the second metal oxide in the process of being heated or as a result of heating leads to an increase in the reliability and stability of the microstructure.

なお、本願における「基板」とは、板状体の基礎に限らず、その他の形態の基礎ないし母材を含む。また、本願における「層」は、層のみならず膜をも含む概念である。逆に、本願における「膜」は、膜のみならず層をも含む概念である。また、本願における「下地」とは、膜(又は層)を形成するための基礎となるものを指し、その形態は特に限定されない。   The “substrate” in the present application is not limited to the foundation of the plate-like body, but includes other forms of foundations or base materials. Further, the “layer” in the present application is a concept including not only a layer but also a film. Conversely, the “film” in the present application is a concept including not only a film but also a layer. In addition, the “base” in the present application refers to a base for forming a film (or layer), and the form thereof is not particularly limited.

本発明の1つの微細構造物の製造方法によれば、いわゆる犠牲層となる脂肪族ポリカーボネートをパターニングする際に、脂肪族ポリカーボネート又はその脂肪族ポリカーボネートの下地に型押し加工を施すことにより、非常に寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度のパターン形成を、大気圧下であっても実現することができる。   According to one manufacturing method of a fine structure of the present invention, when patterning an aliphatic polycarbonate serving as a so-called sacrificial layer, by embossing the aliphatic polycarbonate or the base of the aliphatic polycarbonate, Pattern formation with a high degree of dimensional freedom and high dimensional accuracy can be realized even under atmospheric pressure.

また、本発明の1つの微細構造物によれば、犠牲層となる脂肪族ポリカーボネートに型押し加工を施すことによってパターニングされているため、常に寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度のパターンを有することができる。また、本発明のもう1つの微細構造物によれば、型押し加工が施された脂肪族ポリカーボネートの下地によって犠牲層となる脂肪族ポリカーボネートがパターニングされているため、非常に寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度のパターンを有することができる。また、型押し加工を施す対象が下地であるため、その下地の厚みの自由度が高まることから、この微細構造物の設計の自由度も高まることになる。   In addition, according to one microstructure of the present invention, since the aliphatic polycarbonate serving as the sacrificial layer is patterned by embossing, it always has a large dimensional freedom and a pattern with high dimensional accuracy. be able to. Further, according to another microstructure of the present invention, since the aliphatic polycarbonate that is a sacrificial layer is patterned by the base of the aliphatic polycarbonate that has been embossed, the dimensional freedom is very large, And it can have a pattern with high dimensional accuracy. In addition, since the object to be embossed is the base, the degree of freedom in the thickness of the base is increased, so the degree of freedom in designing the microstructure is also increased.

加えて、本発明の1つの脂肪族ポリカーボネートによれば、型押し加工を施すことによってパターニングされた状態の脂肪族ポリカーボネートを、貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物のための犠牲層として活用しているため、型押し加工による、非常に寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度のパターンの実現に寄与することができる。   In addition, according to one aliphatic polycarbonate of the present invention, the aliphatic polycarbonate patterned by embossing is sacrificed for a microstructure having through holes and / or non-through holes. Since it is used as a layer, it can contribute to the realization of a pattern with a very large dimensional freedom and high dimensional accuracy by embossing.

本発明の第1の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における脂肪族ポリカーボネート層の微細パターンの一例のAFM像である。It is an AFM image of an example of the fine pattern of the aliphatic polycarbonate layer in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における微細構造物の一例の断面SEM写真である。It is a cross-sectional SEM photograph of an example of the microstructure in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における脂肪族ポリカーボネートのTG−DTA特性を示すグラフである。It is a graph which shows the TG-DTA characteristic of the aliphatic polycarbonate in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における微細構造物の製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the microstructure in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における他の微細構造物の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the other fine structure in the 2nd Embodiment of this invention.

本発明の実施形態である微細構造物及びそれらの製造方法を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。なお、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、本実施形態の要素は必ずしも互いの縮尺を保って記載されるものではない。さらに、各図面を見やすくするために、一部の符号が省略され得る。   A fine structure and a method for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this description, common parts are denoted by common reference symbols throughout the drawings unless otherwise specified. In the drawings, elements of the present embodiment are not necessarily described with each other kept to scale. Further, some symbols may be omitted to make each drawing easier to see.

<第1の実施形態>
1.本実施形態の微細構造物の全体構成
図1乃至図4、図6、及び図7は、それぞれ、微細構造物100の製造方法の一過程を示す断面模式図である。本実施形態においては、微細構造物100は、貫通孔と非貫通孔の群から選択される少なくとも1種を備えている。また、図8は、本実施形態における微細構造物100の一例の断面SEM写真である。
<First Embodiment>
1. 1 to 4, 6, and 7 are cross-sectional schematic views showing one process of the method for manufacturing the fine structure 100. In the present embodiment, the microstructure 100 includes at least one selected from the group of through holes and non-through holes. FIG. 8 is a cross-sectional SEM photograph of an example of the microstructure 100 in the present embodiment.

(1)脂肪族ポリカーボネートの製造工程
本実施形態の脂肪族ポリカーボネートの代表例の1つである、ポリプロピレンカーボネート(PPC)を、以下のように製造した。
(1) Production process of aliphatic polycarbonate Polypropylene carbonate (PPC), which is one of the representative examples of the aliphatic polycarbonate of this embodiment, was produced as follows.

まず、金属触媒である、有機亜鉛触媒を製造する。具体的には、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計、還流冷却管を備えた300mL容の四つ口フラスコに、酸化亜鉛8.1g(100ミリモル)、グルタル酸12.7g(96ミリモル)、酢酸0.1g(2ミリモル)、及びトルエン130g(150mL)を仕込んだ。次に、反応系内を窒素雰囲気に置換した後、そのフラスコを55℃まで昇温し、同温度で4時間攪拌することにより、前述の各材料の反応処理を行った。その後、110℃まで昇温し、さらに同温度で4時間攪拌して共沸脱水させ、水分のみを除去した。その後、そのフラスコを室温まで冷却することにより、有機亜鉛触媒を含む反応液を得た。   First, an organozinc catalyst that is a metal catalyst is manufactured. Specifically, in a 300 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer, and a reflux condenser, zinc oxide 8.1 g (100 mmol), glutaric acid 12.7 g (96 mmol), Acetic acid 0.1 g (2 mmol) and toluene 130 g (150 mL) were charged. Next, after replacing the inside of the reaction system with a nitrogen atmosphere, the temperature of the flask was raised to 55 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 4 hours to carry out the reaction treatment of each of the aforementioned materials. Thereafter, the temperature was raised to 110 ° C., and the mixture was further stirred for 4 hours at the same temperature for azeotropic dehydration to remove only moisture. Then, the reaction liquid containing an organozinc catalyst was obtained by cooling the flask to room temperature.

この反応液の一部を分取し、ろ過して得た有機亜鉛触媒について、IRを測定(サーモニコレージャパン株式会社製、商品名:AVATAR360)した。その結果、カルボン酸基に基づくピークは認められなかった。   A portion of this reaction solution was collected and filtered, and IR was measured (product name: AVATAR360, manufactured by Thermo Nicolay Japan Co., Ltd.). As a result, no peak based on the carboxylic acid group was observed.

次に、攪拌機、ガス導入管、温度計を備えた1L容のオートクレーブの系内をあらかじめ窒素雰囲気に置換した後、上述の有機亜鉛触媒を含む反応液8.0mL(有機亜鉛触媒を1.0g含む)、ヘキサン131g(200mL)、及びプロピレンオキシド46.5g(0.80モル)を仕込んだ。次に、攪拌しながら二酸化炭素を加えることによって反応系内を二酸化炭素雰囲気に置換し、反応系内が1.5MPaとなるまで二酸化炭素を充填した。その後、そのオートクレーブを60℃に昇温し、反応により消費される二酸化炭素を補給しながら6時間重合反応を行なった。   Next, after the inside of a 1 L autoclave system equipped with a stirrer, a gas introduction pipe, and a thermometer was previously replaced with a nitrogen atmosphere, 8.0 mL of the reaction solution containing the above-described organic zinc catalyst (1.0 g of the organic zinc catalyst was added) Containing), 131 g (200 mL) of hexane, and 46.5 g (0.80 mol) of propylene oxide. Next, carbon dioxide was added while stirring to replace the inside of the reaction system with a carbon dioxide atmosphere, and carbon dioxide was charged until the inside of the reaction system became 1.5 MPa. Thereafter, the autoclave was heated to 60 ° C., and a polymerization reaction was carried out for 6 hours while supplying carbon dioxide consumed by the reaction.

反応終了後、オートクレーブを冷却して脱圧し、ろ過した。その後、減圧乾燥することによりPPC(不可避不純物を含み得る。以下、同じ)を80.8g得た。   After completion of the reaction, the autoclave was cooled, depressurized and filtered. Thereafter, 80.8 g of PPC (which may contain inevitable impurities. The same applies hereinafter) was obtained by drying under reduced pressure.

得られたPPCは、下記の物性を有することから同定することができた。
IR(KBr)の吸収ピーク:1742,1456,1381,1229,1069,787(いずれも単位はcm−1
また、得られたPPCの数平均分子量は、52000であった。
The obtained PPC could be identified from the following physical properties.
IR (KBr) absorption peak: 1742, 1456, 1381, 1229, 1069, 787 (both units are cm -1 )
The number average molecular weight of the obtained PPC was 52,000.

ところで、上述の脂肪族ポリカーボネートの数平均分子量は52000であったが、この数値に限定されない。例えば、数平均分子量が5000〜1000000であれば、好適に使用することができる。また、より好ましい数平均分子量は、10000〜500000である。なお、脂肪族ポリカーボネートの数平均分子量が5000未満の場合、脂肪族ポリカーボネートの溶液を使用する際に溶液の粘度が低くなり、ハンドリングが困難になる、パターニング後の脂肪族ポリカーボネートの寸法自由度が低下するという問題が生じ得る。また、脂肪族ポリカーボネートの数平均分子量が1000000を超える場合、脂肪族ポリカーボネートの溶液を使用する際に溶液の粘度が高くなり、ハンドリングが困難になる、パターニング後の脂肪族ポリカーボネートの寸法精度が低下するという問題が生じ得る。   By the way, although the number average molecular weight of the above-mentioned aliphatic polycarbonate was 52000, it is not limited to this value. For example, if the number average molecular weight is 5,000 to 1,000,000, it can be suitably used. A more preferred number average molecular weight is 10,000 to 500,000. In addition, when the number average molecular weight of the aliphatic polycarbonate is less than 5000, the viscosity of the solution becomes low when the aliphatic polycarbonate solution is used, and handling becomes difficult, and the dimensional freedom of the aliphatic polycarbonate after patterning decreases. Problems may occur. Further, when the number average molecular weight of the aliphatic polycarbonate exceeds 1,000,000, the viscosity of the solution becomes high when the aliphatic polycarbonate solution is used, and handling becomes difficult, and the dimensional accuracy of the aliphatic polycarbonate after patterning decreases. The problem can arise.

[脂肪族ポリカーボネートの数平均分子量の測定方法]
上述の脂肪族ポリカーボネート濃度が0.5質量%のクロロホルム溶液を調製し、高速液体クロマトグラフを用いて測定した。測定後、同一条件で測定した数平均分子量が既知のポリスチレンと比較することにより、分子量を算出した。また、測定条件は、以下の通りである。
機種:HLC−8020
カラム:GPCカラム
(東ソー株式会社の商品名:TSK GEL Multipore HXL−M)
カラム温度:40℃
溶出液:クロロホルム
流速:1mL/分
[Method for measuring number average molecular weight of aliphatic polycarbonate]
A chloroform solution having an aliphatic polycarbonate concentration of 0.5% by mass was prepared and measured using a high performance liquid chromatograph. After the measurement, the molecular weight was calculated by comparing with polystyrene having a known number average molecular weight measured under the same conditions. The measurement conditions are as follows.
Model: HLC-8020
Column: GPC column (trade name of Tosoh Corporation: TSK GEL Multipore HXL-M)
Column temperature: 40 ° C
Eluent: Chloroform Flow rate: 1 mL / min

また、本実施形態において、脂肪族ポリカーボネートを含む溶液に採用される有機溶媒は、脂肪族ポリカーボネートを溶解可能な有機溶媒であれば特に限定されない。有機溶媒の具体例は、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、α−ターピネオール、β−ターピネオール、N−メチル−2−ピロリドン、イソプロピルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トルエン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートなどである。   Moreover, in this embodiment, the organic solvent employ | adopted for the solution containing an aliphatic polycarbonate will not be specifically limited if it is an organic solvent which can melt | dissolve an aliphatic polycarbonate. Specific examples of the organic solvent include diethylene glycol monoethyl ether acetate, α-terpineol, β-terpineol, N-methyl-2-pyrrolidone, isopropyl alcohol, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, toluene, cyclohexane, methyl ethyl ketone, dimethyl carbonate , Diethyl carbonate, propylene carbonate and the like.

また、本実施形態で用いられる脂肪族ポリカーボネートの種類は特に限定されない。好適には、熱分解性の良い吸熱分解型の脂肪族ポリカーボネートが用いられる。なお、脂肪族ポリカーボネートの熱分解反応が吸熱反応であることは、示差熱測定法(DTA)によって確認することができる。このような脂肪族ポリカーボネートは、酸素含有量が高く、比較的低温で低分子化合物に分解することが可能であるため、金属酸化物中の炭素不純物に代表される不純物の残存量を低減させることに積極的に寄与する。   Moreover, the kind of aliphatic polycarbonate used by this embodiment is not specifically limited. Preferably, an endothermic decomposition type aliphatic polycarbonate having good thermal decomposability is used. In addition, it can be confirmed by the differential thermal measurement method (DTA) that the thermal decomposition reaction of the aliphatic polycarbonate is an endothermic reaction. Such an aliphatic polycarbonate has a high oxygen content and can be decomposed into a low molecular weight compound at a relatively low temperature, thereby reducing the residual amount of impurities typified by carbon impurities in the metal oxide. Contribute positively.

また、例えば、エポキシドと二酸化炭素とを重合反応させた脂肪族ポリカーボネートも、本実施形態において採用し得る好適な一態様である。このようなエポキシドと二酸化炭素とを重合反応させた脂肪族ポリカーボネートを用いることにより、脂肪族ポリカーボネートの構造を制御することで吸熱分解性を向上させられる所望の分子量を有する脂肪族ポリカーボネートが得られるという効果が奏される。とりわけ、脂肪族ポリカーボネートの中でも酸素含有量が高く、比較的低温で低分子化合物に分解する観点から言えば、脂肪族ポリカーボネートは、ポリエチレンカーボネート、及びポリプロピレンカーボネートからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。   In addition, for example, an aliphatic polycarbonate obtained by polymerizing epoxide and carbon dioxide is also a suitable aspect that can be employed in the present embodiment. By using an aliphatic polycarbonate obtained by polymerizing such an epoxide and carbon dioxide, an aliphatic polycarbonate having a desired molecular weight capable of improving endothermic degradability can be obtained by controlling the structure of the aliphatic polycarbonate. An effect is produced. In particular, aliphatic polycarbonate is at least one selected from the group consisting of polyethylene carbonate and polypropylene carbonate from the viewpoint of high oxygen content and decomposition into a low molecular weight compound at a relatively low temperature. It is preferable.

また、上述のエポキシドは、二酸化炭素と重合反応して主鎖に脂肪族を含む構造を有する脂肪族ポリカーボネートとなるエポキシドであれば特に限定されない。例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1−ブテンオキシド、2−ブテンオキシド、イソブチレンオキシド、1−ペンテンオキシド、2−ペンテンオキシド、1−ヘキセンオキシド、1−オクテンオキシド、1−デセンオキシド、シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、ビニルシクロヘキセンオキシド、3−フェニルプロピレンオキシド、3,3,3−トリフルオロプロピレンオキシド、3−ナフチルプロピレンオキシド、3−フェノキシプロピレンオキシド、3−ナフトキシプロピレンオキシド、ブタジエンモノオキシド、3−ビニルオキシプロピレンオキシド、及び3−トリメチルシリルオキシプロピレンオキシド等のエポキシドは、本実施形態において採用し得る一例である。これらのエポキシドの中でも、二酸化炭素との高い重合反応性を有する観点から、エチレンオキシド、及びプロピレンオキシドが好適に用いられる。なお、上述の各エポキシドは、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上を組み合わせて用いられることもできる。   The above epoxide is not particularly limited as long as it is an epoxide that becomes an aliphatic polycarbonate having a structure containing an aliphatic group in the main chain by a polymerization reaction with carbon dioxide. For example, ethylene oxide, propylene oxide, 1-butene oxide, 2-butene oxide, isobutylene oxide, 1-pentene oxide, 2-pentene oxide, 1-hexene oxide, 1-octene oxide, 1-decene oxide, cyclopentene oxide, cyclohexene oxide Styrene oxide, vinylcyclohexene oxide, 3-phenylpropylene oxide, 3,3,3-trifluoropropylene oxide, 3-naphthylpropylene oxide, 3-phenoxypropylene oxide, 3-naphthoxypropylene oxide, butadiene monooxide, 3- Epoxys such as vinyloxypropylene oxide and 3-trimethylsilyloxypropylene oxide are examples that can be employed in this embodiment. Among these epoxides, ethylene oxide and propylene oxide are preferably used from the viewpoint of high polymerization reactivity with carbon dioxide. In addition, each above-mentioned epoxide may be used individually, respectively, and can also be used in combination of 2 or more type.

また、上述とおり、脂肪族ポリカーボネートの製造方法の一例として、上述のエポキシドと二酸化炭素とを金属触媒の存在下で重合反応させる方法等が採用され得る。   As described above, as an example of a method for producing an aliphatic polycarbonate, a method in which the above-described epoxide and carbon dioxide are subjected to a polymerization reaction in the presence of a metal catalyst may be employed.

また、上述の金属触媒の代表的な例は、アルミニウム触媒、又は亜鉛触媒である。これらの中でも、エポキシドと二酸化炭素との重合反応において高い重合活性を有することから、亜鉛触媒が好ましく用いられる。また、上述とおり、亜鉛触媒の中でも有機亜鉛触媒が特に好ましく用いられる。   Moreover, the typical example of the above-mentioned metal catalyst is an aluminum catalyst or a zinc catalyst. Among these, a zinc catalyst is preferably used because it has high polymerization activity in the polymerization reaction of epoxide and carbon dioxide. Further, as described above, an organic zinc catalyst is particularly preferably used among the zinc catalysts.

また、上述の有機亜鉛触媒の代表的な例は、
酢酸亜鉛、ジエチル亜鉛、ジブチル亜鉛等の有機亜鉛触媒;あるいは、
一級アミン、2価のフェノール、2価の芳香族カルボン酸、芳香族ヒドロキシ酸、脂肪族ジカルボン酸、脂肪族モノカルボン酸等の化合物と亜鉛化合物とを反応させることにより得られる有機亜鉛触媒など
である。
これらの有機亜鉛触媒の中でも、より高い重合活性を有することから、亜鉛化合物と、脂肪族ジカルボン酸と、脂肪族モノカルボン酸とを反応させて得られる有機亜鉛触媒を採用することは好適な一態様である。
A typical example of the above-mentioned organozinc catalyst is
Organozinc catalysts such as zinc acetate, diethyl zinc, dibutyl zinc; or
With organic zinc catalysts obtained by reacting compounds such as primary amines, divalent phenols, divalent aromatic carboxylic acids, aromatic hydroxy acids, aliphatic dicarboxylic acids, and aliphatic monocarboxylic acids with zinc compounds is there.
Among these organic zinc catalysts, since it has higher polymerization activity, it is preferable to employ an organic zinc catalyst obtained by reacting a zinc compound, an aliphatic dicarboxylic acid, and an aliphatic monocarboxylic acid. It is an aspect.

また、重合反応に用いられる上述の金属触媒の使用量は、エポキシド100質量部に対して、0.001〜20質量部であることが好ましく、0.01〜10質量部であることがより好ましい。金属触媒の使用量が0.001質量部未満の場合、重合反応が進行しにくくなるおそれがある。また、金属触媒の使用量が20質量部を超える場合、使用量に見合う効果がなく経済的でなくなるおそれがある。   Moreover, it is preferable that the usage-amount of the above-mentioned metal catalyst used for a polymerization reaction is 0.001-20 mass parts with respect to 100 mass parts of epoxides, and it is more preferable that it is 0.01-10 mass parts. . When the usage-amount of a metal catalyst is less than 0.001 mass part, there exists a possibility that a polymerization reaction may become difficult to advance. Moreover, when the usage-amount of a metal catalyst exceeds 20 mass parts, there exists a possibility that there may be no effect corresponding to a usage-amount and it may become economical.

上述の重合反応において必要に応じて用いられる反応溶媒は、特に限定されるものではない。この反応溶媒は、種々の有機溶媒が適用し得る。この有機溶媒の具体例は、
ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;
クロロメタン、メチレンジクロリド、クロロホルム、四塩化炭素、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、エチルクロリド、トリクロロエタン、1−クロロプロパン、2−クロロプロパン、1−クロロブタン、2−クロロブタン、1−クロロ−2−メチルプロパン、クロルベンゼン、ブロモベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒;
ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒など
である。
The reaction solvent used as needed in the above polymerization reaction is not particularly limited. Various organic solvents can be applied as the reaction solvent. Specific examples of this organic solvent are:
Aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, octane, decane and cyclohexane;
Aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene;
Chloromethane, methylene dichloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, ethyl chloride, trichloroethane, 1-chloropropane, 2-chloropropane, 1-chlorobutane, 2-chlorobutane, 1-chloro-2 -Halogenated hydrocarbon solvents such as methylpropane, chlorobenzene, bromobenzene;
And carbonate solvents such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and propylene carbonate.

また、上述の反応溶媒の使用量は、反応を円滑にさせる観点から、エポキシド100質量部に対して、500質量部以上10000質量部以下であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the usage-amount of the above-mentioned reaction solvent is 500 to 10000 mass parts with respect to 100 mass parts of epoxides from a viewpoint of making reaction smooth.

また、上述の重合反応において、エポキシドと二酸化炭素とを金属触媒の存在下で反応させる方法としては、特に限定されるものではない。例えば、オートクレーブに、上述のエポキシド、金属触媒、及び必要により反応溶媒を仕込み、混合した後、二酸化炭素を圧入して、反応させる方法が採用され得る。   In the above polymerization reaction, the method of reacting epoxide and carbon dioxide in the presence of a metal catalyst is not particularly limited. For example, a method may be employed in which the above epoxide, metal catalyst, and reaction solvent as required are charged into an autoclave and mixed, and then carbon dioxide is injected to react.

加えて、上述の重合反応において用いられる二酸化炭素の使用圧力は、特に限定されない。代表的には、0.1MPa〜20MPaであることが好ましく、0.1MPa〜10MPaであることがより好ましく、0.1MPa〜5MPaであることがさらに好ましい。二酸化炭素の使用圧力が20MPaを超える場合、使用圧力に見合う効果がなく経済的でなくなるおそれがある。   In addition, the operating pressure of carbon dioxide used in the above polymerization reaction is not particularly limited. Typically, the pressure is preferably 0.1 MPa to 20 MPa, more preferably 0.1 MPa to 10 MPa, and further preferably 0.1 MPa to 5 MPa. When the use pressure of carbon dioxide exceeds 20 MPa, there is a possibility that the effect corresponding to the use pressure may not be obtained and it may not be economical.

また、上述の重合反応における重合反応温度は、特に限定されない。代表的には、30〜100℃であることが好ましく、40〜80℃であることがより好ましい。重合反応温度が30℃未満の場合、重合反応に長時間を要するおそれがある。また、重合反応温度が100℃を超える場合、副反応が起こり、収率が低下するおそれがある。重合反応時間は、重合反応温度により異なるために一概には言えないが、代表的には、2時間〜40時間であることが好ましい。   Moreover, the polymerization reaction temperature in the above-mentioned polymerization reaction is not particularly limited. Typically, the temperature is preferably 30 to 100 ° C, and more preferably 40 to 80 ° C. When the polymerization reaction temperature is less than 30 ° C., the polymerization reaction may take a long time. On the other hand, when the polymerization reaction temperature exceeds 100 ° C., side reactions occur and the yield may decrease. Since the polymerization reaction time varies depending on the polymerization reaction temperature, it cannot be generally stated, but typically it is preferably 2 hours to 40 hours.

重合反応終了後は、ろ過等によりろ別し、必要により溶媒等で洗浄後、乾燥させることにより、脂肪族ポリカーボネートを得ることができる。   After completion of the polymerization reaction, an aliphatic polycarbonate can be obtained by filtering off by filtration or the like, washing with a solvent or the like if necessary, and drying.

(2)脂肪族ポリカーボネートの型押し工程
次に、本実施形態の脂肪族ポリカーボネートである、ポリプロピレンカーボネート(PPC)の溶液を出発材として、図1に示すように、この脂肪族ポリカーボネートの下地となるシリコン基板(以下、単に「基板」ともいう)10上に脂肪族ポリカーボネート層20を形成する。なお、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート層20を形成するための溶液の溶媒は、diethyleneglycolmonoethyl ether(DGMEEとも表記される)であり、溶質であるPPCの濃度は、6.25%である。また、本実施形態においては、基板10上に、スピンコーティング法によって形成した、膜厚330nmの脂肪族ポリカーボネート層20を形成する。なお、スピンコーティングの条件及び/又は回数によって、脂肪族ポリカーボネート層20の所望の厚みを得ることができる。
(2) Aliphatic polycarbonate embossing step Next, as a starting material, a solution of polypropylene carbonate (PPC), which is the aliphatic polycarbonate of this embodiment, becomes the base of this aliphatic polycarbonate as shown in FIG. An aliphatic polycarbonate layer 20 is formed on a silicon substrate (hereinafter also simply referred to as “substrate”) 10. In addition, the solvent of the solution for forming the aliphatic polycarbonate layer 20 of the present embodiment is dimethyleneethyl ether (also expressed as DGMEE), and the concentration of PPC as a solute is 6.25%. In this embodiment, the aliphatic polycarbonate layer 20 having a thickness of 330 nm is formed on the substrate 10 by spin coating. In addition, the desired thickness of the aliphatic polycarbonate layer 20 can be obtained according to the conditions and / or the number of times of spin coating.

なお、本実施形態では、高い塑性変形能力を得た前駆体層に対して型押し加工を施すこととしている。その結果、型押し加工を施す際に印加する圧力が0.1MPa以上20MPa以下という低い圧力であっても、各前駆体層が型の表面形状に追随して変形するようになり、所望の型押し構造を高い精度で形成することが可能となる。また、その圧力を0.1MPa以上20MPa以下という低い圧力範囲に設定することにより、型押し加工を施す際に型が損傷し難くなるとともに、大面積化にも有利となる。   In the present embodiment, the stamping process is performed on the precursor layer having a high plastic deformation ability. As a result, even when the pressure applied when performing the die pressing process is a low pressure of 0.1 MPa or more and 20 MPa or less, each precursor layer comes to deform following the surface shape of the die, and the desired die The push structure can be formed with high accuracy. In addition, by setting the pressure within a low pressure range of 0.1 MPa or more and 20 MPa or less, the mold is less likely to be damaged during the stamping process, and it is advantageous for increasing the area.

ここで、上記の圧力を「0.1MPa以上20MPa以下」の範囲内としたのは、以下の理由による。まず、その圧力が0.1MPa未満の場合には、圧力が低すぎて各前駆体層を型押しすることができなくなる場合があるからである。なお、脂肪族ポリカーボネートとしてポリプロピレンカーボネートを採用する場合は、ポリプロピレンカーボネートが比較的柔らかい材料であることから、0.1MPa程度であっても、型押し加工が可能となる。他方、その圧力が20MPaもあれば、十分に前駆体層を型押しすることができるため、これ以上の圧力を印加する必要がないからである。前述の観点から言えば、上述の第2の実施形態における型押し工程においては、0.5MPa以上10MPa以下の範囲内にある圧力で型押し加工を施すことが、より好ましい。   Here, the reason why the pressure is within the range of “0.1 MPa to 20 MPa” is as follows. First, if the pressure is less than 0.1 MPa, the pressure may be too low to emboss each precursor layer. When polypropylene carbonate is used as the aliphatic polycarbonate, since the polypropylene carbonate is a relatively soft material, the embossing can be performed even at about 0.1 MPa. On the other hand, if the pressure is 20 MPa, the precursor layer can be sufficiently embossed, so that it is not necessary to apply more pressure. From the viewpoint described above, it is more preferable that the embossing process is performed at a pressure within the range of 0.5 MPa or more and 10 MPa or less in the embossing process in the second embodiment.

なお、本実施形態の下地を形成する基板10は、上述のシリコン基板に限定されず、一般的な電子デバイス又はMEMS(又は、NEMS,Nano Electro Mechanical Systemsの略)に用いられる基板を用いることができる。例えば、高耐熱ガラス、SiO/Si基板(すなわち、シリコン基板上に酸化シリコン膜を形成した基板)、アルミナ(Al)基板、STO(SrTiO)基板、Si基板の表面にSiO層及びTi層を介してSTO(SrTiO)層を形成した絶縁性基板等、半導体基板(例えば、Si基板、SiC基板、Ge基板等)を含む、種々の絶縁性基材が適用できる。なお、絶縁性基板には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、アラミド、芳香族ポリアミドなどの材料からなる、フィルム又はシートが含まれる。また、基板の厚さは特に限定されないが、例えば3μm以上300μm以下である。また、基板は、硬質であってもよく、フレキシブルであってもよい。 Note that the substrate 10 forming the base of the present embodiment is not limited to the above-described silicon substrate, and a substrate used for a general electronic device or MEMS (or NEMS, Nano Electro Mechanical Systems) may be used. it can. For example, high heat-resistant glass, SiO 2 / Si substrate (that is, a substrate in which a silicon oxide film is formed on a silicon substrate), alumina (Al 2 O 3 ) substrate, STO (SrTiO) substrate, SiO 2 layer on the surface of Si substrate In addition, various insulating substrates including a semiconductor substrate (for example, a Si substrate, a SiC substrate, a Ge substrate, etc.) such as an insulating substrate in which an STO (SrTiO) layer is formed via a Ti layer can be applied. The insulating substrate is made of materials such as polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefins, cellulose triacetate, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polysulfone, aramid, and aromatic polyamide. Film or sheet is included. Further, the thickness of the substrate is not particularly limited, but is, for example, 3 μm or more and 300 μm or less. Further, the substrate may be hard or flexible.

その後、脂肪族ポリカーボネート層20を、大気中で、所定時間(例えば、5分間)、150℃で加熱する予備焼成が行われる。なお、この予備焼成においては、PPC自身は分解しない又は実質的に分解していないが、溶媒成分はほぼ蒸発ないし分解することによって消失することになる。   Thereafter, pre-baking is performed in which the aliphatic polycarbonate layer 20 is heated in the atmosphere at 150 ° C. for a predetermined time (for example, 5 minutes). In this preliminary calcination, PPC itself is not decomposed or substantially not decomposed, but the solvent component is almost lost by evaporation or decomposition.

本実施形態においては、予備焼成が行われた後、脂肪族ポリカーボネート層20に対して型押し加工が施される。具体的には、図2に示すように、100℃以上200℃以下(代表的には、150℃)に加熱した状態で、第1金属酸化物前駆体層用型M1を用いて、0.1MPa以上20MPa以下(代表的には、10MPa)の圧力で脂肪族ポリカーボネート層20に対して型押し加工を施す。その結果、図3に示すように、脂肪族ポリカーボネート層20の型押し構造が形成される。   In the present embodiment, after preliminary firing, the aliphatic polycarbonate layer 20 is embossed. Specifically, as shown in FIG. 2, in the state heated to 100 ° C. or more and 200 ° C. or less (typically 150 ° C.), the first metal oxide precursor layer mold M1 is used. An embossing process is performed on the aliphatic polycarbonate layer 20 at a pressure of 1 MPa to 20 MPa (typically 10 MPa). As a result, as shown in FIG. 3, an embossed structure of the aliphatic polycarbonate layer 20 is formed.

その後、本実施形態では、大気圧下においてプラズマを照射し、脂肪族ポリカーボネート層20の全体を表面側からエッチングする。具体的には、エッチング処理チャンバー内に、酸素(O)が導入された状態で、15Wの電力が印加される条件で形成されたプラズマにより脂肪族ポリカーボネート層20のエッチングが行われる。その結果、図4に示すように、パターンが形成されない領域(除去対象領域)の脂肪族ポリカーボネート層20が除去される一方、パターンが形成される領域の脂肪族ポリカーボネート層20は一定以上の厚みを残すため、最終的にパターンが形成される。なお、本実施形態においては、例えば数十nm〜数百μmという、非常に寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度のパターン形成を、大気圧下であっても実現することができることは特筆に価する。 Thereafter, in this embodiment, plasma is irradiated under atmospheric pressure, and the entire aliphatic polycarbonate layer 20 is etched from the surface side. Specifically, the aliphatic polycarbonate layer 20 is etched by plasma formed under the condition that 15 W of power is applied in a state where oxygen (O 2 ) is introduced into the etching treatment chamber. As a result, as shown in FIG. 4, the aliphatic polycarbonate layer 20 in the region where the pattern is not formed (removal target region) is removed, while the aliphatic polycarbonate layer 20 in the region where the pattern is formed has a certain thickness or more. In order to leave, a pattern is finally formed. It should be noted that in the present embodiment, pattern formation with a very large dimensional freedom and high dimensional accuracy, for example, several tens nm to several hundreds μm can be realized even under atmospheric pressure. Deserve.

より具体的な本実施形態の実施例として、脂肪族ポリカーボネート層20であるPPCからなる層によって形成された微細なパターンを示す。図5は、本実施形態における脂肪族ポリカーボネート層20の微細パターンの一例のAFM像である。図5に示すように、500nm以下の幅と高さを持つライン・アンド・スペースのパターンが、寸法精度よく形成され得ることが確認できる。   As a more specific example of this embodiment, a fine pattern formed by a layer made of PPC which is the aliphatic polycarbonate layer 20 is shown. FIG. 5 is an AFM image of an example of a fine pattern of the aliphatic polycarbonate layer 20 in the present embodiment. As shown in FIG. 5, it can be confirmed that a line-and-space pattern having a width and height of 500 nm or less can be formed with high dimensional accuracy.

ここで、型押し加工が行われた後に上述の大気圧下におけるプラズマエッチングを行うことは、型押し加工が施された脂肪族ポリカーボネート層20の残膜(不要な部分)の除去をより確度高く、容易に実現する観点から好適な一態様である。このエッチング工程により、最終的な脂肪族ポリカーボネート層20の薄層化(例えば、10nm〜30nm程度)をより確度高く実現することになる。なお、大気圧エッチングの代わりに、例えば、紫外線による又は紫外線とオゾンとの併用による、脂肪族ポリカーボネート層20の残膜(不要な部分)の除去を行うことも採用し得る一態様である。従って、型押し加工が施された脂肪族ポリカーボネート層20の残膜(不要な部分)の除去は、様々な公知の手段が採用され得る。   Here, performing the above-described plasma etching under atmospheric pressure after the embossing process is performed, the removal of the remaining film (unnecessary portion) of the aliphatic polycarbonate layer 20 subjected to the embossing process is more accurately performed. This is a preferred embodiment from the viewpoint of easy realization. By this etching process, the final aliphatic polycarbonate layer 20 can be thinned (for example, about 10 nm to 30 nm) with higher accuracy. In addition, it is one aspect | mode which can also employ | adopt removing the residual film (unnecessary part) of the aliphatic polycarbonate layer 20, for example by ultraviolet rays or combined use of ultraviolet rays and ozone instead of atmospheric pressure etching. Therefore, various known means can be employed to remove the remaining film (unnecessary portion) of the aliphatic polycarbonate layer 20 that has been embossed.

(3)第1金属酸化物前駆体層の形成工程
その後、図6に示すように、パターニングされた脂肪族ポリカーボネート層20、及び基板10上に、第1金属酸化物前駆体溶液を出発材として、第1金属酸化物前駆体層30がスピンコーティング法により形成される。なお、スピンコーティングの条件及び/又は回数によって、第1金属酸化物前駆体層30及び第1金属酸化物の層の所望の厚みを得ることができる。
(3) Step of Forming First Metal Oxide Precursor Layer Thereafter, as shown in FIG. 6, the first metal oxide precursor solution is used as a starting material on the patterned aliphatic polycarbonate layer 20 and the substrate 10. The first metal oxide precursor layer 30 is formed by a spin coating method. The desired thickness of the first metal oxide precursor layer 30 and the first metal oxide layer can be obtained depending on the conditions and / or the number of times of spin coating.

なお、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート層20及び第1金属酸化物前駆体層30を形成する方法は、スピンコーティング法に限定されない。エネルギーの消費が少ない製造プロセスを用いた層の形成は、好適な一態様である。より具体的の他の例は、グラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷などの印刷法、又はロールコート、ダイコート、エアナイフコート、ブレードコート、リバースコート、グラビアコートなどの塗工法などである。特に、簡便な方法であるスピンコーティング法、及びスクリーン印刷により基板に層を形成することが好ましい。   In addition, the method of forming the aliphatic polycarbonate layer 20 and the first metal oxide precursor layer 30 of the present embodiment is not limited to the spin coating method. Formation of a layer using a manufacturing process with low energy consumption is a preferable embodiment. Other more specific examples include printing methods such as gravure printing, screen printing, offset printing, and inkjet printing, or coating methods such as roll coating, die coating, air knife coating, blade coating, reverse coating, and gravure coating. In particular, it is preferable to form a layer on the substrate by a spin coating method, which is a simple method, and screen printing.

(4)本焼成による第1金属酸化物層の形成工程
本実施形態においては、第1金属酸化物前駆体層30に対して100℃で加熱する予備焼成が行われた後に、400℃で加熱する本焼成が行われることにより、図7に示すように第1金属酸化物層32が形成される。ここで、本実施形態の第1金属酸化物前駆体を焼成することによって得られる第1金属酸化物の例は、酸化されたときに酸化物半導体(不可避不純物を含み得る。以下、同じ)、酸化物絶縁体(不可避不純物を含み得る。以下、同じ)、又は酸化物導電体(不可避不純物を含み得る。以下、同じ)となる金属に、配位子が配位した構造(代表的には錯体構造)を有する材料である。従って、所望の性能を得るために、前述の各特性を備える第1金属酸化物の1つ又は2つ以上を選択することができる。例えば、金属有機酸塩、金属無機酸塩、金属ハロゲン化物、又は各種の金属アルコキシドも本実施形態の第1金属酸化物の前駆体に含まれ得る。なお、代表的な第1金属酸化物の前駆体の一例は、ジルコニウム(IV)テトラブトキシドと2−エチルヘキサンジルコニウムを、プロピオン酸に溶解した溶液である。この溶液を焼成することによって酸化ジルコニウムを形成することができる。また、他の一例は、インジウムアセチルアセトナートと塩化亜鉛をプロピオン酸に溶解した溶液である。この溶液を焼成することによって酸化物半導体であるインジウム−亜鉛酸化物を形成することができる。
(4) Step of forming first metal oxide layer by main firing In the present embodiment, the first metal oxide precursor layer 30 is preheated at 100 ° C. and then heated at 400 ° C. By performing the main firing, the first metal oxide layer 32 is formed as shown in FIG. Here, the example of the 1st metal oxide obtained by baking the 1st metal oxide precursor of this embodiment is an oxide semiconductor (it may contain an unavoidable impurity. The same hereafter) when oxidized. A structure in which a ligand is coordinated to a metal to be an oxide insulator (which may contain unavoidable impurities; the same shall apply hereinafter) or an oxide conductor (which may include unavoidable impurities; hereinafter the same shall apply) (typically It is a material having a complex structure. Therefore, in order to obtain a desired performance, one or more of the first metal oxides having the above-described characteristics can be selected. For example, a metal organic acid salt, a metal inorganic acid salt, a metal halide, or various metal alkoxides may be included in the precursor of the first metal oxide of the present embodiment. An example of a typical first metal oxide precursor is a solution in which zirconium (IV) tetrabutoxide and 2-ethylhexanezirconium are dissolved in propionic acid. Zirconium oxide can be formed by baking this solution. Another example is a solution in which indium acetylacetonate and zinc chloride are dissolved in propionic acid. By baking this solution, indium-zinc oxide which is an oxide semiconductor can be formed.

なお、酸化されたときに酸化物導電体となる金属の例は、インジウム、ルテニウム、亜鉛、スズ、インジウム−亜鉛、インジウム−スズ、及びインジウム−ガリウム−亜鉛の群から選択される1種又は2種以上が挙げられる。なお、前述の各金属は、酸化されたときに酸化物導電体のみとしてではなく、酸化物半導体としての役割をも果たし得る。   Examples of the metal that becomes an oxide conductor when oxidized are one or two selected from the group consisting of indium, ruthenium, zinc, tin, indium-zinc, indium-tin, and indium-gallium-zinc. More than species. Note that each metal described above can serve not only as an oxide conductor but also as an oxide semiconductor when oxidized.

また、酸化されたときに酸化物半導体となる金属の例は、インジウム、スズ、亜鉛、カドミウム、チタン、銀、銅、タングステン、ニッケル、インジウム−亜鉛、インジウム−スズ、インジウム−ガリウム−亜鉛、アンチモン−スズ、ガリウム−亜鉛の群から選択される1種又は2種以上が挙げられる。但し、素子性能や安定性等の観点から言えば、インジウム、インジウム−亜鉛が、酸化されたときに酸化物半導体となる金属として採用されることが好ましい。   Examples of metals that become oxide semiconductors when oxidized are indium, tin, zinc, cadmium, titanium, silver, copper, tungsten, nickel, indium-zinc, indium-tin, indium-gallium-zinc, antimony -1 type (s) or 2 or more types selected from the group of tin and gallium-zinc are mentioned. However, in terms of element performance and stability, it is preferable that indium and indium-zinc be employed as a metal that becomes an oxide semiconductor when oxidized.

また、酸化されたときに酸化物絶縁体となる金属の例は、ジルコニウム、シリコン、
チタン、タンタル、ビスマス、ニオブ、及びランタン−ジルコニウムの群から選択される1種又は2種以上が挙げられる。なお、前述の各金属は、酸化されたときに酸化物絶縁性のみとしてではなく、酸化物半導体としての役割をも果たし得る。
Examples of metals that become oxide insulators when oxidized include zirconium, silicon,
One type or two or more types selected from the group of titanium, tantalum, bismuth, niobium, and lanthanum-zirconium may be mentioned. Note that each metal described above can serve not only as an oxide insulator but also as an oxide semiconductor when oxidized.

(5)本焼成の過程における脂肪族ポリカーボネート層の除去工程
上述の、第1金属酸化物前駆体層30に対して予備焼成が行われた後に、400℃で加熱する本焼成の処理の過程(代表的には、昇温の過程)において、脂肪族ポリカーボネート層20の分解反応が生じることになる。換言すれば、第1金属酸化物前駆体層30を加熱して第1金属酸化物層32を得る間に、脂肪族ポリカーボネート層20が除去される。その結果、図7に示すように、第1金属酸化物層32及び基板10によって形成される貫通孔及び/又は非貫通孔(図7のV領域)を備えた微細構造物100が製造される。なお、本実施形態の貫通孔又は非貫通孔は、流体の流路として活用することができるが、貫通孔又は非貫通孔の活用例は、流路に限定されない。例えば、非貫通孔が、第1金属酸化物層32によって形成される中空構造である場合は、例えば、MEMS又はNEMSの分野におけるマイクロポンプのような中空構造を組み合わせた構造物を製造することができる観点から、採用し得る好適な一態様である。
(5) Step of removing aliphatic polycarbonate layer in the course of main firing After the preliminary firing is performed on the first metal oxide precursor layer 30 described above, the process of the main firing that is heated at 400 ° C. ( Typically, the decomposition reaction of the aliphatic polycarbonate layer 20 occurs during the temperature rising process). In other words, the aliphatic polycarbonate layer 20 is removed while the first metal oxide precursor layer 30 is heated to obtain the first metal oxide layer 32. As a result, as shown in FIG. 7, a microstructure 100 having a through hole and / or a non-through hole (V region in FIG. 7) formed by the first metal oxide layer 32 and the substrate 10 is manufactured. . In addition, although the through-hole or non-through-hole of this embodiment can be utilized as a fluid flow path, the utilization example of a through-hole or non-through-hole is not limited to a flow path. For example, when the non-through hole is a hollow structure formed by the first metal oxide layer 32, a structure in which a hollow structure such as a micropump in the field of MEMS or NEMS is combined can be manufactured. From a possible viewpoint, this is a preferred embodiment that can be adopted.

より具体的な本実施形態の実施例として、第1金属酸化物層32である酸化ジルコニウムの層と基板10とによって形成された貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物100を示す。図8は、本実施形態における微細構造物100の一例の断面SEM写真である。なお、貫通孔及び/又は非貫通孔はV領域で示されている。図8は、約400nmの幅と約50nmの高さを持つ貫通孔及び/又は非貫通孔を寸法精度よく形成することができることを示している。   As a more specific example of the present embodiment, a microstructure 100 having a through hole and / or a non-through hole formed by a layer of zirconium oxide as the first metal oxide layer 32 and the substrate 10 is shown. . FIG. 8 is a cross-sectional SEM photograph of an example of the microstructure 100 in the present embodiment. Note that the through hole and / or the non-through hole is indicated by a V region. FIG. 8 shows that through holes and / or non-through holes having a width of about 400 nm and a height of about 50 nm can be formed with high dimensional accuracy.

[脂肪族ポリカーボネートのTG−DTA(熱重量測定及び示差熱)特性評価]
ところで、上述の(4)及び(5)に記載のとおり、第1金属酸化物の形成過程において脂肪族ポリカーボネート層20が除去されることは、図9に示す本実施形態のポリプロピレンカーボネートのTG−DTA特性からも裏付けられる。
[TG-DTA (thermogravimetry and differential heat) characteristics evaluation of aliphatic polycarbonate]
By the way, as described in the above (4) and (5), the removal of the aliphatic polycarbonate layer 20 in the process of forming the first metal oxide means that the TG- of the polypropylene carbonate of this embodiment shown in FIG. This is supported by the DTA characteristics.

図9は、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート(より具体的には、PPC)のTG−DTA特性を示すグラフである。なお、図9における実線は、熱重量(TG)測定結果であり、同図内の点線は示差熱(DTA)測定結果である。   FIG. 9 is a graph showing the TG-DTA characteristics of the aliphatic polycarbonate (more specifically, PPC) of this embodiment. In addition, the continuous line in FIG. 9 is a thermogravimetric (TG) measurement result, and the dotted line in the figure is a differential heat (DTA) measurement result.

図9における熱重量測定の結果から、140℃付近から190℃付近にかけて、PPCの分解ないし除去による重量の顕著な減少が見られた。なお、この分解により、PPCは、二酸化炭素と水に変化していると考えられる。また、図9に示す結果から、190℃付近において、PPCが90wt%以上分解され、除去されていることが確認された。なお、さらに詳しく見ると、250℃付近において、PPCが95wt%以上分解され、260℃付近において、PPCがほぼ全て(99wt%以上)分解されていることが分かる。従って、第1金属酸化物が形成される温度(本焼成の温度)が、260℃以上であれば、図7及び図8に示すように、脂肪族ポリカーボネート層20が除去されることになる。なお、図7及び図8におけるVで示される空間が閉空間である場合でも、ポリプロピレンの分解によって生成されるガス(二酸化炭素や水蒸気)は、第1金属酸化物層32又は第1金属酸化物層32に至るまでの第1金属酸化物前駆体層を通過して外部に出されると考えられる。   From the results of thermogravimetry in FIG. 9, a significant decrease in weight due to decomposition or removal of PPC was observed from around 140 ° C. to around 190 ° C. In addition, it is thought that PPC has changed into carbon dioxide and water by this decomposition. Further, from the results shown in FIG. 9, it was confirmed that PPC was decomposed and removed by 90 wt% or more in the vicinity of 190 ° C. In more detail, it can be seen that PPC is decomposed by 95 wt% or more near 250 ° C., and almost all PPC is decomposed (99 wt% or more) near 260 ° C. Therefore, if the temperature at which the first metal oxide is formed (the temperature for the main firing) is 260 ° C. or higher, the aliphatic polycarbonate layer 20 is removed as shown in FIGS. Note that even when the space indicated by V in FIGS. 7 and 8 is a closed space, the gas (carbon dioxide or water vapor) generated by the decomposition of polypropylene is the first metal oxide layer 32 or the first metal oxide. It is considered that the first metal oxide precursor layer up to the layer 32 passes through the first metal oxide precursor layer.

上述のとおり、本実施形態の脂肪族ポリカーボネートは、微細構造物100を形成する際に、型押し加工を施すことによってパターニングされた状態を覆う第1金属酸化物前駆体層30を加熱して第1金属酸化物層32を得る間に、いわば犠牲層として除去されることになる。従って、型押し加工による、非常に寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度のパターンの実現に寄与することができる。また、加熱によって除去され得る脂肪族ポリカーボネートを犠牲層として貫通孔及び/又は非貫通孔を形成するため、この脂肪族ポリカーボネートの残渣は、微細構造物に対してほとんど影響しないといえる。   As described above, when forming the microstructure 100, the aliphatic polycarbonate of the present embodiment heats the first metal oxide precursor layer 30 that covers the state patterned by embossing. While the one metal oxide layer 32 is obtained, it is removed as a sacrificial layer. Therefore, it is possible to contribute to the realization of a pattern having a very large dimensional freedom and high dimensional accuracy by the stamping process. Moreover, since the through-hole and / or the non-through-hole are formed using the aliphatic polycarbonate that can be removed by heating as a sacrificial layer, it can be said that the residue of the aliphatic polycarbonate hardly affects the fine structure.

また、本実施形態の微細構造物100によれば、いわゆる犠牲層となる脂肪族ポリカーボネート層20をパターニングする際に、脂肪族ポリカーボネート20に型押し加工を施すことにより、例えば数十nm〜数百μmという、非常に寸法自由度が大きく、かつ高い寸法精度のパターン形成を、大気圧下であっても実現することができる。従って、微細構造物100及びその製造方法によれば、微細構造物100の製造コストの低減とともに、その製造に要する時間の短縮を実現し得る。加えて、本実施形態においては、フォトリソグラフィー法のような厳格に管理された作業環境における複雑な工程を経る必要がないため、歩留まりの向上も実現し得る。さらに、第1金属酸化物前駆体層30の材料を適宜選定することにより、絶縁体、導体、又は半導体といった種々の電気特性や、種々の応力特性等を持ち得る第1金属酸化物層32が、上述のとおり高い寸法精度の貫通孔及び/又は非貫通孔を備えることができる。また、加熱によって除去され得る脂肪族ポリカーボネートを犠牲層として貫通孔及び/又は非貫通孔を形成するため、製造された微細構造物における脂肪族ポリカーボネートの残渣の影響はほとんど無いといえる。さらに、本実施形態においては、脂肪族ポリカーボネートの溶液を出発材とする下地に対して型押し加工を施した後に、焼成することによって脂肪族ポリカーボネート層20を形成するため、脂肪族ポリカーボネート層20の寸法精度がより高まることになる。   Further, according to the microstructure 100 of the present embodiment, when the aliphatic polycarbonate layer 20 serving as a so-called sacrificial layer is patterned, the aliphatic polycarbonate 20 is embossed, for example, several tens nm to several hundreds. Pattern formation with a very large dimensional freedom of μm and high dimensional accuracy can be realized even under atmospheric pressure. Therefore, according to the microstructure 100 and the manufacturing method thereof, the manufacturing cost of the microstructure 100 can be reduced and the time required for the manufacturing can be shortened. In addition, in this embodiment, since it is not necessary to go through complicated steps in a strictly controlled work environment like the photolithography method, the yield can be improved. Furthermore, by appropriately selecting the material of the first metal oxide precursor layer 30, the first metal oxide layer 32 that can have various electrical characteristics such as an insulator, a conductor, or a semiconductor, various stress characteristics, and the like can be obtained. As described above, through holes and / or non-through holes with high dimensional accuracy can be provided. Moreover, since the through-hole and / or the non-through-hole are formed using the aliphatic polycarbonate that can be removed by heating as a sacrificial layer, it can be said that there is almost no influence of the residue of the aliphatic polycarbonate in the manufactured microstructure. Furthermore, in this embodiment, since the aliphatic polycarbonate layer 20 is formed by firing after applying a stamping process to the base material starting from the aliphatic polycarbonate solution, the aliphatic polycarbonate layer 20 The dimensional accuracy is further increased.

<第2の実施形態>
1.本実施形態の微細構造物の全体構成
図10乃至図16は、それぞれ、微細構造物200の製造方法の一過程を示す断面模式図である。本実施形態においては、微細構造物200は、下地である第2金属酸化物層212に設けられた貫通孔と非貫通孔の群から選択される少なくとも1種を備えている点を除いて、第1の実施形態と同様の材料及び工程が採用されている。従って、第1の実施形態と重複する説明は省略され得る。
<Second Embodiment>
1. Overall Structure of Fine Structure of this Embodiment FIGS. 10 to 16 are cross-sectional schematic views showing one process of the method of manufacturing the fine structure 200, respectively. In the present embodiment, the fine structure 200 includes at least one selected from the group of through holes and non-through holes provided in the second metal oxide layer 212 that is the base, The same materials and processes as those in the first embodiment are employed. Therefore, the description which overlaps with 1st Embodiment may be abbreviate | omitted.

(1)第2金属酸化物前駆体層の形成工程
本実施形態においては、図10に示すように、基板10上に、第2金属酸化物前駆体溶液を出発材として、第2金属酸化物前駆体層210がスピンコーティング法により形成される。なお、スピンコーティングの条件及び/又は回数によって、第2金属酸化物前駆体層210及び第2金属酸化物の層の所望の厚みを得ることができる。また、本実施形態における下地は、第2金属酸化物前駆体層210又は第2金属酸化物層212である。
(1) Step of Forming Second Metal Oxide Precursor Layer In this embodiment, as shown in FIG. 10, the second metal oxide precursor solution is formed on the substrate 10 using the second metal oxide precursor solution as a starting material. The precursor layer 210 is formed by a spin coating method. The desired thickness of the second metal oxide precursor layer 210 and the second metal oxide layer can be obtained depending on the conditions and / or the number of times of spin coating. In addition, the base in the present embodiment is the second metal oxide precursor layer 210 or the second metal oxide layer 212.

なお、本実施形態の第2金属酸化物前駆体を焼成することによって得られる第2金属酸化物の例は、第1金属酸化物と同様に、酸化されたときに酸化物半導体、酸化物絶縁体、又は酸化物導電体となる金属に、配位子が配位した構造(代表的には錯体構造)を有する材料である。よって、所望の性能を得るために、前述の各特性を備える第2金属酸化物の1つ又は2つ以上を選択することができる。具体例は、第1金属酸化物と同様である。   In addition, the example of the 2nd metal oxide obtained by baking the 2nd metal oxide precursor of this embodiment is an oxide semiconductor, an oxide insulation, when oxidized like the 1st metal oxide. It is a material having a structure (typically a complex structure) in which a ligand is coordinated to a metal to be a body or an oxide conductor. Therefore, in order to obtain desired performance, one or more of the second metal oxides having the above-described characteristics can be selected. Specific examples are the same as those of the first metal oxide.

その後、第2金属酸化物前駆体層210を、大気中で、所定時間(例えば、5分間)、100℃で加熱する予備焼成が行われる。   Thereafter, pre-baking is performed in which the second metal oxide precursor layer 210 is heated in the atmosphere at 100 ° C. for a predetermined time (for example, 5 minutes).

(2)第2金属酸化物前駆体層の型押し工程
予備焼成の後、第2金属酸化物前駆体層210対して型押し加工が施される。具体的には、図11に示すように、100℃以上300℃以下(代表的には、200℃)に加熱した状態で、第2金属酸化物前駆体層用型M2を用いて、0.1MPa以上20MPa以下(代表的には、10MPa)の圧力で第2金属酸化物前駆体層210に対して型押し加工を施す。その結果、図12に示すように、第2金属酸化物前駆体層210の型押し構造が形成される。
(2) Embossing process of the second metal oxide precursor layer After pre-baking, the second metal oxide precursor layer 210 is embossed. Specifically, as shown in FIG. 11, in the state heated to 100 ° C. or more and 300 ° C. or less (typically 200 ° C.), the second metal oxide precursor layer mold M2 is used. The embossing process is performed on the second metal oxide precursor layer 210 at a pressure of 1 MPa to 20 MPa (typically 10 MPa). As a result, as shown in FIG. 12, an embossed structure of the second metal oxide precursor layer 210 is formed.

(3)脂肪族ポリカーボネート層の形成工程
本実施形態の脂肪族ポリカーボネートである、ポリプロピレンカーボネート(PPC)の溶液を出発材として、この脂肪族ポリカーボネートの下地となる第2金属酸化物前駆体層210上に脂肪族ポリカーボネート層20を形成する。その結果、図13に示すように、第2金属酸化物前駆体層210が備える凹部内に、脂肪族ポリカーボネートが理想的には埋まるように、第2金属酸化物前駆体層210上に脂肪族ポリカーボネート層20が形成される。なお、図13では、第2金属酸化物前駆体層210が備える凹部内に脂肪族ポリカーボネートが完全に埋められているが、本実施形態はそのような態様に限定されない。例えば、凹部の下方(すなわち。基板10側)の一部に空隙が仮に形成されていたとしても、凹部の上方側が十分に埋められていれば、後述する第1金属酸化物前駆体層30及び第2金属酸化物前駆体層210の本焼成工程において、寸法精度よく貫通孔及び/又は非貫通孔(図16において、V領域で示されている)が形成されることになる。
(3) Step of forming aliphatic polycarbonate layer Starting from a solution of polypropylene carbonate (PPC), which is the aliphatic polycarbonate of this embodiment, on the second metal oxide precursor layer 210 serving as a base of this aliphatic polycarbonate Then, the aliphatic polycarbonate layer 20 is formed. As a result, as shown in FIG. 13, an aliphatic polycarbonate is ideally embedded in the recess provided in the second metal oxide precursor layer 210 so that the aliphatic polycarbonate is ideally buried on the second metal oxide precursor layer 210. A polycarbonate layer 20 is formed. In FIG. 13, the aliphatic polycarbonate is completely buried in the recesses included in the second metal oxide precursor layer 210, but the present embodiment is not limited to such an aspect. For example, even if a gap is temporarily formed in a part of the lower part of the concave part (that is, the substrate 10 side), if the upper side of the concave part is sufficiently filled, the first metal oxide precursor layer 30 described later and In the main firing step of the second metal oxide precursor layer 210, through holes and / or non-through holes (indicated by a V region in FIG. 16) are formed with high dimensional accuracy.

(4)脂肪族ポリカーボネートのパターンの形成工程
その後、本実施形態では、第1の実施形態と同様に、大気圧下においてプラズマを照射し、第2金属酸化物前駆体層210の全体を表面側からエッチングする。エッチング時間等の条件を調整することにより、図14に示すように、第2金属酸化物前駆体層210が備える凹部内の脂肪族ポリカーボネートを除いて、脂肪族ポリカーボネート層20が除去される。従って、凹部内の脂肪族ポリカーボネート(脂肪族ポリカーボネート層20)は、その凹部の形状に基づくパターンを形成することになる。
(4) Step of Forming Aliphatic Polycarbonate Pattern Thereafter, in the present embodiment, as in the first embodiment, plasma is irradiated under atmospheric pressure, and the entire second metal oxide precursor layer 210 is exposed on the surface side. Etch from. By adjusting the conditions such as the etching time, the aliphatic polycarbonate layer 20 is removed except for the aliphatic polycarbonate in the recess provided in the second metal oxide precursor layer 210, as shown in FIG. Therefore, the aliphatic polycarbonate (aliphatic polycarbonate layer 20) in the recess forms a pattern based on the shape of the recess.

(5)第1金属酸化物前駆体層の形成工程
その後、図15に示すように、パターニングされた脂肪族ポリカーボネート層20、及び第2金属酸化物前駆体層210上に、第1金属酸化物前駆体溶液を出発材として、第1金属酸化物前駆体層30が、第1の実施形態と同様に、スピンコーティング法により形成される。
(5) Step of Forming First Metal Oxide Precursor Layer Thereafter, as shown in FIG. 15, the first metal oxide is formed on the patterned aliphatic polycarbonate layer 20 and the second metal oxide precursor layer 210. Using the precursor solution as a starting material, the first metal oxide precursor layer 30 is formed by a spin coating method as in the first embodiment.

(6)本焼成による第1金属酸化物層の形成工程
本実施形態においては、第1金属酸化物前駆体層30及び第2金属酸化物前駆体層210に対して100℃で加熱する予備焼成が行われた後に、400℃で加熱する本焼成が行われることにより、図16に示すように第1金属酸化物層32及び第2金属酸化物層212が形成される。
(6) First Metal Oxide Layer Forming Step by Main Firing In the present embodiment, the first metal oxide precursor layer 30 and the second metal oxide precursor layer 210 are pre-fired by heating at 100 ° C. Then, the first metal oxide layer 32 and the second metal oxide layer 212 are formed as shown in FIG.

(7)本焼成の過程における脂肪族ポリカーボネート層の除去工程
また、上述の、第1金属酸化物前駆体層30及び第2金属酸化物前駆体層210に対して予備焼成が行われた後に、400℃で加熱する本焼成の処理の過程(代表的には、昇温の過程)において、凹部内の脂肪族ポリカーボネート層20の分解反応が生じることになる。換言すれば、第1金属酸化物前駆体層30及び第2金属酸化物前駆体層210を加熱して第1金属酸化物層32及び第2金属酸化物層212を得る間に、凹部内の脂肪族ポリカーボネート層20除去される。その結果、図16に示すように、第1金属酸化物層32及び第2金属酸化物層212によって形成される貫通孔及び/又は非貫通孔(図16のV領域)を備えた微細構造物200が製造される。
(7) Step of removing aliphatic polycarbonate layer in the course of main firing After the preliminary firing is performed on the first metal oxide precursor layer 30 and the second metal oxide precursor layer 210 described above, In the process of the main baking (typically, the process of raising the temperature) that is heated at 400 ° C., a decomposition reaction of the aliphatic polycarbonate layer 20 in the recess occurs. In other words, while heating the first metal oxide precursor layer 30 and the second metal oxide precursor layer 210 to obtain the first metal oxide layer 32 and the second metal oxide layer 212, The aliphatic polycarbonate layer 20 is removed. As a result, as shown in FIG. 16, a microstructure having a through hole and / or a non-through hole (V region in FIG. 16) formed by the first metal oxide layer 32 and the second metal oxide layer 212. 200 is manufactured.

なお、第1金属酸化物前駆体層30と下地である第2金属酸化物前駆体層210とを加熱することにより、その下地が第1金属酸化物層32と接着する第2金属酸化物層212となるように第2金属酸化物層212の材料を選定することは非常に好適な一態様である。特に、第1金属酸化物層32と第2金属酸化物層212とが、加熱される過程で、又は加熱の結果として接着することは、微細構造物の信頼性及び安定性を高めることにつながる。   The first metal oxide precursor layer 30 and the second metal oxide precursor layer 210, which is the base, are heated so that the base adheres to the first metal oxide layer 32. It is a very preferable aspect to select the material of the second metal oxide layer 212 so as to be 212. In particular, adhesion between the first metal oxide layer 32 and the second metal oxide layer 212 in the process of being heated or as a result of heating leads to an increase in the reliability and stability of the microstructure. .

また、本実施形態においても、貫通孔又は非貫通孔(図16のV領域)は、流体の流路として活用することができるが、貫通孔又は非貫通孔の活用例は、流路に限定されない。例えば、非貫通孔が、第1金属酸化物層32と第2金属酸化物層212とによって形成される中空構造である場合、例えば、MEMS又はNEMSの分野におけるマイクロポンプのような中空構造を組み合わせた構造物を製造することができる観点から、採用し得る好適な一態様である。   Also in this embodiment, the through hole or the non-through hole (the V region in FIG. 16) can be used as a fluid flow path, but examples of using the through hole or the non-through hole are limited to the flow path. Not. For example, when the non-through hole is a hollow structure formed by the first metal oxide layer 32 and the second metal oxide layer 212, for example, a combination of a hollow structure such as a micropump in the field of MEMS or NEMS is combined. This is a preferred embodiment that can be employed from the viewpoint of manufacturing a structure.

加えて、下地である第2金属酸化物層212を型押し加工によって自由に形状を設計することができるため、第2金属酸化物層212の厚み方向(換言すれば、貫通孔又は非貫通孔の深さ方向)に対しても高い自由度を有する。従って、図17に示すように、第2金属酸化物前駆体層用型を変更することにより、より容易に、第2金属酸化物層212の厚み方向(換言すれば、貫通孔又は非貫通孔の深さ方向)が異なる、より複雑な微細構造物300を製造し得る点は特筆すべきである。   In addition, since the shape of the second metal oxide layer 212 as a base can be freely designed by embossing, the thickness direction of the second metal oxide layer 212 (in other words, a through hole or a non-through hole) In the depth direction). Therefore, as shown in FIG. 17, by changing the mold for the second metal oxide precursor layer, the thickness direction of the second metal oxide layer 212 (in other words, a through hole or a non-through hole) It should be noted that more complicated microstructures 300 with different depth directions) can be manufactured.

<その他の実施形態>
上述の各実施形態における型押し工程において、予め、型押し面が接触することになる各前駆体層の表面に対する離型処理及び/又はその型の型押し面に対する離型処理を施しておき、その後、各前駆体層に対して型押し加工を施すことが好ましい。そのような処理を施すことにより、各前駆体層と型との間の摩擦力を低減することができるため、各前駆体層に対してより一層精度良く型押し加工を施すことが可能となる。なお、離型処理に用いることができる離型剤としては、界面活性剤(例えば、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等)、フッ素含有ダイヤモンドライクカーボン等を例示することができる。
<Other embodiments>
In the embossing step in each of the above-described embodiments, in advance, a mold release process for the surface of each precursor layer that the mold pressing surface is in contact with and / or a mold release process for the mold pressing surface of the mold is performed. Thereafter, it is preferable to perform a stamping process on each precursor layer. By performing such treatment, it is possible to reduce the frictional force between each precursor layer and the mold, and therefore it is possible to perform the stamping process with higher accuracy on each precursor layer. . Examples of the release agent that can be used for the release treatment include surfactants (for example, fluorine surfactants, silicon surfactants, nonionic surfactants, etc.), fluorine-containing diamond-like carbon, and the like. can do.

以上述べたとおり、上述の各実施形態の開示は、それらの実施形態の説明のために記載したものであって、本発明を限定するために記載したものではない。加えて、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。   As described above, the disclosure of each of the embodiments described above is described for explaining the embodiments, and is not described for limiting the present invention. In addition, modifications within the scope of the present invention including other combinations of the embodiments are also included in the claims.

本発明は、各種のセンサーを含む電子デバイス分野、MEMS(NEMS)分野、医療機器分野など、幅広い産業分野に適用され得る。   The present invention can be applied to a wide range of industrial fields such as an electronic device field including various sensors, a MEMS (NEMS) field, and a medical equipment field.

10 基板
20 脂肪族ポリカーボネート層
30 第1金属酸化物前駆体層
32 第1金属酸化物層
100,200,300 微細構造物
210 第2金属酸化物前駆体層
212 第2金属酸化物層
M1 第1金属酸化物前駆体層用型
M2 第2金属酸化物前駆体層用型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate 20 Aliphatic polycarbonate layer 30 1st metal oxide precursor layer 32 1st metal oxide layer 100,200,300 Fine structure 210 2nd metal oxide precursor layer 212 2nd metal oxide layer M1 1st Metal oxide precursor layer mold M2 Second metal oxide precursor layer mold

Claims (16)

貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物の製造方法であって、
脂肪族ポリカーボネートに型押し加工を施すことによって、前記脂肪族ポリカーボネートをパターニングするパターニング工程と、
前記脂肪族ポリカーボネートをう、酸化されたときに金属酸化物となる金属に配位子が配位した構造を有する材料を含む第1金属酸化物前駆体層を形成する前駆体層形成工程と、
前記脂肪族ポリカーボネートを99wt%以上分解させる温度よりも高い温度で第1金属酸化物前駆体層を加熱して第1金属酸化物層を得る間に、前記脂肪族ポリカーボネートを除去する除去工程と、を含む
微細構造物の製造方法。
A method of manufacturing a microstructure having a through hole and / or a non-through hole,
By applying embossing to the aliphatic Polycarbonate, a patterning step of patterning the aliphatic polycarbonate,
Cormorant covering the aliphatic Polycarbonate, precursor layer formation ligand metal of the metal oxide to form a first metal oxide precursor layer made of a material having a coordination structure when oxidized Process,
Removing the aliphatic polycarbonate while obtaining the first metal oxide layer by heating the first metal oxide precursor layer at a temperature higher than the temperature at which the aliphatic polycarbonate is decomposed by 99 wt% or more ; including,
A manufacturing method of a fine structure.
前記脂肪族ポリカーボネートが、ポリエチレンカーボネート、及びポリプロピレンカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種である、
請求項1に記載の微細構造物の製造方法。
The aliphatic polycarbonate is at least one selected from the group consisting of polyethylene carbonate and polypropylene carbonate.
The manufacturing method of the fine structure according to claim 1 .
前記非貫通孔が、中空構造を形成する、
請求項1又は請求項2に記載の微細構造物の製造方法。
The non-through hole forms a hollow structure;
The manufacturing method of the fine structure of Claim 1 or Claim 2 .
貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物であって、
型押し加工を施すことによってパターニングされた脂肪族ポリカーボネートを覆う、酸化されたときに金属酸化物となる金属に配位子が配位した構造を有する材料を含む第1金属酸化物前駆体層を、前記脂肪族ポリカーボネートを99wt%以上分解させる温度よりも高い温度で加熱して第1金属酸化物層を得る間に、前記脂肪族ポリカーボネートが除去されることによって前記貫通孔及び/又は前記非貫通孔が形成される、
微細構造物。
A microstructure having a through hole and / or a non-through hole,
Covering the patterned aliphatic Polycarbonate by performing embossing, the first metal oxide includes a material ligands to the metal as a metal oxide has a coordination structure when oxidized precursor While the layer is heated at a temperature higher than the temperature at which the aliphatic polycarbonate is decomposed by 99 wt% or more to obtain the first metal oxide layer, the through hole and / or the A non-through hole is formed,
Fine structure.
貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物であって、
型押し加工を施すことによってパターニングされた脂肪族ポリカーボネートの下地と、前記脂肪族ポリカーボネートとを覆う、酸化されたときに金属酸化物となる金属に配位子が配位した構造を有する材料を含む第1金属酸化物前駆体層を、前記脂肪族ポリカーボネートを99wt%以上分解させる温度よりも高い温度で加熱して第1金属酸化物層を得る間に、前記脂肪族ポリカーボネートが除去されることによって前記貫通孔及び/又は前記非貫通孔が形成される、
微細構造物。
A microstructure having a through hole and / or a non-through hole,
Includes a material having a structure in which a ligand is coordinated to a metal that becomes a metal oxide when oxidized , covering an aliphatic polycarbonate substrate patterned by embossing and the aliphatic polycarbonate By removing the aliphatic polycarbonate while heating the first metal oxide precursor layer at a temperature higher than the temperature at which the aliphatic polycarbonate is decomposed by 99 wt% or more to obtain the first metal oxide layer. The through hole and / or the non-through hole is formed,
Fine structure.
前記下地が、第2金属酸化物前駆体層であり、かつ前記第1金属酸化物前駆体層と前記下地とを加熱することにより、前記下地が第1金属酸化物層と接着する第2金属酸化物となる、
請求項5に記載の微細構造物。
The base is a second metal oxide precursor layer, and the first metal oxide precursor layer and the base are heated to thereby bond the base to the first metal oxide layer. Become oxide,
The microstructure according to claim 5 .
前記脂肪族ポリカーボネートが、ポリエチレンカーボネート、及びポリプロピレンカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種である、
請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の微細構造物。
The aliphatic polycarbonate is at least one selected from the group consisting of polyethylene carbonate and polypropylene carbonate.
The microstructure according to any one of claims 4 to 6 .
前記非貫通孔が、中空構造を形成する、
請求項4乃至請求項7のいずれか1項に記載の微細構造物。
The non-through hole forms a hollow structure;
The microstructure according to any one of claims 4 to 7 .
貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物を形成する際に用いられる脂肪族ポリカーボネートであって、
型押し加工を施すことによってパターニングされた状態を覆う、酸化されたときに金属酸化物となる金属に配位子が配位した構造を有する材料を含む第1金属酸化物前駆体層を、前記脂肪族ポリカーボネートを99wt%以上分解させる温度よりも高い温度で加熱して第1金属酸化物層を得る間に、除去されることによって前記貫通孔及び/又は前記非貫通孔が形成される、
脂肪族ポリカーボネート。
An aliphatic polycarbonate used in forming a microstructure having a through hole and / or a non-through hole,
A first metal oxide precursor layer that includes a material having a structure in which a ligand is coordinated to a metal that becomes a metal oxide when oxidized , covering the patterned state by performing an embossing process ; The through hole and / or the non-through hole are formed by being removed while heating the aliphatic polycarbonate at a temperature higher than the temperature for decomposing 99 wt% or more to obtain the first metal oxide layer.
Aliphatic polycarbonate.
前記脂肪族ポリカーボネートが、ポリエチレンカーボネート、及びポリプロピレンカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種である、
請求項9に記載の脂肪族ポリカーボネート。
The aliphatic polycarbonate is at least one selected from the group consisting of polyethylene carbonate and polypropylene carbonate.
The aliphatic polycarbonate according to claim 9 .
貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物の製造方法であって、A method of manufacturing a microstructure having a through hole and / or a non-through hole,
脂肪族ポリカーボネートの下地に型押し加工を施すことによって、前記下地の上の前記脂肪族ポリカーボネートをパターニングするパターニング工程と、A patterning step of patterning the aliphatic polycarbonate on the base by embossing the base of the aliphatic polycarbonate; and
前記脂肪族ポリカーボネートと前記下地とを覆う、酸化されたときに金属酸化物となる金属に配位子が配位した構造を有する材料を含む第1金属酸化物前駆体層を形成する前駆体層形成工程と、A precursor layer that forms a first metal oxide precursor layer that includes a material having a structure in which a ligand is coordinated to a metal that becomes a metal oxide when oxidized, covering the aliphatic polycarbonate and the base. Forming process;
前記脂肪族ポリカーボネートを99wt%以上分解させる温度よりも高い温度で第1金属酸化物前駆体層を加熱して第1金属酸化物層を得る間に、前記脂肪族ポリカーボネートを除去する除去工程と、を含む、Removing the aliphatic polycarbonate while obtaining the first metal oxide layer by heating the first metal oxide precursor layer at a temperature higher than the temperature at which the aliphatic polycarbonate is decomposed by 99 wt% or more; including,
微細構造物の製造方法。A manufacturing method of a fine structure.
前記下地が、第2金属酸化物前駆体層であり、かつ前記第1金属酸化物前駆体層と前記下地とを加熱することにより、前記下地が第1金属酸化物層と接着する第2金属酸化物となる、The base is a second metal oxide precursor layer, and the first metal oxide precursor layer and the base are heated to thereby bond the base to the first metal oxide layer. Become oxide,
請求項11に記載の微細構造物の製造方法。The manufacturing method of the fine structure of Claim 11.
前記脂肪族ポリカーボネートが、ポリエチレンカーボネート、及びポリプロピレンカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種である、The aliphatic polycarbonate is at least one selected from the group consisting of polyethylene carbonate and polypropylene carbonate.
請求項11又は請求項12に記載の微細構造物の製造方法。The manufacturing method of the fine structure of Claim 11 or Claim 12.
前記非貫通孔が、中空構造を形成する、The non-through hole forms a hollow structure;
請求項11乃至請求項13のいずれか1項に記載の微細構造物の製造方法。The method for manufacturing a fine structure according to any one of claims 11 to 13.
貫通孔及び/又は非貫通孔を備えた微細構造物を形成する際に用いられる脂肪族ポリカーボネートであって、An aliphatic polycarbonate used in forming a microstructure having a through hole and / or a non-through hole,
脂肪族ポリカーボネートの下地に型押し加工を施すことによってパターニングされた前記下地と前記脂肪族ポリカーボネートとを覆う、酸化されたときに金属酸化物となる金属に配位子が配位した構造を有する材料を含む第1金属酸化物前駆体層を、前記脂肪族ポリカーボネートを99wt%以上分解させる温度よりも高い温度で加熱して第1金属酸化物層を得る間に、除去されることによって前記貫通孔及び/又は前記非貫通孔が形成される、A material having a structure in which a ligand is coordinated to a metal that becomes a metal oxide when oxidized, covering the base and the aliphatic polycarbonate patterned by embossing an aliphatic polycarbonate base The first metal oxide precursor layer containing is removed while being heated at a temperature higher than the temperature at which the aliphatic polycarbonate is decomposed by 99 wt% or more to obtain the first metal oxide layer, thereby removing the through hole. And / or the non-through hole is formed,
脂肪族ポリカーボネート。Aliphatic polycarbonate.
前記脂肪族ポリカーボネートが、ポリエチレンカーボネート、及びポリプロピレンカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種である、The aliphatic polycarbonate is at least one selected from the group consisting of polyethylene carbonate and polypropylene carbonate.
請求項15に記載の脂肪族ポリカーボネート。The aliphatic polycarbonate according to claim 15.
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