JPH07263379A - 微細構造体の形成方法 - Google Patents
微細構造体の形成方法Info
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- JPH07263379A JPH07263379A JP5172394A JP5172394A JPH07263379A JP H07263379 A JPH07263379 A JP H07263379A JP 5172394 A JP5172394 A JP 5172394A JP 5172394 A JP5172394 A JP 5172394A JP H07263379 A JPH07263379 A JP H07263379A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 いわゆるＬＩＧＡ法において、基板に垂直な
方向により複雑な形状を有し、かつよりアスペクト比の
高い構造体を構築することができる方法を提供する。 【構成】 基板１０上にレジスト層１３を形成した後、
レジスト層１３についてシンクロトロン放射光を用いた
リソグラフィによりレジストパターン１３′を形成す
る。レジストパターン１３′に従って、基板１０上に金
属構造体１４を電気めっきにより堆積させる。レジスト
パターン１３′を除去した後、得られた金属構造体１
４′を残すことができ、かつ基板材料を選択的に除去で
きる条件下で、基板１０を部分的にエッチングする。基
板１０のエッチングにより形成された構造体と金属構造
体１４とによって所望の構造体１５を形成させることが
できる。
方向により複雑な形状を有し、かつよりアスペクト比の
高い構造体を構築することができる方法を提供する。 【構成】 基板１０上にレジスト層１３を形成した後、
レジスト層１３についてシンクロトロン放射光を用いた
リソグラフィによりレジストパターン１３′を形成す
る。レジストパターン１３′に従って、基板１０上に金
属構造体１４を電気めっきにより堆積させる。レジスト
パターン１３′を除去した後、得られた金属構造体１
４′を残すことができ、かつ基板材料を選択的に除去で
きる条件下で、基板１０を部分的にエッチングする。基
板１０のエッチングにより形成された構造体と金属構造
体１４とによって所望の構造体１５を形成させることが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は微細加工技術に関し、特
にＬＩＧＡ法の改良に関する。
にＬＩＧＡ法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路装置の製造技術を応用し
て、極めて微細な構造体を形成する微細加工技術の研究
が近年活発になってきている。その中で、Ｘ線を使った
深いリソグラフィと電解めっきで高アスペクト比の微細
構造体を形成するＬＩＧＡ（Lithograph Galvanformung
und Abformung）法は、特に注目されるところである。
NIKKEI MECHANICAL １９９０．１１．２６およびＭＥＭ
Ｓ’９１（Micro Electro Mechanical Systems Worksho
p ）のプロシーディングスに示される従来のＬＩＧＡ法
について基本工程を以下に示す。図５を参照して、まず
図５（ａ）に示すように、典型的にはポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ）を材料とするレジスト層１０２を
望みの厚さ（０．１〜１ｍｍ）で基板１０１上に形成し
た後、金などの重金属の吸収材１００ａをパターンとす
るマスク１００を用い、シンクロトロン放射のＸ線（以
下ＳＲ光と略記）でレジスト層１０２を露光する。次い
で、現像を行なえば、図５（ｂ）に示すように、１００
以上のアスペクト比を有するレジストパターン１０３が
得られる。次に、レジストパターン１０３を有する基板
をめっき液につけ、電気めっきによって金属の構造体１
０４を堆積させる（図５（ｃ））。この工程において、
ニッケル、銅または金などを堆積させることができる。
続いて、図５（ｄ）に示すように、レジストを除いて得
られた金属の構造体１０４を鋳型として、誘電性プラス
チックのモールド材１０５を構造体１０４に充填する。
さらに、図５（ｅ）に示すように、モールド材１０５に
従い、誘電性プラスチック１０６と導電性プラスチック
シート１０７からプラスチック型１０９を形成する。次
に、図５（ｆ）に示すように、モールド材１０５を分離
して、プラスチック型１０８を準備する。プラスチック
型１０８の谷間に電鋳により金属１０９を堆積させる
（図５（ｇ））。次に、プラスチック型を除くと、微細
な金属構造体１１０を得ることができる（図５
（ｈ））。ＬＩＧＡ法は、マイクロマシン、光学素子、
センサおよびアクチュエータなどの製造に利用すること
ができ、その応用範囲は非常に広い。
て、極めて微細な構造体を形成する微細加工技術の研究
が近年活発になってきている。その中で、Ｘ線を使った
深いリソグラフィと電解めっきで高アスペクト比の微細
構造体を形成するＬＩＧＡ（Lithograph Galvanformung
und Abformung）法は、特に注目されるところである。
NIKKEI MECHANICAL １９９０．１１．２６およびＭＥＭ
Ｓ’９１（Micro Electro Mechanical Systems Worksho
p ）のプロシーディングスに示される従来のＬＩＧＡ法
について基本工程を以下に示す。図５を参照して、まず
図５（ａ）に示すように、典型的にはポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ）を材料とするレジスト層１０２を
望みの厚さ（０．１〜１ｍｍ）で基板１０１上に形成し
た後、金などの重金属の吸収材１００ａをパターンとす
るマスク１００を用い、シンクロトロン放射のＸ線（以
下ＳＲ光と略記）でレジスト層１０２を露光する。次い
で、現像を行なえば、図５（ｂ）に示すように、１００
以上のアスペクト比を有するレジストパターン１０３が
得られる。次に、レジストパターン１０３を有する基板
をめっき液につけ、電気めっきによって金属の構造体１
０４を堆積させる（図５（ｃ））。この工程において、
ニッケル、銅または金などを堆積させることができる。
続いて、図５（ｄ）に示すように、レジストを除いて得
られた金属の構造体１０４を鋳型として、誘電性プラス
チックのモールド材１０５を構造体１０４に充填する。
さらに、図５（ｅ）に示すように、モールド材１０５に
従い、誘電性プラスチック１０６と導電性プラスチック
シート１０７からプラスチック型１０９を形成する。次
に、図５（ｆ）に示すように、モールド材１０５を分離
して、プラスチック型１０８を準備する。プラスチック
型１０８の谷間に電鋳により金属１０９を堆積させる
（図５（ｇ））。次に、プラスチック型を除くと、微細
な金属構造体１１０を得ることができる（図５
（ｈ））。ＬＩＧＡ法は、マイクロマシン、光学素子、
センサおよびアクチュエータなどの製造に利用すること
ができ、その応用範囲は非常に広い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上に示してきた従来
のＬＩＧＡ法によって、マイクロギア等の種々の構造体
を形成することができる。しかしながら、従来のＬＩＧ
Ａ法により形成されてきた構造体は、基板に対して水平
方向では様々な形状をとることができた一方、基板に対
して垂直方向では切り立った壁のような形状がほとんど
であり、凹凸を有する形状を形成することができなかっ
た。また、従来のＬＩＧＡ法では、基板に対して垂直な
方向により高く構造体を積重ねていくことがなかった。
さらに得られる構造体も、多くの場合、金属、セラミッ
クスまたはプラスチックの単体からなり、これらの複合
物を形成することは困難であった。
のＬＩＧＡ法によって、マイクロギア等の種々の構造体
を形成することができる。しかしながら、従来のＬＩＧ
Ａ法により形成されてきた構造体は、基板に対して水平
方向では様々な形状をとることができた一方、基板に対
して垂直方向では切り立った壁のような形状がほとんど
であり、凹凸を有する形状を形成することができなかっ
た。また、従来のＬＩＧＡ法では、基板に対して垂直な
方向により高く構造体を積重ねていくことがなかった。
さらに得られる構造体も、多くの場合、金属、セラミッ
クスまたはプラスチックの単体からなり、これらの複合
物を形成することは困難であった。
【０００４】本発明の目的は、特にＬＩＧＡ法におい
て、基板に垂直な方向により複雑な形状を有し、かつよ
りアスペクト比の高い構造体を構築することができる方
法を提供することにある。
て、基板に垂直な方向により複雑な形状を有し、かつよ
りアスペクト比の高い構造体を構築することができる方
法を提供することにある。
【０００５】本発明のさらなる目的は、複数種の材料か
らなる複合的微細構造体を容易に形成できる方法を提供
することにある。
らなる複合的微細構造体を容易に形成できる方法を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に従う微細構造体
の形成方法では、まず、基板上にレジスト層を形成した
後、レジスト層についてシンクロトロン放射光を用いた
リソグラフィによりレジストパターンを形成する。次に
レジストパターンに従って金属基板上に金属構造体を電
気めっきにより堆積させる。次いでレジストパターンを
除去する。その後、金属構造体を残すことができ、かつ
基板材料を選択的に除去できる条件下で、基板を部分的
にエッチングする。基板のエッチングにより形成された
構造体と金属構造体とによって所望の構造体が形成され
る。
の形成方法では、まず、基板上にレジスト層を形成した
後、レジスト層についてシンクロトロン放射光を用いた
リソグラフィによりレジストパターンを形成する。次に
レジストパターンに従って金属基板上に金属構造体を電
気めっきにより堆積させる。次いでレジストパターンを
除去する。その後、金属構造体を残すことができ、かつ
基板材料を選択的に除去できる条件下で、基板を部分的
にエッチングする。基板のエッチングにより形成された
構造体と金属構造体とによって所望の構造体が形成され
る。
【０００７】本発明において、レジスト層は、たとえば
１０μｍ〜１０００μｍの厚み、好ましくは２０〜１０
０μｍの厚みで形成される。このような厚いレジスト層
は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、メタクリ
ル酸とメタクリル酸メチルの共重合体（ｐｏｌｙ（ＭＡ
Ａ−ＭＭＡ））等によって形成することが好ましい。
１０μｍ〜１０００μｍの厚み、好ましくは２０〜１０
０μｍの厚みで形成される。このような厚いレジスト層
は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、メタクリ
ル酸とメタクリル酸メチルの共重合体（ｐｏｌｙ（ＭＡ
Ａ−ＭＭＡ））等によって形成することが好ましい。
【０００８】本発明では、厚いレジスト層を十分露光し
てアスペクト比の高いパターンを形成するため、シンク
ロトロン放射光をリソグラフィにおいて用いる。シンク
ロトロン放射光としては、シンクロトロン放射Ｘ線が好
ましく用いられ、その波長は２〜１０Åが好ましい。シ
ンクロトロン放射Ｘ線を用いたリソグラフィにより形成
されるレジストパターンは、たとえば、１０〜１０００
μｍの厚みを有し、５〜１００のアスペクト比を有す
る。
てアスペクト比の高いパターンを形成するため、シンク
ロトロン放射光をリソグラフィにおいて用いる。シンク
ロトロン放射光としては、シンクロトロン放射Ｘ線が好
ましく用いられ、その波長は２〜１０Åが好ましい。シ
ンクロトロン放射Ｘ線を用いたリソグラフィにより形成
されるレジストパターンは、たとえば、１０〜１０００
μｍの厚みを有し、５〜１００のアスペクト比を有す
る。
【０００９】このように形成されたレジストパターンに
従い、パターンの形成されていない部分（基板が現れて
いる部分）にめっきにより金属を堆積すれば、基板上に
金属構造体を形成することができる。堆積させる金属と
して、たとえば、ニッケル、銅、金、パラジウム等を用
いることができる。また、基板には、シリコン、ガラス
等を用いることができる。次いで、レジストパターンを
除去して得られる金属構造体は、レジストパターンと同
様に、たとえば、１０〜１０００μｍの厚み（高さ）を
有し、５〜１００のアスペクト比を有する。
従い、パターンの形成されていない部分（基板が現れて
いる部分）にめっきにより金属を堆積すれば、基板上に
金属構造体を形成することができる。堆積させる金属と
して、たとえば、ニッケル、銅、金、パラジウム等を用
いることができる。また、基板には、シリコン、ガラス
等を用いることができる。次いで、レジストパターンを
除去して得られる金属構造体は、レジストパターンと同
様に、たとえば、１０〜１０００μｍの厚み（高さ）を
有し、５〜１００のアスペクト比を有する。
【００１０】レジストパターンを除去した後、基板が部
分的にエッチングされる。エッチングにおいて、金属構
造体を残すことができ、かつ基板材料を選択的に除去で
きる条件が用いられる。エッチングはウエットエッチン
グでもドライエッチングでもよい。基板の部分を選択的
にエッチングすることで、基板自体による構造体を形成
することができる。これにより、基板自体による構造体
と、上記金属構造体とで、より複雑な構造体を構成する
ことができる。また、基板と異なる材料で金属構造体を
形成すれば、基板材料と金属との複合体による微細構造
体を形成できる。
分的にエッチングされる。エッチングにおいて、金属構
造体を残すことができ、かつ基板材料を選択的に除去で
きる条件が用いられる。エッチングはウエットエッチン
グでもドライエッチングでもよい。基板の部分を選択的
にエッチングすることで、基板自体による構造体を形成
することができる。これにより、基板自体による構造体
と、上記金属構造体とで、より複雑な構造体を構成する
ことができる。また、基板と異なる材料で金属構造体を
形成すれば、基板材料と金属との複合体による微細構造
体を形成できる。
【００１１】この工程において、基板材料を選択的に除
去するため、たとえば、ウエットエッチングにおいて金
属構造体を溶解せず、基板のみを溶解するエッチング液
を用いることができる。この場合、基板上に形成された
金属構造体が保護膜の役割を果たし、金属構造体のパタ
ーンに従って基板はエッチングされる。基板を部分的に
エッチングすれば、金属構造体の下にそのパターンに従
った形の基板材料からなる構造体が形成される。したが
って、金属構造体と基板とによって、より厚く（嵩高
く）、アスペクト比の高い構造体が得られる。得られた
構造体の厚みは、たとえば４０〜１５００μｍ、アスペ
クト比は、２０〜１５０である。
去するため、たとえば、ウエットエッチングにおいて金
属構造体を溶解せず、基板のみを溶解するエッチング液
を用いることができる。この場合、基板上に形成された
金属構造体が保護膜の役割を果たし、金属構造体のパタ
ーンに従って基板はエッチングされる。基板を部分的に
エッチングすれば、金属構造体の下にそのパターンに従
った形の基板材料からなる構造体が形成される。したが
って、金属構造体と基板とによって、より厚く（嵩高
く）、アスペクト比の高い構造体が得られる。得られた
構造体の厚みは、たとえば４０〜１５００μｍ、アスペ
クト比は、２０〜１５０である。
【００１２】本発明において、基板をエッチングした
後、さらにその上に金属構造体を形成することもでき
る。この場合、エッチングの後、基板上に新たなレジス
ト層を形成する。形成されたレジスト層の厚みは、たと
えば１０〜１０００μｍである。次いで、レジスト層に
ついてシンクロトロン放射光を用いたリソグラフィによ
りパターンを形成する。パターンの厚みは、たとえば１
０〜１０００μｍ、アスペクト比は、たとえば５〜１０
０である。得られたレジストパターンに従って、基板上
に新たな金属構造体を電気めっきにより堆積させる。新
たな金属構造体の厚みは、たとえば１０〜１０００μ
ｍ、アスペクト比は、５〜１００である。これにより、
さらなる構造体を付与することができ、より複雑な形状
またはよりアスペクト比の高い微細構造体が形成され
る。また、金属構造体を別の材料で形成すれば、さらに
材料の複合化が進む。めっきのための金属として、たと
えば、ニッケル、銅、金、パラジウム等が用いられる。
後、さらにその上に金属構造体を形成することもでき
る。この場合、エッチングの後、基板上に新たなレジス
ト層を形成する。形成されたレジスト層の厚みは、たと
えば１０〜１０００μｍである。次いで、レジスト層に
ついてシンクロトロン放射光を用いたリソグラフィによ
りパターンを形成する。パターンの厚みは、たとえば１
０〜１０００μｍ、アスペクト比は、たとえば５〜１０
０である。得られたレジストパターンに従って、基板上
に新たな金属構造体を電気めっきにより堆積させる。新
たな金属構造体の厚みは、たとえば１０〜１０００μ
ｍ、アスペクト比は、５〜１００である。これにより、
さらなる構造体を付与することができ、より複雑な形状
またはよりアスペクト比の高い微細構造体が形成され
る。また、金属構造体を別の材料で形成すれば、さらに
材料の複合化が進む。めっきのための金属として、たと
えば、ニッケル、銅、金、パラジウム等が用いられる。
【００１３】その後、さらに基板を部分的にエッチング
することができる。エッチングにあたっては、形成して
きた金属構造体を残すことができ、基板材料を選択的に
除去できる条件を選択する。エッチングには、ドライエ
ッチングおよびウエットエッチングを用いることができ
る。上述したような基板を選択的に溶解できるウエット
エッチングを用いることは好ましい。エッチングにより
さらに構造体が付与される。
することができる。エッチングにあたっては、形成して
きた金属構造体を残すことができ、基板材料を選択的に
除去できる条件を選択する。エッチングには、ドライエ
ッチングおよびウエットエッチングを用いることができ
る。上述したような基板を選択的に溶解できるウエット
エッチングを用いることは好ましい。エッチングにより
さらに構造体が付与される。
【００１４】以上示してきたように、金属構造体の形成
および基板のエッチングを繰返すことにより、基板上に
より複雑でアスペクト比の高い微細構造体を形成するこ
とができる。
および基板のエッチングを繰返すことにより、基板上に
より複雑でアスペクト比の高い微細構造体を形成するこ
とができる。
【００１５】
【実施例】以下に本発明の説明のため具体例を示すが、
本発明はこの具体例によって限定されるものではない。
本発明はこの具体例によって限定されるものではない。
【００１６】図１（ａ）を参照して、たとえば結晶方位
が（１１０）、厚さが１ｍｍのシリコン（Ｓｉ）ウェハ
からなる基板１０を準備し、その表面にクロム（Ｃｒ）
膜１１を０．０５μｍの厚さで、その裏面に金（Ａｕ）
膜１２を０．０５μｍの厚さで、それぞれスパッタ法に
より堆積させる。図１（ｂ）を参照して、次にポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ）をベースとする樹脂を塗
布し、ベーキングを行なってレジスト層１３を形成す
る。レジスト層１３の厚みは約２０μｍである。
が（１１０）、厚さが１ｍｍのシリコン（Ｓｉ）ウェハ
からなる基板１０を準備し、その表面にクロム（Ｃｒ）
膜１１を０．０５μｍの厚さで、その裏面に金（Ａｕ）
膜１２を０．０５μｍの厚さで、それぞれスパッタ法に
より堆積させる。図１（ｂ）を参照して、次にポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ）をベースとする樹脂を塗
布し、ベーキングを行なってレジスト層１３を形成す
る。レジスト層１３の厚みは約２０μｍである。
【００１７】図１（ｃ）を参照して、基板１０の上方に
シンクロトロン放射Ｘ線（ＳＲ光）を透過しないタング
ステンからなる部分２０と、ＳＲ光を透過する窒化シリ
コンからなる部分２１とよりなるマスク２２を設ける。
マスク２２を介してシンクロトロン放射装置（電子総合
研究所ＴＥＲＡＳ）からピーク波長１０ÅのＳＲ光１７
を１００ｍＡ・ｈの条件下でレジスト層１３に照射す
る。その後、レジスト層を有する基板をＭｉｂｋ原液
（メチルイソブチルケトン）（和光純薬製）中に２分間
浸漬することにより現像を行なう。現像により露光され
た部分１３ａ、１３ｂは除去され、図１（ｄ）に示すと
おりレジストパターン１３′が形成される。
シンクロトロン放射Ｘ線（ＳＲ光）を透過しないタング
ステンからなる部分２０と、ＳＲ光を透過する窒化シリ
コンからなる部分２１とよりなるマスク２２を設ける。
マスク２２を介してシンクロトロン放射装置（電子総合
研究所ＴＥＲＡＳ）からピーク波長１０ÅのＳＲ光１７
を１００ｍＡ・ｈの条件下でレジスト層１３に照射す
る。その後、レジスト層を有する基板をＭｉｂｋ原液
（メチルイソブチルケトン）（和光純薬製）中に２分間
浸漬することにより現像を行なう。現像により露光され
た部分１３ａ、１３ｂは除去され、図１（ｄ）に示すと
おりレジストパターン１３′が形成される。
【００１８】次に、レジストパターンの凹部（レジスト
がなく基板上のＣｒ層が露出している部分）に電気めっ
きによりニッケル層１４を堆積させる（図１（ｅ））。
ニッケルめっきでは、たとえば、スルファミン酸浴を用
い、ｐＨ４、浴温５０℃、電流１０Ａ／ｄｍ2 の条件下
によってめっきを行なう。次いで、アセトンによりレジ
ストパターンを除去すれば、図１（ｆ）に示すようなニ
ッケルからなる金属構造体１４′が基板上に得られる。
がなく基板上のＣｒ層が露出している部分）に電気めっ
きによりニッケル層１４を堆積させる（図１（ｅ））。
ニッケルめっきでは、たとえば、スルファミン酸浴を用
い、ｐＨ４、浴温５０℃、電流１０Ａ／ｄｍ2 の条件下
によってめっきを行なう。次いで、アセトンによりレジ
ストパターンを除去すれば、図１（ｆ）に示すようなニ
ッケルからなる金属構造体１４′が基板上に得られる。
【００１９】図１（ｇ）を参照して、次に、ドライエッ
チング法により基板上に露出するＣｒ層１１を除去す
る。ドライエッチングの条件は、ＲＦパワー：５００
Ｗ、ガス：ＳＦ6 、ガス流量：４０ｓｃｃｍ、ガス圧
力：５Ｐａ、基板温度：−３０℃、エッチング時間：１
０分である。図１（ｈ）を参照して、続けてウエットエ
ッチングにより基板１０を３０μｍの深さでエッチング
する。ウエットエッチングには、ＫＯＨ２０％水溶液が
用いられ、エッチングは８０℃で約３０分間行なわれ
る。このエッチングにおいて、金属構造体はレジストと
して働き、基板についてその下の部分はエッチングされ
ない。
チング法により基板上に露出するＣｒ層１１を除去す
る。ドライエッチングの条件は、ＲＦパワー：５００
Ｗ、ガス：ＳＦ6 、ガス流量：４０ｓｃｃｍ、ガス圧
力：５Ｐａ、基板温度：−３０℃、エッチング時間：１
０分である。図１（ｈ）を参照して、続けてウエットエ
ッチングにより基板１０を３０μｍの深さでエッチング
する。ウエットエッチングには、ＫＯＨ２０％水溶液が
用いられ、エッチングは８０℃で約３０分間行なわれ
る。このエッチングにおいて、金属構造体はレジストと
して働き、基板についてその下の部分はエッチングされ
ない。
【００２０】以上の工程により、基板材料（Ｓｉ）と金
属（Ｎｉ）の複合した微細構造体１５が得られる。この
構造体では、ニッケル部と基板部とで約５０μｍの高さ
を稼いでいる。このように基板をエッチングすること
で、金属構造体とともにアスペクト比の高い構造、異な
る材料が複合した構造およびより複雑な構造を形成する
ことができる。 実施例２ 図１（ｈ）で得られた構造体上に通常の方法によりレジ
スト層を形成した後、通常のリソグラフィにより金属構
造体の部分のみを覆うレジストパターンを形成する。そ
の後、スパッタリングによりＡｕを堆積し、レジストを
除去することにより、図２（ａ）に示すとおり、基板１
０上にＡｕ層１６を形成する。このＡｕ層１６は、後の
工程においてＮｉメッキを行うために形成される。図２
（ｂ）を参照して、次いで実施例１と同様のレジスト材
料を塗布する。レジスト材料は構造体の凹部を埋めるよ
うに塗布され、レジスト層２３が形成される。図２
（ｃ）を参照して、次に実施例１とは別のパターンのマ
スク３２を基板上に設置する。マスク３２を介して、シ
ンクロトロン放射装置（電子総合研究所ＴＥＲＡＳ）か
らピーク波長１０ÅのＳＲ光１７を１００ｍＡ・ｈの条
件下でレジスト層２３に照射する。その後、レジスト層
を有する基材をＭｉｂｋ原液中に２分間浸漬することに
より、露光された部分を除去する。これにより、図２
（ｄ）に示すようなレジストパターン２３′が形成され
る。
属（Ｎｉ）の複合した微細構造体１５が得られる。この
構造体では、ニッケル部と基板部とで約５０μｍの高さ
を稼いでいる。このように基板をエッチングすること
で、金属構造体とともにアスペクト比の高い構造、異な
る材料が複合した構造およびより複雑な構造を形成する
ことができる。 実施例２ 図１（ｈ）で得られた構造体上に通常の方法によりレジ
スト層を形成した後、通常のリソグラフィにより金属構
造体の部分のみを覆うレジストパターンを形成する。そ
の後、スパッタリングによりＡｕを堆積し、レジストを
除去することにより、図２（ａ）に示すとおり、基板１
０上にＡｕ層１６を形成する。このＡｕ層１６は、後の
工程においてＮｉメッキを行うために形成される。図２
（ｂ）を参照して、次いで実施例１と同様のレジスト材
料を塗布する。レジスト材料は構造体の凹部を埋めるよ
うに塗布され、レジスト層２３が形成される。図２
（ｃ）を参照して、次に実施例１とは別のパターンのマ
スク３２を基板上に設置する。マスク３２を介して、シ
ンクロトロン放射装置（電子総合研究所ＴＥＲＡＳ）か
らピーク波長１０ÅのＳＲ光１７を１００ｍＡ・ｈの条
件下でレジスト層２３に照射する。その後、レジスト層
を有する基材をＭｉｂｋ原液中に２分間浸漬することに
より、露光された部分を除去する。これにより、図２
（ｄ）に示すようなレジストパターン２３′が形成され
る。
【００２１】次にレジストパターン２３′の凹部（レジ
ストがなく基板上でＡｕ層が露出されている部分）を埋
めるように、ニッケルめっきを行なう。ニッケルめっき
は、スルファミン酸浴を用い、ｐＨ４、浴温５０℃、電
流１０Ａ／ｄｍ2 の条件下で行なわれる。次いで、レジ
スト層をアセトンで除去することで、図２（ｅ）に示す
ようにニッケル、Ｃｒ層およびＳｉとから構成される微
細構造体２５が得られる。 実施例３ 実施例２の工程により、上から見た形状がたとえば図３
に示すような構造体を形成することができる。この場
合、実施例２で形成した金属構造体の部分２５ｂは、実
施例１で形成された構造体２５ａを全面的に覆うもので
はなく、所々、たとえば図３に示す複数の箇所３１およ
び３２において、最初に形成した構造体の部分（Ｎｉお
よびＳｉ）を露出させている。この場合、ウエットエッ
チング法により、構造体において、基板（Ｓｉ）が露出
している部分を選択的にエッチングしていくことができ
る。エッチングでは、たとえば、ＨＦ２５％、ＨＮＯ3
５０％およびＣＨ3 ＣＯＯＨ２５％の混合水溶液を用い
る。エッチングは、たとえば常温で１分間行なわれる。
このようなエッチングの結果、図２（ｅ）で示した構造
体のうち、Ｎｉ金属構造体の下部にある基板（Ｓｉ）の
部分を除去することができる。その結果、図４に示すよ
うに、金属構造体４０が基板１０より部分的に離れたよ
り複雑な構造体を形成できる。
ストがなく基板上でＡｕ層が露出されている部分）を埋
めるように、ニッケルめっきを行なう。ニッケルめっき
は、スルファミン酸浴を用い、ｐＨ４、浴温５０℃、電
流１０Ａ／ｄｍ2 の条件下で行なわれる。次いで、レジ
スト層をアセトンで除去することで、図２（ｅ）に示す
ようにニッケル、Ｃｒ層およびＳｉとから構成される微
細構造体２５が得られる。 実施例３ 実施例２の工程により、上から見た形状がたとえば図３
に示すような構造体を形成することができる。この場
合、実施例２で形成した金属構造体の部分２５ｂは、実
施例１で形成された構造体２５ａを全面的に覆うもので
はなく、所々、たとえば図３に示す複数の箇所３１およ
び３２において、最初に形成した構造体の部分（Ｎｉお
よびＳｉ）を露出させている。この場合、ウエットエッ
チング法により、構造体において、基板（Ｓｉ）が露出
している部分を選択的にエッチングしていくことができ
る。エッチングでは、たとえば、ＨＦ２５％、ＨＮＯ3
５０％およびＣＨ3 ＣＯＯＨ２５％の混合水溶液を用い
る。エッチングは、たとえば常温で１分間行なわれる。
このようなエッチングの結果、図２（ｅ）で示した構造
体のうち、Ｎｉ金属構造体の下部にある基板（Ｓｉ）の
部分を除去することができる。その結果、図４に示すよ
うに、金属構造体４０が基板１０より部分的に離れたよ
り複雑な構造体を形成できる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明に従
えは、金属構造体の形成と基板のエッチングを行なって
いくことにより、より複雑でよりアスペクト比の高い微
細構造体を形成していくことができる。また、本発明に
よれば、金属と基材との複合体により微細構造が形成で
きる。したがって、本発明は、微細加工技術においてＬ
ＩＧＡ法の適用範囲をさらに拡大するものである。
えは、金属構造体の形成と基板のエッチングを行なって
いくことにより、より複雑でよりアスペクト比の高い微
細構造体を形成していくことができる。また、本発明に
よれば、金属と基材との複合体により微細構造が形成で
きる。したがって、本発明は、微細加工技術においてＬ
ＩＧＡ法の適用範囲をさらに拡大するものである。
【図１】本発明に従う実施例１において微細構造体を形
成するプロセスを模式的に示す断面図である。
成するプロセスを模式的に示す断面図である。
【図２】本発明に従う実施例２において微細構造体を形
成するプロセスを模式的に示す断面図である。
成するプロセスを模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施例において形成された微細構造体
の形状を示す平面図である。
の形状を示す平面図である。
【図４】本発明の実施例において形成された微細構造体
のもう１つの形状を示す断面図である。
のもう１つの形状を示す断面図である。
【図５】従来のＬＩＧＡ法のプロセスを示す模式図であ
る。
る。
【符号の説明】 １０ 基板 １３′ レジストパターン １４′ 金属構造体 １５ 微細構造体
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上にレジスト層を形成した後、前記
レジスト層についてシンクロトロン放射光を用いたリソ
グラフィによりレジストパターンを形成する工程と、 前記レジストパターンに従って前記基板上に金属構造体
を電気めっきにより堆積させる工程と、 前記レジストパターンを除去する工程と、 前記金属構造体を残すことができ、かつ前記基板材料を
選択的に除去できる条件下で、前記基板を部分的にエッ
チングする工程とを備え、 前記基板のエッチングにより形成された構造体と前記金
属構造体とによって所望の構造体を形成することを特徴
とする、微細構造体の形成方法。 - 【請求項２】 前記エッチング工程において、前記金属
構造体が保護膜の役割を果たし、前記金属構造体のパタ
ーンに従って前記基板がエッチングされることを特徴と
する、請求項１記載の微細構造体の形成方法。 - 【請求項３】 前記エッチング工程の後、前記基板上に
新たなレジスト層を形成し、前記レジスト層についてシ
ンクロトロン放射光を用いたリソグラフィによりレジス
トパターンを形成する工程と、 前記レジストパターンに従って、前記基板上に新たな金
属構造体を電気めっきにより堆積させる工程と、 前記レジストパターンを除去する工程とをさらに備え、 前記新たな金属構造体により、さらなる構造体を付与す
ることを特徴とする、請求項１または２記載の微細構造
体の形成方法。 - 【請求項４】 前記さらなる構造体を付与した後、前記
金属構造体を残すことができ、かつ前記基板材料を選択
的に除去できる条件下で、前記基板を部分的にエッチン
グする工程をさらに備え、 前記エッチングによりさらに構造体が付与されることを
特徴とする、請求項３記載の微細構造体の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05172394A JP3385708B2 (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 微細構造体の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05172394A JP3385708B2 (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 微細構造体の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263379A true JPH07263379A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3385708B2 JP3385708B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=12894815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05172394A Expired - Fee Related JP3385708B2 (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 微細構造体の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385708B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100323693B1 (ko) * | 1999-05-20 | 2002-02-07 | 구자홍 | 미세 구조물 제조방법 |
| US6379871B1 (en) | 1998-06-10 | 2002-04-30 | Nec Corporation | Method for fabricating a mask for a LIGA process |
| JP2007129217A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | 半導体デバイス製造におけるフォトリソグラフィ法 |
| JP2007139581A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Seiko Instruments Inc | 力学量センサおよび力学量センサの製造方法 |
| CN104909335A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-09-16 | 苏州含光微纳科技有限公司 | 一种高深宽比微细电火花阵列电极的制备方法 |
-
1994
- 1994-03-23 JP JP05172394A patent/JP3385708B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6379871B1 (en) | 1998-06-10 | 2002-04-30 | Nec Corporation | Method for fabricating a mask for a LIGA process |
| KR100323693B1 (ko) * | 1999-05-20 | 2002-02-07 | 구자홍 | 미세 구조물 제조방법 |
| JP2007129217A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | 半導体デバイス製造におけるフォトリソグラフィ法 |
| JP4562716B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2010-10-13 | 台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司 | 半導体デバイス製造におけるフォトリソグラフィ法 |
| JP2007139581A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Seiko Instruments Inc | 力学量センサおよび力学量センサの製造方法 |
| CN104909335A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-09-16 | 苏州含光微纳科技有限公司 | 一种高深宽比微细电火花阵列电极的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3385708B2 (ja) | 2003-03-10 |
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