JPH0821567B2 - 超微細管の製造方法 - Google Patents

超微細管の製造方法

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JPH0821567B2
JPH0821567B2 JP60052079A JP5207985A JPH0821567B2 JP H0821567 B2 JPH0821567 B2 JP H0821567B2 JP 60052079 A JP60052079 A JP 60052079A JP 5207985 A JP5207985 A JP 5207985A JP H0821567 B2 JPH0821567 B2 JP H0821567B2
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 本発明はマイクロノズルなどに適用される超微細管の
製造方法において、基板上にメッキ用下地導電膜と共に
形成されたレジスト膜を、選択的に露光・現像して内部
に微細線条部分を有する溝状レジストパターンを形成
し、該溝状レジストパターンにより露出した導電膜上か
ら前記微細線条部分を覆う形にメッキ層を形成した後、
前記微細線条部分を含む溝状レジストパターンを除去す
る方法により、微細穴の断面形状が種々に変形されると
共に、その長さ方向に一定とすることができ、更に折曲
形状、又は湾曲形状の超微細管を容易に製造するように
したことである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体集積回路素子、超小型の分析機器、或
いは各種気体や液状微粒子等を噴射させるマイクロノズ
ル管等の分野に利用可能な超微細管の製造方法に係り、
特に超微細管の微細穴の断面形状を一定にすることが出
来、更に折曲形状、又は湾曲形状の超微細管を容易に製
造することが可能な方法に関するものである。
近来、半導体集積回路素子の製造における微細加工技
術の急速な進歩に伴って、レジスト膜を始めとし、各種
薄膜等のパターン加工においては1μmから更に微細な
サブミクロン領域のパターンニングが可能となり、この
ような加工技術を駆使して例えば半導体集積回路、小型
液体クロマトグラフ、ガスクロマトグラフ、或いは各種
液状微粒子を噴射させるマイクロノズル等の分野に利用
を可能とする超微細管及びその製造方法が特開昭59−56
729によって既に提案されている。
かかる超微細管の製造方法にあっては、微細穴の断面
形状を一定にすることや、必要に応じて該超微細管を折
曲げ形状、或いは湾曲形状とすることが容易でないの
で、この微細穴の断面形状を一定にし、この変形形状の
超微細管を容易に形成することが可能となる超微細管の
製造方法が要望されている。
〔従来の技術〕
上記従来の超微細管の製造方法としては、例えば第4
図(a)に示ように、基板1上にポジ型の第1レジスト
層2を設け、その第1レジスト層2上に該第1レジスト
層2よりも露光感度の低い第2レジスト層3を設ける。
次に前記第1,第2レジスト層2,3に対して2本の平行
な線を残すように露光を行い現像することにより、第4
図(b)に示すように露光感度の高い第1レジスト層2
に形成された薄い脚部6と、その上部に露光感度の低い
第2レジスト層3に形成された厚い頭部7とが一体とな
った、2つの平行なレジスト部材4,5が得られる。
これら両レジスト部材4,5を、第4図(c)示すよう
にそれぞれ内側に撓めて相互の頭部7同士を接着する方
法により、トンネル状の微細穴8が形成されたレジスト
部材からなる超微細管9が得られる。
又、第5図(a)に示すように、前記第4図(c)で
説明したレジスト部材からなる超微細管9上に金属層、
誘電体層等の薄膜層11を被着し、第5図(b)に示すよ
うにそのレジスト部材からなる超微細管9を有機溶剤等
により溶解除去することによって、金属層、或いは誘電
体層等からなる超微細管10を形成する方法が知られてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで上記のような従来の超微細管の製造方法で
は、2本の平行なレジスト部材4,5を、第4図(c)に
示すようにそれぞれ内側に撓めて相互の頭部7同士を接
着した際に、トンネル状に形成される微細穴8の断面形
状を、その長さ方向に一定にすることは容易で無く、熟
練を要するばかりでなく、例えば折曲げ形状、或いは湾
曲形状の微細穴を有する超微細管を形成することが困難
になるという問題点がある。
本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的するところは、微細穴の断面形状がその長
さ方向に一定にすることができ、更には折曲げ形状、或
いは湾曲形状の微細穴を有する超微細管を容易に形成す
ることができる製造方法を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、第1図(c)に示すように基板21上に形成
された導電膜22の、レジストマスクパターン膜23により
露出した部分に、メッキ層を鍍着形成する、所謂マスク
メッキ法においては、該メッキ層の鍍着成長が概略等方
性であり、第1図(d)に示すように該メッキ層24を、
レジストマスクパターン膜23の厚さよりも厚く鍍着させ
ると、層厚方向のみならず、前記マスクパターン膜23上
に沿った方向にも鍍着成長することを利用して、第1図
(a)に示すように、基板31上に導電膜32を形成し、そ
の導電膜32上にポジ型レジスト膜33を塗着する工程と、
露光の透過光量を調節する透過部を備えたフォトマスク
を用いて、このレジスト膜33を選択的に露光・現像し
て、内部にこのレジスト膜の膜厚よりも薄い膜厚を有す
る微細線条部分34aを形成した溝部を有する溝状レジス
トパターン膜34を形成する工程と、この溝状レジストパ
ターン膜34の溝部内に形成されているこの微細線条部分
34aを覆い溝状レジストパターン膜34の溝部内に露出し
たこの導電膜32と接続する、金属からなるメッキ層35を
渡金形成する工程と、この溝状レジストパターン膜34及
び前記微細線条部分34aを除去する工程を行うことによ
り、この基板31上のこの導電膜32とこのメッキ層35から
構成される、この微細線条部分34aの断面形状を有する
超微細管を形成する工程とを含むように構成する。
〔作 用〕
このように本発明の方法は、微細穴36を形成する部分
をポジ型のレジスト膜により形成し、マスクメッキ法を
利用することにより、微細穴36の断面形状がその長さ方
向に一定で、かつ種々の穴形状とすることが出来、更に
折曲げ形状、或いは湾曲形状の微細穴を有する超微細管
を容易に形成することが出来る。
〔実施例〕
以下図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明
する。
第2図は本発明に係る超微細管の製造方法の第1実施
例を工程順に示す工程図であり、図中、(a)〜(d)
は要部断面図、(e)は斜視図である。
先ず、第2図(a)に示すようにガラス、又はセラミ
ックス等からなる基板31上に、スパッタリング法などに
よりメッキ用下地導電膜32を被着形成し、その下地導電
膜32上に更にポジ型のレジスト膜33を塗着した後、該レ
ジスト膜33を、超微細管の両側壁形成用の第1フォトマ
スク38を用いて一次露光を行う。
次に第2図(b)に示すように引続きそのレジスト膜
33を、部分的に露光光量を1/2にして露光する同微細管
の上壁形成用の第2フォトマスク39を用いて部分的に、
該レジスト膜33の膜厚の1/2程度に二次露光を行い、レ
ジスト膜33を現像して第2図(c)に示すように膜厚及
び幅が所望の微細穴の高さと幅に相当するこのレジスト
膜33の1/2程度の膜厚の微細線条部分34aを溝の内部に有
する溝状レジストパターン膜34を形成する。
次に第2図(d)に示すように前記溝状レジストパタ
ーン膜34より露出した下地導電膜32及び該下地導電膜32
上から前記微細線条部分34aを覆う形に電解メッキ法、
または無電解メッキ法等により銅(Cu),鉄(Fe),或
いはニッケル(Ni)などからなるメッキ層35を鍍着形成
する。
しかる後、この微細線条部分34a及び溝状レジストパ
ターン膜34を、レジスト溶解液などにより選択的に溶解
して除去することにより、第2図(e)に示すように薄
い微細線条部分34aの断面形状によって規定され、かつ
その長さ方向に一定な微細穴36が形成された超微細管37
が得られる。
尚、前記微細線条部分34aの溶解除去については、超
音波洗浄法を併用することにより微細な部分も確実に除
去することが可能となる。また超微細管37の周辺のメッ
キ用下地導電膜32が不必要な場合には、イオンミリング
法、スパッタエッチング法などを適用することにより容
易に除去することができる。
第3図は本発明に係る超微細管の製造方法の第2実施
例を工程順に示す工程図であり、図中、(a)〜(c)
は要部断面図、(d)は斜視図である。
本実施例では先ず、第3図(a)に示すようにスパッ
タリング法などによりメッキ要下地導電膜32が形成され
たガラス、又はセラミックス等からなる基板31上に、ポ
ジ型のレジスト膜33を塗着した後、該レジスト膜33に対
する露光光量(透過光量)を部分的に、例えば50%,70
%及び30%と変化させて露光することを可能とする所定
のフォトマスク41を用いて該レジスト膜33を露光する。
次にそのレジスト膜33を現像して、第3図(b)に示
すように内部に該レジスト膜33の膜厚が異なる第1微細
線条部分42a,第2微細線条部分42b及び第3微細線条部
分42cを有する溝状レジストパターン膜42を形成する。
次に第3図(c)に示すように前記溝状レジストパタ
ーン膜42より露出した下地導電膜32及び該下地導電膜32
上から前記各微細線条部分42a〜42cを覆う形に、電解メ
ッキ法、または無電解メッキ法等により銅(Cu),鉄
(Fe),或いはニッケル(Ni)などからなるメッキ層43
を鍍着形成する。
しかる後、前記各微細線条部分42a〜42cを含む溝状レ
ジストパターン膜42をレジスト溶解液などにより選択的
に除去することにより、第3図(d)に示すように前記
各微細線条部分42a〜42cの断面形状によってそれぞれ規
定され、かつその長さ方向に一定な3種類の穴形状の異
なる微細穴44,45及び46が形成された超微細管47が得ら
れる。
尚、実施例ではレジスト膜33を選択的に露光するに適
用するフォトマスクとして、露光の透過光量を部分的に
変化させたフォトマスク41を使用することにより、露光
工程が簡略化される。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明に係る超微細
管の製造方法によれば、微細穴の断面形状を種々変形す
ることができ、かつその長さ方向に一定とした超微細管
を容易に形成することが可能となる。更に折曲げ形状、
或いは湾曲形状の微細穴を有する超微細管や複数種の穴
形状の異なる微細穴を有する超微細管も容易に得ること
ができる優れた利点がある。
従って、半導体集積回路、超小型センサ、高集積化さ
れた小型液体クロマトグラフ、ガスクロマトグラフ、或
いは各種気体、液状微粒子等を噴射させるマイクロノズ
ル等の各種分野に用いられる超微細管の製造に適用して
極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る超微細管の製造方法の原理説明
図、 第2図は本発明に係る超微細管の製造方法の第1実施例
を工程順に示す工程図であり、図中、(a)〜(d)は
要部断面図、(e)は斜視図、 第3図は本発明に係る超微細管の製造方法の第2実施例
を工程順に示す工程図であり、図中、(a)〜(c)は
要部断面図、(d)は斜視図、 第4図は従来の超微細管の製造方法の1例を説明する工
程図、 第5図は従来の超微細管の製造方法の他の例を説明する
工程図である。 第1図乃至第3図において、 31は基板、32はメッキ用下地導電膜、33はポジ型レジス
ト膜、34,42は溝状レジストパターン膜、34aは微細線条
部分、35,43はメッキ層、36は微細穴、37,47は超微細
管、38は第1フォトマスク、39は第2フォトマスク、41
はフォトマスク、42a〜42cは第1〜第3微細線条部分、
44〜46は穴形状の異なる微細穴をそれぞれ示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板状に導電膜を形成し、その導電膜上に
    ポジ型のレジスト膜を塗着する工程と、 露光の透過光量を調節する透過部を備えたフォトマスク
    を用いて、該レジスト膜を選択的に露光・現像して、内
    部に該レジスト膜の膜厚よりも薄い膜厚を有する微細線
    条部分を形成した溝部を有する溝状レジストパターン膜
    を形成する工程と、 該溝状レジストパターン膜の溝部内に形成されている前
    記微細線条部分を覆い該溝状レジストパターン膜の溝部
    内に露出した前記導電膜と接続する、金属からなるメッ
    キ層を渡金形成する工程と、 前記溝状レジストパターン膜及び前記微細線条部分を除
    去する工程を行うことにより、前記基板上の前記導電膜
    と前記メッキ層から構成され、前記微細線条部分の断面
    形状を有する超微細管を形成する工程と、 を含むことを特徴とする超微細管の製造方法。
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