JPH1050576A - 微細構造体製造用金型の製造方法および微細構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いわゆるＬＩＧＡ法により微細構造体を形成
する際し、金型の破壊を防止し、微細構造体の生産効率
を向上させる。 【解決手段】 基板１上にリソグラフィのための樹脂層
２を形成する。樹脂層２にマスク３を介してシンクロト
ロン放射光１０を照射する。照射において、シンクロト
ロン放射光のマスク３を介する回折光１０ｂが、樹脂層
２に十分照射されるよう、マスク３と樹脂層２との間に
所定の間隔ｄを設ける。回折光を伴う露光により、基板
１から遠ざかるに従い開口面積が大きくなった孔または
溝２′ａがレジストパターン２′に形成される。レジス
トパターン２′上に金属５を堆積させ、金型５′を得
る。金型５′を用いて微細構造体を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微細加工技術に用
いられる金型およびそれを用いた微細構造体の製造方法
に関し、特に、ＬＩＧＡ（Lithograph Galvanformung u
nd Abformung）法に従って金型および微細構造体を製造
する方法に関する。

【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法は、特に注目されるところ
である。たとえば、J. Micromech. Microeng. 2 （199
2）, 133-140 に示されるＬＩＧＡ法の基本工程を以下
に示す。図１１を参照して、まず図１１（ａ）に示すよ
うに、典型的にはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）を材料とするレジスト層１０２を望みの厚さ（０．
１〜１ｍｍ）で基板１０３上に形成した後、金などの重
金属の吸収体１０１ａをパターンとするマスク１０１を
用い、シンクロトロン放射のＸ線１００でレジスト層１
０２を露光する。次いで、現像を行なえば、図１１
（ｂ）に示すように、高いアスペクト比を有するレジス
トパターン１０４が得られる。次に、レジストパターン
１０４を有する基板をめっき液に漬け、電気めっきによ
って金属の構造体１０５を堆積させる（図１１
（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。基板１０３およびレジス
トパターン１０４を除去すると、図１１（ｄ）に示すよ
うに鋳型１０５ができる。続いて、図１１（ｅ）に示す
ように、鋳型１０５に導電性のゲート板１０８を押しつ
け、注入孔１０９から、誘電性プラスチックのモールド
材１０７を鋳型１０５の孔１０６に充填する。鋳型１０
５を抜き取ることにより、図１１（ｆ）に示すようにゲ
ート板１０８上にプラスチック型１１０が得られる。次
に、ゲート板１０８をめっき電極として電鋳を行ない、
金属１１１を堆積させる（図１１（ｇ））。次に、プラ
スチック型とゲート板を除くと、微細な金属構造体１１
２を得ることができる（図１１（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】ＬＩＧＡ法は、大きな強度および鋭い指向
性を有するシンクロトロン放射光をリソグラフィに用い
るため、一般に基板に対して垂直な壁を有するレジスト
パターンが得られる。一方、FED Journal, vol.5, Supp
l. 1（1994），34-48 は、ＬＩＧＡ法において斜めの側
面を有する構造体を製作する技術を開示する。この技術
では、マスクとレジストを塗布した基板の位置を決めて
固定し、それらをシンクロトロン放射光の光軸に対して
傾けて配置する。シンクロトロン放射光はレジスト層に
斜めに照射されるため、厚み方向に対して斜めに傾いた
側壁を有する構造体が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示すように、
ＬＩＧＡ法では、金属構造体１０５を鋳型として、多数
の微細構造体を複製することができる。この金型には、
まず樹脂が充填され、金型の形状が転写された樹脂型が
得られる。樹脂型に基づいて微細構造体が形成される
が、樹脂型は通常、分解・除去される。したがって、微
細構造体を量産するため、金型が繰返し使用される。金
型は十分な強度を有し、耐久性に優れていることが要求
される。しかしながら、金型におけるパターンが微細に
なればなるほど、また凹凸のアスペクト比が高くなれば
なるほど、金型の強度は低下する。金型から樹脂型を形
成する際、金型には樹脂を抜き取るときに発生する応力
が作用する。この応力に金型が耐えられなくなった場
合、金型は破壊される。

【０００５】本発明の目的は、微細構造体の製造におい
て、破壊されにくい金型を容易に製造することのできる
方法を提供することである。

【０００６】本発明のさらなる目的は、耐久性の高い金
型を用いて、微細でかつアスペクト比の高い凹凸を有す
る構造体を得るための方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】１つの局面において、本
発明は、微細構造体の製造において該微細構造体の型と
なる樹脂成形体を調製するために用いられる金型の製造
方法を提供する。この方法では、まず基板上にリソグラ
フィのための樹脂材料からなる層を形成する。次に、樹
脂材料からなる層に、パターン形成のためのマスクを介
してシンクロトロン放射によるＸ線を照射する。樹脂材
料からなる層を現像し、露光された部分を除去する。現
像によりパターン形成された樹脂材料上には金属材料を
堆積させる。次に、樹脂材料を除去して、パターン形成
された樹脂材料の形状が転写された金属材料からなる型
を得る。この方法において、シンクロトロン放射による
Ｘ線を照射する工程では、シンクロトロン放射光のマス
クを介する回折光が樹脂材料からなる層に十分照射され
るよう、マスクと樹脂材料からなる層との間に所定の間
隔を設ける。回折光を伴う露光により、樹脂材料におい
て基板から遠ざかるに従い開口面積が大きくなった孔ま
たは溝が得られる。

【０００８】本発明のもう１つの局面において、微細構
造体の製造方法が提供される。この方法では、上述した
方法によって得られた金型に樹脂材料を充填する。次
に、金型から樹脂材料を抜き取り、金型の形状が転写さ
れた樹脂型を得る。得られた樹脂型に微細構造体を構成
すべき材料を充填する。樹脂を除去した後、所定の材料
からなる微細構造体を得る。

【０００９】本発明の製造方法は、複合圧電材料の製造
に適用することができる。この場合、樹脂型にセラミッ
クスを主成分とするスラリーを充填し、セラミックスか
らなる微細構造体を形成した後、樹脂と複合化させるこ
とができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図１を参照して本発明による
金型の製造方法をより詳細に説明する。図１（ａ）に示
すように、本発明のプロセスにおいて基板１上にはリソ
グラフィのための樹脂層２が形成される。基板として、
たとえば、銅、ニッケル、ステンレス綱などの金属基
板、チタン、クロムなどの金属をスパッタ蒸着したシリ
コン基板等からなる基板を用いることができる。樹脂層
を形成するための材料として、ポリメタクリル酸メチル
（ＰＭＭＡ）等のポリメタクリル酸エステルを主成分と
するレジスト材料、Ｘ線に感受性を有する化学増幅型レ
ジスト材料等を挙げることができる。樹脂層の厚みは、
目的に応じて任意に選ぶことができ、通常０．１〜０．
５ｍｍが用いられる。

【００１１】次いで、図１（ｂ）に示すように基板１の
上方にマスク３を配置し、マスク３を介してシンクロト
ロン放射のＸ線（以下ＳＲ光と略す）１０が樹脂層２に
照射される。マスク３は、所定のパターンで形成された
Ｘ線吸収層３ａを有している。マスクを構成する透光性
基材には、たとえば窒化シリコン、シリコン、ダイヤモ
ンド、チタン等を用いることができ、Ｘ線吸収層には、
たとえば金、タングステン、タンタルなどの重金属ある
いはその化合物等を用いることができる。Ｘ線吸収層の
厚みは、所望のレジストパターンの厚みによって任意に
選ぶことができるが、たとえば３〜１０μｍとすること
ができる。

【００１２】本発明では、マスク３と樹脂層２との間の
間隔ｄを従来よりも顕著に大きくとっている。このよう
にマスクを樹脂からかなり離れたところに配置すること
によって、ＳＲ光１０の直進光１０ａに加えてマスク３
によるＳＲ光の回折光１０ｂも樹脂層２の変質に寄与す
るようになる。回折光１０ｂは、図に示すようにマスク
のＸ線吸収層の真下（点線で示す）から少し外側にずれ
た樹脂層の部分に到達する。たとえば、図２に示すよう
な直進光１０ａに対する回折光１０ｂの角度θは、０．
０５〜１０°、好ましくは０．５〜２．５°の範囲とす
ることができる。角度θが適当な範囲となるよう、間隔
ｄを設定することができる。回折光１０ｂは、直進光１
０ａよりも長い波長を有し、強度も低いため、直進光よ
りも浅い部分を変質させる。したがって、露光により変
質された樹脂層の部分２ａは、表面にいくに従って幅Ｗ
が広くなっている。

【００１３】本発明において、樹脂層に照射すべきＳＲ
光の波長は、たとえば１〜１０Åとすることができ、そ
のエネルギは、１〜１０ＫｅＶとすることができる。特
に本発明では、５〜１０Åの長波長成分を除去せずに用
いることが好ましい。これらの長波長成分は、適当な回
折光をもたらす。ＳＲ光の光源は、たとえば産業用小形
ＳＲ装置（蓄積電子エネルギ０．６〜１．５ＧｅＶ）、
中型ＳＲ装置（蓄積電子エネルギ１．５〜３ＧｅＶ）等
とすることができる。マスクと樹脂層との間の間隔ｄ
は、必要とされるテーパ角および照射するＳＲ光の波長
に応じて任意に選ぶことができる。

【００１４】露光された樹脂層を現像してＳＲ光により
変質した部分を除去すると、図１（ｃ）に示すような樹
脂パターン２′が得られる。樹脂パターン２′におい
て、孔または溝２′ａの開口幅Ｗは、基板１から遠ざか
るに従って大きくなっている。したがって、孔または溝
の開口面積は基板１から遠ざかるに従って大きくなる。
孔または溝２′ａを構成する側壁２′ｂは、樹脂層の厚
み方向（矢印で示す）に対して傾いている。溝または孔
は、たとえば角錐台または円錐台の形状とすることがで
きる。溝または孔の側壁の傾きは、図３に示すような断
面における相交わるべき２本の直線６および６′のなす
角度（テーパ角度）αとして表わすことができる。本発
明において、テーパ角度αは、０．１〜２０°の範囲、
好ましくは１〜５°の範囲とすることができる。

【００１５】次いで、図１（ｄ）に示すように、樹脂パ
ターン２′上に金属５を堆積する。金属５は、たとえば
樹脂パターン２′の厚みを越えて０．５〜１ｍｍの範囲
の厚みで堆積する。基板１をめっき電極としてめっきを
行なえば、樹脂パターン２′上に容易に金属を堆積させ
ることができる。金属として、たとえばニッケル、銅、
金およびそれらの合金、パーマロイ等を用いることがで
きる。金属５を後で金型として用いる場合は、ニッケル
がより好ましい。

【００１６】次に、ウェットエッチングなどによって基
板を除去し、ウェットエッチングあるいはプラズマエッ
チングにより樹脂を除去すれば、図１（ｅ）に示すよう
な金型５′が得られる。金型５′には、樹脂パターン
２′の形が転写されている。したがって、樹脂パターン
の孔または溝に対応する凸部５′ａは、樹脂パターンに
ほぼ等しいテーパ角度α′を有しており、凸部５′ａの
幅Ｗ′は、先端にいくほど狭くなっている。形成される
凸部の幅Ｗ′は、たとえば２〜５０μｍの範囲、好まし
くは１０〜３０μｍの範囲であり、高さｈは、たとえば
５０〜８００μｍの範囲であり、好ましくは５０〜３０
０μｍの範囲であり、テーパ角度α′は、０．１〜２０
°の範囲、好ましくは１〜５°の範囲である。Ｗ′／ｈ
で表わされる凸部のアスペクト比は、たとえば、２〜３
０である。また本発明は、複数の凸部が、１０〜３０μ
ｍの範囲の間隔で配列された構造を形成するため好まし
く用いられる。さらに本発明は、複数の凸部が１００〜
２０００個／ｍｍ² の密度で配置される構造を得る際に
好ましく用いられる。

【００１７】以下、図４を参照して本発明による微細構
造体の製造方法を説明する。図４（ａ）に示すとおり、
以上のプロセスにより得られた金型５′に樹脂７を注入
する。樹脂には、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）
等のアクリル樹脂（メタクリル樹脂）、ポリウレタン樹
脂（ＰＵＲ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）等のポリ
アセタールなど熱可塑性樹脂、エポキシ、シロップ状ア
クリルなどの熱硬化性樹脂等を用いることができる。樹
脂を硬化させた後、冷却して樹脂を金型５′から離して
樹脂型７′を得る。このとき、金型５′の凸部は、上述
したように所定のテーパ角度で先端にいくほど細くなっ
ているので、樹脂型７′は金型５′から容易に抜き取る
ことができる。抜き取る際、樹脂と金型の間に働くのは
初期の接着力であり、摩擦力はほとんど働かない。ま
た、接着力において金型凸部を破壊する方向に働く成分
は小さく、金型凸部が抜き取りの際に破壊されることは
ない。一方、図５に示すように、金型１５の凸部が垂直
に切り立っている場合、樹脂１７と金型１５の間には初
期の接着力の他に摩擦力が働く。摩擦力は、樹脂型１７
が金型１５から完全に抜けるまで働く。この摩擦力によ
り、金型の凸部の根元に比較的大きな応力が作用する。
応力が金型凸部の破壊強度を超えた場合、金型凸部は倒
れたり切れたりする。このような現象は凸部のアスペク
ト比が増加するにつれて顕著になる。本発明は、上述し
たように回折光を用いて所定のテーパ角度を有する構造
体を得ることで、樹脂型の形成において金型の破壊を効
果的に防止する。

【００１８】樹脂型を形成した後、図４（ｃ）に示すよ
うに、樹脂型７′に微細構造体を構成すべき材料８を充
填する。たとえばセラミックスからなる微細構造体を得
たい場合、セラミックス粒子を含有するスラリーを充填
することができる。スラリーは乾燥により固化させる。
一方、材料８として金属を堆積させてもよい。樹脂型
７′に導電性を付与すれば、電気めっきにより金属を堆
積させることができる。

【００１９】次に図４（ｄ）に示すように、樹脂型を除
去する。材料８がセラミックスラリーである場合は、除
去に際して、樹脂を溶融状態にすることなく気化または
昇華させるか、または適当な溶剤に溶解させることが好
ましい。樹脂を気化させる場合、たとえば、真空中で加
熱することにより樹脂成分を蒸発させる方法、レーザア
ブーションにより樹脂成分を気化させる方法、樹脂を酸
素プラズマ等のプラズマによりエッチングする方法等を
好ましく用いることができる。材料８が金属の場合は、
セラミックスラリーと比較して強度が高いので、上記の
方法に加えて熱による分解で除去することができる。

【００２０】樹脂を除去することにより、図４（ｅ）に
示すような必要な材料からなる微細構造体が得られる。
セラミックス粒子のスラリーが用いられる場合、スラリ
ーの乾燥固化物を焼成することにより、セラミックス焼
結体からなる微細構造体８′が得られる。

【００２１】本発明では、Ｘ線マスクと基板との間隔を
制御して回折光を積極的にリソグラフィに用いることに
より、所定のテーパ角度を有する構造体を容易に製作す
ることができる。本発明では基本的に１回の露光工程に
より厚み方向に対して傾斜した壁を有する構造体を得る
ことができる。製作に要する時間も比較的短く、露光の
ため複雑な工程を必要としない。本発明では、基板に垂
直な方向にＳＲ光を照射するリソグラフィ工程によって
も、傾斜した壁を有する構造体を得ることができる。回
折光を用いる本発明のプロセスにおいて、解像度は直進
光のみを用いる場合よりも若干低下する。しかしなが
ら、回折光の照射は、再現性よく制御することができる
ため、高い精度で必要な金型および微細構造体を得るこ
とができる。

【００２２】一方、従来の技術によって本発明と同様の
構造を得ようとすると、以下に述べるように種々の困難
が伴う。たとえば、図６（ａ）に示すように斜めの方向
からＳＲ光３０をマスク２３を介して基板２１上のレジ
スト層２２に照射した後、さらに図６（ｂ）に示すよう
に、傾斜角度を変えてＳＲ光３０を照射することができ
る。しかしながら、このような場合、得られる構造体は
図６（ｃ）に示すとおりであり、開口の幅が表面にいく
に従って狭くなった孔または溝を有するレジストパター
ン２２′が得られる。このようなレジストパターンは、
本発明が必要とする形状の反対である。また図７に示す
ように、ＳＲ光４０に対して、レジスト３２が塗布され
た基板３１を所定の角度で傾け、回転させる方法も考え
られる。この場合、露光領域３２′は円錐台の形状を有
する。しかしながら、この方法では、露光領域の中心部
と周辺部との移動速度が異なるため、全体的に均一な照
射量を実現することが困難である。この方法は、精度の
高い微細構造体を得る方法として実際的ではない。ＳＲ
光を斜めに照射する方法では、図８に示す方法がより実
際的であると考えられる。図８に示す方法では、まず図
８（ａ）に示すようにＳＲ光５０を基板４１上のレジス
ト４２に斜めに照射した後、図８（ｂ）に示すようにマ
スク４３の位置をずらし、基板４１の角度を変えてＳＲ
光５０を照射する。このような工程によれば、図８
（ｃ）に示すような構造体が得られる。しかしながらこ
の方法では、マスクを精度よくずらす必要があるが、そ
れにはマスクと基板との位置関係を合わせる（整合させ
る）必要がある。このような工程を１枚のマスクで行な
うことは不可能であり、複数枚の異なるマスクが必要と
なる。この方法では、マスクの位置合わせのために作業
時間が長くなり、製造における精度も低下する。また得
ようとする形状によってＳＲ光の照射を何度も行なう必
要があるため、ある領域では必要以上に露光時間が長く
なる。吸収エネルギ密度が上限値を超える場合、レジス
トにおいてポジ−ネガの反転が起こってしまい、所望の
レジストパターンが得られない。またこの方法において
短波長の光を使用することが望ましいが、ＳＲ光におい
て短波長の光は相対的に強度が低いため、さらに露光時
間が長くなる。また、角錐台のレジストパターンを得る
ことができるが、円錐台は得ることができないなど、形
状も制限される。この方法は、作業時間、コスト、精
度、および効率の点において多くの問題を抱えている。
これらの方法と本発明の方法とを比べると、本発明の方
法が、いかにシンプルであり、精度が高く、効率的であ
りかつ低コストであるかが容易に理解されるはずであ
る。

【００２３】

【実施例】チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる多
数の柱状の突起を有する微細ＰＺＴアレイ構造体を以下
に示すように製作した。

【００２４】（１） 金型の製作 図１に示すようなプロセスに従ってＰＺＴアレイ構造体
用の金型を作製した。まず、Ｘ線に感受性があるレジス
ト、メタクリル酸メチルとメタクリル酸の共重合体（Ｐ
（ＭＭＡ＋ＭＡＡ））を１８０μｍの厚みでチタンをス
パッタ蒸着したシリコン基板からなる導電性基板に塗布
した。次に、窒化シリコンからなる透光性基材上に窒化
タングステンからなる吸収層パターンを形成したマスク
を、所定の間隔ｄをあけてレジスト層の上方に配置し
た。マスクを介してシンクロトロン放射光（ＳＲ光）を
レジストに照射した。ＳＲ装置はＮＩＪＩ−３（偏向部
の磁場４テスラ、蓄積電子エネルギ０．６ＧｅＶ）であ
った。ＳＲ照射において、通常はカプトンなどをフィル
タに用いて３Å以上の長波長光をなるべくカットする
が、本実施例の場合は長波長光のカットを行なわなかっ
た。ＳＲ装置自体から放射される光のピーク波長は約６
Åであったが、１００μｍの厚さのベリリウム窓を通過
する光を使用したため、レジストに実際に照射されるＳ
Ｒ光のピーク波長は約４Åであった。また、通常は、マ
スクとレジスト層の間隔ｄは５０μｍ以下であるが、本
実施例では、５ｍｍ、１４ｍｍおよび２８ｍｍの間隔ｄ
をマスクとレジスト層との間にそれぞれ設け、ＳＲ光の
照射を行なった。ＳＲ光の照射の後、メチルイソブチル
ケトン（ＭｉＢＫ）により現像を行ない、レジスト構造
体を得た。得られたレジスト構造体では、基板上で直径
２５μｍ、１８０μｍの高さを有する円錐台形状の孔が
多数形成されていた。このような円錐台形状の孔におい
て、図３に示すようなテーパ角度αは、間隔ｄが５ｍｍ
のとき２°、間隔ｄが１４ｍｍのとき６°、間隔ｄが２
８ｍｍのとき１４°であった。このように、マスクとレ
ジスト層との間隔を従来よりも顕著に大きくすること
で、ＳＲ光の回折効果を利用して適当な範囲のテーパ角
度を得ることができた。

【００２５】次に、導電性基板をめっき電極としてめっ
きを行ない、ニッケルを１ｍｍの厚さまで堆積させた。
基板を水酸化カリウム水溶液で溶解した後、レジストを
酸素プラズマにより除去し、金型を得た。金型は、図９
（ａ）に示すような形状を有している。金型５５におい
て、板状の部分５５ａから円錐台形状の微細な柱５５ｂ
が多数延びている。柱５５ｂの上面の直径は２５μｍで
あり、高さは１８０μｍである。柱５５ｂは、２５μｍ
の間隔で配列されている。

【００２６】（２） 微細構造体の作製 図４に示すようなプロセスに従って微細構造体を形成し
た。まず得られた金型に樹脂を充填した。樹脂として、
ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）からなるアクリル
樹脂を用いた。シロップ状のアクリル樹脂を金型に流し
込み、加熱して硬化させた後、室温まで冷却して樹脂を
金型から離し、樹脂型を得た。樹脂型は、所望する微細
構造体の形状を反転させたものである。次いで、樹脂型
にＰＺＴ粒子を含有するスラリーを充填した後、乾燥に
よりスラリーを固化した。次に酸素プラズマを用いるア
ッシングを行ない、樹脂型を除去した。残ったスラリー
の固化物に、５００℃において仮焼成を施し、さらに１
１００℃において本焼成を施した。焼成によりＰＺＴ焼
結体からなる微細構造体が得られた。得られた構造体の
形状を図９（ｂ）に示す。微細ＰＺＴアレイ構造体６８
において、板状の部分６８ａから円錐台形状の微細な柱
６８ｂが多数延びている。柱６８ｂの上面の直径は２０
μｍであり、高さは１５０μｍである。柱６８ｂは、２
０μｍの間隔で配列されている。

【００２７】以上のプロセスによって微細構造体を繰返
して製造したが、金型の破壊は起こらなかった。一方、
従来の方法に従ってテーパ角度のない、すなわち円柱形
状あるいは角柱状の柱を有する金型を作製した場合、５
０〜１００個の樹脂型を作製するたびに、金型において
柱の破断が起きた。したがって、本発明によれば、金型
の破壊を抑制し、微細構造体の生産効率を向上させるこ
とができた。

【００２８】このようにして製作したＰＺＴ微細構造体
に樹脂を含浸することで、複合圧電材料を製作すること
ができた。樹脂はエポキシ樹脂を用いた。製作方法を図
１０に示す。図１０（ａ）に示すように、カップ１２０
にＰＺＴ微細構造体１２１を入れ、上からエポキシ樹脂
１２２を真空下で含浸した。これを加熱して樹脂を硬化
させ、固めたものをカップ１２０から取り出した（図１
０（ｂ））。図１０（ｃ）および（ｄ）に示すように、
続いてＰＺＴ微細構造体の高さや幅を越えた樹脂部分お
よびＰＺＴの台座部分を、研削や研磨によって除去する
と、複合圧電材料１２３を形成することができた。

【００２９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ＬＩＧＡ法による微細構造体の製造において金型の
破壊を抑制し、生産効率を向上させることができる。特
に本発明は、高アスペクト比を有する微細な柱が多数配
列された構造体を、比較的シンプルな工程において、高
い精度で、効率よく製造するのに効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による金型の製造方法を示す概略断面図
である。

【図２】ＳＲ光について直進光と回折光とがなす角度を
示す模式図である。

【図３】本発明においてＸ線リソグラフィにより得られ
たレジストパターンの形状を示す概略断面図である。

【図４】本発明による微細構造体の製造方法を示す概略
断面図である。

【図５】従来法の一工程を示す概略断面図である。

【図６】従来法により傾斜した壁を有する構造体を製造
するための方法を示す概略断面図である。

【図７】もう１つの従来法により、傾斜した壁を有する
構造体を製造するプロセスを示す概略断面図である。

【図８】従来法を用いて本発明と同様の構造を得るため
の工程を示す概略断面図である。

【図９】実施例により得られた金型および微細構造体の
形状を示す部分断面図である。

【図１０】実施例により得られた微細構造体を用いて複
合圧電材料を製造するプロセスを示す概略断面図であ
る。

【図１１】ＬＩＧＡ法を説明するための概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 樹脂層 ３ マスク ５ 金属 ５′ 金型 ７ 樹脂 ７′ 樹脂型

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微細構造体の製造において前記微細構造
   体の型となる樹脂成形体を調製するために用いられる金
   型の製造方法であって、 基板上にリソグラフィのための樹脂材料からなる層を形
   成する工程と、 前記樹脂材料からなる層にパターン形成のためのマスク
   を介してシンクロトロン放射によるＸ線を照射する工程
   と、 前記樹脂材料からなる層を現像して露光された部分を除
   去する工程と、 現像によりパターン形成された樹脂材料上に金属材料を
   堆積させる工程と、 前記樹脂材料を除去して前記パターン形成された樹脂材
   料の形状が転写された前記金属材料からなる型を得る工
   程とを備え、 前記シンクロトロン放射によるＸ線を照射する工程は、
   前記シンクロトロン放射光の前記マスクを介する回折光
   が前記樹脂材料からなる層に十分照射されるよう、前記
   マスクと前記樹脂材料からなる層との間に所定の間隔を
   設ける工程を備え、 前記回折光を伴う露光により前記樹脂材料において前記
   基板から遠ざかるに従い開口面積が大きくなった孔また
   は溝が得られることを特徴とする、微細構造体製造用金
   型の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の製造方法により得られた
   金型に樹脂材料を充填する工程と、 前記金型から前記樹脂材料を抜き取り、前記金型の形状
   が転写された樹脂型を得る工程と、 得られた樹脂型に微細構造体を構成すべき材料を充填す
   る工程と、 前記樹脂を除去して、所定の材料からなる微細構造体を
   得る工程とを備える、微細構造体の製造方法。
3. 【請求項３】 複合圧電材料の製造に適用されることを
   特徴とする、請求項２記載の製造方法。