JPS61111103A - マイクロフイルタ−およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種工業用フィルターに関する。更に詳しくは
孔径の極めて微細なフィルターに関する。

〔従来の技術〕

従来製造されている孔径の微細なフィルターとしてはｏ
、ｉμｍ以下の大きさの微粒子を焼結させて得られるも
のがある。このフィルターでは平均孔径０．１μｍ以下
のそれが形成されているが。

微粒子の粒径をそなえる事が困難なこと、微粒子をラン
ダムに集合させて焼結させるなどの工程上の問題から孔
径の分布が極めて大きくなってしまう欠点を有している
。

均一な孔径を有するフィルター、またさらに微細な孔径
を有するフィルターの開発が望まれてきている。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術よシ更に孔径が微細で、かつ孔
径分布が狭いフィルター提供することを目的としている
。

〔発明の構成〕

本発明は、ｏ、ｉμ以下の孔径を有し、該径のばらつき
が２０％以下であることを特徴とするフィルターに関す
る。また、基体上にエネルギー線を照射することによシ
、該基体表面に照射部と非照射部とを形成せしめ、しか
る後、該基体上に別の物質を蒸着処理して該照射部およ
び非照射部にそれぞれ対応した蒸着形成部および非形成
部を設けた後、上記基体を除去することを特徴とするフ
ィルターの製造方法に関する。

上記フィルターの孔径は、マイクロフィルターとして各
穐用途に供するためにｏ、ｏｉμｍ以下とすること、ま
たよＯλ　以下とすることも可能である。

以下に本発明を詳細に第１図により説明する。

本発明の製造方法は第１工程として基体ｌ上に線束を箱
＜絞ったエネルギー線２を照射することによって該基体
ｌ上に選択的に照射部３と非照射部≠とを形成する。

つぎに第２工程としては、上記第１工程を経た基体上に
所望のフィルター形成物質を蒸着処理する。

上記第２工程により第１図（ｂ）に示されているように
、エネルギー線λの照射部３に対応する部分には蒸着が
形成されず蒸着非形成部！が得られ、エネルギー線コの
照射されなかった部分≠には蒸着が形成されて蒸着形成
部６が得られる。この際、蒸着形成部と非形成部とをよ
シ明確に分離するために必要に応じて蒸着処理時あるい
は蒸着処理後に基板を室温以上で加熱処理することもで
きる。

さらに第３工程では、第λ工程によって基体上に完成し
たフィルター形成物７を基体／と分離する。分離する方
法としては第コの１福を経た物を水、酸・アルカリなど
の溶液、有機各課等の液体中で基体／のみを融解する方
法、あるいは基体をイオンビームを使って削る方法など
様々な方法が採用できる。このとき、基体／を融解する
ための液体は、フィルター７を構成する物質を融解しな
いものでなければならない。

本発明のマイクロフィルターは上記３つの工程を経て製
造されるが必要に応じて、第２の工程終了後再び第２の
工程である蒸着処理をくシ返した後、第３の工程を経る
こともできる。

本発明において使用される基体は、表面が所望のフィル
ターパターンの大きさに比べ平滑なものであればとくに
制限はされない。が、前記蒸着処理後に基板加熱処理を
実施する場合にはそれに耐えるものでなければならない
。

本発明においてエネルギー線とはα線、β線、ｒ線、電
子線、レーザー線、Ｘ線、イオン粒子線、中性子線、陽
子線等を指し、特に好ましいのは電子線である。

本発明に使用される基体の具体例としてはＳｉ、Ｇｅあ
るいはＧ　ａ　Ａ　ｓ等の半導体、Ｃｕ％Ａｔ。

Ｆｅ１Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｐｂ。

Ｍｏ％Ｗ％Ｃｒ、Ｖ、Ｐｔ等の金属およびこれらの合金
、あるいはガラス、雲母、石英、カーボン、セラミック
等の無機物、ポリマー等の有機物が使用される。

さらには別の基体上に薄ｉｔ−形成せしめたものを基体
としてもよい。

エネルギー線として荷電ビームを使用する場合、ビーム
照射にともなう帯電の影響を減少させるため、４を性基
体を使用してより微細なフィルターパターンを得るよう
にしてもよい。

本発明に使用される蒸着物質（フィルター形成物質）は
特に制限されない。

具体例としてはＦｅ％Ｎｉ％Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、
Ｓｎ、Ｐｂ、Ｇｅ、Ｓ　ｔ、Ａｕ、Ａｇ％Ｐｔ。

Ａｔ等の金属や合金ＭｇＦ％ＺｎＳ、ＧａＡｓ等の化合
物、あるいは酸化物、窒化物等があげられる。

この場合、基板物質との組み合わせにおいて基板といわ
ゆる「ぬれにくい」物質が好ましい。特に貴金属は孔径
微細なフィルターの作成が容易であシ好ましい。

〔実施例〕

本発明を実施例によシさらに詳細に説明する。

実施例／ 走査型電子顕微鏡を使用して加速電圧：ＪＯｋ”ｉ、ビ
ーム電流ＩＯμμＡ、ビーム径約３０＾の電子線で／ｃ
！１！×／ｃｎのＮａｃＡ：ヘキ開面上の一〇ｐｍＸλ
Ｏμｍの領域ｆ１００＾間隔で縞状に１分間走査しなが
ら照射した。その際、電子線が別の走査線に移動すると
きは電子線ｔ−遮蔽した。

次に、このＮａα・表面の同一領域を上記と同条件で走
査方向を上記と直角にして照射した。

次にとのＮａα表面に銀を厚さ１００Ａとなるよう蒸着
後、上記電子線照射領域をマスクして表−面全体に銀ｆ
！：／μｍ厚となるよう蒸着した。

得られたＮａ（Ｊ・をＪＯＯ０Ｃ迄加熱した後、純水に
浸漬しＮａｃｌ、金融かし去って／ＣＷＩＸ／Ｃ１ｎの
鋏の薄膜を得た。

この薄膜を透過製電子顕微鏡で観察したところ上記で電
子線を照射した部分に約２００の均一な孔が１ｏｏＡの
間隔で格子状に配列しているのが観察された。

実施例コ５ 走査型電子顕微鏡を使用して、加速電圧λＯｋｖ、ビ′
−ム電流１０μμＡ、ビーム径約！ＯＡの電子線で鏡面
仕上けした！ｎφのＣｒ板の表面の一２０μｍ×−２０
μｍの領域をｚｏｏｈ間隔で縞状に１分間走査しながら
照射した。その際、電子ビームが別の走査線に移゛ると
きビームをブランキングして照射せぬようにした。

次いで、とのＣｒ表面の同一領域を上記と同一条件で走
査方向を上記と直角にして照射した。

次にこのＣｒ表面に金を厚さ１ｒｏＡとなるよう蒸着後
、上記電子線照射領域をマスクして表面全体に金を１μ
ｍ厚となるよう蒸着した。

得られた金を蒸着したｃｒを２００９Ｃ迄加熱した後硝
酸に浸漬しＣｒを融解した。その結果／α×／ｃｒｎの
金の薄膜が得られた。

この薄膜を走査型電子顕微鏡で観察したところ上記で′
電子線を照射した部分に約２０ＯＡの均一な孔がｒｏｏ
Ａ間隔で格子状に配列しているのがみられた。

実施例３ サファイア基板上にポリプロピレンを厚さ７０μｍとな
るよう塗布した。該表面に走査型電子顕微鏡を使用して
加速電圧２０に■、ビーム電流ｌμμＡ１ビーム径３０
Ａの電子＆４をパルス状に３００Ａ間隔の格子点上に照
射した。

次にこの基板上にｈｔｔ厚さ２０ＯＡとなるよう蒸着後
、上記電子線照射した領域をマスクして表面全体にＡｔ
を１μｍ厚となるよう蒸着した。

得られたＡｔを蒸着した基板を／Ｊ００Ｃ度加熱した後
、ヘキサンに浸漬しりＱｏＣに加熱したところアルミニ
ウムの薄膜が基板と分離した。

このＨ膜を走査型電子顕微鏡で観察したところ上記の面
子線を照射し７た部分に約ｊｒＯＡの孔が３００Ａ間隔
で格子状に配列しているのがみられた。

実施ガル 電子線の代わりにアルゴンイオンビームラ使用すること
以外実施例λを同一の実捩を行なった結に配例している
のがみられた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、極めて微細で均一な孔が規則的に配さ
れたフィルターを得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるマイクロフィルターの製造方法
を図式的に示している。 ｌ・・・・・・・・・基体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）０．１μｍ以下の孔径を有し、該径のばらつきが
   ２０％以下であることを特徴とするフィルター。
2. （２）孔径が０．０１μｍ以下であることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載のフィルター。
3. （３）孔径が５０Å以下であることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載のフィルター。
4. （４）基体上にエネルギー線を照射することにより、該
   基体表面に照射部と非照射部を形成せしめ、しかる後、
   該基体上に別の物質を蒸着処理して該照射部、非照射部
   に対応した蒸着非形成部、形成部を設けた後、上記基体
   を除去することを特徴とするフィルターの製造方法。
5. （５）基体の温度を室温以上に加熱した状態で別の物質
   を蒸着処理することを特徴とする特許請求の範囲第（４
   ）項記載のフィルターの製造方法。
6. （６）前記蒸着処理後基体の温度を室温以上に加熱する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（４）乃至（５）項
   記載のフィルターの製造方法。
7. （７）エネルギー線として電子線あるいはイオンビーム
   を使用することを特徴とする特許請求の範囲第（４）項
   記載のフィルターの製造方法。