TWI750642B - 微結構體之製造方法及微結構體之製造裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題]本發明的課題在於提供一種微結構體之製造方法及微結構體之製造裝置，蝕刻率方面優異且可使處理量提升。 [解決手段]本發明的微結構體之製造方法，係一種微結構體之製造方法，其為透過進行蝕刻而為者，使用IAD(離子輔助沉積)裝置(1)，對該IAD裝置(1)的腔室(2)內的電漿源(7)導入反應性氣體而進行蝕刻。

Description

微結構體之製造方法及微結構體之製造裝置
本發明涉及微結構體之製造方法及微結構體之製造裝置，尤其涉及蝕刻率方面優異且可使處理量提升的微結構體之製造方法等。
歷來，於蝕刻裝置安裝有電漿產生源，為了增加處理面積而需要增大為了予以產生電漿所需的匹配箱、線圈。然而，實際上無法增大匹配箱等，處理面積為8英寸程度，處理量的提升難。 具體而言，在記載於專利文獻1的裝置方面，要將靶材大型化時需要增大作為電漿源之電極，為此在應付晶圓的大型化方面除腔室以外亦需要電漿源的大型化、複數個化。然而，在電漿源的大型化、複數個化方面，需要將為了予以產生電漿所需的匹配箱大型化。 此外，歷來的蝕刻裝置僅具有蝕刻功能，故在需要成膜的情況下需要另外準備成膜裝置，於此點亦導致處理量的降低。 另一方面，在透過IAD(離子輔助沉積)法的蒸鍍裝置，一般僅可使用氬(Ar)或氧(O2 )，故使用如此的氬(Ar)或氧(O2 )氣進行蝕刻的情況下，蝕刻率非常小，無法進行蝕刻加工。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2000-226649號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明鑒於上述問題、狀況而創作者，其解決課題在於提供一種微結構體之製造方法及微結構體之製造裝置，不需進行電漿源的大型化、複數個化，此外蝕刻率方面優異且可使處理量提升。 [解決問題之技術手段]
本發明人在為了解決上述課題而就上述問題的原因等進行檢討的過程中，發現透過對IAD裝置的腔室內的電漿源導入反應性氣體而進行蝕刻，使得可提供蝕刻率方面優異且可使處理量提升的微結構體之製造方法等而完成本發明。 亦即，涉及本發明的上述課題透過以下的手段而解決。
1.一種微結構體之製造方法，其為透過進行蝕刻而為者， 使用IAD(離子輔助沉積)裝置，對該IAD裝置的腔室內的電漿源導入反應性氣體而進行蝕刻。
2.如第1項的微結構體之製造方法，其中，作為前述反應性氣體，導入含有氟利昂系氣體或氟化氫氣體的氣體。
3.如第1或2項的微結構體之製造方法，其中，在前述IAD裝置，設置將來自前述反應性氣體的有害的氣體無害化的手段。
4.如第3項的微結構體之製造方法，其中，作為前述無害化的手段，將前述腔室的內壁及配置於該腔室內的構件的表面積之中10%以上以將前述有害的氣體無害化的材料或聚四氟乙烯(註冊商標)進行遮蓋。
5.如第3項的微結構體之製造方法，其中，作為前述無害化的手段，在前述腔室內，設置中和前述有害的氣體的中和材。
6.如第3項的微結構體之製造方法，其中，作為前述無害化的手段，在前述腔室的內壁及配置於該腔室內的構件，透過塗佈或蒸鍍而形成中和前述有害的氣體的中和材。
7.如第6項的微結構體之製造方法，其中，在前述腔室的大氣開放前，在該腔室的內壁及配置於腔室內的構件，透過蒸鍍形成前述中和材。
8.如第6或7項的微結構體之製造方法，其中， 形成的前述中和材可剝離， 包含將附著於前述微結構體的前述中和材進行剝離的程序。
9.如第1至8項中任一項的微結構體之製造方法，其中， 設置可檢測出前述腔室內的氟化氫氣體或氟利昂系氣體的檢測器， 在前述腔室解放前，透過前述檢測器檢測出前述氟化氫氣體或前述氟利昂系氣體的濃度，在前述腔室內的前述氟化氫氣體或前述氟利昂系氣體的濃度成為既定的基準值以下後，開放前述腔室的門。
10.如第1至9項中任一項的微結構體之製造方法，其中， 在前述IAD裝置，在與前述腔室相同的腔室內設置由電子束或電阻加熱所成的成膜源， 具有於該IAD裝置使用前述成膜源而成膜的程序、和使用前述電漿源進行前述蝕刻的程序。
11.如第1至10項中任一項的微結構體之製造方法，其中， 前述微結構體具有2層以上的多層膜， 使前述多層膜之中至少1層含有二氧化矽。
12.如第1至11項中任一項的微結構體之製造方法，其中，於前述蝕刻時，以金屬遮罩與被蝕刻層的選擇比(被蝕刻層的蝕刻率/金屬遮罩的蝕刻率)成為2倍以上的方式，調整從前述IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離、或前述IAD裝置的加速電壓及加壓電流、或蝕刻氣體導入量、或真空度、或氬氣的導入量。
13.如第1至12項中任一項的微結構體之製造方法，其中，於前述蝕刻時，使從前述IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離為40cm以上。
14.如第1至13項中任一項的微結構體之製造方法，其中，使在前述蝕刻時的前述IAD裝置的設定值為加速電壓在300～1200V的範圍內且加速電流在300～1200mA的範圍內。
15.如第1至14項中任一項的微結構體之製造方法，其中，前述腔室的體積為2700L時，使在前述蝕刻時的前述腔室內的氟利昂系氣體或氟化氫氣體的導入量為20sccm以上。
16.如第1至15項中任一項的微結構體之製造方法，其中，前述腔室的體積為2700L時，使在前述蝕刻時的真空度為5.0×10-3 ～5.0×10-1 Pa的範圍內。
17.如第1至16項中任一項的微結構體之製造方法，其中，前述腔室的體積為2700L時，使在前述蝕刻時的前述腔室內的氬氣的導入量為20sccm以下。
18.如第1至17項中任一項的微結構體之製造方法，其中，於前述腔室的氣體排氣機構，以腔室內的氣體排氣量為250L/min以下進行排氣直到腔室內的壓力成為3.0×104 Pa為止。
19.一種微結構體之製造裝置，其為在第1～18項中任一項的微結構體之製造方法使用者， 對IAD裝置的腔室內的電漿源導入反應性氣體而進行蝕刻。 [對照先前技術之功效]
透過本發明之上述手段，可不需進行電漿源的大型化、複數個化，提供一種微結構體之製造方法及微結構體之製造裝置，蝕刻率方面優異且可使處理量提升。 關於本發明的功效的表現機制或作用機制，雖尚非明確，惟推測如以下。 由於使用IAD裝置對電漿源導入反應性氣體而進行蝕刻，故透過將電漿源安裝於蒸鍍機等大型的真空腔室內，使得可達成裝置的實質上的大型化，可增大處理面積，故處理量提升。此外，不僅蝕刻功能，亦使用成膜源，因而能以相同的裝置進行成膜及蝕刻，此點方面亦導致處理量提升。再者，使用反應性氣體，使得蝕刻率亦增大。
本發明的微結構體之製造方法為一種微結構體之製造方法，其為透過進行蝕刻而為者，使用IAD(離子輔助沉積)裝置，對該IAD裝置的腔室內的電漿源導入反應性氣體而進行蝕刻。 此特徵為下述各實施方式共通或對應的技術特徵。
本發明的實施態樣方面，作為前述反應性氣體，在可透過蝕刻而製造期望的微結構體的觀點上，優選上導入含有氟利昂系氣體或氟化氫氣體的氣體。
在前述IAD裝置，優選上設置將來自前述反應性氣體的有害的氣體無害化的手段，且作為前述無害化的手段，在有害的氣體被無害化、可防止有害的氣體附著於前述腔室的內壁及配置於腔室內的構件的觀點上，優選上將前述腔室的內壁及配置於該腔室內的構件的表面積之中10%以上以將前述有害的氣體無害化的材料或聚四氟乙烯進行遮蓋。
此外，作為前述無害化的手段，優選上在前述腔室內設置中和前述有害的氣體的中和材。再者，作為前述無害化的手段，在能以低成本而無害化的觀點上，優選上對前述腔室的內壁及配置於該腔室內的構件，透過塗佈或蒸鍍而形成中和前述有害的氣體的中和材。尤其，在可容易且確實地無害化的觀點上，優選上在前述腔室的大氣開放前，透過前述蒸鍍形成前述中和材。
在即使中和材附著於微結構體仍可剝離而製造期望的微結構體的觀點上，優選上形成的前述中和材為可剝離，包含將附著於前述微結構體的前述中和材進行剝離的程序。
在可防止有害的氣體被排出至腔室的外部的觀點上，優選上設置可檢測出前述腔室內的氟化氫氣體或氟利昂系氣體的檢測器，在前述腔室解放前，透過前述檢測器檢測出前述氟化氫氣體或前述氟利昂系氣體的濃度，在前述腔室內的前述氟化氫氣體或前述氟利昂系氣體的濃度成為既定的基準值以下後，開放前述腔室的門。
在蝕刻後進行成膜、在成膜後進行蝕刻從而可製造期望的微結構體的觀點上，優選上在前述IAD裝置，在與前述腔室相同的腔室內設置由電子束或電阻加熱所成的成膜源，於該IAD裝置具有使用前述成膜源而成膜的程序、和使用前述電漿源進行前述蝕刻的程序。
在蝕刻率提升的觀點上，優選上前述微結構體具有2層以上的多層膜，使前述多層膜之中至少1層含有二氧化矽。
於前述蝕刻時，在蝕刻率提升的觀點上，優選上以金屬遮罩與被蝕刻層的選擇比(被蝕刻層的蝕刻率/金屬遮罩的蝕刻率)成為2倍以上的方式，調整從前述IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離、或前述IAD裝置的加速電壓及加壓電流、或蝕刻氣體導入量、或真空度、或氬氣的導入量。尤其，於前述蝕刻時，優選上使從前述IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離為40cm以上。
在可防止離子的量過度增加而物理蝕刻作用變強的觀點上，優選上使在前述蝕刻時的前述IAD裝置的設定值為加速電壓在300～1200V的範圍內，且加速電流在300～1200mA的範圍內。
前述腔室的體積為2700L時，在蝕刻率的提升的觀點上，優選上使在前述蝕刻時的前述腔室內的氟利昂系氣體或氟化氫氣體的導入量為20sccm以上。
前述腔室的體積為2700L時，在蝕刻率提升的觀點上，優選上使在前述蝕刻時的真空度為5.0×10-3 ～5.0×10-1 Pa的範圍內。
前述腔室的體積為2700L時，在可防止為了加工微結構體而使用的遮罩被由氬氣進行物理蝕刻而消失的觀點上，優選上使在前述蝕刻時的前述腔室內的氬氣的導入量為20sccm以下。 於前述腔室的氣體排氣機構，優選上腔室內的氣體排氣量被以250L/min以下進行排氣直到腔室內的壓力成為3.0×104 Pa為止。如此般控制排氣量的目的為，在腔室內存在氣體的情況下，從氣體排氣機構排出的氣體量為1000L/min程度，要應對於此排氣量，需要將除害機大型化，需要配合排氣量的除害能力。於是，朝將氣體排氣量減至250L/min以下的方向進行控制，使得即使為具有大型的腔室的IAD裝置仍可作成總是將腔室與除害機連接的狀態，可防止將有害的氣體排氣至大氣中。
在本發明的微結構體之製造方法使用的微結構體之製造裝置是對IAD裝置的腔室內的電漿源導入反應性氣體而進行蝕刻。藉此，不需進行電漿源的大型化、複數個化，蝕刻率方面亦優異，可使處理量提升。
以下，就本發明與其構成要素及本發明的實施的方式、態樣進行說明。另外，於本案，「～」以包含記載於其前後的數值作為下限值及上限值的意思而使用。
[本發明的微結構體之製造方法的概要] 本發明的微結構體之製造方法為進行蝕刻從而製造微結構體的方法，使用IAD(離子輔助沉積)裝置，對該IAD裝置的電漿源導入反應性氣體，進行前述蝕刻。
前述IAD裝置方面，可使用採用了一般的IAD法的蒸鍍裝置，優選上在與該裝置的腔室相同的腔室內設置由電子束或電阻加熱所成的成膜源，使用前述成膜源進行透過蒸鍍之成膜、使用前述電漿源進行蝕刻。成膜及蝕刻的順序不特別限定。
前述微結構體可具有1層的單層膜，亦可具有2層以上的多層膜，惟在本發明優選上具有多層膜。再者，在蝕刻率提升的觀點上，優選上使前述多層膜之中至少1層含有二氧化矽。 並且，將配置於前述IAD裝置的單層膜或多層膜的表面，使用前述電漿源進行蝕刻，從而在前述表面形成細孔。多層膜的情況下，透過該蝕刻，形成使鄰接於最上層之層的表面局部曝露的細孔。具體而言，涉及本發明的微結構體優選上為後述的介電體多層膜。
在使用前述IAD裝置進行蝕刻之際，對電漿源(後述的IAD離子源)導入反應性氣體。 作為前述反應性氣體，在可透過蝕刻而製造期望的微結構體的觀點上，優選上導入含有氟利昂系氣體或氟化氫氣體的氣體。
此外，對前述IAD裝置導入前述反應性氣體而進行蝕刻，導致產生來自反應性氣體的有害的氣體，故優選上設置將該有害的氣體無害化的手段(後述的)而將前述有害的氣體無害化。
以下，雖詳細說明有關在本發明的微結構體之製造方法使用的IAD裝置，惟不限於此。
[IAD裝置] 圖1為就IAD裝置的一例進行繪示的示意圖。 涉及本發明的IAD裝置1在腔室2內具備圓頂室3，沿著圓頂室3配置基板4。 在腔室2的底部，配置蒸鍍源(成膜源)5及IAD離子源(電漿源)7。此外，在腔室2，經由埠91a連通氣體供應部91，來自該氣體供應部91的氣體被供應至IAD離子源7。此外，在腔室2，經由埠92a連通氣體排出部92。另外，由氣體排出部92及埠92a等構成涉及本發明的氣體排氣機構。
＜蒸鍍源＞ 蒸鍍源5具備使蒸鍍物質蒸發的電子槍或電阻加熱裝置，蒸鍍物質6從蒸鍍源5朝基板4飛散，在基板4上凝結、固化。此時，從IAD離子源7朝基板4照射離子束8，成膜中將離子具備的高動能予以作用而形成緻密的膜、提高膜的密接力等。 此外，IAD離子源7將供應的反應性氣體進行離子化，將離子化的氣體分子(離子束)朝腔室2內放出，放出的離子束對形成於基板4上的膜之中未形成遮罩的曝露的部分進行蝕刻。
此處用於本發明的基板4舉例玻璃、聚碳酸酯樹脂、環烯烴樹脂等的樹脂，優選上為車載用透鏡。
前述蒸鍍源5方面，在圖1雖示出1個蒸鍍源，惟蒸鍍源5的個數亦可為複數個。將蒸鍍源5的成膜材料(蒸鍍材料)透過電子槍、電阻加熱予以產生蒸鍍物質6，使成膜材料飛散、附著至設置於腔室2內的基板4(例如，透鏡)，使得由成膜材料所成的層(例如，後述的為低折射率素材之SiO2 、MgF2 、或Al2 O3 ，後述的為高折射率素材的Ta2 O5 、TiO2 等)成膜於基板4上。
此外，如後述，形成涉及本發明的介電體多層膜中的含有SiO2 的最上層的情況下，優選上在蒸鍍源5配置SiO2 靶材，形成含有SiO2 作為主成分的層。再者，要進一步使親水功能提升，優選上使電負度比Si小的元素混合於前述SiO2 ，該電負度比Si小的元素例示鈉元素、鎂元素、鉀元素及鈣元素、鋰等。
加入鈉元素的情況下，可調製含鈉SiO2 靶材，將此靶材配置於蒸鍍源，直接蒸鍍。替代方法方面，亦可個別配置SiO2 靶材與鈉靶材，將SiO2 與鈉透過共蒸鍍而蒸鍍。於本發明，為了提高鈉的含有精度，優選上調製含鈉SiO2 靶材，將此靶材配置於蒸鍍源，直接蒸鍍。
鈉方面使用Na2 O為優選，此外鎂方面使用MgO為優選，鉀方面使用K2 O為優選，鈣的情況下使用CaO為優選，鋰的情況下使用Li2 O為優選。皆可使用市售者。
＜IAD離子源＞ IAD離子源7為一種機器，其在成膜於基板4上之際，將從氣體供應部91供應的氬氣、氧氣予以離子化，將離子化的氣體分子(離子束8)朝基板4照射，在成膜於基板4上的膜(例如，含有SiO2 的最上層)的蝕刻之際，將從氣體供應部91供應的反應性氣體予以離子化，將離子化的離子束8朝膜照射而進行蝕刻。 前述氬氣、氧氣亦用作為中和器，其是為了防止由於從離子槍照射的正的離子累積於基板使得基板整體帶正電的現象(所謂的充電)而將累積於基板的正的電荷電中和者。中和器的條件在充電的防止和對於為了作成構造體而使用的金屬遮罩使損傷減少的功效方面優選上為1000mA以下。優選上為250～500mA的範圍內。
IAD離子源7方面，可適用考夫曼型(絲極)、中空陰極型、RF型、斗型、雙電漿管型等。 從IAD離子源7將上述的氣體分子對基板4照射，使得可將從例如複數個蒸發源蒸發的成膜材料的分子壓在基板4上，可將密接性及緻密性高的膜成膜於基板4上。 IAD離子源7雖在腔室2的底部配置為與基板4相向，惟亦可設置於偏離相向軸的位置。
於蝕刻時，在蝕刻率提升的觀點上，優選上以後述的金屬遮罩與被蝕刻層(例如，最上層)的選擇比(被蝕刻層的蝕刻率/金屬遮罩的蝕刻率)成為2倍以上的方式，調整從IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離、或IAD裝置的加速電壓及加壓電流、或蝕刻氣體導入量、或真空度、或氬氣的導入量。尤其，於蝕刻時，優選上使從IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離為40cm以上。 此外，在蝕刻時的離子束的設定值優選上加速電壓在300～1200V的範圍內，且加速電流在300～1200mA的範圍內。在此範圍內時，可防止離子的量過度增加而物理蝕刻作用變強，導致使用於後述的蝕刻的遮罩消失。 於蝕刻程序，離子束的照射時間在例如可設為從IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離為40cm時為15分，在從IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離為100cm時為50分。 此外，於成膜程序，離子束的照射時間可為例如1～800秒，此外離子束的粒子照射數可為例如1×1013 ～5×1017 個/cm2 。
用於蝕刻程序的離子束可為作為反應性氣體之氟利昂系氣體或氟化氫氣體的離子束，例如腔室的體積為2700L時，優選上使氟利昂系氣體或氟化氫氣體的導入量為20sccm以上。此外，在可防止使用於蝕刻的遮罩因氬氣被物理蝕刻而消失的觀點上，優選上使在蝕刻時的氬氣的導入量為20sccm以下。
此外，用於成膜程序的離子束可為氧的離子束、氬的離子束、或氧與氬的混合氣體的離子束。例如，優選上氧導入量在30～60sccm、氬導入量在0～10sccm的範圍內。 於本發明，「sccm」為standard cc/min的縮寫，為表示1氣壓(大氣壓1013 hPa)、0℃之下每1分鐘流過多少cc的單位。
＜圓頂室＞ 圓頂室3保持至少1個保持基板4的保持器3a，亦稱為蒸鍍傘。此圓頂室3為剖面圓弧狀，為使通過連結圓弧的兩端的弦之中心且與該弦垂直的軸為旋轉對稱軸而旋轉的旋轉對稱形狀。圓頂室3以軸為中心以例如一定速度進行旋轉，使得經由保持器3a而保持於圓頂室3的基板4繞軸以一定速度進行公轉。
圓頂室3可將複數個保持器3a排列而保持於旋轉半徑方向(公轉半徑方向)及旋轉方向(公轉方向)。藉此，可在透過複數個保持器3a保持的複數個基板4上同時進行蝕刻或成膜，可使元件的生產效率提升。
＜氣體供應部＞ 氣體供應部91為用於對IAD離子源7供應氣體者。從氣體供應部91供應的氣體方面，舉例反應性氣體、惰性氣體。 反應性氣體方面，舉例如四氟化碳(CF4 )、六氟化硫(SF6 )、三氟甲烷(CHF3 )，此等之中尤其含有氟利昂系氣體或氟化氫氣體為優選。 惰性氣體方面，舉例如氬(Ar)、氮(N2 )、氦(He)、氪(Kr)、氖(Ne)及此等之混合氣體。
＜氣體排出部＞ 氣體排出部92用於將腔室2內進行排氣。透過氣體排出部92，將腔室2內排氣直到既定的真空度為止。 腔室2的體積為2700L時，優選上蝕刻時的真空度在5.0×10-3 ～5.0×10-1 Pa的範圍內。 此外，在由氣體排出部92及埠92a等構成的氣體排氣機構，優選上腔室2內的氣體排氣量被以250L/min以下進行排氣直到腔室2內的壓力成為3.0×104 Pa為止。如此般控制排氣量的目的為，在腔室2內存在氣體的情況下，從氣體排氣機構排出的氣體量為1000L/min程度，要應對於此排氣量，需要將除害機大型化，需要配合排氣量的除害能力。於是，朝將氣體排氣量減至250L/min以下的方向進行控制，使得即使為具有大型的腔室的IAD裝置仍可作成總是將腔室與除害機連接的狀態，可防止將有害的氣體排氣至大氣中。 具體而言，細化連結於氣體排出部92及埠92a的配管徑，使得可將氣體排氣量降至250L/min以下。例如，使一般使用的φ25mm的配管為φ10mm以下的配管，使得可朝降低排氣量的方向進行控制。此外，作成φ10mm以下的配管徑的方法方面，優選上使用開設有厚度1mm、    φ10mm以下的孔的孔口板。
＜無害化的手段＞ 將進行蝕刻因而產生的有害的氣體(例如，包含氟利昂系氣體、氟化氫氣體的氣體)無害化的手段方面，舉例將腔室2的內壁及配置於該腔室內的構件的表面積之中10%以上以將前述有害的氣體無害化的材料或聚四氟乙烯進行遮蓋。 配置於前述腔室2內的構件方面，舉例如圓頂室3、蒸鍍源5及IAD離子源7等。 將前述有害的氣體無害化的材料方面，舉例如碳酸鈣、氧化鈣等。 此外，以聚四氟乙烯進行遮蓋的情況下，可使用聚四氟乙烯片(產品名：PTFE片，型號：638-17-97-01，東京硝子器械公司製)。 將腔室2的內壁、配置於腔室2內的構件以將有害的氣體無害化的材料或聚四氟乙烯進行遮蓋，使得在蝕刻程序產生的有害的氣體被無害化，或可防止有害的氣體附著於腔室2的內壁、前述構件。 例如，將圓頂室3的表面(上表面及下表面)以聚四氟乙烯進行遮蓋的情況下，優選上在保持蒸鍍或蝕刻的基板的保持器3a以外的其餘的保持器3a(不使用的保持器)遮蓋聚四氟乙烯片3b。圖2(a)為遮蓋聚四氟乙烯片的圓頂室的示意圖，(b)為(a)的剖面圖，(c)為遮蓋聚四氟乙烯片前的圓頂室的示意圖。另外，圖1示出未遮蓋聚四氟乙烯片之例。
此外，作為前述無害化的手段，亦可在腔室2內設置中和前述有害的氣體的中和材。具體而言，舉例在腔室2內的不影響蒸鍍、蝕刻的位置配置碳酸鈣、氧化鈣。藉此，有害的氣體被中和而無害化。 再者，其他無害化的手段方面，在低成本且可無害化的觀點上，優選上在腔室2的內壁及配置於該腔室2內的構件，透過塗佈或蒸鍍形成中和前述有害的氣體的中和材。 在透過前述塗佈而成膜之際使用的中和材方面，舉例碳酸鈣、氧化鈣等，在透過蒸鍍而成膜之際使用的中和材方面，舉例碳酸鈣、氧化鈣等。
透過蒸鍍形成前述中和材的情況下，在對於蝕刻後的有害氣體的無害化為有效的觀點上，優選上在腔室的大氣開放前，對該腔室的內壁及配置於腔室內的構件，透過蒸鍍進行成膜。
此外，在即使中和材在成膜中附著於微結構體仍可除去中和材而可製造期望的微結構體的觀點上，優選上透過塗佈或蒸鍍而成膜的中和材為可剝離，進行將附著於微結構體的中和材剝離的程序。剝離方法方面，舉例如透過蝕刻液、有機溶劑及乾式蝕刻之剝離方法。 另外，前述無害化的手段優選上作為除害機93進一步設於氣體排出部92。除害機93優選上使用例如乾式蝕刻排氣處理裝置(宇部興產公司製)。
此外，在腔室2內，設置可檢測出氟化氫氣體或氟利昂系氣體的檢測器11。檢測器11有時在腔室2內產生的氟化氫氣體超過安全基準，故為了作業環境的安全性確保而設置。 前述檢測器11優選上配置為氣體的吸氣口向下。藉此，氣體濃度的檢測精度提升。圖中，往檢測器延伸的點線的箭頭表示氣體的吸氣方向。 前述檢測器11在解放腔室2的門之前，檢測腔室2內的氟化氫氣體或氟利昂系氣體的濃度，成為既定的基準值以下後，後述的控制部控制為開放腔室2的門。藉此，可防止有害的氣體排出至腔室2的外部。 前述檢測器11方面，例如可使用理研計器GD-70D等。 另外，不僅氟化氫氣體、氟利昂系氣體，亦可設置可檢測出其他有害的氣體的檢測器。
此外，涉及本發明的IAD裝置1具備監視器系統10。監視器系統10為監視在真空成膜中從各蒸鍍源5蒸發而附著於本身之層，從而監視成膜於基板4上之層的波長特性的系統。透過此監視器系統，可掌握成膜於基板4上之層的光學特性(例如分光透射率、光反射率、光學層厚等)。 此外，監視器系統10包含晶層厚度監視器，亦可監視成膜於基板4上之層的物理層厚。 此監視器系統10亦作用為一控制部，其依層的監視結果而控制複數個蒸發源5的ON/OFF的切換、IAD離子源7的ON/OFF的切換、再者氣體供應部91及氣體排出部92的動作、腔室2的門(未圖示)的開閉動作等。
[介電體多層膜] 以本發明的微結構體之製造方法製造的微結構體優選上具有2層以上的多層膜，優選上至少1層含有二氧化矽。優選上前述多層膜形成於基板上。 具體而言，涉及本發明的微結構體方面，優選上為介電體多層膜。 前述介電體多層膜具有至少1層的低折射率層和至少1層的高折射率層，從前述基板最遠的最上層為前述低折射率層，前述最上層的配置於基板側的前述高折射率層為含有具有光觸媒功能的金屬氧化物的功能層，前述最上層為含有前述二氧化矽之層，亦即為含有具有親水功能的金屬氧化物之親水性層，且具有使前述功能層的表面局部曝露的細孔為優選。
於此，「低折射率層」指d射線下的折射率比1.7小的層。高折射率層指d射線下折射率為1.7以上的層。基板為以樹脂或玻璃形成的光學構件而不問形狀。光波長550nm下的透射率優選上為90%以上。 於此，「光觸媒功能」在本發明指透過光觸媒之有機物分解效果。此為在對具有光觸媒性的TiO2 照射紫外光時在電子被放出後產生活性氧、羥基(・OH自由基)因其強的氧化能力從而分解有機物者。對涉及本發明的多層膜添加含有TiO2 的功能層，使得可防止附著於光學構件的有機物等作為汙物而汙染光學系統。
是否具有光觸媒效應例如在20℃80%的環境下，可對以筆著色的樣品以UV照射且積算20J的光量進行照射，階段地評價筆的色變化從而判斷。筆的評價方法方面，以記載於ISO-TC206的資訊為基準進行。
此外，「親水功能」為將標準液體(純水)與最上層表面的接觸角在準據於以JIS R3257界定的方法而測定時，將水接觸角為30°以下稱為「親水性」，優選上15°以下。尤其將15°以下的情況定義為在本發明所謂的「超親水性」。
具體的測定條件是於溫度23℃、濕度50%RH，將為前述標準液體的純水在樣品上滴下約10μL，透過Elma株式會社製G-1裝置測定樣品上的5處，從測定值的平均獲得平均接觸角。至接觸角測定為止的時間在滴下標準液體後在1分以內進行測定。
圖3為就介電體多層膜的構造的一例進行繪示的剖面圖。其中，低折射率層及高折射率層的層數為一例，不限於此。此外，亦可在最上層的再上層、及功能層與最上層之間，在不阻礙本發明的功效的範圍內，形成其他薄膜。
介電體多層膜100例如包含具有比構成透鏡的玻璃製的基板101的折射率高的折射率的高折射率層103、和具有比前述高折射率層低的折射率的低折射率層102、104。再者，從前述基板101最遠的最上層106為低折射率層，鄰接於前述最上層的前述高折射率層為以具有光觸媒功能的金屬氧化物為主成分之功能層105，且前述最上層具有使前述功能層的表面局部曝露的細孔30及細孔以外的微結構31，構成多層膜107。 透過該構成，可將功能層105具有的光觸媒功能(自清潔性)經由最上層106顯現於多層膜表面。於此，細孔以外的微結構31將含有具有親水功能的金屬氧化物的最上層使用後述的金屬遮罩透過涉及本發明的IAD裝置1進行蝕刻而形成細孔而殘留的構造部分。
前述介電體多層膜優選上具有此等高折射率層和低折射率層被交互層積的多層構造。 層積的層數方面雖不特別限制，惟在維持高的生產性而獲得抗反射層的觀點上優選上為12層以內。亦即，層積數雖取決於要求的光學性能，惟進行大致上3～8層程度的層積，使得可使可見範圍整體的反射率降低，在可防止膜的應力變大而膜剝離的觀點上，優選上上限數方面為12層以下。 涉及本發明的介電體多層膜在提升作為車載用透鏡而攝像的映像的識認性的觀點上，優選上於光波長450～780nm的區域中對於來自法線方向的光入射之光反射率為平均1%以下。在本發明，多層膜形成於基板101上而構成光學構件。光反射率可透過反射率測定機(USPM-RUIII) (OLYMPUS株式會社製)進行測定。
用於涉及本發明的高折射率層及低折射率層的材料方面，優選上例如Ti、Ta、Nb、Zr、Ce、La、Al、Si、及Hf等的氧化物、或將此等組合的氧化化合物及MgF2 為適。此外，將不同的介電體材料層積複數層，使得可附加使可見範圍整體的反射率降低的功能。
前述低折射率層由比折射率1.7小的材料構成，於本發明，優選上為含有SiO2 作為主成分的層。其中，含有其他金屬氧化物亦為優選，在光反射率的觀點上為SiO2 與一部分Al2 O3 的混合物、MgF2 等亦為優選。
前述高折射率層優選上由折射率1.7以上的材料構成，例如為Ta的氧化物與Ti的氧化物的混合物、此外Ti的氧化物、Ta的氧化物、La的氧化物與Ti的氧化物的混合物等。用於高折射率層的金屬氧化物優選上折射率為1.9以上。於本發明，優選上為Ta2 O5 、TiO2 ，更優選上為Ta2 O5 。
介電體多層膜的整體的厚度雖不特別限制，惟在抗反射性能的觀點上500nm以下為優選，更優選上為50～500nm的範圍內。厚度為50nm以上時，可予以發揮抗反射的光學特性，厚度為500nm以下時，誤差感度降低，可使透鏡的分光特性良率提升。
最上層106優選上為含有SiO2 作為主成分的層，且優選上該最上層含有電負度比Si小的元素，尤其在0.5～10質量%的範圍內含有鈉元素為優選。更優選含量的範圍為1.0～5.0質量%的範圍。含有該元素使得可長時間維持超親水性。
於此，「主成分」指前述最上層的整體的質量之中51質量%以上為SiO2 ，指優選上70質量%以上，特優選上90質量%以上。
最上層的組成分析可使用下述X射線光電子分光分析裝置(XPS)而測定。
(XPS組成分析) ・裝置名稱：X射線光電子分光分析裝置(XPS) ・裝置型式：Quantera SXM ・裝置製造商：ULVAC-PHI ・測定條件：X射線源：單色化AlKα射線25W-15kV ・真空度：5.0×10-8 Pa 透過氬離子蝕刻進行深度方向分析。資料處理使用ULVAC-PHI公司製的MultiPak。
再者，前述最上層的膜密度優選上為98%以上，在耐鹽水性及超親水性的觀點上98～100%的範圍為優選。 尤其，在更加提高膜密度的觀點上，前述最上層被使用前述的涉及本發明的IAD裝置1透過離子輔助蒸鍍而形成為優選，此時加300℃以上的熱更優選。
透過該構成，多層膜的最上層具有高的膜密度，故可提供表面的耐鹽水性方面優異，且可在高溫高濕環境下跨長期間維持低的水接觸角的多層膜。
〈膜密度的測定方法〉 於此，於本發明「膜密度」表示空間填充密度，定義為在下述式(1)表示的值p。另外，膜密度的測定為蝕刻前。
空間填充密度p＝(膜的固體部分的體積)/(膜的總體積)…(1) 於此，膜的總體積為膜的固體部分的體積與膜的微小孔部分的體積的總和。
膜密度可透過以下的方法進行測定。
(i)在由白板玻璃BK7(SCHOTT公司製)(φ(直徑)＝30mm、t(厚度)＝2mm)所成的基板上，僅形成含有SiO2 與鈉元素的層(該當於涉及本發明的最上層)，測定該最上層的光反射率。另一方面，(ii)以薄膜計算軟體(Essential Macleod)(SIGMA KOKI株式會社)，算出由與該最上層相同的材料所成的層的光反射率的理論值。並且，透過在(ii)算出的光反射率的理論值與在(i)測定的光反射率的比較，特定出最上層的膜密度。光反射率可透過反射率測定機(USPM-RUIII)(OLYMPUS株式會社製)進行測定。
於圖3，在最上層106的鄰接層配置以具有光觸媒功能的金屬氧化物為主成分的功能層105可有效地發揮光觸媒功能，使用具有光觸媒效應、光敏效應的金屬氧化物，使得可除去為汙物的主體之表面有機物並貢獻於最上層106的超親水性的維持，故為優選的實施態樣。
具有光觸媒功能的金屬氧化物為TiO2 具有高的折射率，可減低介電體多層膜的光反射率而為優選。
另外，在圖3示出的涉及本發明的介電體多層膜為在基板101上層積低折射率層、高折射率層及最上層106而構成多層膜，惟亦可在基板101的兩側形成最上層。亦即，雖最上層在朝外部環境曝露之側為優選態樣，惟亦可非曝露之側而例如在成為與曝露之側相反之側的內側為了防止內部環境的影響而形成最上層。此外，涉及本發明的介電體多層膜除透鏡以外，亦可適用於例如抗反射構件、遮熱構件等的光學構件。 此外，最上層106優選上使用前述的涉及本發明的IAD裝置1而蝕刻因而具有特定的形狀的細孔。
[介電體多層膜之製造方法] 優選上，涉及本發明的介電體多層膜之製造方法具備在基板上形成至少1層的低折射率層和至少1層的高折射率層的程序、作為前述高折射率層形成以具有光觸媒功能的金屬氧化物為主成分的功能層的程序、作為從前述基板最遠的最上層形成含有具有親水功能的金屬氧化物的親水性層的程序、和在前述最上層形成使前述功能層的表面局部曝露的細孔的程序。
在形成低折射率層與高折射率層於基板上的程序，形成使用於高折射率層、低折射率層的金屬氧化物等的薄膜。形成該高折射率層及低折射率層的方法方面，在蒸鍍系統雖已知真空蒸鍍法、離子束蒸鍍法、離子鍍法等，在濺鍍系統雖已知濺鍍法、離子束濺鍍法、磁控濺鍍法等，惟在本發明尤其離子輔助蒸鍍法(IAD法)或濺鍍法為優選。
在形成前述最上層的程序，作為最上層形成含有具有親水功能的金屬氧化物的親水性層。形成該最上層的方法方面，使用IAD法形成高密度的膜為優選。 涉及本發明的多層膜的各層之中任一層以IAD法而成膜為優選，全層以IAD法進行成膜更優選。以透過IAD法之成膜可更加提升微結構體的整體的耐刮性。
在形成細孔於前述最上層的程序，在前述最上層形成使前述功能層的表面局部曝露的細孔。 以下示出有關在最上層表面形成細孔的方法。 如示於圖3，最上層106具有使在鄰接的成為高折射率層的功能層105顯現光觸媒功能用的複數個細孔30。 細孔30以透過前述的IAD裝置之蝕刻而形成。
以下，就在最上層形成細孔的程序進行說明。 圖4為在最上層形成細孔的程序的流程圖，圖5為就形成粒子狀的金屬遮罩而在最上層形成細孔的程序進行說明的概念圖。
於圖4，在例如玻璃基材(玻璃基板)上交替層積作為多層膜的低折射率層與高折射率層(多層膜形成程序：步驟S11)。其中，於步驟S11，形成多層膜之中最上層106與功能層105以外的層。亦即，形成直到鄰接於功能層105的下側的低折射率層。多層膜是使用各種的蒸鍍法、IAD法或濺鍍法等而形成。另外，亦可依介電體多層膜100的構成，省略在步驟S11的多層膜的形成。
接著在步驟12方面，形成功能層105，接著在步驟13方面形成最上層106。形成方法以IAD法或濺鍍法進行成膜為優選，使用IAD法更優選。
最上層形成程序後，在最上層106的表面形成金屬遮罩50(遮罩形成程序：步驟S14)。 如示於圖5(A)般，金屬遮罩50在最上層106的表面形成為粒子狀。藉此，可在最上層106形成奈米尺寸的金屬遮罩50。另外，亦可如示於圖5(D)般，將金屬遮罩50形成為葉脈狀。此外，亦可如示於圖5(E)般，將金屬遮罩50形成為多孔狀。
金屬遮罩50以金屬部50a和曝露部50b構成。金屬遮罩50的膜厚為1～30nm的範圍。雖亦取決於成膜條件，惟使用例如蒸鍍法而以膜厚成為2nm的方式形成金屬遮罩50時，金屬遮罩50容易成粒子狀。此外，例如使用蒸鍍法而以膜厚成為12～15nm的方式形成金屬遮罩50時，金屬遮罩50容易成葉脈狀。再者，例如使用濺鍍法而以膜厚成為10nm的方式進行成膜時，金屬遮罩50容易成為多孔狀。將金屬成膜為上述範圍的厚度，使得可易於形成粒子狀、葉脈狀、或多孔狀的最佳的金屬遮罩50。 金屬遮罩50以例如Ag、Al等而形成，在控制細孔的形狀的觀點上Ag為優選。
接著，在最上層106形成複數個細孔30(細孔形成程序：步驟S15)。如示於圖5(B)般，於蝕刻，在本發明的IAD裝置(IAD離子源)導入反應性氣體而進行。 上述的多層膜的成膜、金屬遮罩50的成膜亦可使用本發明的IAD裝置。 於細孔形成程序，使用與最上層106的材料具體而言與SiO2 反應的反應性氣體而形成複數個細孔。此情況下，可在不對金屬遮罩50造成損傷之下去除最上層106的SiO2 。 反應性氣體方面，舉例前述的氟利昂系氣體或氟化氫系氣體。 藉此，於最上層106形成使功能層105的表面曝露的複數個細孔30。亦即，與金屬遮罩50的曝露部50b對應的最上層106被蝕刻而形成細孔30及為最上層形成材料之SiO2 的微結構31，成為功能層105的表面局部曝露的狀態。
細孔形成程序後，如示於圖5(C)般，除去金屬遮罩50(遮罩除去程序：步驟S16)。具體而言，金屬遮罩50是透過使用了醋酸等的濕式蝕刻而除去。此外，金屬遮罩50在本發明的IAD裝置，亦可透過使用了例如Ar、O2 作為蝕刻氣體的乾式蝕刻而除去。 使用前述IAD裝置進行金屬遮罩50的蝕刻時，可在相同的IAD裝置內進行多層膜的形成、細孔的形成及金屬遮罩50的蝕刻為止的一連串的程序。 透過以上的程序，可獲得在最上層106具有複數個細孔30的介電體多層膜100。 [實施例]
以下，雖舉實施例而具體說明本發明，惟本發明不限定於此等。另外，於下述實施例，只要不特別記載，操作以室溫(25℃)進行。此外，只要不特別記載，「%」及「份」分別表示「質量%」及「質量份」。
・實施例1 [介電體多層膜(微結構體)1的製作] 在玻璃基材TAFD5G(HOYA株式會社製：折射率1.835)上，將使用了SiO2 (Merck公司製)的低折射率層、使用了OA600(CANON OPTRON公司製的素材：Ta2 O5 、TiO、Ti2 O5 的混合物)的高折射率層直到表I的層編號1～3為止使用下述條件的IAD法以既定的膜厚進行層積。接著，作為使用了TiO2 的功能層(層編號4)及最上層(層編號5)，以IAD法以含鈉量成為5質量%的方式進行蒸鍍而形成最上層，獲得記載於表I的層數5的形成細孔前的介電體多層膜。
＜成膜條件＞ (腔室內條件) 加熱溫度     370℃ 起始真空度   1.33×10-3 Pa (成膜材料的蒸發源) 電子槍
＜低折射率層、高折射率層、功能層及最上層的形成＞ 低折射率層的成膜材料：SiO2 (CANON OPTRON公司商品名SiO2 ) 將上述的基材設置於IAD真空蒸鍍裝置，在第1蒸發源裝填前述成膜材料，以成膜速度3Å/sec進行蒸鍍，在基材上形成厚度為31.7nm及34.6nm的低折射率層(層1及層3)。
IAD法是以加速電壓1200V、加速電流1000mA、中和電流1500mA，使用了OPTORUN公司RF離子源「OIS One」的裝置。IAD導入氣體以O2 為50sccm，Ar氣體為10sccm、中性氣體Ar為10sccm的條件而進行。
高折射率層的成膜材料：Ta2 O5 (CANON OPTRON公司商品名OA-600) 在第2蒸發源裝填前述成膜材料，以成膜速度3Å/sec進行蒸鍍，在上述低折射率層上形成厚度30nm的高折射率層(層2)。該高折射率層的形成同樣地透過IAD法、370℃加熱條件而進行。
功能層的成膜材料：TiO2 (FUJI TITANIUM INDUSTRY株式會社商品名T.O.P(Ti3 O5 )) 將上述的基材設置於真空蒸鍍裝置，在第3蒸發源裝填前述成膜材料，以成膜速度3Å/sec進行蒸鍍，在上述低折射率層上形成厚度為113nm的功能層(層4)。該功能層的形成同樣地透過IAD法、370℃加熱條件而進行。
最上層的成膜材料：調製將SiO2 與Na2 O(株式會社豊島製作所 商品名 SiO2 -Na2 O)混合為質量比95：5的粒子。
將上述的基材設置於真空蒸鍍裝置，在第4蒸發源裝填前述成膜材料，以成膜速度3Å/sec進行蒸鍍，在上述功能層上形成厚度為88nm的最上層(層5)。該功能層的形成同樣地透過IAD法、370℃加熱條件而進行。
Figure 02_image001
Figure 02_image003
另外，各層的層厚(膜厚)透過下述的方法而測定。
(層厚的測定) 上述層厚透過以下的方法而測定。
(1)預先在白板玻璃基板上，將TiO2 及SiO2 以1/4λ(λ＝550nm)的膜厚進行成膜，測定分光反射率。
(2)以上述成膜條件將各層成膜於在(1)形成的TiO2 及SiO2 膜，測定分光反射率，從其變化量計算該層的折射率與層厚。
此外，最上層的組成分析是使用下述X射線光電子分光分析裝置(XPS)進行測定。
(XPS組成分析) ・裝置名稱：X射線光電子分光分析裝置(XPS) ・裝置型式：Quantera SXM ・裝置製造商：ULVAC-PHI ・測定條件：X射線源：單色化AlKα射線25W-15kV ・真空度：5.0×10-8 Pa 透過氬離子蝕刻進行深度方向分析。資料處理使用ULVAC-PHI公司製的MultiPak。
光反射率的測定是以JASCO公司製紫外可見近紅外分光光度計V-670，以光波長587.56nm(d射線)進行測定。
(d射線下的折射率的測定) 表I記載的折射率是將多層膜的各層以單層進行成膜，進行使用了HITACHI HIGH-TECHNOLOGIES公司製分光光度計U-4100的d射線下的光反射率測定從而算出。使用薄膜計算軟體(Essential Macleod)(SIGMA KOKI株式會社)，特定出以符合實測的光反射率資料的方式調整折射率從而獲得的層的折射率。
＜最上層的細孔形成＞ 形成最上層(層5)後，依示於圖3及圖4的細孔形成方法，遮罩材料方面Ag、遮罩成膜方面蒸鍍法、金屬遮罩厚度(例如，Ag)39nm、再者在金屬遮罩之上Substance H4(MERCK公司製，Ta2 O5 與La2 O5 的混合物)0.5nm、遮罩形狀方面葉脈狀、下述蝕刻條件下，形成細孔。 (蝕刻條件) IAD裝置：NIS-175(SHINCRON公司製) 腔室尺寸：2700L 蝕刻氣體：CHF3 蝕刻氣體導入量：100sccm 蝕刻時間：10分 IAD裝置的加速電壓：500V IAD裝置的加速電流：500mA 腔室真空度：7.0×10-2 Pa氣體導入 Ar氣體導入量：0sccm 從IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離：40cm(為被蝕刻層之最上層與金屬遮罩的選擇比(被蝕刻層的蝕刻率/金屬遮罩的蝕刻率)為2倍以上。)
＜遮罩的剝離＞ 形成細孔後，使用前述IAD裝置，照射O2 電漿從而剝離遮罩材料Ag，製作介電體多層膜1。剝離以下述的剝離條件1進行。 (遮罩的剝離條件1) IAD裝置：NIS-175(SHINCRON公司製) 腔室尺寸：2700L 蝕刻氣體：O2 、Ar 蝕刻氣體導入量：50sccm(O2 )、10sccm(Ar) 蝕刻時間：10分 IAD裝置的加速電壓：1000V IAD裝置的加速電流：1000mA 腔室真空度：3.0×10-2 Pa Ar氣體導入量：10sccm
另外，遮罩的剝離在以下述的剝離條件2進行的情況下，亦與以前述剝離條件1進行的情況同樣地可將Ag剝離，可製作介電體多層膜1。 (遮罩的剝離條件2) 1分鐘浸漬於下述藥品而剝離遮罩材料Ag。 藥品：型號SEA-5(HAYASHI PURE CHEMICAL IND.公司製)
[介電體多層膜2的製作] 於在前述介電體多層膜1的製作中的最上層的細孔形成，作為蝕刻條件，使從IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離為100cm以外，同樣地製作介電體多層膜2。
[介電體多層膜3的製作] 於前述介電體多層膜1的製作，將有害的氣體無害化的無害化手段方面，將IAD裝置的腔室的內壁及配置於腔室內的構件的表面積之中10%以上以聚四氟乙烯片(產品名：PTFE片，型號：638-17-97-01，東京硝子器械公司製)遮蓋以外，同樣地製作介電體多層膜3。
[介電體多層膜4的製作] 於前述介電體多層膜3的製作，前述無害化手段方面，除前述聚四氟乙烯片的遮蓋以外，在腔室內的尤其在HF氣體容易滯留的上部重點地設置中和材(產品名：碳酸鈣，SHIRAISHI CALCIUM KAISHA公司製)以外，同樣地製作介電體多層膜4。
[介電體多層膜5的製作] 於前述介電體多層膜4的製作，前述無害化手段方面，除前述聚四氟乙烯片的遮蓋及前述中和材的設置以外，在腔室的內壁及配置於腔室內的構件，將中和材(產品名：碳酸鈣，SHIRAISHI CALCIUM KAISHA公司製)塗佈而成膜以外，同樣地製作介電體多層膜5。
於蝕刻後，使用HF氣體濃度計(GD-70D，理研計器公司製)，於介電體多層膜5的製作，可證實進行了蝕刻的腔室內的HF氣體濃度為1.0ppm以下，故打開腔室的門而實施樣品的取出。
[介電體多層膜6～16的製作] 於前述介電體多層膜1的製作，將蝕刻條件及無害化手段如示於下述表II般變更以外，同樣地製作介電體多層膜6～16。
[評價] ＜蝕刻率＞ 蝕刻率是在各介電體多層膜的製作時的蝕刻程序(最上層的細孔形成)，從蝕刻前後的膜厚差算出蝕刻率。 膜厚差是從透過分光反射率測定機之膜厚模擬而算出。 分光反射率測定機：OLYMPUS公司製USPM-RUIII (評價基準) ◎：10nm/min以上 ○：3nm/min以上且不足10nm/min △：1nm/min以上且不足3nm/min ×：不足1nm/min
＜對於遮罩的損傷＞ 對於遮罩的損傷以在最上層的細孔形成時之透過蝕刻的金屬遮罩的殘膜厚進行評價。膜厚，係可維持蝕刻初期的膜厚狀態的情況下評價為良好。遮罩的殘量是從分光反射率測定機模擬而算出膜厚。 ○：遮罩的殘膜厚為10nm以上 △：遮罩的殘膜厚為3nm以上且不足10nm ×：遮罩的殘膜厚不足3nm
＜微結構體的細孔加工狀態＞ 微結構體是透過構成最上層的特定的凹凸形狀的細孔加工狀態進行評價。加工狀態，係將被細孔加工的凹凸形狀依下述基準進行排名。 (評價基準) ○：微結構體的細孔的均方根高度Sq為10nm以上 △：微結構體的細孔的均方根高度Sq為1nm以上且不足10nm ×：微結構體的細孔的均方根高度Sq不足1nm 就前述微結構體的細孔的高度，使用下述的原子力顯微鏡(AFM)測定均方根高度Sq。 裝置：BRUKER公司製Dimension Icon 探測器：BRUKER公司製矽探針Model RTESPA-150 測定模式：Peak Force Tapping 測定部位：最上層的細孔部 解析：就攝影的圖像，使用BRUKER公司製軟體而測定均方根高度Sq(nm)
＜腔室內的HF氣體的濃度＞ 在前述遮罩的剝離後的腔室內的壓力成為1.0×10-5 Pa後，使用下述的HF氣體檢測器而開始計測HF氣體的濃度，測定從計測開始時起2分鐘後的濃度值。 裝置：理研計器株式會社GD-70D
Figure 02_image005
如示於上述結果，可得知透過使用本發明的微結構體之製造方法，使得比起比較例之製造方法，可達成蝕刻率的提升及減低對於遮罩的損傷，可製造期望的微結構體。此外，可得知在使用無害化手段的情況(介電體多層膜3～5)下，比起不使用無害化手段的情況(介電體多層膜1)下，腔室內的HF氣體的濃度明顯低，對於無害化有效。
1:IAD裝置 2:腔室 3:圓頂室 3a:保持器 3b:聚四氟乙烯片 4:基板 5:蒸鍍源(成膜源) 7:IAD離子源(電漿源) 10:監視器系統(控制部) 11:檢測器 91:氣體供應部 92:氣體排出部 93:除害機 30:細孔 31:細孔以外的微結構 50:金屬遮罩 50a:金屬部 50b:曝露部 100:介電體多層膜(微結構體) 101:基板 102,104:低折射率層 103:高折射率層 105:功能層 106:最上層
[圖1]就IAD裝置的一例進行繪示的示意圖。 [圖2](a)為遮蓋聚四氟乙烯片的圓頂室的示意圖，(b)為(a)的剖面圖，(c)為遮蓋聚四氟乙烯片前的圓頂室的示意圖。 [圖3]就介電體多層膜的構造的一例進行繪示的剖面圖。 [圖4]在最上層形成細孔的程序的流程圖。 [圖5]就形成粒子狀的金屬遮罩而在最上層形成細孔的程序進行說明的概念圖。
1:IAD裝置
2:腔室
3:圓頂室
3a:保持器
4:基板
5:蒸鍍源(成膜源)
6:蒸鍍物質
7:IAD離子源(電漿源)
8:離子束
10:監視器系統(控制部)
11:檢測器
91:氣體供應部
91a:埠
92:氣體排出部
92a:埠
93:除害機

Claims (18)

  1. 一種微結構體之製造方法，其為透過進行蝕刻而為者，使用IAD(離子輔助沉積)裝置，對該IAD裝置的腔室內的電漿源導入反應性氣體而進行蝕刻，在前述IAD裝置，設置將來自前述反應性氣體的有害的氣體無害化的手段。
  2. 如請求項1的微結構體之製造方法，其中，作為前述反應性氣體，導入含有氟利昂系氣體或氟化氫氣體的氣體。
  3. 如請求項1的微結構體之製造方法，其中，作為前述無害化的手段，將前述腔室的內壁及配置於該腔室內的構件的表面積之中10%以上以將前述有害的氣體無害化的材料或聚四氟乙烯(註冊商標)進行遮蓋，
  4. 如請求項1的微結構體之製造方法，其中，作為前述無害化的手段，在前述腔室內，設置中和前述有害的氣體的中和材。
  5. 如請求項1的微結構體之製造方法，其中，作為前述無害化的手段，在前述腔室的內壁及配置於該腔室內的構件，透過塗佈或蒸鍍而形成中和前述有害的氣體的中和材。
  6. 如請求項5的微結構體之製造方法，其中，在前述腔室的大氣開放前，在該腔室的內壁及配置於腔室內的構件，透過蒸鍍形成前述中和材。
  7. 如請求項5或6的微結構體之製造方法，其中，形成的前述中和材可剝離，包含將附著於前述微結構體的前述中和材進行剝離的程序。
  8. 如請求項1或2的微結構體之製造方法，其中，設置可檢測出前述腔室內的氟化氫氣體或氟利昂系氣體的檢測器，在前述腔室解放前，透過前述檢測器檢測出前述氟化氫氣體或前述氟利昂系氣體的濃度，在前述腔室內的前述氟化氫氣體或前述氟利昂系氣體的濃度成為既定的基準值以下後，開放前述腔室的門。
  9. 如請求項1或2的微結構體之製造方法，其中，在前述IAD裝置，在與前述腔室相同的腔室內設置由電子束或電阻加熱所成的成膜源，具有於該IAD裝置使用前述成膜源而成膜的程序、和使用前述電漿源進行前述蝕刻的程序。
  10. 如請求項1或2的微結構體之製造方法，其中，前述微結構體具有2層以上的多層膜，在前述多層膜之中至少1層，予以含有二氧化矽。
  11. 如請求項1或2的微結構體之製造方法， 其中，於前述蝕刻時，以金屬遮罩與被蝕刻層的選擇比(被蝕刻層的蝕刻率/金屬遮罩的蝕刻率)成為2倍以上的方式，調整從前述IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離、或前述IAD裝置的加速電壓及加壓電流、或蝕刻氣體導入量、或真空度、或氬氣的導入量。
  12. 如請求項1或2的微結構體之製造方法，其中，於前述蝕刻時，使從前述IAD裝置的電漿源的網格至被蝕刻層為止的距離為40cm以上。
  13. 如請求項1或2的微結構體之製造方法，其中，使在前述蝕刻時的前述IAD裝置的設定值為加速電壓在300~1200V的範圍內且加速電流在300~1200mA的範圍內。
  14. 如請求項1或2的微結構體之製造方法，其中，前述腔室的體積為2700L時，使在前述蝕刻時的前述腔室內的氟利昂系氣體或氟化氫氣體的導入量為20sccm以上。
  15. 如請求項1或2的微結構體之製造方法，其中，前述腔室的體積為2700L時，使在前述蝕刻時的真空度為5.0×10-3~5.0×10-1Pa的範圍內。
  16. 如請求項1或2的微結構體之製造方法，其中，前述腔室的體積為2700L時，使在前述蝕刻時的前述腔室內的氬氣的導入量為20sccm以下。
  17. 如請求項1或2的微結構體之製造方法，其中，於前述腔室的氣體排氣機構，以腔室內的氣體排氣 量為250L/min以下進行排氣直到腔室內的壓力成為3.0×104Pa為止。
  18. 一種微結構體之製造裝置，其為在如請求項1~17中任一項的微結構體之製造方法中使用者，對IAD裝置的腔室內的電漿源導入反應性氣體而進行蝕刻。
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