JP3404884B2 - Method for forming microstructure - Google Patents
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、微細構造体の形成方法
に関し、特に、高アスペクト比の微細構造体を、高精度
に、容易かつ簡単に形成することのできる、微細構造体
の形成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a fine structure, and more particularly to a method for forming a fine structure capable of easily and easily forming a fine structure having a high aspect ratio. Regarding
【０００２】[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。2. Description of the Related Art Research on fine processing technology for forming extremely fine structures by applying the manufacturing technology of semiconductor integrated circuit devices has become active in recent years.
【０００３】特に高アスペクト比の微細構造体を形成す
るＬＩＧＡ（ＬｉｔｈｏｇｒａｐｈＧａｌｖａｎｆｏｒ
ｍｕｎｇ ｕｎｄ Ａｂｆｏｒｍｕｎｇ）法は、特に注
目されるところである（Ｎｉｋｋｅｉ Ｍｅｃｈａｎｉ
ｃａｌ １９９０．１１．２６、ｐ．７２〜ｐ．７９お
よび機械設計第３号刊第６号（１９９１年５月）、ｐ．
２５〜ｐ．２８参照）。Particularly, LIGA (Lithograph Galvanfor) for forming a fine structure having a high aspect ratio.
The mung und Abformung method is of particular interest (Nikkei Mechani).
cal 1990.11.26, p. 72-p. 79 and Machine Design No. 3, No. 6 (May 1991), p.
25-p. 28).
【０００４】ＬＩＧＡ法は、マイクロマシン、光学素
子、センサまたは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。The LIGA method can be used for manufacturing micromachines, optical elements, sensors or actuators, and its application range is very wide.
【０００５】従来のＬＩＧＡ法においては、Ｘ線による
リソグラフィを用いて、レジストパターンを形成する工
程において、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を
ベースとするレジスト材が主に用いられている。In the conventional LIGA method, a resist material based on polymethylmethacrylate (PMMA) is mainly used in the step of forming a resist pattern using X-ray lithography.
【０００６】図４および図５は、従来のＬＩＧＡ法につ
いての基本工程の一具体例を概略的に説明する工程図で
ある。FIG. 4 and FIG. 5 are process diagrams schematically explaining one specific example of the basic process for the conventional LIGA method.
【０００７】図４および図５を参照して、図４（ａ）に
示す工程において、典型的には、ポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ）をベースとするレジスト層１０２を所
望の厚さ（数１０μｍ〜数１００μｍ）で基板１０１上
に形成する。Referring to FIGS. 4 and 5, in the step shown in FIG. 4A, typically, a resist layer 102 based on polymethylmethacrylate (PMMA) is formed to a desired thickness (several tens of μm It is formed on the substrate 101 with a thickness of several 100 μm.
【０００８】次に、所望のパターンを形成したフォトマ
スク１００を用い、シンクロトロン放射光（ＳＯＲ光）
で、レジスト層１０２を露光する。Next, using a photomask 100 on which a desired pattern is formed, synchrotron radiation light (SOR light)
Then, the resist layer 102 is exposed.
【０００９】次に、図４（ｂ）に示す工程において、図
４（ａ）に示す工程において露光したレジスト層１０２
を現像し、レジストパターン１０３を形成する。Next, in the step shown in FIG. 4B, the resist layer 102 exposed in the step shown in FIG.
Is developed to form a resist pattern 103.
【００１０】次に、図４（ｃ）に示す工程において、レ
ジストパターン１０３を有する基板１０１をめっき液に
漬け、基板１０１上に、電鋳または電気めっきで、たと
えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ等をレジストパターン１０３の
谷間等に堆積させ、金属の構造体１０４を形成する。Next, in the step shown in FIG. 4C, the substrate 101 having the resist pattern 103 is dipped in a plating solution and electroplated or electroplated on the substrate 101, for example, Ni, Cu, Au or the like. A metal structure 104 is formed by depositing the resist pattern 103 in a valley or the like.
【００１１】次に、図４（ｄ）に示す工程において、レ
ジスト材を除去し、金属の構造体１０４を得る。Next, in a step shown in FIG. 4D, the resist material is removed to obtain a metal structure 104.
【００１２】そして、金属の構造体１０４を型として用
い、射出成形法により誘電性プラスチックを金属の構造
体１０４に充填し、誘電性プラスチックの構造体（モー
ルド材）１０５を形成する。Then, using the metal structure 104 as a mold, the dielectric plastic is filled into the metal structure 104 by an injection molding method to form a dielectric plastic structure (molding material) 105.
【００１３】次に、図５（ａ）に示す工程において、図
４（ｄ）に示す工程において作製した誘電性プラスチッ
クの構造体（モールド材）１０５に従って、誘電性プラ
スチック１０６と導電性プラスチックシート１０７とか
らなるプラスチック型１０８を形成する。Next, in the step shown in FIG. 5A, a dielectric plastic 106 and a conductive plastic sheet 107 are formed in accordance with the dielectric plastic structure (mold material) 105 produced in the step shown in FIG. 4D. And a plastic mold 108 is formed.
【００１４】次に、図５（ｂ）に示す工程において、構
造体（モールド材）１０５を分離して、プラスチック型
１０８を準備する。Next, in a step shown in FIG. 5B, the structure (mold material) 105 is separated to prepare a plastic mold 108.
【００１５】次に、図５（ｃ）に示す工程において、プ
ラスチック型１０８の谷間に電鋳または電気めっきによ
り、金属の構造体１０９を堆積させたりする。Next, in the step shown in FIG. 5C, a metal structure 109 is deposited in the valleys of the plastic mold 108 by electroforming or electroplating.
【００１６】次に、図５（ｄ）に示す工程において、プ
ラスチック型１０８を除去し、微細な金属構造体１１０
を得る。Next, in the step shown in FIG. 5D, the plastic mold 108 is removed and the fine metal structure 110 is removed.
To get
【００１７】なお、本明細書において用いる用語「微細
構造体」は、図５（ｄ）に示される工程において形成さ
れる微細構造体１１０の他、特に以下の場合に限定され
ることはないが、たとえば、図４（ｃ）に示される工程
において形成される金属の構造体１０４や、図４（ｄ）
に示される工程において形成される構造体（モールド
材）１０５などを意味する。The term "fine structure" used in the present specification is not particularly limited to the following cases in addition to the fine structure 110 formed in the step shown in FIG. 5D. , For example, the metal structure 104 formed in the step shown in FIG. 4C, and FIG.
The structure (mold material) 105 and the like formed in the step shown in FIG.
【００１８】微細構造体を形成する技術としては、単に
二次元的な微小化技術ではなく、三次元的な微小化技術
が要求される。As a technique for forming a fine structure, not only a two-dimensional miniaturization technique but a three-dimensional miniaturization technique is required.
【００１９】たとえば、マイクロマシン、光学素子、セ
ンサまたはアクチュエータ等の微細構造体では、一定の
機械的強度等が要求される場合があり、高アスペクト比
を有する微細構造体の形成方法が、長年望まれている。For example, a microstructure such as a micromachine, an optical element, a sensor or an actuator may be required to have a certain mechanical strength, and a method for forming a microstructure having a high aspect ratio has been desired for many years. ing.
【００２０】たとえば、アクチュエータや、マイクロ歯
車のような、駆動機構に用いられる微細構造体では、一
定の駆動力を得る必要等から、高アスペクト比を有する
微細構造体を形成する必要がある。For example, in a fine structure used for a driving mechanism such as an actuator or a micro gear, it is necessary to form a fine structure having a high aspect ratio in order to obtain a constant driving force.
【００２１】より具体的には、たとえば、図５（ｄ）を
再び参照して、線幅寸法Ｗとして、たとえば、１μｍ〜
１０μｍ程度の寸法に微細に加工された部分と、高さ
（厚さ）Ｈとして、数１００μｍ程度以上の寸法を有す
る部分とを備える、高アスペクト比（Ｈ／Ｗ）を有する
微細構造体を、高精度に、容易かつ簡単に形成すること
のできる、微細構造体の形成方法が長年望まれている。More specifically, for example, referring again to FIG. 5D, the line width dimension W is, for example, from 1 μm to
A fine structure having a high aspect ratio (H / W), which includes a finely processed portion having a dimension of about 10 μm and a portion having a height (thickness) H of several hundred μm or more, There has been a long-felt need for a method of forming a fine structure that can be easily and easily formed with high precision.
【００２２】上記したＬＩＧＡ法のような微細構造体の
形成方法では、レジストパターンに従って、微細構造体
を形成しているため、基板上にレジスト層を厚く形成
し、シンクロトロン放射光を用いて、基板上に形成した
レジスト層について深い露光を行なう必要がある。In the method of forming a fine structure such as the LIGA method described above, since the fine structure is formed according to the resist pattern, a thick resist layer is formed on the substrate and synchrotron radiation is used. It is necessary to perform deep exposure on the resist layer formed on the substrate.
【００２３】従来、ＬＩＧＡ法のような微細構造体の形
成方法では、マルチスピンコート法を用い、基板上にレ
ジスト層を厚く形成していた（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ’９２ Ｔ
ｒａｖｅｍｕｎｄｅ（Ｇｅｒｍａｎｙ）、Ｆｅｂｒｕａ
ｒｙ ４−７、１９９２、ｐ．９３〜ｐ．９７参照）。Conventionally, in a method of forming a fine structure such as the LIGA method, a multi-spin coating method is used to form a thick resist layer on a substrate (Micro Elect).
roMechanical System '92 T
ravemunde (Germany), Februa
ry 4-7, 1992, p. 93-p. 97).
【００２４】マルチスピンコート法とは、スピンコート
法を多数回繰返す方法をいう。以下、ポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ）をベースとするレジスト層を、マ
ルチスピンコート法を用いて基板上に厚く形成する方法
について説明する。The multi-spin coating method is a method in which the spin coating method is repeated many times. Hereinafter, a method for forming a resist layer based on polymethylmethacrylate (PMMA) thickly on the substrate by using the multi-spin coating method will be described.
【００２５】まず、出発原料として、メチルメタクリレ
ートモノマ（単量体）を、トルエン等の溶媒中に入れ
る。次に、トリエチレングリコールジメタクリレート、
エチレングリコールジメタクリレート等の架橋剤を用
い、トルエン等の溶媒中で、溶液重合法により、メチル
メタクリレートモノマ（単量体）を完全に重合させるこ
とにより、メチルメタクリレートポリマ（重合体）を作
製する。First, as a starting material, methyl methacrylate monomer (monomer) is put in a solvent such as toluene. Next, triethylene glycol dimethacrylate,
A methyl methacrylate polymer (polymer) is produced by completely polymerizing a methyl methacrylate monomer (monomer) by a solution polymerization method in a solvent such as toluene using a crosslinking agent such as ethylene glycol dimethacrylate.
【００２６】次に、トルエン等の溶媒中のメチルメタク
リレートポリマ（重合体）を、メタノール等を用い、沈
殿させる。次いで、得られたメチルメタクリレートポリ
マ（重合体）を精製する。Next, the methyl methacrylate polymer (polymer) in a solvent such as toluene is precipitated using methanol or the like. Then, the obtained methyl methacrylate polymer (polymer) is purified.
【００２７】次に、精製したメチルメタクリレートポリ
マ（重合体）を、エチルセロソルブアセテート（ＥＣ
Ａ）等の溶剤に溶かすことにより、所望の粘度を有する
溶液（レジスト液）を作製する。Next, the purified methyl methacrylate polymer (polymer) was mixed with ethyl cellosolve acetate (EC).
A solution (resist solution) having a desired viscosity is prepared by dissolving it in a solvent such as A).
【００２８】なお、本明細書において用いる用語「溶
剤」は、重合体を溶かすための、出発原料の単量体とは
異なる溶媒（液体）を意味し、それ自体は、レジスト層
を形成する際に、レジスト層中から除去されるべき材料
をいう。The term "solvent" used in the present specification means a solvent (liquid) different from the starting material monomer for dissolving the polymer, and as such, when forming the resist layer. In addition, it means a material to be removed from the resist layer.
【００２９】次に、この溶液（レジスト液）を用い、ス
ピンコート法により、基板上に、レジスト層を形成す
る。Next, using this solution (resist solution), a resist layer is formed on the substrate by spin coating.
【００３０】より詳しくは、メチルメタクリレートポリ
マ（重合体）とエチルセロソルブアセテート（ＥＣＡ）
等の溶剤とを含む溶液（レジスト液）を、水平にした基
板上に、滴下した後、スピナー等を用い、基板を回転さ
せることにより、遠心力を用い、メチルメタクリレート
ポリマ（重合体）と、エチルセロソルブアセテート（Ｅ
ＣＡ）等の溶剤とを含む溶液層を、基板上に、均一の膜
厚に形成する。More specifically, methyl methacrylate polymer (polymer) and ethyl cellosolve acetate (ECA)
A solution containing a solvent such as (resist solution) is dropped on a leveled substrate, and then the substrate is rotated by using a spinner or the like, by using centrifugal force, and methyl methacrylate polymer (polymer), Ethyl cellosolve acetate (E
A solution layer containing a solvent such as CA) is formed on the substrate to have a uniform film thickness.
【００３１】次に、基板上に形成した溶液層中に含まれ
るエチルセロソルブアセテート（ＥＣＡ）等の残留溶剤
の除去を目的として、溶液層を有する基板を熱処理（い
わゆるプリベーク）することにより、基板上にレジスト
層を形成する。Next, the substrate having the solution layer is subjected to heat treatment (so-called pre-baking) for the purpose of removing residual solvent such as ethyl cellosolve acetate (ECA) contained in the solution layer formed on the substrate. A resist layer is formed on.
【００３２】マルチスピンコート法では、上記のスピン
コート法により、基板上に形成したレジスト層上に、さ
らに、レジスト層を形成する。In the multi-spin coating method, a resist layer is further formed on the resist layer formed on the substrate by the above spin coating method.
【００３３】すなわち、マルチスピンコート法では、基
板上に形成されたレジスト層上に、さらに、メチルメタ
クリレートポリマ（重合体）とエチルセロソルブアセテ
ート（ＥＣＡ）等の溶剤等を含む溶液（レジスト液）
を、滴下した後、スピナー等を用い、基板を回転させる
ことにより、遠心力を用い、メチルメタクリレートポリ
マ（重合体）とエチルセロソルブアセテート（ＥＣＡ）
等の溶剤等を含む溶液層を、基板上に形成したレジスト
層上に、均一の膜厚に形成する。That is, in the multi-spin coating method, a solution (resist solution) containing a solvent such as methyl methacrylate polymer (polymer) and ethyl cellosolve acetate (ECA) on the resist layer formed on the substrate.
Was dropped, and then the substrate was rotated by using a spinner or the like, and centrifugal force was used to generate methyl methacrylate polymer (polymer) and ethyl cellosolve acetate (ECA).
A solution layer containing a solvent or the like is formed in a uniform film thickness on the resist layer formed on the substrate.
【００３４】次に、上記溶液層を有する基板を熱処理
（いわゆるプリベーク）することにより、溶液層中に含
まれるエチルセロソルブアセテート（ＥＣＡ）等の溶剤
を除去することにより、基板上に形成したレジスト層上
に、新たに、レジスト層を形成する。Next, the substrate having the solution layer is heat-treated (so-called prebaking) to remove the solvent such as ethyl cellosolve acetate (ECA) contained in the solution layer, thereby forming the resist layer formed on the substrate. A resist layer is newly formed on the top.
【００３５】このように、基板上にレジスト層を２層形
成する方法は、一般に、ダブルスピンコート法（Ｄｏｕ
ｂｌｅ ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）といわれており、
同様の方法により、基板上にレジスト層を複数層形成す
る方法は、一般に、マルチスピンコート法（Ｍｕｌｔｉ
ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）といわれている。As described above, the method of forming two resist layers on the substrate is generally a double spin coating method (Dou).
ble spin coating),
A method of forming a plurality of resist layers on a substrate by a similar method is generally a multi-spin coating method (Multi).
It is said to be spin coating).
【００３６】従来、ＬＩＧＡ法のような微細構造体の形
成方法においては、高アスペクト比を有する微細構造体
を形成する際には、図４（ａ）を再び参照して、基板１
０１上に、マルチスピンコート法を用い、レジスト層１
０２を厚く形成していた。Conventionally, in the method of forming a fine structure such as the LIGA method, when forming a fine structure having a high aspect ratio, referring again to FIG.
01 on top of the resist layer 1 using the multi-spin coating method.
02 was thickly formed.
【００３７】[0037]
【発明が解決しようとする課題】従来のマルチスピンコ
ート法には、基板上に、レジスト層を厚く形成する際に
は、スピンコート法を多数回繰返す必要があり、手間が
かかるという欠点があった。The conventional multi-spin coating method is disadvantageous in that the spin coating method must be repeated many times when forming a thick resist layer on a substrate, which is troublesome. It was
【００３８】より詳しくは、従来のマルチスピンコート
法では、基板を回転させることにより、遠心力を用い、
基板上またはレジスト層上に、溶剤を含む溶液層を均一
の膜厚に形成（塗布）しているため、１回のスピンコー
ト作業により形成することのできる、レジスト層の膜厚
は、必然的に薄いものとなる。More specifically, in the conventional multi-spin coating method, the centrifugal force is used by rotating the substrate,
Since the solution layer containing the solvent is formed (coated) on the substrate or on the resist layer to have a uniform film thickness, the film thickness of the resist layer that can be formed by one spin coating operation is inevitable. It will be thin.
【００３９】このため、従来のマルチスピンコート法で
は、レジスト層を厚く形成する際には、スピンコート作
業を多数回繰返すことが必要となる。Therefore, in the conventional multi-spin coating method, it is necessary to repeat the spin coating operation many times when forming the resist layer thick.
【００４０】また、従来のマルチスピンコート法によ
り、基板上に、均一の膜厚に形成することのできるレジ
スト層の膜厚は、平均膜厚として、高々、４５μｍt 程
度までであり、４５μｍt 以上の膜厚を有するレジスト
層を、基板上に形成するのは困難であるという問題があ
った。Further, the conventional multi-spin coating, on a substrate, the film thickness of the resist layer which may be formed to a uniform thickness, the average thickness, at most, be up to about 45 [mu] m t, 45 [mu] m t There is a problem that it is difficult to form the resist layer having the above film thickness on the substrate.
【００４１】すなわち、従来のマルチスピンコート法
は、上述したように、レジスト層上に、溶剤を含む溶液
を滴下した後、スピナー等を用い、基板を回転させるこ
とにより、レジスト層上に、溶剤を含む溶液層を形成す
るという構成を有する。That is, in the conventional multi-spin coating method, as described above, after the solution containing the solvent is dropped on the resist layer, the substrate is rotated by using a spinner or the like to form the solvent on the resist layer. It has a structure of forming a solution layer containing.
【００４２】このため、既に形成したレジスト層が、溶
剤に対して溶解性を有する（可溶である）ため、スピン
コート作業中に、既に形成したレジスト層の一部または
全部が溶液層側に溶けてしまったりするからである。Therefore, since the already formed resist layer has solubility (solubility) in the solvent, during the spin coating operation, part or all of the already formed resist layer is on the solution layer side. Because it will melt.
【００４３】また、従来のマルチスピンコート法では、
溶剤を用いているため、基板上に形成したレジスト層か
ら、溶剤が完全には除去されていない場合があり、現像
の工程や、電鋳または電気めっきの工程において、レジ
ストパターンが型崩れを起こし、所望形状の微細構造体
を形成することができない場合があるという問題があっ
た。In the conventional multi-spin coating method,
Since a solvent is used, the solvent may not be completely removed from the resist layer formed on the substrate, and the resist pattern may lose its shape during the development process, electroforming or electroplating process. However, there is a problem that it may not be possible to form a fine structure having a desired shape.
【００４４】さらには、従来のマルチスピンコート法に
より、レジスト層を厚く形成すると、レジスト層の内部
応力が必然的に大きくなり、レジスト層にクラックを生
じたり、また、レジスト層が基板から剥がれたりすると
いう問題があった。Furthermore, when the resist layer is thickly formed by the conventional multi-spin coating method, the internal stress of the resist layer inevitably becomes large, and the resist layer is cracked or peeled off from the substrate. There was a problem of doing.
【００４５】従来のＬＩＧＡ法のような微細構造体の形
成方法では、以上のようなことが原因して、高アスペク
ト比を有する微細構造体を、高精度に形成するのが困難
であるという問題があった。In the conventional method of forming a fine structure such as the LIGA method, it is difficult to form a fine structure having a high aspect ratio with high precision due to the above reasons. was there.
【００４６】本発明は、以上のような問題を解決するた
めになされたものであって、特に、基板上にレジスト層
を形成する工程を改良することにより、高アスペクト比
を有する微細構造体を、高精度に、容易かつ簡単に形成
することのできる、微細構造体の形成方法を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and in particular, by improving the step of forming a resist layer on a substrate, a fine structure having a high aspect ratio can be obtained. It is an object of the present invention to provide a method for forming a fine structure, which can be easily and easily formed with high precision.
【００４７】より詳しくは、図５（ｄ）を再び参照し
て、線幅寸法Ｗとして、たとえば、１μｍ〜１０μｍ程
度の寸法に微細に加工された部分と、高さ（厚さ）Ｈと
して、数μｍ〜数１００μｍ程度の寸法から選ばれる所
望の高さ（厚さ）を有する微細構造体、または、数１０
０μｍ程度の寸法以上の高さを有することのある微細構
造体を、高精度に、容易にかつ簡単に形成することので
きる、微細構造体の形成方法を提供することを目的とす
る。More specifically, referring to FIG. 5D again, as the line width dimension W, for example, a finely processed portion having a dimension of about 1 μm to 10 μm and a height (thickness) H are given. A microstructure having a desired height (thickness) selected from dimensions of several μm to several 100 μm, or several tens
An object of the present invention is to provide a method for forming a fine structure capable of easily and easily forming a fine structure having a height of about 0 μm or more with high precision.
【００４８】[0048]
【課題を解決するための手段】本発明者は、長年、高ア
スペクト比を有する微細構造体を、高精度に、容易かつ
簡単に形成することのできる、微細構造体の形成方法に
ついて、研究を続けてきた。The present inventor has, for many years, researched a method of forming a fine structure capable of easily and easily forming a fine structure having a high aspect ratio with high precision. I continued.
【００４９】その結果、高アスペクト比を有する微細構
造体を高精度に、容易かつ簡単に形成するには、以下の
条件を満たす工夫が必要であることを知見するに至っ
た。As a result, it has been found that in order to form a fine structure having a high aspect ratio with high precision, easily and simply, it is necessary to devise a device satisfying the following conditions.
【００５０】（１） 従来のマルチスピンコート法に比
べ、容易かつ簡単に、基板上に、レジスト層を均一の膜
厚に、かつ厚く形成することのできる工夫が必要であ
る。(1) As compared with the conventional multi-spin coating method, it is necessary to devise a method that can easily and easily form a resist layer on a substrate to have a uniform film thickness and a large thickness.
【００５１】（２） 基板上に厚く形成したレジスト層
から、溶剤を完全に除去することのできる工夫が必要で
ある。(2) It is necessary to devise a method capable of completely removing the solvent from the resist layer thickly formed on the substrate.
【００５２】これは、既に説明したとおり、レジスト層
中に、溶剤が残留していると、レジストパターンが、現
像の工程や、電鋳または電気めっきの工程において、型
崩れしてしまう。そして、ＬＩＧＡ法のような微細構造
体の形成方法では、レジストパターンに従って、微細構
造体を形成するため、レジストパターンが型崩れする
と、設計通りの微細構造体が得られないからである。This is because, as already described, if the solvent remains in the resist layer, the resist pattern loses its shape in the developing process, electroforming or electroplating process. In the method of forming a fine structure such as the LIGA method, the fine structure is formed according to the resist pattern, and therefore, if the resist pattern loses its shape, the designed fine structure cannot be obtained.
【００５３】（３） 基板上に厚く形成したレジスト層
の内部応力を低減する工夫が必要である。(3) It is necessary to devise to reduce the internal stress of the resist layer formed thick on the substrate.
【００５４】（４） レジスト層が、基板から剥がれた
りするのを防止する工夫が必要である。(4) It is necessary to take measures to prevent the resist layer from peeling off from the substrate.
【００５５】本発明者は、上記（１）〜（４）の条件を
満たす技術について、鋭意努力した結果、本発明を完成
するに至った。The inventor of the present invention has completed the present invention as a result of earnest efforts for the techniques satisfying the above conditions (1) to (4).
【００５６】すなわち、本発明に従う微細構造体の形成
方法は、基板上にレジスト層を形成する工程と、レジス
ト層について、シンクロトロン放射光によるリソグラフ
ィを用いて、レジストパターンを形成する工程と、レジ
ストパターンに従って、電鋳により構造体を堆積させる
工程とを備える、微細構造体の形成方法において、基板
上にレジスト層を形成する工程は、基板上に、中空部を
有する枠材を載置する工程と、塊状重合法により単量体
を重合させることによって得られた、単量体と重合体と
を含むシロップを中空部内に充填する工程と、単量体と
重合体とを含むシロップを、基板上で、完全に重合する
重合完結工程とを備える。That is, the method for forming a fine structure according to the present invention comprises a step of forming a resist layer on a substrate, a step of forming a resist pattern on the resist layer using lithography by synchrotron radiation, and a step of forming a resist pattern. In the method for forming a fine structure, which comprises depositing a structure by electroforming according to a pattern, the step of forming a resist layer on a substrate is a step of placing a frame material having a hollow portion on the substrate. And the bulk polymerization method
A monomer and a polymer obtained by polymerizing
A step of filling the hollow portion with a syrup containing a monomer and
And a polymerization completion step of completely polymerizing a syrup containing the polymer on the substrate.
【００５７】シロップの粘度は、好ましくは、２．０ｄ
Ｐａ・ｓ（２０℃）以上１０．０ｄＰａ・ｓ（２０℃）
以下であることを特徴とする。より好ましくは、２．０
ｄＰａ・ｓ（２０℃）以上８．０ｄＰａ・ｓ（２０℃）
以下であることを特徴とする。The viscosity of the syrup is preferably 2.0d
Pa · s (20 ° C) or more 10.0 dPa · s (20 ° C)
It is characterized by the following. More preferably 2.0
dPa · s (20 ° C) or more 8.0 dPa · s (20 ° C)
It is characterized by the following.
【００５８】シロップの粘度が、２．０ｄＰａ・ｓ（２
０℃）未満であれば、枠材の中空部からシロップが漏れ
出し、形成されるレジスト層の膜厚が、当初予定の膜厚
に比べ、薄くなり好ましくなく、他方、上記した上限値
を超えると、枠材の中空部内に、シロップを充填する工
程において、シロップ内に巻き込まれる気泡が、シロッ
プから抜けにくくなり好ましくない。The viscosity of the syrup is 2.0 dPa · s (2
If it is lower than 0 ° C.), the syrup leaks out from the hollow portion of the frame material, and the thickness of the resist layer formed becomes thinner than the initially planned thickness, which is not preferable, and on the other hand, the above upper limit is exceeded. Then, in the step of filling the syrup in the hollow portion of the frame material, the air bubbles trapped in the syrup are less likely to escape from the syrup, which is not preferable.
【００５９】また、単量体は、好ましくは、メチルメタ
クリレートモノマであり、重合体は、ポリメチルメタク
リレートポリマであることを特徴とする。The monomer is preferably methylmethacrylate monomer, and the polymer is polymethylmethacrylate polymer.
【００６０】また、枠材は、好ましくはステンレスに代
表される金属であることを特徴とする。The frame material is preferably a metal typified by stainless steel.
【００６１】また、枠材は、好ましくは、少なくともそ
の表面が、フッ素樹脂に代表される、優れた離型性を有
する樹脂で覆われていることを特徴とする。Further, the frame material is preferably characterized in that at least the surface thereof is covered with a resin having excellent releasability represented by a fluororesin.
【００６２】そのようなフッ素樹脂としては、たとえ
ば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラ
フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフル
オロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビ
ニリデンフルオライド（ＰＶｄＦ）、ポリクロロトリフ
ルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）等をその具体例として挙
げることができる。Examples of such a fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), Specific examples thereof include tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), and polychlorotrifluoroethylene (PCTFE).
【００６３】なお、本明細書において用いる用語「単量
体」または「モノマ」は、溶質、より具体的には重合体
を溶かすための機能と、それ自体、反応性を有し、重合
することにより重合体になる材料をいう。The term "monomer" or "monomer" used in the present specification has a function of dissolving a solute, more specifically, a polymer, and is itself reactive, and is used for polymerization. A material that becomes a polymer by.
【００６４】より特定的には、「単量体」または「モノ
マ」は、分子内に、ビニル基等の重合官能基を有する材
料をいう。More specifically, "monomer" or "monomer" refers to a material having a polymerizable functional group such as a vinyl group in the molecule.
【００６５】なお、本明細書において用いる用語「リソ
グラフィ」は、レジスト層を露光する工程と、レジスト
層を現像する工程をいう。The term "lithography" used in this specification means a step of exposing the resist layer and a step of developing the resist layer.
【００６６】また、本明細書において、単に、「電鋳」
という用語を用いるときは、文字通りの電鋳の他、電気
めっきを含む。Further, in the present specification, simply "electroforming" is used.
When the term is used, it includes electroplating as well as literal electroforming.
【００６７】[0067]
【作用】本発明に従う微細構造体の形成方法は、基板上
にレジスト層を形成する工程と、レジスト層について、
シンクロトロン放射光によるリソグラフィを用いて、レ
ジストパターンを形成する工程と、レジストパターンに
従って、電鋳により構造体を堆積させる工程とを備え
る、微細構造体の形成方法において、基板上にレジスト
層を形成する工程は、以下の工程を備える。The method for forming a microstructure according to the present invention comprises the steps of forming a resist layer on a substrate and the resist layer.
In a method for forming a fine structure, which comprises a step of forming a resist pattern using lithography with synchrotron radiation and a step of depositing a structure by electroforming according to the resist pattern, forming a resist layer on a substrate The step of performing includes the following steps.
【００６８】（１） 基板上に、中空部を有する枠材を
載置する工程を備える。
（２） 塊状重合法により単量体を重合させることによ
って得られた、単量体と重合体とを含むシロップを中空
部内に充填する工程を備える。(1) A step of placing a frame material having a hollow portion on the substrate is provided. (2) By polymerizing the monomer by the bulk polymerization method
Hollow syrup containing the obtained monomer and polymer
A step of filling the inside of the section is provided.
【００６９】（３） 単量体と重合体とを含むシロップ
を、基板上で、完全に重合する重合完結工程を備える。(3) A polymerization completion step of completely polymerizing the syrup containing the monomer and the polymer on the substrate is provided.
【００７０】本発明に従う微細構造体の形成方法によれ
ば、基板上に、中空部を有する枠材を載置する工程と、
中空部内に、単量体と単量体が重合してなる重合体とを
含むシロップを充填する工程と、単量体と単量体が重合
してなる重合体とを含むシロップを基板上で、完全に重
合する重合完結工程とにより、基板上にレジスト層を形
成している。According to the method for forming a fine structure according to the present invention, a step of placing a frame member having a hollow portion on a substrate,
In the hollow part, a step of filling a syrup containing a monomer and a polymer formed by polymerizing the monomer, and a syrup containing the monomer and a polymer formed by polymerizing the monomer on the substrate. The resist layer is formed on the substrate by the polymerization completion step of completely polymerizing.
【００７１】すなわち、基板上に形成されるレジスト層
の膜厚は、枠材の高さに依存する。したがって、枠材の
高さを変えるだけで、容易かつ簡単に、レジスト層の膜
厚を制御することができる。That is, the film thickness of the resist layer formed on the substrate depends on the height of the frame material. Therefore, the film thickness of the resist layer can be controlled easily and simply by changing the height of the frame material.
【００７２】また、中空部内に、重合体と溶剤とを含む
シロップではなく、単量体と単量体が重合してなる重合
体とを含むシロップを充填し、単量体と、単量体が重合
してなる重合体とを含むシロップを、基板上で完全に重
合している結果、本発明に従って形成されるレジスト層
中には、溶剤が、元々、含まれていない。The hollow portion is filled with a syrup containing a monomer and a polymer obtained by polymerizing the monomer, not the syrup containing the polymer and the solvent, and the monomer and the monomer are filled. As a result of completely polymerizing the syrup containing the polymer obtained by polymerizing on the substrate, the solvent is not originally contained in the resist layer formed according to the present invention.
【００７３】すなわち、本発明に従って形成されるレジ
スト層中には、元々、溶剤が含まれていない結果、シン
クロトロン放射光を用い、レジスト層を露光し、露光し
たレジスト層を現像し、レジストパターンを形成する際
に、レジストパターンが型崩れしない。That is, the resist layer formed according to the present invention originally contains no solvent. As a result, the resist layer is exposed using synchrotron radiation, and the exposed resist layer is developed to form a resist pattern. The resist pattern does not lose its shape when forming the film.
【００７４】また、このようにして形成されるレジスト
パターン中には、元々、溶剤が含まれていない結果、電
鋳の工程においても、レジストパターンが型崩れしな
い。Since the resist pattern thus formed does not originally contain a solvent, the resist pattern does not lose its shape even in the electroforming step.
【００７５】また、本発明によれば、単量体と、単量体
が重合してなる重合体とを含むシロップを、基板上で、
完全に重合している結果、基板とレジスト層との密着性
が優れている。Further, according to the present invention, a syrup containing a monomer and a polymer obtained by polymerizing the monomer is provided on a substrate,
As a result of being completely polymerized, the adhesion between the substrate and the resist layer is excellent.
【００７６】[0076]
【実施例】以下、好適な実施例を用い、本発明について
説明するが、本発明は、以下に示す実施例によって、何
ら限定されることはない。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to preferred examples, but the present invention is not limited to the examples shown below.
【００７７】実施例１
図１および図２は、本発明に従う微細構造体の形成方法
の一実施例を概略的に示す工程図である。Example 1 FIGS. 1 and 2 are process diagrams schematically showing one example of a method for forming a fine structure according to the present invention.
【００７８】以下、図１および図２を参照しながら、本
発明について説明する。
（１） 単量体と単量体が重合してなる重合体とを含む
シロップの調製
出発原料として、メチルメタクリレートモノマ（単量
体）（分子量１００）を、１００ｇ準備する。The present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. (1) Preparation of syrup containing monomer and polymer formed by polymerization of monomer As a starting material, 100 g of methyl methacrylate monomer (monomer) (molecular weight 100) is prepared.
【００７９】次に、メチルメタクリレートモノマ１００
ｇに対し、開始剤として、ラジカル開始剤、より特定的
には、たとえば、２、２−アゾイリブチロニトリルを
０．２ｇ加えた後、Ｎ2 ガス雰囲気下で、塊状重合法に
より、メチルメタクリレートモノマを、６０℃で６０〜
１２０分間重合させたのち、２０℃まで急激に冷却す
る。Next, methyl methacrylate monomer 100
To g, a radical initiator, more specifically, 0.2 g of 2,2-azoyributyronitrile, for example, is added as an initiator, and then methyl polymerization is performed under a N 2 gas atmosphere by a bulk polymerization method. Methacrylate monomer at 60 ° C
After polymerizing for 120 minutes, it is rapidly cooled to 20 ° C.
【００８０】以上の工程により、メチルメタクリレート
モノマ（単量体）とメチルメタクリレートポリマ（重合
体）とを含む、所望の粘度（２．０ｄＰａ・ｓ（２０
℃）〜１０．０ｄＰａ・ｓ（２０℃））の溶液を得る。Through the above steps, the desired viscosity (2.0 dPa · s (20 dPa) containing the methyl methacrylate monomer (monomer) and the methyl methacrylate polymer (polymer) is obtained.
C.) to 10.0 dPa.s (20.degree. C.)) is obtained.
【００８１】次に、この溶液に架橋剤を、適当量加え、
また、密着助剤を、適当量加え、しかる後に、この溶液
をゆっくり攪拌することにより、メチルメタクリレート
モノマ（単量体）、メチルメタクリレートポリマ（重合
体）、架橋剤および密着助剤を含む溶液（以下、この溶
液を、メチルメタクリレートモノマ（単量体）とメチル
メタクリレートポリマ（重合体）とを含むシロップ（レ
ジスト液）、または、単にシロップ（レジスト液）とい
う）を作製する。Next, an appropriate amount of a crosslinking agent is added to this solution,
Further, by adding an appropriate amount of an adhesion aid, and then slowly stirring this solution, a solution containing a methyl methacrylate monomer (monomer), a methyl methacrylate polymer (polymer), a crosslinking agent and an adhesion aid ( Hereinafter, this solution is prepared as a syrup (resist solution) containing methyl methacrylate monomer (monomer) and methyl methacrylate polymer (polymer), or simply referred to as syrup (resist solution).
【００８２】なお、架橋剤は、シンクロトロン放射光に
よる露光時のレジスト層の耐熱性の向上や、現像時にお
けるレジストパターンの型崩れ防止等のレジスト層の特
性向上を目的として加えるものである。The cross-linking agent is added for the purpose of improving the heat resistance of the resist layer at the time of exposure with synchrotron radiation and improving the characteristics of the resist layer at the time of development, such as preventing the resist pattern from losing its shape.
【００８３】架橋剤としては、下記に示す一般的で示さ
れる化合物を挙げることができる。Examples of the cross-linking agent include the compounds shown below in general.
【００８４】[0084]
【化１】 [Chemical 1]
【００８５】より具体的には、エチレングリコールジメ
タクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
トが好ましい。More specifically, ethylene glycol dimethacrylate and triethylene glycol dimethacrylate are preferred.
【００８６】また、密着助剤は、基板とレジスト層との
密着性の向上を目的として加えるものである。The adhesion aid is added for the purpose of improving the adhesion between the substrate and the resist layer.
【００８７】密着助剤としては、種々の、シランカップ
リング剤を挙げることができる。より特定的には、たと
えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、メ
チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、
ビニルトリアセトキシシラン、ヘキサメチルジシラザ
ン、ビニルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメ
チルジメトキシシラン等を、その好ましい具体例として
挙げることができる。Examples of the adhesion aid include various silane coupling agents. More specifically, for example, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane,
Vinyltriacetoxysilane, hexamethyldisilazane, vinyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane and the like can be mentioned as preferable specific examples thereof.
【００８８】なお、架橋剤、密着助剤は、必ずしも、本
願発明の必須構成要素ではないことを付記しておく。It should be noted that the cross-linking agent and the adhesion aid are not necessarily essential constituent elements of the present invention.
【００８９】また、シロップ（レジスト液）の粘度は、
塊状重合の温度、時間等の条件を変えることにより、種
々変えることができる。The viscosity of the syrup (resist solution) is
Various changes can be made by changing the conditions such as the temperature and time of the bulk polymerization.
【００９０】実施例１では、塊状重合の温度、時間等の
条件を変えることにより、種々の粘度を有するシロップ
（レジスト液）を作製した。In Example 1, syrups (resist solutions) having various viscosities were prepared by changing the conditions such as temperature and time of bulk polymerization.
【００９１】（２） レジスト層の形成
図１は、基板上に、レジスト層を形成する工程の一実施
例を概略的に示す工程図である。(2) Formation of Resist Layer FIG. 1 is a process diagram schematically showing an example of a process of forming a resist layer on a substrate.
【００９２】図１を参照して、まず、図１（ａ）に示す
工程において、ホットプレート（加熱手段）２上に、た
とえば、シリコン（Ｓｉ）基板等の基板１を載置する。Referring to FIG. 1, first, in the step shown in FIG. 1A, a substrate 1 such as a silicon (Si) substrate is placed on a hot plate (heating means) 2.
【００９３】次に、基板１上に、中空部３ｍを有する枠
材（スペーサ）３を載置する。なお、枠材（スペーサ）
３を構成する構成材料としては、ステンレス等の金属材
料や、ガラス材、フッ素樹脂等を挙げることができる。Next, a frame material (spacer) 3 having a hollow portion 3m is placed on the substrate 1. In addition, frame material (spacer)
Examples of the constituent material of 3 include a metal material such as stainless steel, a glass material, and a fluororesin.
【００９４】また、ステンレス製の枠材（スペーサ）
や、ガラス製の枠材（スペーサ）を用いる場合は、その
表面に、フッ素樹脂が塗布されていることが好ましい。A frame material (spacer) made of stainless steel
Alternatively, when a glass frame material (spacer) is used, it is preferable that the surface thereof be coated with a fluororesin.
【００９５】これは、後の工程において、枠材（スペー
サ）と、レジスト層との離型性を向上させるためであ
る。This is to improve the releasability between the frame material (spacer) and the resist layer in the subsequent step.
【００９６】枠材（スペーサ）３は、基板１上に形成す
るレジスト層の塗布面積や、塗布領域や、レジスト層の
膜厚を制御するものである。The frame material (spacer) 3 controls the application area and application area of the resist layer formed on the substrate 1 and the film thickness of the resist layer.
【００９７】より詳しくは、枠材（スペーサ）３の中空
部３ｍの開口部の大きさにより、レジスト層の塗布面積
が制御され、中空部３ｍの開口部の形状により、レジス
ト層の塗布領域が制御され、また、中空部３ｍの側壁３
ｓの高さ３ｈにより、レジスト層の膜厚が制御される。More specifically, the coating area of the resist layer is controlled by the size of the opening of the hollow portion 3m of the frame material (spacer) 3, and the coating area of the resist layer is controlled by the shape of the opening of the hollow portion 3m. Controlled and side wall 3 of hollow part 3m
The film thickness of the resist layer is controlled by the height 3s of s.
【００９８】以下の説明では、説明を容易とするため、
中空部３ｍの開口部が、直径２５ｍｍの円形形状を有
し、側壁３ｓの高さ３ｈが、１００μｍの枠材（スペー
サ）を用いた例を中心にして説明する。In the following description, for ease of explanation,
An example will be described in which the opening of the hollow portion 3m has a circular shape with a diameter of 25 mm and the side wall 3s has a height 3h of 100 μm.
【００９９】図１（ｂ）に示す工程において、上記
（１）により作製した、メチルメタクリレートモノマ
（単量体）と、メチルメタクリレートポリマ（重合体）
とを含むシロップ（レジスト液）４を、枠材（スペー
サ）３の中空部３ｍ内に、滴下し、充填する。In the step shown in FIG. 1 (b), the methyl methacrylate monomer (monomer) and the methyl methacrylate polymer (polymer) produced by the above (1) are used.
A syrup (resist liquid) 4 containing and is dropped and filled in the hollow portion 3m of the frame material (spacer) 3.
【０１００】次に、図１（ｃ）に示す工程において、枠
材（スペーサ）３の上に、カプトンシート（離型シー
ト）５を載置し、さらに、カプトンシート（離型シー
ト）５上に、金属板６を載置し、金属板６上に錘７を乗
せる。なお、カプトンシート（離型シート）は、ポリイ
ミド製のシートであり、「カプトン」は、デュポン社の
商品名である。Next, in the step shown in FIG. 1C, a Kapton sheet (release sheet) 5 is placed on the frame material (spacer) 3, and further on the Kapton sheet (release sheet) 5. Then, the metal plate 6 is placed, and the weight 7 is placed on the metal plate 6. The Kapton sheet (release sheet) is a polyimide sheet, and “Kapton” is a product name of DuPont.
【０１０１】本実施例では、枠材（スペーサ）３とし
て、ステンレス製のものを用いた。また、カプトンシー
トは、レジスト層との離型性の向上と、カプトンシート
とシロップ（レジスト液）４の表面との間に、気体が入
るのを防止するのを容易ならしめるために用いるもので
ある。In this embodiment, the frame member (spacer) 3 is made of stainless steel. The Kapton sheet is used to improve the releasability from the resist layer and to prevent gas from entering between the Kapton sheet and the surface of the syrup (resist liquid) 4. is there.
【０１０２】なお、カプトンシート（離型シート）５と
シロップ（レジスト液）４の表面との間に、気体が入る
のを防止するためには、図１（ｂ）に示す工程におい
て、シロップ（レジスト液）４を、中空部３ｍ内に、表
面張力により、中空部３ｍの上部より、シロップ（レジ
スト液）４の表面が、盛り上がるように充填しておくの
が好ましい。In order to prevent gas from entering between the Kapton sheet (release sheet) 5 and the surface of the syrup (resist liquid) 4, in the step shown in FIG. It is preferable that the resist solution 4 is filled in the hollow portion 3m such that the surface of the syrup (resist solution) 4 rises from the upper portion of the hollow portion 3m due to surface tension.
【０１０３】このようなことを考慮した場合、シロップ
（レジスト液）４の粘度は、２．０ｄＰａ・（２０℃）
以上１０．０ｄＰａ・ｓ（２０℃）以下であることが好
ましい。より好ましくは、２．０ｄＰａ・（２０℃）以
上８．０ｄＰａ・ｓ（２０℃）以下である。Taking this into consideration, the viscosity of the syrup (resist solution) 4 is 2.0 dPa · (20 ° C.).
It is preferably 10.0 dPa · s (20 ° C.) or less. More preferably, it is not less than 2.0 dPa · (20 ° C.) and not more than 8.0 dPa · s (20 ° C.).
【０１０４】すなわち、枠材（スペーサ）３の中空部３
ｍに充填するシロップ（レジスト液）は、高粘度を有す
る液体でなければならない。That is, the hollow portion 3 of the frame material (spacer) 3
The syrup (resist liquid) with which m is filled must be a liquid having a high viscosity.
【０１０５】より具体的には、中空部３ｍ内に、シロッ
プ（レジスト液）４を充填する工程において、シロップ
（レジスト液）４が、中空部３ｍ内に保持されていると
ともに、中空部３ｍ内に、シロップ（レジスト液）４
を、完全に充満する必要があるからである。More specifically, in the step of filling the syrup (resist liquid) 4 into the hollow portion 3m, the syrup (resist liquid) 4 is held in the hollow portion 3m and the inside of the hollow portion 3m. And syrup (resist solution) 4
This is because it is necessary to completely fill.
【０１０６】次に、ホットプレート（加熱手段）２によ
り、中空部３ｍ内に充填したシロップ（レジスト液）４
を、８０℃で、約２時間加熱することにより、基板１上
で、シロップ（レジスト液）４を完全に重合させた後、
室温（２０℃）まで冷却することにより、レジスト層８
を形成する。Next, a syrup (resist solution) 4 filled in the hollow portion 3m by a hot plate (heating means) 2 was used.
Is heated at 80 ° C. for about 2 hours to completely polymerize the syrup (resist solution) 4 on the substrate 1,
By cooling to room temperature (20 ° C.), the resist layer 8
To form.
【０１０７】なお、基板１上に形成されるレジスト層８
は、固化時に、内部応力を蓄える。この内部応力を緩和
（低減）するためには、熱処理、いわゆる焼きなまし
（アニール）処理を適当に行なうのが好ましい。The resist layer 8 formed on the substrate 1
Stores internal stress when solidifying. In order to relax (reduce) this internal stress, it is preferable to appropriately perform heat treatment, that is, so-called annealing treatment.
【０１０８】このような熱処理を、適当に行なうことに
より、基板１上に形成したレジスト層８にクラックが発
生するという現象を防止することができる。By appropriately performing such heat treatment, it is possible to prevent the phenomenon that cracks are generated in the resist layer 8 formed on the substrate 1.
【０１０９】次に、図１（ｄ）に示す工程において、錘
７、金属板６、カプトンシート（離型シート）５および
枠材（スペーサ）３を取除くことにより、レジスト層８
を有する基板１を取出す。Next, in the step shown in FIG. 1D, the weight 7, the metal plate 6, the Kapton sheet (release sheet) 5 and the frame member (spacer) 3 are removed to remove the resist layer 8.
The substrate 1 having
【０１１０】このようにして、基板１上に、膜厚１００
μｍの均一な膜厚を有するレジスト層８を形成した。In this way, the film thickness of 100 is formed on the substrate 1.
A resist layer 8 having a uniform film thickness of μm was formed.
【０１１１】次に、中空部３ｍの側壁３ｓの高さ３ｈが
異なる枠材（スペーサ）を用いる以外は、上記と同様に
して、数１０μｍ〜数１００μｍの範囲から選ばれる種
々の膜厚を有するレジスト層を有する基板１（以下、試
料という）を複数作製した。Next, except that frame materials (spacers) having different heights 3h of the side walls 3s of the hollow portion 3m are used, the film has various film thicknesses selected from the range of several tens of μm to several hundreds of μm in the same manner as above. A plurality of substrates 1 (hereinafter referred to as samples) having a resist layer were prepared.
【０１１２】次に、以上のようにして作製した複数の試
料について、レジスト層のクラックの発生の有無と、レ
ジスト層と基板との剥がれの有無とを観察した。Next, with respect to the plurality of samples manufactured as described above, the presence or absence of cracks in the resist layer and the presence or absence of peeling between the resist layer and the substrate were observed.
【０１１３】 レジスト層のクラックの発生の有無
上記により作製した試料は、いずれも、クラックがほと
んど発生しておらず、シンクロトロン放射光によるリソ
グラフィを用いてレジストパターンを形成する工程に好
適に用いられることが確認された。Presence or absence of cracks in resist layer All of the samples prepared as described above have few cracks, and are suitably used for the step of forming a resist pattern using lithography by synchrotron radiation. It was confirmed.
【０１１４】 基板とレジスト層の剥がれの有無
レジスト層の膜厚が、１００μｍ以下の試料は、いずれ
も、レジスト層と基板との密着性が良好であり、レジス
ト層と基板との剥がれは、ほとんど確認されなかった。Presence / Absence of Peeling of Substrate from Resist Layer In all of the samples having a resist layer having a thickness of 100 μm or less, adhesion between the resist layer and the substrate was good, and peeling between the resist layer and the substrate was almost zero. Not confirmed.
【０１１５】他方、レジスト層の膜厚が、１００μｍを
超える試料では、レジスト層を形成後、枠材（スペー
サ）をレジスト層から除去する工程において生じたと思
われる、基板とレジスト層との剥がれが観察された。On the other hand, in the sample in which the thickness of the resist layer exceeds 100 μm, the peeling between the substrate and the resist layer, which is considered to have occurred in the step of removing the frame material (spacer) from the resist layer after forming the resist layer. Was observed.
【０１１６】この基板とレジスト層との剥がれの原因
は、レジスト層の膜厚が、１００μｍを超えると、枠材
（スペーサ）とレジスト層との離型性が著しく悪くなる
ためである。The reason for peeling between the substrate and the resist layer is that when the thickness of the resist layer exceeds 100 μm, the releasability between the frame material (spacer) and the resist layer is significantly deteriorated.
【０１１７】そこで、枠材（スペーサ）とレジスト層と
の離型性を向上することを目的として、枠材（スペー
サ）の表面に、フッ素樹脂をコーティングしたものを用
い、上記と同様にして、シリコン（Ｓｉ）基板等の基板
上に、１００μｍを超える膜厚を有するレジスト層を形
成したところ、レジスト層の基板への密着性が良好とな
り、レジスト層と基板との剥がれが、ほとんどなくなる
ことが確認された。Therefore, for the purpose of improving the releasability between the frame material (spacer) and the resist layer, the surface of the frame material (spacer) coated with a fluororesin is used, and the same procedure as described above is performed. When a resist layer having a film thickness of more than 100 μm is formed on a substrate such as a silicon (Si) substrate, the adhesiveness of the resist layer to the substrate becomes good, and peeling between the resist layer and the substrate is almost eliminated. confirmed.
【０１１８】また、枠材（スペーサ）とレジスト層との
離型性を向上することを目的として、フッ素樹脂からな
る枠材（スペーサ）を用い、上記と同様にして、シリコ
ン（Ｓｉ）基板等の基板上に、１００μｍを超える膜厚
を有するレジスト層を形成したところ、レジスト層の基
板への密着性が良好となり、レジスト層と基板との剥が
れが、ほとんどなくなることが確認された。For the purpose of improving the releasability between the frame material (spacer) and the resist layer, a frame material (spacer) made of a fluororesin is used, and a silicon (Si) substrate or the like is used in the same manner as above. It was confirmed that when a resist layer having a film thickness of more than 100 μm was formed on the substrate, the adhesion of the resist layer to the substrate was improved, and peeling between the resist layer and the substrate was almost eliminated.
【０１１９】（３） 微細構造体の形成
なお、本実施例では、説明を容易とするため、微細構造
体として、基板上にレジスト層を形成し、レジスト層に
ついて、シンクロトロン放射光によるリソグラフィを用
いて、レジストパターンを形成し、レジストパターンに
従って、電鋳により構造体を堆積させる例について説明
する。(3) Formation of Fine Structure In this embodiment, for ease of explanation, a resist layer is formed on the substrate as a fine structure, and the resist layer is subjected to lithography by synchrotron radiation. An example in which a resist pattern is formed by using the resist pattern and a structure is deposited by electroforming according to the resist pattern will be described.
【０１２０】図２は、レジスト層について、シンクロト
ロン放射光によるリソグラフィを用いて、レジストパタ
ーンを形成する工程と、レジストパターンに従って、電
鋳により微細構造体を形成する工程を概略的に示す工程
図である。FIG. 2 is a process diagram schematically showing a step of forming a resist pattern on a resist layer by using lithography with synchrotron radiation and a step of forming a fine structure by electroforming according to the resist pattern. Is.
【０１２１】図２および図４を参照して、図２（ａ）〜
図２（ｄ）に示す工程は、図２（ａ）に示す工程が、図
４（ａ）に示す工程と異なっている以外は、基本的に
は、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示す工程と同様である。Referring to FIGS. 2 and 4, FIG.
2 (d) is basically the same as that shown in FIG. 4 (a) except that the step shown in FIG. 2 (a) is different from the step shown in FIG. 4 (a). ) Is the same as the step shown in FIG.
【０１２２】すなわち、本実施例に示す微細構造体の形
成方法は、図２（ａ）に示す工程において、上記（１）
および（２）において形成したレジスト層８について、
シンクロトロン放射光（ＳＯＲ光）による露光を行なっ
ている点において、図４（ａ）に示す工程において、従
来のマルチスピンコート法により形成したレジスト層１
０２について、シンクロトロン放射光（ＳＯＲ光）によ
る露光を行なう、従来の微細構造体の形成方法と、特に
異なっている。That is, in the method of forming the fine structure shown in this embodiment, in the step shown in FIG.
Regarding the resist layer 8 formed in (2),
In that the exposure is performed by synchrotron radiation light (SOR light), the resist layer 1 formed by the conventional multi-spin coating method in the step shown in FIG.
No. 02 is particularly different from the conventional method for forming a fine structure in which exposure is performed with synchrotron radiation light (SOR light).
【０１２３】すなわち、図２を参照して、図２（ａ）に
示す工程において、上記（１）および（２）において形
成した、レジスト層８を有するシリコン（Ｓｉ）基板等
の基板１を、光源として、シンクロトロン放射光装置
（図示せず）を備えるＸ線露光装置（図示せず）の所定
の位置に設置する。That is, referring to FIG. 2, in the step shown in FIG. 2A, the substrate 1 such as the silicon (Si) substrate having the resist layer 8 formed in the above (1) and (2) is It is installed at a predetermined position of an X-ray exposure device (not shown) equipped with a synchrotron radiation device (not shown) as a light source.
【０１２４】なお、本実施例では、レジスト層８とし
て、５０μｍ〜３５０μｍの範囲の厚さの膜厚を有する
種々のレジスト層を試料として用いた。In this example, as the resist layer 8, various resist layers having a thickness in the range of 50 μm to 350 μm were used as samples.
【０１２５】次に、所望のパターンを形成したＸ線マス
ク１００を用い、シンクロトロン放射光（ＳＯＲ光）
で、レジスト層８を露光する。Next, synchrotron radiation light (SOR light) is used by using the X-ray mask 100 having a desired pattern.
Then, the resist layer 8 is exposed.
【０１２６】本実施例では、所望のパターンを有する穴
開きマスクを用い、シンクロトロン放射光装置（電総研
（ＴＥＲＡＳ））を使用して、ピーク波長１０Åのシン
クロトロン放射光の０次光をＢｅ窓を介して照射した。In this example, a 0th-order light of synchrotron radiation having a peak wavelength of 10 Å was used as a Be window by using a perforated mask having a desired pattern and using a synchrotron radiation device (Electronic Research Institute (TERAS)). It was irradiated through.
【０１２７】なお、照射量は、蓄積ビーム電流値で、３
０ｍＡ・時間〜９０ｍＡ・時間であった。The irradiation dose is a cumulative beam current value of 3
It was 0 mA · hour to 90 mA · hour.
【０１２８】次に、図２（ｂ）に示す工程において、図
２（ａ）に示す工程において露光したレジスト層８を現
像し、レジストパターン１３を形成する。Next, in the step shown in FIG. 2B, the resist layer 8 exposed in the step shown in FIG. 2A is developed to form a resist pattern 13.
【０１２９】なお、本実施例では、上記により露光した
レジスト層８を有する基板１を、メチルイソブチルケト
ン（ＭＩＢＫ）原液に、室温下で、基板１を静止した状
態で、約２分間浸し、現像した。In this example, the substrate 1 having the resist layer 8 exposed as described above was dipped in a methyl isobutyl ketone (MIBK) stock solution at room temperature for about 2 minutes while the substrate 1 was stationary, and then developed. did.
【０１３０】次に、得られたレジストパターン１３の型
崩れの有無について観察したが、用いた試料から形成さ
れたレジストパターンは、いずれも、型崩れしておら
ず、また、硬さも十分であることがわかった。Next, the presence or absence of shape collapse of the obtained resist pattern 13 was observed. None of the resist patterns formed from the samples used had the shape collapse and the hardness was sufficient. I understood it.
【０１３１】次に、図２（ｃ）に示す工程において、レ
ジストパターン１３を有する基板１をめっき液に漬け、
基板１上に、電鋳または電気めっきで、たとえば、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ａｕ等をレジストパターン１３の谷間等に堆
積させ、金属の構造体１４を形成する。Next, in the step shown in FIG. 2C, the substrate 1 having the resist pattern 13 is immersed in a plating solution,
By electroforming or electroplating on the substrate 1, for example, N
i, Cu, Au, etc. are deposited in the valleys or the like of the resist pattern 13 to form the metal structure 14.
【０１３２】次に、図２（ｄ）に示す工程において、レ
ジスト材を除去し、金属の構造体１４を得る。Next, in the step shown in FIG. 2D, the resist material is removed to obtain the metal structure 14.
【０１３３】以上のようにして得られた金属の構造体１
４について、不必要な部分にまで、めっきが行なわれて
いないかどうかを観察した。Metal structure 1 obtained as described above
Regarding No. 4, it was observed whether or not plating was performed on unnecessary portions.
【０１３４】観察の結果、金属の構造体１４は、不必要
な部分が、めっきされておらず、ほぼ設計通りの微細構
造体となっていることが明らかとなった。As a result of the observation, it was revealed that the unnecessary portions of the metal structure 14 were not plated, and the structure 14 was a fine structure almost as designed.
【０１３５】また、本実施例により、線幅寸法Ｗとし
て、１μｍ程度の寸法に微細に加工された部分と、高さ
（厚さ）Ｈとして、従来の微細構造体の形成方法では、
困難とされていた、４５μｍt 以上の寸法に加工された
部分とを有する、高アスペクト比（Ｈ／Ｗ）を有する微
細構造体を、高精度に、容易かつ簡単に形成できること
が明らかとなった。Further, according to this embodiment, the line width dimension W is finely processed to a dimension of about 1 μm, and the height (thickness) H is the conventional fine structure forming method.
It has been clarified that a fine structure having a high aspect ratio (H / W), which has been considered difficult and has a portion processed to a dimension of 45 μm t or more, can be easily and easily formed with high precision. .
【０１３６】実施例２
実施例２は、実施例１とは、単量体と単量体が重合して
なる重合体とを含むシロップの調製方法が異なっている
以外は、実施例１と同様にして、微細構造体を形成した
例を示す。Example 2 Example 2 is the same as Example 1 except that the method for preparing a syrup containing a monomer and a polymer obtained by polymerizing the monomer is different from Example 1. Then, an example of forming a fine structure is shown.
【０１３７】（１） 単量体と単量体が重合してなる重
合体とを含むシロップの調製
出発原料として、メチルメタクリレートモノマ（単量
体）（分子量１００）を１００ｇ準備する。(1) Preparation of Syrup Containing Monomer and Polymer Polymerized by Monomer As a starting material, 100 g of methyl methacrylate monomer (monomer) (molecular weight 100) is prepared.
【０１３８】次に、メチルメタクリレートモノマ１００
ｇに対し、開始剤として、ラジカル開始剤、より特定的
には、たとえば、２．２−アゾイソブリロニトリルを
０．２ｇ加えた後、Ｎ2 ガス雰囲気下で、塊状重合法に
より、メチルメタクリレートモノマ（単量体）を、６０
℃で、１８０分間重合させることにより、メチルメタク
リレートモノマ（単量体）を完全にメチルメタクリレー
トポリマ（重合体）にする。Next, methyl methacrylate monomer 100
To g, a radical initiator, more specifically, 0.2 g of 2.2-azoisobryronitrile, for example, is added as an initiator, and then methyl methacrylate is added by a bulk polymerization method under an N 2 gas atmosphere. 60 monomers
Polymerization at 180 ° C. for 180 minutes completely transforms the methyl methacrylate monomer (monomer) into a methyl methacrylate polymer (polymer).
【０１３９】次に、得られたメチルメタクリレートポリ
マ（重合体）を、メチルメタクリレートモノマ（単量
体）に溶解することにより、メチルメタクリレートモノ
マ（単量体）とメチルメタクリレートポリマ（重合体）
とを含む、所望の粘度の溶液を得る。Next, the obtained methyl methacrylate polymer (polymer) is dissolved in methyl methacrylate monomer (monomer) to give methyl methacrylate monomer (monomer) and methyl methacrylate polymer (polymer).
A solution of desired viscosity is obtained, which comprises and.
【０１４０】次に、この溶液に対し、架橋剤を適当量加
え、また、密着助剤を適当量加え、しかる後に、この溶
液をゆっくり攪拌することにより、メチルメタクリレー
トモノマ（単量体）、メチルメタクリレートポリマ（重
合体）、架橋剤および密着助剤を含む溶液（以下、この
溶液を、メチルメタクリレートモノマ（単量体）と、メ
チルメタクリレートポリマ（重合体）とを含むシロップ
（レジスト液）、または、単に、シロップ（レジスト
液）という）を作製する。Next, to this solution, an appropriate amount of a cross-linking agent and an appropriate amount of an adhesion aid were added, and then the solution was slowly stirred to slowly add methyl methacrylate monomer (monomer) and methyl methacrylate. A solution containing a methacrylate polymer (polymer), a cross-linking agent and an adhesion aid (hereinafter, this solution is referred to as a syrup (resist solution) containing a methyl methacrylate monomer (monomer) and a methyl methacrylate polymer (polymer), or , Simply called a syrup (resist solution).
【０１４１】なお、架橋剤、密着助剤は、必ずしも、本
発明の必須構成要素ではないことを付記しておく。It should be noted that the cross-linking agent and the adhesion aid are not always essential constituent elements of the present invention.
【０１４２】また、架橋剤、密着助剤の具体例について
は、実施例１と同様であるので、ここでの説明は省略す
る。Specific examples of the cross-linking agent and the adhesion aid are the same as in Example 1, and therefore the description thereof is omitted here.
【０１４３】また、シロップ（レジスト液）の粘度は、
メチルメタクリレートポリマ（重合体）とメチルメタク
リレートモノマ（単量体）との混合比を変えることによ
り種々変えることができる。The viscosity of the syrup (resist solution) is
It can be variously changed by changing the mixing ratio of the methyl methacrylate polymer (polymer) and the methyl methacrylate monomer (monomer).
【０１４４】以上のようにして作製したシロップ（レジ
スト液）を用い、実施例１と同様にして、シリコン（Ｓ
ｉ）基板等の基板上にレジスト層を形成し、しかる後
に、微細構造体を形成したところ、実施例１と同様の効
果を奏することが明らかとなった。Using the syrup (resist solution) produced as described above, silicon (S
i) When a resist layer was formed on a substrate such as a substrate and then a fine structure was formed, it was revealed that the same effects as in Example 1 were obtained.
【０１４５】比較例
比較のため、メチルメタクリレートポリマ（重合体）を
エチルセロソルブアセテート（溶剤）に溶解し、これに
さらに、密着助剤を適当量加えたレジスト液を作製し
た。Comparative Example For comparison, a methyl methacrylate polymer (polymer) was dissolved in ethyl cellosolve acetate (solvent), and an adhesion aid was added thereto in an appropriate amount to prepare a resist solution.
【０１４６】次に、このレジスト液を用い、シリコン
（Ｓｉ）基板上に、従来のマルチスピンコート法にて、
レジスト層を形成したところ、レジスト層と基板との間
に、剥離が観察された。Next, using this resist solution, a conventional multi-spin coating method was applied on a silicon (Si) substrate.
When the resist layer was formed, peeling was observed between the resist layer and the substrate.
【０１４７】また、このようにして形成されたレジスト
層は、シリコン（Ｓｉ）基板の表面と平行方向に、層状
に剥離しやすいことが明らかとなった。Further, it was revealed that the resist layer thus formed was easily peeled off in layers in the direction parallel to the surface of the silicon (Si) substrate.
【０１４８】また、実施例１〜２と同様にして、レジス
トパターンを形成したところ、現像の工程において、レ
ジストパターンに型崩れが認められた。When a resist pattern was formed in the same manner as in Examples 1 and 2, the resist pattern was found to lose its shape in the developing process.
【０１４９】また、実施例１〜２と同様にして、電鋳に
より、微細構造体を形成したところ、電鋳の工程におい
て、レジストパターンに型崩れが認められた。Further, when a fine structure was formed by electroforming in the same manner as in Examples 1 and 2, the resist pattern was found to lose its shape in the electroforming process.
【０１５０】なお、以上の実施例に関する開示は、本発
明の単なる具体例にすぎず、本発明の技術的範囲を何ら
制限するものではない。The disclosure of the above embodiments is merely specific examples of the present invention and does not limit the technical scope of the present invention.
【０１５１】図３は、本発明に従う微細構造体の形成方
法において、特に、基板上にレジスト層を形成する工程
の他の一実施例を概略的に示す工程図である。FIG. 3 is a process diagram schematically showing another embodiment of the process of forming a resist layer on a substrate in the method for forming a fine structure according to the present invention.
【０１５２】図３および図１を参照して、図３（ａ）〜
図３（ｄ）のそれぞれに示される工程は、図１（ａ）〜
図１（ｄ）のそれぞれに示される工程と概ね対応する図
であり、図３（ａ）〜図３（ｄ）のそれぞれの図面に示
される部材は、図１（ａ）〜図１（ｄ）のそれぞれの図
面に示される部材と、以下の点を除けば、同様であるの
で、相当する部材については、相当する参照符号を付し
て、その説明を省略する。Referring to FIGS. 3 and 1, FIG.
The steps shown in each of FIG.
It is a figure roughly corresponding to a process shown in each of Drawing 1 (d), and a member shown in each drawing of Drawing 3 (a) -Drawing 3 (d) is shown in Drawing 1 (a) -Drawing 1 (d). ) Is the same as the members shown in each drawing except for the following points, the corresponding members are designated by the corresponding reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【０１５３】図３に示す工程は、図３（ｃ）に示す工程
において、錘７の代わりに、クランプ１７を用い、クラ
ンプ１７を締め付けることにより、シロップ４を押さえ
て、シロップの膜厚を均一にし、ホットプレート２では
なく、オーブン（加熱手段）（図示せず）により、シロ
ップ４を、基板１上で、完全に重合している点が、特に
異なっている。In the step shown in FIG. 3, the clamp 17 is used in place of the weight 7 in the step shown in FIG. 3C, and the clamp 17 is tightened to hold down the syrup 4 so that the film thickness of the syrup is uniform. In particular, the syrup 4 is completely polymerized on the substrate 1 not by the hot plate 2 but by an oven (heating means) (not shown).
【０１５４】なお、シロップ４を完全に重合させる際の
温度むらの低減や、基板１とレジスト層８との密着性の
向上を考えた場合は、どちらかというと、図１に示す工
程のほうが好ましいことを付記しておく。Considering reduction of temperature unevenness when completely polymerizing the syrup 4 and improvement of adhesion between the substrate 1 and the resist layer 8, the process shown in FIG. 1 is rather preferable. Note that it is preferable.
【０１５５】これは、ホットプレート２を用いた場合、
シロップ４が、基板１に接触する側から、順次上方へ均
等に塊状重合するからである。When the hot plate 2 is used,
This is because the syrup 4 is uniformly bulk-polymerized sequentially upward from the side in contact with the substrate 1.
【０１５６】本実施例では、単量体として、メチルメタ
クリレートモノマを用い、単量体が重合してなる重合体
として、メチルメタクリレートポリマ（重合体）を用い
た例を示したが、単量体や重合体としては、これらに限
定されるものではない。In this example, methyl methacrylate monomer was used as the monomer, and methyl methacrylate polymer (polymer) was used as the polymer obtained by polymerizing the monomer. The polymer is not limited to these.
【０１５７】たとえば、単量体として、メタクリル酸エ
ステルとメタクリル酸とを用い、単量体が重合してなる
重合体としては、メタクリル酸エステルとメタクリル酸
との共重合体を用いても、同様の効果を奏する。For example, even if a methacrylic acid ester and methacrylic acid are used as the monomer and a copolymer of the methacrylic acid ester and methacrylic acid is used as the polymer obtained by polymerizing the monomers, the same is true. Produce the effect of.
【０１５８】また、たとえば、単量体として、メタクリ
ル酸エステルとメタクリロイルハロゲナイドとを用い、
単量体が重合してなる重合体として、メタクリル酸エス
テルとメタクリロイルハロゲナイドとの共重合体を用い
ても、同様の効果を奏する。In addition, for example, methacrylic acid ester and methacryloyl halogenide are used as the monomers,
Even if a copolymer of methacrylic acid ester and methacryloyl halogenide is used as a polymer obtained by polymerizing monomers, the same effect can be obtained.
【０１５９】また、たとえば、単量体として、メタクリ
ル酸エステルとアクリル酸とを用い、単量体が重合して
なる重合体として、メタクリル酸エステルとアクリル酸
との共重合体を用いても、同様の効果を奏する。Further, for example, when a methacrylic acid ester and acrylic acid are used as the monomer and a copolymer of the methacrylic acid ester and acrylic acid is used as the polymer obtained by polymerizing the monomer, Has the same effect.
【０１６０】また、たとえば、単量体として、メタクリ
ル酸エステルとアクリルロイルハロゲナイドとを用い、
単量体が重合してなる重合体として、メタクリル酸エス
テルとアクリロイルハロゲナイドとの共重合体を用いて
も、同様の効果を奏する。Further, for example, methacrylic acid ester and acryloyl halogenide are used as monomers,
Even if a copolymer of methacrylic acid ester and acryloylhalogenide is used as the polymer obtained by polymerizing the monomers, the same effect can be obtained.
【０１６１】また、基板上に、中空部を有する枠材を載
置する工程と、中空部内に、単量体と、単量体が重合し
てなる重合体とを含むシロップを充填する工程と、単量
体と、単量体が重合してなる重合体とを含むシロップ
を、基板上で、完全に重合する重合完結工程とを備え
る、レジストの塗布方法は、数１０μｍ〜数１００μｍ
のレジスト層を基板上に形成することが可能であるた
め、特に、ＬＩＧＡ法等の厚さの厚いレジスト層を必要
とする分野におけるレジストの塗布方法として広い利用
が期待されるものである。Further, a step of placing a frame material having a hollow portion on the substrate, and a step of filling the hollow portion with a syrup containing a monomer and a polymer obtained by polymerizing the monomer. The resist coating method comprises several tens of μm to several hundreds of μm, which comprises a polymerization completion step of completely polymerizing a syrup containing a monomer and a polymer obtained by polymerizing the monomer on a substrate.
Since it is possible to form the resist layer of 1) on the substrate, it is expected to be widely used as a resist coating method particularly in a field requiring a thick resist layer such as the LIGA method.
【０１６２】[0162]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に従え
ば、高アスペクト比を有する微細構造体を、高精度に、
容易かつ簡単に製造することができる。より詳しくは、
本発明によれば、特に、基板上にレジスト層を形成する
工程において、基板上に、中空部を有する枠材を載置す
る工程と、中空部内に、単量体と、単量体が重合してな
る重合体とを含むシロップを充填する工程と、単量体
と、単量体が重合してなる重合体とを含むシロップを、
基板上で、完全に重合する重合完結工程とを備える結
果、以下の効果を奏する。As described above, according to the present invention, a fine structure having a high aspect ratio can be formed with high accuracy.
It can be manufactured easily and easily. For more details,
According to the present invention, in particular, in the step of forming the resist layer on the substrate, the step of placing a frame material having a hollow portion on the substrate, the monomer in the hollow portion, the monomer is polymerized. A step of filling a syrup containing a polymer with, a monomer, and a syrup containing a polymer obtained by polymerizing the monomer,
As a result of including the polymerization completion step of completely polymerizing on the substrate, the following effects are exhibited.
【０１６３】（１） 従来の、マルチスピンコート法に
比べ、基板上にレジスト層を均一に厚く形成することが
できる。(1) As compared with the conventional multi-spin coating method, the resist layer can be formed uniformly thick on the substrate.
【０１６４】（２） 基板上にレジスト層を厚く形成し
ても、レジスト層にクラックが生じにくい。(2) Even if the resist layer is thickly formed on the substrate, cracks are unlikely to occur in the resist layer.
【０１６５】（３） 基板とレジスト層との密着性に優
れている。
（４） 現像により、レジストパターンを形成する工程
において、レジストパターンに型崩れを生じにくい。(3) Excellent adhesion between the substrate and the resist layer. (4) In the step of forming a resist pattern by development, the resist pattern is unlikely to lose its shape.
【０１６６】（５） 電鋳により、レジストパターンに
従って、微細構造体を堆積させる工程において、レジス
トパターンに、型崩れを生じにくい。(5) In the step of depositing the fine structure according to the resist pattern by electroforming, the resist pattern is unlikely to lose its shape.
【０１６７】特に、本発明によれば、基板上にレジスト
層を形成する工程において、塊状重合法を用いている結
果、基板上に形成されるレジスト層には、元々、溶剤が
含まれていない。In particular, according to the present invention, as a result of using the bulk polymerization method in the step of forming the resist layer on the substrate, the resist layer formed on the substrate originally does not contain a solvent. .
【０１６８】このため、現像時のレジストパターンの型
崩れや、レジストパターンに従って、電鋳または電気め
っきにより微細構造体を堆積させる工程において、レジ
ストパターンにクラックや型崩れが生じにくい結果、当
初の設計通りの微細構造体を得ることができる。Therefore, the resist pattern is not deformed at the time of development and cracks and deformation are less likely to occur in the resist pattern in the step of depositing the fine structure by electroforming or electroplating according to the resist pattern. The same microstructure can be obtained.
【図１】本発明に従う微細構造体の形成方法において、
特に、基板上にレジスト層を形成する工程の一実施例を
概略的に示す工程図である。1 shows a method for forming a microstructure according to the present invention,
In particular, it is a process drawing schematically showing an example of a process of forming a resist layer on a substrate.
【図２】本発明に従う微細構造体の形成方法において、
シンクロトロン放射光によるリソグラフィを用いてレジ
ストパターンを形成する工程と、レジストパターンに従
って、電鋳により微細構造体を形成する工程の一実施例
を概略的に示す工程図である。FIG. 2 shows a method for forming a microstructure according to the present invention,
FIG. 5 is a process diagram schematically showing an example of a process of forming a resist pattern by using lithography with synchrotron radiation and a process of forming a fine structure by electroforming according to the resist pattern.
【図３】本発明に従う微細構造体の形成方法において、
特に、基板上にレジスト層を形成する工程の他の一実施
例を概略的に示す工程図である。FIG. 3 shows a method for forming a microstructure according to the present invention,
In particular, it is a process drawing schematically showing another example of the process of forming a resist layer on a substrate.
【図４】従来のＬＩＧＡ法についての基本工程を概略的
に示す工程図である。FIG. 4 is a process diagram schematically showing a basic process for a conventional LIGA method.
【図５】従来のＬＩＧＡ法についての基本工程を概略的
に示す工程図である。FIG. 5 is a process diagram schematically showing the basic process for a conventional LIGA method.
１ 基板 ２ ホットプレート（加熱手段） ３ 枠材 ３ｍ 中空部 ４ シロップ（レジスト液） ５ カプトンシート（離型シート） ６ 金属板 ７ 錘 ８ レジスト層 １３ レジストパターン １４ 金属構造体（微細構造体） １７ クランプ 1 substrate 2 Hot plate (heating means) 3 frame materials 3m hollow part 4 syrup (resist solution) 5 Kapton sheet (release sheet) 6 metal plate 7 weights 8 Resist layer 13 Resist pattern 14 Metal structure (fine structure) 17 Clamp
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−294234（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−41716（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−74697（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−507355（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開585836（ＥＰ，Ａ １) 国際公開94／006058（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-4-294234 (JP, A) JP-A-3-41716 (JP, A) JP-A-5-74697 (JP, A) Special Table 7-507355 (JP , A) European patent application publication 585836 (EP, A 1) International publication 94/006058 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027
Claims (2)
リソグラフィを用いて、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、電鋳により構造体を堆
積させる工程とを備える、微細構造体の形成方法におい
て、 前記基板上にレジスト層を形成する工程は、 前記基板上に、中空部を有する枠材を載置する工程と、塊状重合法により単量体を重合させることによって得ら
れた、単量体と重合体とを含むシロップを前記中空部内
に 充填する工程と、単量体と重合体とを含む前記 シロップを、前記基板上
で、完全に重合する重合完結工程とを備える、微細構造
体の形成方法。1. A step of forming a resist layer on a substrate, a step of forming a resist pattern on the resist layer by using lithography with synchrotron radiation, and a structure formed by electroforming according to the resist pattern. In the method for forming a fine structure, which comprises a step of depositing, a step of forming a resist layer on the substrate is a step of placing a frame material having a hollow portion on the substrate, and a single step by a bulk polymerization method. Obtained by polymerizing the monomer
The syrup containing the monomer and the polymer in the hollow portion
A method for forming a fine structure, comprising: a step of filling the syrup containing the monomer and the polymer;
いて２．０×１０-1（Ｐａ・ｓ）以上１０．０×１０-1
（Ｐａ・ｓ）以下である、請求項１に記載の微細構造体
の形成方法。2. The viscosity of the syrup is 2.0 × 10 −1 (Pa · s) or more and 10.0 × 10 −1 at a temperature of 20 ° C.
The method for forming a fine structure according to claim 1, which is not more than (Pa · s).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10037494A JP3404884B2 (en) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | Method for forming microstructure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10037494A JP3404884B2 (en) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | Method for forming microstructure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07307261A JPH07307261A (en) | 1995-11-21 |
| JP3404884B2 true JP3404884B2 (en) | 2003-05-12 |
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ID=14272263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP10037494A Expired - Lifetime JP3404884B2 (en) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | Method for forming microstructure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3404884B2 (en) |
-
1994
- 1994-05-16 JP JP10037494A patent/JP3404884B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07307261A (en) | 1995-11-21 |
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