(57)【要約】【課題】簡便で、ヒートモードレジスト層が形成された被加工物に対して、深さ方向の加工性が良好で、アスペクト比が高く、高精細な微細穴を形成可能な被加工物の加工方法を提供すること。【解決手段】本発明の被加工物の加工方法は、少なくとも、基板上に形成されたヒートモードレジスト層を加熱する加熱工程と、前記加熱された状態の前記ヒートモードレジスト層に対してレーザ光を照射して微細穴を形成する微細穴形成工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2010240786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基板上に形成されたヒートモードレジスト層を加熱する加熱工程と、
前記加熱された状態の前記ヒートモードレジスト層に対してレーザ光を照射して微細穴を形成する微細穴形成工程と、を含むことを特徴とする被加工物の加工方法。
【請求項２】
加熱が、温度センサで検出される基板の表面温度に基づきフィードバック制御されて行われる請求項１に記載の被加工物の加工方法。
【請求項３】
ヒートモードレジスト層の最表面からの深さをＸ（ｎｍ）とし、該最表面における幅をＹ（ｎｍ）としたとき、形成される微細穴のアスペクト比、Ｘ／Ｙが、０．２８〜１０である請求項１から２のいずれかに記載の被加工物の加工方法。
【請求項４】
照射されるレーザ光のレーザパワーが、１ｍＷ〜１Ｗである請求項１から３のいずれかに記載の被加工物の加工方法。
【請求項５】
レーザ光を照射する際の基板の表面温度が、５０℃〜５００℃である請求項１から４のいずれかに記載の被加工物の加工方法。
【請求項６】
加熱が、基板に非接触で加熱する非接触加熱手段を用いて行われる請求項１から５のいずれかに記載の被加工物の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートモードレジスト材料が形成された被加工物に対し、アスペクト比の高い微細穴を形成する被加工物の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ヒートモードレジスト材料が形成された被加工物にレーザ光を照射して、微細加工を行う技術が知られている。
例えば、熱反応型基材からなる加工対象物にレーザ光を照射し、該加工対象物の表面に所定の超微細パターンを形成するレーザ加工方法において、前記加工対象物を回転手段により回転させる回転ステップと、前記回転手段により回転される前記加工対象物の回転面に向けて照射される前記レーザ光を、前記加工対象物の前記レーザ光が照射される位置における回転方向と前記レーザ光の照射方向に対して略垂直な方向に相対的に直線移動させる移動ステップと、前記加工対象物に向けて照射手段により前記レーザ光を出射する照射ステップと、前記照射手段からの前記レーザ光を、対物レンズを含む光学手段により前記加工対照物の表面に集光してビームスポットを形成する形成ステップと、前記加工対象物に照射された前記ビームスポットの表面からの反射光を光検出手段により検出する光検出ステップと、前記レーザ光の光強度をレーザ駆動手段により直接変調するレーザ駆動ステップと、前記光学手段により集光された前記ビームスポットの光強度分布を、調整手段により調整する調整ステップとを有し、前記調整手段により調整された光強度分布のビームスポットにより、前記加工対象物に前記ビームスポットの径以下の所定の超微細パターンを有するナノ構造物を作製するレーザ加工方法が提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら、この場合、材料深部へ熱が届きにくく、浅い形状の穴や溝となってしまい、結果、高いアスペクト比が得られにくいという問題がある。
【０００３】
また、発光体を有する発光素子の製造方法として、発光面にヒートモードの形状変化が可能な記録材料層を形成し、前記記録材料層に、集光した光を照射することで、前記発光体が発する光の中心波長の０．０１〜１００倍のピッチで複数の凹部を形成する方法が提案されている（特許文献２参照）。
この方法によると、現像することなく、レジスト描画のみで凹凸形成可能な加工方法において、高い解像度で微細加工が可能となる。
【０００４】
ところで、近年、ナノ構造物の実用化及び様々な技術分野における応用化に向けて、微細加工技術の開発が求められており、特に、高精細な微細加工技術としては、レジスト層において幅方向の加工性ばかりでなく、深さ方向の加工性が良好で、高アスペクト比の微細穴が得られることが重要とされている。
しかしながら、前記従来の方法においては、微細穴の幅を狭く形成することができるものの、深さが充分でなく、高アスペクト比の微細穴を形成することは、困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１６２６３号公報
【特許文献２】特開２００８−２５２０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、簡便で、ヒートモードレジスト層が形成された被加工物に対して、深さ方向の加工性が良好で、アスペクト比が高く、高精細な微細穴を形成可能な被加工物の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。
即ち、加熱した状態のヒートモードレジスト層に対して、微細穴の形成加工を行うと、微細穴の開口径が拡がってしまうことが予想されたが、開口径が拡がることなく、深く加工でき、高アスペクト比の微細穴が得られるとの結果が得られた。この結果は、ヒートモードレジスト層に対する加熱プロセスを加えた簡便な方法のみによって従来困難とされた高アスペクト比の微細穴が得られることを意味する。
このような結果が得られた理由は、定かではないが、穴の底部の温度が高まり、深いところにも加工ができるようになったことと、穴周辺部の温度が高く、ここへガス・微粒子・飛散物などの噴出物が再付着しやすくなったこととが、アスペクト比が高められた理由と推定される。
【０００８】
本発明は、前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞  少なくとも、基板上に形成されたヒートモードレジスト層を加熱する加熱工程と、前記加熱された状態の前記ヒートモードレジスト層に対してレーザ光を照射して微細穴を形成する微細穴形成工程と、を含むことを特徴とする被加工物の加工方法である。
＜２＞  加熱が、温度センサで検出される基板の表面温度に基づきフィードバック制御されて行われる前記＜１＞に記載の被加工物の加工方法である。
＜３＞  ヒートモードレジスト層の最表面からの深さをＸ（ｎｍ）とし、該最表面における幅をＹ（ｎｍ）としたとき、形成される微細穴のアスペクト比、Ｘ／Ｙが、０．２８〜１０である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の被加工物の加工方法である。
＜４＞  照射されるレーザ光のレーザパワーが、１ｍＷ〜１Ｗである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の被加工物の加工方法である。
＜５＞  レーザ光を照射する際の基板の表面温度が、５０℃〜５００℃である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の被加工物の加工方法である。
＜６＞  加熱が、基板に非接触で加熱する非接触加熱手段を用いて行われる前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の被加工物の加工方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来の前記諸問題を解決することができ、前記目的を達成することができ、本発明は、簡便で、ヒートモードレジスト層が形成された被加工物に対して、深さ方向の加工性が良好で、アスペクト比が高く、高精細な微細穴を形成可能な被加工物の加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の被加工物の加工方法を簡潔に示す概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、微細穴が形成されたヒートモードレジスト層の表面を平面的に見た一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、微細穴が形成されたヒートモードレジスト層の表面を平面的に見た他の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施例の加工方法に用いた光加工ヘッド、温度センサ、及びヒータの被加工物に対する配置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の被加工物の加工方法は、少なくとも、加熱工程と、微細穴形成工程と、を含み、必要に応じて、適宜その他の工程とを含むこととしてなる。
【００１２】
（加熱工程）
前記加熱工程は、基板上に形成されたヒートモードレジスト層を加熱する工程であり、前記基板上に前記ヒートモードレジスト層が形成された被加工物を前記基板側から加熱する工程である。
【００１３】
−基板−
前記基板としては、その材質、形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記材質としては、金属、無機物、有機物などが挙げられ、前記形状としては平板状などが挙げられ、前記構造としては単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては用途等に応じて適宜選択することができる。
前記金属としては、遷移金属が好ましい。該遷移金属としては、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ等の各種金属、又はこれらの合金、などが挙げられる。
前記無機物としては、例えば、ガラス、シリコン（Ｓｉ）、石英（ＳｉＯ２）などが挙げられる。
前記有機物としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、低融点フッ素樹脂、ポリメタアクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、トリアセテートセルロース（ＴＡＣ）、などの樹脂が挙げられる。これらの中でも、前記ＰＥＴ、ＰＣ、ＴＡＣが特に好ましい。
【００１４】
−ヒートモードレジスト層−
前記ヒートモードレジスト層は、強い光の照射により光が熱に変換され、この熱により材料が形状変化して微細穴（凹部）を形成することが可能な層であり、ヒートモードレジスト材料を含んで形成される。
前記ヒートモードレジスト材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シアニン系、フタロシアニン系、キノン系、スクワリリウム系、アズレニウム系、チオール錯塩系、メロシアニン系などを用いることができる。
好適な例としては、例えば、メチン色素（シアニン色素、ヘミシアニン色素、スチリル色素、オキソノール色素、メロシアニン色素など）、大環状色素（フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、ポルフィリン色素など）、アゾ色素（アゾ金属キレート色素を含む）、アリリデン色素、錯体色素、クマリン色素、アゾール誘導体、トリアジン誘導体、１−アミノブタジエン誘導体、桂皮酸誘導体、キノフタロン系色素などが挙げられる。これらの中でも、メチン色素、アゾ色素が特に好ましい。
【００１５】
なお、前記ヒートモードレジスト層は、レーザ光源の波長に応じて適宜色素を選択したり、構造を改変することができる。
例えば、レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近であった場合、ペンタメチンシアニン色素、ヘプタメチンオキソノール色素、ペンタメチンオキソノール色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素などから選択することが有利である。
また、レーザ光源の発振波長が６６０ｎｍ付近であった場合は、トリメチンシアニン色素、ペンタメチンオキソノール色素、アゾ色素、アゾ金属錯体色素、ピロメテン錯体色素などから選択することが有利である。
更に、レーザ光源の発振波長が４０５ｎｍ付近であった場合は、モノメチンシアニン色素、モノメチンオキソノール色素、ゼロメチンメロシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ色素、アゾ金属錯体色素、ポルフィリン色素、アリリデン色素、錯体色素、クマリン色素、アゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、１−アミノブタジエン誘導体、キノフタロン系色素などから選択することが有利である。
【００１６】
以下、レーザ光源の発振波長が４０５ｎｍ付近であった場合に対し、ヒートモードレジスト層として好ましい化合物の例を挙げる。下記ＩＩＩ−１〜ＩＩＩ−１４で表される化合物は、４０５ｎｍ付近であった場合の化合物である。また、レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近であった場合、６６０ｎｍ付近であった場合、４０５ｎｍ付近であった場合の好ましい化合物は、特開２００８−２５２０５６号公報の段落〔００２４〕〜〔００２８〕に記載されている化合物が挙げられる。なお、本発明はこれらの化合物に用いた場合に限定されるものではない。
【００１７】
＜レーザ光源の発振波長が４０５ｎｍ付近であった場合の化合物例＞
【化１】
2010240786.tif 000003
【００１８】
＜レーザ光源の発振波長が４０５ｎｍ付近であった場合の化合物例＞
【化２】
2010240786.tif 000004
【００１９】
また、特開平４−７４６９０号公報、特開平８−１２７１７４号公報、同１１−５３７５８号公報、同１１−３３４２０４号公報、同１１−３３４２０５号公報、同１１−３３４２０６号公報、同１１−３３４２０７号公報、特開２０００−４３４２３号公報、同２０００−１０８５１３号公報、及び同２０００−１５８８１８号公報等に記載されている色素も好適に用いられる。
【００２０】
このような色素型のヒートモードレジスト層は、色素を、結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いで、この塗布液を、基材上に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより形成できる。その際、塗布液を塗布する面の温度は、１０〜４０℃の範囲であることが好ましい。下限値が、１５℃以上であることがより好ましく、２０℃以上であることが更に好ましく、２３℃以上であることが特に好ましい。また、上限値としては、３５℃以下であることがより好ましく、３０℃以下であることが更に好ましく、２７℃以下であることが特に好ましい。このように被塗布面温度が上記範囲にあると、塗布ムラや塗布故障の発生を防止し、塗膜の厚さを均一にすることができる。なお、上記の上限値及び下限値は、それぞれが任意で組み合わせることができる。
【００２１】
ここで、前記ヒートモードレジスト層は、単層でも重層でもよく、重層構造の場合、塗布工程を複数回行うことによって形成される。
前記塗布液中の色素の濃度は、有機溶媒に対して０．３質量％以上３０質量％以下で溶解することが好ましく、１質量％以上２０質量％以下で溶解することがより好ましく、テトラフルオロプロパノールに１質量％以上２０質量％以下で溶解することが特に好ましい。
【００２２】
前記塗布液の溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酢酸ブチル、乳酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン；ジクロルメタン、１，２−ジクロルエタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素；ジメチルホルムアミド等のアミド；メチルシクロヘキサン等の炭化水素；テトラヒドロフラン、エチルエーテル、ジオキサン等のエーテル；エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールジアセトンアルコール等のアルコール；２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール等のフッ素系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類；などが挙げられる。これらの中でも、前記酢酸ブチル、乳酸エチル、セロソルブアセテート、メチルエチルケトン、イソプロパノール、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノールが特に好ましい。
前記溶剤は使用する色素の溶解性を考慮して単独で、或いは二種以上を組み合わせて使用することができる。塗布液中には、更に、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、可塑剤、潤滑剤等各種の添加剤を目的に応じて添加してもよい。
【００２３】
前記塗布の方法としては、例えばスプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。なお、生産性に優れ膜厚のコントロールが容易であるという点でスピンコート法を採用するのが好ましい。
前記ヒートモードレジスト材料は、スピンコート法による形成に有利であるという点から、前記溶剤に対して０．３質量％以上３０質量％以下で溶解することが好ましく、１質量％以上２０質量％以下で溶解することがより好ましい。
また、前記色素は、熱分解温度が１５０℃以上５００℃以下であることが好ましく、２００℃以上４００℃以下であることがより好ましい。
塗布の際、塗布液の温度は、２３℃〜５０℃であることが好ましく、２４℃〜４０℃であることがより好ましく、２５℃〜３０℃であることが更に好ましい。
【００２４】
−加熱−
前記加熱を行う加熱手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ホットプレート、ケーブルヒータ、カートリッジヒータ、マルチセルヒータ、厚膜ヒータ、フレキシブルヒータ、光、ＲＦなどの電磁波により非接触で加熱を行う非接触加熱手段等が挙げられる。
被加工物をスピンドル上に載せ、回転させながら、光を照射する場合において、ホットプレート等の接触加熱手段を用いて、予め基板の加熱を行うと、回転後、回転サーボが安定する前に、基板の温度が常温まで下がることがある。
また、スピンドル自身をラバーヒータで巻いて、基板の加熱を行うと、基板が回転による風で基板の温度が安定しないことがある。
一方、非接触加熱手段によると、基板温度を安定させた状態で加熱することができる。
こうした観点から、前記加熱手段としては、非接触加熱手段が好ましい。
前記非接触加熱手段としては、特に制限はないが、例えば、赤外線ヒータ、ハロゲンランプなどの光学ランプが好ましい。
前記加熱の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、レーザ光を照射する際の基板の表面温度が、５０℃〜５００℃となる温度に加熱することが好ましく、６０℃〜２００℃と、７０℃〜１３０℃なる温度に加熱することがより好ましい。
５０℃未満であると、アスペクト比の高い微細穴が得られないことがあり、５００℃を超えると、前記ヒートモードレジスト層のレジスト材料が劣化するおそれがある。
【００２５】
前記加熱の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、温度センサで検出される基板の表面温度に基づき、フィードバック制御を行いながら、加熱する方法が好ましい。
前記フィードバック制御の方法としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＰＩＤ制御、比例制御等が挙げられる。
実際の加熱時には、温度センサが感知した時と、ヒータをＯＮにし、前記基板表面の温度を上昇させるまでにはタイムラグが生ずるが、該タイムラグを見込んで温度制御したり、ＰＩＤ制御を行うことにより、該タイムラグを減少させることができ、タイムラグによる温度制御の不安定性という弊害を防止することができる。
【００２６】
前記フィードバック制御における温度制御としては、例えば、前記加熱手段における使用温度が５０℃〜５００℃である場合、基板表面の温度が、８０℃±５℃となるように温度制御する（使用温度＋８℃〜１５℃又は使用温度−２℃など）。
より具体的な温度制御方法としては、前記使用温度が５０℃〜５００℃の場合で、基板表面の基準温度を８０℃とし、該８０℃での光照射角度が最適となるようにレーザ照射装置を設定しておく。微細穴の形成加工時に、温度センサで前記光記録媒体の表面近傍の温度７０℃と感知されたときは、前記ヒータをＯＮにして、基板表面の温度が８０℃になるように加熱する。このように、光記録媒体の表面又は表面近傍の温度を常時測定して、一定温度（８０℃）に保たれるよう、フィードバック制御を行うことにより、微細穴形成加工の安定性を向上させることができる。
【００２７】
前記温度センサとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、非接触放射温度計、接触式温度計、気温計、などが挙げられるが、基板表面で温度制御を行う場合、前記基板表面そのものの温度を感知することができることから、非接触放射温度計が好ましい。
前記非接触放射温度計としては、特に制限はないが、例えば、赤外線温度計などが好ましい。
【００２８】
（微細穴形成工程）
前記微細穴形成工程は、前記加熱された状態のヒートモードレジスト層に対してレーザ光を照射して微細穴を形成する工程である。
前記ヒートモードレジスト層に対して、前記ヒートモードレジスト材料の光吸収波長（材料で吸収される波長）を含む波長のレーザ光を照射すると、前記ヒートモードレジスト層においてレーザ光が吸収され、この吸収された光が熱に変換され、光の照射部分の温度が上昇する。これにより、前記ヒートモードレジスト層が、軟化、液化、気化、昇華、分解などの化学または／および物理変化を起こす。そして、このような変化を起こした材料が移動または／および消失することで、微細穴が形成される。
【００２９】
−レーザ光−
前記レーザ光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１９３ｎｍ、２１０ｎｍ、２６６ｎｍ、３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、４８８ｎｍ、５３２ｎｍ、６３３ｎｍ、６５０ｎｍ、６８０ｎｍ、７８０ｎｍ、８３０ｎｍなど、１，０００ｎｍ以下が好ましい。
【００３０】
前記レーザ光の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガスレーザ、固体レーザ、半導体レーザなど、どのようなレーザであってもよい。ただし、光学系を簡単にするために、固体レーザや半導体レーザを採用するのが好ましい。
前記レーザ光は、連続光でもパルス光でもよいが、自在に発光間隔が変更可能なレーザ光を採用するのが好ましい。例えば、半導体レーザを採用するのが好ましい。レーザを直接オンオフ変調できない場合は、外部変調素子で変調するのが好ましい。
【００３１】
本発明の前記被加工物の形成方法においては、前記基板を通じた加熱により、前記ヒートモードレジスト層が加熱された状態で、前記レーザ光の照射が行われるため、前記ヒートモードレジスト層の加工に必要なレーザパワーを低く抑えることができる。
そのため、低いレーザパワーでも、高い加工速度で加工を行うことができるとともに、レーザ光の照射に必要なエネルギーコストを低減させることができる。
このような前記レーザパワーの上限値としては、１Ｗが好ましく、０．５Ｗがより好ましく、０．１Ｗが特に好ましい。１Ｗを超えると、スキャン速度の上限値を超える速度で、ヒートモードレジスト層に対してレーザ光を走査する必要が生じ、現実的でない。
また、一方、エネルギーコストを低減する観点からは、レーザパワーが低いことが好ましく、レーザパワーの下限値は、０．０１ｍＷが好ましく、０．１ｍＷがより好ましく、１ｍＷが特に好ましい。０．０１ｍＷ未満であると、アスペクト比の高い微細穴が得られないことがある。また、走査速度を下げる必要が生じ、加工時間がかかってしまう。
【００３２】
更に、レーザ光は、発振波長幅及びコヒーレンシが優れていて、波長並みのスポットサイズに絞ることができるような光であることが好ましい。
また、アスペクト比の高い微細穴を形成するための光パルス照射条件は、光ディスクで使われているようなストラテジを採用するのが好ましい。即ち、光ディスクで使われているような、記録速度や照射するレーザ光の波高値、パルス幅などの条件を採用するのが好ましい。
【００３３】
前記ヒートモードレジスト層の厚みとしては、後述する微細穴の深さに対応させるのがよい。
この厚みは、例えば、１ｎｍ〜１０，０００ｎｍの範囲で適宜設定することができ、厚さの下限は、１０ｎｍ以上が好ましく、３０ｎｍ以上がより好ましい。前記厚さが薄すぎると、微細穴が浅く形成されるため、アスペクト比の高い微細穴が得られなくなることがある。また、厚さの上限は、１，０００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以下がより好ましい。前記厚さが厚すぎると、大きなレーザパワーが必要になるとともに、深い穴を形成することが困難になることがあり、更には、加工速度が低下することがある。
【００３４】
−微細穴−
前記レーザ光の照射により形成される前記微細穴は、高いアスペクト比で形成することが可能である。
前記微細穴のアスペクト比としては、前記ヒートモードレジスト層の最表面からの深さをＸ（ｎｍ）とし、該最表面における幅をＹ（ｎｍ）としたとき、アスペクト比、Ｘ／Ｙが０．２８〜１０が好ましく、０．３〜５がより好ましく、０．３５〜２が特に好ましい。
このような高いアスペクト比を有する微細穴が形成された被加工物は、製造に微細穴の形成を要する種々の構造物に応用することができる。
なお、前記微細穴の形状としては、溝状であってもよい。この場合の幅Ｙ（ｎｍ）は、延在される溝の長手方向と直交する短手方向の長さを示す。
【００３５】
前記微細穴としては、前記ヒートモードレジスト層に対して、複数の微細穴が周期的に形成されることが好ましい。
このような形成方法としては、例えば、ライトワンス光ディスクや追記型光ディスクなどで公知となっているピットの形成方法を適用することができる。具体的には、例えば、ピットサイズによって変化するレーザの反射光の強度を検出し、この反射光の強度が一定となるようにレーザの出力を補正することで、均一なピットを形成するといった、公知のランニングＯＰＣ技術（特許第３０９６２３９号公報）を適用することができる。
【００３６】
前記周期的に形成される複数の微細穴のピッチ間隔としては、特に制限はないが、高精細な微細穴が形成された被加工物を提供する観点からは、１０ｎｍ〜１００，０００ｎｍが好ましく、５０ｎｍ〜１０，０００ｎｍがより好ましく、１００ｎｍ〜２，０００ｎｍが特に好ましい。
【００３７】
また、前記したようなヒートモードレジスト層の気化、昇華又は分解は、その変化の割合が大きく、急峻であることが好ましい。具体的には、色素の気化、昇華又は分解時の示差熱天秤（ＴＧ−ＤＴＡ）による質量減少率は、５％以上であることが好ましく、１０％以上がより好ましく、２０％以上が更に好ましい。また、色素の気化、昇華又は分解時の示差熱天秤（ＴＧ−ＤＴＡ）による質量減少の傾き（昇温１℃あたりの質量減少率が０．１％／℃以上であることが好ましく、０．２％／℃以上がより好ましく、０．４％／℃以上が更に好ましい。
【００３８】
また、軟化、液化、気化、昇華、分解などの化学又は／及び物理変化の転移温度は、その上限値が、２，０００℃以下であることが好ましく、１，０００℃以下であることがより好ましく、５００℃以下であることが特に好ましい。
前記転移温度が高すぎると、大きなレーザパワーが必要となることがある。また、転移温度の下限値は、５０℃以上であることが好ましく、１００℃以上であることがより好ましく、１５０℃以上であることが更に好ましい。前記転移温度が低すぎると、周囲との温度勾配が少ないため、明瞭な穴エッジ形状を形成することができなくなる場合がある。
【００３９】
（その他の工程）
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、必要に応じて微細穴の形成加工に用いられる公知の微細加工技術のすべてを適用することができる。
【００４０】
本発明の前記被加工物の加工方法を図を用いて説明する。図１は、本発明の被加工物の加工方法を簡潔に示す概略図である。先ず、前記被加工物の加工方法では、基板１上にヒートモードレジスト層２が形成された被加工物１０に対して、基板１側から加熱を行う（加熱工程）。
この加熱された状態のヒートモードレジスト層２に対して、レンズ３を通じて集光されたレーザ光を照射して、微細穴４を形成する（微細穴形成工程）。
こうして形成される微細穴４は、理由は定かではないものの、深さが方向の加工性が良好で、高いアスペクト比で形成することができる。
【００４１】
図２Ａは、ヒートモードレジスト層２を平面的に見た一例の図であり、図２Ｂ、ヒートモードレジスト層２を平面的に見た他の一例の図である。図２Ａに示すように、微細穴４は、平面視略ドット状に形成され、このドットが格子状に配列されたものを採用することができる。また、図２Ｂに示すように、微細穴４は、細長い溝状に形成され、これが断続的につながったものでもよい。更に、図示は省略するが、連続した溝形状として形成することもできる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４３】
（実施例１）
４インチのシリコン基板を用い、該シリコン基板上に、下記構造式（１）で表されるオキソノール有機物（ヒートモードレジスト材料）２０ｍｇを、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール１ｍＬに溶解した溶液を、スピンコーターを用いて回転数３００ｒｐｍで塗布し、その後回転数１，０００ｒｐｍで乾燥させ、厚さ９０ｎｍのヒートモードレジスト層を形成し、円盤状の被加工物を作製した。
【化３】
2010240786.tif 000005
【００４４】
この被加工物に対して、図３に示す構成で、矢印Ａ方向に回転可能な被加工物１０に対して、レーザ照射装置（不図示；ＮＥＯ１０００、パルステック工業社製）においてレーザ光を出射する光加工ヘッド１３、ヒータ１１（ハロゲンヒータ；ＬＣＢ５０、インフリッジ工業社製）、温度センサ１２（赤外線温度計；Ｉ２−５０、キーエンス社製）を配し、以下のように微細加工を行った。なお、図３中のθを、３０°の条件とした。また、図３中、被加工物１０におけるヒートモードレジスト層側をＦ、基板側をＲとし、ヒートモードレジスト層側（Ｆ）の内容については、鎖線で示している。
【００４５】
基板の表面温度を温度センサ１２で検出しつつ、その検出値に基づき、ＰＩＤフィードバック制御されたヒータ１１により、基板の加熱を行った（加熱工程）。
基板側から加熱された状態のヒートモードレジスト層に対し、光加工ヘッド１３を有するレーザ照射装置にて、線速５ｍ／ｓ、レーザパワー６ｍＷ、周波数１６．７ＭＨｚ、ｄｕｔｙ比２０％の条件で、レーザ照射を行い、円周方向に３００ｎｍピッチで微細穴の形成加工を行った（微細穴形成工程）。結果を下記表１に示す。なお、加工を行う半径方向の位置は、中心から３０ｍｍの位置とした。
【００４６】
（比較例１）
実施例１において、加熱工程を行うことなく、微細穴形成工程を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、微細穴の形成加工を行った。結果を下記表１に示す。
【００４７】
【表１】
2010240786.tif 000006
【００４８】
前記実施例１と比較例１との比較から理解されるように、実施例１では、比較例１よりも微細穴の幅が１０ｎｍ広くなったが、それ以上に、２０ｎｍ深く微細穴を形成することができており、比較例１よりも高いアスペクト比の微細穴を形成加工することができている。
なお、前記微細穴の深さ（ｎｍ）及び幅（ｎｍ）は、ＡＦＭ（ＯＬＳ３５００、オリンパス社製）を用いて測定した。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の被加工物の加工方法は、被加工物に対して、高いアスペクト比で微細穴を形成することができるので、ヒートモードレジスト材料を用いて微細穴の加工を行う、あらゆる技術分野における微細穴の加工方法として応用化が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１      基板
２      ヒートモードレジスト層
３      レンズ
４      微細穴
１０      被加工物
１１      ヒータ
１２      温度センサ
１３      光加工ヘッド
Ｐ      ピッチ
【図１】
2010240786.tif 000007
【図２Ａ】
2010240786.tif 000008
【図２Ｂ】
2010240786.tif 000009
【図３】
2010240786.tif 000010