(57)【要約】【課題】  レジスト層の厚さ方向に対して複雑な形状の露光領域を形成することが可能な工程を備える、微細構造体の形成方法および微細構造体を提供する。【解決手段】  Ｘ線マスク２０を用いて、レジスト層１１に対して露光処理を行なう。光源にはＸ線Ｒ１を用い、Ｘ線マスク２０を透過させる前に、フィルタを透過させる。次に、レジスト層１１に対してチタン基板１０側から、同じＸ線マスク２０を用いてＸ線Ｒ１露光を行ない、レジスト層１１に露光領域１１ｂを形成する。【選択図】        図２
2006251541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線マスクを通過したＸ線を用いて基体上のレジスト層に露光領域を形成する工程を有する、微細構造体の形成方法であって、
前記基体側、または、両面側から前記Ｘ線を前記レジスト膜に照射して、前記露光領域を形成する工程と、
前記レジスト層の形成された前記露光領域を残存または除去することにより、レジスト構造体を形成する工程と、
を備える、微細構造体の形成方法。
【請求項２】
前記基体は、ベリリウム、アルミニウム、シリコン、カルシウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、ポリイミド、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および、これらの化合物からなる群より選択される物質を含んだ材料である、請求項１に記載の微細構造体の形成方法。
【請求項３】
前記基体の厚さは、１００μｍ以下である、請求項２に記載の微細構造体の形成方法。
【請求項４】
両面側から前記Ｘ線を前記レジスト膜に照射して、前記露光領域を形成する工程において、両面において用いられる前記Ｘ線マスクは、それぞれ同一露光パターンまたは異なる露光パターンを有する、請求項１から３のいずれかに記載の微細構造体の形成方法。
【請求項５】
前記Ｘ線を前記レジスト膜に照射して、前記露光領域を形成する工程において、前記Ｘ線を、さらにフィルタを通過させて前記露光領域を形成する、請求項１から４のいずれかに記載の微細構造体の形成方法。
【請求項６】
前記フィルタは、ベリリウム、アルミニウム、シリコン、カルシウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、ポリイミド、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および、これらの化合物からなる群より選択される物質を含んだ材料である、請求項５に記載の微細構造体の形成方法。
【請求項７】
前記フィルタの厚さは、１００μｍ以下である、請求項５および６に記載の微細構造体の形成方法。
【請求項８】
Ｘ線露光時に、前記Ｘ線マスクと前記レジスト層とを相対的に移動させる、請求項１から７のいずれかに記載の微細構造体の形成方法。
【請求項９】
フォトリソグラフィによる微細構造体の形成方法であって、
光透過性のある基板上にレジスト層を形成し、前記基板面側からフォトリソグラフィにより光を露光し、前記レジスト層に露光領域を形成する工程と、
前記レジスト層から前記露光領域を残存または除去することにより、レジスト構造体を形成する工程と、
を備える、微細構造体の形成方法。
【請求項１０】
前記レジスト層に露光領域を形成する工程において、
前記レジスト層面側からもフォトリソグラフィにより光を露光し、前記レジスト層に露光領域を形成する、請求項９に記載の微細構造体の形成方法。
【請求項１１】
前記レジスト構造体の表面にさらにメッキを施して金属構造体を形成する、請求項１から１０のいずれかに記載の微細構造体の形成方法。
【請求項１２】
前記金属構造体を金型として、モールドにより樹脂構造体を形成する工程をさらに有する、請求項１から１１のいずれかに記載の微細構造体の形成方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の微細構造体の形成方法を用いて形成された微細構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は微細構造体の形成方法および微細構造体に関し、特に、３次元の微細構造体を容易に形成することが可能な微細構造体の形成方法および微細構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路装置の製造技術を応用して、極めて微細な構造体を形成する微細加工技術の研究が近年活発になってきている。その中で、Ｘ線を使った深いリソグラフィと電解メッキで高アスペクト比の微細構造体を形成するＬＩＧＡ（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅ  Ｇａｌｖａｎｆｏｒｍｕｎｇ  Ａｂｆｏｒｍｕｎｇ）法は、特に注目されているところである。下記特許文献１には、このＬＩＧＡ法に基づいた微細構造体の形成方法の一例が開示されている。
【０００３】
具体的には、３次元構造を有する微細構造体を基板上に形成する場合には、微細構造体の形状に対応したレジスト構造体を、基板上に成膜された被露光材料に対してリソグラフィ技術を用いて形成し、被露光材料からなるレジスト構造体内に電解メッキ技術によりメッキ処理を施し、レジスト構造体を除去することにより、メッキ材料からなる３次元構造を有する微細構造体を基板上に形成している。
【０００４】
下記の特許文献１には、Ｘ線源と材料との間に配置される１または複数枚のＸ線マスクと、このＸ線マスクを材料に対して相対的に移動させる第１移動手段とを有する制御手段を用い、第１移動手段でＸ線マスクを材料に対して相対的に移動させることにより、材料の表面と平行な平面内におけるＸ線のエネルギ分布が連続的に変化するように制御し、材料の各部でＸ線のエネルギ分布に応じた深さの加工を行なう、Ｘ線照射を用いた材料の加工方法が開示されている。
【０００５】
また、下記の特許文献２には、Ｘ線の照射量に応じた深さで加工可能な材料と、Ｘ線マスクとを相対的に移動させながらＸ線マスクを介して材料にＸ線を照射することにより、材料の各部を可変深さで加工する方法に関して、加工後の材料の所定方向の断面形状に対応した形状のＸ線吸収層を有するＸ線マスクを、材料の表面との間に所定の間隔を隔てて配置し、このＸ線マスクを材料の所定方向の断面と直交する方向へ相対移動させながらＸ線マスクを介して材料にＸ線を照射することにより材料を加工するという、Ｘ線照射を用いた材料の加工方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３５５００号公報
【特許文献２】特開２００２−１５１３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１および２に開示の加工方法によれば、Ｘ線マスクを基板に対して相対的に移動させる際に、移動速度は一定に制御されていることから、レジスト層の深さ方向の傾斜形状は一定となり、深さ方向の加工分布が制限されている。また、Ｘ線マスクの露光部分が部分的であるため、露光時間の短縮化が困難となっている。また、Ｘ線マスクを基板に対して相対的に移動させる場合、ミクロン単位での移動が必要となるため、精密な専用移動装置を必要としている。また、光源にシンクロトロン放射光（ＳＲ）を用いた場合においても、ＳＲ光源は広がる特性を有することから、垂直性の良いパターンを制御することは困難である。これらの課題から、上記加工方法によっては、レジスト層の厚さ方向に対して複雑な形状の露光領域を形成することは困難であった。
【０００７】
したがって、この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、レジスト層の厚さ方向に対して複雑な形状の露光領域を形成することが可能な工程を備える、微細構造体の形成方法および微細構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明に基づいた微細構造体の形成方法および微細構造体の１つの局面においては、Ｘ線マスクを通過したＸ線を用いて基体上のレジスト層に露光領域を形成する、微細構造体の形成方法およびその方法によって形成された微細構造体であって、上記基体側、または、両面側から上記Ｘ線を上記レジスト膜に照射して、上記露光領域を形成する工程と、上記レジスト層から上記露光領域を残存または除去することにより、レジスト構造体を形成する工程とを備えている。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、この発明に基づいた微細構造体の形成方法および微細構造体の他の局面においては、フォトリソグラフィによる微細構造体の形成方法であって、光透過性のある基板上にレジスト層を形成し、上記基板面側からフォトリソグラフィにより光を露光し、上記レジスト層に露光領域を形成する工程と、上記レジスト層から上記露光領域を除去し、レジスト構造体を形成する工程とを備えている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に基づいた微細構造体の形成方法および微細構造体によれば、レジスト層の厚さ方向に対して複雑な形状の露光領域を形成することができる。その結果、複雑な形状を有する微細構造体としてのレジスト構造体が得られるとともに、このレジスト構造体を型として、複雑な開口形状を有する微細構造体としてのめっき構造体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明に基づいた各実施の形態における微細構造体の形成方法および微細構造体について、図を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１〜図４を参照して、本実施の形態における微細構造体の形成方法について説明する。なお、図１〜図４は、本実施の形態における微細構造体の製造工程を示す第１〜第４図（断面図）である。まず、図１を参照して、厚さ１００μｍ以下、本実施の形態においては約５０μｍの基体としてのチタン（Ｔｉ）基板１０の上にネガ型のレジスト層１１を形成する。１００μｍ以下としたのは、Ｘ線の透過性を考慮すると、最大でも１００μｍとなるからである。ネガ型のレジスト層の一例としては、「ＳＵ８」という名前でＭｉｃｒｏ  Ｒｅｓｉｓｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＧｍｂＨ社から発売されている周知のネガレジストが挙げられる。基体としてチタン（Ｔｉ）以外に、ベリリウム、アルミニウム、シリコン、カルシウム、スカンジウム、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、ポリイミド、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および、これらの化合物からなる群より選択される物質を含んだ材料の採用が可能である。これらの材料は、原子番号が小さい材料であり、原子番号が小さい材料ほど、Ｘ線透過性が良いからである。
【００１３】
次に、透光性基板２１に上に、所定の開口部２２ａを有するパターン層２２が形成されたＸ線マスク２０を用いて、レジスト層１１に対して露光処理を行なう。光源にはＸ線Ｒ１を用い、Ｘ線マスク２０を透過させる前に、厚さ１００μｍ以下、本実施の形態においては厚さ約５０μｍのチタン（Ｔｉ）からなるフィルタ３０を透過させた。ここでは、フィルタ３０には、上記基体としてのチタン（Ｔｉ）基板１０と同じ材料および同じ膜厚さを採用している。
【００１４】
レジスト層１１へのＸ線Ｒ１の露光は、レジスト層１１の膜厚さの半分程度となるように、露光量および露光時間をコントロールした。これにより、レジスト層１１に、露光領域１１ａが形成される。露光領域１１ａの断面形状は、レジスト層１１の深さ方向に向かって徐々に幅寸法が小さくなる形状となる。これは、Ｘ線マスク２０を通してレジスト層１１を露光する際に、レジスト層１１の表面でのＸ線Ｒ１の光強度分布が、中心ほど強く中心から離れる周囲ほど弱くなるからである。
【００１５】
次に、図２を参照して、レジスト層１１に対して基体としてのチタン（Ｔｉ）基板１０側から、同じＸ線マスク２０を用いてＸ線Ｒ１露光を行ない、レジスト層１１に露光領域１１ｂを形成する。このとき、表面の露光領域１１ａの露光と同じ条件で露光を行なうとともに、表面の露光領域１１ａと露光領域１１ｂとの位置が、表裏面において同じ位置となるように、レジスト層１１に対するＸ線マスク２０の位置決めを行なった。露光領域１１ｂの断面形状は、上記露光領域１１ａと同様に、レジスト層１１の深さ方向に向かって徐々に幅寸法が小さくなる形状となる。
【００１６】
次に、図３を参照して、レジスト層１１の非露光領域を現像液により除去し露光領域１１ａ，１１ｂを残存させることで、レジスト層１１の深さ方向においてその略中央部が半径方向に窪んだ外形形状を有する微細構造体としてのレジスト構造体１１Ａが得られる。さらに、このレジスト構造体１１Ａの表面に、チタン（Ｔｉ）基板１０を導電層としてめっき処理を施した後、アッシング処理等により、レジスト層１１およびチタン（Ｔｉ）基板１０を除去することで、図４に示すような、深さ方向に開口径が変化する開口部４０ａ（表面側および裏面側で最大開口径、中央部で最小開口径）を有する微細構造体としてのめっき構造体４０が得られる。また、この金属からなるめっき構造体４０を金型として樹脂をモールドすることで、低コストにより微細樹脂型を形成することができる。
【００１７】
以上、本実施の形態の形態における微細構造体の形成方法および微細構造体によれば、レジスト層１１の厚さ方向に対して複雑な形状の露光領域１１ａ，１１ｂを形成することができる。その結果、複雑な形状を有する微細構造体としてのレジスト構造体１１Ａが得られるとともに、このレジスト構造体１１Ａを型として、複雑な開口形状を有する微細構造体としてのめっき構造体４０、さらにはこのめっき構造体４０を金型として樹脂をモールドすることで、低コストにより微細樹脂型を形成することができる。
【００１８】
（実施の形態２）
次に、図５〜図８を参照して、本実施の形態における微細構造体の形成方法について説明する。なお、図５〜図８は、本実施の形態における微細構造体の製造工程を示す第１〜第４図（断面図）である。まず、図５を参照して、厚さ約１００μｍ以下、本実施の形態においては約５０μｍの基体としてのチタン（Ｔｉ）基板１０の上にポジ型のレジスト層５１を形成する。ポジ型のレジスト層の一例としては、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート：poly methyl methacrylate）からなるポジレジストが挙げられる。基体としてチタン（Ｔｉ）以外には、上記実施の形態１の場合と同様の材料を用いることができる。
【００１９】
次に、透光性基板６１に上に、ライン・アンドスペースパターン６２ａを有するパターン層６２が形成されたＸ線マスク６０を用いて、レジスト層５１に対して露光処理を行なう。光源にはＸ線Ｒ１を用い、Ｘ線マスク６０を透過させる前に、厚さ約１００μｍ以下、本実施の形態においては厚さ約５０μｍのチタン（Ｔｉ）からなるフィルタ３０を透過させた。ここでは、フィルタ３０には、上記基体としてのチタン（Ｔｉ）基板１０と同じ材料および同じ膜厚さを採用している。
【００２０】
レジスト層５１へのＸ線Ｒ１の露光は、レジスト層５１の膜厚さの半分程度となるように、露光量および露光時間をコントロールした。これにより、レジスト層５１に、所定の間隔で隔てられたライン状の露光領域５１ａが複数形成される。露光領域５１ａの断面形状は、レジスト層５１の深さ方向に向かって略垂直形状となる。上記実施の形態１と比較し、レジスト層５１の露光厚さが半分であるため、光強度の広がりの影響を大きく受けることがなく、略垂直な露光面が形成される。
【００２１】
次に、図６を参照して、レジスト層５１に対して基体としてのチタン（Ｔｉ）基板１０側から、上記Ｘ線マスク６０とは異なるＸ線マスク７０を用いてＸ線Ｒ１露光を行ない、レジスト層５１に露光領域５１ｂを形成する。Ｘ線マスク７０は、透光性基板７１上に、Ｘ線マスク６０に対して９０度交差する方向にライン・アンドスペースパターン７２ａを有するパターン層７２が形成されている。露光条件は、表面の露光領域５１ａの露光と同じ条件で露光を行なう。露光領域５１ｂの断面形状は、上記露光領域５１ａと同様に、レジスト層５１の深さ方向に向かって垂直性に富んだ形状になる。
【００２２】
次に、図７を参照して、レジスト層５１の露光領域５１ａ，５１ｂを現像液により除去することで、レジスト層５１の深さ方向においてパターン形状が異なる開口パターン５１Ｂを有する微細構造体としてのレジスト構造体５１Ａが得られる。さらに、このレジスト構造体５１Ａの開口部内面に、チタン（Ｔｉ）基板１０を導電層としてめっき処理を施した後、アッシング処理等により、レジスト層５１およびチタン（Ｔｉ）基板１０を除去することで、図８に示すように、井桁形状を有する複雑な形状の微細構造体としてのめっき構造体８０が得られる。また、この金属からなるめっき構造体８０を金型として樹脂をモールドすることで、低コストにより微細樹脂型を形成することができる。
【００２３】
以上、本実施の形態の形態における微細構造体の形成方法および微細構造体によれば、レジスト層５１の厚さ方向に対して複雑な形状の露光領域５１ａ，５１ｂを形成することができる。その結果、複雑な形状を有する微細構造体としてのレジスト構造体５１Ａが得られるとともに、このレジスト構造体５１Ａを型として、複雑な立体形状を有する微細構造体としてのめっき構造体８０、さらにはこのめっき構造体８０を金型として樹脂をモールドすることで、低コストにより微細樹脂型を形成することができる。
【００２４】
（実施の形態３）
次に、図９〜図１３を参照して、本実施の形態における微細構造体の形成方法について説明する。なお、図９〜図１３は、本実施の形態における微細構造体の製造工程を示す第１〜第５図（断面図）である。まず、図９を参照して、厚さ約１００μｍ以下、本実施の形態においては約５０μｍの基体としてのチタン（Ｔｉ）基板１０の上にポジ型のレジスト層９１を形成する。ポジ型のレジスト層の一例としては、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート：poly methyl methacrylate）からなるのポジレジストが挙げられる。基体としてチタン（Ｔｉ）以外には、上記実施の形態と同様の材料を用いることができる。
【００２５】
次に、透光性基板１０１の上に、所定の開口部１０２ａを有するパターン層１０２が形成されたＸ線マスク１００を用いて、レジスト層９１に対して露光処理を行なう。この際、図１０に示すように、開口部１０２ａの開口中心に対して偏心した位置に回転中心Ｃ１が位置するようにして、Ｘ線マスク１００をその平面内において回転させる。レジスト層９１側を移動させることも可能であり、レジスト層９１に対してＸ線マスク１００を相対的に移動させる。これにより、中心部においては露光量が多くなり、周縁部においては露光量が少なくなる。また、レジスト層９１へのＸ線Ｒ１の露光は、レジスト層９１の膜厚さの半分程度となるように、回転中心、露光量および露光時間をコントロールした。これにより、レジスト層９１に、露光領域９１ａが形成される。露光領域９１ａの断面形状は、レジスト層９１の深さ方向に向かって徐々に幅寸法が小さくなる、すり鉢形状となる。
【００２６】
光源にはＸ線Ｒ１を用い、Ｘ線マスク１００を透過させる前に、厚さ約１００μｍ以下、本実施の形態においては厚さ約５０μｍのチタン（Ｔｉ）からなるフィルタ３０を透過させた。ここでは、フィルタ３０には、上記基体としてのチタン（Ｔｉ）基板１０と同じ材料および同じ膜厚さを採用している。
【００２７】
次に、図１１を参照して、レジスト層９１に対して基体としてのチタン（Ｔｉ）基板１０側から、同じＸ線マスク１００を用いてＸ線Ｒ１露光を行ない、レジスト層９１に露光領域９１ｂを形成する。このとき、表面の露光領域９１ａの露光と同じ条件でＸ線マスク１００をその平面内で回転させながら露光を行なうとともに、表面の露光領域９１ａと露光領域９１ｂとの位置が、表裏面において同じ位置となるように、レジスト層９１に対するＸ線マスク１００の位置決めを行なった。露光領域９１ｂの断面形状は、上記露光領域９１ａと同様に、レジスト層９１の深さ方向に向かって徐々に幅寸法が小さくなる形状となる。
【００２８】
次に、図１２を参照して、レジスト層９１の露光領域９１ａ，９１ｂを現像液により除去することで、レジスト層９１の深さ方向においてパターン形状が異なる開口パターンを有する微細構造体としてのレジスト構造体９１Ａが得られる。さらに、このレジスト構造体９１Ａの開口部内面に、チタン（Ｔｉ）基板１０を導電層としてめっき処理を施した後、アッシング処理等により、レジスト層９１およびチタン（Ｔｉ）基板１０を除去することで、図１３に示すように、高さ方向においてその略中央部が半径方向に窪んだ外形形状を有する微細構造体としてのめっき構造体１１０が得られる。また、この金属からなるめっき構造体１１０を金型として樹脂をモールドすることで、低コストにより微細樹脂型を形成することができる。
【００２９】
以上、本実施の形態の形態における微細構造体の形成方法および微細構造体によれば、レジスト層９１の厚さ方向に対して複雑な形状の露光領域９１ａ，９１ｂを形成することができる。その結果、複雑な形状を有する微細構造体としてのレジスト構造体９１Ａが得られるとともに、このレジスト構造体９１Ａを型として、複雑な立体形状を有する微細構造体としてのめっき構造体１１０を得ることができ、さらにはこのめっき構造体１１０を金型として樹脂をモールドすることで、低コストにより微細樹脂型を形成することができる。
【００３０】
（実施の形態４）
図１４〜図１７を参照して、本実施の形態における微細構造体の形成方法について説明する。なお、図１４〜図１７は、本実施の形態における微細構造体の製造工程を示す第１〜第４図（断面図）である。まず、図１４を参照して、厚さ約１ｍｍ以下、本実施の形態においては、基体として約３００μｍの石英基板１２０の上にネガ型のレジスト層１３０を形成する。さらに、このネガ型のレジスト層１３０を、厚さ約１０μｍ以上、本実施の形態においては厚さ約１００μｍの石英基板１２０上に載置する。ネガ型のレジスト層の一例としては、「ＳＵ８」等の周知のネガレジストが挙げられる。
【００３１】
次に、透光性基板１５１に上に、所定の開口部１５２ａを有するパターン層１５２が形成されたフォトマスク１５０を用いて、裏面側である石英基板１２０側から、レジスト層１３０に対して露光処理を行なう。光源にはＵＶ光Ｒ２を用いた。レジスト層１３０へのＵＶ光Ｒ２の露光は、レジスト層１３０の膜厚さの半分程度となるように、露光量および露光時間をコントロールした。これにより、レジスト層１３０に、露光領域１３０ａが形成される。露光領域１３０ａの断面形状は、レジスト層１３０の深さ方向に向かって徐々に幅寸法が小さくなる、逆円錐形状となる。これは、フォトマスク１５０を通してレジスト層１３０を露光する際に、レジスト層１３０の表面でのＵＶ光Ｒ２の光強度分布が、中心ほど強く中心から離れる周囲ほど弱くなるからである。
【００３２】
次に、図１５を参照して、非露光領域を現像液により除去することで、レジスト層１３０の深さ方向において徐々に直径が小さくなる逆円錐形状を有する微細構造体としてのレジスト構造体１３０Ａが得られる。さらに、図１６に示すように、このレジスト構造体１３０Ａの表面に、無電界めっき（たとえばＮｉ）処理を施した後、電界めっき処理１４０Ｅを施す。その後、アッシング処理等により、石英基板１２０およびレジスト構造体１３０Ａを除去することで、図１７に示すように、深さ方向に開口径が変化する開口部（円錐形状穴パターン）１４０ｈを有する微細構造体としてのめっき構造体１４０Ｅが得られる。また、この金属からなるめっき構造体１４０Ｅを金型として樹脂をモールドすることで、低コストにより微細樹脂型を形成することができる。
【００３３】
以上、本実施の形態の形態における微細構造体の形成方法および微細構造体によれば、レジスト層１３０の厚さ方向に対して複雑な形状の露光領域１３０ａを形成することができる。その結果、複雑な形状を有する微細構造体としてのレジスト構造体１３０Ａが得られるとともに、このレジスト構造体１３０Ａを型として、複雑な開口形状を有する微細構造体としてのめっき構造体１４０Ｅ、さらにはこのめっき構造体１４０Ｅを金型として樹脂をモールドすることで、低コストにより微細樹脂型を形成することができる。
【００３４】
（実施の形態５）
次に、図１８〜図２１を参照して、本実施の形態における微細構造体の形成方法について説明する。なお、図１８〜図２１は、本実施の形態における微細構造体の製造工程を示す第１〜第４図（断面図）である。まず、図１８を参照して、厚さ約１ｍｍ以下、本実施の形態においては、基体として約５００μｍの石英基板１７０の上にポジ型のレジスト層１６０を形成する。さらに、このポジ型のレジスト層１６０を、厚さ約１００μｍ以下、本実施の形態においては厚さ約６０μｍの石英基板１８０上に載置する。ポジ型のレジスト層の一例としては、ＰＭＥＲ  Ｐ−ＨＭ３０００ＰＭ（東京応化工業株式会社製）からなるのポジレジストが挙げられる。
【００３５】
次に、透光性基板１９１に上に、約２０μｍピッチで配置されたライン・アンドスペースパターン１９２ａを有するパターン層１９２が形成されたフォトマスク１９０を用いて、レジスト層１６０に対して露光処理を行なう。光源にはＵＶ光Ｒ２を用いた。レジスト層１６０へのＵＶ光Ｒ２の露光は、レジスト層１６０の膜厚さの半分程度となるように、露光量および露光時間をコントロールした。これにより、レジスト層１６０に、所定の間隔で隔てられたライン状の露光領域１６０ａが複数形成される。露光領域１６０ａの断面形状は、レジスト層１６０の深さ方向に向かって略垂直形状となる。上記実施の形態４と比較し、レジスト層１６０の露光厚さが半分であるため、光強度の広がりの影響を大きく受けることがなく、略垂直な露光面が形成される。
【００３６】
次に、図１９を参照して、レジスト層１６０に対して石英基板１８０側から、上記フォトマスク１９０とは異なるフォトマスク２００を用いてＵＶ光Ｒ２による露光を行ない、レジスト層１６０に露光領域１６０ｂを形成する。フォトマスク２００は、透光性基板２０１上に、フォトマスク１９０に対して９０度交差する方向にライン・アンドスペースパターン２０２ａを有するパターン層２０２が形成されている。露光条件は、表面の露光領域１６０ａの露光と同じ条件で露光を行なう。露光領域１６０ｂの断面形状は、上記露光領域１６０ａと同様に、レジスト層１６０の深さ方向に向かって垂直性に富んだ形状になる。
【００３７】
次に、レジスト層１６０の露光領域１６０ａ，１６０ｂを現像液により除去することで、図２０に示すように、レジスト層１６０の深さ方向においてパターン形状が異なる開口パターン１６０Ｂを有する微細構造体としてのレジスト構造体１６０Ａが得られる。さらに、このレジスト構造体１６０Ａの開口部内面に、無電界めっき後、電界めっき処理を施した後、アッシング処理等により、レジスト層１６０および石英基板１７０を除去することで、図２１に示すように、井桁形状を有する複雑な形状の微細構造体としてのめっき構造体１９０が得られる。また、この金属からなるめっき構造体１９０を金型として樹脂をモールドすることで、低コストにより微細樹脂型を形成することができる。
【００３８】
以上、本実施の形態の形態における微細構造体の形成方法および微細構造体によれば、レジスト層１６０の厚さ方向に対して複雑な形状の露光領域１６０ａ，１６０ｂを形成することができる。その結果、複雑な形状を有する微細構造体としてのレジスト構造体１６０Ａが得られるとともに、このレジスト構造体１６０Ａを型として、複雑な立体形状を有する微細構造体としてのめっき構造体１９０、さらにはこのめっき構造体１９０を金型として樹脂をモールドすることで、低コストにより微細樹脂型を形成することができる。
【００３９】
したがって、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
この発明における微細構造体の形成方法および微細構造体により、ネブライザー、無痛針、インクジェットプリンタノズル、複合圧電材料等に用いられる微細構造体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に基づいた実施の形態１における微細構造体の形成方法を示す第１断面工程図である。
【図２】本発明に基づいた実施の形態１における微細構造体の形成方法を示す第２断面工程図である。
【図３】本発明に基づいた実施の形態１における微細構造体の形成方法を示す第３断面工程図である。
【図４】本発明に基づいた実施の形態１における微細構造体の形成方法を示す第４断面工程図である。
【図５】本発明に基づいた実施の形態２における微細構造体の形成方法を示す第１断面工程図である。
【図６】本発明に基づいた実施の形態２における微細構造体の形成方法を示す第２断面工程図である。
【図７】本発明に基づいた実施の形態２における微細構造体の形成方法を示す第３断面工程図である。
【図８】本発明に基づいた実施の形態２における微細構造体の形成方法を示す第４断面工程図である。
【図９】本発明に基づいた実施の形態３における微細構造体の形成方法を示す第１断面工程図である。
【図１０】フォトマスクの回転状態を示す概念図である。
【図１１】本発明に基づいた実施の形態３における微細構造体の形成方法を示す第２断面工程図である。
【図１２】本発明に基づいた実施の形態３における微細構造体の形成方法を示す第３断面工程図である。
【図１３】本発明に基づいた実施の形態３における微細構造体の形成方法を示す第４断面工程図である。
【図１４】本発明に基づいた実施の形態４における微細構造体の形成方法を示す第１断面工程図である。
【図１５】本発明に基づいた実施の形態４における微細構造体の形成方法を示す第２断面工程図である。
【図１６】本発明に基づいた実施の形態４における微細構造体の形成方法を示す第３断面工程図である。
【図１７】本発明に基づいた実施の形態４における微細構造体の形成方法を示す第４断面工程図である。
【図１８】本発明に基づいた実施の形態５における微細構造体の形成方法を示す第１断面工程図である。
【図１９】本発明に基づいた実施の形態５における微細構造体の形成方法を示す第２断面工程図である。
【図２０】本発明に基づいた実施の形態５における微細構造体の形成方法を示す第３断面工程図である。
【図２１】本発明に基づいた実施の形態５における微細構造体の形成方法を示す第４断面工程図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  チタン（Ｔｉ）基板、１１，５１，９１，１３０，１４０，１６０  レジスト層、１１ａ，１１ｂ，５１ａ，５１ｂ，９１ａ，９１ｂ，１３０ａ，１６０ａ，１６０ｂ  露光領域、１１Ａ，５１Ａ，９１Ａ，１３０Ａ，１６０Ａ  レジスト構造体、２０，１００  Ｘ線マスク、１５０，１９０，２００  フォトマスク、２１，１０１，１５１，１９１，２０１  透光性基板、２２ａ，４０ａ，１０２ａ，１４０ａ，１５２ａ  開口部、２２，６２，７２，１０２，１５２，１９２，２０２  パターン層、３０  フィルタ、４０，８０，１１０，１４０，１９０  めっき構造体、５１Ｂ  開口パターン、６１，７１  透光性基板、６２ａ，７２ａ，１９２ａ，２０２ａ  ライン・アンドスペースパターン、６０，７０，１９０  フォトマスク、１２０，１４０，１８０  シリコン基板、Ｃ１  回転中心、Ｒ１  Ｘ線、Ｒ２  ＵＶ光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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