(57)【要約】【課題】本発明は、微細立体構造物の先端位置の高さを高精度に設計することが可能となる、微細立体構造物の作製方法を提供することを課題とする。【解決手段】基板１０を用意する工程と、基板１０上に先端１２を有する薄膜材１１を形成する工程と、薄膜材の先端付近１３を、先端を含む第一領域２１及び第一領域２１に隣接する第二領域２２に区分けし、第二領域２２に選択的にイオンを注入する工程と、少なくとも薄膜材の先端付近１３の下側に位置する基板表面をエッチングし、薄膜材１１を片持ち梁構造とすることにより、イオンを注入した第二領域２２を垂直に立体湾曲させるとともに第一領域２１を立体化する工程とを含む微細立体構造物の作製方法である。微細立体構造物の表面は、必要に応じて被覆材５０により被覆される。【選択図】        図１
2018094661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を用意する工程と、該基板上に先端を有する薄膜材を形成する工程と、該薄膜材の先端付近に選択的にイオンを注入する工程と、少なくとも該先端付近の下側に位置する基板表面をエッチングし、該薄膜材を片持ち梁構造とすることにより、選択的にイオンを注入した該先端付近を立体湾曲させる工程とを含む微細立体構造物の作製方法。
【請求項２】
基板を用意する工程と、該基板上に先端を有する薄膜材を形成する工程と、該薄膜材の先端付近を、該先端を含む第一領域及び該第一領域に隣接する第二領域に区分けし、該第二領域に選択的にイオンを注入する工程と、少なくとも該先端付近の下側に位置する基板表面をエッチングし、該薄膜材を片持ち梁構造とすることにより、イオンを注入した該第二領域を立体湾曲させるとともに該第一領域を立体化する工程とを含む微細立体構造物の作製方法。
【請求項３】
上記第二領域を立体湾曲させる工程は、上記第二領域を垂直に立体湾曲させる工程であることを特徴とする、請求項２に記載の微細立体構造物の作製方法。
【請求項４】
基板を用意する工程と、該基板上に先端を有する薄膜材を形成する工程と、該薄膜材の先端付近を、該先端を含む第一領域及び該第一領域に隣接する第二領域、さらに該第二領域に隣接する第三領域及びさらに該第三領域に隣接する第四領域に区分けし、該第二領域及び該第四領域に選択的にイオンを注入する工程と、少なくとも該先端付近の下側に位置する基板表面をエッチングし、該薄膜材を片持ち梁構造とすることにより、イオンを注入した該第二領域及び該第四領域を立体湾曲させるとともに該第一領域及び該第三領域を立体化する工程とを含む微細立体構造物の作製方法。
【請求項５】
上記先端を有する薄膜材は、上記基板上に複数個形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の微細立体構造物の作製方法。
【請求項６】
基板を用意する工程と、該基板上に先端を有する薄膜材を複数個形成する工程と、各薄膜材の先端付近を、該先端を含む第一領域及び該第一領域に隣接する第二領域に区分けし、該第二領域に選択的にイオンを注入する工程と、少なくとも該先端付近の下側に位置する基板表面をエッチングし、各薄膜材を片持ち梁構造とすることにより、イオンを注入した該第二領域を垂直に立体湾曲させるとともに該第一領域を立体化する工程とを含む微細立体構造物の作製方法であって、各薄膜材の該第二領域の長さが等しく、該第一領域の長さが異なっていることを特徴とする微細立体構造物の作製方法。
【請求項７】
基板を用意する工程と、該基板上に先端を有する薄膜材を複数個形成する工程と、各薄膜材の先端付近を、該先端を含む第一領域及び該第一領域に隣接する第二領域に区分けし、該第二領域に選択的にイオンを注入する工程と、少なくとも該先端付近の下側に位置する基板表面をエッチングし、各薄膜材を片持ち梁構造とすることにより、該第二領域を立体湾曲させるとともに該第一領域を立体化する工程とを含む微細立体構造物の作製方法であって、各薄膜材の該先端付近の長さが等しく、イオンを注入した該第二領域の長さが異なっていることを特徴とする微細立体構造物の作製方法。
【請求項８】
上記基板表面のエッチングは、等方性エッチングであることを特徴とする、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の微細立体構造物の作製方法。
【請求項９】
上記微細立体構造物の表面を被覆材で被覆する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の微細立体構造物の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオンビームを応用したナノ・マイクロ加工・成形プロセスを利用した、ナノメートルからマイクロメートルサイズの微細立体構造物の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノメートルサイズからマイクロメートルサイズの加工・成形プロセス、いわゆる微細プロセス技術、ナノマイクロファブリケーション技術は、電気電子工学分野においては、電子デバイス・集積回路、光デバイス・光回路、量子デバイス・スピンデバイス、マイクロ波・ミリ波・テラヘルツ波デバイス、バイオデバイス、記憶・記録デバイス、表示デバイス、センシングデバイスなど、ナノマイクロシステム分野においては、ＭＥＭＳ・ＮＥＭＳ、ナノマイクロ光デバイス、ナノマイクロ化学システム、ナノマイクロバイオシステム、ナノマイクロメカニクス、ナノマイクロセンサーなど、かなり広範な領域に及ぶデバイスの製造プロセスの基盤技術である。
【０００３】
しかし、これだけ広範な分野に及ぶ技術体系であるものの、その技術の基本は、１９６０年前後のプレーナー型トランジスタの作製プロセスが基となっており、フォトリソグラフィー技術、成膜技術及びエッチング技術を組合せた、いわゆるプレーナープロセスを源流とする。
したがって、応用デバイス分野の拡大に伴って、立体的なデバイス構造にも発展してきているとは言え、それらも含めて現状のこれらデバイスは、平面的にパターニングされたシート状の金属材料と半導体材料と絶縁体材料を幾層にも積層させて形成されている構造であると言え、決して自由な３次元的な設計を施せているわけではない。
【０００４】
一方、近年、特許文献１に開示されているように、イオン注入技術を応用して薄膜材を湾曲加工するという、従来より自由度が高い３次元加工が可能な微細プロセス技術が提案されている。
イオン注入技術は、プレーナー型トランジスタ作製プロセスの核となる技術の一つで、従来は半導体材料への不純物ドーピングに専ら利用されている技術であるが、薄膜材の湾曲加工技術においては、イオン注入で生じる応力を利用することで微細な立体湾曲加工を実現している。
このイオン注入技術を応用して薄膜材を湾曲加工する技術は、ＩＩＢ技術（Ion Implantation  Bending）として知られている。
【０００５】
この技術の特徴は、金属材料・半導体材料・絶縁体材料などの材料の物性に関わらず、幅広い材料を立体湾曲加工することが可能であること、イオン注入条件（イオン注入エネルギーとイオン注入量）によって変位を制御可能であることがあげられる。
なお、イオン注入技術は、半導体製造技術として広く実用化された技術であることから、このように広範な材料に対応可能なナノ・マイクロサイズの曲げ加工技術へのイオン注入技術の応用は急速に達成されるものと期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１４００７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のＩＩＢ技術には、微細立体構造物の作製の際に、湾曲加工された立体構造の先端位置を正確に設計することを苦手とする問題があった。
以下に、図７を用いて従来のＩＩＢ技術の問題点を説明する。図７において、１は薄膜材、２は薄膜材の先端、３は薄膜材の先端付近、４はイオン注入した先端付近、５は立体湾曲した先端付近、１０は基板である。
【０００８】
従来のＩＩＢ技術において、イオン注入を施す前の被加工対象の薄膜材１の配置は、断面図で示すと、図７の（Ａ）図、（Ｂ）図又は（Ｃ）図のように示される。保護膜の有無、位置制御膜の有無がこれらの配置の違いであるが、被加工対象の薄膜材１が薄膜材の先端付近３の下地からの支えがなく、いわゆる片持ち梁構造を成しているという共通点が従来のＩＩＢ技術の特徴である。
【０００９】
このような片持ち梁構造は、支持点が片側にしか無いため、イオン注入で発生する極めて非力な応力によっても、被加工対象薄膜材を大きく変異させることに効果的であるという点が、片持ち梁構造を予め形成しておくことのメリットである。
このような片持ち梁構造に対してイオン注入を行うと、例えば、（Ｃ）図に描く構造に対して、（Ｄ）図に示すように、イオン注入を行った場合では、イオン注入条件を選べば、（Ｅ）図のように、ある照射量を与えたところで片持ち梁構造の薄膜材の先端付近４が上方向に立体湾曲し、立体湾曲した薄膜材の先端付近５となる。
このようにして、基板１０上に湾曲した微細立体構造物が作製される。
【００１０】
ＩＩＢ技術は、イオン注入中に徐々に片持ち梁構造が変形していく現象を利用する。そのため、片持ち梁構造の全体に対して、等しい角度でイオン注入が実施されるのはイオン注入処理の最初だけで、注入量が増えるに連れて特に薄膜材の先端２は変位が大きくなるため、イオン注入角度が相対的に浅くなる。
イオン注入角度が浅くなると、実効的なイオン注入深さが浅くなるため、当初の段階よりもイオン注入応力が生成される領域が浅いところとなり、その結果として単位照射量当たりの変形量が徐々に小さくなる。
【００１１】
その結果、（Ｅ）図の状態や、更にイオン注入を施した（Ｆ）図の状態に示されているように、根元よりも先端部分の方が曲率半径が大きなカーブとなる。
そして更に（Ｆ）図の状態にイオン注入を施すと、今度は片持ち梁構造の裏側がイオン注入にさらされるため、反対方向への湾曲が始まり、（Ｇ）図に示すように複雑なＳ字の形状になる。
【００１２】
ここで図７の（Ｅ）図、（Ｆ）図及び（Ｇ）図において、立体湾曲された片持ち梁構造の薄膜材の先端２に着目する。すると、薄膜材の先端２のＸ座標はイオン注入量の増加に伴い左右に大きく変化し、同時に薄膜材の先端２のＺ座標も僅かではあるが上下に変化する。さらには、薄膜材の先端２の向きに着目すると、こちらも大きく左右に変化していることが分かる。
【００１３】
このように従来のＩＩＢ技術では、イオン注入量の変化に対して薄膜材の先端２の絶対位置（Ｘ、Ｚ座標）と薄膜材の先端２の向きが大きく暴れるという欠点が認められる。
これは位置精度が気にならないアプリケーションであれば問題はないが、本技術の応用を想定する各種デバイス分野では、小型化・高集積化の要求が強いため、このような位置精度の課題は多くの場合で見逃せない。
【００１４】
ウェハ等の基板１０上に複数個の微細立体構造物を作製する場合に、片持ち梁構造の長さと幅と厚さを等しくすれば、高い相対位置精度で微細立体構造物を作製することは可能である。
高さの異なる微細立体構造物を作製したい場合における従来のＩＩＢ技術の問題点について、図８を用いて説明する。図８において、１は薄膜材、２は薄膜材の先端、３は薄膜材の先端付近、４はイオンを注入した先端付近、５は立体湾曲した先端付近、１０は基板、４０はマスク材である。
長さの異なる片持ち梁に対して、図８の（Ａ）図、（Ｂ）図に示すように、ＩＩＢを施すと、（Ｃ）図、（Ｄ）図又は（Ｅ）図に示すように、先端位置と先端の向きがそれぞれバラバラになるため、高さが異なる微細立体構造物を高精度に設計することは極めて困難である。
【００１５】
したがって、本発明は、従来のＩＩＢ技術の問題点を解決し、微細立体構造物の先端位置の高さを高精度に設計することが可能となる、微細立体構造物の作製方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するための手段は次のとおりである。
（１）基板を用意する工程と、基板上に先端を有する薄膜材を形成する工程と、薄膜材の先端付近に選択的にイオンを注入する工程と、少なくとも先端付近の下側に位置する基板表面をエッチングし、薄膜材を片持ち梁構造とすることにより、選択的にイオンを注入した先端付近を立体湾曲させる工程とを含む微細立体構造物の作製方法。
（２）基板を用意する工程と、基板上に先端を有する薄膜材を形成する工程と、薄膜材の先端付近を、先端を含む第一領域及び第一領域に隣接する第二領域に区分けし、第二領域に選択的にイオンを注入する工程と、少なくとも先端付近の下側に位置する基板表面をエッチングし、薄膜材を片持ち梁構造とすることにより、イオンを注入した第二領域を立体湾曲させるとともに第一領域を立体化する工程とを含む微細立体構造物の作製方法。
（３）上記第二領域を立体湾曲させる工程は、上記第二領域を垂直に立体湾曲させる工程であることを特徴とする、（２）に記載の微細立体構造物の作製方法。
（４）基板を用意する工程と、基板上に先端を有する薄膜材を形成する工程と、薄膜材の先端付近を、先端を含む第一領域及び第一領域に隣接する第二領域、さらに第二領域に隣接する第三領域及びさらに第三領域に隣接する第四領域に区分けし、第二領域及び第四領域に選択的にイオンを注入する工程と、少なくとも先端付近の下側に位置する基板表面をエッチングし、薄膜材を片持ち梁構造とすることにより、イオンを注入した第二領域及び第四領域を立体湾曲させるとともに第一領域及び第三領域を立体化する工程とを含む微細立体構造物の作製方法。
（５）上記先端を有する薄膜材は、上記基板上に複数個形成されていることを特徴とする、（４）に記載の微細立体構造物の作製方法。
（６）基板を用意する工程と、基板上に先端を有する薄膜材を複数個形成する工程と、各薄膜材の先端付近を、先端を含む第一領域及び第一領域に隣接する第二領域に区分けし、第二領域に選択的にイオンを注入する工程と、少なくとも先端付近の下側に位置する基板表面をエッチングし、各薄膜材を片持ち梁構造とすることにより、イオンを注入した第二領域を垂直に立体湾曲させるとともに第一領域を立体化する工程とを含む微細立体構造物の作製方法であって、各薄膜材の第二領域の長さが等しく、第一領域の長さが異なっていることを特徴とする微細立体構造物の作製方法。
（７）基板を用意する工程と、基板上に先端を有する薄膜材を複数個形成する工程と、各薄膜材の先端付近を、先端を含む第一領域及び第一領域に隣接する第二領域に区分けし、第二領域に選択的にイオンを注入する工程と、少なくとも先端付近の下側に位置する基板表面をエッチングし、各薄膜材を片持ち梁構造とすることにより、第二領域を立体湾曲させるとともに第一領域を立体化する工程とを含む微細立体構造物の作製方法であって、各薄膜材の先端付近の長さが等しく、イオンを注入した第二領域の長さが異なっていることを特徴とする微細立体構造物の作製方法。
（８）上記基板表面のエッチングは、等方性エッチングであることを特徴とする、（１）ないし（７）のいずれかに記載の微細立体構造物の作製方法。
（９）上記微細立体構造物の表面を被覆材で被覆する工程をさらに含むことを特徴とする、（１）ないし（８）のいずれかに記載の微細立体構造物の作製方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、イオン注入中に片持ち梁構造が変形することによって、実効的なイオン注入角度が変化することを防ぐことができるため、微細立体構造物の先端位置の高さを高精度に設計することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る、微細立体構造物の作製工程を模式的に示す図面である。
【図２】本発明に係る、微細立体構造物へのイオン注入領域を含む薄膜材の先端付近の構成例を示す図面である。
【図３】本発明に係る、高さが異なるが先端向きが等しい微細立体構造物の模式図である。
【図４】本発明に係る、高さが等しく先端向きが異なる微細立体構造物の模式図である。
【図５】本発明に係る、高さも先端向きも異なる微細立体構造物の模式図である。
【図６】本発明に係る、立体湾曲した領域を複数箇所設けた微細立体構造物の模式図である。
【図７】従来のＩＩＢ技術の問題点を説明する図面である。
【図８】従来のＩＩＢ技術の問題点を説明する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（本発明の要点）
微細立体構造物の作製工程において、従来のＩＩＢ技術では薄膜材に片持ち梁を形成した後にイオン注入を実施していたところを、本発明は、薄膜材の先端付近に選択的にイオン注入を実施した後に片持ち梁の形成を行うというように、作製手順を変更したことを要点とする。
【００２０】
（実施の形態）
以下、本発明に係る微細立体構造物の作製方法を実施するための形態について、図１ないし図６を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る微細立体構造物の作製工程を順次模式的に示す図面である。
図１において、それぞれ１０は基板、１１は薄膜材、１２は薄膜材の先端、１３は薄膜材の先端付近、２１は先端付近の第１領域、２２は先端付近のイオン注入した第２領域、３１は立体化した第１領域、３２は立体湾曲した第２領域、４０はマスク材、５０は被覆材である。
【００２２】
（微細立体構造物の作製工程）
１．（Ａ）図のように、基板１０上に微細立体構造物が形成される予定の先端１２を有する薄膜材１１を形成する。
２．（Ｂ）図のように、薄膜材の先端付近１３に選択的にイオン注入を行う。薄膜材の先端付近１３は、先端１２を含む第１領域２１及び第１領域２１に隣接する第２領域２２に区分けし、第２領域２２に選択的にイオンを注入する。
イオン注入を選択的に行うためには、一般的にはマスク材４０を利用して実施する。マスク材４０を利用せずに集束イオンビーム法（ＦＩＢ法）を用いることも可能である。
３．（Ｃ）図のように、マスク材４０を利用した場合には、マスク材の除去を行う。
４．（Ｄ）図のように、イオン注入した第２領域２２を含めた薄膜材１１の先端付近１３において、下地である基板１０を等方的にエッチング処理し、先端付近１３が基板１０から離れた状態にすると、イオン注入した第２領域２２が立体湾曲して、立体湾曲した第２領域３２となる効果によって、薄膜材の先端付近１３が基板１０から離れて、基板平面から基板平面外へ向かって立ち上がり、立体化した第１領域３１となる。
なお、この後にイオン注入を実施することにより、微細立体構造物の形状の微調整を実施することも可能である。
５．さらに、微細立体構造物の表面を被覆材５０により等方的に被覆した場合には、微細立体構造物の構造を太くでき機械的強度が上がる。
【００２３】
（イオン注入領域を含む薄膜材の先端付近の構成例）
イオン注入した第２領域２２を含む薄膜材の先端付近１３の構成例を図２に示す。
薄膜材の先端付近１３の形状は、（Ａ）図のように幅が膜厚に比べて大きい矩形であっても、また（Ｂ）図のように膜厚以下の幅を持つ形状でも、目的に応じて所望の形状を選ぶことができる。
【００２４】
他にも例えば、（Ｃ）図ないし（Ｆ）図のように矩形が組み合わされた形状でも、（Ｇ）図、（Ｈ）図のようにテーパ形状でも、（Ｉ）図ないし（Ｋ）図のように円形でもよく、また、イオン注入した第２領域２２がどのような形状に配置されていてもよい。
【００２５】
（Ｌ）図ないし（Ｎ）図のように、イオン注入した第２領域２２を斜めに配置すると、立体湾曲した先端付近１３が斜めに形成され、より複雑な微細立体構造物を実現することが可能となる。
なお、イオン注入した第２領域の幅は、湾曲量のパラメータとなっており、幅が狭いほど大きい変位が得られる。
【００２６】
（Ａ）図、（Ｂ）図、（Ｅ）図、（Ｆ）図、（Ｉ）図、（Ｍ）図のように、イオン注入した第２領域２２の幅が一定の場合には、均一な曲率半径で湾曲するため、微細立体構造物では円弧の形状を設計でき、他方で（Ｃ）図、（Ｄ）図、（Ｇ）図、（Ｈ）図、（Ｊ）図、（Ｋ）図、（Ｌ）図、（Ｎ）図のように、イオン注入した第２領域２２の幅が一定ではない場合には、曲率半径は一定ではなくなり、円弧よりも複雑な曲線を設計できる。
【００２７】
（高さが異なるが先端向きが等しい微細立体構造物の作製）
本発明技術を使えば、図３に示すように、高さが異なるが先端の向きが同じである複数個の微細立体構造物を一括作製することが可能となる。
（Ａ）図に示すように、薄膜材の先端付近１３の長さが異なる複数個の薄膜材１１に対して、イオン注入した第２領域２２の長さが等しくなるようすると、（Ｂ）図に示すように、立体湾曲した第２領域３２の形状が等しく、一方で立体化した第１領域３１の長さが異なる微細立体構造物群を設計可能である。
【００２８】
これら微細立体構造物の先端１２の部分に注目すると、立体湾曲した第２領域３２の左端を基準にして、立体化した第１領域３１の先端１２のＸ軸位置は等しく決まり、また先端の向きも立体化した第１領域３１がストレートな構造であるため、同じ向きを向いている。
なお、この後にイオン注入を実施することにより、微細立体構造物の形状の微調整を実施することも可能である。
さらに、微細立体構造物の表面を被覆材により等方的に被覆した場合には、微細立体構造物の構造を太くでき機械的強度が上がる。
【００２９】
（高さが等しく先端向きが異なる微細立体構造物の作製）
本発明技術を使えば、図４に示すように、高さが等しく先端の向きが異なる複数個の微細立体構造物を一括作製することが可能となる。
（Ａ）図に示すように、複数個の薄膜材１１に対して、薄膜材の先端付近１３の長さが等しく、イオン注入した第２領域２２の長さが異なるようにすると、（Ｂ）図に示すように、立体湾曲した第２領域３２の形状が異なるために向きが異なり、一方で立体化した第１領域の高さが等しい微細立体構造群を設計可能である。高さを揃えるために薄膜材の先端付近１３の長さをそれぞれ調整する。
なお、この後にイオン注入を実施することにより、微細立体構造物の形状の微調整を実施することも可能である。
さらに、微細立体構造物の表面を被覆材により等方的に被覆した場合には、微細立体構造物の構造を太くでき機械的強度が上がる。
【００３０】
（高さも先端向きも異なる微細立体構造物の作製）
本発明技術を使えば、図５に示すように、薄膜材の先端１２の高さと向きを自在に設計した複数個の微細立体構造物を一括作製することが可能となる。
（Ａ）図に示すように、薄膜材の先端付近１３の長さの異なる複数個の薄膜材１１に対して、イオン注入した第２領域２２の長さが異なるようにすると、（Ｂ）図に示すように、立体湾曲した第２領域３２の形状で向きが決まり、薄膜材の先端付近１３の長さで高さが決まる複数個の微細立体構造物を設計可能である。この原理を利用すると、複数の設計の微細立体構造群を一括形成可能となる。
なお、この後にイオン注入を実施することにより、微細立体構造物の形状の微調整を実施することも可能である。
さらに、微細立体構造物の表面を被覆材により等方的に被覆した場合には、微細立体構造物の構造を太くでき機械的強度が上がる。
【００３１】
（湾曲部を複数箇所設けた微細立体構造物の作製）
本発明技術を使えば、図６に示すように、複数個の湾曲部を設けた微細立体構造物群を一括作製することが可能となる。
図６において、それぞれ１０は基板、１１は薄膜材、１２は薄膜材の先端、１３は薄膜材の先端付近、２１は先端付近の第１領域、２２は先端付近のイオン注入した第２領域、２３は先端付近の第３領域、２４は先端付近のイオン注入した第４領域、３１は立体化した第１領域、３２は立体湾曲した第２領域、３３は立体化した第３領域、３４は立体湾曲した第４領域である。
【００３２】
図６の（Ａ）図に示すように、薄膜材１１の先端付近１３に対して、イオン注入した第２領域２２に加えてイオン注入した第４領域２４を設けると、（Ｂ）図の左側の例に示すように、立体湾曲した第２領域３２及び第４領域２４を持つ微細立体構造物を設計可能である。
また、（Ｂ）図の右側の例のように第２領域２２に、下向きに湾曲するイオン注入条件を選択すれば、Ｓ字の微細立体構造物が形成可能である。
なお、この後にイオン注入を実施することにより、微細立体構造物の形状の微調整を実施することも可能である。
さらに、微細立体構造物の表面を被覆材により等方的に被覆した場合には、微細立体構造物の構造を太くでき機械的強度が上がる。
【００３３】
本発明に係る微細立体構造物の作製技術は、ナノメートルサイズからマイクロメートルサイズのデバイス加工・成形プロセスとして、電子デバイス・集積回路、光デバイス・光回路、量子デバイス・スピンデバイス、マイクロ波・ミリ波・テラヘルツ波デバイス、バイオデバイス、記憶・記録デバイス、表示デバイス、センシングデバイスなどの電気電子工学分野や、ＭＥＭＳ・ＮＥＭＳ、ナノマイクロ光デバイス、ナノマイクロ化学システム、ナノマイクロバイオシステム、ナノマイクロメカニクス、ナノマイクロセンサーなどナノマイクロシステム分野への応用が期待される。
【００３４】
以上のとおりであるが、本発明に係る微細立体構造物の作製方法の適用が特に期待される技術分野を例示すれば次のとおりである。
（１）電気測定用プローブ
電気測定用プローブは、各プローブ高さがばらつく難点があるが、本発明の微細立体構造物の作製方法を適用することにより、各プローブの高さが揃った超高密度のプローブアレイを実現できる。
【００３５】
（２）真空電子源
真空電子源は、数個から数百個単位でグループ化し、それらのグループを数百から数万個以上並べたアレイとして利用されることが多いデバイスである。
各エミッタが均一な特性を有することが必要となるため、個々のデバイス特性が数倍の差異を持つということは致命的な欠点となるが、本発明の微細立体構造物の作製方法を適用することにより、各エミッタの高さが揃った真空電子源を実現できる。
【００３６】
（３）垂直光結合器
垂直光結合器は、シリコンフォトニクスデバイスと、光ファイバや発光・受光素子などその他光デバイスの光結合では、１００ｎｍオーダー以下の精密な位置合わせが必要となる。
立体湾曲型シリコン光導波路の先端位置の面内ばらつきと高さばらつきが問題となる。
立体湾曲型シリコン光導波路の先端位置がばらついていると、各立体湾曲型シリコン光導波路に対してそれぞれに位置合わせが必要になり、これに時間とコストを要することになるが、本発明の微細立体構造物の作製方法を適用することにより、先端位置の面内ばらつきと高さばらつきがない垂直光結合器を実現できる。
【００３７】
以上、本明細書に開示した実施形態並びに実施例は、本発明に係る、微細立体構造物の作製方法の理解を容易にするために例示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない限り、微細立体構造物の作製方法の実施に当たって、適宜の設計変更が可能であることは言うまでもないことである。
【符号の説明】
【００３８】
１  薄膜材
２  薄膜材の先端
３  薄膜材の先端付近
４  イオン注入した薄膜材の先端付近
５  立体湾曲した薄膜材の先端付近
１０  基板
１１  薄膜材
１２  薄膜材の先端
１３  薄膜材の先端付近
２１  第１領域
２２  イオン注入した第２領域
２３  第３領域
２４  イオン注入した第４領域
３１  立体化した第１領域
３２  立体湾曲した第２領域
３３  立体化した第３領域
３４  立体湾曲した第４領域
４０  マスク材
５０  被覆材  
【図１】
2018094661.tif 000003
【図２】
2018094661.tif 000004
【図３】
2018094661.tif 000005
【図４】
2018094661.tif 000006
【図５】
2018094661.tif 000007
【図６】
2018094661.tif 000008
【図７】
2018094661.tif 000009
【図８】
2018094661.tif 000010