(57)【要約】【課題】  インプリント用原盤に用いることができる、精度の高い、剥離性のよい凹凸構造を有する構造体の製造方法を提供する。【解決手段】  基板１０上に複数の孔を有する多孔質層１を形成する工程、該孔の底部から孔の途中に定めた分離位置８まで第一の材料３を充填する工程、該孔の分離位置８から孔の端部９を越えて多孔質層の表面まで第二の材料５を充填する工程、該第二の材料５を分離位置から分離して第二の材料からなる凹凸構造を有する構造体７を得る工程を有する構造体の製造方法。【選択図】        図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の孔を有する多孔質層を形成する工程、該孔の底部から孔の途中に定めた分離位置まで第一の材料を充填する工程、該孔の分離位置から孔の端部を越えて多孔質層の表面まで第二の材料を充填する工程、該第二の材料を分離位置から分離して第二の材料からなる凹凸構造を有する構造体を得る工程を有することを特徴とする構造体の製造方法。
【請求項２】
前記多孔質層が膜面に対して垂直方向に形成された複数の孔を有する膜であることを特徴とする請求項１に記載の構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第一の材料と第二の材料が孔の分離位置で接触し、かつ第一の材料と第二の材料が互に密着性を有しない材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第一の材料と第二の材料が孔の分離位置で分離層を介して接触し、かつ分離層と、第一或いは第二の材料の少なくとも一方が密着性を有しないことを特徴とする請求項１または２に記載の構造体の製造方法。
【請求項５】
前記分離層が第一の材料の酸化物からなることを特徴とする請求項４記載の構造体の製造方法。
【請求項６】
前記孔の分離位置の形状が、孔の直径が小さくくびれた形状からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の構造体の製造方法。
【請求項７】
基板上にアルミニウムを含む膜を形成する工程、陽極酸化により該アルミニウムを含む膜に複数の孔を形成する工程を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の構造体の製造方法。
【請求項８】
前記アルミニウムを含む膜がＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも一種類以上を含有することを特徴とする請求項７記載の構造体の製造方法。
【請求項９】
前記アルミニウムを含む膜がアルミニウムを５０ａｔｏｍｉｃ％以上１００ａｔｏｍｉｃ％未満含有していることを特徴とする請求項７または８記載の構造体の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の構造体の製造方法により作製されることを特徴とするインプリント用原盤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹凸構造を有する構造体の製造方法に関する。特に、原盤と被転写板とを圧接することにより、被転写板に凹凸パターンを転写するインプリントに用いる、凹凸構造を有する構造体からなるインプリント用原盤の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能性材料および機能デバイスへ応用されうる微細構造体およびその作成方法への関心が高まっている。微細構造形成方法のひとつに、特許文献１に記載されているナノインプリント法がある。この方法は、電子線リソグラフィーなどにより加工された数十〜数百ｎｍの凹凸パターンを有する原盤を、平坦な基盤上の柔らかいレジスト薄膜表面を持つ被転写板に押しつけて分離することにより、凹凸構造パターンの転写された被転写板を得る方法である。
【０００３】
上記ナノインプリント法を含むインプリント法では、インプリント用原盤の作製にかかる費用及びスループットの高さが一つの重要な課題である。
電子ビームによる露光工程やドライエッチングの工程などを経る微細構造体の作製方法では、作製する構造が微細になるほど、面積が広いほど、突起形状が高アスペクトであるほど、加工には長時間を要する。そこで、作成した微細構造体を用いて安価で大量にインプリント用原盤を作成する方法が提案されている。
【０００４】
特に、微細な構造を有する鋳型及びインプリント用原盤の作製方法として、アルミニウム膜を陽極酸化して均一な孔を形成したアルミナナノホールを用いる方法が提案されている。陽極酸化アルミナ中の細孔パターンを高度に規則化して配列させるためには、電子線リソグラフィーなどを用いて作成された原盤を、アルミニウム膜上に押し当てることでアルミニウム膜に微小な凹みを形成する。この凹みを反応開始点として陽極酸化を行い、細孔を形成する。これで、凹構造を有する規則的に配列した鋳型の作成が可能となる。更に、この鋳型にめっき等の手法を用いてＮｉ等を埋め込み、これをアルミニウムの陽極酸化膜と分離することで原盤の複製が可能となる（特許文献２）。
【０００５】
精度良くインプリント用原盤の複製品（以下、複製原盤と称す）を作成する為には、インプリント原盤から鋳型を形成する工程おいて、インプリント用原盤と鋳型となる基盤の剥離を如何に精度良く行うかが求められている。また、鋳型から複製原盤を作成する工程おいて、如何に精度良く剥離するかが求められている。このような複製原盤の製造プロセスにおいて、剥離は非常に重要な基礎技術となっている。
【特許文献１】米国特許第５７７２９０５号明細書
【特許文献２】特開平２−２５４１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在、先述のインプリント等の用途において、多様な形状の微細構造基盤が必要とされている。中でもアスペクト比の高い柱状構造を有する原盤、及びより微細な構造を有する原盤を作成する場合、鋳型を溶かすことで複製原盤を鋳型と分離する手法が行われれている。この場合、一つの鋳型から一つの複製原盤しか得られず、精度良く剥離を行う事の困難さにより生じるスループットの低下が一つの大きな問題となっている。または、微細構造体の作製プロセスによっては、凹凸構造における凹底部の材質が限定されることにより、内容物充填方法にも限定が生じる。
【０００７】
例えば、ナノホールを有するアルミニウムの陽極酸化膜を鋳型に用いる作製プロセスでは、ナノホールがアルミナバリア層に囲まれているため、電気めっき法を用いる際に底部の電気抵抗の高さからパルスめっきなどの高電位を用いないと充填出来ない状況が生じる。このとき、作成される複製原盤は低電位めっき法に比べて結晶性の低いものになってしまう。さらに、無電解めっきでは高アスペクトの構造体の作製が難しいなどの問題が生じる。また、凹底部の形状を所望の形状に形成することが困難となる場合も多い。これらの状況は、充填物の材質の選択幅を狭めたり、充填物の剥離を困難にしたり、或いは所望の形状を有する複製原盤が得られない等の問題を生じる。
【０００８】
本発明の課題は、凹部の底形状や材質の影響が少なく、繰り返し使用が可能な鋳型を用いて、精度の高い、剥離性のよい凹凸構造を有する構造体の製造方法を提供することである。
【０００９】
また、本発明は、上記の凹凸構造を有する構造体からなるインプリント用原盤の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために、以下の特徴を有する。
第一の発明は、基板上に複数の孔を有する多孔質層を形成する工程、該孔の底部から孔の途中に定めた分離位置まで第一の材料を充填する工程、該孔の分離位置から孔の端部を越えて多孔質層の表面まで第二の材料を充填する工程、該第二の材料を分離位置から分離して第二の材料からなる凹凸構造を有する構造体を得る工程を有することを特徴とする構造体の製造方法である。
【００１１】
前記多孔質層が膜面に対して垂直方向に形成された複数の孔を有する膜であることが好ましい。
前記第一の材料と第二の材料が孔の分離位置で接触し、かつ第一の材料と第二の材料が互に密着性を有しない材料からなることが好ましい。
【００１２】
前記第一の材料と第二の材料が孔の分離位置で分離層を介して接触し、かつ分離層と、第一或いは第二の材料の少なくとも一方が密着性を有しないことが好ましい。
前記分離層が第一の材料の酸化物からなることが好ましい。
【００１３】
前記孔の分離位置の形状が、孔の直径が小さくくびれた形状からなることが好ましい。
基板上にアルミニウムを含む膜を形成する工程、陽極酸化により該アルミニウムを含む膜に複数の孔を形成する工程を有することが好ましい。
【００１４】
前記アルミニウムを含む膜がＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも一種類以上を含有することが好ましい。
前記アルミニウムを含む膜がアルミニウムを５０ａｔｏｍｉｃ％以上１００ａｔｏｍｉｃ％未満含有していることが好ましい。
【００１５】
第二の発明は、前記構造体の製造方法により作製されることを特徴とするインプリント用原盤の製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、基板上に複数の孔を有する多孔質層を有する鋳型を用いて、多孔質層の複数の孔に、孔の分離位置を堺にして互に密着性を有しない第一の材料および第二の材料を順次充填する。該第二の材料を分離位置から分離することで、孔の底の形状に依らず良質な凸構造を有する構造体を剥離性良く得ることができる。
【００１７】
また、本発明は、上記の凹凸構造を有する構造体からなるインプリント用原盤を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明する。
構造体の製造方法は、基板上に複数の孔を有する多孔質層を形成する工程、該孔の底部から孔の途中に定めた分離位置まで第一の材料を充填する工程、該孔の分離位置から孔の端部を越えて多孔質層の表面まで第二の材料を充填する工程、該第二の材料を分離位置から分離して第二の材料からなる凹凸構造を有する構造体を得る工程を有することを特徴とする構造体の製造方法である。
【００１９】
上記の様に、分離位置にて、孔の上部に充填された第二の材料を、孔の下部に充填された第一の材料から分離することで、孔の底の形状に依らず良質な凸構造を有する構造体を剥離性良く得る方法を見出した。但し、ここでいう孔とはいわゆる凹構造を有する構造を指すものであり、円柱型や溝型等様々な形状のものが含まれる。
【００２０】
次に、本発明の第一の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１Ａ、Ｂは本発明にかかる構造体の製造方法の第一の実施形態を示す工程図である。まず、図１（ａ）に示すように孔２を有する多孔質層１を基板１０の上に準備する。次に、その孔２内に途中の分離位置８まで第一の材料３を充填する（図１（ｂ））。その後，第一の材料３の上に、第一の材料或いは第二の材料の少なくとも一方と密着性の低い分離層４を作成する（図１（ｃ−１））。分離層の作成方法としては、例えば，第一の材料の表面を酸化膜化しても良い。更に、図１（ｄ−１）のように分離層４の上に第二の材料５を孔に充填し、該孔の分離位置８から孔の端部９を越えて多孔質層の表面まで第二の材料を充填する。或いは図１（ｃ−２→ｄ−２）のように分離層４を設けずに第一の材料３と第二の材料５の素材を異ならせ、密着性の低い素材の組み合わせを選んでもよい。表面から第二の材料５を剥離すると、密着性の低さのため分離層４或いは上下の材料の境部より、図１（ｅ−１、２）のように第二の材料５を、第一の材料３を含む基体６から剥離することが出来る。これにより、構造体７が得られる。
【００２１】
このとき、分離層４として、第一の材料３と密着性が良く、第二の材料５と密着性の低いものを選択し、該剥離時に分離層が基体側に残るのがより好ましい。該剥離時に第一の材料および第二の材料のどちらかあるいは両方の表面に分離層４が含まれても構わない。
【００２２】
また、例えば図１（ｄ−１）のように分離層４を作成する場合、第一の材料と第二の材料が同じ素材からなっていても構わない。
次に、本発明の第二の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２３】
図２Ａ、Ｂは本発明にかかる構造体の製造方法の第二の実施形態を示す工程図である。まず、図２（ａ）に示すように孔の途中の分離位置８にくびれ１２ａを有する孔１２を含む多孔質層１１を基板１０の上に準備する。次に、その孔部１２内にくびれの位置まで第一の材料１３を充填する（図２（ｂ））。その後，第一の材料１３の上に、第一の材料或いは第二の材料の少なくとも一方と密着性の低い分離層１４を作成する（図２（ｃ−１））。分離層の作成方法としては、例えば，第一の材料の表面を酸化膜化しても良い。更に図２（ｃ−１）のように分離層１４の上に第二の材料１５を孔に充填し、孔から溢れるまで膜を作成する。或いは図２（ｃ−２→ｄ−２）のように分離層１４を設けずに第一の材料と第二の材料の素材を異ならせ、密着性の低い素材の組み合わせを選んでもよい。表面から充填物を剥離すると、密着性の低さのため分離層１４或いは第一の材料１３および第二の材料１５の境界部より、図２（ｅ−１、２）のように第二の材料１５を、第一の材料１３を含む基体１６から剥離することが出来る。これにより、構造体１７が得られる。
【００２４】
このとき、分離層１４として第一の材料１３と密着性が良く、第二の材料１５と密着性の低いものを選択し、該剥離時に分離層が基体側に残るのがより好ましい。該剥離時に第一の材料１３および第二の材料１５のどちらかあるいは両方の表面に分離層が含まれても構わない。
【００２５】
次に、本発明の第三の実施の形態について図面を用いて説明する。
図３Ａ、Ｂは本発明にかかる構造体の製造方法の第三の実施形態を示す工程図である。
（１）基盤の準備
基板１０に下地層２９として貫通性ナノホール作成に適した導電性皮膜（Ｐｔなどの貴金属或いはＣｕ）を付与した後に、アルミニウムを含む薄膜２８を成膜する（図３（ａ））。アルミニウムに異種金属を添加する場合は、バルブ金属（Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのうち少なくとも１種類）を添加する。
【００２６】
（２）貫通ナノホールの作製
陽極酸化及びポアワイド処理により、図３（ｂ）のようなナノホールを有する多孔質層２１が得られる。陽極酸化後に酸又はアルカリでポアワイドを行うことで細孔径を適宜拡大するとともに、孔２２の壁面にあった突起物を除去し壁面の直線性を向上させる。このとき、孔の貫通部分は孔２２上部から貫通部の括れ構造部２２ａを経てより大きな貫通部の径の膨らみ部２２ｂを有する構造となる。
【００２７】
（３）材料の充填
上記アルミニウム薄膜の孔２２にめっき物を充填する。図３（ｃ）に示すように孔２２の途中の分離位置８までめっきを行うことで第一の材料２３を充填し、その表面に分離層２４として酸化膜等を作成（図３（ｄ））するなどにより密着性の異なる部分を作成する。その後、更に孔の上部まで第二の材料２５を充填し、孔から溢れるまでめっきを続ける（図３（ｅ））。
【００２８】
（４）凸構造を有する構造体の剥離
基板から第二の材料２５を剥離すると、密着性の低さから分離層２４を境に上部の第二の材料２５を剥離することが出来る。このとき、分離層２４は下部の第一の材料２３および第二の材料２５のどちらに含まれても構わない。
【００２９】
上記めっき法としては、電気めっき、あるいは無電解めっきが可能である。また、上記第二の材料の充填方法としては、前記（３）で示しためっき以外にも蒸着法やＣＶＤ法、スパッタリング法、なども好ましい。
【００３０】
こうして得られた該構造物には細孔の貫通部分のふくらみなど、ナノホールの底の形状が影響を及ぼすことは無い。また前記（３）の第二の材料のめっき方法としては、定電位めっきにて貫通下地部より充填することも好ましい。この場合、該構造物はパルスめっきなどの高電位を用いて充填する場合に比べて、結晶性の高いものになる。さらに、無電解めっきを用いる場合に比べて高アスペクトの構造体の作製が可能になる。前記ナノホールの作成においては陽極酸化に先立って、ＦＩＢ、インプリント、電子線ビームリソグラフィーによって陽極酸化の開始点を作製しても良い。第二の材料と第一の材料の間に作成する分離層２４は、上下めっき膜の密着性を下げる程度であれば、自然酸化膜でも熱酸化膜等でも構わない。また、第二の材料の充填を電気めっきにて行う場合、充分に上下めっき膜の密着性を下げる材質で且つめっき可能な程度の電気伝導を有すれば、酸化膜以外の材質でも構わない。
【００３１】
次に、本発明の第四の実施の形態について図面を用いて説明する。
図４Ａ、Ｂは本発明にかかる、先鋭な突起を有する構造体の製造方法の第四の実施形態を示す工程図である。
【００３２】
（１）基盤の準備
基板１０に下地層３９として貫通性ナノホール作成に適した導電性皮膜（Ｐｔなどの貴金属或いはＣｕ）を付与した後に、アルミニウムを含む薄膜３８ｃ、３８ｂ、３８ａを成膜する（図４（ａ））。第一の層３８ａおよび第三の層３８ｃに、第二の層３８ｂよりも孔径が大きなナノホールが得られる組成、あるいは組み合わせの合金を用いることで、括れ構造を有するナノホールを作成することができる。
【００３３】
アルミニウムに異種金属を添加する場合は、バルブ金属（Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのうち少なくとも１種類）を添加する。
（２）くびれを有する貫通ナノホールの作製
（１）で準備した基盤の陽極酸化及びポアワイド処理により、前記アルミニウムを含む膜３８に細孔を形成すると、図４（ｂ）のように、第二の層３８ｂの位置でくびれ構造３２ｃを有するナノホール３２が作成される。
【００３４】
（３）材料の充填
上記アルミニウム薄膜の細孔３２にめっき物を充填する。図４（ｃ）に示すようにくびれの位置までめっきを行うことで第一の材料３３を充填、その表面に分離層３４として酸化膜等を作成（図４（ｅ））するなどして密着性の異なる部分を作製する。その後、更に孔の上部まで第二の材料３５を充填、孔から溢れるまでめっきを続ける（図４（ｆ））。
【００３５】
（４）凸構造をもつ構造体の剥離
基板からめっき物を剥離すると、密着性の低さと引っ張り力の集中から、分離層３４を境にしてより容易に第二の材料３５を剥離することが出来る。このとき、分離層３４は第一の材料３３および第二の材料３５のどちらに含まれても構わない。
【００３６】
上記めっき法としては、電気めっき、あるいは無電解めっきが可能である。また、上記第二の材料の充填方法としては、前記（３）で示しためっき以外にも蒸着法やＣＶＤ法、スパッタリング法、なども好ましい。
【００３７】
上記では基盤に垂直な複数の孔を有する膜としてアルミナナノホールを含む膜を選択したが、孔の大きさや間隔・形状を限定するものではない。半導体微細加工技術等を用いて作成した孔を有する膜等でも好ましい。例えば、ガスを切り替えることで保護膜を付けながらエッチングを行う深溝作成プロセス等にて作成したアスペクトの高い溝構造を有する膜でもよい。この膜のエッチングストップ層に金属などの電導性材料を選択していれば、溝の底から電気めっきにて内容物を充填することも可能である。
【００３８】
また、本発明は、前記構造体の製造方法により作製されるインプリント用原盤の製造方法である。原盤と被転写板とを圧接することにより、被転写板に凹凸パターンを転写するインプリントに用いる、凹凸構造を有する構造体からなるインプリント用原盤の製造方法に係る。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例を挙げて更に詳細を述べていくが、本発明の実施の形態に関しては以下の実施例に限定されるのもではない。
実施例１
図５の本発明にかかる構造体の製造方法の工程図により、構造体を製造した実施例を示す。
【００４０】
アルミニウムを含む膜４８としてＡｌＴｉ、下地層４９としてＣｕ、基板１０としてＳｉ基板を用いて、ＡｌＴｉ／Ｃｕ／Ｔｉ／Ｓｉの構成を持つ一インチ（２．５４ｃｍ）角基盤を準備する。ＡｌＴｉ膜はＡｌにＴｉを８ａｔ％混入させたものを用い，それぞれの膜厚はＡｌＴｉ：５０ｎｍ、Ｃｕ：１０ｎｍ、Ｔｉ：２ｎｍとした。
【００４１】
この膜を０．３Ｍ硫酸水溶液に浸漬、２２℃で２５Ｖの電圧を印加して基盤の中心部約１ｃｍ2に陽極酸化を行った後、２２℃の５ｗ％リン酸に４０分浸漬してポアワイドを行う。その結果、陽極酸化されたＡｌＴｉ膜部分には孔径約２５−３０ｎｍ、孔間隔約６０ｎｍの、膜面に対して垂直な孔４２が複数作成される。このとき、底の貫通部分には、最大径４０−５０ｎｍ程度となる貫通部の径のふくらみ部４２ｂが形成される。
【００４２】
この孔に１．５Ｍの硫酸銅めっき液を用いた−１．５Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／ＡｇＣｌ定電位電気めっきにて、Ｃｕを底からくびれの部分４２ａまで充填する。めっきの電流曲線がくびれの位置で極小値を示すので，これを指標に電気めっきを止める。その後１．５Ｍスルファミン酸Ｎｉめっき液を用いて５０℃−１．２Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／ＡｇＣｌでＮｉをＣｕの界面から析出させ、孔からＮｉ膜がおよそ３０μｍ溢れるまでめっきを行う。洗浄、乾燥後、第二の材料（Ｃｕ）４５は第一の材料（Ｎｉ）４３を含む基体４６から容易に剥離でき、先が先鋭なＮｉ製の複製原盤４７が得られる。該複製原盤４７はインプリント用原盤として使用可能である。
【００４３】
実施例２
図４Ａ、Ｂの本発明にかかる構造体の製造方法の工程図により、構造体を製造した実施例を示す。
【００４４】
アルミニウムを含む膜３８の第一の層３８ａ／第二の層３８ｂ／第三の層３８ｃとしてＡｌＴｉ／ＡｌＨｆ／ＡｌＴｉからなる膜を用いる。下地層３９としてＣｕを用いる。基板１０としてＳｉ基板を用いて、ＡｌＴｉ／ＡｌＨｆ／ＡｌＴｉ／Ｃｕ／Ｔｉ／Ｓｉの構成を持つ一インチ（２．５４ｃｍ）角基盤を準備する。ＡｌＴｉ膜はＡｌにＴｉを８ａｔ％混入させたものを用い、ＡｌＨｆはＡｌにＨｆを１０ａｔ％混入させたものを用いた。それぞれの膜厚は上から順にＡｌＴｉ：４０ｎｍ、ＡｌＨｆ：２０ｎｍ、ＡｌＴｉ：４０ｎｍ、Ｃｕ：１０ｎｍ、Ｔｉ：２ｎｍとした。
【００４５】
この膜を０．３Ｍ硫酸水溶液に浸漬、２２℃で２５Ｖの電圧を印加して基盤の中心部約１ｃｍ2に陽極酸化を行った後、２２℃の５ｗ％リン酸に４５分浸漬してポアワイドを行う。その結果、陽極酸化されたＡｌＴｉ／ＡｌＨｆ／ＡｌＴｉ膜部分には、図４（ｂ）に示すように、ＡｌＨｆ部分にくびれを有する孔３２が作成される。底の貫通部分は、実施例１と同様の括れ構造になる。
【００４６】
この孔に１．５Ｍスルファミン酸Ｎｉめっき液を用いて５０℃−１．２Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／ＡｇＣｌでＮｉを底から充填する。めっきの電流曲線が貫通部のくびれの位置３２ａとＡｌＨｆ膜部のくびれの位置３２ｃで極小値を示すので，ＡｌＨｆ膜部に対応する２度目の極小値を指標に電気めっきを止める。洗浄、乾燥後さらに第一の材料と同様のＮｉめっき液を用いて孔からＮｉ膜がおよそ３０μｍ溢れるまでめっきを行い洗浄、乾燥を行う。第二の材料（Ｎｉ）３５と第一の材料（Ｎｉ）３３の間には分離層３４に対応するＮｉの自然酸化膜が作成されている。さらに括れ構造による引っ張り力集中の効果も加わるため、第二の材料３５が第一の材料を含む基体３６から容易に剥離でき、先が先鋭なＮｉ製の複製原盤３７が得られる。該複製原盤３７はインプリント用原盤として使用可能である。
【００４７】
実施例３
図３Ａ、Ｂの本発明にかかる構造体の製造方法の工程図により、構造体を製造した実施例を示す。
【００４８】
アルミニウムを含む膜２８としてＡｌＴｉ、下地層２９としてＣｕ、基板１０としてＳｉ基板を用いて、ＡｌＴｉ／Ｃｕ／Ｔｉ／Ｓｉの構成を持つ一インチ（２．５４ｃｍ）角基盤を準備する。ＡｌＴｉ膜はＡｌにＴｉを８ａｔ％混入させたものを用い，それぞれの膜厚はＡｌＴｉ：５０ｎｍ、Ｃｕ：１０ｎｍ、Ｔｉ：２ｎｍとした。
【００４９】
この膜を０．３Ｍ硫酸水溶液に浸漬、２２℃で２５Ｖの電圧を印加して基盤の中心部約１ｃｍ2に陽極酸化を行った後、２２℃の５ｗ％リン酸に４０分浸漬してポアワイドを行う。その結果、陽極酸化されたＡｌＴｉ膜部分には孔径約２５−３０ｎｍ、孔間隔約６０ｎｍの、膜面に対して垂直な孔２２が複数形成される。このとき、底の貫通部分には、最大径４０−５０ｎｍ程度となる貫通部の径のふくらみ部２２ｂが形成される。
【００５０】
この孔に１．５Ｍスルファミン酸Ｎｉめっき液を用いて、５０℃−１．２Ｖｖｓ．Ａｇ／ＡｇＣｌでＮｉを底から孔の中央部分まで充填する。めっきのクーロン量を指標に膜の中央付近で電気めっきを止める。同めっき液中で陽極酸化処理後基盤を取り出し、洗浄、乾燥を行う。その後さらに孔からＮｉ膜がおよそ３０μｍ溢れるまでめっきを行い、洗浄、乾燥を行う。
【００５１】
Ｎｉからなる第二の材料と第一の材料の間には分離層２４に対応するＮｉの酸化薄膜が作成されているため、第二の材料２５は第一の材料２３を含む基体２６から容易に剥離でき、Ｎｉ製の複製原盤２７が得られる。該複製原盤はインプリント用原盤として使用可能である。
【００５２】
なお、実施例１から実施例３において用いた第二の材料の充填方法としては、電気めっき、無電解めっき、スパッタ，蒸着、等の方法で充填しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、基板上に複数の孔を有する多孔質層を有する鋳型を用いて、多孔質層の複数の孔に、孔の分離位置を堺にして互に密着性を有しない第一の材料および第二の材料を順次充填する。該第二の材料を分離位置から分離することで、孔の底の形状に依らず良質な凸構造を有する構造体を剥離性良く得ることができる。該凹凸構造を有する構造体はインプリント用原盤に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１Ａ】本発明にかかる構造体の製造方法の第一の実施形態を示す工程図である。
【図１Ｂ】本発明にかかる構造体の製造方法の第一の実施形態を示す工程図である。
【図２Ａ】本発明にかかる構造体の製造方法の第二の実施形態を示す工程図である。
【図２Ｂ】本発明にかかる構造体の製造方法の第二の実施形態を示す工程図である。
【図３Ａ】本発明にかかる構造体の製造方法の第三の実施形態を示す工程図である。
【図３Ｂ】本発明にかかる構造体の製造方法の第三の実施形態を示す工程図である。
【図４Ａ】本発明にかかる、先鋭な突起を有する構造体の製造方法の第四の実施形態を示す工程図である。
【図４Ｂ】本発明にかかる、先鋭な突起を有する構造体の製造方法の第四の実施形態を示す工程図である。
【図５】本発明にかかる実施例１の構造体の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  複数の孔を有する膜
２  孔
３  第一の材料
４  分離層
５  第二の材料
６  第一の材料を含む基体
７  構造体
８  分離位置
９  孔の端部
１０  基板
１１  複数の孔を有する膜
１２  孔
１２ａ  くびれ
１３  第一の材料
１４  分離層
１５  第二の材料
１６  第一の材料を含む基体
１７  構造体
２１  貫通性アルミナナノホールを有する膜
２２  孔（アルミナナノホール）
２２ａ  貫通部の括れ部
２２ｂ  貫通部の径のふくらみ部
２３  第一の材料
２４  分離層
２５  第二の材料
２６  第一の材料を含む基体
２７  構造体
２８  アルミニウムを含む薄膜
２９  下地層
３１  貫通性アルミナナノホールを有する膜
３２  孔（アルミナナノホール）
３２ａ  貫通部の括れ部
３２ｂ  貫通部の径のふくらみ部
３２ｃ  括れ
３３  第一の材料
３４  分離層
３５  第二の材料
３６  第一の材料を含む基体
３７  構造体
３８  アルミニウムを含む膜
３８ａ  アルミニウムを含む膜、第一の層
３８ｂ  アルミニウムを含む膜、第二の層
３８ｃ  アルミニウムを含む膜、第三の層
３９  下地層
４１  貫通性アルミナナノホールを有する膜
４２  孔（アルミナナノホール）
４２ａ  貫通部の括れ部
４２ｂ  貫通部の径のふくらみ部
４３  第一の材料
４５  第二の材料
４６  第一の材料を含む基体
４７  構造体
４８  アルミニウムを含む膜
４９  下地層
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2007083356.tif 000004
【図２Ａ】
2007083356.tif 000005
【図２Ｂ】
2007083356.tif 000006
【図３Ａ】
2007083356.tif 000007
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
2007083356.tif 000009
【図４Ｂ】
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【図５】
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