(57)【要約】      （修正有）【課題】簡便な方法で複雑な形状のパターンを形成可能な材料パターンの製造方法を提供する。【解決手段】Ｓｉ系又は金属の基板上１０に、形成を所望する材料パターンと同じパターンを有するレジスト層１１ａ、１１ｂを形成する工程と、前記レジスト層１１ａ、１１ｂが形成された基板上１０に、基板表面と化学結合したフロロカーボン層１２を形成する工程と、前記レジスト層１１ａ、１１ｂを除去することで、形成を所望する材料パターンに対してネガのパターンを有するフロロカーボン層１２を形成する工程と、前記ネガのパターンを有するフロロカーボン層１２をマスクとして、前記基板上に前記材料パターンを形成する工程とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉ系又は金属の基板上に、形成を所望する材料パターンと同じパターンを有するレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層が形成された基板上に、基板表面と化学結合したフロロカーボン層を形成する工程と、
前記レジスト層を除去することで、形成を所望する材料パターンに対してネガのパターンを有するフロロカーボン層を形成する工程と、
前記ネガのパターンを有するフロロカーボン層をマスクとして、前記基板上に前記材料パターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする材料パターンの製造方法。
【請求項２】
前記基板がシリコン基板であり、前記材料パターンが金属からなるパターンである請求項１に記載の材料パターンの製造方法。
【請求項３】
前記材料パターンが、蒸着法によりＣｕ層を積層し、前記Ｃｕ層上に電解メッキ法によりＮｉ又はＣｕ層を積層することにより形成される請求項２に記載の材料パターンの製造方法。
【請求項４】
前記フロロカーボン層が、一方の末端にシリル基を、他方の末端にペルフルオロアルキル基（炭素数１〜４）を有するフロロカーボン系化合物に由来する請求項１〜３のいずれか１つに記載の材料パターンの製造方法。
【請求項５】
前記基板上に前記材料パターンを形成する工程に引き続いて、
前記材料パターンをダミー基板に転写する工程と、
転写後の前記基板を用いて、再度、前記ネガのパターンを有するフロロカーボン層をマスクとして、前記基板上に前記材料パターンを形成する工程と経ることで、前記ネガのパターンを有するフロロカーボンを備えた基板を、前記材料パターンの形成に繰り返し使用する請求項１〜４のいずれか１つに記載の材料パターンの製造方法。
【請求項６】
材料パターンの製造に複数回使用されるテンプレートであり、前記テンプレートが、形成を所望する材料パターンに対してネガのパターンを有するフロロカーボン層を基板上に備えたことを特徴とするテンプレート。
【請求項７】
ダミー基板上に光分解性樹脂層を形成する工程と、
請求項１〜５のいずれか１つの方法により製造した基板上の材料パターンと前記光分解性樹脂層とが対向するように、前記基板と前記ダミー基板とを加熱しながら圧着する工程と、
前記基板を剥がすことで前記材料パターンを前記ダミー基板へ転写する工程と、
材料パターンの形成を望む主基板上にレジスト層を形成する工程と、
前記主基板のレジスト層と、前記ダミー基板の材料パターンとを整合するように接触させた後、前記基板と前記ダミー基板とを加熱しながら圧着する工程と、を含むことで、前記主基板上にレジスト層を介して材料パターンを有するマイクロマシンを形成することを特徴とするマイクロマシンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料パターンの製造方法、テンプレート及びマイクロマシンの製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、簡便な方法で複雑な形状のパターンを形成可能な材料パターンの製造方法、この方法に使用できるテンプレート、及びマイクロマシンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロマシンは、様々な材料パターンを有する部材から構成されている。そのようなマイクロマシンを形成する方法として、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を繰り返す方法が知られている。しかしながら、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を繰り返す方法は、その都度、レジストマスクを形成する必要があり、工程が非常に煩雑であると共に、製造コストが高かった。
【０００３】
そこで、形成を所望する材料パターンに対応する凸部を基板に形成し、この基板をテンプレートとして使用する技術が提案されている（「リソグラフィを用いない新規なカンチレバー作製プロセス」、フィジカルセンサ研究会資料、資料番号ＰＨＳ−０７−２２、第４１〜４５頁、２００７年、電気学会：非特許文献１）。
【０００４】
上記技術では、形成を所望する材料パターンと同じパターンの凸部が形成されたテンプレートの凸部上に材料層を形成し、凸部上の材料層をダミー基板上に転写し、ダミー基板上の材料層を樹脂層を介して主基板上に転写することで材料パターンを形成している。この技術では、テンプレートを材料パターンの形成に使用するため、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を使用せずとも所望の材料パターンを形成でき、かつテンプレートを材料パターンの形成に繰り返し使用できるという利点がある。
【０００５】
【非特許文献１】「リソグラフィを用いない新規なカンチレバー作製プロセス」、フィジカルセンサ研究会資料、資料番号ＰＨＳ−０７−２２、第４１〜４５頁、２００７年、電気学会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記技術では、凸部下の底部に付着した材料層が転写されることを防ぐために、基板上の凸部を十分高く形成する必要がある。そのため凸部の形成には煩雑な深堀エッチングが必要であった。
そのため、より簡便な方法で材料パターンを形成する方法の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かくして本発明によれば、Ｓｉ系又は金属の基板上に、形成を所望する材料パターンと同じパターンを有するレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層が形成された基板上に、基板表面と化学結合したフロロカーボン層を形成する工程と、
前記レジスト層を除去することで、形成を所望する材料パターンに対してネガのパターンを有するフロロカーボン層を形成する工程と、
前記ネガのパターンを有するフロロカーボン層をマスクとして、前記基板上に前記材料パターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする材料パターンの製造方法が提供される。
【０００８】
更に、本発明によれば、材料パターンの製造に複数回使用されるテンプレートであり、前記テンプレートが、形成を所望する材料パターンに対してネガのパターンを有するフロロカーボン層を基板上に備えたことを特徴とするテンプレートが提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、ダミー基板上に光分解性樹脂層を形成する工程と、
上記方法により製造した基板上の材料パターンと前記光分解性樹脂層とが対向するように、前記基板と前記ダミー基板とを加熱しながら圧着する工程と、
前記基板を剥がすことで前記材料パターンを前記ダミー基板へ転写する工程と、
材料パターンの形成を望む主基板上にレジスト層を形成する工程と、
前記主基板のレジスト層と、前記ダミー基板の材料パターンとを整合するように接触させた後、前記基板と前記ダミー基板とを加熱しながら圧着する工程と、を含むことで、前記主基板上にレジスト層を介して材料パターンを有するマイクロマシンを形成することを特徴とするマイクロマシンの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡便な方法で材料パターンを形成することができるため、上記技術よりも製造コストを低減できる。また、ネガのパターンを有するフロロカーボン層を有する基板をテンプレートとして繰り返し使用できるため、１枚のテンプレートで繰り返し材料パターンを形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の材料パターンの製造方法を、工程順に説明する。
まず、Ｓｉ系又は金属の基板上に、形成を所望する材料パターンと同じパターンを有するレジスト層を形成する。
本発明に使用できるＳｉ系又は金属の基板としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板、石英基板、ガラス基板等のＳｉ系基板、又は金属基板等が挙げられる。一方、材料パターンを構成する材料としては、樹脂（例えば、レジスト、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂）、金属（金、銀、銅、ニッケル及びこれらの合金）等が挙げられる。基板と材料の好適な組み合わせとしては、シリコン基板と金属、ガラス基板と金属等が挙げられる。
【００１２】
なお、基板は、予め酸洗浄（例えば、硫酸と過酸化水素水との混合物洗浄）、紫外線照射等により、その表面に存在する有機物を除去しておくことが好ましい。また、酸洗浄することで、基板表面を親水化処理することができ、後に形成されるフロロカーボン層と基板との接続性を向上できる。
以下では、シリコン基板と金属からな材料パターンを想定して説明するが、他の基板と材料パターンの組み合わせでも、以下の説明に準じて実施できる。
【００１３】
レジスト層としては、形成を所望する材料パターンと同じパターンを形成でき、かつフロロカーボン層形成の際に剥離しなければ、特に限定されず、公知のレジスト材料からなる層を使用できる。例えば、半導体装置の技術分野で使用されているレジスト材料が使用できる。
レジスト層の厚さは、１００〜１００００ｎｍの範囲とすることが好ましい。１００ｎｍより薄い場合、所望のパターンのフロロカーボン層が得がたいことがある。１００００ｎｍより厚くレジスト層を形成するには、複数回レジスト材料を積層することが必要であり、製造工程が煩雑になることがある。より好ましい厚さは、５００〜１０００ｎｍである。レジスト層は、例えば、塗布、乾燥、露光及び現像の手順を経ることで形成できる。
【００１４】
次に、レジスト層が形成されていない（露出している）基板上に少なくとも基板表面と化学結合したフロロカーボン層を形成する。
フロロカーボン層としては、レジスト層の除去時に、同時に除去されないフロロカーボン系化合物に由来する層であれば、特に限定されない。そのような材料として、例えば、一方の末端にシリル基を、他方の末端にペルフルオロアルキル基（炭素数１〜４）を有するフロロカーボン系化合物が挙げられる。この化合物において、シリル基は、露出している基板と化学結合（例えば、シロキサン結合）を形成してフロロカーボン層を基板に強固に接続する役割を果たすと考えられる。一方、ペルフルオロアルキル基は、フロロカーボン層をマスクとして材料パターンを形成する際に、材料がフロロカーボン層上に積層されることを防ぐ役割を果たす。
【００１５】
上記シリル基としては、水素原子、ハロゲン原子（塩素原子、臭素原子等）、炭素数１〜４のアルコキシ基等とＳｉとが結合したシリル基が使用できる。Ｓｉに結合する３つの置換分は、同一又は異なっていてもよい。この内、塩素原子、メトキシ基、エトキシ基が入手容易性の観点から好ましく、メトキシ基が取り扱い容易性の観点からより好ましい。
上記ペルフルオロアルキル基としては、例えば、炭素数１〜４の基が挙げられる。具体的には、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基（ｎ−、ｉ−又はこれらの混合物）、ペルフルオロブチル基（ｎ−、ｉ−、ｓｅｃ−、ｔｅｒｔ−又はこれらの混合物）が挙げられる。
【００１６】
シリル基とペルフルオロアルキル基との間に位置するフロロカーボン系化合物を構成する成分は、特に限定されないが、例えば、ポリエーテル鎖から構成される。ポリエーテル鎖としては、オキシメチレン（−ＯＣＨ2−）、オキシエチレン（−ＯＣＨ2ＣＨ2−）、オキシｎ−プロピレン（−ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−）、オキシｉ−プロピレン（−ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−）等の構成単位からなる鎖が挙げられ、これら構成単位は組み合わせてもよい。更に、これらポリエーテル鎖を構成する水素原子は、フッ素原子に置き換えられていてもよい。更に、ポリエーテル鎖は、上記構成単位を１〜１０回の繰り返した鎖とでき、１〜５回繰り返した鎖ともできる。
フロロカーボン系化合物として、より具体的には、ダイキン工業社から市販されているオプツールシリーズが挙げられ、中でもオプツールＤＳＸが好適である。
【００１７】
フロロカーボン層の厚さは、１ｎｍ以上であることが好ましい。１ｎｍより薄い場合、フロロカーボン層を均一に形成できないことがある。より好ましい厚さは、１〜１０ｎｍである。
フロロカーボン層は、例えば、塗布及び乾燥の手順を経ること、又は蒸着のような気相法で形成できる。塗布は、スピンコート法、浸漬法等により行うことができる。溶液を構成する溶媒としては、パーフルオロヘキサン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオロジメチルシクロヘキサン、ジクロロペンタフルオロプロパン等のハロゲン化溶媒が挙げられる。溶媒は、ハロゲン化溶媒と、これ以外の有機溶媒との混合溶媒でもよい。有機溶媒としては、アルコール（メタノール、エタノール等）、エステル（酢酸エチル、酢酸ブチル等）、脂肪族炭化水素（ヘキサン、ペンタン等）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、キシレン等）、ケトン（アセトン等）等が挙げられる。
【００１８】
次に、レジスト層を除去する。除去により、形成を所望する材料パターンに対してネガのパターンを有するフロロカーボン層が基板上に残る。フロロカーボン層がレジスト層上に存在していても、この除去により同時に残存するフロロカーボン層を除去できる。
この除去は、特に限定されず、公知の方法で行うことができる。例えば、炭素数１〜８のアルコール（メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール等）、このアルコールのフッ化物、炭素数２〜８のアルキルエーテル（ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル等）、このエーテルのフッ化物から選択される溶媒を用いて溶解することで除去できる。
【００１９】
次に、ネガのパターンを有するフロロカーボン層をマスクとして、基板上に材料パターンを形成する。材料パターンの形成方法は、材料の種類によって適宜選択できる。例えば、金属の場合は、蒸着、スパッタリング、電解メッキ、無電解メッキ、これらの組み合わせ等が挙げられる。この内、電解メッキは、短時間で厚い金属層（例えば、Ｎｉ層やＣｕ層）を得ることができるため好ましい。また、電解メッキを採用する場合、蒸着、スパッタリング、無電解メッキ等により露出した基板上に金属シード層（例えばＣｕ層）を付着させることが好ましい。この金属シード層は、電解メッキによる金属層の形成の核とすることができ、より選択的な材料パターンの形成に寄与する。また、金属シード層は、ネガのパターンを有するフロロカーボン層上にも載置されている場合があるため、電解メッキ前に、短時間（３０秒程度）のエッチング処理に付すことが好ましい。
【００２０】
以上の工程により、材料パターンが得られる。得られた材料パターンは、このまま使用してもよく、他の基板に転写してもよい。このまま使用する場合、ネガのパターンを有するフロロカーボン層は、必要に応じて除去してもよい。また、他の基板に転写すれば、ネガのパターンを有するフロロカーボン層を備えた基板をテンプレートとして、上記工程による材料パターンの形成に再度使用できる。
【００２１】
テンプレートとして再度使用する場合において、ネガのパターンを有するフロロカーボン層が繰り返し使用によりダメージを受けている場合は、以下の方法によりネガのパターンを有するフロロカーボン層を作製しなおしてもよい。
即ち、ダメージのあるネガのパターンを有するフロロカーボン層を有する基板上に、スピンコート法のような塗布法によりレジスト層を形成する。このレジスト層は、ネガのパターンを有するフロロカーボン層上には形成されず、選択的に露出した基板上に形成される。ここでのレジスト層には、上記と同様のレジスト層を使用できる。この後、ネガのパターンを有するフロロカーボン層を例えばＯ2プラズマを用いて除去する。除去後、露出した基板上に上記と同様に新たなネガのパターンを有するフロロカーボン層を形成する。そして、レジスト層を除去すれば、フォトレジスト法を使用することなく再度ネガのパターンを有するフロロカーボン層を形成できる。
【００２２】
次に、材料パターンの他の基板への転写方法を説明する。
まず、ダミー基板上に材料パターンと同じか又は材料パターンより大きな表面積の光分解性樹脂層を形成する。
ダミー基板としては、後の工程で光が照射されるため、その照射光を透過しうる石英基板、紫外線透過ガラス等が使用できる。
【００２３】
光分解性樹脂層としては、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート、ポリプロピル（メタ）アクリレート等が挙げられる。なお、（メタ）アクリレートとは、メタクリレート又はアクリレートを意味する。光分解性樹脂層の厚さは、０．５〜１０μｍとすることができる。０．５μｍより薄い場合、ダミー基板への材料パターンの転写が十分行えないことがある。一方、１０μｍより厚い場合、ダミー基板からの転写に時間がかかることがある。より好ましい厚さは、１〜３μｍである。
【００２４】
更に、光分解性樹脂層には、ＴｉＯ2のような光触媒粒子を添加しておいてもよい。光触媒粒子を添加することで、ダミー基板からの材料パターンの転写をより短時間で効率よく行うことができる。光触媒粒子は、光分解性樹脂層１００重量部に対して、０．０１〜０．１重量部使用できる。０．０１重量部より少ない場合、添加による効果が十分ではなく、０．１重量部より多い場合、光触媒粒子を光分解性樹脂層を形成するための樹脂溶液内に分散させることが困難となり、ダミー基板への材料パターンの転写が十分行えないことがある。より好ましい使用量は、０．０５〜０．１重量部である。
光分解性樹脂層は、例えば、塗布法により形成できる。
【００２５】
次に、材料パターンと光分解性樹脂層とが対向するように、基板とダミー基板とを加熱しながら圧着する。加熱温度は１４０〜１７０℃、圧着圧力は０．５〜１０ＭＰａに設定できる。
この後、基板を剥がすことで材料パターンをダミー基板へ転写する。剥離力は、２００〜１０００ｇｆとできる。
【００２６】
次に、材料パターンの形成を望む主基板上にレジスト層を例えば塗布法により形成する。レジスト層の厚さは、１μm以上とすることが望ましい。レジスト層が薄いと転写がうまくいかない場合がある。レジスト層には、特に限定されることなく、公知のフォトレジストを使用できる。ここで、材料パターンが、カンチレバーを構成するレバー部のような下部に支持のない部分を有している場合は、カンチレバーを構成し、下部に支持のあるベース部に対応する形状にレジスト層を整形しておくことが好ましい。
【００２７】
次に、主基板のレジスト層と、ダミー基板の材料パターンとを整合するように接触させた後、両基板を１８０〜２００℃に加熱しながら５〜１０ＭＰａの圧力で圧着する。なお、上記カンチレバーの場合は、ベース部のみがレジスト層と圧着される。
次に、ダミー基板の裏面側から光を照射することで、光分解性樹脂層を構成する樹脂を分解させることにより、光分解性樹脂層と材料パターンとを容易に剥離できる。光には、通常、高エネルギーのＵＶ光が使用できる。
以上の工程により、主基板上にレジスト層を介して材料パターンを有するマイクロマシンを形成できる。
【００２８】
本発明の方法は、電子、医療、化学分析等の広範な用途のマイクロマシンに使用できる。例えば、電子用途としては、トランジスタ、メモリ、ＥＬ素子、レーザー、太陽電池、電子顕微鏡等の構成部品（電極、半導体層、発光層、カンチレバー等）に使用できる。医療用途としては、バイオチップ、ＤＮＡチップ等に使用できる。化学分析用途としては、微小化学合成装置、微小化学分析装置等に使用できる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例１
この実施例で形成される金属パターンの概略平面図を図１に示す。図１に示す金属パターンは、カンチレバー用の金属層のパターンであり、幅３ｍｍ×長さ５ｍｍのベース部１と、長さ方向の端部に幅１００μｍ及び間隔１００μｍの１０本のビームからなるビーム部２とを備えている。ビーム部２の長さは、最短のビームが１００μｍ、最長のビームが１０００μｍで、最短のビームから最長のビームにかけて、１００μｍづつ長い８本のビームを備えている。
実施例１の金属パターンの製造方法を図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、図１のＡ−Ａ断面図に対応する。なお、実施例１では、同一の金属パターンを同時に９つ形成している。
【００３０】
まず、低抵抗（抵抗値０．０２Ω／ｃｍ以下）のＮ+Ｓｉ基板１０上に、フォトリソグラフィー法により、上記図１に示す金属パターンと同様のパターンを有する厚さ５００ｎｍのレジスト層１１ａ及び１１ｂを形成した（図２（ａ））。使用したレジストは、ネガ型フォトレジストであるＳＵ−８（化薬マイクロケム社製）である。レジスト層１１ａは金属パターンのベース部１に、レジスト層１１ｂはビーム部２に対応する。また、「Ｎ+」は、Ｎ型の不純物が高濃度で含まれることを意味し、この実施例では、不純物としてのアンチモンを１０18／ｃｍ-3の濃度で含むことを意味する。
【００３１】
得られたＮ+Ｓｉ基板１０を硫酸と過酸化水素水（体積比１：１）で洗浄することでＮ+Ｓｉ基板１０表面を水酸基化処理し、更に表面を５分間ＵＶ処理することでＮ+Ｓｉ基板１０表面に存在する不純物（有機物等）を除去した。次に、フロロカーボンを含む溶液にＮ+Ｓｉ基板１０を１分間浸漬し、取り出したＮ+Ｓｉ基板１０を１分間乾燥させ、次いでリンス液（パーフルオロヘキサン）を用いて１分間浸漬することで不要なフロロカーボンを除去し、取り出したＮ+Ｓｉ基板１０を１分間乾燥させ、更に８０℃、湿度９０％以上の状態でＮ+Ｓｉ基板１０を１時間加湿処理し、処理後のＮ+Ｓｉ基板１０を密封容器に入れて１時間放置することで乾燥させた。この一連の処理により、Ｎ+Ｓｉ基板１０が露出する領域にフロロカーボンを保持できた。この後、レジスト層１１ａ及び１１ｂを溶剤（アセトン）を用いて除去することで、厚さ約５ｎｍのフロロカーボン層１２を得た（図２（ｂ））。得られたフロロカーボン層１２のパターンは、形成を所望する金属パターンに対して、ネガパターンとなっている。
ここで使用したフロロカーボンを含む溶液は、ダイキン社製オプツールＤＳＸであり、Ｃ3Ｆ7（ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2）nＯＣ2Ｆ4Ｃ2Ｈ4−Ｓｉ（ＯＣＨ3）3のフッ化炭素溶液である。
【００３２】
次に、真空蒸着法により厚さ約０．１μｍのＣｕ層を、フロロカーボン層１２が存在せず、Ｎ+Ｓｉ基板１０が露出する領域に形成した。Ｃｕ層は、以下で形成される電解メッキ法によるＮｉ層の形成時のシード層としての役割を有する。Ｃｕ層形成後の状態を示す写真を図３に示す。この工程では、基板全面に蒸着を行っているが、Ｃｕ層はＮ+Ｓｉ基板１０が露出する領域に主に形成され、フロロカーボン層１２上には殆ど形成されなかった。この後、フロロカーボン層１２に存在するＣｕを除去するために、５％の過硫酸アンモニウムからなるエッチャントを用いて、室温（約２０℃）で３０秒間、Ｎ+Ｓｉ基板１０をエッチング処理した。
【００３３】
次いで、電解メッキ法により、ベース部１及びビーム部２に対応する厚さ約１μｍのＮｉ層を形成した。電解メッキ法は、スルフォミン酸ニッケル（５１４ｇ／L），塩化ニッケル（１０ｇ／L）、及びホウ酸（３０ｇ／L）の水溶液からなるメッキ液に、Ｎ+Ｓｉ基板１０とＮｉ電極を浸漬し、基板と電極間に０．５Ａの電流を１２分間流すことで行った。Ｎｉ層は、Ｃｕ層上に主に形成され、フロロカーボン層１２上には殆ど形成されなかった。
以上の工程を経ることで、図１に示す金属パターンを形成できた。得られた金属パターンの状態を示す写真を図４に示した。図４から、Ｎｉ層はＮ+Ｓｉ基板１０上に殆ど存在せず、所望の金属パターンが得られることが分かった。
【００３４】
実施例２
実施例１で得られた金属パターンを基板上に転写することでカンチレバーを備えたマイクロマシンを図５（ａ）〜（ｅ）の手順で製造した。
まず、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタリレート：シグマアドリッチ社製、平均分子量１２万）とＴｉＯ2ナノ微粒子（日本エアロゾル社製ＡＥＲＯＸＩＤＥ  Ｐ２５）とを、重量比で１０ｇ：０．０５ｇの割合で、溶媒としてのシクロヘキサノンに溶解及び分散させて、ＰＭＭＡ溶液を得た。得られたＰＭＭＡ溶液を石英基板（ダミー基板）２１上にスピンコートすることで厚さ１．０μｍのＴｉＯ2／ＰＭＭＡ層２２を形成した。
【００３５】
石英基板２１上のＴｉＯ2／ＰＭＭＡ層２２と、Ｎ+Ｓｉ基板１０の金属パターンとを接触させた後、プレス機を用いて、両基板を１５５℃に加熱しながら１．１ＭＰａの圧力で５分間プレスした（図５（ａ））。
プレス後、Ｎ+Ｓｉ基板１０のみを引っ張ることで、Ｎ+Ｓｉ基板１０を金属パターンとの界面から剥離することで除去した（図５（ｂ））。剥離力は２００ｇｆであった。
【００３６】
次に、金属パターンを形成することを望むＳｉ基板（主基板）２３上に塗布法により厚さ１０μｍのレジスト層を形成した。レジスト層は、ＳＵ−８を用いた。得られたレジスト層を、フォトリソグラフィー法により、金属パターンのベース部１と同一パターンのレジスト層２４に整形した。この後、Ｓｉ基板２３のレジスト層２４と、ダミー基板の金属パターンのベース部１とが整合するように接触させた後、プレス機を用いて、両基板を１９０℃に加熱しながら８ＭＰａの圧力で１５分間プレスした（図５（ｃ））。
【００３７】
次に、ダミー基板の裏面側から水銀ランプ（セン特殊光源社製光表面処理装置、ＰＬ―１６−１１０，１１０Ｗ低圧水銀ランプを内蔵）を用いてＵＶ光を１２０分間照射することで、ＴｉＯ2／ＰＭＭＡ層２２を構成するＰＭＭＡを分解させた。この分解により、ＴｉＯ2／ＰＭＭＡ層２２と金属パターンとを容易に剥離できた（図５（ｅ））。また、剥離によりＳｉ基板２３上にレジスト層２４を介して金属パターンを有する図６に示すマイクロマシンを形成できた。得られたマイクロマシンのビーム部２周辺の写真を図７に示す。図７から、良好な加工性でビーム部２を備えた金属パターンを転写できていることが分かった。
【００３８】
実施例３
フロロカーボン層１２を有するＮ+Ｓｉ基板１０は、金属パターンの形成の際のマスター基板として複数回使用できた。更に、複数回使用すると、フロロカーボン層１２に亀裂や磨耗等のダメージが入ることがあった。ダメージを以下のようにして回復できた。
まず、実施例１でフロロカーボン層１２を形成する際に使用したレジストをＮ+Ｓｉ基板１０全面にスピンコート法により塗布する。ここで、レジストはフロロカーボン層１２からはじかれ、Ｎ+Ｓｉ基板１０が露出した部分のみに塗布された。レジスト層は、ＳＵ−８を用いた。この状態の写真を図８に示す。図８から、レジスト層がフロロカーボン層１２以外の部分に形成されていることが分かった。
【００３９】
次に、得られたレジスト層をマスクとしてパーフルオロヘキサンを用いてフロロカーボン層１２を除去し、新たに実施例１と同様にして、Ｎ+Ｓｉ基板１０が露出する領域にフロロカーボンを保持させた。この後、レジスト層を除去することで、ダメージのない新たなフロロカーボン層１２を、フォトリソグラフィー法を用いることなく形成できた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の方法により製造される金属パターンの概略平面図である。
【図２】本発明の金属パターンの製造方法の概略工程断面図である。
【図３】実施例１のＣｕ層形成後の状態を示す写真である。
【図４】実施例１で得られた金属パターンの状態を示す写真である。
【図５】実施例２のマイクロマシンの製造方法の概略工程断面図である。
【図６】実施例２のマイクロマシンの概略斜視図である。
【図７】実施例２のマイクロマシンの写真である。
【図８】実施例３のレジスト層形成時の状態を示す写真である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ベース部
２  ビーム部
１０  Ｎ+Ｓｉ基板
１１ａ、１１ｂ、２４  レジスト層
１２  フロロカーボン層
２１  石英基板
２２  ＴｉＯ2／ＰＭＭＡ層
２３  Ｓｉ基板
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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