JPH05148369A - 寸法比の大きい微小パターン構造体の製造方法 - Google Patents
寸法比の大きい微小パターン構造体の製造方法Info
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- JPH05148369A JPH05148369A JP4036310A JP3631092A JPH05148369A JP H05148369 A JPH05148369 A JP H05148369A JP 4036310 A JP4036310 A JP 4036310A JP 3631092 A JP3631092 A JP 3631092A JP H05148369 A JPH05148369 A JP H05148369A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い感放射線性を示し、Ｘ線の作用下に解重
合され、これにより特殊な現像剤で選択的に溶解洗除さ
れることができ、さらに簡単に、例えば射出成形、プレ
ス成形、押出成形、注下成形により微小パターン構造体
材料の作製が可能であり、膨潤、亀裂、欠損をもたらさ
ない重合体を見出すこと。 【構成】 重合体をＸ線源からの高エネルギー平行放射
線に対して画像形成露出することにより寸法比の大きい
微小パターン構造体を製造する方法であって、重合体と
してオキシメチレン単独重合体もしくはオキシメチレン
共重合体を使用することを特徴とする方法。
合され、これにより特殊な現像剤で選択的に溶解洗除さ
れることができ、さらに簡単に、例えば射出成形、プレ
ス成形、押出成形、注下成形により微小パターン構造体
材料の作製が可能であり、膨潤、亀裂、欠損をもたらさ
ない重合体を見出すこと。 【構成】 重合体をＸ線源からの高エネルギー平行放射
線に対して画像形成露出することにより寸法比の大きい
微小パターン構造体を製造する方法であって、重合体と
してオキシメチレン単独重合体もしくはオキシメチレン
共重合体を使用することを特徴とする方法。
Description
【０００１】
【従来技術】本発明は重合体ないし重合体混合物を放射
線に対し画像形成露出し、次いで適当な現像剤で現像す
ることにより高い寸法比を有する、すなわちミクロン範
囲の横方向寸法に対し、著しく大きいパターン高さ（深
さ）寸法を有する微小パターン成形体の製造に関するも
のである。
線に対し画像形成露出し、次いで適当な現像剤で現像す
ることにより高い寸法比を有する、すなわちミクロン範
囲の横方向寸法に対し、著しく大きいパターン高さ（深
さ）寸法を有する微小パターン成形体の製造に関するも
のである。
【０００２】
【技術的背景および従来技術】マイクロエレクトロニク
スの発展は、相次ぐ微小化、集積化により展望し難い多
種多様な新規製品およびこれに対応する技術をもたらす
ことを示している。マイクロエレクトロニクスは、ここ
何年かにわたり他の産業分野に比し、微小化について突
出した優位性を獲得するに至っており、これはことに微
小機械工学、集積光学的分野において顕著である。これ
らの技術はマイクロエレクトロニクスと結合して、予想
もできない多数のエレクトロニクス的、光学的、生物学
的、機械工学的作用素子を開発するものと考えられる。
スの発展は、相次ぐ微小化、集積化により展望し難い多
種多様な新規製品およびこれに対応する技術をもたらす
ことを示している。マイクロエレクトロニクスは、ここ
何年かにわたり他の産業分野に比し、微小化について突
出した優位性を獲得するに至っており、これはことに微
小機械工学、集積光学的分野において顕著である。これ
らの技術はマイクロエレクトロニクスと結合して、予想
もできない多数のエレクトロニクス的、光学的、生物学
的、機械工学的作用素子を開発するものと考えられる。
【０００３】微小技術の非エレクトロニクス部品、シス
テム構成要素、下位システムにおいては、当然のことな
がら半導体技術の極めて有効な大量生産方式が広範囲に
とり入れられている。同時にまた機械工学的分野におけ
る精密技術の古典的手法に習熟して、対応して変形され
た半導体大量生産方法と合体させる研究をし、これによ
り珪素基板技術の挾隘な範囲を脱却して、形態および材
料の多様性に立脚した新しい開発可能性を検討する必要
がある。この必要性は、例えばリトグラフィー（Ｌｉｔ
ｈｏｇｒａｐｈｉｅ）、電気鋳造（Ｇａｌｖａｎｏｆｏ
ｒｍｕｎｇ）および型成形（Ａｂｆｏｒｍｕｎｇ）の製
造工程から構成され、ケルンフォルシュングスツェント
ルム、カルルスルーエ（ｋｆｋ）において開発された、
いわゆるＬＩＧＡ法により充足された。これは合成樹
脂、金属およびセラミック材料から成る、大きい寸法比
を有する、すなわちミクロン範囲の横方向寸法に対し数
百ミクロンに達するパターン高さ（深さ）を有する微小
パターン成形体の製造を可能にした。
テム構成要素、下位システムにおいては、当然のことな
がら半導体技術の極めて有効な大量生産方式が広範囲に
とり入れられている。同時にまた機械工学的分野におけ
る精密技術の古典的手法に習熟して、対応して変形され
た半導体大量生産方法と合体させる研究をし、これによ
り珪素基板技術の挾隘な範囲を脱却して、形態および材
料の多様性に立脚した新しい開発可能性を検討する必要
がある。この必要性は、例えばリトグラフィー（Ｌｉｔ
ｈｏｇｒａｐｈｉｅ）、電気鋳造（Ｇａｌｖａｎｏｆｏ
ｒｍｕｎｇ）および型成形（Ａｂｆｏｒｍｕｎｇ）の製
造工程から構成され、ケルンフォルシュングスツェント
ルム、カルルスルーエ（ｋｆｋ）において開発された、
いわゆるＬＩＧＡ法により充足された。これは合成樹
脂、金属およびセラミック材料から成る、大きい寸法比
を有する、すなわちミクロン範囲の横方向寸法に対し数
百ミクロンに達するパターン高さ（深さ）を有する微小
パターン成形体の製造を可能にした。
【０００４】このリガ（ＬＩＧＡ）法はリトグラフ法に
より、さらに大きいパターン高さ（深さ）を有する精密
な第１次パターン構造体を作製し、このパターンを１回
もしくは多数回の型成形法により大量複製するという構
想を基礎とするものである。この作製構想は、ことに形
態、使用材料あるいはさらに個数と関係し、個々の作製
工程の種類および順序を拘束する、それぞれの微小パタ
ーン構造体により与えられるパターン稜縁状態に弾力的
に適合され得る。
より、さらに大きいパターン高さ（深さ）を有する精密
な第１次パターン構造体を作製し、このパターンを１回
もしくは多数回の型成形法により大量複製するという構
想を基礎とするものである。この作製構想は、ことに形
態、使用材料あるいはさらに個数と関係し、個々の作製
工程の種類および順序を拘束する、それぞれの微小パタ
ーン構造体により与えられるパターン稜縁状態に弾力的
に適合され得る。
【０００５】リガ法による金属性微小パターン構造体の
典型的作製方法は、多数の工程を有する。
典型的作製方法は、多数の工程を有する。
【０００６】第１工程においては、導電性基板上の１ミ
クロンから数百ミクロンの厚さの重合体層を、Ｘ線マス
クを介して高さエネルギーの平行Ｘ線に露出する。この
Ｘ線はいわゆるシンクロトロン放射線であって、エレク
トロンシンクロトロンないし電子貯蔵リングにおいて生
起せしめられる。
クロンから数百ミクロンの厚さの重合体層を、Ｘ線マス
クを介して高さエネルギーの平行Ｘ線に露出する。この
Ｘ線はいわゆるシンクロトロン放射線であって、エレク
トロンシンクロトロンないし電子貯蔵リングにおいて生
起せしめられる。
【０００７】この放射線露出により重合体ないしその混
合物の選択された現像剤に対する溶解性が高められ、露
出帯域は現像剤により洗除され、導電性基板上にレリー
フ様の重合体パターンが形成される。
合物の選択された現像剤に対する溶解性が高められ、露
出帯域は現像剤により洗除され、導電性基板上にレリー
フ様の重合体パターンが形成される。
【０００８】次工程において基板とその上の重合体パタ
ーンとの間の金属板が電気的に腐蝕され、重合体レリー
フに対して補足的な金属パターンが形成される。この金
属腐蝕処理は厚い金属層が重合体パターンに達するまで
行われ、これにより一体的材料から安定した微小パター
ン構造体が得られ、これは次工程において合成樹脂によ
る塑造成形のための型として使用され得る。
ーンとの間の金属板が電気的に腐蝕され、重合体レリー
フに対して補足的な金属パターンが形成される。この金
属腐蝕処理は厚い金属層が重合体パターンに達するまで
行われ、これにより一体的材料から安定した微小パター
ン構造体が得られ、これは次工程において合成樹脂によ
る塑造成形のための型として使用され得る。
【０００９】このようにして得られる合成樹脂パターン
構造体は、そのまま最終製品として使用されるか、ある
いは金属鋳造法によりさらに電気鋳造法のための原型と
して使用され得る。このような原型も多数製造可能であ
る。
構造体は、そのまま最終製品として使用されるか、ある
いは金属鋳造法によりさらに電気鋳造法のための原型と
して使用され得る。このような原型も多数製造可能であ
る。
【００１０】上述した製造方法は、必要に応じ特殊な微
小パターンに適用され、各種各様の微小パターンが形成
され得る。重要な微小パターン製品は加速、排出、超可
聴音、湿分測定用センサ、マイクロエレクトロニクス用
マイクロモータ、空気圧マイクロ素子、マイクロステッ
カー、光学的マイクロ素子、グラスファバ光学素子、マ
イクロ電極、紡糸ノズル、マイクロフィルタ、プレーン
ベアリング、薄膜などである。
小パターンに適用され、各種各様の微小パターンが形成
され得る。重要な微小パターン製品は加速、排出、超可
聴音、湿分測定用センサ、マイクロエレクトロニクス用
マイクロモータ、空気圧マイクロ素子、マイクロステッ
カー、光学的マイクロ素子、グラスファバ光学素子、マ
イクロ電極、紡糸ノズル、マイクロフィルタ、プレーン
ベアリング、薄膜などである。
【００１１】リガ法の本質的工程は使用される重合体の
放射線による正確なパターン形成である。リガ法の主な
実施可能性は簡単な微小パターンに関し、特別に製造さ
れるポリメチルメタクリレート（以下においてＰＭＭＡ
と称する）で検証され得る。
放射線による正確なパターン形成である。リガ法の主な
実施可能性は簡単な微小パターンに関し、特別に製造さ
れるポリメチルメタクリレート（以下においてＰＭＭＡ
と称する）で検証され得る。
【００１２】寸法比の大きい複雑な３次元パターンの変
換の場合には、ＰＭＭＡの弱い感Ｘ線性は、高額のＸ線
放射コストを必要とする。
換の場合には、ＰＭＭＡの弱い感Ｘ線性は、高額のＸ線
放射コストを必要とする。
【００１３】さらに放射線に露出された重合体の現像に
際し、非露出領域は現像剤により膨潤し、微細なパター
ンは破壊される可能性がある。また重合体の膨潤領域は
乾燥により亀裂をもたらすおそれがあり、電気鋳造によ
り使用不能の微小パターン構造体がもたらされる。この
問題の原因はＰＭＭＡの高度の感溶媒性に在る。
際し、非露出領域は現像剤により膨潤し、微細なパター
ンは破壊される可能性がある。また重合体の膨潤領域は
乾燥により亀裂をもたらすおそれがあり、電気鋳造によ
り使用不能の微小パターン構造体がもたらされる。この
問題の原因はＰＭＭＡの高度の感溶媒性に在る。
【００１４】また重合体の機械的安定特性もリガ法用に
改善されるべきである。微小パターン構造体の電鍍に際
しては高温がもたらされ、これが寸法比の大きい特別に
深度の大きいパターンを部分的に損壊するおそれがあ
る。このようなパターンは、もはや型成形処理には付さ
れ得ない。
改善されるべきである。微小パターン構造体の電鍍に際
しては高温がもたらされ、これが寸法比の大きい特別に
深度の大きいパターンを部分的に損壊するおそれがあ
る。このようなパターンは、もはや型成形処理には付さ
れ得ない。
【００１５】本発明の課題は、上述した従来技術の欠点
を示さない適当な重合体を見出すことである。ここで云
う適当な重合体は、高い感Ｘ線性を示し、Ｘ線の作用下
に解重合され、これにより特殊な現像剤で選択的に洗除
されることができ、さらに簡単に、例えば射出成形、プ
レス成形、押出成形、注下成形によりパターン構造体材
料の製造が可能であり、膨潤、亀裂、欠損をもたらさな
い重合体である。
を示さない適当な重合体を見出すことである。ここで云
う適当な重合体は、高い感Ｘ線性を示し、Ｘ線の作用下
に解重合され、これにより特殊な現像剤で選択的に洗除
されることができ、さらに簡単に、例えば射出成形、プ
レス成形、押出成形、注下成形によりパターン構造体材
料の製造が可能であり、膨潤、亀裂、欠損をもたらさな
い重合体である。
【００１６】
【発明の要約】しかるに上述の課題は、意外にもオキシ
メチレン単独重合体ないしオキシメチレン共重合体の使
用により解決されることが見出された。
メチレン単独重合体ないしオキシメチレン共重合体の使
用により解決されることが見出された。
【００１７】微小パターン成形体製造のためにポリオキ
シメチレンを使用し、上述リガ法についても必要な大き
い寸法比、すなわちパターンの横方向に対し著しく大寸
法のパターン高さ（深さ）がこれによりもたらされるこ
とは全く予想され得なかったところであり、公知文献か
らも全く推測し得なかったところである。
シメチレンを使用し、上述リガ法についても必要な大き
い寸法比、すなわちパターンの横方向に対し著しく大寸
法のパターン高さ（深さ）がこれによりもたらされるこ
とは全く予想され得なかったところであり、公知文献か
らも全く推測し得なかったところである。
【００１８】本発明の対象は重合体をＸ線源からの高エ
ネルギー平行放射線に対して画像形成露出することによ
り寸法比の大きい微小パターン構造体を製造する方法で
あって、重合体としてオキシメチレン単独重合体もしく
はオキシメチレン共重合体を使用することを特徴とする
方法である。
ネルギー平行放射線に対して画像形成露出することによ
り寸法比の大きい微小パターン構造体を製造する方法で
あって、重合体としてオキシメチレン単独重合体もしく
はオキシメチレン共重合体を使用することを特徴とする
方法である。
【００１９】この高エネルギー平行放射線として、シン
クロトロン放射線を使用するのが好ましい。
クロトロン放射線を使用するのが好ましい。
【００２０】オキシメチレン単独重合体もしくは共重合
体は、射出成形、押出成形および／あるいはプレス成形
により、担体上に２０００μｍまでの厚さに層形成され
る。
体は、射出成形、押出成形および／あるいはプレス成形
により、担体上に２０００μｍまでの厚さに層形成され
る。
【００２１】なおオキシメチレン単独重合体もしくはオ
キシメチレン共重合体をシンクロトロン放射線に対して
画像形成露出し、選択的現像剤で処理して１０μｍの横
方向寸法に対し５０から２０００μｍの深度でパターン
形成することを特徴とする微小パターン構造体作製方法
も本発明の対象である。
キシメチレン共重合体をシンクロトロン放射線に対して
画像形成露出し、選択的現像剤で処理して１０μｍの横
方向寸法に対し５０から２０００μｍの深度でパターン
形成することを特徴とする微小パターン構造体作製方法
も本発明の対象である。
【００２２】
【発明の構成】本明細書において大きい寸法比と称する
のはパターンないしレリーフの横方向に対する高さ、あ
るいは最大限パターン高さ対最小限横方向の割合が著し
く大きいことを意味する。本発明方法においてこの寸法
比は、一般的に１０：１から１０００：１、ことに５
０：１から１００：１に達する。
のはパターンないしレリーフの横方向に対する高さ、あ
るいは最大限パターン高さ対最小限横方向の割合が著し
く大きいことを意味する。本発明方法においてこの寸法
比は、一般的に１０：１から１０００：１、ことに５
０：１から１００：１に達する。
【００２３】放射線は本発明方法においてＸ線源から高
エネルギー平行放射線であって、その波長は０．１から
１０ｎｍ、ことに０．１から１．０ｎｍの範囲であるの
が好ましい。
エネルギー平行放射線であって、その波長は０．１から
１０ｎｍ、ことに０．１から１．０ｎｍの範囲であるの
が好ましい。
【００２４】このような放射線照射は、例えばベリリウ
ムもしくはポリイミドシート（例えばデュポン社のＫａ
ｐｔｏｎ（商標登録）のような特殊な吸収材を備えたシ
ンクロトロンにおいて、２００から２０００ｍＡの消費
量で行われる。
ムもしくはポリイミドシート（例えばデュポン社のＫａ
ｐｔｏｎ（商標登録）のような特殊な吸収材を備えたシ
ンクロトロンにおいて、２００から２０００ｍＡの消費
量で行われる。
【００２５】放射線量はシンクロトロンから分岐された
エレクトロン貯蔵リングにおけるエレクトロンエネルギ
ーにより相違するが、一般的には１．６から２．３Ｇｅ
ｖである。
エレクトロン貯蔵リングにおけるエレクトロンエネルギ
ーにより相違するが、一般的には１．６から２．３Ｇｅ
ｖである。
【００２６】画像形成露出は慣用の特殊なＸ線マスク、
例えばチタン担体シートに全吸収組織を施したものを使
用して行われる。
例えばチタン担体シートに全吸収組織を施したものを使
用して行われる。
【００２７】本発明方法においては重合体としてオキシ
メチレン単独重合体もしくは共重合体が使用される。
メチレン単独重合体もしくは共重合体が使用される。
【００２８】このポリオキシメチレンおよびその製造方
法自体は公知であって、例えば１９６３年、シュツット
ガルトのゲオルク、チーメ、フェルラーク社刊メトーデ
ン、デル、オルガニッシェン、ヘミー（ホウベン、ワイ
ル）ＸＩＶ／２巻４０４から４１０頁ないしＥ２０巻
（１９８７年）１３９０から１３９８頁に記載されてい
る。その感光性および光化学的方法によりγ−線の作用
下に得られる反応生成物も研究されており、テキサス州
ワコーのベイラー大学化学部マルコルム、ドウル著ザ、
ラディエイション、ケミストリー、オブ、マクロモレキ
ュールズ（１９７３年、ニューヨーク、ロンドンのアカ
デミック、プレス社刊）ＩＩ巻１８７頁以降に記載され
ている。
法自体は公知であって、例えば１９６３年、シュツット
ガルトのゲオルク、チーメ、フェルラーク社刊メトーデ
ン、デル、オルガニッシェン、ヘミー（ホウベン、ワイ
ル）ＸＩＶ／２巻４０４から４１０頁ないしＥ２０巻
（１９８７年）１３９０から１３９８頁に記載されてい
る。その感光性および光化学的方法によりγ−線の作用
下に得られる反応生成物も研究されており、テキサス州
ワコーのベイラー大学化学部マルコルム、ドウル著ザ、
ラディエイション、ケミストリー、オブ、マクロモレキ
ュールズ（１９７３年、ニューヨーク、ロンドンのアカ
デミック、プレス社刊）ＩＩ巻１８７頁以降に記載され
ている。
【００２９】本発明方法に適するポリオキシメチレン
は、ホルムアルデヒド単独重合体あるいはホルムアルデ
ヒドあるいはトリオキサンと、ブタンジオールホルマー
ルのような環式および／あるいは直鎖ホルマールあるい
はエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドのような
エポキシドとの共重合体である。単独重合体は一般にエ
ステル基、エーテル基のような熱的に安定な末端基を有
する。ホルムアルデヒドあるいはトリオキサンの共重合
体はオキシメチレン基を５０％以上、ことに７５％以上
含有するのが好ましい。ことに、ブタンジホルマールあ
るいはエチレンオキサイドのようなコモノマーの少なく
とも０．１％の基が少なくとも２個の隣接炭素原子を連
鎖中に有するような共重合体が好ましい。工業的にこと
に重要な共重合体は、１から１０重量％のコモノマーを
有するポリオキシメチレンであって、このような共重合
体は、それ自体公知の態様でトリオキサンと適当なコモ
ノマー、例えばエチレンオキサイド、１，３−ジオキソ
ラン、１，３−ジオキサン、１，３−ジオキサシクロヘ
プタンのような環式もしくはアセタール、ポリジオキソ
ラン、ポリブタンジオールホルマールのような直鎖オリ
ゴホルマールないしポリホルマールとの陽イオン共重合
により得られる。使用されるポリオキシメチレンは、原
則的に数平均分子量Ｍn ２０００から１０００００、こ
とに１００００から１０００００、ＤＩＮ５３７３５に
よる１９０℃、２１．１７ＮにおけるＭＦＩ０．５から
２００、ことに１から１００を示すものが好ましい。ト
リオキサンと、１から１０モル％のエチレンオキサイ
ド、１，３−ジオキソランあるいはブタンジオールホル
マールとの共重合体が重要である。
は、ホルムアルデヒド単独重合体あるいはホルムアルデ
ヒドあるいはトリオキサンと、ブタンジオールホルマー
ルのような環式および／あるいは直鎖ホルマールあるい
はエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドのような
エポキシドとの共重合体である。単独重合体は一般にエ
ステル基、エーテル基のような熱的に安定な末端基を有
する。ホルムアルデヒドあるいはトリオキサンの共重合
体はオキシメチレン基を５０％以上、ことに７５％以上
含有するのが好ましい。ことに、ブタンジホルマールあ
るいはエチレンオキサイドのようなコモノマーの少なく
とも０．１％の基が少なくとも２個の隣接炭素原子を連
鎖中に有するような共重合体が好ましい。工業的にこと
に重要な共重合体は、１から１０重量％のコモノマーを
有するポリオキシメチレンであって、このような共重合
体は、それ自体公知の態様でトリオキサンと適当なコモ
ノマー、例えばエチレンオキサイド、１，３−ジオキソ
ラン、１，３−ジオキサン、１，３−ジオキサシクロヘ
プタンのような環式もしくはアセタール、ポリジオキソ
ラン、ポリブタンジオールホルマールのような直鎖オリ
ゴホルマールないしポリホルマールとの陽イオン共重合
により得られる。使用されるポリオキシメチレンは、原
則的に数平均分子量Ｍn ２０００から１０００００、こ
とに１００００から１０００００、ＤＩＮ５３７３５に
よる１９０℃、２１．１７ＮにおけるＭＦＩ０．５から
２００、ことに１から１００を示すものが好ましい。ト
リオキサンと、１から１０モル％のエチレンオキサイ
ド、１，３−ジオキソランあるいはブタンジオールホル
マールとの共重合体が重要である。
【００３０】ポリオキシメチレンは一般的に酸に敏感で
あることが知られているが、放射線非露出利用的の溶解
除去をもたらすことなく、露出領域のみが選択的に洗除
され得る。これにより得られる微小パターン構造体は、
西独特許３０３９１１０号明細書にＰＭＭＡ用として記
載されているようなＧＧ現像剤にくらべて、同等の放射
線照射条件下において、はるかに高深度のパターンを形
成し得る。また塩基による現像の場合にも、放射線露出
領域の選択的洗除が行われるが、形成されるパターン深
度は酸により現像でもたらされる深度には達しない。こ
れを補強するため現像剤の使用と超音波とを組合わせる
ことができる。このような処理条件下において、超音波
を使用しない場合にくらべて大きなパターン深度をもた
らすことができる。
あることが知られているが、放射線非露出利用的の溶解
除去をもたらすことなく、露出領域のみが選択的に洗除
され得る。これにより得られる微小パターン構造体は、
西独特許３０３９１１０号明細書にＰＭＭＡ用として記
載されているようなＧＧ現像剤にくらべて、同等の放射
線照射条件下において、はるかに高深度のパターンを形
成し得る。また塩基による現像の場合にも、放射線露出
領域の選択的洗除が行われるが、形成されるパターン深
度は酸により現像でもたらされる深度には達しない。こ
れを補強するため現像剤の使用と超音波とを組合わせる
ことができる。このような処理条件下において、超音波
を使用しない場合にくらべて大きなパターン深度をもた
らすことができる。
【００３１】現像剤としてはフェノールも同様に好まし
く、これにより放射線露出領域が選択的に溶解除去され
る。このパターン深度は、同様の放射線露出条件下にお
いて、ＰＭＭＡの場合よりも著しく大きくなされる。
く、これにより放射線露出領域が選択的に溶解除去され
る。このパターン深度は、同様の放射線露出条件下にお
いて、ＰＭＭＡの場合よりも著しく大きくなされる。
【００３２】使用されるポリオキシメチレンは放射線露
出前においても、また放射線露出／現像後においても、
リガ法で使用された電気鍍金条件に対する安定性の試験
が行われたが、使用された試料では好ましくない変化は
全く認められなかった。これは放射線照射されない試料
と対比して機械的テストにより確認されたものである。
すなわち形成されるパターンは横方向が１０μｍ以下で
あるのに対しパターン最大深度は数百μｍに達し、しか
も何の欠点も示さなかった。
出前においても、また放射線露出／現像後においても、
リガ法で使用された電気鍍金条件に対する安定性の試験
が行われたが、使用された試料では好ましくない変化は
全く認められなかった。これは放射線照射されない試料
と対比して機械的テストにより確認されたものである。
すなわち形成されるパターンは横方向が１０μｍ以下で
あるのに対しパターン最大深度は数百μｍに達し、しか
も何の欠点も示さなかった。
【００３３】重合体には熱酸化分解に対する安定剤、核
化剤、共安定剤をそれぞれ２％以下の量で添加し得る。
化剤、共安定剤をそれぞれ２％以下の量で添加し得る。
【００３４】前述したように微小パターン構造体製造の
ため、オキシメチレンの単独重合もしくは共重合体は、
顆粒もしくは粉末状態で、慣用の態様で例えばプレス成
形、射出成形および／あるいは押出成形により２０から
２４０℃の温度において、導電性金属、例えばニッケ
ル、銅、スチールのシート、あるいは場合によりこれを
さらに他の金属ないし金属酸化物、例えばチタン層で被
覆したシート上に成層される。場合により特殊な接着剤
ないし接着助剤を使用することもできる。この金属担体
上のオキシメチレン単独重合体ないし共重合体層の厚さ
は、一般的に２０から２０００μｍ、好ましくは５０か
ら８００μｍ、ことに１００から５００μｍの範囲にな
される。この単独重合体ないし共重合層の表面はできる
だけ平滑にすることが望ましい。
ため、オキシメチレンの単独重合もしくは共重合体は、
顆粒もしくは粉末状態で、慣用の態様で例えばプレス成
形、射出成形および／あるいは押出成形により２０から
２４０℃の温度において、導電性金属、例えばニッケ
ル、銅、スチールのシート、あるいは場合によりこれを
さらに他の金属ないし金属酸化物、例えばチタン層で被
覆したシート上に成層される。場合により特殊な接着剤
ないし接着助剤を使用することもできる。この金属担体
上のオキシメチレン単独重合体ないし共重合体層の厚さ
は、一般的に２０から２０００μｍ、好ましくは５０か
ら８００μｍ、ことに１００から５００μｍの範囲にな
される。この単独重合体ないし共重合層の表面はできる
だけ平滑にすることが望ましい。
【００３５】放射線に対する画像形成露出の後に、適当
な現像剤、例えばフェノールのような有機溶媒あるいは
塩酸もしくは硝酸の約１０％水溶液のような鉱酸溶液で
５０から１５０℃の温度において洗除、現像される。
な現像剤、例えばフェノールのような有機溶媒あるいは
塩酸もしくは硝酸の約１０％水溶液のような鉱酸溶液で
５０から１５０℃の温度において洗除、現像される。
【００３６】これにより６００μｍまでの溶解、洗除が
もたらされ、これにより得られる微小パターン構造体は
尖鋭、急勾配のパターン稜縁をおよび平滑壁面を示し、
電鍍浴、すなわち酸性の銅ないしニッケル鍍金浴に対す
る良好な酸性を有する。２０から６０℃の電鍍浴に２４
時間以上浸漬しても何の変化も示さない。
もたらされ、これにより得られる微小パターン構造体は
尖鋭、急勾配のパターン稜縁をおよび平滑壁面を示し、
電鍍浴、すなわち酸性の銅ないしニッケル鍍金浴に対す
る良好な酸性を有する。２０から６０℃の電鍍浴に２４
時間以上浸漬しても何の変化も示さない。
【００３７】以下の実施例、対比例において本発明をさ
らに具体的に説明し、従来技術に対するその有利性を実
証するが、ここで使用される部、パーセントは特に明示
されない限り重量部、重量％である。
らに具体的に説明し、従来技術に対するその有利性を実
証するが、ここで使用される部、パーセントは特に明示
されない限り重量部、重量％である。
【００３８】実施例１ トリオキサンおよびブタンジオールホルマールから形成
される共重合体（例えばＢＡＳＦ社のＵｌｔｒａｆｏｒ
ｍ（登録商標）から成る試料（３０×１０×２ｍｍ）を
銅線マスクを介してシンクロトロンで放射線（１６００
ｍＡ）に対し画像形成露出した。次いでフェノールによ
り９０℃／１０分の現像を行った。得られたパターンの
深度は４８０μｍであった。
される共重合体（例えばＢＡＳＦ社のＵｌｔｒａｆｏｒ
ｍ（登録商標）から成る試料（３０×１０×２ｍｍ）を
銅線マスクを介してシンクロトロンで放射線（１６００
ｍＡ）に対し画像形成露出した。次いでフェノールによ
り９０℃／１０分の現像を行った。得られたパターンの
深度は４８０μｍであった。
【００３９】対比例１ ＰＭＭＡの試料を使用し、同じ１６００ｍＡＫ放射線露
出を行ったが、溶解、洗除深度は５０μｍに止まった
（Ｇ、Ｇ現像剤）。
出を行ったが、溶解、洗除深度は５０μｍに止まった
（Ｇ、Ｇ現像剤）。
【００４０】実施例２ アセチル末端基を有するオキシメチレン単独重合体（デ
ュポン社のＤｅｌｒｉｎ（登録商標）５００ＮＣ）から
成る試料（３０×１０×２ｍｍ）をシンクロトロンによ
り１６００ｍＡで放射線処理し、ＨＣｌ １０％水溶液
により８０℃／１０分の現像を行ったところ、４４０μ
ｍのパターン深度が達成された。
ュポン社のＤｅｌｒｉｎ（登録商標）５００ＮＣ）から
成る試料（３０×１０×２ｍｍ）をシンクロトロンによ
り１６００ｍＡで放射線処理し、ＨＣｌ １０％水溶液
により８０℃／１０分の現像を行ったところ、４４０μ
ｍのパターン深度が達成された。
【００４１】対比例２ ＰＭＭＡから成る同様の試料を使用し、実施例２におけ
ると同様の処理を行ったが、パターン深度は５０μｍに
過ぎなかった。
ると同様の処理を行ったが、パターン深度は５０μｍに
過ぎなかった。
【００４２】実施例３ トリオキサンとエチレンオキサイドすら成る共重合体
（ヘキスト社のＨｏｓｔａｆｏｒｍ（登録商標）Ｃ９０
２１）の試料（３０×１０×２ｍｍ）を銅線マスクを介
してシンクロトロン（１６００ｍＡ）により放射線画像
形成露出し、フェノールにより９０℃／１０分で現像し
たところ６６０μｍ深度のパターンが形成された。
（ヘキスト社のＨｏｓｔａｆｏｒｍ（登録商標）Ｃ９０
２１）の試料（３０×１０×２ｍｍ）を銅線マスクを介
してシンクロトロン（１６００ｍＡ）により放射線画像
形成露出し、フェノールにより９０℃／１０分で現像し
たところ６６０μｍ深度のパターンが形成された。
【００４３】対比例３ ＰＭＭＡから成る同様の試料を実施例３と同様にして処
理したが、わずかに５０μｍのパターン深度に止まっ
た。
理したが、わずかに５０μｍのパターン深度に止まっ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター、ヘセル ドイツ連邦共和国、6707、シフアーシユタ ツト、ザリールシユトラーセ、71 (72)発明者 ゲールハルト、ホフマン ドイツ連邦共和国、6701、オターシユタツ ト、パペルシユトラーセ、22 (72)発明者 ユルゲン、ランゲン ドイツ連邦共和国、5300、ボン、３、ア ム、ヘレンガルテン、65
Claims (5)
- 【請求項１】 重合体をＸ線源からの高エネルギー平行
放射線に対して画像形成露出することにより寸法比の大
きい微小パターン構造体を製造する方法であって、重合
体としてオキシメチレン単独重合体もしくはオキシメチ
レン共重合体を使用することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項（１）による製造方法であって、
高エネルギー平行放射線としてシンクロトロン放射線を
使用することを特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項（１）あるいは（２）による製造
方法であって、オキシメチレン単独重合体もしくはオキ
シメチレン共重合体を、射出成形、押出成形および／あ
るいはプレス成形により担体上に２０００μｍまでの厚
さで層形成することを特徴とする方法。 - 【請求項４】 オキシメチレン単独重合体もしくはオキ
シメチレン共重合体をシンクロトロン放射線に対して画
像形成露出し、選択的現像剤で処理して１０μｍの横方
向寸法に対し５０から２０００μｍの深度でパターン形
成することを特徴とする微小パターン構造体作製方法。 - 【請求項５】 請求項（４）による製造方法であって、
選択的現像剤としてフェノールあるいは鉱酸水溶液を使
用することを特徴とする方法。
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| DE4107851A DE4107851A1 (de) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | Verfahren zur herstellung von mikroformkoerpern mit hohem aspektverhaeltnis |
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Cited By (1)
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1993
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