JP5804726B2 - 微細構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)導電性の基板表面に感光性樹脂の層を形成する第1工程。
(2)前記感光性樹脂の層を露光および現像することで前記基板表面の一部を露出させ、前記感光性樹脂の構造体を形成する第2工程。
(3)前記感光性樹脂の構造体を第1のめっき液に浸漬し、前記基板表面が露出した部分から第1のめっき層を形成する第3工程。
(4)前記第1のめっき層を形成した後、前記感光性樹脂の構造体を硬化させる第4工程。
(5)前記感光性樹脂の構造体を硬化させた後、前記第1のめっき層の少なくとも一部を除去する第5工程。
(6)硬化させた前記感光性樹脂の構造体を前記第1のめっき液と異なる第2のめっき液に浸漬し、前記第1のめっき層を除去した部分から第2のめっき層を形成する第6工程。
まず、図1(a)および(b)に示す様に、導電性の基板表面2に感光性樹脂の層3を形成する第1工程について説明する。
次に、図1(c)に示す様に、前記感光性樹脂の層3を露光および現像することで前記基板表面の一部を露出させ、前記感光性樹脂の構造体4を形成する第2工程について説明する。
次に、図1(d)に示す様に、前記感光性樹脂の構造体4を第1のめっき液6に浸漬し、前記基板表面が露出した部分から第1のめっき層を形成する第3工程について説明する。
次に、図1(e)に示す様に、前記第1のめっき層7を形成した後、前記感光性樹脂の構造体4を硬化させる第4工程について説明する。
次に、図1(f)に示す様に、前記感光性樹脂の構造体を硬化させた後、前記第1のめっき層の少なくとも一部を除去する第5工程について説明する。
次に、図1(g)に示す様に、硬化させた感光性樹脂の構造体14を前記第1のめっき液と異なる第2のめっき液10に浸漬し、前記第1のめっき層を除去した部分から第2のめっき層11を形成する第6工程について説明する。
図3は、本発明の実施例1の微細構造体の製造方法を示す工程図である。本実施例は図3を用いて説明する。
スルファミン酸ニッケル・6水和物 450(g/L)
塩化ニッケル・6水和物 5(g/L)
ホウ酸 30(g/L)
基板を純水にて浸漬させた基板を乾燥させることなくスルファミン酸ニッケルめっき液に浸漬させる。導電層13の金から通電し、電流密度1.5A/dm2にて室温で2時間めっきを行うと高さ36μmのニッケルめっき層が形成される(図3(e))。基板をスルファミン酸ニッケルめっき液から取りだし純水にて洗浄し、窒素ブローにて乾燥させる。このときに凹部15にはニッケルめっき層が存在するためスティッキングは発生しない。
硝酸:248ml
ペルオキソ二硫酸アンモニウム:132g
純水:750ml
ニッケルのエッチング液によって第1のめっき層7はエッチングされ合金層8は導電層13の金上に残る。エッチング後、洗浄液9として純水を用いて基板を洗浄し(図3(g))、基板を乾燥させることなく第2のめっき液10に浸漬させる。
本比較例では、現像にて感光性樹脂の構造体4を形成するところまでは実施例1と同様の条件で行う。本比較例では現像後イソプロピルアルコールを用いてリンスを行い、感光性樹脂の構造体4から現像液を除去し、窒素ブローにて感光性樹脂の構造体4の乾燥を行う。感光性樹脂の構造体4の表面のイソプロピルアルコールの表面張力によって隣接する凹部15の壁面同士のスティッキングが発生する。
本比較例では、感光性樹脂の層3を現像後、イソプロピルアルコールを用いてリンスを行い、感光性樹脂の構造体4から現像液を除去し、基板を純水にて浸漬させるところまでは実施例1と同様の条件で行う。純水に浸漬させた基板を乾燥させることなく、すぐに金めっき液に浸漬させる。金めっき液はミクロファブAu1101(日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース)にてめっき液温度60℃、電流密度0.2A/dm2にてめっきを行う。感光性樹脂の構造体4は金めっき液にて浸食され、導電層13上から欠落し、めっき前に導電層13上に感光性樹脂の構造体4が設けられていたところからも金めっきが析出する。
図4は本発明の実施例2の微細構造体の製造方法を示す工程図である。本実施例は図4を用いて説明する。本実施例ではシリコンを基板1として用いる(図4(a))。両面ミラーの直径が100mm(4インチ)で厚さ525μmのシリコンウエハに、真空スパッタ装置にて導電層13としてクロム、白金の順番でそれぞれ5nm、100nm成膜し表面が導電性の基板2とする(図4(b))。
硫酸銅・5水和物 200(g/L)
98%濃硫酸 14(mL/L)
35%塩酸 0.09(mL/L)
Cu−Brite VFII−A(荏原ユージライト社製) 20(mL/L)
Cu−Brite VFII−B(荏原ユージライト社製) 1(mL/L)
基板を純水にて浸漬させた基板を乾燥させることなく硫酸銅めっき液に浸漬させる。導電層13の白金から通電し、電流密度1.5A/dm2にて室温で3時間めっきを行うと高さ約56μmの銅めっき層が形成される。基板を硫酸銅めっき液から取りだし純水にて洗浄し、窒素ブローにて乾燥させる。このときに凹部15には銅めっき層が存在するためスティッキングは発生しない。
硝酸:248ml
ペルオキソ二硫酸アンモニウム:132g
純水:750ml
エッチング後、純水にて基板を洗浄し(図4(g))、基板を乾燥させることなく第2のめっき液10に浸漬させる。
図5は、本発明の実施例3の微細構造体の製造方法を示す工程図である。本実施例は図5を用いて説明する。
スルファミン酸ニッケル・6水和物 450(g/L)
塩化ニッケル・6水和物 5(g/L)
ホウ酸 30(g/L)
基板を純水にて浸漬させた基板を乾燥させることなくスルファミン酸ニッケルめっき液に浸漬させる。ステンレス板面から通電し、電流密度1.5A/dm2にて室温で3時間めっきを行うと、高さ55μmのニッケルめっき層が形成される。基板をスルファミン酸ニッケルめっき液から取りだし純水にて洗浄し、窒素ブローにて乾燥させる。このときに凹部15にはニッケルめっき層が存在するためスティッキングは発生しない。
硝酸:248ml
ペルオキソ二硫酸アンモニウム:132g
純水:750ml
ニッケルのエッチングによって第1のめっき層7の厚さ方向に約50μmエッチングし、ステンレス板上に約5μmの厚さのニッケルめっき層を残った時点でエッチングを終了させる。純水にて基板を洗浄し(図5(f))、基板を乾燥させることなく第2のめっき液10に浸漬させる。
次に、X線タルボ干渉法を用いた撮像装置について図6を用いて説明する。図6は、前述の実施形態または実施例で製造した微細構造体をX線吸収格子として用いた撮像装置の構成図である。
2 導電性の基板表面
3 感光性樹脂の層
4 感光性樹脂の構造体
5 リンス液
6 第1のめっき液
7 第1のめっき層
8 合金層
9 洗浄液
10 第2のめっき液
11 第2のめっき層
12 微細構造体
13 導電層
14 硬化させた感光性樹脂の構造体
15 凹部
16 凹部
Claims (11)
- 導電性の基板表面に形成された感光性樹脂の層を露光および現像することで前記基板表面の一部を露出させ、前記感光性樹脂の構造体を形成する工程と、
前記感光性樹脂の構造体を第1のめっき液に浸漬し、前記基板表面が露出した部分から第1のめっき層を形成する工程と、
前記第1のめっき層を形成した後に、前記感光性樹脂の構造体を硬化させる工程と、
前記感光性樹脂の構造体を硬化させた後、前記第1のめっき層の少なくとも一部を除去する工程と、
硬化させた前記感光性樹脂の構造体を前記第1のめっき液と異なる第2のめっき液に浸漬し、前記第1のめっき層を除去した部分から第2のめっき層を形成する工程と、を有し、
前記感光性樹脂の構造体を形成する工程における前記感光性樹脂の層の現像から、前記第1のめっき層の形成までを、前記感光性樹脂の構造体を液体に浸漬した状態で行うことを特徴とする微細構造体の製造方法。 - 前記感光性樹脂の構造体を形成する工程において露光した前記感光性樹脂は前記第1のめっき液に対する耐性を有し、前記感光性樹脂の構造体を硬化させる工程において硬化した前記感光性樹脂は前記第2のめっき液に対する耐性を有することを特徴とする請求項1に記載の微細構造体の製造方法。
- 前記感光性樹脂の構造体を硬化させる工程において硬化した前記感光性樹脂のほうが、前記感光性樹脂の構造体を形成する工程において露光した前記感光性樹脂よりも、前記第2のめっき液に対する耐性が高いことを特徴とする請求項1に記載の微細構造体の製造方法。
- 前記第1のめっき層の少なくとも一部を除去する工程では、前記第1のめっき層の少なくとも一部を除去して前記基板表面の一部を露出させ、前記第2のめっき層を形成する工程では、前記基板表面が露出した部分から前記第2のめっき層を形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の微細構造体の製造方法。
- 前記第2のめっき層を形成する工程では、前記第1のめっき層の残っている部分から前記第2のめっき層を形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の微細構造体の製造方法。
- 前記導電性の基板表面が金からなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の微細構造体の製造方法。
- 前記第1のめっき層が、ニッケル、銅、鉄、錫の何れかもしくはこれらの合金からなることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の微細構造体の製造方法。
- 前記第2のめっき層が、金からなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の微細構造体の製造方法。
- 前記感光性樹脂が、熱硬化型の感光性樹脂であり、前記感光性樹脂の構造体を硬化させる工程では、前記感光性樹脂の構造体を熱硬化させることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の微細構造体の製造方法。
- 前記露光に放射光を用いることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の微細構造体の製造方法。
- 前記第1のめっき層の少なくとも一部の除去から、前記第2のめっき層の形成までを、前記感光性樹脂の構造体を液体に浸漬した状態で行うことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の微細構造体の製造方法。
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