マイクロ構造体の製造方法および放射線用吸収格子
【課題】Ｘ線吸収を大きくすることが可能な高アスペクトな金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法を提供する。
【解決手段】柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法であって、基板上に、導電性を有するシード電極と、前記シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子とが設けられたモールド基板を用意する工程と、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する工程と、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物を形成する工程を有するマイクロ構造体の製造方法。
【解決手段】柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法であって、基板上に、導電性を有するシード電極と、前記シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子とが設けられたモールド基板を用意する工程と、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する工程と、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物を形成する工程を有するマイクロ構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法および放射線用吸収格子に関する。
【背景技術】
【０００２】
周期構造を有するマイクロ構造体からなる回折格子は分光素子として様々な機器に利用されている。また、近年ではＸ線の吸収特性を利用した金からなるマイクロ構造体は、工業的利用として物体の非破壊検査、医療的利用としてレントゲン撮影等に用いられている。これらは、物体や生体内の構成元素や密度差によりＸ線透過時の吸収の違いを利用してコントラスト画像を形成するものであり、Ｘ線吸収コントラスト法と言われる。
【０００３】
しかしながら、軽元素ではＸ線吸収が非常に小さいため、生体の構成元素である炭素、水素、酸素などからなる生体軟組織、あるいはソフトマテリアルをＸ線吸収コントラスト法により画像化することは困難である。
【０００４】
これに対して、１９９０年代より、Ｘ線の位相差を用いた位相コントラスト法の研究が、放射光施設を中心に行なわれてきた。
また、実験室におけるＸ線管を用いた位相イメージングについても研究が行なわれ、伝播法やタルボ干渉法等が原理的に可能となっている。
【０００５】
タルボ干渉を実現していくにあたりにＸ線吸収の大きな周期構造の金からなる吸収格子を使用する方法が一般的である。周期構造の金からなる吸収格子の作製方法としてはモールドにメッキにて金を充填していくことが好適な方法である。
【０００６】
非特許文献１には、シリコンを異方性ウェットエッチングして形成された１次元モールドを用いた方法が開示されている。この方法は、１次元モールドの頂上部に斜方蒸着にてアルミニウム層を形成し、続いて指向性のある蒸着方法にて１次元モールドの底部とアルミニウム層上に金を蒸着する。続いてアルミニウム層をエッチング除去する際にアルミニウム層上の金も除去され、その後シアン系金コバルト合金メッキ液を用いて、金コバルト合金からなる吸収格子を作製するものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”,Ｖｏｌ．８４，１１７２（２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、非特許文献１においては、シリコンを用いているためモールド自体に導電性を有する。したがって、シリコンのモールドにも金コバルト合金メッキ層が形成されている恐れがある。特にシリコンモールド頂上部はメッキ通電時において電界が集中しやすいところであり、メッキが析出する可能性が高い。シリコンモールド頂上部にメッキが析出するとモールド頂上部が塞がれメッキ液の循環が阻害されメッキされない空隙が生じる。このような空隙はＸ線の吸収ロスを生じるため、所望の解像度やコントラストでのイメージングは困難となる。さらに、シアン系のメッキ液を使用することは環境への負荷が大きく、使用するのにあたっては排気設備の整った場所での使用に限定されるため更なる改善が望まれている。
【０００９】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、柱状の高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体を容易に製造する方法を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、上記の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体を用いた放射線用吸収格子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するマイクロ構造体の製造方法は、柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法であって、基板上に、導電性を有するシード電極と、前記シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子とが設けられたモールド基板を用意する工程と、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する工程と、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物を形成する工程を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体を用いた放射線用吸収格子である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、柱状の高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体を容易に製造する方法を提供することができる。
また、本発明によれば、上記の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体を用いた放射線用吸収格子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のマイクロ構造体の製造方法の一実施態様を示す工程図である。
【図２】本発明における斜方蒸着を説明するための模式図である。
【図３】本発明のマイクロ構造体の製造方法の他の実施態様を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明に係るマイクロ構造体の製造方法は、柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法であって、基板上に、導電性を有するシード電極と、前記シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子とが設けられたモールド基板を用意する工程と、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する工程と、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物を形成する工程を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の柱状の高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法は、基板上に導電性を有するシード電極上に、シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子が設けられたモールド基板を用意する工程を有する。そして、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する。これにより、電界が集中しやすいシリコンからなるモールドのエッジ部分が絶縁物によって被覆される。さらに、斜方蒸着のためシード電極上には絶縁物を形成させないことが可能になる。これによりシード電極とメッキ液との導通は確保できる。その後、絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板のシード電極上に金メッキを行う。これによりシリコンからなるモールドのエッジ部分並びにモールド側壁からの金メッキ物の析出が抑制されるため、高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体を製造することが可能になる。
【００１７】
なお、本発明において、シリコンからなるモールド基板とは、シード電極上にシリコンの柱状の高アスペクト比の構造体が設けられた基板を表す。
前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板の表面の一部にシランカップリング剤にてアルキルシリル基を導入することが好ましい。これによりシリコンと金との置換反応が抑制され、シリコンモールド側壁への金の析出が抑制される効果を奏する。
【００１８】
前記シード電極が金からなることが好ましい。シード電極が耐食性のある金であるため、メッキ液中での溶解が回避できるため安定して高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体が製造できる。
【００１９】
前記絶縁物はＳｉＯ２であることが好ましい。ＳｉＯ２は絶縁性の高い材料であり、金メッキ液への耐性も高いためシリコンモールド頂上部からモールド側壁にかけて金メッキ物が析出してしまうことを回避することができる。
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の柱状の高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法の概要を説明するための工程図である。
【００２１】
本発明のマイクロ構造体の製造方法は、まず、図１（ａ）に示す様に、基板７上に、導電性を有するシード電極２と、前記シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子８とが設けられたモールド基板１を用意する。
【００２２】
シリコンからなる格子８は、シリコンを異方性のエッチング方法にて形成されたものを用いる。異方性のエッチング方法としては水酸化カリウム水溶液等の強アルカリ性の水溶液を用い、シリコンの結晶方位面を利用した異方性エッチングを用いることができる。また、ＩＣＰ−ＲＩＥ（イオンカップリングプラズマ−反応性イオンエッチング）も使用することも可能であり、ＩＣＰ−ＲＩＥを用いれば１次元のみならず２次元のシリコンからなる格子を形成することが可能である。
シード電極２は、互いに金が成膜されたシリコンウエハ面同士を金の成膜面を合わせて接合し、一方のシリコンウエハ面から金からなるシード電極２が露出されるまで、シリコンの異方性エッチングを行うことによって形成することができる。また、シリコンからなる格子を形成した後、電子ビーム蒸着や真空スパッタや化学堆積法等のドライプロセスや無電解メッキによるウェットプロセスにて金属等を成膜し半導体フォトリソグラフィにて選択的にシード電極２を形成しても良い。
【００２３】
本発明において、シリコンからなる格子とは、立体状の格子からなる凹凸構造を表す。格子の平面から見た形状は、例えば正方形、長方形などの四角形、円形、楕円形等の凹部が設けられ、前記凹部の周囲は凸部である形状が挙げられる。
【００２４】
次に、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する。
本発明ではシリコンからなる格子の頂上部３から、図１（ｂ）に示すように深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する。入射角Θはシリコンからなる格子の高さと、格子の間隙１０の幅の大きさから適宜決定することにより、シード電極２上には絶縁物は形成されず格子の頂上部３とモールド側壁４に選択的に絶縁物５にて被覆することができる。
【００２５】
図２は、本発明における斜方蒸着を説明するための模式図である。図２に示すように、入射角θは、格子の間隙１０の幅Ａ、格子の高さＢとした場合、
ｔａｎθ≧Ａ／Ｂ
の関係を満たす入射角に設定することが好ましい。入射角θは、深さ方向に対して０度以上、好ましくは０度以上３０度以下、さらに好ましくは０度以上１０度以下である。また、入射角の大きさは、必ずしもモールド側壁４の全面が絶縁物５によって被覆されるように設定する必要はない。
【００２６】
次に、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、図１（ｃ）に示す様に、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物を充填して金メッキ層６を形成する。
【００２７】
本発明では、特に形状的に電界が集中しやすく金メッキ物が析出しやすい格子の頂上部３のエッジ部分に、斜方蒸着によって絶縁膜４が形成されることによって、エッジ部分への金メッキの析出が回避される。これにより、モールド頂上部が塞がれることを防止でき、シード電極２上から金メッキ成長を妨げないため柱状の高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造が可能になる。
【００２８】
金メッキ物からなるマイクロ構造体は、高アスペクト比の金のマイクロ構造体からなる。金メッキ層の金メッキ物の高さは１０μｍ以上２００μｍ以下で、短辺の幅は１μｍ以上８μｍ以下が好ましい。また、アスペクト比は、金メッキ層の金メッキ物の高さ／短辺の幅の比は、好ましくは５から５０である。
【００２９】
本発明における斜方蒸着方法としては、指向性のある蒸着方法を用いる。指向性のある蒸着方法としては電子ビーム蒸着や抵抗加熱蒸着が挙げられる。また、遮蔽板を用いることによってスパッタリングやイオンプレティング法の指向性成分のみを成膜する方法をとっても良い。
【００３０】
本発明では、斜方蒸着されたモールド基板表面の一部にシランカップリング剤にてアルキルシリル基を導入することが好ましい。そうすることによってシリコンモールド側壁に形成された自然酸化膜のシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を修飾することができ、シリコンと金との置換反応を抑制することを本発明者らが鋭意検討した結果見出した。その結果、斜方蒸着によって絶縁膜が形成されなかったシリコンモールド側壁への金の析出が抑制され、ボイドの発生を回避することができる。また、アルキルシリル基を有するシランカップリングと金とはカップリング反応が起こらないため共有結合を形成しない。したがってシード電極に金を用いた場合、シード電極とメッキ液との導電性を損なうことはない。
【００３１】
本発明で用いることができるシランカップリング剤としてはトリアルキル、ジアルキル、モノアルキルのシランカップリング剤を用いることができる。
モノアルキルのシランカップリング剤としては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルブロムシラン、トリメチルクロロシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルブロムシラン、トリエチルクロロシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシランを用いることができる。
【００３２】
ジアルキルのシランカップリング剤としては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジブロモシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジクロロシラン、ジエチルジブロモシランを用いることができる。
【００３３】
トリアルキルのシランカップリング剤としては、トリメトキシメチルシラン、トリエトキシメチルシラン、トリクロロメチルシラン、トリブロモメチルシラン、トリメトキシエチルシラン、トリエトキシエチルシラン、トリクロロエチルシラン、トリブロモエチルシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリエトキシプロピルシラン、トリクロロプロピルシラン、トリブロモプロピルシラン、トリメトキシブチルシラン、トリエトキシブチルシラン、トリクロロブチルシラン、トリブロモブチルシラン、デシルトリクロロシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、ｎ−ドデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリクロロシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、ペンチルトリエトキシシランを用いることができるがこれらに限定されない。
【００３４】
本発明では、シード電極が金であることが好ましい。シード電極２は互いに金の成膜されたシリコンウエハ面同士を接合し、一方の面からシード電極２が露出されるまでシリコンの異方性エッチングを行うことによってモールド基板を作製することができる。また、シード電極に金を用いることにより比抵抗が小さいためシード電極とメッキ液との導電性を確保することができる。また、金は容易に空気酸化されなく、メッキ液に対して耐食性も高いため金メッキ核の発生が均一になり、成長バラツキの小さな金メッキ層を形成することができる。
【００３５】
本発明では、絶縁物はＳｉＯ２であることが好ましい。ＳｉＯ２はメッキ液に対して耐食性を有し絶縁性が維持されるため、ＳｉＯ２上では金メッキ液中の金イオンとの通電による還元反応は起こらない。したがって特に形状的に電界が集中しやすく金メッキ物が析出しやすい格子の頂上部３のエッジ部分に、斜方蒸着によって絶縁膜としてＳｉＯ２が形成されることによって、エッジ部分への金メッキの析出が回避される。これにより、モールド頂上部が塞がれることを防止でき、シード電極２上から金メッキ成長を妨げないため高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造が可能になる。
【００３６】
次に、本発明の柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法の他の実施態様を示す。図３に示す様に、前記シード電極が、前記シリコンからなる格子の絶縁物が斜方蒸着されていない部分のシリコンからなることを特徴とする。具体的には、基板上に、シリコンからなる格子が設けられたモールド基板１を用意する工程を行う。次に、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物５を斜方蒸着する工程を行う。この工程において、前記シリコンからなる格子の絶縁物が斜方蒸着されていない部分を残し、そのシリコンからなる部分をシード電極２として用いる。
【００３７】
次に、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、シリコンからなる部分のシード電極２から金を形成して行き、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物からなる金メッキ層６を形成する工程を行う。
【００３８】
本発明の放射線用吸収格子は、上記の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体を用いた放射線用吸収格子である。
本発明のマイクロ構造体は、高アスペクト比の金メッキ物からなるためＸ線の吸収が大きいため、Ｘ線透過領域が小さく、空間的可干渉性が向上されたイメージングを可能にする放射線用吸収格子になる。
【実施例１】
【００３９】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。
本実施例ではシリコンからなる格子が設けられたモールド基板を次のように用意した。４インチ（１００ｍｍΦ）で厚さ３００μｍと１５０μｍのシリコンウエハを用意し、電子ビーム蒸着装置にてチタン、金の順番でそれぞれ１０ｎｍ、３００ｎｍ成膜した。互いの成膜面の金同士を接合装置を用いて接合し接合基板を作製した。接合基板の一方の面に保護マスク層として電子ビーム蒸着装置にてチタン、金の順番でそれぞれ１０ｎｍ、５００ｎｍ成膜した。保護マスク層の形成されていない面を水酸化カリウム水溶液にて厚さ１００μｍエッチングした。
【００４０】
エッチングされた面上に電子ビーム蒸着装置にてクロムを２００ｎｍ成膜した。その上にポジ型レジストを塗布し、半導体フォトリソグラフィにてラインアンドスペース４μｍの１次元のストライプ状にパターニングを行った。その後、クロムエッチング水溶液にてクロムをエッチングしシリコンを露出させ、ラインアンドスペース４μｍの１次元のストライプ状にパターニングをした。続いて、ＩＣＰ−ＲＩＥにて露出したシリコンを異方性の深堀りエッチングを行った。５０μｍの深堀りエッチングを行ったところで接合面の金が露出し、その時点で深堀りエッチングを停止した。これにより高さ５０μｍのシリコンからなる１次元格子が形成された。続いて、ＵＶオゾンアッシングとクロムエッチング水溶液にてレジストとクロムを除去した基板を本実施例のモールド基板として用いた。
【００４１】
モールド基板のシリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して１０度の入射角にてＳｉＯ２を２００ｎｍの膜厚で斜方蒸着した。続いて、ヘキサメチルジシラザンの気相雰囲気中に投入し、ＳｉＯ２の斜方蒸着膜が成膜されていないシリコンからなる側壁シラノール基にトリメチルシリル基を導入した。
【００４２】
次にノンシアン金メッキ液（ミクロファブＡｕ１１０１、日本エレクトロプレイティング・エンジニアヤース）にてメッキ液温度６０℃、電流密度０．２Ａ／ｄｍ２にて７時間のメッキを行った。
【００４３】
基板を切断し、断面を観察したところ金メッキ層にボイドは確認されなかった。これにより幅４μｍ、高さ５０μｍの高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体が得られた。
【００４４】
この金メッキ物からなるマイクロ構造体を格子の頂上部からＸ線顕微鏡にて観察したところシリコンの格子部分はＸ線が透過し、金メッキ層部分はＸ線を吸収しコントラストが大きかった。
【００４５】
（比較例１）
本比較例では、斜方蒸着にて絶縁膜を成膜しなかった以外は上述の第１の実施例と同様の条件で、金メッキ物からなるマイクロ構造体の作製を行った。
【００４６】
メッキ終了後、基板を切断し、断面を観察したところ格子頂上部が金メッキ物によって塞がれたており、メッキ層内にボイドが確認された。
【実施例２】
【００４７】
本実施例ではシリコンからなる格子が設けられたモールド基板を次のように用意する。４インチ（１００ｍｍΦ）で厚さ３００μｍのシリコンウエハを２枚を用意し、電子ビーム蒸着装置にてチタン、金の順番でそれぞれ５ｎｍ、１００ｎｍ成膜する。互いの成膜面の金同士を接合装置を用いて接合し接合基板を作製する。接合基板の一方の面に保護マスク層として電子ビーム蒸着装置にてチタン、金の順番でそれぞれ５ｎｍ、５００ｎｍ成膜した。保護マスク層の形成されていない面を水酸化カリウム水溶液にて厚さ１５０μｍエッチングする。
【００４８】
エッチングされた面上に電子ビーム蒸着装置にてクロムを１００ｎｍ成膜する。その上にポジ型レジストを塗布し、半導体フォトリソグラフィにて４μｍ角のパターンが４μｍピッチで２次元状に配置されるようにパターニングを行なう。その後、クロムエッチング水溶液にてクロムをエッチングしシリコンを露出させ、４μｍ角のパターンが４μｍのピッチで２次元状に配置されたシリコンの露出面が形成される。続いて、ＩＣＰ−ＲＩＥにて露出したシリコンを異方性の深堀りエッチングを行う。１５０μｍの深堀りエッチングを行ったところで接合面の金が露出し、その時点で深堀りエッチングを停止する。これにより高さ１５０μｍのシリコンからなる２次元格子が形成される。続いて、ＵＶオゾンアッシングとクロムエッチング水溶液にてレジストとクロムを除去した基板を本実施例のモールド基板として用いる。
【００４９】
モールド基板のシリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して５度の入射角にてＳｉＯ２を２００ｎｍの膜厚で斜方蒸着する。続いて、ジメチルイエトキキシランの気相雰囲気中に投入し、ＳｉＯ２の斜方蒸着膜が成膜されていないシリコンからなる側壁シラノール基にジメチルシリル基が導入される。
【００５０】
次にノンシアン金メッキ液（ミクロファブＡｕ１１０１、日本エレクトロプレイティング・エンジニアヤース）にてメッキ液温度６０℃、電流密度０．２Ａ／ｄｍ２にて１４時間のメッキを行なう。
【００５１】
基板を切断し、断面を観察すると金メッキ層にボイドは確認されない。これにより幅４μｍ、高さ１００μｍの高アスペクト比の金メッキ物が２次元に配置されたマイクロ構造体が得られる。
【実施例３】
【００５２】
本実施例は図３を用いて説明する。
本実施例ではシリコンからなる格子が設けられたモールド基板を次のように用意する。４インチ（１００ｍｍΦ）で厚さ３００μｍの低抵抗なシリコンウエハを用意し、電子ビーム蒸着装置にてクロムを１００ｎｍ成膜する。その上にポジ型レジストを塗布し、半導体フォトリソグラフィにてラインアンドスペース４μｍの１次元のストライプ状にパターニングを行なう。その後、クロムエッチング水溶液にてクロムをエッチングしシリコンを露出させ、ラインアンドスペース４μｍの１次元のストライプ状にパターニングをする。続いて、ＩＣＰ−ＲＩＥにて露出したシリコンを異方性の深堀りエッチングを行う。５０μｍの深堀りエッチングを行ったところで深堀りエッチングを停止する。これにより高さ５０μｍのシリコンからなる１次元格子が形成される（図３（ａ））。続いて、ＵＶオゾンアッシングとクロムエッチング水溶液にてレジストとクロムを除去した基板を本実施例のモールド基板として用いる。
【００５３】
モールド基板のシリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して３度の入射角にて１方向のみからＳｉＯ２を２００ｎｍの膜厚で斜方蒸着する。これによって各シリコンからなる格子の側壁の一方の面のみ絶縁膜が形成される（図３（ｂ））。もう一方の絶縁膜が形成されない各シリコンからなる格子の側壁のシリコン面を本実施例ではシード電極として用いる。次にノンシアン金メッキ液（ミクロファブＡｕ１１０１、日本エレクトロプレイティング・エンジニアヤース）にてメッキ液温度６０℃、電流密度０．２Ａ／ｄｍ２にてメッキを行なう。金メッキ層は絶縁層で覆われていない面のシリコンからなる格子側面から形成される（図３（ｃ））。
【００５４】
基板を切断し、断面を観察すると金メッキ層にボイドは確認されない。これにより幅２μｍ、高さ１００μｍの高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体は、放射線用吸収格子、遮光マスク、耐食性電極に利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ モールド基板
２ シード電極
３ 格子の頂上部
４ モールド側壁
５ 絶縁物
６ 金メッキ層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法および放射線用吸収格子に関する。
【背景技術】
【０００２】
周期構造を有するマイクロ構造体からなる回折格子は分光素子として様々な機器に利用されている。また、近年ではＸ線の吸収特性を利用した金からなるマイクロ構造体は、工業的利用として物体の非破壊検査、医療的利用としてレントゲン撮影等に用いられている。これらは、物体や生体内の構成元素や密度差によりＸ線透過時の吸収の違いを利用してコントラスト画像を形成するものであり、Ｘ線吸収コントラスト法と言われる。
【０００３】
しかしながら、軽元素ではＸ線吸収が非常に小さいため、生体の構成元素である炭素、水素、酸素などからなる生体軟組織、あるいはソフトマテリアルをＸ線吸収コントラスト法により画像化することは困難である。
【０００４】
これに対して、１９９０年代より、Ｘ線の位相差を用いた位相コントラスト法の研究が、放射光施設を中心に行なわれてきた。
また、実験室におけるＸ線管を用いた位相イメージングについても研究が行なわれ、伝播法やタルボ干渉法等が原理的に可能となっている。
【０００５】
タルボ干渉を実現していくにあたりにＸ線吸収の大きな周期構造の金からなる吸収格子を使用する方法が一般的である。周期構造の金からなる吸収格子の作製方法としてはモールドにメッキにて金を充填していくことが好適な方法である。
【０００６】
非特許文献１には、シリコンを異方性ウェットエッチングして形成された１次元モールドを用いた方法が開示されている。この方法は、１次元モールドの頂上部に斜方蒸着にてアルミニウム層を形成し、続いて指向性のある蒸着方法にて１次元モールドの底部とアルミニウム層上に金を蒸着する。続いてアルミニウム層をエッチング除去する際にアルミニウム層上の金も除去され、その後シアン系金コバルト合金メッキ液を用いて、金コバルト合金からなる吸収格子を作製するものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”,Ｖｏｌ．８４，１１７２（２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、非特許文献１においては、シリコンを用いているためモールド自体に導電性を有する。したがって、シリコンのモールドにも金コバルト合金メッキ層が形成されている恐れがある。特にシリコンモールド頂上部はメッキ通電時において電界が集中しやすいところであり、メッキが析出する可能性が高い。シリコンモールド頂上部にメッキが析出するとモールド頂上部が塞がれメッキ液の循環が阻害されメッキされない空隙が生じる。このような空隙はＸ線の吸収ロスを生じるため、所望の解像度やコントラストでのイメージングは困難となる。さらに、シアン系のメッキ液を使用することは環境への負荷が大きく、使用するのにあたっては排気設備の整った場所での使用に限定されるため更なる改善が望まれている。
【０００９】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、柱状の高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体を容易に製造する方法を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、上記の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体を用いた放射線用吸収格子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するマイクロ構造体の製造方法は、柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法であって、基板上に、導電性を有するシード電極と、前記シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子とが設けられたモールド基板を用意する工程と、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する工程と、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物を形成する工程を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体を用いた放射線用吸収格子である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、柱状の高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体を容易に製造する方法を提供することができる。
また、本発明によれば、上記の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体を用いた放射線用吸収格子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のマイクロ構造体の製造方法の一実施態様を示す工程図である。
【図２】本発明における斜方蒸着を説明するための模式図である。
【図３】本発明のマイクロ構造体の製造方法の他の実施態様を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明に係るマイクロ構造体の製造方法は、柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法であって、基板上に、導電性を有するシード電極と、前記シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子とが設けられたモールド基板を用意する工程と、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する工程と、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物を形成する工程を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の柱状の高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法は、基板上に導電性を有するシード電極上に、シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子が設けられたモールド基板を用意する工程を有する。そして、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する。これにより、電界が集中しやすいシリコンからなるモールドのエッジ部分が絶縁物によって被覆される。さらに、斜方蒸着のためシード電極上には絶縁物を形成させないことが可能になる。これによりシード電極とメッキ液との導通は確保できる。その後、絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板のシード電極上に金メッキを行う。これによりシリコンからなるモールドのエッジ部分並びにモールド側壁からの金メッキ物の析出が抑制されるため、高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体を製造することが可能になる。
【００１７】
なお、本発明において、シリコンからなるモールド基板とは、シード電極上にシリコンの柱状の高アスペクト比の構造体が設けられた基板を表す。
前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板の表面の一部にシランカップリング剤にてアルキルシリル基を導入することが好ましい。これによりシリコンと金との置換反応が抑制され、シリコンモールド側壁への金の析出が抑制される効果を奏する。
【００１８】
前記シード電極が金からなることが好ましい。シード電極が耐食性のある金であるため、メッキ液中での溶解が回避できるため安定して高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体が製造できる。
【００１９】
前記絶縁物はＳｉＯ２であることが好ましい。ＳｉＯ２は絶縁性の高い材料であり、金メッキ液への耐性も高いためシリコンモールド頂上部からモールド側壁にかけて金メッキ物が析出してしまうことを回避することができる。
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の柱状の高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法の概要を説明するための工程図である。
【００２１】
本発明のマイクロ構造体の製造方法は、まず、図１（ａ）に示す様に、基板７上に、導電性を有するシード電極２と、前記シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子８とが設けられたモールド基板１を用意する。
【００２２】
シリコンからなる格子８は、シリコンを異方性のエッチング方法にて形成されたものを用いる。異方性のエッチング方法としては水酸化カリウム水溶液等の強アルカリ性の水溶液を用い、シリコンの結晶方位面を利用した異方性エッチングを用いることができる。また、ＩＣＰ−ＲＩＥ（イオンカップリングプラズマ−反応性イオンエッチング）も使用することも可能であり、ＩＣＰ−ＲＩＥを用いれば１次元のみならず２次元のシリコンからなる格子を形成することが可能である。
シード電極２は、互いに金が成膜されたシリコンウエハ面同士を金の成膜面を合わせて接合し、一方のシリコンウエハ面から金からなるシード電極２が露出されるまで、シリコンの異方性エッチングを行うことによって形成することができる。また、シリコンからなる格子を形成した後、電子ビーム蒸着や真空スパッタや化学堆積法等のドライプロセスや無電解メッキによるウェットプロセスにて金属等を成膜し半導体フォトリソグラフィにて選択的にシード電極２を形成しても良い。
【００２３】
本発明において、シリコンからなる格子とは、立体状の格子からなる凹凸構造を表す。格子の平面から見た形状は、例えば正方形、長方形などの四角形、円形、楕円形等の凹部が設けられ、前記凹部の周囲は凸部である形状が挙げられる。
【００２４】
次に、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する。
本発明ではシリコンからなる格子の頂上部３から、図１（ｂ）に示すように深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する。入射角Θはシリコンからなる格子の高さと、格子の間隙１０の幅の大きさから適宜決定することにより、シード電極２上には絶縁物は形成されず格子の頂上部３とモールド側壁４に選択的に絶縁物５にて被覆することができる。
【００２５】
図２は、本発明における斜方蒸着を説明するための模式図である。図２に示すように、入射角θは、格子の間隙１０の幅Ａ、格子の高さＢとした場合、
ｔａｎθ≧Ａ／Ｂ
の関係を満たす入射角に設定することが好ましい。入射角θは、深さ方向に対して０度以上、好ましくは０度以上３０度以下、さらに好ましくは０度以上１０度以下である。また、入射角の大きさは、必ずしもモールド側壁４の全面が絶縁物５によって被覆されるように設定する必要はない。
【００２６】
次に、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、図１（ｃ）に示す様に、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物を充填して金メッキ層６を形成する。
【００２７】
本発明では、特に形状的に電界が集中しやすく金メッキ物が析出しやすい格子の頂上部３のエッジ部分に、斜方蒸着によって絶縁膜４が形成されることによって、エッジ部分への金メッキの析出が回避される。これにより、モールド頂上部が塞がれることを防止でき、シード電極２上から金メッキ成長を妨げないため柱状の高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造が可能になる。
【００２８】
金メッキ物からなるマイクロ構造体は、高アスペクト比の金のマイクロ構造体からなる。金メッキ層の金メッキ物の高さは１０μｍ以上２００μｍ以下で、短辺の幅は１μｍ以上８μｍ以下が好ましい。また、アスペクト比は、金メッキ層の金メッキ物の高さ／短辺の幅の比は、好ましくは５から５０である。
【００２９】
本発明における斜方蒸着方法としては、指向性のある蒸着方法を用いる。指向性のある蒸着方法としては電子ビーム蒸着や抵抗加熱蒸着が挙げられる。また、遮蔽板を用いることによってスパッタリングやイオンプレティング法の指向性成分のみを成膜する方法をとっても良い。
【００３０】
本発明では、斜方蒸着されたモールド基板表面の一部にシランカップリング剤にてアルキルシリル基を導入することが好ましい。そうすることによってシリコンモールド側壁に形成された自然酸化膜のシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を修飾することができ、シリコンと金との置換反応を抑制することを本発明者らが鋭意検討した結果見出した。その結果、斜方蒸着によって絶縁膜が形成されなかったシリコンモールド側壁への金の析出が抑制され、ボイドの発生を回避することができる。また、アルキルシリル基を有するシランカップリングと金とはカップリング反応が起こらないため共有結合を形成しない。したがってシード電極に金を用いた場合、シード電極とメッキ液との導電性を損なうことはない。
【００３１】
本発明で用いることができるシランカップリング剤としてはトリアルキル、ジアルキル、モノアルキルのシランカップリング剤を用いることができる。
モノアルキルのシランカップリング剤としては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルブロムシラン、トリメチルクロロシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルブロムシラン、トリエチルクロロシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシランを用いることができる。
【００３２】
ジアルキルのシランカップリング剤としては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジブロモシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジクロロシラン、ジエチルジブロモシランを用いることができる。
【００３３】
トリアルキルのシランカップリング剤としては、トリメトキシメチルシラン、トリエトキシメチルシラン、トリクロロメチルシラン、トリブロモメチルシラン、トリメトキシエチルシラン、トリエトキシエチルシラン、トリクロロエチルシラン、トリブロモエチルシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリエトキシプロピルシラン、トリクロロプロピルシラン、トリブロモプロピルシラン、トリメトキシブチルシラン、トリエトキシブチルシラン、トリクロロブチルシラン、トリブロモブチルシラン、デシルトリクロロシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、ｎ−ドデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリクロロシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、ペンチルトリエトキシシランを用いることができるがこれらに限定されない。
【００３４】
本発明では、シード電極が金であることが好ましい。シード電極２は互いに金の成膜されたシリコンウエハ面同士を接合し、一方の面からシード電極２が露出されるまでシリコンの異方性エッチングを行うことによってモールド基板を作製することができる。また、シード電極に金を用いることにより比抵抗が小さいためシード電極とメッキ液との導電性を確保することができる。また、金は容易に空気酸化されなく、メッキ液に対して耐食性も高いため金メッキ核の発生が均一になり、成長バラツキの小さな金メッキ層を形成することができる。
【００３５】
本発明では、絶縁物はＳｉＯ２であることが好ましい。ＳｉＯ２はメッキ液に対して耐食性を有し絶縁性が維持されるため、ＳｉＯ２上では金メッキ液中の金イオンとの通電による還元反応は起こらない。したがって特に形状的に電界が集中しやすく金メッキ物が析出しやすい格子の頂上部３のエッジ部分に、斜方蒸着によって絶縁膜としてＳｉＯ２が形成されることによって、エッジ部分への金メッキの析出が回避される。これにより、モールド頂上部が塞がれることを防止でき、シード電極２上から金メッキ成長を妨げないため高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造が可能になる。
【００３６】
次に、本発明の柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法の他の実施態様を示す。図３に示す様に、前記シード電極が、前記シリコンからなる格子の絶縁物が斜方蒸着されていない部分のシリコンからなることを特徴とする。具体的には、基板上に、シリコンからなる格子が設けられたモールド基板１を用意する工程を行う。次に、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物５を斜方蒸着する工程を行う。この工程において、前記シリコンからなる格子の絶縁物が斜方蒸着されていない部分を残し、そのシリコンからなる部分をシード電極２として用いる。
【００３７】
次に、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、シリコンからなる部分のシード電極２から金を形成して行き、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物からなる金メッキ層６を形成する工程を行う。
【００３８】
本発明の放射線用吸収格子は、上記の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体を用いた放射線用吸収格子である。
本発明のマイクロ構造体は、高アスペクト比の金メッキ物からなるためＸ線の吸収が大きいため、Ｘ線透過領域が小さく、空間的可干渉性が向上されたイメージングを可能にする放射線用吸収格子になる。
【実施例１】
【００３９】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。
本実施例ではシリコンからなる格子が設けられたモールド基板を次のように用意した。４インチ（１００ｍｍΦ）で厚さ３００μｍと１５０μｍのシリコンウエハを用意し、電子ビーム蒸着装置にてチタン、金の順番でそれぞれ１０ｎｍ、３００ｎｍ成膜した。互いの成膜面の金同士を接合装置を用いて接合し接合基板を作製した。接合基板の一方の面に保護マスク層として電子ビーム蒸着装置にてチタン、金の順番でそれぞれ１０ｎｍ、５００ｎｍ成膜した。保護マスク層の形成されていない面を水酸化カリウム水溶液にて厚さ１００μｍエッチングした。
【００４０】
エッチングされた面上に電子ビーム蒸着装置にてクロムを２００ｎｍ成膜した。その上にポジ型レジストを塗布し、半導体フォトリソグラフィにてラインアンドスペース４μｍの１次元のストライプ状にパターニングを行った。その後、クロムエッチング水溶液にてクロムをエッチングしシリコンを露出させ、ラインアンドスペース４μｍの１次元のストライプ状にパターニングをした。続いて、ＩＣＰ−ＲＩＥにて露出したシリコンを異方性の深堀りエッチングを行った。５０μｍの深堀りエッチングを行ったところで接合面の金が露出し、その時点で深堀りエッチングを停止した。これにより高さ５０μｍのシリコンからなる１次元格子が形成された。続いて、ＵＶオゾンアッシングとクロムエッチング水溶液にてレジストとクロムを除去した基板を本実施例のモールド基板として用いた。
【００４１】
モールド基板のシリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して１０度の入射角にてＳｉＯ２を２００ｎｍの膜厚で斜方蒸着した。続いて、ヘキサメチルジシラザンの気相雰囲気中に投入し、ＳｉＯ２の斜方蒸着膜が成膜されていないシリコンからなる側壁シラノール基にトリメチルシリル基を導入した。
【００４２】
次にノンシアン金メッキ液（ミクロファブＡｕ１１０１、日本エレクトロプレイティング・エンジニアヤース）にてメッキ液温度６０℃、電流密度０．２Ａ／ｄｍ２にて７時間のメッキを行った。
【００４３】
基板を切断し、断面を観察したところ金メッキ層にボイドは確認されなかった。これにより幅４μｍ、高さ５０μｍの高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体が得られた。
【００４４】
この金メッキ物からなるマイクロ構造体を格子の頂上部からＸ線顕微鏡にて観察したところシリコンの格子部分はＸ線が透過し、金メッキ層部分はＸ線を吸収しコントラストが大きかった。
【００４５】
（比較例１）
本比較例では、斜方蒸着にて絶縁膜を成膜しなかった以外は上述の第１の実施例と同様の条件で、金メッキ物からなるマイクロ構造体の作製を行った。
【００４６】
メッキ終了後、基板を切断し、断面を観察したところ格子頂上部が金メッキ物によって塞がれたており、メッキ層内にボイドが確認された。
【実施例２】
【００４７】
本実施例ではシリコンからなる格子が設けられたモールド基板を次のように用意する。４インチ（１００ｍｍΦ）で厚さ３００μｍのシリコンウエハを２枚を用意し、電子ビーム蒸着装置にてチタン、金の順番でそれぞれ５ｎｍ、１００ｎｍ成膜する。互いの成膜面の金同士を接合装置を用いて接合し接合基板を作製する。接合基板の一方の面に保護マスク層として電子ビーム蒸着装置にてチタン、金の順番でそれぞれ５ｎｍ、５００ｎｍ成膜した。保護マスク層の形成されていない面を水酸化カリウム水溶液にて厚さ１５０μｍエッチングする。
【００４８】
エッチングされた面上に電子ビーム蒸着装置にてクロムを１００ｎｍ成膜する。その上にポジ型レジストを塗布し、半導体フォトリソグラフィにて４μｍ角のパターンが４μｍピッチで２次元状に配置されるようにパターニングを行なう。その後、クロムエッチング水溶液にてクロムをエッチングしシリコンを露出させ、４μｍ角のパターンが４μｍのピッチで２次元状に配置されたシリコンの露出面が形成される。続いて、ＩＣＰ−ＲＩＥにて露出したシリコンを異方性の深堀りエッチングを行う。１５０μｍの深堀りエッチングを行ったところで接合面の金が露出し、その時点で深堀りエッチングを停止する。これにより高さ１５０μｍのシリコンからなる２次元格子が形成される。続いて、ＵＶオゾンアッシングとクロムエッチング水溶液にてレジストとクロムを除去した基板を本実施例のモールド基板として用いる。
【００４９】
モールド基板のシリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して５度の入射角にてＳｉＯ２を２００ｎｍの膜厚で斜方蒸着する。続いて、ジメチルイエトキキシランの気相雰囲気中に投入し、ＳｉＯ２の斜方蒸着膜が成膜されていないシリコンからなる側壁シラノール基にジメチルシリル基が導入される。
【００５０】
次にノンシアン金メッキ液（ミクロファブＡｕ１１０１、日本エレクトロプレイティング・エンジニアヤース）にてメッキ液温度６０℃、電流密度０．２Ａ／ｄｍ２にて１４時間のメッキを行なう。
【００５１】
基板を切断し、断面を観察すると金メッキ層にボイドは確認されない。これにより幅４μｍ、高さ１００μｍの高アスペクト比の金メッキ物が２次元に配置されたマイクロ構造体が得られる。
【実施例３】
【００５２】
本実施例は図３を用いて説明する。
本実施例ではシリコンからなる格子が設けられたモールド基板を次のように用意する。４インチ（１００ｍｍΦ）で厚さ３００μｍの低抵抗なシリコンウエハを用意し、電子ビーム蒸着装置にてクロムを１００ｎｍ成膜する。その上にポジ型レジストを塗布し、半導体フォトリソグラフィにてラインアンドスペース４μｍの１次元のストライプ状にパターニングを行なう。その後、クロムエッチング水溶液にてクロムをエッチングしシリコンを露出させ、ラインアンドスペース４μｍの１次元のストライプ状にパターニングをする。続いて、ＩＣＰ−ＲＩＥにて露出したシリコンを異方性の深堀りエッチングを行う。５０μｍの深堀りエッチングを行ったところで深堀りエッチングを停止する。これにより高さ５０μｍのシリコンからなる１次元格子が形成される（図３（ａ））。続いて、ＵＶオゾンアッシングとクロムエッチング水溶液にてレジストとクロムを除去した基板を本実施例のモールド基板として用いる。
【００５３】
モールド基板のシリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して３度の入射角にて１方向のみからＳｉＯ２を２００ｎｍの膜厚で斜方蒸着する。これによって各シリコンからなる格子の側壁の一方の面のみ絶縁膜が形成される（図３（ｂ））。もう一方の絶縁膜が形成されない各シリコンからなる格子の側壁のシリコン面を本実施例ではシード電極として用いる。次にノンシアン金メッキ液（ミクロファブＡｕ１１０１、日本エレクトロプレイティング・エンジニアヤース）にてメッキ液温度６０℃、電流密度０．２Ａ／ｄｍ２にてメッキを行なう。金メッキ層は絶縁層で覆われていない面のシリコンからなる格子側面から形成される（図３（ｃ））。
【００５４】
基板を切断し、断面を観察すると金メッキ層にボイドは確認されない。これにより幅２μｍ、高さ１００μｍの高アスペクト比の金メッキ物からなるマイクロ構造体が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体は、放射線用吸収格子、遮光マスク、耐食性電極に利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ モールド基板
２ シード電極
３ 格子の頂上部
４ モールド側壁
５ 絶縁物
６ 金メッキ層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法であって、基板上に、導電性を有するシード電極と、前記シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子とが設けられたモールド基板を用意する工程と、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する工程と、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物を形成する工程を有することを特徴とするマイクロ構造体の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁物はＳｉＯ２であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板の表面の一部にシランカップリング剤にてアルキルシリル基を導入することを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項４】
前記シード電極が金からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項５】
前記シード電極が、前記シリコンからなる格子の絶縁物が斜方蒸着されていない部分のシリコンからなることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体を用いた放射線用吸収格子。
【請求項１】
柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体の製造方法であって、基板上に、導電性を有するシード電極と、前記シード電極の一部が露出するようにシリコンからなる格子とが設けられたモールド基板を用意する工程と、前記シリコンからなる格子の頂上部から深さ方向に対して０度より大きな入射角にて絶縁物を斜方蒸着する工程と、前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板に金メッキを行い、前記シリコンからなる格子の間隙に柱状の金メッキ物を形成する工程を有することを特徴とするマイクロ構造体の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁物はＳｉＯ２であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁物が斜方蒸着されたモールド基板の表面の一部にシランカップリング剤にてアルキルシリル基を導入することを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項４】
前記シード電極が金からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項５】
前記シード電極が、前記シリコンからなる格子の絶縁物が斜方蒸着されていない部分のシリコンからなることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の製造方法により製造された柱状の金メッキ物からなるマイクロ構造体を用いた放射線用吸収格子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１５３３７０（Ｐ２０１１−１５３３７０Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７３７９（Ｐ２０１０−１７３７９）
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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