專利名稱：光敏硅烷偶聯(lián)劑、圖案的形成方法以及元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光敏硅烷偶聯(lián)劑，使用光敏硅烷偶聯(lián)劑形成圖案的方法，以及元件的制造方法。
背景技術(shù)：
近來，在要求微型制造的多種電子元件領(lǐng)域，諸如半導(dǎo)體元件，對(duì)元件的高密度和高集成度的要求不斷高漲。
在制造半導(dǎo)體元件的步驟中，光刻處理在形成精細(xì)電路圖案時(shí)發(fā)揮重要的作用。
最新的光刻過程是通過減量投影曝光(reduced projectionexposure)進(jìn)行的。不過，減量投影曝光的分辨率受光衍射極限的限制，其中光衍射極限大約為光源波長(zhǎng)的三分之一。從而，已經(jīng)嘗試著通過使用諸如采用準(zhǔn)分子激光器作為曝光光源的技術(shù)來獲得更短波長(zhǎng)，因此目前能夠在大約100nm的級(jí)別上進(jìn)行微型制造。
因而，盡管光刻依然具有改善的精度，不過有許多問題需要解決，諸如縮短光源波長(zhǎng)所導(dǎo)致的設(shè)備尺寸的增大，以及用于該波長(zhǎng)區(qū)域的透鏡的研制，設(shè)備費(fèi)用以及相應(yīng)抗蝕劑的費(fèi)用。
另外，最近提出了需要高密度孔陣圖案或點(diǎn)陣圖案的元件。具體例子包括單電子元件(日本專利申請(qǐng)公開No.2001-168317)，帶圖案的介質(zhì)(日本專利申請(qǐng)公開No.2005-190624)，化學(xué)傳感器(日本專利申請(qǐng)公開No.2003-268592)，量子點(diǎn)激光器元件(日本專利申請(qǐng)公開No.H10-012968)，以及光子晶體光學(xué)元件(日本專利申請(qǐng)公開No.H11-218627)。
不過，由于這些元件與半導(dǎo)體元件相比需要更高精度的微型制造技術(shù)，利用傳統(tǒng)光刻技術(shù)難以進(jìn)行成批制造。
另一方面，作為用于形成微型圖案的可取代光刻技術(shù)的低成本和簡(jiǎn)單方法，已經(jīng)報(bào)道了使微粒按照自組織方式排列的方法。
另外，近年來還提出了通過使用能量束在基板表面上形成化學(xué)活性基作為圖案，并利用化學(xué)活性基與微粒之間的相互作用，形成微型圖案的方法。在Polymer Preprints，Japan，Japanese Ed.，Vol.53，4196(2004)和日本專利申請(qǐng)公開No.2003-168606中披露了具體示例。
這些示例融合了光刻與自組織技術(shù)。在本發(fā)明中，將這種技術(shù)稱作“增強(qiáng)型光刻”。
Polymer Preprints，Japan，Japanese Ed.，Vol.53，4196(2004)披露了一種將光敏硅烷偶聯(lián)劑的單分子膜曝光，然后將微粒粘附到曝光部分的方法。具體而言，在所披露的方法中，具有被硝基芐基保護(hù)的羧基的光敏硅烷偶聯(lián)劑，被UV線照射，從而在所照射部分上形成羧基，并將所生成的物體浸入熒光微粒的水溶液中，以便使熒光微粒有選擇地粘附到曝光部分。
日本專利申請(qǐng)公開No.2003-168606披露了用X-射線照射具有不飽和烷基的光敏硅烷偶聯(lián)劑的單分子膜來構(gòu)圖，在曝光部分激發(fā)不飽和鍵，從而與金屬微粒表面上的有機(jī)膜形成鍵的例子的結(jié)果。
對(duì)于上述的現(xiàn)有例，在增強(qiáng)型光刻中，采用在光照射時(shí)形成化學(xué)活性基的光敏硅烷偶聯(lián)劑。
此外，在2001年3月召開的關(guān)于光反應(yīng)控制及光功能材料的第四屆NIMS國(guó)際研討會(huì)的會(huì)議錄中的“增強(qiáng)型光刻”(“BuildupPhotolithography”In the proceedings of the fourth NIMSInternational Symposium on Photoreaction Control andPhotofunctional Materials)中，披露了形成伯胺的光敏硅烷偶聯(lián)劑。
該“增強(qiáng)型光刻”中披露的光敏硅烷偶聯(lián)劑具有含有伯氨基的硅烷偶聯(lián)劑的伯氨基被鄰-硝基芐氧羰基保護(hù)的結(jié)構(gòu)。受保護(hù)的氨基通過諸如下述化學(xué)式所表示的光反應(yīng)形成伯氨基，并且同時(shí)形成鄰-亞硝基苯甲醛作為副產(chǎn)品。
如下面的化學(xué)式中所示，已知醛化合物將與伯胺反應(yīng)，生成亞胺化合物。具體來說，在曝光部分上形成的伯胺被去除，從而降低了曝光部分與未曝光部分之間的化學(xué)活性的對(duì)比，從而在有些情況下，在微粒圖案中可能會(huì)形成缺陷。
為防止上述反應(yīng)式中的副反應(yīng)形成具有少數(shù)缺陷的微粒圖案，必須進(jìn)行清洗步驟，以去除作為副產(chǎn)品的該亞硝基苯甲醛。對(duì)于元件的大批量制造而言，從成本看，優(yōu)選更少數(shù)量的步驟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的光敏硅烷偶聯(lián)劑包括以下通式(1)所表示的結(jié)構(gòu) 其中，X為部分氫原子可被氟原子或烷基取代的聚亞甲基，部分氫原子可被氟原子或烷基取代的亞苯基，部分氫原子可被氟原子或烷基取代的亞萘基，或者二價(jià)基團(tuán)，該二價(jià)基團(tuán)具有至少兩個(gè)上述二價(jià)基團(tuán)彼此鍵合的結(jié)構(gòu)；R1，R2和R3之中的至少一個(gè)為烷氧基或鹵素原子，其他選自由烷基、鏈烯基和氫原子組成的組；R4為部分氫原子可被氟原子取代的烷基，部分氫原子可被氟原子或烷基取代的苯基，或者部分氫原子可被氟原子或烷基取代的萘基；R5為氫原子或烷基；R6，R7，R8和R9選自由硝基、氫原子、鹵素原子、烷基，和部分或全部氫原子被氟原子取代的烷基或烷氧基。
本發(fā)明所提供的構(gòu)圖方法，形成如下結(jié)構(gòu)的圖案平均粒徑至少為0.5nm，至多為500nm的多個(gè)微粒排列在基板上，該方法包括以下步驟將根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑層疊在基板表面上，將光敏硅烷偶聯(lián)劑曝光構(gòu)圖，在曝光部分中的光敏硅烷偶聯(lián)劑上產(chǎn)生羧基，并有選擇地將微粒布置到曝光部分或未曝光部分。
根據(jù)本發(fā)明的方法還包括且有通過以微粒圖案作為掩模進(jìn)行蝕刻從而處理基板的步驟的方法。
根據(jù)本發(fā)明的方法還包括在形成了微粒圖案的整個(gè)基板上成膜，并通過去除該微粒圖案和其上所形成的膜而形成薄膜圖案的步驟的方法。
根據(jù)本發(fā)明的方法還包括使用包含微粒的膠態(tài)溶液布置微粒的方法。
本發(fā)明還包括以下方法，該方法包括用曝光掩模產(chǎn)生的近場(chǎng)光進(jìn)行曝光，曝光掩模設(shè)有遮光層，遮光層包括比曝光光源的波長(zhǎng)更窄的開口。
本發(fā)明還包括由從金屬、金屬氧化物、半導(dǎo)體和樹脂組成的組中選擇出的材料形成微粒的方法。
本發(fā)明還包括使微粒在微粒表面的端部具有氨基的方法。
本發(fā)明還包括使用根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)圖方法制造元件的方法。
根據(jù)本發(fā)明的元件制造方法還包括，通過使用根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)圖方法、通過形成微隧道結(jié)位置而制造單電子元件的方法。
根據(jù)本發(fā)明的元件制造方法還包括，通過使用根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)圖方法形成磁位陣而制造帶有圖案的介質(zhì)的方法。
根據(jù)本發(fā)明的元件制造方法還包括，通過使用根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)圖方法形成金屬微粒圖案而制造化學(xué)傳感器的方法。
根據(jù)本發(fā)明的元件制造方法還包括，通過使用根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)圖方法形成量子點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)而制造量子點(diǎn)激光器元件的方法。
根據(jù)本發(fā)明的元件制造方法還包括，通過使用根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)圖方法形成二維光子晶體結(jié)構(gòu)而制造光子晶體光學(xué)元件的方法。
通過下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，顯然可以得到本發(fā)明的進(jìn)一步特征。


圖1A，1B，1C和1D所示的處理圖表示使用根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑的構(gòu)圖方法的一個(gè)實(shí)施例。
圖2A，2B，2C和2D所示的示意圖表示通過將微粒有選擇地僅設(shè)置在曝光部分或未曝光部分而形成的圖案。
圖3的說明圖表示基板的曝光部分中的仲氨基與微粒的表面端部上的羧基之間的鍵合。
圖4的說明圖表示基板的曝光部分中的仲氨基與微粒的表面端部上的羧酸酐之間的鍵合。
圖5A和5B的說明圖表示以微粒作為掩模的干蝕刻處理。
圖6A，6B和6C的說明圖表示以微粒作為掩模的揭模處理。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑具有以下通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)。
在該式中，X為部分氫原子可被氟原子或烷基取代的聚亞甲基，部分氫原子可被氟原子或烷基取代的亞苯基，部分氫原子可被氟原子或烷基取代的亞萘基，或者二價(jià)基團(tuán)，該二價(jià)基團(tuán)具有至少兩個(gè)上述二價(jià)基團(tuán)彼此鍵合的結(jié)構(gòu)。
聚亞甲基用-(CH2)n-表示，其中n表示從1到10的整數(shù)，最好表示從1到5的整數(shù)。
R1，R2和R3之中的至少一個(gè)為烷氧基或鹵素原子，其他選自由烷基、鏈烯基和氫原子組成的組。
R4為部分氫原子可被氟原子取代的烷基，部分氫原子可被氟原子或烷基取代的苯基，或者部分氫原子可被氟原子或烷基取代的萘基。
R5為氫原子或烷基。
R6，R7，R8和R9選自由硝基、氫原子、鹵素原子、烷基，和部分或全部氫原子被氟原子取代的烷基或烷氧基。
根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑具有被鄰-硝基芐氧羰基保護(hù)的仲氨基。如下面的化學(xué)式中所示，通過UV照射使該光敏硅烷偶聯(lián)劑分解，并再生出仲氨基。
現(xiàn)在將詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑的合成方法。
如下面的化學(xué)式中所示，根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑可通過氯甲酸2-硝基芐酯或氯甲酸4，5-二甲氧基-2-硝基芐酯與具有仲氨基的硅烷偶聯(lián)劑在室溫下反應(yīng)而獲得。在存在諸如三乙胺、二甲氨基吡啶等叔胺的條件下進(jìn)行反應(yīng)。氯甲酸2-硝基芐酯，氯甲酸4，5-二甲氧基-2-硝基芐酯，三乙胺和二甲氨基吡啶均可從市場(chǎng)購得。具有仲氨基的硅烷偶聯(lián)劑的具體例子包括但不限于可從市場(chǎng)購得的諸如N-甲基氨基丙基三甲氧基硅烷，N-甲基氨基丙基-甲基二甲氧基硅烷和N-乙基氨基異丁基三甲氧基硅烷的產(chǎn)品。
在該式中，X和R1到R9具有與式(1)中所定義的相同含義。
根據(jù)本發(fā)明，可提供通過增強(qiáng)型光刻，不需要清洗步驟或利用抗蝕劑的光刻步驟就可形成的具有很少缺陷的光敏硅烷偶聯(lián)劑。
本發(fā)明還提供一種使用這種光敏硅烷偶聯(lián)劑的構(gòu)圖方法。此外，本發(fā)明還提供諸如單電子元件、帶有圖案的介質(zhì)、化學(xué)傳感器、量子點(diǎn)激光器元件及光子晶體光學(xué)元件的多種元件的制造方法。
實(shí)施例現(xiàn)在將基于附圖更詳細(xì)地描述使用根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑構(gòu)圖的方法。
圖1A，1B，1C和1D所示的處理圖表示使用根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑的構(gòu)圖方法的一個(gè)實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑通過化學(xué)鍵固定在基板上?？筛鶕?jù)所需的元件來選擇基板，并且基板可以為例如金屬基板，半導(dǎo)體基板，諸如玻璃、石英、BN等的絕緣基板，或者可以為具有一種或多種抗蝕劑的基板，通過在玻璃、金屬、氧化物、氮化物等上旋涂一種或多種抗蝕劑而在基板上形成薄膜。優(yōu)選在基板的表面上形成羥基，用于固定光敏硅烷偶聯(lián)劑。
為了在基板表面上形成羥基，優(yōu)選根據(jù)需要對(duì)基板進(jìn)行預(yù)處理?？赏ㄟ^將基板表面暴露于酸性溶液或UV線-臭氧氣氛而進(jìn)行預(yù)處理。酸性溶液的例子包括硫酸、鹽酸、硝酸、過氧化氫等。它們可以被單獨(dú)使用，或者將它們中的兩種或更多種組合使用。優(yōu)選硫酸與過氧化氫的組合。為了對(duì)硅基板進(jìn)行預(yù)處理，特別優(yōu)選硫酸與過氧化氫的組合。用酸性溶液進(jìn)行預(yù)處理的方法包括涂覆、噴射、浸漬等。
將根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑涂覆在圖1A中所示的基板1上，然后將其加熱，形成光敏硅烷偶聯(lián)劑層2(圖1B)?？蓛H使用光敏硅烷偶聯(lián)劑的溶液或者光敏硅烷偶聯(lián)劑溶解在有機(jī)溶劑中形成的溶液，通過浸漬、旋涂、噴涂、氣相沉積等進(jìn)行光敏硅烷偶聯(lián)劑的涂覆。在本發(fā)明中，優(yōu)選浸漬或旋涂。在涂覆光敏硅烷偶聯(lián)劑之后，優(yōu)選適當(dāng)加熱基板，從而在基板上完成與羥基的反應(yīng)?？墒褂弥T如熱板、熱風(fēng)干燥機(jī)等的加熱裝置在80到200℃的溫度下進(jìn)行加熱，更優(yōu)選80到150℃的溫度。作為上述處理的結(jié)果，形成根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑的單分子層。
然后，使用公知的曝光裝置對(duì)所形成的根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑層進(jìn)行曝光構(gòu)圖(圖1C)?？梢栽诳梢姽猓琔V線，遠(yuǎn)紫外線，X-射線，電子束，γ射線，分子束，離子束等中適當(dāng)選擇用于曝光的輻射線。特別優(yōu)選汞燈光線(波長(zhǎng)為436nm，405nm，365nm和254nm)，KrF準(zhǔn)分子激光束(波長(zhǎng)為248nm)，ArF準(zhǔn)分子激光束(波長(zhǎng)為193nm)，和F2準(zhǔn)分子激光束(波長(zhǎng)為157nm)。此外，還優(yōu)選諸如超遠(yuǎn)UV線(EUV，波長(zhǎng)為13nm)的遠(yuǎn)UV線，或電子束。這些輻射線可以單獨(dú)使用或者多個(gè)一起使用。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的光敏硅烷偶聯(lián)劑，當(dāng)仲氨基受2-硝基芐氧羰基保護(hù)時(shí)，優(yōu)選使用波長(zhǎng)不大于313nm的UV線。當(dāng)其受4，5-二甲氧基-2-硝基芐氧基羰基保護(hù)時(shí)，優(yōu)選使用波長(zhǎng)不大于405nm的UV線。
對(duì)于曝光方法來說，優(yōu)選使用從光掩模產(chǎn)生的近場(chǎng)光，其中光掩模具有遮光層，遮光層包括寬度小于曝光光源的波長(zhǎng)的開口。由于近場(chǎng)光不受衍射極限的限制，可得到更精細(xì)的圖案?？刹捎蒙厦嫠龅妮椛渚€作為用作近場(chǎng)光曝光的輻射線。這些輻射線可單獨(dú)使用或者多個(gè)一起使用。通過將光掩模遮光層牢固緊密地粘附到將受到曝光的物體上而進(jìn)行近場(chǎng)光曝光。近場(chǎng)光曝光設(shè)備由于不需要精密的光學(xué)系統(tǒng)或昂貴的光源而具有較低成本，從而在本發(fā)明中就生產(chǎn)率而言特別優(yōu)選近場(chǎng)光曝光系統(tǒng)。
根據(jù)上述的曝光步驟，在曝光部分3上將固定在基板上的仲氨基構(gòu)圖。由于仲氨基與苯甲醛化合物不發(fā)生反應(yīng)，曝光部分上的仲氨基不會(huì)因副反應(yīng)而被去除。從而，在曝光后不需要清洗步驟，就能形成幾乎不具有缺陷的微粒圖案。在圖1C中，附圖標(biāo)記4表示未曝光部分。
在曝光完成之后，將基板浸入分散有微粒的膠態(tài)溶液中。作為該步驟的結(jié)果，微粒5有選擇地粘附到基板的曝光部分或未曝光部分，形成微粒圖案(圖1D)。
圖2A，2B，2C和2D的示意圖表示通過有選擇地將微粒僅設(shè)置在曝光部分或未曝光部分上而形成的圖案。
圖案的形狀可以為分離的點(diǎn)陣圖案(圖2A)，其中一個(gè)微粒粘附到基板1上的微點(diǎn)形曝光部分或未曝光部分的每一個(gè)位置；或者為分離的線形圖案(圖2B)，其中微粒5排列成窄線形圖案。圖案的性狀還可以為最密集填充圖案(圖2C)，其中微粒5以最緊密填充的方式排列在比微粒的尺寸更寬的曝光部分3或未曝光部分。圖案的形狀還可以為隨機(jī)圖案(圖2D)，其中微粒5隨機(jī)排列在比微粒的尺寸更寬的曝光部分3或未曝光部分上，由于它們之間的排斥力，具有的間隔大于微粒之間的長(zhǎng)度?？筛鶕?jù)所需要的元件自由形成這些圖案。此外，所形成的圖案不限于上面所述的這些。
微粒的平均粒子直徑處于最小為0.5nm、最大為500nm的范圍內(nèi)，最好處于最小為5nm、最大為100nm的范圍內(nèi)?？筛鶕?jù)所需要的裝置來選擇微粒的種類，特別優(yōu)選具有正或負(fù)電荷的微粒，以及在其端部具有羧基或羧酸酐的微粒。例如，具有負(fù)電荷的金微?；蚪鸺{米棒，從而與曝光部分中帶正電的氨基形成靜電結(jié)合。帶正電的微粒有選擇地粘覆到基板的未曝光部分。微粒端部的羧基與基板1表面上的氨基通過離子鍵連接(圖3)。
微粒端部的羧酸酐與基板1表面上的氨基在室溫下很容易發(fā)生反應(yīng)，形成酰胺鍵，從而它們牢固地鍵合(圖4)。
如果想要制造單電子元件，則使用具有導(dǎo)電性的微粒，諸如由金屬或金屬氧化物構(gòu)成的微粒。
如果想要制造磁記錄介質(zhì)，諸如帶圖案的介質(zhì)，那么使用磁性金屬微粒，包括Co，Ni，F(xiàn)e，F(xiàn)ePt，CoPt，CoNi，CoCr，CoP，CoNiP，F(xiàn)eCoB，F(xiàn)eCoNi，CoNiFeB，F(xiàn)eNi，F(xiàn)eCo，CoNiPt等。
如果想要制造化學(xué)傳感器，則使用金屬微粒。從感度和化學(xué)穩(wěn)定性的觀點(diǎn)看，優(yōu)選貴金屬微粒，并且尤其優(yōu)選金微?；蚪鸺{米棒。
如果想要制造量子點(diǎn)激光器元件，則使用半導(dǎo)體微粒，諸如Si，SiGe，GaAs，InGaAs，GaN，InP，InAs，AlGaAs，InGaAsP，GaInAlP，InGaN，AlGaN等。
圖5A和5B的說明圖表示以微粒5作為掩模的干蝕刻處理。如圖5A和5B中所示，可用按照上述方法形成的微粒圖案作為蝕刻掩模對(duì)基板1的材料進(jìn)行處理，形成點(diǎn)陣圖案。在此情形中，根據(jù)想要的裝置選擇基板材料。
如果想要制造單電子元件，這可使用金屬或金屬氧化物作為基板材料。
如果想要制造磁記錄介質(zhì)，諸如帶有圖案的介質(zhì)，則可使用包括Co，Ni，F(xiàn)e，F(xiàn)ePt，CoPt，CoNi，CoCr，CoP，CoNiP，F(xiàn)eCoB，F(xiàn)eCoNi，CoNiFeB，F(xiàn)eNi，F(xiàn)eCo，CoNiPt等的磁性金屬。
如果想要制造化學(xué)傳感器，從感度和化學(xué)穩(wěn)定性的觀點(diǎn)看，優(yōu)選貴金屬作為基板材料。
如果想要制造量子點(diǎn)激光器元件，則使用諸如Si，SiGe，GaAs，InGaAs，GaN，InP，InAs，AlGaAs，InGaAsP，GaInAlP，InGaN，AlGaN等的半導(dǎo)體作為基板材料。
可通過使用活性等離子體或自由基的干蝕刻，離子研磨或濕蝕刻對(duì)基板進(jìn)行處理。特別優(yōu)選使用活性等離子體的干蝕刻，因?yàn)樵撎幚磉m于形成精細(xì)且具有高度垂直性的圖案。
根據(jù)待處理基板的類型選擇干蝕刻氣體，可以為諸如CF4，C2F6，C3F8，CCl2F2，CCl4，CBrF3，BCl3，PCl3，SF6，Cl2，HCl，HBr，O2，N2，Ar等的氣體的等離子體。
濕蝕刻劑的例子包括以下各種。具體而言，根據(jù)待蝕刻材料的種類，例如包括氫氟酸的水溶液，氟化銨的水溶液，磷酸的水溶液，醋酸的水溶液，硝酸的水溶液，硝酸銨鈰的水溶液，氫氧化鉀的水溶液，氫氧化四甲銨的水溶液等。
圖6A，6B和6C的說明圖表示以微粒5作為掩模的揭模處理。如圖6A，6B和6C中所示，可以在如上所述形成有微粒圖案的基板1的整個(gè)表面上形成材料層7，然后揭去微粒，形成所需材料的孔陣圖案。
材料層的成膜方法的例子包括多種的物理氣相沉積(PVD)，化學(xué)氣相沉積(CVD)，以及諸如浸漬、旋涂等的涂覆方法。
PVD法的具體例子包括以下各種。具體例子包括各種真空沉積方法，諸如電子束加熱、電阻加熱和閃蒸，等離子體沉積，雙極濺射，DC濺射，DC磁控管濺射，高頻濺射，磁控管濺射等。其他例子包括諸如離子束濺射和偏壓濺射的多種濺射方法，DC(直流)方法，RF方法，多陰極方法，活性反應(yīng)方法，電場(chǎng)沉積等。另外的例子包括諸如高頻離子電鍍、活性離子電鍍等的多種離子電鍍方法。
在成膜之后，通過將其浸入有機(jī)溶劑，堿溶液，酸溶液等，去除微粒和附著在其上的膜。最好根據(jù)需要進(jìn)行加熱、搖動(dòng)等。
使用按照上述方式形成的微粒圖案，孔陣圖案或點(diǎn)陣圖案，可制造多種元件。
雖然參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，不過應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于所披露的實(shí)施例。下述權(quán)利要求的范圍與最寬解釋一致，從而包含所有這類變型和等效結(jié)構(gòu)及功能。
權(quán)利要求
1.光敏硅烷偶聯(lián)劑，具有以下通式(1)所表示的結(jié)構(gòu) 其中，X為部分氫原子可被氟原子或烷基取代的聚亞甲基，部分氫原子可被氟原子或烷基取代的亞苯基，部分氫原子可被氟原子或烷基取代的亞萘基，或者二價(jià)基團(tuán)，該二價(jià)基團(tuán)具有至少兩個(gè)上述二價(jià)基團(tuán)彼此鍵合的結(jié)構(gòu)；R1，R2和R3之中的至少一個(gè)為烷氧基或鹵素原子，其他選自由烷基、鏈烯基和氫原子組成的組；R4為部分氫原子可被氟原子取代的烷基，部分氫原子可被氟原子或烷基取代的苯基，或者部分氫原子可被氟原子或烷基取代的萘基；R5為氫原子或烷基；R6，R7，R8和R9選自由硝基、氫原子、鹵素原子、烷基，和部分或全部氫原子被氟原子取代的烷基或烷氧基。
2.具有以下結(jié)構(gòu)的微粒圖案的形成方法，其中平均粒徑至少為0.5nm，至多為500nm的多個(gè)微粒排列在基板上，該方法包括以下步驟將根據(jù)權(quán)利要求1的光敏硅烷偶聯(lián)劑層疊在基板的表面上，將光敏硅烷偶聯(lián)劑曝光構(gòu)圖，在曝光部分中的光敏硅烷偶聯(lián)劑層上產(chǎn)生羧基，并有選擇地將微粒布置到曝光部分或未曝光部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法，還包括通過以微粒圖案作為掩模進(jìn)行蝕刻從而處理基板的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法，還包括在形成了微粒圖案的整個(gè)基板上成膜，并通過去除該微粒圖案和其上所形成的膜而形成薄膜圖案的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法，其中，使用包含微粒的膠態(tài)溶液布置微粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法，其中，用光掩模產(chǎn)生的近場(chǎng)光進(jìn)行曝光，光掩模設(shè)有遮光層，遮光層包括比曝光光源的波長(zhǎng)更窄的開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法，其中，由從金屬、金屬氧化物、半導(dǎo)體和樹脂組成的組中選擇出的材料形成微粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法，其中，微粒在微粒表面的端部具有氨基。
9.使用根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法來制造元件的方法。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的元件的制造方法，其中，通過使用根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法形成微隧道結(jié)位置來制造單電子元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的元件的制造方法，其中，通過使用根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法形成磁位陣來制造帶有圖案的介質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的元件的制造方法，其中，通過使用根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法形成金屬微粒圖案來制造化學(xué)傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的元件的制造方法，其中，通過使用根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法形成量子點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)來制造量子點(diǎn)激光器元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的元件的制造方法，其中，通過使用根據(jù)權(quán)利要求2所述的微粒圖案的形成方法形成二維光子晶體結(jié)構(gòu)來制造光子晶體光學(xué)元件。
全文摘要
本發(fā)明提供使用更少數(shù)量的處理步驟形成低缺陷的微粒圖案，點(diǎn)陣圖案或孔陣圖案的光敏硅烷偶聯(lián)劑，以及使用這種光敏硅烷偶聯(lián)劑的構(gòu)圖方法，其中所使用的是具有被鄰－硝基芐氧羰基保護(hù)的仲氨基的光敏硅烷偶聯(lián)劑。
文檔編號(hào)C07F7/18GK101038436SQ20071008852
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者伊藤俊樹, 水谷夏彥, 山口貴子, 稻生耕久 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社