JP2002256474A - 微細構造物の製造方法 - Google Patents
微細構造物の製造方法Info
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- JP2002256474A JP2002256474A JP2001053388A JP2001053388A JP2002256474A JP 2002256474 A JP2002256474 A JP 2002256474A JP 2001053388 A JP2001053388 A JP 2001053388A JP 2001053388 A JP2001053388 A JP 2001053388A JP 2002256474 A JP2002256474 A JP 2002256474A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、電鋳を使用した微細構造物の製造
方法に関し、電鋳層の厚さ精度および表面粗さを従来よ
り大幅に向上することを目的とする。 【解決手段】 基板の表面に得たい形状の反転形状を有
する反転層を形成する工程と、前記反転層が形成された
基板に電鋳を行い電鋳層を形成する工程と、前記電鋳層
の厚さを所定の寸法に加工する工程と、前記基板から前
記反転層を除去する工程とを有することを特徴とする。
方法に関し、電鋳層の厚さ精度および表面粗さを従来よ
り大幅に向上することを目的とする。 【解決手段】 基板の表面に得たい形状の反転形状を有
する反転層を形成する工程と、前記反転層が形成された
基板に電鋳を行い電鋳層を形成する工程と、前記電鋳層
の厚さを所定の寸法に加工する工程と、前記基板から前
記反転層を除去する工程とを有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細構造物の製造
方法に係わり、特に、電鋳を使用した微細構造物の製造
方法に関する。
方法に係わり、特に、電鋳を使用した微細構造物の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、マイクロマシニング技術によって
センサやアクチュエータを小型化することが盛んに行わ
れている。そして、このような小型化に対する取り組み
として、ＬＩＧＡ（LithographicGalvanoformung Abfor
mung）プロセス、厚膜レジストを用いたＬＩＧＡライク
プロセスが挙げられる。
センサやアクチュエータを小型化することが盛んに行わ
れている。そして、このような小型化に対する取り組み
として、ＬＩＧＡ（LithographicGalvanoformung Abfor
mung）プロセス、厚膜レジストを用いたＬＩＧＡライク
プロセスが挙げられる。
【０００３】ＬＩＧＡプロセスは、シンクロトロン放射
光を照射してレジストの型を作製し、その型に電鋳技術
によりニッケル等の金属を析出する技術である。そし
て、最終の構造体は、モールドした金属で形成する場合
と、このモールドした金属を金型として樹脂の成型品と
する場合がある。しかしながら、この技術は、装置が大
掛かりで高価なため、一般には普及されていない。
光を照射してレジストの型を作製し、その型に電鋳技術
によりニッケル等の金属を析出する技術である。そし
て、最終の構造体は、モールドした金属で形成する場合
と、このモールドした金属を金型として樹脂の成型品と
する場合がある。しかしながら、この技術は、装置が大
掛かりで高価なため、一般には普及されていない。
【０００４】これに対して、ＬＩＧＡライクプロセス
は、通常のＩＣプロセスで使用するＵＶ（Ultraviole
t）光でレジストの型が作製され、その後の電鋳工程は
ＬＩＧＡプロセスと同様にして行われる。
は、通常のＩＣプロセスで使用するＵＶ（Ultraviole
t）光でレジストの型が作製され、その後の電鋳工程は
ＬＩＧＡプロセスと同様にして行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＬＩＧＡプロセスあるいはＬＩＧＡライクプ
ロセスでは、レジスト層よりも薄く電鋳層を析出させた
後に、レジスト層を剥離して最終の構造体とする場合に
は、構造体の厚さ（高さ）精度は、電鋳層の析出精度に
よることになり、１０μｍ程度がその精度となる。
うな従来のＬＩＧＡプロセスあるいはＬＩＧＡライクプ
ロセスでは、レジスト層よりも薄く電鋳層を析出させた
後に、レジスト層を剥離して最終の構造体とする場合に
は、構造体の厚さ（高さ）精度は、電鋳層の析出精度に
よることになり、１０μｍ程度がその精度となる。
【０００６】そのため、厚さ精度を必要とする構造体に
は、適用することができないという問題があった。ま
た、最終の構造体を金型とする場合には、成形される樹
脂表面を押圧する最表面の面精度が問題となるが、析出
した電鋳層の最表面の粗さは、電鋳条件にもよるが、鏡
面からは程遠い程度の粗さとなる。
は、適用することができないという問題があった。ま
た、最終の構造体を金型とする場合には、成形される樹
脂表面を押圧する最表面の面精度が問題となるが、析出
した電鋳層の最表面の粗さは、電鋳条件にもよるが、鏡
面からは程遠い程度の粗さとなる。
【０００７】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、電鋳層の厚さ精度および表面粗さ
を従来より大幅に向上することができる微細構造物の製
造方法を提供することを目的とする。
めになされたもので、電鋳層の厚さ精度および表面粗さ
を従来より大幅に向上することができる微細構造物の製
造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の微細構造物の
製造方法は、基板の表面に得たい形状の反転形状を有す
る反転層を形成する工程と、前記反転層が形成された基
板に電鋳を行い電鋳層を形成する工程と、前記電鋳層の
厚さを所定の寸法に加工する工程と、前記基板から前記
反転層を除去する工程とを有することを特徴とする。
製造方法は、基板の表面に得たい形状の反転形状を有す
る反転層を形成する工程と、前記反転層が形成された基
板に電鋳を行い電鋳層を形成する工程と、前記電鋳層の
厚さを所定の寸法に加工する工程と、前記基板から前記
反転層を除去する工程とを有することを特徴とする。
【０００９】請求項２の微細構造物の製造方法は、請求
項１記載の微細構造物の製造方法において、前記反転層
を形成する工程の前に、前記基板の表面に導電層を形成
する工程を有することを特徴とする。請求項３の微細構
造物の製造方法は、請求項１または請求項２記載の微細
構造物の製造方法において、前記反転層を形成する工程
は、前記基板にレジスト層を形成する工程と、前記レジ
スト層を露光する工程と、前記露光されたレジスト層を
現像する工程とを有することを特徴とする。
項１記載の微細構造物の製造方法において、前記反転層
を形成する工程の前に、前記基板の表面に導電層を形成
する工程を有することを特徴とする。請求項３の微細構
造物の製造方法は、請求項１または請求項２記載の微細
構造物の製造方法において、前記反転層を形成する工程
は、前記基板にレジスト層を形成する工程と、前記レジ
スト層を露光する工程と、前記露光されたレジスト層を
現像する工程とを有することを特徴とする。
【００１０】（作用）請求項１の微細構造物の製造方法
では、基板の表面に形成された電鋳層が、フライス加
工、研削加工、研磨加工等により、所定の厚さ寸法にな
るように精密加工される。請求項２の微細構造物の製造
方法では、反転層を形成する工程の前に、基板の表面
に、電鋳層の形成に使用される導電層が形成される。
では、基板の表面に形成された電鋳層が、フライス加
工、研削加工、研磨加工等により、所定の厚さ寸法にな
るように精密加工される。請求項２の微細構造物の製造
方法では、反転層を形成する工程の前に、基板の表面
に、電鋳層の形成に使用される導電層が形成される。
【００１１】請求項３の微細構造物の製造方法では、基
板にレジスト層を形成した後、レジスト層を露光、現像
することにより反転層が形成される。
板にレジスト層を形成した後、レジスト層を露光、現像
することにより反転層が形成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】図１は、本発明の微細構造物の製造方法の
一実施形態を示している。この実施形態では、先ず、
（ａ）に示すように、基板１１の全表面に沿って導電層
１３が形成される。
一実施形態を示している。この実施形態では、先ず、
（ａ）に示すように、基板１１の全表面に沿って導電層
１３が形成される。
【００１４】基板１１は、二酸化珪素，酸化アルミニウ
ム，窒化硼素等の材料からなる。また、導電層１３は、
銅，ニッケル等の導電性材料からなる。導電層１３の肉
厚は、数μｍ程度の肉厚とされる。次に、（ｂ）に示す
ように、基板１１の一側の表面に沿ってレジスト層１５
が形成される。
ム，窒化硼素等の材料からなる。また、導電層１３は、
銅，ニッケル等の導電性材料からなる。導電層１３の肉
厚は、数μｍ程度の肉厚とされる。次に、（ｂ）に示す
ように、基板１１の一側の表面に沿ってレジスト層１５
が形成される。
【００１５】このレジスト層１５は、周知の方法、例え
ば、導電層１３の表面に感光材料を塗布した後、ベーク
することにより形成される。感光材料には、例えば、エ
ポキシタイプ等の絶縁材料が使用される。レジスト層１
５の肉厚は、例えば、５００μｍ程度の肉厚とされる。
そして、レジスト層１５の表面にマスク１７が置かれ、
ＵＶ光を照射することによりレジスト層１５が露光され
る。
ば、導電層１３の表面に感光材料を塗布した後、ベーク
することにより形成される。感光材料には、例えば、エ
ポキシタイプ等の絶縁材料が使用される。レジスト層１
５の肉厚は、例えば、５００μｍ程度の肉厚とされる。
そして、レジスト層１５の表面にマスク１７が置かれ、
ＵＶ光を照射することによりレジスト層１５が露光され
る。
【００１６】次に、（ｃ）に示すように、露光されたレ
ジスト層１５が現像液により現像される。これにより、
レジスト層１５には、間隔を置いて穴部１５ａが形成さ
れ、得たい形状の反転形状を有する反転層１９が形成さ
れる。なお、穴部１５ａは横断面円形状をしており、直
径が、例えば５０μｍとされる。
ジスト層１５が現像液により現像される。これにより、
レジスト層１５には、間隔を置いて穴部１５ａが形成さ
れ、得たい形状の反転形状を有する反転層１９が形成さ
れる。なお、穴部１５ａは横断面円形状をしており、直
径が、例えば５０μｍとされる。
【００１７】次に、（ｄ）に示すように、反転層１９が
形成された基板１１に電鋳が行われ電鋳層２１が形成さ
れる。この実施形態では、電鋳層２１は、銅により形成
される。そして、電鋳層２１の形成は、基板１１および
反転層１９を電解液中に浸漬し、導電層１３側を負に、
銅側を正にして電圧を印加することにより行われる。
形成された基板１１に電鋳が行われ電鋳層２１が形成さ
れる。この実施形態では、電鋳層２１は、銅により形成
される。そして、電鋳層２１の形成は、基板１１および
反転層１９を電解液中に浸漬し、導電層１３側を負に、
銅側を正にして電圧を印加することにより行われる。
【００１８】これにより、銅が、反転層１９の穴部１５
ａに沈着し、さらに、反転層１９の表面に沈着される。
次に、（ｅ）に示すように、電鋳層２１が、厚さが所定
の寸法Ｗになるまで加工される。この実施形態では、加
工は、フライス加工により行われ、反転層１９の表面よ
り下方位置まで加工が行われる。
ａに沈着し、さらに、反転層１９の表面に沈着される。
次に、（ｅ）に示すように、電鋳層２１が、厚さが所定
の寸法Ｗになるまで加工される。この実施形態では、加
工は、フライス加工により行われ、反転層１９の表面よ
り下方位置まで加工が行われる。
【００１９】なお、より加工精度を高めるために、フラ
イス加工の後に研削加工あるいは研磨加工を行っても良
い。また、フライス加工を行わず直接研削加工を行って
も良い。次に、（ｆ）に示すように、基板１１から反転
層１９が除去される。この反転層１９の除去は、周知の
方法、例えば、反転層１９を剥離液に浸漬して溶解する
ことにより行われる。
イス加工の後に研削加工あるいは研磨加工を行っても良
い。また、フライス加工を行わず直接研削加工を行って
も良い。次に、（ｆ）に示すように、基板１１から反転
層１９が除去される。この反転層１９の除去は、周知の
方法、例えば、反転層１９を剥離液に浸漬して溶解する
ことにより行われる。
【００２０】次に、（ｇ）に示すように、基板１１から
導電層１３が除去される。導電層１３の除去は、周知の
方法、例えば、基板１１の全体をエッチング液に浸漬し
て導電層１３を溶解することにより行われる。なお、導
電層１３のエッチングは、電鋳層２１と基板１１との間
の導電層１３が溶解しないように所定の時間だけ行われ
る。
導電層１３が除去される。導電層１３の除去は、周知の
方法、例えば、基板１１の全体をエッチング液に浸漬し
て導電層１３を溶解することにより行われる。なお、導
電層１３のエッチングは、電鋳層２１と基板１１との間
の導電層１３が溶解しないように所定の時間だけ行われ
る。
【００２１】そして、所望の微細構造物２３が製造され
る。なお、このような方法により製造可能な微細構造物
としては、マイクロギヤー，マイクロリアクター等があ
る。また、得られた微細構造物が金型である場合には、
この金型を用いて、例えば、樹脂成形することにより所
望の微細構造物が得られる。
る。なお、このような方法により製造可能な微細構造物
としては、マイクロギヤー，マイクロリアクター等があ
る。また、得られた微細構造物が金型である場合には、
この金型を用いて、例えば、樹脂成形することにより所
望の微細構造物が得られる。
【００２２】上述した微細構造物の製造方法では、基板
１１の表面に形成された電鋳層２１を、所定の厚さ寸法
Ｗになるように加工したので、電鋳層２１の厚さ精度お
よび表面粗さを従来より大幅に向上することができる。
また、反転層１９を形成する工程の前に、基板１１の表
面に導電層１３を形成したので、電鋳層２１を確実に形
成することができる。
１１の表面に形成された電鋳層２１を、所定の厚さ寸法
Ｗになるように加工したので、電鋳層２１の厚さ精度お
よび表面粗さを従来より大幅に向上することができる。
また、反転層１９を形成する工程の前に、基板１１の表
面に導電層１３を形成したので、電鋳層２１を確実に形
成することができる。
【００２３】さらに、上述した微細構造物の製造方法で
は、基板１１にレジスト層１５を形成した後、レジスト
層１５を露光、現像して反転層１９を形成したので、微
細形状を有する反転層１９を容易，確実に形成すること
ができる。なお、上述した実施形態では、最初の工程に
おいて基板１１に導電層１３を直接形成した例について
説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるもの
ではなく、例えば、図２に示すように、基板１１の表面
に絶縁材料からなる絶縁層１５Ａを形成し、この絶縁層
１５Ａおよび基板１１の表面に導電層１３Ａを形成して
反転層１９Ａを形成し、この反転層１９Ａに電鋳を行う
ようにしても良い。
は、基板１１にレジスト層１５を形成した後、レジスト
層１５を露光、現像して反転層１９を形成したので、微
細形状を有する反転層１９を容易，確実に形成すること
ができる。なお、上述した実施形態では、最初の工程に
おいて基板１１に導電層１３を直接形成した例について
説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるもの
ではなく、例えば、図２に示すように、基板１１の表面
に絶縁材料からなる絶縁層１５Ａを形成し、この絶縁層
１５Ａおよび基板１１の表面に導電層１３Ａを形成して
反転層１９Ａを形成し、この反転層１９Ａに電鋳を行う
ようにしても良い。
【００２４】また、上述した実施形態では、反転層１９
に形成される穴部１５ａに電鋳層２１を形成した例につ
いて説明したが、本発明はかかる実施形態に限定される
ものではなく、例えば、図３に示すように、反転層１９
Ｂに溝部１５ｂを形成し、この溝部１５ｂに電鋳層を形
成するようにしても良い。
に形成される穴部１５ａに電鋳層２１を形成した例につ
いて説明したが、本発明はかかる実施形態に限定される
ものではなく、例えば、図３に示すように、反転層１９
Ｂに溝部１５ｂを形成し、この溝部１５ｂに電鋳層を形
成するようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１の微細構造
物の製造方法では、基板の表面に形成された電鋳層を、
所定の厚さ寸法になるように加工したので、電鋳層の厚
さ精度および表面粗さを従来より大幅に向上することが
できる。
物の製造方法では、基板の表面に形成された電鋳層を、
所定の厚さ寸法になるように加工したので、電鋳層の厚
さ精度および表面粗さを従来より大幅に向上することが
できる。
【００２６】請求項２の微細構造物の製造方法では、反
転層を形成する工程の前に、基板の表面に導電層を形成
したので、電鋳層を確実に形成することができる。請求
項３の微細構造物の製造方法では、基板にレジスト層を
形成した後、レジスト層を露光、現像して反転層を形成
したので、微細形状を有する反転層を容易，確実に形成
することができる。
転層を形成する工程の前に、基板の表面に導電層を形成
したので、電鋳層を確実に形成することができる。請求
項３の微細構造物の製造方法では、基板にレジスト層を
形成した後、レジスト層を露光、現像して反転層を形成
したので、微細形状を有する反転層を容易，確実に形成
することができる。
【図１】本発明の微細構造物の製造方法の一実施形態を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】本発明の微細構造物の製造方法における反転層
の他の例を示す説明図である。
の他の例を示す説明図である。
【図３】本発明の微細構造物の製造方法における反転層
の他の例を示す説明図である。
の他の例を示す説明図である。
１１ 基板 １３，１３Ａ 導電層 １５ レジスト層 １９，１９Ａ，１９Ｂ 反転層 ２１ 電鋳層
Claims (3)
- 【請求項１】 基板の表面に得たい形状の反転形状を有
する反転層を形成する工程と、 前記反転層が形成された基板に電鋳を行い電鋳層を形成
する工程と、 前記電鋳層の厚さを所定の寸法に加工する工程と、 前記基板から前記反転層を除去する工程と、 を有することを特徴とする微細構造物の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の微細構造物の製造方法に
おいて、 前記反転層を形成する工程の前に、前記基板の表面に導
電層を形成する工程を有することを特徴とする微細構造
物の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の微細構造
物の製造方法において、 前記反転層を形成する工程は、 前記基板にレジスト層を形成する工程と、 前記レジスト層を露光する工程と、 前記露光されたレジスト層を現像する工程と、 を有することを特徴とする微細構造物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001053388A JP2002256474A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 微細構造物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001053388A JP2002256474A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 微細構造物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002256474A true JP2002256474A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=18913858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001053388A Pending JP2002256474A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 微細構造物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002256474A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007211323A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Tecnisco Ltd | ピン状部材の製造方法とピン状部材を備えた加工用工具。 |
| JP2015163737A (ja) * | 2015-03-16 | 2015-09-10 | 大日本印刷株式会社 | 金属粒子の製造方法 |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001053388A patent/JP2002256474A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007211323A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Tecnisco Ltd | ピン状部材の製造方法とピン状部材を備えた加工用工具。 |
| JP2015163737A (ja) * | 2015-03-16 | 2015-09-10 | 大日本印刷株式会社 | 金属粒子の製造方法 |
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