JP2005264220A - スタンパの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板1上に剥離層2を形成する工程と、剥離層2上に感光性樹脂材料からなる保護層3を形成する工程と、保護層3上に、保護層3の形成に用いた同一の感光性樹脂材料を用いてフォトリソグラフィ法にてパターン4Aを形成する工程と、パターン4A上に電極膜5を形成する工程と、電極膜5上に電鋳6を形成する工程と、剥離層2を剥離液により除去する工程と、電極膜2、パターン4Aおよび保護層3から電鋳6を剥離させ、スタンパを得る工程とを有する。
【選択図】 なし
Description
図2は従来におけるフォトリソグラフィ法と電鋳法を用いた製造方法を説明する図である。
まず、第1の工程(a)として、シリコン基板などの基板21上に、真空蒸着法などで金属薄膜を形成することにより、電鋳の電極として作用する電極膜22を形成する。
また、電鋳製造中、ベーク温度以下のプロセス温度であれば、感光性樹脂材料23Aの溶解がスムーズに行われ剥離は容易に可能であるが、ベーク温度は感光性樹脂材料によって異なり、例えば感光性樹脂材料23Aを基板21上に塗布した後工程で、プロセス温度がベーク温度を越えることとなる場合は、感光性樹脂材料23Aが変質して、溶剤に溶解できない状態となるため剥離が困難となる場合もある。
金属薄膜の犠牲層を用いた方法も、金属薄膜を選択的にエッチングすることが難しいため、剥離することが困難である。剥離性を上げるため、犠牲層である金属薄膜を厚くすると成膜に時間がかかる上、膜剥がれや内部応力が大きくなりプロセス上問題となる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、元型から電鋳を容易に剥離でき、また剥離時間も短縮することができるとともに、電鋳の加工精度も向上するスタンパの製造方法を提供することを目的としている。
この構成によれば、元型から電鋳を容易に剥離でき、また剥離時間も短縮することができるとともに、電鋳の加工精度も向上するスタンパの製造方法を提供することができる。
この構成によれば、0.2〜0.75μmの表面粗さを有する一般的なセラミック基板を使用しても、保護層が厚膜であり基板が平滑になることから、加工精度を向上させることができる。
この構成によれば、剥離層を容易に除去することができる。
この構成によれば、単に水を加熱して剥離液を調製すればよいため、コスト的に有利であるとともに、剥離層を容易に除去することができる。
この構成によれば、剥離液が効率良く剥離層に到達するため、剥離層の除去効率が高まる。
この構成によれば、ステップカバレッジが良好となり、加工精度の良好なスタンパを得ることができる。
図1は本発明の実施の形態におけるスタンパの製造方法を示す工程図である。
(剥離層形成工程)
剥離層形成工程は、シリコン基板、セラミックスなどの基板1上に剥離層2を形成する工程である(図1(a))。剥離層2の材料としては、例えば熱水との接触等で簡単に除去が可能なN−メチルピロリジノンを主成分とする非感光性の樹脂材料からなるものが好ましい。このような樹脂材料は市販されており、例えばMicroChem Corp製、商品名XP Omni Coat等が挙げられる。この樹脂材料は、N−メチルピロリジノンを99質量%および界面活性剤を1質量%含むものである。
剥離層2の形成は、公知の方法、例えばスピンコート法等により、基板1上の全面にわたり剥離層形成塗布液を所望の厚さとなるように塗布することにより設けることができる。なお、塗布後はベークすることが好ましい。本実施の形態においては、塗布液としてMicroChem Corp製、商品名XP Omni Coatを用い、スピンコート法により膜厚75nmとして基板1の全面にわたり塗布し、その後、温度200℃でベークを行った。
なお、剥離層2の厚さは50〜200nmが好ましい。
次に、剥離層2上に感光性樹脂材料からなる保護層3を形成する(図1(b))。
保護層3の形成は、公知の方法、例えばスピンコート法等により、剥離層2上の全面にわたり保護層形成塗布液を所望の厚さとなるように塗布することにより設けることができる。なお、塗布後はベークすることが好ましい(ネガ型レジストを用いる場合は全面露光を行い、光硬化を促すのがよい)。本実施の形態においては、塗布液として感光性樹脂材料であるMicroChem Corp製、商品名SU−8を用い、スピンコート法により膜厚1.5μmとして剥離層2上の全面にわたり塗布し、その後、温度95℃でベークを行った。
なお、保護層3の厚さは2μm〜10μmであるのが好ましい。このように保護層3を厚く設けることにより、例えば厚膜ハイブリッドIC等に使用する0.2〜0.75μmの表面粗さを有する一般的なセラミック基板を使用しても、基板1が平滑になることから、加工精度を向上させることができる。
続いて、保護層3上に、保護層3の形成に用いた同一の感光性樹脂材料を用いてフォトリソグラフィ法にてパターンを形成する。(図1(c)〜(e))。
まず、図1(c)において、保護層3の形成に用いた同一の感光性樹脂材料を用い、感光性樹脂材料層4を形成する。感光性樹脂材料層4の形成は、公知の方法、例えばスピンコート法等により、保護層3上の全面にわたり感光性樹脂材料層形成塗布液を所望の厚さとなるように塗布することにより設けることができる。本実施の形態においては、保護層3の形成に用いた同一の感光性樹脂材料であるMicroChem Corp製SU−8をスピンコート法により、膜厚50μmで塗布し、ベーク温度95℃でベークを行った。
次に図1(d)において、所望のパターンを形成したマスク5を介し、露光機を用いて紫外線6の露光作業を行う。さらにポストべークを例えば95℃で行う。
さらに図1(e)において、感光性樹脂材料用の現像液にて現像、更にリンスを行い、所望のパターン4Aを形成する。
次に、図1(f)において、パターン4A上に電極膜5を形成する。電極膜5は、例えばパターン4A上にNiまたはCr/Cuの金属薄膜を真空蒸着法やスパッタなどにより形成することができる。電極膜の厚さは、50〜200nmが好ましい。本実施の形態においては、NiまたはCr/Cuの金属薄膜を真空蒸着法またはスパッタで形成した。厚さは100nm程度とした。
ここで、電極膜形成工程は、パターンの側面部にも電極膜が形成されるように行われるのが好ましい(図示せず)。パターンの側面部への電極膜の形成は、例えば斜め入射のスパッタによるドライプロセス、あるいは無電界メッキ法を用いたウェットプロセスにより達成することができる。このことにより、十分なステップカバレッジが得られることから、パターン段差部での導通が良好となり、加工精度の良好なスタンパを得ることができる。
以上の工程により、樹脂性の元型が完成する。
続いて、図1(g)において、形成された電極膜上に電鋳6を形成する。この電鋳形成工程は、例えば元型をスルファミン酸ニッケル系浴等の電解槽内に浸漬して、所望の膜厚までニッケル電着を行えばよい。
次に、図1(h)において、電鋳形成工程後、剥離層2を除去し、基板1から保護層3/パターン4A/電極膜5/電鋳6を剥離する。例えば剥離層2としてN−メチルピロリジノンを主成分とする非感光性の樹脂材料を用いれば、70℃以上の熱水により容易かつ短時間(例えば約10分間)に溶解するため有利である。さらに熱水のみを用いた除去であるので、作業安全性が著しく向上し、また環境に対する負荷を著しく軽減できる。このようにして、保護層3/感光性樹脂材料層4/電極膜5/電鋳6の複合体を取り出すことができる。なお、保護層3に溝部を設け(図示せず)、剥離液が溝部を通じて剥離層2に到達し易くするようにしておけば、剥離層2の除去時間が短縮され好ましい。なお、このような溝部は、保護層をスピンコートし、プリベーク後、感光性樹脂材料で形成する。パターンに影響のない箇所に所望にパターン化されたマスクを用い、露光・ベーク・現象・リンスを行い形成することにより設けることができる。
続いて、図1(i)および(j)において、前記保護層3/パターン4A/電極膜5/電鋳6の複合体から、電鋳6を剥離させ、スタンパを得る。
保護層3およびパターン4Aの除去は、周知のように、感光性樹脂材料除去溶剤に浸漬する等して達成できる。ここで本発明によれば、保護層3と感光性樹脂材料層4の材料は同一であるため、同じ除去溶剤で両者を同時に除去できるため、プロセスを単純化することができる。
また、電極膜5の除去は、周知のように、ケミカルエッチングで選択エッチング(過酸化水素とアンモニアの混合溶液等)することにより達成できる。
このようにして、電鋳6のみが取り出され、スタンパが得られる。
なお、電極膜としてCr/Cuを使用した場合は、ケミカルエッチング液として過酸化水素とアンモニアの混合溶液を用いることで、剥離層2の除去および電極膜5の除去が同時に行える。
また、保護層3および感光性樹脂材料層4が電鋳6表面に残った場合は、感光性樹脂材料除去溶剤に浸漬する工程を再度行えばよい。
2 剥離層
3 保護層
4 感光性樹脂材料層
4A パターン
5 電極膜
6 電鋳
Claims (6)
- 基板上に剥離層を形成する工程と、前記剥離層上に感光性樹脂材料からなる保護層を形成する工程と、前記保護層上に、前記保護層の形成に用いた同一の感光性樹脂材料を用いてフォトリソグラフィ法にてパターンを形成する工程と、前記パターン上に電極膜を形成する工程と、前記電極膜上に電鋳を形成する工程と、前記電鋳形成工程後、前記剥離層を剥離液により除去する工程と、前記剥離層除去工程後、前記電極膜、前記パターンおよび前記保護層から前記電鋳を剥離させ、スタンパを得る工程とを有するスタンパの製造方法。
- 前記保護層の厚さが、2μm〜10μmであることを特徴とする請求項1に記載のスタンパの製造方法。
- 前記剥離層が、N−メチルピロリジノンを主成分とする樹脂材料からなることを特徴とする請求項1または2に記載のスタンパの製造方法。
- 前記剥離層除去工程が、前記剥離層と70℃以上の熱水である剥離液との接触により行われることを特徴とする請求項3に記載のスタンパの製造方法。
- 前記剥離層除去工程が、前記保護層に溝部を設け、前記剥離液が前記溝部を通じて前記剥離層に到達し易くするようにして行われることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のスタンパの製造方法。
- 前記電極膜形成工程が、前記パターンの側面部にも電極膜が形成されるように行われることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のスタンパの製造方法。
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