JP2005343115A

JP2005343115A - レジストパターン作成方法、電鋳作成方法及び型作成方法

Info

Publication number: JP2005343115A
Application number: JP2004168287A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kato; 勝加藤; Ichirou Ono; 五千郎小野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】同一形状の金型を容易に作成できるようにする。
【解決手段】ガラス基板１０に遮光パターンを形成した後、ガラス基板１０上にレジスト層２０を形成し、次に、透明基板１０の裏側から光を照射して露光し、その後、レジスト層２０を現像して、透明基板１０上にレジストパターンを形成した。このレジストパターンを用いて金型としてのニッケル電鋳を作成した。
【選択図】図１

Description

この発明はレジストパターン作成方法、電鋳作成方法及び型作成方法に関する。

従来、ＵＶ光で露光可能な厚膜レジスト層を用いてレジストパターンを形成するＬＩＧＡ（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅ，Ｇａｌｖａｎｏｆｏｒｍｕｎｇ，Ａｂｆｏｒｍｕｎｇ）ライクプロセスが知られている。

厚膜レジスト層としては、一般にネガタイプのフォトレジスト（以下ネガレジストという）が用いられる。厚膜レジスト層を露光したとき、光の進行にしたがって光エネルギが減少する。そのため、現像によって得られるレジストパターンの先端形状（レジストパターンの凸部の先端部の形状）は広くなる。

このレジストパターンを用いて作成した金型によって樹脂成形した場合、成形品の先端が広くなるため、成形品を離型し難い。

他の従来技術として、ネガレジストを耐熱温度以上に加熱して、レジストパターンの先端形状が次第に狭くなるようにし、このレジストパターンを使用して金型を作成する方法が開示されている(特公平６−８８２５４号公報参照)。
特公平６−８８２５４号公報

特公平６−８８２５４号公報の方法では、型を用いず、上述のようにネガレジストを加熱するだけでレジストパターンの先端が次第に狭くなるようにする。

しかし、レジストパターンの先端形状が次第に狭くなるように温度を制御することは難しく、この方法には同一形状の金型を作り難いという問題がある。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は同一形状の型を容易に作成できるようにすることである。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、透明基板に形成するレジストパターンに応じた遮光パターンを形成する第１工程と、この第１工程の後、前記透明基板上にレジスト層を形成する第２工程と、この第２工程の後、前記透明基板の裏側から光を照射して露光する第３工程と、この第３工程の後、前記レジスト層を現像して、前記透明基板上に前記レジストパターンを形成する第４工程とを含むことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のレジストパターン作成方法において、前記透明基板の材料がガラス又はプラスチックであることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のレジストパターン作成方法において、前記遮光パターンの材料がニッケル、銅、銀、クロム又は金であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のレジストパターン作成方法を含む電鋳作成方法であって、前記第４工程の後、前記透明基板上にめっき層を形成する第５工程と、前記第５工程の後、前記めっき層を前記透明基板上のレジストパターンから分離する第６工程とを含むことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４項記載の電鋳作成方法において、前記めっき層の材料はニッケル又は銅であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のレジストパターン作成方法を含む型作成方法であって、前記第４工程の後、前記レジストパターンを利用して金属製の型を作成する工程を含むことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のレジストパターン作成方法を含む型作成方法であって、前記第４工程の後、前記レジストパターンを利用して樹脂製の型を作成する工程を含むことを特徴とする。

この発明のレジストパターン作成方法、電鋳作成方法及び型作成方法によれば、同一形状の型を容易に作成できる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１（Ａ）〜（Ｊ）はこの発明の一実施形態に係るレジストパターン作成方法及び電鋳作成方法を説明するための工程図、図２はニッケルパターンをマスクとしたレジスト層の露光を説明する図である。

（１）レジスト塗布
レジストとしては液状タイプのポジ型レジスト（ＡＺレジスト（商標））が使用される。

レジストを所定量だけガラス基板（透明基板）１０上に滴下し、スピナを所定条件（５００ｒｐｍ）で１５秒間回転させ、ガラス基板１０上に均一な厚さのレジスト層２０を形成する。レジスト層２０の厚さは１０μｍである。なお、ガラス基板１０に代えてレジスト露光光を透過するプラスチック基板を用いてもよい。

レジスト層２０が形成されたガラス基板１０を６０℃に加熱されたホットプレート（図示せず）上で１０分間ベークした後、９０℃に加熱されたホットプレート上で７分間ベークする。

（２）露光
微細パターンのマスク３０を用いてレジスト層２０を露光する（図１（Ａ，Ｂ）参照）。この微細パターンのマスク３０は形成しようとするレジストパターンに応じたパターンを有している。露光には３５０〜４００ｎｍのＵＶ光（例えばｉ線）を使用した密着露光法を用いた。露光エネルギは約４００〜５００Ｊ／ｃｍ²である。

（３）現像
露光後、ガラス基板１０を専用の現像液（ＡＺディベロッパ（商標））に約３分間浸漬して現像（露光した部分を溶解）する。その結果、ポジ型レジストで構成される微細パターンが得られる（図１（Ｃ）参照）。

（４）蒸着
微細パターンが形成されたガラス基板１０上に蒸着によって二ッケル膜（導電膜）４０を形成する。ニッケル膜４０の厚さは１０００Åである（図１（Ｄ）参照）。なお、ニッケルに代えて銅、銀、クロム又は金を用いてもよい。

（５）レジスト除去
ニッケル膜４０を形成したガラス基板１０をアセトン溶液に約３０秒間浸漬してレジスト層２０を除去する。その結果、レジスト層２０で覆われていた部分以外のニッケル膜４０によってガラス基板１０上に微細パターン（遮光パターン）が形成される（図１（Ｅ）参照）。

上記（１）〜（５）が請求項１記載の第１工程に対応する。

（６）レジスト塗布
ニッケル膜４０の微細パターンが形成されたガラス基板１０上にネガ型のエポキシ系レジスト（例えばＭＣＣ社製：ＳＵ８−５０レジスト（商標））を滴下し、スピナを所定条件（８００ｒｐｍ）で６０秒間回転させ、ガラス基板１０上に均一な厚さのレジスト層５０を形成する（図１（Ｆ）参照）。レジスト層５０の厚さは８０μｍである。

レジスト層５０が形成されたガラス基板１０を６０℃に加熱されたホットプレート（図示せず）上で５分間ベークした後、９０℃に加熱されたホットプレート上で５分間ベークする。その後、ガラス基板１０を空気冷却する。

上記（６）が請求項１記載の第２工程に対応する。

（７）露光
ニッケル膜４０の微細パターンをマスクとして用いてレジスト層５０を露光する。微細パターンが形成された面の反対側の面から露光光を照射する（図２参照）。露光はガラス基板１０側から光Ｒｙを平行に照射することで行われる。光Ｒｙとしては３５０〜４００ｎｍのＵＶ光（例えばｉ線（３６５ｎｍ））が使用される。露光エネルギは約５００Ｊ／ｃｍ²である。

ガラス基板１０を６５℃に加熱されたホットプレート（図示せず）上で３分間ベークした後、９０℃に加熱されたホットプレート上で１０分間ベークする。その後、ガラス基板１０を空気冷却する（図１（Ｇ）参照）。

上記（７）が請求項１記載の第３工程に対応する。

（８）現像
露光後、ガラス基板１０を専用の現像液（２−アセトキシ−１−メトキシプロパン）に約１０分間浸漬して現像（露光されなかった部分を溶解）する。その結果、所望のレジストパターンが形成される（図１（Ｈ）参照）。

上記（８）が請求項１記載の第４工程に対応する。

この所望のレジストパターンが形成されたガラス基板をそのまま型として使用してもよい。なお、同形状の製品や反転形状の製品を多数製造する場合には次に説明する工程を行うことが好ましい。

（９）電鋳
ガラス基板１０に水洗や脱脂等のめっき前処理を行なった後、レジストパターンが形成されたガラス基板１０をめっき治具（図示せず）に固定し、スルファミン酸ニッケルを主成分とするニッケルめっき液浴（図示せず）中に入れ、ニッケル電鋳（ニッケルめっき）を行う。電鋳条件であるｐＨ（ペーハー）、温度、電流密度及び時間はそれぞれ４．１、５０℃、５Ａ／ｄｍ²及び５０ｈｒである。その結果、ガラス基板１０の表面のニッケル膜４０が形成されている部分に厚さ約３ｍｍのめっき層６０が形成される（図１（Ｉ）参照）。

上記（９）が請求項４記載の第５工程に対応する。

（１０）離型
所定の治具（図示せず）を用いてガラス基板１０からめっき層６０とレジスト層５０とを分離した後、めっき層６０とレジスト層５０とを７０℃に加熱された２−メチルピロリドン溶液に３０分間浸漬し、レジスト層５０をめっき層６０から除去する。

レジスト層５０をめっき層６０から除去したとき、金属製の型（電鋳）６０ａが完成する（図１（Ｊ）参照）。

なお、この型で製造される製品は形成されたレジストパターンの反転形状となる。レジストパターンと同形状の製品が得られる型を必要とする場合は、型６０ａの表面に再度電鋳によりめっき層を成長させ、新たに形成されためっき層を型６０ａから除去する。型６０ａから除去されためっき層がレジストパターンと同形状の製品ができる型となる。

上記（１０）が請求項４記載の第６工程に対応する。

この実施形態によれば、レジストパターンの先端形状を狭くするために、レジスト層を加熱する方法に代え、光を用いてレジストパターンを形成するようにしたので、同一形状の型を容易に作成することができる。

また、型６０ａの先端形状は次第に狭くなるので、これを用いて樹脂成形したとき、成形品を容易に離型することができる。

なお、上記実施形態では本願発明のレジストパターン作成方法をニッケルの電鋳を作成する電鋳作成方法に適用したが、このレジストパターン作成方法をニッケル以外の金属製や樹脂製の型を作成する型作成方法に適用することもできることは勿論である。

図１はこの発明の一実施形態に係るレジストパターン作成方法及び電鋳作成方法を説明するための図である。図２はニッケルパターンをマスクとしたレジスト層の露光を説明する図である。

符号の説明

１０ガラス基板（透明基板）
２０，５０レジスト層
３０マスク
４０二ッケル膜（遮光パターン）
６０めっき層

Claims

透明基板に形成するレジストパターンに応じた遮光パターンを形成する第１工程と、
この第１工程の後、前記透明基板上にレジスト層を形成する第２工程と、
この第２工程の後、前記透明基板の裏側から光を照射して露光する第３工程と、
この第３工程の後、前記レジスト層を現像して、前記透明基板上に前記レジストパターンを形成する第４工程と
を含むことを特徴とするレジストパターン作成方法。
前記透明基板の材料がガラス又はプラスチックであることを特徴とする請求項１記載のレジストパターン作成方法。
前記遮光パターンの材料がニッケル、銅、銀、クロム又は金であることを特徴とする請求項１又は２記載のレジストパターン作成方法。
請求項１〜３のいずれか１項記載のレジストパターン作成方法を含む電鋳作成方法であって、
前記第４工程の後、前記透明基板上にめっき層を形成する第５工程と、
前記第５工程の後、前記めっき層を前記透明基板上のレジストパターンから分離する第６工程と
を含むことを特徴とする電鋳作成方法。
前記めっき層の材料はニッケル又は銅であることを特徴とする請求項４項記載の電鋳作成方法。
請求項１〜３のいずれか１項記載のレジストパターン作成方法を含む型作成方法であって、
前記第４工程の後、前記レジストパターンを利用して金属製の型を作成する工程
を含むことを特徴とする型作成方法。
請求項１〜３のいずれか１項記載のレジストパターン作成方法を含む型作成方法であって、
前記第４工程の後、前記レジストパターンを利用して樹脂製の型を作成する工程
を含むことを特徴とする型作成方法。