JP2008225417A - 構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光反応性樹脂からなる構造体を破損せずに簡単に製造する製造方法を提供する。
【解決手段】光反応性樹脂２０からなる構造体１を製造する方法であって、液体状の光反応性樹脂２０が塗布された温水溶融シート１０の光反応性樹脂２０にマスク３０のパターン３２を露光し、露光後の光反応性樹脂２０と温水溶融シート１０を現像し、現像後の光反応性樹脂２０と温水溶融シート１０を５０℃以上の温水で処理して温水溶融シート１０を溶解することを特徴とする方法を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光反応性樹脂や光硬化性樹脂から構成される構造体の製造方法に関する。光反応性樹脂（感光樹脂）は、一般にレジストと呼ばれて現像を経る樹脂であり、光硬化性樹脂は光造形に使用される樹脂であるが、共に光により硬化反応を示す点で共通するため、本出願では特に断らない限り、これらを「光反応樹脂」で総括する。

光反応性樹脂からなる微細構造体、例えば、バイオデバイスや光学デバイスの需要が増加している。この場合、樹脂にマスクパターンを転写するリソグラフィ（露光）やモールドパターンを転写するナノインプリントが考えられる。しかし、露光はその後現像、エッチング、光反応性樹脂の剥離の工程を経て、ナノインプリントはその後エッチング、光反応性樹脂の剥離を経て光反応性樹脂の下の基板にパターンを転写する技術である。このため、光反応性樹脂からなる構造体の製造にそのまま適用することができない。

しかも、露光前の光反応性樹脂は液状であるため、これを支持するために、まず、光反応性樹脂を基板に塗布する必要がある。すると、パターン転写後に光反応性樹脂を基板から分離する必要が生じるが、かかる分離は困難であり、構造体が破損するおそれがある。

更に、光造形では、液状の紫外線硬化樹脂を光造形装置の紫外線レーザを使用して硬化させ、積層することで三次元造形物を短時間で作成する。しかし、三次元造形物が形成されたテーブルと三次元造形物との分離も同様に困難であった。

従来技術としては特許文献１乃至３がある。
特許第２５７８９３０号明細書 特開２００６−７９７８８号公報 特開平１１−１６８０５４号公報

これに対して、専用のリムーバを使用して露光後に基板から光反応性樹脂を分離する技術が提案されている。しかし、専用のリムーバを使用する技術は、氷点下２０℃程度の保管環境や、露光のための前処理（室温への温度への昇温、脱泡処理など）が必要であるため実用的ではない。このように、従来は光反応性樹脂からなる構造体、例えば、貫通孔パターンを有する微細構造デバイスを簡単に製造することが困難であった。

本発明は、光反応性樹脂からなる構造体を破損せずに簡単に製造する製造方法を提供することを例示的な目的とする。

本発明の一側面としての製造方法は、光反応性樹脂からなる構造体を製造する方法であって、液体状の前記光反応性樹脂が塗布されたシート状部材の前記光反応性樹脂にマスクのパターンを露光し、露光後の前記光反応性樹脂と前記シート状部材を現像し、現像後の前記光反応性樹脂と前記シート状部材を５０℃以上の温水で処理して前記シート状部材を溶解することを特徴とする。かかる製造方法によれば、シート状部材を温水に溶解すれば構造体とシート状部材を分離することができる。温水に晒すだけであるので構造体を破損するおそれがない。このため、露光でパターンを転写した（微細な）構造体を簡単にかつ安定して得ることができる。温水は安価で環境性にも優れている。

本発明の別の側面としての製造方法は、光反応性樹脂からなる構造体を製造する方法であって、液体状の光反応性樹脂が塗布されたシート状部材の前記光反応性樹脂にモールドの凹凸パターンをナノインプリントによって転写し、転写後の前記光反応性樹脂と前記シート状部材を５０℃以上の温水で処理して前記シート状部材を溶解することを特徴とする。かかる製造方法によれば、シート状部材を温水に溶解すれば構造体とシート状部材を分離することができる。温水に晒すだけであるので構造体を破損するおそれがない。このため、ナノインプリントでパターンを転写した（微細な）脂構造体を簡単にかつ安定して得ることができる。温水は安価で環境性にも優れている。

前記シート状部材は、例えば、寒天又はポリビニールアルコール樹脂から構成される。これらの材料は環境性にも優れている。

現像後の前記光反応性樹脂とシート状部材の前記光反応性樹脂の上に前記光反応性樹脂を支持する支持部材を固定し、前記支持部材が固定された前記光反応性樹脂と前記シート状部材を前記温水で処理してもよい。これにより、支持部材によって支持又は補強された樹脂構造体を得ることができる。固定は、例えば、現像後の前記光反応性樹脂と前記シート状部材の前記光反応性樹脂の上に前記支持部材に対応する流路を有する金型を取り付け、前記支持部材を構成する樹脂を射出成形で前記金型内に導入して前記支持部材を前記光反応性樹脂の上に固定する。これにより、支持部材と光反応性樹脂との間に接着剤は不要となる。

前記支持部材が固定された前記光反応性樹脂とシート状部材の前記シート状部材をブレード側に向けて前記ブレードにより前記シート状部材と前記光反応性樹脂と前記支持部材を切断してもよい。これにより、切断時に切り屑が光反応性樹脂と支持部材の中に入ることをシートが防止することができる。

前記シート状部材を、露光前に溝を有するベース基板に両面テープを用いて貼り付け、現像前に前記溝に沿って前記シート状部材を切断して前記ベース基板から分離してもよい。ベース基板によりシート状部材の支持が容易になる。また、前記ベース基板は前記シート状部材と前記光反応性樹脂が固定される面に露光領域が前記両面テープによる接着領域よりも高くなるような段差を有し、前記光反応性樹脂をスピンコート法によって前記シート状部材に塗布してもよい。これにより、光反応性樹脂の安定した膜厚を確保することができる。代替的に、露光前に前記シート状部材を多孔部材の表面に載置し、前記多孔部材の裏面側から前記多孔部材を真空引きすることによって前記シート状部材を前記多孔部材の前記表面に固定し、現像前に真空引きを解除して前記シート状部材を前記多孔部材の前記表面から分離してもよい。多孔部材と真空引きによりシート状部材の支持が容易になる。また、真空引きの解除によりシート状部材と多孔部材との分離が容易になる。

本発明の別の側面としての製造方法は、光反応性樹脂の液体中にシート状部材を配置し、光源からの光を前記液体に照射及び走査して前記シート状部材上に前記光反応性樹脂の造形物を作成し、前記シート状部材を降下させながら前記光反応性樹脂の三次元造形物を形成し、前記三次元造形物とシート状部材を温水で処理して前記シート状部材を溶解することを特徴とする。かかる製造方法によれば、シート状部材とそれを支持するテーブルとの分離は容易である。また、温水を使用して三次元造形物とシート状部材との分離も容易である。この結果、三次元造形物を簡単かつ安定して製造することができる。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、光反応性樹脂からなる樹脂構造体を破損せずに簡単に製造する製造方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による構造体の製造方法について説明する。図１は、製造方法のフローチャートである。

まず、温水溶融シート１０を作成する（ステップ１１００）。温水溶融シート１０は温水に溶解するシート状部材であり、寒天やポリビニールアルコール（ＰＶＡ）樹脂から構成される。これらの材料は環境性にも優れている。寒天は約５０℃以上の温水に溶解し、ＰＶＡ樹脂は約８０℃以上の温水に溶解する。温水溶融シート１０の寸法、形状は特に限定されない。

次に、光反応性樹脂２０を温水溶融シート１０に塗布する(ステップ１２００)。光反応性樹脂は特に限定されない。例えば、ポリケイ皮酸ビニル、環化ポリイソプレン−ビスアジド、ノボラック樹脂、フッ素樹脂、脂環式樹脂などを使用することができる。塗布はコータを利用することができる。図２（ａ）はこの状態の概略断面図である。

次に、遮光部３２ａと透光部３２ｂからなる、転写されるべきパターン３２を有するマスク３０のパターン３２を光反応性樹脂２０に露光する（ステップ１３００）。露光光源は水銀ランプやエキシマレーザーを使用するが、露光光の種類は特に限定されない。また、転写は等倍でも縮小でもよい。また、光源からの光を利用してマスク３０を照明する照明光学系や、マスク３０からの光を光反応性樹脂２０に投影する投影光学系を有してもよい。これらの光学系は、レンズ、ミラー、絞りなどを使用する。また、マスク３０は透過型でも反射型でもよい。図２（ｂ）は露光中の状態を示す概略断面図である。なお、図２（ｂ）ではマスク３０と光反応性樹脂２０とを接触させた等倍転写であるが、本発明は投影光学系が介在した等倍又は縮小投影される場合も含む。図２（ｃ）は露光後の光反応性樹脂２０の状態を示す概略断面図である。光反応性樹脂２０はパターンで遮光された部分（未露光部）２２とパターンで遮光されずに露光光で硬化して部分（露光部）２４とに分かれる。露光後にマスク３０は光反応性樹脂２０から分離される。

次に、現像及び洗浄が行われる（ステップ１４００）。現像剤や洗剤には温水溶融シート１０は溶解しない。この結果、図２（ｄ）に示すように、未露光部２２に対応した部分は貫通し、露光部２４に対応した部分には硬化した樹脂２５が残る。なお、光反応性樹脂２０がポジ型レジストとネガ型レジストでは図２（ｄ）に示すパターンが逆転する。図２は、現像後の光反応性樹脂２０と温水溶融シート１０からなる構造体１の概略断面図である。

次に、温水処理が行われる（ステップ１５００）。温水の温度は寒天の場合には約５０℃以上、ＰＶＡ樹脂の場合には約８０℃以上となる。これにより、図２（ｅ）に示すように、温水溶融シート１０が温水に溶解して微細な構造体２が残る。構造体２は貫通孔２３のパターンを有する。

図２（ｅ）に示す構造体２が使用される場合もあるが、構造体２が支持部材４０と共に使用される場合もある。支持部材４０は構造体２を単に支持又は補強する目的で構造体２に取り付けられてもよいし、独自の光学的作用を奏してもよい。以下、図３乃至図５を参照して、かかる実施例について説明する。図３は図１の製造方法の変形例のフローチャートであり、ステップ１４００と１５００の間にステップ１６００が設けられている点で図１と相違する。図３を参照するに、ステップ１４００に続いて、支持部材４０を現像済みの光反応性樹脂２０に固定する（ステップ１６００）。

以下、図４を参照してステップ１６００の詳細について説明する。ここで、図４は図３に示すステップ１６００のフローチャートである。まず、支持部材４０を作成する（ステップ１６０２）。本実施例の支持部材４０は上から見ると、図５（ａ）に示すように、中空の角柱形状を有するが、その形状や寸法は特に限定されない。支持部材４０は、支柱４２と開口部４４とを有する。支柱４２は光反応性樹脂２０を支持し、その厚さや形状は問わない。開口部４４は貫通孔２３を開口し、その厚さや形状は問わない。

次に、支持部材４０の底面４１に接着剤４６を塗布する（ステップ１６０４）。接着剤４６の材質は限定されないが、その後の現像、温水処理で剥離しないことが必要である。次に、支持部材４０を現像済みの樹脂２０の上面２０ａに位置決め後に取り付けて構造体１Ａを形成する（ステップ１６０６）。上面２０ａは温水溶融シート１０が取り付けられる下面２０ｂの反対側の面である。構造体１Ａは、温水溶融シート１０が光反応性樹脂２０の下面２０ｂに固定され、支持部材４０が光反応性樹脂２０の上面２０ａに固定されている。図５（ｂ）は位置決め後の状態を示す概略断面図である。開口部４４の中心線Ｃ_１と貫通孔２３の中心線Ｃ_２が中心線Ｃとして一致する。また、各支柱４２は硬化した光反応性樹脂２５の中央に位置決めされる。図５（ｃ）は支持部材４０が上面２０ａに接着された光反応性樹脂２０と温水溶融シート１０の概略断面図である。

その後、ステップ１５００が行われ、図５（ｄ）に示すように、支持部材４０が取り付けられた構造体２Ａを得る。構造体２Ａは、支持部材４０が光反応性樹脂２０の上面２０ａに接着剤４６を介して固定されている。

以下、図６を参照してステップ１６００の詳細の変形例について説明する。ここで、図６は図４に示すステップ１６００のフローチャートである。図６では、支持部材４０の作成と取り付けを同一ステップで行う。

まず、金型５０に現像後の光反応性樹脂２０と温水溶融シート１０を取り付ける（ステップ１６１２）。金型５０は光反応性樹脂２０の上面２０ａに取り付ける。図７（ａ）は、金型５０を型締めしたキャビティ内の状態を示している。金型５０は流路５４、５６及び５８を有する。流路５４は支持部材４０の形状を規定する。流路５６は、流路５４に対応して設けられ、先細になっており、流路５４と５６の間で樹脂６０は分離される。流路５４と５６の間で金型５０は上型と下型に分離されてもよい。各流路５６に共通に流路５８が接続されており、流路５８は流路５６に熱可塑性樹脂６０を供給する。熱可塑性樹脂は、ポリカーボネートやポリエーテルイミドなど特に制限されず、金属元素や有機物質が添加されていてもよい。

次に、型締め後に熱可塑性樹脂６０を金型５０内に導入する（ステップ１６１４）。このように、本実施例では射出成形によって図示しない供給源から温度制御された熱可塑性樹脂６０を金型５０の流路５８から導入する。射出成形装置には当業界で周知の構造を使用することができる。射出成形によって支持部材４０を高精度に作成することができる。また、熱可塑性樹脂６０は、導入と同時に光反応性樹脂６０と一体化するので、図５（ｂ）に示す接着剤４６は不要である。

次に、型開き後に図７（ｂ）に示すような構造体１Ｂを得る（ステップ１６１６）。構造体１Ｂは、温水溶融シート１０が光反応性樹脂２０の下面２０ｂに固定され、支持部材４０が光反応性樹脂２０の上面２０ａに取り付けられている。但し、構造体１Ａと異なり、支持部材４０と光反応性樹脂２０の上面２０ａとの間に接着剤４６は有しない。支持部材４０の形状や寸法は構造体１Ａと同様である。

その後、ステップ１５００が行われ、図７（ｃ）に示すように、支持部材４０が取り付けられた構造体２Ｂを得る。構造体２Ｂは、支持部材４０が光反応性樹脂２０の上面２０ａに固定されている。但し、構造体２Ａと異なり、支持部材４０と光反応性樹脂２０の上面２０ａとの間に接着剤４６は有しない。

構造体２Ａ及び２Ｂが使用される場合もあるが、構造体２Ａ及び２Ｂを一又は複数に切断した構造体を使用する場合もある。以下、図８乃至図９（ｃ）を参照して、かかる実施例について説明する。図８は図３の製造方法の変形例のフローチャートであり、ステップ１６００と１５００の間にステップ１７００が設けられている点で図３と相違する。

図８を参照するに、ステップ１６００に続いて、構造体１Ａ又は１Ｂを切断する（ステップ１７００）。切断には、図９（ａ）に示すように、ダイシングブレード７０を使用する。ダイシングブレード７０は、回転部７１と、回転部７１に固定されたブレード７２とを有し、構造体１Ｂを個片に切断する。図９（ａ）に示す構造体１Ｂは構造体１Ａでもよい。各個片は、図９（ｂ）に示すように、温水溶融シート１０と一の貫通孔２３を有する光反応性樹脂２０と支持部材４０から構成される構造体１Ｃである。

ダイシングブレード７０で構造体１Ｂを切断する際に温水溶融シート１０の裏面１０ｂ側をダイシングブレード７０側に向ける。ブレード７２は支持部材４０の各支柱４２の中心線Ｄに沿って構造体１Ｂを切断する。また、給水部７４から冷却水（クーラント）７５がブレード７２の切断位置に供給される。切断時に温水溶融シート１０が支柱４２内への切り屑の侵入を防止する。

図９（ｂ）に示す構造体１Ｃは、その後直ちにステップ１５００を経て図９（ｃ）に示す構造体２Ｃとなってもよい。構造体２Ｃは、支持部材４０が光反応性樹脂２０に固定されている。しかし、構造体２Ｃがその後に梱包、輸送、開梱を経る場合には、構造体１Ｃの状態でこれらの各工程を経てその後デバイス利用の直前にステップ１５００を行うことが好ましい。これにより、これらの各工程で温水溶融シート１０が支柱４２内へのゴミの侵入を防止する。

図１に示す製造方法では温水溶融シート１０を露光終了まで支持構造体に支持した方が取り扱い上便宜である。以下、図１０を参照して、かかる実施例について説明する。ここで、図１０は、図１の製造方法の変形例を説明するフローチャートであり、ステップ１１００と１２００の間にステップ１８００が設けられ、ステップ１３００と１４００の間にステップ１９００が設けられている点で図１の製造方法と相違する。図１０を参照するに、ステップ１１００に続いて、温水溶融シート１０を支持する（ステップ１８００）。

以下、図１１乃至図１４（ｇ）を参照してステップ１８００の詳細について説明する。ここで、図１１はステップ１８００の詳細を示すフローチャートである。

まず、ベース基板８０を作成する（ステップ１８０２）。ベース基板８０は、ある実施例では、図１３（ａ）に示すように、溝８２が表面８０ａに形成された樹脂やガラス製の平板であり、上から見ると矩形形状を有する。溝８２は構造体２の外形よりも大きな矩形形状を有し、露光領域外に設けられる。本実施例では熱可塑性樹脂を使用して射出成形によってベース基板８０を作成する。別の実施例では、ベース基板８０は、図１４（ａ）に示すように、ベース基板８０に段差８１を設けたベース基板８０Ａに置換される。段差８１を構成する平板は露光領域をカバーする。段差８１は、周囲の平坦部よりも高さが高くなっている。

次に、両面テープ８３を利用して温水溶融シート１０をベース基板８０に位置決めした後で貼り付ける（ステップ１８０４）。

ある実施例では、図１３（ａ）に示すように、位置決め後に温水溶融シート１０をベース基板８０の表面８０ａで折り曲げて両面テープ８３で温水溶融シート１０の端部１１をベース基板８０の裏面８０ｂに貼り付ける。これによって、ベース基板８０の表面８０ａ側において温水溶融シート１０の平坦度を維持することができる。ここで、図１３（ａ）は温水溶融シート１０をベース基板８０に対して位置決めした状態を示す概略断面図である。

別の実施例では、ベース基板８０Ａは、図１４（ａ）に示すように、位置決め後に温水溶融シート１０をベース基板８０Ａの表面８０ａの溝８２の外側の端部に両面テープ８３で温水溶融シート１０の端部１１を貼り付ける。即ち、接着部は露光領域の外側の高さが低い外周部に形成される。ここで、図１４（ａ）は温水溶融シート１０をベース基板８０Ａに対して位置決めした状態を示す概略断面図であり、図１４（ｂ）は温水溶融シート１０をベース基板８０Ａに貼り付けた状態を示す概略断面図である。

次に、光反応性樹脂２０を温水溶融シート１０上に塗布する(ステップ１２００)。図１３（ｂ）及び図１４（ｃ）はこの状態の概略断面図である。光反応性樹脂２０を温水溶融シート１０上に塗布する範囲は溝８２よりも内側の範囲である。特に、図１４（ｃ）において、外周部が中央の露光領域よりも低いためにこの状態で光反応性樹脂２０をスピンコート法によってコートする場合に安定した膜厚を確保することができる。

次に、マスク３０のパターン３２を光反応性樹脂２０に露光する（ステップ１３００）。図１３（ｃ）及び図１４（ｄ）は露光中の状態を示す概略断面図である。

次に、温水溶融シート１０の支持を解除する（ステップ１９００）。図１２に示すように、本実施例では溝８２に沿ってカッター８４で温水溶融シート１０を切断し、ベース基板８０から分離する（ステップ１９０２）。図１３（ｄ）及び図１４（ｅ）は切断中の様子を示す概略断面図である。図１３（ｄ）に示す方法は、特に多角形の外形形状の基板を使用しての露光処理に有効である。

次に、現像及び洗浄が行われる（ステップ１４００）。この結果、図１３（ｅ）及び図１４（ｆ）に示すように、図２（ｄ）と同様の構造体１が得られる。次に、温水処理が行われる（ステップ１５００）。これにより、図１３（ｆ）及び図１４（ｇ）に示すように、図２（ｅ）と同様の構造体２が得られる。

以下、図１５乃至図１７（ｆ）を参照して、図１１に示すステップ１８００の詳細及び図１２に示すステップ１９００の詳細の変形例について説明する。図１５は、図１１に示すステップ１８００の詳細の変形例を説明するためのフローチャートである。図１６は、図１２に示すステップ１９００の詳細の変形例を説明するためのフローチャートである。

まず、支持構造体８５を作成する（ステップ１８１２）。支持構造体８５は、収納箱８６に多孔部材８７を装着したものである。収納箱８６は、例えば、アルミニウムから構成され、円筒又はほぼ直方体形状を有する。収納箱８６は、段差８６ａと、排気孔８６ｃとを有する。段差８６ａは収納箱８６の内面から内部に突出し、収納箱８６の底面８６ｄから同じ高さで収納箱８６の内周に沿って形成される。段差８６ａは多孔部材８７を支持する部分で多孔部材８７が装着されると、多孔部材８７の裏面８７ｂと底面８６ｄとの間には排気空間８６ｂが形成される。排気空間８６ｂは、排気孔８６ｃに接続され、排気孔８６ｃは配管８８とバルブ８９を介して図示しない真空ポンプに接続されている。この結果、排気空間８６ｂは排気孔８６ｃを介して真空引きされる。排気空間８６ｂは、温水溶融シート１０を支持するときに減圧環境に維持される。多孔部材８７は、例えば、セラミックから構成され、円筒又はほぼ直方体形状を有する。多孔部材８７の表面８７ａと収納箱８６の上面８６ｅとは面一になっている。排気空間８６ｂが減圧環境になると多孔部材８７の表面８７ａは吸引を開始する。

次に、温水溶融シート１０を支持構造体８５上に位置決め及び載置する（ステップ１８１４）。このときの温水溶融シート１０の寸法は、図１３（ｄ）及び図１４（ｅ）で切断された後の温水溶融シート１０の寸法に対応する。位置決め及び載置では、バルブ８９を閉弁し、排気空間８６ｂは大気圧であり、従って、温水溶融シート１０は支持構造体８５の多孔部材８７の表面８７ａと収納箱８６の上面８６ｅに載るだけで固定されていない。図１７（ａ）は、位置決め状態の温水溶融シート１０と支持構造体８５を示す概略断面図である。

次に、真空引きを開始する（ステップ１８１６）。真空引きでは、バルブ８９を開弁し、排気空間８６ｂは減圧環境であり、従って、温水溶融シート１０は支持構造体８５の多孔部材８７の表面８７ａに吸引されて固定される。図１７（ｂ）は、真空引き後に温水溶融シート１０が支持構造体８５に固定された状態を示す概略断面図である。

次に、真空引きを継続した状態で光反応性樹脂２０を温水溶融シート１０上に塗布する(ステップ１２００)。図１７（ｃ）はこの状態の概略断面図である。次に、真空引きを継続した状態でマスク３０のパターン３２を光反応性樹脂２０に露光する（ステップ１３００）。図１７（ｄ）は露光中の状態を示す概略断面図である。

次に、温水溶融シート１０の支持を解除する（ステップ１９００）。本実施例では真空引きを停止し、温水溶融シート１０を支持構造体８５から分離する（ステップ１９１２）。図１７（ｅ）は分離後の状態を示す概略断面図である。図１３（ｄ）及び図１４（ｅ）に示すカッター８４による切断作業が不要となるために作業性が向上する。

次に、現像及び洗浄が行われる（ステップ１４００）。この結果、図２（ｄ）と同様の構造体１が得られる。次に、温水処理が行われる（ステップ１５００）。これにより、図１７（ｆ）に示すように、図２（ｅ）と同様の構造体２が得られる。

図１に示すステップ１３００は、露光によりパターン転写を行うが、別の実施例では、ナノインプリントによりパターン転写を行う。この場合、マスク３０は凹凸パターン３６を形成したモールド３５に置換される。以下、図１８及び図１９（ｅ）を参照して、かかる実施例について説明する。図１８は、かかる実施例の製造方法のフローチャートである。

まず、温水溶融シート１０を作成する（ステップ１１００）。次に、図２（ａ）と同様に、図１９（ａ）に示すように、温水溶融シート１０上に光反応性樹脂２０を塗布する（ステップ１２００）。次に、モールド３５のパターンを光反応性樹脂２０にナノインプリントにより転写する（ステップ１３５０）。具体的には、図１９（ｂ）に示すように、図示しないナノインプリント装置に温水溶融シート１０及び光反応性樹脂２０を搭載して加圧板３８に搭載されたモールド３５と位置決めする。次に、図１９（ｃ）に示すように、加圧板３８を介してモールド３５を光反応性樹脂２０に加圧した状態で紫外線を照射する。加圧板３８とモールド３５は石英などの光透過材料から構成され、加圧板３８とモールド３５を介して紫外線を光反応性樹脂２０に照射して硬化させる。その後、モールド３５と光反応性樹脂２０から離型する。図１９（ｄ）は、離型後の光反応性樹脂２０と温水溶融シート１０の構造体１Ｄを示す概略断面図である。次に、温水処理により温水溶融シート１０を溶解して図１９（ｅ）に示す構造体２Ｄを取得する（ステップ１５００）。

以下、図２０乃至図２１（ｃ）を参照して、光造形に温水溶融シート１０を適用した実施例を説明する。ここで、図２０は、かかる実施例の製造方法のフローチャートである。図２１（ａ）は、光造形装置の概略断面図である。まず、ステップ１１００と同様に、温水溶融シート１０を作成する（ステップ２１００）。次に、温水溶融シート１０を光造形装置１００のエレベータ１３０のテーブル１３６に搭載して浸漬する（ステップ２２００）。

光造形装置１００は、光源１１０と、スキャナ１２０と、エレベータ１３０と、タンク１４０と、制御部１５０とを有する。光源１１０は、ＫｒＦエキシマレーザーなどの紫外線レーザから構成される。スキャナ１２０は、レンズやミラーからなる光学系１２２を含み、光源１１０からのレーザ光Ｌを案内すると共にＸＹ平面内で走査する。エレベータ１３０は、支柱１３２と、支柱１３２に沿ってＺ方向に上下移動するＬ字形状のアーム１３４と、アーム１３４に取り付けられたテーブル１３６とを有する。テーブル１３６の上面１３７には温水溶融シート１０が載置される。タンク１４０は、箱型形状を有して光反応性樹脂（光硬化性樹脂）２０を収納し、光透過材料から構成された蓋１４２を有する。本実施例の光造形用の光硬化性樹脂としてはＴＳＲ８２０を使用することができる。制御部１５０は、造形対象の情報に基づいて光源１１０、スキャナ１２０とエレベータ１３０の動作を制御する。なお、光造形装置１００は当業界で周知の構成を適用することができるので、詳しい説明は省略する。

次に、制御部１５０はレーザ光Ｌを走査すると共にエレベータ１３０を降下して光造形を開始する（ステップ２３００）。具体的には、まず、三次元モデルが幾層もの断面にスライスされ、等高線データに変換される。次いで、制御部１５０は、等高線データに基いてスキャナ１２０を制御する。これにより、レーザ光Ｌがタンク１４０内の光硬化性樹脂２０の表面を蓋１４２を介して走査して断面形状を描く。レーザ光Ｌが照射された部分は硬化してテーブル１３６上に一層分の断面体が形成される。次に、制御部１５０はエレベータ１３０のアーム１３４を一層分ずつ下降させ連続的に幾層もの薄い断面体を積層する。この結果、三次元モデルに対応した三次元造形物を形成する。この繰り返しによって三次元造形物４を形成する。光造形後に制御部１５０は光源１１０のレーザ光Ｌの照射を停止する（ステップ２４００）。

その後、制御部１５０は、アーム１３４を引き上げて三次元造形物４と温水溶融シート１０光造形装置１００を取り出す。図２１（ｂ）は、造形後に光造形装置から取り出した三次元造形物と温水溶融シート１０の概略断面図である。

次に、温水処理により温水溶融シート１０を溶解する。この結果、図２１（ｃ）に示すような、三次元造形物４が得られる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。

本発明の一実施例としての構造体の製造方法のフローチャートである。 図２（ａ）乃至図２（ｅ）は、図１に示す製造方法の各工程の概略断面図である。 本発明の別の実施例としての構造体の製造方法のフローチャートである。 図３に示すステップ１６００の一例を説明するフローチャートである。 図５（ａ）乃至図５（ｄ）は、図３に示す製造方法の各工程を表す図である。 図３に示すステップ１６００の別の例を説明するフローチャートである。 図７（ａ）乃至図７（ｃ）は、図６に示す製造方法の各工程を表す図である。 本発明の更に別の実施例としての構造体の製造方法のフローチャートである。 図９（ａ）乃至図９（ｃ）は、図８に示すステップ１７００を説明する概略断面図である。 本発明の更に別の実施例としての構造体の製造方法のフローチャートである。 図１０に示すステップ１８００の詳細の一例を説明するフローチャートである。 図１０に示すステップ１９００の詳細の一例を説明するフローチャートである。 図１０に示す各工程に対応した一例の概略断面図である。 図１０に示す各工程に対応した別の例の概略断面図である。 図１１に示すステップ１８００の詳細の別の例を説明するフローチャートである。 図１２に示すステップ１９００の詳細の別の例を説明するフローチャートである。 図１７（ａ）乃至図１７（ｆ）は、図１４及び図１５に示す各工程に対応した一例の概略断面図である。 本発明の更に別の実施例としての構造体の製造方法のフローチャートである。 図１９（ａ）乃至図１９（ｅ）は、図１８に示す製造方法の各工程の概略断面図である。 本発明の更に別の実施例としての構造体の製造方法のフローチャートである。 図２１（ａ）乃至図２１（ｃ）は、図２０に示す製造方法を説明するための概略断面図である。

符号の説明

１、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、４ 構造体
１０ 温水溶融シート（シート状部材）
２０ 光反応性樹脂
２３ 貫通孔
３０ マスク
３２ パターン
４０ 支持部材
５０ 金型
６０ 熱可塑性樹脂
７０ ダイシングブレード
８０ ベース基板
１００ 光造形装置

Claims (13)

1. 光反応性樹脂からなる構造体を製造する方法であって、
   液体状の前記光反応性樹脂が塗布されたシート状部材の前記光反応性樹脂にマスクのパターンを露光し、露光後の前記光反応性樹脂と前記シート状部材を現像し、現像後の前記光反応性樹脂と前記シート状部材を５０℃以上の温水で処理して前記シート状部材を溶解することを特徴とする方法。
2. 光反応性樹脂からなる構造体を製造する方法であって、
   液体状の光反応性樹脂が塗布されたシート状部材の前記光反応性樹脂にモールドの凹凸パターンをナノインプリントによって転写し、転写後の前記光反応性樹脂と前記シート状部材を５０℃以上の温水で処理して前記シート状部材を溶解することを特徴とする方法。
3. 前記シート状部材は寒天又はポリビニールアルコール樹脂から構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 現像後の前記光反応性樹脂と前記シート状部材の前記光反応性樹脂の上に前記光反応性樹脂を支持する支持部材を固定し、前記支持部材が固定された前記光反応性樹脂と前記シート状部材を前記温水で処理することを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 現像後の前記光反応性樹脂と前記シート状部材の前記光反応性樹脂の上に前記支持部材に対応する流路を有する金型を取り付け、前記支持部材を構成する樹脂を射出成形で前記金型内に導入して前記支持部材を前記光反応性樹脂の上に固定することを特徴とする請求項４記載の方法。
6. 前記支持部材が固定された前記光反応性樹脂とシート状部材の前記シート状部材をブレード側に向けて前記ブレードにより前記シート状部材と前記光反応性樹脂と前記支持部材を切断することを特徴とする請求項４記載の方法。
7. 前記シート状部材を、露光前に溝を有するベース基板に両面テープを用いて貼り付け、現像前に前記溝に沿って前記シート状部材を切断して前記ベース基板から分離することを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
8. 前記ベース基板は前記シート状部材と前記光反応性樹脂が固定される面に露光領域が前記両面テープによる接着領域よりも高くなるような段差を有し、前記光反応性樹脂をスピンコート法によって前記シート状部材に塗布することを特徴とする請求項７記載の方法。
9. 露光前に前記シート状部材を多孔部材の表面に載置し、前記多孔部材の裏面側から前記多孔部材を真空引きすることによって前記シート状部材を前記多孔部材の前記表面に固定し、現像前に真空引きを解除して前記シート状部材を前記多孔部材の前記表面から分離することを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
10. 光反応性樹脂からなる構造体を製造する方法であって、
    光反応性樹脂の液体中にシート状部材を配置し、光源からの光を前記液体に照射及び走査して前記シート状部材上に前記光反応性樹脂の造形物を作成し、前記シート状部材を降下させながら前記光反応性樹脂の三次元造形物を形成し、前記三次元造形物とシート状部材を温水で処理して前記シート状部材を溶解することを特徴とする方法。
11. 所定の温度で溶解する溶解性部材からなる溶解性シート上に、光反応性樹脂を塗布する工程と、
    前記光反応性樹脂を露光する工程と、
    露光後の光反応性樹脂を現像する工程と、
    前記現像後に、所定温度の温水により前記溶解性シートを溶解する工程と、を有することを特徴とする、光反応性樹脂を有する部材の製造方法。
12. 前記溶解性シートは寒天又はポリビニールアルコール樹脂から構成されることを特徴とする請求項１１記載の製造方法。
13. 所定の温度で溶解する溶解性部材からなる溶解性シート上に、光反応性樹脂を塗布する工程と、
    前記光反応性樹脂に対して凹凸パターンを転写する工程と、
    前記凹凸パターンの転写後に、所定温度の温水により前記溶解性シートを溶解する工程と、を有することを特徴とする、光反応性樹脂を有する部材の製造方法。