JP5646192B2

JP5646192B2 - 電鋳型とその製造方法

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Publication number: JP5646192B2
Application number: JP2010065137A
Authority: JP
Inventors: 岸　松雄; 松雄岸; 未英佐藤; 新輪　隆; 隆新輪
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Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2014-12-24
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Description

本発明は、電気めっき法による電鋳体を作製するために使用する電鋳型とその製造方法に関する。

電鋳法によれば、精密に加工された電鋳型と呼ばれる部材を用いることにより、非常に高い転写性を有する部材を製造することが出来る。特に近年、シリコンプロセスにより感光性材料を用いて電鋳型形状に加工するＬＩＧＡ（ＬｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅＧａｌｖａｎｏｆｏｍｕｎｇＡｂｆｏｒｍｕｎｇ）法によって電鋳型を製造し、合わせて微小な形状を有する部品や金型を製造することが提案されている（例えば、特許文献１）。

ＬＩＧＡ法による電鋳型の製造では、Ｘ線による露光方法と紫外線による露光方法が行われているが、通常のフォトリソグラフィーに使用する設備で対応できる紫外線による露光方法が広く用いられている。

フォトリソグラフィー法により、電鋳型を作製する場合、電鋳時に電流を流すため基板に導電性を付与することが必要である。一般に、基板として平坦度を有する金属板や金属膜を形成したシリコン、ガラスや樹脂が用いられるが、いずれの場合も紫外線に対して、透過性を有せず、且つ、反射性を有する。このため、パターンを形成するためのフォトマスクをフォトレジストが塗布された基板上に設置して露光する際、斜め方向から紫外線を照射すると、基板からの反射が生じるため、基板に対して斜めのレジスト貫通孔を有する電鋳型を作製することが困難であり、基板に対して垂直な開口となる電鋳型しか作製することができなかった。

このような中、ガラス基板のように紫外線に対して透過性を有する基板上に、紫外線に対して遮光性を有するクロム等の薄膜で所望とするパターンを形成し、この上にフォトレジストレジストを塗布し、ガラス基板の反対からガラスに対して斜め方向から露光することにより、フォトレジストを透過した紫外光が再度フォトレジストに照射しないようにすることにより、基板に対して斜めの開口を有するレジストパターンを形成する試みがなされている（例えば、特許文献２）。

特開平１１−１５１２６号公報特開２００５−１９９２４５号公報

本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、紫外線による露光で作製されるフォトレジストを用いた電鋳型において、微細性に優れると同時に基板に対して角度を有する電鋳壁を有する電鋳型と、その製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る電鋳型は、紫外線に対して透過性を有する基板と、前記基板の表面に形成され、導電性を有し、かつ紫外線に対して透過性を有する導電膜と、前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面の一部に形成された金属膜と、前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面又は前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面のうち一方の面に形成され、他方の面に貫通孔を有するとともに、前記基板の表面の垂直方向に対して傾斜を有する前記貫通孔側の側面を有する第１のフォトレジスト層と、を備えることを特徴とする。

この電鋳型は、基板に対して傾斜を有する硬化したフォトレジストの傾斜面による貫通孔を有し、基板上に形成されている紫外線に対して透過性を有し、導電性を有する膜を通して電気的な導通をとり電鋳を行うことにより、貫通孔に電鋳体を形成することができるので基板に対して、傾斜をもった断面を有する電鋳体を提供できるものとなる。また、この電鋳型は、電鋳の際、電鋳体が形成されるべき貫通孔に対して、外部からの電気の供給を、導電性を有し紫外線に対して透過性を有する導電膜を通じて行い、電鋳体となるめっき析出物が貫通孔底部である金属部に析出するので、安定的な析出を行うことができる。

また、本発明に係る電鋳型において、前記第１のフォトレジスト層は、ネガタイプのフォトレジストで形成され、かつ前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面に形成され、前記貫通孔は、前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面に形成されるとともに、前記基板側から前記貫通孔の開口端側に向かって狭まることを特徴とする。

また、本発明に係る電鋳型において、前記第１のフォトレジスト層はポジタイプのフォトレジストで形成され、かつ前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面に形成され、
前記貫通孔は前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面に形成されるとともに、前記基板側から前記貫通孔の開口端側に向かって広がることを特徴とする。

また、本発明に係る電鋳型は、前記貫通孔が、平面視略円形又は平面視略方形に形成されることを特徴とする。

本発明に係わる電鋳型は、導電性を有し紫外線に対して透過性を有する膜が酸化インジウムを含む透明導電膜であることを特徴とする。

この電鋳型は、電鋳に際して、外部からの電気の供給を、導電性を有し紫外線に対して透過性を有する膜である戸同時に、導電性、耐食性に優れた酸化インジウムを含む透明導電膜を介して行うので安定して電鋳を行うことができるので、安定して電鋳体を供給することが出来る。

本発明に係わる電鋳型の製造方法は、紫外線を透過する基板の表面に導電性を有し、かつ紫外線に対して透過性を有する導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面の一部に金属膜を形成する金属膜形成工程と、前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面及び前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面に第１のフォトレジスト層を形成する第１のフォトレジスト層形成工程と、前記基板の表面と反対の面から紫外線を前記基板の表面の垂直方向から傾斜させて照射し、露光を行う露光工程と、前記第１のフォトレジスト層を現像して、前記第１のフォトレジスト層に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、を備えることを特徴とする。

この電鋳型の製造方法は、紫外線を透過する基板の一表面に導電性を有し紫外線に対して透過性を有する膜を形成し、この表面に所望とする形状・パターンを有する金属膜を形成し、さらにこの表面に第１のフォトレジスト層を形成し、基板の一表面と反対面より、基板に対して傾斜角度を有する方向から紫外線を照射し、金属膜を遮光部として、フォトレジストを露光し、次いで現像することにより、金属膜のパターンと同じ形状の底部を有し、基板に対して傾斜を有する硬化した第１のフォトレジストによる傾斜面をもった電鋳型を作ることができる。さらに、電鋳時にこの透過性を有する膜が導通膜として機能し、貫通孔底面の金属パターンを起点として電鋳が行われ、基板に対して、傾斜を有する断面の電鋳体を提供することが出来る。

また、本発明に係わる電鋳型の製造方法は、前記第１のフォトレジスト形成工程において、前記第１のフォトレジスト層がネガタイプのフォトレジストで形成され、前記貫通孔形成工程において、前記貫通孔が前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面に形成されることを特徴とする。

また、本発明に係わる電鋳型の製造方法は、前記第１のフォトレジスト形成工程において、前記第１のフォトレジスト層がポジタイプのフォトレジストで形成され、前記貫通孔形成工程において、前記貫通孔が前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面に形成されることを特徴とする。

また、本発明に係わる電鋳型の製造方法は、前記第１の露光工程において、前記金属膜が平面視略方形であり、前記金属膜の各辺に向かって紫外線を照射することを特徴とする。

また、本発明に係わる電鋳型の製造方法は、前記露光工程において、前記金属膜が平面視略円形に形成され、前記金属膜の中心を軸として、前記基板を回転させて紫外線を照射することを特徴とする。

また、本発明に係わる電鋳型の製造方法は、前記金属膜形成工程は、前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面に前記金属膜を形成する工程と、前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面の一部に第２のフォトレジスト層を形成する工程と、前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面のうち露出した部分をエッチングにより除去する工程と、前記第２のフォトレジスト層を除去する工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係わる電鋳型の製造方法は、前記金属膜形成工程は、前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面の一部に前記第２のフォトレジスト層を形成する工程と、前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面のうち露出した面に電気めっき法により前記金属膜を形成する工程と、前記第２のフォトレジスト層を除去する工程と、を備えることを特徴とする。

この電鋳型の製造方法は、紫外線を透過する基板の一表面に導電性を有し紫外線に対して透過性を有する膜を形成し、次に、この表面に所望とする形状・パターンを有する第２のフォトレジスト層を形成し、湿式めっき法によりパターンめっきを行うことにより、精度が高い金属膜を形成し、このフォトレジスト層を除去し、さらにこの表面に第１のフォトレジスト層を形成し、基板の一表面と反対面より、基板の垂直方向に対して傾斜角度を有する方向から紫外線を照射し、金属膜を遮光部として、第１のフォトレジストを露光し、次いで現像することにより、金属膜のパターンと同じ形状の底部を有し、基板に対して傾斜を有する硬化した第１のフォトレジストによる壁面をもった電鋳型を作ることができる。さらに、電鋳時にこの透過性を有する膜が導通膜として機能し、貫通孔底面金属パターンを起点として電鋳が行われ、基板に対して、傾斜を有する断面の電鋳体を提供することが出来る。

この発明によれば、解像度が高く、基板に対して垂直方向に傾斜を持った外形形状を有する電鋳体を形成することができる電鋳型を提供することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る電鋳型を示す図である。本発明の第１の実施形態に係わる電鋳型の製造方法のうち、金属膜工程を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る電鋳型の作製方法のうち、第１のフォトレジスト層を形成する工程を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る電鋳型の製造方法のうち、露光工程を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る電鋳型の製造方法のうち、露光工程を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る電鋳型を示す図である。本発明の第１の実施形態に係わる電鋳型を用いて製造した電鋳体を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る電鋳型を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る電鋳型の製造方法において、、金属膜工程を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る電鋳型の作製方法のうち、第１のフォトレジスト層を形成する工程を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る電鋳型の製造方法のうち、露光工程を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る電鋳型を示す図である。本発明の第２の実施形態に係わる電鋳型を用いて製造した電鋳体を示す図である。

本発明に係わる第１の実施形態について、図１から図７を参照して説明する。
図１（ａ）は、本発明に係る電鋳型の上面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す電鋳型のＸＸ線の断面図である。

本発明の電鋳型１は、紫外線に対して透過性を有する基板２と、基板の表面に導電性を有し、かつ紫外線に対して透過性を有する導電膜３と、導電膜の基板に接する面と反対の面の一部に形成された金属膜４と、導電膜の基板に接する面と反対の面に形成された第１のフォトレジスト層５と、第１のフォトレジスト層を貫通し、金属膜の導電膜に接する面と反対の面に形成された貫通孔６と、を備えている。また、貫通孔６の形状・パターンと金属膜４の形状・パターンは同じものとなっている。第１のフォトレジスト層は、導電膜の基板に接する面と反対の面のうち、金属膜が形成されていない部分、すなわち導電膜の基板に接する面と反対の面のうち露出している部分に形成されている。また、貫通孔６は、基板２表面の垂直方向に対して傾斜を有している。

基板２は、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、無機ガラスなどのガラスなどで形成されている。また、後述するフォトレジスト層として、水系現像液を用いるものを使用すれば、アクリルやポリカーボネートを初めとする光透過性が高い樹脂を用いることができる。また、石英やサファイアなどの透明なセラミックなどでも形成することができる。

導電膜３は、例えば、酸化インジウムと酸化スズからなるＩＴО膜、酸化インジウムなどの透明導電膜を用いる。

金属膜４は、例えばクロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、シリコン、タングステン、モリブデン、またはこれらの金属のいずれかを含む合金などを用いることができる。なお、図１（ａ）に示す点線で囲まれた部分は、金属膜４を形成されている部分を示して、斜線部は上面視で金属膜４が見えている部分を示している。また、図１（ｂ）に示す点線部分は図１（ａ）の点線部分に相当する。図１（ａ）に示すように、金属膜４は平面視略方形に形成されている。

第１のフォトレジスト層５は、エポキシ系の化学増幅型のネガタイプフォトレジストを用いることができる。また、他にも、アクリル系のネガタイプのフォトレジストや、ドライフィルムフォトレジストなども用いることができる。また、化学増幅型以外のフォトレジストも用いることができる。

また、金属膜のパターンとフォトレジストの貫通孔のパターンが同じである。金属膜のパターンが第１のフォトレジスト層の貫通孔のパターンと同じであるので、電鋳の際、電鋳体は、この金属膜上に形成され、電鋳体と基板との密着性や剥離・分離性に自由度を持たせることが出来るものとなる。

また、本実施形態において、貫通孔の傾斜は、前記基板側から前記貫通孔の開口端側に向かって基板表面の垂直方向に対して角度Ａで狭まっている。なお、本実施形態では、断面視で対向する傾斜面がともに角度Ａで示されているが、角度は各傾斜面によって変えることが可能である。本実施形態では、電鋳型において、４つの傾斜面が形成されているが、各傾斜面は同一の角度の傾斜にすることも、異なる傾斜面にすることも可能である。

次に、本実施形態に係わる電鋳型を製造する方法について図２から図７を用いて、説明する。
図２は金属膜形成工程を示す図である。本実施形態における金属膜形成工程は、導電膜の基板に接する面と反対の面に金属膜を形成する工程と、金属膜の導電膜に接する面と反対の面の一部に第２のフォトレジスト層を形成する工程と、金属膜の導電膜に接する面と反対の面のうち露出した部分をエッチングにより除去する工程と、第２のフォトレジスト層を除去する工程と、を備えている。

図２（ａ）は、紫外線を透過する基板の第１の表面に導電性を有し、かつ紫外線に対して透過性を有する導電膜を形成する導電膜形成工程を示す図である。基板７は、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、無機ガラスなどのガラスなどで形成されている。また、アクリルやポリカーボなどの透明なプラスチックや、石英やサファイアなどの透明なセラミックなどでも形成することができる。この工程では、基板７の第１の表面に導電膜８を形成する。導電膜８は、例えば、例えば、酸化インジウムと酸化スズからなるＩＴО膜、酸化インジウムなどの透明導電膜を用いる。導電膜８はスパッタリング法などで形成する。また、導電膜８の厚さは、１００Å〜１０μｍで形成する。１００Å以下の場合、必要な導電率が得られない。また、１０Å以上の場合、透過率が低下する問題が起きる。さらに、好ましくは、数百〜数千Åの厚さで形成する。なお、ガラス基板にあらかじめＩＴＯ膜が接合されているものを用いた場合、この工程は不要となる。

この工程において、基板７にソーダガラスを用いて、導電膜８としてＩＴＯ膜を１０００Åの厚さで形成した場合、紫外線の透過率は、基板７及び導電膜８を含めた値で６５％であり、表面電気抵抗は１３Ω／□である。また、無アルカリガラスを基板７として用いて、導電膜８としてＩＴＯ膜を１０００Åの厚さで形成した場合、紫外線の透過率は、基板７及び導電膜８を含めた値で７５％であり、表面電気抵抗は１３Ω／□である。なお、紫外線の透過率及び表面電気抵抗は、基板７及び導電膜８の材質、膜厚や、電鋳を行う面積によって調整することができる。

図２（ｂ）は、導電膜の基板に接する面と反対の面に金属膜を形成する金属膜形成工程を示す図である。金属膜９としては、例えばクロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、シリコン、タングステン、モリブデン、またはこれらの金属のいずれかを含む合金などを用いることができる。また、金属膜は、スパッタリング法などで形成する。また、金属膜９の厚さは約１００Å〜１μｍ程度形成する。

図２（ｃ）は、金属膜９の一部を除去する工程を示す。この工程では、まず、金属膜９の導電膜８に接する面と反対の面の一部に第２のフォトレジスト層（図示しない）をフォトマスク等を用いて形成する。第２のフォトレジスト層により、カナの形状を複数個並べたレジストパターンを形成する。第２のフォトレジスト層は、ポジタイプで形成する。なお、第２のフォトレジスト層はネガタイプでも形成できる。次に、金属膜９のうち導電膜８に接する面と反対の面の露出した部分をエッチングにより除去する。図２（ｃ）において、パターンを有する金属膜１０を形成する部分の上に第２のフォトレジスト層を形成し、外周部分は露出させた状態である。そして、酸系エッチング液により不要部の金属膜９をエッチング除去することにより、パターンを有する金属膜１０を形成する。さらに、第２のフォトレジスト層を除去する。これにより、フォトマスクを兼ねた基板１１を作製する。

図３は、導電膜の基板に接する面と反対の面及び金属膜の導電膜に接する面と反対の面に第１のフォトレジスト層を形成する第１のフォトレジスト層形成工程を示す図である。この工程では、例えばエポキシ系の化学増幅型のネガタイプフォトレジストをスピンコートによりコートする。その後、加熱により溶剤成分を蒸発することにより約５０μｍ〜２ｍｍの厚みを有する第１のフォトレジスト層１２を形成する。なお、化学増幅型のフォトレジストを用いない場合、加熱する必要がなくなる。

図４および図５は、前記基板の表面と反対側の表面より紫外線による露光を行う露光工程を示す図である。
図４（ａ）は、基板の表面と反対側の表面より、基板の表面の垂直方向から傾斜させて紫外線を照射し、露光を行う露光工程を示す図である。

基板５の導電膜を形成した表面と反対の面から角度Ａ’の傾斜角で紫外線１３を照射する。このとき、第１のフォトレジスト層１２に角度Ａの傾斜となるように基板７、導電膜８、および第１のフォトレジスト層１２の屈折率を考慮する。このとき、紫外線１３は、基板７全体を照射するために必要な平行度を有するものとする。以上により、入射した紫外線１３角度Ａ’で入射する紫外線１３は基板７の垂直方向から角度Ａの傾斜角で第１のフォトレジスト層１２を透過する。このとき、第１のフォトレジスト層１２において、パターンを有する金属膜１０が配置された部分は露光されない。

図４（ｂ）は、紫外線露光後の状態を示す図である。図４（ｂ）に示すように、第１のフォトレジスト層１２において、露光部１４と、パターンを有する金属膜１０により遮光された未露光部１５とが形成されている。露光部１４と未露光部１５の境界は、基板の表面の垂直方向から角度Ａの傾斜面となっている。

図４（ａ）では、図１（ａ）のＸＸ線方向に平面視垂直なパターンを有する金属膜１０の１辺に対して露光を行うものであったが、図５では、該１辺に対向する辺に対しての露光を示す図である。

図５は、図４で露光を行った方向と対向する方向から紫外線を露光する状態を示す図である。これにより、図５（ｂ）に示すように、露光部１６と未露光部１７を形成する。露光部１６と未露光部１７の境界は基板７の表面の垂直方向に対して傾斜角Ａの傾斜面で、パターンを有する金属膜１０から第１のフォトレジスト層１２に向かって狭まるとなっている。

さらに、図１（ａ）に示す金属膜の他の２辺に対しても露光を行う。なお、各方向からの露光はどの順番で行っても特に電鋳型の形態に影響しない。また、各辺の第１のフォトレジストを透過する傾斜角は全て同一の角度にする必要はなく、異なる角度で透過させることができる。その場合、作成される電鋳型および電鋳体は傾斜面が異なる角度を有するものを作成することができる。

次に、この部材を加熱することにより第１のフォトレジスト層１２のうち露光部１６の硬化を十分進める。その後、現像する工程で、現像を行う。なお、化学増幅型のフォトレジストを用いない場合、加熱しなくてもよい。

図６は現像した電鋳型１８を示す図である。電鋳型１８は、基板１９、電鋳時に電気を流すための透明導電膜２０、電鋳物の析出・形成が開始する金属膜２１、電鋳物の形状となる傾斜面２３を有する硬化した第１のフォトレジスト層２２、および電鋳物が形成される貫通孔２４からなっている。

図７（ａ）は、作製した電鋳型１８を用いてニッケル電鋳を行い電鋳物２５が貫通孔２４に形成された状態を示す図である。電鋳に際しては、電鋳型１８を目的とする材質の電鋳を行うための電鋳液に浸漬し、パターンを有する金属膜１０により導通をとり通電を行う。これにより貫通孔２４内に電鋳物２５を形成し、必要に応じて、研磨等の後、加工を行い電鋳部材２６を得ることができる。

図７（ｂ）は、作成された電鋳体の上面図および断面図を示す図である。このようにして作製された電鋳体２６は、平面視略方形で、断面視において上面側の面と傾斜面とがなす角度がＡとなり、寸法としても、ＬＩＧＡプロセスとしての精度を十分有するものを形成できる。

本発明に係る第２の実施形態について、図８から図１３を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。

図８（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る電鋳型の上面図である。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す電鋳型のＸＸ線の断面図である。

本実施形態に係る電鋳型は、金属膜４、および傾斜面が平面視略円形である点が第１実施形態と異なっている。これにより、第１実施形態とは異なる形状の電鋳体を作成することが可能である。

図９から図１３を用いて、本実施形態に係る電鋳型の製造方法を説明する。なお、第１実施形態と同様の工程を行う部分については、その詳細な説明を省略する。

図９は金属膜形成工程を示す図である。本実施形態における金属膜形成工程は、導電膜の基板に接する面と反対の面の一部に第２のフォトレジスト層を形成する工程と、導電膜の基板に接する面と反対の面のうち露出した面に電気めっき法により金属膜を形成する工程と、第２のフォトレジスト層を除去する工程と、を備えている。

図９（ａ）は、紫外線を透過する基板２７の表面に導電性を有し、かつ紫外線に対して透過性を有する導電膜２８を形成する導電膜形成工程を示す図である。

図９（ｂ）は、導電膜２５の基板に接する面と反対の面の一部に第２のフォトレジスト層２６を形成する工程を示す図である。この工程では、１μｍ程度の厚さに形成したポジタイプのフォトレジスト層２９を、所望とするパターンを有するフォトマスクを使用して露光する。

図９（ｃ）は、第２のフォトレジスト層においてパターンを形成する工程を示す図である。図９（ｂ）で示した工程の後、現像することにより、第２のフォトレジスト層および第２のフォトレジスト層を貫通する貫通孔３０を形成する。

図９（ｄ）は、導電膜２８の基板に接する面と反対の面のうち露出した面に電気めっき法により金属膜３１を形成する工程を示す図である。この工程では、第２のフォトレジスト層２９の貫通孔３０に電気めっき法により約１００Å〜１μｍ程度の膜厚を有する金属膜３１を形成する。

図９（ｅ）は、第２のフォトレジスト層を除去する工程を示す図である。図９（ｅ）の工程では、第２のフォトレジスト層２９を除去することにより、パターンを有する金属膜３１を形成し、フォトマスクを兼ねた基板３２を作製する。また、この工程を第１の実施形態と同様の工程で形成することも可能である。なお、第１の実施形態において、この工程により金属膜を形成することも可能である。

図１０は、導電膜の基板に接する面と反対の面及び金属膜の導電膜に接する面と反対の面に第１のフォトレジスト層を形成する第１のフォトレジスト層形成工程を示す図である。この工程は、第１実施形態と同様である。

図１１は露光工程を示した図である。本実施形態の露光工程では、中心軸Ｃを中心にして回転しながら、基板２７の表面の垂直方向に対して角度Ｂ’の傾斜角で基板に入射させる。このとき、図１１（ａ）に示すように、第１のフォトレジスト層３３おいて紫外線が基板２７の表面の垂直方向に対して角度Ｂの傾斜角で透過するように、基板２７、導電膜２８、第１のフォトレジスト層３３の屈折率を考慮して、十分平行度を有する紫外線３４を照射する。これにより、金属膜２８により遮光される部分を除いて露光を行うことができる。つぎに、露光による硬化を増幅させるため、全体を加熱する。

これにより、図１１（ｂ）に示すように、第１のフォトレジスト層３３において露光部３５と未露光部３６とを形成する。このとき露光部３５と未露光部３６の境界３７は、基板の表面の垂直方向から角度Ｂの傾斜面となっている。

次に、この部材を加熱することにより第１のフォトレジスト層３３のうち露光部３５の硬化を十分進める。その後、現像する工程で、現像を行う。なお、化学増幅型のフォトレジストを用いない場合、加熱しなくてもよい。

図１２は現像した電鋳型４０を示す図である。電鋳型４０は、基板２７、電鋳時に電気を流すための透明導電膜２８、電鋳物の析出・形成が開始する金属膜３１、電鋳物の形状となる傾斜面３８を有する硬化した第１のフォトレジスト層３５、および電鋳物が形成され、第１のフォトレジスト層３５を貫通する貫通孔３９からなっている。

図１３（ａ）は、作製した電鋳型４０を用いてニッケル電鋳を行い電鋳物４１が貫通孔３９に形成された状態を示す図である。電鋳に際しては、電鋳型４０を目的とする材質の電鋳を行うための電鋳液に浸漬し、パターンを有する金属膜３１により導通をとり通電を行う。これにより貫通孔３９内に電鋳物４１を形成し、必要に応じて、研磨等の後、加工を行い電鋳部材４２を得ることができる。

図１３（ｂ）は、作成された電鋳体の上面図および断面図を示す図である。このようにして作製された電鋳体４２は、平面視略円形で、かつ断面視において上面側の面と傾斜面とがなす角度がＢとなり、寸法としても、ＬＩＧＡプロセスとしての精度を十分有するものを形成できる。

なお、本実施形態では、金属膜を形成するために、ポジタイプのフォトレジストを使用したが、同じ形状・パターンの開口部を形成できるものであれば、例えば、このレジストとして、電鋳型を形成するために使用したエポキシ系の化学増幅型のネガタイプのフォトレジストを用いても良い。この場合は電気めっきによるニッケルめっき膜の形成後、剥離を行わず、そのまま第１のフォトレジスト層をコートする工程へと移行することが出来る。

さらに、第１の実施形態および第２の実施の形態では、第１のフォトレジスト層として、ネガタイプを使用したが、ポジタイプのフォトレジストを用いることも可能である。この場合、ポジネガの関係上、電鋳を行うための貫通孔が導電膜となり、フォトレジストに覆われ導通部となる部分が金属膜となる。この場合、第１のフォトレジスト層はポジタイプのフォトレジストで形成され、かつ金属膜の導電膜に接する面と反対の面に形成され、貫通孔は導電膜の基板に接する面と反対の面に形成されるとともに、基板側から貫通孔の開口端側に向かって広がる電鋳型となる。すなわち、本発明の構成である紫外線に対して透過性を有する基板と、基板の表面に形成され、導電性を有し、かつ紫外線に対して透過性を有する導電膜と、導電膜の前記基板に接する面と反対の面の一部に形成された金属膜と、金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面に形成され、導電膜の基板に接する面と反対の面に貫通孔を有するとともに、基板の表面の垂直方向に対して傾斜を有する貫通孔側の側面を有する第１のフォトレジスト層と、を備えることを特徴とする電鋳型を提供することができる。

以上、本発明による電鋳型およびその製造方法によれば、微細性に優れ、且つ、基板に対して傾斜角を有する電鋳型を提供することが出来ので、この電鋳型を使用することにより、微細性に優れ、且つ、傾斜角を有する電鋳部品を製造することが出来る。

１、１８、４０電鋳型
２、７、１９、２７基板
３、８、２０、２８透明導電膜
４、２１、３１金属膜
５、２２第１のフォトレジスト層
６、２４、３９貫通孔
９金属膜
１０パターンを有する金属膜
１１、３２フォトマスクを兼ねた基板
１２、３３第１のフォトレジスト層
１３、３４紫外線光
１４、１６、３５露光部
１５、１７、３６未露光部
２３、３８傾斜面
２５、４１電鋳物
２６、４２電鋳体
２９第２のフォトレジスト層
３０第２のフォトレジスト層開口部
３７傾斜面

Claims

紫外線に対して透過性を有する基板と、
前記基板の表面に形成され、導電性を有し、かつ紫外線に対して透過性を有する導電膜と、
前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面の一部に形成された金属膜と、
前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面又は前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面のうち一方の面に形成され、他方の面に貫通孔を有するとともに、前記基板の表面の垂直方向に対して傾斜を有する前記貫通孔側の側面を有する第１のフォトレジスト層と、
を備えることを特徴とする電鋳型。
前記第１のフォトレジスト層は、ネガタイプのフォトレジストで形成され、かつ前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面に形成され、
前記貫通孔は、前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面に形成されるとともに、前記基板側から前記貫通孔の開口端側に向かって狭まることを特徴とする請求項１に記載の電鋳型。
前記第１のフォトレジスト層はポジタイプのフォトレジストで形成され、かつ前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面に形成され、
前記貫通孔は前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面に形成されるとともに、前記基板側から前記貫通孔の開口端側に向かって広がることを特徴とする請求項１に記載の電鋳型。
前記貫通孔は、平面視円形又は平面視方形に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電鋳型。
前記導電膜が酸化インジウムを含む透明導電膜であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電鋳型。
紫外線を透過する基板の表面に導電性を有し、かつ紫外線に対して透過性を有する導電膜を形成する導電膜形成工程と、
前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面の一部に金属膜を形成する金属膜形成工程と、
前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面及び前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面に第１のフォトレジスト層を形成する第１のフォトレジスト層形成工程と、
前記基板の表面と反対の面から紫外線を前記基板の表面の垂直方向から傾斜させて照射し、露光を行う露光工程と、
前記第１のフォトレジスト層を現像して、前記第１のフォトレジスト層に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
を備えることを特徴とする電鋳型の製造方法。
前記第１のフォトレジスト形成工程において、前記第１のフォトレジスト層がネガタイプのフォトレジストで形成され、前記貫通孔形成工程において、前記貫通孔が前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面に形成されることを特徴とする請求項６に記載の電鋳型の製造方法。
前記第１のフォトレジスト形成工程において、前記第１のフォトレジスト層がポジタイプのフォトレジストで形成され、前記貫通孔形成工程において、前記貫通孔が前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面に形成されることを特徴とする請求項６に記載の電鋳型の製造方法。
前記第１の露光工程において、前記金属膜が平面視方形であり、前記金属膜の各辺に向かって紫外線を照射することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の電鋳型の製造方法。
前記露光工程において、前記金属膜が平面視円形に形成され、前記金属膜の中心を軸として、前記基板を回転させて紫外線を照射することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の電鋳型の製造方法。
前記金属膜形成工程は、前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面に前記金属膜を形成する工程と、前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面の一部に第２のフォトレジスト層を形成する工程と、前記金属膜の前記導電膜に接する面と反対の面のうち露出した部分をエッチングにより除去する工程と、前記第２のフォトレジスト層を除去する工程と、を備えることを特徴とする請求項６から１０のいずれか一項に記載の電鋳型の製造方法。
前記金属膜形成工程は、前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面の一部に第２のフォトレジスト層を形成する工程と、前記導電膜の前記基板に接する面と反対の面のうち露出した面に電気めっき法により前記金属膜を形成する工程と、前記第２のフォトレジスト層を除去する工程と、を備えることを特徴とする請求項６から１０のいずれか一項に記載の電鋳型の製造方法。