JPH11192519A - パンチされたｉｃマイクロストラクチャーのためのパンチを形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 パンチされたＩＣマイクロストラクチャーの
ためのパンチを形成する方法を提供する。 【解決手段】 ＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示
す半透明パターンを有するマスク１１を供給する工程
と、基板１３上にフォトレジストの層１４を塗布する工
程と、フォトレジスト層をマスクの半透明パターンを介
して、露光する工程と、フォトレジスト層を現像して露
光部分を除去し、浅いキャビティを有し、かつ雌型とし
ての役割を果たし得る、フォトレジストダイプレートユ
ニットを形成する工程と、以上の工程を繰り返して、複
数のダイプレートユニットを作製する工程と、基板上で
ダイプレートユニットを積層し互いに調整して、深いキ
ャビティを形成する工程と、金属セラミック化合物をキ
ャビティに電気メッキして、積層されたダイプレートを
除去し、雄型としての役割を果たし得る厚い金属セラミ
ック化合物パンチを形成する工程とを包含する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトリソグラフ
ィー技術を実施して、それぞれが意図されるＩＣマイク
ロストラクチャーの輪郭を示す浅いキャビティを有す
る、フォトレジストダイプレートを作製する工程と、基
板上で複数のフォトレジストダイプレートを積層および
結合して、フォトレジストダイプレート上に形成された
浅いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティが、深
いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを形成す
るようにする工程と、金属セラミック化合物を深いＩＣ
マイクロストラクチャー輪郭キャビティに電気メッキし
て、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示
す、厚い金属セラミック化合物パンチを形成する工程と
を含む、パンチされたＩＣマイクロストラクチャーのた
めのパンチを形成する方法を開示する。本発明は、第１
の実施形態の単一のフォトレジストダイプレートを電気
メッキして、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの
輪郭を示す、薄い金属パンチを形成する工程と、薄い金
属パンチを、プラスチック射出形成または熱プレス（th
ermal pressing）形成して、それぞれが同一の浅いＩＣ
マイクロストラクチャー輪郭キャビティを有し、かつ雌
型としての役割を果たし得る、複数のプラスチックダイ
プレートを作製する工程と、プラスチックダイプレート
を積層および結合する工程と、金属セラミック化合物
を、積層および結合されたプラスチックダイプレートに
電気メッキして、意図されるＩＣマイクロストラクチャ
ーの輪郭を示す、厚い金属セラミック化合物パンチを形
成する工程とを含む、第２の実施形態を開示する。本発
明は、まず第１および第２の実施形態で開示される方法
に従って、雄型としての役割を果たし得る、厚い金属セ
ラミック化合物パンチを形成する工程と、厚い金属セラ
ミック化合物パンチを、プラスチック射出形成または熱
プレス形成して、雌型としての役割を果たし得る、複数
のプラスチックダイプレートを作製する工程と、金属セ
ラミック化合物をプラスチックダイプレートに電気メッ
キして、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭
を示す、厚い金属セラミック化合物パンチを量産する工
程とを含む、第３の実施形態を開示する。本発明は、徐
々に大きくなる、または小さくなるよう構成されたＩＣ
マイクロストラクチャー輪郭キャビティを有する、複数
のフォトレジストダイプレートを作製する工程と、フォ
トレジストダイプレートを積層および結合する工程と、
金属セラミック化合物をフォトレジストダイプレートに
電気メッキして、意図されるＩＣマイクロストラクチャ
ーの輪郭を示す、段差形状を有する金属セラミック化合
物パンチを形成する工程とを含む、第４の実施形態を開
示する。

【０００２】

【従来の技術】同出願人により、「マルチプルリードマ
イクロストラクチャーの製造のためのモールドを作製す
る方法（Method of Making Molds for Manufacturing M
ultiple-lead Microstructures）」という名称で、１９
９５年８月２日に出願された台湾特許出願第８４１０８
０６７号（台湾特許公開第３０９４６２号）で開示され
るような、ＩＣマイクロパーツ（microparts）のための
パンチを形成するためにフォトリソグラフィー技術を実
施する従来の方法は、パンチされることを意図されるＩ
Ｃマイクロストラクチャーの輪郭を示すパターンを有す
るマスクを供給する工程と、基板上にフォトレジストの
層を配置する工程と、フォトレジスト層をＸ線または紫
外線に露光する工程と、照射されたフォトレジスト層を
現像して、プラスチックモールドプレートを作製する工
程と、プラスチックモールドプレートを電鋳金属で電気
メッキする工程と、プラスチックモールドプレートを除
去して、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭
を示すパンチを形成する工程とを含む。上記台湾特許出
願の対応出願は、１９９５年９月２２日に、アメリカ合
衆国でも出願され（シリアルナンバー５３２，９５
１）、その後米国特許第５，６４５，９７７号として、
１９９７年７月８日に発行された。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法は、フォトレジストの現像のために、マスクを介し
て、Ｘ線、紫外線、またはその他の既存の光源を照射す
る結果、比較的薄い金属モールドしか製造し得ない。従
って、従来の方法は、厚みが比較的薄い金属モールドし
か作製できず、ＩＣマイクロストラクチャー用のパンチ
の形成に必要な条件を満たせない。

【０００４】本発明による方法は、個々のフォトレジス
トダイプレートを積層および結合することにより、ＩＣ
マイクロストラクチャーの輪郭を示す、厚い金属セラミ
ック化合物パンチを形成するための射出成形または熱プ
レス形成技術の導入が達成され得る。本発明によるパン
チは、ＩＣマイクロストラクチャーに要求される高い精
度を満たし、従って、量産という目的が直ちに達成され
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従って、本発明の第一の
目的は、それぞれがＩＣマイクロストラクチャー輪郭キ
ャビティを有し、かつ雌型としての役割を果たし得る、
複数のフォトレジストダイプレートを積層および結合し
て、深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを
形成する工程と、金属セラミック化合物を、積層および
結合されたフォトレジストダイプレートに電気メッキし
て、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示
す、厚い金属セラミック化合物パンチを形成する工程と
を含み、上記パンチがマイクロストラクチャーに要求さ
れる高い精度を満たす、パンチされたＩＣマイクロスト
ラクチャーのためのパンチを形成する方法を提供するこ
とである。

【０００６】本発明の別の目的は、上記方法で作製した
１つのフォトレジストダイプレートに、金属セラミック
化合物を電気メッキして、意図されるＩＣマイクロスト
ラクチャーの輪郭を示す、薄い金属セラミック化合物パ
ンチを形成する工程と、薄い金属パンチを、プラスチッ
ク射出形成または熱プレス形成して、それぞれが同一の
浅いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを有
し、かつ雌型としての役割を果たし得る、複数のプラス
チックダイプレートを作製する工程と、プラスチックダ
イプレートを積層および結合して、深いＩＣマイクロス
トラクチャー輪郭キャビティを形成する工程と、金属セ
ラミック化合物を、積層および結合されたプラスチック
ダイプレートに電気メッキして、意図されるＩＣマイク
ロストラクチャーの輪郭を示す、厚い金属セラミック化
合物パンチを形成する工程とを含み、プラスチック射出
成形および金属セラミック化合物電気メッキを完全に実
施することによって、より効率的なパンチの形成方法を
実現する、パンチされたＩＣマイクロストラクチャーの
ためのパンチを形成する方法を提供することである。

【０００７】本発明の更なる目的は、上記の方法のうち
の１つによって形成される厚い金属セラミック化合物パ
ンチを、プラスチック射出形成または熱プレス形成し
て、それぞれが深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キ
ャビティを有し、かつ雌型としての役割を果たし得る、
複数のプラスチックダイプレートを形成する工程と、金
属セラミック化合物をプラスチックダイプレートに電気
メッキして、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの
輪郭を示す、厚い金属セラミック化合物パンチを形成す
る工程とを含み、プラスチック射出成形または熱プレス
形成および金属セラミック化合物電気メッキを完全に実
施することによって、より効率的なパンチの形成方法を
実現する、パンチされたＩＣマイクロストラクチャーの
ためのパンチを形成する方法を提供することである。

【０００８】本発明の更なる目的は、徐々に大きくな
る、または小さくなるよう構成されたＩＣマイクロスト
ラクチャー輪郭キャビティを有する、複数のフォトレジ
ストダイプレートを作製する工程と、ベースプレート上
でフォトレジストダイプレートを積層および結合する工
程と、金属セラミック化合物を、積層されたフォトレジ
ストダイプレートに電気メッキして、意図されるＩＣマ
イクロストラクチャーの輪郭を示す、段差形状を有する
金属セラミック化合物パンチを形成する工程とを含む、
パンチされたＩＣマイクロストラクチャーのためのパン
チを形成する方法を提供することである。

【０００９】本発明の更なる目的は、パンチが、意図さ
れるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す、複数の
リードを含み、各リードが、均一に、徐々に大きくな
る、または小さくなる段差形状を有する、パンチされた
ＩＣマイクロストラクチャーを作製するためのパンチを
提供することである。

【００１０】本発明のパンチされたＩＣマイクロストラ
クチャーのためのパンチを形成する方法は、ａ）パンチ
されることを意図されるＩＣマイクロストラクチャーの
輪郭を示す半透明のパターンを有するマスクを供給する
工程と、ｂ）基板上にフォトレジストの層を塗布する工
程と、ｃ）該フォトレジスト層を、該マスクを介して、
光源に露光し、該光源が、該マスク上に設けられた該半
透明パターンを介して、該フォトレジスト層を照射する
ようにする工程と、ｄ）照射された該フォトレジスト層
を現像して、該光源に露光された該フォトレジスト層を
除去し、これによって、ＩＣマイクロストラクチャー輪
郭キャビティを有するフォトレジストダイプレートユニ
ットを形成する工程と、ｅ）ｂ）〜ｄ）の工程を繰り返
して、複数の同一のフォトレジストダイプレートユニッ
トを作製する工程と、ｆ）基板上で該フォトレジストダ
イプレートユニットを積層および結合して、該フォトレ
ジストダイプレートユニット上に形成された該ＩＣマイ
クロストラクチャー輪郭キャビティを互いに調整して、
深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを形成
する工程と、ｇ）該深いＩＣマイクロストラクチャー輪
郭キャビティを電気メッキして、意図されるＩＣマイク
ロストラクチャーの輪郭を示す、厚いパンチを形成する
工程とを包含し、これにより上記目的が達成される。

【００１１】前記深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭
キャビティが、金属セラミック化合物で電気メッキされ
てもよい。

【００１２】本発明のパンチされたＩＣマイクロストラ
クチャーのためのパンチを形成する方法は、ａ）パンチ
されることを意図されるＩＣマイクロストラクチャーの
輪郭を示す半透明のパターンを有するマスクを供給する
工程と、ｂ）基板上にフォトレジストの層を塗布する工
程と、ｃ）該フォトレジスト層を、該マスクを介して、
光源に露光し、該光源が、該マスク上に設けられた該半
透明パターンを介して、該フォトレジスト層を照射する
ようにする工程と、ｄ）照射された該フォトレジスト層
を現像して、該光源に露光された該フォトレジスト層を
除去し、これによって、ＩＣマイクロストラクチャー輪
郭キャビティを有するフォトレジストダイプレートユニ
ットを形成する工程と、ｅ）該フォトレジストダイプレ
ートを電気メッキして、意図されるＩＣマイクロストラ
クチャーの輪郭を示す、薄いパンチを形成する工程と、
ｆ）該薄いパンチをプラスチック成形して、それぞれが
同一のＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを有
する、複数のプラスチックダイプレートユニットを作製
する工程と、ｇ）基板上で該プラスチックダイプレート
ユニットを積層して、該プラスチックダイプレートユニ
ット上に形成された該ＩＣマイクロストラクチャー輪郭
キャビティを互いに調整して、深いＩＣマイクロストラ
クチャー輪郭キャビティを形成する工程と、ｈ）該積層
されたプラスチックダイプレートユニットを電気メッキ
して、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を
示す、厚いパンチを形成する工程とを包含し、これによ
り上記目的が達成される。

【００１３】前記深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭
キャビティが、金属セラミック化合物で電気メッキされ
てもよい。

【００１４】パンチされたＩＣマイクロストラクチャー
のためのパンチを形成する方法は、ｉ）前記厚いパンチ
を成形して、それぞれが同一の深いＩＣマイクロストラ
クチャー輪郭キャビティを有する、複数のプラスチック
ダイプレートを作製する工程と、ｊ）該プラスチックダ
イプレートを電気メッキして、意図されるＩＣマイクロ
ストラクチャーの輪郭を示す、複数の厚いパンチを形成
する工程とをさらに包含てもよい。

【００１５】前記プラスチックダイプレートが、プラス
チック射出成形技術によって成形されてもよい。

【００１６】前記プラスチックダイプレートが、熱プレ
ス形成技術によって成形されてもよい。

【００１７】パンチされたＩＣマイクロストラクチャー
のためのパンチを形成する方法は、ｉ）前記深いパンチ
を成形して、それぞれが同一の深いＩＣマイクロストラ
クチャー輪郭キャビティを有する、複数のプラスチック
ダイプレートを作製する工程と、ｊ）該プラスチックダ
イプレートを電気メッキして、十分な厚みを有し、かつ
意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す、
複数のパンチを形成する工程とをさらに包含してもよ
い。

【００１８】前記プラスチックダイプレートが、プラス
チック射出成形技術によって成形されてもよい。

【００１９】前記プラスチックダイプレートが、熱プレ
ス形成技術によって成形されてもよい。

【００２０】本発明のパンチされたＩＣマイクロストラ
クチャーのためのパンチを形成する方法は、ａ）パンチ
されることを意図されるＩＣマイクロストラクチャーの
輪郭を示す半透明のパターンを有するマスクを供給する
工程と、ｂ）基板上にフォトレジストの層を塗布する工
程と、ｃ）該フォトレジスト層を、様々な形状による、
該マスクを介して、光源に露光し、該光源が、該マスク
上に設けられた該半透明パターンを介して、該フォトレ
ジスト層を照射するようにする工程と、ｄ）照射された
該フォトレジスト層を現像して、該光源に露光された該
フォトレジスト層を除去し、これによって、ＩＣマイク
ロストラクチャー輪郭キャビティを有するフォトレジス
トダイプレートユニットを形成する工程と、ｅ）ａ）〜
ｄ）の工程を繰り返して、それぞれが様々な形状のＩＣ
マイクロストラクチャー輪郭キャビティを有する、複数
のフォトレジストダイプレートユニットを作製する工程
と、ｆ）基板上で該フォトレジストダイプレートユニッ
トを順次積層および結合して、該フォトレジストダイプ
レートユニット上に形成された該ＩＣマイクロストラク
チャー輪郭キャビティを互いに調整して、深い段差形状
を有するＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを
形成する工程と、ｇ）該積層かつ結合された段差形状を
有するＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを電
気メッキして、意図されるＩＣマイクロストラクチャー
の輪郭を示す段差形状を有するパンチを形成する工程と
を包含し、これにより上記目的が達成される。

【００２１】前記フォトレジストダイプレートの前記Ｉ
Ｃマイクロストラクチャー輪郭キャビティが、徐々に大
きくなるように変化してもよい。

【００２２】前記フォトレジストダイプレートの前記Ｉ
Ｃマイクロストラクチャー輪郭キャビティが、徐々に小
さくなるように変化されてもよい。

【００２３】前記深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭
キャビティが、金属セラミック化合物で電気メッキされ
てもよい。

【００２４】

【発明の実施の形態】図面を参照しながら、本発明によ
るパンチされたＩＣマイクロストラクチャーのためのパ
ンチを形成する方法を、以下の実施形態によって説明す
る。

【００２５】図１Ａ〜図１Ｄは、パンチされたＩＣマイ
クロストラクチャーのためのパンチを形成する方法の、
第１の実施形態を示す。方法は、準備プロセスとして、
フォトリソグラフィー技術を実施する工程を含み、フォ
トリソグラフィー技術は、パンチされることを意図され
るＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す、半透明パ
ターン１２を有するマスク１１を供給する工程と、基板
１３上に、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）など
のフォトレジストの層１４を塗布する工程と、図１Ａに
示すように、フォトレジスト層１４を、マスク１１を介
して、光源１５に露光し、光源１５が、マスク１１に設
けられた半透明パターン１２を介して、フォトレジスト
層１４を照射する工程と、照射されたフォトレジスト層
１４を現像して、光源に露光されたフォトレジスト層１
４を除去し、これによって、ＩＣマイクロストラクチャ
ー輪郭キャビティ１６を有し、かつ雌型としての役割を
果たし得るフォトレジストダイプレートユニット１７
（図１Ｂ）を形成する工程と、上記プロセスを繰り返し
て、複数の同一のフォトレジストダイプレートユニット
１７を作製する工程と、基板１３上でフォトレジストダ
イプレートユニット１７を積層および結合する工程と、
ピン１９を、各フォトレジストダイプレートユニット１
７上に形成された位置合わせ孔１９１に挿入して、フォ
トレジストダイプレートユニット１７上に形成されたＩ
Ｃマイクロストラクチャー輪郭キャビティ１６を互いに
調整し、深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビテ
ィ１６１（図１Ｃに示す例では、１つのフォトレジスト
ダイプレートユニット１７の５倍の深さを有する）を形
成する工程と、金属セラミック化合物を深いＩＣマイク
ロストラクチャー輪郭キャビティ１６１に電気メッキ
し、これによって、雄型としての役割を果たし得、かつ
意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す、
金属セラミック化合物パンチ１０が、積層されたフォト
レジストダイプレート１７１を除去した後に形成される
ようにする工程とを含む。

【００２６】パンチされたＩＣマイクロストラクチャー
のためのパンチを形成する方法の、第２の実施形態を図
２Ａ〜図２Ｅに示す。方法は、浅いＩＣマイクロストラ
クチャー輪郭キャビティ２２および位置合わせ孔２３１
が形成された、フォトレジストダイプレートユニット２
１を第１の実施形態の方法に従って作製する工程と、基
板２４上にフォトレジストダイプレートユニット２１を
配置する工程（図２Ａ）と、金属セラミック化合物を浅
いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティ２２に電
気メッキし、これによって、雄型としての役割を果たし
得、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示
し、かつ位置合わせ孔２３１を有する薄い金属セラミッ
ク化合物パンチ２５が、フォトレジストダイプレートユ
ニット２１を除去した後に形成されるようにする工程
（図２Ｂ）と、薄い金属セラミック化合物パンチ２５
を、プラスチック射出形成または熱プレス形成して、そ
れぞれが同一の浅いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キ
ャビティ２２１を有する、複数のプラスチックダイプレ
ートユニット２６（図２Ｃ）を作製する工程と、第１の
実施形態で開示された方法と類似する方法で、ベースプ
レート２７上でプラスチックダイプレートユニット２６
を積層および結合する工程と、ピン２３を、各プラスチ
ックダイプレートユニット２６上に形成された位置合わ
せ孔２３１に挿入して、各プラスチックダイプレートユ
ニット２６上に形成された浅いＩＣマイクロストラクチ
ャー輪郭キャビティ２２１を互いに調整し、深いＩＣマ
イクロストラクチャー輪郭キャビティ２２２（図２Ｄ）
を形成する工程と、金属セラミック化合物を深いＩＣマ
イクロストラクチャー輪郭キャビティ２２２に電気メッ
キし、これによって、雄型としての役割を果たし得、か
つ意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示
す、厚い金属セラミック化合物パンチ２０が、積層され
たプラスチックダイプレート２６１を除去した後に形成
されるようにする工程とを含む。第２の実施形態は、プ
ラスチックを成形するプラスチック射出および金属セラ
ミック化合物電気メッキをスピーディな方法で用いる、
より効率的なパンチ形成方法を開示する。

【００２７】図３Ａおよび図３Ｂは、パンチされたＩＣ
マイクロストラクチャーのためのパンチを形成する方法
の、第３の実施形態を示す。方法は、第１または第２の
実施形態で形成される厚い金属セラミック化合物パンチ
を、射出形成および熱プレス形成して、それぞれが同一
の深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティ３３
を有する雌型としての役割を果たし得る、複数のプラス
チックダイプレート３１（図３Ａ）を作製する工程と、
基板３２上にプラスチックダイプレート３１を配置する
工程と、金属セラミック化合物を深いＩＣマイクロスト
ラクチャー輪郭キャビティ３３に電気メッキして、意図
されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す、複数
の厚い金属セラミック化合物パンチ３０を量産する工程
とを含む。

【００２８】図４Ａ〜図４Ｄは、パンチされたＩＣマイ
クロストラクチャーのためのパンチを形成する方法の、
第４の実施形態を示す。方法は、図１Ａおよび図１Ｂで
開示する方法によって、段差形状のＩＣマイクロストラ
クチャー輪郭キャビティ４２を有し、かつ雌型としての
役割を果たし得る、フォトレジストダイプレートユニッ
ト４１ａから４１ｄを形成する工程と、基板４５上にフ
ォトレジストダイプレートユニット４１ａから４１ｄを
配置する工程と、ピン４３を、各フォトレジストダイプ
レートユニット４１ａから４１ｄ上に形成された位置合
わせ孔４３１に挿入して、フォトレジストダイプレート
ユニット４１ａから４１ｄ上に形成されたＩＣマイクロ
ストラクチャー輪郭キャビティ４２を互いに調整し、段
差形状を有するＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビ
ティを形成する工程（図４Ａ）と、金属セラミック化合
物を段差形状を有するＩＣマイクロストラクチャー輪郭
キャビティに電気メッキし、これによって、意図される
ＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す、段差形状を
有する金属セラミック化合物パンチ４０（図４Ｂ）が、
フォトレジストダイプレート４１ａから４１ｄを除去し
た後に形成されるようにする工程とを含む。図４Ｃおよ
び図４Ｄに示すように、段差形状を有する金属セラミッ
ク化合物パンチ４０の各パンチリード４０１は、徐々に
大きくなる、または小さくなる、段差形状を有する構造
で形成され、意図されるパンチングプロセスを容易にす
る。

【００２９】段差形状を有する金属セラミック化合物パ
ンチ４０はさらに、プラスチック射出成形または熱プレ
ス形成によって、それぞれが段差形状を有するＩＣマイ
クロストラクチャー輪郭キャビティを有する、複数のプ
ラスチックダイプレートを作製するために利用され得
る。その後プラスチックダイプレートは、意図されるＩ
Ｃマイクロストラクチャーの輪郭を示す、段差形状を有
する金属セラミック化合物パンチ４０を量産するため
に、金属セラミック化合物で電気メッキされる。

【００３０】上述の実施形態は、ＩＣマイクロストラク
チャーのためのパンチを製造する方法を説明するために
意図されたものであり、本発明の範囲を限定するために
意図されたものではないということに留意すべきであ
る。言い換えれば、本発明は、第一に、それぞれが、意
図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す、Ｉ
Ｃマイクロストラクチャー輪郭キャビティを有する、複
数のフォトレジストダイプレートを作製するための、フ
ォトリソグラフィー技術を実施すること、フォトレジス
トダイプレートを積層および結合し、深いＩＣマイクロ
ストラクチャー輪郭キャビティを形成すること、および
電気メッキまたはプラスチック射出成形によって、意図
されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示すパンチ
を形成することに関する。本発明の概念に従ってなされ
る改変あるいは変更は、すべて本発明の範囲によって限
定される。本発明の範囲は、添付の請求の範囲内で定義
される。

【００３１】

【発明の効果】本発明によるパンチされたＩＣマイクロ
ストラクチャーのためのパンチを形成する方法は、個々
のフォトレジストダイプレートを積層および結合するこ
とにより、ＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す、
厚い金属セラミック化合物パンチを形成するための射出
成形または熱プレス形成技術の導入が達成され得る。本
発明によるパンチは、ＩＣマイクロストラクチャーに要
求される高い精度を満たし、従って、量産という目的が
直ちに達成される。

【００３２】本発明によると、それぞれがＩＣマイクロ
ストラクチャー輪郭キャビティを有し、かつ雌型として
の役割を果たし得る、複数のフォトレジストダイプレー
トを積層および結合して、深いＩＣマイクロストラクチ
ャー輪郭キャビティを形成する工程と、金属セラミック
化合物を、積層および結合されたフォトレジストダイプ
レートに電気メッキして、意図されるＩＣマイクロスト
ラクチャーの輪郭を示す、厚い金属セラミック化合物パ
ンチを形成する工程とを含み、上記パンチがマイクロス
トラクチャーに要求される高い精度を満たす、パンチさ
れたＩＣマイクロストラクチャーのためのパンチを形成
する方法が提供される。

【００３３】本発明によると、上記方法で作製した１つ
のフォトレジストダイプレートに、金属セラミック化合
物を電気メッキして、意図されるＩＣマイクロストラク
チャーの輪郭を示す、薄い金属セラミック化合物パンチ
を形成する工程と、薄い金属パンチを、プラスチック射
出形成または熱プレス形成して、それぞれが同一の浅い
ＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを有し、か
つ雌型としての役割を果たし得る、複数のプラスチック
ダイプレートを作製する工程と、プラスチックダイプレ
ートを積層および結合して、深いＩＣマイクロストラク
チャー輪郭キャビティを形成する工程と、金属セラミッ
ク化合物を、積層および結合されたプラスチックダイプ
レートに電気メッキして、意図されるＩＣマイクロスト
ラクチャーの輪郭を示す、厚い金属セラミック化合物パ
ンチを形成する工程とを含み、プラスチック射出成形お
よび金属セラミック化合物電気メッキを完全に実施する
ことによって、より効率的なパンチの形成方法を実現す
る、パンチされたＩＣマイクロストラクチャーのための
パンチを形成する方法が提供される。

【００３４】本発明によると、上記の方法のうちの１つ
によって形成される厚い金属セラミック化合物パンチ
を、プラスチック射出形成または熱プレス形成して、そ
れぞれが深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビテ
ィを有し、かつ雌型としての役割を果たし得る、複数の
プラスチックダイプレートを形成する工程と、金属セラ
ミック化合物をプラスチックダイプレートに電気メッキ
して、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を
示す、厚い金属セラミック化合物パンチを形成する工程
とを含み、プラスチック射出成形または熱プレス形成お
よび金属セラミック化合物電気メッキを完全に実施する
ことによって、より効率的なパンチの形成方法を実現す
る、パンチされたＩＣマイクロストラクチャーのための
パンチを形成する方法が提供される。

【００３５】本発明によると、徐々に大きくなる、また
は小さくなるよう構成されたＩＣマイクロストラクチャ
ー輪郭キャビティを有する、複数のフォトレジストダイ
プレートを作製する工程と、ベースプレート上でフォト
レジストダイプレートを積層および結合する工程と、金
属セラミック化合物を、積層されたフォトレジストダイ
プレートに電気メッキして、意図されるＩＣマイクロス
トラクチャーの輪郭を示す、段差形状を有する金属セラ
ミック化合物パンチを形成する工程とを含む、パンチさ
れたＩＣマイクロストラクチャーのためのパンチを形成
する方法が提供される。

【００３６】本発明によると、パンチが、意図されるＩ
Ｃマイクロストラクチャーの輪郭を示す、複数のリード
を含み、各リードが、均一に、徐々に大きくなる、また
は小さくなる段差形状を有する、パンチされたＩＣマイ
クロストラクチャーを作製するためのパンチが提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】光源がマスクを通過して、基板上に配置され
たフォトレジスト層を照射し、マスクが意図されるＩＣ
マイクロストラクチャーの輪郭を示す半透明のパターン
を有する、本発明の第１の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１Ｂ】光源によって照射された後、第１の実施形態
のフォトレジストダイプレートユニットの基板上に形成
される、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭
を示す、現像されたキャビティを示す斜視図である。

【図１Ｃ】各フォトレジストダイプレート上に形成され
たＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティが、一体
となって、１つのフォトレジストユニットの深さの５倍
の深さを有する、深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭
キャビティを形成するように、基板上で積層され、かつ
ピンにより調整される、第１の実施形態の５つのフォト
レジストダイプレートユニットを示す斜視図である。

【図１Ｄ】本発明の第１の実施形態に従って、積層およ
び結合されたフォトレジストダイプレートユニットを除
去した後に形成される、意図されるＩＣマイクロストラ
クチャーの輪郭を示す、金属セラミック化合物により電
気メッキされた、金属セラミック化合物パンチを示す斜
視図である。

【図２Ａ】第１の実施形態に従って作製された、ＩＣマ
イクロストラクチャー輪郭キャビティを有する、フォト
レジストダイプレートユニットが、ベースプレート上に
配置される、本発明の第２の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図２Ｂ】本発明の第２の実施形態に従って、フォトレ
ジストダイプレートを除去した後に形成される、意図さ
れるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す、金属セ
ラミック化合物により電気メッキされた、薄い金属セラ
ミック化合物パンチを示す斜視図である。

【図２Ｃ】本発明の第２の実施形態に従って、図２Ｂに
示す金属セラミック化合物パンチを、射出形成または熱
プレス形成することにより作製される、ＩＣマイクロス
トラクチャー輪郭キャビティを有するプラスチックダイ
プレートユニットを示す斜視図である。

【図２Ｄ】ベースプレート上で積層される、第２の実施
形態の５つのプラスチックダイプレートユニットを示す
斜視図である。

【図２Ｅ】本発明の第２の実施形態に従って、積層され
たプラスチックダイプレートを除去した後に形成され
る、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示
す、金属セラミック化合物により電気メッキされた、金
属セラミック化合物パンチを示す斜視図である。

【図３Ａ】意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪
郭を示す、厚い金属化合物パンチを、射出形成または熱
プレス形成することにより、深いＩＣマイクロストラク
チャー輪郭キャビティを有するプラスチックダイプレー
トが作製され、厚い金属化合物パンチが、第１または第
２の実施形態で開示される方法に従って形成される、本
発明の第３の実施形態を示す斜視図である。

【図３Ｂ】本発明の第３の実施形態に従って、図３Ａに
示すプラスチックダイプレートを除去した後に形成され
る、意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示
す、金属セラミック化合物により電気メッキされた、厚
い金属セラミック化合物パンチを示す斜視図である。

【図４Ａ】徐々に大きくなる、または小さくなるよう構
成されたＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを
有する５つのフォトレジストダイプレートが、ベースプ
レート上で積層され、フォトレジストダイプレートが、
図１Ａおよび図１Ｂに示す方法に従って作製される、本
発明の第４の実施形態を示す斜視図である。

【図４Ｂ】本発明の第４の実施形態に従って、図４Ａに
示す積層されたフォトレジストダイプレートを除去した
後に形成される、意図されるＩＣマイクロストラクチャ
ーの輪郭を示す、徐々に大きくなる、または小さくなる
よう構成された、金属セラミック化合物により電気メッ
キされた、段差形状を有する金属セラミック化合物パン
チを示す図である。

【図４Ｃ】１つのリードの段差形状を有する構成を示
す、図４Ｂの線４Ｃ−４Ｃに沿った断面図である。

【図４Ｄ】１つのリードの、徐々に大きくなる、または
小さくなる構成を示す、図４Ｃの線４Ｄ−４Ｄに沿った
断面図である。

【符号の説明】

１１ マスク １２ 半透明パターン １３ 基板 １４ フォトレジスト層 １５ 光源 １６ ＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティ １７ フォトレジストダイプレートユニット １６１ 深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビテ
ィ １７１ 積層されたフォトレジストダイプレート ２０ 厚い金属セラミック化合物パンチ ２１ フォトレジストダイプレートユニット ２２ 浅いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティ ２４ 基板 ２６ プラスチックダイプレートユニット ２７ ベースプレート ２２１ 浅いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビテ
ィ ２２２ 深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビテ
ィ ２６１ 積層されたプラスチックダイプレート ３１ プラスチックダイプレート ３３ 深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティ ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ フォトレジストダイ
プレートユニット ４２ ＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティ ４５ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイ−テン チェン 台湾 シンチュ， ツ−ユ ロード， レ ーン 16，アレイ 19， ナンバー21， ３エフ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチされたＩＣマイクロストラクチャ
   ーのためのパンチを形成する方法であって、 ａ）パンチされることを意図されるＩＣマイクロストラ
   クチャーの輪郭を示す（contoured）半透明のパターン
   を有するマスクを供給する工程と、 ｂ）基板上にフォトレジストの層を塗布する工程と、 ｃ）該フォトレジスト層を、該マスクを介して、光源に
   露光し、該光源が、該マスク上に設けられた該半透明パ
   ターンを介して、該フォトレジスト層を照射するように
   する工程と、 ｄ）照射された該フォトレジスト層を現像して、該光源
   に露光された該フォトレジスト層を除去し、これによっ
   て、ＩＣマイクロストラクチャー輪郭（contour）キャ
   ビティを有するフォトレジストダイプレートユニットを
   形成する工程と、 ｅ）ｂ）〜ｄ）の工程を繰り返して、複数の同一のフォ
   トレジストダイプレートユニットを作製する工程と、 ｆ）基板上で該フォトレジストダイプレートユニットを
   積層および結合して、該フォトレジストダイプレートユ
   ニット上に形成された該ＩＣマイクロストラクチャー輪
   郭キャビティを互いに調整して、深いＩＣマイクロスト
   ラクチャー輪郭キャビティを形成する工程と、 ｇ）該深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティ
   を電気メッキして、意図されるＩＣマイクロストラクチ
   ャーの輪郭を示す、厚いパンチを形成する工程と、を包
   含する方法。
2. 【請求項２】 前記深いＩＣマイクロストラクチャー輪
   郭キャビティが、金属セラミック化合物で電気メッキさ
   れる、請求項１に記載のパンチされたＩＣマイクロスト
   ラクチャーのためのパンチを形成する方法。
3. 【請求項３】 パンチされたＩＣマイクロストラクチャ
   ーのためのパンチを形成する方法であって、 ａ）パンチされることを意図されるＩＣマイクロストラ
   クチャーの輪郭を示す半透明のパターンを有するマスク
   を供給する工程と、 ｂ）基板上にフォトレジストの層を塗布する工程と、 ｃ）該フォトレジスト層を、該マスクを介して、光源に
   露光し、該光源が、該マスク上に設けられた該半透明パ
   ターンを介して、該フォトレジスト層を照射するように
   する工程と、 ｄ）照射された該フォトレジスト層を現像して、該光源
   に露光された該フォトレジスト層を除去し、これによっ
   て、ＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを有す
   るフォトレジストダイプレートユニットを形成する工程
   と、 ｅ）該フォトレジストダイプレートを電気メッキして、
   意図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す、
   薄いパンチを形成する工程と、 ｆ）該薄いパンチをプラスチック成形して、それぞれが
   同一のＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを有
   する、複数のプラスチックダイプレートユニットを作製
   する工程と、 ｇ）基板上で該プラスチックダイプレートユニットを積
   層して、該プラスチックダイプレートユニット上に形成
   された該ＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを
   互いに調整して、深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭
   キャビティを形成する工程と、 ｈ）該積層されたプラスチックダイプレートユニットを
   電気メッキして、意図されるＩＣマイクロストラクチャ
   ーの輪郭を示す、厚いパンチを形成する工程と、を包含
   する方法。
4. 【請求項４】 前記深いＩＣマイクロストラクチャー輪
   郭キャビティが、金属セラミック化合物で電気メッキさ
   れる、請求項３に記載のパンチされたＩＣマイクロスト
   ラクチャーのためのパンチを形成する方法。
5. 【請求項５】 ｉ）前記厚いパンチを成形して、それぞ
   れが同一の深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビ
   ティを有する、複数のプラスチックダイプレートを作製
   する工程と、 ｊ）該プラスチックダイプレートを電気メッキして、意
   図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す、複
   数の厚いパンチを形成する工程と、をさらに包含する、
   請求項１に記載のパンチされたＩＣマイクロストラクチ
   ャーのためのパンチを形成する方法。
6. 【請求項６】 前記プラスチックダイプレートが、プラ
   スチック射出成形技術によって成形される、請求項５に
   記載のパンチされたＩＣマイクロストラクチャーのため
   のパンチを形成する方法。
7. 【請求項７】 前記プラスチックダイプレートが、熱プ
   レス形成技術によって成形される、請求項５に記載のパ
   ンチされたＩＣマイクロストラクチャーのためのパンチ
   を形成する方法。
8. 【請求項８】 ｉ）前記深いパンチを成形して、それぞ
   れが同一の深いＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビ
   ティを有する、複数のプラスチックダイプレートを作製
   する工程と、 ｊ）該プラスチックダイプレートを電気メッキして、十
   分な厚みを有し、かつ意図されるＩＣマイクロストラク
   チャーの輪郭を示す、複数のパンチを形成する工程と、
   をさらに包含する、請求項３に記載のパンチされたＩＣ
   マイクロストラクチャーのためのパンチを形成する方
   法。
9. 【請求項９】 前記プラスチックダイプレートが、プラ
   スチック射出成形技術によって成形される、請求項８に
   記載のパンチされたＩＣマイクロストラクチャーのため
   のパンチを形成する方法。
10. 【請求項１０】 前記プラスチックダイプレートが、熱
    プレス形成技術によって成形される、請求項８に記載の
    パンチされたＩＣマイクロストラクチャーのためのパン
    チを形成する方法。
11. 【請求項１１】 パンチされたＩＣマイクロストラクチ
    ャーのためのパンチを形成する方法であって、 ａ）パンチされることを意図されるＩＣマイクロストラ
    クチャーの輪郭を示す半透明のパターンを有するマスク
    を供給する工程と、 ｂ）基板上にフォトレジストの層を塗布する工程と、 ｃ）該フォトレジスト層を、様々な形状による、該マス
    クを介して、光源に露光し、該光源が、該マスク上に設
    けられた該半透明パターンを介して、該フォトレジスト
    層を照射するようにする工程と、 ｄ）照射された該フォトレジスト層を現像して、該光源
    に露光された該フォトレジスト層を除去し、これによっ
    て、ＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを有す
    るフォトレジストダイプレートユニットを形成する工程
    と、 ｅ）ａ）〜ｄ）の工程を繰り返して、それぞれが様々な
    形状のＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを有
    する、複数のフォトレジストダイプレートユニットを作
    製する工程と、 ｆ）基板上で該フォトレジストダイプレートユニットを
    順次積層および結合して、該フォトレジストダイプレー
    トユニット上に形成された該ＩＣマイクロストラクチャ
    ー輪郭キャビティを互いに調整して、深い段差形状を有
    するＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティを形成
    する工程と、 ｇ）該積層かつ結合された段差形状を有するＩＣマイク
    ロストラクチャー輪郭キャビティを電気メッキして、意
    図されるＩＣマイクロストラクチャーの輪郭を示す段差
    形状を有するパンチを形成する工程と、を包含する方
    法。
12. 【請求項１２】 前記フォトレジストダイプレートの前
    記ＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティが、徐々
    に大きくなるように変化する、請求項１１に記載のパン
    チされたＩＣマイクロストラクチャーのためのパンチを
    形成する方法。
13. 【請求項１３】 前記フォトレジストダイプレートの前
    記ＩＣマイクロストラクチャー輪郭キャビティが、徐々
    に小さくなるように変化する、請求項１１に記載のパン
    チされたＩＣマイクロストラクチャーのためのパンチを
    形成する方法。
14. 【請求項１４】 前記深いＩＣマイクロストラクチャー
    輪郭キャビティが、金属セラミック化合物で電気メッキ
    される、請求項１１に記載のパンチされたＩＣマイクロ
    ストラクチャーのためのパンチを形成する方法。