(57)【要約】【課題】多段構造の金型の外形形状に段差が発生しないスタンパーの製造方法を得る。【解決手段】金属基板の上面に１段目の金属層と、２段目の金属層とから構成される２段構造のスタンパーであって、１段目の金属層と２段目の金属層の厚さを加算した値を超える厚さを有するレジストを形成し、共通のレジストパターンを形成する工程と、共通のレジストパターン間にめっきすることにより、１段目の金属層を形成する工程と、１段目の金属層の形成が終わった後も共通のレジストパターンを残し、１段目の金属層の上面で共通のレジストパターン間にレジスト開口を備えた２層目のレジストパターンを形成する工程と、共通のレジストパターンと２層目のレジストパターンとの間にめっきすることにより、２段目の金属層を形成する工程と、共通のレジストパターンと２層目のレジストパターンを除去する工程とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板（２）と、前記金属基板（２）の上面に第１めっき層により形成された１段目の金属層（３）と、前記１段目の金属層（３）の上面に第２めっき層により形成された２段目の金属層（４）とから構成され、少なくとも前記２段目の金属層（４）に凹部（４ａ）が形成される２段構造のスタンパーの製造方法であって、
前記金属基板（２）上に第１めっき層による１段目の金属層（３）の厚さと、第２めっき層による２段目の金属層（４）の厚さを加算した値を超える厚さを有するレジスト（５）を形成し、共通のレジストパターン（５ｂ）を形成する工程と、
前記第１めっき層による１段目の金属層（３）の厚さが所定の厚さとなるように前記金属基板（２）上にめっきすることにより、前記第１めっき層による１段目の金属層（３）を形成する工程と、
前記第１めっき層による１段目の金属層（３）の形成が終わった後も前記共通のレジストパターン（５ｂ）を残しておき、前記第１めっき層による１段目の金属層（３）の上面で、かつ前記共通のレジストパターン（５ｂ）間に第２めっき層による２段目の金属層（４）の厚さを超える厚さを有するレジスト開口（７ａ）を備えた２層目のレジストパターン（７ｂ）を形成する工程と、
前記第２めっき層による２段目の金属層（４）の厚さが所定の厚さとなるように前記共通のレジストパターン（５ｂ）と前記２層目のレジストパターン（７ｂ）との間に位置する前記第１めっき層による１段目の金属層（３）の上にめっきすることにより、前記２段目の金属層（４）に凹部（４ａ）が形成された第２めっき層による２段目の金属層（４）を形成する工程と、
前記共通のレジストパターン（５ｂ）と前記２層目のレジストパターン（７ｂ）を除去する工程と、
を備えたことを特徴とするスタンパーの製造方法。
【請求項２】
金属基板（２）と、前記金属基板（２）の上面に第１めっき層により形成された１段目の金属層（３）と、前記１段目の金属層（３）の上面に第２めっき層により形成された２段目の金属層（４）と、前記２段目の金属層（４）の上面に第３めっき層により形成された３段目の金属層とから構成され、少なくとも前記２段目の金属層に凹部（４ａ）が形成され、前記３段目の金属層に凹部が形成される３段構造のスタンパーの製造方法であって、
前記金属基板（２）上に第１めっき層による１段目の金属層（３）の厚さと、第２めっき層による２段目の金属層（４）の厚さと、第３めっき層による３段目の金属層の厚さを加算した値を超える厚さを有するレジストを形成し、共通のレジストパターン（５ｂ）を形成する工程と、
前記第１めっき層による１段目の金属層（３）の厚さが所定の厚さとなるように前記金属基板（２）上にめっきすることにより、前記第１めっき層による１段目の金属層（３）を形成する工程と、
前記第１めっき層による１段目の金属層（３）の形成が終わった後も前記共通のレジストパターン（５ｂ）を残しておき、前記第１めっき層による１段目の金属層（３）の上面で、かつ前記共通のレジストパターン（５ｂ）間に第２めっき層による２段目の金属層（４）の厚さを超える厚さを有するレジスト開口（７ａ）を備えた２層目のレジストパターン（７ｂ）を形成する工程と、
前記第２めっき層による２段目の金属層（４）の厚さが所定の厚さとなるように前記共通のレジストパターン（５ｂ）と前記２層目のレジストパターン（７ｂ）との間に位置する前記第１めっき層による１段目の金属層（３）の上にめっきすることにより、前記２段目の金属層（４）に凹部（４ａ）が形成された第２めっき層による２段目の金属層（４）を形成する工程と、
前記第２めっき層による２段目の金属層（４）の形成が終わった後も前記共通のレジストパターン（５ｂ）を残しておき、前記第２めっき層による２段目の金属層（４）の上面で、かつ前記共通のレジストパターン（５ｂ）間に第３めっき層による３段目の金属層の厚さを超える厚さを有するレジスト開口を備えた３層目のレジストパターンを形成する工程と、
前記第３めっき層による３段目の金属層の厚さが所定の厚さとなるように前記共通のレジストパターン（５ｂ）と前記３層目のレジストパターンとの間に位置する前記第２めっき層による２段目の金属層の上にめっきすることにより、前記３段目の金属層間に凹部が形成された第３めっき層による３段目の金属層を形成する工程と、
前記共通のレジストパターン（５ｂ）と前記２層目のレジストパターン（７ｂ）と前記３層目のレジストパターンを除去する工程と、
を備えたことを特徴とするスタンパーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の金属層により多段状に積層された多段構造のスタンパーの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形対象に一群の凹状構造を成形するための塑性加工用の金型（スタンパー）、なかでも、内部に凸部や凹部を備えている複雑な凹状構造を成形するための塑性加工用の金型の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−４４１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている従来の塑性加工用の金型（スタンパー）の製造方法は、１回目のパターニング工程においては、電鋳対象の基板の上面にフォトレジスト層を形成し、その上面にフォトマスクを密着した状態で露光し、現像および乾燥を行い、未露光部を溶解除去して、レジスト開口を備えた１層目のレジストパターンを基板の上面に形成する。そして、１回目の電鋳工程においては、レジストパターンが形成された基板を電鋳液に浸漬して、電着金属がレジストパターンの厚みを僅かに超えるまで成長させて、第１電鋳層を形成し、得られた基板の第１電鋳層の上面側に切削加工を施して、第１電鋳層の厚みを所定の厚みに調整する。次に、２回目のパターニング工程においては、第１電鋳層の上面にフォトレジスト層を形成し、その上面にフォトマスクを密着した状態で露光し、現像および乾燥を行い、未露光部を溶解除去して、レジスト開口を備えた２層目のレジストパターンを第１電鋳層の上面側に形成する。そして、２回目の電鋳工程においては、レジストパターンが形成された基板を電鋳液に浸漬して、電着金属がレジストパターンの厚みを僅かに超えるまで成長させて第２電鋳層を形成する。しかしながら、このような従来の塑性加工用の金型の製造方法においては、１回目のパターニング工程における１層目のレジストパターンと、２回目のパターニング工程における２層目のレジストパターンとの間に多少の露光ズレが発生してしまうことは避けられない。そして、このような１層目のレジストパターンと２層目のレジストパターンとの間の露光ズレの影響は、例えば図３に示すように、金型の外形形状に１段目の金属層３と２段目の金属層４との段差となって現れてしまうことになり、塑性加工に使うとき、段差が引っ掛かってしまうという問題があった。このため、実際の製品では、特許文献１の図面にも示されているように、一群の成形凸部を含む基板の上面を金属カバー層で覆うことにより、金型の外形形状の段差を無くすようにしている。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、１段目の金属層を形成するためのレジストパターンと、２段目の金属層を形成するためのレジストパターンを共通のレジストパターンにすることにより、パターニング工程におけるレジストパターンの露光ズレが発生しないようにして、多段構造の金型の外形形状に段差が発生しないようにしたスタンパーの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るスタンパーの製造方法においては、金属基板と、金属基板の上面に第１めっき層により形成された１段目の金属層と、１段目の金属層の上面に第２めっき層により形成された２段目の金属層とから構成され、少なくとも２段目の金属層に凹部が形成される２段構造のスタンパーであって、金属基板上に第１めっき層による１段目の金属層の厚さと、第２めっき層による２段目の金属層の厚さを加算した値を超える厚さを有するレジストを形成し、共通のレジストパターンを形成する工程と、第１めっき層による１段目の金属層の厚さが所定の厚さとなるように金属基板上にめっきすることにより、第１めっき層による１段目の金属層を形成する工程と、第１めっき層による１段目の金属層の形成が終わった後も共通のレジストパターンを残しておき、第１めっき層による１段目の金属層の上面で、かつ共通のレジストパターン間に第２めっき層による２段目の金属層の厚さを超える厚さを有するレジスト開口を備えた２層目のレジストパターンを形成する工程と、第２めっき層による２段目の金属層の厚さが所定の厚さとなるように共通のレジストパターンと２層目のレジストパターンとの間に位置する第１めっき層による１段目の金属層の上にめっきすることにより、２段目の金属層間に凹部が形成された第２めっき層による２段目の金属層を形成する工程と、共通のレジストパターンと２層目のレジストパターンを除去する工程とを備えたものである。
【０００７】
また、金属基板と、金属基板の上面に第１めっき層により形成された１段目の金属層と、１段目の金属層の上面に第２めっき層により形成された２段目の金属層と、２段目の金属層の上面に第３めっき層により形成された３段目の金属層とから構成され、少なくとも２段目の金属層に凹部が形成され、３段目の金属層に凹部が形成される３段構造のスタンパーであって、金属基板上に第１めっき層による１段目の金属層の厚さと、第２めっき層による２段目の金属層の厚さと、第３めっき層による３段目の金属層の厚さを加算した値を超える厚さを有するレジストを形成し、共通のレジストパターンを形成する工程と、第１めっき層による１段目の金属層の厚さが所定の厚さとなるように共通のレジストパターン間に位置する金属基板上にめっきすることにより、第１めっき層による１段目の金属層を形成する工程と、第１めっき層による１段目の金属層の形成が終わった後も共通のレジストパターンを残しておき、第１めっき層による１段目の金属層の上面で、かつ共通のレジストパターン間に第２めっき層による２段目の金属層の厚さを超える厚さを有するレジスト開口を備えた２層目のレジストパターンを形成する工程と、第２めっき層による２段目の金属層の厚さが所定の厚さとなるように共通のレジストパターンと２層目のレジストパターンとの間に位置する第１めっき層による１段目の金属層の上にめっきすることにより、２段目の金属層間に凹部が形成された第２めっき層による２段目の金属層を形成する工程と、第２めっき層による２段目の金属層の形成が終わった後も共通のレジストパターンを残しておき、第２めっき層による２段目の金属層の上面で、かつ共通のレジストパターン間に第３めっき層による３段目の金属層の厚さを超える厚さを有するレジスト開口を備えた３層目のレジストパターンを形成する工程と、第３めっき層による３段目の金属層の厚さが所定の厚さとなるように共通のレジストパターンと３層目のレジストパターンとの間に位置する第２めっき層による２段目の金属層の上にめっきすることにより、３段目の金属層間に凹部が形成された第３めっき層による３段目の金属層を形成する工程と、共通のレジストパターンと２層目のレジストパターンと３層目のレジストパターンを除去する工程とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、１段目の金属層を形成するためのレジストパターンと、２段目の金属層を形成するためのレジストパターンを共通のレジストパターンにすることにより、パターニング工程におけるレジストパターンの露光ズレが発生しないようにして、第１めっき層による１段目の金属層の外側壁面部の垂直壁面と、第２めっき層による２段目の金属層の中央を除く外側壁面部の垂直壁面とは、側断面視で見ると、上下方向で直線性を保つ段差の無い形状をしているので、塑性加工に使うとき、段差が引っ掛かってしまうという問題を解決できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施例１におけるスタンパーの製造方法により得られたスタンプ金型の構造を示す断面図である。
【図２】この発明の実施例１におけるスタンパーの製造方法を示す工程説明図である。
【図３】従来の塑性加工用の金型の製造方法により得られたスタンパー（スタンプ金型）の要部を拡大して示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施例１.
図１はこの発明の実施例１におけるスタンパーの製造方法により得られたスタンプ金型の構造を示す断面図、図２はこの発明の実施例１におけるスタンパーの製造方法を示す工程説明図である。
【００１１】
図１において、この発明の実施例１におけるスタンパーの製造方法により得られたスタンプ金型１の構造は、ＳＵＳ基板からなる金属基板２と、金属基板２の上面に第１めっき層により形成された複数の１段目の金属層３と、１段目の金属層３の上面に第２めっき層により形成された複数の２段目の金属層４とから構成されている。金属基板２の上面には、第１めっき層による１段目の各金属層３の間に凹部３ａが形成されている。なお、金属基板２の上面に第１めっき層による１段目の金属層３が複数ではなく、１個のみ成されることもあるが、この場合は各金属層３間の凹部３ａは形成されない。また、１段目の金属層３の上面には、第２めっき層による２段目の各金属層４の間に凹部４ａが形成されている。また、金属基板２の上面において、第１めっき層による１段目の金属層３の外側壁面部３ｂは垂直壁面であり、１段目の金属層３の上面において、第２めっき層による２段目の金属層４の中央を除く外側壁面部４ｂは垂直壁面である。そして、第１めっき層による１段目の金属層３の外側壁面部３ｂの垂直壁面と、第２めっき層による２段目の金属層４の中央を除く外側壁面部４ｂの垂直壁面とは、側断面視で見ると、上下方向で直線性を保っており段差の無い形状をしている。
【００１２】
次に、この発明の実施例１におけるスタンパーの製造方法を図２により説明する。
先ず、金属基板２上に第１めっき層による１段目の金属層３の厚さと、第２めっき層による２段目の金属層４の厚さを加算した値を僅かに超える厚さを有するレジスト５をラミネートし、その上面にフォトマスク６を密着した状態で露光し、現像処理を行う（図２（ａ）参照）。次に、レジスト５の未露光部分を溶解除去し、金属基板２上に第１めっき層による１段目の金属層３の厚さと、第２めっき層による２段目の金属層４の厚さを加算した値を僅かに超える厚さを有するレジスト開口５ａを備えた共通のレジストパターン５ｂを部分的に形成する（図２（ｂ）参照）。この共通のレジストパターン５ｂは、第１めっき層による１段目の金属層３と、第２めっき層による２段目の金属層４を形成する際に共通して用いられるものである。なお、直描法によりレジストパターン５ｂを形成するほうが望ましい。次に、第１めっき層による１段目の金属層３の厚さが所定の厚さとなるように共通のレジストパターン５ｂ間に位置する金属基板２上にめっきすることにより、第１めっき層による１段目の金属層３を形成する（図２（ｃ）参照）。そして、第１めっき層による１段目の金属層３の形成が終わった後も共通のレジストパターン５ｂは残しておく。次に、第１めっき層による１段目の金属層３の上面で、かつ共通のレジストパターン５ｂ間に第２めっき層による２段目の金属層４の厚さを僅かに超える厚さを有するレジストを形成すべく、真空ラミネーターを使用して隙間が無いようにレジスト７を埋め込んでいく（図２（ｄ）参照）。次に、レジスト７の上面にフォトマスク８を密着した状態で露光し、現像処理を行う（図２（ｅ）参照）。次に、レジスト７の未露光部分を溶解除去し、第１めっき層による１段目の金属層３の上に、第２めっき層による２段目の金属層４の厚さを僅かに超える厚さを有するレジスト開口７ａを備えた２層目のレジストパターン７ｂを部分的に形成する（図２（ｆ）参照）。なお、直描法によりレジストパターン７ｂを形成してもよい。次に、第２めっき層による２段目の金属層４の厚さが所定の厚さとなるように共通のレジストパターン５ｂと２層目のレジストパターン７ｂとの間に位置する第１めっき層による１段目の金属層３の上にめっきすることにより、第２めっき層による２段目の金属層４を形成する（図２（ｇ）参照）。このとき、共通のレジストパターン５ｂは、第１めっき層による１段目の金属層３と、第２めっき層による２段目の金属層４を形成する際に共通して用いられているので、共通のレジストパターン５ｂと２層目のレジストパターン７ｂを溶解除去することにより、得られたスタンプ金型１の構造は、第１めっき層による１段目の金属層３の外側壁面部３ｂの垂直壁面と、第２めっき層による２段目の金属層４の中央を除く外側壁面部４ｂの垂直壁面とは、側断面視で見ると、上下方向で直線性を保っており段差の無い形状をしている（図２（ｈ）参照）。
なお、スタンプ金型１の１段目の金属層３と２段目の金属層４の全表面に薄い金属層皮膜を形成してもよい。
【００１３】
実施例２.
上記実施例１では、金属基板２と、金属基板２の上面に第１めっき層により形成された複数の１段目の金属層３と、１段目の金属層３の上面に第２めっき層により形成された複数の２段目の金属層４とから構成されている２段構造のスタンパーの製造方法について説明したが、この実施例２においては、図示しないが、金属基板の上面に第１めっき層により形成された複数の１段目の金属層と、１段目の金属層の上面に第２めっき層により形成された複数の２段目の金属層と、２段目の金属層の上面に第３めっき層により形成された複数の３段目の金属層とから構成された３段構造のスタンパーの製造方法にも実施することができる。この場合、共通のレジストパターンは、金属基板上に第１めっき層による１段目の金属層の厚さと、第２めっき層による２段目の金属層の厚さと、第３めっき層による３段目の金属層の厚さを加算した値を僅かに超える厚さを有するレジスト開口を備えた共通のレジストパターンを部分的に形成する。この共通のレジストパターンは、第１めっき層による１段目の金属層と、第２めっき層による２段目の金属層と、第３めっき層による３段目の金属層を形成する際に共通して用いられるものである。そして、第１めっき層による１段目の金属層の形成が終わった後も共通のレジストパターンは残しておく。次に、第１めっき層による１段目の金属層の上面で、かつ共通のレジストパターン間に第２めっき層による２段目の金属層の厚さを僅かに超える厚さを有するレジストを形成すべく、真空ラミネーターを使用して隙間が無いようにレジストを埋め込んでいく。次に、レジストの上面にフォトマスクを密着した状態で露光し、現像処理を行う。次に、レジストの未露光部分を溶解除去し、第１めっき層による１段目の金属層の上に、第２めっき層による２段目の金属層の厚さを僅かに超える厚さを有するレジスト開口を備えた２層目のレジストパターンを部分的に形成する。次に、第２めっき層による２段目の金属層の厚さが所定の厚さとなるように共通のレジストパターンと２層目のレジストパターンとの間に位置する第１めっき層による１段目の金属層の上にめっきすることにより、第２めっき層による２段目の金属層を形成する。次に、第２めっき層による２段目の金属層の上面で、かつ共通のレジストパターン間に第３めっき層による３段目の金属層の厚さを僅かに超える厚さを有するレジストを形成すべく、真空ラミネーターを使用して隙間が無いようにレジストを埋め込んでいく。次に、レジストの上面にフォトマスクを密着した状態で露光し、現像処理を行う。次に、レジストの未露光部分を溶解除去し、第２めっき層による２段目の金属層の上に、第３めっき層による３段目の金属層の厚さを僅かに超える厚さを有するレジスト開口を備えた３層目のレジストパターンを部分的に形成する。次に、第３めっき層による３段目の金属層の厚さが所定の厚さとなるように共通のレジストパターンと２層目のレジストパターンと３層目のレジストパターンの間に位置する第２めっき層による２段目の金属層の上にめっきすることにより、第３めっき層による３段目の金属層を形成する。このとき、共通のレジストパターンは、第１めっき層による１段目の金属層と、第２めっき層による２段目の金属層と、第３めっき層による３段目の金属層を形成する際に共通して用いられているので、共通のレジストパターンと２層目のレジストパターンと３層目のレジストパターンを溶解除去することにより、得られた３段構造のスタンプ金型の構造は、第１めっき層による１段目の金属層の外側壁面部の垂直壁面と、第２めっき層による２段目の金属層の中央を除く外側壁面部の垂直壁面と、第３めっき層による３段目の金属層の外側壁面部の垂直壁面は、側断面視で見ると、上下方向で直線性を保っており段差の無い形状をしている。なお、この発明は３段構造に限らず、多段構造のスタンプ金型にも実施できる。
【符号の説明】
【００１４】
１  スタンプ金型（スタンパー）
２  ＳＵＳ基板からなる金属基板
３  １段目の金属層
４  ２段目の金属層
３ａ、４ａ  凹部
３ｂ、４ｂ  外側壁面部
５、７  レジスト
５ａ、７ａ  レジスト開口
５ｂ  共通のレジストパターン
６、８  フォトマスク
７ｂ  ２層目のレジストパターン
【図１】
2020125530.tif 000003
【図２】
2020125530.tif 000004
【図３】
2020125530.tif 000005