(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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に形成され、前記基板に接する面と反対の面まで貫通する第１の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第１の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。
【請求項２】
前記第１の貫通孔は、前記基板側から前記第１の貫通孔の開口部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。
【請求項３】
前記第１のフォトレジスト層の前記導電膜と接する面と反対の面に第２のフォトレジスト層が形成され、
前記第２のフォトレジスト層は、前記第１の貫通孔まで貫通する第２の貫通孔を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電鋳型。
【請求項４】
前記第２のフォトレジスト層は、前記基板の表面の垂直方向に対して傾斜を有する前記第２の貫通孔側の側面で構成され、
前記第１のフォトレジスト層の前記第１の貫通孔側の側面の傾斜角度と、前記第２のフォトレジスト層の前記第２の貫通孔の側面の傾斜角度とが異なることを特徴とする請求項３に記載の電鋳型。
【請求項５】
前記第２のフォトレジスト層の前記第２の貫通孔側の側面は、前記基板表面に対して垂直な側面で構成されることを特徴とする請求項３に記載の電鋳型。
【請求項６】
前記第１の貫通孔及び第２の貫通孔は、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３から５のいずれか一項に記載の電鋳型。
【請求項７】
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６のいずれか一項に記載の電鋳型。
【請求項８】
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、
前記第１のフォトレジスト層の前記導電膜に接する面と反対の面にフォトマスクを配置し、前記基板の表面の垂直方向から傾斜させて紫外線を照射し、露光を行う第１の露光工程と、
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第１の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。
【請求項９】
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、
前記第１のフォトレジスト層の前記導電膜に接する面と反対の面にフォトマスクを配置し、前記基板の表面の垂直方向から傾斜させて紫外線を照射し、露光を行う第１の露光工程と、
前記第１のフォトレジスト層の前記導電膜に接する面と反対の面に第２のフォトレジスト層を形成する第２のフォトレジスト形成工程と、
前記第２のフォトレジスト層の前記第１のフォトレジスト層に接する面と反対の面にフォトマスクを配置し、紫外線を照射し、露光を行う第２の露光工程と、
前記第１のフォトレジスト層及び前記第２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第１の貫通孔を形成し、前記第２のフォトレジスト層に第２の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。
【請求項１０】
前記第１の露光工程において、前記フォトマスクの遮光部が平面視円形であり、前記遮光部の中心を軸として、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８又は請求項９に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の露光工程において、前記フォトマスクの遮光部が平面視方形であり、前記遮光部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８又は請求項９に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項１２】
前記第２の露光工程において、前記基板の表面の垂直方向から前記第１の露光工程と異なる角度に傾斜させて紫外線を照射し、露光を行うことを特徴とする請求項９に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項１３】
前記第２の露光工程において、前記フォトマスクの遮光部が平面視円形であり、前記遮光部の中心を軸として、前記基板を回転させることを特徴とする請求項１２に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項１４】
前記第２の露光工程において、前記フォトマスクの遮光部が平面視方形であり、前記遮光部の各辺に向かって紫外線による露光を行うことを特徴とする請求項１２に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項１５】
前記第２の露光工程において、基板表面に対して垂直に紫外線を照射し、露光を行うことを特徴とする請求項９に記載の電鋳型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅ  Ｇａｌｖａｎｏｆｏｍｕｎｇ  Ａｂｆｏｒｍｕｎｇ）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１参照。）。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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に形成され、前記基板に接する面と反対の面まで貫通する第１の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第１の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。
【０００８】
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壁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。
【０００９】
また、本発明に係る電鋳型は、前記基板側から前記第１の貫通孔の開口部側に向かって広がることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る電鋳型は、前記第１のフォトレジスト層の前記導電膜と接する面と反対の面に第２のフォトレジスト層が形成され、前記第２のフォトレジスト層は、前記第１の貫通孔まで貫通する第２の貫通孔を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る電鋳型は、前記第２のフォトレジスト層は、前記基板の表面の垂直方向に対して傾斜を有する前記第２の貫通孔側の側面で構成され、前記第１のフォトレジスト層の前記第１の貫通孔側の側面の傾斜角度と、前記第２のフォトレジスト層の前記第２の貫通孔の側面の傾斜角度とが異なることを特徴とする。
【００１２】
この電鋳型は、基板に対して傾斜を有する硬化した第１のフォトレジスト壁による貫通孔とこれとは異なる傾斜角を有する硬化した第２のフォトレジスト壁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、複数の傾斜角からなる断面を有する電鋳体を提供できるものとなる。
【００１３】
また、本発明に係る電鋳型は、前記第２のフォトレジスト層の第２の貫通孔側の側面は、基板表面に対して垂直な側面で構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る電鋳型は、前記第１の貫通孔及び第２の貫通孔の貫通孔は、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、前記第１のフォトレジスト層の前記導電膜に接する面と反対の面にフォトマスクを配置し、前記基板の表面の垂直方向から傾斜させて紫外線を照射し、露光を行う第１の露光工程と、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第１の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。
【００１５】
この電鋳型の製造方法は、ガラス、樹脂等の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た後、電鋳型となるべきフォトレジストをコートし、この上に所望とするパターンが描かれたフォトマスクを配置し、フォトマスクに対して、適宜角度をつけて紫外線を照射することにより、フォトレジストの厚み方向に対して傾斜をつけた露光を行い、未露光部を現像により除去することにより、硬化したフォトレジストの開口断面部に傾斜を持たせることができるので、基板に導電性を有する層を備え、基板に対して傾斜をもった外形断面を有する電鋳型を提供できる。
【００１６】
また、この発明に係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、前記第１のフォトレジスト層の前記導電膜に接する面と反対の面にフォトマスクを配置し、前記基板の表面の垂直方向から傾斜させて紫外線を照射し、露光を行う第１の露光工程と、前記第１のフォトレジスト層の前記導電膜に接する面と反対の面に第２のフォトレジスト層を形成する第２のフォトレジスト形成工程と、前記第２のフォトレジスト層の前記第１のフォトレジスト層に接する面と反対の面にフォトマスクを配置し、紫外線を照射し、露光を行う第２の露光工程と、前記第１のフォトレジスト層及び前記第２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第１の貫通孔を形成し、前記第２のフォトレジスト層に第２の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。
【００１７】
この電鋳型の製造方法は、ガラス、樹脂等の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た後、この一表面に第１のフォトレジスト層を形成し、この上に所望とするパターンが描かれたフォトマスクを配置し、フォトマスクに対して、適宜角度をつけて紫外線を照射することにより、フォトレジストの厚み方向に対して傾斜をつけた露光を行い、さらに、この表面に第２のフォトレジスト層を形成し、この上に所望とするパターンが描かれたフォトマスクを配置し、紫外線を照射することにより露光を行った後、現像により不要部分を除去することにより、基板に導電性を有する層を備え、基板に対して複数の傾斜をもった外形断面を有する電鋳型を提供できる。
【００１８】
また、この発明に係る電鋳型の製造方法は、前記第１の露光工程において、前記フォトマスクの遮光部が平面視略円形であり、前記遮光部の中心を軸として、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。
【００１９】
また、この発明に係る電鋳型の製造方法は、前記第１の露光工程において、前記フォトマスクの遮光部が平面視略方形であり、前記遮光部の各辺に向かって紫外線を照射することを特徴とする。
【００２０】
また、この発明に係る電鋳型の製造方法は、前記第２の露光工程において、前記基板の表面の垂直方向から前記第１の露光工程と異なる角度に傾斜させて紫外線を照射し、露光を行うことを特徴とする。
【００２１】
また、この発明に係る電鋳型の製造方法は、前記第２の露光工程において、前記フォトマスクの遮光部が平面視略円形であり、前記遮光部の中心を軸として、前記基板を回転させることを特徴とする。
【００２２】
また、この発明に係る電鋳型の製造方法は、前記第２の露光工程において、前記フォトマスクの遮光部が平面視略方形であり、前記遮光部の各辺に向かって紫外線による露光を行うことを特徴とする。
【００２３】
また、この発明に係る電鋳型の製造方法は、前記第２の露光工程において、基板表面に対して垂直に紫外線を照射し、露光を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電鋳型の断面を示す図である。
【図２】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、導電性を有し紫外線に対して透過性を有する膜を形成する工程とフォトレジストをコートする工程とを示す説明図である。
【図３】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、フォトマスク配置し基板に対して傾斜を有する方向から紫外線を照射する露光工程を示す説明図である。
【図４】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、露光工程後の部材と現像工程を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る電鋳型を用いて、電鋳体を製造する方法の例を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る電鋳型を用いて作製された電鋳部材の断面を示す図である。
【図７】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、導電性を有し紫外線に対して透過性を有する膜を形成する工程と第１のフォトレジスト層を形成する工程とを示す説明図である。
【図８】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、フォトマスク配置し基板に対して傾斜を有する方向から紫外線を照射する第１の露光工程を示す図である。
【図９】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、第２のフォトレジスト層を形成する工程を示す説明図である。
【図１０】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、第２の露光工程を示す図である。
【図１１】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、第２の露光工程後の露光状態と現像後の状態を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る電鋳型を用いて、電鋳体を製造する方法の例を示す説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る電鋳型を用いて作製された電鋳部材の断面を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る電鋳型の製造方法のうち、導電性を有し紫外線に対して透過性を有する膜を形成する工程と第１のフォトレジスト層を形成する工程とを示す説明図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る電鋳型の製造方法において、フォトマスク配置し基板に対して傾斜を有する方向から紫外線を照射する第１の露光工程を示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る製造方法において、第１の露光工程後の露光状態と第２のフォトレジスト層を形成する工程を示す説明図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る電鋳型の製造方法において、第２の露光工程を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係る電鋳型の製造方法において、第２の露光工程後の露光状態と現像後の状態を示す図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態に係る電鋳型を用いて、電鋳体を製造する方法の例を示す説明図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る電鋳型を用いて、電鋳体を形成したのち電鋳部材とした例を示す説明図である。
【図２１】本発明の第４の実施形態に係る電鋳型を用いて作製された電鋳部材の断面を示す図である。
【図２２】本発明の第４の実施形態に係る電鋳型の製造方法において使用したフォトマスクのパターン例と傾斜をつけて露光する方向を示す図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態に係る電鋳型の製造方法において、第１の露光工程後の露光状態を示す図である。
【図２４】本発明の第４の実施形態に係る電鋳型の製造方法のうち、第２のフォトレジスト層を形成する工程を示す説明図である。
【図２５】本発明の第４の実施形態に係る電鋳型の製造方法において、フォトマスク配置し基板に対して傾斜を有する方向から紫外線を照射する第１の露光工程を示す図である。
【図２６】本発明の第４の実施形態に係る電鋳型の製造方法において、第２の露光工程後の露光状態と現像後の状態を示す図である。
【図２７】本発明の第４の実施形態に係る電鋳型を用いて作製された電鋳部材の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に係る第１の実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の電鋳型の断面を示す図である。
【００２７】
本実施例の電鋳型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に形成され、前記基板に接する面と反対の面まで貫通する第１の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第１の貫通孔側の側面を有する第１のフォトレジスト層４と、を備えている。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
第１のフォトレジスト層４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。
【００３１】
第１の貫通孔の傾斜は、基板側から第１の貫通孔の開口部側に向かって広がっている。
以下に、本実施形態に係る電鋳型を製造する方法について図２から図４を用いて説明する。
【００３２】
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。
【００３３】
基板５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。
【００３４】
また、この工程では、基板５に導電膜６を形成する。導電膜６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６はスパッタリング法などで形成する。また、導電膜６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。
【００３５】
この工程において、基板５にソーダガラスを用いて、導電膜６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５及び導電膜６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５として用いて、導電膜６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５及び導電膜６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５及び導電膜６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。
【００３６】
図２（ｂ）は、導電膜の基板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７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。
【００３７】
図３は、第１のフォトレジスト層の導電膜に接する面と反対の面にフォトマスクを配置し、基板の表面の垂直方向から傾斜させて紫外線を照射し、露光を行う第１の露光工程を示す図である。
【００３８】
この工程に用いるフォトマスク８は、紫外線透過部９と紫外線遮光部１０からなる。紫外線遮光部１０には、電鋳型により形成する電鋳体の第１のフォトレジスト層側のパターンが描かれている。
【００３９】
このパターンが描かれたフォトマスク８を第１のフォトレジスト層の導電膜に接する面と反対の面に配置する。さらに、基板５の垂直方向から角度Ｃの傾斜となるように、紫外線１１を第１のフォトレジスト層に照射する。このとき、基板５の垂直方向から角度Ｃの傾斜となるように、紫外線透過部９及び第１のフォトレジスト層７の屈折率を考慮する。      
【００４０】
図３では、紫外線１１を基板の垂直方向から角度Ａ傾斜させてフォトマスク８に照射する。このとき、紫外線１１は、フォトマスク８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。次に、角度Ａで入射する紫外線１１は紫外線透過部９の屈折率により、紫外線透過部９を基板５に対して垂直方向から角度Ｂ傾斜されて透過する。その結果、第１のフォトレジスト層７に角度Ｂで入射する紫外線１１は、第１のフォトレジスト層７の屈折率により、基板５の垂直方向から角度Ｃ傾斜されて透過する。このとき、第１のフォトレジスト層９において、紫外線遮光部１０が配置された部分は露光されない。その後、紫外線１１は、導電膜６及び基板５を透過する。
【００４１】
ここで、第１のフォトレジスト層７を透過する紫外線１１を基板５の垂直方向から角度Ｃの傾斜となる各方向から照射する。このとき、例えば基板５を回転させながら照射すると全方向から照射することができる。また、例えば１方向、２方向又は３方向などのような任意の方向からのみ照射することも可能である。
【００４２】
図４は、第１のフォトレジスト層を現像して、第１のフォトレジスト層に第１の貫通孔を形成する貫通孔形成工程を示す図である。
【００４３】
図４（ａ）は、第１のフォトレジスト層７において、露光部１２と未露光部１３を形成する工程を示す図である。ここでは、第１の露光工程において、図３で行った照射方向に加え、少なくとも該照射方向と反対方向の２方向から露光を行っている状態である。
【００４４】
なお、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た場合、露光による硬化を増幅させるため、部材全体を加熱することにより、層露光部１２と未露光部１３とを形成することができる。
【００４５】
図４（ｂ）は、現像して第１の貫通孔を形成する工程を示す図である。図４（ａ）で形成した部材を現像液に浸漬する。これにより、フォトレジスト未露光部１３を除去され、導電膜６の基板に接する面と反対の面から第１の貫通孔の開口部に向かって広がる傾斜側面１４からなる第１の貫通孔１５を有する電鋳型１６が作製される。
【００４６】
図５は、作製された電鋳型１６を用いて、電鋳体１７を作製した例を示した図である。
電鋳に際しては、電鋳型１６を目的とする材質の電鋳を行うための電鋳液に浸漬し、導電膜６により導通をとり通電を行う。これにより貫通孔１５内に電鋳体１７を形成し、必要に応じて、研磨等の後、加工を行い電鋳部材１８を得ることができる。
【００４７】
このようにして作製された電鋳部材１８の厚み方向の断面は、上下面に対して、傾斜を有するものとなる。
【００４８】
本発明に係る第２の実施形態について、図６から図１１を参照して説明する。
図６（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る電鋳型を用いて作製したテーパー部を持つ円筒形状を有する電鋳部材１９の上面および断面を示した図である。
【００４９】
次に、この電鋳部材１９を作製するための本実施形態に係る電鋳型を製造する方法について説明する。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。
【００５０】
図７（ａ）は、紫外線を透過する基板２０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２１を形成する導電膜形成工程を示す図である。
【００５１】
図７（ｂ）は、導電膜の基板に接する面と反対の面に第１のフォトレジスト層２２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７を形成する。
【００５２】
図８は第１の露光工程を示した図である。第１の露光工程では、フォトマスク２３を第１のフォトレジスト層２２の表面に密着固定する。また、中心軸Ｈを中心にして回転しながら、ガラス基板２０の垂直方向に対して角度がＧとなるように、紫外線透過部２４および第１のフォトレジスト層２２の屈折率を考慮して、十分平行度を有する紫外線２６を照射する。さらに、紫外線遮光部２５により遮光される部分を除いて露光を行う。つぎに、露光による硬化を増幅させるため、部材全体を加熱する。これにより、フォトレジスト層において露光部２７と未露光部２８とを形成する。
【００５３】
図９は、第１のフォトレジスト層の導電膜に接する面と反対の面に第２のフォトレジスト層を形成する第２のフォトレジスト形成工程を示す図である。
【００５４】
図９に示した第２のフォトレジスト層を形成する工程では、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スピンコートによりコートした後、加熱により溶剤成分を蒸発することにより約５０μｍ〜２ｍｍの厚みを有するフォトレジスト層２９を形成する。なお、第２のフォトレジスト層２９は、第１のフォトレジスト層２７と同様に、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。
【００５５】
図１０は、第２のフォトレジスト層の第１のフォトレジスト層に接する面と反対の面にフォトマスクを配置し、紫外線を照射し、露光を行う第２の露光工程を示す図である。
【００５６】
図１０に示した第２の露光工程では、第１の露光工程で用いたフォトマスク２３を用いて、基板側のパターンとフォトマスク側のパターンの位置あわせを行う。すなわち、第１のフォトレジスト層２７の導電膜に接する面と反対の面のパターンとフォトマスクの紫外線遮光部２５のパターンが一致するように位置合わせする。その後、ガラス基板２０の垂直方向から露光を行う。
【００５７】
図１１は、第１のフォトレジスト層及び第２のフォトレジスト層を現像して、第１のフォトレジスト層に第１の貫通孔を形成し、第２のフォトレジスト層に第２の貫通孔を形成する貫通孔形成工程を示した図である。
【００５８】
図１１（ａ）に示したように、各フォトレジスト層は、第１のフォトレジスト層の露光部２７、第１のフォトレジスト層のうち２回露光された部分３１、第２のフォトレジスト層の露光部３０、第１のフォトレジスト層の未露光部２８および第２のフォトレジスト層の未露光部３２からなっている。
【００５９】
図１１（ｂ）は、現像して貫通孔を形成する工程である。図１１（ｂ）に示したように、不要部である第１のフォトレジスト層の未露光部２８および第２のフォトレジスト層の未露光部３２を除去することにより、傾斜側面を有する第１の貫通孔３３と垂直壁を有する第２の貫通孔３４からなる貫通孔３５を有する電鋳型３６が作製される。
【００６０】
図１２は、作製された電鋳型３６を用いて、電鋳体３７を作製した例を示した図である。
電鋳に際しては、電鋳型３６を目的とする材質の電鋳を行うための電鋳液に浸漬し、透明導電膜２１により導通をとり通電を行う。これにより貫通孔３５内に電鋳体３７を形成し、必要に応じて電鋳表面等の研磨・後加工等の後、電鋳部材３８を得ることができる。
【００６１】
このようにして作製された電鋳部材３８の厚み方向の断面は、上下面の垂直方向に対して、角度Ｇの傾斜側面を有し、その上部に垂直壁を有するものとなっている。さらに、基板の平面方向の断面では、図６に示したように、円形となっている。
【００６２】
本発明に係る第３の実施形態について、図１３から図２０を参照して説明する。なお、第１実施形態、第２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。
【００６３】
図１３（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る電鋳型を用いて作製したテーパー穴を有する電鋳部材の上面および断面を示した図である。
【００６４】
次に、電鋳部材３９を作製するための本実施形態に係る電鋳型を製造工程について図１４から図１８を用いて説明する。
【００６５】
図１４（ａ）は、紫外線を透過する基板４０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４１を形成する導電膜形成工程を示す図である。
【００６６】
図１４（ｂ）は、導電膜の基板に接する面と反対の面に第１のフォトレジスト層４２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４７を形成する。
【００６７】
図１５は第１の露光工程を示した図である。第１の露光工程では、フォトマスク４３を第１のフォトレジスト層４２の露出している表面に密着固定する。また、中心軸Ｉを中心にして回転しながら、第２の実施形態と同様にガラス基板４０の垂直方向に対して角度がＧとなるように、紫外線透過部４４および第１のフォトレジスト層４２の屈折率を考慮して、十分平行度を有する紫外線４６を照射する。第２の実施形態と異なる点は、紫外線遮光部４５がフォトマスク内において中央に配置されず、２つ配置されている点である。さらに、紫外線遮光部４５により遮光される部分を除いて露光を行う。つぎに、露光による硬化を増幅させるため、部材全体を加熱する。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。
【００６８】
図１６（ａ）は、第１のフォトレジスト層において形成された露光部４７と未露光部４８とを示す図である。図１６（ａ）に示したように、第１のフォトレジスト層において、露光部４７と未露光部４８とを形成する。
【００６９】
図１６（ｂ）は、第１のフォトレジスト層の導電膜に接する面と反対の面に第２のフォトレジスト層を形成する第２のフォトレジスト形成工程を示す図である。図１６（ｂ）に示した第２のフォトレジスト層４９を形成する工程では、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した後、加熱により溶剤成分を蒸発することにより約５０μｍ〜２ｍｍの厚みを有するフォトレジスト層４９を形成する。
【００７０】
図１７は、第２のフォトレジスト層の第１のフォトレジスト層に接する面と反対の面にフォトマスクを配置し、紫外線による露光を行う第２の露光工程を示す図である。
【００７１】
図１７に示した第２の露光工程では、フォトマスク５０を用いて、基板側のパターンとフォトマスク側のパターンの位置あわせを行う。その後、ガラス基板４０の垂直方向から露光を行う。
【００７２】
図１８（ａ）に示したように、各フォトレジスト層は、第１のフォトレジスト層の露光部４７、第１のフォトレジスト層のうち２回露光された部分５５、第２のフォトレジスト層の露光部５４、第１のフォトレジスト層の未露光部４８および第２のフォトレジスト層の未露光部５６からなっている。
【００７３】
図１８（ｂ）は、現像して貫通孔を形成する工程である。図１８（ｂ）に示したように、不要部である第１のフォトレジスト層の未露光部４８および第２のフォトレジスト層の未露光部５６を除去することにより、少なくとも１つの側壁が傾斜側面からなる第１の貫通孔と垂直壁を有する第２の貫通孔からなる貫通孔５９を有する電鋳型６０が作製される。
【００７４】
図１８（ｂ）では、基板４０の中央部に各フォトレジスト層が形成されている。また、第１のフォトレジスト層の第１の貫通孔において、中央部側の側壁が傾斜し、反対側の側壁は、垂直になっている。さらに、第２のフォトレジスト層の第２の貫通孔は、基板４０に対して垂直となっている。また、第１の貫通孔及び第２の貫通孔において、中央側と反対側の側面は略同一平面状に形成することができる。なお、各貫通孔の形状は、フォトマスクの位置あわせによる調節により所望の形状を形成することができる。
【００７５】
図１９は、作製された電鋳型６０を用いて、電鋳体６１を作製した例を示した図である。
電鋳に際しては、電鋳型６０を目的とする材質の電鋳を行うための電鋳液に浸漬し、透明導電膜４１により導通をとり通電を行う。これにより、貫通孔５９内に電鋳体６０を形成しする。また、必要に応じて、研磨等の後、加工を行い、電鋳部材６１を得ることができる。図２０は、作製された電鋳部材６１の上面図及び断面図である。
【００７６】
このようにして作製された電鋳部材６１の厚み方向の断面は、上下面の垂直方向に対して、角度Ｇの傾斜有するテーパー部と、その上部に垂直部を有する穴を有する。さらに、基板平行方向の断面では、図２０に示したように、平面視略円形となっている。
本発明に係る第４の実施形態について、図２１から図２７を参照して説明する。なお、第１実施形態、第２実施形態、第３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。
【００７７】
図２１（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る電鋳型を用いて作製したテーパー面と垂直面を有する電鋳部材の上面および断面図を示した図である。
【００７８】
次に、電鋳部材６３を作製するための本実施形態に係る電鋳型を製造工程について図２２から図２７を参照して説明する。
【００７９】
図２２は、第１の露光におけるフォトマスクの概略図を示したものである。フォトマスク６４のうち、紫外線遮光部６６のパターンは略方形をなしている。
【００８０】
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、導電膜の基板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、は第１の実施形態と同様である。
【００８１】
次に第１の露光工程を説明する。このフォトマスク６４を第１のフォトレジスト層６９の導電膜に接する面と反対の面にセットする。次に、フォトマスク６４の紫外線遮光部６６の方形の各辺に向かって紫外線による露光を行う。すなわち、紫外線遮光部６６の各辺に対して平行方向または直角方向から、基板の垂直方向から傾斜した状態で順次、露光を行う。図２２では、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚの４方向から照射を行う。
【００８２】
図２３は、第１の露光工程後の露光状態を示す図である。図２３（ａ）は上面、図２３（ｂ）は断面を示す図である。図２３に示したように、紫外線遮光部６６の方形の辺にそって傾斜した露光部である第１のフォトレジスト層のうち傾斜をつけて露光された部分７１が形成されると同時に第１のフォトレジスト層のうち垂直に露光された部分７０も形成される。
【００８３】
図２４は、第２の実施形態と同様に、第１のフォトレジスト層の導電膜に接する面と反対の面に第２のフォトレジスト層を形成する工程である。
【００８４】
図２５は、第２の露光工程で使用する第２のフォトマスク７４を示す図である。紫外線透過部７５と紫外線遮光部７６を有している通常のフォトマスクである。
【００８５】
第２の露光工程では、第２のフォトマスク７４を用いて、第２の実施形態と同様の工程を行う。すなわち、基板側のパターンとフォトマスク側のパターンの位置あわせを行った後、基板６７に対して、垂直方向から紫外線を照射し露光を行う。
【００８６】
図２６は、第１のフォトレジスト層及び第２のフォトレジスト層を現像して、第１のフォトレジスト層に第１の貫通孔を形成し、第２のフォトレジスト層に第２の貫通孔を形成する貫通孔形成工程を示した図である。
【００８７】
図２６（ａ）に示したように、各フォトレジスト層は、第１のフォトレジスト層の露光部７０、第１のフォトレジスト層のうち二回露光された部分７５、第２のフォトレジスト層の露光部７４、第１のフォトレジスト層の未露光部７２および第２のフォトレジスト層の未露光部７６が得られる。
【００８８】
図２６（ｂ）は、現像して貫通孔を形成する工程を示す。図２６（ｂ）に示したように、不要部である第１のフォトレジスト層の未露光部７２および第２のフォトレジスト層の未露光部７６を除去することにより、傾斜側面７７で構成された第１の貫通孔と垂直壁７８で構成された第２の貫通孔からなる貫通孔７９を有する電鋳型８０が作製される。本実施形態では、傾斜側面７７と垂直壁７８の間に基板に対して平行な面が形成されている。
【００８９】
図２７は、作製された電鋳型８０を用いて、電鋳体８１を作製した例を示した図である。
電鋳に際しては、電鋳型８０を目的とする材質の電鋳を行うための電鋳液に浸漬し、透明導電膜６８により導通をとり通電を行う。これにより貫通孔７９内に電鋳体８１を形成する。また、必要に応じて、研磨等の後、加工を行い図２７（ｂ）に示した電鋳部材８２を得ることができる。
【００９０】
このようにして作製された電鋳部材８２の厚み方向の断面は、上下面に対して、テーパー部と、その上部に垂直部を有する穴を有する。さらに、基板平行方向の断面では、第１のフォトレジスト層６９では略方形を有したものとなるが、この部分を略方形とすることにより、傾斜部と垂直部が作る稜線に対して垂直方向に平坦な傾斜面を有する電鋳とすることができる。
【００９１】
なお、本実施形態では、第２のフォトマスク７４のフォトマスク遮光部７６の形状を略方形としたが、露光を基板に対して垂直方向に行う場合においては、第２の露光工程により垂直面のみが得られるので、その形状は任意のものが適用できる。
【００９２】
なお、第２の実施形態から第４の実施形態において、第２のフォトレジスト層は、基板の垂直方向から紫外線を照射したが、第１のフォトレジスト層と同様に、基板の垂直方向から傾斜させて紫外線を照射することができる。この場合、第２のフォトレジスト層についても傾斜側面で構成される貫通孔を有することになる。また、この場合、第１のフォトレジスト層の第１の貫通孔の傾斜角と第２のフォトレジスト層の第２の貫通孔の傾斜角とが異なって形成することが可能である。
【００９３】
また、第１の実施形態から第４の実施形態において、第１のフォトレジスト層及び第２のフォトレジスト層にネガタイプのフォトレジストを用いたが、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。その場合、貫通孔の傾斜が第１の実施形態から第４の実施形態と逆になる。すなわち、電鋳型において、貫通孔は、導電膜の上面からフォトレジスト層の上面に向かって狭くなる傾斜側面で構成される。
【００９４】
以上、本発明による電鋳型およびその製造方法によれば、電鋳型の外形を決定するフォトレジスト部に傾斜を持たせたものとすることができるので、この電鋳型を使用することによれば、微細性に優れ、且つ、傾斜部を有する電鋳部品を製造することが出来る。
【符号の説明】
【００９５】
１、１６、３６、６０、８０                電鋳型
２、５、２０、４０、６７                  ガラス基板
３、６、２１、４１、６８                  透明導電膜
４                                        硬化したフォトレジスト
７                                          フォトレジスト層
８、２３、４３、６４                        フォトマスク
９、２４、４４、５１、６５、７５            フォトマスク透過部
１０、２５、４５、５２、６６、７６          フォトマスク遮光部
１１、２６、４６、５３                      紫外線
１２                                        フォトレジスト層露光部
１３                                        フォトレジスト層未露光部
１４、３３、５７、７７                      傾斜側面
１５、３５、５９、７９                      貫通孔
１７、３７、６１、８１                      電鋳体
１８、１９、３８、３９、６２、６３、８２    電鋳部材
２２、４２、６９                            第１のフォトレジスト層
２７、４７                                  第１のフォトレジスト層露光部
２８、４８、７２                            第１のフォトレジスト層未露光部
２９、４９、７３                            第２のフォトレジスト層
３０、５４、７４                            第２のフォトレジスト露光部
３１、５５、７５        第１のフォトレジストのうち二回露光された部分
３２、５６、７６        第２のフォトレジスト未露光部
３４、５８、７８        垂直壁
５０、７４              第２のフォトマスク
７０                    第１のフォトレジスト層のうち垂直に露光された部分
７１                    第１のフォトレジスト層のうち傾斜をつけて露光された部分
【図１】
0005646191.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005646191.tif 000006
【図６】
0005646191.tif 000007
【図７】
0005646191.tif 000008
【図８】
0005646191.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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