(57)【要約】【課題】機械的強度が高く、熱的安定性に優れた基材と電鋳層とを強固に一体化し、マスター型からの離型時に転写面に歪を生じさせず、また離型後の転写面を高精度に形状を維持することが可能な電鋳法による超精密部品の製造方法を提供する。【解決手段】超精密な反転形状のマスター型１を準備するマスター型準備工程と、マスター型の表面に導電層２を形成する導電層形成工程と、導電層の上に所定厚さの金属の電鋳層３を形成する第１電鋳工程と、電鋳層の上に電気絶縁性で透水性を有する多孔質基材４を密着若しくは接近させて配置する多孔質基材セット工程と、電鋳層から多孔質基材の孔内まで連続して電鋳を成長させて、電鋳層と多孔質基材を一体化する第２電鋳工程と、マスター型から離型して導電層からなる超精密形状転写面を表面に有する超精密部品６を得る離型工程とよりなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超精密な反転形状のマスター型を準備するマスター型準備工程と、
前記マスター型の表面に導電層を形成する導電層形成工程と、
前記導電層の上に所定厚さの金属の電鋳層を形成する第１電鋳工程と、
前記電鋳層の上に電気絶縁性で透水性を有する多孔質基材を密着若しくは接近させて配置する多孔質基材セット工程と、
前記電鋳層から該多孔質基材の孔内まで連続して電鋳を成長させて、前記電鋳層と多孔質基材を一体化する第２電鋳工程と、
前記マスター型から離型して前記導電層からなる超精密形状転写面を表面に有する超精密部品を得る離型工程と、
よりなることを特徴とする電鋳法による超精密部品の製造方法。
【請求項２】
前記第１電鋳工程と第２電鋳工程は、同じ電鋳液を用いて電鋳を行う請求項１記載の電鋳法による超精密部品の製造方法。
【請求項３】
前記第１電鋳工程と第２電鋳工程で形成される電鋳層は、Ｎｉ又はＮｉ−Ｗ合金である請求項１又は２記載の電鋳法による超精密部品の製造方法。
【請求項４】
前記導電層は、光学的に高い反射率を有する金属若しくは合金の単層又は重元素層と軽元素層の多層構造である請求項１〜３何れかに記載の電鋳法による超精密部品の製造方法。
【請求項５】
前記導電層は、Ｐｔの単層又はＭｏとＳｉの多層構造である請求項４記載の電鋳法による超精密部品の製造方法。
【請求項６】
前記多孔質基材は、多孔質セラミックスである請求項１〜５何れかに記載の電鋳法による超精密部品の製造方法。
【請求項７】
前記多孔質基材の開孔率は２０〜７０％である請求項６記載の電鋳法による超精密部品の製造方法。
【請求項８】
前記超精密部品が光学的な反射面を有する光学部品である請求項１〜７何れかに記載の電鋳法による超精密部品の製造方法。
【請求項９】
前記光学部品がＸ線用のミラー又はフレネルレンズである請求項８記載の電鋳法による超精密部品の製造方法。
【請求項１０】
形状安定性に優れた多孔質セラミックスからなる基材の表面に、金属からなるベース層をその一部が基材の孔内を埋めるように一体化するとともに、該ベース層の表面に導電性の反射層が積層され、該反射層の表面形状精度が全空間波長領域でＰＶ値１ｎｍ以下であることを特徴とする超精密光学部品。
【請求項１１】
前記ベース層がＮｉ又はＮｉ−Ｗ合金であり、前記反射層がＰｔの単層又はＭｏとＳｉの多層構造であり、反射層の表面粗さがＲＭＳ０．５ｎｍ以下である請求項１０記載の超精密光学部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電鋳法による超精密部品の製造方法及び超精密光学部品に係わり、更に詳しくは電鋳法を用いて超精密に表面加工したマスター型からの形状転写によって超精密部品を得る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電鋳法により金型等の高精度部品を製造する方法において、マスター型の表面に導電層を形成し、その上にニッケル電鋳を厚く成長させた後、マスター型から離型して高精度部品の表面にマスター型の転写面を形成する方法は周知である。ここで、導電層を含む電鋳層は機械的強度が低いので、そのままの状態で使用することは少なく、通常はマスター型から離型する前に、転写面の裏側に裏打ち部材を固定して、転写面の形状精度を維持することが一般的に行われている。この裏打ち部材を電鋳層に固定する方法としては、エポキシ樹脂やセメント等の未硬化物を型内に流し込んで、硬化させて一体化する方法や、金属製あるいは合成樹脂製の裏打ち部材を接着剤で接着する方法がとられている。更には、電鋳層の裏側に金属を溶射して裏打ち部を形成する方法もある。
【０００３】
特許文献１には、成形品と同一外形を有する母型の表面に電鋳加工によって金属を多孔状に電着させて成形型本体を得る工程と、その成形型本体の裏面に金属多孔体からなる裏打ち部を設ける工程とからなる多孔質成形型の製造方法が開示されている。ここで、裏打ちは、成形型本体の裏面側の気孔に向けて多孔質金属（ニッケル）を溶射することにより形成される。成形型本体の裏面側の気孔を塞ぐようにして、多孔質金属の裏打ち部が成形型本体に一体的に設けられたので、機械的強度に優れ、全体として厚み方向に連続気孔を有しているから、通気性を確保することができて真空成形用の成形型として供することができるのである。
【０００４】
特許文献２には、マスター型の表面に通常の電鋳加工でニッケルを所定厚さ電着させてキャビティ主体を形成し、それからその表面に多孔質（ポーラス）となるような電鋳加工でニッケルを所定厚さ電着させて、キャビティ主体の外表面に粗面層を形成し、そしてマスター型を離型させない状態でダイキャスト成形を行い、補強金属層を、粗面層を介してキャビティ主体に緊密状態に結着させ、最後にダイキャスト成形型から離型された後に、キャビティ主体からマスター型が離型されて完成する成形型の製造方法が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、電鋳により金型転写面を形成した金型素材の裏面に、導電性の裏打ち部材を接着剤で仮固定した後、両部材を電鋳である連結部材を用いて接合する光学素子の光学面などを成形可能な金型の製作方法が記載されている。この方法では、室温環境下で電鋳を形成することで、熱膨張による変形を生じさせることがなく、精度の高い接合が可能であり、更に接合される少なくとも一方の部材、特に金型転写面を有する部材が予め電鋳を成長させたもので形成されているため、同じく電鋳によって形成された連結部材と非常に強固に接合され金型として使用される際の耐久性を高くすることができ、かつ金型転写面に形成された微細なパターンに対応した精度の高い接合が可能となる。
【０００６】
しかし、特許文献１の方法は、電鋳加工によって多孔状電鋳層を形成し、その裏側に多孔質金属（ニッケル）を溶射して裏打ち部とし、通気性を有する真空成形用の成形型を製造するものであり、電鋳層とマスター型が高熱に曝され、また原理的に母型からの転写面に多数の孔を有するので、超精密な光学部品は製造できない。また、特許文献２の方法は、電鋳層の裏面側のみを多孔質とし、この多孔質層を利用して補強金属層をダイキャストにて一体化するので、補強金属層に電鋳層が強固に一体化できるものの、溶融金属を用いるのでマスター型も高温に曝されるため、表面の形状精度がナノレベルの超精密な部品を製造するのには全く適しない。また、特許文献３の方法は、接着剤で仮固定した電鋳層と導電性の裏打ち部材とを電鋳で連結するが、接着剤の存在しない周囲のみに電鋳を成長させて連結する方法であるので、数ｍｍの小型光学部品を製造することはできるが、数ｃｍ以上の大きな光学部品を製造することは連結強度の不足のため不可能である。また、一般的に、電鋳層の裏側にエポキシ樹脂等の合成樹脂を流し込んで裏打ち部を形成する場合、裏打ち部の硬化時の変形、あるいは離型後の変形によって形状を高精度に維持することはできない。
【特許文献１】特開平０６−０６５７７６号公報
【特許文献２】特開平０８−２７１６９７号公報
【特許文献３】特開２００４−０４２６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、機械的強度が高く、熱的安定性に優れた基材と電鋳層とを強固に一体化し、マスター型からの離型時に転写面に歪を生じさせず、また離型後の転写面を高精度に形状を維持することが可能な電鋳法による超精密部品の製造方法を提供するとともに、この製造方法を用いて硬Ｘ線用の集光ミラーを構成できるように、全空間波長領域にわたってＰＶ値が１ｎｍ以下の高精度な表面形状を備えた超精密光学部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述の課題解決のために、超精密な反転形状のマスター型を準備するマスター型準備工程と、前記マスター型の表面に導電層を形成する導電層形成工程と、前記導電層の上に所定厚さの金属の電鋳層を形成する第１電鋳工程と、前記電鋳層の上に電気絶縁性で透水性を有する多孔質基材を密着若しくは接近させて配置する多孔質基材セット工程と、前記電鋳層から該多孔質基材の孔内まで連続して電鋳を成長させて、前記電鋳層と多孔質基材を一体化する第２電鋳工程と、前記マスター型から離型して前記導電層からなる超精密形状転写面を表面に有する超精密部品を得る離型工程と、よりなることを特徴とする電鋳法による超精密部品の製造方法を構成した。
【０００９】
ここで、前記第１電鋳工程と第２電鋳工程は、同じ電鋳液を用いて電鋳を行うことが好ましい。そして、前記第１電鋳工程と第２電鋳工程で形成される電鋳層は、Ｎｉ又はＮｉ−Ｗ合金である。
【００１０】
また、前記導電層は、光学的に高い反射率を有する金属若しくは合金の単層又は重元素層と軽元素層の多層構造であることが好ましい。例えば、前記導電層は、Ｐｔの単層又はＭｏとＳｉの多層構造である。
【００１１】
また、前記多孔質基材は、多孔質セラミックスであり、具体的にはアルミナ多孔質材料を用いることが好ましい。そして、前記多孔質基材の開孔率は２０〜７０％であることが好ましい。
【００１２】
そして、前記超精密部品が光学的な反射面を有する光学部品であり、具体的には前記光学部品がＸ線用のミラー又はフレネルレンズであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、形状安定性に優れた多孔質セラミックスからなる基材の表面に、金属からなるベース層をその一部が基材の孔内を埋めるように一体化するとともに、該ベース層の表面に導電性の反射層が積層され、該反射層の表面形状精度が全空間波長領域でＰＶ値１ｎｍ以下であることを特徴とする超精密光学部品を構成した。具体的には、本発明の超精密光学部品は、前記ベース層がＮｉ又はＮｉ−Ｗ合金であり、前記反射層がＰｔの単層又はＭｏとＳｉの多層構造であり、反射層の表面粗さがＲＭＳ０．５ｎｍ以下のものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上にしてなる本発明の電鋳法による超精密部品の製造方法は、裏打ち部材として電気絶縁性で透水性を有する多孔質基材を用い、第１電鋳工程で作成した電鋳層の上に、多孔質基材を密着若しくは接近させて配置した状態で、更に第２電鋳工程により電鋳層の上に連続させて電鋳を成長させ、更に電鋳を多孔質基材の孔内まで成長させることにより、多孔質基材と電鋳層とを強固に一体化することができる。また、これらの工程が全て低温プロセスで行うことができるので、熱的歪が全くなく、マスター型に形成された超精密な表面形状を忠実に導電層の表面に転写させることができる。
【００１５】
ここで、本発明においては電鋳の種類は特に重要ではなく、通常のＮｉ又はＮｉ−Ｗ合金とすることができるが、第１電鋳工程と第２電鋳工程は、同じ電鋳液を用いて電鋳を行うと、電鋳層と第２電鋳工程で成長させる電鋳とが連続的に形成されるので、歪等が発生しないのである。
【００１６】
また、多孔質基材が多孔質セラミックスであると、強度が高く、形状安定性に優れているので、電鋳層及び導電層を安定的に保持することができ、それにより導電層に形成された超精密な転写面を高精度に形状を維持することができる。ここで、前記多孔質基材の開孔率が２０％より小さいと、多孔質基材の孔内への電鋳液の供給が不足し、孔内まで十分に電鋳を成長させることができず、また７０％より大きいと裏打ち部材としての強度が不足するので好ましくない。
【００１７】
本発明の製造方法により、形状安定性に優れた多孔質セラミックスからなる基材の表面に、金属からなるベース層をその一部が基材の孔内を埋めるように一体化するとともに、該ベース層の表面に導電性の反射層が積層され、該反射層の表面形状精度が全空間波長領域でＰＶ値１ｎｍ以下である超精密光学部品を製造することができる。ここで、ベース層は電鋳層であり、反射層は導電層である。
【００１８】
また、前記ベース層がＮｉ又はＮｉ−Ｗ合金であり、前記反射層がＰｔの単層又はＭｏとＳｉの多層構造であり、反射層の表面粗さがＲＭＳ０．５ｎｍ以下であると、Ｘ線用のミラー又はフレネルレンズを製造することができる。同様に、二つの反射面を微小角度に設定したフレネルミラー（フレネルの複鏡）を製造することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の電鋳法による超精密部品の製造方法の工程を示す簡略断面図であり、図中符号１はマスター型、２は導電層、３は電鋳層、４は多孔質基材、５は電鋳成長層、６は超精密部品をそれぞれ示している。
【００２０】
本発明の電鋳法による超精密部品の製造方法は、超精密な反転形状のマスター型１を準備するマスター型準備工程と、前記マスター型１の表面に導電層２を形成する導電層形成工程と、前記導電層２の上に所定厚さの金属の電鋳層３を形成する第１電鋳工程と、前記電鋳層３の上に電気絶縁性で透水性を有する多孔質基材４を密着若しくは接近させて配置する多孔質基材セット工程と、前記電鋳層３から該多孔質基材４の孔内まで連続して電鋳を成長させて（電鋳成長層５）、前記電鋳層３と多孔質基材４を一体化する第２電鋳工程と、前記マスター型１から離型して前記導電層２からなる超精密形状転写面を表面に有する超精密部品６を得る離型工程とよりなっている。以下に、各工程を順に説明する。
【００２１】
（マスター型準備工程）
図１（ａ）に示す。本発明では、得られる超精密部品６の転写面表面に対して、形状精度は全空間波長領域にわたってＰＶ値が１ｎｍ以下、表面粗さはＲＭＳ０．５ｎｍ以下となるようにすることを目的としている。従って、マスター型１の表面形状と表面粗さはそれよりも超精密に加工しなければならない。本実施形態では、シリコン単結晶のブロック材を加工してマスター型１を作製している。
【００２２】
マスター型１の最終仕上げ加工には、ＥＥＭ（Elastic Emission
Machining）加工法を用いる。ＥＥＭは、微粒子を分散した加工液を被加工物の被加工面に沿って流動させて、該微粒子を被加工面上に略無荷重の状態で接触させ、その際の微粒子と被加工面界面での相互作用（一種の化学結合）により、被加工面原子を原子単位に近いオーダで除去して加工するものである。具体的には、超純水に粒径０．１μｍ程度のＳｉＯ２等の微粒子を分散させた加工液を、液中でワークに接近させて配した弾性回転球の回転による流動によって、あるいはノズルからの噴射によってワーク表面に沿って供給する。被加工物表面に供給された微粒子は、その表面の原子が加工物表面の原子と化学的に結合する。その際に、同時に微粒子と結合した加工物表面原子のバックボンドが弱くなるので、微粒子が加工液の流れによって移動すると、その微粒子に結合した表面原子が一緒に除去されて加工が進むのである。ここで、弾性回転球やノズルを数値制御して駆動することにより、連続的に変化する自由曲面形状に加工ができる。
【００２３】
（導電層形成工程）
図１（ｂ）に示すように、前記マスター型１の表面にドライプロセスによって導電層２を所定厚さに形成する。ドライプロセスとしては、電子ビーム蒸着等を用いることにより、半導体の材料からなるマスター型１の表面に緻密な導電層２を、厚みを制御して形成することができる。また、導電層２を所定のパターンに形成するには、目的形状を形成したマスクや、レジスト膜を用いることにより、簡単に形成することができる。ここで、導電層２は、超精密部品６の表面を構成するので、該部品の用途に応じてその材料は選択される。本実施形態では、Ｘ線用ミラーを構成するので、Ｐｔをマスター型１の表面に蒸着している。ここで、硬Ｘ線に対して反射率を高めるために、導電層２として、重元素層と軽元素層の多層構造とすることも可能であり、例えばＭｏとＳｉの多層構造であっても良い。
【００２４】
（第１電鋳工程）
導電層２を形成したマスター型１を、通常のスルファミン酸ニッケル電鋳浴内に配置し、前記導電層２を陰極としてニッケル電極との間に直流電流を流す。すると、図１（ｃ）に示すように、マスター型１（導電層２）の表面にニッケル金属が析出して電鋳層３が形成される。この電鋳層３は良好な電鋳条件で１μｍ程度の厚さに形成すれば良い。ここで、電鋳層３を形成する金属としてＮｉの他に、Ｎｉ−Ｗ、Ｃｏ−Ｗ、Ｎｉ−Ｍｏ、Ｃｏ−Ｍｏ、Ｎｉ−Ｃｏ等の合金を用いることも可能である。Ｎｉ−Ｗ合金めっきの場合には、硫酸ニッケル：０．２mol、タングステン酸ナトリウム：０．２mol、クエン酸アンモニウム：０．４molからなる電鋳液を用い、陽極をＷ電極とする。また、電鋳層３をＮｉ−Ｐで作成しても良い。
【００２５】
（多孔質基材セット工程）
多孔質基材４は、電気絶縁性で透水性を有するとともに、開孔率が２０〜７０％であるものを用い、該多孔質基材４を前記電鋳層３に密着若しくは接近させて配置する（図１（ｄ）参照）。ここで、多孔質基材４としては、硬質で形状安定性に優れた多孔質セラミックスを用いることが好ましい。本実施形態では、アルミナ多孔質材料を用いている。多孔質基材４を電気絶縁性とする理由は、後工程の第２電鋳工程で、孔内の不要な部分まで電鋳が成長しないようにするため、若しくは電鋳層３に連続する部分だけに限定して電鋳を成長させるためである。
【００２６】
（第２電鋳工程）
この第２電鋳工程は、前記電鋳層３から多孔質基材４の孔内まで連続して電鋳を成長させて、前記電鋳層３と多孔質基材４を一体化するものである（図１（ｅ）参照）。従って、この工程で成長させる電鋳は、前記電鋳層３と密着性が特に良好でなければならない。そのため、前記第１電鋳工程と第２電鋳工程は、同じ電鋳液を用いて電鋳を行うことが好ましい。ここで、前記電鋳層３から前記多孔質基材４の孔内まで連続的に成長した部分を電鋳成長層５として図１（ｅ）に示す。
【００２７】
（離型工程）
図１（ｆ）に示すように、この離型工程は、前記マスター型１の表面と導電層２との界面で分離して、前記導電層２からなる超精密形状転写面を表面に有する超精密部品６を得るのである。ここで、導電層２の転写面（表面）は、電鋳層３及び電鋳成長層５を介して多孔質基材４で形状が正確に保持されるため、マスター型１の表面の形状精度、表面粗さを若干精度は低下するが略忠実に再現できるのである。
【００２８】
このように、本発明では、マスター型１の表面の形状、表面粗さを転写した導電層２を表層部に有する超精密部品６を製造することができるのである。前記マスター型１は、再使用が可能であるので、同一の超精密部品６を次々に製造することができる。前記マスター型１の表面を非球面凸面とし、例えば楕円面とすれば、超精密部品６は表面が楕円形状の凹面ミラーとなる。このように製造された超精密光学部品（超精密部品６）は、形状安定性に優れた多孔質セラミックスからなる基材（多孔質基材４）の表面に、金属からなるベース層（電鋳層３と電鋳成長層５）をその一部が基材の孔内を埋めるように一体化するとともに、該ベース層の表面に導電性の反射層（導電層２）が積層された断面構造となる。
【００２９】
本発明によって、反射層の表面形状精度が全空間波長領域でＰＶ値１ｎｍ以下、表面粗さがＲＭＳ０．５ｎｍ以下の高精度なＸ線用のミラー又はフレネルレンズを製造することができる。本発明によれば、超精密光学部品の他にも同様に超精密成形金型を作製することができる。
【実施例１】
【００３０】
図２及び図３に基づいて、本発明の実施例を簡単に説明する。処理槽１０は、本体容器１１と上蓋１２により構成され、該上蓋１２の下面にマスター型１を下向きに装着できるようになっており、本体容器１１には所定の高さ位置に電鋳液の供給口１３と排出口１４とが設けられている。前記処理槽１０の供給口１３には、温度調節機能を備えた電鋳液槽１５からポンプ１６によりフィルター１７を通して供給パイプ１８から電鋳液を供給できるようになっている。そして、前記処理槽１０の排出口１４から排出された電鋳液は排出パイプ１９を通して前記電鋳液槽１５に回収されるようになっている。
【００３１】
先ず、図２に示すように、第１電鋳工程では、導電層２を下向きにして、上蓋１２の下面にマスター型１を装着した状態で、該上蓋１２を本体容器１１に取付ける。それから、前記電鋳液槽１５から処理槽１０内に電鋳液を供給し、少なくとも前記導電層２が電鋳液に浸漬するように液レベルを調節する。そして、前記導電層２に連結した陰極２０と、前記電鋳液槽１５の電鋳液に漬かるように設けた陽極２１間に、直流電源２２を接続して電流を流す。すると、前記導電層２の表面に電鋳層３が形成される。
【００３２】
次に、図３に示すように、第２電鋳工程では、前述の処理槽１０の上蓋１２を開けて、本体容器１１の内部に位置決めして多孔質基材４を保持した後、再度上蓋１２を閉じて、第１電鋳工程で形成した電鋳層３と多孔質基材４が密着するように配置し、前記同様に電鋳液を供給しながら陰極２０と陽極２１間に電流を流す。すると、前記電鋳層３の表面から電鋳が成長し、前記多孔質基材４の孔内まで連続して電鋳成長層５が形成される。この電鋳成長層５で、多孔質基材４に対して導電層２及び電鋳層３は一体的に連結されるのである。
【００３３】
ここで、前記多孔質基材４は、透水性を有しているものの、その孔内まで新しい電鋳液を効率よく供給するためには、少なくとも電鋳成長層５に相当する部分には十分な量の電鋳液の流動性を確保しなければならない。そのため、前記供給口１３と排出口１４の位置を、多孔質基材４の上層部の高さに設定するとともに、ポンプ１６の加圧による差圧も利用している。また、前記多孔質基材４と前記電鋳層３とを密着させる場合、電鋳層３に内部応力や外部応力が作用しないように、必要以上に圧接しないことが望ましい。また、前記多孔質基材４と前記電鋳層３とは、微小間隔を置いてセットしても良い。そのため、前記本体容器１１の内部には、多孔質基材４の位置を微調節するための支持手段２３を設けている。
【００３４】
また、前述の電鋳液を強制流動させる方式の他に、静的に電鋳を行うことも好ましい。具体的には、処理容器に電鋳液を満たし、その中に導電層２を形成したマスター型１と陽極を浸漬し、導電層２を陰極として電流を流す方法である。この際、電鋳液の濃度が薄く、連続的に電流を流すと水素が発生して良好な電鋳層３を形成することができないので、電鋳液の濃度を通常の２倍にするとともに、間歇的に電流を印加するようにする。通電時は、陰極（導電層２）の周囲の電鋳金属（Ｎｉ等）が析出することによって消費され、電鋳液の濃度勾配が生じる。そのまま通電を続けると、電鋳液が薄い条件での処理と同様に水素が発生するので、所定時間通電した後、通電を遮断することにより、陰極周囲の電鋳液の濃度勾配が緩和されて濃度が一様になる。それから再度通電することにより、最初の条件と略同じ条件で電鋳を行うことができる。以後、それを繰り返すことにより、良質な電鋳層３を成長させることができるのである。以上は、第１電鋳工程であるが、第２電鋳工程では、前記マスター型１の電鋳層３に多孔質基材４を密着若しくは接近させて保持し、その状態で電鋳液に浸漬する。その後は前記同様である。
【００３５】
図４は、本発明の製造方法で使用したマスター型の表面と、製造した超精密部品の表面（導電層）をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察した結果を示している。ここでは、マスター型の表面を、前述のＥＥＭにより平滑に加工して超精密な平面とし、それを観察したＡＦＭ像を図４（ａ）に示している。同時に測定したマスター型の表面の粗さは、ＲＭＳ：０．２２ｎｍであった。そして、このマスター型を用いて製造した超精密部品の表面を観察したＡＦＭ像を図４（ｂ）に示している。この超精密部品の表面（導電層の転写面）の粗さは、ＲＭＳ：０．２４ｎｍであった。マスター型の表面粗さより、若干落ちるが高精度な転写面が得られることが確認できた。
【実施例２】
【００３６】
マスター型としてＳｉウエハを用い、多孔質基材としてアルミナ製の開孔率６０％、平均孔径１００μｍのものを用いた。そして、マスター型の表面に厚さ約１００ｎｍのＰｔ導電層を幅約５ｍｍの帯状に電子ビーム蒸着により形成し、その上に厚さ１０μｍのＮｉ電鋳層（第１電鋳工程）を形成した後、前記多孔質基材とＮｉ電鋳層を接触させた状態で第２電鋳工程を実施して一体化した。それから、前記マスター型の表面とＰｔ導電層の界面で分離して転写面を形成した。その転写面を観察した結果を図５に示す。
【００３７】
図５（ａ）は導電層表面の位相シフト干渉顕微鏡像、図５（ｂ）は同じく拡大した位相シフト干渉顕微鏡像、図５（ｃ）は図５（ｂ）の横線におけるプロファイル（横軸は距離、縦軸は高さ）を示している。この結果、転写面には直径１００μｍ程度の突起が無数に形成され、多孔質基材の孔の影響が現れていることが分かる。そこで、Ｎｉ電鋳層の厚さを変化させたときの多孔質基材の孔の影響を調べた。
【００３８】
図６は、図５と同じ条件（Ｎｉ電鋳層の厚さ１０μｍ）で作製した転写面を観察した結果であり、図６（ａ）は導電層表面の位相シフト干渉顕微鏡像、図６（ｂ）は図６（ａ）の横線におけるプロファイルを示している。また、図７はＮｉ電鋳層の厚さ３０μｍとする以外は図５と同じ条件で作製した転写面を観察した結果であり、図７（ａ）は導電層表面の位相シフト干渉顕微鏡像、図７（ｂ）は図７（ａ）の横線におけるプロファイルを示している。この結果、Ｎｉ電鋳層の厚さを３０μｍと厚くした場合には、マスター型の孔の影響は極端に少なくなり、表面の突起も約２０ｎｍと小さくなった。従って、開孔率６０％、平均孔径１００μｍの多孔質基材を用いても、Ｎｉ電鋳層の厚さを３０μｍ以上に厚くするとｎｍオーダの平坦面を転写により形成できることが分かった。
【実施例３】
【００３９】
次に、マスター型として石英を用い、多孔質基材としてアルミナ製の開孔率３０％、平均孔径１μｍのものを用いた。図８は、マスター型とした石英の表面を観察した結果であり、図８（ａ）は表面の位相シフト干渉顕微鏡像、図８（ｂ）は図８（ａ）の横線と縦線におけるプロファイルを示している。この石英マスター型は、ＰＶ値が数ｎｍの表面を有している。マスター型の表面に厚さ約１００ｎｍのＰｔ導電層を幅約５ｍｍの帯状に電子ビーム蒸着により形成し、その上に厚さ３０μｍのＮｉ電鋳層（第１電鋳工程）を形成した後、前記多孔質基材とＮｉ電鋳層を接触させた状態で第２電鋳工程を実施して一体化した。それから、前記マスター型の表面とＰｔ導電層の界面で分離して転写面を形成した。その転写面を観察した結果を図９に示す。
【００４０】
図９（ａ）は導電層表面の位相シフト干渉顕微鏡像、図９（ｂ）は図９（ａ）の横線と縦線におけるプロファイルを示している。この結果、転写面のＰＶ値は約４ｎｍ以下となっており、ｎｍオーダの精度で転写面を作製することができた。この場合、多孔質基材の孔の影響は全くなかった。転写面の表面粗さを良くするためには、多孔質基材の平均孔径は小さければ小さいほど好ましいが、平均孔径が小さ過ぎると電鋳工程において電鋳成長層への電鋳液の供給が不十分になる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の電鋳法による超精密部品の製造方法の工程を示す簡略断面図であり、（ａ）はマスター型準備工程、（ｂ）は導電層形成工程、（ｃ）は第１電鋳工程、（ｄ）は多孔質基材セット工程、（ｅ）は第２電鋳工程、（ｆ）は離型工程をそれぞれ示している。
【図２】電鋳装置の概念図であり、導電層の上に電鋳層を形成する第１電鋳工程を示している。
【図３】同じく電鋳装置の概念図であり、処理槽内にセットした多孔質基材と電鋳層から成長させた電鋳で一体化する第２電鋳工程を示している。
【図４】（ａ）はマスター型の表面のＡＦＭ像、（ｂ）は導電層の転写表面のＡＦＭ像をそれぞれ示している。
【図５】開孔率６０％、平均孔径１００μｍのアルミナ製多孔質基材を用い、Ｐｔ導電層の厚さ約１００ｎｍ、Ｎｉ電鋳層の厚さ１０μｍとした場合の転写面を示し、（ａ）は導電層表面の位相シフト干渉顕微鏡像、（ｂ）は同じく拡大した位相シフト干渉顕微鏡像、（ｃ）は（ｂ）の横線におけるプロファイルを示している。
【図６】開孔率６０％、平均孔径１００μｍのアルミナ製多孔質基材を用い、Ｐｔ導電層の厚さ約１００ｎｍ、Ｎｉ電鋳層の厚さ１０μｍとした場合の転写面を示し、（ａ）は導電層表面の位相シフト干渉顕微鏡像、（ｂ）は（ａ）の横線におけるプロファイルを示している。
【図７】開孔率６０％、平均孔径１００μｍのアルミナ製多孔質基材を用い、Ｐｔ導電層の厚さ約１００ｎｍ、Ｎｉ電鋳層の厚さ３０μｍとした場合の転写面を示し、（ａ）は導電層表面の位相シフト干渉顕微鏡像、（ｂ）は（ａ）の横線におけるプロファイルを示している。
【図８】マスター型として用いた石英表面を示し、（ａ）は表面の位相シフト干渉顕微鏡像、（ｂ）は（ａ）の横線と縦線におけるプロファイルを示している。
【図９】図８のマスター型と開孔率３０％、平均孔径１μｍのアルミナ製多孔質基材を用い、Ｐｔ導電層の厚さ約１００ｎｍ、Ｎｉ電鋳層の厚さ３０μｍとした場合の転写面を示し、（ａ）は導電層表面の位相シフト干渉顕微鏡像、（ｂ）は（ａ）の横線と縦線におけるプロファイルを示している。
【符号の説明】
【００４２】
１  マスター型
２  導電層
３  電鋳層
４  多孔質基材
５  電鋳成長層
６  超精密部品
１０  処理槽
１１  本体容器
１２  上蓋
１３  供給口
１４  排出口
１５  電鋳液槽
１６  ポンプ
１７  フィルター
１８  供給パイプ
１９  排出パイプ
２０  陰極
２１  陽極
２２  直流電源
２３  支持手段
【図９】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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