(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅２μｍ以上１００μｍ以下でアスペクト比１以上の流路用溝と、前記流路用溝とつながる貫通孔とを有する燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法であって、
凹凸面を有する第１の構造体を形成するステップと、
前記第１の構造体の凹凸面上にレジスト層を形成するステップと、
前記レジストをパターニングし、レジストパターンを形成するステップであって、前記第１の構造体の凹凸面の凸部上に前記レジストの凸部を形成するステップと、
前記レジストパターンを形成された第１の構造体の凹凸面上に第２の構造体を構成する材料を付着させ、第２の構造体を形成するステップとを備える、燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法。
【請求項２】
前記第２の構造体は、前記第１の構造体の凹凸面上にめっきによって金属を付着させることによって形成される燃料電池の流路部材用スタンパである、請求項１に記載の燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法。
【請求項３】
第２の構造体の凹凸面上に、めっきによって金属を付着させ、燃料電池の流路部材用スタンパとしての第３の構造体を形成するステップを備える、請求項１に記載の燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法。
【請求項４】
前記レジストにはドライフィルムレジストを用いることを特徴とする請求項１載に記載の燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法。
【請求項５】
前記凹凸面を有する第１の構造体を形成するステップは、
基板上にレジスト層を形成するステップと、
前記レジストをリソグラフィー処理し、前記レジストの凹凸パターンを形成するステップとを有する、請求項１に記載の燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法により、スタンパを製造するステップと、
前記スタンパを使用して燃料電池の流路部材を成型するステップとを有する、燃料電池用流路部材の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の製造方法により製造された燃料電池用流路部材。
【請求項８】
請求項７記載の燃料電池用流路部材を備える燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品の製造方法、樹脂成形品用スタンパの製造方法、燃料電池用流路部材の製造方法、流路部材用スタンパの製造方法、燃料電池用流路部材及び燃料電池に関し、さらに詳しくは異なる凹凸深さを有する樹脂成形品の製造方法、樹脂成形品用スタンパの製造方法、燃料電池用流路部材の製造方法、流路部材用スタンパの製造方法、燃料電池用流路部材及び燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、酸素と水素原料から水を合成することを基本反応としているが、電荷担体や電解質の違いから、５種類の型式に大別される。従来の電池(１次電池又は２次電池)では、セル内に電極と電解質が存在、密閉系における電解質/電極界面での反応が主であった。しかし、燃料電池では原料を連続的に電極に供給する方式であるため、セル内には原料流路が存在する。
【０００３】
例えば、原料を供給する貫通孔（ポート）と流路（チャネル）を有するセパレーターもしくは電極等の原料供給用の流路部材を複数重ね合わせて配置してセルを形成する。そして、貫通孔から原料ガスを供給して、セル内の電気化学的反応により電流を得て発電している。
【０００４】
流路は、セパレーターもしくは電極等自体に形成する必要があり、耐食性・電気伝導性・薄肉剛性を有した材料選定が必要である。また、流路は型式により微細性は異なるが、家電用に開発中のダイレクトメタノール型（ＤＭＦＣ）は、５０〜１００μｍの溝が妥当と考えられている。材料には、流路部材にはＳＵＳ・Ｎｉに代表される金属板を用いるものあるいは導電性樹脂等の導電性炭素材を成形したものを用いるものがあるが開発されている。導電性炭素材を用いたものでは微細加工技術が必要となる。
【０００５】
金属板を用いたセパレーターではフォトリソグラフィにより、金属板に溝及び貫通孔を形成している（例えば、非特許文献１）。これにより、精度よく形成されたセパレーターを製造することができる。しかしながら、この方法ではそれぞれの基板毎にレジスト塗布、露光、現像、エッチング及びレジスト剥離工程を行う必要がある。従って、生産性が低く燃料電池のコスト低減が困難であった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｍｕ  Ｃｈｉａｏ，Ｋｉｅｎ  Ｂ．Ｌａｍ，ａｎｄ  Ｌｉｗｅｉ  Ｌｉｎ"ＭＩＣＲＯＭＡＣＨＩＮＥＤ  ＭＩＣＲＯＢＩＡＬ  ＦＵＥＬ  ＣＥＬＬＳ"ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＭＥＭＳ）２００３，Ｋｙｏｔｏ  Ｊａｐａｎ，ｐｐ３８３−３８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように従来の方法では精度良く形成された多段構造の燃料電池用セパレーターを生産性良く製造することができないという問題点があった。
【０００８】
本発明は以下の問題点に鑑みてなされたものであり、異なる凹凸深さを有するパターンを有する樹脂成形品の製造方法、樹脂成形品用スタンパの製造方法、燃料電池用流路部材の製造方法、流路部材用スタンパの製造方法並びに異なる凹凸深さを有するパターンが精度よく形成された燃料電池用流路部材及びそれを備える燃料電池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】
【０００９】
本発明にかかる樹脂成形品用スタンパの製造方法は複数の凹凸深さを有する樹脂成形品用のスタンパの製造方法であって、基板（例えば、本実施の形態における基板１）上にネガ型レジスト層（例えば、本実施の形態における１層目のレジスト２）を形成するステップと、前記ネガ型レジストを露光するステップと、前記露光ステップの後に、前記ネガ型レジスト層が形成された基板上にレジスト層を形成するステップと、前記ネガ型レジストに凹凸パターン（例えば、本実施の形態における１層目のレジストパターン２ａ）を形成するステップと、前記レジストの凹凸パターンであって、前記ネガ型レジストの凹凸パターンと異なる凹凸パターン（例えば、本実施の形態における２層目のレジスト５）を、リソグラフィー処理により形成するステップと、前記ネガ型レジストの凹凸パターンと前記レジストの凹凸パターンとが形成された基板に、めっき処理によって金属を付着させるステップと、を備えるものである。これにより、多段構成のパターンが精度よく形成されたスタンパを生産性よく製造することができる。
【００１０】
本発明にかかる樹脂成形品用スタンパの製造方法は上述の製造方法であって、前記ネガ型レジストに凹凸パターンを形成するステップは、前記ネガ型レジストの露光後に、現像処理を行い前記ネガ型レジストのパターンを形成し、前記レジスト層を形成するステップは、前記ネガ型レジストのパターン形成後に前記レジスト層を形成し、前記レジストに凹凸パターン形成するステップは、前記レジスト層形成後に、露光及び現像処理を行い、凹凸パターンを形成するものである。これにより、異なる凹凸深さを有するパターンが精度よく形成されたスタンパを生産性よく製造することができる。
【００１１】
本発明にかかる樹脂成形品の製造方法はさらに、前記レジスト層を形成するステップの後に、前記レジストの露光処理を行うステップを備え、前記ネガ型レジストに凹凸パターンを形成するステップと、前記レジストに凹凸パターンを形成するステップとは、同一の現像処理工程において、前記ネガ型レジストの凹凸パターンと前記レジストの凹凸パターンとを同時に形成することが可能である。これにより、多段構成のパターンが精度よく形成された樹脂成形品を生産性よく製造することができる。
【００１２】
上述の製造方法において、前記レジストにネガ型レジストを用いることが可能である。
【００１３】
上述の製造方法において前記ネガ型レジストの凹凸パターンの凹部の一部と、前記レジストの凹凸パターンの凹部の一部が重なり、前記レジストパターンの重なる凹部の幅を、前記ネガ型レジストの重なる凹部の幅よりも大きくすることも可能である。これにより、２段以上の段差を有する階段状のパターンが精度よく形成されたスタンパを生産性よく製造することができる。
【００１４】
本発明にかかる樹脂成形品の製造方法は、複数の凹凸深さを有する樹脂成形品用の製造方法であって、上述の製造方法によりスタンパを形成するステップと、前記スタンパを使用して樹脂成形品を成形するステップと、を有するものである。
【００１５】
本発明にかかる燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法は、幅２μｍ以上１００μｍ以下でアスペクト比１以上の流路用溝と、前記流路用溝とつながる貫通孔とを有する燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法であって、凹凸面を有する第１の構造体を形成するステップと、前記第１の構造体の凹凸面上にレジスト層を形成するステップと、前記レジストをパターニングし、レジストパターンを形成するステップであって、前記第１の構造体の凹凸面の凸部上に前記レジストの凸部を形成するステップと、前記レジストパターンを形成された第１の構造体の凹凸面上に第２の構造体を構成する材料を付着させ、第２の構造体を形成するステップとを備えるものである。これにより燃料電池の流路部材用スタンパを精度よく成型することができる。
【００１６】
本発明にかかる燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法は、上述の製造方法において、前記第２の構造体は、前記第１の構造体の凹凸面上にめっきによって金属を付着させることによって形成される燃料電池の流路部材用スタンパであるものである。これにより燃料電池の流路部材用スタンパを精度よく成型することができる。
【００１７】
本発明にかかる燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法は、上述の製造方法において、第２の構造体の凹凸面上に、めっきによって金属を付着させ、燃料電池の流路部材用スタンパとしての第３の構造体を形成するステップを備えるものである。これにより燃料電池の流路部材用スタンパを精度よく成型することができる。
【００１８】
本発明にかかる燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法は、上述の製造方法において、前記レジストにはドライフィルムレジストを用いることを特徴とするものである。これにより燃料電池の流路部材用スタンパを精度よく成型することができる。
【００１９】
本発明にかかる燃料電池の流路部材用スタンパの製造方法は、上述の製造方法において、前記凹凸面を有する第１の構造体を形成するステップは、基板上にレジスト層を形成するステップと、前記レジストをリソグラフィー処理し、前記レジストの凹凸パターンを形成するステップとを有するものである。これにより燃料電池の流路部材用スタンパを精度よく成型することができる。
【００２０】
本発明にかかる燃料電池用流路部材の製造方法は、上述のスタンパの製造方法により、スタンパを製造するステップと、前記スタンパを使用して燃料電池の流路部材を成型するステップとを有するものである。これにより、精度の高い燃料電池用流路部材を生産性よく製造することができる。
【００２１】
本発明にかかる燃料電池用流路部材は、上述の製造方法により製造されたものである。これにより安価な燃料電池用流路部材を得ることができる。
【００２２】
本発明にかかる燃料電池は上述の燃料電池用流路部材を備えるものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、精度良く形成された多段構成の樹脂成形品の製造方法、燃料電池用流路部材用の製造方法およびそれらに使用されるスタンパ並びに燃料電池用流路部材及び燃料電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるスタンパの製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２にかかるスタンパの製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３にかかるスタンパの製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の参考例１にかかるスタンパの製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態４にかかるスタンパの製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態５にかかるスタンパの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態６にかかるスタンパの製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明により製造された樹脂成形品又は樹脂成型品用スタンパの１例を示す斜視図である。
【図９】本発明にかかるセパレーターの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施の形態ついて以下に図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものを実質的に同様の内容を示している。
【００２６】
発明の実施の形態１．
本実施の形態にかかる樹脂成形品及びスタンパの製造方法について図１を用いて説明する。図１は本実施の形態にかかるスタンパの製造工程を示す断面図である。１は基板、２は１層目のレジスト、３は１層目のマスク、５は２層目のレジスト、６は２層目のマスク、７は第２の中間構造体、８はスタンパである。
【００２７】
本実施の形態では基板上１に１層目のレジスト２を塗布する。１層目のレジスト２にはネガ型の感光性レジストが用いられている。マスク３を用いて露光すると、図１（ａ）に示す構成となる。そして、現像液により現像する。本実施の形態ではネガ型レジスト（例えば、東京応化工業株式会社製ＣＡ３０００）を用いているため、光が照射されない領域のレジストが現像液に溶け出す。よって、光が照射されていない領域すなわち露光されていない領域のレジストが除去されるよう、レジストパターンが形成される。基板上に残存するレジストパターンは既に変質されているため、２層目以降の露光工程の影響を受けることがない。よって、所望の造形深さの溝を有するパターンを形成することができる。
【００２８】
１層目のレジストパターン２ａを有する基板上に２層目のレジスト５を塗布する。２層目のレジスト５にはポジ型の感光性レジストを用いている。１層目のレジストパターン２ａの凹部にもレジスト５が形成される。２層目のマスク３を用いて露光すると図１（ｂ）に示す構成となる。現像することにより、光が照射された領域の２層目のレジスト５が除去される。ここでは１層目のレジストパターン２ａが設けられている領域の一部に光を照射しないようなパターンを有するマスク６により露光している。そのため、基板上には１層目のレジスト２で形成された凸部の上にさらに２層目のレジスト５により２段目の凸部が形成される。これにより、基板１は２段の階段状のパターンを有する多段構成となる。導電化、電鋳処理を行い、この多段構成となった基板と逆パターンのスタンパ８を形成する。このようにしてスタンパ８を形成することが出来る。このスタンパ８を用いて射出成形等することにより、樹脂成形品を製造することができる。
【００２９】
１層目のレジストにポジ型のものを用いた場合、光が照射されていない領域のレジストパターン２ａが残存する。そのため、２層目以降の露光工程で２層目のレジストの上から１層目のレジストパターン２ａが設けられている領域に光が照射された場合、１層目のレジストパターン２ａが変質し、２層目以降の現像工程で溶け出す恐れがある。本実施の形態では１層目のレジストをネガ型としているため、２層目の露光工程で１層目のレジストパターン２ａに対応する領域に光が照射された場合でも、溶け出す恐れがない。２層目の露光工程において１層目のレジストパターン２ａの面まで現像することができ、レジストパターンを精度よく形成することができる。このように、１層目のレジスト２にネガ型の感光性レジストを用いることにより、第１の中間構造体を形成しなくても、精度よく形成された２段以上の段差を有する多段構成のスタンパを生産性よく形成することができる。
【００３０】
このスタンパ８により、樹脂成形品に所望の造形深さを有する溝を精度良く形成することが出来る。これにより、生産性を向上することができる。特に、凹部にレジストが残存することがなくなるため、樹脂成形品に精度よく角型の溝を形成することが可能になる。上述の製造方法では１層の深さが数十μｍ程度で幅が数十μｍのパターンを有する樹脂成型品を精度よく形成することができる。
【００３１】
また、上述のスタンパ８を用いて導電性樹脂等の導電性炭素材を例えば、射出成型又はプレス成型により成型することにより、図９に示す燃料電池用原料を供給するための流路が形成された流路部材を製造することができる。図９は流路部材の一つであるセパレーター１００の構成を示す斜視図である。セパレーターにはポート１０１となる２つの貫通孔が設けられている。一方のポート１０１から酸素や水素等の原料ガスが流入され、他方のポート１０１から原料が排出される。セパレーターの中央には複数の溝が形成され、この溝が２つのポートの間を接続するチャネル１０３（流路）となる。
【００３２】
本実施の形態にかかるスタンパの製造方法により形成したスタンパを用いることにより、溝の幅が２μｍ〜１００μｍでアスペクト比が１以上のパターンを有する導電性炭素材を精度よく成型することができる。従って、電気化学反応を促進するための流路及び流路に原料を供給するための貫通孔を精度よく形成することができる。さらに１対のセパレーター１００の間に電極及び電解質を設けることによって燃料電池を形成することができる。これにより、燃料電池の発電効率を向上することができる。
【００３３】
図１（ｄ）に示すようなスタンパ８を流路部材の製造に用いる場合、凸部の１段目は浅い溝が形成される。そのため、凸部の１段目に対応する箇所は、流路部材において、電気化学的反応を促進するための流路（チャネル）の形成に適している。凸部の２段目は深い溝が形成されるため、流路部材における原料供給用の貫通孔（ポート）の形成に適している。このように形成する場合、１層目のマスク３は貫通孔の反転パターンとすればよく、２層目のマスク６は流路と同じパターンとすればよい。このような流路と同じパターンのマスク及び貫通孔と同じパターンのマスクで露光すれば、プリント燃料電池の流路部材の流路と貫通孔を形成するためのスタンパ８を製造することができる。このスタンパ８を用いて導電性炭素材を成形することにより燃料電池の原料を供給するための流路が形成されたセパレーター等の流路部材が製造される。流路部材としては、原料の流路が形成されていればよく、原料流路が形成された電極も含まれる。
【００３４】
発明の実施の形態２．
本実施の形態にかかる流路部材及びスタンパの製造方法について図２を用いて説明する。図２は本実施の形態にかかるスタンパの製造工程を示す断面図である。図１で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。また、実施の形態１と同様の工程については、実施の形態１で説明した内容と同様であるため説明を省略する。
【００３５】
本実施の形態では基板上１に１層目のレジスト２を塗布する。１層目のレジスト２にはネガ型の感光性レジストが用いられている。１層目のマスク３を用いて露光すると、図２（ａ）に示す構成となる。
【００３６】
本実施の形態では１層目のレジスト２を現像しないまま、その上から２層目のレジスト５を塗布する。なお、２層目のレジスト５にもネガ型の感光性レジストを用いている。１層目のレジスト２の潜像の上に２層目のレジスト５が形成されることになる。ここで１層目のレジスト２において、光が照射され現像液に溶け出さない部分をレジストパターン２ａとし、光が照射されず現像液に溶け出す部分を潜像部分２ｂとする。２層目のマスク６を用いて露光すると図２（ｂ）に示す構成となる。そして、１層目のレジスト２と２層目のレジスト５を同時に現像する。１層目のレジスト２と２層目のレジスト５は同じレジスト又は同種のレジストを用いているため、同じ現像液で現像することが出来る。１層目のレジスト２の潜像部分２ｂが２層目のレジスト５の光が照射されていない部分と同時に除去され、１層目のレジストパターン２ａと２層目のレジストパターン５ａが形成される。ここで、図２（ｃ）に示すように基板に多段構成のレジストパターンを形成することが出来る。これにより、現像工程を１回省略することができ、生産性を向上することができる。この多段構成の基板に導電化、電鋳処理を施すことにより、スタンパ８が形成される。このスタンパ８を用いて、射出成形等をすることにより樹脂成形品が製造される。
【００３７】
本実施の形態では１層目及び２層目のレジストをネガ型としているため、光が照射しない領域のレジストの潜像部分２ｂが現像液に溶け出す。２層目の露光工程において、潜像部分２ｂを露光しないようなパターンを有するマスク３を用いることにより、１層目のレジストパターン２ａを変質させることなく、２層目のレジストを露光することができる。すなわち、１層目のレジスト２の光が照射されてない領域（潜像部分２ｂ）の上に設けられた２層目のレジスト６には、２層目の露光工程で光が照射されないようにしている。このようなパターンを有するマスク６を用いて露光することにより、１層目のレジストパターン２ａを精度よく形成することができる。１層の深さが数十μｍ程度で幅が数十μｍのパターンを有する樹脂成型品を精度よく形成することができる。
【００３８】
また、上述のスタンパ８を用いて導電性炭素材を成型することにより、実施の形態１と同様に燃料電池用の原料を供給するための流路が形成された流路部材を製造することができる。特に導電性炭素材に幅２μｍ〜１００μｍでアスペクト比１以上の溝パターンを形成することに好適である。図２（ｄ）に示すようなスタンパ８を流路部材の製造に用いる場合、凸部の１段目は浅い溝が形成される。そのため、凸部の１段目に対応する箇所は流路部材の流路（チャネル）の形成に適している。凸部の２段目は深い溝が形成されるため、基板を貫通する貫通孔（ポート）の形成に適している。このように形成する場合、１層目のマスク３は貫通孔の反転パターンとすればよく、２層目のマスク６は流路の反転パターンとすればよい。このような流路と同じパターンのマスク及び貫通孔と同じパターンのマスクで露光すれば、流路部材の流路と貫通孔を形成するためのスタンパ８を製造することができる。このスタンパ８を用いて導電性炭素材を成形することにより燃料電池の原料を供給するための流路が形成されたセパレーター等の流路部材が製造される。
【００３９】
発明の実施の形態３．
本実施の形態にかかる流路部材及びスタンパの製造方法について図３を用いて説明する。図３は本実施の形態にかかるスタンパの製造工程を示す断面図である。図１で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。９は３層目のレジストである。また、実施の形態１又は２と同様の工程については、実施の形態１又は２で説明した内容と同様であるため説明を省略する。本実施の形態では、３層目のレジストを形成して、３段構成のスタンパを形成している。
【００４０】
本実施の形態では基板上１に１層目のレジスト２を塗布する。１層目のレジスト２にはネガ型の感光性レジストが用いられている。マスク３を用いて露光すると、図３（ａ）に示す構成となる。そして現像処理を行い、１層目のレジスト２をパターニングする。その上から２層目のレジスト５を塗布する。２層目のレジスト５にはポジ型の感光性レジストを用いている。２層目のマスク６を用いて露光すると図３（ｂ）に示す構成となる。２層目のレジスト５を現像すると露光された領域が現像液に溶け出し、１層目のレジストパターン２ａの上に２層目のレジストパターン５ａが形成される。これにより、１段目の凸部の上にさらに２段目の凸部が形成された２段構成となる。さらに３層目のレジスト９を塗布する。３層目のレジスト９にはネガ型のレジストを用いている。この３層目のレジストを現像すると２層目のレジストパターン５ａの上にさらに３層目のレジストパターンが形成され、図３（ｄ）に示すような３段構成となる。この３段構成の基板に導電化、電鋳処理を施すことにより、図３（ｅ）に示す基板と逆パターンのスタンパ８が形成される。これにより、中間構造体を設けることなく、３段構成のスタンパを精度よく形成することができ、生産性を向上することができる。
【００４１】
このスタンパ８を用いて、射出成形等をすることにより樹脂成形品が製造される。また、上述の製造方法では１層の深さが数十μｍ程度で幅が数十μｍのパターンを有する樹脂成形品を精度よく形成することができる。さらに、上述のスタンパ８を用いて導電性炭素材を成型することにより、実施の形態１と同様に燃料電池用の原料を供給するための流路部材を製造することができる。この場合、貫通孔及び異なる深さを有する流路を形成することができる。本実施の形態にかかるスタンパの製造方法により形成したスタンパを用いることにより、溝の幅が２μｍ〜１００μｍでアスペクト比が１以上のパターンを有する導電性炭素材を精度よく成型することができる。従って、電気化学反応を促進するための流路及び流路に原料を供給するための貫通孔を精度よく形成することができる。さらにセパレーターの生産性を向上することができ、燃料電池のコスト低減を図ることができる。
【００４２】
参考例１．
参考例１にかかる樹脂成形品及びスタンパの製造方法について図４を用いて説明する。図４は参考例１にかかるスタンパの製造工程を示す断面図である。図１で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。また、実施の形態１乃至３と同様の工程については、実施の形態１乃至３で説明した内容と同様であるため説明を省略する。
【００４３】
まず、基板１上に１層目のレジスト２を塗布する。１層目のレジスト２にはネガ型の感光性レジストが用いられている。マスク３を用いて露光すると、図４（ａ）に示す構成となる。そして現像処理を行い、１層目のレジスト２をパターニングすると１層目のレジストパターン２ａが形成される。その上から２層目のレジスト５を塗布する。ここで２層目のレジスト５にはポジ型の感光性レジストを用いている。２層目のレジスト５は１層目のレジスト２より厚く塗布している。２層目のマスク６を用いて２層目のレジスト５を露光すると図４（ｂ）に示す構成となる。２層目のレジスト５を現像すると２層目のレジストパターン５ａが形成される。図４（ｃ）に示す様に、凸部の中に凹部が形成され、異なる高さの凸部のレジストパターンを基板上に形成することができる。
【００４４】
参考例１では１層目のレジスト２にネガ型のレジストを用いているため、２層目の露光工程で光が照射されても１層目のレジストが現像液に溶け出すことがない。さらに１層目のレジストと２層目のレジストで厚さを変えて塗布しているので高さの異なる凸部を有するパターンを形成できる。もちろん、異なる部分に異なる高さの凸部が形成された多段構成のパターンを形成しても良い。導電化、電鋳処理を行うことにより、図４（ｄ）に示すスタンパ８が形成される。このスタンパ８を用いて射出成形等を行うことにより、１層の深さが数十μｍ程度で幅が数十μｍのパターンを有する樹脂成型品を精度よく形成することができる。
【００４５】
さらに、上述のスタンパ８を用いて導電性炭素材を成型することにより、実施の形態１と同様に燃料電池用の原料を供給するための流路が形成された流路部材を製造することができる。参考例１にかかる製造方法により形成したスタンパを用いることにより、幅２μｍ〜１００μｍ、アスペクト比１以上の溝パターンを有する導電性炭素材を精度よく成型することができる。従って、電気化学反応を促進するための流路及び流路に原料を供給するための貫通孔を精度よく形成することができる。
【００４６】
発明の実施の形態４．
本実施の形態にかかるスタンパ及び樹脂成形品の製造方法について図５を用いて説明する。図５は本実施の形態にかかるスタンパの製造工程を示す断面図である。図１で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。また、４は第１の中間構造体、７は第２の中間構造体である。実施の形態１乃至３、参考例１と同様の工程については、実施の形態１乃至３、参考例１で説明した内容と同様であるため説明を省略する。
【００４７】
レジスト塗布工程について説明する。まず基板１上に、有機材料（例えば、クラリアントジャパン製「ＡＺＰ４４００」）をベースとする１層目のレジストを塗布する。レジスト２はポジ型の感光性レジストであり、光が照射された領域すなわち露光された領域が現像液に溶解する。基板１は、例えば、ガラス基板を利用することができる。樹脂成形品の平面度は、基板上へレジスト層を形成する工程に大きく影響される。すなわち、基板上にレジスト層を形成した時点の平面度がスタンパ、ひいては樹脂成形品の平面度に反映される。
【００４８】
平面度を保つ方法として、基板面が露出するまで現像を行うことも考えられる。基板にガラスを使用した場合、その平面度は表面研磨によって１μｍ以内に抑える技術が工業的に確立されている。基板面が露出するまで現像を行うことでその平面度を再現でき、平面度を高めることが期待できる。
【００４９】
基板上にレジスト２を形成する方法の一つとして、スピンコート方式があげられる。スピンコート方式とは、回転している基板上にレジストを塗布する方法であり、直径３００ｍｍを超える基板にレジストを塗布する場合にも高い平面度が得られる利点がある。スピンコート方式で所定のレジストの厚さを得る場合、レジスト粘度を高める方法も効果的である。しかし、塗布面積が大きくなると平面度が低下することが懸念されるため、実際使用上で要求される平面度に応じてレジスト粘度を調整することが望ましい。
【００５０】
１層目のレジスト塗布で可能なレジスト厚さは、高い平面度を保持すること、及び、露光装置による露光深度を考慮し、１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜５０μｍの範囲内であることが望ましい。このレジストの厚さが後に形成されるスタンパ、樹脂成形品の段差となる。スピンコート法以外のレジスト層形成の方法としては、ディッピング方式、ロール方式、ドライフィルムレジストの貼り合わせ等があげられる。しかし、高い平面度を実現できる観点から、スピンコート法が好ましい。なお、レジスト層は１回のレジスト塗布工程に限らず、２回以上のレジスト塗布工程により形成しても良い。
【００５１】
次にレジスト２の露光工程について説明する。レジスト２を塗布した後、図５（ａ）に示すように所望のマスクパターンに加工したマスク３を用いて、ＵＶ露光装置により、レジスト２をＵＶ光により露光を行う。マスク３の白い部分は光を透過し、黒い部分は光を遮るものとする。ＵＶ露光装置は、例えば、光源としてＵＶランプを有し、波長３６５ｎｍ、照度２０ｍＷ／ｃｍ２の露光装置を利用することができる。上記レジストの露光について説明する。露光条件により、レジストへの焦点深度が変わるため、例えばＵＶ露光装置を使用した場合、露光時間、ＵＶ出力値をレジストの厚さ、感度に応じて種類を選択するのが望ましい。露光装置は、ＵＶレーザーを利用したものを使用することもできる。ＵＶレーザーはＵＶランプよりも深い深度を達成する。
【００５２】
リソグラフィー法を用いてレジスト２にパターンを形成する工程では、使用するマスク及び露光条件によってパターンの幅、深さおよびそれらの精度が左右される。そして、その寸法、および精度は、樹脂成形品にも反映される。したがって、プラスチックを成形した樹脂成形品の各寸法、および精度を所定のものとするためには、マスクの寸法および精度を規定する必要がある。使用するマスクはなんら限定されないが、エマルジョンマスク、クロムマスク等を挙げることができる。微細なパターン精度を確保するためにクロムマスクが好適に用いられる。レジストにパターンを形成するために使用するマスクの精度を高めるには、例えば、マスクのパターン形成に使用するレーザ光源をより波長の短いものに変えることが考えられるが、設備費用が高額であり、マスク製作費が高額となるため、要求される精度に応じて適宜選択するのが望ましい。さらに露光条件によりレジストへの焦点深度が変わるため、例えばＵＶ露光装置を使用した場合、露光時間、ＵＶ出力値をレジストの厚さ、感度に応じて選択するのが望ましい。
【００５３】
次に１層目のレジスト２の現像工程について説明する。図５（ｂ）に示すように、前記レジスト２を有する基板１を基板面が露出するまで現像し、基板１上にレジストパターン２ａを形成する。このレジストパターン２ａにより、平滑な基板上に凸部が形成される。現像液は、例えば、クラリアントジャパン製の「ＡＺ４００Ｋデベロッパー」を使用することができる。リソグラフィー法を用いてレジストパターンを形成する際には、アルカリ液である現像液の濃度、現像時間も考慮することが必要な場合がある。特に基板１の表面まで現像しようとする際には、レジスト底部の幅（または直径）よりも表面の幅（または直径）が広くなることが懸念されるため、例えば、現像液の希釈倍率をあげることにより現像速度を低下させ、現像時間を最適化することによって、現像を制御することができる。
【００５４】
また、造形深さ方向の矩形パターンが台形状、または垂直形状を選択することも可能である。要求される形状、精度、射出成形でプラスチックを成形する際の離型性を考慮して適宜選択するのが望ましい。
【００５５】
次に第１の中間構造体４を形成するための導電化、電鋳（電気鋳造）工程について説明する。第１の中間構造体４の形成するための金属の付着にはめっき処理を利用することができる。金属を付着するめっき方法は特に限定されないが、電解めっき、無電解めっきなどを利用することができる。導電化工程ではレジストパターン２ａが形成された基板１の表面に蒸着、またはスパッタリングを行い、レジストパターン２ａ及び基板１の表面に導電膜であるめっき種層としてＮｉを堆積させる。この工程において、他にＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌなどを堆積させることができる。
【００５６】
電鋳工程では前記レジストパターン２ａを有する基板１をめっき液に浸け、電気めっきを行い、レジストパターン上と基板上に、Ｎｉを堆積させ第１の中間構造体を形成する。この工程において、他にＣｕ、Ａｕなどを堆積させることができる。アセトン、硝酸水溶液等の溶媒を使用してレジストを溶解させて剥離し、中間構造体４を基板１から分離する。得られた第１の中間構造体４のパターンは図５（ｃ）に示す様に基板のパターンが転写された逆パターンとなる。
【００５７】
めっき処理による金属層の付着は、上記の電気めっきに代えて、無電解めっきを利用することができる。無電解めっき処理においては、まず、対象物表面に、めっき種層として、無電解めっきの核となる触媒金属（例えば、Ｐｄ−Ｓｎ錯体）が吸着される。次に、対象物表面のスズ塩を溶解させ、酸化還元反応によって金属パラジウムを生成する。対象物がＮｉめっき液に挿入されると、対象物上にＮｉ層が形成される。この点は、以下のめっき処理において同様である。
【００５８】
上記の説明では第１の中間構造体を金属により形成したが、樹脂等の転写体を密着、またはプレス成形させることで樹脂により形成することができる。転写体を密着、またはプレス成形するのに用いる樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂を用い、転写後に硬化させることもできる。
【００５９】
次に第１の中間構造体４上へのレジストパターン形成工程について説明する。ここでもリソグラフィー処理により、パターニングが行われる。第１の中間構造体４の転写面上に、有機材料をベースとする２層目のレジスト５を塗布する。ここでは１層目のレジスト２と同様のレジストを同様の条件により塗布している。その後、マスク位置が１回目の露光におけるマスクパターンと同じ位置になるよう位置合わせを実施し、２層目のマスク６を用いて、ＵＶ露光装置により、前記レジスト５をＵＶ光により２回目の露光を行う。これにより、１層目のパターンと２層目のパターンを精度よく形成することができる。
【００６０】
マスクの位置合わせについて説明する。マスクの位置合わせは、１層目のレジスト２に露光したマスクパターンと、２層目のレジスト５に露光するマスクパターン位置を同じ位置とするために行う。マスクの位置合わせにおいて、１層目のレジスト２に露光したマスクパターンと、２層目のレジスト５に露光するマスクパターン位置に位置ずれが生じると、スタンパ及び樹脂成形品の造形精度に大きく影響するため、位置合わせは誤差範囲±２μｍの範囲内であることが好ましく、±１μｍの範囲であることがより好ましい。
【００６１】
マスクの位置あわせ精度を高める方法はなんら限定されないが、例えば、露光、未露光部分の光の回折差を利用したオフセット調節などがある。マスクの位置合わせ精度を高める他の方法として、例えば、基板上、及びマスクの指定位置にレーザ光により記号を描画しておき、光学顕微鏡等を用いてお互いの位置決めを行うことで精度を高める方法があげられる。また、ガラスマスクにはマスクアライナー等を使用することを考慮して、１層目のマスク３と２層目のマスク６の同じ位置に同一のアライメントマークを入れておくことが望ましい。
【００６２】
２層目の露光では１層目の露光と同様の露光条件により露光する。なお、レジストへの焦点深度が変わるため、例えばＵＶ露光装置を使用した場合、露光時間、ＵＶ出力値はレジストの厚さ、感度に応じて変更してもよい。
【００６３】
第１の中間構造体４の上に設けられた２層目のレジスト５を第１の中間構造体４が露出するまで現像し、図５（ｅ）に示すような２層目のレジストパターン５ａを形成する。これにより、２段の凹凸パターンが形成される。本形態においては、第１の中間構造体４の凸部の一部以外を露光している。現像処理によって、第１の中間構造体４に設けられた凸部の一部以外のレジスト５を取り除いている。これにより、図５（ｅ）に示すように１段目の凸部の上にさらに２段目の凸部が形成され、第１の中間構造体４は２段の凹凸を有する多段構成となる。
【００６４】
次に第１の中間構造体４の凹凸面上への導電化、電鋳工程について説明する。レジストパターン５ａを有する第１の中間構造体４の表面にスパッタリング、または蒸着を行い、２層目のレジストパターン５ａの表面にめっき種層としてＮｉを堆積させる。この工程において、他にＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌなどを堆積させることができる。
【００６５】
次に２層目のレジストパターン５ａを有する第１の中間構造体４をメッキ液に浸け、電気メッキを行い、２層目のレジストパターン５ａを形成された第１の中間構造体４上にＮｉを堆積させ、第２の中間構造体を形成する。第２の中間構造体にはレジストパターン５ａを有する第１の中間構造体のパターンが転写される。この工程において、他にＣｕ、Ａｕなどを堆積させることができる。続いて、図５（ｆ）に示すように第１の中間構造体４とレジストパターン５ａを除いて第２の中間構造体７を得る。さらに同様の工程により、第２の中間構造体７に電鋳処理を施してスタンパ８を形成する。この時、第２の中間構造体７の表面には酸化処理を施す。これにより、図５（ｇ）に示すように第２の中間構造体のパターンが転写され、複数の凹凸深さを有する多段構成のＮｉ製のスタンパ８を形成することができる。
【００６６】
次にスタンパ８を用いた樹脂の成形工程について説明する。樹脂成形品の形成方法は、射出成形、プレス成形、モノマーキャスト成形、溶剤キャスト成形、押出成形によるロール転写法などを利用することができる。生産性、型転写性の観点から射出成形が好ましく用いられる。所定の寸法を選択した金属構造体を型として射出成形で樹脂成形品を形成する場合、金属構造体の形状を高い転写率で樹脂成形品に再現することができる。得られたスタンパ８を金型として、射出成形でプラスチック材をスタンパ８に充填し、樹脂成形品を得る。射出成形で樹脂成形品を形成するのに使用するプラスチック材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、スチレン系樹脂、アクリル・スチレン系共重合樹脂（ＭＳ樹脂）、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、エチレン・ビニルアルコール系共重合樹脂、塩化ビニル系樹脂等を挙げることができる。これらの樹脂は必要に応じて、滑剤、光安定剤、熱安定剤、防曇剤、顔料、難燃剤、帯電防止剤、離型剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの、１種もしくは２種以上を含有することができる。
【００６７】
レジストの厚みが増してくると、例えばＵＶ露光装置を使用する場合、１回の露光では十分な焦点深度が得られないことが懸念される。そこで、本実施の形態における方法は、凹凸面を有する中間構造体を形成した後に、その凸部上にレジストを塗布する。これにより、２回分のリソグラフィー工程に相当する溝を形成することができ、造形深さを増すことができる。この処理を必要に応じて繰り返すことによって、所望の造形深さを有する樹脂成形品を精度よく製造することが可能となる。すなわち、本実施の形態では１層分の厚さのレジストにのみ光を照射しているため、焦点深度によらず精度よく製造することができる。
【００６８】
所望のレジスト厚さを有し、かつ微細なレジストパターンを形成しようとする際、複数回の露光、レジストパターンの形成を行うことによってレジストが収縮し、平面度やパターンの深さが均一な基板が得られない場合が考えられる。このレジスト表面形状が中間構造体、スタンパひいては最終工程で形成した樹脂成形品に反映される。本実施の形態では、基板上に１回目のレジスト塗布、前記レジスト層の露光、及びレジストパターンを形成した後、第１の中間構造体４を形成、その上に２回目のレジスト塗布を実施することによって、平面度やパターンの深さを均一にするものである。各レジスト層の露光処理と現像処理は１回行われ、レジスト層が複数回の露光もしくは現像処理を施される必要がない。そのため、レジスト層の劣化、もしくはそれに伴う樹脂成形品の誤差を抑制することができる。
【００６９】
本実施の形態における樹脂成形品の製造方法では、以上のように１層目のレジストとしてポジ型のレジストを用いている。そのため、１層目のレジストパターン２ａの上に直接２層目のレジストを形成した場合、２層目の露光工程で１層目のレジストパターン２ａが露光に曝され、１層目のレジストパターン２ａが変質する恐れがある。１層目のレジストパターン２ａが変質した場合、その後の現像工程で１層目のレジストが溶け出し、パターンが変形してしまう。基板上に１層目のレジストパターンを形成した後に第１の中間構造体を形成することにより、２段以上の段差を有するパターンを精度よく形成することができ、第１の中間構造体の凹凸深さよりも深いパターンを有するスタンパを精度良く形成することができる。そのため、このスタンパを用いて樹脂成形品を生産性良く製造することができる。上述の樹脂成形品の製造方法では、１層の深さが１０〜１００μｍ程度で幅が１０〜１００μｍ程度のパターンを有する樹脂成形品を精度よく形成することができる。
【００７０】
さらに、上述のスタンパ８を用いて導電性炭素材を成型することにより、実施の形態１と同様に燃料電池用の原料を供給するための流路が形成された流路部材を製造することができる。特に幅２μｍ〜１００μｍでアスペクト比１以上の溝パターンを有する導電性炭素材の成型に好適である。図５（ｇ）に示すようなスタンパ８を流路部材の製造に用いる場合、第２の中間構造体７のパターンが転写されるため凸部の１段目は浅い溝が形成される。そのため、凸部の１段目に対応する箇所は流路部材の流路に対応付けられた箇所の形成に適している。凸部の２段目は深い溝が形成されるため、貫通孔により構成されるポートに対応付けられた箇所の形成に適している。このように形成する場合、１層目のマスク３は流路と同じパターンとすればよく、２層目のマスク６は貫通孔と同じパターンとすればよい。このような流路に対応するパターンのマスク及び貫通孔に対応するパターンの２枚のマスクで露光すれば、流路の流路と貫通孔を形成するためのスタンパ８を製造することができる。
【００７１】
このように製造されたスタンパ８を用いることにより、燃料電池用のセパレーターを精度よく形成することができた。さらにセパレーターの生産性を向上することができ、燃料電池のコスト低減を図ることができる。このように製造された２枚のセパレーターを対抗配置して、その間に電極及び電解質を配置する。これにより燃料電池のセルが形成される。このセパレーターを有するセルを積層することにより、燃料電池が形成される。
【００７２】
発明の実施の形態５．
本実施の形態にかかるスタンパ及び樹脂成形品の製造方法について図６を用いて説明する。図６は本実施の形態にかかるスタンパの製造工程を示す断面図である。本実施の形態は実施の形態４で示した製造工程を変形したものであり、図１で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。また、実施の形態１乃至４、参考例１と同様の工程については、実施の形態１乃至４、参考例１で説明した内容と同様であるため説明を省略する。
【００７３】
まず、基板１上に１層目のレジスト２を塗布する。１層目のレジスト２には、ポジ型レジストを用いている。そして、１層目のマスク３により露光する。これにより、図６（ａ）に示す構成となる。さらに現像処理を施すと、露光された領域のレジスト２が除去され、１層目のレジストパターン２ａが形成される。これにより、基板上に凸部が形成され、図６（ｂ）に示す構成となる。
【００７４】
図６（ｃ）に示すように導電化、電鋳工程により、第１の中間構造体４を形成する。第１の中間構造体４の上から２層目のレジスト５を塗布する。本実施の形態では、２層目のレジスト５にはポジ型の感光性レジストを用いている。２層目のマスク６を用いて露光することにより、図６（ｄ）に示す構成となる。現像を行うと図６（ｅ）に示す様に第１の中間構造体４の上にレジストパターン５ａが形成され、凸部上面の内側にさらに凸部を有する多段構成となる。２回のリソグラフィー工程によりパターニングされているため、パターンを精度よく形成することができる。そして、導電化、電鋳工程により、図６（ｆ）に示す様にスタンパ８を形成する。このような工程により作製されたスタンパ８はパターンが転写され図６（ｆ）に示すように凸部の上にさらに凸部が形成された多段構成となる。このスタンパ８を用いて射出成形等により、樹脂成形品を形成する。
【００７５】
本実施の形態における樹脂成形品の製造方法では、実施の形態４と同様に第１の中間構造体４を形成することにより、この第１の中間構造体４の凹凸深さよりも深いパターンを有するスタンパを精度良く形成することができる。そのため、このスタンパを用いて樹脂成形品を生産性良く製造することができる。さらに、本実施の形態では第１の中間構造体４から直接スタンパ８を形成しているため、第２の中間構造体７を形成する必要がなく生産性を向上することができる。上述の製造方法では１層の深さが数十μｍ程度で幅が数十μｍのパターンを有する樹脂成形品を精度よく形成することができる。
【００７６】
さらに、上述のスタンパ８を用いて導電性炭素材を成型することにより、実施の形態１と同様に燃料電池用の原料を供給するための流路が形成された流路部材を製造することができる。例えば、スタンパ８の凸部を流路部材の流路（チャネル）とし、凸部の上にさらに形成された２段目の凸部を貫通孔（ポート）とすることが可能である。この場合、１層目のマスク３のパターンを貫通孔のパターンが反転されたパターンとし、貫通孔を設ける部分以外に光を照射する。そして、２層目のマスク６のパターンは回路のパターンと同じパターンとし、流路を設ける部分に光を照射する。このようなパターンを有するマスクを用いることにより電鋳工程が２回で済み、第２の中間構造体を設けることなく流路部材用スタンパを製造することができる。これにより、スタンパの生産性を向上することができる。
【００７７】
このスタンパ８を用いて導電性炭素材を成型することにより、幅が２μｍ〜１００μｍでアスペクト比が１以上のパターンを有する導電性炭素材を精度よく成型することができる。従って、電気化学反応を促進するための流路及び流路に原料を供給するための貫通孔を精度よく形成することができる。
【００７８】
もちろん２層目のレジストはネガ型の感光性レジストを用いても同様の効果を得ることができる。さらに２層目のリソグラフィー工程において第１の中間構造体４の凹部に設けられた２層目のレジスト５を露光せずに２段以上の段差を有するパターンを形成できる。そのため、焦点深度によらずスタンパを精度よく形成することができる。
【００７９】
発明の実施の形態６．
本実施の形態にかかるスタンパ及び樹脂成形品の製造方法について図７を用いて説明する。図７は本実施の形態にかかるスタンパの製造工程を示す断面図である。本実施の形態は実施の形態４で示した製造工程を変形したものであり、図１で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。また、実施の形態１乃至５、参考例１と同様の工程については、実施の形態１乃至５、参考例１で説明した内容と同様であるため説明を省略する。
【００８０】
まず、基板１上に１層目のレジスト２を塗布する。１層目のレジスト２には、ポジ型レジストを用いている。そして、１層目のマスク３により露光する。これにより、図７（ａ）に示す構成となる。さらに現像処理を施すと、露光された領域のレジスト２が除去され、１層目のレジストパターン２ａが形成される。これにより、基板に凹凸が形成され図７（ｂ）に示す構成となる。導電化、電鋳工程により、図７（ｃ）に示すように第１の中間構造体４を形成する。
【００８１】
本実施の形態では２層目のレジスト５にポジ型のドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を用いている。第１の中間構造体４の凸部にＤＦＲを貼り合わせる。ＤＦＲを用いることにより、第１の中間構造体４の凹部にレジスト液が残存することが無くなり、所望の造形深さを有するパターンをより精度よく形成することができる。そして、２層目のマスク６の位置合わせを行い、露光すると図７（ｄ）に示す構成となる。現像を行うと図７（ｅ）に示す様に第１の中間構造体４の凸部の上に２層目のレジストパターン５ａが形成される。
【００８２】
そして、実施の形態４と同様に図７（ｆ）に示すような多段構成の第２の中間構造体７を導電化、電鋳処理により形成する。さらに導電化、電鋳処理を行うことにより、図７（ｇ）に示すスタンパ８を製造することができる。さらにこのスタンパ８を用いて、樹脂成形品を製造することができる。上述の製造方法では１層の深さが数十μｍ程度で幅が数十μｍのパターンを有する樹脂成形品を精度よく形成することができる。このようにＤＦＲを用いても、実施の形態４と同様の効果を得ることができ、さらに第１の中間構造体４の凹部にレジスト液が残存することが無くなり、より精度よくパターンを形成することができる。もちろん、ＤＦＲは実施の形態５に示した製造工程にも利用することができる。
【００８３】
上述の製造方法では特に、幅２μｍ〜１００μｍでアスペクト比１以上のパターンを有する導電性炭素材を精度よく成型することができる。従って、電気化学反応を促進するための流路及び流路に原料を供給するための貫通孔を精度よく形成することができる。例えば、スタンパ８の１段目の凸部を流路部材の流路（チャネル）とし、１段目の凸部の上にさらに形成された２段目の凸部を貫通孔（ポート）とすることが可能である。この場合、１層目のマスク３のパターンを流路のパターンと同じパターンとし、流路を設ける部分以外に光を照射する。そして、２層目のマスク６のパターンは貫通孔のパターンが反転されたパターンとし、貫通孔を設ける部分に光を照射する。このようなパターンを有するマスクを用いることにより電鋳工程が２回で済み、第２の中間構造体を設けることなく、燃料電池用の流路部材を成型するためのスタンパを製造することができる。これにより、生産性を向上することができ、大量生産によりコスト低減を図ることができる。もちろん２層目のレジスト５はネガ型の感光性レジストを用いても同様の効果を得ることができる。
【００８４】
その他の実施の形態．
上述の実施の形態を用いることにより、面内に精度良くライン＆スペース、楕円を含む円柱状、及び四角柱などの多角柱のパターンが混在して形成されたスタンパを生産性よく製造することができる。例えば、図８に示すような多段構成の樹脂成形品用スタンパ及び流路部材用スタンパを製造することができる。もちろん、図８（ａ）、図８（ｂ）に形成されたスタンパを一例であり、図示した形状に限られるものではない。なお、本発明は２段構成又は３段構成のスタンパに限らず、４段以上の多段構成をなすスタンパに用いることができる。この場合、流路部材には深さの異なる流路を形成することができる。
【００８５】
また、それぞれの実施の形態を組み合わせて用いることも可能であり、実施の形態４で詳細に説明した製造工程についてはいずれの実施の形態でも利用可能である。また、本発明の樹脂成形品用スタンパを用いて血液粘度測定用チップ等のマイクロデバイスあるいはプリント配線基板を作成することもできる。さらに、実施の形態で説明した場合を除き、ネガ型のレジストをポジ型のレジストにすることができ、ポジ型のレジストをネガ型のレジストにすることも可能である。特に２層目以降のレジストはポジ型、ネガ型にいずれを用いることが可能である。
【００８６】
本発明にかかる流路部材はＤＭＦＣ型の燃料電池に限ることなく、例えば、固体高分子型（ＰＥＦＣ）の燃料電池に対して利用することが可能である。さらには燃料電池のリアクターを成型するためのスタンパとしても利用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１  基板、２  １層目のレジスト、３  １層目のマスク、４  第１の中間構造体、５  ２層目のレジスト、６  ２層目のマスク、７  第２の中間構造体、
８  スタンパ、９  ３層目のレジスト、１００  セパレーター、１０１  チャネル、
１０３  ポート
【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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【図９】
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