(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基板の上面に第１のネガ型感光性材料を形成する工程と、
前記第１のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第１のネガ型感光性材料を露光する工程と、
第１のネガ型感光性材料上面にポジ型感光性材料を形成する工程と、
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料を露光する工程と、
前記ポジ型感光性材料を現像し、前記ポジ型感光性材料の露光領域を除去する工程と、
前記ポジ型感光性材料の露光領域の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料及び前記ポジ型感光性材料の上面に導電層を成膜する工程と、
前記ポジ型感光性材料と前記ポジ型感光性材料の上面に形成された前記導電層を除去する工程と、
前記導電層と前記ポジ型感光性材料の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料の上面及び前記導電層の上面に第２のネガ型感光性材料を形成する工程と、
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程と、
前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料を現像し、前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域及び前記第２のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、を有する電鋳型の製造方法。
【請求項２】
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料を露光する工程において、
前記第１のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンより大きいマスクパターンを前記ポジ型感光性材料の前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域に接する面と反対の面の上方に配置する請求項１に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項３】
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程において、
前記第２のネガ型感光性材料のうち前記導電層に接する面の上部の一部を露光する請求項２に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項４】
基板の上面に第１の導電層を成膜する工程と、
前記第１の導電層の上面に第１のネガ型感光性材料を形成する工程と、
前記第１のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第１のネガ型感光性材料を露光する工程と、
第１のネガ型感光性材料上面にポジ型感光性材料を形成する工程と、
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料を露光する工程と、
前記ポジ型感光性材料を現像し、前記ポジ型感光性材料の露光領域を除去する工程と、
前記ポジ型感光性材料の露光領域の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料及び前記ポジ型感光性材料の上面に第２の導電層を成膜する工程と、
前記ポジ型感光性材料と前記ポジ型感光性材料の上面に形成された第２の導電層を除去する工程と、
前記第２の導電層と前記ポジ型感光性材料の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料の上面及び前記第２の導電層の上面に第２のネガ型感光性材料を形成する工程と、
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程と、
前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料を現像し、前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域及び前記第２のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、を有する電鋳型の製造方法。
【請求項５】
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料を露光する工程において、
前記第１のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンより大きいマスクパターンを前記ポジ型感光性材料の前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域に接する面と反対の面の上方に配置する請求項４に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項６】
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程において、
前記第２のネガ型感光性材料のうち前記第２の導電層に接する面の上部の一部を露光する請求項５に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項７】
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程において、
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンより大きいマスクパターンを前記第２のネガ型感光性材料の前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域に接する面と反対の面の上方に配置する請求項３または６に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項８】
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料を露光する工程において、
前記ポジ型感光性材料のうち、前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域と露光領域の境界と接する面と反対の面の上方を覆うマスクパターンを配置する請求項７に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項９】
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料を露光する工程において、
前記ポジ型感光性材料のうち、前記第１のネガ型感光性材料の上面の未露光領域と露光領域の境界から露光領域に向かって１μｍ以上、５００μｍ以下の面と接する面と反対の面の上方を覆うマスクパターンを配置する請求項８に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項１０】
前記導電性基板の厚さが１００μｍ以上、１０ｍｍ以下であり、前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料の厚さが１μｍ以上、５ｍｍ以下である請求項１に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項１１】
前記基板の厚さが１００μｍ以上、１０ｍｍ以下であり、前記第１の導電層の厚さが５nm以上、１０μｍ以下であり、前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料の厚さが１μｍ以上、５ｍｍ以下である請求項４に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項１２】
前記ポジ型感光性材料の厚さが、１μｍ以上、２０μｍ以下である請求項１から１１のいずれか一項に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項１３】
導電性基板と、
前記導電性基板の上面に形成され、厚み方向に第１の貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、
前記第１のネガ型感光性材料の前記導電性基板に接する面の反対の面の一部に形成された導電層と、
前記導電層の前記第１のネガ型感光性材料と接する面の反対の面の一部に形成され、前記第１のネガ型感光性材料の上面のうち前記第１の貫通孔の開口面を含む面の上方に第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、を有する電鋳型。
【請求項１４】
前記第２の貫通孔が前記第１のネガ型感光性材料の上面のうち前記第１の貫通孔の開口面の端部を含む面の上方に形成された請求項１３に記載の電鋳型。
【請求項１５】
前記導電層が前記第１のネガ型感光性材料の前記第１の貫通孔を形成する面と離間して形成された端部を有する請求項１４に記載の電鋳型。
【請求項１６】
前記導電層が前記第１のネガ型感光性材料の前記第１の貫通孔を形成する面と離間している距離が１μｍ以上、５００μｍ以下である請求項１５に記載の電鋳型。
【請求項１７】
前記導電性基板の厚さが１００μｍ以上、１０ｍｍ以下であり、前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料の厚さが１μｍ以上、５ｍｍ以下である請求項１３に記載の電鋳型。
【請求項１８】
基板上に形成された第１の導電層と、
前記第１の導電層の前記基板に接する面の反対の面に形成され、厚み方向に第１の貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、
前記第１のネガ型感光性材料の前記第１の導電層に接する面の反対の面の一部に形成された第２の導電層と、
前記第２の導電層の前記第１のネガ型感光性材料と接する面の反対の面の一部に形成され、前記第１のネガ型感光性材料の上面のうち前記第１の貫通孔の開口面を含む面の上方に第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、を有する電鋳型。
【請求項１９】
前記第２の貫通孔が前記第１のネガ型感光性材料の上面のうち前記第１の貫通孔の開口面の端部を含む面の上方に形成された請求項１８に記載の電鋳型。
【請求項２０】
前記第２の導電層が前記第１のネガ型感光性材料の前記第１の貫通孔を形成する面と離間して形成された端部を有する請求項１９に記載の電鋳型。
【請求項２１】
前記第２の導電層が前記第１のネガ型感光性材料の前記第１の貫通孔を形成する面と離間している距離が１μｍ以上、５００μｍ以下である請求項２０に記載の電鋳型。
【請求項２２】
前記基板の厚さが１００μｍ以上、１０ｍｍ以下であり、前記第１の導電層の厚さが５nm以上、１０μｍ以下であり、前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料の厚さが１μｍ以上、５ｍｍ以下である請求項１８に記載の電鋳型。
【請求項２３】
導電性基板と、前記導電性基板の上面に形成され、厚み方向に第１の貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、前記第１のネガ型感光性材料の前記導電性基板に接する面の反対の面の一部に形成された導電層と、前記導電層の前記第１のネガ型感光性材料と接する面の反対の面の一部に形成され、前記第１のネガ型感光性材料の上面のうち前記第１の貫通孔の開口面を含む面の上方に第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、を有する電鋳型を電鋳液に浸す工程と、
前記導電性基板に電圧を印加する工程と、
前記導電性基板の露出した面上に金属を析出させる工程と、
析出した前記金属の一部を前記導電層に接触させ、前記導電層に電圧を印加する工程と、
析出した前記金属の露出した面上及び前記導電層の露出した面上に金属を析出させる工程と、を有する電鋳部品の製造方法。
【請求項２４】
前記第２の貫通孔が前記第１のネガ型感光性材料の上面のうち前記第１の貫通孔の開口面の端部を含む面の上方に形成された請求項２３に記載の電鋳部品の製造方法。
【請求項２５】
前記導電層が前記第１のネガ型感光性材料の前記第１の貫通孔を形成する面と離間して形成された端部を有する請求項２４に記載の電鋳部品の製造方法。
【請求項２６】
前記導電層が前記第１のネガ型感光性材料の前記第１の貫通孔を形成する面と離間している距離が１μｍ以上、５００μｍ以下である請求項２５に記載の電鋳部品の製造方法。
【請求項２７】
前記導電性基板の厚さが１００μｍ以上、１０ｍｍ以下であり、前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料の厚さが１μｍ以上、５ｍｍ以下である請求項２３に記載の電鋳部品の製造方法。
【請求項２８】
基板上に形成された第１の導電層と、前記第１の導電層の前記基板に接する面の反対の面に形成され、厚み方向に第１の貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、前記第１のネガ型感光性材料の前記第１の導電層に接する面の反対の面の一部に形成された第２の導電層と、前記第２の導電層の前記第１のネガ型感光性材料と接する面の反対の面の一部に形成され、前記第１のネガ型感光性材料の上面のうち前記第１の貫通孔の開口面を含む面の上方に第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、を有する電鋳型を電鋳液に浸す工程と、
前記第１の導電層に電圧を印加する工程と、
前記第１の導電層の露出した面上に金属を析出させる工程と、
析出した前記金属の一部を前記第２の導電層に接触させ、前記第２の導電層に電圧を印加する工程と、
析出した前記金属の露出した面上及び前記第２の導電層の露出した面上に金属を析出させる工程と、を有する電鋳部品の製造方法。
【請求項２９】
前記第２の貫通孔が前記第１のネガ型感光性材料の上面のうち前記第１の貫通孔の開口面の端部を含む面の上方に形成された請求項２８に記載の電鋳部品の製造方法。
【請求項３０】
前記第２の導電層が前記第１のネガ型感光性材料の前記第１の貫通孔を形成する面と離間して形成された端部を有する請求項２９に記載の電鋳部品の製造方法。
【請求項３１】
前記第２の導電層が前記第１のネガ型感光性材料の前記第１の貫通孔を形成する面と離間している距離が１μｍ以上、５００μｍ以下である請求項３０に記載の電鋳部品の製造方法。
【請求項３２】
前記基板の厚さが１００μｍ以上、１０ｍｍ以下であり、前記第１の導電層の厚さが５nm以上、１０μｍ以下であり、前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料の厚さが１μｍ以上、５ｍｍ以下である請求項２８に記載の電鋳部品の製造方法。
【請求項３３】
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料を露光する工程において、
前記マスクパターンは、第１のマスクパターン及び第２のマスクパターンからなり、
前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域を覆うように前記ポジ型感光性材料の上方に第１のマスクパターンを配置し、前記ポジ型感光性材料の上方で、且つ前記第１のマスクパターンから離間した位置に第２のマスクパターンを配置する請求項１又は４に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項３４】
導電性基板と、
前記導電性基板の上面に形成され、厚み方向に第１の貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、
前記第１のネガ型感光性材料の上面の一部に形成され、前記第１の貫通孔の上方に厚み方向に貫通した第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、
前記第２の貫通孔内かつ前記第１のネガ型感光性材料の上面に形成された導電層と、を有する電鋳型。
【請求項３５】
前記導電層が、前記第２のネガ型感光性材料から所定距離離間して形成され、該第２のネガ型感光性材料に対して非接触状態で形成されている請求項３４に記載の電鋳型。
【請求項３６】
前記所定距離は、前記第２のネガ型感光性材料の厚みに基づいて設定されている請求項３５に記載の電鋳型。
【請求項３７】
前記導電層が、前記第１の貫通孔の開口端から一定距離離間した状態で形成されている請求項３４から３６のいずれか一項に記載の電鋳型。
【請求項３８】
基板と、
前記基板の上面に形成された第１の導電層と、
前記第１の導電層の上面に形成され、厚み方向に貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、
前記第１のネガ型感光性材料の上面の一部に形成され、前記第１の貫通孔の上方に厚み方向に貫通した第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、
前記第２の貫通孔内かつ前記第１のネガ型感光性材料の上面に形成された第２の導電層と、を有する電鋳型。
【請求項３９】
前記第２の導電層が、前記第２のネガ型感光性材料から所定距離離間して形成され、該第２のネガ型感光性材料に対して非接触状態で形成されている請求項３８に記載の電鋳型。
【請求項４０】
前記所定距離は、前記第２のネガ型感光性材料の厚みに基づいて設定されている請求項３９に記載の電鋳型。
【請求項４１】
前記第２の導電層が、前記第１の貫通孔の開口端から一定距離離間した状態で形成されている請求項３８から４０のいずれか一項に記載の電鋳型。
【請求項４２】
導電性基板の上面に第１のポジ型感光性材料を形成する工程と、
前記第１のポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第１のポジ型感光性材料を露光する工程と、
前記第１のポジ型感光性材料上面にネガ型感光性材料を形成する工程と、
前記ネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ネガ型感光性材料を露光する工程と、
前記ネガ型感光性材料を現像し、前記ネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、
前記ネガ型感光性材料の未露光領域の除去によって露出した前記第１のポジ型感光性材料及び前記ネガ型感光性材料の上面に導電層を成膜する工程と、
前記ネガ型感光性材料と前記ネガ型感光性材料の上面に形成された前記導電層を除去する工程と、
前記ネガ型感光性材料の除去によって露出した前記第１のポジ型感光性材料の上面及び前記導電層の上面に第２のポジ型感光性材料を形成する工程と、
前記第２のポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のポジ型感光性材料を露光する工程と、
前記第１のポジ型感光性材料及び前記第２のポジ型感光性材料を現像し、前記第１のポジ型感光性材料の露光領域及び前記第２のポジ型感光性材料の露光領域を除去する工程と、を有する電鋳型の製造方法。
【請求項４３】
前記第２のポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のポジ型感光性材料を露光する工程において、
前記第２のポジ型感光性材料のうち、前記第１のポジ型感光性材料の露光領域の上方に位置する部分を、少なくとも該露光領域よりも広い範囲に亘って露光する請求項４２に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項４４】
導電性基板の上面にポジ型感光性材料を形成する工程と、
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料を露光する工程と、
前記ポジ型感光性材料上面に第１のネガ型感光性材料を形成する工程と、
前記第１のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第１のネガ型感光性材料を露光する工程と、
前記第１のネガ型感光性材料を現像し、前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、
前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域の除去によって露出した前記ポジ型感光性材料及び前記第１のネガ型感光性材料の上面に導電層を成膜する工程と、
前記第１のネガ型感光性材料と前記第１のネガ型感光性材料の上面に形成された前記導電層を除去する工程と、
前記導電層と前記第１のネガ型感光性材料の除去によって露出した前記ポジ型感光性材料の上面及び前記導電層の上面に第２のネガ型感光性材料を形成する工程と、
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程と、
前記ポジ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料を現像し、前記ポジ型感光性材料の露光領域及び前記第２のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、を有する電鋳型の製造方法。
【請求項４５】
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程において、
前記マスクパターンを、少なくとも前記ポジ型感光性材料の露光領域よりも広い範囲に亘って覆うように該露光領域の上方に配置させ、
前記第２のネガ型感光性材料のうち、前記マスクパターンで覆われた領域を未露光としつつ、該マスクパターンで覆われていない部分を露光する請求項４４に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項４６】
導電性基板の上面に第１のネガ型感光性材料を形成する工程と、
前記第１のネガ型感光性材料上面にポジ型感光性材料を形成する工程と、
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料及び前記第１のネガ型感光性材料を同時に露光する工程と、
前記ポジ型感光性材料を現像し、前記ポジ型感光性材料の露光領域を除去する工程と、
前記ポジ型感光性材料の露光領域の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料及び前記ポジ型感光性材料の上面に導電層を成膜する工程と、
前記ポジ型感光性材料と前記ポジ型感光性材料の上面に形成された前記導電層を除去する工程と、
前記導電層と前記ポジ型感光性材料の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料の上面及び前記導電層の上面に第２のネガ型感光性材料を形成する工程と、
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程と、
前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料を現像し、前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域及び前記第２のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、を有する電鋳型の製造方法。
【請求項４７】
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程において、
前記第２のネガ型感光性材料のうち前記導電層に接する面の上部の一部を露光する請求項４６に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項４８】
基板の上面に第１の導電層を成膜する工程と、
前記第１の導電層の上面に第１のネガ型感光性材料を形成する工程と、
第１のネガ型感光性材料上面にポジ型感光性材料を形成する工程と、
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料及び前記第１のネガ型感光性材料を同時に露光する工程と、
前記ポジ型感光性材料を現像し、前記ポジ型感光性材料の露光領域を除去する工程と、
前記ポジ型感光性材料の露光領域の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料及び前記ポジ型感光性材料の上面に第２の導電層を成膜する工程と、
前記ポジ型感光性材料と前記ポジ型感光性材料の上面に形成された第２の導電層を除去する工程と、
前記第２の導電層と前記ポジ型感光性材料の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料の上面及び前記第２の導電層の上面に第２のネガ型感光性材料を形成する工程と、
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程と、
前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料を現像し、前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域及び前記第２のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、を有する電鋳型の製造方法。
【請求項４９】
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程において、
前記第２のネガ型感光性材料のうち前記第２の導電層に接する面の上部の一部を露光する請求項４８に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項５０】
前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程において、
前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンより大きいマスクパターンを前記第２のネガ型感光性材料の前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域に接する面と反対の面の上方に配置する請求項４８または４９に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項５１】
前記導電性基板の厚さが１００μｍ以上、１０ｍｍ以下であり、前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料の厚さが１μｍ以上、５ｍｍ以下である請求項４６に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項５２】
前記基板の厚さが１００μｍ以上、１０ｍｍ以下であり、前記第１の導電層の厚さが５nm以上、１０μｍ以下であり、前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料の厚さが１μｍ以上、５ｍｍ以下である請求項４８に記載の電鋳型の製造方法。
【請求項５３】
前記ポジ型感光性材料の厚さが、１μｍ以上、２０μｍ以下である請求項４６から５２のいずれか一項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】
本願発明は微細部品の型とその製造方法及び微細部品の製造方法、特に多段構造を有する電鋳部品の型とその製造方法及び電鋳部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の多段の電鋳型は、基板によって形成された底部と、基板上面にレジスト剤によって形成された側壁からなる凹部を有し、電鋳方法によって凹部に形成した一層目の部品上に２層目の型を形成することで多段形状を得ていた。そのため、従来の電鋳型と電鋳部品の製造方法においては、部品が有する段差数に応じて一層ずつ型と部品の層を形成する必要があった。
【０００３】
図２１に従来の電鋳部品及び電鋳型の製造方法を示す。図２１（ａ）でまず基板１’の表面にレジスト材３ａ’を形成し、その上面に部品の一層目のパターンが形成されたフォトマスク４ａ’を設置し、露光を行う。同図（ｂ）で現像によりレジスト材３ａ’の露光部分の除去を行う。同図（ｃ）で現像によって形成された領域に電鋳を行い、部品の一層目１００ａ’を形成させた後、同図（ｄ）でレジスト材３ａ’及びフォトマスク４ａ’の除去を行う。次に同図（ｅ）で形成された部品１００ａ’を覆うようにレジスト材３ｂ’を形成し、その上面に部品の二層目のパターンが形成されたフォトマスク４ｂ’を設置し、露光を行う。同図（ｆ）で現像によりレジスト材３ｂ’の露光部分の除去を行う。同図（ｇ）で現像によって形成された領域に電鋳を行い、部品の二層目１００ｂ’を形成させ、同図（ｈ）でレジスト材３ｂ’及びフォトマスク４ｂ’の除去を行い、部品１００’を完成させていた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−１５１２６号公報（第４頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、以上に述べたような電鋳型とその製造方法によれば、部品が有する段差数に応じて、部品と電鋳型を一層づつ製造する必要があった。
【０００５】
また、電鋳により析出する部品の層は高さ制御が困難であるため表面が均一にならない。表面が不均一かつ段差部を有する部品の層の上面に次の層の型及び部品を形成するため、次の層の型及び部品の形成が困難であると共に高さの制御も困難であった。研磨工程によって、一段ずつ電鋳型の厚さを制御することも可能であるが、研磨による研磨かすが電鋳型やレジストの上に残るため、後工程での高さ制御が困難である。また、電鋳を複数回に分けて実施すると、各層の界面での密着力が弱くなり、電鋳物の強度が低下したり、各電鋳工程での電鋳物の応力が異なることによって、電鋳物の形状が変化してしまうという問題も有していた。
【０００６】
本願発明は、このような従来の電鋳型とその製造方法及び電鋳部品の製造方法が有していた問題を解決しようとするものであり、高さ制御が可能な電鋳型を製造すると共に一度の電鋳工程で所望の部品を製造することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明の電鋳型の製造方法は、導電性基板の上面に第１のネガ型感光性材料を形成する工程と、第１のネガ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介して第１のネガ型感光性材料を露光する工程と、第１のネガ型感光性材料上面にポジ型感光性材料を形成する工程と、ポジ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介してポジ型感光性材料を露光する工程と、ポジ型感光性材料を現像し、ポジ型感光性材料の露光領域を除去する工程と、ポジ型感光性材料の露光領域の除去によって露出した第１のネガ型感光性材料及びポジ型感光性材料の上面に導電層を成膜する工程と、ポジ型感光性材料とポジ型感光性材料の上面に形成された導電層を除去する工程と、導電層とポジ型感光性材料の除去によって露出した第１のネガ型感光性材料の上面及び導電層の上面に第２のネガ型感光性材料を形成する工程と、第２のネガ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介して第２のネガ型感光性材料を露光する工程と、第１のネガ型感光性材料及び第２のネガ型感光性材料を現像し、第１のネガ型感光性材料の未露光領域及び第２のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、を有する。
【０００８】
また、本願発明の電鋳型の製造方法は、基板の上面に第１の導電層を成膜する工程と、第１の導電層の上面に第１のネガ型感光性材料を形成する工程と、第１のネガ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介して第１のネガ型感光性材料を露光する工程と、第１のネガ型感光性材料上面にポジ型感光性材料を形成する工程と、ポジ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介してポジ型感光性材料を露光する工程と、ポジ型感光性材料を現像し、ポジ型感光性材料の露光領域を除去する工程と、ポジ型感光性材料の露光領域の除去によって露出した第１のネガ型感光性材料及びポジ型感光性材料の上面に第２の導電層を成膜する工程と、ポジ型感光性材料とポジ型感光性材料の上面に形成された第２の導電層を除去する工程と、第２の導電層とポジ型感光性材料の除去によって露出した第１のネガ型感光性材料の上面及び第２の導電層の上面に第２のネガ型感光性材料を形成する工程と、第２のネガ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介して第２のネガ型感光性材料を露光する工程と、第１のネガ型感光性材料及び第２のネガ型感光性材料を現像し、第１のネガ型感光性材料の未露光領域及び第２のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、を有する。
【０００９】
また、本願発明の電鋳型の製造方法は、導電性基板の上面に第１のポジ型感光性材料を形成する工程と、第１のポジ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介して第１のポジ型感光性材料を露光する工程と、第１のポジ型感光性材料上面にネガ型感光性材料を形成する工程と、ネガ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介してネガ型感光性材料を露光する工程と、ネガ型感光性材料を現像し、ネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、ネガ型感光性材料の未露光領域の除去によって露出した第１のポジ型感光性材料及びネガ型感光性材料の上面に導電層を成膜する工程と、ネガ型感光性材料とネガ型感光性材料の上面に形成された導電層を除去する工程と、ネガ型感光性材料の除去によって露出した第１のポジ型感光性材料の上面及び導電層の上面に第２のポジ型感光性材料を形成する工程と、第２のポジ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介して第２のポジ型感光性材料を露光する工程と、第１のポジ型感光性材料及び第２のポジ型感光性材料を現像し、第１のポジ型感光性材料の露光領域及び第２のポジ型感光性材料の露光領域を除去する工程と、を有する。
【００１０】
また、本願発明の電鋳型の製造方法は、導電性基板の上面にポジ型感光性材料を形成する工程と、ポジ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介してポジ型感光性材料を露光する工程と、ポジ型感光性材料上面に第１のネガ型感光性材料を形成する工程と、第１のネガ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介して第１のネガ型感光性材料を露光する工程と、第１のネガ型感光性材料を現像し、第１のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、第１のネガ型感光性材料の未露光領域の除去によって露出したポジ型感光性材料及び第１のネガ型感光性材料の上面に導電層を成膜する工程と、第１のネガ型感光性材料と第１のネガ型感光性材料の上面に形成された導電層を除去する工程と、導電層と第１のネガ型感光性材料の除去によって露出したポジ型感光性材料の上面及び導電層の上面に第２のネガ型感光性材料を形成する工程と、第２のネガ型感光性材料上方に配置したフォトマスクパターンを介して第２のネガ型感光性材料を露光する工程と、ポジ型感光性材料及び第２のネガ型感光性材料を現像し、ポジ型感光性材料の露光領域及び第２のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、を有する。
【００１１】
また、本願発明の電鋳型の製造方法は、導電性基板の上面に第１のネガ型感光性材料を形成する工程と、前記第１のネガ型感光性材料上面にポジ型感光性材料を形成する工程と、前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料及び前記第１のネガ型感光性材料を同時に露光する工程と、前記ポジ型感光性材料を現像し、前記ポジ型感光性材料の露光領域を除去する工程と、前記ポジ型感光性材料の露光領域の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料及び前記ポジ型感光性材料の上面に導電層を成膜する工程と、前記ポジ型感光性材料と前記ポジ型感光性材料の上面に形成された前記導電層を除去する工程と、前記導電層と前記ポジ型感光性材料の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料の上面及び前記導電層の上面に第２のネガ型感光性材料を形成する工程と、前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程と、前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料を現像し、前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域及び前記第２のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、を有する。
【００１２】
また、本願発明の電鋳型の製造方法は、基板の上面に第１の導電層を成膜する工程と、前記第１の導電層の上面に第１のネガ型感光性材料を形成する工程と、第１のネガ型感光性材料上面にポジ型感光性材料を形成する工程と、前記ポジ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記ポジ型感光性材料及び前記第１のネガ型感光性材料を同時に露光する工程と、前記ポジ型感光性材料を現像し、前記ポジ型感光性材料の露光領域を除去する工程と、前記ポジ型感光性材料の露光領域の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料及び前記ポジ型感光性材料の上面に第２の導電層を成膜する工程と、前記ポジ型感光性材料と前記ポジ型感光性材料の上面に形成された第２の導電層を除去する工程と、前記第２の導電層と前記ポジ型感光性材料の除去によって露出した前記第１のネガ型感光性材料の上面及び前記第２の導電層の上面に第２のネガ型感光性材料を形成する工程と、前記第２のネガ型感光性材料上方に配置したマスクパターンを介して前記第２のネガ型感光性材料を露光する工程と、前記第１のネガ型感光性材料及び前記第２のネガ型感光性材料を現像し、前記第１のネガ型感光性材料の未露光領域及び前記第２のネガ型感光性材料の未露光領域を除去する工程と、を有する。
【００１３】
本願発明の電鋳型は、導電性基板と、導電性基板の上面に形成され、厚み方向に第１の貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、第１のネガ型感光性材料の導電性基板に接する面の反対の面の一部に形成された導電層と、導電層の第１のネガ型感光性材料と接する面の反対の面の一部に形成され、第１のネガ型感光性材料の上面のうち第１の貫通孔の開口面を含む面の上方に第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、を有する。
【００１４】
また、本願発明の電鋳型は、基板上に形成された第１の導電層と、第１の導電層の基板に接する面の反対の面に形成され、厚み方向に第１の貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、第１のネガ型感光性材料の第１の導電層に接する面の反対の面の一部に形成された第２の導電層と、第２の導電層の第１のネガ型感光性材料と接する面の反対の面の一部に形成され、第１のネガ型感光性材料の上面のうち第１の貫通孔の開口面を含む面の上方に第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、を有する。
【００１５】
また、本願発明の電鋳型は、導電性基板と、導電性基板の上面に形成され、厚み方向に第１の貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、第１のネガ型感光性材料の上面の一部に形成され、第１の貫通孔の上方に厚み方向に貫通した第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、第２の貫通孔内かつ第１のネガ型感光性材料の上面に形成された導電層と、を有する。
【００１６】
また、本願発明の電鋳型は、基板と、基板の上面に形成された第１の導電層と、第１の導電層の上面に形成され、厚み方向に貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、第１のネガ型感光性材料の上面の一部に形成され、第１の貫通孔の上方に厚み方向に貫通した第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、第２の貫通孔内かつ第１のネガ型感光性材料の上面に形成された第２の導電層と、を有する。
【００１７】
本願発明の電鋳部品の製造方法は、導電性基板と、導電性基板の上面に形成され、厚み方向に第１の貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、第１のネガ型感光性材料の導電性基板に接する面の反対の面の一部に形成された導電層と、導電層の第１のネガ型感光性材料と接する面の反対の面の一部に形成され、第１のネガ型感光性材料の上面のうち第１の貫通孔の開口面を含む面の上方に第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、を有する電鋳型を電鋳液に浸す工程と、導電性基板に電圧を印加する工程と、導電性基板の露出した面上に金属を析出させる工程と、析出した金属の一部を導電層に接触させ、導電層に電圧を印加する工程と、析出した金属の露出した面上及び導電層の露出した面上に金属を析出させる工程と、を有する。
【００１８】
また、本願発明の電鋳部品の製造方法は、基板上に形成された第１の導電層と、第１の導電層の基板に接する面の反対の面に形成され、厚み方向に第１の貫通孔を有する第１のネガ型感光性材料と、第１のネガ型感光性材料の第１の導電層に接する面の反対の面の一部に形成された第２の導電層と、第２の導電層の第１のネガ型感光性材料と接する面の反対の面の一部に形成され、第１のネガ型感光性材料の上面のうち第１の貫通孔の開口面を含む面の上方に第２の貫通孔を有する第２のネガ型感光性材料と、を有する電鋳型を電鋳液に浸す工程と、第１の導電層に電圧を印加する工程と、第１の導電層の露出した面上に金属を析出させる工程と、析出した金属の一部を第２の導電層に接触させ、第２の導電層に電圧を印加する工程と、析出した金属の露出した面上及び第２の導電層の露出した面上に金属を析出させる工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本願発明の電鋳型及びその製造方法は、多段の電鋳部品を製造する際に一層形成する毎に電鋳型の側壁を形成するレジストを除去することで、形成した部品の層の上に次の層を形成するための型を形成することなく、ネガレジストを形成し露光を行い、各段のネガレジストを多層に重ねてから現像を行うことで、各段差部の底部に導電層を有する多段の電鋳型を製造する。そのため各段を形成する毎に電鋳を行う必要がなくなり、一度の電鋳工程で所望の部品を製造することができる。
【００２０】
また、形成過程の部品の層の上に次の層のためのレジストを形成することなく型を製造するため、高さ制御が可能な型を製造することができると共に、電鋳部品の層と層の界面が不均一になることや高さが不均一になることを防止することができる。
【００２１】
また、下層のレジストと上層のレジストが接する部分を有するように導電層を下層のレジスト表面に形成した場合、親和性を有するレジスト同士が接する部分の密着度が高くなるため、強固な接続をすることができる。よって、電鋳型として強度の高い型を得ることができる。
【００２２】
また更に、一つの基板上に複数の凹部を有するように型を形成し、各凹部に対して設けられた導電層が、他の凹部に対して設けられた導電層と分断されて設けられている場合、各凹部が独立して電鋳物を析出させるため、均一な電鋳部品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本願発明の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は本願発明の第１の実施形態に係る電鋳型１０１及びその製造方法を説明する図である。
まず、図１（ａ）において、基板１の上面に導電層２を形成し、次に導電層２の上面にフォトレジスト３を形成した後、後述する可溶部３ｂとなる未露光域を形成する部分の上方に、フォトマスク（マスクパターン）４ａを位置あわせし、紫外光２０ａを照射して露光を行い、露光域である不溶部３ａと未露光域である可溶部３ｂを形成する。
【００２４】
基板１の厚さは、１００μｍから１０ｍｍ程度であり、後述する電鋳工程や研磨工程などにおいて電鋳型１０１の強度が保てる厚さであれば良い。導電層２の厚さは、５ｎｍ〜１０μｍ程度であり、後述する電鋳工程において導通がとれる厚さであれば良い。フォトレジスト３の厚さは、１μｍ〜５ｍｍであり、作製する電鋳物の１段目の厚さとほぼ同じである。基板１の材料は、ガラスやシリコンなどのシリコンプロセスで一般的に用いられる材料や、ステンレススチールやアルミなどの金属材料を用いる。また、導電層２の材料は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）などであり、導電層２と基板１の間に導電層２の密着力を強くするためのアンカーメタル（図示しない）としてクロム（Ｃｒ）やチタン（Ｔｉ）などを形成しても良い。なお、基板１の材料が金属の場合、導電層２は、必ずしも必要ではない。フォトレジスト３は、ネガ型のフォトレジストを用いる。
【００２５】
また、フォトレジスト３は、化学増幅型のフォトレジストでも良い。高アスペクト比な構造を作製する場合、フォトレジスト３は、エポキシ系の樹脂をベースとする化学増幅型のフォトレジストを用いるのが望ましい。また、フォトレジスト３は、後述する光吸収体１０の現像工程において、光吸収体１０の現像液に不溶のものを用いる。導電層２の形成方法は、スパッタ法や真空蒸着法などである。フォトレジスト３の形成方法は、スピンコート、ディップコート、スプレーコートや、シート状のフォトレジストフィルムを基板１に貼り付けても良い。また、シート状のフォトレジストフィルムを複数枚重ね合わせて所望の厚さのフォトレジスト３としても良い。不溶部３ａと可溶部３ｂとを形成するために、紫外光をフォトマスクを通して露光する。また、フォトレジスト３が化学増幅型の場合、露光した後にＰＥＢ（Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｂａｋｅ）を行う。
【００２６】
次に、図１（ｂ）において、図１（ａ）で説明した工程の後、現像を行わずに、光吸収体（ポジ型感光性材料）１０を形成する。次に、フォトマスク（マスクパターン）４ｂをフォトレジスト３のうち、可溶部３ｂの上方を覆い不溶部３ａの上方に掛かるように位置合わせして配置する。
つまり、フォトレジスト３上方に配置したフォトマスク４ａより大きいフォトマスク４ｂを、光吸収体１０のフォトレジスト３の未露光領域に接する面と反対の面の上方に配置する。より具体的には、光吸収体１０のうち、フォトレジスト３の未露光領域と露光領域の境界と接する面と反対の面の上方を覆うようにフォトマスク４ｂを配置する。またこの際、フォトレジスト３の上面の未露光領域と露光領域との境界から露光領域に向かって、１μｍ以上、５００μｍ以下の面と接する面と反対の面の上方を覆うようにフォトレジスト３を配置する。    
【００２７】
そして、フォトマスク４ｂの配置後、フォトマスク４ｂの上方より光を照射し、このフォトマスク４ｂを通して光吸収体１０に紫外光２０ｂを照射する。このとき、可溶部３ｂ上方は、フォトマスク４ｂに覆われているため、紫外光２０ｂが照射されない。
なお、光吸収体１０の厚さは、後述する電極形成工程での電極の厚さよりも厚ければ良く、２０μｍ以下である。光吸収体１０は、ポジ型のフォトレジストを用い、ノボラック系樹脂のポジ型レジストを用いる。光吸収体１０の形成方法は、スピンコートやスプレーコートである。
【００２８】
次に、図１（ｃ）において光吸収体１０の現像を行い、露光された部分を除去する。光吸収体１０の現像は、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を含有するアルカリ性の現像液をもちいる。現像を行った後、光吸収体１０は可溶部３ｂの上面を覆い不溶部３ａの上面の一部に掛かるように形成されている。
【００２９】
次に、図１（ｄ）において導電層５を不溶部３ａの上面及び光吸収体１０の上面に形成する。導電層５の厚さは、５ｎm〜１０μｍ程度であり、後述する電鋳工程において導通がとれる厚さであれば良い。導電層５の材料は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）などであり、フォトレジスト３と導電層５の間に導電層２の密着力を強くするためのアンカーメタル（図示しない）としてクロム（Ｃｒ）やチタン（Ｔｉ）などを形成しても良い。また、導電層５の形成方法は、スパッタ法や真空蒸着法などの気相堆積法や、無電解メッキなどのウエット法を用いる。
【００３０】
なお、光吸収体１０が無い場合でスパッタ法を用いて導電層５を形成する場合、プラズマを用いた工程であるため、可溶部３ｂにも紫外光が照射され、後述する現像工程において、可溶部３ｂが不溶となってしまう。しかしながら、本願発明では、光吸収体１０を可溶部３ｂ上に形成しているため、導電層５をスパッタ法で形成する際に、紫外光が光吸収体１０によって吸収され、可溶部３ｂには、紫外光が照射されない。また、光吸収体１０は、ポジ型のフォトレジストであるため、紫外光が照射されると溶けやすくなる性質を有している。したがって、後述するリフトオフ工程において光吸収体１０は、容易に除去できる。
【００３１】
次に、図１（ｅ）において、アルカリ性の現像液中で光吸収体１０を除去するとともに、光吸収体１０上の導電層５を除去する。これにより、電極５ａがパターニングされる。
この工程で用いるアルカリ性の現像液は、図１（ｃ）で説明した現像液の濃度と同等かもしくは同等以上のものを用い、好ましくは２倍以上濃度のものを用いる。
【００３２】
次に、図１（ｆ）において、電極５ａの上面及び図１（ｅ）の工程で露出した可溶部３ｂの上面と不溶部３ａの上面にフォトレジスト６を形成する。次に、フォトマスク（マスクパターン）４ｃを可溶部３ｂの上方を覆い、不溶部３ａにかかるように位置あわせする。つまり、フォトレジスト６のうち、導電層５に接する面の上部の一部を露光するようにフォトマスク４ｃを配置する。より具体的には、光吸収体１０上方に配置したフォトマスク４ｂよりも大きいフォトマスク４ｃを、フォトレジスト３の未露光領域に接する面と反対の面の上方に位置するように配置する。
そして、フォトマスク４ｃを配置した後、紫外光２０ａを照射して露光を行い不溶部６ａと可溶部６ｂとを形成する。
【００３３】
なお、フォトレジスト６の厚さは、１μｍ〜５ｍｍ程度であり、作製する電鋳物の２段目の厚さとほぼ同じである。フォトレジスト６は、ネガ型のフォトレジストを用いる。また、フォトレジスト６は、化学増幅型のフォトレジストでも良い。高アスペクト比な構造を作製する場合、フォトレジスト６は、エポキシ系の樹脂をベースとする化学増幅型のフォトレジストを用いるのが望ましい。なお、フォトレジスト６の材料は、後述する現像工程で同一の現像液で現像できるため、フォトレジスト３と同じである方が望ましいが、フォトレジスト３と別の材料であっても良い。フォトレジスト６の形成方法は、スピンコート、ディップコート、スプレーコートや、シート状のフォトレジストフィルムを導電層５の上に貼り付けても良い。また、シート状のフォトレジストフィルムを複数枚重ね合わせて所望の厚さのフォトレジスト６としても良い。不溶部６ａと可溶部６ｂとを形成するために、紫外光２０ａをフォトマスク４ｃを通して露光する。また、フォトレジスト６が化学増幅型の場合、露光した後にＰＥＢ（Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｂａｋｅ）を行う。
【００３４】
次に、図１（ｇ）において、現像を行い可溶部３ｂおよび６ｂを除去する。現像は、フォトレジスト３およびフォトレジスト６を有する図１（ｆ）の基板を現像液中に漬けて実施する。
【００３５】
以上の工程によって、基板１上に形成された第１の導電層２と、第１の導電層２の基板１に接する面の反対の面に形成され、厚み方向に貫通孔２４を有する第１のネガ型感光性材料３と、第１のネガ型感光性材料３の第１の導電層２に接する面の反対の面の一部に形成された第２の導電層５と、第２の導電層５の第１のネガ型感光性材料３と接する面の反対の面の一部に形成され、第１のネガ型感光性材料３の上面のうち第１の貫通孔２４の開口面を含む面の上方に第２の貫通孔２５を有する第２のネガ型感光性材料６と、を有する電鋳型１０１が得られる。
【００３６】
また、第２の貫通孔２５は、フォトレジスト３の上面のうち、第１の貫通孔２４の開口面の端部を含む面の上方に形成されている。つまり、第２の貫通孔２５を上方から見たときに、該第２の貫通孔２５内に第１の貫通孔２４が位置するような位置関係になっている。また、フォトマスク４ｂを配置する際に、可溶部３ｂの上方を覆うと共に、不溶部３ａの一部にかかるように配置したので、導電層５が第１の貫通孔２４を形成する面と離間して形成された端部を有するように形成される。つまり、図４（図１で示すＡ部分の拡大図）に示すように、不溶部３ａ上の電極５ａは、不溶部３ａの端面よりも後退した形状となる。なお、電極５ａの後退部の幅Ｗ５は、１μｍ以上である。
【００３７】
感光性材料の組み合わせとしては、上述したようにフォトレジスト３及びフォトレジスト６がネガ型のフォトレジスト、光吸収体１０がポジ型のフォトレジストであることが好ましい。なぜならば、図１（ｂ）の光吸収体１０の露光において、可溶部３ｂの部分は露光されず、また図１（ｄ）の導電層５の形成においても、紫外光が光吸収体１０によって吸収されて可溶部３ｂは感光しない。図１（ｆ）のフォトレジスト６の露光においてもやはり可溶部３ｂの部分は露光されない。従って、露光がなされたフォトレジストが、後の露光工程の影響を受けることがない。
【００３８】
上述した感光性材料の組み合わせ以外に、フォトレジスト３及びフォトレジスト６をネガ型のフォトレジストからポジ型のフォトレジストに、光吸収体１０をポジ型のフォトレジストからネガ型のフォトレジストに代えても実施可能である。
【００３９】
また、フォトレジスト３をネガ型のフォトレジストからポジ型のフォトレジストに、光吸収体１０をポジ型のフォトレジストからネガ型のフォトレジストに代えても実施可能である。
【００４０】
図２は、上記製造方法により製造された電鋳型１０１を用いて電鋳部品１００を形成する際の電鋳方法を説明する図である。
電鋳漕２１に電鋳液２２が満たされており、電鋳液２２に、電鋳型１０１と電極２３が浸されている。電鋳液２２は、析出させる金属によって異なるが、たとえば、ニッケルを析出させる場合、スルファミン酸ニッケル水和塩を含む水溶液を使用する。また、電極２３の材料は、析出させたい金属とほぼ同一の材料であり、ニッケルを析出させる場合は、ニッケルとし、ニッケル板や、チタンバスケットにニッケルボールを入れたものを電極２３として用いる。
【００４１】
なお、本願発明の製造方法で析出する材料は、ニッケルに限定されるわけではない。銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）等、電鋳可能な材料すべてに適用可能である。電鋳型１０１の導電層２は、電源Ｖに接続されている。電源Ｖの電圧によって、導電層２を通して電子が供給されることによって、導電層２から徐々に金属が析出する。析出した金属は、基板１の厚さ方向に成長する。
【００４２】
図３は、本願発明の第１の実施形態に係る電鋳型１０１を用いて電鋳部品１００を作製する工程を説明する図である。
【００４３】
図３（ａ）において図２で説明した電鋳方法によって露出した導電層２の上面から電鋳物（金属）１００ａを析出させる。このとき、電極５ａには電流が流れないため、電極５ａ上には電鋳物１００ａは、析出しない。
【００４４】
次に、図３（ｂ）において、不溶部３ａの厚さだけ電鋳物１００ａを成長させ、更に電極５ａに触れるまで電鋳物１００ａを成長させる。この際、不溶部３ａの厚さに電鋳物１００ａが成長するまでは、電極５ａに電流が流れないため、電極５ａ上には、電鋳物１００ａは析出しない。しかしながら、電極５ａと電鋳物１００ａとが、図３（ｂ）に示すように接触すると、電極５ａにも電流が流れ始めるため、電極５ａ上にも電鋳物１００ａが析出し始める。ここで、電極５ａに電鋳物１００ａが接触した瞬間に、電流密度が一定となるように電源の電圧や電流を変化させても良い。
【００４５】
次に、図３（ｃ）において、所望の厚さまで電鋳物１００ａを析出させる。所望の厚さまで電鋳物１００ａを析出させた後、研磨工程によって電鋳物１００ａの厚さを揃える。
なお、電鋳工程において、電鋳物１００ａの厚さ制御が可能である場合、研磨工程を行わなくても良い。
【００４６】
次に、図３（ｄ）において、電鋳型１０１から電鋳物１００aを取り出して、電鋳部品１００を得る。電鋳物１００ａの取り出しは、不溶部３ａおよび不溶部６ａを有機溶剤で溶かしたり、電鋳物１００ａに基板１から分離するような力を加えて物理的に引きはがしてもよい。また、型を再利用しない場合は型を破壊して電鋳物１００ａを取り出しても良い。
導電層２および電極５ａが電鋳物１００ａに付着している場合、ウエットエッチングや研磨などの方法を用いて除去する。なお、部品の機能上、導電層２や電極５ａがついていても問題がない場合、導電層２や電極５ａは、除去しなくても良い。また、導電層２や電極５ａが部品の機能上必要である場合、導電層２や電極５ａは除去しない。
【００４７】
〔第２の実施形態〕
図５は、本願発明の第２の実施形態に係る電鋳型１０２及びその製造方法を説明する図である。なお、この第２の実施形態においては、第１の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００４８】
まず、図５（ａ）において、基板１の上面に導電層２を形成し、次に導電層２の上面にフォトレジスト３を形成した後、可溶部３ｂを形成する部分の上方にフォトマスク４ａを位置あわせし、紫外光２０ａを照射して露光を行い、不溶部３ａと可溶部３ｂとを形成する。ここでフォトレジスト３はネガ型のフォトレジストを用いている。
【００４９】
次に、図５（ｂ）において、図５（ａ）で説明した工程の後、現像を行わずに、光吸収体１０を形成する。本実施例においては、光吸収体１０はポジ型のフォトレジストを用いている。次に、フォトマスク４ｂをフォトレジスト３のうち、可溶部３ｂの上方を覆い不溶部３ａの上方に掛かるように位置合わせをし、フォトマスク４ｂの上方より紫外光２０ｂを照射し、このフォトマスク４ｂを通して、光吸収体１０に紫外光２０ｂを照射する。このとき、可溶部３ｂ上方はフォトマスクに覆われているため、紫外光２０ｂが照射されない。
【００５０】
次に、図５（ｃ）において光吸収体１０の現像を行い、露光された部分を除去する。光吸収体１０の現像は、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を含有するアルカリ性の現像液をもちいる。現像を行った結果、光吸収体１０は可溶部３ｂの上面を覆い不溶部３ａの上面の一部に掛かるように形成されている。
【００５１】
次に、図５（ｄ）において導電層５を不溶部３ａの上面及び光吸収体１０の上面に形成する。次に、図５（ｅ）において、アルカリ性の現像液中で光吸収体１０を除去するとともに、光吸収体１０上の導電層５を除去する。
【００５２】
次に、図５（ｆ）において、電極５ａの上面及び図５（ｅ）の工程で露出した可溶部３ｂの上面と不溶部３ａの上面の一部にフォトレジスト６を形成する。本実施例においては、フォトレジスト６はネガ型のフォトレジストを用いている。次に、このフォトレジスト６の可溶部を形成する部分の上方にフォトマスク４ｃを位置あわせし、露光を行い不溶部６ａと可溶部６ｂ、フォトレジスト６と可溶部３ｂを貫いて形成される不溶部７ａを形成する。次に、図５（ｇ）において、２回目の露光工程で貫通パターンの不溶部７ａを形成することで、一層目と２層目における位置ずれのない貫通パターン７ａを形成できる。
【００５３】
以上の工程によって、第１の実施形態にて得られる電鋳型１０１と同様かつ、貫通孔２４、２５に貫通パターン７ａが形成された電鋳型１０２が得られ、この電鋳型１０２を用いて電鋳部品を形成した場合、中央に各段に同軸の空洞部が形成される。
【００５４】
〔第３の実施形態〕
図６は、本願発明の第３の実施形態に係る電鋳型１０３およびその製造方法を説明する図である。なお、この第３の実施形態においては、第１の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００５５】
まず、図６（ａ）において、基板１の上面に導電層２を形成し、次に導電層２の上面にフォトレジスト３を形成した後、可溶部３ｂとなる未露光域を形成する部分の上方にフォトマスク４ａを位置あわせし、紫外光２０ａを照射して露光を行い、露光域である不溶部３ａと未露光域である可溶部３ｂを形成する。本実施例においては、フォトレジスト３はネガ型のフォトレジストを用いている。
【００５６】
次に、図６（ｂ）において、フォトレジスト３の上面に光吸収体１０を形成する。本実施例においては、光吸収体１０はポジ型のフォトレジストを用いている。そして、可溶部３ｂが感光しないように、フォトマスク（第１のマスクパターン）４ｂａを可溶部３ａの領域を覆い、かつ不溶部３ａの領域にも掛かるように位置合わせをして光吸収体１０の上方に配置する。なお、フォトマスク４ｂａは、可溶部３ｂの領域のみを覆うように配置しても良いし、可溶部３ｂの領域を完全に覆わずに配置しても良い。
【００５７】
また、フォトレジスト３のうち、後述する工程でフォトレジスト６の不溶部６ａを形成する領域に形成された光吸収体１０が感光しないように、フォトマスク（第２のマスクパターン）４ｂｂを光吸収体１０の上方に配置する。この際、フォトマスク４ｂｂは、後述する不溶部６ａを形成する領域を覆い、且つ、不溶部６ａを形成しない領域にかかるように、フォトマスク４ｂａから離間した位置に配置している。なお、フォトマスク４ｂａは、不溶部６ａを形成する領域のみを覆うように配置しても良いし、不溶部６ａを形成する領域を完全に覆わずに配置してもよい。
次に、フォトマスク４ｂａ及び４ｂｂの上方より紫外光２０ｂを照射し、このフォトマスク４ｂａと４ｂｂとを介して、光吸収体１０に紫外光２０ｂを照射する。このとき、可溶部３ｂ上方はフォトマスク４ｂａに覆われているため、紫外光２０ｂが照射されず、感光しない。
【００５８】
次に、図６（ｃ）において光吸収体１０の現像を行い、露光された部分が除去されて、光吸収体１０ａと１０ｂがフォトレジスト４の上面にパターニングされる。光吸収体１０ａは、フォトマスク４ｂａを可溶部３ｂの領域を覆い、かつ不溶部３ａの領域にも掛かるように配置したので、可溶部３ｂの上面を覆って形成され、不溶部３ａの上面の一部にも掛かるように形成される。
なお、フォトマスク４ｂａを可溶部３ｂの領域のみを覆うように配置した場合では、光吸収体１０ａは可溶部３ｂの上面に形成され、可溶部３ｂの領域を完全に覆わずに配置した場合では、光吸収体１０ａは可溶部３ｂと不溶部３ａの境界の内周までを覆って形成される。
【００５９】
一方、光吸収体１０ｂは、後述する工程のフォトレジスト６の不溶部６ａが形成される領域に形成される。光吸収体１０ｂは、フォトマスク４ｂｂが不溶部６ａを形成する領域を覆い、不溶部６ａを形成しない領域にもかかるように配置したので、後に不溶部６ａが形成される面を覆って形成され、不溶部６ａが形成されない面の一部にも掛かるように形成される。
なお、フォトマスク４ｂｂが、不溶部６ａを形成する領域のみを覆うように配置された場合では、光吸収体１０ｂは不溶部６ａを形成する面の上面に形成され、フォトマスク４ｂｂが、不溶部６ａを形成する領域を完全に覆わずに配置された場合では、光吸収体１０ｂは不溶部６ａを形成する面と形成しない面の境界から不溶部６ａを形成する面側に少し後退した部分までを覆って形成される。
【００６０】
次に、図６（ｄ）において導電層５を、図６（ｃ）の工程によって露出したフォトレジスト３の上面、及び光吸収体１０の上面に形成する。
次に、図６（ｅ）において、アルカリ性の現像液中で光吸収体１０ａ、１０ｂを除去するとともに、光吸収体１０ａ、１０ｂ上の導電層５を除去する。これにより、電極５ａがパターニングされる。この工程で用いるアルカリ性の現像液は、図６（ｃ）で説明した現像液の濃度と同等かもしくは同等以上のものを用い、好ましくは２倍以上濃度のものを用いる。
【００６１】
次に、図６（ｆ）において、電極５ａの上面及び図６（ｅ）の工程で露出したフォトレジスト３の上面にフォトレジスト６を形成する。そして、可溶部３ｂ及び電極５ａを覆い、電極５ａの形成されていない不溶部３ａの領域までかかるようにフォトマスク４ｃを配置する。フォトマスク４ｃは、電極５ａの可溶部３ｂ側の端部を覆うように配置すればよく、電極５ａの不溶部３ａ側の端部までの領域を覆うように配置しても良いし、電極５ａの領域を完全に覆わずに配置してもよい。本実施例においては、フォトレジスト６はネガ型のフォトレジストを用いている。
そして、フォトマスク４ｃの上方より紫外光２０ａを照射し、このフォトマスク４ｃを介して、フォトレジスト６に紫外光２０ａを照射して露光域である不溶部６ａと未露光域である可溶部６ｂとを形成する。
【００６２】
次に、図６（ｇ）において、現像を行い可溶部３ｂおよび６ｂを除去する。現像は、フォトレジスト３およびフォトレジスト６を有する図６（ｆ）の基板を現像液中に漬けて実施する。
【００６３】
以上の工程によって、基板１と、基板１の上面に形成された第１の導電層２と、第１の導電層２の上面に形成され、厚み方向に貫通孔２４を有する第１のネガ型感光性材料３と、第１のネガ型感光性材料３の上面の一部に形成され、第１の貫通孔２４の上方に厚み方向に貫通した第２の貫通孔２５を有する第２のネガ型感光性材料６と、第２の貫通孔２５内かつ前記第１のネガ型感光性材料３の上面に形成された第２の導電層５と、を有し、第２の導電層５が第２のネガ型感光性材料６に対して所定距離Ｗ６だけ離間して形成された電鋳型１０３を得る。
【００６４】
ここで図７は、図６で示されるＢ部分の拡大図である。第３の実施形態では図６（ｆ）の工程において、フォトマスク４ｃが可溶部３ｂ及び電極５ａを覆い、しかも電極５ａの形成されていない不溶部３ａの領域までかかるように配置されたため、電極５ａは図７で示すように不溶部６ａから所定距離Ｗ６だけ離間して配置される。
このように、不溶部６ａと接しないよう、不溶部６ａから離間して電極５ａを不溶部３ａの上面に形成した場合には、不溶部３ａと不溶部６ａとが直接的に接することになる。不溶部３ａと不溶部６ａとは、ともにフォトレジスト材料であるため親和性が高く、密着度が高くなる。したがって、不溶部３ａと不溶部６ａとを強固に接続することが可能になり、強度の高い電鋳型１０３を得ることができる。
【００６５】
また、第３の実施形態では図６（ｂ）の工程において、フォトマスク４ｂａを可溶部３ｂの領域を覆い、かつ不溶部３ａの領域にも掛かるように位置合わせをして光吸収体１０の上方に配置したため、電極５ａは図７で示すように、不溶部３ａの端面（即ち、第１の貫通孔２４の開口端）よりもＷ５だけ後退（一定距離Ｗ５離間した状態）して配置される。  
電極５ａの端部が不溶部３ａの端面と同一平面上にあった場合には、電極５ａの上面の端部に電界が集中して、その部分の電鋳物が肉厚に形成されてしまう恐れがあるが、不溶部３ａの端面よりもＷ５だけ後退して配置することによって、電解の集中を防ぐことができ、均一な厚さで成長させることができる。また、電極５ａの端部が不溶部３ａの端面よりも突出している場合には、電極５ａが応力によって湾曲したり、電鋳時に突出した電極５ａの下部に“す”ができてしまう恐れがあるが、不溶部３ａの端面よりもＷ５だけ後退して配置しているため、“す”の形成を防止することができる。
【００６６】
しかし、電極５ａは不溶部３ａ上に形成され、かつ露出した面を有していればよく、形成される位置は限定されない。従って電極５ａの一端が不溶部３ａの端面と同一平面にあっても、不溶部３ａの端面から突出していても構わない。また、もう一端が不溶部６ａと接していても構わない。
【００６７】
ここで、本実施形態の電鋳型１０３を、より具体的に説明する。例えば、図８〜図１０に示す歯車１３０を鋳造部品として製造する場合の電鋳型として説明を行う。
即ち、この場合の電鋳型１０３は、歯車１３０の周囲を囲むように外形が円状になるように形成されており、フォトレジスト６に形成された第２の貫通孔２５が、上面視したときに歯車１３０の外形形状になっている。また、フォトレジスト３に形成された第１の貫通孔２４は、複数の歯部１３１の先端側に段差１３１ａをつけることができるような形状とされている。
こうすることで、図１０及び図１１に示すように、各歯部１３１の先端が２段形状となって軽量化された歯車１３０を電鋳により製造することができ、歯車１３０を回転させたときに回転時の慣性モーメントを極力低減することができる。
【００６８】
このような歯車１３０を製造する場合の電鋳型１０３は、図１１に示す各歯部１３１を効率良く電鋳するために、図１２及び図１３に示すように、各歯部１３１の段差を造りだすためのフォトレジスト３上のそれぞれに、導電層５を分割してパターニングされた電極５ａが形成されている。この際、電極５ａは、フォトレジスト６から所定距離Ｗ６（例えば、１μｍ〜３０μｍ）だけ離間して形成され、フォトレジスト６に対して非接触状態となるように形成されている。また、この電極５ａは、第１の貫通孔２４の開口端２４ａからも、一定距離Ｗ５だけ離間するように形成されている。
【００６９】
つまり、電鋳型１０３を上面視したときに、図１２に示すように、露出しているフォトレジスト３のパターンよりも、平面的に一回り小さくなるように電極５ａがパターニングされた状態となっている。こうすることで、歯車１３０を電鋳により製造する際に、歯車１３０の外表面にライン状の“すじ”がついてしまうことを防止することができる。この点について、以下に詳細に説明する。
【００７０】
まず、図６（ｅ）及び図６（ｆ）に示されるように、本発明に係る製造方法としては、フォトレジスト３上に電極５ａをパターニングした後、該フォトレジスト３及び電極５ａ上にフォトレジスト６をさらに形成して、該フォトレジスト６をフォトマスク４ｃを利用して露光するという工程順番を採用している。
この際、仮に、図１４に示すように、フォトレジスト３上にパターニングされた電極５ａが、フォトレジスト６に接するように形成されている（図１４では、フォトレジスト６の下面側に潜り込むように形成されている場合を示しているが、単に接している場合でも同様である）場合では、フォトマスク４ｃを利用してフォトレジスト６を露光する際に、紫外光２０ａが電極５ａで反射する現象が生じてしまっていた。
【００７１】
つまり、照射された紫外光２０ａは、フォトマスク４ｃによって隠されていないフォトレジスト６の領域のみを露光して、不溶部６ａを形成させるだけでなく、フォトレジスト６を透過した紫外光２０ａの一部が電極５ａで反射してしまい、フォトマスク４ｃによって隠されている領域（可溶部６ｂとなるべき領域）の一部まで露光させてしまう問題が生じていた。特に、フォトマスク４ｃの端部近傍を通過する紫外光２０ａは、端部によって回折してしまい入射角度が変化するので、電極５ａで反射した後、フォトマスク４ｃによって隠されている領域を露光し易かった。
【００７２】
これにより、フォトマスク４ｃによって、フォトレジスト６に紫外光２０ａが照射される領域と照射されない領域とを明確に区分けして、所望する位置に確実に不溶部６ａと可溶部６ｂとを形成するはずが、意図しない領域まで不溶部６ａを形成してしまっていた。その結果、フォトレジスト６を現像して可溶部６ｂを除去したときに、不溶部６ａの端面に、例えば、ライン状の凸部が余計に形成されてしまっていた。
そのため、電鋳により金属を析出させたときに凸部に接する部分が凹んでしまい、上述したように、外表面にライン状の“すじ”がついた歯車（電鋳部品）１３０が製造されてしまっていた。
【００７３】
これに対して、図１５に示すように、電極５ａがフォトレジスト６から所定距離Ｗ６だけ離間して、該フォトレジスト６に対して非接触状態で形成されている場合には、フォトレジスト６を露光する際に、フォトマスク４ｃの端部で回折した紫外光２０ａが、電極５ａとフォトレジスト６との間の隙間を通過するので、電極５ａで反射する恐れがない。つまり、電極５ａによる反射光の発生を抑えることができる。よって、フォトマスク４ｃによって区分けした領域どおりに、フォトレジスト６に可溶部６ｂと不溶部６ａとを形成することができ、ライン状の凸部のような余分な不溶部６ａが発生してしまうことをなくすことができる。
【００７４】
その結果、“すじ”等がない平滑化された外表面を有する歯車１３０を、電鋳により確実に製造することができる。特に、歯車１３０は、歯部１３１を介して他の歯車と噛合を繰り返す毎に外周面が擦れる状態になるが、“すじ”がない平滑化された外表面を形成できるので、摺動抵抗を極力低減することができる。従って、歯車１３０をより滑らかに回転させることができると共に、耐久性を向上させることができる。
【００７５】
また、電極５ａを第１の貫通孔２４の開口端２４ａから一定距離Ｗ５だけ離間するように形成しているので、開口端２４ａ付近まで金属を析出した際に、該金属が電極５ａに直ちに接しないので、電界の集中を防ぐことができ、変形した形で金属を析出してしまうことを防止することができる。これにより、均一な厚さで金属を確実に析出させ易くなり、電鋳型１０３の通りに電鋳を行うことができる。
【００７６】
なお、フォトレジスト６の厚みに基づいて、電極５ａとフォトレジスト６との間の所定距離Ｗ６を設定すると良い。例えば、フォトレジスト６の厚みが増した場合には、フォトマスク４ｃで回析した照射光２０ａがフォトレジスト６を透過するまでに、より可溶部６ｂ側に向かって入射してくるので、所定距離Ｗ６をより大きくして電極５ａとフォトレジスト６との間隔を広くすることが好ましい。こうすることで、電極５ａで反射する反射光の発生を確実に防止することができる。
【００７７】
〔第４の実施形態〕
図１６は、本願発明の第４の実施形態に係る電鋳型１００２及びそれを用いた電鋳部品１２０及び１２１の製造方法を説明する図である。なお、この第４の実施形態においては、第１の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００７８】
図１６（ａ）に示す電鋳型１００２は、本願発明にかかる電鋳型を複数並べて設けた例であり、基板１上に複数の凹部を有するように型を形成してある。また、電極５ａａ、５ａｂ、５ａｃ、５ａｄは、各凹部にまたがっておらず、おのおの独立して形成されている。
【００７９】
図１６（ｂ）において、露出した導電層２の上面から電鋳方法によって電鋳物（析出された金属）１２０ａ及び１２１ａを析出させる。この電鋳方法によって析出する電鋳物１２０ａ、１２１ａは、各凹部における析出の速度が必ずしも均一ではない。そのため、図１６（ｂ）で示すように電鋳物１２０ａと電鋳物１２１ａとを比較したときに、電鋳物１２０ａの析出する速度が電鋳物１２１ａの析出する速度に対して速い場合がある。このとき、電極５ａａと５ａｂには電鋳物１２０ａが接しているため、電極５ａａと５ａｂとの間に電流が流れている。よって、電極５ａａと５ａｂとから電鋳物１２０ａが析出をしている。その一方で、電極５ａｃと５ａｄには電鋳物１２１ａが接していないため、電極５ａｃと５ａｄとの間には電流が流れない。よって電極５ａｃと５ａｄ上には電鋳物１２１ａは、析出しない。
【００８０】
図１６（ｃ）において、電鋳が進み、電極５ａｃ及び５ａｄに電鋳物１２１ａが接すると、電極５ａｃと５ａｄとの間に電流が流れる。これにより、電極５ａｃと５ａｄとから電鋳物１２１ａが析出し始める。
【００８１】
このように電極５ａｂと５ａｃとが分断されていることによって、各電極はそれぞれの凹部から析出した電鋳物１２０ａ、１２１ａに対してのみ働く。よって、各凹部における電鋳物１２０ａ、１２１ａの析出速度が均一ではない場合であっても、それぞれの電鋳物１２０ａ、１２１ａが独立して析出し、隣接する型に析出した電鋳物１２０ａ、１２１ａの影響を受けずにすむ。
最後に、図１６（ｄ）において、電鋳型１００２から電鋳物１２０ａ、１２１ａを取り出して、電鋳部品１２０、１２１を得る。          
【００８２】
なお、電鋳物１２０ａと電鋳物１２１ａとを所望の同じ厚さにしたい場合は、例えば研磨工程によって電鋳物１２０ａ、１２１ａの厚さを揃える。なお、電鋳工程において、電鋳物１２０ａ、１２１ａの厚さ制御が可能である場合には、研磨工程を行わなくても良い。
【００８３】
ここで、図１６で示す電鋳型１００２との比較をするため、図１７を用いて電極５ａｂと５ａｃとを分断せずに、隣接する型の電極をつなげている場合の電鋳物１２０ａ、１２１ａの析出について説明する。
即ち、この電鋳型１００１は、図１７（ａ）に示すように、右側の型の電極と左側の型の電極とが、電極５ａｅとして一体になっている。
【００８４】
まず、図１７（ｂ）に示すように、露出した導電層２の上面から電鋳方法によって電鋳物１２０ａ及び１２１ａを析出させる。析出する電鋳物１２０ａ、１２１ａの析出速度が均一でなく、電鋳物１２０ａの析出速度が電鋳物１２１ａの析出速度に対して速い場合には、電極５ａａと５ａｅとには電鋳物１２０ａが接しているため、電極５ａａと５ａｅとの間に電流が流れる。よって、電極５ａｅからは右端からだけでなく、左端からも電鋳物が析出する。その一方で、電極５ａｄには電鋳物１２１ａがまだ接していないため、５ａｄには電流が流れない。従って、左の型からは導電層２及び電極５ａｅのそれぞれから電鋳物１２１ａが析出してしまい、析出が不均一になってしまう。
【００８５】
更に、図１７（ｃ）に示すように、導電層２及び電極５ａｅのそれぞれから析出した電鋳物１２１ａがさらに成長して途中で接してしまった場合には、電鋳物１２１ａに“す”１１０ができてしまうことがある。
【００８６】
よって、複数の電鋳型を同一基板上に設ける構成にした場合には、第４の実施形態で示した電鋳型１００２のように、隣接する電鋳型の電極が分断されていると、均一に析出した電鋳部品１２０、１２１を得ることができる。
【００８７】
図１８（ａ）に示す電鋳型１００３は、本願発明にかかる電鋳型を複数並べて設けた、図１６で示す電鋳型及びそれを用いた電鋳部品の製造方法の変形例であり、不溶部３ａ上に形成された各電極５ａａ、５ａｂ、５ａｃ、５ａｄが不溶部６ａと離間して設けられている。
【００８８】
この電鋳型１００３によれば、図１８（ｂ）に示すように、電鋳物１２０ａと電鋳物１２１ａとを比較したときに、電鋳物１２０ａの析出量が電鋳物１２１ａの析出量に対して速い場合であっても、図１８（ｃ）に示すように、隣接する型がそれぞれ独立して電鋳物１２０ａ、１２１ａを析出させることができるため、電鋳型１００２を利用した場合と同様に、均一に析出した電鋳部品１２０、１２１を得ることができる。
よって、各電極５ａａ、５ａｂ、５ａｃ、５ａｄが不溶部６ａと離間して設けられている場合でも、図１６で説明した実施例と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
〔第５の実施形態〕
次に、本発明に係る電鋳型の製造方法の、第５の実施形態を説明する。なお、この第５の実施形態においては、第１の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第５の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態では、導電層２上に形成されたフォトマスク３と、該フォトマスク３上に形成された光吸収体１０とを、それぞれ別々に露光していたのに対し、第５の実施形態では、フォトマスク３と光吸収体１０とを同時に露光する点である。
【００９０】
即ち、本実施形態の電鋳型の製造方法は、基板１の上面に導電層２を成膜する工程と、該導電層２の上面にフォトレジスト３を形成する工程と、該フォトレジスト３の上面に光吸収体１０を形成する工程とを行った後に、光吸収体１０の上方に配置したフォトマスク４ｂを介して光吸収体１０を露光する工程を行う方法である。この後の工程は、第１実施形態と同様である。
これら各工程について、以下に詳細に説明する。
【００９１】
まず、図１９（ａ）に示すように、ガラスやシリコン等の基板１（厚さが例えば、１００μｍから１０ｍｍ程度）の上面に導電層２及びフォトレジスト３を順に形成する。
この際、導電層２は、例えば、金、銀やニッケル等であり、スパッタ法や真空蒸着法等によって形成する。なお、導電層２と基板１との間に、導電層２の密着力を強くするために、アンカーメタルとして図示しないクロムやチタン等を介在させても構わない。また、基板１として、ステンレスやアルミ等の導電性基板を採用した場合には、導電層２は必ずしも必要なものではない。
【００９２】
また、フォトレジスト３は、ネガ型のフォトレジスト、若しくは、化学増幅型のフォトレジストであり、スピンコート等により形成する。特に、高アスペクト比な構造を作製する場合には、フォトレジスト３はエポキシ系の樹脂をベースとする化学増幅型のフォトレジストを用いるのが望ましい。また、フォトレジスト３は、光吸収体１０の現像液に不溶なものを用いる。
【００９３】
導電層２及びフォトレジスト３を形成した後、図１９（ｂ）に示すように、フォトレジスト３上に光吸収体１０（厚さが例えば、２０μｍ以下）を形成する。この光吸収体は１０、ノボラック系樹脂のポジ型のフォトレジストであり、スプレーコート等により形成する。
次いで、図１９（ｃ）に示すように、光吸収体１０の上方にフォトマスク４ｂを配置すると共に、該フォトマスク４ｂを通して上方から光吸収体１０に向けて紫外光２０ｂを照射する。これにより、フォトレジスト３及び光吸収体１０は、フォトマスク４ｂで隠れていない領域が紫外光２０ｂによって露光された状態となる。なお、フォトレジスト３は、ネガ型のフォトレジストであるので、露光された領域が後の現像で除去されない不溶部３ａとなり、フォトマスク４ｂによって露光されなかった領域が後の現像で除去される可溶部３ｂとなる。
【００９４】
次いで、光吸収体１０のみを、例えば、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を含有するアルカリ性の現像液を用いて現像する。なお、フォトレジスト３として化学増幅型のフォトレジストを用いた場合には、ＰＥＢを行う。ここで、光吸収体１０はポジ型であるので、紫外光２０ｂによって露光された領域のみが除去される。よって、図１９（ｄ）に示すように、フォトマスク４ｂの下面に隠れた部分だけの光吸収体１０が、除去されずに残る状態となる。なお、光吸収体１０の下面に位置するフォトレジスト３の一部分が、可溶部３ｂとなる。
【００９５】
次いで、図１９（ｅ）に示すように、不溶部３ａの上面及び光吸収体１０の上面に導電層５（厚さが例えば、５ｎｍ〜１０μｍ）を形成する。この際、導電層５は上記導電層２と同様に、例えば、金、銀やニッケル等であり、スパッタ法や真空蒸着法等によって形成する。なお、導電層５とフォトレジスト３との間に、導電層３の密着力を強くするために、アンカーメタルとして図示しないクロムやチタン等を介在させても構わない。
そして、図１９（ｆ）に示すように、例えば、アルカリ性の現像液中で、光吸収体１０及び該光吸収体１０上の導電層５を共に除去するリフトオフを行う。これにより、導電層５が分割されて、パターニングされた電極５ａとなる。また、フォトレジスト３のうち、可溶部３ｂの上面が露出した状態となる。
【００９６】
次いで、図１９（ｇ）に示すように、電極５ａの上面及び露出した可溶部３ｂの上面に、フォトレジスト６を形成する。そして、フォトレジスト６の上方に図示しないフォトマスクを配置すると共に、該フォトマスクを通して上方からフォトレジストに向けて図示しない紫外光を照射する。この際、フォトマスクは、可溶部３ｂを完全に隠すと共に不溶部３ａの一部分を隠すように、配置される。
この紫外光の照射によって、フォトレジスト６は、図１９（ｇ）に示すように、フォトマスクで隠れていない領域が露光された状態となる。なお、フォトレジスト６は、ネガ型のフォトレジストであるので、露光された領域が後の現像で除去されない不溶部６ａとなり、フォトマスクによって露光されなかった領域が後の現像で除去される可溶部６ｂとなる。
【００９７】
最後に、フォトレジスト３、６に対して現像を行って、両フォトレジスト３、６の可溶部３ａ、６ｂを共に除去する。その結果、図１９（ｈ）に示すように、フォトレジスト３に第１の貫通孔２４が形成されると共に、フォトレジスト６に第２の貫通孔２５が形成された電鋳型１００４を製造することができる。
【００９８】
上述したように、本実施形態の電鋳型の製造方法においては、第１実施形態で説明した方法とは異なり、最初の紫外光２０ｂの照射によって、フォトレジスト３及び光吸収体１０を一度に露光するので、フォトマスクの数を１枚減少することができると共に、フォトマスクを配置させる工程を一工程減らすことができる。よって、製造時間を短縮することができると共に、フォトマスクにかけるコストを削減することができる。
【００９９】
また、第１実施形態による方法では、光吸収体１０の上方にフォトマスク４ｂを配置する際に、フォトレジスト３を露光するときに配置したフォトマスク４ａの位置を基準にして、位置合わさせる必要があった。これは、光吸収体１０を、可溶部３ｂ及び不溶部３ａに対して正確に位置決めした状態で形成するためである。
これに対して、本実施形態では、光吸収体１０を形成する前にフォトマスク４ａを利用してフォトレジスト３を露光するという工程が不要となり、フォトレジスト２及び光吸収体１０を一度に露光できるので、フォトマスク４ｂの位置合わせが不要である。従って、より製造が容易となる。また、狙った位置に高精度に不溶部３ａ及び可溶部３ｂを形成することができ、導電層５を所望するパターン通りに正確に分割して電極５ａとすることができる。その結果、電鋳部品を高精度に作製することができる。
【０１００】
〔第６の実施形態〕
次に、本発明に係る電鋳型の製造方法の、第６の実施形態を説明する。この第６の実施形態では、上記第５の実施形態と同様の製造工程により、第４の実施形態で用いる電鋳型を製造する場合を例にして説明する。
なお、この第６の実施形態においては、第４の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１０１】
まず、図２０（ａ）に示すように、基板１の上面に導電層２及びフォトレジスト３を順に形成すると共に、図２０（ｂ）に示すように、フォトレジスト３上に光吸収体１０を形成する。次いで、図２０（ｃ）に示すように、光吸収体１０の上方に、フォトマスク１４１（第１のマスクパターン）、１４２（第２のマスクパターン）からなるフォトマスク１４０を配置する。この際、２つのフォトマスク１４１が後に形成される第１の貫通孔２４の上方に位置するように、また、この２つのフォトマスク１４１の間に挟まれるようにフォトマスク１４２をそれぞれ配置する。
そして、フォトマスク１４０を配置した後、該フォトマスク１４０を通して上方から光吸収体１０に向けて紫外光２０ｂを照射する。これにより、フォトレジスト３及び光吸収体１０は、フォトマスク１４０で隠れていない領域が紫外光２０ｂによって露光された状態となる。その結果、フォトレジスト３は、露光された領域が不溶部３ａとなり、フォトマスク１４０によって露光されなかった領域が可溶部３ｂとなる。
【０１０２】
次いで、光吸収体１０のみを現像する。ここで、光吸収体１０はポジ型であるので、紫外光２０ｂによって露光された領域のみが除去される。よって、図２０（ｄ）に示すように、フォトマスク１４０の下面に隠れた部分の光吸収体１０だけが除去されずに残る状態となる。なお、光吸収体１０の下面に位置するフォトレジスト３の一部分が、可溶部３ｂとなる。
【０１０３】
次いで、図２０（ｅ）に示すように、不溶部３ａの上面及び光吸収体１０の上面に導電層５を形成する。そして、図２０（ｆ）に示すように、例えば、アルカリ性の現像液中で光吸収体１０及び該光吸収体１０上の導電層５を共に除去するリフトオフを行う。これにより、導電層５が分割されて、パターニングされた電極５ａａ、５ａｂ、５ａｃ、５ａｄとなる。また、フォトレジスト３のうち、可溶部３ｂの上面が露出した状態となる。
【０１０４】
次いで、図２０（ｇ）に示すように、電極５ａａ、５ａｂ、５ａｃ、５ａｄの上面及び露出した可溶部３ｂの上面に、フォトレジスト６を形成する。そして、図２０（ｈ）に示すように、フォトレジスト６の上方にフォトマスク１５０を配置すると共に、該フォトマスク１５０を通して上方からフォトレジスト６に向けて紫外光２０ａを照射する。この際、２つのフォトマスク１５０は、上記２つのフォトマスク１４１によって隠されていた２つの可溶部３ｂを完全に隠すと共に、不溶部３ａの一部分を隠すように配置される。
なお、上記フォトマスク１４１によって隠されていた可溶部３ｂは、この２回目の露光時には隠されていない状態となっている。
【０１０５】
この紫外光２０ａの照射によって、フォトレジスト６は、２つのフォトマスク１５０で隠れていない領域が露光された状態となる。なお、フォトレジスト６は、ネガ型のフォトレジストであるので、露光された領域が不溶部６ａとなり、フォトマスク１５０によって露光されなかった領域が可溶部６ｂとなる。
特に、最初の露光時に可溶部３ｂとなっていた部分が、この２回目の紫外光２０ａの照射によって露光された状態になるので、可溶部３ｂから不溶部３ａに変化する。
【０１０６】
最後に、フォトレジスト３、６に対して現像を行って、両フォトレジスト３、６の可溶部３ｂ、６ｂを共に除去する。その結果、図２０（ｉ）に示すように、第１の貫通孔２４及び第２の貫通孔２５が隣接した状態で基板１上に形成された電鋳型（実施形態４で示される電鋳型）１００２を製造することができる。
【０１０７】
上述したように本実施形態の電鋳型の製造方法によれば、最初の紫外光２０ｂの照射によってフォトレジスト３及び光吸収体１０を一度に露光するので、複雑な形状の電鋳型であっても、容易に製造することができると共に、各電極５ａａ、５ａｂ、５ａｃ、５ａｄや第１の貫通孔２４を狙った位置に高精度に製造することができる。
【０１０８】
なお、本実施形態において、導電層５の厚さを極力薄くすることが好ましい。こうすることで、上記第３の実施形態で説明した、電極５ａａ、５ａｂ、５ａｃ、５ａｄにおける反射光の強度を低下させることができる。その結果、本実施形態の電鋳型１００２を用いて電鋳部品を製造したときに、外表面に“すじ”が発生してしまうことを極力抑えることができる。
【０１０９】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【０１１０】
これまで述べてきたすべての実施例において、フォトレジスト３をネガ型のフォトレジストからポジ型のレジストに変えて、かつ光吸収体１０をポジ型のフォトレジストからネガ型のフォトレジストに変えて実施することも可能である。その場合、フォトレジスト６はネガ型のフォトレジストとポジ型のレジストどちらも選択可能である。
【０１１１】
ポジ型のフォトレジスト３を露光するときは、不溶部３ａを形成する領域の上方にフォトマスク４ａを配置して、可溶部３ｂを形成する領域に光が照射されるようにする。そして、ネガ型の光吸収体１０を露光するときはパターン形成時に除去する領域の上方にフォトマスク４ｂを配置して、パターンを形成する領域に光が照射されるようにする。フォトレジスト６の露光においては、ネガ型のフォトレジストを選択する場合は、可溶部６ｂを形成する領域の上方にフォトマスク４ｃを配置して、不溶部６ａを形成する領域に光が照射されるようにし、ポジ型のフォトレジストを選択する場合は、不溶部６ａを形成する領域の上方にフォトマスク４ｃを配置して、可溶部６ｂを形成する領域に光が照射されるようにする。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１の実施形態における電鋳型の製造方法を示す図である。
【図２】第１の実施形態における電鋳方法を示す図である。
【図３】第１の実施形態における電鋳部品を作製する工程を示す図である。
【図４】図１（ｇ）のＡで示す部分の拡大図である。
【図５】第２の実施形態における電鋳型の製造方法を示す図である。
【図６】第３の実施形態における電鋳型の製造方法を示す図である。
【図７】図６（ｇ）のＢで示す部分の拡大図である。
【図８】図６に示す電鋳型により製造された歯車（電鋳部品）を示す図である。
【図９】図８に示す断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図１０】図８に示す歯車の歯部を拡大した斜視図である。
【図１１】図８のＤで示す部分の拡大図である。
【図１２】図８のＤで示す部分に相当する電鋳型の上面図である。
【図１３】図１２に示す断面矢視Ｅ−Ｅ図である。
【図１４】電極がフォトレジストに接している電鋳型を用いて、歯車を製造する際の一工程図である。
【図１５】電極がフォトレジストに対して離間した、図１３に示す電鋳型を用いて、歯車を製造する際の一工程図である。
【図１６】第４の実施形態における電鋳部品を作製する工程を示す図である。
【図１７】第４の実施形態における比較例を示す図である。
【図１８】第４の実施形態における変形例を示す図である。
【図１９】第５の実施形態における電鋳部品を作製する工程を示す図である。
【図２０】第６の実施形態における電鋳部品を作製する工程を示す図である。
【図２１】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１    基板  
２    第１の導電層
３    フォトレジスト（第１のネガ型感光性材料）
３ａ    不溶部
３ｂ    可溶部
４ａ    フォトマスク（第１のネガ型感光性材料の上方に配置したマスクパターン）
４ｂ    フォトマスク（ポジ型感光性材料の上方に配置したマスクパターン）
４ｂａ    フォトマスク（第１のマスクパターン）
４ｂｂ    フォトマスク（第２のマスクパターン）
４ｃ    フォトマスク（第２のネガ型感光性材料の上方に配置したマスクパターン）
５    第２の導電層
５ａ、５ａａ、５ａｂ、５ａｃ、５ａｄ    電極
６    フォトレジスト（第２のネガ型感光性材料）
６ａ    不溶部
６ｂ    可溶部
７ａ    不溶部、貫通パターン
１０    光吸収体（ポジ型感光性材料）
２１    電鋳漕
２２    電鋳液
２３  電極
２４    第１の貫通孔
２５    第２の貫通孔
１００    電鋳部品
１００ａ、１００ｂ    電鋳物（析出された金属）
１０１、１０２、１０３、１００１、１００２、１００３、１００４    電鋳型
１１０    す 
１２０、１２１    電鋳部品
１２０ａ、１２１ａ    電鋳物（析出された金属）
１３０    歯車（電鋳部品）
１４０    フォトマスク（ポジ型感光性材料の上方に配置したマスクパターン）
１４１    フォトマスク（第１のマスクパターン）
１４２    フォトマスク（第２のマスクパターン）
１５０    フォトマスク（第２のネガ型感光性材料の上方に配置したマスクパターン）
【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】
0004840756.tif 000008
【図８】
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【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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