(57)【要約】【課題】ＰＴＦＥ及び放射光の遮蔽マスクの熱膨張収縮による影響を抑制し、より優れた精度でＰＴＦＥを微細加工することができるＰＴＦＥ加工品の製造方法を提供すること。【解決手段】ＰＴＦＥ材料に加工を施して所望の形状を備えるＰＴＦＥ加工品を形成するＰＴＦＥ加工品の製造方法であって、前記ＰＴＦＥ加工品の使用温度に設定された前記ＰＴＦＥ材料に対して選択的に０．０５ｋｅＶ〜４０ｋｅＶの光子エネルギーを持つ放射光を照射し、前記放射光が照射された部分を蒸発させることなく前記放射光が照射された部分の重合鎖を切る放射光照射工程と、前記放射光照射工程後において前記ＰＴＦＥ材料のうち重合鎖が切れた部分を除去する除去工程と、を有すること。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＴＦＥ材料に加工を施して所望の形状を備えるＰＴＦＥ加工品を形成するＰＴＦＥ加工品の製造方法であって、
前記ＰＴＦＥ加工品の使用温度に設定された前記ＰＴＦＥ材料に対して選択的に０．０５ｋｅＶ〜４０ｋｅＶの光子エネルギーを持つ放射光を照射し、前記放射光が照射された部分を蒸発させることなく前記放射光が照射された部分の重合鎖を切る放射光照射工程と、
前記放射光照射工程後において前記ＰＴＦＥ材料のうち重合鎖が切れた部分を除去する除去工程と、を有するＰＴＦＥ加工品の製造方法。
【請求項２】
前記放射光照射工程においては、前記放射光のエネルギーのみを前記ＰＴＦＥ材料に付与する請求項１に記載のＰＴＦＥ加工品の製造方法。
【請求項３】
前記除去工程においては、前記ＰＴＦＥ材料に加熱処理を施して前記ＰＴＦＥ材料のうち重合鎖が切れた部分を蒸発させる請求項１又は２に記載のＰＴＦＥ加工品の製造方法。
【請求項４】
前記除去工程においては、前記ＰＴＦＥ材料のうち重合鎖が切れた部分を直接的に加熱する請求項３に記載のＰＴＦＥ加工品の製造方法。
【請求項５】
前記除去工程においては、前記ＰＴＦＥ材料の表裏面を直接的に加熱する請求項３又は４に記載のＰＴＦＥ加工品の製造方法。
【請求項６】
前記除去工程においては、前記ＰＴＦＥ材料に対して熱風を当てる請求項３に記載のＰＴＦＥ加工品の製造方法。
【請求項７】
前記除去工程においては、前記ＰＴＦＥ材料のうち重合鎖が切れた部分を化学エッチングによって除去する請求項１又は２に記載のＰＴＦＥ加工品の製造方法。
【請求項８】
前記放射光照射工程及び前記除去工程を繰り返し、前記ＰＴＦＥ材料に追加の加工を施す繰り返し工程を更に有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＰＴＦＥ加工品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細加工が施されたＰＴＦＥ製品の製造方法に関し、特にＰＴＦＥを微細加工するための加工技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：polytetrafluoroethylene）は、耐薬品性、耐熱性、及び絶縁性に優れ、且つ摩擦係数が固体中で最小の物質である。従来からこのような特性が注目され、絶縁材、断熱材、ワッシャー、及び耐薬品性部品等の各種部材への適用がなされており、医療、半導体、電気、機械、及び化学等の幅広い分野において利用されている。
【０００３】
いずれの分野においても、各種部材に適した形状となるようにＰＴＦＥを加工する必要があり、特にＰＴＦＥの微細加工に関する加工技術が研究されている。ＰＴＦＥの微細加工技術としては、機械加工、レーザーアブレーションによる加工、放射光による光刺激エッチング（以下、放射光刺激エッチングと称する）が従来から知られている。
【０００４】
しかしながら、ＰＴＦＥは難加工材料であるため、ミクロンレベルのアスペクト比の比較的に高い微細加工（すなわち、加工幅又は加工径が小さく、加工深さが大きい微細加工）は、機械加工では困難であった。また、レーザーアブレーションによる加工は、炭酸ガスレーザー等の高強度レーザーを照射して、加工部材を蒸発させることで穴を形成するが、集光したレーザーはコーン状になっているため、アスペクト比の高い微細加工は困難であった。
【０００５】
これに対して、放射光刺激エッチングは、Ｘ線を含む放射光の作用によって容易に重合度が低下するＰＴＦＥの特性を利用した微細加工方法である。具体的な加工方法の一例としては、高強度で直進性の良い放射光を微細加工されたＸ線遮蔽マスク（露光マスク、フォトマスク）を介してＰＴＦＥに照射し、当該照射時である露光中にＰＴＦＥ（融点３２７℃）を２００℃以上に加熱しておくことで、Ｘ線マスクを使って放射光の照射した箇所のみを選択的に蒸発させ、アスペクト比の高い微細加工を実現している。当該放射光刺激エッチングを利用した加工方法は、例えば、特許文献１及び２、並びに非特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許２９２２１３６号公報
【特許文献２】特許５２１４１９６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Japanese Journal of Applied Physics Vol. 47, No. 1, 2008, pp. 337-341
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、放射光刺激エッチングによる微細加工においては、ＰＴＦＥを２００℃以上に加熱しながら放射光を照射するため、微細加工後にＰＴＦＥを加工装置から取り出すと、ＰＴＦＥの温度が２００℃よりも低い室温（例えば、２５℃）になる。ここで、ＰＴＦＥの線膨張係数は、室温で１０×１０−５／℃、３００℃で１８×１０−５／℃であり、微細パターンが施されているＸ線遮蔽マスクを構成する金属に比べて一桁ほど大きくなっている。このため、微細加工後にＰＴＦＥを加工装置から取り出すと、ＰＴＦＥは熱収縮によってその寸法が変化してしまう。すなわち、放射光照射時である加工時と加工終了後とにおけるＰＴＦＥの寸法が異なり、精度の優れたＰＴＦＥの微細加工が困難であった。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＰＴＦＥ及び放射光の遮蔽マスクの熱膨張収縮による影響を抑制し、より優れた精度でＰＴＦＥを微細加工することができるＰＴＦＥ加工品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するため、本発明の第１の態様は、ＰＴＦＥ材料に加工を施して所望の形状を備えるＰＴＦＥ加工品を形成するＰＴＦＥ加工品の製造方法であって、前記ＰＴＦＥ加工品の使用温度に設定された前記ＰＴＦＥ材料に対して選択的に０．０５ｋｅＶ〜４０ｋｅＶの光子エネルギーを持つ放射光を照射し、前記放射光が照射された部分を蒸発させることなく前記放射光が照射された部分の重合鎖を切る放射光照射工程と、前記放射光照射工程後において前記ＰＴＦＥ材料のうち重合鎖が切れた部分を除去する除去工程と、を有することである。
【００１１】
本発明においては、ＰＴＦＥ材料に対して、露光を行う放射光照射工程と、ＰＴＦＥ材料を部分的に蒸発して所望の形状を形成する除去工程とが、同時に行われることなく、独立した工程として別々に行われることになる。このため、放射光照射工程においては、除去工程における加熱処理が施されることがなくなり、ＰＴＦＥ材料の熱膨張収縮による歪みがなくなり、優れた精度で微細加工を施すことができる。また、本発明においては、ＰＴＦＥ加工品の使用温度に合わせて放射光照射工程が実施されるため、放射光照射工程とＰＴＦＥ加工品の使用温度差に起因する熱膨張収縮差による歪も抑制されることなり、より優れた精度で微細加工が施されたＰＴＦＥ加工品を製造することができる。
【００１２】
本発明の第２の態様によれば、上記本発明の第１の態様において、前記放射光照射工程では、前記放射光のエネルギーのみを前記ＰＴＦＥ材料に付与することである。これにより、ＰＴＦＥ材料全体が加熱されることがなくなり、ＰＴＦＥ材料の熱膨張収縮による歪みを低減することができる。
【００１３】
本発明の第３の態様によれば、上記本発明の第１又は第２の態様において、前記除去工程では、前記ＰＴＦＥ材料に加熱処理を施して前記ＰＴＦＥ材料のうち重合鎖が切れた部分を蒸発させることである。これにより、ＰＴＦＥ材料に対して優れた微細加工を施し、優れた精度のパターン形成を実現できる。
【００１４】
本発明の第４の態様によれば、上記本発明の第３の態様において、前記除去工程では、前記ＰＴＦＥ材料のうち重合鎖が切れた部分を直接的に加熱することである。これにより、ＰＴＦＥ材料に対して優れた微細加工を施し、優れた精度のパターン形成を実現できる。
【００１５】
本発明の第５の態様によれば、上記本発明の第３又は４の態様において、前記除去工程では、前記ＰＴＦＥ材料の表裏面を直接的に加熱することである。これにより、ＰＴＦＥ材料に対して優れた微細加工を施し、優れた精度のパターン形成を実現できる。
【００１６】
本発明の第６の態様によれば、上記本発明の第３の態様において、前記除去工程では、前記ＰＴＦＥ材料に対して熱風を当てることである。これにより、ＰＴＦＥ材料に対して優れた微細加工を施し、優れた精度のパターン形成を実現できる。
【００１７】
本発明の第７の態様によれば、上記本発明の第１又は２の態様において、前記除去工程では、前記ＰＴＦＥ材料のうち重合鎖が切れた部分を化学エッチングによって除去することである。これにより、ＰＴＦＥ材料に対して優れた微細加工を施し、優れた精度のパターン形成を実現できる。
【００１８】
本発明の第８の態様によれば、上記本発明の第１乃至７のいずれかの態様において、前記放射光照射工程及び前記除去工程を繰り返し、前記ＰＴＦＥ材料に追加の加工を施す繰り返し工程を更に有することである。これにより、１つのＰＴＦＥ加工品に対して、貫通孔、又は深さの異なる複数の凹部を形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＰＴＦＥ及び放射光の遮蔽マスクの熱膨張収縮による影響を抑制し、より優れた精度でＰＴＦＥを微細加工することができるＰＴＦＥ加工品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施例に係る放射光照射工程に使用される放射光照射装置の概略構成図である。
【図２】本実施例に係る除去工程に使用される除去装置の概略構成図である。
【図３】本実施例に係るＰＴＦＥ材料の加工工程の各工程を示す概略図である
【図４】本実施例に係るＰＴＦＥ加工品の拡大画像である。
【図５】本実施例に係るＰＴＦＥ加工品の３次元画像図である。
【図６】図５の線VI-VIに沿った断面におけるパターンの深さを示すグラフである。
【図７】本実施例に係るＰＴＦＥ加工品のパターン深さの依存性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明のＰＴＦＥ加工品の製造方法及び製造されるＰＴＦＥ自体の実施例を詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施例の説明に用いる図面は、いずれも本発明に係る製造方法の工程及び製造されるＰＴＦＥ自体を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、又は省略等を行っており、各構成部分の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、実施例で用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。
【００２２】
＜実施例＞
（ＰＴＦＥ材料の加工）
本実施例に係るＰＴＦＥ加工品の製造方法は、ＰＴＦＥ加工品の使用温度に設定されたＰＴＦＥ材料に対して選択的に０．０５ｋｅＶ〜４０ｋｅＶの光子エネルギーを持つ放射光を照射する放射光照射工程と、ＰＴＦＥ材料を部分的に除去する除去工程とを有している。先ず、図１及び図２を参照して各工程に使用される各装置を説明する。ここで、図１は、放射光照射工程に使用される放射光照射装置の概略構成図を示し、図２は除去工程に使用される除去装置の概略構成図を示している。
【００２３】
図１に示すように、放射光照射装置１は、出射されたＸ線を含むシンクロトロン放射光（以下、単に放射光と称する）を導光する放射光管２、及び当該放射光管２に接続され処理空間を構成するチャンバー３を有している。また、チャンバー３内には、ＰＴＦＥ材料４を載置するための露光ステージ５、ＰＴＦＥ材料４を選択的に露出してＰＴＦＥ材料４の選択的な露光を実現するための露光マスク６が設けられている。更に、露光マスク６は、可動ステージ７を介して露光ステージ５に取り付けられており、ＰＴＦＥ材料４に対するマスク開口部の位置を変更することができる。そして、露光ステージ５には、冷却水を流すための水路８が設けられている。
【００２４】
上述した放射光照射装置１において、放射光管２は電子蓄積リング、シンクロトロン、及び線形加速器等から構成される放射光施設に接続されている。また、チャンバー３内は、真空ポンプ（図示せず）によって極低圧状態（優れた真空度の状態）が維持されている。
【００２５】
上述した放射光照射装置１において、露光ステージ５の載置面５ａと露光マスク６とは、ＰＴＦＥ材料４の厚さ以上は少なくとも離間しており、例えば、ＰＴＦＥ材料４を露光ステージ５の載置面に搭載した場合に、ＰＴＦＥ材料４と露光マスク６との間に約１ｍｍ以下の間隔が設けられてもよい。また、露光マスク６を可動ステージ７によって移動することができるため、放射光を照射した後に露光マスク６を移動して更に放射光を照射することにより、１つのＰＴＦＥ材料４に対して照射量を変えつつも複数の場所に放射光を照射することができる。すなわち、ＰＴＦＥ材料の放射光の照射部分ごとに、その照射量を自在に調整することができる。更に、冷却水が水路８を経由して露光ステージ５の内部を通過するため、露光時における露光ステージ５及びＰＴＦＥ材料４の温度上昇を抑制することができ、チャンバー３内を一定の温度に維持することができる。
【００２６】
露光マスク６の材料として例えばステンレス板を用いることができ、当該ステンレス板に所望のパターンを形成したものを露光マスク６として用いることができる。例えば、厚さが０．１ｍｍのステンレス板に、直径０．５ｍｍの貫通孔を形成したものを露光マスク６として使用できる。なお、露光マスク６の材料は、放射光を透過しない材料、或いは透過したとしてもＰＴＦＥ材料４に顕著な変化が生じさせない材料から適宜選択することができる。また、露光マスク６の厚さ、及び貫通孔のパターン形状は、マスクパターン形成の容易性、放射光の特性、及びＰＴＦＥ材料４に形成する加工パターンを考慮して適宜変更することができる。
【００２７】
なお、本実施例においては、放射光の遮蔽に使用される部材として露光マスク６を用いたが、ＰＴＦＥ材料４に対して選択的に放射光を照射することができ、かつ一旦蒸発したＰＴＦＥからの揮発物の拡散の妨げにならないような他の遮蔽部材を用いてもよく、或いはスポット的に放射光を照射できるような光学系を構成してもよい。
【００２８】
図２に示すように、除去装置１１は、一般的な環状電気炉１２の内部にカーボンステージ１３が設けられた構造である。このような除去装置１１を用いることにより、カーボンステージ１３に設けられたＰＴＦＥ材料４を、所定の温度及び所定の真空度で全体的に加熱することができる。
【００２９】
次に、図１乃至図３を参照しつつＰＴＦＥ材料４の加工工程を詳細に説明する。ここで、図３（（ａ）〜（ｅ））はＰＴＦＥ材料４の加工工程（すなわち、ＰＴＦＥ加工品の製造工程）の各工程を示す概略図である。
【００３０】
先ず、準備したＰＴＦＥ材料４をチャンバー３内の露光ステージ５の載置面５ａに載置する。本実施例においては、厚さが１ｍｍのＰＴＦＥ材料４に対して平坦度を持たせるための内部応力除去処理（２２０℃、４時間）を施したものを準備したが、ＰＴＦＥ材料４の厚さ及びアニール条件は、要求されるＰＴＦＥ加工品の寸法や、露光条件に応じて適宜変更することができる。その後、放射光を遮蔽するパターンニング加工が施された露光マスク６を介して、ＰＴＦＥ材料４に対して、Ｘ線の周波数を含み１〜２０ｋｅＶの光子エネルギーを有する放射光を選択的に照射する（図３（ａ））。
【００３１】
ここで、ＰＴＦＥ材料４に放射光を照射する際のチャンバー３内の温度は、完成したＰＴＦＥ加工品の使用温度に設定する。換言すれば、ＰＴＦＥ材料４の温度を完成したＰＴＦＥ加工品の使用温度に設定することになる。例えば、当該ＰＴＦＥ加工品が常温（２５℃）で使用される場合には、ＰＴＦＥ材料４の温度を常温近傍（２０℃〜３０℃）に設定してもよく、当該ＰＴＦＥ加工品が約６０℃で使用される場合には、ＰＴＦＥ材料４の温度を６０℃近傍（５５℃〜６５℃）に設定してもよい。ここで、ＰＴＦＥ材料４の温度を常温とすることは、チャンバー３内を特に加熱又は冷却する必要がないため、ＰＴＦＥ材料４に対して放射光のエネルギーのみが実質的に付与されることになる。
【００３２】
このようにすることにより、放射光の照射時においてもＰＴＦＥ加工品の使用状況と同様の熱膨張収縮を生じさせることができ、完成したＰＴＦＥ加工品を使用する場合にも、温度上昇に起因する微細加工のずれ等が生じることがなくなる。また、後述する除去工程時の温度と比較して低い温度で放射光を照射することが可能となり、ＰＴＦＥ材料４の熱膨張収縮による歪みを抑制し、優れた精度の微細加工が可能となる。なお、ＰＴＦＥ材料４は放射光の照射によって照射部分の表面温度が上昇している可能性はあるが、溶融・脱ガスがほとんど起こることはない。
【００３３】
ＰＴＦＥ材料４に放射光を照射すると、放射光が照射された部分においては、ＰＴＦＥの重合鎖が切れ、分子量が低下する。このため、当該重合鎖が切れた部分の融点は、放射光が照射されていない部分の融点と比較して低くなる。図３（ｂ）において、当該重合鎖が切れた部分を放射光照射部２１とし、放射光が照射されていない部分を放射光非照射部２２として示す。本実施例においては、後述する除去工程において、当該融点の差を利用して溶融・蒸発を選択的に発生させ、ＰＴＦＥ材料４の微細加工を施すことになる。このような放射光の照射及びＰＴＦＥ材料４の部分的な重合鎖の切断を経て、本実施例に係る放射光照射工程が完了する。
【００３４】
当該放射光照射工程においては、露光マスク６の開口寸法又はパターン形状により、放射光照射部２１の照射平面上の寸法（すなわち、直径、幅、又は長さ）を調整することができる。また、当該放射光照射工程においては、放射光照射部２１における露光量を調整することにより、放射光照射部２１の厚さ（すなわち、放射光照射部２１の照射平面に直交する方向の寸法である深さ）を調整することができる。
【００３５】
次に、放射光の照射領域において内部まで十分な照射量を得たＰＴＦＥ材料４を放射光照射装置１から取り出し、除去装置１１内のカーボンステージ１３上に載置する（図３（ｃ））。そして、除去装置１１内を減圧しつつ加熱し、ＰＴＦＥ材料４を所定の雰囲気中（２５０℃、１気圧以下）に所定の時間以上だけ曝す。
【００３６】
上述したように、ＰＴＦＥ材料４の放射光照射部２１は、重合鎖が切れて融点が低下しているため、上記加熱によって露出面から徐々に蒸発する（図３（ｄ））。そして、所定時間以上の加熱処理を経ることで、ＰＴＦＥ材料４の放射光照射部２１が全て蒸発して除去され、貫通孔２３が形成されることになる（図３（ｅ））。ここで、上記の放射光照射工程における露光量を調整することにより、放射光照射部２１の厚さを変更し、ＰＴＦＥ材料４を貫通しない凹部を形成するようにしてもよい。このようなＰＴＦＥ材料４の放射光照射部２１が蒸発して貫通孔２３又は凹部が形成されることにより、本実施例に係る除去工程が完了し、所望の形状を備えるＰＴＦＥ加工品の製造が完了する。
【００３７】
なお、加熱処理の際には、ＰＴＦＥ材料４の温度を１５０℃から４００℃の間に設定することが好ましく、放射光非照射部２２の融点を超えない２００℃から３２７℃の間に設定することがより好ましい。また、本実施例においては、除去工程を低圧状態（いわゆる真空状態）で行っていたが、一般的な空気中、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気、又は六フッ化硫黄（ＳＦ６）のような安定なフッ化ガス雰囲気で行ってもよい。これらの雰囲気においては、ＰＴＦＥ材料４の表面からの蒸発を阻害することが無く、良好に放射光照射部２１を除去することができる。
【００３８】
更に、本実施例においては、１回の放射光照射工程と、１回の除去工程により、ＰＴＦＥ加工品を製造したが、放射光照射工程と除去工程とを繰り返して、ＰＴＦＥ加工品を製造してもよい。すなわち、ＰＴＦＥ材料４に追加の加工を施す繰り返し工程（複数回の放射光照射工程及び除去工程）を行い、ＰＴＦＥ材料４に形成される貫通孔２３の数量を増加したり、或いはＰＴＦＥ材料４を徐々に蒸発させ、複数回の工程によって１つの貫通孔２３を形成してもよい。更には、貫通孔２３、及び深さの異なる複数の凹部を備えるＰＴＦＥ加工品を形成することもできる。
【００３９】
本実施例においては、ＰＴＦＥ材料４に対して、露光を行う放射光照射工程と、ＰＴＦＥ材料４を部分的に蒸発して所望の形状を形成する除去工程とが、同時に行われることなく、独立した工程として別々に行われることになる。このため、放射光照射工程においては、除去工程における加熱処理が施されることがなくなり、ＰＴＦＥ材料４及び露光マスク６の熱膨張収縮による歪みがなくなり、優れた精度で微細加工を施すことができる。
【００４０】
また、本実施例においては、ＰＴＦＥ加工品の使用温度に合わせて放射光照射工程が実施されるため、放射光照射工程とＰＴＦＥ加工品の使用温度差に起因する熱膨張収縮差による歪も抑制されることなり、より優れた精度で微細加工が施されたＰＴＦＥ加工品を製造することができる。
【００４１】
（ＰＴＦＥ加工品）
次に、本実施例に係るＰＴＦＥ加工品の製造方法によって製造されたＰＴＦＥ加工品の評価結果を図４乃至図７を参照しつつ説明する。図４は、複数の貫通孔２３を有するＰＴＦＥ加工品の拡大画像である。図５は、深さの異なるパターン（すなわち、凹部又は開口部）が形成されたＰＴＦＥ加工品をレーザー顕微鏡によって計測した３次元画像図である。図６は、図５の線VI-VIに沿った断面におけるパターンの深さを示すグラフである。図７は、放射光照射工程における露光量と除去工程における加熱温度とを変化させた際のＰＴＦＥ加工品のパターン深さの依存性を示すグラフである。なお、図５においては、面内の一の方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とする。そして、貫通孔２３の深さ方向をＺ方向とする。
【００４２】
先ず、図４に示すように、本実施例に係るＰＴＦＥ加工品の製造方法により、厚さ１ｍｍのＰＴＦＥ材料４に、直径０．５ｍｍの貫通孔２３を形成することができた。すなわち、アスペクト比の比較的に高い貫通孔２３が実現できている。なお、図４において、メモリの間隔は１ｍｍである。
【００４３】
図５及び図６に示すように、本実施例に係るＰＴＦＥ加工品の製造方法において、放射光照射工程における放射光照射部２１の露光量を調整することにより、ＰＴＦＥ材料４に深さの異なるパターンを形成する（すなわち、立体的な表面加工を施す）ことができた。換言すれば、放射光照射工程における放射光照射部２１の露光量を調整すると、放射光照射部２１の厚さが調整されることになる。特に、図５及び図６においては、ＰＴＦＥ加工品に深さがそれぞれ異なる第１パターン３１及び第２パターン３２が形成されている。そして、第１パターン３１は、互いに深さが異なる第１凹部３１ａ、第２凹部３１ｂ、及び第３凹部３１ｃから構成され、第２パターン３２は、互いに深さが異なる第１凹部３２ａ、第２凹部３２ｂ、及び第３凹部３２ｃから構成されている。
【００４４】
なお、図６において、横軸はＰＴＦＥ加工品の中心を基準（すなわち、０）として、図５の線VI−VIに沿った方向（面内方向（Ｘ−Ｘ））の距離を示し、単位はマイクロメートル（μｍ）である。また、図６において、縦軸はＰＴＦＥ加工品の表面を基準（すなわち、０）として、貫通孔２３の深さ方向（Ｚ方向）の距離を示し、単位はマイクロメートル（μｍ）である。
【００４５】
図７に示されたグラフに関しては、除去工程における加熱温度を２００℃、２５０℃、３００℃、及び３５０℃の４種類とし、各加熱温度に対して６種類（ただし、３５０℃に対しては２種類）露光量を設定し、合計２０種類のＰＴＦＥ加工品の深さを調査した。ここで、図７の横軸は、放射光照射部２１の露光量（任意単位）であり、図７の縦軸はＰＴＦＥ加工品の加工深さ（μｍ）である。
【００４６】
図７に示すように、放射光照射工程における放射光照射部２１の露光量を増やすと、ＰＴＦＥ加工品の加工深さが増加することが分かった。また、除去工程における加熱温度を上げることにより、ＰＴＦＥ加工品の加工深さが増加することが分かった。すなわち、ＰＴＦＥ加工品の加工深さは、放射光照射工程における露光量及び除去工程における加熱温度に依存していることが分かった。このため、放射光照射工程における露光量及び除去工程における加熱温度を適宜調整することにより、ＰＴＦＥ加工品の加工深さを調整することができ、より最適な微細加工を実現することができる。
【００４７】
（変形例）
上述した実施例において、除去工程に使用される除去装置として環状電気炉１２及びカーボンステージ１３からなる構成が説明されたが、放射光照射部２１を除去することができれば、他の除去装置及び除去方法を用いてもよい。例えば、重合鎖が切れた部分に対して、重合鎖の切られた分子の分子振動数と一致する電磁波を照射して選択的に加熱する加熱装置を用いてもよい。また、ＰＴＦＥ材料４の表裏面又は重合鎖が切れた放射光照射部２１を直接的又は間接的に加熱することができる電気炉、反射炉、又は対流炉等の各種の加熱装置を用いてもよい。より具体的には、一般的なホットプレートを用いて、放射光照射部２１を直接的に加熱する方法や、ＰＴＦＥ材料４の放射光照射部２１を露出しつつＰＴＦＥ材料４の放射光非照射部２２を全体的に被覆するホットプレートを用いることができる。更に、放射光照射部２１を十分に蒸発できる温度を備える熱風を当てることができる加熱装置を用いてもよい。そして、除去方法は加熱に限定されず、例えば、化学エッチングによってＰＴＦＥ材料４の放射光照射部２１を除去してもよく、イオンビーム等により重合鎖の切られた分子を弾き飛ばすことで除去してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、医療、半導体、電気、機械、化学等の幅広い分野において使用される被覆材、絶縁材、断熱材、及び耐薬品性部品に用いられ、より優れた精度が要求される微細加工が施されたＰＴＦＥ加工品を製造するために利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１    放射光照射装置
２    放射光管
３    チャンバー
４    ＰＴＦＥ材料
５    露光ステージ
５ａ    載置面
６    露光マスク
７    可動ステージ
８    水路
１１    除去装置
１２    環状電気炉
１３    カーボンステージ
２１    放射光照射部
２２    放射光非照射部
２３    貫通孔
３１    第１パターン
３１ａ    第１凹部
３１ｂ    第２凹部
３１ｃ    第３凹部
３２    第２パターン
３２ａ    第１凹部
３２ｂ    第２凹部
３２ｃ    第３凹部
【図１】
2016175955.tif 000003
【図２】
2016175955.tif 000004
【図３】
2016175955.tif 000005
【図６】
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【図７】
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【図４】
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【図５】
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