(57)【要約】【課題】微細な寸法の貫通孔を有する金属製有孔構造体を高精度に製造する方法及び当該方法により製造された金属製有孔構造体、並びに当該金属製有孔構造体を製造するために用いられるインプリントモールドを提供する。【解決手段】金属製有孔構造体１の製造方法は、少なくとも２段の階段状凹部３１を有するインプリントモールド３０を用いて、基材１０上のレジスト層２０にインプリント処理を行い、少なくとも２段の凸部２１１，２１２を有する階段状凸部２１を基材１０上に形成し、階段状凸部２１が形成された基材１０上に、階段状凸部２１の最上段に位置する凸部２１２の一部が露出するように電気めっき処理により金属層４０を形成し、金属層４０と基材１０とを引き離す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製有孔構造体を製造する方法であって、
少なくとも２段の階段状凹部を有するインプリントモールドを用いて、基材上の樹脂層にインプリント処理を行い、少なくとも２段の階段状凸部を前記基材上に形成するインプリント工程と、
前記階段状凸部が形成された前記基材上に、電気めっき処理により金属層を形成する電気めっき工程と、
前記金属層が形成された前記基材から、前記金属層を引き離す離型工程と
を有し、
前記電気めっき工程において、前記階段状凸部の最上段に位置する凸部の一部を露出させるように前記金属層を形成することを特徴とする金属製有孔構造体の製造方法。
【請求項２】
前記階段状凸部の最上段に位置する凸部が、０．５〜１０μｍの直径を有する略円柱状であることを特徴とする請求項１に記載の金属製有孔構造体の製造方法。
【請求項３】
前記階段状凸部の最上段に位置する凸部のアスペクト比が、１〜５であることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属製有孔構造体の製造方法。
【請求項４】
前記階段状凸部の最上段に位置する凸部の側壁角度が、７０〜９０°であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属製有孔構造体の製造方法。
【請求項５】
第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する金属製基部を備え、当該金属製基部の厚さ方向に貫通孔が形成されている金属製有孔構造体であって、
前記貫通孔は、前記第１面から前記第２面に向けて実質的に同一孔径のストレート部と、前記ストレート部に連続し、前記第２面側に向けてラッパ状に拡径する拡径部とを含み、
前記ストレート部の孔径が、０．５〜１０μｍであることを特徴とする金属製有孔構造体。
【請求項６】
前記金属製基部の厚さ方向における前記ストレート部の長さが、１〜２５μｍであることを特徴とする請求項５に記載の金属製有孔構造体。
【請求項７】
前記ストレート部の側壁角度が、７０〜９０°であることを特徴とする請求項５又は６に記載の金属製有孔構造体。
【請求項８】
金属製有孔構造体を製造するために用いられるインプリントモールドであって、
第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基材と、
前記基材の第１面に形成されてなる、少なくとも２段の階段状凹部と
を備えることを特徴とする金属製有孔構造体製造用インプリントモールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通孔を有する金属製有孔構造体及びその製造方法、並びに当該金属製有孔構造体を製造するために用いられるインプリントモールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を取り扱う技術の高度化に伴い、流体の噴射及び噴霧を精密に制御するためのノズルや、流体中の微粒子等を分離するための高性能なフィルタの提案が求められている。例えば、インクジェットヘッド用ノズル等においては、微細な液滴としてのインクを良好な指向性にて噴射する性能が必要とされる。また、血液中の赤血球やウィルス等の微粒子を分離するために用いられるフィルタ等においては、ナノレベルの孔径を有する貫通孔が形成されていることが必要とされる。
【０００３】
このようなノズルやフィルタとして、厚さ方向に形成された貫通孔を有する金属製有孔構造体が使用される。このような金属製有孔構造体は、従来、電鋳法等により製造されている。具体的には、図７に示すように、Ｃｕ基板１０’上に、平面視円形状のレジストパターン２１’を形成し、白金等の厚付け電気めっき処理を施して電鋳膜４０’を形成する。電鋳膜４０’は、電気めっき処理の開始当初、レジストパターン２１’の存在しないＣｕ基板１０’上に、Ｃｕ基板１０’面に対して直交する方向に成長し、電鋳膜４０’の厚さがレジストパターン２１’の厚さを超えると、電鋳膜４０’は等方的に成長し、レジストパターン２１’上にも形成される。その後、レジストパターン２１’が電鋳膜４０’にて完全に覆われる前に電気めっき処理を中止する。これにより、微細な貫通孔２’を有する金属製有孔構造体１’が製造される（特許文献１参照）。
【０００４】
上記のような電鋳法（電気めっき法）により金属製有孔構造体１’を製造すると、貫通孔２’の寸法（孔径）が電気めっき処理を中止するタイミングによって決定される。しかし、電気めっき浴の組成、温度、攪拌条件、電流密度等のめっき条件の変動等により、電鋳膜４０’の成長速度が変化するため、当該貫通孔２’の寸法を精密に制御することが困難であるという問題がある。また、Ｃｕ基板１０’の面内におけるレジストパターン２１’の寸法のバラツキ、電鋳膜４０’の成長速度のバラツキ等により、貫通孔２’の寸法に面内におけるバラツキが生じてしまうという問題もある。
【０００５】
そこで、従来、金属基板上に平面視円形の第１レジストパターンを形成する工程、第１レジストパターン上に第１レジストパターンよりも小径の平面視円形の第２レジストパターンを積層して形成する工程及び第２レジストパターンの側壁に接触するような電鋳膜を電気めっき処理により形成する工程を含み、電鋳膜が第２レジストパターンの高さを超える前に電気めっき処理を中止することにより、貫通孔を有する金属製有孔構造体を製造する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２１７１９１号公報
【特許文献２】特開２０１４−１４０５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２に記載の方法によれば、第２レジストパターンの寸法により、金属製有孔構造体における貫通孔の寸法が決定される。そのため、第２レジストパターンが高精度に形成されれば、貫通孔の寸法を精密に制御することができ、当該寸法の面内におけるバラツキも抑制することができる。しかし、第２レジストパターンを構成するレジスト材料の解像度、露光・現像条件等を最適化してもなお、第２レジストパターンの寸法を面内において均一に制御することは極めて困難であり、貫通孔の寸法の面内におけるバラツキを抑制するには限界がある。
【０００８】
また、近年、このような金属製有孔構造体を用いたインクジェット用ノズル等において、インク液滴のさらなる微小化や、着弾精度の向上を図るべく、貫通孔のさらなる微細化や、直線性の向上に対する要望が高まっている。さらに、血液中のＤＮＡ（デオキシリボ核酸）やインフルエンザウィルス等の超微粒子を捕捉可能な、微細な貫通孔を有する金属製有孔構造体の提案に対する要望も高まっている。
【０００９】
このような状況下で、上記特許文献２に記載の方法において金属製有孔構造体の貫通孔を微細な寸法（例えば、φ３μｍ程度）で形成するためには、貫通孔の寸法に応じた微細な寸法の第２レジストパターンを形成する必要がある。しかしながら、第１レジストパターン及び第２レジストパターンともに、フォトリソグラフィー法により形成されるため、微細な寸法の第２レジストパターンを高精度に形成することが極めて困難であり、第２レジストパターンの寸法にバラツキが生じてしまうおそれがある。結果として、上記特許文献２に記載の方法においては、微細な貫通孔を高精度に形成することが困難であるという問題がある。
【００１０】
また、上記特許文献２に記載の方法においてフォトリソグラフィー法により形成される第２レジストパターンは、直線性（金属基板に対する直交性）が優れないため、金属製有孔構造体における貫通孔の直線性が向上されないという問題がある。
【００１１】
さらに、第２レジストパターンの高さを超える前に電気めっき処理を中止することで貫通孔が形成されるため、貫通孔の長さを長くするためには、第２レジストパターンの高さを高くしなければならない。しかしながら、上記特許文献２においては、第２レジストパターンがフォトリソグラフィー法により形成されるため、微細な寸法であり、かつアスペクト比の大きい（例えば２程度）の第２レジストパターンを高精度に形成することが困難である。
【００１２】
このような課題に鑑み、本発明は、微細な寸法の貫通孔を有する金属製有孔構造体を高精度に製造する方法及び当該方法により製造された金属製有孔構造体、並びに当該金属製有孔構造体を製造するために用いられるインプリントモールド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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、金属製有孔構造体を製造する方法であって、少なくとも２段の階段状凹部を有するインプリントモールドを用いて、基材上の樹脂層にインプリント処理を行い、少なくとも２段の階段状凸部を前記基材上に形成するインプリント工程と、前記階段状凸部が形成された前記基材上に、電気めっき処理により金属層を形成する電気めっき工程と、前記金属層が形成された前記基材から、前記金属層を引き離す離型工程とを有し、前記電気めっき工程において、前記階段状凸部の最上段に位置する凸部の一部を露出させるように前記金属層を形成することを特徴とする金属製有孔構造体の製造方法を提供する（発明１）。
【００１４】
上記発明（発明１）によれば、インプリントモールドを用いたインプリント処理により、少なくとも２段の凸部を有する階段状凸部の最上段に位置する凸部を、微細な寸法で高精度に形成することができるため、それに応じた微細な寸法の貫通孔を有する金属製有孔構造体を高精度に製造することができる。
【００１５】
上記発明（発明１）において、前記階段状凸部の最上段に位置する凸部が、０．５〜１０μｍの直径を有する略円柱状であるのが好ましく（発明２）、前記階段状凸部の最上段に位置する凸部のアスペクト比が、１〜５であるのが好ましく（発明３）、前記階段状凸部の最上段に位置する凸部の側壁角度が、７０〜９０°であるのが好ましい（発明４）。
【００１６】
また、本発明は、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する金属製基部を備え、当該金属製基部の厚さ方向に貫通孔が形成されている金属製有孔構造体であって、前記貫通孔は、前記第１面から前記第２面に向けて実質的に同一孔径のストレート部と、前記ストレート部に連続し、前記第２面側に向けてラッパ状に拡径する拡径部とを含み、前記ストレート部の孔径が、０．５〜１０μｍであることを特徴とする金属製有孔構造体を提供する（発明５）。
【００１７】
上記発明（発明５）において、前記金属製基部の厚さ方向における前記ストレート部の長さが、１〜２５μｍであるのが好ましく（発明６）、前記ストレート部の側壁角度が、７０〜９０°であるのが好ましい（発明７）。
【００１８】
さらに、本発明は、金属製有孔構造体を製造するために用いられるインプリントモールドであって、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基材と、前記基材の第１面に形成されてなる、少なくとも２段の階段状凹部とを備えることを特徴とする金属製有孔構造体製造用インプリントモールドを提供する（発明８）。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、微細な寸法の貫通孔を有する金属製有孔構造体を高精度に製造する方法及び当該方法により製造された金属製有孔構造体、並びに当該金属製有孔構造体を製造するために用いられるインプリントモールドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る金属製有孔構造体の製造方法の各工程（インプリント工程）を切断端面図にて示す工程フロー図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る金属製有孔構造体の製造方法の各工程（電気めっき工程及び離型工程）を切断端面図にて示す工程フロー図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態におけるインプリントモールドの概略構成を示す切断端面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態における金属製有孔構造体の貫通孔の構成を示す部分拡大切断端面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態におけるインプリントモールドの作製工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態におけるインプリントモールドの他の態様の概略構成を示す切断端面図である。
【図７】図７は、従来の金属製有孔構造体の製造方法の各工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１〜２は、本実施形態に係る金属製有孔構造体の製造方法の各工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。
【００２２】
本実施形態に係る金属製有孔構造体の製造方法は、基材上に階段状凸部をインプリント処理により形成するインプリント工程と、当該基材上に金属層を電気めっき処理により形成する電気めっき工程と、基材から金属層を引き離す離型工程とを含む。
【００２３】
［インプリント工程］
まず、第１面１１及びそれに対向する第２面１２を有する基材１０を準備し、当該基材１０の第１面１１上に樹脂膜２０を形成する（図１（Ａ）参照）。
【００２４】
基材１０は、後述する電気めっき工程（図２参照）にて電気めっき処理を行う際の給電層として機能する。したがって、基材１０としては、例えば、銅基板、銀基板、ニッケル基板、またはシート抵抗の低い合金等の金属基板、少なくとも一方の面（樹脂膜２０が形成される第１面１１）に銅、ニッケル、パラジウム、銀、金、アルミ等の金属箔、無電解金属めっき層、金属蒸着膜等が形成されてなる絶縁基板等を用いることができる。
【００２５】
樹脂膜２０を構成する樹脂材料としては、特に限定されるものではなく、従来公知のインプリント樹脂材料（例えば、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂）等を用いることができる。
【００２６】
次に、基材１０上の樹脂膜２０に対し、２段の階段状凹部３１が形成されてなるインプリントモールド３０を押圧し、階段状凹部３１内に樹脂膜２０（インプリント樹脂材料）を充填させ、その状態で樹脂膜２０を硬化させる（図１（Ｂ）参照）。
【００２７】
樹脂膜２０を硬化させる方法は、インプリント樹脂材料の硬化特性に応じて適宜選択され得るものであり、例えば、インプリント樹脂材料が紫外線硬化性樹脂であれば、インプリントモールド３０を介して樹脂膜２０に紫外線を照射して硬化させればよく、インプリント樹脂材料が熱硬化性樹脂であれば、樹脂膜２０に熱を印加して硬化させればよい。
【００２８】
本実施形態におけるインプリントモールド３０の階段状凹部３１は、平面視略円形の第１凹部３１１と、第１凹部３１１の底面略中央に位置する平面視略円形の第２凹部３１２とにより構成される（図３参照）。本実施形態において、基材１０上に形成される階段状凸部２１の第２凸部２１２（図１（Ｃ）参照）の寸法（直径）Ｄ212は、インプリントモールド３０の第２凹部３１２の寸法（直径）Ｄ312により決定される。すなわち、インプリントモールド３０の階段状凹部３１の第２凹部３１２の寸法（直径）Ｄ312により、金属製有孔構造体１の貫通孔２のストレート部２Ａの寸法（直径）Ｄ2A（図４参照）が決定される。そのため、第２凹部３１２の寸法（直径）Ｄ312は、０．５〜１０μｍであるのが好ましく、１〜６μｍであるのがより好ましい。
【００２９】
同様に、インプリントモールド３０の階段状凹部３１の第２凹部３１２の深さＴ312及び側壁角度θ312により、金属製有孔構造体１の貫通孔２のストレート部２Ａの長さＬ2A及び側壁角度θ2A（図４参照）が決定される。そのため、第２凹部３１２の深さＴ312は、１〜２５μｍであるのが好ましく、２〜１５μｍであるのがより好ましい。第２凹部３１２のアスペクト比（深さ／寸法）は、１〜５であるのが好ましく、１〜３であるのがより好ましい。また、第２凹部３１２の側壁角度θ312は、７０〜９０°であるのが好ましく、８０〜９０°であるのがより好ましい。
【００３０】
なお、インプリントモールド３０の階段状凹部３１の第１凹部３１１の寸法（直径）は、特に限定されるものではないが、１０〜５０μｍ程度に設定され得る。金属製有孔構造体１の貫通孔２を形成するための第２凸部２１２を基材１０（第１面１１）上に直接形成すると、例えばインプリントモールド３０の剥離時（図１（Ｃ）参照）に、第２凸部２１２が倒れてしまうおそれがある。しかしながら、第１凹部３１１に対応する第１凸部２１１が基材１０（第１面１１）上に形成されることで、金属製有孔構造体１の貫通孔２を形成するための第２凸部２１２を基材１０（第１面１１）上に安定的に形成することができる。また、階段状凹部３１のピッチは、本実施形態により製造される金属製有孔構造体１の用途等（金属製有孔構造体１に用途等に基づいて要求される貫通孔２のピッチ等）に応じて適宜設定される。
【００３１】
続いて、硬化させた樹脂膜２０からインプリントモールド３０を剥離する（図１（Ｃ）参照）。これにより、インプリントモールド３０の階段状凹部３１（第１凹部３１１及び第２凹部３１２）に対応する階段状凸部２１（第１凸部２１１及び第２凸部２１２）が基材１０（第１面１１）上に形成される（図１（Ｃ）参照）。
【００３２】
［電気めっき工程］
図２に示すように、上述のようにして作製された、階段状凸部２１を有する基材１０（第１面１１）上に、金属（例えば、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、鉄、クロム等）からなる電鋳層４０を電気めっき処理により形成する。電気めっき処理開始当初、階段状凸部２１に被覆されていない基材１０の第１面１１が給電層として機能し、当該第１面１１上に電鋳層４０が析出する（図２（Ａ）参照）。このとき、電鋳層４０は、基材１０の第１面１１に対して直交する方向にのみ成長する（図２（Ａ）に示す矢印を参照）。電鋳層４０の厚さが、第１凸部２１１の厚さに達すると、電鋳層４０は、基材１０の第１面１１の面内方向に当方的に成長する（図２（Ｂ）参照）。その後、電鋳層４０が第２凸部２１２の側壁に接触し、当該第２凸部２１２の厚さを超える前に電気めっき処理を中止することで、電鋳層４０が形成される（図２（Ｃ）参照）。
【００３３】
［離型工程］
その後、電鋳層４０から、基材１０及び階段状凸部２１を剥離する（図２（Ｄ）参照）。これにより、第１面３Ａ及びそれに対向する第２面３Ｂを有する金属製基部３を備え、当該金属製基部３の厚さ方向に、第１面３Ａから第２面３Ｂに向けて実質的に同一孔径のストレート部２Ａと、ストレート部２Ａに連続し、第２面３Ｂ側に向けてラッパ状に拡径する拡径部２Ｂを有する貫通孔２が形成されてなる金属製有孔構造体１を作製することができる。
【００３４】
かかる金属製有孔構造体１における貫通孔２（ストレート部２Ａ）の寸法（孔径）Ｄ2A、長さＬ2A及び側壁角度θ2A（図４参照）は、基材１０の第１面１１上に形成された階段状凸部２１（第２凸部２１２）の寸法（直径）、高さ及び側壁角度により決定される。そして、インプリントモールドの階段状凹部３１（第２凹部３１２）の寸法、深さ及び側壁角度が、階段状凸部２１（第２凸部２１２）の寸法、高さ及び側壁角度として高精度に転写される。そのため、金属製有孔構造体１における貫通孔２（ストレート部２Ａ）の寸法Ｄ2Aは、０．５〜１０μｍ、好適には１〜６μｍであり、長さＬ2Aは、１〜２５μｍ、好適には２〜１５μｍであり、側壁角度θ2Aは、７０〜９０°、好適には８０〜９０°である。なお、貫通孔２（ストレート部２Ａ）の側壁角度θ2Aは、電子顕微鏡（製品名：ＳＵ−５０００，日立ハイテクノロジーズ社製）等を用いて測定され得る。
【００３５】
上述したように、本実施形態に係る金属製有孔構造体の製造方法によれば、貫通孔２を形成するための第２凸部２１２の寸法を高精度に形成することができるため、微細な寸法の貫通孔２を有する金属製有孔構造体１を高精度に製造することができる。また、本実施形態においては、インプリントモールド３０を用いて階段状凸部２１を形成することで、第２凸部２１２を高アスペクト比で形成することができるため、所望とする長さのストレート部２Ａを有する貫通孔２を高精度に形成することができる。さらに、第２凸部２１２が実質的に９０°の側壁角度で形成されるため、貫通孔２（ストレート部２Ａ）の側壁角度θ2Aを実質的に９０°にすることができ、ストレート部２Ａの寸法（孔径）Ｄ2Aを長さ方向に亘って実質的に同一にすることができる。
【００３６】
［インプリントモールドの作製方法］
上記金属製有孔構造体１を製造する際に用いられるインプリントモールド３０を作製する方法について説明する。図５は、本実施形態において用いられるインプリントモールドの作製工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。
【００３７】
まず、第１面５１及び第２面５２を有し、第１面５１上にハードマスク層６０が設けられてなるインプリントモールド用基板５０を準備し、当該インプリントモールド用基板５０のハードマスク層６０上にレジスト膜７０を形成する（図５（Ａ）参照）。
【００３８】
インプリントモールド用基板５０としては、インプリントモールドを製造する際に一般的に用いられる基板（例えば、石英ガラス、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、アクリルガラス等のガラス基板、ポリカーボネート基板、ポリプロピレン基板、ポリエチレン基板等の樹脂基板、これらのうちから任意に選択された２以上の基板を積層してなる積層基板等の透明基板；ニッケル基板、チタン基板、アルミニウム基板等の金属基板；シリコン基板、窒化ガリウム基板等の半導体基板等）を用いることができる。
【００３９】
インプリントモールド用基板５０の厚さは、基板の強度、取り扱い適性等を考慮し、例えば、３００μｍ〜１０ｍｍ程度の範囲で適宜設定され得る。なお、本実施形態において「透明」とは、波長３００〜４５０ｎｍの光線の透過率が８５％以上であることを意味し、好ましくは９０％以上である。
【００４０】
ハードマスク層６０を構成する材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、クロム、チタン、タンタル、珪素、アルミニウム等の金属；窒化クロム、酸化クロム、酸窒化クロム等のクロム系化合物、酸化タンタル、酸窒化タンタル、酸化硼化タンタル、酸窒化硼化タンタル等のタンタル化合物、窒化チタン、窒化珪素、酸窒化珪素等を単独で、又は任意に選択した２種以上を組み合わせて用いることができるが、インプリントモールド用基板５０との間でエッチング選択比の高い材料であるのが好ましい。例えば、インプリントモールド用基板５０として石英ガラスが用いられる場合、ハードマスク層６０を構成する材料としては、金属クロム、酸化クロム、窒化クロム等のクロム系化合物を用いるのが好ましい。
【００４１】
ハードマスク層６０の厚さは、インプリントモールド用基板５０の種類に応じたエッチング選択比等を考慮して適宜設定される。例えば、インプリントモールド用基板５０が石英ガラスにより構成され、ハードマスク層６０が金属クロムにより構成される場合、ハードマスク層６０の厚さは、５０〜５００ｎｍ程度である。
【００４２】
レジスト膜７０を構成するレジスト材料としては、特に限定されるものではなく、従来公知のエネルギー線硬化性樹脂材料（電子線硬化性樹脂材料、紫外線硬化性樹脂材料等）等を用いることができる。
【００４３】
次に、レジスト膜７０を電子線リソグラフィー法、フォトリソグラフィー法等によりパターニングし、ハードマスク層６０上に、第２凹部３１２に相当する開口を有するレジストパターン７１を形成する（図５（Ｂ）参照）。
【００４４】
続いて、レジストパターン７１をマスクとして用い、ハードマスク層６０をエッチングしてハードマスクパターン６１を形成する（図５（Ｃ）参照）。そして、ハードマスクパターン６１をマスクとして用い、インプリントモールド用基板５０をドライエッチングして第２凹部３１２を形成する（図５（Ｄ）参照）。
【００４５】
次に、第２凹部３１２が形成されたインプリントモールド用基板５０の第１面５１上に、ハードマスクパターン６１及び第２凹部３１２を被覆するレジスト膜７２を形成し（図５（Ｅ）参照）、当該レジスト膜７２を電子線リソグラフィー法、フォトリソグラフィー法等によりパターニングして、第１凹部３１１に相当する開口を有するレジストパターン７３を形成する（図５（Ｆ）参照）。
【００４６】
続いて、レジストパターン７３をマスクとして用い、ハードマスクパターン６１をエッチングしてハードマスクパターン６２を形成する（図５（Ｇ）参照）。そして、ハードマスクパターン６２をマスクとして用い、インプリントモールド用基板５０をドライエッチングして第１凹部３１１を形成する（図５（Ｈ）参照）。このようにして、第１面３０Ａ及びそれに対向する第２面３０Ｂを有する基材と、当該基材の第１面３０Ａに形成されてなる第１凹部３１１及び第２凹部３１２を含む階段状凹部３１とを有する、本実施形態におけるインプリントモールド３０が作製される。
【００４７】
かかるインプリントモールド３０において、第２凹部３１２の寸法（直径）Ｄ312は、０．５〜１０μｍであるのが好ましく、１〜６μｍであるのがより好ましい。また、第２凹部３１２の深さＴ312は、１〜２５μｍであるのが好ましく、２〜１５μｍであるのがより好ましい。すなわち、第２凹部３１２のアスペクト比（深さ／寸法）は、１〜５であるのが好ましく、１〜３であるのがより好ましい。さらに、第２凹部３１２の側壁角度θ312は、７０〜９０°であるのが好ましく、８０〜９０°であるのがより好ましい。
【００４８】
上述のようにして作製されるインプリントモールド３０においては、インプリントモールド用基板５０とハードマスク層６０との高いエッチング選択比により、高精度に階段状凹部３１（第１凹部３１１及び第２凹部３１２）が形成されるため、当該階段状凹部３１（第１凹部３１１及び第２凹部３１２）に対応する階段状凸部２１（第１凸部２１１及び第２凸部２１２）を基材１０の第１面１１上に高精度に形成することができる。結果として、当該階段状凸部２１を有する基材１０を用いた電気めっき処理により、微細な寸法の貫通孔２を有する金属製有孔構造体１を高精度に製造することができる。
【００４９】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００５０】
上記実施形態においては、基材１０上に２段の階段状凸部２１を形成し、電気めっき処理により電鋳層４０を形成しているが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、階段状凸部２１の段数は３段以上であってもよい。
【００５１】
上記実施形態において、階段状凸部２１を形成する際に、第１面３０Ａにおける階段状凹部３１の形成されている領域以外の領域に、遮光膜３２が設けられているインプリントモールド３０（図６参照）を用いてもよい。一般に、インプリントモールド３０を用いたインプリント処理においては、インプリントモールド３０の第１面３０Ａと基材１０の第１面１１とを接触させることなくインプリント樹脂を硬化させる。そのため、基材１０の第１面１１上には、階段状凸部２１とともに、その周囲に残膜が形成される。よって、インプリントモールド３０を剥離した後、当該残膜をアッシング等により除去する必要がある。このとき、階段状凸部２１もアッシングの影響を受け、その寸法等が変化してしまうことがある。しかしながら、上記態様によれば、基材１０の第１面１１上に形成される樹脂膜２０を構成するインプリント樹脂材料として紫外線線硬化性樹脂を用いた場合、インプリントモールド３０の階段状凹部３１内に充填された樹脂のみが硬化し、遮光膜３２の直下の樹脂は硬化しないため、現像処理を施すことにより基材１０の第１面１１上に階段状凸部２１をより高精度に形成することができる。
【００５２】
上記実施形態において、インプリントモールド３０の第１面３０Ａに離型剤層が設けられていてもよいし、樹脂膜２０を構成するインプリント樹脂材料として、離型剤を含むものを用いてもよい。これにより、基材１０の第１面１１上に、高精度に階段状凸部２１を形成することができる。
【００５３】
上記実施形態において、少なくともインプリント工程は、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下にて行われてもよい。インプリントモールド３０を樹脂膜２０に押圧する際に、雰囲気内の気体を樹脂膜２０との間に挟みこんでしまうと、転写欠陥を発生させるおそれがあるが、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下にてインプリント処理が行われることで、当該転写欠陥の発生を抑制することができる。
【００５４】
上記実施形態において、階段状凸部を有するインプリントモールドをマスターモールドとして用いたインプリント処理により、階段状凹部３１を有するインプリントモールド３０（レプリカモールド）を作製し、当該レプリカモールドを用いたインプリント処理により、基材１０上に階段状凸部２１を形成してもよい。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら限定されるものではない。
【００５６】
〔実施例１〕
［インプリントモールドの作製］
厚さ１００ｎｍのＣｒからなるハードマスク層６０が第１面５１上に設けられているインプリントモールド用基板５０としての石英基板を用意し、ハードマスク層６０上に電子線感応型レジスト（メルク社製，ＭｉＲ７００）を塗布し、電子線描画装置を用いて第２凹部３１２に相当する開口を有するレジストパターン７１（開口寸法：３μｍ）を形成した（図５（Ｂ）参照）。
【００５７】
次に、レジストパターン７１をマスクとして用い、ハードマスク層６０をドライエッチング（エッチングガス：塩素系ガス）してハードマスクパターン６１を形成した（図５（Ｃ）参照）。そして、ハードマスクパターン６１をマスクとして用い、インプリントモールド用基板５０をドライエッチングして第２凹部３１２（寸法Ｄ312：３μｍ，深さＴ312：１８μｍ，側壁角度θ312：８８°）を形成した（図５（Ｄ）参照）。
【００５８】
続いて、第２凹部３１２が形成されたインプリントモールド用基板５０の第１面５１上に電子線感応型レジスト（メルク社製，ＭｉＲ７００）を塗布し、電子線描画装置を用いて第１凹部３１１に相当する開口を有するレジストパターン７３（開口寸法：φ３０μｍ）を形成した（図５（Ｆ）参照）。
【００５９】
そして、レジストパターン７３をマスクとして用い、ハードマスクパターン６１をドライエッチング（エッチングガス：塩素系ガス）してハードマスクパターン６２を形成した（図５（Ｇ）参照）。最後に、ハードマスクパターン６２をマスクとして用い、インプリントモールド用基板５０をドライエッチングして第１凹部３１１（寸法：φ３０μｍ，深さ：１０μｍ）を形成し、ハードマスクパターン３２を除去することで、インプリントモールド３０を作製した（図５（Ｈ）参照）。
【００６０】
［金属製有孔構造体の製造］
基材１０としての圧延銅基板（厚さ：３００μｍ）の第１面１１上に紫外線硬化性樹脂（ＳＵ−８ ３０００，日本化薬社製）からなる樹脂膜２０をスピンコート法により形成し（図１（Ａ）参照）、当該樹脂膜２０に対し、上記インプリントモールド３０を押圧し、階段状凹部３１内に樹脂膜２０（インプリント樹脂材料）を充填させ、その状態で樹脂膜２０に紫外線を照射して硬化させた（図１（Ｂ）参照）。
【００６１】
次に、硬化した樹脂膜２０からインプリントモールド３０を剥離した（図１（Ｃ）参照）。これにより、基材１０の第１面１１上に階段状凸部２１（第１凸部２１１及び第２凸部２１２）を形成した。
【００６２】
続いて、階段状凸部２１を有する基材１０上に、電気めっき法によりニッケルを析出させて電鋳層４０を形成し、当該電鋳層４０が第２凸部２１２の側壁に接触し、当該第２凸部２１２の厚さを超える前に電気めっき処理を中止した（図２（Ａ）〜（Ｃ）参照）。このようにして、基材１０上に電鋳層４０を形成した。
【００６３】
最後に、電鋳層４０から、基材１０及び階段状凸部２１を剥離することで、金属製有孔構造体１を製造した。かかる金属製有孔構造体１における貫通孔２のストレート部２Ａの寸法Ｄ2Aは３μｍ，ストレート部２Ａの長さＬ2Aは１０μｍ，ストレート部２Ａの側壁角度θ2Aは７５〜８５°であった。
【００６４】
〔比較例１〕
［金属製有孔構造体の製造］
銅基板（厚さ：３００μｍ）の一方面に紫外線硬化性樹脂（ＳＵ−８ ３０００，日本化薬社製）からなる樹脂膜（膜厚：１０μｍ）をスピンコート法により形成し、所定の開口を有するフォトマスクを用いて露光・現像処理を行い、銅基板上に第１樹脂パターン（寸法：φ３０μｍ）を形成した。
【００６５】
次に、上記銅基板の上に、上記樹脂パターンを被覆するようにして紫外線硬化性樹脂（ＳＵ−８ ３０００シリーズ，日本化薬社製）からなる樹脂膜（膜厚：１５μｍ）をスピンコート法により形成し、所定の開口を有するフォトマスクを用いて露光・現像処理を行い、上記第１樹脂パターン上に、第１樹脂パターンよりも寸法の小さい第２樹脂パターン（寸法：φ３μｍ）を積層形成した。
【００６６】
続いて、上記銅基板の上に、電気めっき法によりニッケルを析出させて電鋳層を形成し、当該電鋳層が第２樹脂パターンの側壁に接触し、当該第２樹脂パターンの厚さを超える前に電気めっき処理を中止した。このようにして、銅基板の上に電鋳層を形成した。
【００６７】
最後に、電鋳層から、銅基板、第１樹脂パターン及び第２樹脂パターンを剥離することで、金属製有孔構造体を製造した。かかる金属製有孔構造体における貫通孔の寸法はφ３μｍ，貫通孔（ストレート部分）の長さは３μｍ，貫通孔の側壁角度は６５〜８０°であった。
【００６８】
上記実施例１及び比較例１の結果から、少なくとも２段の階段状凹部３１（第１凹部３１１及び第２凹部３１２）を有するインプリントモールド３０を用いて、少なくとも２段の階段状凸部２１（第１凸部２１１及び第２凸部２１２）を、微細な寸法で高精度に基材１０上に形成することができるため、それに応じた微細な寸法の貫通孔２を有する金属製有孔構造体１を高精度に製造することができることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、流体を取り扱うインクジェットノズル、フィルタ等の技術分野において有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１…金属製有孔構造体
２…貫通孔
２Ａ…ストレート部
２Ｂ…拡径部
３…金属製基部
３Ａ…第１面
３Ｂ…第２面
１０…基材
２０…樹脂層
２１…階段状凸部
２１１…第１凸部
２１２…第２凸部
３０…インプリントモールド
３１…階段状凹部
３１１…第１凹部
３１２…第２凹部
４０…電鋳層（金属層）
【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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