(57)【要約】【課題】部品の形状が微細であっても強度の低下を抑制できる。【解決手段】本発明は、テープ１５上の金属層１１に、金属層１１の第１領域１１ａを露出させる第１のレジストパターンを形成し、第１のレジストパターンをマスクとして金属層１１の第１領域１１ａをウェットエッチングすることで、第１領域１１ａの金属層を薄くし、第１のレジストパターンを剥離し、金属層１１上に、金属層１１の第１の領域１１ａの一部を覆い且つ第１の領域１１ａ内の第２領域１１ｂを露出させる第２のレジストパターン２１を形成し、第２のレジストパターン２１をマスクとして金属層１１の第２領域１１ｂをウェットエッチングすることで、第２領域１１ｂの金属層１１を除去する部品の製造方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープと金属層を張り合わせる工程（ａ）と、
前記金属層上に第１のレジスト膜を形成する工程（ｂ）と、
前記第１のレジスト膜を露光し、現像することで、前記金属層の第１領域を露出させる第１のレジストパターンを形成する工程（ｃ）と、
前記第１のレジストパターンをマスクとして前記金属層の第１領域をウェットエッチングすることで、前記第１領域の金属層を薄くする工程（ｄ）と、
前記第１のレジストパターンを剥離する工程（ｅ）と、
前記金属層上に第２のレジスト膜を形成する工程（ｆ）と、
前記第２のレジスト膜を露光し、現像することで、前記金属層の前記第１の領域の一部を覆い且つ前記第１の領域内の第２領域を露出させる第２のレジストパターンを形成する工程（ｇ）と、
前記第２のレジストパターンをマスクとして前記金属層の前記第２領域をウェットエッチングすることで、前記第２領域の金属層を除去する工程（ｈ）と、
を含む部品の製造方法。
【請求項２】
前記工程（ｆ）は、リールの回転によって搬送される前記テープ上の前記金属層に対向するロールに付着したレジスト液を、前記ロールの回転によって前記金属層上に供給することで、前記金属層上に第２のレジスト膜を塗布する工程であり、
前記ロールの回転による前記レジスト液の供給方向は前記リールの回転による前記テープの搬送方向と逆方向である請求項１記載の部品の製造方法。
【請求項３】
前記レジスト液の粘度は１００ｃＰ以上である請求項２記載の部品の製造方法。
【請求項４】
前記レジスト液の供給速度である前記ロールの回転速度は、前記テープの搬送速度である前記リールの回転速度以上である、請求項２または３記載の部品の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の部品の製造方法によって製造された部品を組み込む工程を含む、電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェットエッチングにより部品を製造する方法及び電子機器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の部品の製造方法について説明する。
金属箔（または金属層）の上にフォトレジスト膜を塗付する（例えば特許文献１参照）。次いで、このフォトレジスト膜を露光し、現像することで、金属箔上にレジストパターンを形成する。次いで、このレジストパターンをマスクとして金属箔をウェットエッチングする。このようにして金属箔が所望の形状に加工された部品を形成する。
【０００３】
上記のように１回のウェットエッチングで微細な形状の部品を製造しようとした場合、金属箔がウェットエッチングにより等方性にエッチングされるため、部品のエッジが底面に対して直角に加工されず、裾が引いたような状態になる。そのため、部品の形状が微細であるとその微細な部分の厚さが薄くなり、部品の強度が低下する。
別言すれば、金属箔の厚さが厚いと微細な形状に加工することができないため、部品の厚さによってウェットエッチングが可能な形状が制約される。
【０００４】
また、１回のウェットエッチングで部品を製造しようとした場合、局所的に部品の厚さを変えることが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１３２６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の幾つかの態様は、部品の形状が微細であっても強度の低下を抑制できる部品の製造方法、またはその部品が組み込まれた電子機器の製造方法に関連している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、テープと金属層を張り合わせる工程（ａ）と、前記金属層上に第１のレジスト膜を形成する工程（ｂ）と、前記第１のレジスト膜を露光し、現像することで、前記金属層の第１領域を露出させる第１のレジストパターンを形成する工程（ｃ）と、前記第１のレジストパターンをマスクとして前記金属層の第１領域をウェットエッチングすることで、前記第１領域の金属層を薄くする工程（ｄ）と、前記第１のレジストパターンを剥離する工程（ｅ）と、前記金属層上に第２のレジスト膜を形成する工程（ｆ）と、前記第２のレジスト膜を露光し、現像することで、前記金属層の前記第１の領域の一部を覆い且つ前記第１の領域内の第２領域を露出させる第２のレジストパターンを形成する工程（ｇ）と、前記第２のレジストパターンをマスクとして前記金属層の前記第２領域をウェットエッチングすることで、前記第２領域の金属層を除去する工程（ｈ）と、を含む部品の製造方法である。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、２回のウェットエッチングにより部品を製造するため、１回のウェットエッチングによる部品の製造に比べて、部品の形状が微細であっても強度の低下を抑制することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様において、前記工程（ｆ）は、リールの回転によって搬送される前記テープ上の前記金属層に対向するロールに付着したレジスト液を、前記ロールの回転によって前記金属層上に供給することで、前記金属層上に第２のレジスト膜を塗布する工程であり、前記ロールの回転による前記レジスト液の供給方向は前記リールの回転による前記テープの搬送方向と逆方向であるとよい。これにより、第２のレジスト膜の膜厚を厚くすることができる。
【００１０】
本発明の第３の態様は、本発明の第２の態様において、前記レジスト液の粘度は１００ｃＰ以上であるとよい。これにより、第２のレジスト膜の膜厚を厚くすることができる。
【００１１】
本発明の第４の態様は、本発明の第２の態様または本発明の第２の態様において、前記レジスト液の供給速度である前記ロールの回転速度は、前記テープの搬送速度である前記リールの回転速度以上であるとよい。これにより、第２のレジスト膜の膜厚を厚くすることができる。
【００１２】
本発明の第５の態様は、本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか一に記載の部品の製造方法によって製造された部品を組み込む工程を含む電子機器の製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）本発明の一実施形態に係る部品の製造方法を説明する図。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）本発明の一実施形態に係る部品の製造方法を説明する図。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）本発明の一実施形態に係る部品の製造方法を説明する図。
【図４】図２（Ｄ）に示す工程を詳細に説明する模式図であってレジスト塗布装置を示す断面図。
【図５】比較例のレジスト塗布装置を示す断面図。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は１回のウェットエッチングで厚みのあるＳＵＳ材を加工する場合に加工面が裾引き形状となることを示す模式図。
【図７】（Ａ），（Ｂ）は２回のウェットエッチングで厚みのあるＳＵＳ材を加工する場合に加工面が裾引き形状となることを示す模式図、（Ｃ）は図６（Ｂ）に図７（Ｂ）に示す点線４５を加えた図。
【図８】（Ａ）は本発明の一態様に係る部品の適用例としてギザローラー５１の刃先形状を示す平面図、（Ｂ）は刃先の一部を拡大した平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る部品の製造方法について説明する。
まず、搬送用テープと金属層としてのＳＵＳ材を張り合わせる工程を行う。この工程は、図１（Ａ）の断面図に模式的に示されている。
【００１６】
図１（Ａ）に示すように、供給リール（図示せず）から供給される金属層１１が第１のロール１６と第２のロール１７との間を通って巻取リール１２により巻き取られることで、金属層１１を搬送方向１３に搬送する。供給リール１４から供給される搬送用テープ１５が第１のロール１６と第２のロール１７との間に供給されることで、金属層１１に搬送用テープ１５を貼り付ける。
【００１７】
次に、図１（Ｂ）に示すように、金属層１１上にレジスト液を塗布し、ベークすることで、金属層１１上に第１のフォトレジスト膜１８を形成する。
【００１８】
次に、図１（Ｃ）に示すように、ガラスマスク１９をマスクとしてＵＶ光２０を第１のフォトレジスト膜１８に照射する。これにより、第１のフォトレジスト膜１８にＵＶ光２０が照射された部分１８ａが露光（感光）される。
【００１９】
次に、図２（Ａ）に示すように、第１のフォトレジスト膜１８を現像することで、露光部分１８ａが除去され、金属層１１の第１領域１１ａを露出させる第１のレジストパターン１８ｂを金属層１１上に形成する。
【００２０】
次に、図２（Ｂ）に示すように、第１のレジストパターン１８ｂをマスクとして金属層１１の第１領域１１ａをウェットエッチングすることで、第１領域１１ａの金属層１１を薄くする。つまり、第１のレジストパターン１８ｂをマスクとして金属層１１の第１領域１１ａをハーフエッチングする。
【００２１】
次に、図２（Ｃ）に示すように第１のレジストパターン１８ｂを剥離する。次いで、図２（Ｄ）に示すように、第１領域１１ａを含む金属層１１上にレジスト液を塗布し、ベークすることで、第１領域１１ａを含む金属層１１上に第２のフォトレジスト膜２１を形成する。この工程の詳細を以下に説明する。
【００２２】
図４は、図２（Ｄ）に示す工程を詳細に説明するための模式図であってレジスト塗布装置を示す断面図である。このレジスト塗布装置はレジスト液３１を貯蔵する第１の容器３２を有している。第１の容器３２内のレジスト液３１はポンプ３３によって配管３４を通して第２の容器３５に導入される。第２の容器３５に溜められたレジスト液３１は一定量を超えると配管３６を通して第１の容器３２に戻される。
【００２３】
第２の容器３５内のレジスト液３１に接触する第１のロール３７が矢印３７ａのように回転することで、そのレジスト液３１が第１のロール３７の表面全体に付着する。そして、第１のロール３７の表面に付着したレジスト液３１に接触する第２のロール３８が矢印３８ａのように回転する。これにより、第１のロール３７と第２のロール３８との間にレジスト液溜まり３１ａが生じ、そのレジスト液溜まり３１ａのレジスト液３１が第２のロール３８の表面全体に付着する。さらに、第２のロール３８の表面に付着したレジスト液３１がリール３９の矢印３９ａの方向への回転により搬送される搬送用テープ上の金属層１１に接触する。これにより、金属層１１と第２のロール３８との間にレジスト液溜まり３１ｂが生じ、そのレジスト液溜まり３１ｂのレジスト液３１が金属層１１上に塗布される。
【００２４】
つまり、リール３９の回転によって搬送される搬送用テープ上の金属層１１に対向する第２のロール３８に付着したレジスト液３１を第２のロール３８の回転によって金属層１１上に供給することで、金属層１１上にレジスト液３１を塗布する。この際、第２のロール３８の回転によるレジスト液３１の供給方向（矢印３８ａの方向）はリール３９の回転による搬送用テープ上の金属層１１の搬送方向（矢印３９ａの方向）と逆方向である。これにより、第２のロール３８によって供給されるレジスト液３１は、リール３９によって搬送される金属層１１が第２のロール３８に最接近した後の側にレジスト液溜まり３１ｂができるので、金属層１１上にレジスト液３１を厚く塗布することが可能となる。また、レジスト液の供給速度である第２のロール３８の回転速度を、製品（搬送用テープ上の金属層）の搬送速度であるリール３９の回転速度以上とすることが好ましい。そうすることで、さらにレジスト液３１を厚く塗布することが可能となる。なお、図４では図２（Ｄ）に示す搬送用テープ１５を図示していない。
【００２５】
この後、金属層１１上に塗布されたレジスト液３１をベークすることで、第１領域１１ａを含む金属層１１上に膜厚の厚い第２のフォトレジスト膜２１を形成する。ハーフエッチングされた第１領域１１ａによって金属層１１に段差が形成されていても、第２のフォトレジスト膜２１の膜厚を厚くすることで、段差部分を十分に第２のフォトレジスト膜２１で覆うことができる。その結果、後のウェットエッチング工程で段差部分が不必要にエッチングされることがない。別言すれば、金属層１１に段差が形成されている場合、第２のフォトレジスト膜２１の膜厚を厚く形成できなければ、段差部分を十分に第２のフォトレジスト膜２１で覆うことができない。その結果、後のウェットエッチング工程で段差部分が不必要にエッチングされてしまうという不具合が生じる。
【００２６】
図５は、図４に対する比較例のレジスト塗布装置を示す断面図であり、図４と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００２７】
図５に示すレジスト塗布装置では、第１のロール３７の回転方向を矢印３７ｂのように図４の第１のロール３７と逆方向とし、第２のロール３８の回転方向を矢印３８ｂのように図４の第２のロール３８と逆方向とする。これにより、金属層１１と第２のロール３８との間のレジスト液溜まり３１ｄは図４のレジスト液溜まり３１ｂとは逆側に生じる。即ち、図５では第２のロール３８によって供給されるレジスト液３１は、リール３９によって搬送される金属層１１が第２のロール３８に最接近する前の側にレジスト液溜まり３１ｄができる。また、第１のロール３７と第２のロール３８との間のレジスト液溜まり３１ｃは図４のレジスト液溜まり３１ａとは逆側に生じる。
【００２８】
なお、本実施形態では、１００ｃＰ以上の粘度のレジスト液を用いているが、４００〜５００ｃＰの粘度のレジスト液を用いてもよい。
【００２９】
図５に示すレジスト塗布装置では図４に示すレジスト塗布装置より薄い塗布膜しか得られない理由は次のように考えられる。図５では、第２のロール３８によって供給されるレジスト液３１は、リール３９によって搬送される金属層１１が第２のロール３８に最接近する前の側にレジスト液溜まり３１ｄができる。そのため、金属層１１上に塗布されるレジスト液の厚さはリール３９と第２のロール３８との距離に依存することになる。一方、図５では、第２のロール３８によって供給されるレジスト液３１は、リール３９によって搬送される金属層１１が第２のロール３８に最接近した後の側にレジスト液溜まり３１ｂができる。そのため、金属層１１上に塗布されるレジスト液の厚さはリール３９と第２のロール３８との距離に依存することがない。
【００３０】
次に、図２（Ｃ）の工程の次の工程である図３（Ａ）に戻り、説明を続ける。図３（Ａ）に示すように、ガラスマスク２２をマスクとしてＵＶ光２０を第２のフォトレジスト膜２１に照射する。これにより、第２のフォトレジスト膜２１にＵＶ光２０が照射された部分２１ａが露光（感光）される。
【００３１】
次に、図３（Ｂ）に示すように、第２のフォトレジスト膜２１を現像することで、露光部分２１ａが除去される。その結果、金属層１１の第１の領域１１ａの一部を覆い且つ第１の領域１１ａ内の第２領域１１ｂを露出させる第２のレジストパターン２１ｂを金属層１１上に形成する。
【００３２】
次に、図３（Ｃ）に示すように、第２のレジストパターン２１ｂをマスクとして金属層１１の第２領域１１ｂをウェットエッチングすることで、第２領域１１ｂの金属層１１を除去する。
【００３３】
次に、図３（Ｄ）に示すように第２のレジストパターン２１ｂを剥離する。次いで、図３（Ｅ）に示すように、搬送用テープ１５を金属層１１から剥がすことで金属層単体とする。このようにして、ハーフエッチングされて厚さが薄い第１領域１１ａと、第２領域１１ｂがウェットエッチングにより除去された部分とを有する金属層１１が製造される。
【００３４】
上記実施形態によれば、２回のウェットエッチングにより部品を製造するため、１回のウェットエッチングによる部品の製造に比べて、高い強度を有し且つ微細な形状の部品を製造することが可能となる。つまり、図２（Ｂ）に示すハーフエッチングにより金属層１１の第１領域１１ａの厚さを薄くした後に、図３（Ｃ）に示す工程で金属層１１の第１の領域１１ａ内の第２領域１１ｂの金属層１１を除去する。このため、部品のエッジの裾引き部分の長さを１回のウェットエッチングの場合に比べて短くすることができる。その結果、部品の形状が微細であっても、その微細な部分の部品の厚さが薄くなる原因の裾引き部分を短くでき、部品の強度の低下を抑制することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、図２（Ｂ）に示すハーフエッチングにより金属層１１の第１領域１１ａの厚さを薄くできるため、局所的に部品の厚さを変えることが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態では、第１領域１１ａによって金属層１１に段差が形成されていても、第２のフォトレジスト膜２１の膜厚を十分に厚くすることで、段差部分を十分に第２のフォトレジスト膜２１で覆うことができる。その結果、図３（Ｃ）に示すウェットエッチング工程で段差部分が不必要にエッチングされることを防止できる。
【００３７】
次に、上記実施形態のように図２（Ｂ）に示すウェットエッチング工程と図３（Ｃ）に示すウェットエッチング工程により高い強度を有し且つ微細な形状の部品を製造できる理由について詳細に説明する。
【００３８】
図６（Ａ），（Ｂ）は、１回のウェットエッチング（等方性エッチング）で厚みのあるＳＵＳ材を加工する場合に加工面が裾引き形状となることを示す模式図である。
【００３９】
図６（Ａ）に示すように、搬送用テープ１５上に金属層としてのＳＵＳ材１１を貼り付け、そのＳＵＳ材１１上にフォトレジスト膜４１を形成する。次いで、フォトレジスト膜４１をマスクとしてＳＵＳ材１１をウェットエッチングする。その際のエッチング進行状況を図６（Ｂ）に点線で示す。ＳＵＳ材１１を１回のエッチングで完全に除去するまでウェットエッチングを進行させると裾引き量４２が必要となる。
【００４０】
図７（Ａ），（Ｂ）は、２回のウェットエッチングで厚みのあるＳＵＳ材を加工する場合に加工面が裾引き形状となることを示す模式図である。
図７（Ａ）に示すように、搬送用テープ１５上に金属層としてのＳＵＳ材１１を貼り付け、そのＳＵＳ材１１に図２（Ｂ）に示すようなハーフエッチングを施す。その後、ハーフエッチングした領域の一部を覆うフォトレジスト膜４３をＳＵＳ材１１上に形成する。
【００４１】
次いで、フォトレジスト膜４３をマスクとしてＳＵＳ材１１をウェットエッチングする。その際のエッチング進行状況を図７（Ｂ）に点線で示す。ＳＵＳ材１１を２回目のエッチングで完全に除去するまでウェットエッチングを進行させると裾引き量４４が必要となる。なお、図７（Ａ）に示すハーフエッチングの深さを点線４５で示す。
【００４２】
図７（Ｃ）は、図６（Ｂ）に図７（Ｂ）に示す点線４５を加えた図である。図７（Ｃ）に示すように、ハーフエッチングの深さを示す点線４５からの裾引き量４２ａは、図６（Ｂ）に示す裾引き量４２に比べて少ない。これに対し、図７（Ｂ）に示す２回目のウェットエッチングによる裾引き量４４は、図７（Ｃ）に示す裾引き量４２ａに比べても少ない。このようにＳＵＳ材１１のエッジの薄い部分（点線４５より下の部分）の幅（裾引き量）が１回のウェットエッチングに比べて２回のウェットエッチングの方が小さくなるので、エッジの強度が上がる。その結果、高い強度を有し且つ微細な形状の部品を製造することが可能となる。
【００４３】
図８（Ａ）は、本発明の一態様に係る部品の適用例としてギザローラー５１の刃先形状を示す平面図であり、図８（Ｂ）は刃先の一部を拡大した平面図である。図１〜図３に示す工程によりギザローラー５１の刃先を製造した場合、図８（Ｂ）に示す刃先の先端側に図３（Ｅ）に示すハーフエッチングされて厚さが薄い第１領域１１ａを位置させるとよい。
【００４４】
なお、本実施形態では、図８に示すギザローラーに本発明の一態様を適用することを説明したが、他の歯車に本発明の一態様を適用することも可能である。また、本実施形態に係る部品を電子機器に組み込んでもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１１…金属層、１１ａ…第１領域、１１ｂ…第２領域、１２…巻取リール、１３…搬送方向、１４…供給リール、１５…搬送用テープ、１６…第１のロール、１７…第２のロール、１８…第１のフォトレジスト膜、１８ａ…露光部分、１８ｂ…第１のレジストパターン、１９…ガラスマスク、２０…ＵＶ光、２１…第２のフォトレジスト膜、２１ａ…露光部分、２１ｂ…第２のレジストパターン、２２…ガラスマスク、３１…レジスト液、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…レジスト液溜まり、３２…第１の容器、３３…ポンプ、３４…配管、３５…第２の容器、３６…配管、３７…第１のロール、３７ａ…矢印、３８…第２のロール、３８ａ…矢印、３９…リール、３９ａ…矢印、４１…フォトレジスト膜、４２，４２ａ…裾引き量、４３…フォトレジスト膜、４４…裾引き量、４５…ハーフエッチングの深さ、５１…ギザローラー。
【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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