JPH03504543A - 金属性マイクロ構造体の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 金属性マイクロ構造体の製法 本発明は、請求項１の上位概念による金属性マイクロ構造体を製造する方法に関 する。

この種の方法は、西独特許（ＤＥ−ＰＳ）第３７１２２６８号明細書もしくは同 （ＤＥ−ＰＳ）第３２０６８２０号明細書から公知である。西独特許（ＤＥ−Ｐ Ｓ）第３７１２２６８号明細書によれば、例えばクロム−ニッケルー錆から成る 金属性担体層上にレントゲン線に感能性のレジスト層を塗布し、それをレントゲ ンマスクを介して部分的にシンクトロン光線を用いて露光させる。この露光され た範囲を液状現像剤を用いて溶出させることによってマイクロ構造に相応する空 洞を生せしめ、これに、電極としての金属担体層の使用下に、電気メツキ的に金 属を充填する。引き続き、残留レジスト層及びマイクロ構造体の各使用目的によ り担体層も除去できる。このレントゲン凹版リトグラフ−電着加工（ｒｏｅｎｔ ｇｅｎｔｉａｆｅｎｌ　ｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｓｃｈ−ｇａｌｖａｎｏｐｌａｓ ｔｉｓｃｈ）法（ＬＩＧＡ−法とも略記される）を用いて、非常に高い見かけ比 （Ａｓｐｅｋｔｖｅｒｈａｅｌｔｎｉｓｓｅｎ）を有するマイクロ構造がμｍ− 範囲の最も小さい側面の寸法で生じつる。相応することが電子ビームリトグラフ ィ（Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎｓｔｒａｈｌｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅ）　ニも当て はまる、この、非常に小さな底面積を有する円柱又は円錐の形の電子ビーム−も しくはレントゲン線感能性プラスチックから成るネガ型を製造する際に、個々の 円柱又は円錐が担体板上で十分に付着せずかつ従って現像液により洗い流されつ るという問題が生じる。

西独（ＤＥ−ＰＳ）特許第３２０６８２０号明細書中に記載のマイクロ成形技術 においては、成形器具のマイクロ構造の正面及びこれに対応する担体板の表面が 極度に平らでありかつ高圧で互いに押し付けられるべきであるが、これにより、 液状で装入されたプラスチックは、これらの表面の間に入りこまず、電気メツキ 的成形（このことは、同時に構造損失をもたらす）に悪影響を及ぼさない。

西独特許（ＤＥ）第３３３５１７１号Ａｌ明細書からは、ポジ型又は原型のプラ スチック成形の製造をおこなった後に、差し当たり、予め成形器具の導電性基板 の表面上に塗布されかつ成形工程で成形されたプラスチック材料と十分に結合す べき写真塗膜を、プラスチックネガ型の底面に残し、かつポジ型成形の電気メツ キ的形成の前に除去するマイクロ構造の製法が公知である。プラスチックネガ型 の底面での写真塗膜を除去するためには、ＵＶ−線での照射及び現像液を用いて の引き続く溶解除去が提案されている。しかしこのような写真塗膜は、好適な付 着補助特性を有さず、従ってこの方法は、実際には実施することができなかった 。

本発明は、電気メツキ的成形の際に、マイクロ構造損失又は−欠点を生じないよ うに、ネガ型の製造に関する類型的方法を改良するという課題を基礎としている 。

この課題を解決するために、請求項１の特徴部に記載の処置が提案される。これ に関連する従属請求項は、この処置の存利な更なる形及び態様を包含している。

これにより、ネガ型の微細構造、例えば前記の細い円柱又は円錐を差し当たり共 通の底面によって互いに結合させてお（ことが達成される。まず、ネガ型の構造 に水圧的又は機械的剪断応力を及ぼさない反応性イオン腐食により、この構造間 の空洞を金属基板の表面まで露出させる。例えば基板に対して付勢された酸素イ オンを用いるこの異方性乾燥腐食（「流動（Ｆｌｕｔｅｎ）」）により、プラス チック構造の最上の層も破壊されるが、この損失は、基板上に塗布すべきプラス チック層を相応して高くすることにより照射の前に補正することができる。それ ぞれの場合に、本発明により、重要な側面範囲内の構造損失又は−欠点は避けら れる。

本発明の実施例を、次に、図１〜４を用いて説明する。

図１は５、その上に電子ビーム−又はレントゲン線感能性のプラスチック（レジ スト（Ｒｅｓｉｓｔ）　）から成る層２が塗布されている導電性の基板１を図示 している。基板１と層２の間には、接着助剤として作用する、電子ビーム−又は レントゲン線感能性ではないプラスチック族の薄い中間層３を配置されている６ 層２を、マスク４を介して電子ビーム−又はレントゲン線５で露光すると、層２ 中には交互に照射及び非照射範囲２ａ、２ｂが生じる。照射された範囲２ａは、 製造すべぎ金属性マイクロ構造体の構造に相応する。

照射されたｉ！＠２ａを現像液を月いて現像及び溶出することにより、残留中間 層３上に、高く、細い円柱又は円錐６から成るネガ型が生じ、これは、層３の付 着力によって、この層と及び更に基板１とも固く結合している（図２ａ）。

図２ｂは、同様の構造を示している。この例では、プラスチック−ネガ型の円柱 及び円１１１６ａを、前記のマイクロ成形技術を用いて製造した。その際、故意 に、成形時に、プラスチックの薄い残留層３ａを、基板ｌ上の円錐６ａの間の空 洞７の底面として残した。

空Ｗ４７の底面の残留層３ａもしくは中間層３（図２ａ）を、反応性イオン腐食 によって、酸素プラズマの酸素イオン８を基板１の表面１ａに対して直角に付勢 し、この底面を腐食除去するという方法で除去する（図３）、プラスチック及び 酸素の反応生成物は、ガス状であり、従って、狭い、スリット状の空洞からも容 易に逃出することができる８基板１には、金属、例えばクロム−ニッケルー鋼を 使用することができ、これは、電気メッキを妨害する方法で、酸素イオン８によ り腐食されない、酸素イオン８は基板ｌの表面】ａに対して直角に付勢されるの で、円柱６．６ａの側面壁６ｂの所の物質損失は生じない。これに反して、この 酸素を用いる異方性乾燥腐食によれば、円柱６の露出前面６Ｃの所で一定の物質 損失が生じるが、これは、処理すべきプラスチック層２の層厚を相応して高める ことにより、配慮することができる。この種のイオン腐食ではネガ型の円柱６． ６ａに横方向の力がかからないので、円柱は、小さな断面積もしくは底面積でも 、基板１の表面ｌａ上に固定し、かつ形状安定のままで立っている。次に、電極 としての基板１の使用下に、金属９での空Ｗ４７の電気メツキ的充填を公知方法 で行なうＣ図４）、引き続き、プラスチック円柱６．６ａを、金属性マイクロ構 造体１．９の露出のために溶剤を用いて除去することができる。

この実際は、既に空洞の底面の非常に薄い残留層が、本発明の効果を確実にする のに十分であることを示している。電子ビームリトグラフィで製造された直径１ μｍ及び高さ数μｍを有する円柱において、円柱間の底面に残留層厚０．１〜０ ．２μｍがなお存在している場合は、作業時に、接着助剤なしで湿気発生を止め るのに十分である。更に、この反応性の酸素イオン腐食の後に、金属基板のこの ように露出された表面上での電気メッキが非常に良好に開始される。

レントゲン線リトグラフィもしくはこれから誘導されるマイクロ成形技術を用い てネガ型を製造する際にも１本発明による毛理を用いて、不良品率をＯへと下げ ることができる。ネガ型の構造高さが３００μｍ及び空洞のスリット幅が１０μ ｍである場合、このイオン腐食によって、全てのレジスト残分をスリットから除 いた。擬−完全現像（Ｄｕｒｃｈｅｎｔｗｉｃｋｅｌｎ）を行なう本発明の後旭 理に基づき、基板までの完全現像を避けることにより、それに由来する構造欠点 も避けられる。

このようなネガ型の測定により、酸素イオンでの地理によってネガ型の側面壁の 測定可能な損害は生じないことが分かった。露出表面での損害は、約５μｍであ った。

田藻調査報告 −１１．、ｏｏｌ、ｅｍ、ＰＣＴ／ＤＥ　９０１００８４１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．導電性の基板上に電子ビームリトグラフィ、レントゲンリトグラフィ又はマ イクロ成形技術を用いてプラスチックから成るマイクロ構造のネガ型を製造し、 電極としてのこの導電性基板の使用下でネガ型の空洞に電気メッキ的に金属を充 填する方法で、金属性マイクロ構造体を製造する方法において、ａ）ネガ型（６ 、６ａ）を製造する途中で、導電性の基板（１）上にネガ型の空洞（７）の底面 としてプラスチックの残留層（３、３ａ）をそのままにしておき、 ｂ）ネガ型（６、６ａ）の空洞（７）を金属（９）で電気メッキ的に充填する前 に、空洞（７）の底面のプラスチックの残留層（３、３ａ）を、反応性イオン腐 食により、基板（１）の表面（１ａ）に対して直角に付勢されるイオン（８）を 用いて除去することを特徴とする金属性マイクロ構造体の製法。
2. ２．反応性イオン腐食のために酸素プラズマを使用する、請求項１記載の方法。
3. ３．プラスチックの残留層として基板（１）上に接着助剤物を塗布する、請求項 ２記載の方法。