电铸模的制造方法、电铸模及电铸部件的制造方法

专利名称：电铸模的制造方法、电铸模及电铸部件的制造方法
技术领域：
本发明涉及微细部件的模具的制造方法，特别涉及具有多级构造的 电铸模的制造方法、电铸模、及使用了电铸模的电铸部件的制造方法。
背景技术：
电铸法适合于大量生产，被用于各种部件的制造。例如，通过在转 印了母模的形状的树脂表面堆积导电性膜，制造钟表用的针(例如参照 专利文献l)。
另外，作为母模向树脂的转印方法，已知有加热沖压成形法(例如 参照专利文献1 )。加热冲压成形法是将树脂加热至玻璃化温度以上的温 度而使其软化，通过按压母模，将母模的形状转印到树脂上的方法。通 过加热冲压成形法，能够以纳米级的尺寸精度将母模的形状转印到树脂 上。而且，近年来，作为用于制造具有微小形状的部件或金属模的模具， 采用使用了硅加工工艺的模具。作为使用了硅加工工艺的电铸法的模具
制造方法，公知有 LIGA 法 (Lithographie Galvanoformung Abformung)。 LIGA法是在电极上涂布作为抗蚀材料的PMMA (聚甲 基丙烯酸曱酯)，在希望的形状范围内向抗蚀材料照射同步加速器放射 光使其感光，在将其显影之后进行电铸，由此制造所希望的微细形状的 微细构造物的方法(例如参照非专利文献1 )。已知有通过多次反复实施 LIGA法来形成变速齿轮之类的多级构造体的例子(例如参照专利文献 2)。并且，还可以采用代替LIGA法中使用的高价同步加速器放射光， 而通过在一般的半导体曝光装置中使用的紫外光来形成抗蚀图案的UV -LIGA法。利用LIGA法或UV-LIGA法制造的电铸法的模具，由于 在模具的侧壁没有电极，从模具的底面析出电铸物，所以即便利用电铸 法制造高纵横尺寸比的构造，也可以形成在电铸物的内部没有气泡或缺 陷的良好部件。并且，与在专利文献2中记载的技术一样，通过反复多 次实施UV-LIGA法，可以制造多级形状。
专利文献3记载的技术中，通过在反复多次实施抗蚀剂涂敷和曝光工序之后，进行显影工序，来形成具有多级构造的抗蚀才莫具，将多级部 分用作电铸物的厚度不同的参考用图形。
专利文献l:特开昭52-60241号〃>才艮 专利文献2:特开平11 - 15126号7>才艮 专利文献3:特开平10 - 245692号公报
非专利文献1: W. Ehrfeld， IEEE， Micro Electro Mechanical System Proceedings PP86， 1994
但是，专利文献l记载的技术中，在已被转印了形状的树脂(以下 称为转印树脂模具)的进行电铸的整个面(以下称为电铸面)形成电极， 来制造电铸模。因此，当进行电铸时，由于在电铸模的形成有电极的整 个面析出电铸物，所以为了取出钟表用的针，需要去除没有用的部分。 另外，当制造纵横尺寸比高的电铸部件时，如果从模具侧面及模具底面 同时进行电铸，则模具侧面中与模具底面相反侧、即模具的上面部分容 易发生电场集中，在模具侧面中模具上面侧的电铸速度增大。因此，在 模具上面部分，从模具侧面析出的电铸物发生连接，导致在电铸物的内 部形成间隙。从而，存在着电铸物的强度或模具转印性降低的问题。
专利文献2及非专利文献1记载的技术中，由于能够只在电铸模的 底面形成电极，所以可以制造在电铸物的内部没有间隙的电铸部件。但 非专利文献l记载的技术只能制造一级构造。另外，专利文献2记载的 技术中虽然制造了多级构造，但在第一级的模具形成及电铸之后剥离抗 蚀剂，再次涂布抗蚀剂，形成了第二级的模具构造。但是，第一级的电 铸的厚度控制由于电场集中等变得非常困难。而且，同样由于电场集中， 对第一级的电铸物的表面粗糙度进行控制是非常困难的。另外，专利文 献2记载的技术中，由于在第二级的抗蚀剂涂布中，对存在阶梯差大的 电铸物的晶片涂布抗蚀剂，所以存在难以控制第二级的抗蚀剂涂布厚度 的问题。而且，专利文献2记载的技术中虽然制造了第二级的电铸物的 宽度小于第一级的电铸物的构造，但当制造第二级的电铸物的宽度大于 第一级的电铸物的宽度的构造物时，第二级的电铸由于图28中说明的 理由而难以进行。图28是对在电极202上形成多级构造的抗蚀模具204，并4吏用该抗 蚀模具204实施电铸的状态进行说明的图。在电铸进行了直至电极202 上的第一级抗蚀模具204a的厚度之后，如果进一步进行电铸，则由于 在第一级抗蚀模具204a的上面C没有电极，所以在用箭头B表示的方 向、即与电极表面平行的方向难以生长电铸物2100。因此，即便使电铸 物2100生长至第二级抗蚀模具204b的高度，也无法用电铸物2100掩 埋抗蚀模具的腔隙2103的内部。为了用电铸物2100完全掩埋腔隙2103， 需要增厚电铸物2100的厚度。因此，存在着不仅电铸时间延长，而且 用于使电铸物2100成为所希望的厚度的研磨时间也增长的问题。为了 解决该问题，可以考虑在多级构造的抗蚀模具204上堆积金属来形成图 案的方法，但不仅会增加工序，而且由于树脂的高度差异，会出现图案 精度发生偏差而难以得到所希望的电极图案的问题。
此外，专利文献3记载的技术通过在多次反复实施抗蚀剂涂敷和曝 光工序之后，进行显影工序，形成了具有多级构造的抗蚀模具，但由于 在各层上没有电极，所以基于与图28中说明的理由相同的理由，存在 着难以制造具有多级构造的电铸部件的问题。

发明内容
本发明为了解决这种现有电铸模的制造方法所具有的问题而提出， 其目的在于，提供高度控制容易的多级构造的电铸模的制造方法、电铸 模以及电铸部件的制造方法。
本发明的电铸模的制造方法具有第一光致抗蚀层形成工序，在导 电性基板的上面形成第一光致抗蚀层；第一光致抗蚀层曝光工序，隔着 在上述第一光致抗蚀层的上方配置的第一掩模图案进行曝光，将上述第 一光致抗蚀层划分为可溶部和不溶部；中间导电膜形成工序，通过真空 蒸镀法在发出波长为不使上述第一光致抗蚀层感光的范围的光的温度 范围内对导电性材料进行加热蒸镀，在上述第一光致抗蚀层的上面形成 中间导电膜；图案形成用抗蚀剂形成工序，在上述中间导电膜的上面形 成图案形成用抗蚀剂；图案形成工序，借助上述图案形成用抗蚀剂使上 述中间导电膜形成图形；图案形成用抗蚀剂除去工序，除去在上述图案 形成工序中残存的上述图案形成用抗蚀剂；第二光致抗蚀层形成工序， 在上述图案形成工序中露出的上述第一光致抗蚀层的上面及上述图案形成用抗蚀剂除去工序中露出的上述中间导电膜的上面，形成第二光致抗蚀层；第二光致抗蚀层曝光工序，隔着在上述第二光致抗蚀层的上方 配置的第二掩模图案进行膝光，将上述第二光致抗蚀层划分为可溶部和 不溶部；和可溶部除去工序，对上述第一光致抗蚀层及上述第二光致抗蚀层进行显影，除去该第一、第二光致抗蚀层各自的可溶部。根据本发明的电铸模的制造方法，由于在导电性基板上形成第一光 致抗蚀层，在不使第一光致抗蚀层感光的情况下在第一光致抗蚀层上形 成中间导电膜，使中间导电膜形成图形，然后在这些中间导电膜及第一 光致抗蚀层的上面形成第二光致抗蚀层，随后对第一光致抗蚀层及上述 第二光致抗蚀层进行显影，除去该第 一 、第二光致抗蚀层各自的可溶部， 所以，可以制造除了底部之外在阶梯差部的底部也具有中间导电膜(电 极)的多级构造的电铸模。另外，为了形成中间导电膜，使用了基于图案形成的蚀刻法，例如与使用浮脱(lift-off)法形成中间导电膜的情况相比，能够以简单的工 序且在不使端部产生飞边的情况下形成中间导电膜。本发明的电铸模的制造方法中，优选在上述中间导电膜形成工序 中，使用电阻加热法作为加热手段。其原因在于，使用一般的电阻电热法作为真空蒸镀法的加热手段， 能够提高可靠性且容易实施。本发明的电铸模的制造方法中，优选在上述中间导电膜形成工序 中，波长为不使上述第一光致抗蚀层感光的范围的光是0.4 p m ~ 30 p m 的波长的光。第一光致抗蚀层通常由只被紫外光或波长短于紫外光的光感光的 抗蚀材料形成，这样的抗蚀材料不被0.4nm 30pm的波长的光感光。 即其原因在于，已经划分为可溶部和不溶部的第一光致抗蚀层不会在随 后进行的形成中间导电膜的工序中受其影响。本发明的电铸模的制造方法中，优选在上述中间导电膜形成工序 中，发出波长为不使上述第一光致抗蚀层感光的范围的光的上述导电性 材料的加热温度范围是170^C 2000X:。由于将导电性材料的加热温度范围设为200ox:以下，所以即便在使 用了形成中间导电膜时所使用的一般导电性材料的情况下，当使其蒸发 时，也不会产生紫外光。另外，即便在使用了以比较低的温度蒸发的钼 作为蒸镀时的坩锅时，该钼制的坩锅也不会蒸发。而且，由于使导电性材料的加热温度范围为170n以上，所以即便在使用锌作为上述导电性材料的情况下，也能够使其蒸发。本发明的电铸模的制造方法中，优选上述导电性基板在基板的上面 形成了底部导电膜。由于由基板和底部导电膜形成导电性基板，所以可以利用通常使用 的非导电性基板，例如使用环氧系的基板。本发明的电铸模的制造方法中，优选上述第一光致抗蚀层和上述第 二光致抗蚀层分别由负型的光致抗蚀剂形成。其原因在于，制造多级的电铸模的工序可以简化。本发明的电铸模的制造方法中，优选在上述图案形成用抗蚀剂形成 工序中，按照仅覆盖通过隔着上述第一掩模图案的曝光而被划分的上述 第一光致抗蚀层的不溶部的上方的方式，形成上述图案形成用抗蚀层。其原因在于，如果按照仅覆盖第一光致抗蚀层的不溶部的上方的方 式形成图案形成用抗蚀剂，则结果可配置第一光致抗蚀层的不溶部上的 中间导电膜。换言之，在第一光致抗蚀层的可溶部上配置图案形成用抗 蚀剂，在其上形成中间导电膜的情况下，当该中间导电膜在后来工序的 将第一光致抗蚀层的可溶部显影除去时，会与该可溶部一起被除去，失去其意义。本发明的电铸模的制造方法中，优选在上述图案形成用抗蚀剂形成 工序中，形成从上述第一光致抗蚀层的不溶部与可溶部的边界朝向不溶部后退1 n m以上500 p m以下而配置的图案形成用抗蚀剂。由中间导电膜形成的电极成为从第一光致抗蚀层的阶梯差部的缘 部(边缘部)后退ljLim以上500pm以下而形成，在进行电铸时，可 以将在电极的前端发生壁厚部分防患于未然。另外，在进行电铸时，如果在边缘部有电极，则电极容易集中于此处，容易发生电极的前端附近 比其他部分壁厚的不良情况。本发明的电铸模的制造方法中，优选在上述第二光致抗蚀层曝光工 序中，对上述第二光致抗蚀层中与上述中间导电膜相接的面的上部的一 部分进行曝光。其原因在于，可以确实可靠地得到在中间的阶梯差部具有中间导电 膜(电极)的多级构造的电铸模。本发明的电铸模的制造方法中，优选在上述图案形成用抗蚀剂形成 工序中，使用干膜抗蚀剂作为上述图案形成用抗蚀剂。由于干膜抗蚀剂不含有机溶剂，所以与使用液状光致抗蚀剂的情况 相比，不必担心第一光致抗蚀层的不溶部及可溶部被溶解。因此，可以 在不使精度降低的情况下形成电铸模。本发明的电铸模的制造方法中，优选在上述图案形成工序中，仅在 通过隔着上述第一掩模图案的曝光而被划分的上述第一光致抗蚀层的 不溶部的一部分残存上述中间导电膜，且在上述第二光致抗蚀层曝光工 序中，在上述第二光致抗蚀层的上方，使上述第二掩模图案比上述中间 导电膜向外方突出而配置。通过仅在第一光致抗蚀层的不溶部的一部分残存中间导电膜，可以 在第一光致抗蚀层的上面不隔着中间导电膜而直接形成第二光致抗蚀 层。即，由于亲和性高且密合度高的光致抗蚀层彼此连接，所以可以得 到高强度的电铸模。另外，由于使第二掩模图案比上述中间导电膜向外 方突出而配置，所以结果是伴随着第二光致抗蚀层曝光工序中的曝光的 衍射现象，可以避免在电铸模的内侧面形成凸部。本发明的电铸模的制造方法中，优选上述导电性基板的厚度为100 jLim以上10mm以下，上述第一光致抗蚀层及上述第二光致抗蚀层的厚 度为1 p m以上5mm以下。本发明的电铸模的制造方法中，优选上述导电性基板的厚度为100 pm以上10mm以下，上述第一光致抗蚀层及上述第二光致抗蚀层的厚度为1 jnm以上5mm以下。本发明的电铸模的制造方法中，优选上述基板的厚度为100 nm以 上10mm以下，上述底部导电膜的厚度为5nm以上10nm以下，上述 第一光致抗蚀层及上述第二光致抗蚀层的厚度为1 n m以上5mm以下。本发明的电铸模的制造方法中，在上述可溶部除去工序之前，可以 再进行一次以上由上述中间导电膜形成工序、上述图案形成用抗蚀剂形 成工序、上述图案形成工序、上述图案形成除去工序、第二光致抗蚀层 形成工序、第二光致抗蚀层曝光工序构成的一系列工序。其中，这里所说的第二光致抗蚀层不仅仅是指位于第一光致抗蚀层 最上侧的光致抗蚀层，也包括位于其上侧的光致抗蚀层。即，位于第一 光致抗蚀层的上侧的层不管是一层还是多层，均被称作第二光致抗蚀 层。由此，可以确实可靠地制造除了底部之外在阶梯差部的底部也具有 导电膜(电极)的三级以上的多级构造电铸模。本发明的电铸模具有导电性基板；形成在上述导电性基板的上面， 在厚度方向具有第一贯通孔的第一光致抗蚀层；配置在上述第一光致抗 蚀层的上面的一部分、且通过蚀刻导电膜而形成的中间导电膜；和形成 在上述中间导电膜的上面的一部分，在上述第一光致抗蚀层的上面中包 含上述第一贯通孔的开口面的面的上方，具有第二贯通孔的第二光致抗 蚀层。根据本发明的电铸模，由于在第一光致抗蚀层的上面形成有中间导 电膜，所以可以在电铸的中途将该中间导电膜用作电极，能够快速制造 多级构造的电铸部件。另外，由于中间导电膜通过蚀刻形成，所以难以 在中间导电膜的端部形成飞边，基于这一点，可制造高精度的电铸部件。本发明的电铸模具有导电性基板；形成在上述导电性基板的上面， 在厚度方向具有第一贯通孔的第一光致抗蚀层；形成在上述第一光致抗 蚀层的上面的一部分，在上述第一光致抗蚀层的上面中包含上述第一贯 通孔的开口面的面的上方，具有第二贯通孔的第二光致抗蚀层；和在上 述第二贯通孔内配置在上述第一光致抗蚀层的上面、且通过蚀刻导电膜而形成的中间导电膜。根据本发明的电铸模，除了上述的电铸模起到的作用效果之外，由 于在第 一光致抗蚀层的上面直接形成有第二光致抗蚀层，所以能够以亲 和性高且密合度高的状态使这些光致抗蚀层彼此接合，可以得到强度高 的电铸模。本发明的电铸模中，当使上述第二光致抗蚀层的形成上述第二贯通 孔的侧面和与该侧面对置的上述中间导电膜的外缘之间的间隔距离为W6时，优选上述间隔距离W6被设定为lpm 25pm。将间隔距离W6设定成小于lnm的值要求高精度，在制造上变得 麻烦。另外，如果将间隔距离W6设成超过25jum的值，则当通过该 电铸模制造电铸部件时，中间导电膜附近的析出金属与上述第二光致抗 蚀层之间的空间的纵横尺寸比增加，该部分的电铸液的循环变差，有可 能在电铸部件上形成"气孔"，或者该部分的析出金属的组织发生变化。本发明的电铸模中，当将上述第二光致抗蚀层的厚度设为T6时， 优选将该厚度T6与上述间隔距离W6之比设定成超过2的值。其原因在于，可以减小电铸部件的厚度偏差。本发明的电铸模中，当将上述第二光致抗蚀层的厚度设为T6时， 优选将该厚度T6与上述间隔距离W6之比设定成超过5的值。其原因在于，可以减小电铸部件的厚度偏差，能够减少追加加工的 磨削量或研磨量。本发明的电铸模中，当将上述第二光致抗蚀层的厚度设为T6时， 优选将该厚度T6与上述间隔距离W6之比设定成超过10的值。其原因在于，可以减小电铸部件的厚度偏差，能够减少追加加工的 磨削量或研磨量。本发明的电铸模中，上述中间导电膜的内缘从上述第一光致抗蚀层 的上述第一贯通孔的开口端后退而形成，而且，当将指向上述第一光致 抗蚀层的上述第一贯通孔的开口端的上述中间导电膜的内缘、和与上述第二光致抗蚀层的形成上述第二贯通孔的侧面对置的上述中间导电膜
的外缘之间的上述中间导电膜的宽度尺寸设为W7,将上述第二光致抗 蚀层的厚度设为T6时，优选上述间隔距离W6、上述宽度尺寸W7及 上述厚度T6是满足W7 - W6>T6的关系。
在上述条件下，当利用该电铸模制造电铸部件时，中间导电膜的内 缘的内缘从第一光致抗蚀层的第一贯通孔的开口端后退形成而产生的 阶梯部、和第二光致抗蚀层的形成第二贯通孔的侧面与中间导电膜的外 缘远离而产生的阶梯部不连接，基于这一点，可以防止电铸部件的质量 降低。
另外，如果上述两个阶梯部连接，则会形成具有高低差的较大阶梯 部，该阶梯部附近的电铸液的循环变差，有可能在电铸部件上形成"气 孔"，或者该部分的析出金属的组织发生变化。
本发明的电铸部件的制造方法具有将技术方案15~20中任意一 项所述的电铸模浸渍于电铸液的工序；向上述导电性基板施加电压的工 序；在上述导电性基板的露出面上析出金属的工序；和使析出的上述金 属的一部分与上述中间导电膜接触，对上述中间导电膜施加电压的工 序。
根据本发明的电铸部件的制造方法，可以在电铸的中途将在第一光 致抗蚀层的上面形成的中间导电膜用作电极，能够快速制造多级构造的 电铸部件。
根据本发明，在制造多级电铸部件时，并非形成如下所述的模具， 即用于每当形成一层时，在通过除去形成电铸模的侧壁的抗蚀剂而形成 的部件的层上形成下一个层，而是通过形成光致抗蚀层，进行曝光，在 使中间导电膜夹设于其间的同时将各级的光致抗蚀层重叠多层，然后进 行显影，由此可以制造在各阶梯差部的底部具有中间导电膜的多级电铸 模。而且，通过利用该电铸模制造的电铸部件，不需要每当形成各级时 进行电铸，能够通过一次的电铸工序制造需要的部件。
另外，当通过真空蒸镀法在第一光致抗蚀层的上面形成中间导电膜 时，由于在发出波长为不使第 一光致抗蚀层感光的范围的光的温度范围
1内，对导电性材料进行加热蒸镀，所以基于形成中间导电膜时的光，第 一光致抗蚀层不会发生感光。因此，在形成中间导电膜之前，通过使用 了第一掩模图案的曝光将第一光致抗蚀层划分为可溶部和不溶部的工 序并非徒劳，可以制造下段成为希望形状的电铸模。
此外，由于不在形成过程中的部件的层上形成用于下一层的抗蚀层 来制造模具，所以能够制造可进行高度控制的模具，同时，能够防止由 该电铸模制造的电铸部件的层与层的界面不均匀或高度不均匀。


图l是表示第一实施方式的电铸模的制造方法的图，(a)是表示第 一光致抗蚀层形成工序和第一光致抗蚀层曝光工序的剖面图，(b )是表 示中间导电膜形成工序的剖面图，(c)是表示图案形成用抗蚀剂形成工 序的剖面图，(d)是表示图案形成工序的剖面图，(e)是表示图案形成 用抗蚀剂除去工序的剖面图，(f)是表示第二光致抗蚀层形成工序的剖 面图，(g)是表示可溶部除去工序的剖面图。
图2 (a) ~ (c)分别是表示第一实施方式的比较的图，是通过浮 脱(liftoff)法形成电极的剖面图。
图3是表示第一实施方式的电铸方法的图。
图4是表示制造第一实施方式的电铸部件的工序的图，(a)是表示 初期工序的剖面图，(b)是表示中途工序的剖面图，(c)是表示后期工 序的剖面图，(d)是制成的电铸部件的剖面图。
图5是由图1 (g)的A表示的部分的放大图。
图6是表示第二实施方式的电铸模的制造方法的图，(a)是表示第 一光致抗蚀层形成工序和第一光致抗蚀层曝光工序的剖面图，(b )是表 示中间导电膜形成工序的剖面图，(c)是表示图案形成用抗蚀剂形成工 序的剖面图，(d)是表示图案形成工序的剖面图，(e)是表示图案形成 用抗蚀剂除去工序的剖面图，(f)是表示第二光致抗蚀层形成工序的剖 面图，(g)是表示可溶部除去工序的剖面图。
图7是表示第三实施方式的电铸模的制造方法的图，(a)是表示第一光致抗蚀层形成工序和第一光致抗蚀层曝光工序的剖面图，(b )是表 示中间导电膜形成工序的剖面图，(c)是表示图案形成用抗蚀剂形成工 序的剖面图，(d)是表示图案形成工序的剖面图，(e)是表示图案形成 用抗蚀剂除去工序的剖面图，(f)是表示第二光致抗蚀层形成工序的剖 面图，(g)是表示可溶部除去工序的剖面图。
图8是由图7 (g)的B表示的部分的放大图。
图9是表示通过图7所示的电铸模制造的齿轮(电铸部件)的图。
图10是图9所示的剖面向视C-C图。
图11是对图9所示的齿轮的齿部进行了放大的立体图。
图12是由图9的D表示的部分的放大图。
图13是与图9的D所示的部分相当的电铸模的俯视图。
图14是图13所示的剖面向视E-E图。
图15是使用电极与光致抗蚀剂相接的电铸模制造齿轮时的一个工 序图。
图16是使用电极远离光致抗蚀剂的图14所示的电铸模，制造齿轮 时的一个工序图。
图17是表示电铸模内的金属的析出状况的剖面图。
图18是表示电铸模内的金属的析出状况的剖面图。
图19是表示电铸模内的金属的析出状况的剖面图。
图20是表示电铸模内的金属的析出状况的剖面图。
图21是表示电铸模内的金属的析出状况的其他例子的剖面图。
图22是表示制造第四实施方式的电铸部件的工序的图，(a)是表 示并列设置多个电铸模的状态的剖面图，(b )是表示初期工序的剖面图， (c)是表示后期工序的剖面图，(d)是制成的电铸部件的剖面图。图23是表示第四实施方式的比较例的图，(a)是表示并列设置多 个电铸模的状态的剖面图，(b)是表示初期工序的剖面图，(c)是表示 后期工序的剖面图。
图24是表示第四实施方式的变形例的图，(a)是表示并列设置多 个电铸模的状态的剖面图，(b)是表示初期工序的剖面图，(c)是表示 后期工序的剖面图。
图25是表示第五实施方式的制造电铸部件的工序的图，(a)是表 示第一光致抗蚀层形成工序和第一光致抗蚀层曝光工序的剖面图，(b ) 是表示第一光致抗蚀层曝光工序结束了的状态的剖面图，(c)是表示中 间导电膜形成工序的剖面图，(d)是表示图案形成用抗蚀剂形成工序的 剖面图，(e)是表示图案形成工序及图案形成用抗蚀剂除去工序的剖面 图，(f)是表示第二光致抗蚀层形成工序的剖面图，(g)是表示第二光 致抗蚀层曝光工序的剖面图，(h)是表示可溶部除去工序的剖面图。
图26是表示本发明的变形例的图，是表示抗蚀层重叠三级的电铸 模的剖面图。
图27是表示本发明的又一变形例的图，是表示抗蚀层重叠四级的 电铸模的剖面图。
图28是对现有技术的问题点进行说明的剖面图。
图中1-基板，2-底部导电膜，3-第一光致抗蚀层，3a-不溶 部，3b-可溶部，4a-第一掩模图案，4c-第二掩模图案，5-中间导 电膜，5a、 5aa、 5ab、 5ac、 5ad-电极，6-第二光致抗蚀层，6a -不 溶部，6b-可溶部，7a-不溶部、贯通图案，21-电铸槽，22-电铸液， 23-电极，24-第一贯通孔，25-第二贯通孔，100-电铸部件，100a、 100b-电铸物，101、 102、 103、 1001、 1002、 1003、 1004-电铸模， 120、 121-电铸部件，120a、 121a-电铸物，130 -齿轮，140-第一掩 模图案，150-第二掩模图案。
具体实施例方式
以下，根据图1~图7对本发明的实施方式进行说明。[第一实施方式
图l是按照工序顺序说明本发明的第一实施方式的电铸模的制造方
法的图，图l(a)是表示基板上的第一光致抗蚀层形成工序和第一光致 抗蚀层曝光工序的剖面图。
图l(a)中，在基板l的上面形成底部导电膜2，接着，在底部导 电膜2的上面形成第一光致抗蚀层3，然后将第一掩模图案4a对位到形 成成为后述可溶部3b的未曝光区域的部分的上方，照射紫外光20a、 进行曝光，划分形成作为曝光区域的不溶部3a和作为未曝光区域的可 溶部3b。
基板l的厚度为100nm 10mm左右，只要是在后述的电铸工序与 研磨工序等中能保持电铸模IOI的强度的厚度即可。底部导电膜2的厚 度为5nm 10Mm左右，只要是在后述的电铸工序中能导通的厚度即 可。第一光致抗蚀层3的厚度为ljLim 5mm，与要制作的电铸物的第 一级的厚度大致相同。基板l的材料采用玻璃或硅等在硅加工工艺中通 常使用的材料、或不锈钢或铝等金属材料。而且，底部导电膜2的材料 为金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)等，作为在底部导电膜2和基板1之 间用于增强底部导电膜2的密合力的金属锚(anchor metal)(未图示)， 可以形成铬(Cr)或钛(Ti)等。其中，在基板l的材料是金属的情况 下，底部导电膜2并非必需。第一光致抗蚀层3例如使用负型的光致抗 蚀剂。
另外，第一光致抗蚀层3可以是化学放大型的光致抗蚀剂。特别是 在制造高纵横尺寸比的构造的情况下，优选第一光致抗蚀层3使用以环 氧系树脂为基质的化学放大型光致抗蚀剂。而且，第一光致抗蚀层3使 用不溶于后述的图案形成用抗蚀剂10的显影工序以及除去工序中的显 影液及剥离液的抗蚀剂，且使用不溶于中间导电膜5的图案形成所使用 的蚀刻剂的抗蚀剂。
底部导电膜2的形成方法是溅射法或真空蒸镀法等。第一光致抗蚀 层3的形成方法可以是旋涂、浸涂、喷涂或将片状光致抗蚀膜贴附到基 板1上。另外，可以将片状光致抗蚀膜重叠多片而作为具有所希望的厚 度的第一光致抗蚀层3。为了划分形成不溶部3a和可溶部3b,通过第一掩模图案4a进行紫外光的曝光。此外，在第一光致抗蚀层3是化学 放大型的情况下，曝光后进行PEB(后曝光烘焙Post Exposure Bake )。
图1(b)是表示在第一光致抗蚀层3的上面形成中间导电膜的中间 导电膜形成工序的剖面图。在上述第一光致抗蚀层曝光工序之后，不进 行显影，而通过真空蒸镀法，在发出波长为不使上述第一光致抗蚀层3 感光的范围的光的温度范围内，对导电性材料进行加热蒸镀，在上述第 一光致抗蚀层的上面形成中间导电膜5。
作为导电性材料，例如可以使用铝(Al)、钬(Ti)、铬(Cr)、铁 (Fe )、钴(Co )、镍(Ni )、铜(Cu )、锌(Zn )、银(Ag )、锢(In )、 锡(Sii)、金(An)等。在这些导电性材料当中，铬或钛可以作为上述 的其他导电性材料的金属锚而使用。此时，在铬或钛上成膜其他导电性 材料。
这里，对于波长为不使第一光致抗蚀层3感光的范围的光而言，由 于作为第一光致抗蚀层3，通常使用在紫外线的作用下发生反应的光致 抗蚀材料，所以是指波长比紫外线长的光，例如波长为0.4jum以上30 pm以下的光。之所以设波长为0.4pm以上，是因为紫外线的波长为 0.4pm以下。另外，波长之所以为30nm以下，是因为在对导电性材 料进行加热蒸镀而形成中间导电膜5的关系上，根据黑体辐射的光语分 布，发出使导电性材料加热熔融且波长超过30nm的光是极为罕见的。
中间导电膜5的厚度为数nm 数ium，只要是在后述的电铸工序 中可以导通的厚度即可。
作为发出波长为不使上述第一光致抗蚀层3感光的范围的光的导电 性材料的加热温度范围的设定，下面的三阶段考虑方法是可能的。第一、 考虑了中间导电膜5用的导电性材料在真空中的蒸发温度的设定。第二、 考虑了金属锚用的导电性材料在真空中的蒸发温度的设定。第三、进而 考虑了加工性与获得的容易程度的设定。
首先，加热温度范围的第一设定是i70x: 2ooor;。之所以将上限
设为2000"C,是因为在作为第一光致抗蚀层3的感光波长的0.4 jam中， 根据可以作为中间导电膜5而使用的上述导电性材料(上述铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)等材料)在真空中蒸发时的温度的最大值，以黑体 辐射的理论式为基础，求出强度分布，进行了实验确认。在实验中，使 用鴒作为坩锅的材质，即便在一边用高温计(pyrometer)测定坩锅的 温度一边加热至2000"C的情况下，第一光致抗蚀层3也未被曝光，确认 了以后的工艺流动是可能的。
但是，在使用与鴒相比可以在更低温下蒸镀的钼作为坩锅的材质的 情况下，由于钼在1800X:时蒸发，所以需要将其以下的温度例如1700 1C设为上限。
之所以将下限设为170匸，是因为想到了使能够作为中间导电膜5 而使用的上述导电性材料中，可以温度最低的条件蒸发的锌(Zn )蒸镀 的情况。
另外，上述温度范围的第二设定是60ox: ~i50or;。之所以将上限
设为1500X:，是因为作为金属锚的材料，可举出铬(Cr)或钛(Ti), 而且，作为在其上成膜的可能性高的材料，可举出银(Ag)、金(Au)、 铜(Cu)、铝(Al)、铁(Fe)、镍(Ni)的材料。是因为以这些使用可 能性高的材料在真空蒸镀时的温度的上限为参考。此外，之所以将下限 设为600"C,是因为可以用作中间导电膜5的上述导电性材料中，锌(Zn) 的下限值显著较低，因此假设使用除了锌之外的材料，以这些材料在真 空蒸镀时的温度为参考。
并且，上述温度范围的第三设定是80ox:~i2oox:。之所以如此设 定温度范围，是因为出于加工性良好且容易获得等理由，假设使用铬
(Cr)作为金属锚，使用铜(Cu)或金(Au)作为在其上成膜的材料， 以这些材料在真空蒸镀时的温度为参考。
图1 (c)是表示在中间导电膜的上面形成图案形成用抗蚀剂10的 图案形成用抗蚀剂形成工序的剖面图。如该图所示，在中间导电膜5的 上面将图案形成用抗蚀剂IO形成为规定形状。
此时，按照只覆盖第一光致抗蚀层3中不溶部3a的上方的方式进 行定位，来形成图案形成用抗蚀剂10。更具体而言，按照覆盖第一光致 抗蚀层3的不溶部3a中从不溶部3a和可溶部3b的边界朝向不溶部3a后退1 jLim以上500jim以下的区域的方式，进行定位、形成图案形成 用抗蚀剂10。
作为图案形成用抗蚀剂10的形成方法，例如有经过光致抗蚀层的 形成、曝光、显影各工序而形成的方法。光致抗蚀层可以使用负型、正 型中的任意型。光致抗蚀层的形成方法可以使用旋涂或浸涂等方法。另 外，可以层叠作为薄膜上的光致抗蚀层的干膜抗蚀剂。优选在干膜抗蚀 剂层叠时的温度，比第一光致抗蚀层3的不溶部3a及可溶部3b的玻璃 化温度的任意一方都低的温度下进行层叠。
由于干膜抗蚀剂不含有机溶剂，所以与使用液状光致抗蚀剂的情况 相比，溶解第一光致抗蚀层3的不溶部3a以及可溶部3b的可能性小。 因此，可以稳定地形成电铸模。
这里，千膜抗蚀剂一边进行加热及加压一边进行层叠。通过在比第 一光致抗蚀层3的不溶部3a及可溶部3b的玻璃化温度的任意一方都低 的温度下进行层叠，可以在不使不溶部3a、可溶部3b以及中间导电膜 5变形的情况下，涂布该干膜抗蚀剂，因此，可以维持不溶部3a、可溶 部3b以及中间导电膜5的平坦度。通过如此维持不溶部3a、可溶部3b 以及中间导电膜5的平坦度，可以高精度地将干膜抗蚀剂形成图形。另 外，当在不溶部3a、可溶部3b以及中间导电膜5的上面形成后述的第 二光致抗蚀层6时，由于不溶部3a等的上面的凹凸极少，所以第二光 致抗蚀层6的膜厚控制性良好。此外，可以减小最终形成的电铸部件的 与不溶部3a及电极5a相接的部分的表面粗糙度，还具有提高电铸部件 的美观性的优点。
图1 (d)是表示借助上述图案形成用抗蚀剂IO使上述中间导电膜 5形成图案的图案形成工序的剖面图。如该图所示，在形成图案形成用 抗蚀剂IO之后，以其为蚀刻掩模，图案形成中间导电膜5，得到电极 5a。在中间导电膜5的图案形成中，使用与中间导电膜5的材料对应的 蚀刻剂进行蚀刻。
图1 (e)是表示将在上述图案形成工序中残存的上述图案形成用抗 蚀剂10除去的图案形成用抗蚀剂除去工序的剖面图。如该图所示，除 去电极5a(中间导电膜5)上的图案形成用抗蚀剂10。在图案形成用抗蚀剂IO的除去中使用剥离液。剥离液釆用碱性或酸性的水溶液。由于 有机溶剂会溶解可溶部3b，所以最好不用。
图1 (f)是表示在图案形成工序中露出的第一光致抗蚀层的上面、 及图案形成用抗蚀剂除去工序中露出的电极5a(中间导电膜5 )的上面， 形成第二光致抗蚀层的第二光致抗蚀层形成工序；以及通过隔着在上述 第二光致抗蚀层的上方配置的第二掩模图案4c进行曝光，将第二光致 抗蚀层划分为可溶部和不溶部的第二光致抗蚀层曝光工序的剖面图。如 该图所示，首先，在电极5a的上面及图案形成用抗蚀剂除去工序中露 出的可溶部3b的上面和不溶部3a的上面，形成第二光致抗蚀层6。接 着，按照覆盖可溶部3b的上方且也覆盖到不溶部3a的方式，对第二掩 模图案4c进行对位。即，按照对第二光致抗蚀层6中与电极5a相接的 面的上部的一部分进行曝光的方式配置第二掩模图案4c。更具体而言， 按照使比电极5a的蚀刻开口大的第二掩模图案4c，位于与第一光致抗 蚀层3的未曝光区域相接的面的相反面的上方的方式进行配置。
然后，在配置了第二掩模图案4c之后，照射紫外光20a，进行曝光， 形成不溶部6a和可溶部6b。
其中，第二光致抗蚀层6的厚度为lnm 5mm左右，与要制作的 电铸物的第二级的厚度大致相同。第二光致抗蚀层6使用负型的光致抗 蚀剂。另外，第二光致抗蚀层6也可以是化学放大型的光致抗蚀剂。在 制造高纵横尺寸比的构造的情况下，优选第二光致抗蚀层6使用以环氧 树脂为基质的化学放大型光致抗蚀剂。其中，由于能够在后述的显影工 序中通过同一显影液显影，所以优选第二光致抗蚀层6的材料与第一光 致抗蚀层3相同，但也可以是与第一光致抗蚀层3不同的材料。
第二光致抗蚀层6的形成方法可以是旋涂、浸涂、喷涂或将片状光 致抗蚀膜贴附在电极5a上。另外，可以将片状光致抗蚀膜重叠多片而 成为具有所希望的厚度的第二光致抗蚀层6。此外，在第二光致抗蚀层 6是化学放大型的情况下，曝光后进行PEB(后曝光烘焙Post Exposure Bake )。
图1 (g)是表示对上述第一光致抗蚀层3及上述第二光致抗蚀层6 进行显影，除去这些第一、第二光致抗蚀层各自的可溶部的可溶部除去工序的剖面图。如该图所示，对上述第一光致抗蚀层3及上述第二光致 抗蚀层6进行显影，除去可溶部3b及6b。显影通过将具有第一光致抗 蚀层3及第二光致抗蚀层6的基板1浸渍于显影液中进行。
通过以上工序，可以得到具有下述部件的电铸模101，即形成在 基板1上的第一底部导电膜2;形成在第一底部导电膜2的与基板1相 接的面的相反面(上面)上，在厚度方向具有第一贯通孔24的第一光 致抗蚀层3;形成在所述第一光致抗蚀层3的与第一底部导电膜2相接 的面的相反面(上面)的一部分上的电极5a (中间导电膜5);和形成 在电极5a的与第一光致抗蚀层3相接的面的相反面(上面)的一部分， 在第一光致抗蚀层3的上面中包含第一贯通孔24的开口面的面的上方， 具有第二贯通孔25的第二光致抗蚀层6。
这里，上述电极5a通过对中间导电膜5进行蚀刻而形成。因此， 在电极5a的端部难以产生飞边。
另夕卜，在不替代蚀刻而利用浮脱法形成电极的情况下，如图2所示， 由于将不用的中间导电膜5与基底一起从第一光致抗蚀层3剥脱，所以 在残存的电极5a的端部容易发生飞边。其中，图2(a) ~ (c)是表示 通过浮脱法形成中间导电膜5时的状况的剖面图。该情况下，在电铸时， 电场集中于飞边300,飞边周围的电铸部分形成为厚壁，出现所制造的 电铸部件的精度降低的不良情况。
此外，第二贯通孔25形成在第一光致抗蚀层3的上面中包含第一 贯通孔24的开口面的端部的面的上方。即，当从上方观察第二贯通孔 25时，成为第一贯通孔24位于该第二贯通孔25内的位置关系。而且， 在配置图案形成用抗蚀剂10时，由于按照覆盖第一光致抗蚀层3的不 溶部3a中从不溶部3a与可溶部3b的边界朝向不溶部3a后退1 u m以 上500jum以下的区域的方式配置，所以电极5a (中间导电膜5)形成 为具有远离形成第一贯通孔24的面而形成的端部。即，如图5(图l(g) 中所示的A部分的放大图)所示，不溶部3a上的电极5a成为比不溶部 3a的端面后退的形状。其中，电极5a的后退部的幅度W5为ljLim以 上。
作为感光性材料的组合，优选如上所述，第一光致抗蚀层3及第二光致抗蚀层6由负型光致抗蚀材料制作。其原因在于，在图l(f)的第 二光致抗蚀层6的曝光中，可溶部3b的部分也未被曝光。因此，膝光 后的光致抗蚀剂不会受到后来的曝光工序的影响。其中，图案形成用抗 蚀剂IO原则上可以是正型，也可以是负型，但当采用负型光致抗蚀材 料作为第一光致抗蚀层3时，图案形成用抗蚀剂IO也优选为负型。对 于中间导电膜5的厚度而言，在薄至使光以某种程度浮起的情况下，当 对图案形成用抗蚀剂进行曝光时，如果采用正型的光致抗蚀材料作为第 一光致抗蚀层3，则也会对第一光致抗蚀层3造成影响。
除了上述感光性材料的组合之外，也可以将第一光致抗蚀层3及第
另外，该实施方式中，在第一光致抗蚀层3上配置了一级中间导电 膜5、在该中间导电膜5上配置了一级第二光致抗蚀层6，但并不限于 此，也可以是重叠二级以上中间导电膜5及其上侧的第二光致抗蚀层6 的构造。由此，可以得到三级以上的电铸模。
图4是对使用由上述制造方法制造的电铸模101来制造电铸部件 100时的电铸方法进行说明的剖面图。
在电铸槽21内充满电铸液22，将电铸模101和电极23浸渍到电铸 液22中。电铸液22基于析出的金属而不同，例如，在析出镍的情况下， 使用含有氨基磺酸镍水合盐的水溶液。另外，电极23的材料是与想要 析出的金属大致相同的材料，在使镍析出的情况下，作为镍，使用镍板 或将镍球放入到钛篮中的材料作为电极23 。
其中，在本发明的制造方法中析出的材料并不限于镍。还可以使用 铜(Cu)、钴(Co)、锡(Sn)等所有可以电铸的材料。电铸模101的 底部导电膜2与电源V连接。利用电源V的电压并通过底部导电膜2 供给电子，由此从底部导电膜2慢慢析出金属。析出的金属在基板l的 厚度方向上生长。
图4是对使用本发明的第一实施方式的电铸模101来制造电铸部件 100的工序进行说明的图，图4 (a)是表示从底部导电膜2的上面使电 铸物(金属)100a析出的初期工序的剖面图，图4 (b)是表示从底部导电膜2的上面使电铸物(金属)100a析出并到达了电极5a的状态的 剖面图，图4 (c)是表示从底部导电膜2的上面使电铸物(金属)100a 析出并到达了第二光致抗蚀层6的上面的状态的剖面图，图4 (d)是 从电铸模101中取出的电铸部件100的剖面图。
首先，如图4(a)所示，通过利用图2说明过的电铸方法，从露出 的底部导电膜2的上面析出电铸物(金属)100a。此时，由于在电极5a 中没有电流流过，所以不会在电极5a上析出电铸物100a。
接着，如图4(b)所示，使电铸物100a生长不溶部3a的厚度，进 而<吏电铸物100a生长直至触及电极5a。此时，由于直到电铸物100a 生长至不溶部3a的厚度，在电极5a中都没有电流流过，所以不会在电 极5a上析出电铸物100a。但是，电极5a和电铸物100a如果如图4(b) 所示发生接触，则由于在电极5a中开始有电流流过，所以电铸物100a 也开始在电极5a上析出。这里，可以在电铸物100a接触到电极5a的 瞬间，使电源的电压或电流发生变化以使电流密度恒定。
接着，如图4 (c)所示，使电铸物100a析出至需要的厚度。在使 电铸物100a析出至需要的厚度之后，通过研磨工序使电铸物100a的厚 度一致。其中，当在电铸工序中能够进行电铸物100a的厚度控制时， 可以不进行研磨工序。
接着，如图4 (d)所示，从电铸模101中取出电铸物100a，得到 电铸部件100。电铸物100a的取出可以通过用有机溶剂溶解不溶部3a 及不溶部6a来进行，或者可以向电铸物100a施加从基板1分离那样的 力来进行物理剥脱。另外，在不对模具进行再利用的情况下，可以破坏 模具取出电铸物100a。
在底部导电膜2及电极5a附着于电铸物100a的情况下，使用湿式 蚀刻或研磨等方法进行除去。其中，当在部件的功能上，即便附着有底 部导电膜2或电极5a也没有问题时，可以不除去底部导电膜2或电极 5a。另外，当在部件的功能上需要底部导电膜2或电极5a时，不除去 底部导电膜2或电极5a。图6是对本发明的第二实施方式的电铸模102的制造方法进行说明 的图。其中，在该第二实施方式中，对与第一实施方式的构成要素相同 的部分，赋予相同的符号并省略对其的说明。
图6 ( a )是表示第二实施方式中的基板上的第一光致抗蚀层形成工 序和第一光致抗蚀层曝光工序的剖面图。如该图所示，首先，在基板l 的上面形成底部导电膜2，接着，在底部导电膜2的上面形成第一光致 抗蚀层3，然后在形成可溶部3b的部分的上方，对位第一掩模图案4a， 并照射紫外光20a进行曝光，划分形成不溶部3a和可溶部3b。这里， 第 一光致抗蚀层3使用了负型的光致抗蚀剂。
图6 (b)是表示第二实施方式中的中间导电膜形成工序的剖面图。 在图6 (a)所说明的工序之后，如图6 (b)所示，不进行显影，而通 过真空蒸镀法，在发出波长为不使上述第一光致抗蚀层3感光的范围的 光的温度范围内，对导电性材料进行加热蒸镀，在上述第一光致抗蚀层 3的上面形成中间导电膜5。
图6 (c)是表示第二实施方式中的图案形成用抗蚀剂形成工序的剖 面图。如该图所示，在中间导电膜5的上面形成图案形成用抗蚀剂10 并使其为规定形状。
图6(d)是表示第二实施方式中的图案形成工序的剖面图。如该图 所示，在形成图案形成用抗蚀剂IO之后，以其为蚀刻掩模，使中间导 电膜5形成图案，得到电极5a。在中间导电膜5的图案形成中，使用与 中间导电膜5的材料对应的蚀刻剂进行蚀刻。
图6(e)是表示第二实施方式中的图案形成用抗蚀剂除去工序的剖 面图。如该图所示，除去电极5a (中间导电膜5)上的图案形成用抗蚀 剂10。图案形成用抗蚀剂IO的除去使用剥离液。剥离液釆用碱性或酸 性的水溶液。由于有机溶剂会溶解可溶部3b,所以最好不用。
图6 (f)是表示第二实施方式中的第二光致抗蚀层形成工序及第二 光致抗蚀层曝光工序的剖面图。如该图所示，首先，在电极5a的上面 以及图6( e)的工序中露出的可溶部3b的上面和不溶部3a的上面的一 部分，形成第二光致抗蚀层6。在本实施方式中，第二光致抗蚀层6使用了负型光致抗蚀剂。接着，在第二光致抗蚀层6的形成可溶部的部分 的上方，对位第二掩模图案4c，进行曝光，形成不溶部6a和可溶部6b、 贯通第二光致抗蚀层6和可溶部3b而形成的不溶部7a。
图6(g)是表示第二实施方式中的可溶部除去工序的剖面图。如该 图所示，通过第二次的曝光工序形成贯通图案的不溶部7a，由此可以形 成没有第一层和第二层的位置错开的贯通图案7a。
通过以上的工序，可以得到与第一实施方式中得到的电铸模101相 同、且在贯通孔24、 25形成有贯通图案7a的电铸模102,在使用该电 铸模102形成电铸部件的情况下，在中央形成与各级同轴的空洞部。
[第三实施方式
图7是表示本发明的第三实施方式的电铸模103的制造方法的图。 其中，在该第三实施方式中，对与第一实施方式的构成要素相同的部分， 赋予相同的符号并省略对其的说明。
图7 ( a )是表示第三实施方式中的基板上的第一光致抗蚀层形成工 序和第一光致抗蚀层曝光工序的剖面图。如该图所示，首先，在基板l 的上面形成底部导电膜2，接着，在底部导电膜2的上面形成第一光致 抗蚀层3，然后在形成成为可溶部3b的未曝光区域的部分的上方，对 位第一掩模图案4a，照射紫外光20a进行曝光，划分形成作为曝光区域 的不溶部3a和作为未曝光区域的可溶部3b。在本实施方式中，第一光 致抗蚀层3使用了负型光致抗蚀剂。
图7 (b)是表示第三实施方式中的中间导电膜形成工序的剖面图。 在图7 (a)所说明的工序之后，如图7 (b)所示，不进行显影，而通 过真空蒸镀法，在发出波长为不使上述第 一光致抗蚀层3感光的范围的 光的温度范围内，对导电性材料进行加热蒸镀，在上述第一光致抗蚀层 3的上面形成中间导电膜5。
图7(c)是表示第三实施方式中的图案形成用抗蚀剂形成工序的剖 面图。如该图所示，在中间导电膜5的上面形成图案形成用抗蚀剂10a、 10b并使其为规定形状。此时，按照只覆盖第一光致抗蚀层3中不溶部3a的上方的方式， 对图案形成用抗蚀剂10a、 10b进行定位而形成。更具体而言，对于图 案形成用抗蚀剂10a、 10b而言，按照覆盖第一光致抗蚀层3的不溶部 3a中从不溶部3a与可溶部3b的边界朝向不溶部3a后退了规定距离的 区域，且不与后述的第二光致抗蚀层6的不溶部6a重叠的方式，进行 定位而形成。
图7(d)是表示第三实施方式中的图案形成工序的剖面图。如该图 所示，在形成了图案形成用抗蚀剂10a、 10b之后，以其为蚀刻掩模， 将中间导电膜5形成图形，得到电极5a。
图7(e)是表示第三实施方式中的图案形成用抗蚀剂除去工序的剖 面图。如该图所示，除去中间导电膜5上的图案形成用抗蚀剂10。图案 形成用抗蚀剂10的除去使用剥离液。剥离液采用了碱性或酸性的水溶 液。由于有机溶剂会溶解可溶部3b，所以最好不用。
图7 (f)是表示第三实施方式中的第二光致抗蚀层形成工序及第二 光致抗蚀层曝光工序的剖面图。如该图所示，首先，在电极5a的上面 及图7(e)的工序中露出的第一光致抗蚀层3的上面，形成第二光致抗 蚀层6。然后，按照覆盖可溶部3b及电极5a且覆盖到未形成电极5a 的不溶部3a的区域的方式，即按照比电极5a向外方突出的方式，配置 第二掩模图案4c。其中，第二掩模图案4c优选如上所述进行配置，但 这并非必须，只要配置成覆盖电极5a的可溶部3b侧的端部即可，也可 以按照覆盖直至电极5a的不溶部3a侧的端部的区域的方式进行配置， 还可以不完全覆盖电极5a的区域进行配置。在本实施方式中，第二光 致抗蚀层6使用了负型光致抗蚀剂。
然后，从第二掩模图案4c的上方照射紫外光20a,隔着该第二掩模 图案4c向第二光致抗蚀层6照射紫外光20a，划分形成作为曝光区域的 不溶部6a和作为未曝光区域的可溶部6b。
图7 (g)是表示第三实施方式中的可溶部除去工序的剖面图。如该 图所示，进行显影而将可溶部3b及6b除去。显影通过将具有第一光致 抗蚀层3及第二光致抗蚀层6的图7 (f)的基板浸渍于显影液中实施。通过以上的工序，可以得到如下所示的电铸模103，即该电铸模103 具有基板l;形成在基板l的上面的第一底部导电膜2;形成在第一 底部导电膜2的上面，在厚度方向具有贯通孔24的第一光致抗蚀层3; 形成在第一光致抗蚀层3的上面的一部分，在第一贯通孔24的上方具 有沿厚度方向贯通的第二贯通孔25的第二光致抗蚀层6;和在第二贯通 孔25内且形成在上述第一光致抗蚀层3的上面的电极5a (中间导电膜 5);电极5a (中间导电膜5)相对于第二光致抗蚀层6隔开规定距离 W6。另外，上述电极5a不是利用浮脱法形成的，而是通过对中间导电 膜进行蚀刻而形成的。
这里，图8是图7 (g)所示的B部分的放大图。第三实施方式中， 由于在图7(f)的工序中，第二掩模图案4c被配置成覆盖可溶部3b及 电极5a且覆盖到未形成电极5a的不溶部3a的区域，所以电极5a如8 所示，被配置成从不溶部6a离开规定距离W6。即，第二光致抗蚀层5 的形成第二贯通孔24的侧面和与该侧面对置的电极5a的外缘5ab，被 设置成离开规定间隔W6。
这样，当以不与不溶部6a相接的方式远离不溶部6a地将电极5a 形成在不溶部3a的上面时，不溶部3a和不溶部6a直接相接。
由于不溶部3a和不溶部6a均是光致抗蚀材料，所以亲和性高，密 合度增高。因此，可以牢固地连接不溶部3a和不溶部6a，能够得到强 度高的电铸模103。
另外，在第三实施方式的图7 (b)的工序中，由于针对图案形成用 抗蚀剂10a、 10b,按照覆盖第一光致抗蚀层3的不溶部3a中从不溶部 3a与可溶部3b的边界朝向不溶部3a后退了规定距离的区域的方式， 配置该图案形成用抗蚀剂10a、 10b,所以电极5a^L配置成其内缘5aa 如图8所示，从不溶部3a的端面(即第一贯通孔24的开口端)后退了 W5 (离开了规定距离W5的状态)。
在电极5a的端部位于与不溶部3a的端面为相同平面上的情况下， 电场集中在电极5a的上面的端部，该部分的电铸物有可能形成为厚壁， 但通过从不溶部3a的端面后退W5而进行配置，可以防止电场的集中， 能够以均匀的厚度生长。另外，在电极5a的端部比不溶部3a的端面突出的情况下，电极5a有可能在应力的作用下发生弯曲，或者电铸时在 突出的电极5a的下部形成"气孔"，但由于比不溶部3a的端面后退了 W5而配置，所以可以防止"气孔"的形成。
但是，电极5a可以形成在不溶部3a上且具有露出的面，对形成的 位置没有限制。因此，即便电极5a的一端位于与不溶部3a的端面相同 的平面上，也可以从不溶部3a的端面突出。另外，另一端可以与不溶 部6a相接。
这里，对本实施方式的电铸模103进行更为具体的说明。例如，对 制造图9~图12所示的齿轮130作为铸造部件时的电铸模进行说明。
图9是齿轮的主视图，图IO是沿着图9的C-C线的剖面图，图 ll是齿轮主要部分的放大立体图，图12是齿的放大主视图。
即，此时的电铸模103被形成为外形为圆形，以包围齿轮130的周 围，形成于第二光致抗蚀层6的第二贯通孔25在俯视时成为齿轮130 的外形形状。另外，形成于第一光致抗蚀层3的第一贯通孔24，成为能 在多个齿部131的前端侧附上阶梯差131a的形状。
由此，如图11及图12所示，可通过电铸制造各齿部131的前端成 为二级形状且被轻量化的齿轮130,当使齿轮130旋转时，可以极力降 低旋转时的惯性转矩。
图13、图14表示制造这样的齿轮130时的电铸模103。图13是电 铸模的主视图，图14是沿着图13的E-E线的剖面图。为了对图12 所示的各齿部131高效进行电铸，如这些图13及图14所示，在用于制 造出各齿部131的阶梯差的第一光致抗蚀层3的每个上，分割导电膜5， 形成图案化的电极5a。此时，电极5a从第二光致抗蚀层6离开规定距 离W6 (例如ljLim 25nm)而形成，相对于第二光致抗蚀层6形成为 非接触状态。而且，该电极5a形成为从第一贯通孔24的开口端24a离 开规定距离W5。
即，当俯视电铸模103时，如图13所示，成为电极5a被图案化成 与露出的第一光致抗蚀层3的图案相比在平面上减小一圏的状态。由此， 当利用电铸制造齿轮130时，可以防止在齿轮130的外表面附上线状的"条紋"。下面针对这一点进行详细说明。
首先，如图7(e)及图7 (f)所示，作为本发明的制造方法，采用 下述工序顺序，即在第一光致抗蚀层3上图案形成了电极5a之后，进 而在该第一光致抗蚀层3及电极5a上形成第二光致抗蚀层6，利用第二 掩模图案4c对该第二光致抗蚀层6进行曝光。
图15、图16分别是表示电铸模的制造方法的一个工序的剖面图。 如图15所示，在图案形成于第一光致抗蚀层3上的电极5a形成为与第 二光致抗蚀层6相接(图15中表示了以潜入到第二光致抗蚀层6的下 面侧的方式形成的情况，但单纯相接的情况也是一样的)的情况下，当 利用第二掩模图案4c对第二光致抗蚀层6进行曝光时，会出现紫外光 20a被电极5a反射的现象。
即，所照射的紫外光20a不只仅对未被第二掩模图案4c遮蔽的第二 光致抗蚀层6的区域曝光，形成不溶部6a，而且透过了第二光致抗蚀层 6的紫外光20a的一部分被电极5a反射，导致被第二掩模图案4c遮蔽 的区域(应该成为可溶部6b的区域)的一部分被曝光。特别是通过第 二掩模图案4c的端部附近的紫外光20a，由于基于端部发生衍射，导致 入射角度发生变化，所以在被电极5a反射后，容易将被第二掩模图案 4c遮蔽的区域曝光。
由此，虽然应该通过第二掩模图案4c,将第二光致抗蚀层6明确划 分成被紫外光20a照射的区域和未被照射的区域，在希望的位置确实可 靠地划分形成不溶部6a和可溶部6b，但在意想之外的区域形成了不溶 部6a。
结果，当对第二光致抗蚀层6显影、除去可溶部6b时，在不溶部 6a的端面例如形成了多余的线状凸部。
因此，当通过电铸析出金属时，与凸部相接的部分发生凹陷，如上 所述，制造出在外表面附着了线状"条紋"的齿轮(电铸部件)130。
对此，如图16所示，在电极5a从第二光致抗蚀层6离开规定距离 W6,相对于该第二光致抗蚀层6为非接触状态的情况下，当对第二光 致抗蚀层6进行曝光时，由于在第二掩模图案4c的端部发生了衍射的紫外光20a，通过电极5a与第二光致抗蚀层6之间的间隙，所以不可能 被电极5a反射。即，可以抑制基于电极5a的反射光的发生。由此，按 照被第二掩模图案4c划分的区域，可以在第二光致抗蚀层6上形成可 溶部6b和不溶部6a,能够消除线状凸部等多余的不溶部6a的发生。
结果，可以通过电铸确实可靠地制造具有被平滑化而没有"条紋" 等的外表面的齿轮130。特别是每当齿轮130借助齿部131与其他齿轮 反复啮合时，都处于外周面被摩擦的状态，但由于可以形成没有"条紋" 的被平滑化的外表面，所以能够极力降低滑动阻力。因此，能够使齿轮 130更顺畅地旋转，并且还能够使耐久性提高。
而且，由于按照从第一贯通孔24的开口端24a离开一定距离W5 的方式形成了电极5a,所以当使金属析出至开口端24a附近时，该金属 不与电极5a直接相接，所以可以防止电场的集中，能够防止以变形的 形式析出金属。由此，容易以均匀的厚度确实可靠地析出金属，可以按 照电铸模103进行电铸。
接着，对使用图14所示的电铸模制造电铸部件时的金属的析出行 为进行研究。其中，将第二光致抗蚀层6的厚度^L为T6,将指向第一 光致抗蚀层3的第一贯通孔25的开口端的电极5a的内缘5aa、和与上 述第二光致抗蚀层6的形成第二贯通孔25的侧面对置的电极5a的外缘 5ab之间的电极5a的宽度尺寸设为W7。
图17~图20是表示随着时间的推移电铸模内的金属的析出状况的 图。电铸物(金属)100a从底部导电膜2的上面向厚度方向(上方)析 出。然后，如图17所示，当该电铸物100a析出至超过第一光致抗蚀层 3的厚度时，电铸物不在厚度方向停止，并横向生长。其厚度方向的生 长速度与横向的生长速度大致相同。因此，当电铸物100a到达电极的 内缘5aa时，电铸物100a与第一光致抗蚀层3相比上升阶梯差T7。该 上升的阶梯差T7与电极5a自不溶部3a的端面后退的距离W5大致相 同。因此，在电铸物100a的上端外周形成了 R形状的阶梯部R1。
之后，由于在电极5a中也开始有电流流过，所以在电极5a上立即 析出电铸物100a。然后，如图18所示，当电铸物100a到达第二光致抗 蚀层的不溶部6a的侧面时，在电极5a上电铸物100a析出阶梯差T8。该阶梯差T8与电极5a距离不溶部6a的间隔距离W6为大致相同的值。 而且，此时，由于上述R部R1也横向生长，所以向外方错开与间隔距 离W6相同的值。
之后，电铸物100a向厚度方向依次析出。此时，如图19所示，随 着电铸物100a的析出，上述阶梯部R1向外方错移。另一方面，在第二 光致抗蚀层的不溶部6a的侧面附近形成的R形状的阶梯部R2，由于周 边的电铸液的循环不均匀，所以横向的生长受到限制，只是向厚度方向 移动。
然后，如图20所示，如果电铸物100a析出至规定厚度，则停止电 压的施加，结束电铸。此时，双方的阶梯部R1、 R2并未连接，由于这 些阶梯部R1、 R2的存在，在电铸物上残存阶梯差T9 (T7 + T8)。根据 需要实施研磨或磨削以消除上述阶梯差T9，使电铸物100a的厚度一致。
图21是表示间隔距离W6极大时金属的析出行为的图，表示电铸 物与第二光致抗蚀层接触之前的状态。在第二光致抗蚀层的不溶部6a 的侧面附近形成的R形状的阶梯部R2的大小，依赖于电极5a距离不 溶部6a的间隔距离W6。如果该间隔距离W6过长，则成为阶梯部R2 的半径超过规定值的状况，此时，由不溶部6a的侧面和R2外面划分的 空间S的下部的纵横尺寸比增加。因此，电铸液在空间S的下部的循环 变差，与此相伴，金属离子浓度降低，难以横向生长。并且，容易蓄积 气泡，会发生在电铸物100a上产生"气孔"、或者析出的金属组织发生 变化等不良情况。为了抑制这样的不良情况的发生，优选将电极5a距 离不溶部6a的间隔距离W6设为25Mm以下。
另一方面，当要将电极5a距离不溶部6a的间隔距离W6设定成小 的值时，为了实现这一点，在形成电极5a时对图案形成用抗蚀剂10的 对位要求高精度，无法避免成本增加。因此，优选将电极5a距离不溶 部6a的间隔距离W6设为1 um以上。
即，优选电极5a距离不溶部6a的间隔距离W6设定在ljum~25 jnm的范围。其中，更优选的范围为2nm 15nm。由此，可进一步 抑制在电铸物100a上产生"气孔"、或者析出的金属组织发生变化等不 良情况，而且可以抑制成本增加。另外，如前所述，当电铸物100a的析出完毕时，在电铸物的上部 残留阶梯差T7与阶梯差T8相加的阶梯差T9。
其中，阶梯差T7与电极5a从不溶部3a的端面后退的距离W5大 致相等，阶梯差T8与电极5a距离不溶部6a的间隔距离W6大致相等。 即，完毕时刻的电铸物的阶梯差T9约为后退距离W5+间隔距离W6 的值。
这里，虽然电极5a从不溶部3a的端面后退的距离W5依赖于图 案形成用抗蚀剂10a、 10b的制作精度，但由于图案形成用抗蚀剂10a、 10b直接形成在中间导电层5的上侧，所以可以高精度制作。因此，后 退距离W5能够以大致接近想要的形状的形式制作，几乎不成问题。另 一方面，电极5a距离不溶部6a的间隔距离W6依赖于第二掩模图案4c 的位置精度。第二掩模图案远离配置第二光致抗蚀层6的上方，并且， 在第二掩模图案4c和电极5a之间夹设有第二光致抗蚀层6。在该意义 上，第二掩模图案相对于电极5a的位置精度必会降低。
因此，对于成为问题的电极5a多巨离不溶部6a的间隔距离W6， 改变其相对于第二光致抗蚀层6的厚度T6之比进行研究，结果发现， 如果将第二光致抗蚀层的厚度T6与上述间隔距离W6之比设定在2 ~ 5 的范围，则电铸物100a的厚度偏差为间隔距离W6的2倍左右。
另外，如果将第二光致抗蚀层的厚度T6与上述间隔距离W6之比 设定在5 10的范围，则电铸物100a的厚度偏差与上述相比减少，使 追加加工的研磨/磨削量减少。
进而，如果将第二光致抗蚀层的厚度T6与上述间隔距离W6之比 设定为IO以上，则电铸物100a的厚度偏差与上述相比进一步减少，能 使该电铸物100a的表面大致平滑，可以省略追加加工的研磨/磨削。
其理由在于，如果考虑固定第二光致抗蚀层的厚度T6,则增大第 二光致抗蚀层的厚度T6与上述间隔距离W6之比意味着减小间隔距离 W6,结果，能够减小电铸物完成时的阶梯差T9,即后退距离W5+间 隔距离W6的值的T9。
另外，如上述图18所示，当电铸物100a到达不溶部6a的侧面时，阶梯部Rl的外方前端与电极5a的外缘5ab之差由W7-W6表示。随 后，为了在电铸模内析出全部金属，需要使电铸物100a生长残存第二 光致抗蚀层的厚度T6。此时，阶梯部Rl向外方错开T6。
因此，为了使阶梯部R1、 R2在电铸物的生长中途不彼此连接，需 要满足下述的条件W7-W6>T6。
即，只要满足用上述式子表示的条件，则阶梯部R1、 R2在电铸物 的生长中途不会彼此连接，结果，可以在防止质量降低的同时制造电铸
物o
另外，如果阶梯部R1、 R2在电铸物的生长中途彼此连接，则该 部分与不溶部的侧面之间的空间的纵横尺寸比增加，因此，如前所述，
电铸液的循环变差，容易蓄积气泡，与此相伴，有可能出现在电铸物100a 上产生"气孔"、或者析出的金属组织发生变化等不良情况。
其中，优选根据第二光致抗蚀层6的厚度，设定电极5a与第二光 致抗蚀层6之间的规定距离W6。例如，在第二光致抗蚀层6的厚度增 加的情况下，由于被第二掩模图案4c衍射的紫外光20a在透过第二光 致抗蚀层6之前，进而向可溶部6b侧入射，所以优选进一步增大规定 距离W6，扩大电极5a与第二光致抗蚀层6的间隔。由此，可以确实可 靠地防止被电极5a反射的反射光的发生。
[第四实施方式
图22是是对本发明的第四实施方式涉及的电铸模1002、和使用其 的电铸部件120及121的制造方法进行说明的图。在该第四实施方式中， 对与第一实施方式的构成要素相同的部分，赋予相同的符号并省略对其
的说明。
图22 ( a )所示的电铸模1002是表示将本发明的电铸模并列设置 多个的例子的剖面图。如该图所示，以在基板l上具有多个凹部的方式 形成模具。另外，电极5aa、 5ab、 5ac、 5ad并未跨过各凹部，是独立 形成的。
图22 (b)是表示利用多个并列设置的电铸模析出电铸物时的初期工序的剖面图，图22 (c)是表示利用该电铸模析出电铸物时的后期 工序的剖面图。如图22 (b)所示，利用电铸方法从露出的底部导电膜 2的上面析出电铸物(析出的金属)120a、 121a。对于通过该电铸方法 析出的电铸物120a、 121a，各凹部中的析出速度不一定均匀。因此，如 图22(b)所示，当对电铸物120a和电铸物121a进行比较时，电铸物 120a的析出速度有时快于电铸物121a的析出速度。此时，由于电铸物 120a与电极5aa和5ab相接，所以在电极5aa和5ab之间有电流流过。 由此，从电极5aa和5ab析出电铸物120a。另一方面，由于电铸物121a 不与电极5ac和5ad相接，所以在电极5ac和5ad之间没有电流流过。 由此，在电极5ac和5ad上不析出电铸物121a。
在图22(c)中，当电铸进行、电铸物121a与电极5ac和5ad相 接时，在电极5ac和5ad之间有电流流过。由此，电铸物121a开始从 电极5ac和5ad才斤出。
通过如此分割电极5ab和5ac，各电极仅对从各自的凹部析出的 电铸物120a、 121a发挥作用。由此，即《更在各凹部中的电铸物120a、 121a的析出速度不均匀的情况下，各自的电铸物120a、 121a也独立析 出，不受到在相邻的模具中析出的电铸物120a、 121a的影响。
图23 ( d )是通过从上述电铸模的析出而得到的电铸部件的剖面图。 如该图所示，从电铸模1002中取出电铸物120a、 121a，得到电铸部件 120、 121。
另外，在想要使电铸物120a和电铸物121a成为希望的相同厚度 的情况下，例如通过研磨工序使电铸物120a、 121a的厚度一致。其中， 在电铸工序中，当可以控制电铸物120a、 121a的厚度时，可不进行研 磨工序。
这里，为了进行与图22所示的电铸模1002的比较，使用图23(a) 对不分割电极5ab和5ac、连接相邻模具的电极时的电铸物120a、 121a 的析出进行说明。
图23 (a)是表示由多个并列设置的电铸模析出电铸物时的状态的 剖面图，图23 (b)是表示由该电铸模析出电铸物时的初期工序的剖面图，图23 (c)是表示由该电铸模析出电铸物时的后期工序的剖面图。
表示初期工序的剖面图、图22 (c)是表示由该电铸模析出电铸物时的后期工序的剖面图。
即，这里所示的电铸模1001如图23 (a)所示，右侧的模具的电极和左侧的模具的电极作为电极5ae成为一体。
首先，如图23 (b)所示，利用电铸方法从露出的底部导电膜2的上面析出电铸物120a及121a。在析出的电铸物120a、 121a的析出速度不均匀，电铸物120a的析出速度快于电铸物121a的析出速度的情况下，由于电铸物120a与电极5aa和5ae相接，所以在电极5aa和5ae之间有电流流过。由此，不仅从电极5ae的右端析出电铸物，而且从左端也析出电铸物。另一方面，由于电铸物121a还未与电极5ad相接，所以在5ad中没有电流流过。因此，从左侧的模具自底部导电膜2及电极5ae的每个析出电铸物121，析出变得不均匀。
进而，如图23 (c)所示，在自底部导电膜2及电极5ae的每个析出的电铸物121a进一步生长、在中途相接的情况下，在电铸物121a上形成"气孔"110。
因此，在构成为将多个电铸模设置在同一基板上的情况下，如果像第四实施方式所示的电铸模1002那样分割相邻电铸模的电极，则可以得到均匀析出的电铸部件120、 121。
图24 (a)所示的电铸模1003，是表示并列设置有多个本发明的电铸模的图22所示的电铸模、及使用其的电铸部件的制造方法的变形例的剖面图，形成在不溶部3a上的各电极5aa、 5ab、 5ac、 5ad与不溶部6a分离设置。图24 (b)是表示通过多个并列设置的电铸模析出电铸物时的初期工序的剖面图，图24 (c)是表示通过该电铸模析出电铸物时的后期工序的剖面图。
通过该电铸模1003,如图24(b)所示，当对电铸物120a和电铸物121a进行比较时，由于即便在电铸物120a的析出量快于电铸物121a的析出量的情况下，如图24 (c)所示，相邻的模具也可以分别独立地析出电铸物120a、 121a，所以与利用电铸才莫1002的情况一样，可以得到均匀析出的电铸部件120、 121。
由此，即便在各电极5aa、 5ab、 5ac、 5ad与不溶部6a隔离设置的情况下，也可以得到与图22中说明的实施方式同样的效果。
[第五实施方式
接着，对本发明的电铸模的制造方法的第五实施方式进行说明。其中，在该第五实施方式中，以制造第四实施方式中使用的电铸模的情况为例进行说明。
另外，在该第五实施方式中，对与第一实施方式的构成要素相同的部分，赋予相同的符号并省略对其的说明。
图25 (a)是表示第五实施方式中的基板上的第一光致抗蚀层形成工序和第一光致抗蚀层曝光工序的剖面图，图25 (b)是表示第一光致抗蚀层曝光工序结束了的状态的剖面图。如图25 (a)所示，首先，在基板l的上面依次形成底部导电膜2及第一光致抗蚀层3，并且在第一光致抗蚀层3上配置由三个掩模图案单元141、 142、 141组成的第一掩模图案140。此时，按照两个掩模图案单元141位于后来形成的第一贯通孔24的上方、且掩模图案单元142被夹在该两个掩模图案单元141之间的方式进行配置。
然后，在配置了第一掩模图案140之后，如图25(a)所示，通过该第一掩模图案140从上方照射紫外光20b。由此，第一光致抗蚀层3成为未被第一掩模图案140遮蔽的区域被紫外光20b曝光的状态。结果，第一光致抗蚀层3被曝光的区域成为不溶部3a,基于第一掩模图案140未被曝光的区域成为可溶部3b。
图25 (c)是表示第五实施方式中的中间导电膜形成工序的剖面图。在图25 (b)说明的工序之后，不进行显影，而通过真空蒸镀法，在发出波长为不使上述第一光致抗蚀层3感光的范围的光的温度范围内，对导电性材料进行加热蒸镀，在上述第一光致抗蚀层3的上面形成中间导电膜5。
图25 (d)是表示第五实施方式中的图案形成用抗蚀剂形成工序的剖面图。如该图所示，形成图案形成用抗蚀剂10。
图25 (e)是表示第五实施方式中的图案形成工序的剖面图及图案形成用抗蚀剂除去工序的剖面图。如该图所示，以图案形成用抗蚀剂IO为蚀刻掩模，将中间导电膜5形成图形，得到电极5aa、 5ab、 5ac、5ad5a。而且，光致抗蚀层3中可溶部3b的上面成为露出的状态。随后，除去电极5aa、 5ab、 5ac、 5ad5a (中间导电膜5 )上的图案形成用抗蚀剂10。图案形成用抗蚀剂10的除去使用剥离液。剥离液采用碱性或酸性的水溶液。由于有机溶剂溶解可溶部3b，所以最好不使用。
图25(f)是表示第五实施方式中的第二光致抗蚀层形成工序的剖面图。如该图所示，在电极5aa、 5ab、 5ac、 5ad的上面及露出的可溶部3b的上面形成第二光致抗蚀层6。
图25 (g)是表示第五实施方式中的第二光致抗蚀层曝光工序的剖面图。如该图所示，在第二光致抗蚀层6的上方配置第二掩模图案150,并且通过该第二掩模图案150从上方向第二光致抗蚀层6照射紫外光20b。此时，构成第二掩模图案的两个掩模图案单元被配置成完全遮蔽已被上述两个掩模图案单元141遮蔽的两个可溶部3b，同时遮蔽不溶部3a的一部分。
其中，被上述掩模图案单元141遮蔽的可溶部3b，在该第二次曝光时，成为未被遮蔽的状态。
通过该紫外光20b的照射，第二光致抗蚀层6成为未被两个掩模图案单元遮蔽的区域被曝光的状态。其中，由于第二光致抗蚀层6是负型光致抗蚀层，所以被曝光的区域成为不溶部6a，基于第二掩模图案150未被曝光的区域成为可溶部6b。
尤其由于最初的啄光时成为可溶部3b的部分，成为通过该第二次的紫外光20b的照射而被曝光的状态，所以从可溶部3b变成不溶部3a。
最后，对第一、第二光致抗蚀层3、 6进行显影，同时除去两光致抗蚀层3、 6的可溶部3b、 6b。结果，如图25(h)所示，可以制造在第一贯通孔24和第二贯通孔25邻接的状态下形成在基板1上的电铸模(实施方式4所示的电铸模)1002。其中，图25是制成的电铸模的剖面图。
如上所述，根据本实施方式的电铸模的制造方法，由于通过最初
的紫外光20b的照射对第一光致抗蚀层3进行曝光，所以即便是复杂形状的电铸模，也容易制造，同时能够在对准各电极5aa、 5ab、 5ac、 5ad或第一贯通孔24的位置高精度制造。
另外，在本实施方式中，优选极力减薄中间导电膜5的厚度。由此，可以使上述第五实施方式中说明的电极5aa、 5ab、 5ac、 5ad上的反射光的强度降低。结果，当使用本实施方式的电铸模1002制造电铸部件时，可以极力抑制在外表面产生"条紋"。
此外，本发明的技术范围并不限于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以进行各种变更。
例如，在上述第一实施方式中，进行第一光致抗蚀层形成工序、第一光致抗蚀层曝光工序、中间导电膜形成工序、图案形成用抗蚀剂形成工序、图案形成工序、图案形成用抗蚀剂除去工序、第二光致抗蚀层形成工序、第二光致抗蚀层曝光工序，然后，进行可溶部除去工序，由此制造如图1 (g)所示的在第一光致抗蚀层3上具有第二光致抗蚀层6的二级电铸模101，但并不限于此，可以通过在上述可溶部除去工序之前，将由上述中间导电膜形成工序、上述图案形成用抗蚀剂形成工序、上述图案形成工序、上述图案形成除去工序、第二光致抗蚀层形成工序、第二光致抗蚀层曝光工序构成的一系列工序再进行一次，然后，进行可溶部除去工序，由此，可以得到图26所示的具备在其之间具有电极5aa的两个第二光致抗蚀层6的总计三级的电铸模201。另外，在进行两次上述一系列工序的情况下，可以得到图27所示的具备分别在其之间具有电极5aa、 5aa的三个第二光致抗蚀层6的总计四级的电铸模201。其中，图26是表示抗蚀层重叠三级的电铸模的剖面图，图27是表示抗蚀层重叠四级的电铸模的剖面图。
当然，上述一系列工序并不限于两次，还可以进行三次以上的多次。
而且，在迄今为止表述的所有实施方式中，也可以将第一光致抗蚀层3从负型光致抗蚀剂变成正型抗蚀剂。此时，第二光致抗蚀层6可以选择负型光致抗蚀剂和正型抗蚀剂中的任意一个。
当对正型的第一光致抗蚀层3进行曝光时，在形成不溶部3a的区域的上方配置第一掩模图案4a,向形成可溶部3b的区域照射光。在第二光致抗蚀层6的曝光中，当选择了负型的光致抗蚀剂时，在形成可溶部6b的区域的上方配置第二掩模图案4c，向形成不溶部6a的区域照射光，而当选择正型的光致抗蚀剂时，在形成不溶部6a的区域的上方配置第二掩模图案4c,向形成可溶部6b的区域照射光。
另外，在上述实施方式中，当利用真空蒸镀法对导电性材料进行加热蒸镀而形成中间导电膜5时，作为加热手段，使用了电阻加热法，但并不限于此，例如可以使用从YAG激光器或二氧化碳等红外激光光源发出的波长为400nm以上的激光的基于激光消融的加热法。
工业上的可利用性
本发明涉及的电铸模的制造方法具有第一光致抗蚀层形成工序，在导电性基板的上面形成第一光致抗蚀层；第一光致抗蚀层曝光工序，隔着在上述第一光致抗蚀层的上方配置的第一掩模图案进行曝光，将上述第一光致抗蚀层划分为可溶部和不溶部；中间导电膜形成工序，通过真空蒸镀法在发出波长为不使上述第 一光致抗蚀层感光的范围的光的温度范围内对导电性材料进行加热蒸镀，在上述第一光致抗蚀层的上面形成中间导电膜；图案形成用抗蚀剂形成工序，在上述中间导电膜的上面形成图案形成用抗蚀剂；图案形成工序，借助上述图案形成用抗蚀剂使上述中间导电膜形成图形；图案形成用抗蚀剂除去工序，除去在上述图案形成工序中残存的上述图案形成用抗蚀剂；第二光致抗蚀层形成工序，在上述图案形成工序中露出的上述第一光致抗蚀层的上面及上述图案形成用抗蚀剂除去工序中露出的上述中间导电膜的上面，形成第二光致抗蚀层；第二光致抗蚀层曝光工序，隔着在上述第二光致抗蚀层的上方配置的第二掩模图案进行曝光，将上述第二光致抗蚀层划分为可溶部和不溶部；和可溶部除去工序，对上述第一光致抗蚀层及上述第二光致抗蚀层进行显影，除去该第一、第二光致抗蚀层各自的可溶部。
根据本发明，在制造多级的电铸部件时，并非形成如下所述的模具，即用于每当形成一层时，都在通过除去形成电铸模的侧壁的抗蚀剂而形成的部件的层上形成下一层，而是通过形成光致抗蚀层，进行曝光，在使中间导电膜夹设于之间的同时将各级的光致抗蚀层重叠多层，然后进行显影，由此可以制造在各阶梯差部的底部具有中间导电膜的多级电铸模。
权利要求
1.一种电铸模的制造方法，其特征在于，具有第一光致抗蚀层形成工序，在导电性基板的上面形成第一光致抗蚀层；第一光致抗蚀层曝光工序，通过隔着在所述第一光致抗蚀层的上方配置的第一掩模图案进行曝光，将所述第一光致抗蚀层划分为可溶部和不溶部；中间导电膜形成工序，通过真空蒸镀法在发出波长为不使所述第一光致抗蚀层感光的范围的光的温度范围内，对导电性材料进行加热蒸镀，在所述第一光致抗蚀层的上面形成中间导电膜；图案形成用抗蚀剂形成工序，在所述中间导电膜的上面形成图案形成用抗蚀剂；图案形成工序，借助所述图案形成用抗蚀剂，将所述中间导电膜形成图案；图案形成用抗蚀剂除去工序，除去在所述图案形成工序中残存的所述图案形成用抗蚀剂；第二光致抗蚀层形成工序，在所述图案形成工序中露出的所述第一光致抗蚀层的上面以及所述图案形成用抗蚀剂除去工序中露出的所述中间导电膜的上面，形成第二光致抗蚀层；第二光致抗蚀层曝光工序，通过隔着在所述第二光致抗蚀层的上方配置的第二掩模图案进行曝光，将所述第二光致抗蚀层划分为可溶部和不溶部；和可溶部除去工序，对所述第一光致抗蚀层及所述第二光致抗蚀层进行显影，除去该第一、第二光致抗蚀层各自的可溶部。
2. 如权利要求l所述的电铸模的制造方法，其特征在于，在所述中间导电膜形成工序中，使用电阻加热法作为加热手段。
3. 如权利要求l所述的电铸模的制造方法，其特征在于，在所述中间导电膜形成工序中，波长为不使所述第一光致抗蚀层感光的范围的光是0.4pm~30nm的波长的光。
4. 如权利要求l所述的电铸模的制造方法，其特征在于，在所述中间导电膜形成工序中，发出波长为不使所述第一光致抗蚀层感光的范围的光的所述导电性材料的加热温度范围，是170"C ~2000*c。
5. 如权利要求1~4中任意一项所述的电铸模的制造方法，其特征 在于，所述导电性基板是在基板的上面形成了底部导电膜的构成。
6. 如权利要求1~5中任意一项所述的电铸模的制造方法，其特征 在于，所述第 一光致抗蚀层和所述第二光致抗蚀层分别由负型的光致抗 蚀剂形成。
7. 如权利要求6所述的电铸模的制造方法，其特征在于，在所述图案形成用抗蚀剂形成工序中，按照只覆盖通过隔着所述第 一掩模图案的曝光而被划分的所述第一光致抗蚀层的不溶部的上方的 方式，形成所述图案形成用抗蚀剂。
8. 如权利要求7所述的电铸模的制造方法，其特征在于，在所述图案形成用抗蚀剂形成工序中，形成从所述第一光致抗蚀层 的不溶部和可溶部的边界朝向不溶部后退l jLi m以上500 ji m以下而配置的图案形成用抗蚀剂。
9. 如权利要求7所述的电铸模的制造方法，其特征在于，在所述第二光致抗蚀层曝光工序中，对所述第二光致抗蚀层中与所 述中间导电膜相接的面的上部的 一部分进行曝光。
10. 如权利要求1~9中任意一项所述的电铸模的制造方法，其特 征在于，在所述图案形成用抗蚀剂形成工序中，使用干膜抗蚀剂作为所述图 案形成用抗蚀剂。
11. 如权利要求6所述的电铸模的制造方法，其特征在于，所述图案形成工序中，仅在通过隔着所述第一掩模图案的曝光而被 划分的所述第一光致抗蚀层的不溶部的一部分，残存所述中间导电膜， 而且，所述第二光致抗蚀层曝光工序中，在所述第二光致抗蚀层的上方， 使所述第二掩模图案比所述中间导电膜向外方突出而配置。
12. 如权利要求1~4中任意一项所述的电铸模的制造方法，其特征在于，所述导电性基板的厚度为100 pm以上10mm以下，所述第一光致 抗蚀层以及所述第二光致抗蚀层的厚度为lym以上5mm以下。
13. 如权利要求5所述的电铸模的制造方法，其特征在于，所述基板的厚度为100nm以上10mm以下，所述底部导电膜的厚 度为5nm以上10 n m以下，所述第 一光致抗蚀层及所述第二光致抗蚀 层的厚度为lpm以上5mm以下。
14. 如权利要求1~13中任意一项所述的电铸模的制造方法，其特 征在于，在所述可溶部除去工序之前，进一步进行一次以上由所述中间导电 膜形成工序、所述图案形成用抗蚀剂形成工序、所述图案形成工序、所 述图案形成除去工序、第二光致抗蚀层形成工序、第二光致抗蚀层曝光 工序构成的一系列工序。
15. —种电铸模，其特征在于，具有 导电性基板；形成在所述导电性基板的上面、且在厚度方向具有第 一贯通孔的第 一光致抗蚀层；配置在所述第一光致抗蚀层的上面的一部分上且通过蚀刻导电膜 而形成的中间导电膜；和形成在所述中间导电膜的上面的一部分，在所述第一光致抗蚀层的 上面中包含所述第一贯通孔的开口面的面的上方，具有第二贯通孔的第 二光致抗蚀层。
16. —种电铸模，其特征在于，具有 导电性基板；形成在所述导电性基板的上面、且在厚度方向具有第 一贯通孔的第 一光致抗蚀层；形成在所述第一光致抗蚀层的上面的一部分上，在所述第一光致抗 蚀层的上面中包含所述第一贯通孔的开口面的面的上方，具有第二贯通 孔的第二光致抗蚀层；和在所述第二贯通孔内配置在所述第一光致抗蚀层的上面、且通过蚀刻导电膜而形成的中间导电膜。
17. 如权利要求16所述的电铸模，其特征在于，当将所述第二光致抗蚀层的形成所述第二贯通孔的侧面、和与该侧 面对置的所述中间导电膜的外缘之间的间隔距离设为W6时，所述间隔 多巨离W6 ,皮i殳定为1 M m ~ 25 ju m。
18. 如权利要求16或17所述的电铸模，其特征在于，当将所述第二光致抗蚀层的厚度设为T6时，该厚度T6与所述间 隔距离W6之比被设定为超过2的值。
19. 如权利要求16或17所述的电铸模，其特征在于，当将所述第二光致抗蚀层的厚度设为T6时，该厚度T6与所述间 隔距离W6之比被设定为超过5的值。
20. 如权利要求16或17所述的电铸模，其特征在于，当将所述第二光致抗蚀层的厚度设为T6时，该厚度T6与所述间 隔距离W6之比被设定为超过10的值。
21. 如权利要求16~20中任意一项所述的电铸模，其特征在于，所述中间导电膜的内缘从所述第 一光致抗蚀层的所述第 一贯通孔 的开口端后退而形成，而且，当将指向所述第 一光致抗蚀层的所述第 一贯通孔的开口端的所述 中间导电膜的内缘、和与所述第二光致抗蚀层的形成所述第二贯通孔的 侧面对置的所述中间导电膜的外缘之间的所述中间导电膜的宽度尺寸 设为W7，将所述第二光致抗蚀层的厚度设为T6时，所述间隔距离W6、 所述宽度尺寸W7及所述厚度T6满足W7 - W6>T6的关系。
22. —种电铸部件的制造方法，其特征在于，具有将权利要求15 ~ 21中任意一项所述的电铸模浸渍于电铸液的工序；向所述导电性基板施加电压的工序；使金属析出到所述导电性基板的露出的面上的工序；和使析出的所述金属的一部分与所述中间导电膜接触，向所述中间导 电膜施加电压的工序。
全文摘要
本发明的电铸模的制造方法，在基板(1)的底部导电膜(2)的上面形成第一光致抗蚀层，将第一光致抗蚀层(3)划分成可溶部(3b)和不溶部(3a)。接着，在第一光致抗蚀层的上面，以发出波长为不使第一光致抗蚀层感光的范围的光的温度范围，对导电性材料进行加热蒸镀，形成中间导电膜(5)。在将该中间导电膜形成图形之后，在因中间导电膜的除去而露出的第一光致抗蚀层的上面和因图案形成而残留的中间导电膜的上面形成第二光致抗蚀层(6)。将该第二光致抗蚀层划分成可溶部(6b)和不溶部(6a)。接着，对第一光致抗蚀层及第二光致抗蚀层进行显影，除去可溶部(3b、6b)，得到在各级的底部具有导电膜的电铸模(101)。
文档编号C25D1/10GK101517130SQ20078003597
公开日2009年8月26日 申请日期2007年7月10日 优先权日2006年8月7日
发明者保科宏行, 岸松雄, 新轮隆, 重城幸一郎 申请人:精工电子有限公司