JP3245410B2 - パターン画像形成方法、膜パターン形成方法、ケミカルブランキング方法及びエレクトロフォーミング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィー技
術、エッチング技術を利用して薄い基板上にパターン画
像を形成するパターン画像形成方法、膜パターン形成方
法、ケミカルブランキング方法及びエレクトロフォーミ
ング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体製造プロセス、プリント基
板製造、ＴＶブラウン管に使用されるシャドーマスク製
造等においては、いわゆる、フォトリソグラフィーやエ
ッチング等の技術が利用されており、高精度なパターン
製造技術として確立している。これらの技術は、いわゆ
る写真製版の技術を応用したものであり、基板上に感光
性のフォトレジストを塗布し、フォトマスクを介して紫
外線を照射し、その後、現像することによって、フォト
マスクパターンと同等のフォトレジストパターンを形
成、或いは、その後エッチングを行い、基板上にフォト
レジストと同等のパターンを形成することができる。

【０００３】そこで、今、半導体製造プロセスにおける
リソグラフィー技術の一例を図８及び図９に基づいて説
明する。図８（ａ）〜（ｉ）は、いわゆるウェハプロセ
ス（レジストプロセスとエッチングプロセス）における
工程フローを示す。図９（ａ）〜（ｅ）は、その工程フ
ローによって形成されるネガ型レジスト（ポジ型レジス
トは露光工程がこれと逆となる）を使用した場合のパタ
ーン断面形状を示す。ここでは、以下、シリコンウェハ
上にＳｉＯ₂の開口部を設ける場合の例について述べ
る。

【０００４】まず、図８（ａ）の〔ウェハ前処理工程〕
では、表面に熱酸化膜（ＳｉＯ₂）２を約１μｍ形成し
た基板１（シリコンウェハ）を洗浄によって清浄化す
る。次に、図８（ｂ）の〔レジスト塗布工程〕では、ス
ピンコーティング（或いは、ロールコーティング）によ
って、基板１上にフォトレジスト３を０．５〜１．０μ
ｍ塗布する。この場合、基板１とフォトレジスト３のと
密着を良くするために、図示しない密着性向上剤（ＯＡ
Ｐ等）を事前に基板１上に塗布しておく。次に、図８
（ｃ）の〔プリベーク工程〕では、塗布されたフォトレ
ジスト中の溶剤成分を蒸発させるために、８０〜９０℃
のベーキング炉中で１０〜２０分加熱する。次に、図８
（ｄ）、図９（ａ）の〔マスク合わせ工程〕では、フォ
トレジスト３を塗布した基板１面にフォトマスク４を整
合する。ここで使用するフォトマスク４は、石英ガラス
或いは低膨張ガラスのような熱膨張の影響を受けにくい
ガラスを高精度に研磨し、その表面にクロムの蒸着膜よ
りなる所望のパターンが形成されてなるものである。こ
れにより、クロムの蒸着膜が形成されている領域は光を
透過せず、クロムの蒸着膜が形成されていない領域は光
を透過する。次に、図８（ｅ）、図９（ｂ）の〔露光工
程〕では、マスク合わせが終了した後、ＵＶ照射により
露光を行う。これにより、クロムの蒸着膜が形成されて
いる領域とクロムが形成されていない領域とで照射或い
は非照射となるため、クロムのマスクパターンに応じた
潜像がフォトレジスト中に形成される。次に、図８
（ｆ）、図９（ｃ）の〔現像工程〕では、ネガ型レジス
トにおいて、潜像を顕像化するため、現像液によってＵ
Ｖ光が照射されなかった部分のフォトレジスト３が溶解
される（ただし、ポジ型レジストでは、その逆でＵＶ光
が照射された部分が溶解される）。これにより、基板１
上にはフォトレジストパターン５が形成される。次に、
図８（ｇ）の〔ポストベーク工程〕では、現像後のフォ
トレジストパターン５を次のエッチング工程でのエッチ
ング液に耐えられるように、１３０〜１５０℃のベーキ
ング炉中で３０〜６０分間だけ加熱し、硬化させる。次
に、図８（ｈ）、図９（ｄ）の〔エッチング工程〕で
は、フッ酸とフッ化アンモンの緩衝エッチング液に基板
１を浸し、フォトレジストパターン５によって露出して
いる領域の熱酸化膜２をエッチング除去する。次に、図
８（ｉ）、図９（ｅ）の〔レジスト除去工程〕では、不
要となったフォトレジスト３を除去し、これにより、基
板１上にはフォトレジストパターン５と同一形状の熱酸
化膜２からなるパターン６が形成される。従って、この
パターン６が所望とするパターンということになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
半導体製造プロセスのリソグラフィー技術においては、
図８（ａ）〜（ｇ）のレジストプロセス工程と、図８
（ｈ），（ｉ）のエッチングプロセス工程とよりなる
が、とりわけ、レジスト塗布、露光、現像といった前者
の工程ではプロセス時間が長いという問題を有してい
る。また、このような技術において用いられるフォトマ
スク４は、ガラス基板や透明フィルム上にパターンが形
成されているものであり非常に高価なものとなる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基板保持台上に設置された基板に対向する位置に配置さ
れ、前記基板上に、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なキャリッジ
に搭載された噴射ヘッドによって液状樹脂を噴射し、所
望のパターン画像を形成するとともに該パターン画像
は、上下、左右、斜め方向の前記液状樹脂ドットが重な
り合うように形成されるパターン画像形成工程によって
形成され、この形成されたパターン画像を熱によって硬
化させるパターン画像硬化工程と、この硬化されたパタ
ーン画像を有する基板をエッチング液に浸しパターン画
像樹脂の被覆されていない領域を腐食させる非被覆領域
腐食工程と、不要になった前記パターン画像樹脂を除去
する樹脂除去工程とよりなるパターン画像形成方法であ
る。

【０００７】従って、フォトマスクを使用しない新規な
リソグラフィー技術であるため、基板上に所望のリソグ
ラフィーパターンを形成する際のプロセスの短縮化、コ
ストダウンが可能となる。

【０００８】請求項２記載の発明は、基板保持台上に設
置された基板に対向する位置に配置され、前記基板上
に、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なキャリッジに搭載された噴
射ヘッドによって液状樹脂を噴射し、所望のパターン画
像を形成するとともに該パターン画像は、上下、左右、
斜め方向の前記液状樹脂ドットが重なり合うように形成
されるパターン画像形成工程によって形成され、この形
成されたパターン画像を熱によって硬化させるパターン
画像硬化工程と、この硬化されたパターン画像を有する
基板のパターン形成面にドライエッチングを施すドライ
エッチング工程と、不要になったパターン画像樹脂を除
去する樹脂除去工程とよりなるパターン画像形成方法で
ある。

【０００９】従って、リソグラフィーをドライエッチン
グで行うようにしたことにより、高精度なリソグラフィ
ーがフォトマスクを使用せずに実現することが可能とな
る。

【００１０】請求項３記載の発明は、基板保持台上に設
置された基板に対向する位置に配置され、前記基板上
に、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なキャリッジに搭載された噴
射ヘッドによって液状樹脂を噴射し、所望のパターン画
像を形成するとともに該パターン画像は、上下、左右、
斜め方向の前記液状樹脂ドットが重なり合うように形成
されるパターン画像形成工程によって形成され、この形
成されたパターン画像を熱によって硬化させるパターン
画像硬化工程と、前記基板の裏面に保護膜を形成する保
護膜形成工程と、この保護膜及び前記パターン画像を有
する基板をエッチング液に浸しパターン画像樹脂の被覆
されていない領域をその基板底面まで腐食させる非被覆
領域腐食工程と、不要になった前記パターン画像樹脂及
び前記保護膜を除去する樹脂及び保護膜除去工程とより
なるケミカルブランキング方法である。

【００１１】従って、フォトマスクを使用しない新規な
ケミカルブランキング法であるため、プロセスの短縮
化、コストダウンが可能となる。

【００１２】請求項４記載の発明は、基板の表裏両面に
液状樹脂を噴射しそれら表裏面で鏡像関係となるパター
ン画像を形成するとともに該パターン画像は、上下、左
右、斜め方向の前記液状樹脂ドットが重なり合うように
形成される鏡像パターン画像形成工程によって形成さ
れ、この形成されたパターン画像を熱によって硬化させ
るパターン画像硬化工程と、この表裏面に硬化されたパ
ターン画像を有する基板をエッチング液に浸しその基板
の表裏両面から腐食を行い両面間を貫通させる両面非被
覆領域腐食貫通工程と、不要になったパターン画像樹脂
を除去する樹脂除去工程とよりなるケミカルブランキン
グ方法である。

【００１３】従って、フォトマスクを使用しない新規な
ケミカルブランキング法で両面からエッチングするよう
にしたことにより、プロセスの短縮化、コストダウンが
行えるのみならず、高精度な部品の製作が可能となる。

【００１４】請求項５記載の発明は、基板保持台上に設
置された基板に対向する位置に配置され、前記基板上
に、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なキャリッジに搭載された噴
射ヘッドによって液状樹脂を噴射し、所望のパターン画
像を形成するとともに該パターン画像は、上下、左右、
斜め方向の液状樹脂ドットが重なり合うように形成され
るパターン画像形成工程によって形成され、この形成さ
れたパターン画像を熱によって硬化させるパターン画像
硬化工程と、この硬化されたパターン画像の形成された
面に膜を形成する膜形成工程と、前記パターン画像上の
膜を前記基板から分離する膜分離工程とよりなる膜パタ
ーン形成方法である。

【００１５】従って、フォトマスクを使用しない新規な
薄膜パターン形成であるため、プロセスの短縮化、コス
トダウンが可能となり、また、エッチングによるパター
ン形成ではないため、エッチング液によって形成された
膜状構造物がダメージを受けるということもなくすこと
が可能となる。

【００１６】請求項６記載の発明は、基板保持台上に設
置された基板に対向する位置に配置され、前記基板上
に、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なキャリッジに搭載された噴
射ヘッドによって液状樹脂を噴射し、所望のパターン画
像を形成するとともに該パターン画像は、上下、左右、
斜め方向の液状樹脂ドットが重なり合うように形成され
るパターン画像形成工程によって形成され、この形成さ
れたパターン画像を熱によって硬化させるパターン画像
硬化工程と、基板を陰極としメッキによって前記パター
ン画像の被覆の有無に応じて選択的に金属を前記基板上
に析出させる金属析出工程と、メッキ析出された膜状析
出物を前記基板から分離させる膜状析出物分離工程とよ
りなるエレクトロフォーミング方法である。

【００１７】従って、フォトマスクを使用しない新規な
エレクトロフォーミングによる膜状構造物製作方法であ
るため、プロセスの短縮化、コストダウンが可能とな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態を図
１〜図７に基づいて説明する。まず、パターン画像形成
装置の全体構成を図１に基づいて述べる。基板保持手段
としての基板保持台７上には、パターン画像の形成され
る基板８が設けられている。また、基板保持台７上のア
ーム９にはキャリッジ１０が取付けられ、このキャリッ
ジ１０には噴射ヘッド１１が固定されている。キャリッ
ジ１０は、Ｘ方向スキャンモータ１２と、Ｙ方向スキャ
ンモータ１３とによりＸ，Ｙ方向に移動できるようにな
っている。また、基板保持台７の下部には、噴射ヘッド
システムコントロールボックス１４が配置されている。
この噴射ヘッドシステムコントロールボックス１４は、
入力されたパターン画像情報に基づいて噴射ヘッド１１
から液状樹脂２３を噴射させ基板８上に樹脂のパターン
画像を描くパターン画像形成制御手段を備えている。こ
の噴射ヘッドシステムコントロールボックス１４と噴射
ヘッド１１との間には、液状樹脂供給チューブ１５と、
信号供給ケーブル１６とが接続されている。さらに、噴
射ヘッドシステムコントロールボックス１４は、コント
ロールボックス１７を介して、パターン画像情報入力手
段としてのコンピュータ１８と接続されている。

【００１９】図２は、噴射ヘッド１１の構成を示すもの
である。この噴射ヘッド１１は、噴出口としてのノズル
１９と、このノズル１９に連通する流路としての液室２
０と、この液室２０の一部に形成され内部容積を変化さ
せるエネルギー作用部２１と、前記液室２０に樹脂供給
路２２を介して液状樹脂２３を供給する液状樹脂供給手
段としてのタンク２４とからなっている。前記エネルギ
ー作用部２１は、液室２０の後面に形成された金属ダイ
ヤフラム２１ａと、この金属ダイヤフラム２１ａに貼り
合わされた圧電素子（ピエゾ電気結晶）２１ｂとよりな
っている。また、液状樹脂２３の材料としては、感光性
レジストが用いられる。

【００２０】このような噴射ヘッド１１を用いて、適当
な電圧インパルスを印加すると、圧電素子２１ｂが駆動
し金属ダイヤフラム２１ａに曲げモーメントが作用して
変形し、液室２０内の容積が縮小して室内の圧力が上昇
し、これにより液状樹脂２３はノズル１９より外部に噴
出する。この場合、液室２０内の液状樹脂２３の速度は
１０ｍ／ｓ程度であり、印加する電圧インパルスの零へ
の減少は比較的緩慢の方がよい。ノズル１９の直径とし
ては、形成するパターンの細かさにも依存するが、通
常、φ１０〜１００μｍ程度のものが用いられる。ま
た、液状樹脂２３に用いられる感光性レジストの粘度は
数ｃｐであり、一般のスピンコーティングの場合の粘度
よりも低く設定されている。

【００２１】このように構成されたパターン画像形成装
置を用いて、例えば、以下に述べるようなプロセスに従
って基板８上に画像パターンの形成を行う。まず最初
に、コンピュータ１８を用い、コンピュータグラフィッ
クスを駆使して、所望とする画像パターンをデザインす
る。第二番目に、基板８を前処理（洗浄）して乾燥させ
た後、基板保持台７にセットする。第三番目に、噴射ヘ
ッド１１を起動し、コンピュータグラフィックスのパタ
ーンに応じてその噴射ヘッド１１から液状樹脂２３を基
板８上に噴射しながらＸ，Ｙ方向に移動し、レジストパ
ターンを形成する。第四番目に、ポストベーキングを行
う。第五番目に、基板８上のエッチング処理を行う。第
六番目に、レジスト処理を行う（なお、エッチング処
理、レジスト処理については後述する中で詳細に述べ
る）。このような一連のプロセスによって、基板８上に
はコンピュータグラフィックスでデザインしたパターン
のリソグラフが完成することになる。

【００２２】また、本装置内の噴射ヘッドシステムコン
トロールボックス１４は、前述したパターン画像形成制
御手段の他に、ドット打込み制御手段を備えている。こ
のドット打込み制御手段とは、基板８上に描かれるパタ
ーン画像をドットにより形成し、かつ、これら上下、左
右、斜めの隣接ドット間において被画像領域が生じない
ように互いに重なり合うようにドットを打込む動作処理
のことをいう。そこで、今、そのドット打込み制御手段
の具体的な動作例を図３（ａ）〜（ｃ）に基づいて述べ
る。まず、（ａ）に示すような矩形状の樹脂のパターン
領域２５を形成する際に、（ｂ）に示すようなドットパ
ターン２６の形成の仕方を行うと、斜め方向において非
被覆領域ができ、後のエッチング工程においてその領域
がエッチング除去されるという不具合が生じる。このよ
うなことから、（ｃ）に示したように、上下、左右、斜
め方向のドットが重なり合うようにドットパターン２７
を打ち込む必要がある。このように処理することによ
り、パターン領域２５は完全に樹脂によって被覆され、
耐エッチングマスクとしての機能を十分に果たすことが
できる。

【００２３】次に、前述した噴射ヘッド１１の他の構成
例を図４に基づいて説明する。ここでの噴射ヘッド１１
は、荷電制御型或いは連続流型と呼ばれているインクジ
ェット装置として知られているものであり、液状樹脂２
３を噴射し、所望の樹脂パターンを形成するのに利用す
ることができる。すなわち、図３に示すように、電歪振
動子２８の振動により噴射された液状樹脂２３は、荷電
電極２９を通過して偏向電極３０によりその進行方向が
偏向され、基板８の面上に照射される。また、液状樹脂
２３は液状樹脂タンク３１に回収され、加圧ポンプ３２
により再び噴射ヘッド１１に送られ循環されている。液
状樹脂２３は荷電粒子とされているが、具体的にはポリ
アニリンを５〜１０％添加することにより導電性を付与
することができる。この場合、図２に示した噴射ヘッド
１１との違いは、加圧ポンプを使用して噴射を行うた
め、ドロップ形成頻度が高く高速なパターン形成ができ
る点である。また、噴射ドロップの飛翔速度も速い（１
５〜２０ｍ／ｓ）ため、安定したドロップ噴射を行うこ
とができる。

【００２４】なお、液状樹脂２３は、感光性レジストに
限るものではなく、この他の材料として光や熱により硬
化する材料、例えば、ＵＶ硬化型エポキシ系接着剤、Ｕ
Ｖ硬化反応開始剤を入れたメタアクリル酸樹脂などを数
ｃｐの低粘度にした材料、噴射してパターン形成後に加
熱し硬化させる高分子アクリル溶液からなる材料等を使
用することができる。この場合、液状樹脂２３が光に反
応するものの場合、樹脂供給路２２は外界からの光を遮
断する必要がある。このようなことから、樹脂供給路２
２を不透明な材料にしたり、フォトレレジスト等が感光
しない黄色の透明チューブにしたり、噴射システム全体
を感光しない安全光のイエロールームに設置したりす
る。

【００２５】しかして、本実施の形態では、前述した図
１のパターン画像形成装置を用いて、実際に画像パター
ンを形成する工程について述べたものである。すなわ
ち、まず、パターン画像形成工程により基板８上に液状
樹脂２３を噴射し所望のパターン画像を形成し、パター
ン画像硬化工程によりその形成されたパターン画像を硬
化させ、非被覆領域腐食工程によりその硬化されたパタ
ーン画像を有する基板８をエッチング液に浸し液状樹脂
２３の被覆されていない領域を腐食させ、液状樹脂除去
工程により不要になった液状樹脂２３を除去するように
した（請求項１記載の発明に対応する）。また、このよ
うな一連の工程の他に、以下に述べるような各種一連の
工程を設けた。

【００２６】パターン画像形成工程により基板８上に液
状樹脂２３を噴射し所望のパターン画像を形成し、パタ
ーン画像硬化工程によりその形成されたパターン画像を
硬化させ、ドライエッチング工程によりその硬化された
パターン画像を有する基板８のパターン形成面にドライ
エッチングを施し、液状樹脂除去工程により不要になっ
た液状樹脂２３を除去するようにした（請求項２記載の
発明に対応する）。

【００２７】パターン画像形成工程により薄い基板８の
片面に液状樹脂２３を噴射し所望のパターンを形成し、
パターン画像硬化工程によりその形成されたパターン画
像を硬化させ、保護膜形成工程により基板８の裏面に保
護膜を形成し、非被覆領域腐食工程によりその保護膜及
びパターン画像を有する基板８をエッチング液に浸し液
状樹脂２３の被覆されていない領域をその基板底面まで
腐食させ、液状樹脂保護膜除去工程により不要になった
液状樹脂２３及び保護膜を除去するようにした（請求項
３記載の発明に対応する）。

【００２８】鏡像パターン画像形成工程により薄い基板
８の表裏両面に液状樹脂２３を噴射しそれら表裏面で鏡
像関係となるパターン画像を形成し、パターン画像硬化
工程によりその形成されたパターン画像を硬化させ、両
面非被覆領域腐食貫通工程によりその表裏面に硬化され
たパターン画像を有する基板８をエッチング液に浸しそ
の基板８の表裏両面から腐食を行い両面間を貫通させ、
液状樹脂除去工程により不要になった液状樹脂２３を除
去するようにした（請求項４記載の発明に対応する）。

【００２９】パターン画像形成工程により基板８上に液
状樹脂２３を噴射し所望のパターン画像を形成し、パタ
ーン画像硬化工程によりその形成されたパターン画像を
硬化させ、薄膜形成工程によりその硬化されたパターン
画像の形成された面に薄膜を形成し、薄膜除去工程によ
り前記パターン画像上の薄膜を除去するようにした（請
求項５記載の発明に対応する）。

【００３０】パターン画像形成工程により基板８上に液
状樹脂２３を噴射し所望のパターン画像を形成し、パタ
ーン画像硬化工程によりその形成されたパターン画像を
硬化させ、金属析出工程により基板８を陰極としメッキ
によってパターン画像の被覆の有無に応じて選択的に金
属を基板８上に析出させ、膜状析出物分離工程によりメ
ッキ析出された膜状析出物を基板８から分離させるよう
にした（請求項６記載の発明に対応する）。

【００３１】そこで、以下、上述したような各種一連の
工程をもとに、画像パターンの形成工程中での特徴ある
工程を例に挙げて説明する。まず、第一の具体例とし
て、樹脂パターンを形成した後のエッチング方法を図５
（ａ）〜（ｃ）に基づいて述べる。（ａ）は、基板８上
に樹脂パターン３３を形成した後、ベーキングを行い、
その樹脂パターン３３を硬化させた工程を示している。
なお、基板８の裏面には後に行うエッチングにより浸食
されないようにするために保護膜３４が設けられてい
る。この保護膜３４としては、パターン形成に使用した
ものと同じ樹脂を使用することができる。次に、（ｂ）
は、樹脂パターン３３を有する基板８をエッチング液３
５に浸し、エッチングを行う工程を示している。エッチ
ング液３５としては、エッチング除去する材料により異
なるが、例えば、ＳｉＯ２ を除去するにはフッ酸とフ
ッ化アンモンの緩衝エッチ液を使用し、Ａｌを除去する
にはリン酸を用いる。また、基板８が銅であるような場
合、或いは、プリント基板の配線パターンを形成するよ
うな場合（銅のパターン）は、塩化第２鉄水溶液などを
用いる。なお、ここでは、エッチングとして、湿式ケミ
カルエッチングの例を示しているが、エッチングを除去
する材料によっては、プラズマドライエッチングも有効
に用いることができる。一例として、Ｓｉウェハ上にス
パッタリング等によって薄膜形成されたＴａ２Ｎ 或い
はＴａなどは、プラズマドライエッチングによりアンダ
ーカットがなく高精度にしかも短時間（数１０秒〜数
分）でエッチング除去でき、これによりパターン形成が
行われる。次に、（ｃ）は、エッチングが終了し、不要
になった樹脂パターン３３及び保護膜３４を除去してリ
ソグラフィーが終了した工程を示している。これによ
り、基板８上にコンピュータグラフィックスで作製した
パターンに応じた凹凸のパターン形成を行うことができ
る。

【００３２】この具体例では、エッチング除去する量を
少なくし、基板８の表面に凹凸のパターンを形成する場
合について述べたが、この他に、エッチング時間を長く
し、エッチングを基板８の底まで進行させることによ
り、樹脂パターン３３のなかった領域が下まで貫通する
ことになり、いわゆるケミカルブランキング（化学打ち
抜き）と呼ばれる方法を提供することもできる。本実施
例をそのケミカルブランキングに応用した場合、コンピ
ュータグラフィックスで所望の形状のパターンを形成
し、基板８上に樹脂パターン３３を描き、その後、エッ
チングすることにより容易に複雑な形状の部品をフォト
マスクを用いることなく容易に製作することができる。
また、機械的な方法で製作するのではなく、化学的な腐
食法によって製作するので、加工、歪、部品の変形とか
が生じなく、高精度の部品を安価に製作することができ
る。

【００３３】次に、第二の具体例として、前述したケミ
カルブランキングの例、すなわち、基板８の表裏両面に
互いに鏡像関係となるように樹脂パターン３３を形成
し、その両面から同時にエッチングを行う方法を図６
（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。まず、（ａ）は、
基板８の表裏両面に樹脂パターン３３を形成した後、べ
ーキンングを行い、その樹脂パターン３３を硬化させた
工程を示している。次に、（ｂ）は、その樹脂パターン
３３の形成された基板８の両面からスプレーエッチング
装置３６のスプレーノズル３７からエッチング液３８を
吹きかけ、エッチングを行っている工程を示す。次に、
（ｃ）は、エッチングが終了した後に、樹脂除去剤３９
（例えば、フォトレジストを樹脂材として使用した場合
には専用のストリッパーがある）につけて、不要な樹脂
を除去して部品製作が終了した工程を示す。このように
基板８の両面からエッチングをして、ケミカルブランキ
ングを行う方法は、片側からエッチングを行う方法に比
べて、精度の高い部品を製作でき、また、比較的厚い基
板８を使用することができるため、強度的にも強い部品
製作を行うことができる。

【００３４】次に、第三の具体例として、基板８上に樹
脂パターン３３を形成した後、その基板８上にメッキに
よって金属を析出させてパターンを形成する方法を図７
（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。まず、（ａ）は、
基板８上に樹脂パターン３３を形成した後、ベーキング
を行い、その樹脂パターン３３を硬化させた工程を示
す。次に、（ｂ）は、基板８をカソードとし、Ｎｉ板４
１をアノードとしてＮｉメッキ液４０中に浸し、基板８
の樹脂パターン３３の存在しない領域にＮｉメッキ（析
出金属）４２の析出を行っている工程を示す。この場
合、メッキ液としては、スルファミン酸、ニッケル浴な
どを使用することができる。このようにしてＮｉメッキ
４２が析出した後、樹脂パターン３３を除去剤によって
除去することにより、基板８上にＮｉメッキによる所望
のパターンを形成することができる。また、他の方法と
して、（ｃ）に示すように、Ｎｉメッキ４２の析出後、
その析出されたＮｉメッキ４２を基板８から剥離して所
望とする部品の製作を行うことも可能である。

【００３５】なお、この（ａ）〜（ｃ）は、Ｎｉメッキ
４２を用いてパターン形成を行う方法であるが、他の例
として、基板８としてＳｉウェハを用いて樹脂パターン
３３を形成し硬化した後、Ａｌをスパッタリング或いは
蒸着によって堆積させ、その後、樹脂パターン３３のみ
を除去することによって、Ｓｉウェハ上に所望とするＡ
ｌのパターンを形成することができる。このようなパタ
ーンニングの方法は、良好な電極パターンを形成するの
に応用することができる。

【００３６】上述したように、コンピュータグラフィッ
クスの画像情報をもとに、基板８上に直接液状樹脂２３
を吹き付け、パターン形成を行うようにしたことによ
り、従来のように高価なフォトマスクを用いて露光、現
像を行ういわゆるフォトリソグラフィーに比べて、プロ
セスの短縮化を図り、生産コストを削減することができ
る。また、噴射ヘッド１１は基板８に対して非接触な状
態で液状樹脂２３を噴射しパターン形成を行うため、高
精度なパターンを容易に形成することができる。液状樹
脂２３の材料としては、プリント基板等の分野で広く使
用されている感光性レジストを使用しているため、容易
にしかも低コストで手に入れることができる。さらに、
噴射によるパターン形成後の硬化も、ＵＶ光等の照射に
よって容易に硬化させることができる。

【００３７】また、本エッチング方法は、フォトマスク
を使用しない、新規なリソグラフィー技術、ケミカルブ
ランキング法であることから、基板８上に所望のリソグ
ラフィーパターンを形成する際のプロセスの短縮化や生
産コストの削減を図ることができると共に、高精度なパ
ターンを形成することができる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、基板保持台上に
設置された基板に対向する位置に配置され、前記基板上
に、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なキャリッジに搭載された噴
射ヘッドによって液状樹脂を噴射し、所望のパターン画
像を形成するとともに該パターン画像は、上下、左右、
斜め方向の前記液状樹脂ドットが重なり合うように形成
されるパターン画像形成工程によって形成され、この形
成されたパターン画像を熱によって硬化させるパターン
画像硬化工程と、この硬化されたパターン画像を有する
基板をエッチング液に浸しパターン画像樹脂の被覆され
ていない領域を腐食させる非被覆領域腐食工程と、不要
になった前記パターン画像樹脂を除去する樹脂除去工程
とよりなるパターン画像形成方法であるので、フォトマ
スクを使用しない新規なリソグラフィー技術であるた
め、基板上に所望のリソグラフィーパターンを形成する
際のプロセスの短縮化、コストダウンが可能となるとい
う効果を有する。

【００３９】請求項２記載の発明は、基板保持台上に設
置された基板に対向する位置に配置され、前記基板上
に、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なキャリッジに搭載された噴
射ヘッドによって液状樹脂を噴射し、所望のパターン画
像を形成するとともに該パターン画像は、上下、左右、
斜め方向の前記液状樹脂ドットが重なり合うように形成
されるパターン画像形成工程によって形成され、この形
成されたパターン画像を熱によって硬化させるパターン
画像硬化工程と、この硬化されたパターン画像を有する
基板のパターン形成面にドライエッチングを施すドライ
エッチング工程と、不要になったパターン画像樹脂を除
去する樹脂除去工程とよりなるパターン画像形成方法で
あるので、リソグラフィーをドライエッチングで行うよ
うにしたことにより、高精度なリソグラフィーがフォト
マスクを使用せずに実現することが可能となるという効
果を有する。

【００４０】請求項３記載の発明は、基板保持台上に設
置された基板に対向する位置に配置され、前記基板上
に、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なキャリッジに搭載された噴
射ヘッドによって液状樹脂を噴射し、所望のパターン画
像を形成するとともに該パターン画像は、上下、左右、
斜め方向の前記液状樹脂ドットが重なり合うように形成
されるパターン画像形成工程によって形成され、この形
成されたパターン画像を熱によって硬化させるパターン
画像硬化工程と、前記基板の裏面に保護膜を形成する保
護膜形成工程と、この保護膜及び前記パターン画像を有
する基板をエッチング液に浸しパターン画像樹脂の被覆
されていない領域をその基板底面まで腐食させる非被覆
領域腐食工程と、不要になった前記パターン画像樹脂及
び前記保護膜を除去する樹脂及び保護膜除去工程とより
なるので、フォトマスクを使用しない新規なケミカルブ
ランキング法であるため、プロセスの短縮化、コストダ
ウンが可能となるという効果を有する。

【００４１】請求項４記載の発明は、基板の表裏両面に
液状樹脂を噴射しそれら表裏面で鏡像関係となるパター
ン画像を形成するとともに該パターン画像は、上下、左
右、斜め方向の前記液状樹脂ドットが重なり合うように
形成される鏡像パターン画像形成工程によって形成さ
れ、この形成されたパターン画像を熱によって硬化させ
るパターン画像硬化工程と、この表裏面に硬化されたパ
ターン画像を有する基板をエッチング液に浸しその基板
の表裏両面から腐食を行い両面間を貫通させる両面非被
覆領域腐食貫通工程と、不要になった前記パターン画像
樹脂を除去する樹脂除去工程とよりなるので、フォトマ
スクを使用しない新規なケミカルブランキング法で両面
からエッチングするようにしたことにより、プロセスの
短縮化、コストダウンが行えるのみならず、高精度な部
品の製作が可能となるという効果を有する。

【００４２】請求項５記載の発明は、基板保持台上に設
置された基板に対向する位置に配置され、前記基板上
に、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なキャリッジに搭載された噴
射ヘッドによって液状樹脂を噴射し、所望のパターン画
像を形成するとともに該パターン画像は、上下、左右、
斜め方向の液状樹脂ドットが重なり合うように形成され
るパターン画像形成工程によって形成され、この形成さ
れたパターン画像を熱によって硬化させるパターン画像
硬化工程と、この硬化されたパターン画像の形成された
面に膜を形成する膜形成工程と、前記パターン画像上の
膜を前記基板から分離する膜分離工程とよりなる膜パタ
ーン形成方法であるので、フォトマスクを使用しない新
規な薄膜パターン形成であるため、プロセスの短縮化、
コストダウンが可能となり、また、エッチングによるパ
ターン形成ではないため、エッチング液によって形成さ
れた膜状構造物がダメージを受けるということもなくす
ことが可能となるという効果を有する。

【００４３】請求項６記載の発明は、基板保持台上に設
置された基板に対向する位置に配置され、前記基板上
に、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なキャリッジに搭載された噴
射ヘッドによって液状樹脂を噴射し、所望のパターン画
像を形成するとともに該パターン画像は、上下、左右、
斜め方向の液状樹脂ドットが重なり合うように形成され
るパターン画像形成工程によって形成され、この形成さ
れたパターン画像を熱によって硬化させるパターン画像
硬化工程と、基板を陰極としメッキによって前記パター
ン画像の被覆の有無に応じて選択的に金属を前記基板上
に析出させる金属析出工程と、メッキ析出された膜状析
出物を前記基板から分離させる膜状析出物分離工程とよ
りなるエレクトロフォーミング方法であるので、フォト
マスクを使用しない新規なエレクトロフォーミングによ
る膜状構造物製作方法であるため、プロセスの短縮化、
コストダウンが可能となるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形成であるパターン画像形成
装置の全体構成を示す斜視図である。

【図２】噴射ヘッドの構造例を示す縦断側面図である。

【図３】樹脂パターンの形成方法を示す模式図である。

【図４】噴射ヘッドの他の構造例を示す分解斜視図であ
る。

【図５】樹脂パターンを形成した後のエッチング処理を
行う第一の具体例を示す工程図である。

【図６】樹脂パターンを形成した後のエッチング処理を
行う第二の具体例を示す工程図である。

【図７】樹脂パターンを形成した後のエッチング処理を
行う第三の具体例を示す工程図である。

【図８】従来のエッチング処理の様子を示す工程図であ
る。

【図９】ネガ型レジストの場合のエッチング処理を示す
工程図である。

【符号の説明】

８ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｆ 1/00 Ｂ４１Ｊ 3/04 7/40 ５２１ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｓ (56)参考文献 特開 昭56−113456（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−102936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−3650（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−109052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−58792（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−11445（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−142339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−100558（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−35946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−100557（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03F 7/38 B41C 1/10 B41J 2/49 B41M 5/26 C25D 5/00 G03F 1/00 G03F 7/40

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板保持台上に設置された基板に対向す
   る位置に配置され、前記基板上に、Ｘ、Ｙ方向に移動可
   能なキャリッジに搭載された噴射ヘッドによって液状樹
   脂を噴射し、所望のパターン画像を形成するとともに該
   パターン画像は、上下、左右、斜め方向の前記液状樹脂
   ドットが重なり合うように形成されるパターン画像形成
   工程によって形成され、この形成されたパターン画像を
   熱によって硬化させるパターン画像硬化工程と、この硬
   化されたパターン画像を有する基板をエッチング液に浸
   しパターン画像樹脂の被覆されていない領域を腐食させ
   る非被覆領域腐食工程と、不要になった前記パターン画
   像樹脂を除去する樹脂除去工程とよりなることを特徴と
   するパターン画像形成方法。
2. 【請求項２】 基板保持台上に設置された基板に対向す
   る位置に配置され、前記基板上に、Ｘ、Ｙ方向に移動可
   能なキャリッジに搭載された噴射ヘッドによって液状樹
   脂を噴射し、所望のパターン画像を形成するとともに該
   パターン画像は、上下、左右、斜め方向の前記液状樹脂
   ドットが重なり合うように形成されるパターン画像形成
   工程によって形成され、この形成されたパターン画像を
   熱によって硬化させるパターン画像硬化工程と、この硬
   化されたパターン画像を有する基板のパターン形成面に
   ドライエッチングを施すドライエッチング工程と、不要
   になったパターン画像樹脂を除去する樹脂除去工程とよ
   りなることを特徴とするパターン画像形成方法。
3. 【請求項３】 基板保持台上に設置された基板に対向す
   る位置に配置され、前記基板上に、Ｘ、Ｙ方向に移動可
   能なキャリッジに搭載された噴射ヘッドによって液状樹
   脂を噴射し、所望のパターン画像を形成するとともに該
   パターン画像は、上下、左右、斜め方向の前記液状樹脂
   ドットが重なり合うように形成されるパターン画像形成
   工程によって形成され、この形成されたパターン画像を
   熱によって硬化させるパターン画像硬化工程と、前記基
   板の裏面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、この保
   護膜及び前記パターン画像を有する基板をエッチング液
   に浸しパターン画像樹脂の被覆されていない領域をその
   基板底面まで腐食させる非被覆領域腐食工程と、不要に
   なった前記パターン画像樹脂及び前記保護膜を除去する
   樹脂及び保護膜除去工程とよりなることを特徴とするケ
   ミカルブランキング方法。
4. 【請求項４】 基板の表裏両面に液状樹脂を噴射しそれ
   ら表裏面で鏡像関係となるパターン画像を形成するとと
   もに該パターン画像は、上下、左右、斜め方向の前記液
   状樹脂ドットが重なり合うように形成される鏡像パター
   ン画像形成工程によって形成され、この形成されたパタ
   ーン画像を熱によって硬化させるパターン画像硬化工程
   と、この表裏面に硬化されたパターン画像を有する基板
   をエッチング液に浸しその基板の表裏両面から腐食を行
   い両面間を貫通させる両面非被覆領域腐食貫通工程と、
   不要になったパターン画像樹脂を除去する樹脂除去工程
   とよりなることを特徴とするケミカルブランキング方
   法。
5. 【請求項５】 基板保持台上に設置された基板に対向す
   る位置に配置され、前記基板上に、Ｘ、Ｙ方向に移動可
   能なキャリッジに搭載された噴射ヘッドによって液状樹
   脂を噴射し、所望のパターン画像を形成するとともに該
   パターン画像は、上下、左右、斜め方向の液状樹脂ドッ
   トが重なり合うように形成されるパターン画像形成工程
   によって形成され、この形成されたパターン画像を熱に
   よって硬化させるパターン画像硬化工程と、この硬化さ
   れたパターン画像の形成された面に膜を形成する膜形成
   工程と、前記パターン画像上の膜を前記基板から分離す
   る膜分離工程とよりなることを特徴とする膜パターン形
   成方法。
6. 【請求項６】 基板保持台上に設置された基板に対向す
   る位置に配置され、前記基板上に、Ｘ、Ｙ方向に移動可
   能なキャリッジに搭載された噴射ヘッドによって液状樹
   脂を噴射し、所望のパターン画像を形成するとともに該
   パターン画像は、上下、左右、斜め方向の液状樹脂ドッ
   トが重なり合うように形成されるパターン画像形成工程
   によって形成され、この形成されたパターン画像を熱に
   よって硬化させるパターン画像硬化工程と、基板を陰極
   としメッキによって前記パターン画像の被覆の有無に応
   じて選択的に金属を前記基板上に析出させる金属析出工
   程と、メッキ析出された膜状析出物を前記基板から分離
   させる膜状析出物分離工程とよりなることを特徴とする
   エレクトロフォーミング方法。