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JPH09311460A - Production of resist pattern and forming metal mold - Google Patents

Production of resist pattern and forming metal mold

Info

Publication number
JPH09311460A
JPH09311460A JP8127419A JP12741996A JPH09311460A JP H09311460 A JPH09311460 A JP H09311460A JP 8127419 A JP8127419 A JP 8127419A JP 12741996 A JP12741996 A JP 12741996A JP H09311460 A JPH09311460 A JP H09311460A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
resist layer
substrate
layer
resist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8127419A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Oshino
哲也 押野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP8127419A priority Critical patent/JPH09311460A/en
Publication of JPH09311460A publication Critical patent/JPH09311460A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a resist pattern capable of forming a resist pattern having a pattern sectional form which is fine and not rectangular (for example, taper-shaped) and to provide a method for manufacturing a forming metal mold capable of producing formed goods having fine and complex shapes in high yield. SOLUTION: A resist layer 2 is formed on a substrate 1, etching masks 3 are formed on the resist layer 2 and then the resist layer 2 is subjected to a reactive ion etching using a gaseous mixture composed of oxygen and fluorine to form pattern-shaped resist layer 2a. Then a plated layer 4a having an inverse pattern of the above pattern is formed on the substrate on which the pattern- shaped resist layers 2a are formed and the pattern-shaped resist layers 2a and the substrate 1 are removed by etching to form a metal mold composed of the plated layer 4a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レジストパターン
及び成形金型の製造方法に関するものであり、特に微細
で複雑な形状(例えば、ノズルからインクを噴射させて
紙等に印刷するインクジェットプリンタのヘッド形状)
を有するレジストパターン及び成形金型(例えば、前記
プリンタヘッドを成形する金型)の形成に用いて好適な
製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a resist pattern and a molding die, and particularly to a head of an ink jet printer which prints on a paper or the like by ejecting ink from a fine and complicated shape. shape)
The present invention relates to a manufacturing method suitable for use in forming a resist pattern and a molding die (for example, a mold for molding the printer head) having the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェットプリンタは、プリンタヘ
ッドに形成した複数のノズルから射出させたインクを紙
等に付着させることにより、文字や画像などを印刷する
ものである。プリンタヘッドは少なくとも、インクを噴
射するノズルと、ノズルにインクを供給するためのイン
ク流路を備えている。プリンタの解像度を向上させるた
めには、複数のノズルを密に配列するとよいが、そのた
めには微細な幅のインク流路を複数配列しなければなら
ない。
2. Description of the Related Art Ink jet printers print characters and images by adhering ink ejected from a plurality of nozzles formed in a printer head onto paper or the like. The printer head includes at least a nozzle for ejecting ink and an ink flow path for supplying ink to the nozzle. In order to improve the resolution of the printer, it is preferable to arrange a plurality of nozzles densely, but for that purpose, it is necessary to arrange a plurality of ink channels having a fine width.

【0003】このようなプリンタヘッドの作製には微細
加工技術が用いられる。プリンタヘッドは射出成形によ
り作製すると、安価に作製することができるが、この場
合には射出成形の金型を微細に加工することが必要にな
る。金型は一般的に機械加工により作製されるが、より
微細な加工が要求される前記プリンタヘッドの金型加工
ではメッキ法が使用されている。
Microfabrication technology is used to manufacture such a printer head. If the printer head is manufactured by injection molding, it can be manufactured at low cost, but in this case, it is necessary to finely process the injection molding die. The mold is generally manufactured by machining, but a plating method is used in the mold processing of the printer head which requires finer processing.

【0004】ここで、インクジェットプリンタのプリン
タヘッドを構成するインク流路の形状を有するレジスト
パターンを基板上に形成する工程と、該レジストパター
ンが形成された基板からプリンタヘッドの金型を形成す
る工程を図3に示す。まず、基板1上にレジスト層2を
形成し、その表面にエッチングマスク3をパターン状に
形成する(図3a)。そして、酸素ガスを用いた反応性
イオンエッチングにより、レジスト層2をパターン状に
加工してレジストパターン(パターン状のレジスト層)
2’を形成する(図3b、c)。
Here, a step of forming a resist pattern having a shape of an ink flow path forming a printer head of an ink jet printer on a substrate, and a step of forming a mold of the printer head from the substrate on which the resist pattern is formed. Is shown in FIG. First, a resist layer 2 is formed on a substrate 1, and an etching mask 3 is formed in a pattern on the surface thereof (FIG. 3a). Then, the resist layer 2 is processed into a pattern by reactive ion etching using oxygen gas to form a resist pattern (patterned resist layer).
2 '(Fig. 3b, c).

【0005】このとき、エッチングマスク3に、酸素に
よるエッチング速度の小さい金属等の物質を用いること
により、エッチングマスク3とレジスト層2のエッチン
グレートの差を大きくすることができるので、薄いエッ
チングマスクを用いて厚いレジスト層をエッチングする
ことが可能となる。以上の工程により、インク流路の形
状を有するパターン状のレジスト層2’が基板上に形成
される。なお、レジスト層2’上のエッチングマスク3
は除去してもよい。
At this time, by using a material such as a metal, which has a low etching rate by oxygen, for the etching mask 3, the difference in etching rate between the etching mask 3 and the resist layer 2 can be increased, so that a thin etching mask is used. It can be used to etch thick resist layers. Through the above steps, the patterned resist layer 2'having the shape of the ink flow path is formed on the substrate. The etching mask 3 on the resist layer 2 '
May be removed.

【0006】次に、パターン状のレジスト層2’が形成
された基板1上に、メッキ法によりメッキ膜を成長させ
て、前記レジストパターンの反転パターンを有するメッ
キ層4を形成する(図3d)。メッキ層4からレジスト
層2’及び基板1をウエットエッチング等により除去す
ることで、前記レジストパターンの反転パターンを有す
るメッキ層4からなる成形金型が得られる(図3e)。
Next, a plating film is grown on the substrate 1 on which the patterned resist layer 2'is formed by a plating method to form a plating layer 4 having a reverse pattern of the resist pattern (FIG. 3d). . By removing the resist layer 2'and the substrate 1 from the plating layer 4 by wet etching or the like, a molding die made of the plating layer 4 having a reverse pattern of the resist pattern can be obtained (FIG. 3e).

【0007】以上の工程により、プリンタヘッドの金型
が形成される。そして、この金型を用いて射出成形をす
ることにより、プリンタヘッドを作製する。この射出成
形の工程(一例)を図4に示す。前記メッキ層4からな
る成形金型を用意して(図4a)、液状の成形材料を流
し込んで冷却等により固化させる(図4b)。そして、
成形物を金型4から剥離(離型)することにより成形部
品5を得るが、射出成形において、金型4の形状が精密
に射出成形部品に転写されなければならない。
The mold of the printer head is formed by the above steps. Then, a printer head is manufactured by performing injection molding using this mold. The injection molding process (one example) is shown in FIG. A molding die made of the plating layer 4 is prepared (FIG. 4a), and a liquid molding material is poured and solidified by cooling or the like (FIG. 4b). And
The molded part 5 is obtained by peeling (mold release) the molded product from the mold 4, but in injection molding, the shape of the mold 4 must be accurately transferred to the injection molded part.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
金型においては、前記反転パターンの断面形状が矩形で
あるため、成形物の剥離(離型)時における金型との摩
擦(パターン側壁部との摩擦)による抵抗が大きく、射
出成型品が変形するか、或いは成型品の一部が破壊さ
れ、その一部が残留物6として金型につまるという問題
点が発生しやすかった。
However, in the conventional die, since the cross-sectional shape of the reversal pattern is rectangular, friction with the die when the molded product is peeled off (released from the pattern side wall portion). Therefore, there is a problem that the injection molded product is deformed or a part of the molded product is broken and a part of the molded product is clogged as a residue 6 in the mold.

【0009】即ち、前記従来の金型を用いて成形を行う
と、成形品の変形や欠損にかかる不具合が発生しやす
く、微細で複雑な形状を有する成形品を高い歩留りで作
製することができないという問題点があった。そこで、
かかる問題点を解決すべく、成形物の剥離時における金
型との摩擦を小さくするために、前記矩形の断面形状を
非矩形(例えば、先端が根元よりも小さいテーパ状)に
すること、即ち、金型形成用のレジストパターンの側壁
にテーパを設けることが検討された。
That is, when molding is performed by using the above-mentioned conventional mold, defects such as deformation and breakage of the molded product are likely to occur, and it is not possible to manufacture a molded product having a fine and complicated shape with a high yield. There was a problem. Therefore,
In order to solve such a problem, in order to reduce friction with a mold at the time of exfoliation of a molded article, the rectangular cross-sectional shape is made non-rectangular (for example, a tapered shape with a tip smaller than the root), that is, It was considered to provide a side wall of a resist pattern for forming a mold with a taper.

【0010】しかしながら、酸素ガスを用いた反応性イ
オンエッチングをレジスト層に施してレジストパターン
を形成する前記従来方法では、反応性イオンエッチング
中にレジストパターンの側壁に反応生成物が堆積して、
その堆積した反応生成物により、側壁におけるレジスト
のエッチングが抑制される。そのため、形成されるレジ
ストパターンの側壁が基板面に対して垂直な矩形の断面
形状となり、その結果、該レジストパターンの形状を転
写したメッキ金型のパターンも矩形の断面形状となっ
て、テーパ形状にすることができなかった。
However, in the above conventional method of forming a resist pattern by subjecting a resist layer to reactive ion etching using oxygen gas, reaction products are deposited on the sidewalls of the resist pattern during the reactive ion etching,
The reaction product thus deposited suppresses etching of the resist on the side wall. Therefore, the side wall of the formed resist pattern has a rectangular cross-sectional shape perpendicular to the substrate surface, and as a result, the pattern of the plating mold to which the shape of the resist pattern is transferred also has a rectangular cross-sectional shape, resulting in a tapered shape. I couldn't.

【0011】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、微細で非矩形(例えば、テーパ状)のパタ
ーン断面形状を有するレジストパターンを形成できるレ
ジストパターンの製造方法と、微細で複雑な形状を有す
る成形品を高い歩留りで作製することができる成形金型
(例えば、微細なテーパ状のパターン断面形状を有する
成形金型)の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and a method of manufacturing a resist pattern capable of forming a resist pattern having a fine non-rectangular (for example, tapered) pattern cross-sectional shape, and a fine and complicated resist pattern. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a molding die (for example, a molding die having a fine tapered pattern cross-sectional shape) capable of producing molded articles having various shapes with a high yield.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に「少なくとも、基板上にレジスト層を形成する工程
と、前記レジスト層上にエッチングマスクを形成して、
該レジスト層に酸素ガスとフッ素ガスの混合ガスを用い
た反応性イオンエッチングを施すことにより、パターン
状のレジスト層を形成する工程と、を備えたレジストパ
ターンの製造方法(請求項1)」を提供する。
Therefore, the first aspect of the present invention is "at least a step of forming a resist layer on a substrate and an etching mask formed on the resist layer,
A step of forming a patterned resist layer by subjecting the resist layer to reactive ion etching using a mixed gas of oxygen gas and fluorine gas (claim 1) ". provide.

【0013】また、本発明は第二に「少なくとも、基板
上にレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層上に
エッチングマスクを形成して、該レジスト層に酸素ガス
とフッ素ガスの混合ガスを用いた反応性イオンエッチン
グを施すことにより、パターン状のレジスト層を形成す
る工程と、前記エッチングマスクを除去する工程と、を
備えたレジストパターンの製造方法(請求項2)」を提
供する。
The second aspect of the present invention is "at least a step of forming a resist layer on a substrate, an etching mask is formed on the resist layer, and a mixed gas of oxygen gas and fluorine gas is added to the resist layer. And a step of forming a patterned resist layer by performing the reactive ion etching used, and a step of removing the etching mask (claim 2) ".

【0014】また、本発明は第三に「少なくとも、基板
上にレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層上に
エッチングマスクを形成して、該レジスト層に酸素ガス
とフッ素ガスの混合ガスを用いた反応性イオンエッチン
グを施すことにより、パターン状のレジスト層を形成す
る工程と、前記パターン状のレジスト層が形成された基
板上に、前記パターンの反転パターンを有するメッキ層
を形成する工程と、前記パターン状のレジスト層及び基
板をエッチングにより除去して、メッキ層からなる金型
を形成する工程と、を備えた成形金型の製造方法(請求
項3)」を提供する。
The third aspect of the present invention is "at least a step of forming a resist layer on a substrate, forming an etching mask on the resist layer, and applying a mixed gas of oxygen gas and fluorine gas to the resist layer. A step of forming a patterned resist layer by performing the reactive ion etching used, and a step of forming a plating layer having a reverse pattern of the pattern on the substrate on which the patterned resist layer is formed; And a step of removing the patterned resist layer and the substrate by etching to form a metal mold made of a plated layer (claim 3) ".

【0015】また、本発明は第四に「少なくとも、基板
上にレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層上に
エッチングマスクを形成して、該レジスト層に酸素ガス
とフッ素ガスの混合ガスを用いた反応性イオンエッチン
グを施すことにより、パターン状のレジスト層を形成す
る工程と、前記エッチングマスクを除去する工程と、前
記パターン状のレジスト層が形成された基板上に、前記
パターンの反転パターンを有するメッキ層を形成する工
程と、前記パターン状のレジスト層及び基板をエッチン
グにより除去して、メッキ層からなる金型を形成する工
程と、を備えた成形金型の製造方法(請求項4)」を提
供する。
In a fourth aspect of the present invention, "at least a step of forming a resist layer on a substrate, an etching mask is formed on the resist layer, and a mixed gas of oxygen gas and fluorine gas is added to the resist layer. By performing the reactive ion etching used, a step of forming a patterned resist layer, a step of removing the etching mask, and an inverted pattern of the pattern on the substrate on which the patterned resist layer is formed. A method of manufacturing a molding die, comprising: a step of forming a plating layer having a layer; and a step of removing the patterned resist layer and the substrate by etching to form a die made of the plating layer (claim 4). )"I will provide a.

【0016】また、本発明は第五に「前記フッ素ガスと
してCF4 、CHF3 またはSF6を用いたことを特徴
とする請求項1〜4記載の製造方法(請求項5)」を提
供する。また、本発明は第六に「前記酸素ガスに対する
前記フッ素ガスの流量比を1〜10%としたことを特徴
とする請求項1〜5記載の製造方法(請求項6)」を提
供する。
The fifth aspect of the present invention provides "a manufacturing method according to any one of claims 1 to 4 (claim 5) characterized in that CF 4 , CHF 3 or SF 6 is used as the fluorine gas." . A sixth aspect of the present invention provides "a manufacturing method according to claims 1 to 5 (claim 6), characterized in that a flow rate ratio of the fluorine gas to the oxygen gas is set to 1 to 10%".

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明(請求項1、2)のレジス
トパターンの製造方法によれば、基板上に形成したレジ
スト層に、酸素ガスとフッ素ガスの混合ガスを用いた反
応性イオンエッチング(エッチングマスク使用)を施し
ているので、微細で非矩形(例えば、テーパ状)のパタ
ーン断面形状を有するレジストパターンを形成できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the method for producing a resist pattern of the present invention (claims 1 and 2), reactive ion etching using a mixed gas of oxygen gas and fluorine gas is performed on a resist layer formed on a substrate. Since (using an etching mask) is applied, it is possible to form a fine resist pattern having a non-rectangular (for example, tapered) pattern cross-sectional shape.

【0018】また、本発明(請求項3、4)の成形金型
の製造方法によれば、基板上に形成したレジスト層に、
酸素ガスとフッ素ガスの混合ガスを用いた反応性イオン
エッチング(エッチングマスク使用)を施すことによ
り、微細で非矩形(例えば、テーパ状)のパターン断面
形状を有するレジストパターンが得られ、さらに該レジ
ストパターンを用いたメッキ層の形成により、成形品が
離型しやすく、かつ微細なパターン断面形状(例えば、
テーパ状のパターン断面形状)を有する成形金型を得る
ことができる。
According to the method of manufacturing a molding die of the present invention (claims 3 and 4), the resist layer formed on the substrate is
By performing reactive ion etching (using an etching mask) using a mixed gas of oxygen gas and fluorine gas, a resist pattern having a fine non-rectangular (for example, tapered) pattern cross-sectional shape can be obtained. By forming a plating layer using a pattern, the molded product is easy to release and has a fine pattern cross-sectional shape (for example,
It is possible to obtain a molding die having a tapered pattern sectional shape).

【0019】そのため、本発明(請求項3、4)の成形
金型の製造方法によれば、微細で複雑な形状を有する成
形品を高い歩留りで作製可能な成形金型を製造すること
ができる。本発明の製造方法において、反応性イオンエ
ッチングにかかる混合ガスの成分ガスであるフッ素ガス
としては、微細で非矩形のパターン断面形状(レジスト
パターンまたは成形金型)の設定自由度を増大させる上
で、CF4 、CHF3 またはSF6 が好ましく(請求項
5)、特にCF4 が好ましい。
Therefore, according to the molding die manufacturing method of the present invention (claims 3 and 4), it is possible to manufacture a molding die capable of manufacturing molded articles having a fine and complicated shape with a high yield. . In the production method of the present invention, the fluorine gas, which is a component gas of the mixed gas involved in the reactive ion etching, increases the degree of freedom in setting the fine non-rectangular pattern cross-sectional shape (resist pattern or molding die). , CF 4 , CHF 3 or SF 6 are preferred (Claim 5), and CF 4 is particularly preferred.

【0020】非矩形のパターン断面形状における側壁の
傾き角度は、酸素ガスに対するフッ素ガスの流量比を増
大することにより大きくすることができる。即ち、混合
比を選択することにより所望の側壁角度を得ることがで
きる。例えば、酸素ガスに対するフッ素ガスの流量比を
1%以上にすると、フッ素ガスを添加した効果が現れて
側壁の角度が傾き、また前記流量比が10%を越える
と、側壁の傾き角度が10度よりも小さくなる。
The inclination angle of the side wall in the non-rectangular pattern cross-sectional shape can be increased by increasing the flow rate ratio of fluorine gas to oxygen gas. That is, a desired sidewall angle can be obtained by selecting the mixing ratio. For example, when the flow rate ratio of fluorine gas to oxygen gas is set to 1% or more, the effect of adding fluorine gas appears and the side wall angle is inclined, and when the flow rate ratio exceeds 10%, the side wall inclination angle is 10 degrees. Will be smaller than.

【0021】従って、本発明の製造方法において、反応
性イオンエッチングにかかる酸素ガスとフッ素ガスとの
混合ガスは、酸素ガスに対するフッ素ガスの流量比が1
〜10%となるように組成することが好ましい(請求項
6)。なお、酸素ガスにフッ素ガスを添加すると、エッ
チングマスクのエッチングレートが大きくなり、反応性
イオンエッチングの途中にマスクがエッチングされて消
失する場合があるが、その場合には、エッチングマスク
の厚さを増加させるか、或いはエッチングマスクの材料
をエッチングされにくい材質(例えば、銅、ニッケル、
クロム等)に変えればよい。
Therefore, in the manufacturing method of the present invention, the mixed gas of oxygen gas and fluorine gas involved in reactive ion etching has a flow rate ratio of fluorine gas to oxygen gas of 1: 1.
The composition is preferably set to 10% (claim 6). Note that when fluorine gas is added to oxygen gas, the etching rate of the etching mask increases, and the mask may be etched and disappear during the reactive ion etching. Increase or increase the material of the etching mask that is difficult to etch (for example, copper, nickel,
Chrome etc.)

【0022】レジストパターンを形成する基板は、反応
性イオンエッチングによりエッチングされにくいよう
に、耐エッチング性の高い材料を基板材料とするか、或
いは基板表面にエッチングレートの小さい金属等の膜
(例えば、銅、ニッケル、クロム等)を形成することが
好ましい。また、成形金型を製造する方法において、基
板表面に形成する前記膜を金型を構成するメッキ層と同
じ材料にすると、基板上にメッキ層が成長しやすくなる
ので好ましい。
The substrate on which the resist pattern is formed is made of a material having a high etching resistance as a substrate material so that it is difficult to be etched by reactive ion etching, or a film of a metal or the like having a small etching rate is formed on the substrate surface (for example, Copper, nickel, chromium, etc.) are preferably formed. Further, in the method of manufacturing a molding die, it is preferable that the film formed on the surface of the substrate is made of the same material as the plating layer forming the die, because the plating layer is likely to grow on the substrate.

【0023】基板上にレジスト層を形成する工程におい
ては、液体のレジストをスピンコーター等で塗布しても
よいし、固体のレジスト(例えばドライフィルムレジス
ト)を付着させてもよい。さらに厚さを調整するため
に、レジストを多層状に塗布または付着させてもよい。
ここで、本発明にかかるレジストパターン及び成形金型
の製造方法の一例であり、インクジェットプリンタのプ
リンタヘッドを構成するインク流路の形状を有するレジ
ストパターンを製造する方法の工程と、前記インク流路
の形状を有するレジストパターンを用いて、前記プリン
タヘッドの成形金型を製造する方法の工程をそれぞれ示
す(図1参照)。
In the step of forming the resist layer on the substrate, a liquid resist may be applied by a spin coater or the like, or a solid resist (for example, a dry film resist) may be attached. To further adjust the thickness, the resist may be applied or deposited in multiple layers.
Here, an example of a method of manufacturing a resist pattern and a molding die according to the present invention, a step of a method of manufacturing a resist pattern having a shape of an ink flow path forming a printer head of an inkjet printer, and the ink flow path The steps of the method for manufacturing the molding die of the printer head using the resist pattern having the above shape are shown (see FIG. 1).

【0024】まず、シリコンウェハ上に、後述の反応性
イオンエッチングに対するエッチングレートが小さい金
属膜(例えば、ニッケル膜)を形成した基板1を用意
し、該基板1上にレジスト層2を形成し、さらにその表
面にパターン状にエッチングマスク3を形成した(図1
a)。次に、レジスト層2に反応性イオンエッチングを
施して、レジストパターン2aを得た(図1b、c)。
このとき、反応ガスには酸素にフッ素を添加した混合ガ
スを用いた。反応ガスにフッ素を添加することで、非矩
形のパターン断面形状(側壁が傾斜したテーパ形状)を
有するレジストパターン層2aが得られた。
First, a substrate 1 on which a metal film (for example, a nickel film) having a small etching rate for reactive ion etching described later is formed on a silicon wafer is prepared, and a resist layer 2 is formed on the substrate 1. Furthermore, an etching mask 3 was formed on the surface in a pattern (see FIG. 1).
a). Next, the resist layer 2 was subjected to reactive ion etching to obtain a resist pattern 2a (FIGS. 1b and 1c).
At this time, a mixed gas obtained by adding fluorine to oxygen was used as the reaction gas. By adding fluorine to the reaction gas, the resist pattern layer 2a having a non-rectangular pattern cross-sectional shape (tapered shape with inclined sidewall) was obtained.

【0025】なお、レジストパターン層2a上のエッチ
ングマスク3は除去してもよい。以上の工程により、イ
ンクジェットプリンタのプリンタヘッドを構成するイン
ク流路の形状を有するレジストパターンが得られた。こ
のレジストパターン層2aが形成された基板1からプリ
ンタヘッドの成形金型を製造する工程を以下に示す。
The etching mask 3 on the resist pattern layer 2a may be removed. Through the above steps, a resist pattern having the shape of the ink flow path forming the printer head of the inkjet printer was obtained. A process of manufacturing a mold for a printer head from the substrate 1 on which the resist pattern layer 2a is formed will be described below.

【0026】まず、非矩形のパターン断面形状を有する
レジストパターン層2aが形成された基板1上に、メッ
キ法によりメッキ膜を成長させて、前記レジストパター
ン層2aの反転パターンを有するメッキ層4を形成した
(図1d)。次に、メッキ層4aからレジストパターン
層2aと基板1をウエットエッチング等により除去する
ことで、レジストパターン層2aの反転パターンを有す
るメッキ層4aからなる成形金型が得られた(図1
e)。
First, a plating film is grown on a substrate 1 on which a resist pattern layer 2a having a non-rectangular pattern cross-sectional shape is formed by a plating method to form a plating layer 4 having a reverse pattern of the resist pattern layer 2a. Formed (FIG. 1d). Next, the resist pattern layer 2a and the substrate 1 were removed from the plating layer 4a by wet etching or the like to obtain a molding die including the plating layer 4a having a reverse pattern of the resist pattern layer 2a (FIG. 1).
e).

【0027】得られた成形金型は、非矩形のパターン断
面形状(側壁が傾斜したテーパ形状)を有し、その側壁
の傾斜角度はレジストパターン2aの側壁の傾斜角度と
ほぼ同じであった。以上の工程により、プリンタヘッド
の成形金型を製造することができた。さらに、この成形
金型を用いてプリンタヘッドを成形する工程(一例)を
図2に示す。
The obtained molding die had a non-rectangular pattern cross-sectional shape (tapered side wall), and the inclination angle of the side wall was substantially the same as the inclination angle of the side wall of the resist pattern 2a. Through the above steps, the mold for the printer head could be manufactured. Further, FIG. 2 shows a process (one example) of molding a printer head using this molding die.

【0028】まず、メッキ層からなる成形金型4aを用
意して(図2a)、型内に液状の成形材料を流し込み、
冷却等により固化させた(図2b)。そして、成形物を
金型4aから離型することにより、成形部品(プリンタ
ヘッド)5aを得ることができた(図2c)。ここで、
成形金型4aの側壁が外側に向かって広がるように傾斜
しているので成形物を成形金型4aから離型するときの
摩擦抵抗を十分小さくすることができた。
First, a molding die 4a made of a plated layer is prepared (FIG. 2a), and a liquid molding material is poured into the die,
It was solidified by cooling or the like (Fig. 2b). Then, the molded part (printer head) 5a could be obtained by releasing the molded product from the mold 4a (FIG. 2c). here,
Since the side wall of the molding die 4a is inclined so as to spread outward, the frictional resistance when the molded product is released from the molding die 4a can be sufficiently reduced.

【0029】従って、成型品5aの形状は歪むことな
く、金型の形状を正確に転写した成型品(微細で複雑な
形状を有する成形品)を高い歩留りで作製することがで
きた。以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
るが、本発明はこの例に限定されるものではない。
Therefore, the shape of the molded product 5a is not distorted, and a molded product (a molded product having a fine and complicated shape) in which the shape of the mold is accurately transferred can be manufactured with a high yield. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0030】[0030]

【実施例】図1に、本実施例にかかるレジストパターン
及び成形金型の製造方法の一例であり、インクジェット
プリンタのプリンタヘッドを構成するインク流路の形状
を有するレジストパターンを製造する方法の工程と、前
記インク流路の形状を有するレジストパターンを用い
て、前記プリンタヘッドの成形金型を製造する方法の工
程をそれぞれ示す。
FIG. 1 is an example of a method of manufacturing a resist pattern and a molding die according to this embodiment, which is a step of a method of manufacturing a resist pattern having a shape of an ink flow path forming a printer head of an inkjet printer. And a step of a method for manufacturing a molding die for the printer head by using a resist pattern having the shape of the ink flow path.

【0031】また、図2に前記成形金型を用いてプリン
タヘッドを成形する工程(一例)を示す。まず、シリコ
ンウェハ上に、後述の反応イオン性エッチングに対する
エッチングレートが小さい金属膜(例えば、ニッケル
膜)を形成した基板1を用意し、該基板1上にレジスト
層2を形成し、さらにその表面にパターン状にエッチン
グマスク3を形成した(図1a)。
Further, FIG. 2 shows a step (one example) of molding a printer head using the molding die. First, a substrate 1 on which a metal film (for example, a nickel film) having a small etching rate for reactive ionic etching described later is formed on a silicon wafer is prepared, a resist layer 2 is formed on the substrate 1, and the surface thereof is further formed. Then, an etching mask 3 was formed in a pattern (FIG. 1a).

【0032】ここで、レジスト層2は厚さ70μmのド
ライフィルムレジストを用いて基板上に付着形成し、付
着後アニールして付着強度を高めた。エッチングマスク
3は厚さ3μmの銅薄膜をパターン状に加工したもので
あり、その最小パターンサイズは10μmである。銅薄
膜のパターンは、ドライフィルム上に成膜した銅薄膜の
表面にフォトリソグラフィープロセスによりレジストパ
ターンを形成して、アルゴンイオンミリングにより銅を
エッチングすることで作製した。
Here, the resist layer 2 was adhered and formed on the substrate by using a dry film resist having a thickness of 70 μm, and after the adhesion, it was annealed to enhance the adhesion strength. The etching mask 3 is formed by patterning a copper thin film having a thickness of 3 μm, and the minimum pattern size is 10 μm. The pattern of the copper thin film was prepared by forming a resist pattern on the surface of the copper thin film formed on the dry film by a photolithography process and etching the copper by argon ion milling.

【0033】次に、レジスト層2に反応性イオンエッチ
ングを施して、レジストパターン層2’を得た(図1
b、c)。このとき、反応ガスには酸素にCF4 を添加
した混合ガスを用い、酸素ガスに対するCF4 ガスの流
量比を2%としたところ、側壁が約10度傾いた非矩形
のパターン断面形状を有するレジストパターン層2aが
得られた。
Next, the resist layer 2 was subjected to reactive ion etching to obtain a resist pattern layer 2 '(FIG. 1).
b, c). At this time, when a mixed gas of CF 4 added to oxygen is used as a reaction gas and the flow rate ratio of CF 4 gas to oxygen gas is set to 2%, the sidewall has a non-rectangular pattern cross-sectional shape inclined by about 10 degrees. A resist pattern layer 2a was obtained.

【0034】以上の工程により、インクジェットプリン
タのプリンタヘッドを構成するインク流路の形状を有す
るレジストパターンが得られた。このレジストパターン
層2aが形成された基板1からプリンタヘッドの成形金
型を製造する工程を以下に示す。まず、非矩形のパター
ン断面形状を有するレジストパターン層2aが形成され
た基板1上に、電解メッキ法によりメッキ膜を成長させ
て、前記レジストパターン層2aの反転パターンを有す
るメッキ層4aを形成した(図1d)。
Through the above steps, a resist pattern having the shape of the ink flow path forming the printer head of the ink jet printer was obtained. A process of manufacturing a mold for a printer head from the substrate 1 on which the resist pattern layer 2a is formed will be described below. First, on the substrate 1 on which the resist pattern layer 2a having a non-rectangular pattern cross-sectional shape is formed, a plating film is grown by electrolytic plating to form a plating layer 4a having a reverse pattern of the resist pattern layer 2a. (Fig. 1d).

【0035】次に、メッキ層4aからレジストパターン
層2aと基板1をウエットエッチング等により除去する
ことで、レジストパターン層2aの反転パターンを有す
るメッキ層4aからなる成形金型が得られた(図1
e)。得られた成形金型は、非矩形のパターン断面形状
(側壁が傾斜したテーパ形状)を有し、その側壁の傾斜
角度はレジストパターン2aの側壁の傾斜角度とほぼ同
じであった。
Next, the resist pattern layer 2a and the substrate 1 are removed from the plating layer 4a by wet etching or the like to obtain a molding die made of the plating layer 4a having a reverse pattern of the resist pattern layer 2a (see FIG. 1
e). The obtained molding die had a non-rectangular pattern cross-sectional shape (tapered shape in which the side wall was inclined), and the inclination angle of the side wall was substantially the same as the inclination angle of the side wall of the resist pattern 2a.

【0036】以上の工程により、プリンタヘッドの成形
金型を製造することができた。さらに、この成形金型を
用いてプリンタヘッドを成形する工程(一例)を図2に
示す。まず、メッキ層からなる成形金型4aを用意して
(図2a)、型内に液状の成形材料を流し込み、冷却等
により固化させた(図2b)。そして、成形物を金型4
aから離型することにより、成形部品(プリンタヘッ
ド)5aを得ることができた(図2c)。
Through the above steps, the mold for the printer head could be manufactured. Further, FIG. 2 shows a process (one example) of molding a printer head using this molding die. First, a molding die 4a made of a plated layer was prepared (FIG. 2a), a liquid molding material was poured into the mold, and solidified by cooling or the like (FIG. 2b). Then, the molded product is a mold 4
By releasing from a, a molded part (printer head) 5a could be obtained (FIG. 2c).

【0037】ここで、成形金型4aの側壁が外側に向か
って広がるように傾斜しているので成形物を成形金型4
aから離型するときの摩擦抵抗を十分小さくすることが
できた。従って、成型品5aの形状は歪むことなく、金
型の形状を正確に転写した成型品(微細で複雑な形状を
有する成形品)を高い歩留りで作製することができた。
Here, since the side wall of the molding die 4a is inclined so as to spread outward, the molded product is molded into the molding die 4
It was possible to sufficiently reduce the frictional resistance when releasing from a. Therefore, the shape of the molded product 5a was not distorted, and a molded product (a molded product having a fine and complicated shape) in which the shape of the mold was accurately transferred could be manufactured with a high yield.

【0038】また、前記成形部品(プリンタヘッド)5
aをインクジェットプリンタに使用したところ、高解像
度かつ高品質な印刷を行うことができた。一方、従来の
方法で製造した金型を用いて射出成形を行った場合は、
成型品が歪んでしまい、特に微細パターンの部分の転写
精度が悪く、プリンタヘッドとして使用できるものは作
製できなかった。
Also, the molded part (printer head) 5
When a was used for an inkjet printer, high resolution and high quality printing could be performed. On the other hand, when injection molding is performed using the mold manufactured by the conventional method,
Since the molded product was distorted and the transfer accuracy of the fine pattern portion was particularly poor, it was not possible to manufacture a printer head that could be used.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
微細で非矩形(例えば、テーパ状)のパターン断面形状
を有するレジストパターンを形成できる。また、本発明
によれば、微細で複雑な形状を有する成形品を高い歩留
りで作製可能な成形金型を製造することができる。
As described above, according to the present invention,
A resist pattern having a fine non-rectangular (for example, tapered) pattern cross-sectional shape can be formed. Further, according to the present invention, it is possible to manufacture a molding die capable of manufacturing a molded product having a fine and complicated shape with a high yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】は、実施例にかかるレジストパターン及び成形
金型を形成する製造方法の工程図である。
FIG. 1 is a process drawing of a manufacturing method for forming a resist pattern and a molding die according to an embodiment.

【図2】は、実施例にかかる成形金型を用いてプリンタ
ヘッドを成形する工程図である。
FIG. 2 is a process drawing of molding a printer head using the molding die according to the embodiment.

【図3】は、成形金型を製造する従来法にかかる工程図
である。
FIG. 3 is a process drawing of a conventional method for manufacturing a molding die.

【図4】は、従来法により製造した成形金型を用いてプ
リンタヘッドを成形する工程図である。
FIG. 4 is a process diagram of molding a printer head using a molding die manufactured by a conventional method.

【主要部分の符号の説明】[Explanation of symbols for main parts]

1・・・基板 2・・・レジスト層 2’・・パターン化されたレジスト層(従来法による) 2a・・パターン化されたレジスト層(本発明にかかる
製造方法による) 3・・・エッチングマスク 4・・・メッキ層(成形金型、従来法による) 4a・・メッキ層(成形金型、本発明にかかる製造方法
による) 5・・・射出成型品(プリンタヘッド、従来の金型によ
る) 5a・・射出成型品(プリンタヘッド、本発明にかかる
金型による) 6・・・成形残留物 以上
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Resist layer 2 '... Patterned resist layer (by conventional method) 2a ... Patterned resist layer (by manufacturing method according to the present invention) 3 ... Etching mask 4 ... Plating layer (molding die, by conventional method) 4a ... Plating layer (molding die, by manufacturing method according to the present invention) 5 ... Injection molded product (printer head, by conventional die) 5a ... injection molded product (printer head, mold according to the present invention) 6 ... molding residue

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも、 基板上にレジスト層を形成する工程と、 前記レジスト層上にエッチングマスクを形成して、該レ
ジスト層に酸素ガスとフッ素ガスの混合ガスを用いた反
応性イオンエッチングを施すことにより、パターン状の
レジスト層を形成する工程と、を備えたレジストパター
ンの製造方法。
1. At least a step of forming a resist layer on a substrate, an etching mask is formed on the resist layer, and reactive ion etching using a mixed gas of oxygen gas and fluorine gas is performed on the resist layer. And a step of forming a patterned resist layer by applying the resist pattern.
【請求項2】 少なくとも、 基板上にレジスト層を形成する工程と、 前記レジスト層上にエッチングマスクを形成して、該レ
ジスト層に酸素ガスとフッ素ガスの混合ガスを用いた反
応性イオンエッチングを施すことにより、パターン状の
レジスト層を形成する工程と、 前記エッチングマスクを除去する工程と、を備えたレジ
ストパターンの製造方法。
2. At least a step of forming a resist layer on a substrate, an etching mask is formed on the resist layer, and reactive ion etching using a mixed gas of oxygen gas and fluorine gas is performed on the resist layer. A method of manufacturing a resist pattern, comprising: a step of forming a patterned resist layer by performing the step; and a step of removing the etching mask.
【請求項3】 少なくとも、 基板上にレジスト層を形成する工程と、 前記レジスト層上にエッチングマスクを形成して、該レ
ジスト層に酸素ガスとフッ素ガスの混合ガスを用いた反
応性イオンエッチングを施すことにより、パターン状の
レジスト層を形成する工程と、 前記パターン状のレジスト層が形成された基板上に、前
記パターンの反転パターンを有するメッキ層を形成する
工程と、 前記パターン状のレジスト層及び基板をエッチングによ
り除去して、メッキ層からなる金型を形成する工程と、
を備えた成形金型の製造方法。
3. At least a step of forming a resist layer on a substrate, an etching mask is formed on the resist layer, and reactive ion etching using a mixed gas of oxygen gas and fluorine gas is performed on the resist layer. A step of forming a patterned resist layer by applying, a step of forming a plating layer having a reverse pattern of the pattern on the substrate on which the patterned resist layer is formed, and the patterned resist layer And a step of removing the substrate by etching to form a mold made of a plating layer,
A method of manufacturing a molding die including:
【請求項4】 少なくとも、 基板上にレジスト層を形成する工程と、 前記レジスト層上にエッチングマスクを形成して、該レ
ジスト層に酸素ガスとフッ素ガスの混合ガスを用いた反
応性イオンエッチングを施すことにより、パターン状の
レジスト層を形成する工程と、 前記エッチングマスクを除去する工程と、 前記パターン状のレジスト層が形成された基板上に、前
記パターンの反転パターンを有するメッキ層を形成する
工程と、 前記パターン状のレジスト層及び基板をエッチングによ
り除去して、メッキ層からなる金型を形成する工程と、
を備えた成形金型の製造方法。
4. At least a step of forming a resist layer on a substrate, an etching mask is formed on the resist layer, and reactive ion etching using a mixed gas of oxygen gas and fluorine gas is performed on the resist layer. By applying, a step of forming a patterned resist layer, a step of removing the etching mask, and a plating layer having a reverse pattern of the pattern is formed on the substrate on which the patterned resist layer is formed. And a step of removing the patterned resist layer and the substrate by etching to form a mold made of a plating layer,
A method of manufacturing a molding die including:
【請求項5】 前記フッ素ガスとしてCF4 、CHF3
またはSF6 を用いたことを特徴とする請求項1〜4記
載の製造方法。
5. CF 4 , CHF 3 as the fluorine gas
Alternatively, SF 6 is used, and the manufacturing method according to claim 1.
【請求項6】 前記酸素ガスに対する前記フッ素ガスの
流量比を1〜10%としたことを特徴とする請求項1〜
5記載の製造方法。
6. The flow rate ratio of the fluorine gas to the oxygen gas is set to 1 to 10%.
5. The production method according to 5.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100526053B1 (en) * 2002-11-15 2005-11-03 주식회사 미뉴타텍 Mold using amorphous fluorine resin and fabrication method thereof
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