微小構造体、ドナー基板、及び微小構造体の製造方法
【課題】研削加工によるだれの発生及び耐久性の低下を抑制することができる微小構造体、ドナー基板、及び微小構造体の製造方法を提供する。
【解決手段】微小構造体１０は、第１の硬度を有する第１の導電膜からなるＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅと、第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜からなるＡｕ薄膜パターン６ａとを交互に積層してなるとともに、第２の硬度よりも低くない第３の導電膜からなるＮｉ薄膜パターン４ａをＡｕ薄膜パターン６ａの外側に配置してなる。
【解決手段】微小構造体１０は、第１の硬度を有する第１の導電膜からなるＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅと、第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜からなるＡｕ薄膜パターン６ａとを交互に積層してなるとともに、第２の硬度よりも低くない第３の導電膜からなるＮｉ薄膜パターン４ａをＡｕ薄膜パターン６ａの外側に配置してなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小構造体、ドナー基板、及び微小構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、積層造形方法は、コンピュータで設計された複雑な形状の３次元物体を短期間で形成する方法として急速に普及してきている。積層造形方法で形成された３次元物体は、種々の装置の部品モデル（プロトタイプ）として、部品の動作や形状の良否を調べるために利用される。この方法が適用される部品としては、そのサイズが数ｃｍ以上の比較的大きな部品が多いが、精密に加工して形成される微小光学部品や微小機械部品などの微小構造体の製造にも、この積層造形方法を適用したいという要求がある。
【０００３】
従来、この種の積層造形方法を用いて微小構造体を製造する方法には、導電性を有する第１の基板を準備する工程と、第１の基板上に各硬度が互いに異なる２種の導電膜を電鋳によって形成する工程と、２種の導電膜にパターンニング処理を施して複数のパターンを形成する工程と、第１の基板と第２の基板との圧接，離間を繰り返すことにより第１の基板上の複数のパターンを第２の基板上に順次転写する工程とを含む方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４１５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、研削加工によるだれの発生及び耐久性の低下を抑制することができる微小構造体、ドナー基板、及び微小構造体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、以下の微小構造体、ドナー基板、及び微小構造体の製造方法を提供する。
【０００７】
［１］第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体。
【０００８】
［２］前記第３の導電膜は、前記第２の導電膜の外側に配置されている前記[１]に記載の微小構造体。
【０００９】
［３］前記第３の導電膜は、前記第３の硬度が前記第１の硬度と同一の硬度に設定されている前記［１］に記載の微小構造体。
【００１０】
［４］前記第２の導電膜は、その厚さが前記第１の導電膜の厚さよりも大きい前記［１］に記載の微小構造体。
【００１１】
［５］基板と、前記基板上に形成され、第１の硬度を有する複数の第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有し、前記複数の第１の導電膜上に形成された第２の導電膜と、前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有し、前記複数の第２の導電膜の外側に形成された複数の第３の導電膜とを備えたドナー基板。
【００１２】
［６］前記基板は、その材料が金属からなるもの、又は絶縁材料からなるものの表面に導電性の膜を有するものである前記[５]に記載のドナー基板。
【００１３】
［７］第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体を製造する方法であって、前記第１の導電膜からなる複数の第１の導電膜パターンを第１の基板上に形成した後、前記第２の導電膜からなる複数の第２の導電膜パターン及び前記第３の導電膜からなる複数の第３の導電膜パターンを前記複数の第１の導電膜パターン上に形成することにより、前記第１の基板上に複数の導電膜パターン層を形成する第１の工程と、前記複数の導電膜パターン層を前記第１の基板から第２の基板上に順次転写する第２の工程とを備えた微小構造体の製造方法。
【００１４】
［８］前記第２の基板上に転写された前記複数の導電膜パターン層における前記複数の第１の導電膜パターン及び前記複数の第３の導電膜パターンの各一部を研削する第３の工程を含む前記［７］に記載の微小構造体の製造方法。
【００１５】
［９］第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体を製造する方法であって、前記第１の導電膜からなる複数の第１の導電膜パターンを第１の基板上に形成した後、前記第２の導電膜からなる複数の第２の導電膜パターンを前記複数の第１の導電膜パターン上に形成することにより、前記第１の基板上に複数の導電膜パターン層を形成する第１の工程と、前記複数の導電膜パターン層を前記第１の基板から第２の基板上に順次転写する第２の工程と、前記第３の導電膜で前記複数の導電膜パターン層を被覆する第３の工程とを備えた微小構造体の製造方法。
【００１６】
［１０］前記第３の導電膜で被覆された前記複数の導電膜パターン層における前記複数の第１の導電膜パターン、及び前記第３の導電膜の各一部を研削する第４の工程を含む前記[９]に記載の微小構造体の製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１乃至３，請求項５，請求項７乃至１０に記載の発明によれば、研削加工によるだれの発生及び耐久性の低下を抑制することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、第２の導電膜の第２の硬度よりも高い第１の硬度を有する第１の硬度を有する第１の導電膜を主体とした微小構造体となり、微小構造体が変形し難くなる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、第１の導電膜を電鋳によって第１の基板上に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】図１Ａ（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る微小構造体の製造方法におけるドナー基板の作製手順（１）を説明するために示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂ（ｅ）乃至（ｇ）は、本発明の第１の実施の形態に係る微小構造体の製造方法におけるドナー基板の作製手順（２）を説明するために示す断面図である。
【図２】図２（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る微小構造体の製造方法における導電膜パターン層の転写を説明するために示す断面図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る微小構造体の製造方法における研削工程を説明するために示す断面図である。
【図４】図４（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態に係る微小構造体の製造方法を説明するために示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る微小構造体の製造方法を（１）ドナー基板の作製と（２）導電膜パターン層の転写と（３）導電膜パターン層の研削とに分けて説明する。
【００２２】
（１）ドナー基板の作製
図１Ａ（ａ）〜（ｄ）及び図１Ｂ（ｅ）〜（ｇ）はドナー基板の作製手順を示す。ドナー基板の作製では、Ｎｉ膜パターンの形成、第１のレジストパターンの形成、Ｎｉ薄膜の形成、Ｎｉ薄膜パターンの形成、第２のレジストパターンの形成、Ａｕ薄膜の形成、及びＡｕ薄膜パターンの形成の各工程が順次実施されるため、これら各工程を順次説明する。
【００２３】
なお、ドナー基板には第１〜５の導電膜パターンが形成されるが、図１Ａ（ａ）〜（ｄ）及び図１Ｂ（ｅ）〜（ｇ）においては第３の導電膜パターン及び第４の導電膜パターンについてのみ図示し、第１，２の導電膜パターン及び第５の導電膜パターンについての図示は省略する。
【００２４】
本実施の形態に示すドナー基板の作製には、予め次に示す工程が実施される。まず、ステンレス等の鉄系の金属又は銅等の非鉄系の金属からなる第１の基板としての金属基板１（図１Ａ（ａ）に示す）を用意する。金属基板１としては、その板厚が０．１〜５ｍｍ、望ましくは０．５〜１ｍｍに設定された基板を用いる。次いで、金属基板１の表面１ａを鏡面研磨する。しかる後、鏡面研磨された金属基板１の表面１ａに例えば３０μｍの厚さの厚膜レジストを塗布してレジスト膜（図示せず）を形成する。そして、このレジスト膜上に所定のパターンを有するフォトマスク（図示せず）を設置した後、露光手段（図示せず）によりフォトマスクの開口部を通してレジスト膜を露光する。これにより、図１Ａ（ａ）に２点鎖線で示すように、本微小構造体の断面パターンに対応してポジネガ反転によるレジストパターン２Ｆを形成することが可能となる。
【００２５】
（ａ）Ｎｉ膜パターンの形成
図１Ａ（ａ）に２点鎖線で示すレジストパターン２Ｆが形成された金属基板１をめっき浴に浸し、電解めっき（電鋳）によってニッケル（Ｎｉ）による第１の導電膜を例えば２５μｍの厚さに金属基板１上で成長させる。次に、図１Ａ（ａ）に実線で示すように、レジストパターン２Ｆ（２点鎖線で示す）を剥離液で除去することにより、金属基板１の表面１ａ上にその面方向に沿って並列する第１の導電膜からなる第１の導電膜パターンとしてのＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅ（図１ではＮｉ膜パターン２Ｃ，２Ｄのみ示す。）を形成する。なお、第１の導電膜の材料してＮｉを用いる代わりに、Ｎｉ合金，銅，又は銅合金などを用いることができる。
【００２６】
（ｂ）第１のレジストパターンの形成
まず、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅを覆うように金属基板１の表面１ａ全体をレジストを塗布してレジスト膜（図示せず）を形成する。次いで、このレジスト膜上に所定のパターンを有するフォトマスク（図示せず）を設置した後、露光手段（図示せず）によりフォトマスクの開口部を通してレジスト膜を露光する。しかる後、図１Ａ（ｂ）に示すように、レジスト膜を剥離液で除去することにより、金属基板１の表面１ａの露出面及びＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面の一部に第１のレジストパターン３を形成する。この場合、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面の一部（第１のレジストパターン３で被覆された部位以外の部位）が露出する。
【００２７】
（ｃ）Ｎｉ薄膜の形成
次に、図１Ａ（ｃ）に示すように、第１のレジストパターン３及びＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅが形成された金属基板１を上記（ａ）Ｎｉ膜パターンの形成工程で用いためっき浴に浸し、電解めっきによってＮｉによる第３の導電膜としてのＮｉ薄膜４を例えば２μｍの厚さにＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅ上の表面の露出面に成長させる。
【００２８】
（ｄ）Ｎｉ薄膜パターンの形成
次に、図１Ａ（ｄ）に示すように、図１Ａ（ｃ）に示す第１のレジストパターン３を剥離液で除去することにより、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面の外縁側にＮｉ薄膜パターン４ａを形成（積層）する。
【００２９】
なお、Ｎｉ薄膜パターン４ａの形成は、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの形成と同様に電鋳技術を用いて行われる場合について説明したが、例えばＮｉのスパッタリング及びレジストのリフトオフの各処理を施して行うことも可能である。
【００３０】
（ｅ）第２のレジストパターンの形成
次に、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅ及びＮｉ薄膜パターン４ａを覆うように金属基板１の表面１ａ全体にレジストを塗布してレジスト膜（図示せず）を形成する。次いで、このレジスト膜上に所定のパターンを有するフォトマスク（図示せず）を設置した後、露光手段（図示せず）によりフォトマスクの開口部を通してレジスト膜を露光する。しかる後、図１Ｂ（ｅ）に示すように、レジスト膜を剥離液で除去することにより、第２のレジストパターン５を金属基板１の表面１ａ一部及びＮｉ薄膜パターン４ａの表面に形成し、Ｎｉ薄膜パターン４ａ以外のＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面を露出させる。
【００３１】
（ｆ）Ａｕ薄膜の形成
次に、図１Ｂ（ｆ）に示すように、第２のレジストパターン５，Ｎｉ薄膜パターン４ａ及びＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅが形成された金属基板１を電解めっきによって金（Ａｕ）による第２の導電膜としてのＡｕ薄膜６を例えば２μｍの厚さにＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅ上に成長させる。
【００３２】
（ｇ）Ａｕ薄膜パターンの形成
図１Ｂ（ｇ）に示すように、図１Ｂ（ｆ）に示す第２のレジストパターン５を剥離液で除去することにより、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面の一部にＡｕ薄膜パターン６ａを形成（積層）する。この場合、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面一部にＡｕ薄膜パターン６ａが形成されると、Ｎｉ薄膜パターン４ａにその内側に隣接してＡｕ薄膜パターン６ａが配置される。この場合、Ａｕ薄膜パターン６ａがＮｉ薄膜パターン４ａ上に重ならないように配置されることが望ましく、このため予めＮｉ薄膜（第３の導電膜）の厚さよりも若干大きい厚さに設定されたＡｕ薄膜（第２の導電膜）からなるＡｕ薄膜パターン６ａがＮｉ薄膜パターン４ａとの間に空隙（数μｍ程度）をもって形成される。そして、後工程で圧接によってＡｕ薄膜パターン６ａを変形させて延伸し、Ａｕ薄膜パターン６ａとＮｉ薄膜パターン４ａとの間の空隙（少なくとも一部）を埋める。
【００３３】
なお、Ａｕ薄膜パターン６ａの形成は、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの形成と同様に電鋳技術を用いて行われる場合について説明したが、例えばＡｕのスパッタリング及びレジストのリフトオフの各処理を施して行うことが可能である。
【００３４】
また、本実施の形態では、Ｎｉ薄膜パターン４ａの形成後にＡｕ薄膜パターン６ａを形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、Ａｕ薄膜パターンの形成後にＮｉ薄膜パターンを形成してもよい。
【００３５】
このようにして、金属基板１の表面１ａにその面方向に並列する第１〜５の導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅ（図１Ｂ（ｇ）では第３の導電膜パターン層７Ｃ及び第４の導電膜パターン層７Ｄのみ示す。）が形成されたドナー基板８を作製することができる。
【００３６】
（２）導電膜パターン層の転写
図２（ａ）〜（ｃ）は導電膜パターン層の転写手順を示す。導電膜パターン層の転写は、第１〜第５の導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅをドナー基板８から転写対象に順次転写することにより実施されるが、各導電膜パターン層の転写が略同様の手順を経て実施されるため、ここでは第３の導電膜パターン層の転写についてのみ詳細に説明し、他の導電膜パターン層（第１，２，４，５の導電膜パターン層）の転写についての説明は一部省略する。
【００３７】
また、本実施の形態に示す導電膜パターン層の転写は、転写対象としてターゲット基板（第２の基板）９を用い、上部ステージ及び下部ステージ（図示せず）を内蔵する真空槽（図示せず）内において実施される。
【００３８】
まず、図示しない上部ステージ上にターゲット基板９を、また図示しない下部ステージ上にドナー基板８をそれぞれ取り付ける。次いで、真空槽内を排気して高真空状態あるいは超真空状態にする。この状態を維持したまま上部ステージと下部ステージとを相対的に移動させ、ターゲット基板９をドナー基板８における第１の導電膜パターン層７Ａの上方に配置する。しかる後、ドナー基板８（導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅ）及びターゲット基板９の各表面にＦＡＢ（Fast Atom Beam）等を照射し、両者の表面を清浄化する。そして、上部ステージを下降させ、ターゲット基板９の下面が第１の導電膜パターン層７Ａ（Ｎｉ薄膜パターン４ａ及びＡｕ薄膜パターン６ａ）の上面に押圧接触させる。この後、上部ステージを上昇させ、金属基板１から第１の導電膜パターン層７Ａを剥離させてターゲット基板９に転写する。同様にして、金属基板１から第２の導電膜パターン層７Ｂを剥離させてターゲット基板９（第１の導電膜パターン層７Ａ）に転写する。
【００３９】
＜第３の導電膜パターン層の転写＞
まず、図２（ａ）に示すように、上部ステージを側方に移動させ、ターゲット基板９における第２の導電膜パターン層７Ｂをドナー基板８における第３の導電膜パターン層７Ｃの上方に配置する。
【００４０】
次いで、ＦＡＢを照射して表面を清浄化した後、図２（ｂ）に示すように、上部ステージを下降させ、ターゲット基板９における第２の導電膜パターン層７Ｂ（第２のＮｉ膜パターン２Ｂ）の下面が第３の導電膜パターン層７Ｃ（Ｎｉ薄膜パターン４ａ及びＡｕ薄膜パターン６ａ）の上面に押圧接触させる。この場合、上部ステージが所定の荷重を所定の時間にわたって下部ステージ側に付与する。
【００４１】
ここで、上部ステージによる荷重は、Ａｕ薄膜パターン６ａの降伏応力以上にする。これにより、Ｎｉ薄膜パターン４ａの上面が平坦でない場合でも、Ｎｉ薄膜パターン４ａよりも軟らかいＡｕ薄膜パターン６ａが押圧され、その表面が金属基板１の表面１ａと平行になるとともに、ターゲット基板９における第２の導電膜パターン層７Ｂ（Ｎｉ膜パターン２Ｂ）の下面に第３の導電膜パターン層７ＣのＡｕ薄膜パターン６ａが常温接合される。
【００４２】
しかる後、図２（ｃ）に示すように、上部ステージを上昇させ、第３の導電膜パターン層７Ｃを金属基板１から剥離させてターゲット基板９（第２の導電膜パターン層７Ｂ）に転写する。
【００４３】
そして、上部ステージを側方に移動させ、ターゲット基板９における第３の導電膜パターン層７Ｃをドナー基板８における第４の導電膜パターン層７Ｄの上方に配置し、上記＜第３の導電膜パターン層の転写＞工程と同様に第４の導電膜パターン層７Ｄを金属基板１から剥離させてターゲット基板９（第３の導電膜パターン層７Ｃ）に転写する。
【００４４】
この後、上記＜第３の導電膜パターン層の転写＞工程と同様にして、第５の導電膜パターン層７Ｅ（図示せず）を金属基板１から剥離させてターゲット基板９（第４の導電膜パターン層７Ｄ）に転写する。
【００４５】
このようにして、ターゲット基板９に第１〜５の導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅを順次転写することができる。
【００４６】
（３）導電膜パターン層の研削
図３（ａ）及び（ｂ）は導電膜パターン層の研削手順を示す。図３（ａ）に示すようにドナー基板８（図２に示す）から導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅが順次転写されたターゲット基板９を上部ステージから取り外し、導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅにおける複数のＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅ及び複数のＮｉ薄膜パターン４ａの各一部を例えば精密旋盤機（図示せず）によって図３（ｂ）に示すように研削する。この場合、導電膜パターン層の研削は、導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅのうち互いに隣り合う２つの導電膜パターン層間に形成された段差（図３（ａ）に示す）を消失させるようにして行われる。これにより、図３（ｂ）に示すように、外側面が段差に代わって傾斜面１０ａで形成されたターゲット基板９付きの微小構造体１０が形成される。
【００４７】
この後、ターゲット基板９を除去すると、研削加工によるだれの発生及び耐久性の低下が抑制された微小流路部品としての微小構造体１０が得られる。だれの発生が抑制される理由は，研削される部分が硬度の低いＡｕではなく，硬度の高いＮｉであるためである．また、Ａｕの周囲に硬度の高いＮｉがあるため，Ａｕだけの場合に比べて耐久性の低下が抑制される。図３（ａ）及び（ｂ）において、符号１０ｂは、微小構造体１０内に形成された流路である。微小構造体１０は、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの厚さがＡｕ薄膜パターン６ａの厚さよりも大きく、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅを主体とする積層構造体であることから、変形し難くなる。
【００４８】
なお、第１の実施の形態では、Ｎｉ膜パターン（第１の導電膜）２Ａ〜２Ｅの厚さ（５μｍ）が、Ａｕ薄膜パターン（第２の導電膜）６ａ及びＮｉ薄膜パターン（第３の導電膜）の厚さ（２μｍ）よりも大きい場合について説明したが、第２及び第３の導電膜の厚さを第１の導電膜の厚さよりも大きい厚さ（例えば１０μｍ）にしてしてもよい。これにより、相手接合面の平坦度が悪い場合でも接触面積を増やすことができる。
【００４９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る微小構造体の製造方法につき、図４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は微小構造体の製造手順を示す。
【００５０】
図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る微小構造体１６は、第１の導電膜からなるＮｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅと第２の導電膜からなるＡｕ薄膜パターン１３とが交互に積層され、かつ第３の導電膜としてのＮｉ薄膜１１がＮｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅ及びＡｕ薄膜パターン１３の外側に配置されている点に特徴がある。
【００５１】
このため、微小構造体の製造は、次に示すようにして実施される。まず、金属基板１の表面１ａ（図１Ａに示す）にＮｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅ（図４に示す）とＡｕ薄膜パターン１３（図４に示す）とを積層してなる複数の導電膜パターン層１４Ａ〜１４Ｅ（図４に示す）を有するドナー基板（図示せず）を作製する。次いで、図４（ａ）に示すように、ドナー基板から導電膜パターン層１４Ａ〜１４Ｅをターゲット基板１５に順次転写して積層する。しかる後、図４（ｂ）に示すように、ターゲット基板１５の表面上において導電膜パターン層１４Ａ〜１４Ｅ及びＡｕ薄膜パターン１３をＮｉ薄膜１１でスパッタリング等によって被覆する。そして、図４（ｃ）に示すように、導電膜パターン層１４Ａ〜１４ＥのＮｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅ及びＮｉ薄膜１１の各一部を例えば精密旋盤機（図示せず）によって研削する。
【００５２】
これにより、研削加工によるだれの発生及び耐久性の低下が抑制された微小構造体１６が得られる。また、微小構造体１６は、Ｎｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅの厚さがＡｕ薄膜パターン１３の厚さよりも大きく、Ｎｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅを主体とする積層構造体であることから、変形し難くなる。
【００５３】
なお、本実施の形態に示す微小構造体１６にも、微小構造体１０（第１の実施の形態）と同様に内部に流路を形成してもよい。
【００５４】
また、第２の実施の形態では、Ｎｉ膜パターン（第１の導電膜）１２Ａ〜１２Ｅの厚さ（５μｍ）が、Ａｕ薄膜パターン（第２の導電膜）１３の厚さ（２μｍ）よりも大きい場合について説明したが、第２の導電膜の厚さを第１の導電膜の厚さよりも大きい厚さ（例えば１０μｍ）にしてしてもよい。これにより、相手接合面の平坦度が悪い場合でも接触面積を増やすことができる。
【００５５】
以上、本発明の微小構造体及び微小構造体の製造方法を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
【００５６】
（１）上記の実施の形態では、微小構造体が微小流路部品である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、微小光学部品や微小機械部品、あるいはこれら部品を形成する金型など他の微小構造体であってもよい。
【００５７】
（２）上記の実施の形態では、第３の硬度が第１の硬度と同一の硬度（第１の導電膜及び第３の導電膜の材料がＮｉ）である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、第２の導電膜（材料がＡｕ）の第２の硬度よりも低くない硬度であればよく、これにより研削加工によるだれの発生及び耐久性の低下を抑制するという所期の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１…金属基板、１ａ…表面、２Ａ〜２Ｅ…Ｎｉ膜パターン、２Ｆ…レジストパターン、３…第１のレジストパターン、４…Ｎｉ薄膜、４ａ…Ｎｉ薄膜パターン、５…第２のレジストパターン、６…Ａｕ薄膜、６ａ…Ａｕ薄膜パターン、７Ａ〜７Ｅ…導電膜パターン層、８…ドナー基板、９…ターゲット基板、１０…微小構造体、１０ａ…傾斜面、１０ｂ…流路、１１…Ｎｉ薄膜、１２Ａ〜１２Ｅ…Ｎｉ膜パターン、１３…Ａｕ薄膜パターン、１４Ａ〜１４Ｅ…導電膜パターン層、１５…ターゲット基板、１６…微小構造体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小構造体、ドナー基板、及び微小構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、積層造形方法は、コンピュータで設計された複雑な形状の３次元物体を短期間で形成する方法として急速に普及してきている。積層造形方法で形成された３次元物体は、種々の装置の部品モデル（プロトタイプ）として、部品の動作や形状の良否を調べるために利用される。この方法が適用される部品としては、そのサイズが数ｃｍ以上の比較的大きな部品が多いが、精密に加工して形成される微小光学部品や微小機械部品などの微小構造体の製造にも、この積層造形方法を適用したいという要求がある。
【０００３】
従来、この種の積層造形方法を用いて微小構造体を製造する方法には、導電性を有する第１の基板を準備する工程と、第１の基板上に各硬度が互いに異なる２種の導電膜を電鋳によって形成する工程と、２種の導電膜にパターンニング処理を施して複数のパターンを形成する工程と、第１の基板と第２の基板との圧接，離間を繰り返すことにより第１の基板上の複数のパターンを第２の基板上に順次転写する工程とを含む方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４１５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、研削加工によるだれの発生及び耐久性の低下を抑制することができる微小構造体、ドナー基板、及び微小構造体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、以下の微小構造体、ドナー基板、及び微小構造体の製造方法を提供する。
【０００７】
［１］第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体。
【０００８】
［２］前記第３の導電膜は、前記第２の導電膜の外側に配置されている前記[１]に記載の微小構造体。
【０００９】
［３］前記第３の導電膜は、前記第３の硬度が前記第１の硬度と同一の硬度に設定されている前記［１］に記載の微小構造体。
【００１０】
［４］前記第２の導電膜は、その厚さが前記第１の導電膜の厚さよりも大きい前記［１］に記載の微小構造体。
【００１１】
［５］基板と、前記基板上に形成され、第１の硬度を有する複数の第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有し、前記複数の第１の導電膜上に形成された第２の導電膜と、前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有し、前記複数の第２の導電膜の外側に形成された複数の第３の導電膜とを備えたドナー基板。
【００１２】
［６］前記基板は、その材料が金属からなるもの、又は絶縁材料からなるものの表面に導電性の膜を有するものである前記[５]に記載のドナー基板。
【００１３】
［７］第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体を製造する方法であって、前記第１の導電膜からなる複数の第１の導電膜パターンを第１の基板上に形成した後、前記第２の導電膜からなる複数の第２の導電膜パターン及び前記第３の導電膜からなる複数の第３の導電膜パターンを前記複数の第１の導電膜パターン上に形成することにより、前記第１の基板上に複数の導電膜パターン層を形成する第１の工程と、前記複数の導電膜パターン層を前記第１の基板から第２の基板上に順次転写する第２の工程とを備えた微小構造体の製造方法。
【００１４】
［８］前記第２の基板上に転写された前記複数の導電膜パターン層における前記複数の第１の導電膜パターン及び前記複数の第３の導電膜パターンの各一部を研削する第３の工程を含む前記［７］に記載の微小構造体の製造方法。
【００１５】
［９］第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体を製造する方法であって、前記第１の導電膜からなる複数の第１の導電膜パターンを第１の基板上に形成した後、前記第２の導電膜からなる複数の第２の導電膜パターンを前記複数の第１の導電膜パターン上に形成することにより、前記第１の基板上に複数の導電膜パターン層を形成する第１の工程と、前記複数の導電膜パターン層を前記第１の基板から第２の基板上に順次転写する第２の工程と、前記第３の導電膜で前記複数の導電膜パターン層を被覆する第３の工程とを備えた微小構造体の製造方法。
【００１６】
［１０］前記第３の導電膜で被覆された前記複数の導電膜パターン層における前記複数の第１の導電膜パターン、及び前記第３の導電膜の各一部を研削する第４の工程を含む前記[９]に記載の微小構造体の製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１乃至３，請求項５，請求項７乃至１０に記載の発明によれば、研削加工によるだれの発生及び耐久性の低下を抑制することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、第２の導電膜の第２の硬度よりも高い第１の硬度を有する第１の硬度を有する第１の導電膜を主体とした微小構造体となり、微小構造体が変形し難くなる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、第１の導電膜を電鋳によって第１の基板上に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】図１Ａ（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る微小構造体の製造方法におけるドナー基板の作製手順（１）を説明するために示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂ（ｅ）乃至（ｇ）は、本発明の第１の実施の形態に係る微小構造体の製造方法におけるドナー基板の作製手順（２）を説明するために示す断面図である。
【図２】図２（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る微小構造体の製造方法における導電膜パターン層の転写を説明するために示す断面図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る微小構造体の製造方法における研削工程を説明するために示す断面図である。
【図４】図４（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態に係る微小構造体の製造方法を説明するために示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る微小構造体の製造方法を（１）ドナー基板の作製と（２）導電膜パターン層の転写と（３）導電膜パターン層の研削とに分けて説明する。
【００２２】
（１）ドナー基板の作製
図１Ａ（ａ）〜（ｄ）及び図１Ｂ（ｅ）〜（ｇ）はドナー基板の作製手順を示す。ドナー基板の作製では、Ｎｉ膜パターンの形成、第１のレジストパターンの形成、Ｎｉ薄膜の形成、Ｎｉ薄膜パターンの形成、第２のレジストパターンの形成、Ａｕ薄膜の形成、及びＡｕ薄膜パターンの形成の各工程が順次実施されるため、これら各工程を順次説明する。
【００２３】
なお、ドナー基板には第１〜５の導電膜パターンが形成されるが、図１Ａ（ａ）〜（ｄ）及び図１Ｂ（ｅ）〜（ｇ）においては第３の導電膜パターン及び第４の導電膜パターンについてのみ図示し、第１，２の導電膜パターン及び第５の導電膜パターンについての図示は省略する。
【００２４】
本実施の形態に示すドナー基板の作製には、予め次に示す工程が実施される。まず、ステンレス等の鉄系の金属又は銅等の非鉄系の金属からなる第１の基板としての金属基板１（図１Ａ（ａ）に示す）を用意する。金属基板１としては、その板厚が０．１〜５ｍｍ、望ましくは０．５〜１ｍｍに設定された基板を用いる。次いで、金属基板１の表面１ａを鏡面研磨する。しかる後、鏡面研磨された金属基板１の表面１ａに例えば３０μｍの厚さの厚膜レジストを塗布してレジスト膜（図示せず）を形成する。そして、このレジスト膜上に所定のパターンを有するフォトマスク（図示せず）を設置した後、露光手段（図示せず）によりフォトマスクの開口部を通してレジスト膜を露光する。これにより、図１Ａ（ａ）に２点鎖線で示すように、本微小構造体の断面パターンに対応してポジネガ反転によるレジストパターン２Ｆを形成することが可能となる。
【００２５】
（ａ）Ｎｉ膜パターンの形成
図１Ａ（ａ）に２点鎖線で示すレジストパターン２Ｆが形成された金属基板１をめっき浴に浸し、電解めっき（電鋳）によってニッケル（Ｎｉ）による第１の導電膜を例えば２５μｍの厚さに金属基板１上で成長させる。次に、図１Ａ（ａ）に実線で示すように、レジストパターン２Ｆ（２点鎖線で示す）を剥離液で除去することにより、金属基板１の表面１ａ上にその面方向に沿って並列する第１の導電膜からなる第１の導電膜パターンとしてのＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅ（図１ではＮｉ膜パターン２Ｃ，２Ｄのみ示す。）を形成する。なお、第１の導電膜の材料してＮｉを用いる代わりに、Ｎｉ合金，銅，又は銅合金などを用いることができる。
【００２６】
（ｂ）第１のレジストパターンの形成
まず、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅを覆うように金属基板１の表面１ａ全体をレジストを塗布してレジスト膜（図示せず）を形成する。次いで、このレジスト膜上に所定のパターンを有するフォトマスク（図示せず）を設置した後、露光手段（図示せず）によりフォトマスクの開口部を通してレジスト膜を露光する。しかる後、図１Ａ（ｂ）に示すように、レジスト膜を剥離液で除去することにより、金属基板１の表面１ａの露出面及びＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面の一部に第１のレジストパターン３を形成する。この場合、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面の一部（第１のレジストパターン３で被覆された部位以外の部位）が露出する。
【００２７】
（ｃ）Ｎｉ薄膜の形成
次に、図１Ａ（ｃ）に示すように、第１のレジストパターン３及びＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅが形成された金属基板１を上記（ａ）Ｎｉ膜パターンの形成工程で用いためっき浴に浸し、電解めっきによってＮｉによる第３の導電膜としてのＮｉ薄膜４を例えば２μｍの厚さにＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅ上の表面の露出面に成長させる。
【００２８】
（ｄ）Ｎｉ薄膜パターンの形成
次に、図１Ａ（ｄ）に示すように、図１Ａ（ｃ）に示す第１のレジストパターン３を剥離液で除去することにより、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面の外縁側にＮｉ薄膜パターン４ａを形成（積層）する。
【００２９】
なお、Ｎｉ薄膜パターン４ａの形成は、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの形成と同様に電鋳技術を用いて行われる場合について説明したが、例えばＮｉのスパッタリング及びレジストのリフトオフの各処理を施して行うことも可能である。
【００３０】
（ｅ）第２のレジストパターンの形成
次に、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅ及びＮｉ薄膜パターン４ａを覆うように金属基板１の表面１ａ全体にレジストを塗布してレジスト膜（図示せず）を形成する。次いで、このレジスト膜上に所定のパターンを有するフォトマスク（図示せず）を設置した後、露光手段（図示せず）によりフォトマスクの開口部を通してレジスト膜を露光する。しかる後、図１Ｂ（ｅ）に示すように、レジスト膜を剥離液で除去することにより、第２のレジストパターン５を金属基板１の表面１ａ一部及びＮｉ薄膜パターン４ａの表面に形成し、Ｎｉ薄膜パターン４ａ以外のＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面を露出させる。
【００３１】
（ｆ）Ａｕ薄膜の形成
次に、図１Ｂ（ｆ）に示すように、第２のレジストパターン５，Ｎｉ薄膜パターン４ａ及びＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅが形成された金属基板１を電解めっきによって金（Ａｕ）による第２の導電膜としてのＡｕ薄膜６を例えば２μｍの厚さにＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅ上に成長させる。
【００３２】
（ｇ）Ａｕ薄膜パターンの形成
図１Ｂ（ｇ）に示すように、図１Ｂ（ｆ）に示す第２のレジストパターン５を剥離液で除去することにより、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面の一部にＡｕ薄膜パターン６ａを形成（積層）する。この場合、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの表面一部にＡｕ薄膜パターン６ａが形成されると、Ｎｉ薄膜パターン４ａにその内側に隣接してＡｕ薄膜パターン６ａが配置される。この場合、Ａｕ薄膜パターン６ａがＮｉ薄膜パターン４ａ上に重ならないように配置されることが望ましく、このため予めＮｉ薄膜（第３の導電膜）の厚さよりも若干大きい厚さに設定されたＡｕ薄膜（第２の導電膜）からなるＡｕ薄膜パターン６ａがＮｉ薄膜パターン４ａとの間に空隙（数μｍ程度）をもって形成される。そして、後工程で圧接によってＡｕ薄膜パターン６ａを変形させて延伸し、Ａｕ薄膜パターン６ａとＮｉ薄膜パターン４ａとの間の空隙（少なくとも一部）を埋める。
【００３３】
なお、Ａｕ薄膜パターン６ａの形成は、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの形成と同様に電鋳技術を用いて行われる場合について説明したが、例えばＡｕのスパッタリング及びレジストのリフトオフの各処理を施して行うことが可能である。
【００３４】
また、本実施の形態では、Ｎｉ薄膜パターン４ａの形成後にＡｕ薄膜パターン６ａを形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、Ａｕ薄膜パターンの形成後にＮｉ薄膜パターンを形成してもよい。
【００３５】
このようにして、金属基板１の表面１ａにその面方向に並列する第１〜５の導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅ（図１Ｂ（ｇ）では第３の導電膜パターン層７Ｃ及び第４の導電膜パターン層７Ｄのみ示す。）が形成されたドナー基板８を作製することができる。
【００３６】
（２）導電膜パターン層の転写
図２（ａ）〜（ｃ）は導電膜パターン層の転写手順を示す。導電膜パターン層の転写は、第１〜第５の導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅをドナー基板８から転写対象に順次転写することにより実施されるが、各導電膜パターン層の転写が略同様の手順を経て実施されるため、ここでは第３の導電膜パターン層の転写についてのみ詳細に説明し、他の導電膜パターン層（第１，２，４，５の導電膜パターン層）の転写についての説明は一部省略する。
【００３７】
また、本実施の形態に示す導電膜パターン層の転写は、転写対象としてターゲット基板（第２の基板）９を用い、上部ステージ及び下部ステージ（図示せず）を内蔵する真空槽（図示せず）内において実施される。
【００３８】
まず、図示しない上部ステージ上にターゲット基板９を、また図示しない下部ステージ上にドナー基板８をそれぞれ取り付ける。次いで、真空槽内を排気して高真空状態あるいは超真空状態にする。この状態を維持したまま上部ステージと下部ステージとを相対的に移動させ、ターゲット基板９をドナー基板８における第１の導電膜パターン層７Ａの上方に配置する。しかる後、ドナー基板８（導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅ）及びターゲット基板９の各表面にＦＡＢ（Fast Atom Beam）等を照射し、両者の表面を清浄化する。そして、上部ステージを下降させ、ターゲット基板９の下面が第１の導電膜パターン層７Ａ（Ｎｉ薄膜パターン４ａ及びＡｕ薄膜パターン６ａ）の上面に押圧接触させる。この後、上部ステージを上昇させ、金属基板１から第１の導電膜パターン層７Ａを剥離させてターゲット基板９に転写する。同様にして、金属基板１から第２の導電膜パターン層７Ｂを剥離させてターゲット基板９（第１の導電膜パターン層７Ａ）に転写する。
【００３９】
＜第３の導電膜パターン層の転写＞
まず、図２（ａ）に示すように、上部ステージを側方に移動させ、ターゲット基板９における第２の導電膜パターン層７Ｂをドナー基板８における第３の導電膜パターン層７Ｃの上方に配置する。
【００４０】
次いで、ＦＡＢを照射して表面を清浄化した後、図２（ｂ）に示すように、上部ステージを下降させ、ターゲット基板９における第２の導電膜パターン層７Ｂ（第２のＮｉ膜パターン２Ｂ）の下面が第３の導電膜パターン層７Ｃ（Ｎｉ薄膜パターン４ａ及びＡｕ薄膜パターン６ａ）の上面に押圧接触させる。この場合、上部ステージが所定の荷重を所定の時間にわたって下部ステージ側に付与する。
【００４１】
ここで、上部ステージによる荷重は、Ａｕ薄膜パターン６ａの降伏応力以上にする。これにより、Ｎｉ薄膜パターン４ａの上面が平坦でない場合でも、Ｎｉ薄膜パターン４ａよりも軟らかいＡｕ薄膜パターン６ａが押圧され、その表面が金属基板１の表面１ａと平行になるとともに、ターゲット基板９における第２の導電膜パターン層７Ｂ（Ｎｉ膜パターン２Ｂ）の下面に第３の導電膜パターン層７ＣのＡｕ薄膜パターン６ａが常温接合される。
【００４２】
しかる後、図２（ｃ）に示すように、上部ステージを上昇させ、第３の導電膜パターン層７Ｃを金属基板１から剥離させてターゲット基板９（第２の導電膜パターン層７Ｂ）に転写する。
【００４３】
そして、上部ステージを側方に移動させ、ターゲット基板９における第３の導電膜パターン層７Ｃをドナー基板８における第４の導電膜パターン層７Ｄの上方に配置し、上記＜第３の導電膜パターン層の転写＞工程と同様に第４の導電膜パターン層７Ｄを金属基板１から剥離させてターゲット基板９（第３の導電膜パターン層７Ｃ）に転写する。
【００４４】
この後、上記＜第３の導電膜パターン層の転写＞工程と同様にして、第５の導電膜パターン層７Ｅ（図示せず）を金属基板１から剥離させてターゲット基板９（第４の導電膜パターン層７Ｄ）に転写する。
【００４５】
このようにして、ターゲット基板９に第１〜５の導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅを順次転写することができる。
【００４６】
（３）導電膜パターン層の研削
図３（ａ）及び（ｂ）は導電膜パターン層の研削手順を示す。図３（ａ）に示すようにドナー基板８（図２に示す）から導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅが順次転写されたターゲット基板９を上部ステージから取り外し、導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅにおける複数のＮｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅ及び複数のＮｉ薄膜パターン４ａの各一部を例えば精密旋盤機（図示せず）によって図３（ｂ）に示すように研削する。この場合、導電膜パターン層の研削は、導電膜パターン層７Ａ〜７Ｅのうち互いに隣り合う２つの導電膜パターン層間に形成された段差（図３（ａ）に示す）を消失させるようにして行われる。これにより、図３（ｂ）に示すように、外側面が段差に代わって傾斜面１０ａで形成されたターゲット基板９付きの微小構造体１０が形成される。
【００４７】
この後、ターゲット基板９を除去すると、研削加工によるだれの発生及び耐久性の低下が抑制された微小流路部品としての微小構造体１０が得られる。だれの発生が抑制される理由は，研削される部分が硬度の低いＡｕではなく，硬度の高いＮｉであるためである．また、Ａｕの周囲に硬度の高いＮｉがあるため，Ａｕだけの場合に比べて耐久性の低下が抑制される。図３（ａ）及び（ｂ）において、符号１０ｂは、微小構造体１０内に形成された流路である。微小構造体１０は、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅの厚さがＡｕ薄膜パターン６ａの厚さよりも大きく、Ｎｉ膜パターン２Ａ〜２Ｅを主体とする積層構造体であることから、変形し難くなる。
【００４８】
なお、第１の実施の形態では、Ｎｉ膜パターン（第１の導電膜）２Ａ〜２Ｅの厚さ（５μｍ）が、Ａｕ薄膜パターン（第２の導電膜）６ａ及びＮｉ薄膜パターン（第３の導電膜）の厚さ（２μｍ）よりも大きい場合について説明したが、第２及び第３の導電膜の厚さを第１の導電膜の厚さよりも大きい厚さ（例えば１０μｍ）にしてしてもよい。これにより、相手接合面の平坦度が悪い場合でも接触面積を増やすことができる。
【００４９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る微小構造体の製造方法につき、図４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は微小構造体の製造手順を示す。
【００５０】
図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る微小構造体１６は、第１の導電膜からなるＮｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅと第２の導電膜からなるＡｕ薄膜パターン１３とが交互に積層され、かつ第３の導電膜としてのＮｉ薄膜１１がＮｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅ及びＡｕ薄膜パターン１３の外側に配置されている点に特徴がある。
【００５１】
このため、微小構造体の製造は、次に示すようにして実施される。まず、金属基板１の表面１ａ（図１Ａに示す）にＮｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅ（図４に示す）とＡｕ薄膜パターン１３（図４に示す）とを積層してなる複数の導電膜パターン層１４Ａ〜１４Ｅ（図４に示す）を有するドナー基板（図示せず）を作製する。次いで、図４（ａ）に示すように、ドナー基板から導電膜パターン層１４Ａ〜１４Ｅをターゲット基板１５に順次転写して積層する。しかる後、図４（ｂ）に示すように、ターゲット基板１５の表面上において導電膜パターン層１４Ａ〜１４Ｅ及びＡｕ薄膜パターン１３をＮｉ薄膜１１でスパッタリング等によって被覆する。そして、図４（ｃ）に示すように、導電膜パターン層１４Ａ〜１４ＥのＮｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅ及びＮｉ薄膜１１の各一部を例えば精密旋盤機（図示せず）によって研削する。
【００５２】
これにより、研削加工によるだれの発生及び耐久性の低下が抑制された微小構造体１６が得られる。また、微小構造体１６は、Ｎｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅの厚さがＡｕ薄膜パターン１３の厚さよりも大きく、Ｎｉ膜パターン１２Ａ〜１２Ｅを主体とする積層構造体であることから、変形し難くなる。
【００５３】
なお、本実施の形態に示す微小構造体１６にも、微小構造体１０（第１の実施の形態）と同様に内部に流路を形成してもよい。
【００５４】
また、第２の実施の形態では、Ｎｉ膜パターン（第１の導電膜）１２Ａ〜１２Ｅの厚さ（５μｍ）が、Ａｕ薄膜パターン（第２の導電膜）１３の厚さ（２μｍ）よりも大きい場合について説明したが、第２の導電膜の厚さを第１の導電膜の厚さよりも大きい厚さ（例えば１０μｍ）にしてしてもよい。これにより、相手接合面の平坦度が悪い場合でも接触面積を増やすことができる。
【００５５】
以上、本発明の微小構造体及び微小構造体の製造方法を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
【００５６】
（１）上記の実施の形態では、微小構造体が微小流路部品である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、微小光学部品や微小機械部品、あるいはこれら部品を形成する金型など他の微小構造体であってもよい。
【００５７】
（２）上記の実施の形態では、第３の硬度が第１の硬度と同一の硬度（第１の導電膜及び第３の導電膜の材料がＮｉ）である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、第２の導電膜（材料がＡｕ）の第２の硬度よりも低くない硬度であればよく、これにより研削加工によるだれの発生及び耐久性の低下を抑制するという所期の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１…金属基板、１ａ…表面、２Ａ〜２Ｅ…Ｎｉ膜パターン、２Ｆ…レジストパターン、３…第１のレジストパターン、４…Ｎｉ薄膜、４ａ…Ｎｉ薄膜パターン、５…第２のレジストパターン、６…Ａｕ薄膜、６ａ…Ａｕ薄膜パターン、７Ａ〜７Ｅ…導電膜パターン層、８…ドナー基板、９…ターゲット基板、１０…微小構造体、１０ａ…傾斜面、１０ｂ…流路、１１…Ｎｉ薄膜、１２Ａ〜１２Ｅ…Ｎｉ膜パターン、１３…Ａｕ薄膜パターン、１４Ａ〜１４Ｅ…導電膜パターン層、１５…ターゲット基板、１６…微小構造体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、
前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体。
【請求項２】
前記第３の導電膜は、前記第２の導電膜の外側に配置されている請求項１に記載の微小構造体。
【請求項３】
前記第３の導電膜は、前記第３の硬度が前記第１の硬度と同一の硬度に設定されている請求項１に記載の微小構造体。
【請求項４】
前記第２の導電膜は、その厚さが前記第１の導電膜の厚さよりも大きい請求項１に記載の微小構造体。
【請求項５】
基板と、
前記基板上に形成され、第１の硬度を有する複数の第１の導電膜と、
前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有し、前記複数の第１の導電膜上に形成された複数の第２の導電膜と、
前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有し、前記複数の第２の導電膜の外側に形成された複数の第３の導電膜とを備えたドナー基板。
【請求項６】
前記基板は、その材料が金属からなるもの、又は絶縁材料からなるものの表面に導電性の膜を有するものである請求項５に記載のドナー基板。
【請求項７】
第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、
前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体を製造する方法であって、
前記第１の導電膜からなる複数の第１の導電膜パターンを第１の基板上に形成した後、前記第２の導電膜からなる複数の第２の導電膜パターン及び前記第３の導電膜からなる複数の第３の導電膜パターンを前記複数の第１の導電膜パターン上に形成することにより、前記第１の基板上に複数の導電膜パターン層を形成する第１の工程と、
前記複数の導電膜パターン層を前記第１の基板から第２の基板上に順次転写する第２の工程とを備えた微小構造体の製造方法。
【請求項８】
前記第２の基板上に転写された前記複数の導電膜パターン層における前記複数の第１の導電膜パターン及び前記複数の第３の導電膜パターンの各一部を研削する第３の工程を含む請求項７に記載の微小構造体の製造方法。
【請求項９】
第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、
前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体を製造する方法であって、
前記第１の導電膜からなる複数の第１の導電膜パターンを第１の基板上に形成した後、前記第２の導電膜からなる複数の第２の導電膜パターンを前記複数の第１の導電膜パターン上に形成することにより、前記第１の基板上に複数の導電膜パターン層を形成する第１の工程と、
前記複数の導電膜パターン層を前記第１の基板から第２の基板上に順次転写する第２の工程と、
前記第３の導電膜で前記複数の導電膜パターン層を被覆する第３の工程とを備えた微小構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記第３の導電膜で被覆された前記複数の導電膜パターン層における前記複数の第１の導電膜パターン、及び前記第３の導電膜の各一部を研削する第４の工程を含む請求項９に記載の微小構造体の製造方法。
【請求項１】
第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、
前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体。
【請求項２】
前記第３の導電膜は、前記第２の導電膜の外側に配置されている請求項１に記載の微小構造体。
【請求項３】
前記第３の導電膜は、前記第３の硬度が前記第１の硬度と同一の硬度に設定されている請求項１に記載の微小構造体。
【請求項４】
前記第２の導電膜は、その厚さが前記第１の導電膜の厚さよりも大きい請求項１に記載の微小構造体。
【請求項５】
基板と、
前記基板上に形成され、第１の硬度を有する複数の第１の導電膜と、
前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有し、前記複数の第１の導電膜上に形成された複数の第２の導電膜と、
前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有し、前記複数の第２の導電膜の外側に形成された複数の第３の導電膜とを備えたドナー基板。
【請求項６】
前記基板は、その材料が金属からなるもの、又は絶縁材料からなるものの表面に導電性の膜を有するものである請求項５に記載のドナー基板。
【請求項７】
第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、
前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体を製造する方法であって、
前記第１の導電膜からなる複数の第１の導電膜パターンを第１の基板上に形成した後、前記第２の導電膜からなる複数の第２の導電膜パターン及び前記第３の導電膜からなる複数の第３の導電膜パターンを前記複数の第１の導電膜パターン上に形成することにより、前記第１の基板上に複数の導電膜パターン層を形成する第１の工程と、
前記複数の導電膜パターン層を前記第１の基板から第２の基板上に順次転写する第２の工程とを備えた微小構造体の製造方法。
【請求項８】
前記第２の基板上に転写された前記複数の導電膜パターン層における前記複数の第１の導電膜パターン及び前記複数の第３の導電膜パターンの各一部を研削する第３の工程を含む請求項７に記載の微小構造体の製造方法。
【請求項９】
第１の硬度を有する第１の導電膜と、前記第１の硬度よりも低い第２の硬度を有する第２の導電膜とを交互に積層してなるとともに、
前記第２の硬度よりも低くない第３の硬度を有する第３の導電膜を前記第２の導電膜の外側に配置してなる微小構造体を製造する方法であって、
前記第１の導電膜からなる複数の第１の導電膜パターンを第１の基板上に形成した後、前記第２の導電膜からなる複数の第２の導電膜パターンを前記複数の第１の導電膜パターン上に形成することにより、前記第１の基板上に複数の導電膜パターン層を形成する第１の工程と、
前記複数の導電膜パターン層を前記第１の基板から第２の基板上に順次転写する第２の工程と、
前記第３の導電膜で前記複数の導電膜パターン層を被覆する第３の工程とを備えた微小構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記第３の導電膜で被覆された前記複数の導電膜パターン層における前記複数の第１の導電膜パターン、及び前記第３の導電膜の各一部を研削する第４の工程を含む請求項９に記載の微小構造体の製造方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−５６０５（Ｐ２０１１−５６０５Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５２８８４（Ｐ２００９−１５２８８４）
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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