構造体の製造方法
【課題】 ナノインプリント用モールドとして使用可能な構造体を容易に製造する方法を提供する。
【解決手段】 無電解めっき反応の触媒１３を含む樹脂１２に構造体１４を圧着し剥離して該樹脂１２に該構造体１４の構造を転写する工程と、該樹脂１２の転写された構造１５にめっきを行いめっき物１６を形成する工程と、該めっき物１６と該樹脂１２を分離する工程とを有する構造体の製造方法。前記触媒の主成分がイオンであり、樹脂に構造体を圧着した後からめっきを行なう間にイオンを還元させて金属としてもよい。前記触媒の主要元素がＰｄであることが好ましい。
【解決手段】 無電解めっき反応の触媒１３を含む樹脂１２に構造体１４を圧着し剥離して該樹脂１２に該構造体１４の構造を転写する工程と、該樹脂１２の転写された構造１５にめっきを行いめっき物１６を形成する工程と、該めっき物１６と該樹脂１２を分離する工程とを有する構造体の製造方法。前記触媒の主成分がイオンであり、樹脂に構造体を圧着した後からめっきを行なう間にイオンを還元させて金属としてもよい。前記触媒の主要元素がＰｄであることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノインプリントのモールドとして使用可能な微細構造体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来微細構造体の作製方法としてはフォトリソグラフィー法が用いられてきたが、プロセスが長くて複雑であるうえ、微細化にも限界がある。これに代わる技術の一つとしてナノインプリント法が用いられている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
ナノインプリント法は、作製したい構造体に応じた凹凸を持つモールドを作製し、これを基板に圧着することで圧痕を作製し、この圧痕を元にして構造を作製するものであり、簡便なプロセスでありながら微細な構造作製が可能である。ナノインプリントで用いられるモールドとしては、例えばリソグラフィー法を用いて形成しているＳｉＣ又はＳｉＯ2 製のものが報告されている（例えば特許文献１等参照）。
【０００４】
しかし、リソグラフィー法を用いてモールドを作製する場合、描画工程やドライエッチングの工程などを経るため、モールド作製に必要な工程が複雑であり、作製する構造が微細になるほど、面積が広いほど、突起形状が高アスペクトであるほど、加工には長時間を要する。このため、モールドが複数個必要なときは、マスターとなるモールドを作製した後にめっき法などによりレプリカを作製する。
【０００５】
例えば、マスターとなるモールドを電子線ビームリソグラフィーなどにより作製した後に、このモールドを樹脂に圧着し、樹脂を硬化したのちにモールドを剥離する。モールドを反映する凹凸をもつ樹脂表面に無電解めっきの触媒を吸着させた後に無電解めっきを行い、無電解めっき膜の上に電解めっきを行った後に、めっき物を剥離する。これにより得られためっき物をレプリカモールドとして使用する方法が提案されている。（特許文献２等参照）
【特許文献１】特開平１０−１２１２９２号公報
【特許文献２】特開平１６−７１５８７号公報
【非特許文献１】Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ，ｅｔ．Ａｌ．，“Ｓｃｉｅｎｃｅ”，ｖｏｌ．２７２，ｐ．８５−８７，１９９６年４月５日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載されている様に、マスターとなる構造体を樹脂に圧着し、これにめっきを行った後に剥離してレプリカを作製するプロセスにおいて、電解めっきを行う前に樹脂表面を導電化処理する必要がある。導電化処理の方法としては、スパッタや真空蒸着などの乾式プロセスと無電解めっきなどの湿式プロセスが用いられる。高アスペクト比を持つ構造体に対しては、樹脂に構造を転写した後に形成される凹部に対して付与する導電膜の膜厚の均一性を、更に向上することが求められる。
【０００７】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、ナノインプリント用モールドとして使用可能な構造体を容易に製造する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、無電解めっき反応の触媒を含む樹脂に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写する工程と、該構造の転写された樹脂にめっきを行いめっき物を形成する工程と、該めっき物と該樹脂を分離する工程とを有することを特徴とする構造体の製造方法である。
【０００９】
前記無電解反応の触媒を含む樹脂の表面の少なくとも一部に、触媒を含有しない樹脂層を形成した後、該樹脂に構造体の構造を転写することが好ましい。
前記触媒の主成分がイオンであり、樹脂に構造体を圧着した後からめっきを行なう間にイオンを還元させて金属とすることが好ましい。
【００１０】
前記無電解めっき反応の触媒が樹脂の表面に設けられ、該触媒面に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写することが好ましい。
前記触媒の主要元素がＰｄであることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含む樹脂に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写する工程と、該樹脂を無電解めっきの触媒となる金属イオンを含む溶液に浸漬し、触媒を該樹脂表面に析出させる工程と、該構造の転写された樹脂にめっきを行いめっき物を形成する工程と、該めっき物と該樹脂を分離する工程とを有することを特徴とする構造体の製造方法である。
【００１２】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含む樹脂表面に、該元素を含有しない樹脂層を形成した後、該樹脂に構造体の構造を転写することが好ましい。
【００１３】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素がイオンであり、樹脂に構造体を圧着した後からめっきを行なう間にイオンを還元させて金属とすることが好ましい。
【００１４】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素が樹脂の表面に設けられ、該卑な元素面に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写することが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明は、上記の構造体の製造方法により作製され、めっき物がニッケル及びニッケル合金であるナノインプリント用モールドである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ナノインプリント用モールドとして使用可能な構造体を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について述べる。
ナノインプリント用モールドとして使用可能な突起を有する構造体を、無電解めっきの触媒を含む樹脂を用い、めっきにより製造する方法について示す。
【００１８】
このため、無電解めっき反応の触媒を含有する樹脂に構造体を圧着し、樹脂表面に構造体の転写パターンを作製後、転写パターンを持つ樹脂表面に無電解めっきを行い、更に必要に応じて電解めっきを行った後にめっき物を樹脂より分離することで達成できる。
【００１９】
無電解めっきは、金属塩、錯化剤、還元剤を主成分とする混合溶液において、還元剤の酸化還元反応により生じる電子を金属の析出反応に利用するものである。触媒活性な表面で選択的に反応が起こり、析出する金属が還元剤の酸化反応に触媒活性を示す場合には連続的に金属析出反応が進行する。
【００２０】
本発明に使用できる突起を有する構造体の材質としては、Ｓｉ，ＳｉＣ，ＳｉＯ2 や金属、セラミック、プラスチック、ガラスなどを用いることができる。構造体の高さは一定でなくても良い。構造体を樹脂へ圧着、剥離後に、構造転写部に触媒が露出可能なように樹脂厚を制御していれば無電解めっきは析出が可能であり、めっきによるレプリカ構造が作製できる。
【００２１】
樹脂を表層にコートするために使用される基板は、シリコン等の半導体、アルミニウム等の導体、セラミック、プラスチック、ガラス等が挙げられるが、これに限定されるものではない。樹脂が十分厚い場合には基板は無くても良い。
【００２２】
触媒を含有する樹脂として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、ポリエステル、エポキシ、各種レジストなどが例として挙げられる。構造体を樹脂に熱圧着することで構造転写が可能である。また、石英の構造体を感光性樹脂に圧着後、露光により樹脂を硬化した後に構造体を剥離することで構造転写を行うことができる。
【００２３】
樹脂は無電解めっきに対して活性を示す触媒を含有している。樹脂中に触媒を予め含有させることで、樹脂を基板上にコートした後に、粗化および触媒化を行うこと無く無電解めっきが可能である。
【００２４】
触媒としては、金属微粒子、金属を担持した微粒子、コロイド、有機金属錯体などを用いることができる。樹脂に触媒となる金属を結合させても良い。また、触媒となる金属を、スパッタや蒸着などにより成膜しても良い。
【００２５】
金属微粒子としては、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｎｉ等及びこれを主成分とする合金から成る微粒子を触媒として使用可能である。
金属を担持した微粒子としては、金属化合物や触媒金属イオン錯体などを表面に担持した微粒子があり、例えばアミノ基、カルボキシル基、クラウンエーテル基、イミダゾール基のような官能基を有するアルミナの表面に、パラジウムイオン、白金イオン、銀イオン、金イオン、鉄イオン、ニッケルイオン等をキレートさせた微粒子が挙げられる。これらの微粒子をめっき前に還元処理することで、無電解めっきに対して触媒活性を示す。
【００２６】
コロイドや有機金属錯体としてはＰｄを含むものが無電解めっきに適しており、パラジウム−スズ混合溶液がある。めっき前に還元処理することで無電解めっきに対して活性を示す。
【００２７】
触媒となる金属を結合した樹脂としては、樹脂に含まれるアミノ基、カルボキシル基、クラウンエーテル基、イミダゾール基のような官能基によりパラジウムイオン、白金イオン、銀イオン、金イオン、鉄イオン、ニッケルイオン、等をキレート化させた樹脂が挙げられる。樹脂をコートした後に、キレート化されたイオンを還元処理することで金属微粒子を得ることができる。
【００２８】
触媒としてＰｄは無電解めっきに対して活性が高いため、樹脂中に分散するのに特に適している。
触媒は樹脂全体に均一に分散していることが好ましいが、偏在しても良い。また、触媒含む樹脂上に、触媒を含まない樹脂をコートすることで、樹脂を２層化しても良い。２層化するときには、触媒を含まない樹脂層厚を、構造体突起部のうち最小の突起より薄くする。これにより、２層化した樹脂に構造体に加熱圧着時に、構造体の先端部のみが触媒を含む樹脂層に達することが可能となる。構造体の突起部は先鋭であることが好ましい。この後に樹脂より構造体を剥離すると、構造体の突起部に対応する孔や溝など樹脂凹部にのみ触媒が露出する。この後に無電解めっきに関する処理を行うことで、無電解めっきの初期段階では樹脂表面の凹部にのみめっきを行うことが可能である。その後、更に無電解めっきを継続することで凹部はめっき物で充填され、樹脂表層部でめっきが成長し連続膜となる。凹部がめっきにより充填されるまでは表層ではめっき反応が発生しないことから、凹部のアスペクト比が１を越えるような場合で、特に円柱又は円錐台状の孔構造をもつ構造体のレプリカ作製の場合においても、めっき未着の発生を抑制することができる。
【００２９】
また、先端部が平坦な構造体を用いる場合には、触媒が樹脂の表面にのみ存在しても良い。樹脂表面にコートされた触媒は先端部が平坦な構造体により凹部底まで押し込まれ、先端部が平坦な構造体を剥離した後も凹部底に残留する。また、構造体を樹脂に圧着するときに表層に金属層が存在するため、圧着時に樹脂が構造体に付着しにくくなる。
【００３０】
無電解めっき浴としてはとしては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ等及びこれを主成分とする各種合金を析出可能なめっき浴を用いることができる。ここでの合金の例としてＮｉ合金としては、ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＮｉＳｎＰ、ＮｉＷＰ，ＮｉＦｅＰ、ＮｉＷＢ，ＮｉＣｕＰ，ＮｉＣｏＰ等を挙げることができる。ただし、めっき後に樹脂として剥離することで得られる構造体をモールドとして使用することを考えた場合、硬度が高い圧着時に変形しにくいので、ＮｉおよびＮｉ合金を用いることが望ましい。無電解めっき液に含まれる還元剤としては析出させる金属や合金に応じて、次亜リン酸ナトリウム（ＮａＨ2 ＰＯ2 ）、ホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）、テトラヒドロほう酸ナトリウム（ＮａＢＨ4 ）ジアルキルアミンボラン（ＤＭＡＢ ＤＥＡＢ）、ヒドラジン（Ｎ2 Ｈ4 ）等を用いる。
【００３１】
構造体を厚くする必要がある場合には、無電解めっきの後に電解めっきを行っても良い。用いられる金属としては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｆｅ等及びこれを主成分とする合金等、電解めっき可能であればどのような金属でも良い。このとき、無電解めっき膜と異なる金属および合金を電解めっき膜として用いても良い。ただし、電解めっき膜の応力が大きいと、めっき中にめっき物の樹脂からの剥離の発生、樹脂からめっき物を分離した後に応力によりめっき物が変形する可能性などがあるため、めっき膜の応力はなるべく低いほど好ましい。低応力のめっき膜としては、例えばスルファミン酸Ｎｉを用いためっき浴から得られる電解Ｎｉめっき膜が挙げられる。スルファミン酸Ｎｉを用いためっき浴から得られる電解Ｎｉは硬度が比較的高いこともモールド作製のためのめっき浴としての使用に適している。
【００３２】
次に、ナノインプリント用モールドとして使用可能な突起を有する構造体を、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含む樹脂を用い、めっきにより製造する方法について示す。
【００３３】
前記、無電解めっきの触媒を含む樹脂を用いめっきにより製造する方法と異なる点は、樹脂に含有する元素およびめっき前に触媒を樹脂表面に析出する工程が追加されることであり、基板材質、構造体材質、樹脂材質および構造体の圧着方法、めっき方法などの工程は同一である。
【００３４】
実施形態として、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含有する樹脂に構造体を圧着し、樹脂表面に構造体の転写パターンを作製後、無電解めっきの触媒となる金属イオンを含む溶液に該樹脂を浸漬して触媒を樹脂表面に析出させ、転写パターンを持つ樹脂表面に無電解めっきを行い、更に必要に応じて電解めっきを行った後にめっき物を樹脂より分離することで上記の目的が達成できる。
【００３５】
無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素は、金属微粒子、金属を担持した微粒子、コロイド、有機金属錯体などの状態で樹脂に含有される。無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を樹脂と結合させても良い。また、スパッタや蒸着などにより成膜しても良い。
【００３６】
金属微粒子としては、Ｓｎ及びこれを主成分とする合金から成る微粒子を使用可能である。
金属を担持した微粒子としては、金属化合物や触媒金属イオン錯体などを表面に担持した微粒子があり、例えばアミノ基、カルボキシル基、クラウンエーテル基、イミダゾール基のような官能基を有するアルミナの表面にスズイオンをキレートさせた微粒子が挙げられる。また、スズコロイド、有機スズ錯体を用いても良い。樹脂中に含まれるアミノ基、カルボキシル基、クラウンエーテル基、イミダゾール基のような官能基によりスズイオンをキレート化させ、樹脂表面に構造体の転写パターンを作製後に還元処理を行ったのち、触媒となる金属のイオンを含む溶液に樹脂を浸漬することで触媒を樹脂表面に析出させても良い。
【００３７】
無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素は、樹脂全体に均一に分散していることが好ましいが、偏在しても良い。また、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素含む樹脂上に、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含まない樹脂をコートすることで、樹脂を２層化しても良い。また、先端部が平坦な構造体を用いる場合には、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素が樹脂の表面にのみ存在しても良い。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例を挙げて更に詳細に述べていくが、本発明の実施の形態に関しては以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１
本実施例は、触媒を含む樹脂にモールドを圧着・剥離したのちにめっきを行い、めっき物を分離する製造方法を示す。図１に、本実施例の無電解めっきの触媒を含む樹脂を用いた構造体の製造方法の工程図を示す。
【００３９】
Ｓｉ基板１１の表面にスズ−パラジウムコロイド触媒１３を含むＰＭＭＡをスピンコートにより２００ｎｍの厚さに成膜して熱硬化し、触媒を含有する樹脂層１２を形成する。その後、フォトリソグラフィーにて作製した、２００ｎｍピッチ、線幅１００ｎｍ、深さ１００ｎｍのＳｉＣ製ナノインプリント用モールド１４を、触媒を含有する樹脂１２に圧着する。圧着時にはＰＭＭＡをガラス転移温度以上に加熱し、モールド剥離時には室温まで冷却し剥離する。これによりナノインプリントでモールドの転写パターンが凹状構造１５として樹脂表面に形成される。このとき、圧着を行った部分を含めてＰＭＭＡ表面全体にスズ−パラジウムコロイド微粒子の触媒１３が露出する。
【００４０】
圧着によりＰＭＭＡ表面にパターン形成後に、基板を１０％硫酸溶液に３０秒間浸漬することでＰｄを触媒活性にして、下記の表１に示す無電解Ｎｉ−Ｐめっき液に浸漬する。これにより凹状構造１５はめっき物で埋まり、ＰＭＭＡ表面に無電解めっき膜１６が形成される。このときの無電解Ｎｉ−Ｐめっき厚を１００ｎｍとする。
【００４１】
【表１】
【００４２】
無電解めっき膜１６を通電層として、下記の表２に示す電解ニッケルめっき液により１μｍ厚ニッケルめっきを行い電解めっき膜１７を形成した後に、触媒を含有する樹脂１２とめっき物１６、１７を剥離する。剥離後のめっき部１６，１７は、ＳｉＣで作製した２００ｎｍピッチで線幅１００ｎｍ幅、深さ１００ｎｍの構造と同等の構造となっており、本構造体はナノインプリントのモールドとして使用可能である。
【００４３】
【表２】
【００４４】
実施例２
本実施例は、触媒を含有する樹脂に表面に、触媒を含まない樹脂層を形成した後に、モールドを圧着・剥離し、めっきを行い、めっき物を分離する製造方法を示す。図２に、本実施例の無電解めっきの触媒を含む樹脂を用いた構造体の製造方法の工程図を示す。
【００４５】
エポキシ樹脂に塩化パラジウム５ｗｔ％、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２０ｗｔ％を混合し、Ｓｉ基板２１の表面にスピンコートにより２００ｎｍの厚さにコートする。この後１００℃で熱硬化し、還元によりＰｄ微粒子が樹脂中に析出し、触媒２３を含有する樹脂２２を形成する。
【００４６】
触媒を含有する樹脂２２表面に、ＰＭＭＡを３０ｎｍスピンコートにより成膜した後に熱硬化して触媒を含有しない樹脂２４を形成する。これにより樹脂表面に無電解めっきに対して活性を示さない層が形成される。
【００４７】
この後に、電子線ビームリソグラフィーにより作製した１６０ｎｍピッチ、直径８０ｎｍ、高さ１００ｎｍの円錐状構造を持つＳｉモールド２５を、触媒を含有しない樹脂２４に圧着する。これにより、ＰＭＭＡ表面に構造が転写され、１６０ｎｍピッチ、直径８０ｎｍ、深さ１００ｎｍのすり鉢状の凹状構造２６が作製される。このときモールド２５の突起は、触媒を含有しない樹脂２４を貫通し、触媒を含有する樹脂２２まで達することで、モールド２５を剥離した後に触媒２３が露出する。
【００４８】
その後、無電解Ｎｉ−Ｐめっき液に浸漬し、Ｎｉ−Ｐめっきを１００ｎｍの厚さに行い無電解めっき膜２７を形成する。この後にスルファミン酸ニッケルめっき液により１μｍ厚のＮｉめっきを行い電解めっき膜２８を形成したのち、樹脂２２，２４と被めっき物２７，２８を剥離する。剥離後のめっき物２７，２８は、Ｓｉモールドと同等の構造となっており、本構造体はナノインプリントのモールドとして使用可能である。
【００４９】
実施例３
本実施例は、無電解めっきに対して活性を示す触媒が表層にのみ存在する樹脂を形成した後に、モールドを圧着・剥離し、めっきを行い、めっき物を分離する製造方法を示す。図３に本実施例の構造体の製造方法の工程図を示す。
【００５０】
Ｓｉ基板３１の表面にＰＭＭＡをスピンコートにより２００ｎｍの厚さに成膜して熱硬化を行い樹脂３２を形成する。樹脂３２の表面にＰｄをスパッタにより５ｎｍの厚さに成膜し、触媒３３を形成する。この後に、電子線ビームリソグラフィーにより作製した１６０ｎｍピッチ、直径８０ｎｍ、高さ１００ｎｍの円柱状構造を持つＳｉモールド３４を、触媒３３を表面に付与した樹脂３２に熱圧着する。これにより、Ｓｉモールド３４の剥離後には、触媒３３を表面に付与した樹脂３２の表面にモールド３４の構造が転写され１６０ｎｍピッチ、直径８０ｎｍ、深さ１００ｎｍの凹状構造３６が、触媒を表面に付与した樹脂３２に作製される。
【００５１】
その後、無電解Ｎｉ−Ｐめっき液に浸漬し、Ｎｉ−Ｐめっきを１００ｎｍの厚さに行い無電解めっき膜３７を形成する。この後にスルファミン酸ニッケルめっき液により１μｍ厚のＮｉめっきを行うことで電解めっき膜３８を形成した後、樹脂３２と被めっき物３７，３８を剥離する。剥離後のめっき部３７，３８は、Ｓｉで作製した、１６０ｎｍピッチ、直径８０ｎｍ、高さ８０ｎｍのモールド３４の構造と同等の構造となっており、本構造体はナノインプリントのモールドとして使用可能である。
【００５２】
実施例４
本実施例は、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含有する樹脂にモールドを圧着・剥離した後にめっきを行い、めっき物を分離する製造方法を示す。図４に本実施例の構造体の製造方法の工程図を示す。
【００５３】
Ｓｉ基板４１の表面に、Ｓｎ粒子を無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な金属粒子４３として含むＰＭＭＡをスピンコートにより２００ｎｍの厚さに成膜して熱硬化し、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含有する樹脂４２を形成する。
【００５４】
その後、フォトリソグラフィーで作製した、３００ｎｍピッチ、線幅１５０ｎｍ、深さ１００ｎｍのＳｉＣ製ナノインプリント用モールド４４を、樹脂層４２に圧着した後に剥離する。これによりナノインプリントでモールドの転写パターンが凹状構造４５として樹脂表面に形成される。このとき、ＰＭＭＡ表面全体にＳｎ粒子４３が露出する。圧着によりＰＭＭＡ表面にパターン形成後に、基板を１００ｍｇ／Ｌ塩化パラジウム、１ｍＬ／Ｌ塩酸溶液に浸漬し、Ｓｎ粒子４３表面に触媒４６としてＰｄを析出させた後に、無電解Ｎｉ−Ｐめっき液に浸漬する。これにより凹状構造４５はめっき物で埋まり、ＰＭＭＡ表面に無電解めっき膜４７が形成される。このときの無電解Ｎｉ−Ｐめっき厚を１００ｎｍとする。
【００５５】
この後にスルファミン酸ニッケルめっき液により１μｍ厚のＮｉめっきを行うことで電解めっき膜４８を形成した後、樹脂４２と被めっき物４７，４８を剥離した。剥離後のめっき部４７，４８は、ＳｉＣで作製した３００ｎｍピッチで線幅１００ｎｍ幅、深さ１００ｎｍの構造と同等の構造となっており、本構造体はナノインプリントのモールドとして使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、ナノインプリント用モールドとして使用可能な構造体を容易に製造することができるので、高密度磁気記録媒体や高集積化電子部品、フィルターの作製等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の無電解めっきの触媒を含む樹脂を用いた構造体の製造方法を示す工程図である。
【図２】本発明の無電解めっきの触媒を含む樹脂を用いた構造体のその他の製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明の無電解めっきの触媒を表層にのみ付与した樹脂を用いた構造体の製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明の無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素樹脂を含有する樹脂を用いた構造体の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００５８】
１１、２１、３１、４１ 基板
１２、２２ 触媒を含有する樹脂
１３、２３、３３、４６ 触媒
１４、２５、３４、４４ モールド
１５、２６、３６、４５ 凹状構造
１６、２７、３７、４７ 無電解めっき膜
１７、２８、３８、４８ 電解めっき膜
２４、３２ 触媒を含まない樹脂
３５ モールド圧着により凹部内に押し込まれた触媒
４２ 無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含有する樹脂 ４３ 無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な金属粒子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノインプリントのモールドとして使用可能な微細構造体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来微細構造体の作製方法としてはフォトリソグラフィー法が用いられてきたが、プロセスが長くて複雑であるうえ、微細化にも限界がある。これに代わる技術の一つとしてナノインプリント法が用いられている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
ナノインプリント法は、作製したい構造体に応じた凹凸を持つモールドを作製し、これを基板に圧着することで圧痕を作製し、この圧痕を元にして構造を作製するものであり、簡便なプロセスでありながら微細な構造作製が可能である。ナノインプリントで用いられるモールドとしては、例えばリソグラフィー法を用いて形成しているＳｉＣ又はＳｉＯ2 製のものが報告されている（例えば特許文献１等参照）。
【０００４】
しかし、リソグラフィー法を用いてモールドを作製する場合、描画工程やドライエッチングの工程などを経るため、モールド作製に必要な工程が複雑であり、作製する構造が微細になるほど、面積が広いほど、突起形状が高アスペクトであるほど、加工には長時間を要する。このため、モールドが複数個必要なときは、マスターとなるモールドを作製した後にめっき法などによりレプリカを作製する。
【０００５】
例えば、マスターとなるモールドを電子線ビームリソグラフィーなどにより作製した後に、このモールドを樹脂に圧着し、樹脂を硬化したのちにモールドを剥離する。モールドを反映する凹凸をもつ樹脂表面に無電解めっきの触媒を吸着させた後に無電解めっきを行い、無電解めっき膜の上に電解めっきを行った後に、めっき物を剥離する。これにより得られためっき物をレプリカモールドとして使用する方法が提案されている。（特許文献２等参照）
【特許文献１】特開平１０−１２１２９２号公報
【特許文献２】特開平１６−７１５８７号公報
【非特許文献１】Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ，ｅｔ．Ａｌ．，“Ｓｃｉｅｎｃｅ”，ｖｏｌ．２７２，ｐ．８５−８７，１９９６年４月５日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載されている様に、マスターとなる構造体を樹脂に圧着し、これにめっきを行った後に剥離してレプリカを作製するプロセスにおいて、電解めっきを行う前に樹脂表面を導電化処理する必要がある。導電化処理の方法としては、スパッタや真空蒸着などの乾式プロセスと無電解めっきなどの湿式プロセスが用いられる。高アスペクト比を持つ構造体に対しては、樹脂に構造を転写した後に形成される凹部に対して付与する導電膜の膜厚の均一性を、更に向上することが求められる。
【０００７】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、ナノインプリント用モールドとして使用可能な構造体を容易に製造する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、無電解めっき反応の触媒を含む樹脂に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写する工程と、該構造の転写された樹脂にめっきを行いめっき物を形成する工程と、該めっき物と該樹脂を分離する工程とを有することを特徴とする構造体の製造方法である。
【０００９】
前記無電解反応の触媒を含む樹脂の表面の少なくとも一部に、触媒を含有しない樹脂層を形成した後、該樹脂に構造体の構造を転写することが好ましい。
前記触媒の主成分がイオンであり、樹脂に構造体を圧着した後からめっきを行なう間にイオンを還元させて金属とすることが好ましい。
【００１０】
前記無電解めっき反応の触媒が樹脂の表面に設けられ、該触媒面に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写することが好ましい。
前記触媒の主要元素がＰｄであることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含む樹脂に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写する工程と、該樹脂を無電解めっきの触媒となる金属イオンを含む溶液に浸漬し、触媒を該樹脂表面に析出させる工程と、該構造の転写された樹脂にめっきを行いめっき物を形成する工程と、該めっき物と該樹脂を分離する工程とを有することを特徴とする構造体の製造方法である。
【００１２】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含む樹脂表面に、該元素を含有しない樹脂層を形成した後、該樹脂に構造体の構造を転写することが好ましい。
【００１３】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素がイオンであり、樹脂に構造体を圧着した後からめっきを行なう間にイオンを還元させて金属とすることが好ましい。
【００１４】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素が樹脂の表面に設けられ、該卑な元素面に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写することが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明は、上記の構造体の製造方法により作製され、めっき物がニッケル及びニッケル合金であるナノインプリント用モールドである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ナノインプリント用モールドとして使用可能な構造体を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について述べる。
ナノインプリント用モールドとして使用可能な突起を有する構造体を、無電解めっきの触媒を含む樹脂を用い、めっきにより製造する方法について示す。
【００１８】
このため、無電解めっき反応の触媒を含有する樹脂に構造体を圧着し、樹脂表面に構造体の転写パターンを作製後、転写パターンを持つ樹脂表面に無電解めっきを行い、更に必要に応じて電解めっきを行った後にめっき物を樹脂より分離することで達成できる。
【００１９】
無電解めっきは、金属塩、錯化剤、還元剤を主成分とする混合溶液において、還元剤の酸化還元反応により生じる電子を金属の析出反応に利用するものである。触媒活性な表面で選択的に反応が起こり、析出する金属が還元剤の酸化反応に触媒活性を示す場合には連続的に金属析出反応が進行する。
【００２０】
本発明に使用できる突起を有する構造体の材質としては、Ｓｉ，ＳｉＣ，ＳｉＯ2 や金属、セラミック、プラスチック、ガラスなどを用いることができる。構造体の高さは一定でなくても良い。構造体を樹脂へ圧着、剥離後に、構造転写部に触媒が露出可能なように樹脂厚を制御していれば無電解めっきは析出が可能であり、めっきによるレプリカ構造が作製できる。
【００２１】
樹脂を表層にコートするために使用される基板は、シリコン等の半導体、アルミニウム等の導体、セラミック、プラスチック、ガラス等が挙げられるが、これに限定されるものではない。樹脂が十分厚い場合には基板は無くても良い。
【００２２】
触媒を含有する樹脂として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、ポリエステル、エポキシ、各種レジストなどが例として挙げられる。構造体を樹脂に熱圧着することで構造転写が可能である。また、石英の構造体を感光性樹脂に圧着後、露光により樹脂を硬化した後に構造体を剥離することで構造転写を行うことができる。
【００２３】
樹脂は無電解めっきに対して活性を示す触媒を含有している。樹脂中に触媒を予め含有させることで、樹脂を基板上にコートした後に、粗化および触媒化を行うこと無く無電解めっきが可能である。
【００２４】
触媒としては、金属微粒子、金属を担持した微粒子、コロイド、有機金属錯体などを用いることができる。樹脂に触媒となる金属を結合させても良い。また、触媒となる金属を、スパッタや蒸着などにより成膜しても良い。
【００２５】
金属微粒子としては、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｎｉ等及びこれを主成分とする合金から成る微粒子を触媒として使用可能である。
金属を担持した微粒子としては、金属化合物や触媒金属イオン錯体などを表面に担持した微粒子があり、例えばアミノ基、カルボキシル基、クラウンエーテル基、イミダゾール基のような官能基を有するアルミナの表面に、パラジウムイオン、白金イオン、銀イオン、金イオン、鉄イオン、ニッケルイオン等をキレートさせた微粒子が挙げられる。これらの微粒子をめっき前に還元処理することで、無電解めっきに対して触媒活性を示す。
【００２６】
コロイドや有機金属錯体としてはＰｄを含むものが無電解めっきに適しており、パラジウム−スズ混合溶液がある。めっき前に還元処理することで無電解めっきに対して活性を示す。
【００２７】
触媒となる金属を結合した樹脂としては、樹脂に含まれるアミノ基、カルボキシル基、クラウンエーテル基、イミダゾール基のような官能基によりパラジウムイオン、白金イオン、銀イオン、金イオン、鉄イオン、ニッケルイオン、等をキレート化させた樹脂が挙げられる。樹脂をコートした後に、キレート化されたイオンを還元処理することで金属微粒子を得ることができる。
【００２８】
触媒としてＰｄは無電解めっきに対して活性が高いため、樹脂中に分散するのに特に適している。
触媒は樹脂全体に均一に分散していることが好ましいが、偏在しても良い。また、触媒含む樹脂上に、触媒を含まない樹脂をコートすることで、樹脂を２層化しても良い。２層化するときには、触媒を含まない樹脂層厚を、構造体突起部のうち最小の突起より薄くする。これにより、２層化した樹脂に構造体に加熱圧着時に、構造体の先端部のみが触媒を含む樹脂層に達することが可能となる。構造体の突起部は先鋭であることが好ましい。この後に樹脂より構造体を剥離すると、構造体の突起部に対応する孔や溝など樹脂凹部にのみ触媒が露出する。この後に無電解めっきに関する処理を行うことで、無電解めっきの初期段階では樹脂表面の凹部にのみめっきを行うことが可能である。その後、更に無電解めっきを継続することで凹部はめっき物で充填され、樹脂表層部でめっきが成長し連続膜となる。凹部がめっきにより充填されるまでは表層ではめっき反応が発生しないことから、凹部のアスペクト比が１を越えるような場合で、特に円柱又は円錐台状の孔構造をもつ構造体のレプリカ作製の場合においても、めっき未着の発生を抑制することができる。
【００２９】
また、先端部が平坦な構造体を用いる場合には、触媒が樹脂の表面にのみ存在しても良い。樹脂表面にコートされた触媒は先端部が平坦な構造体により凹部底まで押し込まれ、先端部が平坦な構造体を剥離した後も凹部底に残留する。また、構造体を樹脂に圧着するときに表層に金属層が存在するため、圧着時に樹脂が構造体に付着しにくくなる。
【００３０】
無電解めっき浴としてはとしては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ等及びこれを主成分とする各種合金を析出可能なめっき浴を用いることができる。ここでの合金の例としてＮｉ合金としては、ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＮｉＳｎＰ、ＮｉＷＰ，ＮｉＦｅＰ、ＮｉＷＢ，ＮｉＣｕＰ，ＮｉＣｏＰ等を挙げることができる。ただし、めっき後に樹脂として剥離することで得られる構造体をモールドとして使用することを考えた場合、硬度が高い圧着時に変形しにくいので、ＮｉおよびＮｉ合金を用いることが望ましい。無電解めっき液に含まれる還元剤としては析出させる金属や合金に応じて、次亜リン酸ナトリウム（ＮａＨ2 ＰＯ2 ）、ホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）、テトラヒドロほう酸ナトリウム（ＮａＢＨ4 ）ジアルキルアミンボラン（ＤＭＡＢ ＤＥＡＢ）、ヒドラジン（Ｎ2 Ｈ4 ）等を用いる。
【００３１】
構造体を厚くする必要がある場合には、無電解めっきの後に電解めっきを行っても良い。用いられる金属としては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｆｅ等及びこれを主成分とする合金等、電解めっき可能であればどのような金属でも良い。このとき、無電解めっき膜と異なる金属および合金を電解めっき膜として用いても良い。ただし、電解めっき膜の応力が大きいと、めっき中にめっき物の樹脂からの剥離の発生、樹脂からめっき物を分離した後に応力によりめっき物が変形する可能性などがあるため、めっき膜の応力はなるべく低いほど好ましい。低応力のめっき膜としては、例えばスルファミン酸Ｎｉを用いためっき浴から得られる電解Ｎｉめっき膜が挙げられる。スルファミン酸Ｎｉを用いためっき浴から得られる電解Ｎｉは硬度が比較的高いこともモールド作製のためのめっき浴としての使用に適している。
【００３２】
次に、ナノインプリント用モールドとして使用可能な突起を有する構造体を、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含む樹脂を用い、めっきにより製造する方法について示す。
【００３３】
前記、無電解めっきの触媒を含む樹脂を用いめっきにより製造する方法と異なる点は、樹脂に含有する元素およびめっき前に触媒を樹脂表面に析出する工程が追加されることであり、基板材質、構造体材質、樹脂材質および構造体の圧着方法、めっき方法などの工程は同一である。
【００３４】
実施形態として、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含有する樹脂に構造体を圧着し、樹脂表面に構造体の転写パターンを作製後、無電解めっきの触媒となる金属イオンを含む溶液に該樹脂を浸漬して触媒を樹脂表面に析出させ、転写パターンを持つ樹脂表面に無電解めっきを行い、更に必要に応じて電解めっきを行った後にめっき物を樹脂より分離することで上記の目的が達成できる。
【００３５】
無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素は、金属微粒子、金属を担持した微粒子、コロイド、有機金属錯体などの状態で樹脂に含有される。無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を樹脂と結合させても良い。また、スパッタや蒸着などにより成膜しても良い。
【００３６】
金属微粒子としては、Ｓｎ及びこれを主成分とする合金から成る微粒子を使用可能である。
金属を担持した微粒子としては、金属化合物や触媒金属イオン錯体などを表面に担持した微粒子があり、例えばアミノ基、カルボキシル基、クラウンエーテル基、イミダゾール基のような官能基を有するアルミナの表面にスズイオンをキレートさせた微粒子が挙げられる。また、スズコロイド、有機スズ錯体を用いても良い。樹脂中に含まれるアミノ基、カルボキシル基、クラウンエーテル基、イミダゾール基のような官能基によりスズイオンをキレート化させ、樹脂表面に構造体の転写パターンを作製後に還元処理を行ったのち、触媒となる金属のイオンを含む溶液に樹脂を浸漬することで触媒を樹脂表面に析出させても良い。
【００３７】
無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素は、樹脂全体に均一に分散していることが好ましいが、偏在しても良い。また、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素含む樹脂上に、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含まない樹脂をコートすることで、樹脂を２層化しても良い。また、先端部が平坦な構造体を用いる場合には、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素が樹脂の表面にのみ存在しても良い。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例を挙げて更に詳細に述べていくが、本発明の実施の形態に関しては以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１
本実施例は、触媒を含む樹脂にモールドを圧着・剥離したのちにめっきを行い、めっき物を分離する製造方法を示す。図１に、本実施例の無電解めっきの触媒を含む樹脂を用いた構造体の製造方法の工程図を示す。
【００３９】
Ｓｉ基板１１の表面にスズ−パラジウムコロイド触媒１３を含むＰＭＭＡをスピンコートにより２００ｎｍの厚さに成膜して熱硬化し、触媒を含有する樹脂層１２を形成する。その後、フォトリソグラフィーにて作製した、２００ｎｍピッチ、線幅１００ｎｍ、深さ１００ｎｍのＳｉＣ製ナノインプリント用モールド１４を、触媒を含有する樹脂１２に圧着する。圧着時にはＰＭＭＡをガラス転移温度以上に加熱し、モールド剥離時には室温まで冷却し剥離する。これによりナノインプリントでモールドの転写パターンが凹状構造１５として樹脂表面に形成される。このとき、圧着を行った部分を含めてＰＭＭＡ表面全体にスズ−パラジウムコロイド微粒子の触媒１３が露出する。
【００４０】
圧着によりＰＭＭＡ表面にパターン形成後に、基板を１０％硫酸溶液に３０秒間浸漬することでＰｄを触媒活性にして、下記の表１に示す無電解Ｎｉ−Ｐめっき液に浸漬する。これにより凹状構造１５はめっき物で埋まり、ＰＭＭＡ表面に無電解めっき膜１６が形成される。このときの無電解Ｎｉ−Ｐめっき厚を１００ｎｍとする。
【００４１】
【表１】
【００４２】
無電解めっき膜１６を通電層として、下記の表２に示す電解ニッケルめっき液により１μｍ厚ニッケルめっきを行い電解めっき膜１７を形成した後に、触媒を含有する樹脂１２とめっき物１６、１７を剥離する。剥離後のめっき部１６，１７は、ＳｉＣで作製した２００ｎｍピッチで線幅１００ｎｍ幅、深さ１００ｎｍの構造と同等の構造となっており、本構造体はナノインプリントのモールドとして使用可能である。
【００４３】
【表２】
【００４４】
実施例２
本実施例は、触媒を含有する樹脂に表面に、触媒を含まない樹脂層を形成した後に、モールドを圧着・剥離し、めっきを行い、めっき物を分離する製造方法を示す。図２に、本実施例の無電解めっきの触媒を含む樹脂を用いた構造体の製造方法の工程図を示す。
【００４５】
エポキシ樹脂に塩化パラジウム５ｗｔ％、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２０ｗｔ％を混合し、Ｓｉ基板２１の表面にスピンコートにより２００ｎｍの厚さにコートする。この後１００℃で熱硬化し、還元によりＰｄ微粒子が樹脂中に析出し、触媒２３を含有する樹脂２２を形成する。
【００４６】
触媒を含有する樹脂２２表面に、ＰＭＭＡを３０ｎｍスピンコートにより成膜した後に熱硬化して触媒を含有しない樹脂２４を形成する。これにより樹脂表面に無電解めっきに対して活性を示さない層が形成される。
【００４７】
この後に、電子線ビームリソグラフィーにより作製した１６０ｎｍピッチ、直径８０ｎｍ、高さ１００ｎｍの円錐状構造を持つＳｉモールド２５を、触媒を含有しない樹脂２４に圧着する。これにより、ＰＭＭＡ表面に構造が転写され、１６０ｎｍピッチ、直径８０ｎｍ、深さ１００ｎｍのすり鉢状の凹状構造２６が作製される。このときモールド２５の突起は、触媒を含有しない樹脂２４を貫通し、触媒を含有する樹脂２２まで達することで、モールド２５を剥離した後に触媒２３が露出する。
【００４８】
その後、無電解Ｎｉ−Ｐめっき液に浸漬し、Ｎｉ−Ｐめっきを１００ｎｍの厚さに行い無電解めっき膜２７を形成する。この後にスルファミン酸ニッケルめっき液により１μｍ厚のＮｉめっきを行い電解めっき膜２８を形成したのち、樹脂２２，２４と被めっき物２７，２８を剥離する。剥離後のめっき物２７，２８は、Ｓｉモールドと同等の構造となっており、本構造体はナノインプリントのモールドとして使用可能である。
【００４９】
実施例３
本実施例は、無電解めっきに対して活性を示す触媒が表層にのみ存在する樹脂を形成した後に、モールドを圧着・剥離し、めっきを行い、めっき物を分離する製造方法を示す。図３に本実施例の構造体の製造方法の工程図を示す。
【００５０】
Ｓｉ基板３１の表面にＰＭＭＡをスピンコートにより２００ｎｍの厚さに成膜して熱硬化を行い樹脂３２を形成する。樹脂３２の表面にＰｄをスパッタにより５ｎｍの厚さに成膜し、触媒３３を形成する。この後に、電子線ビームリソグラフィーにより作製した１６０ｎｍピッチ、直径８０ｎｍ、高さ１００ｎｍの円柱状構造を持つＳｉモールド３４を、触媒３３を表面に付与した樹脂３２に熱圧着する。これにより、Ｓｉモールド３４の剥離後には、触媒３３を表面に付与した樹脂３２の表面にモールド３４の構造が転写され１６０ｎｍピッチ、直径８０ｎｍ、深さ１００ｎｍの凹状構造３６が、触媒を表面に付与した樹脂３２に作製される。
【００５１】
その後、無電解Ｎｉ−Ｐめっき液に浸漬し、Ｎｉ−Ｐめっきを１００ｎｍの厚さに行い無電解めっき膜３７を形成する。この後にスルファミン酸ニッケルめっき液により１μｍ厚のＮｉめっきを行うことで電解めっき膜３８を形成した後、樹脂３２と被めっき物３７，３８を剥離する。剥離後のめっき部３７，３８は、Ｓｉで作製した、１６０ｎｍピッチ、直径８０ｎｍ、高さ８０ｎｍのモールド３４の構造と同等の構造となっており、本構造体はナノインプリントのモールドとして使用可能である。
【００５２】
実施例４
本実施例は、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含有する樹脂にモールドを圧着・剥離した後にめっきを行い、めっき物を分離する製造方法を示す。図４に本実施例の構造体の製造方法の工程図を示す。
【００５３】
Ｓｉ基板４１の表面に、Ｓｎ粒子を無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な金属粒子４３として含むＰＭＭＡをスピンコートにより２００ｎｍの厚さに成膜して熱硬化し、無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含有する樹脂４２を形成する。
【００５４】
その後、フォトリソグラフィーで作製した、３００ｎｍピッチ、線幅１５０ｎｍ、深さ１００ｎｍのＳｉＣ製ナノインプリント用モールド４４を、樹脂層４２に圧着した後に剥離する。これによりナノインプリントでモールドの転写パターンが凹状構造４５として樹脂表面に形成される。このとき、ＰＭＭＡ表面全体にＳｎ粒子４３が露出する。圧着によりＰＭＭＡ表面にパターン形成後に、基板を１００ｍｇ／Ｌ塩化パラジウム、１ｍＬ／Ｌ塩酸溶液に浸漬し、Ｓｎ粒子４３表面に触媒４６としてＰｄを析出させた後に、無電解Ｎｉ−Ｐめっき液に浸漬する。これにより凹状構造４５はめっき物で埋まり、ＰＭＭＡ表面に無電解めっき膜４７が形成される。このときの無電解Ｎｉ−Ｐめっき厚を１００ｎｍとする。
【００５５】
この後にスルファミン酸ニッケルめっき液により１μｍ厚のＮｉめっきを行うことで電解めっき膜４８を形成した後、樹脂４２と被めっき物４７，４８を剥離した。剥離後のめっき部４７，４８は、ＳｉＣで作製した３００ｎｍピッチで線幅１００ｎｍ幅、深さ１００ｎｍの構造と同等の構造となっており、本構造体はナノインプリントのモールドとして使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、ナノインプリント用モールドとして使用可能な構造体を容易に製造することができるので、高密度磁気記録媒体や高集積化電子部品、フィルターの作製等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の無電解めっきの触媒を含む樹脂を用いた構造体の製造方法を示す工程図である。
【図２】本発明の無電解めっきの触媒を含む樹脂を用いた構造体のその他の製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明の無電解めっきの触媒を表層にのみ付与した樹脂を用いた構造体の製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明の無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素樹脂を含有する樹脂を用いた構造体の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００５８】
１１、２１、３１、４１ 基板
１２、２２ 触媒を含有する樹脂
１３、２３、３３、４６ 触媒
１４、２５、３４、４４ モールド
１５、２６、３６、４５ 凹状構造
１６、２７、３７、４７ 無電解めっき膜
１７、２８、３８、４８ 電解めっき膜
２４、３２ 触媒を含まない樹脂
３５ モールド圧着により凹部内に押し込まれた触媒
４２ 無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含有する樹脂 ４３ 無電解めっきの触媒となる金属より析出電位が卑な金属粒子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無電解めっき反応の触媒を含む樹脂に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写する工程と、該構造の転写された樹脂にめっきを行いめっき物を形成する工程と、該めっき物と該樹脂を分離する工程とを有することを特徴とする構造体の製造方法。
【請求項２】
前記無電解反応の触媒を含む樹脂の表面の少なくとも一部に、触媒を含有しない樹脂層を形成した後、該樹脂に構造体の構造を転写することを特徴とする請求項１に記載の構造体の製造方法。
【請求項３】
前記触媒の主成分がイオンであり、樹脂に構造体を圧着した後からめっきを行なう間にイオンを還元させて金属とすることを特徴とする請求項１または２に記載の構造体の製造方法。
【請求項４】
前記無電解めっき反応の触媒が樹脂の表面に設けられ、該触媒面に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写することを特徴とする請求項１に記載の構造体の製造方法。
【請求項５】
前記触媒の主要元素がＰｄであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の構造体の製造方法。
【請求項６】
無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含む樹脂に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写する工程と、該樹脂を無電解めっきの触媒となる金属イオンを含む溶液に浸漬し、触媒を該樹脂表面に析出させる工程と、該構造の転写された樹脂にめっきを行いめっき物を形成する工程と、該めっき物と該樹脂を分離する工程とを有することを特徴とする構造体の製造方法。
【請求項７】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含む樹脂表面に、該元素を含有しない樹脂層を形成した後、該樹脂に構造体の構造を転写することを特徴とする請求項６に記載の構造体の製造方法。
【請求項８】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素がイオンであり、樹脂に構造体を圧着した後からめっきを行なう間にイオンを還元させて金属とすることを特徴とする請求項６または７に記載の構造体の製造方法。
【請求項９】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素が樹脂の表面に設けられ、該卑な元素面に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写することを特徴とする請求項６に記載の構造体の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の構造体の製造方法により作製され、めっき物がニッケル及びニッケル合金であるナノインプリント用モールド。
【請求項１】
無電解めっき反応の触媒を含む樹脂に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写する工程と、該構造の転写された樹脂にめっきを行いめっき物を形成する工程と、該めっき物と該樹脂を分離する工程とを有することを特徴とする構造体の製造方法。
【請求項２】
前記無電解反応の触媒を含む樹脂の表面の少なくとも一部に、触媒を含有しない樹脂層を形成した後、該樹脂に構造体の構造を転写することを特徴とする請求項１に記載の構造体の製造方法。
【請求項３】
前記触媒の主成分がイオンであり、樹脂に構造体を圧着した後からめっきを行なう間にイオンを還元させて金属とすることを特徴とする請求項１または２に記載の構造体の製造方法。
【請求項４】
前記無電解めっき反応の触媒が樹脂の表面に設けられ、該触媒面に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写することを特徴とする請求項１に記載の構造体の製造方法。
【請求項５】
前記触媒の主要元素がＰｄであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の構造体の製造方法。
【請求項６】
無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含む樹脂に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写する工程と、該樹脂を無電解めっきの触媒となる金属イオンを含む溶液に浸漬し、触媒を該樹脂表面に析出させる工程と、該構造の転写された樹脂にめっきを行いめっき物を形成する工程と、該めっき物と該樹脂を分離する工程とを有することを特徴とする構造体の製造方法。
【請求項７】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素を含む樹脂表面に、該元素を含有しない樹脂層を形成した後、該樹脂に構造体の構造を転写することを特徴とする請求項６に記載の構造体の製造方法。
【請求項８】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素がイオンであり、樹脂に構造体を圧着した後からめっきを行なう間にイオンを還元させて金属とすることを特徴とする請求項６または７に記載の構造体の製造方法。
【請求項９】
前記無電解めっき反応の触媒となる金属より析出電位が卑な元素が樹脂の表面に設けられ、該卑な元素面に構造体を圧着し剥離して該樹脂に該構造体の構造を転写することを特徴とする請求項６に記載の構造体の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の構造体の製造方法により作製され、めっき物がニッケル及びニッケル合金であるナノインプリント用モールド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２１９７５２（Ｐ２００６−２１９７５２Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６７９１（Ｐ２００５−３６７９１）
【出願日】平成１７年２月１４日（２００５．２．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１４日（２００５．２．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]