特許 7317637 電鋳金型製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-21

(45)【発行日】2023-07-31

(54)【発明の名称】電鋳金型製造方法

(51)【国際特許分類】

   C25D 1/10 20060101AFI20230724BHJP

   C25D 1/00 20060101ALI20230724BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20230724BHJP

   B81C 99/00 20100101ALI20230724BHJP

【ＦＩ】

C25D1/10

C25D1/00 361

B29C33/38

B81C99/00

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019159082

(22)【出願日】2019-08-30

(65)【公開番号】P2021038419

(43)【公開日】2021-03-11

【審査請求日】2022-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000166948

【氏名又は名称】シチズンファインデバイス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(72)【発明者】

【氏名】鳥海 和宏

【審査官】池ノ谷 秀行

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１０９３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１６０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１３６５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２５Ｄ １／００－１／２２

Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一基板に凹部を形成し、前記第一基板の凹部内面を含む凹部形成面上に第一金属層を形成する工程と、
第二基板に凹部を形成する工程と、
前記第一基板の凹部と前記第二基板の凹部を対向配置し、前記第一基板と前記第二基板を接合する工程と、
前記第二基板の前記第一基板との接合面と対向する面を研磨し、前記第一基板の凹部と前記第二基板の凹部が対向配置されることで形成された凹部空間の一部を露出するよう前記第二基板に開口部を形成する工程と、
前記第二基板の開口部形成面上に第二金属層を形成する工程と、
前記第一基板に形成された第一金属層と、前記第二基板の開口部形成面上に形成された第二金属層とをメッキシード層として第一金属層上及び第二金属層上にメッキを施し、前記第一金属層上に形成され前記凹部空間の内部を充填するメッキ金属と、前記第二金属層上に形成されるメッキ金属とが前記開口部を介して接続された金属メッキ形状部を形成する工程と、
前記第一基板及び前記第二基板を除去し、前記金属メッキ形状部のみを露出させる工程と、
を有することを特徴とする電鋳金型製造方法。

【請求項2】

前記第一基板及び前記第二基板は、シリコン基板であり、前記第一基板の凹部と前記第二基板の凹部は、エッチング手法により形成されることを特徴とする請求項１に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項3】

前記第一基板の凹部と前記第二基板の凹部は、断面視略半円形状に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項4】

前記第一金属層と前記第二金属層は、メッキシード層であり、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、又はＣｒ／Ｔｉから成ることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項5】

前記第一基板と第二基板の接合工程において、前記第二基板の凹部内面を除く凹部形成面上に、前記第一基板と前記第二基板とを接合するための接合金属層を形成し、前記第一基板の前記第一金属層と前記第二基板の前記接合金属層を介して前記第一基板と前記第二基板とを接合することを特徴とする１、２、３又は４に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項6】

前記接合金属層は、Ａｕ又はＡｕＳｎから成ることを特徴とする請求項５に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項7】

第一基板に凹部を形成し、前記第一基板の凹部内面を含む凹部形成面上に第一金属層を形成する工程と、
第二基板に貫通孔を形成する工程と、
前記第一基板の凹部と前記第二基板の貫通孔を対向配置し凹部空間を形成した状態で、前記第一基板と前記第二基板を接合する工程と、
前記第二基板の前記第一基板との接合面と対向する面上に第二金属層を形成する工程と、
前記第一基板に形成された第一金属層と、前記第二基板の第二金属層とをメッキシード層として前記第一金属層上及び前記第二金属層上にメッキを施し、前記第一金属層上に形成され前記凹部空間を充填するメッキ金属と、前記第二金属層上に形成されるメッキ金属とが前記貫通孔を介して接続された金属メッキ形状部を形成する工程と、
前記第一基板及び前記第二基板を除去し、前記金属メッキ形状部のみを露出させる工程と、
を有することを特徴とする電鋳金型製造方法。

【請求項8】

前記第二基板の貫通孔は一方の面の開口幅が対向面の開口幅よりも広く形成されており、前記貫通孔の広い開口幅が、前記第一基板の凹部の開口幅と同等の幅を有しており、各々が対向配置されることを特徴とする請求項７に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項9】

前記第一基板は、シリコン基板であり、前記凹部はエッチング手法により形成されることを特徴とする請求項７又は８に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項10】

前記第二基板は、シリコン基板であり、前記貫通孔はエッチング手法により形成されることを特徴とする請求項７、８又は９に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項11】

前記第一基板に形成される凹部は、断面視略半円形状に形成されることを特徴とする請求項７、８、９又は１０に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項12】

前記第二基板に形成される貫通孔は、前記第一基板との前記接合面の方向に向かって広がる断面視略テーパー状に形成されることを特徴とする請求項７～１１のいずれか一項に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項13】

前記第一金属層と前記第二金属層は、メッキシード層であり、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、又はＣｒ／Ｔｉから成ることを特徴とする請求項７～１２のいずれか一項に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項14】

前記第一基板と前記第二基板を接合する工程において、前記第二基板の貫通孔内面を除き、前記第二金属層が形成された面と対向する面上に金属接合層を形成し、当該金属接合層を介して前記第一基板と前記第二基板を接合することを特徴とする請求項７～１３のいずれか一項に記載の電鋳金型製造方法。

【請求項15】

前記金属接合層は、Ａｕ又はＡｕＳｎから成ることを特徴とする請求項１４に記載の電鋳金型製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば流路基板等を形成するための電鋳金型製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電鋳金型は、微細かつ繊細な構造を樹脂部材等に付与するために当該樹脂部材の成型の際に使用されている。微細かつ繊細な構造を得るための手法として、電鋳金型を用いて好適に製造する方法が種々考案されている。

【0003】

このような電鋳金型は、ステンレス製や樹脂製の電鋳金型用マスターを準備し、このマスターに電鋳ニッケル等の金属メッキを施し、この金属メッキ形状を電鋳金型材料に転写することで製造されている。（例えば、特許文献１参照。）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－５７００４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電鋳金型を用いて製造する樹脂部材の一例として、流路基板が知られている。この流路基板は、基板面上に適量の試験液を流すための流路が形成されており、この流路に血液など、微量の試験液を流してバイオ・化学的分析を行うものである。この流路の形状は微細かつ繊細な構造が求められ、複雑な形状も求められる傾向にある。

【0006】

本発明は、上述の要求に応えるべく、微細かつ繊細な構造、あるいは複雑な形状であっても、その構造を正確に樹脂部材に付与できる電鋳金型の製造方法を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第一基板に凹部を形成し、前記第一基板の凹部内面を含む凹部形成面上に第一金属層を形成する工程と、第二基板に凹部を形成する工程と、前記第一基板の凹部と前記第二基板の凹部を対向配置し、前記第一基板と前記第二基板を接合する工程と、前記第二基板の前記第一基板との接合面と対向する面を研磨し、前記第一基板の凹部と前記第二基板の凹部が対向配置されることで形成された凹部空間の一部を露出するよう前記第二基板に開口部を形成する工程と、前記第二基板の開口部形成面上に第二金属層を形成する工程と、前記第一基板に形成された第一金属層と、前記第二基板の開口部形成面上に形成された第二金属層に給電し、メッキ成長により前記凹部空間をメッキ充填し、前記凹部空間と連なる前記第二基板の開口部を含む第二基板の表面上に至るまで金属メッキを施し、前記凹部空間内部から前記第二基板表面上に連通する金属メッキ形状部を形成する工程と、前記第一基板及び前記第二基板を除去し、前記金属メッキ形状部のみを露出させる工程と、
を有することを特徴とする電鋳金型製造方法。

【0008】

前記第一基板及び前記第二基板は、シリコン基板であり、前記第一基板の凹部と前記第二基板の凹部は、エッチング手法により形成することができる。

【0009】

前記第一基板の凹部と前記第二基板の凹部は、断面視略半円形状に形成することができる。

【0010】

前記第一金属層と前記第二金属層は、メッキシード層であり、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、又はＣｒ／Ｔｉで構成できる。

【0011】

前記第一基板と第二基板の接合工程において、前記第二基板の凹部内面を除く凹部形成面上に金属接合層を形成し、前記第一基板と第二基板は、前記金属接合層を介して接合することができる。

【0012】

前記金属接合層は、Ａｕ又はＡｕＳｎで構成することができる。

【0013】

第一基板に凹部を形成し、前記第一基板の凹部内面を含む凹部形成面上に第一金属層を形成する工程と、第二基板に貫通孔を形成する工程と、前記第一基板の凹部と前記第二基板の貫通孔を対向配置し凹部空間を形成した状態で、前記第一基板と前記第二基板を接合する工程と、前記第二基板の前記第一基板との接合面と対向する面上に第二金属層を形成する工程と、前記第一基板と前記第二基板との接合面に位置する第一金属層と、前記第二基板の第二金属層に給電し、メッキ成長により前記凹部空間をメッキ充填し、前記凹部空間と連なる前記第二基板の開口部を含む第二基板の表面上に至るまで金属メッキを施し、前記凹部空間内部から前記第二基板表面上に連通する金属メッキ形状部を形成する工程と、前記第一基板及び前記第二基板を除去し、前記金属メッキ形状部のみを露出させる工程と、を有する電鋳金型製造方法とする。

【0014】

前記第二基板の貫通孔は一方の面の開口幅が対向面の開口幅よりも広く形成されており、前記貫通孔の広い開口幅が、前記第一基板の凹部の開口幅と同等の幅を有しており、各々が対向配置される電鋳金型製造方法とする。

【0015】

前記第一基板は、シリコン基板であり、前記凹部はエッチング手法により形成することができる。

【0016】

前記第二基板は、シリコン基板であり、前記貫通孔はエッチング手法により形成することができる。

【0017】

前記第一基板に形成される凹部は、断面視略半円形状に形成することができる。

【0018】

前記第二基板に形成される貫通孔は、断面視略テーパー状に形成することができる。

【0019】

前記第一金属層と前記第二金属層は、メッキシード層であり、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、又はＣｒ／Ｔｉで構成することができる。

【0020】

前記第一基板と前記第二基板を接合する工程において、前記第二基板の貫通孔内面を除き、前記第二金属が形成された面と対向する面上に金属接合層を形成し、当該金属接合層を介して前記第一基板と前記第二基板を接合することができる。

【0021】

前記第金属接合層は、Ａｕ又はＡｕＳｎで構成することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明の電鋳金型製造方法によれば、微細かつ繊細な構造、あるいは複雑な構造であっても、その構造を正確に樹脂部材に付与できる電鋳金型の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】流路基板の一例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ－Ａ断面図。

【図2】本発明の一実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図。

【図3】本発明の一実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図。

【図4】本発明の一実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図。

【図5】本発明の他の実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図。

【図6】本発明の他の実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図。

【図7】本発明の他の実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図１は、流路基板の一例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ－Ａ断面図である。１は流路基板で、その基板面上には、試験液等を流すための流路２が形成されている。この流路２は断面凹状に形成され、基板面上において帯状に配設されている。この流路２に微量の試験液を流してバイオ・化学的分析がなされるものである。

【0025】

この流路２の形状は、分析対象となる試験液により微細かつ繊細な形状が求められるが、例えば、血液分析に用いる場合には、血管を模した形状が好適とされ、図１（ｂ）の断面図に示す通り、断面視で略円形の凹部形状となるものが求められることになる。
図１に示した流路基板１は、電鋳金型を用いて樹脂部材により製造されたものである。
以下、前記流路基板１の製造に用いる本発明の電鋳金型製造方法について説明する。

【0026】

本発明の一実施形態の電鋳金型製造方法について、図２から図４を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図で、（ａ）～（ｅ）は、電鋳金型を製造するための母基板を成す第一基板の製造過程を工程毎に示したものである。

【0027】

先ず、（ａ）に示すように、第一基板３を準備する。第一基板３は、例えば、サイズがφ４インチのシリコン基板で電鋳金型を作製するための母基板となるものであるが、図においては、その側面の一部のみを断面図として示している。

【0028】

図２（ｂ）～（ｄ）は、第一基板３に凹部３ａを形成する工程を示している。図２（ｂ）に図示する４はレジストマスクであり、このレジストマスク４は、開口部４ａを有しており、第一基板３に成膜したレジスト膜をフォトリソエッチングにより、適宜形成される。

【0029】

図２（ｃ）に示すように、レジストマスク４を形成した後、当該レジストマスク４をエッチングマスクとして用い、第一基板３に用いたシリコン基板をエッチングすることで凹部３ａを形成する。本実施形態においては、例えば、ＳＦ６ガスによる等方性エッチングを採用している。これにより、図２（ｃ）に示すように、断面視半円形状を成す凹部が得られる。

【0030】

続いて、第一基板３の表面に残るレジストマスク４をすべて除去し、図２（ｄ）に示すように凹部３ａが形成された状態にする。尚、図示していないが、ここで形成される凹部３ａは、平面的には、図１において示す流路に対応する形状で基板面に配設されるものである。

【0031】

続いて、図２（ｅ）に示すように、第一基板３の凹部３ａの内面を含む凹部形成面上に第一金属層５を形成する。第一金属層５は、例えば、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、又はＣｒ／Ｔｉ等の材質を適宜選択して使用でき、蒸着、スパッタ等の手法で成膜することができる。

【0032】

図３は、本発明の一実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図で、（ａ）～（ｅ）は、電鋳金型を製造するための母基板を成す第二基板の製造過程を工程毎に示したものである。

【0033】

先ず、（ａ）に示すように、第二基板６を準備する。第二基板６は、前記第一基板３とほぼ同等のサイズを有したシリコン基板である。第二基板６も電鋳金型を作製するための母基板を成すものである。

【0034】

図３（ｂ）～（ｄ）は、第二基板６に凹部６ａを形成する工程を示している。図３（ｂ）に図示する７はレジストマスクであり、このレジストマスク７は、開口部７ａを有しており、第二基板６に成膜したレジスト膜をフォトリソエッチングにより、適宜形成される。この開口部７ａは、前記第一基板３の凹部３ａ形成時に用いたレジストマスク４の開口部４ａと一致する開口幅、形状を有している。

【0035】

図３（ｃ）に示すように、レジストマスク７を形成した後、当該レジストマスク７をエッチングマスクとして用い、第二基板６に用いたシリコン基板をエッチングすることで凹部６ａを形成する。本実施形態においては、例えば、ＳＦ６ガスによる等方性エッチングを採用している。これにより、図３（ｃ）に示すように、断面視半円形状を成す凹部６ａが得られる。得られた凹部形状は、前記第一基板３に形成された凹部３ａと同形状となる。

【0036】

続いて、第二基板６の表面に残るレジストマスク７をすべて除去し、図３（ｄ）に示すように凹部６ａが形成された状態にする。尚、図示していないが、ここで形成される凹部６ａは、平面的には、図１において示す流路に対応する形状で基板面に配設されるものである。
ここまでの工程は、前記した第一基板の工程と同様の工程が採用され、第二基板６が形成される。

【0037】

続いて、図３（ｅ）に示すように、第二基板６の凹部６ａの内面を除く凹部形成面上に金属接合層８を形成する。金属接合層８は、例えば、Ａｕ又はＡｕＳｎ等の材料を適宜選択して使用でき、蒸着、スパッタ等の手法で成膜することができる。

【0038】

図４は、本発明の一実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図で、（ａ）～（ｅ）は、第一基板と第二基板を母基板として用い製造する電鋳金型の製造過程を工程毎に示した図である。

【0039】

図４（ａ）は、前記工程にて形成された第一基板３と第二基板６を貼り合わせる工程を示している。本図では、第一基板３を下側に、第二基板６を第一基板３の上方に配置した構成である。貼り合わせの位置関係は、第一基板３の凹部３ａと第二基板６の凹部６ａが対向した位置関係で配置されており、貼り合わせた状態においては、断面視略半円形状とされた各々の凹部３ａ、６ａの組合わせにより、断面視略円形状の凹部空間が形成されることになる。

【0040】

第一基板３の第二基板６との接合面には、第一金属層５が形成されている。また、第二基板６の第一基板３との接合面には、金属接合層８が形成されている。基板同士の接合は、前記第一金属層５、金属接合層８を介し、約３００℃で加熱・加圧して行う金属接合で行われる。
尚、第一金属層５は、例えば、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、又はＣｒ／Ｔｉ等の材質であり、金属接合層８は、例えば、Ａｕ又はＡｕＳｎ等の材料から選択される。
本工程においては、接合手段として金属接合を例に説明したが、これに限定されず、接着剤を用いた接合手段であってもよい。その場合は、第二基板６の金属接合層８は必要ないため、金属接合層形成工程は不要になる。

【0041】

図４（ｂ）は、前記工程にて貼り合わされた基板の一部を研磨し、凹部空間を開口させる工程を示す図である。
本工程では、第二基板６の前記接合面と対向する面を研磨し、第一基板３の凹部３ａと第二基板６の凹部６ａが対向配置されることで形成された凹部空間の一部を露出するよう、研磨処理を施し第二基板６の表面に開口部６ｂを形成する。この時、研磨によって一部が開口状態になる凹部６ａ内面には金属層等は設けられていない構成となる。

【0042】

図４（ｃ）は、前工程にて開口部を形成した基板の表面に金属層を形成する工程である。
第二基板６の開口部６ｂを形成した面上に第二金属層９を形成する。第二金属層９は、例えば、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、又はＣｒ／Ｔｉ等の材質を適宜選択して使用でき、蒸着、スパッタ等の手法で成膜することができる。

【0043】

図４（ｄ）は、前工程までの製造過程において貼り合わされた基板の凹部空間内等をメッキ充填する工程を示す図である。
前記第一基板３と前記第二基板６との接合面に位置する第一金属層５と、第二基板６の開口部６ｂ形成面上に形成された第二金属層９をメッキシード層とし、これらに給電し、電解メッキ手法によりメッキ成長させる。これにより前記凹部空間をメッキ充填し、この凹部空間と連なる第二基板６の開口部６ｂを含む第二基板６の表面上において一定の厚みを確保して金属メッキ形状部１０が形成される。この金属メッキ形状部１０は、凹部空間内部から第二基板６の表面上に連通する金属メッキ形状部である。この時、第二基板６の凹部内面にはシード層となる金属層が形成されていないので、第一基板３の凹部３ａに形成された第一金属層５、凹部の底部から徐々に上方の開口部側へメッキが成長していくことで、凹部空間内に空隙等を生ずることなく、隈なく充填できる。

【0044】

図４（ｅ）は、前工程で形成された金属メッキ形状部を露出し電鋳金型を形成する工程を示す図である。
前記第一基板３と第二基板６は、シリコン基板で構成しているため、エッチング溶液を用いてすべて溶解除去する。また、メッキシード層として用いた金属層は、ＡｕやＣｒを用いているので、これらも適宜溶解液を選択して溶解除去することで最終的に金属メッキ形状部１０のみを露出することができる。
このようにして残った金属メッキ形状部１０が、流路基板を製造するための電鋳金型として完成する。
完成した電鋳金型を用いれば、図１に例示した断面視円形状の流路を有する流路基板を容易に形成することができる。

【0045】

本発明の一実施形態については、第一基板３の凹部３ａと第二基板６の凹部６ａを断面視略半円形状のものとして説明したが、各々がＶ溝形状のもので形成することも可能である。凹部や溝部の形成は、種々のエッチング条件を適宜選択、コントロールすることで、容易に形成できる。

【0046】

続いて、本発明の他の実施形態の電鋳金型製造方法について、図５から図７を参照して詳細に説明する。
図５は、本発明の他の実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図で、（ａ）～（ｅ）は、電鋳金型を製造するための母基板を成す第一基板の製造過程を工程毎に示したものである。

【0047】

先ず、（ａ）に示すように、第一基板１１を準備する。第一基板１１は、例えば、サイズがφ４インチのシリコン基板で電鋳金型を作製するための母基板となるものであるが、図においては、その側面の一部の断面を示している。

【0048】

図５（ｂ）～（ｄ）は、第一基板１１に凹部１１ａを形成する工程を示している。図５（ｂ）に図示する１２はレジストマスクであり、このレジストマスク１２は、開口部１２ａを有しており、第一基板１１に成膜したレジスト膜をフォトリソエッチングにより、適宜形成される。

【0049】

図５（ｃ）に示すように、レジストマスク１２を形成した後、当該レジストマスク１２をエッチングマスクとして用い、第一基板１１に用いたシリコン基板をエッチングすることで凹部１１ａを形成する。本実施形態においては、例えば、ＳＦ６ガスによる等方性エッチングを採用している。これにより、図５（ｃ）に示すように、断面視半円形状を成す凹部が得られる。

【0050】

続いて、第一基板１１の表面に残るレジストマスク１２をすべて除去し、図５（ｄ）に示すように凹部１１ａが形成された状態にする。尚、図示していないが、ここで形成される凹部１１ａは、平面的には、図１において示す流路に対応する形状で基板面に配設されるものである。

【0051】

続いて、図５（ｅ）に示すように、第一基板１１の凹部１１ａの内面を含む凹部形成面上に第一金属層１３を形成する。第一金属層１３は、例えば、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、又はＣｒ／Ｔｉ等の材質を適宜選択して使用でき、蒸着、スパッタ等の手法で成膜することができる。

【0052】

図６は、本発明の一実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図で、（ａ）～（ｆ）は、電鋳金型を製造するための母基板を成す第二基板の製造過程を工程毎に示した図である。

【0053】

先ず、図６（ａ）に示すように、第二基板１４を準備する。第二基板１４は、前記第一基板１１とほぼ同等のサイズを有したシリコン基板である。第二基板１４も電鋳金型を作製するための母基板を成すものである。

【0054】

図６（ｂ）～（ｆ）は、第二基板１４に貫通孔１４ａを形成する工程を示している。図６（ｂ）に図示する１５はレジストマスクであり、このレジストマスク１５は、開口部１５ａを有しており、第二基板１４に成膜したレジスト膜をフォトリソエッチングにより、適宜形成される。この開口部１５ａは、前記第一基板１１の凹部１１ａ形成時に用いたレジストマスク１２の開口部１２ａと一致している。

【0055】

図６（ｃ）に示すように、レジストマスク１５を形成した後、当該レジストマスク１５をエッチングマスクとして用い、第一基板１４に用いたシリコン基板をエッチングすることで貫通孔１４ａを形成する。本実施形態においては、例えば、ＳＦ６ガスによる等方性エッチングを採用している。これにより、図６（ｃ）に示すように、テーパー状部を有する貫通孔１４ａが得られる。得られた貫通孔１４ａのテーパー状部は、前記第一基板１１に形成された凹部３ａの断面視半円形状に合致する円弧状となっている。
第二基板１４の貫通孔１４ａは、一方の面の開口幅が対向面の開口幅よりも広く形成される。

【0056】

続いて、第二基板１４の表面に残るレジストマスク１５をすべて除去し、図６（ｄ）に示すように貫通孔１４ａが形成された状態にする。尚、図示していないが、ここで形成される貫通孔１４ａは、平面的には、図１において示す流路に対応する形状で基板面に配設されるものである。

【0057】

続いて、図６（ｅ）に示すように、第二基板１４の貫通孔１４ａの内面を除く開口幅の広い方の基板面上に金属接合層１６を形成する。金属接合層１６は、例えば、Ａｕ又はＡｕＳｎ等の材料を適宜選択して使用でき、蒸着、スパッタ等の手法で成膜することができる。

【0058】

続いて、図６（ｆ）に示すように、第二基板１４の貫通孔１４ａの内面を除く開口幅の狭い方の基板面上に第二金属層１７を形成する。第二金属層１７は、例えば、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、又はＣｒ／Ｔｉ等の材質を適宜選択して使用でき、蒸着、スパッタ等の手法で成膜することができる。

【0059】

図７は、本発明の他の実施形態の電鋳金型製造方法を説明するための図で、（ａ）～（ｃ）は、第一基板と第二基板を母基板として用い製造する電鋳金型の製造過程を工程毎に示した図である。

【0060】

図７（ａ）は、前記工程にて形成された第一基板１１と第二基板１４を貼り合わせる工程を示している。本図では、第一基板１１を下側に、第二基板１４を第一基板１１の上方に配置した構成である。貼り合わせの位置関係は、第一基板１１の凹部１１ａと第二基板１４の貫通孔１４ａの開口幅が広い面を対向配置した位置関係となる。各々の凹部１１ａ、貫通孔１４ａは、断面視略円弧形状とされているため、貼り合わせた状態においては、断面視略円形状と成っている。尚、第一基板１１の凹部１１ａの開口幅と、第二基板１４の貫通孔１４ａの広い方の開口幅形状は、一致している。

【0061】

第一基板１１の第二基板１４との接合面には、第一金属層１３が形成されている。また、第二基板１４の第一基板１１との接合面には、金属接合層１６が形成されている。当該基板同士の接合は、前記第一金属層１３と金属接合層１６を介し、約３００℃で加熱・加圧する金属接合で行われる。
尚、第一金属層１３は、例えば、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、又はＣｒ／Ｔｉ等の材質であり、金属接合層１６は、例えば、Ａｕ又はＡｕＳｎ等の材料から選択される。
本工程においては、接合手段として金属接合を例に説明したが、接着剤を用いた接合手段も採用できる。その場合は、第二基板１４の金属接合層１６は必要ないため、金属接合層形成工程は不要になる。

【0062】

図７（ｂ）は、前工程までの製造過程において貼り合わされた基板の凹部空間内等をメッキ充填する工程を示す図である。
前記第一基板１１と前記第二基板１４との接合面に位置する第一金属層１３と、第二基板１４の貫通孔１４ａの開口部が狭い方の面上に形成された第二金属層１７をメッキシード層とし、これらに給電し、電解メッキ手法によりメッキ成長させる。これにより前記凹部空間をメッキ充填し、この凹部空間と連なる第二基板１４の開口部を含む第二基板１４の表面上において一定の厚みとなるようにして金属メッキ形状部１８が形成される。この金属メッキ形状部１８は、凹部空間内部から第二基板１４の表面上に連通する金属メッキ形状部である。この時、第二基板６の凹部内面にはシード層となる金属層が形成されていないので、第一基板１１の凹部１１ａに形成された第一金属層１３、凹部１１ａの底部から徐々に上方の開口部側へメッキが成長していき、凹部空間内に空隙等を生ずることなく、隈なく充填できる。

【0063】

図７（ｃ）は、前工程で形成された金属メッキ形状部を露出し電鋳金型を形成する工程を示す図である。
前記第一基板１１と第二基板１４は、シリコン基板で構成しているため、エッチング溶液を用いてすべて溶解除去する。また、メッキシード層として用いた金属層は、ＡｕやＣｒを用いているので、これらも適宜溶解液を選択して溶解除去することで最終的に金属メッキ形状部１８のみを露出することができる。
このようにして残った金属メッキ形状部１８が、流路基板を製造するための電鋳金型として完成する。
完成した電鋳金型を用いれば、図１に例示した断面視略円形状の流路を有する流路基板を容易に形成することができる。

【符号の説明】

【0064】

１ 流路基板
２ 流路
３ 第一基板
３ａ 凹部
４ レジストマスク
５ 第一金属層
６ 第二基板
６ａ 凹部
６ｂ 開口部
７ レジストマスク
８ 金属接合層
９ 第二金属層
１０ 金属メッキ形状部
１１ 第一基板
１１ａ 凹部
１２ レジストマスク
１２ａ 開口部
１３ 第一金属層
１４ 第二基板
１４ａ 貫通孔
１５ レジストマスク
１５ａ 開口部
１６ 金属接合層
１７ 第二金属層
１８ 金属メッキ形状部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】