(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノインプリント法による回折格子の形成方法であって、
基体本体部と、前記基体本体部上に設けられた絶縁層と、を有する基体を形成する基体形成工程と、
前記基体上に樹脂部を形成し、当該樹脂部にナノインプリント法によって樹脂パターンを形成する樹脂パターン形成工程と、
前記樹脂パターン形成工程の後に、前記樹脂部をシリコン含有樹脂層で覆う工程と、
前記シリコン含有樹脂層の一部をエッチングすることにより、前記樹脂部の前記樹脂パターンの凸部を露出させる樹脂パターン露出工程と、
前記樹脂パターン露出工程の後に、前記シリコン含有樹脂層をマスクとして用いて露出した前記樹脂部の前記樹脂パターンの前記凸部をエッチングし、前記樹脂部を貫通して前記絶縁層に至る孔部を形成することにより、前記樹脂パターンの凹凸反転パターンである反転凹凸パターンを前記樹脂部に形成する反転凹凸パターン形成工程と、
前記反転凹凸パターン形成工程の後に、前記シリコン含有樹脂層及び前記樹脂部をマスクとして用いて前記絶縁層をエッチングすることにより、前記樹脂部の前記反転凹凸パターンに対応した絶縁層凹凸パターンを前記絶縁層に形成する絶縁層凹凸パターン形成工程と、
前記絶縁層凹凸パターン形成工程の後に、前記シリコン含有樹脂層及び前記樹脂部を除去する除去工程と、
前記絶縁層凹凸パターン形成工程の後に、前記絶縁層をマスクとして用いて前記基体本体部をエッチングすることにより、前記絶縁層凹凸パターンに対応した前記回折格子を前記基体本体部に形成する基体エッチング工程と、
を備え、
前記樹脂パターン形成工程は、
モールド基体部と、前記モールド基体部に設けられ、凹凸パターンからなるナノインプリント用のマスターパターンが上面に形成された盛り上げ部と、を有するモールドを準備するモールド準備工程と、
濡れ性を変更する濡れ性変更工程と、
紫外線硬化樹脂からなる前記樹脂部を前記基体上に形成する樹脂部形成工程と、
前記樹脂部に前記モールドを押し付ける押し付け工程と、
前記モールドを前記樹脂部に押し付けた状態で前記樹脂部に紫外線を照射して前記樹脂部を硬化させることにより、前記マスターパターンを前記樹脂部に転写する硬化工程と、
前記モールドを前記樹脂部から離間させることにより、前記樹脂部に前記樹脂パターンを形成する離間工程と、
を備え、
前記濡れ性変更工程では、前記基体の上面の前記樹脂部に対する濡れ性を増加させる、及び／又は、前記モールドの前記盛り上げ部の側面の前記樹脂部に対する濡れ性を減少させ、
前記紫外線硬化樹脂は、シリコン非含有樹脂であり、
前記絶縁層は、前記基体本体部の上面の材料とは異なる材料からなり、
前記樹脂パターン露出工程では、前記樹脂部に対するエッチングレートよりも前記シリコン含有樹脂層に対するエッチングレートの方が高いエッチング法によって前記シリコン含有樹脂層の前記一部をエッチングし、
前記反転凹凸パターン形成工程では、前記絶縁層に対するエッチングレートよりも前記樹脂部に対するエッチングレートの方が高いエッチング法によって露出した前記樹脂部の前記樹脂パターンの前記凸部をエッチングし、
前記絶縁層凹凸パターン形成工程では、前記基体本体部の前記上面の材料に対するエッチングレートよりも前記絶縁層に対するエッチングレートの方が高いエッチング法によって前記絶縁層をエッチングする、ことを特徴とする回折格子の形成方法。
【請求項２】
前記濡れ性変更工程では、前記基体の前記上面の前記樹脂部に対する濡れ性と、前記モールドの前記盛り上げ部の前記側面の前記樹脂部に対する濡れ性との差が増加するように、前記基体の前記上面の前記樹脂部に対する濡れ性を増加させることを特徴とする請求項１に記載の回折格子の形成方法。
【請求項３】
前記濡れ性変更工程では、前記基体の前記上面を酸素プラズマ処理することにより、前記基体の前記上面の前記樹脂部に対する濡れ性を増加させることを特徴とする請求項１又は２に記載の回折格子の形成方法。
【請求項４】
前記濡れ性変更工程では、前記モールドの前記盛り上げ部の前記側面の前記樹脂部に対する濡れ性と、前記基体の前記上面の前記樹脂部に対する濡れ性との差が増加するように、前記モールドの前記盛り上げ部の前記側面の前記樹脂部に対する濡れ性を減少させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回折格子の形成方法。
【請求項５】
前記濡れ性変更工程では、前記モールドの前記盛り上げ部の前記側面を、当該側面の前記樹脂部に対する濡れ性よりも前記樹脂部に対する濡れ性が低いコーティング材料でコーティングすることにより、前記モールドの前記盛り上げ部の前記側面の前記樹脂部に対する濡れ性を減少させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回折格子の形成方法。
【請求項６】
前記コーティング材料は、フッ素系樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の回折格子の形成方法。
【請求項７】
前記基体は、半導体材料を有し、
前記基体エッチング工程において形成される前記回折格子は、分布帰還型半導体レーザの回折格子であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の回折格子の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノインプリント法による樹脂パターン形成方法及び回折格子の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１及び下記非特許文献１には、ナノインプリント法による微細パターン形成方法が記載されている。下記特許文献１に記載のナノインプリント法による微細パターン形成方法においては、光透過性材料で構成され、位置参照用のマークが設けられたモールドと、このマークに対応したマークが形成されたウェハを用いている。これにより、ナノインプリント法によるパターニングの際に、モールドとウェハとのアライメントが可能となることが記載されている。
【０００３】
下記非特許文献１には、ステップアンドリピート方式と呼ばれるナノインプリント法の転写方式による微細加工方法が記載されている。この微細加工方法においては、平板状のモールド基体部と、このモールド基体部に設けられ、上面に転写用のマスターパターンが形成された盛り上げ部とを有するモールドが用いられる。この方式によってパターン転写を行う際は、まず、加工対象の基板上に液状の紫外線硬化樹脂からなる樹脂部を形成する。その後、樹脂部の部分領域とモールドのマスターパターンを対向させ、当該部分領域にマスターパターンを押し付け、当該部分領域に光を照射して当該部分領域を硬化させ、モールドを光樹脂層から離間させる、という一連の工程を各部分領域に対して順に繰り返す。これにより、樹脂部にモールドのマスターパターンが転写される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２３４６１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】M.Miller, et. al., “Fabrication of Nanometer Sized Features onNon-Flat Substrate Using a Nano-Imprint Lithography Process”, Proc. SPIE 5751,994, pp.995-998, (2005)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のステップアンドリピート方式によるナノインプリント法による微細加工は、例えば、分布帰還型半導体レーザの回折格子パターンの形成等に利用される。このステップアンドリピート方式によるナノインプリント法においては、紫外線硬化樹脂からなる樹脂部の部分領域にモールドの盛り上げ部の転写用パターンを押し付けると、樹脂部を構成する紫外線硬化樹脂の一部は、モールドと樹脂部との接触領域の外側へ押し出される。そして、この押し出された紫外線硬化樹脂は、紫外線硬化樹脂が塗布された基体の上面からモールドの盛り上げ部の側面に至る「バリ」を形成することがある。その後の工程において、このバリも、光照射によって硬化する。このように硬化したバリは、完成品（例えば、分布帰還型半導体レーザ）の歩留まり悪化の原因となるため、除去することが好ましい。硬化したバリは、有機溶媒を用いたウェットエッチングによっては除去が難しいため、例えば、酸素プラズマ処理等のドライエッチング法を用いる必要がある。
【０００７】
しかしながら、このバリの高さが高いとバリの除去に時間がかかるため、バリを除去する際、バリ周辺の領域（例えば、分布帰還型半導体レーザの回折格子層）にダメージを与えてしまうことがある。このようなダメージを低減させるためには、モールドのマスターパターンを樹脂部に転写する際に形成されるバリの高さを低減させる必要がある。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、バリの高さを低減させることが可能なナノインプリント法による樹脂パターン形成方法、及び、これを利用した回折格子の形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するため、本発明に係る樹脂パターン形成方法は、ナノインプリント法による樹脂パターン形成方法であって、モールド基体部と、モールド基体部に設けられ、凹凸パターンからなるナノインプリント用のマスターパターンが上面に形成された盛り上げ部とを有するモールドを準備するモールド準備工程と、濡れ性を変更する濡れ性変更工程と、紫外線硬化樹脂からなる樹脂部を基体上に形成する樹脂部形成工程と、樹脂部にモールドを押し付ける押し付け工程と、モールドを樹脂部に押し付けた状態で樹脂部に紫外線を照射して樹脂部を硬化させることにより、マスターパターンを樹脂部に転写する硬化工程と、モールドを樹脂部から離間させることにより、樹脂部に樹脂パターンを形成する離間工程とを備え、濡れ性変更工程では、基体の上面の樹脂部に対する濡れ性を増加させる、及び／又は、モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性を減少させることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る樹脂パターン形成方法においては、濡れ性変更工程では、基体の上面の樹脂部に対する濡れ性を増加させる、及び／又は、モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性を減少させる。
【００１１】
基体の上面の樹脂部に対する濡れ性を増加させた場合、押し付け工程において、樹脂部のうち、モールドのマスターパターンと樹脂部との接触領域の外側へ押し出されたはみ出し部は、より小さい接触角で基体の上面に接する。これにより、はみ出し部が基体の上面からモールドの盛り上げ部の側面まで至ることは抑制される。その結果、このはみ出し部が硬化してバリとなっても、このバリが基体の上面からモールドの盛り上げ部の側面まで至ることを抑制することができるため、バリの高さは抑制される。
【００１２】
また、モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性を減少させた場合、押し付け工程において、樹脂部のうち、モールドのマスターパターンと樹脂部との接触領域の外側へ押し出されたはみ出し部は、モールドの盛り上げ部の側面との接触角が大きい状態でしかモールドの側面と接触し得ない。これにより、このはみ出し部は、モールドの盛り上げ部の側面と接触し難くなるため、はみ出し部が基体の上面からモールドの盛り上げ部の側面まで至ることは抑制される。その結果、このはみ出し部が硬化してバリとなっても、このバリが基体の上面からモールドの盛り上げ部の側面まで至ることを抑制することができるため、バリの高さは抑制される。以上より、本発明に係る樹脂パターン形成方法によれば、樹脂パターンを形成する際に生じるバリの高さを低減させることが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明に係る樹脂パターン形成方法において、濡れ性変更工程では、基体の上面の樹脂部に対する濡れ性と、モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性との差が増加するように、基体の上面の樹脂部に対する濡れ性を増加させることが好ましい。
【００１４】
基体の上面の樹脂部に対する濡れ性と、モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性との差が小さい程、押し付け工程において、樹脂部のうち、モールドのマスターパターンと樹脂部との接触領域の外側へ押し出されたはみ出し部が、基体の上面とモールドの盛り上げ部の側面の両方に接触する傾向、即ち、はみ出し部が基体の上面からモールドの盛り上げ部の側面まで至る傾向が強くなってしまう。そのため、濡れ性変更工程において基体の上面の樹脂部に対する濡れ性と、モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性との差を増加させることにより、樹脂パターンを形成する際に生じるバリの高さをより低減させることが可能となる。
【００１５】
さらに、本発明に係る樹脂パターン形成方法において、濡れ性変更工程では、基体の上面を酸素プラズマ処理することにより、基体の上面の樹脂部に対する濡れ性を増加させることが好ましい。これにより、基体の上面の樹脂部に対する濡れ性を容易に増加させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る樹脂パターン形成方法において、濡れ性変更工程では、モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性と、基体の上面の樹脂部に対する濡れ性との差が増加するように、モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性を減少させることが好ましい。
【００１７】
モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性と、基体の上面の樹脂部に対する濡れ性との差が小さい程、押し付け工程において、樹脂部のうち、モールドのマスターパターンと樹脂部との接触領域の外側へ押し出されたはみ出し部が、基体の上面とモールドの盛り上げ部の側面の両方に接触する傾向、即ち、はみ出し部が基体の上面からモールドの盛り上げ部の側面まで至る傾向が強くなってしまう。そのため、濡れ性変更工程においてモールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性と、基体の上面の樹脂部に対する濡れ性との差を増加させることにより、樹脂パターンを形成する際に生じるバリの高さをより低減させることが可能となる。
【００１８】
さらに、本発明に係る樹脂パターン形成方法において、濡れ性変更工程では、モールドの盛り上げ部の側面を、その側面の樹脂部に対する濡れ性よりも樹脂部に対する濡れ性が低いコーティング材料でコーティングすることにより、モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性を減少させることが好ましい。これにより、モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性を容易に減少させることができる。
【００１９】
さらに、この場合、コーティング材料は、フッ素系樹脂であることが好ましい。これにより、モールドの盛り上げ部の側面の樹脂部に対する濡れ性を容易に減少させることができる。
【００２０】
また、本発明に係る回折格子の形成方法は、ナノインプリント法による回折格子の形成方法であって、基体本体部と、基体本体部上に設けられた絶縁層とを有する基体を形成する基体形成工程と、基体形成工程の後に、上述のいずれかの樹脂パターン形成方法によって、基体上の樹脂部に樹脂パターンを形成する樹脂パターン形成工程と、樹脂パターン形成工程の後に、樹脂部をシリコン含有樹脂層で覆う工程と、シリコン含有樹脂層の一部をエッチングすることにより、樹脂部の樹脂パターンの凸部を露出させる樹脂パターン露出工程と、樹脂パターン露出工程の後に、シリコン含有樹脂層をマスクとして用いて露出した樹脂部の樹脂パターンの凸部をエッチングし、樹脂部を貫通して絶縁層に至る孔部を形成することにより、樹脂パターンの凹凸反転パターンである反転凹凸パターンを樹脂部に形成する反転凹凸パターン形成工程と、反転凹凸パターン形成工程の後に、シリコン含有樹脂層及び樹脂部をマスクとして用いて絶縁層をエッチングすることにより、樹脂部の反転凹凸パターンに対応した絶縁層凹凸パターンを絶縁層に形成する絶縁層凹凸パターン形成工程と、絶縁層凹凸パターン形成工程の後に、シリコン含有樹脂層及び樹脂部を除去する除去工程と、絶縁層凹凸パターン形成工程の後に、絶縁層をマスクとして用いて基体本体部をエッチングすることにより、絶縁層凹凸パターンに対応した回折格子を基体本体部に形成する基体エッチング工程とを備え、紫外線硬化樹脂は、シリコン非含有樹脂であり、絶縁層は、基体本体部の上面の材料とは異なる材料からなり、樹脂パターン露出工程では、樹脂部に対するエッチングレートよりもシリコン含有樹脂層に対するエッチングレートの方が高いエッチング法によってシリコン含有樹脂層の前記一部をエッチングし、反転凹凸パターン形成工程では、絶縁層に対するエッチングレートよりも樹脂部に対するエッチングレートの方が高いエッチング法によって露出した樹脂部の樹脂パターンの凸部をエッチングし、絶縁層凹凸パターン形成工程では、基体本体部の上面の材料に対するエッチングレートよりも絶縁層に対するエッチングレートの方が高いエッチング法によって絶縁層をエッチングすることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る回折格子の形成方法によれば、上述のいずれかの樹脂パターン形成方法によって、樹脂パターンを形成しているため、樹脂パターンを形成する際に生じるバリの高さを低減させることが可能となる。その結果、回折格子形成時におけるバリの存在に起因する不具合を低減させることができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る回折格子の形成方法においては、絶縁層凹凸パターンが形成された絶縁層をマスクとして用いて基体本体部をエッチングすることにより、回折格子を基体本体部に形成している。ここで、絶縁層凹凸パターンの形成は、樹脂パターン形成工程において樹脂部に樹脂パターンを形成した後、シリコン含有樹脂層、樹脂部、及び、絶縁層をそれぞれ順に選択的にエッチングすることによって、行っている。そのため、基体本体部の上面の平坦性が悪く、その平坦性の悪さに起因して樹脂部の樹脂パターンの厚さにばらつきがあっても、このばらつきが基体本体部に形成される回折格子の形状に与える影響は低減される。その上、基体エッチング工程において基体本体部に形成される回折格子の凹部の深さは、絶縁層をマスクとして用いた基体本体部のエッチング時間によって正確に制御可能である。
【００２３】
また、本発明に係る他の態様の回折格子の形成方法は、ナノインプリント法による回折格子の形成方法であって、上述のいずれかの樹脂パターン形成方法によって、基体上の樹脂部に樹脂パターンを形成する樹脂パターン形成工程と、樹脂パターン形成工程の後に、樹脂部及び基体をエッチングすることにより、樹脂パターンに対応した回折格子を基体に形成する基体エッチング工程とを備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る他の態様の回折格子の形成方法によれば、上述のいずれかの樹脂パターン形成方法によって、樹脂パターンを形成しているため、樹脂パターンを形成する際に生じるバリの高さを低減させることが可能となる。その結果、回折格子形成時におけるバリの存在に起因する不具合を低減させることができる。
【００２５】
さらに、本発明に係る上述の各回折格子の形成方法において、基体は、半導体材料を有し、基体エッチング工程において形成される回折格子は、分布帰還型半導体レーザの回折格子であることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、バリの高さを低減させることが可能なナノインプリント法による樹脂パターン形成方法、及び、これを利用した回折格子の形成方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態の回折格子の形成方法を示すフローチャートである。
【図２】第１実施形態の樹脂パターン形成方法を示すフローチャートである。
【図３】図３（Ａ）は、基体形成工程を説明するための基体本体部の平面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った基体本体部の断面を示す図である。
【図４】基体形成工程を説明するための基体の断面を示す図である。
【図５】図５（Ａ）は、モールド準備工程で準備されるモールドの断面を示す図である。図５（Ｂ）は、モールド準備工程で準備されるモールドを示す平面図である。
【図６】図６（Ａ）は、濡れ性変更工程を説明するための基体等の断面を示す図である。図６（Ｂ）は、樹脂パターン形成工程を説明するための基体等の断面を示す図である。
【図７】図７（Ａ）は、押し付け工程を説明するための、基体及びモールド等の断面を示す図である。図７（Ｂ）は、硬化工程を説明するための基体及びモールド等の断面を示す図である。
【図８】図８（Ａ）は、離間工程を説明するための基体及びモールド等の断面を示す図である。図８（Ｂ）は、シリコン含有樹脂層で覆う工程を説明するための基体等の断面を示す図である。
【図９】図９（Ａ）は、樹脂パターン露出工程を説明するための基体等の断面を示す図である。図９（Ｂ）は、反転凹凸パターン形成工程を説明するための基体等の断面を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、絶縁層凹凸パターン形成工程を説明するための基体等の断面を示す図である。図１０（Ｂ）は、除去工程を説明するための、基体本体部等の断面を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、基体エッチング工程を説明するための基体本体部等の断面を示す図である。図１１（Ｂ）は、絶縁層の除去工程を示すための基体本体部の断面を示す図である。
【図１２】第１実施形態に係るナノインプリント法による樹脂パターン形成方法及び回折格子の形成方法を利用して製造される分布帰還型半導体レーザの部分断面斜視図である。
【図１３】第２実施形態の濡れ性変更工程を説明するためのモールドの断面を示す図である。
【図１４】第２実施形態の押し付け工程を説明するための基体等の断面を示す図である。
【図１５】硬化工程を説明するための基体等の断面を示す図である。
【図１６】第３実施形態の回折格子の形成方法を示すフローチャートである。
【図１７】図１７（Ａ）は、第３実施形態の樹脂パターン形成工程を説明するための基体本体部等の断面を示す図である。図１７（Ｂ）は、第実施形態の基体エッチング工程を示すための基体本体部の一部の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、実施の形態に係るナノインプリント法による樹脂パターン形成方法及び回折格子の形成方法について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、可能な場合には同一要素には同一符号を用いる。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
【００２９】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係るナノインプリント法による樹脂パターン形成方法及び回折格子の形成方法を利用した分布帰還型半導体レーザの製造方法について説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態の回折格子の形成方法を示すフローチャートであり、図２は、本実施形態の樹脂パターン形成方法を示すフローチャートである。
【００３１】
図１に示すように、本実施形態の回折格子の形成方法は、基体形成工程Ｓ１と、樹脂パターン形成工程Ｓ３と、シリコン含有樹脂層で覆う工程Ｓ５と、樹脂パターン露出工程Ｓ７と、反転凹凸パターン形成工程Ｓ９と、絶縁層凹凸パターン形成工程Ｓ１１と、除去工程Ｓ１３と、基体エッチング工程Ｓ１５と、を備える。ここで、本実施形態の樹脂パターン形成方法は、樹脂パターン形成工程Ｓ３に対応する。図２に示すように、樹脂パターン形成工程Ｓ３は、モールド準備工程Ｓ３−１と、濡れ性変更工程Ｓ３−２と、樹脂部形成工程Ｓ３−３と、押し付け工程Ｓ３−５と、硬化工程Ｓ３−７と、離間工程Ｓ３−９と、判定工程Ｓ３−１１と、を有する。また、以下、これらの工程の詳細について説明する。
【００３２】
（基体形成工程）
図３（Ａ）は、基体形成工程を説明するための基体本体部の平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った基体本体部の断面を示す図である。
【００３３】
基体形成工程Ｓ１では、まず図３（Ｂ）に示すように、例えば有機金属気相成長法によって、半導体基板１上に、第１クラッド層３、第１光閉じ込め層５、活性層７、第２光閉じ込め層９、及び、半導体層１１をこの順に形成する。半導体基板１、第１クラッド層３、第１光閉じ込め層５、活性層７、第２光閉じ込め層９、及び、半導体層１１で基体本体部１３となる。なお、図３（Ａ）（Ｂ）においては、直交座標系２が示されており、半導体基板１の厚さ方向にＺ軸を設定し、それと垂直な方向にＸ軸とＹ軸をそれぞれ設定している。半導体基板１の主面及び裏面は、それぞれＸＹ平面と平行となり、第１クラッド層３、第１光閉じ込め層５、活性層７、第２光閉じ込め層９、及び、半導体層１１の積層方向は、Ｚ軸に沿っている。なお、図３（Ａ）（Ｂ）以降の各図においても、必要に応じて直交座標系２を示している。
【００３４】
半導体基板１は、第１導電型（例えばｎ型）の半導体基板であり、例えば、ＩｎＰやＧａＮ等のIII-V族化合物半導体からなる。第１クラッド層３は、第１導電型の例えばＩｎＰやＧａＮ等のIII-V族化合物半導体からなる。第１光閉じ込め層５は、第１導電型の例えばＧａＩｎＡｓＰ等のIII−V族化合物半導体からなる。活性層７は、例えば、ＭＱＷ（多重量子井戸）構造やＳＱＷ（単一量子井戸）構造を有する。活性層７は、例えば、ＧａＩｎＡｓＰやＡｌＧａＩｎＡｓ等のIII-V族化合物半導体からなる。第２光閉じ込め層９は、第２導電型（第１導電型がｎ型の場合、ｐ型）の例えばＧａＩｎＡｓＰ等のIII−V族化合物半導体からなる。半導体層１１は、第２導電型の例えばＧａＩｎＡｓＰ等のIII−V族化合物半導体からなる。半導体層１１には、後の工程において、回折格子１１Ｐが形成される（図１１（Ａ）参照）。なお、第１光閉じ込め層５及び第２光閉じ込め層９を形成しなくてもよい。
【００３５】
また、図３（Ａ）に示すように、半導体層１１は、複数の仮想領域１１Ａを有している。後述のように、半導体層１１上の樹脂部は、各仮想領域１１Ａ上の各領域ごとに、順にナノインプリント法によってモールドのマスターパターンが転写される（即ち、樹脂パターン３３が形成される）。半導体基板１が例えば直径２インチの円板形状である場合、仮想領域１１ＡのＸ軸方向の長さ及びＹ軸方向の長さは、例えばそれぞれ１０ｍｍ及び１０ｍｍとすることができる。
【００３６】
図４は、基体形成工程を説明するための基体の断面を示す図である。上述のように基体本体部１３を形成した後、図４に示すように、基体本体部１３上に絶縁層１５及び密着層１７をこの順に形成する。絶縁層１５は、例えばプラズマ化学気相成長法によって形成することができる。密着層１７は、例えばスピンコーティング法によって形成することができる。このようにして、基体本体部１３、絶縁層１５、及び、密着層１７からなる基体１９が形成される。なお、密着層１７は形成しなくてもよい。この場合、基体本体部１３と絶縁層１５とで、基体１９となる。
【００３７】
絶縁層１５は、基体本体部１３の上面１３ｕの材料、即ち、本実施形態においては、基体本体部１３の最上層の半導体層１１を構成する材料とは異なる材料からなる。絶縁層１５を構成する材料としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化酸化シリコン（ＳｉＯＮ）、や窒化シリコン（ＳｉＮ）等のシリコン化合物を用いることができる。絶縁層１５の厚さは、３０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下であることが好ましい。絶縁層１５の厚さが３０ｎｍ以上であれば、後述のように、基体エッチング工程Ｓ１５において、回折格子１１Ｐのライン部１１Ｍの幅が、絶縁層１５のライン部１５Ｍの幅よりも細くなることを十分に抑制することができる（図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）参照）。また、絶縁層１５の厚さが５０ｎｍ以下であれば、後述の絶縁層凹凸パターン形成工程Ｓ１１において、シリコン含有樹脂層３７が残存している間に絶縁層１５を抜ききって絶縁層凹凸パターン１５Ｐを形成することが容易となる（図１０（Ａ）参照）。
【００３８】
密着層１７は、絶縁層１５と後述の樹脂部３３（図６（Ｂ）参照）との密着性を向上させるために設けられた層である。密着層１７を構成する材料としては、例えば、ブリューワサイエンス社製ＤＵＶ４０等のノボラック系樹脂を用いることができる。密着層１７の厚さは、５０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であることが好ましい。密着層１７の厚さが５０ｎｍ以上であれば、半導体基板１の表面の平坦性が低い場合であっても、密着層１７の表面の平坦性を十分に高くすることが可能となる。また、密着層１７の厚さが８０ｎｍ以下であれば、後述の反転凹凸パターン形成工程Ｓ９において、シリコン含有樹脂層３７が残存している間に密着層１７を抜ききって反転凹凸パターン３３Ｐ２を形成することが容易となる（図９（Ｂ）参照）。
【００３９】
（樹脂パターン形成工程）
上述のように、樹脂パターン形成工程Ｓ３は、モールド準備工程Ｓ３−１と、濡れ性変更工程Ｓ３−２と、樹脂部形成工程Ｓ３−３と、押し付け工程Ｓ３−５と、硬化工程Ｓ３−７と、離間工程Ｓ３−９と、判定工程Ｓ３−１１と、を含んでいる。
【００４０】
（モールド準備工程）
図５（Ａ）は、モールド準備工程で準備されるモールドの断面を示す図であり、図５（Ｂ）は、モールド準備工程で準備されるモールドを示す平面図である。モールド準備工程Ｓ３−１においては、ナノインプリント法によるパターン転写に使用されるモールドが準備される。
【００４１】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、モールド準備工程Ｓ３−１で準備されるモールド２１は、ＸＹ平面に沿って広がる矩形の平板状のモールド基体部２３と、モールド基体部２３に設けられ、モールド基体部２３の厚さ方向（Ｚ軸に沿った方向）に盛り上がる盛り上げ部２５と、を有する。本実施形態では、モールド基体部２３と盛り上げ部２５は一体形成されているが、図５（Ａ）においては、便宜上、これらの境界を破線で示している。
【００４２】
盛り上げ部２５の上面、即ち、盛り上げ部２５のＺ軸負側の面は、ＸＹ平面に沿って延びるパターン面２５Ｆである。パターン面２５Ｆには、凹凸パターンからなるナノインプリント用のマスターパターン２５Ｐが形成されている。パターン面２５Ｆの端部からモールド基体部２３に至る面は、盛り上げ部２５の側面２５Ｓとなる。
【００４３】
本実施形態では、マスターパターン２５Ｐは、Ｚ軸に沿った方向に突き出る凸部である複数のライン部２５Ｍと、Ｚ軸に沿った方向に窪む凹部である複数のスペース部２５Ｖとからなる。マスターパターン２５Ｐは、ライン部２５Ｍとスペース部２５ＶとがＸ軸に沿った方向に交互に周期的に並んだラインアンドスペースパターンである。
【００４４】
複数のライン部２５Ｍは、それぞれ略同形であり、それぞれＹ軸に沿った方向に延びている。各ライン部２５ＭのＸＺ面に沿った断面は、矩形状である。各ライン部２５ＭのＸ軸に沿った方向の幅Ｌ２５Ｍは、後述のように、回折格子１１Ｐのライン部１１Ｍの幅が光通信用半導体レーザで一般に使用される発振波長に対応した幅となるように（図１１（Ａ）参照）、１００ｎｍ〜１５０ｎｍとすることができる。複数のスペース部２５Ｖは、それぞれ略同形であり、それぞれＹ軸に沿った方向に延びている。各スペース部２５ＶのＸＺ面に沿った断面は、矩形状である。各スペース部２５ＶのＸ軸に沿った方向の幅Ｌ２５Ｖは、例えば、７０ｎｍ〜１５０ｎｍとすることができる。幅Ｌ２５Ｖが７０ｎｍ以上であれば、後述の離間工程Ｓ３−９において、マスターパターン２５Ｐ内で硬化した樹脂部３３をモールド２１から容易に離間させることが可能となる（図８（Ａ）参照）。また、幅Ｌ２５Ｖが１５０ｎｍ以下であれば、後述のように、回折格子１１Ｐのスペース部１１Ｖの幅が、光通信用半導体レーザで一般に使用される発振波長に対応した幅となるようにすることができる。
【００４５】
本実施形態では、ライン部２５Ｍの幅Ｌ２５Ｍとスペース部２５Ｖの幅Ｌ２５Ｖは略等しく、ライン部２５ＭのＺ軸に沿った方向の高さＤ２５Ｌは、スペース部２５ＶのＺ軸に沿った方向の高さと略等しい。スペース部２５Ｖの形状を矩形状に保つために、スペース部２５Ｖのアスペクト比は２以下であることが好ましい。この観点から、高さＤ２５Ｌは、１４０ｎｍ〜３００ｎｍとすることができる。マスターパターン２５ＰのＸ軸に沿った方向の凹凸形状の周期λ２５（即ち、一つのライン部２５Ｍの幅Ｌ２５Ｍと、一つのスペース部２５Ｖの幅Ｌ２５Ｖの合計値）は、後述のように、回折格子１１Ｐの周期λ１１が光通信用半導体レーザで一般に使用される発振波長に対応した周期となるように、２００ｎｍ〜２５０ｎｍとすることができる。マスターパターン２５ＰのＸ軸方向の長さとＹ軸方向の長さは、一般的な半導体基板１の平坦度を考慮して、例えばそれぞれ５ｍｍ〜２０ｍｍ及び５ｍｍ〜２０ｍｍとすることができる。
【００４６】
盛り上げ部２５のＺ軸に沿った方向の高さ（即ち、パターン面２５Ｆからモールド基体部２３までの長さ）は、例えば、１０μｍ〜２０μｍとすることができる。パターン面２５Ｆと側面２５Ｓとが成す内角θ２５は、例えば、６０度〜７５度することができる。
【００４７】
モールド基体部２３及び盛り上げ部２５は、例えば、石英、シリコーン樹脂等の材料で構成されている。石英及びシリコーン樹脂は、後述のように紫外線３５（図７（Ｂ）参照）を透過させるため、好ましい。
【００４８】
（濡れ性変更工程）
図６（Ａ）は、濡れ性変更工程を説明するための基体等の断面を示す図である。本実施形態の濡れ性変更工程Ｓ３−２においては、図６（Ａ）に示すように、基体１９の上面１９ｕの、後述の樹脂部３３（図６（Ｂ）参照）に対する濡れ性を増加させる処理を行う。具体的には、例えば、図６（Ａ）に示すように、基体１９の上面１９ｕを酸素プラズマ３１によって表面処理することにより、基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性を増加させる。酸素プラズマ３１による表面処理によれば、基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性を容易に増加させることができる。この場合における濡れ性の増加は、酸素プラズマ３１による表面処理によって、上面１９ｕに親水基である水酸基が形成されることに起因すると考えられる。酸素プラズマ３１による表面処理の他に、硫酸と過酸化水素の混合液によるウエット洗浄やアンモニアによるアルカリ処理によって、基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性を増加させることもできる。その後、後述の離間工程Ｓ３−９において樹脂部３３とモールド２１とを離間しやすくするために、ＨＭＤＳ(ヘキサメチルジンラザン)を気相又は液相で上面１９ｕ上にコーティングしてもよい（図８（Ａ）参照）。また、樹脂部３３にフッ素を添加することによっても、同様の効果（樹脂部３３とモールド２１とを離間しやすくする効果）が得られる。
【００４９】
（樹脂パターン形成工程）
上述の濡れ性変更工程Ｓ３−２の後に、樹脂パターン形成工程Ｓ３が行われる。図６（Ｂ）は、樹脂パターン形成工程を説明するための基体等の断面を示す図である。樹脂パターン形成工程Ｓ３では、図６（Ｂ）に示すように、基体１９の上面１９ｕ上に、紫外線硬化樹脂からなる樹脂部３３を形成する。樹脂部３３は、液状等の流動性を有する状態である。また、樹脂部３３は、後述のシリコン含有樹脂層３７（図８（Ｂ）参照）とは異なり、シリコンを実質的に含まない紫外線硬化樹脂である。ここで、樹脂部３３のシリコン含有率が０．１原子％以下であれば、樹脂部３３はシリコンを実質的に含まないとみなすことができる。樹脂部３３を構成する紫外線硬化樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂を用いることができる。
【００５０】
本実施形態においては、基体１９の上面１９ｕのうち、一つの仮想領域１１Ａの上方の面に樹脂部３３を形成する。樹脂部３３の形成は、例えば、液状の紫外線硬化樹脂を、基体１９の上面１９ｕ上に滴下することにより、行うことができる。本実施形態では、樹脂部３３は互いに分離した複数の部分からなるが、樹脂部３３は一つの部分からなってもよい。
【００５１】
（押し付け工程）
樹脂部形成工程Ｓ３−３の後に、押し付け工程Ｓ３−５が行われる。図７（Ａ）は、押し付け工程を説明するための、基体及びモールド等の断面を示す図である。
【００５２】
押し付け工程Ｓ３−５では、モールド２１のパターン面２５Ｆを、基体１９の上面１９ｕのうち、一つの仮想領域１１Ａ上の面に対向させた後、図７（Ａ）に示すように、パターン面２５Ｆを樹脂部３３に押し付ける。この際、基体１９の上面１９ｕとパターン面２５Ｆとは、略平行となるようにする。パターン面２５Ｆを樹脂部３３に押し付けた際のモールド２１と基体１９との間の距離、即ち、パターン面２５Ｆから上面１９ｕまでの距離は、石英等の板状基板のウェットエッチングによる掘り込みで盛り上げ部２５を形成する際に生じるサイドエッチングに対するマージンを考慮して、例えば１００μｍ〜２００μｍとすることができる。パターン面２５Ｆが押し付けられた樹脂部３３の一部は、マスターパターン２５Ｐと樹脂部３３との接触領域の外側に押し出され、はみ出し部３３ｂ１となる。
【００５３】
上述の濡れ性変更工程Ｓ３−２において、基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性を増加させているため、濡れ性変更工程Ｓ３−２が行われなかった場合と比較して、上面１９ｕに対するはみ出し部３３ｂ１の接触角θ３３は小さくなる。また、接触角θ３３が、５度以上、１０度以下となるように、濡れ性変更工程Ｓ３−２は行われることが好ましい。何故なら、接触角θ３３が５度以上であると、はみ出し部３３ｂ１のＸ軸に沿った方向の幅を十分に短くすることができ、後に形成されるバリ３３ｂ２（図７（Ｂ）参照）のＸ軸に沿った方向の幅も十分に短くすることができるからであり、また、接触角θ３３が１０度以下であると、はみ出し部３３ｂ１のＺ軸に沿った方向の高さを十分に低くすることができ、後に形成されるバリ３３ｂ２のＺ軸に沿った方向の高さも十分に低くすることができるからである。
【００５４】
（硬化工程）
押し付け工程Ｓ３−５の後に、硬化工程Ｓ３−７が行われる。図７（Ｂ）は、硬化工程を説明するための基体及びモールド等の断面を示す図である。
【００５５】
硬化工程Ｓ３−７では、パターン面２５Ｆを樹脂部３３に押し付けた状態で、樹脂部３３に紫外線を照射し、樹脂部３３を硬化させる。モールド２１が紫外線を透過させる部材で構成されている場合、硬化工程Ｓ３−７において、図７（Ｂ）に示すように、モールド２１の上方から樹脂部３３に向けて紫外線３５を照射することができる。紫外線３５はモールド２１を透過して樹脂部３３に到達し、樹脂部３３を硬化させる。これにより、はみ出し部３３ｂ１も硬化され、バリ３３ｂ２となる。このようにして、樹脂部３３には、マスターパターン２５Ｐの転写パターンである樹脂パターン３３Ｐ１が固定化される。
【００５６】
（離間工程）
硬化工程Ｓ３−７の後に、離間工程Ｓ３−９が行われる。図８（Ａ）は、離間工程を説明するための基体及びモールド等の断面を示す図である。
【００５７】
離間工程Ｓ３−９では、図８（Ａ）に示すように、モールド２１を樹脂部３３から離間させる。このようにして、樹脂部３３には、樹脂パターン３３Ｐ１が形成される。樹脂パターン３３Ｐ１は、マスターパターン２５Ｐの転写パターンであるため、本実施形態では、樹脂パターン３３Ｐ１はラインアンドスペースパターンである。具体的には、樹脂パターン３３Ｐ１は、Ｚ軸に沿った方向に突き出る凸部である複数のライン部３３Ｍ１と、Ｚ軸に沿った方向に窪む凹部である複数のスペース部３３Ｖ１とからなる。樹脂パターン３３Ｐ１は、ライン部３３Ｍ１とスペース部３３Ｖ１とがＸ軸に沿った方向に交互に周期的に並んだラインアンドスペースパターンである。
【００５８】
各ライン部３３Ｍ１は、それぞれ略同形であり、それぞれＹ軸に沿った方向に延びている。各ライン部３３Ｍ１のＸＺ面に沿った断面は、矩形状である。各ライン部３３Ｍ１のＸ軸に沿った方向の幅及びＺ軸に沿った方向の高さは、それぞれマスターパターン２５Ｐのスペース部２５Ｖの幅Ｌ２５Ｖ及び高さＤ２５Ｌに略等しい（図５（Ａ）（Ｂ）参照）。複数のスペース部３３Ｖ１は、それぞれ略同形であり、それぞれＹ軸に沿った方向に延びている。各スペース部３３Ｖ１のＸＺ面に沿った断面は、矩形状である。各スペース部３３Ｖ１のＸ軸に沿った方向の幅Ｌ及びＺ軸に沿った方向の高さは、それぞれマスターパターン２５Ｐのライン部２５Ｍの幅Ｌ２５Ｍ及び高さＤ２５Ｌに略等しい（図５（Ａ）（Ｂ）参照）。また、樹脂パターン３３Ｐ１のＸ軸に沿った方向の凹凸形状の周期λ３３１（即ち、一つのライン部３３Ｍ１の幅と、一つのスペース部３３Ｖ１の幅の合計値）は、マスターパターン２５Ｐの周期λ２５（図５（Ｂ）参照）と等しい。
【００５９】
（判定工程）
上述のように、一つの仮想領域１１Ａの上方の樹脂部３３に樹脂パターン３３Ｐ１を形成した後、判定工程Ｓ３−１１において、他の仮想領域１１Ａの上方の樹脂部３３に、樹脂パターン３３Ｐ１を形成すべき領域が残っているか否かを判定する。樹脂パターン３３Ｐ１を形成すべき領域が残っている場合、図２に示すように、樹脂パターン３３Ｐ１を形成すべき領域について、濡れ性変更工程Ｓ３−２から離間工程Ｓ３−９までの一連の工程を繰り返す。ここで、他の仮想領域１１Ａについて、既に濡れ性変更工程Ｓ３−２が行われている場合、樹脂パターン３３Ｐ１を形成すべき領域について、樹脂部形成工程Ｓ３−３から離間工程Ｓ３−９までの一連の工程を繰り返せばよい。また、他の仮想領域１１Ａについて、既に濡れ性変更工程Ｓ３−２及び樹脂部形成工程Ｓ３−３が行われている場合、樹脂パターン３３Ｐ１を形成すべき領域について、押し付け工程Ｓ３−５から離間工程Ｓ３−９までの一連の工程を繰り返せばよい。樹脂パターン３３Ｐ１を形成すべき領域が残っていない場合、樹脂パターン形成工程Ｓ３は終了となる。なお、離間工程Ｓ３−９と判定工程Ｓ３−１１との間、又は、判定工程Ｓ３−１１とシリコン含有樹脂層で覆う工程Ｓ５との間に、バリ３３ｂ２を除去する工程を行ってもよい。バリ３３ｂ２の除去は、例えば、酸素プラズマ処理法等のドライエッチング法を用いることができる。
【００６０】
（シリコン含有樹脂層で覆う工程）
樹脂パターン形成工程Ｓ３の後に、シリコン含有樹脂層で覆う工程Ｓ５が行われる。図８（Ｂ）は、シリコン含有樹脂層で覆う工程を説明するための基体等の断面を示す図である。シリコン含有樹脂層で覆う工程Ｓ５においては、樹脂部３３をシリコン含有樹脂層３７で覆う。これにより、樹脂パターン３３Ｐ１は、シリコン含有樹脂層３７によって埋め込まれる。
【００６１】
シリコン含有樹脂層３７を構成するシリコン含有樹脂としては、例えば、有機珪素化合物等を用いることができる。また、シリコン含有樹脂層３７を構成するシリコン含有樹脂中のシリコン（Ｓｉ）の割合は、１０原子％以上、３０原子％以下であることが好ましい。何故なら、シリコン含有樹脂中のシリコンの割合が１０原子％以上であれば、樹脂パターン露出工程Ｓ７において、シリコン含有樹脂層３７の樹脂部３３に対するエッチング選択比を１０以上とすることができるからであり、シリコン含有樹脂中のシリコンの割合が３０原子％以下であれば、シリコン含有樹脂層３７中のシリコンが酸化してＳｉＯ２が形成されることに起因してシリコン含有樹脂層３７が脆くなることを十分に抑制することができるからである。
【００６２】
（樹脂パターン露出工程）
続いて、樹脂パターン露出工程Ｓ７が行われる。図９（Ａ）は、樹脂パターン露出工程を説明するための基体等の断面を示す図である。樹脂パターン露出工程Ｓ７では、シリコン含有樹脂層３７の一部をエッチングすることにより、樹脂部３３の樹脂パターン３３Ｐ１のライン部３３Ｍ１を露出させる。この際、樹脂部３３に対するエッチングレートよりも、シリコン含有樹脂層３７に対するエッチングレートの方が高いエッチング法を用いる。このようなエッチング法をしては、例えば、図９（Ａ）に示すように、ＣＦ４（四フッ化メタン）ガスとＯ２（酸素）ガスの混合ガスプラズマをエッチングガス３２として用いた反応性イオンエッチング法を挙げることができる。樹脂部３３に対するエッチングレートよりも、シリコン含有樹脂層３７に対するエッチングレートの方が高いエッチング法を用いるため、ライン部３３Ｍ１が露出した時点で容易にこのエッチングを止めることができる。
【００６３】
混合ガスプラズマをエッチングガス３２として用いた反応性イオンエッチング法によってシリコン含有樹脂層３７の一部をエッチングする際のＣＦ４（四フッ化メタン）ガスとＯ２（酸素）ガスの混合比は、分圧比で１０：１〜５：１の範囲内であることが好ましい。何故なら、これらの混合比が、分圧比で５：１であるか、又は、これらの混合比が５：１であるときよりもＯ２（酸素）ガスの割合が小さいと、シリコン含有樹脂層３７中のシリコンが酸化してＳｉＯ２が形成されることに起因してシリコン含有樹脂層３７が脆くなることを十分に抑制することができるからであり、これらの混合比が分圧比で１０：１であるか、又は、これらの混合比が１０：１であるときよりもＣＦ４（四フッ化メタン）ガスの割合が小さいと、フルオロカーボン系の生成物によりシリコン含有樹脂層３７のエッチングが妨害されることを十分に抑制することができる。
【００６４】
（反転凹凸パターン形成工程）
続いて、反転凹凸パターン形成工程Ｓ９を行う。図９（Ｂ）は、反転凹凸パターン形成工程を説明するための基体等の断面を示す図である。反転凹凸パターン形成工程Ｓ９では、シリコン含有樹脂層３７をマスクとして用いて、樹脂部３３の樹脂パターン３３Ｐ１のライン部３３Ｍ１をエッチングする。この際、絶縁層１５に対するエッチングレートよりも樹脂部３３に対するエッチングレートの方が高いエッチング法を用いる。このようなエッチングとしては、例えば、Ｏ２（酸素）ガスをエッチングガス３４として用いた反応性イオンエッチング法を用いることができる。絶縁層１５に対するエッチングレートよりも樹脂部３３に対するエッチングレートの方が高いエッチング法を用いているため、絶縁層１５が露出した時点で容易にこのエッチングを止めることができる。
【００６５】
このエッチングにより、図９（Ｂ）に示すように、樹脂部３３と密着層１７の一部を除去し、樹脂部３３及び密着層１７を貫通して絶縁層１５に至る孔部３３ｈを形成する。これにより、樹脂部３３に反転凹凸パターン３３Ｐ２が形成される。反転凹凸パターン３３Ｐ２は、Ｚ軸に沿った方向に突き出る凸部である複数のライン部３３Ｍ２と、Ｚ軸に沿った方向に窪む凹部である複数のスペース部３３Ｖ２とからなる。各ライン部３３Ｍ２は、それぞれ略同形であり、それぞれＹ軸に沿った方向に延びている。各ライン部３３Ｍ２のＸＺ面に沿った断面は、矩形状である。各スペース部３３Ｖ２は、それぞれ略同形であり、それぞれＹ軸に沿った方向に延びている。各スペース部３３Ｖ２のＸＺ面に沿った断面は、矩形状である。反転凹凸パターン３３Ｐ２は、ライン部３３Ｍ２とスペース部３３Ｖ２とがＸ軸に沿った方向に交互に周期的に並んだラインアンドスペースパターンである。
【００６６】
反転凹凸パターン３３Ｐ２は、樹脂パターン３３Ｐ１（図８（Ａ）（Ｂ）、図９（Ａ）参照）の凹凸反転パターンである。具体的には、反転凹凸パターン３３Ｐ２のスペース部３３Ｖ２は、樹脂パターン３３Ｐ１のライン部３３Ｍ１の下に形成され、反転凹凸パターン３３Ｐ２のライン部３３Ｍ２は、樹脂パターン３３Ｐ１のスペース部３３Ｖ１の下に形成されている。そして、反転凹凸パターン３３Ｐ２のＸ軸に沿った方向の凹凸形状の周期λ３３２（即ち、一つのライン部３３Ｍ２の幅と、一つのスペース部３３Ｖ２の幅の合計値）は、樹脂パターン３３Ｐ１の周期λ３３１（図８（Ａ）参照）と等しい。
【００６７】
（絶縁層凹凸パターン形成工程）
反転凹凸パターン形成工程Ｓ９の後に、絶縁層凹凸パターン形成工程Ｓ１１が行われる。図１０（Ａ）は、絶縁層凹凸パターン形成工程を説明するための基体等の断面を示す図である。絶縁層凹凸パターン形成工程Ｓ１１では、シリコン含有樹脂層３７及び樹脂部３３をマスクとして用いて、絶縁層１５の露出している領域をエッチングする。
【００６８】
この際、基体本体部１３の上面１３ｕの材料（即ち、基体本体部１３の最上層（半導体層１１）を構成する材料）に対するエッチングレートよりも絶縁層１５に対するエッチングレートの方が高いエッチング法を用いる。このようなエッチングとしては、例えば、ＣＦ４（四フッ化メタン）ガスをエッチングガス３６として用いた反応性イオンエッチング法を用いることができる。基体本体部１３の上面１３ｕの材料に対するエッチングレートよりも絶縁層１５に対するエッチングレートの方が高いエッチング法を用いているため、基体本体部１３が露出した時点で容易にこのエッチングを止めることができる。
【００６９】
このエッチングにより、図１０（Ａ）に示すように、絶縁層１５の一部除去し、絶縁層凹凸パターン１５Ｐを絶縁層１５に形成する。絶縁層凹凸パターン１５Ｐは、Ｚ軸に沿った方向に突き出る凸部である複数のライン部１５Ｍと、Ｚ軸に沿った方向に窪む凹部である複数のスペース部１５Ｖとからなる。各ライン部１５Ｍは、それぞれ略同形であり、それぞれＹ軸に沿った方向に延びている。各ライン部１５ＭのＸＺ面に沿った断面は、矩形状である。各スペース部１５Ｖは、それぞれ略同形であり、それぞれＹ軸に沿った方向に延びている。各スペース部１５ＶのＸＺ面に沿った断面は、矩形状である。絶縁層凹凸パターン１５Ｐは、ライン部１５Ｍとスペース部１５ＶとがＸ軸に沿った方向に交互に周期的に並んだラインアンドスペースパターンである。
【００７０】
絶縁層凹凸パターン１５Ｐは、反転凹凸パターン３３Ｐ２（図９（Ｂ）参照）に対応する。具体的には、絶縁層凹凸パターン１５Ｐのライン部１５Ｍは、反転凹凸パターン３３Ｐ２のライン部３３Ｍ２の下に形成され、絶縁層凹凸パターン１５Ｐのスペース部１５Ｖは、反転凹凸パターン３３Ｐ２のスペース部３３Ｖ２の下に形成されている。そして、絶縁層凹凸パターン１５ＰのＸ軸に沿った方向の凹凸形状の周期λ１５（即ち、一つのライン部１５Ｍの幅と、一つのスペース部１５Ｖの幅の合計値）は、反転凹凸パターン３３Ｐ２の周期λ３３２（図９（Ｂ）参照）と等しい。
【００７１】
（除去工程）
絶縁層凹凸パターン形成工程Ｓ１１の後に、除去工程Ｓ１３が行われる。図１０（Ｂ）は、除去工程を説明するための、基体本体部等の断面を示す図である。図１０（Ｂ）に示すように、絶縁層凹凸パターン形成工程Ｓ１１では、シリコン含有樹脂層３７、樹脂部３３、及び、密着層１７を除去する。シリコン含有樹脂層３７、樹脂部３３、及び、密着層１７の除去は、例えば、半導体層１１及び絶縁層１５に対するエッチングレートよりもシリコン含有樹脂層３７、樹脂部３３、及び、密着層１７に対するエッチングレートの方が高いエッチング法を用いたエッチングによって行うことができる。このようなエッチング法としては、例えば、図１０（Ｂ）に示すように、Ｏ２（酸素）ガスをエッチングガス３８として用いた反応性イオンエッチング法を挙げることができる。
【００７２】
（基体エッチング工程）
除去工程Ｓ１３の後に、基体エッチング工程Ｓ１５が行われる。図１１（Ａ）は、基体エッチング工程を説明するための基体本体部等の断面を示す図である。
【００７３】
図１１（Ａ）に示すように、基体エッチング工程Ｓ１５では、絶縁層凹凸パターン１５Ｐが形成された絶縁層１５をマスクとして用いて基体本体部１３の半導体層１１をエッチングすることにより、基体本体部１３の半導体層１１に、回折格子１１Ｐを形成する。この際に用いるエッチング法としては、例えば、ＣＨ４（メタン）ガスとＨ２（水素）ガスの混合ガスプラズマをエッチングガス４０として用いた反応性イオンエッチング法を挙げることができる。
【００７４】
回折格子１１Ｐは、Ｚ軸に沿った方向に突き出る凸部である複数のライン部１１Ｍと、Ｚ軸に沿った方向に窪む凹部である複数のスペース部１１Ｖとからなる。各ライン部１１Ｍは、それぞれ略同形であり、それぞれＹ軸に沿った方向に延びている。各ライン部１１ＭのＸＺ面に沿った断面は、矩形状である。各スペース部１１Ｖは、それぞれ略同形であり、それぞれＹ軸に沿った方向に延びている。各スペース部１１ＶのＸＺ面に沿った断面は、矩形状である。回折格子１１Ｐは、ライン部１１Ｍとスペース部１１ＶとがＸ軸に沿った方向に交互に周期的に並んだラインアンドスペースパターンである。
【００７５】
回折格子１１Ｐは、絶縁層凹凸パターン１５Ｐに対応する。具体的には、回折格子１１Ｐのライン部１１Ｍは、絶縁層凹凸パターン１５Ｐのライン部１５Ｍの下に形成され、回折格子１１Ｐのスペース部１１Ｖは、絶縁層凹凸パターン１５Ｐのスペース部１５Ｖの下に形成されている。そして、回折格子１１ＰのＸ軸に沿った方向の凹凸形状の周期λ１１（即ち、一つのライン部１１Ｍの幅と、一つのスペース部１１Ｖの幅の合計値）は、絶縁層凹凸パターン１５Ｐの周期λ１５（図１０（Ａ）参照）と等しい。
【００７６】
なお、基体エッチング工程Ｓ１５は、絶縁層凹凸パターン形成工程Ｓ１１と除去工程Ｓ１３との間に行われてもよい。
【００７７】
以上の工程を経ることにより、回折格子１１Ｐが形成される。
【００７８】
図１１（Ｂ）は、絶縁層の除去工程を示すための基体本体部の断面を示す図である。基体エッチング工程Ｓ１５の後、絶縁層１５が不要である場合、図１１（Ｂ）に示すように、絶縁層１５を除去する工程を行う。絶縁層１５の除去は、例えば、フッ酸水溶液による洗浄によって行うことができる。
【００７９】
図１２は、本実施形態に係るナノインプリント法による樹脂パターン形成方法及び回折格子の形成方法を利用して製造される分布帰還型半導体レーザの部分断面斜視図である。
【００８０】
上述の一連の工程の後、図１２に示すように、例えば有機金属気相成長法によって、回折格子１１Ｐを形成した半導体層１１上に埋め込み層４１を形成する。埋め込み層４１は回折格子１１Ｐを埋め込んでいる。また、埋め込み層４１は、第２導電型の例えばＩｎＰ等のIII−Ｖ族化合物半導体からなる。埋め込み層４１は、半導体層１１と同様の材料から構成されていてもよいし、異なる材料から構成されていてもよい。半導体層１１と埋め込み層４１とで、第２クラッド層４２となる。
【００８１】
その後、第２クラッド層４２、第２光閉じ込め層９、活性層７、第１光閉じ込め層５及び第１クラッド層３をウェットエッチングすることにより半導体メサを形成する。さらに、その半導体メサを埋め込むメサ埋め込み層４３を形成した後、メサ埋め込み層４３及び第２クラッド層４２上に第３クラッド層４５を形成する。メサ埋め込み層４３は、例えばＦｅがドープされたＩｎＰ等の半絶縁性III-V族化合物半導体からなる。メサ埋め込み層４３は、第１導電型のＩｎＰ等からなるIII-V族化合物半導体層及び第２導電型のＩｎＰ等からなるIII-V族化合物半導体層とが積層された積層構造を有してもよい。第３クラッド層４５は、例えば第２導電型のＩｎＰ等のIII-V族化合物半導体からなる。なお、第３クラッド層４５を形成しなくてもよい。
【００８２】
その後、第３クラッド層４５上に、コンタクト層４７及び上部電極４９をこの順に形成する。コンタクト層４７は、例えば第２導電型のＧａＩｎＡｓ等のIII-V族化合物半導体からなる。上部電極４９は、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる積層構造を有する。また、半導体基板１の裏面上に下部電極５１を形成する。下部電極５１は、例えばＡｕＧｅＮｉ合金からなる。上述の各工程を経ることによって、回折格子１１Ｐを有する分布帰還型半導体レーザ６０を製造することができる。
【００８３】
上述のような本実施形態に係る樹脂パターン形成方法においては、濡れ性変更工程Ｓ３−２では、基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性を増加させている（図２及び図６（Ａ）参照）。
【００８４】
そのため、押し付け工程Ｓ３−５において、樹脂部３３のうち、モールド２１のマスターパターン２５Ｐと樹脂部３３との接触領域の外側へ押し出されたはみ出し部３３ｂ１は、より小さい接触角θ３３で基体１９の上面１９ｕに接する（図７（Ａ）参照）。これにより、はみ出し部３３ｂ１が基体１９の上面１９ｕからモールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓまで至ることは抑制される。そのため、このはみ出し部３３ｂ１が硬化してバリ３３ｂ２となっても、このバリ３３ｂ２が基体１９の上面１９ｕからモールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓまで至ることを抑制することができるため、バリ３３ｂ２の高さは抑制される（図７（Ｂ）参照）。その結果、本実施形態に係る樹脂パターン形成方法によれば、樹脂パターン３３Ｐ１を形成する際に生じるバリ３３ｂ２の高さを低減させることが可能となる。
【００８５】
さらに、本実施形態に係る樹脂パターン形成方法において、濡れ性変更工程Ｓ３−２では、以下のような理由により、基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性と、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性との差が増加するように、基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性を増加させることが好ましい（図６（Ａ）及び図７（Ａ）参照）。
【００８６】
即ち、基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性と、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性との差が小さい程、押し付け工程Ｓ３−５において、樹脂部３３のうち、モールド２１のマスターパターン２５Ｐと樹脂部３３との接触領域の外側へ押し出されたはみ出し部３３ｂ１が、基体１９の上面１９ｕとモールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの両方に接触する傾向、言い換えると、はみ出し部３３ｂ１が基体１９の上面１９ｕからモールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓまで至る傾向が強くなってしまう。そのため、濡れ性変更工程Ｓ３−２において基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性と、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性との差を増加させることにより、樹脂パターン３３Ｐ１を形成する際に生じるバリ３３ｂ２の高さをより低減させることが可能となる（図７（Ｂ）参照）。
【００８７】
また、本実施形態に係る回折格子の形成方法によれば、上述のような本実施形態に係る樹脂パターン形成方法によって、樹脂パターン３３Ｐ１を形成しているため、樹脂パターン３３Ｐ１を形成する際に生じるバリ３３ｂ２の高さを低減させることが可能となる。その結果、回折格子１１Ｐ形成時におけるバリ３３ｂ２の存在に起因する不具合を低減させることができる。
【００８８】
さらに、本実施形態に係る回折格子の形成方法においては、絶縁層凹凸パターン１５Ｐが形成された絶縁層１５をマスクとして用いて基体本体部１３をエッチングすることにより、回折格子１１Ｐを基体本体部１３に形成している（図１０（Ｂ）及び図１１（Ａ）参照）。ここで、絶縁層凹凸パターン１５Ｐの形成は、樹脂パターン形成工程Ｓ３において樹脂部３３に樹脂パターン３３Ｐ１を形成した後、シリコン含有樹脂層３７、樹脂部３３、及び、絶縁層１５をそれぞれ順に選択的にエッチングすることによって、行っている（図７（Ａ）〜図１１（Ａ）参照）。そのため、基体本体部１３の上面１３ｕの平坦性が悪く、その平坦性の悪さに起因して樹脂部３３の樹脂パターン３３Ｐ１の厚さにばらつきがあっても（図８（Ａ）参照）、このばらつきが基体本体部１３に形成される回折格子１１Ｐの形状に与える影響は低減される。その上、基体エッチング工程Ｓ１５において基体本体部１３に形成される回折格子１１Ｐの凹部（本実施形態では、スペース部１１Ｖ）の深さは、絶縁層１５をマスクとして用いた基体本体部１３のエッチング時間によって正確に制御可能である（図１１（Ａ）参照）。
【００８９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るナノインプリント法による樹脂パターン形成方法及び回折格子の形成方法を利用した分布帰還型半導体レーザの製造方法について説明する。以降の各実施形態の説明においては、第１実施形態における符号と同一の符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００９０】
本実施形態は、濡れ性変更工程Ｓ３−２の内容の点において、第１実施形態と異なる。
【００９１】
（濡れ性変更工程）
図１３は、本実施形態の濡れ性変更工程を説明するためのモールドの断面を示す図である。本実施形態の濡れ性変更工程Ｓ３−２では、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性を減少させる処理を行う。具体的には、本実施形態においては、図１３に示すように、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓを、側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性よりも樹脂部３３に対する濡れ性が低いコーティング材料６３でコーティングする。このようにして、側面２５Ｓにコーティング材料６３がコーティングされたモールド２１Ｂを準備する。この場合、コーティング材料６３の表面が、新たにモールド２１Ｂの盛り上げ部２５の側面２５Ｓ２となる。
【００９２】
コーティング材料６３としては、例えば、ダイキン工業社製オプツールＤＳＸ等のフッ素や、スリーエム製ＮｏｖｅｃＥＧＣ−１７２０やテフロン（登録商標）等のフッ素系樹脂等を用いることができる。特に、コーティング材料６３としてフッ素系樹脂を用いた場合、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓ２の樹脂部３３に対する漏れ性を容易に減少させることができる。
【００９３】
（押し付け工程）
図１４は、本実施形態の押し付け工程を説明するための基体等の断面を示す図である。図１４に示すように、本実施形態の押し付け工程Ｓ３−５においては、モールド２１Ｂのパターン面２５Ｆを、基体１９の上面１９ｕのうち、一つの仮想領域１１Ａ上の面に対向させた後、図１６に示すように、パターン面２５Ｆを樹脂部３３に押し付ける。パターン面２５Ｆが押し付けられた樹脂部３３の一部は、パターン面２５Ｆと樹脂部３３との接触領域の外側に押し出され、はみ出し部３３ｂ１となる。
【００９４】
（硬化工程）
本実施形態の硬化工程Ｓ３−７は、第１実施形態の硬化工程Ｓ３−７と同様の工程である。即ち、押し付け工程Ｓ３−５の後に、硬化工程Ｓ３−７は行われる。図１５は、硬化工程を説明するための基体等の断面を示す図である。
【００９５】
図１５に示すように、硬化工程Ｓ３−７では、パターン面２５Ｆを樹脂部３３に押し付けた状態で、樹脂部３３に紫外線を照射し、樹脂部３３を硬化させる。これにより、はみ出し部３３ｂ１も硬化され、バリ３３ｂ２となる。このようにして、樹脂部３３には、マスターパターン２５Ｐの転写パターンである樹脂パターン３３Ｐ１が固定化される。
【００９６】
上述のような本実施形態に係る樹脂パターン形成方法においては、濡れ性変更工程Ｓ３−２では、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性を減少させている（図１３参照）。
【００９７】
そのため、押し付け工程Ｓ３−５において、樹脂部３３のうち、モールド２１のマスターパターン２５Ｐと樹脂部３３との接触領域の外側へ押し出されたはみ出し部３３ｂ１は、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓ２との接触角が大きい状態でしかモールド２１の側面２５Ｓ２と接触し得ない（図１５参照）。これにより、このはみ出し部３３ｂ１は、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓ２と接触し難くなるため、はみ出し部３３ｂ１が基体１９の上面１９ｕからモールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓ２まで至ることは抑制される。その結果、このはみ出し部３３ｂ１が硬化してバリ３３ｂ２となっても、このバリ３３ｂ２が基体１９の上面１９ｕからモールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓ２まで至ることを抑制することができるため、バリ３３ｂ２の高さは抑制される（図１７参照）。その結果、本実施形態に係る樹脂パターン形成方法によれば、樹脂パターン３３Ｐ１を形成する際に生じるバリ３３ｂ２の高さを低減させることが可能となる。
【００９８】
さらに、本実施形態に係る樹脂パターン形成方法において、濡れ性変更工程Ｓ３−２では、以下のような理由により、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性と、基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性との差が増加するように、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性を減少させることが好ましい。
【００９９】
即ち、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性と、基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性との差が小さい程、押し付け工程Ｓ３−５において、樹脂部３３のうち、モールド２１のマスターパターン２５Ｐと樹脂部３３との接触領域の外側へ押し出されたはみ出し部３３ｂ１が、基体１９の上面１９ｕとモールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓ（又は、側面２５Ｓ２）の両方に接触する傾向、言い換えると、はみ出し部３３ｂ１が基体１９の基体１９からモールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓ（又は、側面２５Ｓ２）まで至る傾向が強くなってしまう。そのため濡れ性変更工程Ｓ３−２においてモールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性と、基体１９の上面１９ｕの樹脂部３３に対する濡れ性との差を増加させることにより、樹脂パターン３３Ｐ１を形成する際に生じるバリ３３ｂ２の高さをより低減させることが可能となる（図１７参照）。
【０１００】
また、上述のような本実施形態に係る回折格子の形成方法によれば、上述のような本実施形態に係る樹脂パターン形成方法によって、樹脂パターン３３Ｐ１を形成しているため、樹脂パターン３３Ｐ１を形成する際に生じるバリ３３ｂ２の高さを低減させることが可能となる。その結果、回折格子１１Ｐ形成時におけるバリ３３ｂ２の存在に起因する不具合を低減させることができる。
【０１０１】
さらに、第１実施形態に係る回折格子の形成方法と同様の理由により、基体本体部１３の上面１３ｕの平坦性が悪く、その平坦性の悪さに起因して樹脂部３３の樹脂パターン３３Ｐ１の厚さにばらつきがあっても（図８（Ａ）参照）、このばらつきが基体本体部１３に形成される回折格子１１Ｐの形状に与える影響は低減される。その上、基体エッチング工程Ｓ１５において基体本体部１３に形成される回折格子１１Ｐの凹部（スペース部１１Ｖ）の深さは、絶縁層１５をマスクとして用いた基体本体部１３のエッチング時間によって正確に制御可能である（図１１（Ａ）参照）。
【０１０２】
なお、本実施形態においては、濡れ性変更工程Ｓ３−２において、上述のようにモールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性を減少させる処理に加えて、第１実施形態の濡れ性変更工程Ｓ３−２における場合と同様の工程、即ち、基体１９の上面１９ｕの、樹脂部３３に対する濡れ性を増加させる処理をさらに行ってもよい。これにより、樹脂パターン３３Ｐ１を形成する際に生じるバリ３３ｂ２の高さをさらに低減させることが可能となる。
【０１０３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係るナノインプリント法による樹脂パターン形成方法及び回折格子の形成方法を利用した分布帰還型半導体レーザの製造方法について説明する。
【０１０４】
図１６は、本実施形態の回折格子の形成方法を示すフローチャートである。
【０１０５】
図１６に示すように、本実施形態の回折格子の形成方法は、シリコン含有樹脂層で覆う工程Ｓ５、樹脂パターン露出工程Ｓ７、反転凹凸パターン形成工程Ｓ９、絶縁層凹凸パターン形成工程Ｓ１１、及び、除去工程Ｓ１３を含まない点において、第１実施形態の回折格子の形成方法と異なる（図１参照）。本実施形態の樹脂パターン形成方法は、第１実施形態の樹脂パターン形成方法と同様である（図２参照）。
【０１０６】
（基体形成工程）
本実施形態の基体形成工程Ｓ１においては、第１実施形態の基体形成工程Ｓ１における場合と同様に、基体本体部１３を形成するが、基体本体部１３上に絶縁層１５及び密着層１７は形成しない（図４及び図１７（Ａ）参照）。そのため、本実施形態においては、基体本体部１３は、基体１９にも対応する。なお、半導体層１１と樹脂部３３との密着性を向上させるために、密着層１７を半導体層１１と樹脂部３３との間に形成してもよい。
【０１０７】
（樹脂パターン形成工程）
図１７（Ａ）は、本実施形態の樹脂パターン形成工程を説明するための基体本体部等の断面を示す図である。本実施形態の樹脂パターン形成工程Ｓ３は、基体１９が基体本体部１３に変更されている点以外は、第１実施形態における樹脂パターン形成工程Ｓ３と同様である。本実施形態においては、図１７（Ａ）に示すように、基体本体部１３の半導体層１１上に樹脂パターン３３Ｐ１を有する樹脂部３３が形成される。
【０１０８】
（基体エッチング工程）
図１７（Ｂ）は、本実施形態の基体エッチング工程を示すための基体本体部の一部の断面を示す図である。図１７（Ｂ）に示すように、本実施形態の基体エッチング工程Ｓ１５においては、樹脂部３３及び半導体層１１をエッチングすることにより、樹脂パターン３３Ｐ１に対応した形状を半導体層１１に形成する。これは、例えば、Ｏ２（酸素）ガスによる反応性イオンプラズマエッチング法によって樹脂パターン３３Ｐ１のスペース部３３Ｖ１に対応する領域において半導体層１１が露出するまで樹脂部３３をエッチングし、その後、ＣＨ４（メタン）とＨ２（水素）の混合ガスによる反応性イオンエッチング法によって半導体層１１をエッチングすることにより達成される。これにより、半導体層１１に回折格子１１Ｐを形成する。
【０１０９】
回折格子１１Ｐは、樹脂パターン３３Ｐ１に対応した凹凸形状となるが、樹脂部３３と半導体層１１のエッチングレートの差に起因して、回折格子１１Ｐの凹凸形状のＺ軸方向の長さは、樹脂パターン３３Ｐ１の凹凸形状のＺ軸方向の長さと異なる場合がある。
【０１１０】
上述のような本実施形態に係る樹脂パターン形成方法によれば、第１実施形態係る樹脂パターン形成方法における場合と同様の理由により、樹脂パターン３３Ｐ１を形成する際に生じるバリ３３ｂ２の高さを低減させることが可能となる（図１７（Ａ）参照）。その結果、パターン形成時におけるバリの存在に起因する不具合を低減させることができる。
【０１１１】
また、上述のような本実施形態に係る回折格子の形成方法によれば、上述のような本実施形態に係る樹脂パターン形成方法によって、樹脂パターン３３Ｐ１を形成しているため、樹脂パターン３３Ｐ１を形成する際に生じるバリ３３ｂ２の高さを低減させることが可能となる。その結果、回折格子１１Ｐ形成時におけるバリ３３ｂ２の存在に起因する不具合を低減させることができる。
【０１１２】
さらに、第１実施形態に係る回折格子の形成方法と同様の理由により、基体本体部１３の上面１３ｕの平坦性が悪く、その平坦性の悪さに起因して樹脂部３３の樹脂パターン３３Ｐ１の厚さにばらつきがあっても（図８（Ａ）参照）、このばらつきが基体本体部１３に形成される回折格子１１Ｐの形状に与える影響は低減される。その上、基体エッチング工程Ｓ１５において基体本体部１３に形成される回折格子１１Ｐの凹部（スペース部１１Ｖ）の深さは、絶縁層１５をマスクとして用いた基体本体部１３のエッチング時間によって正確に制御可能である（図１１（Ａ）参照）。
【０１１３】
さらに、上述のような本実施形態に係る回折格子の形成方法によれば、第１実施形態に係る回折格子の形成方法よりも必要な工程数が少ないため、パターン形成に必要な一連の工程を簡略化することができる。
【０１１４】
なお、本実施形態の樹脂パターン形成方法においては、濡れ性変更工程Ｓ３−２において、基体１９の上面１９ｕの、樹脂部３３に対する濡れ性を増加させる処理に加えて、又は、この処理に代えて、第２実施形態の濡れ性変更工程Ｓ３−２における場合と同様の工程、即ち、モールド２１の盛り上げ部２５の側面２５Ｓの樹脂部３３に対する濡れ性を減少させる処理を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１９・・・基体、１３・・・基体本体部、１９ｕ・・・上面、２１・・・モールド、２５・・・盛り上げ部、２５Ｐ・・・マスターパターン、３３・・・樹脂部、３３Ｐ１・・・樹脂パターン、Ｓ１・・・基体形成工程、Ｓ３・・・樹脂パターン形成工程、Ｓ３−１・・・モールド準備工程、Ｓ３−２・・・濡れ性変更工程、Ｓ３−３・・・樹脂部形成工程、Ｓ３−３−１・・・濡れ性増加工程、Ｓ３−５・・・押し付け工程、Ｓ３−７・・・硬化工程、Ｓ３−９・・・離間工程、Ｓ３−１１・・・判定工程、Ｓ５・・・シリコン含有樹脂層で覆う工程、Ｓ７・・・樹脂パターン露出工程、Ｓ９・・・反転凹凸パターン形成工程、Ｓ１１・・・絶縁層凹凸パターン形成工程、Ｓ１３・・・除去工程、Ｓ１５・・・基体エッチング工程。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005549245.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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