(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に拡張した幅を有する拡張部が、前記第１の方向と異なる第２の方向に複数配置されたスキャロップの形状を有し、
第１の拡張部と前記第１の拡張部に隣接する第２の拡張部との第１の距離と、前記第２の拡張部と前記第２の拡張部に隣接する第３の拡張部との第２の距離と、前記第３の拡張部と前記第３の拡張部に隣接する第４の拡張部との第３の距離を有し、
前記第１の距離、前記第２の距離、前記第３の距離の順に距離が短いことを特徴とする認証用微細構造体。
【請求項２】
前記第１の拡張部の幅、前記第２の拡張部の幅、前記第３の拡張部の幅の順に幅が狭いことを特徴とする請求項１に記載の認証用微細構造体。
【請求項３】
基板を準備し、
前記基板の第１の面に第１の膜を形成し、
前記基板の第１の面とは反対側に位置する第２の面に、所定形状のパターンを有する第２の膜を形成し、
前記第２の膜を介して前記基板を厚み方向にエッチングして、前記基板に凹部を形成し、
前記凹部の側面に第３の膜を形成し、
前記基板を厚み方向にエッチングして、前記凹部を前記基板の厚み方向に拡張し、
前記凹部が前記第１の面まで拡張された後に、前記第１の膜を除去し、
第１の拡張部と前記第１の拡張部に隣接する第２の拡張部との第１の距離と、前記第２の拡張部と前記第２の拡張部に隣接する第３の拡張部との第２の距離と、前記第３の拡張部と前記第３の拡張部に隣接する第４の拡張部との第３の距離を有し、前記第１の距離、前記第２の距離、前記第３の距離の順に距離が短いスキャロップの形状を形成することを特徴とする認証用微細構造体の製造方法。
【請求項４】
前記エッチングと前記第３の膜を形成とを繰り返して、
前記凹部の側面に、前記凹部の中心方向に対して凸部を形成することを特徴とする請求項３に記載の認証用微細構造体の製造方法。
【請求項５】
少なくとも一つの面に波状のスキャロップの形状を有する３次元構造を有し、前記波状のスキャロップの形状を有する３次元構造が示す波の周期が不均一であることを特徴とする認証用微細構造体。
【請求項６】
基体と、
前記基体上に設けられ、第１の方向に拡張した幅を有する拡張部が、前記第１の方向と異なる第２の方向に複数配置されたスキャロップの形状を有し、第１の拡張部と前記第１の拡張部に隣接する第２の拡張部との第１の距離と、前記第２の拡張部と前記第２の拡張部に隣接する第３の拡張部との第２の距離と、前記第３の拡張部と前記第３の拡張部に隣接する第４の拡張部との第３の距離を有し、前記第１の距離、前記第２の距離、前記第３の距離の順に距離が短い認証用微細構造体と、を有することを特徴とする物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認証用微細構造体およびその製造方法に関する。特に、インクや塗料等に混合して印刷可能な認証用微細構造体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
古来より様々な分野で模倣品や偽造品が製造され、消費者や真正品の製造、販売者に多大な損害を与えてきた。模倣品や偽造品を製造する技術水準が年々高くなり、それに対抗するように、偽造防止技術や真正品を認証するための方法も高度なものとなっている。例えば、紙幣をはじめとする印刷物の場合、複雑な印刷パターンやインクの配合のみならず、特定の波長の光により励起されて蛍光を発する特殊なインクを用いた印刷技術も利用されている。さらに、ホログラムを用いた偽造防止も広く行われ、複屈折パターンを用いてセキュリティを向上させる方法も提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、表面に任意の模様を有する微小なフレークをインクと混合して印刷する技術が特許文献２に開示されている。このような表面に任意の模様を有する微小なフレークはタガント（taggant）と呼ばれ、肉眼では観察されない大きさであるため、偽造しにくい利点がある。同様に、特許文献３には、セグメント化された粒子を用いたナノバーコードによる識別方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２０３６３６号公報
【特許文献２】特開２００８−２３０２２８号公報
【特許文献３】特表２００３−５２９１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２や３に開示された方法は微小な構造体を用いるため、その微小な構造体までを偽造するのは困難である。しかし、このような微小な構造体であっても一定の構造を有するため、究極的には偽造することが可能である。また、これらの微小な構造体は製造工程が複雑であり、特許文献３のナノバーコードは、バーコード状の構造を形成するために複数種類の材料を組合せる必要がある。このように、従来の方法では、究極的には偽造することが可能であり、セキュリティを向上させるためには、複雑な製造工程を要するため、その製造コストが高かった。
【０００６】
本発明は、これらの問題を解決するものであって、製造コストを抑制し、偽造することができない認証用微細構造体およびその製造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】
【０００７】
本発明の一実施形態によると、第１の方向に拡張した幅を有する拡張部が、前記第１の方向と異なる第２の方向に複数配置され、第１の拡張部と前記第１の拡張部に隣接する第２の拡張部との第１の距離と、前記第２の拡張部と前記第２の拡張部に隣接する第３の拡張部との第２の距離とが異なる認証用微細構造体が提供される。
【０００８】
本発明の一実施形態に係る認証用微細構造体は、複数配置された拡張部が、第１の拡張部と隣接する第２の拡張部との間の距離と、第２の拡張部と隣接する第３の拡張部との間の距離とが異なるため、その三次元形状の特徴から、他の認証用微細構造体と区別することができる。
【０００９】
前記認証用微細構造体は、前記第３の拡張部と前記第３の拡張部に隣接する第４の拡張部との第３の距離を有し、前記第１の距離、前記第２の距離、前記第３の距離の順に距離が短くてもよい。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る認証用微細構造体は、隣接する拡張部の間の３つ以上の距離を有する場合に、第１の距離、第２の距離、第３の距離の順に短くなり、その三次元形状の特徴から、他の認証用微細構造体と区別することができる。
【００１１】
また、本発明の一実施形態によると、基板を準備し、前記基板の第１の面に第１の膜を形成し、前記基板の第１の面とは反対側に位置する第２の面に、所定形状のパターンを有する第２の膜を形成し、前記第２の膜を介して前記基板を厚み方向にエッチングして、前記基板に凹部を形成し、前記凹部の側面に第３の膜を形成し、前記基板を厚み方向にエッチングして、前記凹部を前記基板の厚み方向に拡張し、前記凹部が前記第１の面まで拡張された後に、前記第１の膜を除去する認証用微細構造体の製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る認証用微細構造体の製造方法によると、基板の深堀りエッチングにより、認証用微細構造体を形成することができる。また、エッチングストッパである第１の膜を除去するだけで、基板のダイシングを行うことなく、基板から認証用微細構造体を分離することができる。また、従来のタガントのような複雑なパターンを形成するマスクを使用する必要はなく、製造コストを抑制することができる。
【００１３】
前記認証用微細構造体の製造方法において、前記エッチングと前記第３の膜を形成とを繰り返して、前記凹部の側面に、前記凹部の中心方向に対して凸部を形成してもよい。
【００１４】
本発明の一実施形態に係る認証用微細構造体の製造方法によると、エッチングと保護膜である第３の膜の形成とを繰り返して凹部の中心方向の凸部を形成するため、製造された認証用微細構造体には複数の拡張部が形成されるとともに、隣接する拡張部の間の３つ以上の距離を有する場合に、第１の距離、第２の距離、第３の距離の順に短くなり、その三次元形状の特徴から、他の認証用微細構造体と区別可能な認証用微細構造体を製造することができる。
【００１５】
また、本発明の一実施形態によると、少なくとも一つの面に波状の３次元構造を有し、前記波状の３次元構造が示す波の周期が不均一である認証用微細構造体が提供される。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る認証用微細構造体は、少なくとも一つの面に波状の３次元構造を有し、波状の３次元構造が示す波の周期が不均一であるため、その三次元形状の特徴から、他の認証用微細構造体と区別することができる。
【００１７】
また、本発明の一実施形態によると、基体と、前記基体上に設けられ、第１の方向に拡張した幅を有する拡張部が、前記第１の方向と異なる第２の方向に複数配置され、第１の拡張部と前記第１の拡張部に隣接する第２の拡張部との第１の距離と、前記第２の拡張部と前記第２の拡張部に隣接する第３の拡張部との第２の距離とが異なる認証用微細構造体と、を有する物品が提供される。
【００１８】
本発明の一実施形態に係る物品は、第１の方向に拡張した幅を有する拡張部が、前記第１の方向と異なる第２の方向に複数配置され、第１の拡張部と前記第１の拡張部に隣接する第２の拡張部との第１の距離と、前記第２の拡張部と前記第２の拡張部に隣接する第３の拡張部との第２の距離とが異なる認証用微細構造体と、インクまたは塗料と、を一部に塗布することにより、認証用微細構造体の三次元形状の特徴から、他の物品と区別したり、真正品であることを確認したりすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、製造コストを抑制し、偽造することができない認証用微細構造体およびその製造方法を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る認証用微細構造体１００の模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る認証用微細構造体２００および３００の模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る認証用微細構造体１００の製造プロセスを示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る認証用微細構造体１００の製造プロセスを示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る認証用微細構造体１００の製造プロセスを示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る認証デバイス１０００の模式図である。
【図７】本発明の一実施例に係る基板の断面図の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明に係る認証用微細構造体およびその製造方法について説明する。但し、本発明の認証用微細構造体およびその製造方法は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態及び実施例で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２２】
上述したタガントは、表面に任意の模様を有する微小なフレークであり、模様を複雑化することにより偽造を防止している。しかし、模様を複雑化しても、一般に広く用いられるリソグラフィ技術を利用する以上は、マスクパターンを合わせ込むことで、究極的には偽造することが可能である。そこで、本発明者らは、技術的に制御可能な方法を用いる以上は、偽造することのできない認証用微細構造体を製造するのは困難であると考えた。
【００２３】
一方、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の分野において多用される深堀りエッチング（Deep RIE）では、基板に貫通孔を形成するときに、スキャロップと呼ばれる意図しない波状の構造が穴の側壁に形成される。これは、深堀りエッチングにおいては、エッチングと、保護膜形成とを繰り返すBoschプロセスを用いるためである。一般にＭＥＭＳ分野では、このスキャロップの形成を抑制して、平坦な側壁を有する貫通孔を形成する努力をしている。本発明者らは、形成されたスキャロップの形状からその製造条件を解読することが困難であり、厳密な製造条件の管理を行なってもスキャロップの形状を制御するのが困難であることから、あえてスキャロップを形成することで、制御できない構造を有する認証用微細構造体を形成する可能性について検討した。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る認証用微細構造体１００の模式図である。認証用微細構造体１００は、スキャロップを有する柱状の構造体である。認証用微細構造体１００は、第１の方向である認証用微細構造体１００の幅方向に拡張した拡張部が、第１の方向と異なる第２の方向、すなわち、認証用微細構造体１００の長さ方向に複数配置され構造を有する。図１（ａ）に拡張部１１０を示す。
【００２５】
また、図１（ｂ）に示すように、認証用微細構造体１００は、少なくとも一つの面に波状の３次元構造を有し、波状の３次元構造が示す波の周期が不均一である。認証用微細構造体１００は、第１の拡張部１１１と第１の拡張部１１１に隣接する第２の拡張部１１２との第１の距離１２１と、第２の拡張部１１２と第２の拡張部１１２に隣接する第３の拡張部１１３との第２の距離１２２とを比較すると、第１の距離１２１に対して第２の距離１２２は短くなる。また、同様に、第３の拡張部１１３と第３の拡張部１１３に隣接する第４の拡張部１１４との第３の距離１２３と、第４の拡張部１１４と第４の拡張部１１４に隣接する第５の拡張部１１５との第４の距離１２４とを見ると、順に距離が短くなっている。一端側（エッチング開始側）と他端側（エッチング停止側）における拡張部同士を比較するとその差は顕著である。これは、認証用微細構造体１００の製造工程において、Boschプロセスを用いて基板を深堀りエッチングするためである。このプロセスでは、マスクのパターンが形成された基板の表面側よりも、エッチングストッパが形成された基板の裏面側の方が、エッチングレートが低下するためである。その詳細は後述する。なお、本実施形態に係る認証用微細構造体１００は、拡張部間の距離が等しい場合を排除するものではない。
【００２６】
また、認証用微細構造体１００においては、スキャロップの振幅１３０（側壁の波の深さ、以下、ＰＶ値という）が、基板の側壁の形成する保護膜の膜厚に依存した構造となる。このため、ＰＶ値も認証用微細構造体１００を特徴付けるパラメータとなりうる。さらに、認証用微細構造体１００の拡張部１１０の幅（直径）１４０は、それぞれ異なってもよく、例えば、拡張部１１１の幅１４１、拡張部１１２の幅１４２、拡張部１１３の幅１４３、拡張部１１４の幅１４４、拡張部１１５の幅１４５の順に徐々に狭くなっていてもよい。
【００２７】
本実施形態に係る認証用微細構造体１００は、例えば、２００μｍ以上７５０μｍ以下の長さを有し、５μｍ以上１００μｍ以下の幅を有する。認証用微細構造体１００は、インクや塗料などに混合して用いる場合には、長さ、幅ともに識別可能な範囲で小さいほうが好ましい。本実施形態に係る認証用微細構造体１００は、長さに対する幅の比、幅／長さが１００以下となることが好ましい。認証用微細構造体１００は、長さを２００μｍ以下とするためには２００μｍ以下の膜厚の基板を使用することとなり、基板の反り返りから加工が困難となり、長さが７５０μｍ以上の場合には、加工時間が長くなり製造コストが上昇するとともに、インクや塗料と混合しにくく、沈殿して分離してしまう虞がある。また、認証用微細構造体１００は、幅を５μｍ以下とするのは加工が困難であり、幅が１００μｍ以上の場合には、インクや塗料と混合しにくく、沈殿して分離してしまう虞がある。
【００２８】
上述したように、深堀りエッチングにおいて、スキャロップの形状は制御するのが困難である。したがって、認証用微細構造体１００は、同一の基板に形成されたものでは、同様の三次元形状の特徴を備えるが、基板や製造ロットが異なる場合には、製造ロット毎に認証用微細構造体１００の三次元形状の特徴が異なる。したがって、本実施形態に係る認証用微細構造体１００は、製造ロット毎に異なる三次元形状の特徴を備えるため、他の認証用微細構造体と区別することができ、また、偽造することはできない。
【００２９】
本実施形態において、認証用微細構造体１００は、無機材料により形成される。認証用微細構造体１００に適用可能は無機材料としては、深堀りエッチング加工が可能な材料であれば、公知の無機材料を利用可能である。このような無機材料としては、例えば、シリコン（Si）、ガラス（SiO2）、サファイア（Al2O3）等が挙げられる。
【００３０】
認証用微細構造体１００は、無機材料で製造することにより、インクや塗料などの有機溶媒を含有する溶液に混ぜても、溶けることなく塗布することができる。また、耐熱性にも優れ、光エネルギーに対しても長期に安定である。
【００３１】
なお、図１において、認証用微細構造体１００は、円形の断面形状を有する構造体として示したが、本発明に係る認証用微細構造体１００はこれに限定されるものではなく、断面形状は、図２に示す正方形や、矩形形状でもよく、また、図示しないが三角形、多角形、星型、楕円、不定形等、如何なる形状であってもよい。なお、本実施形態に係る認証用微細構造体は、拡張部間の距離がエッチング方向に向かって順に距離が短くなるものも、等しいものもあってもよい。
【００３２】
（認証用微細構造体の製造方法）
上述した認証用微細構造体１００の製造方法について、以下に説明する。図３〜図５は、本実施形態に係る認証用微細構造体１００の製造プロセスを示す模式図である。認証用微細構造体１００を製造するための基板１を準備する。基板１は、上述した認証用微細構造体１００に利用可能な無機材料の基板である。基板１は、必要に応じて研磨やエッチング等により厚みを薄くする前処理を行なってもよい。基板１の一方の面（第１の面）に第１の膜として、エッチングストッパ層３を形成する（図３（ａ））。エッチングストッパ層３は、基板１に対するエッチングガス（エッチャント）、例えば、ＳＦ６やＣＦ４等によりエッチングされない金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）やクロム（Ｃｒ）等の公知の材料を用いることができる。また、エッチングストッパ層３の形成方法は、真空成膜や箔添付等、公知の方法を用いることができるため、詳細な説明は省略する。なお、図示を省略しているが、エッチングストッパ層３上に支持基板を配して、基板１を取り扱ってもよい。
【００３３】
基板１のエッチングストッパ層３とは反対側に位置する第２の面に、レジスト材をスピンコートや吹付けにより塗布してプリベークし、レジスト層５を形成する（図３（ｂ））。レジスト層５には、深堀りエッチングに用いる公知のレジスト材を用いることができ、基板１のエッチャントごとに任意に選択可能である。
【００３４】
レジスト層５に対して、所定形状のパターンを有するマスクを用いて露光する。露光されたレジスト層５に対して現像およびリンス処理を施し、ポストベークすることにより、基板１の第２の面にマスク７（第２の膜）を形成する（図３（ｃ））。ここで形成するマスク７は、上述したように、認証用微細構造体１００が所望の断面形状を形成可能な任意のパターンである。
【００３５】
本実施形態に係る認証用微細構造体１００のスキャロップは、以下の工程により形成される。マスク７を介して基板１を厚み方向にエッチングして、基板１に凹部１１を形成する（図４（ａ））。ここで、上述したように、深堀りエッチングに用いるエッチングガスは、基板１を構成する無機材料の種類により任意に選択可能である。基板１がシリコンである場合にはフッ素系ガスを用いることができ、例えば、ＳＦ６などを用いるとよい。このとき、基板１を厚み方向へのエッチングを促進するため、引き込み電圧を高くすることが好ましい。
【００３６】
拡張部１１０間のくびれ部の形成は、ＳＦ６などを用いて、引き込み電圧及び真空度を低くして（圧力を高くして）、基板１の面方向（横方向）ヘのエッチングを促進する（図４（ｂ））。このときのエッチングの時間を調整することにより、拡張部１１０間のくびれ部の距離を任意に変更することが可能である。
【００３７】
凹部１１が形成された基板１の凹部１１の側面及び底面に第３の膜として保護膜９を形成する（図４（ｃ））。保護膜９は、凹部１１の側面ヘのエッチングの進行を抑制するための膜であり、任意に選択可能である。保護膜９を形成するガスとしては、例えば、Ｃ４Ｆ８などを用いるとよい。このとき、凹部１１の側面に保護膜９を成膜するために、引き込み電圧及び真空度を低くする。例えば、引き込み電圧は０Ｖにする。エッチャントは基板１の厚み方向に指向性をもつため、凹部１１の側面に比べて底面の保護膜が選択的に除去されることで、基板１の厚み方向にエッチングが進行する。例えば、エッチング時間を長くすると、スキャロップの幅を大きくすることができる。
【００３８】
保護膜９を凹部１１に形成した基板１を厚み方向にエッチングして、凹部１１を基板１の厚み方向に拡張する（図５（ａ））。このとき、例えば、ＳＦ６などを用いて、基板１を厚み方向へのエッチングを促進するため、引き込み電圧を高くすることが好ましい。その後、上述のように、引き込み電圧及び真空度を低くして、基板１の面方向（横方向）ヘのエッチングを促進することにより、拡張部１１０間のくびれ部を形成する（図５（ｂ））。このときのエッチングの時間を調整することにより、拡張部１１０間のくびれ部の距離を任意に変更することが可能である。
【００３９】
さらに、基板１の凹部１１の側面に保護膜９を形成して、基板１を厚み方向にエッチングすることを繰り返し、凹部１１がエッチングストッパ層３まで凹部１１を拡張し、貫通孔を形成する。Ｄ−ＲＩＥの条件は、プロセスを通じて一定であってもよいし、より複雑なスキャロップ形状を作成する目的で加工部位ごとに変更してもよい。
【００４０】
貫通孔が形成された基板１のマスク７とエッチングストッパ層３を除去することにより、認証用微細構造体１００を製造することができる。マスク７の除去は、エッチングストッパ層３の除去前後の何れのタイミングであってもよい。認証用微細構造体１００は、ウェットの環境下で分離するとよい。ウェットエッチングにより認証用微細構造体１００を分離すると、エッチングストッパ層３と保護膜９とのエッチング比が高いため、保護膜９へのエッチングによるダメージが少ない状態でエッチングストッパ層３を除去することが可能であり、また、その後の認証用微細構造体１００の洗浄工程及び回収が容易である。
【００４１】
このように、基板１の凹部１１の側面に保護膜９を形成して、基板１を厚み方向にエッチングすることを繰り返すことにより、凹部１１の側面に、凹部１１の中心方向に対して凸部を形成して、認証用微細構造体１００の拡張部１１０を形成することができる。
【００４２】
本実施形態に係る製造プロセスにおいては、エッチャントの供給量などの要因によって、マスク７が形成された基板１の表面側よりも、エッチングストッパ３が形成された基板１の裏面側の方が、エッチングレートが低下する。このため、製造された認証用微細構造体１００においては、形成されたスキャロップの間隔がエッチングストッパ３側ほど短くなっている。一方で、同じエッチングプロセスの条件を適用しても、エッチングチャンバーの状態や、マスクや基板といった種々の条件により認証用微細構造体１００に形成されるスキャロップの形状はロット毎に異なるため、制御することはできない。また、スキャロップの形状からエッチングプロセスの条件を解読することは困難である。したがって、本実施形態に係る認証用微細構造体１００は、偽造することができない認証用微細構造体となる。
【００４３】
また、認証用微細構造体１００には、更なるエッチング加工を施してもよい。付加的なエッチングは、ウェットエッチングが好ましく、等方性エッチングまたは結晶異方性エッチングを行うことができる。付加的なエッチングは、認証用微細構造体１００の形状の微調整を行うものであって、長時間のエッチングは、認証用微細構造体１００のスキャロップの特徴を損なうため好ましくない。したがって、本実施形態において、付加的なエッチングを行う場合には、認証用微細構造体１００のスキャロップの特徴を保持できる時間の範囲で行う。付加的なエッチングに用いるエッチャントは、認証用微細構造体１００の材質に応じて、公知のものを用いることができる。
【００４４】
上述した製造方法は、基板を深堀りエッチングするだけで、偽造することができない認証用微細構造体１００を製造可能であり、複雑な表面パターン形成を必要とする従来のタガントのような認証用微細構造体よりも低コストで製造することが可能であり、認証用微細構造体１００を幅広い分野で利用することを可能とする。また、本実施形態に係る認証用微細構造体１００の製造方法においては、エッチングとデポジションの時間比、エッチャントの組成、ガス流量等の製造プロセスパラメータを変更することにより、無数の組合せで実施可能であり、従って、無数の形状の特徴を有する認証用微細構造体１００を製造することができる。
【００４５】
（認証用微細構造体を用いた認証方法）
以下に、上述した認証用微細構造体１００を用いた認証方法について説明する。図５は、本実施形態に係る認証デバイス１０００の模式図である。認証デバイス１０００は、認証用微細構造体１００をインクや塗料などの印刷用溶液１００１と混合して印刷したデバイスである。すなわち、認証デバイス１０００は、認証用微細構造体１００と、インクまたは塗料と、を一部に塗布した物品である。
【００４６】
認証デバイス１０００を適用可能な物品としては、例えば、カード、有価証券、紙幣、認証用部材等がある。カードとしては、クレジットカード、キャッシュカード、ＩＤカード等、認証を必要とするカードに適用できる。また、認証デバイス１０００は、有価証券、紙幣、コンサートや試合観戦のチケット等の認証を必要とする紙媒体に適用できる。認証デバイス１０００は、バックや装飾品等の高級ブランドの物品に塗布または印刷することにより、認証用部材として利用することができる。
【００４７】
図５に示したように、認証デバイス１０００においては、認証用微細構造体１００は任意の向きで配置される。認証デバイス１０００中で、認証用微細構造体１００は認証デバイス１０００の奥行き方向にも任意の向きで配置される。したがって、本実施形態に係る認証デバイス１０００を用いて認証を行うためには、特異点を用いて認証用微細構造体１００を画像認識させることが好ましい。
【００４８】
本実施形態に係る認証方法は、製造された認証用微細構造体１００について、事前に様々の向きでの配置パターンをデータベース化する。認証デバイス１０００中に含まれる認証用微細構造体１００のパターンと、データベースに格納されたパターンとを比較することにより、認証デバイス１０００を認証することができる。上述したように、認証用微細構造体１００は、製造ロット後に形状が異なる。したがって、認証用微細構造体１００は、ロット毎にデータベース化する。
【００４９】
本実施形態に係る認証方法においては、図１に示した拡張部１１０の間の距離の関係、ＰＶ値や拡張部１１０の幅を特異点として用いて画像認識させることができる。本実施形態に係る認証方法は、これに限定されるものではなく、認証用微細構造体１００の長さ、幅、チルト、テーパー、ノッチ等のパラメータを特異点として用いることもできる。また、複数のロットの認証用微細構造体１００を混合して認証デバイス１０００を製造してもよい。この場合には、単独ロットの場合よりもセキュリティが向上する。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態に係る認証デバイス１０００は印刷可能なものであれば、如何なる対象にも配設可能であり、製造コストを抑制し、偽造することができない認証用微細構造体を利用するため、幅広い分野での利用が可能である。
【００５１】
（実施例）
上述した認証用微細構造体１００の製造方法の実施例について、以下に説明する。実施例には、厚さ７２５μｍの６インチシリコン基板（１００）を研磨して、厚さ３００μｍの６インチシリコン基板（１００）にして用いた。エッチングストッパ層として、シリコン基板の片面にスパッタ成膜法を用いて、膜厚１μｍのアルミニウム（Ａｌ）膜を形成した。
【００５２】
エッチングストッパ層を形成した面とは反対側のシリコン基板の面に膜厚６μｍのレジスト層（クラリアントジャパン製、AZ4930）を形成した。マスクパターンには、直径８０μｍの円を１２０μｍの間隔で複数配置したパターンと、１辺が５０μｍの正方形を５０μｍの間隔で複数配置したパターンの２つのパターンを用い、マスクを形成した。
【００５３】
基板の厚み方向への第１エッチング工程には、ＳＦ６を７００ｓｃｃｍで供給し、引き込み電圧を５０Ｗ、圧力を４Ｐａとして、１ステップあたり１．５秒エッチングを行った。次に、基板の厚み方向ヘの第２エッチング工程には、ＳＦ６を７００ｓｃｃｍで供給し、引き込み電圧を３０Ｗ、圧力を５Ｐａとして、１ステップあたり２秒エッチングを行った。第２エッチング工程は、第１エッチング工程よりも圧力を高くし、引き込み電圧を低くすることにより、基板の厚み方向だけではなく、基板の横方向のエッチングが促進される。このように圧力と引き込み電圧を調整して、エッチングの異方性の度合いを制御し、くびれ（ＰＶ値）を制御することができる。保護膜の形成工程には、Ｃ４Ｆ８を５００ｓｃｃｍで供給し、引き込み電圧を０Ｗ、圧力を６Ｐａとして、１ステップあたり１．５秒デポジションを行った。これらの工程では、ガスを電離させるコイル電圧を２ｋＷとした。
【００５４】
これらの工程を１０００回繰り返したシリコン基板の断面の一部の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を図７に示す。シリコン基板の断面において、スキャロップが連続して規制されていることが観察される。このとき、拡張部間の間隔は３００ｎｍ程度であり、ＰＶ値は１００ｎｍ程度であった。
【００５５】
深堀エッチングが完了した後に、基板をＡｌエッチング溶液に、常温で１時間浸漬し、エッチングストッパ層を除去した。つづいて、純水に１０分間浸漬を１０回行い、Ａｌエッチング溶液を除去した。その後、イソプロパノール（ＩＰＡ）に３分間浸漬を１０回行い、乾燥によりイソプロパノールを除去して、認証用微細構造体１００を得た。得られた認証用微細構造体１００を所望のインクと混合して、認証が必要な製品等にコーティングすることにより、偽造防止等の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１：基板、３：エッチングストッパ層、５：レジスト層、７：マスク、９：保護膜、１１：凹部、１００：認証用微細構造体、１１０：拡張部、１１１：拡張部、１１２：拡張部、１１３：拡張部、１１４：拡張部、１１５：拡張部、１２１：第１の距離、１２２：第２の距離、１２３：第３の距離、１２４：第４の距離、１３０：スキャロップの振幅、１０００：認証デバイス、１００１：印刷用溶液
【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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