(57)【要約】【課題】  光学素子に適した結晶薄膜を歩留まり良く積層することが可能なドナー基板および微小構造体の製造方法、およびドナー基板を提供する。【解決手段】  離型層２を有する第一の基板１と、複数の薄膜パターン７を有する第二の基板４を準備し、第一の基板１の離型層２上に、第二の基板４上の複数の薄膜パターン７を転写してドナー基板９を作製し、ドナー基板９の複数の薄膜パターン９を順次ターゲット基板に積層して微小構造体を作製する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
離型層が形成された第一の基板と、薄膜が形成された第二の基板とを準備する第１の工程と、
前記第二の基板上の前記薄膜をパターニングして薄膜パターンを作製する第２の工程と、
前記第二の基板上の前記薄膜パターンを前記第一の基板の前記離型層上に転写してドナー基板を作製する第３の工程とを含むことを特徴とするドナー基板の製造方法。
【請求項２】
離型層が形成された第一の基板と、薄膜が形成された第二の基板とを準備する第１の工程と、
前記第二の基板上の前記薄膜を前記第一の基板の前記離型層上に転写する第２の工程と、
前記離型層上に転写された前記薄膜をパターニングして薄膜パターンを有するドナー基板を作製する第３の工程とを含むことを特徴とするドナー基板の製造方法。
【請求項３】
前記薄膜パターンは、光学素子に適した材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のドナー基板の製造方法。
【請求項４】
前記薄膜パターンは、前記第二の基板上にエピタキシャル成長された結晶薄膜をパターニングすることにより得られたことを特徴とする請求項１又は２に記載のドナー基板の製造方法。
【請求項５】
前記薄膜パターンは、ＩｎＰ系からなることを特徴とする請求項３又は４に記載のドナー基板の製造方法。
【請求項６】
前記第３の工程は、前記第一の基板上の前記離型層と前記第二の基板上の前記薄膜パターンとを接合させた後、前記第二の基板を除去することにより、前記第一の基板の前記離型層上に前記薄膜パターンを有する前記ドナー基板を作製することを特徴とする請求項１に記載のドナー基板の製造方法。
【請求項７】
前記第２の工程は、前記第一の基板上の前記離型層と前記第二の基板上の前記薄膜とを接合させた後、前記第二の基板を除去することにより、前記第一の基板の前記離型層上に前記薄膜を形成することを特徴とする請求項２に記載のドナー基板の製造方法。
【請求項８】
前記第３の工程は、第二の基板を物理研磨などの物理的方法を用いて除去することにより、前記第一の基板の前記離型層上に前記薄膜パターンを有する前記ドナー基板を作製することを特徴とする請求項１に記載のドナー基板の製造方法。
【請求項９】
前記第２の工程は、第二の基板を物理研磨などの物理的方法を用いて除去することにより、前記第一の基板の前記離型層上に前記薄膜を転写することを特徴とする請求項２に記載のドナー基板の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の工程は、前記第二の基板と前記薄膜との間に犠牲層を形成する工程を含み、
前記第３の工程は、前記犠牲層をエッチングにより除去して前記第二の基板を除去することにより、前記第一の基板の前記離型層上に前記薄膜パターンを有する前記ドナー基板を作製することを特徴とする請求項１に記載のドナー基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の工程は、前記第二の基板と前記薄膜との間に犠牲層を形成する工程を含み、
前記第２の工程は、前記犠牲層をエッチングにより除去して前記第二の基板を除去することにより、前記第一の基板の前記離型層上に前記薄膜を形成することを特徴とする請求項２に記載のドナー基板の製造方法。
【請求項１２】
前記犠牲層は、前記第二の基板上にエピタキシャル成長された結晶薄膜からなることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のドナー基板の製造方法。
【請求項１３】
前記第二の基板は、ＩｎＰ系からなり、
前記犠牲層は、ＧａＩｎＡｓＰ系からなり、
前記薄膜又は薄膜パターンは、ＩｎＰ系からなることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のドナー基板の製造方法。
【請求項１４】
離型層が形成された第一の基板と、薄膜が形成された第二の基板とを準備する第１の工程と、
前記第二の基板上の前記薄膜をパターニングして複数の薄膜パターンを作製する第２の工程と、
前記第二の基板上の前記複数の薄膜パターンを前記第一の基板の前記離型層上に転写してドナー基板を作製する第３の工程と、
前記ドナー基板上の前記複数の薄膜パターンをターゲット基板に順次積層して微小構造体を作製する第４の工程とを含むことを特徴とする微小構造体の製造方法。
【請求項１５】
離型層が形成された第一の基板と、薄膜が形成された第二の基板とを準備する第１の工程と、
前記第二の基板上の前記薄膜を前記第一の基板の前記離型層上に転写する第２の工程と、
前記離型層上に転写された前記薄膜をパターニングして複数の薄膜パターンを有するドナー基板を作製する第３の工程と、
前記ドナー基板上の前記複数の薄膜パターンをターゲット基板に順次積層して微小構造体を作製する第４の工程とを含むことを特徴とする微小構造体の製造方法。
【請求項１６】
前記第４の工程は、前記ドナー基板上の前記薄膜パターンと前記ターゲット基板との接合・分離を繰り返すことにより、前記ドナー基板上の前記複数の薄膜パターンをターゲット基板に順次積層することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の微小構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記複数の薄膜パターンは、常温接合によって接合されたことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の微小構造体の製造方法。
【請求項１８】
第一の基板と、
前記第一の基板上に形成された離型層と、
前記離型層上に形成され、光学素子に適した材料からなる薄膜パターンとを備えたことを特徴とするドナー基板。
【請求項１９】
前記光学素子に適した材料は、ＩｎＰ系であることを特徴とする請求項１８に記載のドナー基板。
【請求項２０】
前記光学素子に適した材料は、エピタキシャル成長によって形成された結晶薄膜であることを特徴とする請求項１８に記載のドナー基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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適したドナー基板および微小構造体の製造方法、およびドナー基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、部品製造において、積層造形方法が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いる。この積層造形法で作製された３次元物体は、種々の装置の部品のモデル（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ている。この積層造形方法は、サイズが数ｃｍ以上の比較的大きな部品に適用されることが多かったが、近年においては、精密に加工して形成される微小構造体、例えば、微小ギアや精密光学部品にも利用されている。
【０００３】
この積層造形方法による従来の微小構造体の製造方法の一つとして、ドナー基板上に薄膜からなる複数の断面パターンを形成し、断面パターンを順次積層して微小構造体を作製する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、この積層造形方法による従来の微小構造体の製造方法の一つとして、ドナー基板上に形成された、連結部材および枠状部材を介して空中保持された３次元構造体の断面パターンに応じた複数の断面形状部材を、ターゲット基板上に順次接合転写して積層し、微小構造体を作製する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３１６１３６２号公報
【特許文献２】特開２００４−３４７７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の従来の微小構造体の製造方法によると、離型層の上に薄膜を直接パターニングするが、ＩｎＰ薄膜などの光学素子に適した結晶薄膜は離型層の上に直接成長させることは困難である。そのため、このような薄膜を有するドナー基板を形成できず、薄膜の積層による微小構造体の製造ができないという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載の従来の微小構造体の製造方法によると、断面パターン（薄膜）が空中保持されているために自重により撓みが生じ、そのために積層の際に断面パターンが面接触しにくくなり、歩留まりが低下するという問題がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、光学素子に適した結晶薄膜を歩留まり良く積層することが可能なドナー基板および微小構造体の製造方法、およびドナー基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、上記目的を達成するため、離型層が形成された第一の基板と、薄膜が形成された第二の基板とを準備する第１の工程と、前記第二の基板上の前記薄膜をパターニングして薄膜パターンを作製する第２の工程と、前記第二の基板上の前記薄膜パターンを前記第一の基板の前記離型層上に転写してドナー基板を作製する第３の工程とを含むことを特徴とするドナー基板の製造方法を提供する。
【０００９】
本発明の第２の態様は、上記目標を達成するため、離型層が形成された第一の基板と、薄膜が形成された第二の基板とを準備する第１の工程と、前記第二の基板上の前記薄膜を前記第一の基板の前記離型層上に転写する第２の工程と、前記離型層上に転写された前記薄膜をパターニングして薄膜パターンを有するドナー基板を作製する第３の工程とを含むことを特徴とするドナー基板の製造方法を提供する。
【００１０】
上記本発明の第１の態様に係るドナー基板の製造方法によれば、薄膜パターンを離型層が形成された第一の基板とは別の第二の基板に形成し、その薄膜パターンを第一の基板の離型層上に転写することにより、離型層上に直接形成することが難しい材料からなる薄膜パターンを形成することができる。
【００１１】
上記本発明の第２の態様に係るドナー基板の製造方法によれば、離型層が形成された第一の基板とは別の第二の基板に薄膜を形成し、この薄膜を第一の基板の離型層上に転写した後にパターニングすることにより、離型層上に直接形成することが難しい材料からなる薄膜パターンを形成することができる。
【００１２】
離型層は、第三の基板（ターゲット基板）に転写する際、薄膜パターンが離型層から剥離し易いように離型層と薄膜パターンとの接着強度が調整されたものである。離型層は、例えば、ポリイミド、フッ化ポリイミド、酸化シリコン等の公知の材料を用いることができるが、第一の基板の熱酸化処理を行って形成される熱酸化膜を用いてもよい。
【００１３】
離型層の第一の基板上への形成は、スパッタ法、分子線ビームエピタキシャル法、化学気相堆積法、真空蒸着法、スピン塗布法等の一般的な薄膜形成方法を用いることができる。
【００１４】
離型層上に直接形成することが難しい材料は、例えば、光学素子に適した材料である。このような材料からなる薄膜パターンは、例えば、第二の基板上にエピタキシャル成長されたＩｎＰ系等の結晶薄膜をパターニングすることにより得ることができる。パターニングとしては、例えば、リソグラフィー法、集束イオンビーム（ＦＩＢ）法、電子ビーム直接描画法等を用いることができるが、高い平面形状精度が得られ、量産性が高い点で、リソグラフィー法が好ましい。
【００１５】
上記本発明の第１の態様に係る第３の工程は、第一の基板上の離型層と第二の基板上の薄膜パターンとを接合させた後、第二の基板を物理研磨などの物理的方法を用いて除去することにより、第一の基板の離型層上に薄膜パターンを有するドナー基板を作製する構成としてもよい。
【００１６】
上記本発明の第２の態様に係る第２の工程は、第一の基板上の離型層と第二の基板上の薄膜とを接合させた後、第二の基板を物理研磨などの物理的方法を用いて除去することにより、第一の基板の離型層上に薄膜を転写する構成としてもよい。
【００１７】
上記本発明の第１の態様に係る第１の工程は、第二の基板と薄膜との間に犠牲層を形成する工程を含み、上記第３の工程は、犠牲層をエッチングにより除去して第二の基板を除去することにより、第一の基板の離型層上に薄膜パターンを有するドナー基板を作製してもよい。
【００１８】
上記本発明の第２の態様に係る第１の工程は、第二の基板と薄膜との間に犠牲層を形成する工程を含み、上記第２の工程は、犠牲層をエッチングにより除去して第二の基板を除去することにより、第一の基板の離型層上に薄膜を転写してもよい。
【００１９】
犠牲層のエッチングには、エッチング液を用いるウェット式や、プラズマエッチング等のドライ式を用いることができるが、ウェット式は横方向に腐食が進行するため、薄膜パターンが接触している離型層を除去し易い点で好ましい。
【００２０】
犠牲層は、第二の基板上にエピタキシャル成長された結晶薄膜からなるものでもよい。
【００２１】
第二の基板は、ＩｎＰ系からなり、犠牲層は、ＧａＩｎＡｓＰ系からなり、薄膜パターンは、ＩｎＰ系からなるものでもよい。犠牲層のＧａＩｎＡｓＰ系はＩｎＰ系と格子定数が整合するため、結晶性の高い薄膜パターンを得ることができる。
【００２２】
本発明の第３の態様は、上記目的を達成するため、離型層が形成された第一の基板と、複数の薄膜が形成された第二の基板とを準備する第１の工程と、前記第二の基板上の前記薄膜をパターニングして薄膜パターンを作製する第２の工程と、前記第二の基板上の前記複数の薄膜パターンを前記第一の基板の前記離型層上に転写してドナー基板を作製する第３の工程と、前記ドナー基板上の前記複数の薄膜パターンをターゲット基板に順次積層して微小構造体を作製する第４の工程とを含むことを特徴とする微小構造体の製造方法を提供する。
【００２３】
本発明の第４の態様は、上記目標を達成するため、離型層が形成された第一の基板と、薄膜が形成された第二の基板とを準備する第１の工程と、前記第二の基板上の前記薄膜を前記第一の基板の前記離型層上に転写する第２の工程と、前記離型層上に転写された前記薄膜をパターニングして複数の薄膜パターンを有するドナー基板を作製する第３の工程と、前記ドナー基板上の前記複数の薄膜パターンをターゲット基板に順次積層して微小構造体を作製する第４の工程とを含むことを特徴とする微小構造体の製造方法を提供する。
【００２４】
上記本発明の第３及び第４の態様に係る微小構造体の製造方法によれば、ドナー基板上の複数の薄膜パターンをターゲット基板に順次積層することにより、離型層上に直接形成することが難しい材料からなる微小構造体を作製することができる。
【００２５】
上記本発明の第３及び第４の態様に係る第４の工程は、ドナー基板上の薄膜パターンとターゲット基板との接合・分離を繰り返すことにより、ドナー基板上の複数の薄膜パターンをターゲット基板に順次積層することができる。
【００２６】
複数の薄膜パターンは、常温接合によって接合されるのが好ましい。「常温接合」とは、室温で原子同士を直接接合することをいう。常温接合によれば、常温接合される薄膜パターンの形状や厚みの変化が少なく、高精度な微小構造体が得られる。薄膜パターンを接合する前に、その表面に中性原子ビーム、イオンビーム等を照射して表面を清浄化するのが好ましい。清浄化により表面が活性化して強固な接合が得られる。
【００２７】
本発明の第５の態様は、上記目的を達成するため、第一の基板と、前記第一の基板上に形成された離型層と、前記離型層上に形成され、光学素子に適した材料からなる薄膜パターンとを備えたことを特徴とするドナー基板を提供する。
【００２８】
上記第５の態様に係るドナー基板によれば、光学素子に適した材料からなる薄膜パターンを第一の基板から剥離し、薄膜パターンを積層することにより、光学素子に適した材料からなる微小構造体を得ることができる。
【００２９】
光学素子に適した材料として、エピタキシャル成長によって形成されたＩｎＰ系の材料を用いることができる。これにより、光損失の少ない光特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、光学素子に適した薄膜を歩留まり良く積層することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
〔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ドナー基板の作製工程と薄膜パターンの積層工程とに分けて説明する。
【００３２】
（ドナー基板の作製）
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第１の実施の形態に係るドナー基板の各製造工程における断面図である。
【００３３】
まず、図１（ａ）に示すように、第一の基板１の上に離型層２として、例えば、ポリイミドをスピン塗布し、第一の積層体３を作製する。ここで、ポリイミドはベーキングしない。
【００３４】
次に、図１（ｂ）に示すように、ＩｎＰからなる第二の基板４の上にＧａＩｎＡｓＰからなる犠牲層５、および光学素子に適した材料として、例えば、ＩｎＰからなる薄膜６をＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）法等のエピタキシャル成長法により順次形成する。この薄膜６は、ポリイミド等の樹脂の上には形成することが困難であるために、第一の基板１の離型層２上に直接形成することができないが、ＧａＩｎＡｓＰからなる犠牲層５の上には結晶性の良い膜として形成することが可能なものである。
【００３５】
次に、図１（ｃ）に示すように、薄膜６を所望の形状にパターニングして薄膜パターン７を形成し、第二の積層体８を作製する。パターニングは、リソグラフィー法を用いて実施されることが好ましい。
【００３６】
続いて、図１（ｄ）に示すように、第一の基板１の離型層２上に第二の基板４上の薄膜パターン７を転写する。すなわち、離型層２と薄膜パターン７が接するように第一の積層体３と第二の積層体８を重ね合わせ、３００℃、１時間の条件でベーキングを施してポリイミドをキュアする。これにより、第一の積層体３と第二の積層体８が接合される。
【００３７】
第一の積層体３と第二の積層体８が接合された後、フッ酸と硝酸の混合液を用いたウェットエッチングにより犠牲層５を選択的に除去し、第二の基板４を取り除くことにより、図１（ｅ）に示すように、薄膜パターン７の第一の基板１の離型層２上への転写が完了する。これにより、光学素子に適した薄膜パターン７を有するドナー基板９が得られる。
【００３８】
なお、犠牲層５および第二の基板４の除去は、エッチングの代わりに物理研磨などの物理的方法により実施してもよい。
【００３９】
図２は、第１の実施の形態に係るドナー基板９の平面図を示す。図３（ａ）〜（ｄ）は、図２の一部を拡大した平面図を表している。
【００４０】
微小構造体を構成する薄膜パターン（層）７に対応して、図３に示すように、複数のセル１０を定義し、これらのセル１０を所定のピッチで第一の基板１上に２次元に展開配置する。セル１０ａ〜１０ｄ上の薄膜パターン７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを、後述するように積層することにより微小構造体が作製される。図２は、複数の微小構造体を作製するための薄膜パターン７を第一の基板１上に形成した場合を示したが、１つの微小構造体を作製するための薄膜パターン７を第一の基板１上に形成してもよい。
【００４１】
（薄膜パターンの積層）
図４は、微小構造体の製造工程を示す断面図である。ここでは、微小構造体の一例として、ウッドパイル型３次元フォトニック結晶について説明する。
【００４２】
ドナー基板９を真空槽内の図示しない下部ステージ上に配置し、ターゲット基板１１を真空層内の図示しない上部ステージ上に配置する。続いて、真空槽内を排気して高真空状態あるいは超高真空状態にする。次に、図４（ａ）に示すように、下部ステージおよび上部ステージを相対的に移動させてターゲット基板１１をドナー基板９のセル１０ａの薄膜パターン７ａ上に位置させる。続いて、ターゲット基板１１の表面および薄膜パターン７ａ表面にアルゴン原子ビームを照射して清浄化する。
【００４３】
次に、図４（ｂ）に示すように、上部ステージを下降させ、所定の荷重力（例えば、１０ｋｇｆ／ｃｍ2）でドナー基板９とターゲット基板１１とを所定の時間（例えば、５分間）押圧し、ターゲット基板１１と薄膜パターン７ａとを常温接合する。
【００４４】
次に、図４（ｃ）に示すように、上部ステージを上昇させると、薄膜パターン７ａが離型層２から剥離し、ターゲット基板１１側に転写される。これは、薄膜パターン７ａとターゲット基板１１との密着力が薄膜パターン７ａと離型層２との密着力よりも大きいからである。
【００４５】
次に、下部ステージおよび上部ステージを相対的に移動させ、ターゲット基板１１をセル１０ｂの薄膜パターン７ｂ上に位置させる。ターゲット基板１１側に転写されたセル１０ａの薄膜パターン７ａの表面（離型層２に接触していた面）および薄膜パターン７ｂの表面を前述したように清浄化する。
【００４６】
次に、図４（ｄ）に示すように、上部ステージを下降させ、薄膜パターン７ａと薄膜パターン７ｂとを接合させ、図４（ｅ）に示すように、上部ステージを上昇させると、薄膜パターン７ｂが離型層２から剥離し、ターゲット基板１１側に転写される。
【００４７】
次に、下部ステージおよび上部ステージを相対的に移動させ、ターゲット基板１１をセル１０ｃの薄膜パターン７ｃ上に位置させる。ターゲット基板１１側に転写された薄膜パターン７ｂの表面および薄膜パターン７ｃ表面を前述したように清浄化する。
【００４８】
次に、図４（ｆ）に示すように、上部ステージを下降させ、薄膜パターン７ｂと薄膜パターン７ｃとを接合させ、図４（ｇ）に示すように、上部ステージを上昇させると、薄膜パターン７ｃが離型層２から剥離し、ターゲット基板１１側に転写される。
【００４９】
続いて、さらに同様の方法によりセル１０ｄの薄膜パターン７ｄをターゲット基板１１側に転写し、以降薄膜パターン７ａ〜７ｄを順次繰り返し積層することで、ターゲット基板１１上に微小構造体のウッドパイル型３次元フォトニック結晶が完成する。その後、上部ステージからターゲット基板１１を取り外し、ターゲット基板１１を除去することにより、ウッドパイル型３次元フォトニック結晶が得られる。
【００５０】
図５は、そのウッドパイル型３次元フォトニック結晶を示す。このウッドパイル型３次元フォトニック結晶１２は、例えば、幅１μｍ、高さ１μｍ、長さ５０μｍの３本又は４本のストライプ状部材からなる複数の薄膜パターン７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄがウッドパイル（積み木）状に積層した構造を有する。
【００５１】
（第１の実施の形態の効果）
この第１の実施の形態によれば、光学素子に適した材料からなる薄膜を第二の基板４上にエピタキシャル成長させた後、その薄膜を第一の基板１上に転写してドナー基板９を作製しているので、第一の基板１上に形成することが困難な光学素子用材料からなる薄膜パターン７を有するドナー基板９を作製することができる。また、このドナー基板９を用いて、微小構造体である３次元フォトニック結晶１２を製造することができる。
【００５２】
〔第２の実施の形態〕
図６（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第２の実施の形態に係るドナー基板の各製造工程の断面図を示す。第１の実施の形態では、薄膜６を図１（ｂ）に示される段階でパターニングし、図１（ｃ）に示される第二の積層体８を作製したが、この第２の実施の形態では、図１（ｂ）に示す段階でパターニングせずに、第一の基板に転写した後にパターニングするものである。以下に、第２の実施の形態に係るドナー基板の作製について説明する。
【００５３】
まず、図６（ａ）に示すように、第一の基板１の上に離型層２を形成して第一の積層体３を作製する。次に、図６（ｂ）に示すように、ＩｎＰからなる第二の基板４の上にＧａＩｎＡｓＰからなる犠牲層５、およびＩｎＰからなる薄膜６を順次形成する。
【００５４】
次に、図６（ｃ）に示すように、第一の基板１の離型層２上に第二の基板４上の薄膜６を重ね合わせて接合する。
【００５５】
次に、図６（ｄ）に示すように、ウェットエッチングにより犠牲層５を選択的に除去し、第二の基板４を取り除くことにより、図６（ｄ）に示すように、第一の基板１の離型層２上に薄膜６が転写される。
【００５６】
次に、図６（ｅ）に示すように、薄膜６をリソグラフィー法により所望の形状にパターニングして薄膜パターン７を形成し、ドナー基板９を作製する。
【００５７】
（第２の実施の形態の効果）
この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、第一の基板１上に形成することが困難な光学素子用材料からなる薄膜パターン７を有するドナー基板９を作製することができるので、３次元フォトニック結晶等の光学部品を高い歩留まりで製造することができる。
【００５８】
〔第３の実施の形態〕
図７（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第３の実施の形態に係るドナー基板の各製造工程の断面図を示す。この第３の実施の形態は、図１に示す製造工程において、第二の基板４上の犠牲層５を省いたものである。以下に、第３の実施の形態に係るドナー基板の作製について説明する。
【００５９】
まず、図７（ａ）に示すように、第一の基板１の上に離型層２を形成して第一の積層体３を作製する。
【００６０】
次に、図７（ｂ）に示すように、ＩｎＰからなる第二の基板４の上にＩｎＰからなる薄膜６をＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）法等のエピタキシャル成長法により形成する。
【００６１】
次に、図７（ｃ）に示すように、薄膜６をリソグラフィー法を用いて所望の形状にパターニングして薄膜パターン７を形成し、第二の積層体８を作製する。
【００６２】
続いて、図７（ｄ）に示すように、第一の基板１の離型層２上に第二の基板４上の薄膜パターン７を転写する。すなわち、離型層２と薄膜パターン７が接するように第一の積層体３と第二の積層体８を重ね合わせて第一の積層体３と第二の積層体８を接合する。
【００６３】
第一の積層体３と第二の積層体８が接合された後、第二の基板４を物理研磨などの物理的方法により除去することにより、図７（ｅ）に示すように、薄膜パターン７の第一の基板１の離型層２上への転写が完了する。これにより、光学素子に適した薄膜パターン７を有するドナー基板９が得られる。
【００６４】
（第３の実施の形態の効果）
この第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態に係るドナー基板の製造工程から犠牲層５を設置する工程を省くことができる。
【００６５】
〔第４の実施の形態〕
図８（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第４の実施の形態に係るドナー基板の各製造工程の断面図を示す。この第４の実施の形態は、図６に示す製造工程において、第二の基板４上の犠牲層５を省いたものである。以下に、第４の実施の形態に係るドナー基板の作製について説明する。
【００６６】
まず、図８（ａ）に示すように、第一の基板１の上に離型層２を形成して第一の積層体３を作製する。
【００６７】
次に、図８（ｂ）に示すように、ＩｎＰからなる第二の基板４の上にＩｎＰからなる薄膜６をＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）法等のエピタキシャル成長法により形成する。
【００６８】
次に、図８（ｃ）に示すように、第一の基板１の離型層２上に第二の基板４上の薄膜６を重ね合わせて接合する。
【００６９】
続いて、図８（ｄ）に示すように、第二の基板４を物理研磨などの物理的方法により除去することにより、第一の基板１の離型層２上に薄膜６が転写される。
【００７０】
次に、図６（ｅ）に示すように、薄膜６をリソグラフィー法により所望の形状にパターニングして薄膜パターン７を形成し、ドナー基板９を作製する。
【００７１】
（第４の実施の形態の効果）
この第４の実施の形態によれば、第２の実施の形態に係るドナー基板の製造工程から犠牲層５を設置する工程を省くことができる。
【００７２】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００７３】
上記各実施の形態では、ウッドパイル型３次元フォトニック結晶を例に説明したが、別の構造を有するフォトニック結晶、あるいはフォトニック結晶以外の導波路等の光学素子や他の微小構造体の製造にも適用が可能である。
【００７４】
また、上記各実施の形態では、光学素子に適した材料として、ＩｎＰ系を例に挙げたが、本発明は、これに限定されず、ＧａＡｓ等の半導体材料や他の光学用材料にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第１の実施の形態に係るドナー基板の各製造工程における断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るドナー基板の平面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係るドナー基板の各セルの平面図である。
【図４Ａ】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第１の実施の形態に係るウッドパイル型３次元フォトニック結晶の各製造工程における断面図である。
【図４Ｂ】（ｆ）〜（ｇ）は、本発明の第１の実施の形態に係るウッドパイル型３次元フォトニック結晶の各製造工程における断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るウッドパイル型３次元フォトニック結晶の斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第２の実施の形態に係るドナー基板の各製造工程における断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第３の実施の形態に係るドナー基板の各製造工程における断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第４の実施の形態に係るドナー基板の各製造工程における断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１      第一の基板
２      離型層
３      第一の積層体
４      第二の基板
５      犠牲層
６      薄膜
７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ      薄膜パターン
８      第二の積層体
９      ドナー基板
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ      セル
１１      ターゲット基板
１２    ３次元フォトニック結晶
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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