(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤモンド基体によるバイトであって、
逃げ面と掬い面とによる稜線を横切るように、前記稜線と直交する方向に延長する凹状溝が、前記稜線の延長方向に繰り返し作製され、
少なくとも前記逃げ面には、前記凹状溝を除く部位に、無機酸化膜又は無機窒化膜が設けられ、
前記凹状溝は、
深さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、
ピッチが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、
前記無機酸化膜又は無機窒化膜は厚さ１０ｎｍ以上である
バイト。
【請求項２】
前記無機酸化膜が、酸化ケイ素膜である
請求項１に記載のバイト。
【請求項３】
凸条の繰り返しによる微細周期構造を備えた金型の作成に供するバイトの製造方法において、
ダイヤモンド基体の表面に無機酸化膜又は無機窒化膜を作製する成膜工程と、
前記無機酸化膜又は無機窒化膜の表面にレジスト層を作製するレジスト層作製工程と、
電子ビームを使用して前記レジスト層をパターンニングする第１のパターンニング工程と、
パターンニングした前記レジスト層をマスクとして使用してエッチング処理して前記無機酸化膜又は無機窒化膜をパターンニングする第２のパターンニング工程と、
パターンニングした前記無機酸化膜又は無機窒化膜をマスクとして使用して、前記ダイヤモンド基体をエッチングし、前記凸条の繰り返しに対応する凹状溝の繰り返しを作製するダイヤモンド基体エッチング工程とを備え、
前記凹状溝は、
深さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、
ピッチが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、
前記無機酸化膜又は無機窒化膜は厚さ１０ｎｍ以上で少なくとも逃げ面に残される
バイトの製造方法。
【請求項４】
前記第２のパターンニング工程は、
フッ素系ガスを使用したドライエッチングにより前記無機酸化膜又は無機窒化膜をパターンニングする
請求項３に記載のバイトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばワイヤーグリッド型偏光子等の作製に供する金型等であって、微細な周期構造を備えた金型の作成に使用するバイトに適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、微細な周期構造を備えた金型の作成に供するバイトの工夫が種々に提案されている。具体的に、例えば特許文献１には、ピッチが１μｍ以下による周期構造を作製するバイトに関して、硬度に関する工夫が提案されている。また特許文献２には、ワイヤーグリッド型偏光子の作製に供する微細な周期構造を備えた金型について、この金型作成用のバイトをダイヤモンド基体の加工により作製する構成が開示されている。これらのバイトでは、凹状溝が繰り返し配置され、この凹状溝の繰り返しにより、対応する凸条の繰り返しに係る周期構造を切削加工により作製できるように構成されている。
【０００３】
しかしながらこれら従来手法の構成によるバイトでは、充分に高さの高い凸条を、高密度かつ精度良く作製できないことが判った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８８７０４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４６７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、微細な周期構造を備えた金型の作成に使用するバイトに関して、この周期構造に係る凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作製できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、ダイヤモンド基体に無機酸化膜又は無機窒化膜を作製し、反応性エッチングによりこの酸化膜、窒化膜をパターンニングし、その後、この酸化膜、窒化膜をマスクとして利用したエッチングによりダイヤモンド基体を加工する、との着想に至り、本発明を完成するに至った。
【０００７】
具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。
【０００８】
（１）  ダイヤモンド基体によるバイトであって、
逃げ面と掬い面とによる稜線を横切るように、前記稜線と直交する方向に延長する凹状溝が、前記稜線の延長方向に繰り返し作製され、
少なくとも前記逃げ面には、前記凹状溝を除く部位に、無機酸化膜又は無機窒化膜が設けられたバイト。
【０００９】
（１）において、凹状溝が作製されてなる逃げ面の凹状溝を除く部位に設けられた無機酸化膜又は無機窒化膜は、エッチングによる凹状溝の作製前からパターンニングされて存在することになり、エッチングによる凹状溝の作製時にはマスクとして機能していることになる。これにより充分な深さにより凹状溝を作製することができ、この凹状溝に対応する凸条による周期構造を備えた金型ついては、この凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作製することができる。
【００１０】
（２）  （１）において、
前記無機酸化膜が、酸化ケイ素膜であるバイト。
【００１１】
（２）によれば、より具体的構成により、微細な周期構造を備えた金型の作成に使用するバイトに関して、この周期構造に係る凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作製することができる。
【００１２】
（３）  （１）又は（２）において、
前記凹状溝は、
深さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、
ピッチが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、
前記無機酸化膜又は無機窒化膜は厚さ１０ｎｍ以上であるバイト。
【００１３】
（３）によれば、より具体的構成により、微細な周期構造を備えた金型の作成に使用するバイトに関して、この周期構造に係る凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作製できる。
【００１４】
（４）  凸条の繰り返しによる微細周期構造を備えた金型の作成に供するバイトの製造方法において、
ダイヤモンド基体の表面に無機酸化膜又は無機窒化膜を作製する成膜工程と、
前記無機酸化膜又は無機窒化膜の表面にレジスト層を作製するレジスト層作製工程と、
電子ビームを使用して前記レジスト層をパターンニングする第１のパターンニング工程と、
パターンニングした前記レジスト層をマスクとして使用してエッチング処理して前記無機酸化膜又は無機窒化膜をパターンニングする第２のパターンニング工程と、
パターンニングした前記無機酸化膜又は無機窒化膜をマスクとして使用して、前記ダイヤモンド基体をエッチングし、前記凸条の繰り返しに対応する凹状溝の繰り返しを作製するダイヤモンド基体エッチング工程とを備えるバイトの製造方法。
【００１５】
（４）によれば、パターンニングした無機酸化膜又は無機窒化膜をマスクとして使用して、ダイヤモンド基体をエッチングし、凸条の繰り返しに対応する凹状溝の繰り返しを作製することにより、深さの深い凹状溝を精度良く高密度に作製することができ、これにより微細な周期構造を備えた金型の作成に使用するバイトに関して、この周期構造に係る凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作製することができる。
【００１６】
（５）  （４）において、
前記第１のパターンニング工程は、
フッ素系ガスを使用したドライエッチングにより前記無機酸化膜又は無機窒化膜をパターンニングするバイトの製造方法。
【００１７】
（５）によれば、無機酸化膜又は無機窒化膜をパターンニングしてマスクとして使用してダイヤモンド基体に凹状溝を作製する場合等において、効率良くパターンニングすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、ワイヤーグリッド型偏光子の作製用金型等の、微細な周期構造を備えた金型の作成に使用するバイトに関して、この周期構造に係る凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るヘッドを示す図である。
【図２】図１のヘッドにおける凹状溝の説明に供する図である。
【図３】図１のヘッドによる金型作成の説明に供する図である。
【図４】図１のヘッドにおける酸化ケイ素膜の説明に供する図である。
【図５】図１のヘッドの作製工程を示すフローチャートである。
【図６】図５の作製工程の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るバイトの刃先の部分を部分的に拡大して示す図である。図１（Ａ）は、このバイト１の刃先を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、掬い面４の側より逃げ面３の部位を見て示す図であり、図１（Ｃ）は、逃げ面３の正面方向より刃先を見て示す図である。この実施形態のバイトは、この図１に示す刃先の部分を、シャンクに保持して形成される。なお刃先の保持方法は、種々の手法を広く適用することができる。
【００２１】
ここでバイト１は、切削加工に供するいわゆるダイヤモンドバイトであり、単結晶ダイヤモンドによるダイヤモンド基体２を加工して作製される。ダイヤモンド基体２は、この図１の例では、厚みの薄い略六角柱形状に外形形状が加工され、その側面の１つが逃げ面３に割り当てられ、またこの逃げ面３に隣接する六角柱形状に係る一方の端面が掬い面４に割り当てられる。ダイヤモンド基体２は、逃げ角、掬い角を適切に設定可能に、これら逃げ面３、掬い面４が傾いて作製される。なおダイヤモンド基体２の外形形状は、このような略六角柱形状に限らず、この種のバイトに適用される種々の外形形状を広く適用することができる。
【００２２】
これにより、このバイト１は、単結晶ダイヤモンドによるダイヤモンド基体２における（１１０）結晶面が掬い面に設定され、また、（１００）結晶面が逃げ面に設定される。なお、（１１０）結晶面、（１００）結晶面は、単結晶ダイヤモンドにおける各結晶面であり、（１１０）や（１００）はミラー指数であり、各結晶面を特定する数値である。
【００２３】
バイト１は、逃げ面３、掬い面４による稜線６を横切るように、この稜線６と直交する方向に延長する凹状溝５が、稜線６の延長方向に繰り返し作製される。またこの凹状溝５は、掬い面４を正面視して見て取られる長さＬ２に対して、逃げ面３を正面視して見て取られる長さＬ１が長くなるように作製される。これによりバイト１は、逃げ面３、掬い面４による稜線に係る角部を加工対象に押し付けて加工対象を切削加工して、繰り返しの凹状溝５に対応する断面矩形形状による凸条の繰り返しによる周期構造を作製できるように構成される。
【００２４】
なおこの凹状溝５は、Ａ−Ａ線により断面を取って図２（Ａ）に示すように、逃げ面３に沿って一定の深さＤにより作製して、掬い面４の側に、この深さＤによる溝の端部が露出するように作製してもよい。また図２（Ａ）との対比により図２（Ｂ）に示すように、凹状溝５は、掬い面４の側が所望の深さＤとなるようにして、逃げ面３に沿って掬い面４より遠ざかるに従って徐々に逃げ面３からの深さが浅くなって、凹状溝５の底面が逃げ面３と交差するように作製してもよく、これらの組み合わせの形状により作製してもよい。
【００２５】
この実施形態では、図３に示すように、円柱形状又は円筒形状による金属製の母材１０の周側面に、バイト１を押し付け、この母材１０を回転させながら母材１０の中心軸に沿った方向にバイト１を移動させてバイト１により母材１０を切削加工する。これによりこの実施形態では、母材１０の周側面に螺旋形状により凹状溝５の繰り返しに係る周期構造を、凹状溝５に対応する凸条により作製し、これにより微細な周期構造を金型に作製する。またこの金型を使用した賦型処理により、微細な凹状溝の繰り返しによる周期構造を賦型対象に作製し、この周期構造を利用して凹状溝に沿って線状に金属材料を配置し、これによりこの線状の金属材料を可視光域の最短波長以下のピッチにより密接して配置してワイヤーグリッド型偏光子を作製する。
【００２６】
このようにして作製されるワイヤーグリッド型偏光子の特性面からの要求により、金型においては、凹状溝５に対応する凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作成することが望まれ、このためバイト１においては、この金型の周期構造に係る凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作製できることが求められる。
【００２７】
より具体的に、バイト１においては、繰り返しピッチＰを１００ｎｍ以下により、好ましくはピッチＰを８０ｎｍ以下により、より好ましくはピッチＰを６０ｎｍ以下により凹状溝５を作製できることが望まれる。なおこれらにおいて、凹状溝５の繰り返しピッチＰの下限値は、５０ｎｍ以上である。また凹状溝５の幅Ｗは、２４ｎｍ以上６０ｎｍ以下により、好ましくは３２ｎｍ以上４８ｎｍ以下により作製できることが望まれる。また凹状溝５間の間隔Ｔは、２４ｎｍ以上６０ｎｍ以下により、好ましくは３２ｎｍ以上４８ｎｍ以下により作製できることが望まれる。また掬い面４側における深さに係る凹状溝５の深さＤは、２７ｎｍ以上１００ｎｍ以下により、好ましくは２７ｎｍ以上８０ｎｍ以下により、より好ましくは２７ｎｍ以上６０ｎｍ以下により作製できることが望まれる。なおこの掬い面４側の深さに係る凹状溝５の深さＤが、上述の作製手法により切削加工して作製される金型における凸条の高さに対応する。また凹状溝５にあっては、断面を取って見た場合の側面と底面との角部、側面と底面に対向する面との角部が丸みを帯びないように、これらの角部を充分な精度により作製されていることが望まれる。
【００２８】
そこでこの実施形態では、ダイヤモンド基体２に無機酸化膜又は無機窒化膜を作製し、反応性エッチングによりこの無機酸化膜又は無機窒化膜をパターンニングし、その後、この無機酸化膜又は無機窒化膜をマスクとして利用したエッチングによりダイヤモンド基体２を加工してバイト１を作製する。またこの無機酸化膜又は無機窒化膜のパターンニングを、フッ素系ガスによる反応性エッチングにより実行し、さらにこのようにしてパターンニングした無機酸化膜又は無機窒化膜をマスクとして利用したエッチングを、酸素プラズマを使用したドライエッチングにより実行してダイヤモンド基体２に凹状溝５を作製し、これらにより周期構造に係る凹状溝５を充分な深さにより、高密度かつ精度良く作製する。また凹状溝５の底面及び凹状溝５間の面を平坦面とし、断面形状に係る角部を充分な精度により作製する。
【００２９】
無機酸化膜を構成する無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなどが例示できるが、なかでも酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、を用いることが好ましい。また、無機窒化膜を構成する無機窒化物としては、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタンなどが例示できるが、なかでも窒化ケイ素（ＳｉＮ）を用いることが好ましい。
【００３０】
すなわちパターンニングした酸化ケイ素膜をマスクとして利用して、酸素プラズマを使用したドライエッチングによりダイヤモンド基体２に凹状溝５を作製する場合には、酸素プラズマによるエッチングガスに対して、酸化ケイ素膜とダイヤモンド基体とのエッチングレートの差を大きく確保できることにより、酸化ケイ素膜の損傷を充分に低減して凹状溝５を作製することができる。これにより凹状溝５を充分な深さにより作製して、この周期構造に係る金型の凸条を充分な高さにより作製することができる。
【００３１】
またエッチングガスによるダイヤモンド基体のエッチングにおいて、凹状溝５間の酸化ケイ素膜が幅方向で細らないようにすることができ、これよりエッチングの精度を向上し、金型における凸条を、高密度かつ精度良く作製することができ。また凹状溝５の底面及び凹状溝５間の面を平坦面とし、断面形状に係る角部を充分な精度により作製することができ、これにより金型における凸条を、頂部及び凸条間が平坦であって、断面形状に係る角部を充分な精度により作製することができる。
【００３２】
なおこれによりパターンニングされてなる酸化ケイ素膜は、凹状溝５の作製に供するダイヤモンド基体２のドライエッチング時、逃げ面３の凹状溝５以外の部位をエッチングガスより保護する保護膜として機能することになる。この酸化ケイ素膜にあっては、金型の切削加工時にあっては、加工を始めると金型材料との摩擦により除去される。そこでバイト１においては、このような酸化ケイ素膜を事前に除去することも考えられる。しかしながらこの酸化ケイ素膜は、何ら切削加工による金型の作成精度に影響を与えるものでは無く、また酸化ケイ素膜の除去工程を設ける場合には、その分、バイトの製造工程が複雑になり、また酸化ケイ素膜の除去工程における損傷も多少なりとも予測される。そこでこの実施形態では、酸化ケイ素膜を保持したままにする。
【００３３】
これによりバイト１は、図１（Ｃ）においてＢ−Ｂ線により示すように、掬い面４と平行な面により凹状溝５の部位の断面を取って見た場合に、図４に示すように、少なくとも逃げ面３には、全面に、この酸化ケイ素膜３Ａが取り残される。なお酸化ケイ素膜３Ａにより、バイト１は、搬送時等における逃げ面３の汚損を低減することができる。なお図１（Ａ）においては、この酸化ケイ素膜３Ａが設けられた部位をハッチングにより示す。図１では、逃げ面３にのみ酸化ケイ素膜が設けられているものの、酸化ケイ素膜はスパッタリング等の処理により配置されることにより、バイト１では、逃げ面３以外の面にも酸化ケイ素膜が形成される場合がある。
【００３４】
〔製造工程〕
図５は、バイト１の製造工程を示すフローチャートである。この製造工程は、酸化ケイ素膜成膜工程ＳＰ２において、図６（Ａ）に示すように、ダイヤモンド基体２の逃げ面３に係る面に、酸化ケイ素膜３Ａを成膜する。ここで酸化ケイ素膜３Ａの成膜には、例えばスパッタリング等、種々の手法を適用することができる。ここでバイト１の逃げ面３に酸化ケイ素膜３Ａを取り残して、充分な精度により凹状溝５を作製する観点から、酸化ケイ素膜３Ａは、充分な膜厚により作製することが望まれるものの、余りに膜厚を厚くすると、パターンニングの精度が低下することになる。これにより酸化ケイ素膜３Ａは、３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の膜厚により、好ましくは４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚により成膜される。
【００３５】
続いてこの製造工程は、レジスト層作製工程ＳＰ３において、図６（Ｂ）に示すように、レジスト層の塗工液を塗工して乾燥させることにより、酸化ケイ素膜３Ａの表面にレジスト層１２を作製する。
【００３６】
続いてこの製造工程は、ＥＢ描画・現像工程ＳＰ４において、図６（Ｃ）に示すように、電子ビーム照射装置を使用した電子線ビーム（ＥＢ：Electron  Beam）１３の照射により描画処理した後、現像処理する。これによりこの製造工程は、図６（Ｄ）に示すように、凹状溝５に係る部位について、レジスト層１２を選択的に除去し、レジスト層１２を凹状溝５に対応する形状によりパターンニングする。
【００３７】
続いてこの製造工程は、酸化ケイ素膜パターンニング工程ＳＰ５において、図６（Ｅ）に示すように、パターンニングしたレジスト層１２をマスクとして使用したエッチングにより酸化ケイ素膜３Ａをパターンニングする。ここでこのエッチングにあっては、精度良く酸化ケイ素膜３Ａを選択的にエッチング可能な種々の手法を適用することができるものの、この実施形態では、フッ素系ガスを使用したドライエッチングを適用して酸化ケイ素膜３Ａをパターンニングする。
【００３８】
続いてこの製造工程は、ダイヤモンド基体エッチング工程ＳＰ６において、図６（Ｆ）に示すように、パターンニングしてなる酸化ケイ素膜３Ａをマスクとして使用して、酸素プラズマ１４を使用したドライエッチングにより、凹状溝５を作製する。なおこの酸素プラズマ１４を使用したドライエッチングは、酸素を含むガスをイオン化・ラジカル化してエッチングを行うものであり、使用するガスの種類は、酸素ガスを含むものであれば特に限定されず、酸素ガスのほかに、例えばＡｒガス、Ｎ２ガス等の不活性ガスを混合した混合ガスを用いてもよい。このエッチング処理により、バイト１は、最表面のレジスト層１２が除去され、またマスクとして使用される酸化ケイ素膜３Ａは厚みが低下することになる。ここで酸化ケイ素膜３Ａの厚み薄くなって、エッチング途中で局所的にでもダイヤモンド基体２で逃げ面３が露出するようになると、この露出した部位でダイヤモンド基体２がエッチングされることになり、凹状溝５の作製精度が低下することになる。これにより酸化ケイ素膜３Ａは、このエッチング処理が終了した時点で、凹状溝５の内側を除いて逃げ面３では露出した部位が発生しないようにすることが必要であり、これによりダイヤモンド基体のエッチングの終了時点で少なくとも厚み１０ｎｍ以上の膜厚が確保されていることが望ましい。
【００３９】
以上の構成によれば、ダイヤモンド基体に無機酸化膜又は無機窒化膜を作製し、反応性エッチングによりこの無機酸化膜又は無機窒化膜をパターンニングし、その後、この無機酸化膜又は無機窒化膜をマスクとして利用したエッチングによりダイヤモンド基体を加工して凹状溝の繰り返し構造を作製することにより、微細な周期構造を備えた金型の作成に使用するバイトに関して、この周期構造に係る凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作製することができる。
【００４０】
また、無機酸化膜又は無機窒化膜が酸化ケイ素膜であることにより、より具体的に、微細な周期構造を備えた金型の作成に使用するバイトに関して、この周期構造に係る凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作製することができる。
【００４１】
またバイトにあっては、このようにして成膜して凹状溝の作製に利用した無機酸化膜又は無機窒化膜が残存することにより、微細な周期構造を備えた金型の作成に使用するバイトに関して、この周期構造に係る凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作製することができる。
【００４２】
〔試験結果〕
【表１】
0006743440.tif 000002
【００４３】
表１は、上述の実施形態に係る実施例及び比較例を示す図表である。実施例１〜３は、図５の製造工程により、二酸化ケイ素膜（Ｓｉ０２膜）を作製した後、この二酸化ケイ素膜をパターンニングし、このパターンニングしてなる二酸化ケイ素膜をマスクとして使用してダイヤモンド基体をエッチング処理してバイトを作製した例である。実施例１、２、３は、それぞれピッチ１３５ｎｍ、１５０ｎｍ、１３５ｎｍ、深さ１００ｎｍ、１５０ｎｍ、１５０ｎｍにより凹状溝を作製した。なお実施例１、２、３は、凹状溝間における凸部の幅が８１ｎｍ、９０ｎｍ、８１ｎｍであり、これによりこの凸部の幅とピッチとの比（凸凹比）は、全て０．６である。なおアスペクト比は、凹状溝の深さ／凸部の幅である。
【００４４】
比較例１、２、３は、二酸化ケイ素膜に代えてクロム膜（Ｃｒ膜）を作製し、このクロム膜をアルゴンガスを使用したエッチングによりパターンニングした後、このパターンニングしてなるクロム膜をマスクとして使用してダイヤモンド基体を酸素ガスによりエッチングしてバイトを作製した例である。比較例１、２、３は、それぞれピッチ１３５ｎｍ、１３５ｎｍ、１００ｎｍ、深さ１００ｎｍ、５０ｎｍ、５０ｎｍにより凹状溝を作製した。なお比較例１、２、３は、凹状溝間における凸部の幅が８１ｎｍ、８１ｎｍ、６０ｎｍであり、これによりこの凸部の幅とピッチとの比（凸凹比）は、全て０．６である。
【００４５】
この表１において、「下地厚み」は、二酸化ケイ素膜、クロム膜の作製厚みであり、ＳＥＭを使用した目視形状観察による断面評価による厚みである。また「Ｅｔ後の下地厚み」は、これら二酸化ケイ素膜、クロム膜をマスクとして使用したダイヤモンド基体のエッチング後の膜厚であり、比較例１、３で「−」評価となっているのは、クロム膜が完全に除去された結果、エッチング前にクロム膜により覆われていた部位にあってもダイヤモンド基体がエッチングされていたものである。形状は、ＳＥＭを使用した目視形状観察により断面形状を判定したものであり、「○」は、充分に矩形形状により断面形状が作製されていることを示し、「×」は、角のなまった断面形状であって、実用に供することが困難なことを示し、「△」は、角に若干のなまりが認められることにより、実用上未だ不充分なことを示し、「○△」は、角に若干のなまりが認められるものの、実用の範囲内であることを示す。
【００４６】
この表１において、比較例では、ダイヤモンド基体のエッチング時、マスクとして使用したクロム膜がエッチング途中で消失してしまい、これにより凹状溝に充分な深さを確保することが困難なことが確認され、またこれより凹状溝間の凸部もその表面がエッチングされてしまうことが判った。しかしながら実施例では、二酸化ケイ素膜が充分にマスクとして機能することにより、凹状溝を深く作製して高いアスペクト比を確保できることが確認された。なお二酸化ケイ素膜は、ダイヤモンドとの密着性に優れ、ＳＥＭやＴＥＭにて観察して二酸化ケイ素膜とダイヤモンドとの界面を確認することがき、また凹状溝及び溝間では、充分にエッジ形状を確保できることが確認された。
【００４７】
【表２】
0006743440.tif 000003
【００４８】
表２は、凹状溝の加工精度の確認に供した計測結果である。この表２において、実施例４〜１０は、図５の製造工程により、二酸化ケイ素膜を作製した後、この二酸化ケイ素膜をパターンニングし、このパターンニングしてなる二酸化ケイ素膜をマスクとして使用してダイヤモンド基体をエッチング処理してバイトを作製した例である。実施例４、５、６、７、８、９、１０は、それぞれピッチ５０ｎｍ、１３５ｎｍ、８０ｎｍ、５０ｎｍ、５０ｎｍ、５０ｎｍ、５０ｎｍ、深さ７０ｎｍ、６０ｎｍ、６５ｎｍ、７０ｎｍ、７０ｎｍ、５０ｎｍ、７０ｎｍにより凹状溝を作製した。また実施例４、５、６、７、８、９、１０は、凹状溝間における凸部の幅（ライン（凸部））が３０ｎｍ、８１ｍ、４８ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍ、３０ｎｍ、３５ｎｍであり、これにより凹状溝幅（スペース）は、２０ｎｍ、５４ｎｍ、３２ｎｍ、２５ｎｍ、２０ｎｍ、２０ｎｍ、１５ｎｍである。なおこの表２におけるライン／ピッチ最適値は、各ピッチで透過率最大の条件によりシミュレーションで求められるライン／ピッチの最適値である。
【００４９】
この表２の計測結果においては、実施例８において凸部で若干の角の丸みが、実施例１０において凸部端部が下地層界面でえぐれていることが、それぞれ確認された。しかしながらＳＥＭによる観察により深さ１５０ｎｍ以下５０ｎｍ以上、ピッチ１５０ｎｍ以下５０ｎｍ以上によりライン／ピッチ０．６により充分にバイトを作製できることを確認することができ、これにより可視光域で充分な光学特性を確保可能にワイヤーグリッド偏光子を作製できることを確認することができた。またこの表２の計測結果では、ダイヤモンド基体のエッチング終了時点で、１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚により二酸化ケイ素膜が残存することが判った。
【００５０】
【表３】
0006743440.tif 000004
【００５１】
表３は、さらにピッチ１００ｎｍにおいて、バイトの加工性の検証に供した実施例の計測結果である。この表３における各実施例では、充分に高い精度により切削加工できることを確認することができた。
【００５２】
なお、二酸化ケイ素膜に代えて窒化ケイ素膜を適用して実施例１、２、３と同様のサンプルを作製した。これら窒化ケイ素膜によりサンプルにおいても、実施例１、２、３と同様に、凸条を充分な高さにより、高密度かつ精度良く作製できることが確認された。
【００５３】
〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態を種々に変更することができる。
【００５４】
すなわち上述の実施形態では、ワイヤーグリッド型偏光子に好適なピッチ等により凹状溝を作製する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、微細な周期構造を備えた金型の作成に使用するバイトに広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  バイト
２  ダイヤモンド基体
３  逃げ面
３Ａ  酸化ケイ素膜
４  掬い面
５  凹状溝
６  稜線
１０  母材
１２  レジスト層
１３  電子ビーム
１４  酸素プラズマ
【図１】
0006743440.tif 000005
【図２】
0006743440.tif 000006
【図３】
0006743440.tif 000007
【図４】
0006743440.tif 000008
【図５】
0006743440.tif 000009
【図６】
0006743440.tif 000010