(57)【要約】【課題】シリコン基板にＶ溝構造を精度よく形成して型を製造する。【解決手段】シリコン基板２０の（１００）面に熱酸化膜（ＳｉＯ２）２２を形成し、リソグラフィーとドライエッチングにより熱酸化膜２２をパターン化する。この基板に対してＯ２アッシング処理を１分間行ってレジストを除去した後、キャロス洗浄により残っているレジストを除去し、１％フッ酸水溶液で２分間エッチングして酸化薄膜２８を除去する。次に８５℃のＫＯＨ溶液を用いてエッチングを行い、断面がＶ形状で紙面垂直方向に延びたＶ溝３０を形成する。次にキャロス洗浄を行った後に、７％フッ酸水溶液でエッチングを行って残っている酸化膜２２のマスクを除去する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的なＶ溝構造をもつ物品を製造する型を製造する方法において、以下の工程（Ａ）から（Ｄ）を備えたことを特徴とする型の製造方法。
（Ａ）（１００）面を有するシリコン基板表面にアルカリ溶液に対して耐性をもつ皮膜を形成する工程、
（Ｂ）前記皮膜上に、互いに平行に延びる帯状開口部をもつ縞状のレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー工程、
（Ｃ）前記レジストパターンをマスクとして前記皮膜をエッチングし前記皮膜に前記レジストパターンを転写し前記レジストパターン開口部のシリコン基板を露出させるドライエッチング工程、
（Ｄ）前記レジストパターンを除去した後、前記皮膜パターンをマスクとして前記シリコン基板表面をアルカリエッチング液でウエットエッチングして断面がＶ字型のＶ溝を形成する異方性ウエットエッチング工程。
【請求項２】
前記皮膜はシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜もしくはシリコン酸化膜とシリコン窒化膜の積層膜、又は金属膜である請求項１に記載の型の製造方法。
【請求項３】
前記皮膜は前記シリコン基板の（１００）面を熱酸化して形成した熱酸化膜又は窒素雰囲気中で窒素化した窒化膜である請求項２に記載の型の製造方法。
【請求項４】
工程（Ｂ）でのフォトリソグラフィー工程では、前記レジストパターンの帯状開口部の延びる方向は前記シリコン基板のｂ軸〈０１０〉に平行もしくは垂直又はｃ軸〈００１〉に平行もしくは垂直な方向である請求項１から３のいずれかに記載の型の製造方法。
【請求項５】
ｂ軸〈０１０〉又はｃ軸〈００１〉は次の方法により決定する請求項４に記載の型の製造方法。
（１００）面を有するシリコン基板表面に互いに僅かずつ角度を変化させた線状開口をもつレジストパターンを形成する工程、
そのレジストパターンをマスクとして前記シリコン基板をアルカリエッチング液によりエッチングするウエットエッチング工程、及び
そのウエットエッチング工程後に前記シリコン基板に形成された線状パターンの直線性に基づいてｂ軸〈０１０〉又はｃ軸〈００１〉を決定する結晶軸決定工程。
【請求項６】
工程（Ｂ）でのフォトリソグラフィー工程では、レジストのポストベーク時に紫外線光の照射を併用することでレジストパターンを表面硬化させる請求項１から５のいずれかに記載の型の製造方法。
【請求項７】
工程（Ｃ）でのドライエッチング工程の後に、そのドライエッチング時に前記シリコン基板露出表面に付着した有機物を除去する酸素アッシング工程を備えている請求項１から６のいずれかに記載の型の製造方法。
【請求項８】
前記酸素アッシング工程の後に、その酸素アッシング工程で前記シリコン基板露出表面に形成されたシリコン酸化物薄膜をフッ酸液で短時間処理して除去するライトエッチング工程を備えている請求項７に記載の型の製造方法。
【請求項９】
工程（Ｄ）の異方性ウエットエッチング工程は、アルカリエッチング液の濃度を段階的に変更して行うものである請求項１から８のいずれかに記載の型の製造方法。
【請求項１０】
工程（Ｃ）の終了後、工程（Ｄ）の異方性ウエットエッチング工程の前に、シリコン基板にオゾン洗浄を施す請求項１から９のいずれかに記載の型の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかにより製造された型を用い、以下の工程を備えてシリコン基板でない基板の表面に周期的なＶ溝構造をもつＶ溝構造物品の製造方法。
（Ａ）Ｖ溝構造物品を製作しようとする目的基板の平坦な表面と前記型との間に光又は熱により硬化する硬化性材料層を挟み込み、前記材料層を硬化させて面内方向と膜厚方向の両方に分布をもつ前記材料によるパターンを形成する工程、及び
（Ｂ）前記材料パターンと前記基板を同時にドライエッチングすることにより前記材料パターンを前記基板に転写して前記基板表面に周期的なＶ溝構造をもつパターンを形成するドライエッチング工程。
【請求項１２】
前記ドライエッチング工程では、ドライエッチングの選択比とエッチング時間の少なくともいずれかを制御し、前記Ｖ溝構造の角度及び／又は深さを制御する請求項１１に記載のＶ溝構造物品の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の製造方法により製造された、複数の光ファイバーを固定するための整列部材
【請求項１４】
請求項１１又は１２に記載の製造方法により製造された、微細３次元形状を有する物品。
【請求項１５】
（１００）面を有するシリコン基板表面に互いに僅かずつ角度を変化させた線状開口をもつレジストパターンを形成する工程、
そのレジストパターンをマスクとして前記シリコン基板をアルカリエッチング液によりエッチングするウエットエッチング工程、及び
そのウエットエッチング工程後に前記シリコン基板に形成された線状パターンの直線性に基づいてｂ軸〈０１０〉又はｃ軸〈００１〉を決定する結晶軸決定工程を備えたことを特徴とするシリコン基板の結晶軸決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信用アレー型多心光コネクタ、光学反射面（入射光を、反射面２面を使用して入射方向に戻すもの）のような複数のＶ溝をもつ物品、それらの物品の製造方法及びその製造方法で使用する型の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信用アレー型多心光コネクタでは、複数の光ファイバーの先端を規則正しく配列して接続するために、光ファイバーを１本ずつ配列するＶ溝が互いに平行に等ピッチで形成された整列部材が使用される。そのような整列部材としては、シリコン（Ｓｉ）基板にＶ溝が形成されたものが使用されている。
【０００３】
シリコン基板にＶ溝を形成する方法として、Ｓｉ（１００）基板の表面にフォトリソグラフィー法によってレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとしてアルカリエッチング液（ＫＯＨ液）によってウエットエッチングしている。このエッチングではシリコン基板は単結晶面のエッチング速度の差から選択的にエッチングされ、エッチング速度の遅い（１１１）面が表面に現われる。この結果、エッチング後の表面には断面がＶ形状の溝（Ｖ溝）が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来から様々な形でウエットエッチングのプロセスは行われてきた。しかし、エッチングムラや、転写されたパターンの高精度化が困難であるなどの理由から、非常に高精度な微細３次元形状をウエットプロセスで作成する場合、所望の性能が得られないことがあった。レジストパターンをマスクにしてシリコン基板表面のウエットエッチングを行う方法は、サイドエッチ量の制御や面内バラツキの低減が困難で、パターンの高精度化が難しく、高精度な微細３次元形状を得るには不向きとされてきた。
【０００５】
そこで本発明はシリコン基板にウエットエッチングにより精密な三次元構造のＶ溝構造を形成する方法と、その方法により得られたＶ溝構造を型としてＶ溝構造物品を製造する方法、さらにはその製造方法により得られる物品を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シリコン基板表面に周期的なＶ溝構造をもつ物品を製造する型を製造する方法であり、以下の工程（Ａ）から（Ｄ）を備えたことを特徴とする。
（Ａ）（１００）面を有するシリコン基板表面にアルカリ溶液に対して耐性をもつ皮膜を形成する工程、
（Ｂ）前記皮膜上に、互いに平行に延びる帯状開口部をもつ縞状のレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー工程、
（Ｃ）前記レジストパターンをマスクとして前記皮膜をエッチングし前記皮膜に前記レジストパターンを転写し前記レジストパターン開口部のシリコン基板を露出させるドライエッチング工程、及び
（Ｄ）前記レジストパターンを除去した後、前記皮膜パターンをマスクとして前記シリコン基板表面をアルカリエッチング液でウエットエッチングして断面がＶ字型のＶ溝を形成する異方性ウエットエッチング工程。
【０００７】
アルカリ溶液に対して耐性をもつ皮膜の例は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜もしくはシリコン酸化膜とシリコン窒化膜の積層膜、又は金属膜である。特に、シリコン酸化膜の場合には、シリコン基板の（１００）面を熱酸化して形成した熱酸化膜、又は窒素雰囲気中で窒素化した窒化膜であることが好ましい。窒化膜である場合にはアンダーコートとして酸化膜が成膜されていることが望ましい。
【０００８】
このような皮膜をウエットプロセスでエッチングしてパターン化しようとすると、ウエットエッチングは等方性エッチングとなり、また反応ムラが存在するために高精度のパターンが得られない。そこで、本発明によりそのような皮膜をドライエッチングでパターン化することにより、シリコン基板上に精度のよい皮膜パターンによるマスクを形成することができる。ドライエッチング法によれば、ウエットエッチング法で転写する場合に比べて垂直性よく転写することが可能となるからである。
【０００９】
このとき、レジスト表面の荒れが熱酸化膜皮膜又は窒化膜皮膜のパターンに転写されると精度低下の原因となるので、レジストパターン開口部の皮膜が除去された時にまだレジストが残っているように条件を設定しておく。
【００１０】
工程（Ｄ）では、皮膜パターンをマスクとするので、シリコン基板表面に付着している異物を効率よく取り除くことが可能となり、エッチングムラがなくなり、高精度の形状（ライン直線性、ライン幅、溝角度、溝深さ等）を形成することを可能となる。
【００１１】
工程（Ｂ）でのフォトリソグラフィー工程では、レジストパターンの帯状開口部の延びる方向はシリコン基板のｂ軸〈０１０〉に平行もしくは垂直な方向、又はｃ軸〈００１〉に平行もしくは垂直な方向であるようにする。
【００１２】
ｂ軸〈０１０〉又はｃ軸〈００１〉は種々の方法により決定されているが、新しい方法として、（１００）面を有するシリコン基板表面に互いに僅かずつ角度を変化させた線状開口をもつレジストパターンを形成する工程、そのレジストパターンをマスクとして前記シリコン基板をアルカリエッチング液によりエッチングするウエットエッチング工程、及びそのウエットエッチング工程後に前記シリコン基板に形成された線状パターンの直線性に基づいてｂ軸〈０１０〉又はｃ軸〈００１〉を決定する結晶軸決定工程を備えた方法を挙げることができる。
【００１３】
この場合、レジストパターンに設ける線状開口は、±１°の角度範囲で０．１°刻みで変化させる。変化させる角度範囲を±１°と設定したのは、通常、シリコン基板の購入仕様書は「±０．５°」が規格となっているからである。
【００１４】
ウエットエッチングによりシリコン基板に形成された線状パターンの直線性の評価の方法としては、次の２つの方法がある。
▲１▼マスクパターンの幅と実際にシリコン基板に形成されたパターンの幅との寸法差による評価。
▲２▼マスクパターンの線と実際にシリコン基板に形成されたパターンの線との直線性の差による評価。（角度がｂ軸〈０１０〉又はｃ軸〈００１〉からずれていると、直線性が悪くなり、直線が階段状になる。）
【００１５】
これらの方法によれば、Ｘ線測定の場合とほぼ同じ精度で決定することができ、結果として、±０．１°の精度で軸を決定することができる。
なお、Ｘ線測定の場合は、基板を治具に装着する際の誤差が大きいという問題がある。
【００１６】
工程（Ｂ）でのフォトリソグラフィー工程では、レジストのポストベーク時に紫外線光の照射を併用することでレジストパターンを表面硬化させることが好ましい。これによって、レジストの熱変形を抑え、パターン端部の垂直性を維持したまま硬化させることができるので、ライン／スペースの直線性が良好となる。
【００１７】
工程（Ｃ）でのドライエッチング工程の後に、そのドライエッチング時にシリコン基板露出表面に付着した有機物を除去する酸素アッシング工程を備えていることが好ましい。工程（Ｃ）でのドライエッチングでは、反応性ガス種、エッチング条件又はエッチング装置によっては、シリコン基板の表面にＣｘＦｙ系のポリマーが付着する。そこで酸素アッシングでこのポリマーを除去する。
【００１８】
このとき、酸素アッシングで除去しきれなかった有機物はそのままにしておくと後工程のアルカリ液によるエッチングの際に、エッチングを妨害するエッチングブロッカーとして働くことでアルカリエッチング液によるウエットエッチングの際にエッチングムラの原因となるので、基板にキャロス洗浄を施すことで、基板表面の有機物を完全に除去するのが好ましい。キャロス洗浄は硫酸とＨ２Ｏ２の混合液による洗浄方法である。
【００１９】
この酸素アッシング及びキャロス洗浄の際、シリコン基板表面が酸化しシリコン酸化膜の薄膜が形成される。この薄膜はアルカリ、例えばＫＯＨとの反応性が悪く、エッチングムラの原因となる。そのため、この酸素アッシング工程及びキャロス洗浄の後に、この工程でシリコン基板露出表面に形成されたシリコン酸化物薄膜をフッ酸液で短時間処理して除去するライトエッチング工程を備えていることが好ましい。
【００２０】
酸素アッシングとライトエッチングによる前処理を施すと、アルカリ液によるシリコン基板のエッチング時にシリコン基板表面に不純物がなくなるので、ムラのないエッチング反応が可能となり、高精度の微細３次元形状を得ることができる。従来のようにレジストパターンをマスクとしてシリコン基板をアルカリ異方性エッチングすると、▲１▼レジストがアルカリエッチング液で剥離したり、▲２▼アルカリエッチング液によるサイドエッチングで密着不良となる。その結果、溝幅が広がる欠点が生じる。
【００２１】
工程（Ｄ）の異方性ウエットエッチング工程は、アルカリエッチング液の濃度を段階的に変更して行うことが好ましい。例えば、アルカリエッチング液の濃度を段階的に高めていくことによって、実施例で詳しく述べるように、エッチング速度を高めに維持したままで、仕上げ段階では鏡面に近い表面粗さを得ることができるようになる。
【００２２】
また、工程（Ｄ）の異方性ウエットエッチング工程をムラなく行わせるために、その異方性ウエットエッチング工程の前にエキシマ光によるオゾン洗浄を行うのが好ましい。オゾン洗浄を行うとシリコン基板表面の濡れ性が改善され、ウエットエッチングが速やかにムラなく進行しやすくなる。
【００２３】
本発明はまた、上記の方法により製造された型を用い、以下の工程を備えてシリコン基板でない基板の表面に周期的なＶ溝構造をもつＶ溝構造物品の製造方法も含んでいる。
【００２４】
（Ａ）Ｖ溝構造物品を製作しようとする目的基板の平坦な表面と本発明による型との間に光又は熱により硬化する硬化性材料層を挟み込み、その材料層を硬化させて面内方向と膜厚方向の両方に分布をもつその材料によるパターンを形成する工程、及び
【００２５】
（Ｂ）その材料パターンと前記基板を同時にドライエッチングすることによりその材料パターンを前記基板に転写して前記基板表面に周期的なＶ溝構造をもつパターンを形成するドライエッチング工程。
【００２６】
材料パターンを基板に転写するドライエッチング工程では、ドライエッチングの選択比とエッチング時間の少なくともいずれかを制御し、得られるＶ溝構造の角度及び／又は深さを制御することが好ましい。
【００２７】
本発明は、さらにこのように型を用いて目的基板に転写されることにより製造された物品も含んでおり、そのような物品は複数の光ファイバーを固定するための整列部材や、他の微細３次元形状を有する物品である。
【００２８】
本発明はシリコン基板の結晶軸決定方法も含んでいる。その結晶軸決定方法は、（１００）面を有するシリコン基板表面に互いに僅かずつ角度を変化させた線状開口をもつレジストパターンを形成する工程、そのレジストパターンをマスクとしてシリコン基板をアルカリエッチング液によりエッチングするウエットエッチング工程、及びそのウエットエッチング工程後にシリコン基板に形成された線状パターンの直線性に基づいてｂ軸〈０１０〉又はｃ軸〈００１〉を決定する結晶軸決定工程を備えている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２により一実施例を説明する。
（Ａ）結晶面として（１００）面を平面に有し、ＯＦ（オリフラ）部にｂ軸を有するシリコン基板２０を使用する。ＯＦ部はシリコン基板２０の円形のウエハの外形基準となる外周部の切り欠きである。
【００３０】
このシリコン基板２０の表面を熱酸化するが、このときＨ２ガスとＯ２ガスを導入し１１００℃で熱酸化することにより、シリコン表面に熱酸化膜（ＳｉＯ２）２２を成膜する。
【００３１】
この基板を洗浄するが、その洗浄は、キャロス（ＣＡＲＯＳ）洗浄、ＳＣ−１洗浄及びエキシマ洗浄の順に行う。更に基板にＯＡＰ処理（レジストの密着性向上処理）を施す。ここで、キャロス洗浄は先に述べたように硫酸とＨ２Ｏ２の混合液による洗浄方法、ＳＣ−１洗浄はＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２の混合液による洗浄方法である。また、エキシマ洗浄はＯ２ガスを流しながらエキシマ光を照射してＯ３を発生させ、基板表面の有機物質を酸化して除去する洗浄方法である。
【００３２】
（Ｂ）次に熱酸化膜２２上にレジスト（東京応化社製：ＩＰ２２５０−１３ＣＰ）を１．５μｍ塗布する。この時の塗布方法としてはレジスト表面荒さのばらつきを無くするためにスピンコート法を用いる。スピンコートの条件は回転数１２００ｒｐｍで２０秒間程度である。
【００３３】
次にこのレジストに対して、ホットプレートを用い、１００℃で３分間のプリベークを行う。
プリベークを行ったレジストに対して、目的のライン／スペースの微細形状がパターン化されたマスクを用いて、２２０ｍｊの光を照射する。光の照射量はレジストの感度から最適な値を実験的に設定し行うと、より精度の高いパターンを転写することができる。
【００３４】
次にレジストを現像（現像時間３８ｓ）し、リンスするとレジストパターン２４が形成される。
レジストパターン２４に対してホットプレートを用いて１５０℃で３分間程度のポストベークを行う。
【００３５】
（Ｃ）次に酸化膜２２に対して、レジストパターン２４をマスクとして、ＲＩＥ装置を用い上部電極パワー：１２５０Ｗ、下部電極（ＲＦ）パワー：２００Ｗでドライエッチング処理を行う。エッチング条件の一例は、エッチングガスがＣＦ４：２０ｓｃｃｍ、ＣＨＦ３：１０ｓｃｃｍ、Ａｒ：５ｓｃｃｍで、時間が３分間である。このとき、レジストパターン２４の開口部の酸化膜２２は完全に除去され、またレジストパターン２４は残っている状態となる。
【００３６】
（Ｄ）次にこの基板に対してＯ２アッシング処理を１分間行い、レジスト２４を除去する。この処理により、先のドライエッチング時にシリコン基板２０の露出面に付着したＣｘＦｙ系のポリマーを中心とする有機物２６も除去できる。
【００３７】
次にキャロス洗浄を行う。この洗浄処理により基板上に残っているレジストを完全に除去する。ここでの処理が不十分であると後工程のアルカリ液によるエッチングの際に、エッチングを妨害するエッチングブロッカーとして働くことでエッチングムラの原因となる。
【００３８】
（Ｅ）次に７％フッ酸水溶液で２分間エッチング（ライトエッチング）を行う。この処理により、先のＯ２アッシング及びキャロス洗浄処理時にシリコン基板２０の露出面に生成した酸化薄膜２８を除去する。
【００３９】
ここで、次のＫＯＨ溶液による異方性ウエットエッチング工程に進む前に、エキシマ光によるオゾン洗浄を行う。上の工程（Ｅ）修了後のシリコン基板表面は親水性である。この状態で次のＫＯＨ溶液によるウエットエッチングを行うと、濡れ性がよくなく、ムラになる。これを改善するためにオゾン洗浄を実施するのである。オゾン洗浄を実施するとシリコン基板表面の濡れ性が改善され、ウエットエッチングが速やかにムラなく行われる。また、シリコンとＫＯＨの反応で、以下の反応式のように、水素ガスが気泡となって発生する。
Ｓｉ　＋　２ＫＯＨ　＋　Ｈ２Ｏ　＝　Ｋ２ＳｉＯ３　＋　２Ｈ２
この気泡が反応を阻害するので、気泡を微小気泡の状態で効率よく除去することが大切である。このために、シリコン基板表面の濡れ性をよくすることが重要なのである。
【００４０】
（Ｆ）次にＫＯＨ溶液をエッチング液として用いてエッチングを行う。このエッチングは異方的に進行し、断面がＶ形状で紙面垂直方向に延びたＶ溝３０が形成される。このエッチングは自動ＫＯＨエッチング装置を用いて、ＫＯＨ溶液の濃度を段階的に変更して行う。具体的には、エッチング液の温度を８５℃として４２分間行うが、その濃度は次のように設定する。
【００４１】
▲１▼ＫＯＨ初期濃度を１３％として１３分間行う。
このときのシリコンのエッチング速度は速く、２．０μｍ／分である。１３分間のエッチングによるエッチング量は２６μｍである。ただし、この条件では表面の粗れが大きい。
【００４２】
▲２▼中間段階として、ＫＯＨ濃度を自動的に２３％に変更して１４分間行う。
このときのシリコンのエッチング速度は１．８μｍ／分である。１４分間のエッチングによるエッチング量は２５μｍである。
【００４３】
▲３▼最終段階として、ＫＯＨ濃度を自動的に３０％に変更して１５分間行う。
このときのシリコンのエッチング速度は１．６μｍ／分である。１５分間のエッチングによるエッチング量は２４μｍである。
【００４４】
これにより、全エッチング深さは７５μｍとなる。このエッチング条件の濃度変更の前後では、濃度は約５分間をかけて緩やかに変化させる。濃度変更は自動濃度調節機で実施する。
【００４５】
また、自動ＫＯＨエッチング装置内では、シリコン基板がカムによって上下運動と回転運動を繰り返して実施され、シリコン基板の表面に発生する水素ガス（気泡）の除去が円滑に行われる。
【００４６】
このようにＫＯＨ濃度を変化させると、低濃度では反応が速いために気泡の滞在時間が長くなり、気泡が大きくなる。そのため、表面反応が気泡によって阻害され、表面粗さが粗くなる。高濃度では反応が遅いために小さな気泡の状態で脱離する。そのため、表面粗さが小さくなる。その結果として、エッチング速度を高めに維持したままで、仕上げ時点では鏡面に近い表面粗さを得ることができる。
【００４７】
このアルカリ異方性エッチングは、先の工程（Ｄ），（Ｅ）における前処理の効果により、ムラの無いエッチングとなる。この点が、従来のようにレジストパターンをマスクとしてシリコン基板をアルカリ異方性エッチングする方法と異なる点であり、従来のようにシリコン基板のエッチングの際にレジストパターンをマスクとすると、露出したシリコン基板表面に対して上のような前処理を行うことはできないからである。
【００４８】
（Ｇ）次に１８０秒間のキャロス洗浄を行った後に、７％フッ酸水溶液で２０分間のエッチングを行う。この処理により基板２０の表面に残っている酸化膜２２のマスクを除去する。
【００４９】
本発明の方法を用いてシリコン基板表面に（１１１）面で囲まれた逆四角錘の凹部を形成し、その凹部内面に反射膜を成膜して、逆四角錘の凹部反射面をもつ光学部品を製造することもできる。
【００５０】
次に、シリコン基板に形成したＶ溝をシリコン基板以外の最終使用目的材料に転写する方法を図３により説明する。
ここでは、型２０ａのＶ溝構造３０の形状は、谷部がＶ字形に形成されており、Ｖ溝３０間の山部の頂部が平坦面となった形状に形成しておく。
【００５１】
（Ａ）最終使用目的の基板材料３２の表面上と、型２０ａの表面上に光又は熱により硬化する硬化性材料３４を適量滴下し、基板材料３２と型２０ａを硬化性材料面で合わせる。基板材料３２は例えば石英ガラス基板である。このとき、泡が発生しないようにすることが重要である。この際、基板材料３２の表面には接着強度向上の表面処理を施し、型２０ａには離型処理を施しておくのが好ましい。これらの処理を行うと、硬化性材料３４の硬化後に型２０ａの剥離が容易となる。接着強度向上の表面処理の一例はシランカップリング処理であり、離型処理の一例はフッ素系プライマー処理である。
ここでは基板材料３２として透明基板を使用する。
【００５２】
（Ｂ）次に、基板材料３２側から光を照射して硬化性材料３４を硬化させる。硬化後の硬化性材料を３４ａとする。
（Ｃ）硬化後の硬化性材料３４ａから型２０ａを剥離する。硬化性材料３４ａに転写された形状は、型２０ａの表面形状とは凹凸が逆になったものであり、溝３０に対応する部分が断面逆Ｖ字形の隆起３０ａとなり、その隆起３０ａ間に谷部が平坦面となったＶ溝３０ｂが形成される。
【００５３】
（Ｄ）硬化性材料３４ａと基板材料３２を同時にドライエッチングして硬化性材料３４ａの形状３０ａ，３０ｂを目的材料である基板材料３２に転写する。基板材料３２に転写される形状３０ａ’，３０ｂ’は、基本的には型２０ａの表面形状とは逆の凹凸をもつ形状であるが、ドライエッチングの選択比の変更、エッチングエンドポイントの変更等によって溝角度の変更、溝形状の変更が可能となる。図３（Ｄ）中に実線と鎖線で示した溝形状は、そのような条件を変えることによって、得られる溝形状が変化することを示している。
【００５４】
また、同図中に実線で示したように、硬化性材料３４ａが完全になくなるまでエッチングせずに幾らか残してエッチングを終了し、その後、残った硬化性材料３４ａを除去すれば、図３（Ｅ）に示されるように、Ｖ溝３０ｂ’間の山部の頂部が平坦面となったＶ溝構造が得られる。その山部の頂部の平坦面の平面度は基板材料３２の平面度である。
【００５５】
【発明の効果】
本発明では、シリコン基板表面に周期的なＶ溝構造をもつ物品を製造するために、（１００）面を有するシリコン基板表面にシリコン酸化膜などの皮膜を形成し、その上にレジストパターンを形成し、ドライエッチングによりそのレジストパターンをその皮膜に転写した後、その皮膜パターンをマスクとしてシリコン基板表面をアルカリエッチングすることにより断面がＶ字型のＶ溝を形成するようにしたので、シリコン基板上に精度のよい皮膜パターンによるマスクを形成することができるとともに、皮膜パターンをマスクとするのでシリコン基板表面に付着している異物を効率よく取り除くことが可能となり、エッチングムラがなくなり、高精度の形状を形成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例において、シリコン基板にＶ溝を形成する工程の前半部を示す工程断面図である。
【図２】同実施例のシリコン基板にＶ溝を形成する同工程の後半部を示す工程断面図である。
【図３】シリコン基板に形成したＶ溝をシリコン基板以外の最終使用目的材料に転写する方法を示す工程断面図である。
【符号の説明】
２０　　　シリコン基板
２０ａ　　型
２２　　　熱酸化膜
２４　　　レジストパターン
３０　　　Ｖ溝
３２　　　最終使用目的の基板材料
３４　　　硬化性材料
【図１】
2004029391.tif 000003
【図２】
2004029391.tif 000004
【図３】
2004029391.tif 000005