(57)【要約】本発明は、エッチングレートの相違を利用して凹凸を形成する方法を改善し、この方法における基板に対する制限を緩和する。本発明の方法では、基板上に形成した薄膜の表面の所定領域に圧力を加える工程と、上記所定領域の少なくとも一部と上記所定領域を除く上記表面の残部の少なくとも一部とを含む領域をエッチングする工程とを含む方法により、凹凸のある表面を形成する。薄膜におけるエッチングレートの相違を利用するため、基板材料の選択自由度は高くなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成した薄膜の表面の所定領域に圧力を加える工程と、前記所定領域の少なくとも一部と前記所定領域を除く前記表面の残部の少なくとも一部とを含む領域をエッチングする工程とを含む、凹凸のある表面を有する物品の製造方法。
【請求項２】
前記薄膜のみをエッチングする請求項１に記載の物品の製造方法。
【請求項３】
前記基板の少なくとも一部が除去されるまでエッチングする請求項１に記載の物品の製造方法。
【請求項４】
前記領域から前記薄膜が除去されるまでエッチングする請求項１に記載の物品の製造方法。
【請求項５】
前記薄膜が無機薄膜である請求項１に記載の物品の製造方法。
【請求項６】
前記無機薄膜がＳｉＯ２を含む酸化物薄膜である請求項５に記載の物品の製造方法。
【請求項７】
前記酸化物薄膜がＢ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３から選ばれる少なくとも一方をさらに含む請求項６に記載の物品の製造方法。
【請求項８】
前記基板が、ガラス、セラミクス、半導体または樹脂である請求項１に記載の物品の製造方法。
【請求項９】
前記基板が、前記領域のエッチングに適用する所定のエッチング条件においてエッチングできる材料からなる請求項１に記載の物品の製造方法。
【請求項１０】
前記所定のエッチング条件において、前記基板のエッチングレートが前記薄膜のエッチングレートよりも高い請求項９に記載の物品の製造方法。
【請求項１１】
前記薄膜の表面に圧子を押し当てながら前記薄膜の表面と前記圧子とを相対的に移動させることにより前記所定領域に圧力を加える請求項１に記載の物品の製造方法。
【請求項１２】
前記薄膜の表面に２以上の圧子を押し当てながら前記薄膜の表面と前記２以上の圧子とを相対的に移動させる請求項１１に記載の物品の製造方法。
【請求項１３】
前記薄膜の表面における前記圧子の軌跡が交差するように、前記薄膜の表面と前記圧子とを相対的に移動させる請求項１１に記載の物品の製造方法。
【請求項１４】
２以上の圧子を有する部材を用いて前記薄膜に部分的に圧力を加える請求項１に記載の物品の製造方法。
【請求項１５】
前記領域をウエットエッチングする請求項１に記載の物品の製造方法。
【請求項１６】
前記領域の外延の少なくとも一部がレジストにより画された状態で前記領域をエッチングする請求項１に記載の物品の製造方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法により物品の表面に凹凸を形成した後に、前記表面をドライエッチングする工程をさらに含む、凹凸のある表面を有する物品の製造方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の製造方法により得た物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、エッチングレートの相違を利用して、表面に凹凸を有する物品を製造する方法に関する。この技術は、例えば、各種マイクロデバイスの製造に有用である。
【背景技術】  ガラス基板の表面を部分的に押圧することにより圧縮層を形成し、次いでエッチングすることにより凹凸のある表面を形成する方法が提案されている（特開２００２−１６０９４３号公報）。この方法では、ガラス基板内の圧縮部（層）と残部とのエッチングレートの相違によりガラス基板の表面に凹部および凸部が形成される。この方法を用いれば、フォトリソグラフィー技術を用いるよりも遙かに簡便に、広い範囲の表面に効率よく微細な凹凸を付与できる。
しかし、この方法を適用できる基板の種類には限りがある。この方法では、凸部を形成できる程度にエッチングレートが低下した圧縮層を基板内に形成する必要があるためである。特開２００２−１６０９４３号公報には、上記方法に適した基板として、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含むガラス基板が開示されている。
【発明の開示】
本発明は、エッチングレートの相違を利用して凹凸のある表面を形成する方法における基板に対する制限の緩和を目的とする。
本発明は、基板上に形成した薄膜の表面の所定領域に圧力を加える工程と、上記所定領域の少なくとも一部と上記所定領域を除く上記表面の残部の少なくとも一部とを含む領域をエッチングする工程とを含む、物品の製造方法を提供する。
本発明では、基本的に、基板ではなく、基板上の薄膜におけるエッチングレートの相違を利用することとした。これにより、エッチングレートの相違を利用して凹凸を形成する方法における基板材料の制限が従来よりも緩やかなものとなる。
【図面の簡単な説明】  図１Ａ〜図１Ｈは、本発明の一形態を示す工程図であり、それぞれ、各工程における表面近傍の断面を示す。
図２Ａ〜図２Ｄは、本発明の別の一形態における部分工程図であり、それぞれ、エッチングの進行に伴う表面近傍の断面形状の変化を示す。
図３Ａ〜図３Ｄは、本発明のまた別の一形態における部分工程図であり、それぞれ、エッチングの進行に伴う表面近傍の断面形状の変化を示す。
図４Ａ〜図４Ｄは、本発明のさらに別の一形態における部分工程図であり、それぞれ、エッチングの進行に伴う表面近傍の断面形状の変化を示す。
図５Ａ〜図５Ｇは、それぞれ、本発明により製造できる凸部の形状を例示する斜視図である。
図６Ａ，図６Ｂは、それぞれ、本発明により製造できる光導波路を例示する斜視図である。
図７は、本発明により製造できる低反射部材を例示する斜視図である。
図８は、本発明により製造できるアレイ導波路を例示する断面図である。
図９Ａ，図９Ｂは、それぞれ、本発明により製造できるマイクロプリズムを例示する斜視図である。
図１０Ａは、本発明により製造できるマイクロ化学チップを例示する斜視図であり、図１０Ｂはその作製工程の一例を示す断面図である。
図１１は、実施例において作製した表面の形状を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明では、薄膜の一部に圧力を加えることにより、所定のエッチング条件におけるエッチングレートが変化した部分を生じさせ、上記所定のエッチング条件によるエッチングにおけるエッチングレートの相違を利用して、物品の表面に凹凸を形成することとした。
本発明の製造方法では、薄膜のみをエッチングするにとどめて凹凸のある表面を薄膜材料のみから構成してもよく、エッチングをさらに進め、基板の一部が露出するまでエッチングを続けてもよい。基板をエッチングしないようにエッチング条件を調整すれば、薄膜材料のみからなる凸部を形成できる。
本発明の製造方法では、基板の少なくとも一部が除去されるまでエッチングを継続してもよい。この場合は、基板上に、薄膜材料と基板材料とからなる凸部、言い換えれば薄膜付きの凸部、を形成できる。さらに、エッチングする領域から薄膜が除去されるまでエッチングを続けても構わない。これによれば、基板材料のみからなる凸部を形成できる。
薄膜材料は、エッチングレートの相違を実現できる限り、その種類を問わないが、薄膜としては、無機薄膜、特に、化学的に安定でエッチングレートの制御が容易である酸化物薄膜、が適している。無機薄膜を用いると、例えば凹凸のある表面の熱的安定性が向上する。
無機薄膜としては、特に限定されないが、ＳｉＯ２を含む酸化物薄膜が好ましく、特にＳｉＯ２とともにＢ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３から選ばれる少なくとも一方をさらに含む酸化物薄膜が好ましい。Ｂ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３を含有させると、酸性のエッチャントを用いた場合にエッチングレートの差異が拡大する。ＳｉＯ２を含む酸化物薄膜には、諸特性の制御のため、フッ素、ＧｅＯ２等を適宜添加してもよい。無機薄膜は非晶質であることが好ましい。
無機薄膜の別の好ましい例は、ＳｉＯ２薄膜である。この薄膜に代表されるように、アルカリ金属酸化物等の修飾酸化物を含まない、または極めて少ない非晶質膜は、圧力の印加による密度変化が大きくなる。
本明細書では、薄膜に有機物が混在していても、当該薄膜が無機物を主体とする（具体的には無機物の含有率が５０質量％を超えている）限り、その薄膜を無機薄膜とする。
本発明は、予め薄膜を形成した基板を用いて実施してもよく、基板に薄膜を形成する工程をさらに含む方法として実施してもよい。薄膜は、蒸着法、スパッタ法、ゾルゲル法、液中析出法等、従来から知られている各種方法で形成すればよい。薄膜は、１層で足りるが、２以上の層を含む積層構造としてもよく、厚み方向で徐々に組成が変化する傾斜組成としてもよい。積層構造や傾斜組成を用いると、エッチングレートを微妙に調整できる。
薄膜は、薄すぎるとエッチングですぐに除去されて高い凸部を形成できないため、その膜厚は１００ｎｍ以上、特に５００ｎｍ以上、が好ましい。一方、薄膜が厚すぎると、特に基板の表面の少なくとも一部を露出させる場合には、エッチングすべき薄膜の量が増し、あるいはエッチングレートが変化した部分により生じた凹凸が鈍るおそれもある。これを考慮すると、薄膜の膜厚は、１００μｍ以下、特に１０μｍ以下が好ましい。
本発明では、必ずしも、エッチングレートの相違を生み出す部分を基板の内部に形成する必要はない。このため、基板材料に課される制限は少なくて済む。
基板材料は、ガラス、セラミクス、半導体または樹脂であってもよい。ガラスとしては、石英ガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、結晶化ガラス、低膨張ガラス、アサーマルガラス等が、セラミクスとしてはアルミナ等が、半導体としては、Ｓｉ、ＧａＡｓ等が、有機材料としてはＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）等が、それぞれ好ましい材料として例示できる。
ただし、薄膜とともに基板の少なくとも一部をエッチングして除去すべき場合には、上記領域のエッチングに適用する所定のエッチング条件でエッチング可能な材料からなる基板を選択するとよい。上記所定のエッチング条件において、基板のエッチングレートが薄膜のエッチングレートよりも高くなるように基板材料を選択すると、高い凸部を形成しやすくなる。
薄膜に部分的に圧力を印加する最も簡便な方法は、薄膜の表面の部分的な押圧である。部分的な押圧は例えば圧子を用いて行えばよい。圧子の先端には、ダイヤモンド等の高硬度材料を用いることが好ましい。圧子は、薄膜の表面の所定部位に押し当てるのみでも構わないが、薄膜の表面に押し当てながらこの表面と圧子とを相対的に移動させることにより、薄膜の所定領域に圧力を加えてもよい。これによれば、圧子の軌跡に沿ってエッチングレートが変化した部分を形成できる。
薄膜の表面に２以上の圧子を押し当てながらこの表面と２以上の圧子とを相対的に移動させてもよい。これによれば、エッチング後に、例えば帯状の凸部および凹部を形成できる。このように、部分的に圧力を加える範囲は、目的とする凹凸形状に合わせて適宜選択すればよい。
例えば、薄膜の表面における圧子の軌跡が交差するように、薄膜の表面と圧子とを相対的に移動させると、枠または格子状に、エッチングレートが変化した部分を形成できる。この場合、圧子の軌跡が交差する領域（交差領域）は２回以上押圧されることになるため、交差領域ではエッチングレートが局部的にさらに変化する可能性がある。しかし、圧力を適切に制御すれば、交差領域におけるエッチングレートの変化を、この領域以外の押圧域でのエッチングレートの変化と実質的に同一とすることができる。
圧力が小さいとエッチングレートの変化の程度は圧力の大きさに影響される。しかし、本発明者の実験によると、圧力の大きさが所定値以上となるとエッチングレートの変化は実質的に一定となる。より具体的には、圧力が所定値未満であると圧力が大きくなるに従ってエッチングレートの変化率（１−Ｅｐ／Ｅｏ；Ｅｐは圧力印加後、Ｅｏは圧力印加前のエッチングレート）は大きくなるが、圧力が所定値以上となるとエッチングレートの変化率は実質的に一定となる。従って、上記所定値以上の圧力を印加しながら圧子を移動させれば、２回以上押圧される領域と１回だけ押圧される領域とにおけるエッチングレートの変化、ひいてはエッチング後の凸部の高さ、を実質的に同一とすることができる。
薄膜への圧力の印加は、２以上の圧子を有する部材、例えば金型、を用いて行ってもよい。この部材を用いれば、量産時における製造効率が向上する。
基板を加熱しながら薄膜に圧力を加えてもよい。加熱すると基板や薄膜が破損しがたくなる。このため、エッチングレートが変化した部分を薄膜の深部にまで形成することが容易となる。これによれば高い凸部を得やすくなる。
薄膜の表面の押圧は、圧子以外により行ってもよい。ウエットブラスト法やサンドブラスト法に代表されるように、粒子および液体から選ばれる少なくとも一方を薄膜の表面の一部に供給してこの表面を部分的に押圧することも可能である。ウエットブラスト法は、溶液中に分散させた粒子、例えば遊離砥粒、を高圧で所定範囲の部材表面に衝突させる方法である。サンドブラスト法は、粒子、例えば遊離砥粒、を気流とともに高圧で部材表面に衝突させる方法である。これらのブラスト法の特性を利用してランダムにエッチングレートを相違させてもよい。薄膜にレーザを照射して薄膜の一部を飛散（アブレージョン）させ、その時の反作用を圧力として加えてもよい。圧子を用いる場合にも、超音波を利用して圧子を押し込んでもよい。
エッチングは、エッチングレートに相違が生じうる限りその種類に制限はないが、通常は、ウエットエッチングによる。エッチング液（エッチャント）は、酸性であってもアルカリ性であってもよく、前者としては、例えば硫酸、硝酸、塩酸、スルファミン酸、酢酸およびフッ化水素酸（フッ酸）から選ばれる少なくとも１種を含むものが好ましく、後者としては、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウムおよびアンモニアから選ばれる少なくとも１種を含むものが好ましい。
エッチャントは、エッチングすべき材料等を考慮して適宜選択すればよいが、例えばＳｉＯ２を含む薄膜をエッチングする場合には、フッ酸に、適宜、硝酸、フッ化アンモニウム等を混合したエッチャントが好適である。
ただし、本明細書では、「エッチング」を、ウエットエッチング、ドライエッチング、およびその組み合わせ（例えばウエットエッチングした後にドライエッチングすることによるエッチング）をすべて含む用語として用いる。
また、本発明の方法を特定のエッチング（例えばウエットエッチング）により実施した後または前に、別のエッチング（例えばドライエッチング）を実施してもよい。
例えば、上記方法においてウエットエッチングにより物品の表面に凹凸を形成した後に、当該表面をさらにドライエッチングする工程をさらに実施することにより、凹凸のある表面を有する物品を製造してもよい。この場合、薄膜が表面の少なくとも一部に残存する程度にウエットエッチングした後、ドライエッチングにより薄膜が除去される程度に表面を後退させ、凹凸がある表面を基板の材料から構成してもよい。
エッチングする領域は、薄膜の表面の全体であってもよく一部であってもよい。後者の場合には、エッチングする領域の外延の少なくとも一部がレジストにより画された状態で領域をエッチングしても構わない。
本発明は、上記で説明した方法により得た物品を包含する。
以下、図面を参照して本発明の方法を例示する。
まず、基板１０上に薄膜１２を形成し（図１Ａ）、さらに薄膜１２の表面の一部に圧子１４を接触させ、圧子１４により薄膜の表面を部分的に押圧する（図１Ｂ）。こうして、薄膜の一部１６に応力による影響を及ぼす。圧子１４を離して応力を解放しても（図１Ｃ）、薄膜には部分的に応力の影響が残る（図１Ｄ）。ここでは、応力の影響が残り、エッチングレートが変化した部分を「影響残留部」１６と呼ぶ。
図示した形態とは異なり、圧子１４を離した後、薄膜の表面には、圧子を押し込んで形成された窪みが残ることがある。また、影響残留部１６を、図示した形態よりも深く、例えば基板１０の一部を含むように形成しても構わない。深い影響残留部は、高い凸部の形成に有利である。影響残留部１６では、例えば内部構造に歪みが生じ、また例えば材料の組成が局所的に変化している。影響残留部１６は、押圧により材料が圧縮された圧縮層であってもよい。
次いで、薄膜付き基板１０を薄膜１２の表面側からウエットエッチングする（図１Ｅ〜図１Ｈ）。通常、影響残留部１６では、エッチングレートが相対的に小さくなるため、影響残留部１６が形成された領域では薄膜１２の表面の後退速度が周囲よりも小さくなる。このため、エッチングが進むにつれ、薄膜に微小な凸部１８が現れ（図１Ｅ）、この凸部１８が徐々に高くなる（図１Ｆ）。
さらにエッチングが進行して影響残留部１６が除去されると（図１Ｇ）、凸部１８の断面形状は、通常、略台形から、三角形、円弧状、楕円弧状等へと変化する（図１Ｈ）。これを利用し、凸部１８が所望の形状となった段階でエッチングを停止してもよい。ただし、影響残留部１６が除去されるとエッチングレートの差異も解消されるため、エッチングの進行に伴って凸部１８が小さくなることがある。一般に、高い凸部１８を得るためには、影響残留部１６が除去された段階（図１Ｇ）でエッチングを停止することが好ましい。
本発明では、薄膜の厚さおよび組成、押圧の方法、エッチング条件等の選択により、凹凸のある表面の形状を調整できる。例えば、図２Ａ〜図２Ｄに示す方法によれば、基板１０上に薄膜材料のみからなる凸部１９が形成され、かつその他の領域（凹部）の表面は基板材料から形成されている（図２Ｄ）。
また例えば、図３Ａ〜図３Ｄに示す方法によれば、基板２０上に、一部が薄膜材料２８からなり、残部が基板材料からなる凸部２７が形成され、かつその他の領域の表面は基板材料から形成されている（図３Ｄ）。この方法では、基板２０のエッチングレートを薄膜２２のエッチングレートよりも大きくすると、凸部２７の高さを増すことができる。
また例えば、図４Ａ〜図４Ｄに示す方法によれば、基板２０上に基板材料のみからなる凸部２９が形成され、かつその他の領域の表面も基板材料から形成されている（図４Ｄ）。この方法でも、基板２０のエッチングレートを薄膜２２のエッチングレートよりも大きくすることが好ましい。
なお、基板材料のみからなる表面を要する場合には、図３Ｄに示した凸部２７を形成し、この凸部２７から薄膜材料２８を除去してもよい。この除去は、機械的研磨、基板材料よりも薄膜材料に対するエッチングレートが高いエッチャントを用いたエッチング等によればよい。
諸条件の選択により、様々な形状の凸部を形成できる。例えば、２以上の圧子を同時に押し当てることにより、あるいは１つの圧子を順次押し当てることにより、円錐台（図５Ａ）、半球状または半楕円球状（図５Ｂ）、円錐形状（図５Ｃ）、方錐台状（図５Ｄ）の凸部を複数個形成してもよい。
２以上の圧子を薄膜の表面に押し当てながら移動させれば、尾根（リッジ）状の凸部を形成できる（図５Ｅ〜図５Ｇ）。この場合も、エッチング条件等を適宜調整することにより、リッジの横断面形状を、台形（図５Ｅ）、半楕円（図５Ｆ）、三角形（図５Ｇ）等に制御できる。これらの凸部は１つの圧子を順次移動させて形成してもよい。
本発明を用いれば、微小な凸部を所望の位置に容易に形成できる、以上に示した凸部は、特に制限されないが、例えば高さ１０ｎｍ〜１０μｍ程度、底面の最短長さ１００ｎｍ〜２０μｍ程度とすることができる。
以下、本発明を利用することによって製造できる各種デバイスを例示する。本発明によれば、微細な表面テクスチャーを効率的に形成できるため、これを利用すれば、各種光デバイス、マイクロ化学チップ等を効率よく製造できる。
図６は光導波路の例である。図６Ａに示すリッジ型導波路では、基板３０上にクラッド層３２を形成し、その上にコア層３４を配置する。コア層の凸部（コア部）３４ａは、図１に示した形態となる条件で、コア層を押圧し、エッチングして形成すればよい。凸部３４ａを形成した後にクラッド層３６を形成する。同様に、図６Ｂに示す埋め込み導波路では、図２に示した形態となる条件で、コア層３８を形成すればよい。この導波路は、図３に示した形態となる条件を適用して、即ちクラッド層３２をややエッチングして形成しても構わない。これらの導波路では、コア内に閉じ込められながら光が伝播する。
図７に示す低反射部材はモス−アイ（蛾の目：ｍｏｔｈ−ｅｙｅ）構造を有する。この部材では、基板４０上の薄膜の表面に多数の凸部４２が規則的に配置されている。ここでは、凸部４２の断面形状がほぼ同一の半楕円球状である例を示した。この表面に入射する光は、凸部４２によって乱反射されるため、特定方向への反射率はほぼ零にまで低減できる。凸部４２は、不規則に配置してもよく、その形状も同一でなくてもよい。このような表面構造は、例えばウエットブラスト法やサンドブラスト法を用いてさらにエッチングすれば容易に形成できる。
図８に示すアレイ導波路では、石英基板４４上にストライプ状にコア４６が形成され、コア４６を覆うようにクラッド層４８が形成されている。コア４６は、コア材料からなる膜に所定の間隔で押しつけた２以上の圧子を同一方向に移動させ、この膜にストライプ状の影響残留部を形成し、その後、石英基板４４までエッチング処理することにより形成できる（図２参照）。
図９に示すマイクロプリズムでは、底面が正方形の錐台状の凸部５２が縦横に規則的に配列し（図９Ａ）、または底面が短冊状の錐台状の凸部５４が並んでいる（図９Ｂ）。基板をガラスとし、薄膜を一部に有する凸部５２，５４を形成すれば（図３参照）、凸部にフィルタ機能をもたせることもできる。凸部をすべて基板材料から構成してもよい（図４参照）。これらのマイクロプリズムは、出射角度の制限、再出射する光線の偏向等の機能を発現できる。
図１０に示すマイクロ化学チップ６０では、各種の化学操作を可能とするように凹部や溝６２が形成されている（図１０Ａ）。溝６２は極めて細く（例えば幅１０〜１００μｍ）、溝６２を流れる溶液の量もごく微量である。表面張力等の影響で大きくなった流路抵抗により、溶液は流れがたくなる。溝６２に微小な凸部６４を配置しておくと、流路抵抗を低減できる。
ここでは、フォトリソグラフィー技術と組み合わせたチップの作製法を例示する（図１０Ｂ）。まず、基板７０上に、用いる溶液等に対して化学的に安定な材料からなる薄膜７２を形成し、薄膜７２上に溝等に対応する部分に開口を有するレジスト７４を所定パターンに形成する。さらに、レジスト７４により外延を画された開口領域内に圧子７６を押し付け、薄膜７２にエッチングレートが低下した影響残留部７８を形成する。引き続き、エッチング処理を行うと、開口領域がエッチングされて溝６２が形成され、同時に凸部６４が形成される。
以上の例示に限らず、本発明の方法は、回折格子、フレネルレンズ、フォトニッククリスタル等各種マイクロデバイスの作製に適用できる。
【実施例】
【実施例１】  石英ガラス基板に、スパッタリング法によってＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３膜を形成した。スパッタリング法の条件は、Ａｒ流量３．３×１０−７ｍ３／ｓ（２０ｃｃｍ）、Ｏ２流量１×１０−７ｍ３／ｓ（６ｃｃｍ）、成膜時間３０分とした。また、膜組成は、原子％により表示して、Ｓｉ：Ａｌ＝５４．１６：４５．８４、膜厚は６５０ｎｍとした。
この薄膜の表面に、ダイヤモンド製で先端曲率半径が５μｍの圧子を用い、約３０ｍＮ（３ｇ程度）の荷重を加えたところ、微小な加工痕が形成された。この加工痕の深さは、非接触三次元測定装置で測定したところ、約６０ｎｍであった。
この加工痕が形成された薄膜の表面を、濃度０．１％のフッ酸を用い、５０℃、５分間という条件でウエットエッチングした。圧子による押圧の影響がない領域では、エッチング量が１７０ｎｍとなった。この表面を、非接触三次元測定装置で観察したところ、加工痕の位置に断面台形の凸部が形成されていた。この凸部の高さは１８．７ｎｍ、凸部頂部における径は約２０μｍ、底部における径は約２５μｍであった。この加工痕の位置でのエッチング量は９１．３ｎｍであり、圧子の押圧によりエッチングレートは約５４％に低下したことがわかる。
【実施例２】  押圧の影響がない領域におけるエッチング量を６５０ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして凹凸のある表面を形成した。この表面では、露出した石英ガラス基板上に薄膜材料としたＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３からなる断面台形の凸部が形成されていた。この凸部の高さは３００ｎｍ、底部の径は約２５μｍであった。
【実施例３】  石英ガラス基板に代えてアルミノシリケートガラス基板を用い、かつ押圧の影響がない領域におけるエッチング量を８００ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして凹凸のある表面を形成した。この表面では、露出したアルミノシリケートガラス基板上に、下部が基板材料からなり上部が薄膜材料からなる断面略台形の凸部が形成されていた。この凸部の高さは７００ｎｍ、底部の径は約２５μｍであった。
【実施例４】  荷重を加えた圧子を移動させた以外は、実施例３と同様にして凹凸のある表面を形成した。圧子は、まず、約３０ｍＮの荷重を加えながら所定方向に約２ｍｍ掃引する操作を１０回繰り返し、互いに平行な１０本の加工痕の線条を形成した。線条の間隔は１５０μｍとした。次いで、上記所定方向と直交する方向に同様の掃引操作を１０回繰り返し、格子状に交差する加工痕の線条群を形成した。
得られた表面を図１１に示す。交差領域でもほぼ同じ高さの格子状の凸部７５が形成された。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、薄膜におけるエッチングレートの相違を利用して凹凸を形成するため、上記相違を利用して凹凸な表面を形成する方法において、基板材料の選択の自由度が従来よりも高くなる。本発明は、光デバイス、マイクロ化学チップ等を効率よく製造する方法を提供するものとして大きな利用価値を有する。
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【図７】
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【図８】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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