(57)【要約】【課題】微細構造物が表面に形成された小型のスタンパが繋ぎ合わされて、かつ、スタンパ間の継ぎ目における微細構造物のピッチずれを抑制可能とする大判の微細構造物成型スタンパ及びそれを用いた微細構造物成型シートを提供する。【解決手段】円盤状シート１１の上面に多数の小型微細構造物１２を同心円状、或いは螺旋状に形成し、更に、その最外周となる４つの隅部に、大型微細構造物１３を形成する。そして、４つの大型微細構造物１３に沿って円盤状シート１１を切断することにより、矩形状シート７２を形成し、更に、複数の矩形状シート７２を平面的に接続して広面積シート７３を作製する。従って、円盤状シート１１の切断位置を高精度に設定することができ、接続部分において小型微細構造物１２の周期性を保持することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の表面に同心円状または螺旋状に複数形成され、円錐，角錐，または釣鐘型の形状を有すると共に、可視光の波長以下の高さを有する第１の微細構造物と、
前記基板の外周部に互いに離間して複数形成され、前記第１の微細構造物よりも大きく、かつ、可視光の波長よりも大きい直径の底面又は高さを有する円柱形状または円錐形状の第２の微細構造物と、
を備え、
前記第１の微細構造物及び前記第２の微細構造物は、前記基板の表面に対して凸状または凹状に形成されていることを特徴とする微細構造物成型スタンパ。
【請求項２】
前記第１の微細構造物は円錐形状であり、前記円錐形状は、底辺に対する高さのアスペクト比が０．８以上であることを特徴とする請求項１に記載の微細構造物成型スタンパ。
【請求項３】
前記第１の微細構造物の高さは、４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の微細構造物成型スタンパ。
【請求項４】
前記基板は多角形形状を有し、
前記第２の微細構造物は前記多角形形状の各角部にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の微細構造物成型スタンパ。
【請求項５】
請求項４記載の微細構造物成型スタンパが互いに繋ぎ合わされており、前記微細構造物成型スタンパ同士は各微細構造物成型スタンパに形成されている前記第２の微細構造物を基準にして互いに位置合わせされていることを特徴とする微細構造物成型スタンパ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の微細構造物成型スタンパを用いて成型され、前記第１の微細構造物及び前記第２の微細構造物の凹凸がそれぞれ反転して転写された第３の微細構造物及び第４の微細構造物を有することを特徴とする微細構造物成型基板。
【請求項７】
円盤状の原盤基板の表面に感光性のレジスト膜を形成するステップと、
前記原盤基板を前記原盤基板の中心を回転中心として回転させると共に、前記レジスト膜に光を制御しながら照射しつつ、前記原盤基板の中心から外周に向かって半径方向に移動させて、前記レジスト膜の表面に、円錐，角錐，または釣鐘型の形状を有すると共に可視光の波長以下の高さを有する第１の微細潜像部を同心円状または螺旋状に複数形成すると共に、前記原盤基板の外周部における前記レジスト膜の表面に、前記第１の微細潜像部よりも大きく、かつ、可視光の波長よりも大きい直径の底面を有する円柱形状または円錐形状の第２の微細潜像部を互いに離間して複数形成するステップと、
前記第１の微細潜像部及び前記第２の微細潜像部を現像して除去するステップと、
前記原盤基板を前記レジスト膜側からエッチングして、前記原盤基板の表面に、前記第１の微細潜像部及び前記第２の微細潜像部にそれぞれ対応する第１の微細ピット及び第２の微細ピットを形成するステップと、
前記レジスト膜を除去した後、前記第１の微細ピット及び前記第２の微細ピットが形成された前記原盤基板の表面に金属膜を形成するステップと、
前記金属膜を前記原盤基板から離型して、前記金属膜の表面に前記第１の微細ピット及び前記第２の微細ピットの凹凸がそれぞれ反転して転写された第１の微細構造物及び第２の微細構造物を有する微細構造物成型スタンパを作製するステップと、
前記微細構造物成型スタンパを、前記第２の微細構造物を基準にして切断し、所定の外形形状とするステップと、
前記所定の外形形状とされた微細構造物成型スタンパを、各微細構造物成型スタンパに形成されている前記第２の微細構造物同士を基準にして位置合わせして繋ぎ合わせ、大判の微細構造物成型スタンパを作製するステップと、
を含むことを特徴とする微細構造物成型スタンパの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に微細構造物が形成されたスタンパ、及びそのスタンパを用いて製造された微細構造物成型基板（シート）に係り、特に、複数のスタンパを高精度に接続して大判の微細構造物成型スタンパ及びそれを用いた微細構造物成型基板（シート）を作製する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、太陽光を光電変換して電気エネルギーを発生する太陽電池用基板及び太陽光発電装置用パネルでは、光電変換効率を向上させるために、基板（シート用基板）やパネルの表面に光の波長程度の微細な構造物を形成して、入射する太陽光の反射量を低減している。即ち、微細な構造物を形成することにより、見かけ上の屈折率を漸減させることができ、その結果、基板表面及びパネル表面での光の反射量を減少させて、基板透過光を増大させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この微細構造物を形成する方法としては、露光やエッチング等の光学的な手法を用いてスタンパのマスター原盤を作製し、このマスター原盤から微細構造物を成型するためのスタンパを作製し、更に、このスタンパを用いて、射出成形、熱転写、樹脂ＵＶ硬化成形等の成形法を用いて太陽電池用基板や太陽光発電装置用パネル等の表面に微細構造物を形成する手法が主流である。また、原盤の作製に用いられる露光方法として、電子ビームを用いる方法、ステッパー露光法、レーザビーム露光法等が知られている。このうち、レーザビーム露光法はそのスループットの速さが群を抜いており、生産性を考慮した場合に優位性が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４３１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、太陽電池用基板や太陽光発電装置用パネルの表面に微細構造物を形成する場合には、微細構造物を形成する面積を広くすることが必要である。そのためには、広い面積を有するスタンパを作製することが必要となるが、一回の露光で広大な太陽電池基板や太陽光発電装置用パネル等に使用可能な微細構造物形成用の大判のスタンパを作製することは難しい。
【０００６】
また、微細構造物が表面に形成された小型のスタンパを複数作製し、これらスタンパを繋ぎ合わせて大判のスタンパを構成することも考えられるが、スタンパ間の継ぎ目で微細構造物のピッチがずれると光透過率が悪化するため、その改善が望まれる。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、微細構造物が表面に形成された小型のスタンパが繋ぎ合わされて、かつ、スタンパ間の継ぎ目における微細構造物のピッチずれを抑制可能とする大判の微細構造物成型スタンパ及びそれを用いた微細構造物成型シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の微細構造物成型スタンパは、基板と、前記基板の表面に同心円状または螺旋状に複数形成され、円錐，角錐，または釣鐘型の形状を有すると共に、可視光の波長以下の高さを有する第１の微細構造物と、前記基板の外周部に互いに離間して複数形成され、前記第１の微細構造物よりも大きく、かつ、可視光の波長よりも大きい直径の底面又は高さを有する円柱形状または円錐形状の第２の微細構造物と、を備え、前記第１の微細構造物及び前記第２の微細構造物は、前記基板の表面に対して凸状または凹状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記第１の微細構造物は円錐形状であり、前記円錐形状は、底辺に対する高さのアスペクト比が０．８以上であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記第１の微細構造物の高さは、４００ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記基板は多角形形状を有し、前記第２の微細構造物は前記多角形形状の各角部にそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載の微細構造物成型スタンパが互いに繋ぎ合わされており、前記微細構造物成型スタンパ同士は各微細構造物成型スタンパに形成されている前記第２の微細構造物を基準にして互いに位置合わせされていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の微細構造物成型基板は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の微細構造物成型スタンパを用いて成型され、前記第１の微細構造物及び前記第２の微細構造物の凹凸がそれぞれ反転して転写された第３の微細構造物及び第４の微細構造物を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の微細構造物成型スタンパの製造方法は、円盤状の原盤基板の表面に感光性のレジスト膜を形成するステップと、前記原盤基板を前記原盤基板の中心を回転中心として回転させると共に、前記レジスト膜に光を制御しながら照射しつつ、前記原盤基板の中心から外周に向かって半径方向に移動させて、前記レジスト膜の表面に、円錐，角錐，または釣鐘型の形状を有すると共に可視光の波長以下の高さを有する第１の微細潜像部を同心円状または螺旋状に複数形成すると共に、前記原盤基板の外周部における前記レジスト膜の表面に、前記第１の微細潜像部よりも大きく、かつ、可視光の波長よりも大きい直径の底面を有する円柱形状または円錐形状の第２の微細潜像部を互いに離間して複数形成するステップと、前記第１の微細潜像部及び前記第２の微細潜像部を現像して除去するステップと、前記原盤基板を前記レジスト膜側からエッチングして、前記原盤基板の表面に、前記第１の微細潜像部及び前記第２の微細潜像部にそれぞれ対応する第１の微細ピット及び第２の微細ピットを形成するステップと、前記レジスト膜を除去した後、前記第１の微細ピット及び前記第２の微細ピットが形成された前記原盤基板の表面に金属膜を形成するステップと、前記金属膜を前記原盤基板から離型して、前記金属膜の表面に前記第１の微細ピット及び前記第２の微細ピットの凹凸がそれぞれ反転して転写された第１の微細構造物及び第２の微細構造物を有する微細構造物成型スタンパを作製するステップと、前記微細構造物成型スタンパを、前記第２の微細構造物を基準にして切断し、所定の外形形状とするステップと、前記所定の外形形状とされた微細構造物成型スタンパを、各微細構造物成型スタンパに形成されている前記第２の微細構造物同士を基準にして位置合わせして繋ぎ合わせ、大判の微細構造物成型スタンパを作製するステップと、含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、微細構造物が表面に形成され、かつ、微細構造物のピッチずれが抑制された、大判の微細構造物成型スタンパ及びそれを用いた大判の微細構造物成型シートの作製が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る微細構造物成型スタンパの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る微細構造物成型スタンパを切断して得られる小型の矩形状スタンパが平面的に複数接続された状態の大判の微細構造物成型スタンパを示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るマスター原盤を作製する第１の手順を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るマスター原盤を作製する第２の手順を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るマスター原盤を作製する第３の手順を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る微細構造物成型スタンパ７１の構成を示す斜視図、図２は、微細構造物成型スタンパ７１を切断して得られる矩形状スタンパ７２が複数個（図２では４個）平面的に接続された大判の微細構造物成型スタンパ７３の構成を示す説明図である。なお、本実施形態では、薄膜太陽電池及び太陽光発電装置等に用いる基板（シート）を作製するための微細構造物成型スタンパを例に挙げて説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る微細構造物成型スタンパ７１は、例えば直径が１２ｃｍの円盤状の基板１１の上に、円錐形状の小型微細構造物（第１突起部）１２が多数突起して設けられている。各小型微細構造物１２は、基板１１の中心点を中心として、同心円状、或いは螺旋（スパイラル）状に設けられている。また、基板１１の四隅には、中心から等距離となる位置に円柱形状の大型微細構造物（第２突起部）１３が設けられている。即ち、各大型微細構造物１３は矩形（長方形または正方形）の４つの隅部にそれぞれ設けられることになる（図１では正方形の例を示しているが、長方形としても良い）。
【００１９】
この際、円錐形状を成す小型微細構造物１２の、底辺に対する高さのアスペクト比を０．８以上としている。アスペクト比を０．８以上とすることにより、微細構造物成型スタンパ７１（７２，７３）を用いて作製した太陽電池用基板及び太陽光発電装置用パネルに入射した光をその内部の光電変換部に効率良く導入させることができる。また、小型微細構造物１２の高さは、光の波長よりも短く設定されている。例えば、最も短い光の波長が４００ｎｍである場合には、４００ｎｍ以下となるように設定されている。また、円柱形状を成す大型微細構造物１３は、高さ又は底面の直径が可視光の波長よりも大きくなるように設定されている。また、大型微細構造物１３の高さ又は底面の直径は、小型微細構造物１２の高さ又は底面の直径よりも大きくなるように設定されている。
【００２０】
なお、小型微細構造物１２は４つの大型微細構造物１３を通る円内に密に存在するが、図１では一部を省略して記載している。また、複数の小型微細構造物１２、及び４つの大型微細構造物１３は、ナノメートルのオーダー、及びマイクロメートルのオーダーとなる微細な構造物であるが、図１、図２では理解を促進するため、大きさを誇張して記載している。また、図１に示すハロゲンランプ２１、及びＣＣＤカメラ２２は、微細構造物成型スタンパ７１（７２）を観察するために設けられる。また、図２では、小型微細構造物１２が同心円状に設けられている例を示しているが、螺旋状でも良い。
【００２１】
また、小型微細構造物１２は、円錐形状以外にも、角錐形状、釣鐘型とすることも可能である。更に、大型微細構造物１３は、円柱形状以外にも、円錐形状とすることも可能である。
【００２２】
そして、図１に示す微細構造物成型スタンパ７１（基板１１）を、４つの大型微細構造物１３に沿って切断することにより、矩形状スタンパ７２を作製し、更に、図２に示すように、複数の矩形状スタンパ７２を平面的に接続して大判の微細構造物成型スタンパ７３を形成する。
【００２３】
このように、本実施形態に係る微細構造物成型スタンパでは、円盤状の基板１１の表面に多数の小型微細構造物１２を形成すると共に、該基板１１の小型微細構造物１２が形成された領域の外周部の四隅に大型微細構造物１３を形成し、この大型微細構造物１３を基準として、基板１１を切断して矩形状スタンパ７２としている。従って、基板１１の切断の精度を向上させることができる。また、矩形状スタンパ７２を複数個接続した場合に、互いに隣接する矩形状スタンパ７２に形成された小型微細構造物１２どうしの間隔を高精度に設定することができるので、接続部の光学的特性の劣化の少ない位置決めが可能となる。
【００２４】
次に、図１に示した微細構造物成型スタンパ７１を作製するためのマスター原盤について説明する。図３〜図５は、微細構造物成型スタンパ７１を作製するためのマスター原盤を作製する手順を示す説明図である。なお、図３〜図５は断面図を示しており、ピット等は大きさを誇張して示している。
【００２５】
微細凹凸構造（上述した小型微細構造物１２、及び大型微細構造物１３を形成するための凹凸）を備えるスタンパ７１を作製するためのマスター原盤を作製するためには、電子ビーム露光、ステッパー露光、レーザビーム露光等の手法を用いることができる。このうち、レーザビーム露光法はそのスループットの速さが群を抜いており、生産性を考えると非常に優位性が高い。レーザビーム露光は、レジストが成膜された原盤基板を高速で回転させながらレンズで集光されたレーザ光を照射して微細な凹凸構造を形成する。
【００２６】
具体的には、まず、図３に示すように、石英やシリコン（Ｓｉ）で形成された円盤状の原盤基板（マスター原盤用基板）４２の上面に無機レジスト膜４１を形成する。
【００２７】
原盤基板４２に使用される材料は、微細構造物を形成するためにフルオロカーボン系ガスを用いてリアクティブイオンエッチング(ＲＩＥ)法によりエッチング可能な材料である必要がある。更に、この上に形成する無機レジスト膜４１と比べてエッチングレートが大きい（選択比が高い）材料であることが望ましい。
【００２８】
無機レジスト膜４１は、微細構造物を形成するために集光されたレーザ光が照射された部分が、レーザ光が照射されなかった未感光の部分と比較してアルカリ溶液に対する溶解性が大幅に大きくなる材料で形成されている。このような材料としては、遷移金属の酸化物の感光性アモルファス無機材料が好ましい。例えば、酸化タングステン（ＷＯ）やタングステンとモリブデンの合金酸化物（ＷＭｏＯ）等が挙げられる。また、ゲルマニウム−アンチモン−テルル合金（ＧｅＳｂＴｅ）系の相変化材料を用いても良い。中でも、タングステンとモリブデンの合金酸化物（ＷＭｏＯ）が最も好適な例として挙げることができる。
【００２９】
このタングステンとモリブデンの合金酸化物（ＷＭｏＯ）を形成する方法としては、特に限定はないが、高真空にした真空チャンバー中に適度な流量の酸素ガス（Ｏ２）を流し込みながら、タングステン（Ｗ）−モリブデン（Ｍｏ）合金ターゲットをスパッタリングする、いわゆる反応性スパッタリング法にて成膜する手段が好適である。また、この無機レジスト膜４１の厚さは、特に限定は無いが、基板に形成する微細構造物の深さと、フルオロカーボン系ガスを用いてリアクティブイオンエッチング(ＲＩＥ)を行う際の、原盤基板４２と無機レジスト膜４１のエッチングレート、即ち、選択比を考慮して、所望の深さの微細構造物が形成できる膜厚以上にすることが必要である。
【００３０】
具体的には、石英基板（ＳｉＯ２）に２５０ｎｍの高さの微細構造物を形成する場合は、酸化タングステン（ＷＯ）との選択比は、おおよそ１：５〜１：６程度であるため、酸化タングステン（ＷＯ）層の厚さは４０〜５０ｎｍ程度必要である。一方、比較的大きな構造物、例えば、底面径１μｍ、高さ１μｍの構造物を形成するには無機レジスト膜厚として２００〜１７０ｎｍ程度が必要である。底面径や高さの高い構造物を形成させる部分では、レーザ光の出力を高めて、広い面積及び、深い部分まで感光させることにより対応することができる。
【００３１】
本実施形態では、同一の原盤基板の表面に、微細凹凸構造物である円錐状ピット４４と可視光波長より大きな構造物である円柱状ピット４３とを共存させなければならない。この場合、レジスト膜厚として大きな構造物（円柱状ピット４３）の必要膜厚で成膜しておく。そして、円錐状ピット４４の作製には、レーザ光の出力をコントロールして、表面から４０〜５０ｎｍ程度の深さまで感光するように、いわゆるハーフ・カットすることで対応する。このような段違いの露光を行うことによって、現像後のＲＩＥ工程で大きさの異なる構造物（即ち、円錐状ピット４４と円柱状ピット４３）を同一の原盤基板の表面に形成することができる。
【００３２】
そして、図３に示すように、円盤状の原盤基板（表面に無機レジスト膜４１を形成した基板）４２を回転させながら無機レジスト膜４１の上面側からレーザ光３１を照射することにより、無機レジスト膜４１表面の、複数の円錐状ピット４４、及び４つの円柱状ピット４３が形成される部分を部分感光させる。
【００３３】
即ち、無機レジスト膜４１を形成した原盤基板４２にレーザ光３１を集光させ、レンズ３２で集光してレーザ光３３とし、集光したレーザ光３３を照射して無機レジスト膜４１を所定の配列ピッチで微細構造物状に感光させる。配列ピッチはレーザ発光の制御により可能であるが、コンピュータ等で予め発光パターンをプログラムしておけば、数ｎｍの精度で位置を制御できる。従って、切断ライン付近での円錐状ピット４４の位置を、周期性が乱れないように制御する、例えば一定の配列ピッチに制御することが可能になる。
【００３４】
ここで、レーザ光を集光させ、所定の配列ピッチで微細構造物状に感光させる装置としては、従来のＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等のガラス原盤のカッティングで使用される装置を利用することができ、レーザについても、ガス、固体、半導体レーザ等、種々のものを使用することができる。
【００３５】
次に、図４に示すように、図３に示した無機レジスト膜４１の感光した部分をアルカリ現像液で現像して除去する。この際、感光した面積や深さに応じて、除去される部分の寸法が異なって形成される。この処理により、無機レジスト膜４１に多数の円錐状ピット５１、及び４つの円柱状ピット５２が形成される。なお、現像液としては、例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等のアルカリ現像液を用いることができる。
【００３６】
その後、図５に示すように、石英の原盤基板４２にフルオロカーボン系ガスを用いてリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ)を行う。この時使用するフルオロカーボン系ガスとしては、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８等が好ましい。この時、無機レジスト膜４１の、未感光とされた領域は現像処理で除去されない。そして、この除去されずに残った部分は、マスクとしての役割を果たす。
【００３７】
次いで、無機レジスト膜４１を除去する。無機レジスト膜４１は、例えば、無機レジスト膜４１をテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等の強アルカリ溶液に一定時間含浸させることにより、除去することができる。こうして、原盤基板４２上に円錐状ピット（第１窪み部）６１、及び円柱状ピット（第２窪み部）６２を形成することができる。
【００３８】
こうして形成された円錐状ピット６１は、螺旋状、或いは同心円状の列を成し、この円錐状ピット６１が形成されるエリアは円形状となる。
【００３９】
レーザビーム露光法により作製されるスタンパでは、微細凹凸構造物（円錐状ピット６１）の大きさ及び周期は、レーザ発光パルスを制御することにより、所望の数値に設定することができる。即ち、レーザ露光を回転する原盤基板の最内周（即ち中心）から外周部へ向かってその半径方向に進行させることにより、図３に示す円錐状ピット４４を形成する。そして、所望する寸法の四角形が内在できる微細凹凸構造物列が形成されたエリア（円形）まで、微細構造物の露光が完了した場合に、その最外周列のレーザ露光中の四角形の頂点部で、レーザ発光パワー、及び露光パルス幅を増大させることにより、円柱状ピット４３を形成する。
【００４０】
そして、円柱状ピット４３を結んでできる四角形の外周ラインに架かる部分での、微細凹凸構造物（円錐状ピット４４）は、レーザ露光のタイミングをコントロールすることで（即ち、パルス発光のタイミングを精密制御して）、露光により形成される微細構造物が外周ラインに到達した際に中断することなく、連続的に円柱状ピット４３を形成することができる。このような制御を行うことにより、切断ライン（図１の矩形状シート７２の外周となるライン）付近で微細凹凸構造物の周期性を乱すことのない微細構造物成型スタンパ７１（矩形状スタンパ７２）を作製可能なマスター原盤を作製することができる。
【００４１】
次に、石英の原盤基板４２（マスター原盤）の円錐状ピット６１及び円柱状ピット６２が形成された表面に、導電性の金属層を形成する。この金属層は導電性のあるものであれば、特に制限はないが、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）などの金属が好ましい。この金属層の形成方法は、スッパッタリング法等の真空成膜でも、無電解メッキ法等の湿式法で形成しても良い。また、この導電層の厚さは、次の工程である電解メッキができる程度の厚みがあれば良く、特に制限はないが、２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度が好適な膜厚である。
【００４２】
次に、導電金属層の上に金属保護層を形成する。この金属保護層に使われる金属としては、特に制限はないが、電解メッキ（電鋳）が可能な、Ｎｉ，Ａｕ、Ａｇが好ましい。中でもコスト、硬度等を考慮するとＮｉが最も好ましい材料である。また、その膜厚も特に制限はないが、微細構造物を保護するためには数μｍ以上あることが好ましい。また、この金属保護層を形成する方法としては、特に制限はないが、厚膜の金属保護層を形成する量産の良い方法としては電解メッキ法が好適な方法である。
【００４３】
導電金属層と金属保護層とが一体化した構造体をマスター原盤から離型することにより、図１に示す、マスター原盤の表面に形成された円錐状ピット６１及び円柱状ピット６２（図５参照）が凹凸反転されて転写された小型微細構造物１２及び大型微細構造物１３を表面に有する円盤状の基板１１である微細構造物成型スタンパ７１を得る。
【００４４】
作製された微細構造物成型スタンパ７１に白色光や可視域波長のレーザ光を照射すると、可視光波長より大きな周期と高さをもつ比較的大きな凹凸構造物である大型微細構造物１３は、表面で光の反射や散乱を起こす。これにより、低倍率の光学機器でも観察が可能になる。散乱、反射を起こす部分は、構造物の寸法とほぼ同一であるので大きさや位置における誤差は極小さいものとすることができる。自動機器に取り付けられるＣＣＤカメラ２２等でも容易に位置確認が行えるようになる。
【００４５】
次に、４つの大型微細構造物１３を基準にして、４つの大型微細構造物１３を結ぶ外周線に沿って微細構造物成型スタンパ７１を切断することにより、上述した矩形状スタンパ７２を得る。
【００４６】
大型微細構造物１３は矩形状スタンパ７２の四隅に精度良く配置されている。
【００４７】
小型微細構造物１２は矩形状スタンパ７２の中心に対して同心円状または螺旋状（スパイラル）に例えば一定の配列ピッチで形成されている。小型微細構造物１２は矩形状スタンパ７２の中心部に対して外周部の方が曲率半径が極めて大きい。そのため、矩形状スタンパ７２の外周部では小型微細構造物１２は略直線状に配列されているものと見なすことができる。
【００４８】
また、矩形状スタンパ７２の外形は４つの大型微細構造物１３で規定されている。
【００４９】
また、大型微細構造物１３（円柱状ピット６２）と小型微細構造物１２（円錐状ピット６１）とは同じプロセスで一度に形成されているため、大型微細構造物１３と小型微細構造物１２との相対的な位置精度は極めて高い。
【００５０】
そのため、図示しない大判の母材に複数の矩形状スタンパ７２を繋ぎ合わせて固定する際、隣接する矩形状スタンパ７２同士を互いに隣接する大型微細構造物１３同士を基準にして位置合わせすることにより、互いに隣接する小型微細構造物１２同士の配列ピッチを間接的に精度良く合わせることができるので、接続部の光学的特性の劣化の少ない位置決めが可能になる。
【００５１】
図２に示す、矩形状スタンパ７２が互いに位置合わせされて繋ぎ合わされた大判の微細構造物成型スタンパ７３を用いて成型することにより、大判の微細構造物成型シート（基板）を作製することができる。
【００５２】
なお、大判の微細構造物成型シートに形成される小型微細構造物（１２）及び大型微細構造物（１３）の凹凸を反転させたい場合は、上述した微細構造物成型スタンパ７３の小型微細構造物１２及び大型微細構造物１３の凹凸が反転した反転スタンパを作製すればよい。
【００５３】
微細構造物成型シート（基板）の材料としては射出成形する場合は、成形後太陽光波長領域で光透過率が十分確保できる材料が好ましく、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレートなどの絶縁性、耐熱性などの性質も太陽電池として使用する際に優れた性質が期待できるものが好ましい。
【００５４】
また、フィルム状の非常に薄いシート（基板）を用いる場合は、熱負荷押圧を行う。その場合は、転写性や、太陽光に対する透明度が確保できる材料を用い、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリイミドなどが好ましい。
【００５５】
［実施例］
次に、実施例について説明する。直径が１２ｃｍの円盤状の石英の原盤基板４２上に、ＷＭｏＯをＡｒガス、Ｏ２ガスを導入しながらＤＣスパッタリング法により１６０ｎｍ成膜した。このＷＭｏＯ膜をレーザ露光用のレジスト膜とした。
【００５６】
このレジスト膜が形成された原盤基板をレーザ露光装置に設置し、原盤基板を回転させながら露光した。レーザ露光装置には波長４０５ｎｍのレーザ光源とレンズＮＡ０．９の対物レンズが搭載されている。露光のためのレーザ光はコンピュータ制御されたパルス発生装置の信号に従って精密に制御される。
【００５７】
露光は原盤基板中心から外周に向かって線速度５ｍ／secの速度で行った。径２６０ｎｍの円錐状ピット４４（図３参照）はレーザ出力３５ｍＷで露光した。こうして回転しながらトラック送りピッチ２８０ｎｍで露光させながら半径６０ｍｍまで連続しながら露光した（円錐状ピット４４）。
【００５８】
そして、半径６０ｍｍの最外周列に到達した時、記録レーザ光出力を１００ｍＷまで上げ、パルス幅もそれまでの３倍の長さにした露光を１点で行った。そのポイントから約１８．８ｍsec毎に同様な高出力パルスを照射させてレジストを感光させた（円柱状ピット４３）。これらのポイント以外については、それまでの２６０ｎｍの微細な凹凸構造（円錐状ピット４４）ができるような露光を行った。
【００５９】
露光が終了した後、アルカリ現像液を用い、原盤基板を回転させながら現像液を滴下して感光した部分を溶解させ現像した。
【００６０】
現像の後、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を行った。この処理では、ＲＩＥ装置に原盤基板をセットし、３×１０−６torrまで真空にし、ＣＨＦ３ガスを３０ｍtorr導入してエッチングした。ＲＩＥの後、石英の原盤基板の表面に残留しているレジスト膜をアルカリ液に浸漬して完全に除去した。こうして、石英の原盤基板の表面に底面径２６０ｎｍ、高さ２５０ｎｍの円錐状ピット４４と、最外周に径２．０μｍ高さ２．０μｍの円柱状ピット４３を４つ形成した直径１２０ｍｍの円形エリアを形成した。
【００６１】
この石英の原盤基板の表面にスパッタリング法によってＮｉを１００ｎｍ成膜し、導電性を持たせた上でＮｉメッキを施した。メッキ後、石英の原盤基板とＮｉを剥離し、微細構造物成型スタンパ７１を得た。
【００６２】
得られた微細構造物成型スタンパ７１の表面は、通常のＮｉスタンパの表面とは異なり金属光沢が低減し、反射率が低下した状態であった。微細構造物成型スタンパ７１の表面に１５０Ｗのハロゲンランプを照射すると、大きな凹凸構造物である大型微細構造物１３のみが光を散乱・反射させて、輝度が高く観察が可能であった。対物レンズ４０倍のＣＣＤカメラで観察すると位置や形状等が容易に明瞭に観察できた。
【００６３】
そして、この微細構造物成型スタンパ７１の表面にハロゲンランプを照射しながら大型微細構造物１３を観察し、その位置決定を行い、それらを結ぶ外形線に沿ってレーザカッターを用いて矩形状スタンパ７２を切り出した。切り出した矩形状シート７２は８４．８×８４．８ｍｍの正方形状のものとなった。
【００６４】
同様の手順により、矩形状スタンパ７２を４枚作製し、これらを接続して１６９．６×１６９．６ｍｍの大判の微細構造物成型スタンパ７３を形成した。各矩形状スタンパ７２を接続する際においても、各矩形状スタンパ７２の表面にハロゲンランプ２１を照射しながら、ＣＣＤカメラ２２で観察して、大型微細構造物１３により位置決めを行い、精密に接続を行った。接続後の接続境界では、小型微細構造物１２の周期性の乱れが最小限に抑えられており、反射率上昇などの特性劣化は見られなかった。
【００６５】
このようにして、本実施形態に係る微細構造物成型スタンパは、原盤基板４２の表面に多数の円錐状ピット６１が形成され、更に、周囲の４つの隅部に円柱状ピット６２が形成されたマスター原盤を作製し、このマスター原盤を用いて複数のスタンパを作製することにより、表面に小型微細構造物１２が精度良く形成された微細構造物成型スタンパが得られる。
【００６６】
そして、微細構造物成型スタンパの外周部の四隅に配置された４つの大型微細構造物１３を基準にして円盤状の微細構造物成型スタンパを４つの大型微細構造物１３を結ぶ外周線に沿って切断することにより、四隅に大型微細構造物１３が精度良く配置された矩形状スタンパ７２を得る。
【００６７】
さらに、複数の矩形状スタンパ７２を大型微細構造物１３を基準にして互いに位置合わせして繋ぎ合わせることにより、大判の微細構造物成型スタンパ７３が得られる。その結果、各矩形状スタンパ７２の接続部付近での、小型微細構造物１２の周期性を維持することができ、光学的な特性が劣化するエリアを最小限に抑えることができる。
【００６８】
以上、本発明の微細構造物成型スタンパを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００６９】
例えば実施例では４つの矩形状スタンパ７２を繋ぎ合わせたが繋ぎ合わせる矩形状スタンパ７２の個数はこれに限定されるものではなく、製造される太陽電池用基板や太陽光発電装置用パネルのサイズや形状に合わせて適宜設定されるものである。
【００７０】
また、微細構造物成型スタンパを矩形状に切断したが、これに限定されるものではなく、三角形や六角形等の他の多角形形状に切断してもよい。三角形や六角形等の形状に切断する場合は各角部に大型微細構造物１３を配置するようにすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、微細構造物が形成された小面積のスタンパを複数個接続する際の位置決めを高精度に行う上で有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１１  円盤状シート
１２  小型微細構造物
１３  大型微細構造物
２１  ハロゲンランプ
２２  ＣＣＤカメラ
３１  レーザ光
４０  対物レンズ
４１  無機レジスト膜
４２  基板
４３  円柱状ピット
４４  円錐状ピット
５１  円錐状ピット
５２  円柱状ピット
６１  円錐状ピット
６２  円柱状ピット
７１  微細構造物成型スタンパ
７２  矩形状スタンパ
７３  大判の微細構造物成型スタンパ
【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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