(57)【要約】【課題】本発明は、ナノスケールのポーラス構造を有する微細構造物を製造可能とすることを目的とする。【解決手段】本発明の微細構造物２の製造方法は、フェムト秒レーザを、レーザ光が透過可能な加工対象物１に対して第１照射方向に照射することによって、複数の板状の変質部が平行に並ぶ第１周期構造を加工対象物１の内部に形成する工程と、フェムト秒レーザを加工対象物に対して、前記第１照射方向と異なる第２照射方向に照射することによって、複数の板状の変質部が平行に並ぶ第２周期構造２０を、加工対象物１の内部で、かつ、第１周期構造に隣接した箇所に形成する工程と、第１周期構造を露出させる工程と、第１周期構造の変質部と第２周期構造２０の変質部とを除去する工程と、残存する第１周期構造を除去する工程と、を備える。【選択図】図６
2017164749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光が透過可能な加工対象物を加工することによって、ポーラス構造を有する微細構造物を製造する方法であって、
前記加工対象物に対してフェムト秒レーザを第１照射方向に照射することによって、複数の板状の変質部がそれぞれ平行に並ぶ第１周期構造を前記加工対象物の内部に形成する第１周期構造形成工程と、
前記加工対象物に対してフェムト秒レーザを、前記第１照射方向と異なる第２照射方向に照射することによって、複数の板状の変質部がそれぞれ平行に並ぶ第２周期構造を、前記加工対象物の内部で、かつ、前記第１周期構造に隣接した箇所に形成する第２周期構造形成工程と、
前記第１周期構造及び前記第２周期構造の何れか一方を露出させる周期構造露出工程と、
前記第１周期構造の変質部と、前記第２周期構造の変質部とを除去する変質部除去工程と、
前記第１周期構造及び前記第２周期構造のうち前記周期構造露出工程によって露出された方をさらに除去する周期構造除去工程と、を備える
ことを特徴とする微細構造物の製造方法。
【請求項２】
フェムト秒レーザの位相を変調することによって、前記加工対象物の内部でのレーザ収束部が照射方向に伸長するように制御される
ことを特徴とする請求項１に記載の微細構造物の製造方法。
【請求項３】
前記第１周期構造形成工程、及び前記第２周期構造形成工程において、前記フェムト秒レーザを照射しながら掃引することによって前記第１周期構造、及び前記第２周期構造を形成する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の微細構造物の製造方法。
【請求項４】
前記第１周期構造形成工程、及び前記第２周期構造形成工程において、前記フェムト秒レーザの照射方向と掃引方向は互いに垂直である
ことを特徴とする請求項３に記載の微細構造物の製造方法。
【請求項５】
レーザ光が透過可能な物質と、
前記物質の内部に形成され、前記物質の表面から露出する露出領域を有するとともに、前記物質と化学組成が異なる板状の複数の変質部が平行に並んで形成される周期構造と、を備え、
前記周期構造は、前記露出領域における変質部に沿って、穴部が周期的に並んで形成されるポーラス構造を有する
ことを特徴とする微細構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細構造物の製造方法及び微細構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノインプリント用モールド等の微細構造物を作製するためには、ナノスケールの微細パターンを形成することが必要である。従来のナノインプリント用モールドを製造する方法としては、電子ビームリソグラフィー法が使用されていた。この場合、レジストを使用して、レジストの露光・現像が必要となるため、作業工程が複雑となるという問題点があった。
【０００３】
また、特許文献１は、直線偏光するフェムト秒レーザを照射することによって、石英ガラスの内部にフェムト秒レーザの波長以下の周期で、板状の変質部が並ぶ周期構造を形成する発明を開示する。この石英ガラスを研磨して周期構造を露出させた後に、変質部をエッチングすることによってナノスケールの微細パターンを形成することができる。この方法によれば、レジストを使用することなく、簡便にナノスケールの微細パターンを形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開第２０１０−５０１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フェムト秒レーザを使用して得られる変質部は必ず板状となるため、微細パターンは必然的に溝構造となり、ポーラス構造（多孔質構造）を有する微細構造物を作製することはできない。そこで、本発明は、簡便にナノスケールのポーラス構造を有する微細構造物を製造可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の微細構造物の製造方法は、レーザ光が透過可能な加工対象物を加工することによって、ポーラス構造を有する微細構造物を製造する方法であって、前記加工対象物に対してフェムト秒レーザを第１照射方向に照射することによって、複数の板状の変質部がそれぞれ平行に並ぶ第１周期構造を前記加工対象物の内部に形成する第１周期構造形成工程と、前記加工対象物に対してフェムト秒レーザを、前記第１照射方向と異なる第２照射方向に照射することによって、複数の板状の変質部がそれぞれ平行に並ぶ第２周期構造を、前記加工対象物の内部で、かつ、前記第１周期構造に隣接した箇所に形成する第２周期構造形成工程と、前記第１周期構造及び前記第２周期構造の何れか一方を露出させる周期構造露出工程と、前記第１周期構造の変質部と、前記第２周期構造の変質部とを除去する変質部除去工程と、前記第１周期構造及び前記第２周期構造のうち前記周期構造露出工程によって露出された方をさらに除去する周期構造除去工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の微細構造物の製造方法によれば、レジストを使用することなく、簡便にナノスケールのポーラス構造を有する微細構造物を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１に係る微細構造物の製造方法における第１周期構造を形成する工程を示す図であって、加工対象物の平面図である。
【図１Ｂ】同工程を示す図であって、加工対象物の正面図である。
【図１Ｃ】同工程を示す図であって、加工対象物の右側面図である。
【図２Ａ】同製造方法における第２周期構造を形成する工程を示す図であって、加工対象物の平面図である。
【図２Ｂ】同工程を示す図であって、加工対象物の正面図である。
【図２Ｃ】同工程を示す図であって、加工対象物の右側面図である。
【図３Ａ】同製造方法における第１周期構造を露出させる工程を示す図であって、加工対象物の平面図である。
【図３Ｂ】同工程を示す図であって、加工対象物の正面図である。
【図３Ｃ】同工程を示す図であって、加工対象物の右側面図である。
【図４Ａ】同製造方法におけるエッチング工程を示す図であって、加工対象物の平面図である。
【図４Ｂ】同工程を示す図であって、図４ＡにおけるＶ１−Ｖ１断面図である。
【図４Ｃ】同工程を示す図であって、図４ＡにおけるＶ２−Ｖ２断面図である。
【図５Ａ】同製造方法における第１周期構造を除去する工程を示す図であって、加工対象物の平面図である。
【図５Ｂ】同工程を示す図であって、図５ＡにおけるＶ３−Ｖ３断面図である。
【図５Ｃ】同工程を示す図であって、図５ＡにおけるＶ４−Ｖ４断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る微細構造物の斜視図である。
【図７Ａ】本発明の実施の形態２に係る微細構造物の製造方法における第１周期構造を形成する工程を示す図であって、加工対象物の平面図である。
【図７Ｂ】同工程を示す図であって、加工対象物の正面図である。
【図７Ｃ】同工程を示す図であって、加工対象物の右側面図である。
【図８Ａ】同製造方法における第２周期構造を形成する工程を示す図であって、加工対象物の平面図である。
【図８Ｂ】同工程を示す図であって、加工対象物の正面図である。
【図８Ｃ】同工程を示す図であって、加工対象物の右側面図である。
【図９Ａ】同製造方法における第１周期構造を露出させる工程を示す図であって、加工対象物の平面図である。
【図９Ｂ】同工程を示す図であって、加工対象物の正面図である。
【図９Ｃ】同工程を示す図であって、加工対象物の右側面図である。
【図１０Ａ】同製造方法におけるエッチング工程を示す図であって、加工対象物の平面図である。
【図１０Ｂ】同工程を示す図であって、図１０ＡにおけるＶ５−Ｖ５断面図である。
【図１０Ｃ】同工程を示す図であって、図１０ＡにおけるＶ６−Ｖ６断面図である。
【図１１Ａ】同製造方法における第１周期構造を除去する工程を示す図であって、加工対象物の平面図である。
【図１１Ｂ】同工程を示す図であって、図１１ＡにおけるＶ７−Ｖ７断面図である。
【図１１Ｃ】同工程を示す図であって、図１１ＡにおけるＶ８−Ｖ８断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係る微細構造物の製造方法について、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ〜５Ａ、５Ｂ、５Ｃを参照しながら説明する。
【００１０】
（第１周期構造の形成工程）
まず、図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃに示すように、加工対象物の一例である石英ガラス（ＳｉＯ２）１の内部に、第１周期構造１０を形成する。具体的には、石英ガラス１にフェムト秒レーザ１１を照射しながら、その照射方向に対して垂直な方向にフェムト秒レーザ１１を掃引［sweeping、走査（scanning）とも称される］する。以下、フェムト秒レーザ１１を照射する方向を第１照射方向（図１Ａ、１Ｂ及び１ＣにおけるＺ軸方向）、掃引する方向を第１掃引方向Ｓ１（図１Ａ、１Ｂ及び１ＣにおけるＸ軸方向）とする。
【００１１】
ここで、フェムト秒レーザとは、パルス幅が１０−１２秒〜１０−１５秒のレーザ光を意味する。フェムト秒レーザ１１を石英ガラス１に照射することで、石英ガラス１の内部にレーザ収束部１２が形成される。このレーザ収束部１２は、第１照射方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な横断面形状が円形状で、第１照射方向（Ｚ軸方向）に平行な縦断面形状が楕円形状である楕円球形状となる。
【００１２】
また、照射されるフェムト秒レーザ１１は、直線偏光されており、この偏光方向を第１偏光方向Ｐ１とすると、第１偏光方向Ｐ１は第１掃引方向Ｓ１（Ｘ軸方向）と同じＸ軸方向である。レーザ収束部１２には、第１照射方向と平行であって、第１偏光方向Ｐ１と垂直な板状の変質部が形成される。この変質部は、石英ガラス１の化学組成が変質することによって、他の部分と比較して酸素欠陥が生ずる部分である。なお、図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃでは、説明のために変質部を灰色塗りつぶしで太く描いているが、実際には、この変質部の厚さは、例えば２０ｎｍ〜３０ｎｍ程度である。
【００１３】
そして、フェムト秒レーザ１１を第１照射方向（Ｚ軸方向）に照射しながら、第１掃引方向Ｓ１（Ｘ軸方向）に掃引することによって、板状の変質部が、第１掃引方向（Ｘ軸方向）に周期的に並んで形成される。変質部が周期的に並んで形成される部分を第１周期構造１０と称す。第１周期構造１０は、自己組織的に形成される。第１周期構造１０は、レーザ収束部１２の軌跡によって形成される楕円柱形状となる。第１周期構造の変質部の周期は、フェムト秒レーザ１１の波長に依存するが、照射されるフェムト秒レーザ１１の波長の半分以下とすることが可能である。例えば、フェムト秒レーザ１１の波長を８００ｎｍとしたときに、周期を２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度とすることができる。
【００１４】
（第２周期構造の形成工程）
次に、図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃに示すように、石英ガラス１の内部で、かつ、第１周期構造１０に隣接した箇所に第２周期構造２０を形成する。具体的な形成方法は、第１周期構造１０の形成方法と同様であるが、第２周期構造２０を形成する際のフェムト秒レーザ２１の照射方向、偏光方向、及び掃引方向は、第１周期構造１０を形成する際のフェムト秒レーザ１１のものと異なる。第２周期構造２０を形成する工程において、フェムト秒レーザ２１の照射方向を第２照射方向、偏光方向を第２偏光方向Ｐ２、掃引方向を第２掃引方向Ｓ２とすると、図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃにおいて、第２照射方向はＸ軸方向、第２偏光方向Ｐ２、及び第２掃引方向Ｓ２はＺ軸方向である。
【００１５】
第２周期構造２０を形成する際のフェムト秒レーザ２１の第２照射方向が、第１周期構造１０を形成する際のフェムト秒レーザ１１の第１照射方向に対して垂直となるため、図２Ａに示すように、Ｙ軸方向から見て、第２周期構造２０における板状の変質部は、第１周期構造１０における板状の変質部に対して垂直に交差する。なお、符号２２は第２周期構造２０を形成する際のフェムト秒レーザ２１のレーザ収束部である。
【００１６】
また、第２周期構造２０は、Ｙ軸方向において第１周期構造１０と隣接して形成される。ここで、「隣接」は、第１周期構造１０と第２周期構造２０とが重なり合う場合と、所定間隔だけ離れている場合を含むものとする。ここで、所定間隔とは、後述のエッチング工程によって、非変質部が除去され得る間隔である。第１周期構造１０及び第２周期構造２０は、それぞれ互いに垂直な楕円柱形状であって、側面が曲線になっているため、第２周期構造２０の側面全体の一部分が第１周期構造１０と隣接することとなる。以下、第１周期構造１０と第２周期構造２０とが隣接する領域を、隣接領域Ｒ１と称す。
【００１７】
（第１周期構造の露出工程）
次に、図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃに示すように、石英ガラス１の表面を研磨方向Ｇに研磨することによって第１周期構造１０を露出させる。研磨方向Ｇは、Ｙ軸方向と平行である。研磨方法は、例えば、一般的な機械研磨法を用いることが可能である。ただし、機械研磨法に限られず、化学研磨法等、他の一般的な研磨法を用いることができる。
【００１８】
（変質部除去工程）
次に、図４Ａ、４Ｂ及び４Ｃに示すように、石英ガラス１を水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液に浸漬させることにより、変質部をエッチングする。ここで、エッチングとは、フェムト秒レーザ１１、２１によって変質しない非変質部を残して、変質部のみを選択的に除去することを意味するものとする。なお、研磨とは、変質部と非変質部とを区別することなく除去することを意味するものとする。
【００１９】
先の工程によって第１周期構造１０は露出しているため、石英ガラス１を水酸化カリウム水溶液に浸漬することによって、第１周期構造１０は水酸化カリウム水溶液と接触する。そして、第１周期構造１０の変質部は、水酸化カリウム水溶液と反応して除去される。一方で、第１周期構造１０の非変質部は、水酸化カリウム水溶液とほとんど反応しないため、除去されない。したがって、第１周期構造１０の変質部のみが選択的に除去、すなわち、エッチングされる。これにより、石英ガラス１の表面に溝構造の微細パターンが周期的に並べられることとなる。
【００２０】
第１周期構造１０の変質部がエッチングによって除去されると、その変質部に隣接する第２周期構造２０が露出することとなる。すなわち、隣接領域Ｒ１において、第２周期構造２０のうち、第１周期構造１０の変質部に隣接していた部分は、第１周期構造１０の変質部がエッチングされることによって露出するが、第１周期構造１０の非変質部と隣接する部分は、第１周期構造１０の非変質部がエッチングされないため露出しない。
【００２１】
さらにエッチングを進めると、第２周期構造２０の露出する部分に、水酸化カリウム水溶液が侵入して、第２周期構造２０の露出する部分における変質部がエッチングされる。すなわち、図４Ａに示すように、Ｙ軸方向から見て、第１周期構造１０の変質部と、第２周期構造２０の変質部との交点のみがエッチングされることとなる。したがって、第２周期構造２０の変質部がエッチングされる部分は、溝構造ではなくポーラス構造となる。
【００２２】
なお、非変質部が所定間隔よりも薄い場合は、この非変質部がエッチング液で除去されて、その非変質部に接する第２周期構造が露出することとなる。所定間隔とは、前述したように、エッチング工程で非変質部の除去が可能な間隔を言う。そのため、第１周期構造１０と第２周期構造２０とが所定間隔だけ離れていても、エッチングされる非変質部に接する部分の第２周期構造２０は、その非変質部がエッチングされることによって露出し、エッチングされることとなる。非変質部の物質が石英ガラスで、エッチング液が水酸化カリウム水溶液の場合は、この所定間隔は１０〜２０ｎｍ程度である。
【００２３】
（第１周期構造の除去工程）
上記工程によって、第２周期構造２０にポーラス構造を形成することができたが、第１周期構造１０の非変質部が残存するため、図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに示すように、この部分を研磨方向Ｇ（Ｙ軸方向）に研磨して除去する。研磨方法は、例えば一般的な機械研磨法が挙げられる。研磨量については、第１周期構造１０が完全に除去されるまで研磨する必要があるが、第２周期構造２０の領域まではみ出して研磨しても良い。
【００２４】
以上の工程によって、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、及び６に示す微細構造物２を得ることができる。微細構造物２は、第２周期構造２０を有する。第２周期構造２０は、石英ガラス１から露出する露出領域を有する。なお、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ及び６においては、第２周期構造２０の領域まで研磨せず、第１周期構造１０が丁度完全に除去された場合を示しており、この場合、露出領域は、隣接領域Ｒ１と一致する。すなわち、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ及び６においては、符号Ｒ１は、隣接領域であり、かつ、露出領域でもある。第２周期構造２０の領域まではみ出して研磨した場合、露出領域は、隣接領域Ｒ１よりも大きくなる。第２周期構造２０は、露出領域Ｒ１における変質部に沿って、穴部が周期的に並んで形成されるポーラス構造３が設けられる。第１周期構造１０及び第２周期構造２０は、共にナノスケールであるため、ポーラス構造３の周期もナノスケールとすることができる。
【００２５】
本実施の形態に係る微細構造物の製造方法によれば、ナノスケールのポーラス構造を有する微細構造物２を簡便に製造することが可能となる。すなわち、従来、ナノスケールの微細構造物を製造するためには、電子ビームリソグラフィー技術が採用されていた。電子ビームリソグラフィーでは、レジストを必要とするため、工程が複雑になるという問題点があった。一方で、本実施の形態に係る微細構造物２の製造方法では、レジストを使用する必要がないため、従来の電子ビームリソグラフィー技術を採用する場合と比較して、より簡便にナノスケールの微細構造物を製造することができる。
【００２６】
なお、第１周期構造１０及び第２周期構造２０を形成する際に、フェムト秒レーザ１１、２１をそれぞれ照射方向に垂直な方向に掃引する態様を述べたが、これに限られない。例えば、フェムト秒レーザ１１、２１を照射方向と同じ方向に掃引することによっても、第１周期構造１０及び第２周期構造２０を形成してポーラス構造を有する微細構造物を製造することは可能である。ただし、レーザ収束部１２、２２は、フェムト秒レーザ１１、２１の照射方向に伸長する楕円球形状となるため、照射方向と同じ方向に掃引すれば、第１周期構造１０及び第２周期構造２０は、それぞれ円柱形状となる。第１周期構造１０及び第２周期構造２０が円柱形状の場合、楕円柱形状の場合と比較して、隣接領域Ｒ１が小さくなるため、ポーラス構造の面積も小さくなってしまう。一方で、フェムト秒レーザ１１、２１を、その照射方向と垂直な方向に掃引することによって、第１周期構造１０及び第２周期構造２０は、図２Ａ及び２Ｃに示すように、それぞれ楕円柱形状となり、第１周期構造１０と第２周期構造２０との隣接領域Ｒ１を大きくすることができ、ポーラス構造の面積を大きくすることができる。
【００２７】
なお、第１周期構造１０及び第２周期構造２０を形成する際に掃引を繰り返し行うことによって、複数のポーラス構造を一度に形成することとしてもよい。例えば、第１周期構造１０を形成する際に、フェムト秒レーザ１１を第１照射方向（Ｚ軸方向）に照射しながら第１掃引方向Ｓ１（Ｘ軸方向）に掃引した後に、フェムト秒レーザ１１のレーザ収束部１２の位置をＺ軸方向にずらしてから、再度第１掃引方向Ｓ１（Ｘ軸方向）に掃引することによって、複数の第１周期構造１０を形成する。そして、第２周期構造２０についても同様に、フェムト秒レーザ２１を第２照射方向（Ｘ軸方向）に照射しながら第２掃引方向Ｓ２（Ｚ軸方向）に掃引した後に、フェムト秒レーザ２１のレーザ収束部２２をＸ軸方向にずらしてから、再度第２掃引方向Ｓ２（Ｚ軸方向）に掃引することによって、複数の第２周期構造２０を形成する。その後、第１周期構造１０の露出研磨、エッチング、第１周期構造１０の除去研磨の工程を行うことで、複数のポーラス構造を同時に形成することができる。
【００２８】
ところで、必要とするポーラス構造の面積が小さい場合は、隣接領域Ｒ１の面積を大きくする必要がない。このような場合は、フェムト秒レーザの掃引は必須でははなく、フェムト秒レーザを照射するだけの態様であってもよい。
【００２９】
なお、エッチング方法として、水酸化カリウム水溶液に浸漬させる方法を述べたが、これに限られない。例えば、変質部を除去可能な他のアルカリ溶液を使用してもよく、また、エッチングガスとしてＦ系ガスを用いる反応性イオンエッチングによっても、変質部をエッチングすることが可能である。
【００３０】
なお、第２周期構造２０よりも先に形成される第１周期構造１０を露出させる工程を述べたが、これに限られず、第１周期構造１０を露出させる代わりに、第１周期構造１０よりも後に形成される第２周期構造２０を露出させることとしてもよい。この場合、エッチング工程において、第２周期構造２０の変質部が先にエッチングされて、第１周期構造１０の変質部が後にエッチングされる。そのため、ポーラス構造は、第２周期構造２０ではなく、第１周期構造１０に形成される。そして、最後に残存する第２周期構造２０を研磨することによって、ポーラス構造の微細構造物を得ることができる。
【００３１】
また、研磨方向Ｇについても、第１周期構造１０（又は第２周期構造２０）を露出させる工程、及び第１周期構造１０（又は第２周期構造２０）を除去する工程において、Ｙ軸方向に研磨する態様を述べたが、これに限られず、Ｙ軸方向以外の方向に研磨しても良い。ただし、ポーラス構造を形成するために、第１周期構造１０の露出工程によって露出された面に対して垂直な方向から見て、第１周期構造１０の変質部と第２周期構造２０の変質部とが交差するようにする必要がある。この交点に穴部が形成されるためである。また、第１周期構造１０を露出させる工程と、第１周期構造１０を除去する工程とで、研磨方向が異なっていていもよい。
【００３２】
なお、加工対象物として石英ガラスを使用する態様を述べたが、これに限られず、レーザが透過可能な物質であればよく、フェムト秒レーザを照射することによって化学組成を変えることができる物質であれば、本発明の製造方法によってポーラス構造を有する微細構造物を製造することができる。また、エッチング液で非変質部の除去が可能な所定間隔は、エッチングされる非変質部の物質と、使用されるエッチング液とによって異なる。
【００３３】
なお、第１周期構造１０を形成するためのフェムト秒レーザ１１の照射方向（Ｚ軸方向）と、第２周期構造２０を形成するためのフェムト秒レーザ２１の照射方向（Ｘ軸方向）とが垂直である態様を述べたが、これに限られない。第１照射方向と第２照射方向が異なっていれば、第１周期構造１０の変質部と第２周期構造２０の変質部を、第１周期構造１０の露出工程によって露出された面に対して垂直な方向から見て、交差させることができるため、その交点を穴部とするポーラス構造３を有する微細構造物２を製造することができる。
【００３４】
また、第１偏光方向Ｐ１はＸ軸方向と平行であって、第２偏光方向Ｐ２はＺ軸方向と平行である態様を述べたが、これに限られない。ここで、第１周期構造１０及び第２周期構造２０を形成するに際して、板状の変質部は偏光方向に対して垂直に形成される。そのため、偏光方向を変化させると、第１周期構造１０及び第２周期構造２０の変質部は、Ｙ軸方向から所定角度だけ傾いて形成される。この場合、変質部除去工程（エッチング工程）においては、この変質部がＹ軸方向から傾いた方向に除去されてゆく。その後、第１周期構造１０を除去することによって、ポーラス構造の微細構造物を形成することができる。この作用を利用すれば、第２周期構造２０の形成工程において、偏光方向Ｐ２をＺ軸方向と異なる方向にすることによって、Ｙ軸方向から傾いた穴部、すなわち、微細構造物の表面に対して垂直でない穴部を形成することが可能である。
【００３５】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る微細構造物の製造方法について、実施の形態１と異なる点のみを、図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃ〜図１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃを参照しながら説明する。実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。
【００３６】
実施の形態２に係る微細構造物の製造方法では、第１周期構造１１０を形成する工程において、図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃに示すように、石英ガラス１の内部でのレーザ収束部１１２が照射方向に伸長するように制御される。具体的には、石英ガラス１に照射される前のフェムト秒レーザ１１１の位相を変調することによって、石英ガラス１の内部でのレーザ収束部１１２を照射方向に伸長させることができる。フェムト秒レーザ１１１の位相変調には、光位相変調素子４が使用される。
【００３７】
また、第２周期構造１２０を形成する工程においても、図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃに示すように、第１周期構造１１０を形成するときと同様に、フェムト秒レーザ１２１の位相を変調することによって、石英ガラス１の内部でのレーザ収束部１２２が照射方向に伸長するように制御される。
【００３８】
レーザ収束部１１２、１２２がそれぞれの照射方向に伸長することで、第１周期構造１１０及び第２周期構造１２０の楕円柱形状の側面の曲線部分が直線に近づく。これによって、図８Ｂ及び８Ｃに示すように、第１周期構造１１０と第２周期構造１２０との隣接領域Ｒ２は、実施の形態１に係る隣接領域Ｒ１（図２Ｂ、２Ｃ参照）よりも大きくなる。
【００３９】
そして、図９Ａ、９Ｂ及び９Ｃに示すように第１周期構造１１０を露出研磨した後に、第１周期構造１１０の変質部をエッチングすると、図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃに示すように、その変質部に隣接する第２周期構造１２０の変質部に水酸化カリウム水溶液が侵入して、その変質部がエッチングされる。実施の形態２に係る隣接領域Ｒ２は、実施の形態１に係る隣接領域Ｒ１よりも大きいため、第１周期構造１１０と第２周期構造１２０との隣接領域Ｒ２が大きい場合、より大きな面積のポーラス構造を形成することができる。その後の図１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃに示す工程は、第１周期構造１１０を除去する工程であって、実施の形態１と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の微細構造体は、例えば、ナノインプリント用モールドに最適に使用され得る。
【符号の説明】
【００４１】
１            加工対象物
１０          第１周期構造
２０          第２周期構造
１１、２１    フェムト秒レーザ
１２、２２    レーザ収束部
【図１Ａ】
2017164749.tif 000003
【図１Ｂ】
2017164749.tif 000004
【図１Ｃ】
2017164749.tif 000005
【図２Ａ】
2017164749.tif 000006
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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