(57)【要約】【課題】狭いピッチや高いアスペクト比の微細構造を備えた光学素子用の型を高精度に製造することができる光学素子用型の製造方法を提供する。【解決手段】基板１の表面１ａに凹部４を形成する凹部形成工程と、基板１の表面１ａに高密度プラズマＣＶＤ法により転写層５を形成し、転写層５の表面に凹部４の形状を反映し、微細構造の形状または微細構造の転写形状の微細凹部６を形成する微細凹部形成工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図３
2009282094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細構造を備えた光学素子を製造するための型の製造方法であって、
基板の表面に凹部を形成する凹部形成工程と、
前記基板の表面に高密度プラズマＣＶＤ法により転写層を形成し、前記転写層の表面に前記凹部の形状を反映し、前記微細構造の形状または前記微細構造の転写形状の微細凹部を形成する微細凹部形成工程と、
を有することを特徴とする光学素子用型の製造方法。
【請求項２】
前記微細凹部形成工程の後に、
前記転写層の表面に樹脂材料を塗布して前記微細凹部の形状を転写し、前記微細構造の形状または前記転写形状を備えた樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記樹脂層を前記転写層から離型させる樹脂層離型工程と、
を有することを特徴とする請求項１記載の光学素子用型の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂層離型工程の後に、
前記微細構造の形状または前記転写形状が形成された前記樹脂層の表面に金属層を形成する金属層形成工程と、
前記樹脂層から前記金属層を離型させる金属層離型工程と、
を有することを特徴とする請求項２記載の光学素子用型の製造方法。
【請求項４】
前記金属層形成工程は、
前記微細構造の形状または前記転写形状が形成された前記樹脂層の表面に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜の表面に電気鋳造法を用いて金属材料を電着させて、前記導電膜と前記金属材料とにより前記金属層を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項３記載の光学素子用型の製造方法。
【請求項５】
前記凹部形成工程は、
前記基板の表面に金属膜を成膜する工程と、
前記金属膜をフォトリソグラフィおよびエッチングによりパターニングして前記凹部を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の光学素子用型の製造方法。
【請求項６】
前記金属膜を成膜する工程の前に、
前記基板の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を有することを特徴とする請求項５記載の光学素子用型の製造方法。
【請求項７】
前記凹部形成工程において、
前記凹部の幅を調整して前記微細凹部の形状を調整することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の光学素子用型の製造方法。
【請求項８】
前記微細凹部形成工程の後に、
前記基板を熱処理して前記微細凹部の形状または前記転写形状を調整する熱処理工程を有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の光学素子用型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光学素子用型の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、微細構造を備えた光学素子が知られている。このような光学素子として、高精度回折光学素子（Diffractive Optical Element：ＤＯＥ）やバイナリー光学素子（Binary Optical Element：ＢＯＥ）、あるいはＭｏｔｈ−ｅｙｅ構造等の反射防止構造（Anti-reflection Structure：ＡＲＳ）等を備えた光学素子が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１７８８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の光学素子では、通常、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程とを繰り返すことで微細構造を形成する。このとき、露光精度やエッチングのバラツキの影響により、狭いピッチや高いアスペクト比の微細構造を高精度に形成することが困難である。
また、ナノプリント法を用いて微細構造を形成する場合には、狭いピッチや高いアスペクト比の微細構造に対応する形状を金型等に高精度に掘り込む必要がある。しかし、光学素子用の型に、このような微細な形状を高精度に形成することが困難であった。
【０００４】
そこで、この発明は、狭いピッチや高いアスペクト比の微細構造を備えた光学素子用の型を高精度に製造することができる光学素子用型の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の光学素子用型の製造方法は、微細構造を備えた光学素子を製造するための型の製造方法であって、基板の表面に凹部を形成する凹部形成工程と、前記基板の表面に高密度プラズマＣＶＤ法により転写層を形成し、前記転写層の表面に前記凹部の形状を反映して、前記微細構造の形状または前記微細構造の転写形状の微細凹部を形成する微細凹部形成工程と、を有することを特徴とする。
【０００６】
このように製造することで、基板の表面に転写層の材料を堆積させると、高密度プラズマＣＶＤ法の特性により、凹部が形成された領域に微細凹部が形成される。微細凹部の内側面は、基板の表面に対して所定の角度を有して形成される。そのため、微細凹部を円錐状・多角錐状の形状や、断面がＶ字状・台形状の溝形状に、高アスペクト比かつ高精度に形成することができる。
また、凹部の形状が反映されて微細凹部が形成されるので、凹部を形成する間隔を狭くすることで、微細凹部を狭いピッチで形成することができる。
また、微細凹部は、光学素子の微細構造の形状に形成されている。この場合には、転写層の微細凹部の形状を型の材料に転写することで、光学素子の微細構造を形成することができる転写形状（反転形状）を備えた型を形成することができる。
あるいは、微細凹部は、微細凹部の形状を転写することで光学素子の微細構造を形成することができる転写形状（反転形状）に形成されている。この場合には、転写層を光学素子用の型として用い、光学素子の材料に微細凹部の形状を転写して、微細構造を備えた光学素子を形成することができる。すなわち、転写層を型として用いて、微細構造を備えた光学素子を製造することができる。
したがって、本発明によれば、狭いピッチや高いアスペクト比の微細構造を備えた光学素子を製造するための型を高精度に製造することができる。
【０００７】
また、本発明の光学素子用型の製造方法は、前記微細凹部形成工程の後に、前記転写層の表面に樹脂材料を塗布して前記微細凹部の形状を転写し、前記微細構造の形状または前記転写形状を備えた樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層を前記転写層から離型させる樹脂層離型工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
このように製造することで、光学素子が備える微細構造と同様の微細構造またはその反転形状を供えた樹脂層が形成される。また、この樹脂層を型として、微細構造を備えた光学素子、または転写層に形成された微細凹部と同様の形状の微細凹部を微細構造として備えた光学素子を形成することができる。
【０００９】
また、本発明の光学素子用型の製造方法は、前記樹脂層離型工程の後に、前記微細構造の形状または前記転写形状が形成された前記樹脂層の表面に金属層を形成する金属層形成工程と、前記樹脂層から前記金属層を離型させる金属層離型工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
このように製造することで、樹脂層の微細構造の形状が金属層に転写され、金属層に光学素子の微細構造と同様の微細構造、または転写層の微細凹部と同様の微細凹部を形成することができる。そのため、金属層を微細構造を備えた光学素子用の型、または反転形状の微細構造を備えた光学素子用の型として用いることができる。したがって、金属からなる耐久性の高い光学素子用の型を形成することができる。
【００１１】
また、本発明の光学素子用型の製造方法は、前記金属層形成工程は、前記微細構造が形成された前記樹脂層の表面に導電膜を形成する工程と、前記導電膜の表面に電気鋳造法を用いて金属材料を電着させて、前記導電膜と前記金属材料とにより前記金属層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
このように製造することで、樹脂層の表面に金属層を形成し、樹脂層の表面の微細構造の形状を金属層に転写することができる。
【００１３】
また、本発明の光学素子用型の製造方法は、前記凹部形成工程は、前記基板の表面に金属膜を成膜する工程と、前記金属膜をフォトリソグラフィおよびエッチングによりパターニングして前記凹部を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
このように製造することで、基板の表面に高精度に凹部を形成することができる。したがって、微細凹部を高精度に形成することができる。
また、凹部を形成する際にフォトリソグラフィおよびエッチングが一回ですむ。また、高密度プラズマＣＶＤ法により、凹部に転写層の材料を堆積させて微細凹部を形成する。したがって、従来のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程とを繰り返す方法とは異なり、露光精度やエッチングのバラツキの問題が発生しない。
【００１５】
また、本発明の光学素子用型の製造方法は、前記金属膜を成膜する工程の前に、前記基板の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を有することを特徴とする。
【００１６】
このように製造することで、基板表面の絶縁膜上に金属膜を形成することができる。
【００１７】
また、本発明の光学素子用型の製造方法は、前記凹部形成工程において、前記凹部の幅を調整して前記微細凹部の形状を調整することを特徴とする。
【００１８】
このように製造することで、微細凹部の形状を円錐状・多角錐状の形状や、断面がＶ字状・台形状の溝形状等の所望の形状に形成することができる。したがって、光学素子の微細構造の形状を、所望の形状に形成することができる。
【００１９】
また、本発明の光学素子用型の製造方法は、前記微細凹部形成工程の後に、前記基板を熱処理して前記微細凹部の形状または前記転写形状を調整する熱処理工程を有することを特徴とする。
【００２０】
このように製造することで、微細凹部をなめらかな形状に加工することができる。したがって、光学素子になめらかな形状の微細構造を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図面では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を適宜変更している。
本実施形態では、高精度回折光学素子（Diffractive Optical Element：ＤＯＥ）やバイナリー光学素子（Binary Optical Element：ＢＯＥ）、あるいは反射防止構造（Anti-reflection Structure：ＡＲＳ）等の微細構造を備えた光学素子を製造するための型の製造方法について説明する。
【００２２】
（絶縁膜形成工程）
図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の光学素子用型の製造工程を示す断面図である。
まず、図１（ａ）に示すように、シリコンからなる基板１の表面を熱酸化により酸化させて、例えばＳｉＯ２からなる熱酸化膜（絶縁膜）２を形成する。この際、熱酸化膜２の膜厚Ｔ２が例えば約１０００Å程度の厚さになるように、基板１の加熱温度および加熱時間等の条件を調整する。
【００２３】
（凹部形成工程）
次に、図１（ｂ）に示すように、基板１の表面の熱酸化膜２上に金属膜３を形成する。金属膜３は、例えばＡｌＣｕ、ＴｉＮの二層構造により形成する。金属膜３は、ＡｌＣｕ、ＴｉＮを、それぞれ例えば約３０００Å、約２００Å程度の膜厚で、物理気相成長（Physical Vapor Deposition：ＰＶＤ）法により熱酸化膜２の表面に蒸着させて形成することができる。
【００２４】
次いで、図１（ｃ）に示すように、熱酸化膜２上に形成された金属膜３をフォトリソグラフィおよびエッチングによりパターニングして複数の凹部４を形成する。凹部４は、後述する微細凹部６の配置パターンに対応して形成する。また、微細凹部６の配置パターンは、後述する光学素子１００の微細構造の配置パターンに対応して決定する。
金属膜３のエッチングは、例えばドライエッチングにより行う。ドライエッチングは、例えばＣｌ２ガス、ＣＨＦ３ガス、Ａｒガスを、それぞれ約６０ｓｃｃｍ、約８ｓｃｃｍ、約４０ｓｃｃｍ程度供給して行う。
【００２５】
図２は、凹部４が形成された基板１の平面図である。
図２に示すように、凹部４の幅Ｌおよび間隔Ｓ（Ｓ１〜Ｓ４）は、例えば約０．３μｍ〜１．０μｍ、あるいは約０．３μｍ〜約２．０μｍ程度の範囲になるように形成する。本実施形態では、チップ（例えば約２０ｍｍ×２０ｍｍサイズ）内を複数の領域に分けて、凹部４の配置密度を異ならせている。具体的には、例えば間隔Ｓ１を約０．５μｍ、間隔Ｓ２を約０．７μｍ、間隔Ｓ３を約１．２μｍ、間隔Ｓ４を約２．０μｍ程度に形成する。また、凹部４の幅Ｌは、後述する微細凹部６の形状を考慮して適宜調整する。
【００２６】
（微細凹部形成工程）
次に、電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Electron-Cyclotron Resonance Plasma：ＥＣＲ）、誘導結合プラズマ（Inductive-Coupling Plasma：ＩＣＰ）、ヘリコン波等のプラズマ源を用いた高密度プラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）法により、金属膜３上に、例えばＳｉＯ２等を堆積させて酸化膜（転写層）５を形成する。
高密度プラズマＣＶＤ法を用いることで、例えば１Ｐａ程度の低真空中で電子密度約１０１１個／ｃｍ３程度のプラズマを生成することができる。
【００２７】
本実施形態の高密度プラズマＣＶＤ法による酸化膜５の成膜条件は、例えば以下の通りである。
ＲＦ−Ｐｏｗｅｒ：Ｔｏｐ／Ｓｉｄｅ＝１３００Ｗ／３０００Ｗ
Ｂｉａｓ  ＲＦ  Ｐｏｗｅｒ＝３５００Ｗ
Ａｒ：１６ｓｃｃｍ、Ｏ２：１２０ｓｃｃｍ、ＳｉＨ４：４０ｓｃｃｍ
【００２８】
図３（ａ）は、酸化膜５の形成後の基板１の断面図である。
図３（ａ）に示すように、高密度プラズマＣＶＤ法により金属膜３上にＳｉＯ２を堆積させることで、金属膜３の表面にＳｉＯ２が堆積するとともに、凹部４にＳｉＯ２が充填される。このとき、基板１の表面に形成された凹部４の形状が反映されて、酸化膜５の表面に、断面が略Ｖ字状の微細凹部６が形成される。微細凹部６の内側面６ａは、基板１の表面１ａに対して約４５°の角度をなすように形成される。
【００２９】
また、微細凹部６の形状および寸法が、成型する光学素子の微細構造の転写形状となるように、酸化膜５の膜厚Ｔ５等を調整する。微細構造の転写形状とは、酸化膜５上に材料を塗布し、微細凹部６の形状を転写することで、材料に光学素子の微細構造と同様の形状を形成することができる形状をいう。すなわち、微細構造の形状を反転させた反転形状である。本実施形態では、酸化膜５の膜厚Ｔ５を、例えば約５０００Å程度に形成する。
【００３０】
（離型剤塗布工程）
次いで、微細凹部６が形成された酸化膜５上に離型剤を塗布する。離型剤としては、例えばフッ素系材料からなるものを用いることができる。
【００３１】
以上により、基板１の表面１ａに、成型する光学素子１００の微細構造の転写形状の微細凹部６を備えた光学素子用の型を製造することができる。
また、上述の微細凹部形成工程の後に、基板１を熱処理する熱処理工程を行って微細凹部６の形状を調整してもよい。
【００３２】
次に、この実施の形態の作用について説明する。
図３（ａ）に示すように、金属膜３上にＳｉＯ２等の酸化膜５の材料を堆積させると、高密度プラズマＣＶＤ法の特性により、凹部４が形成された領域に微細凹部６が形成される。このとき、微細凹部６の内側面６ａは、基板１の表面１ａに対して約４５°の角度をなして形成される。そのため、酸化膜５の膜厚Ｔ５を調整することで、微細凹部６を円錐状・多角錐状の形状や、断面がＶ字状の溝形状に高アスペクト比かつ高精度に形成することができる。
【００３３】
また、凹部４に高密度プラズマＣＶＤ法により酸化膜５の材料を堆積させることで微細凹部６が形成される。したがって、凹部４を形成する間隔Ｓを狭くすることで、微細凹部６を狭いピッチで形成することができる。
【００３４】
図３（ｂ）は、上述のように基板１上に形成された酸化膜５を型として用い、光学素子１００を形成する工程を示す断面図である。
微細凹部６は、上述のように、光学素子１００の微細構造の転写形状（反転形状）に形成されている。そのため、図３（ｂ）に示すように、酸化膜５を光学素子用の型として用い、光学素子１００の材料に微細凹部６の形状を転写して、微細構造を備えた光学素子１００を形成することができる。すなわち、酸化膜５上に、透明な熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等、光学素子１００の材料を塗布して硬化させることで、酸化膜５を型として用いて微細構造を備えた光学素子１００を製造することができる。
この際、上述のように酸化膜５の表面に離型剤が塗布されているので、光学素子１００を光学素子用の型である酸化膜５から容易に剥離させることができる。
【００３５】
また、凹部形成工程において、熱酸化膜２上に金属膜３を成膜し、それをフォトリソグラフィおよびエッチングによりパターニングして凹部４を形成することで、基板１の表面１ａに高精度に凹部４を形成することができる。したがって、微細凹部６を高精度に形成することができる。また、凹部４を形成する際に、フォトリソグラフィおよびエッチングの工程が一回ですむ。
【００３６】
また、形成した凹部４に高密度プラズマＣＶＤ法により酸化膜５の材料を堆積させて微細凹部６を形成する。したがって、従来のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程とを繰り返す従来の方法とは異なり、露光精度やエッチングのバラツキの問題が発生しない。
また、基板１上に金属膜３を成膜する工程の前に、基板１の表面１ａに熱酸化膜２を形成することで、絶縁膜である熱酸化膜２上に金属膜３を形成することができる。
【００３７】
ここで、図４（ａ）および図４（ｂ）は、微細凹部６の形状を調整した場合の凹部４近傍の断面図である。
図４（ａ）に示すように、凹部形成工程において凹部４の幅Ｌを調整して、図３（ａ）に示すものよりも幅Ｌを広くした場合には、図４（ａ）に示すように、微細凹部６の形状を断面視で台形状に調整することができる。したがって、光学素子１００に凸状の台形体や断面視が台形状の所望の形状の微細構造を形成することができる。
また、微細凹部形成工程の後に基板１を熱処理して微細凹部６の形状を調整した場合には、図４（ｂ）に示すように、微細凹部６をなめらかな形状に加工することができる。したがって、光学素子１００になめらかな形状の微細構造を形成することができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、狭いピッチや高いアスペクト比の微細構造を備えた光学素子１００を製造するための型（酸化膜５）を高精度に製造することができる。
【００３９】
また、光学素子１００を例えば液晶装置等の導光板として用いる場合には、均一な面発光を生じさせる必要がある。そのためには、数μｍ〜数十μｍの径、数μｍ〜数百μｍの高さの微細構造の形状を制御する必要がある。
本実施形態では、上述のように、凹部４の幅Ｌおよび間隔Ｓ（Ｓ１〜Ｓ４）を、例えば約０．３μｍ〜１．０μｍ、あるいは約０．３μｍ〜約２．０μｍ程度の範囲になるように形成することができる。したがって、微細凹部６を同様のオーダーで形成し、光学素子１００に均一な面発光をさせることができる。
【００４０】
すなわち、本実施形態では、チップ内を複数の領域に分けて、凹部４の配置密度を異ならせている。これにより、光学素子１００に以下のような特性を付与することが可能となる。光学素子１００において、入射光が入射する位置に近い領域は微細構造を疎に形成し、入射光が入射する位置に遠い領域は微細構造を密に形成することができる。したがって、入射光が減衰しにくい入射光が入射する位置に近い領域と、入射光が減衰しやすい入射光が入射する位置に遠い領域との発光強度を均一にすることができる。
【００４１】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について、図１〜図４を援用し、図５を用いて説明する。本実施形態では、酸化膜５上に樹脂層７を形成し、その樹脂層７を酸化膜５から剥離させて光学素子用の型として用いる点で、上述の第一実施形態で説明した光学素子用型の製造方法と異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４２】
本実施形態では、まず、図１〜図３（ａ）に示すように、第一実施形態と同様に、基板１上に微細凹部６を備えた酸化膜５を形成する。
図５（ａ）および図５（ｂ）は、本実施形態の樹脂層７の製造工程を示す断面図である。また、図５（ｃ）は、樹脂層７を型として微細構造を備えた光学素子１０１を形成する工程を示す断面図である。
【００４３】
（樹脂層形成工程）
微細凹部形成工程の後、図５（ａ）に示すように、酸化膜５の表面に樹脂材料を塗布して微細凹部６の形状を転写し、樹脂材料を硬化させて光学素子１００と同様の微細構造を備えた樹脂層７を形成する。樹脂材料としては、例えば熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。
【００４４】
（樹脂層離型工程）
次いで、図５（ｂ）に示すように、樹脂層７を酸化膜５から離型させる。このとき、第一実施形態と同様に、酸化膜５の表面に離型剤を塗布しておくことで、樹脂層７の剥離を容易にすることができる。以上により、表面に微細構造を備えた樹脂層７を形成することができる。
また、剥離させた樹脂層７の表面に、第一実施形態と同様の離型剤を塗布しておいてもよい。
【００４５】
以上の工程により製造した樹脂層７は、図５（ｃ）に示すように、光学素子用の型として用いることができる。すなわち、樹脂層７の表面に光学素子１０１の材料を塗布して硬化させ、樹脂層７の微細構造を転写することで、表面に酸化膜５の微細凹部６と同様の微細凹部を微細構造として備えた光学素子１０１を形成することができる。
また、樹脂層７の表面に離型材を塗布しておくことで、樹脂層７から光学素子１０１を容易に剥離させることができる。
【００４６】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について、図１〜図５を援用し、図６を用いて説明する。本実施形態では、樹脂層７上に金属層８を形成し、その金属層８を樹脂層７から剥離させて光学素子用の型として用いる点で、上述の第二実施形態で説明した光学素子用型の製造方法と異なっている。その他の点は第一、第二実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４７】
本実施形態では、第一実施形態と同様に、まず図１〜図３（ａ）に示すように、基板１上に微細凹部６を備えた酸化膜５を形成する。そして、第二実施形態と同様に、図５（ａ）に示すように樹脂層７を形成する。
図６（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態の金属層８の製造工程を示す断面図である。また、図６（ｅ）は、金属層８を型として微細構造を備えた光学素子１０２を形成する工程を示す断面図である。
【００４８】
（金属層形成工程）
図６（ａ）に示すように、第二実施形態の樹脂層剥離工程と同様に、酸化膜５上に形成した樹脂層７を酸化膜５から剥離させる。次いで、図６（ｂ）に示すように、光学素子１０２の微細構造と同様の微細構造が形成された樹脂層７の表面に、導電膜８ａを形成する。ここで、導電膜８ａは、例えばＮｉ（ニッケル）やＡｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｆｅ（鉄）、Ｚｎ（亜鉛）、Ａｇ（銀）等、およびこれらの合金により形成することができる。また、導電膜８ａの形成方法としては、例えば蒸着法やイオンプレーティング法、スパッタ法などの気相成長法、電解メッキや無電解メッキなどの湿式メッキ法などを用いることができる。
【００４９】
次に、図６（ｃ）に示すように、導電膜８ａの表面に電気鋳造法を用いて金属材料を電着させて電鋳金属層８ｂを形成する。そして、導電膜８ａと電鋳金属層８ｂとにより金属層８を形成する。ここで、電鋳金属層８ｂは、例えばＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｇ、Ａｕ（金）等により形成することができる。
【００５０】
（金属層離型工程）
次に、図６（ｄ）に示すように、樹脂層７から金属層８を離型させる。
以上により、表面に光学素子１０２の微細構造の反転形状である酸化膜５の微細凹部６と同様の形状の微細凹部６０が形成された金属層８を形成することができる。
このとき、金属層８の表面に第一実施形態と同様の離型剤を塗布しておいてもよい。
【００５１】
そして、図６（ｅ）に示すように、金属層８の表面に、透明な熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂等の光学素子１０２の材料を塗布して硬化させることで、表面に微細構造を備えた光学素子１０２を形成することができる。すなわち、金属層８を微細構造が形成された光学素子１０２の型として用いることができる。
【００５２】
本実施形態によれば、樹脂層７の微細構造の形状が金属層８に転写され、金属層８に酸化膜５の微細凹部６と同様の微細凹部６０を形成することができる。そのため、金属層８を光学素子用の型として用いることができる。したがって、金属からなる耐久性の高い光学素子用の型を形成することができる。また、電気鋳造法を用いることで、上述のように樹脂層７の表面に金属層８を形成し、樹脂層７の表面の微細構造の形状を金属層８に転写することができる。
【００５３】
尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上述の第一実施形態では、微細凹部の形状を光学素子の微細構造の転写形状とする場合について説明したが、微細凹部の形状は光学素子の微細形状と同様の形状であってもよい。この場合には、転写層の微細凹部の形状を型の材料に転写することで、光学素子の微細構造を形成することができる転写形状（反転形状）を備えた型を形成することができる。また、第二、第三実施形態においても、微細凹部の形状を反転させることができるのは言うまでもない。
また、凹部の形状は上述の実施形態で説明した平面視矩形状に限られない。
【００５４】
図７は上述の実施形態の変形例を示す図であり、（ａ）は基板の平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿う断面図である。図７（ａ）に示すように、凹部４の形状は、平面視で円形状としてもよい。これにより、円錐形上の微細凹部６を形成し、光学素子に円錐形状の微細構造を形成することができる。また、凹部４のピッチを変更したり、段違いにしたりすることで、微細凹部６の形状を調整し、光学素子の微細構造の形状を調整することができる。
【００５５】
また、金属膜の材料は、ＰＶＤ法で成膜できるものであれば、特に限定されない。また、絶縁膜は上述の実施形態では熱酸化膜としたが、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法等、スパッタ法等により、基板上に絶縁材料を堆積させて形成してもよい。なお、絶縁材料は、電気的絶縁性を有し上述の方法により形成できるものであれば特に限定されない。また、基板の材質はシリコンに限定されない。基板は、表面に金属膜を成膜できるものであればよく、例えば、ガラス、石英等を用いてもよい。
また、金属層の形成方法は、樹脂層に悪影響を与えない方法であれば、電気鋳造法に限られない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第一実施形態に係る光学素子用型の製造工程を説明する断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る光学素子用型の製造工程を説明する平面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第一実施形態に係る光学素子用型の製造工程を説明する断面図であり、（ｂ）は光学素子の製造工程を説明する断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は本発明の第一実施形態に係る光学素子用型の製造工程を説明する断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は本発明の第二実施形態に係る光学素子用型の製造工程を説明する断面図であり、（ｃ）は光学素子の製造工程を説明する断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第三実施形態に係る光学素子用型の製造工程を説明する断面図であり、（ｅ）は光学素子の製造工程を説明する断面図である。
【図７】本発明の実施形態の変形例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  基板、１ａ  表面、２  熱酸化膜（絶縁膜）、３  金属膜、４  凹部、５  酸化膜（転写層）、６  微細凹部、６ａ  内側面、７  樹脂層、８  金属層、８ａ  導電膜、８ｂ  電鋳金属層、１００  光学素子、１０１  光学素子、１０２  光学素子、Ｌ  幅、Ｓ  間隔、Ｓ１〜Ｓ４  間隔、Ｔ２  膜厚、Ｔ５  膜厚
【図１】
2009282094.tif 000003
【図２】
2009282094.tif 000004
【図３】
2009282094.tif 000005
【図４】
2009282094.tif 000006
【図５】
2009282094.tif 000007
【図６】
2009282094.tif 000008
【図７】
2009282094.tif 000009