特許 6054698 微細構造体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6054698

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】微細構造体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20161219BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20161219BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 502D

   B29C59/02 Z

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-219441(P2012-219441)

(22)【出願日】2012年10月1日

(65)【公開番号】特開2014-72489(P2014-72489A)

(43)【公開日】2014年4月21日

【審査請求日】2015年9月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001085

【氏名又は名称】株式会社クラレ

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 淳史

(72)【発明者】

【氏名】唐井 賢

(72)【発明者】

【氏名】籠谷 隆一

(72)【発明者】

【氏名】石田 浩司

【審査官】 佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０４３６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５３２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３７４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０４６００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０２３８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５５２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００３８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１１７５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４９７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１８９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７１４１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ３３／００ −３３／７６ 、３９／２６ −３９／３６ 、

４１／３８ −４１／４４ 、４３／３６ −４３／４２ 、

４３／５０ 、４５／２６ −４５／４４ 、

４５／６４ −４５／６８ 、４５／７３ 、

４９／４８ −４９／５６ 、４９／７０ 、

５１／３０ −５１／４０ 、５１／４４ 、

５３／００ −５３／８４ 、５７／００ −５９／１８ 、

Ｇ０２Ｂ ５／００ − ５／０８ 、 ５／１０ − ５／１３６、

Ｇ０３Ｆ ７／２０ − ７／２４ 、 ９／００ − ９／０２ 、

Ｇ１１Ｂ ７／２４ −７／２４０２７、

７／２４０３５−７／２４０４１、

７／２４０４７−７／２４０５、７／２４０６２、

７／２４０７−７／２４０８５、７／２４０９１、

７／２４０９７−７／２４３、７／２４４、７／２５３、

７／２５３３−７／２５３５、７／２５３７、７／２５４、

７／２５４８−７／２５７、７／２５８、７／２６、

Ｈ０１Ｌ２１／０２７、２１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材上にポジ型のフォトレジストを塗布し、当該フォトレジストに対して、ビーム強度を変調しながらレーザビームを走査して露光し、前記フォトレジストを現像することにより、尖部を有する凸部を含むフォトレジストパターンを形成するフォトレジストパターン形成工程を有し、
前記フォトレジストの表面からの前記現像後に形成される前記尖部の頂点深さが、前記フォトレジストのスキン層の厚さより大きく、かつ、前記フォトレジストの膜厚の１／２倍以下となるように、前記フォトレジストの塗布および前記露光を実施する微細構造体の製造方法。

【請求項2】

前記フォトレジストの表面からの前記現像後に形成される前記尖部の頂点深さが、前記フォトレジストの膜厚の１／１０倍〜１／２倍となるように、前記フォトレジストの塗布および露光を実施する請求項１に記載の微細構造体の製造方法。

【請求項3】

前記フォトレジストの表面からの前記現像後に形成される前記尖部の頂点深さが、前記フォトレジストの膜厚の１／４倍〜１／２倍となるように、前記フォトレジストの塗布および露光を実施する請求項１または２に記載の微細構造体の製造方法。

【請求項4】

前記露光において、前記レーザビームの焦点位置を、前記フォトレジストの表面から前記現像後に形成される前記凸部の高さ方向の中心線までの範囲内の深さに設定する請求項１〜３のいずれかに記載の微細構造体の製造方法。

【請求項5】

前記フォトレジストパターンは、前記尖部の断面曲率半径が前記凸部の高さの１／１０以下である請求項１〜４のいずれかに記載の微細構造体の製造方法。

【請求項6】

前記フォトレジストパターン上に、当該フォトレジストパターンのパターン形状に沿って第１のスタンパを形成し、当該第１のスタンパを前記フォトレジストパターンから剥離し、前記第１のスタンパ上に、当該第１のスタンパのパターン形状に沿って第２のスタンパを形成し、当該第２のスタンパを前記第１のスタンパから剥離するスタンパ形成工程をさらに有する請求項１〜５のいずれかに記載の微細構造体の製造方法。

【請求項7】

前記第２のスタンパを用いて、樹脂へのパターン転写を行う樹脂転写工程をさらに有する請求項６に記載の微細構造体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フォトレジストパターン形成工程を有する微細構造体の製造方法、および、この製造方法により製造された微細構造体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

基材上に塗布されたポジ型のフォトレジストに対して、ビーム強度を変調しながらレーザビームを走査して露光し、その後フォトレジストを現像することにより、基材上に所望の凹凸パターンを有するフォトレジストパターン形成工程を有する微細構造体の製造方法がある。
この方法では、形成されるパターンの高さあるいは斜面形状は、フォトレジストに与えられる露光量と現像時のフォトレジストの溶解特性によって変化する。したがって、形成しようとするパターンの高さ及び斜面形状に応じて露光量が調整される。
本明細書では、特に明記しない限り、「フォトレジスト」はポジ型のフォトレジストを意味するものとする。

【0003】

特許文献１、２には、断面視略逆三角形状の凹部を有するフォトレジストパターンを得、これを用いてニッケル製のスタンパ（金型）を得、これを用いて樹脂へのパターン転写を行う微細構造体の製造方法が記載されている（特許文献１の図２−図３、特許文献２の図３、図６）。例えば、Ｖ溝プリズムあるいは逆角錐状プリズムを有するプリズムシート等の樹脂成形体を製造することができる。

【0004】

特許文献１、２に図示されるように、フォトレジストの使用量を低減するために、フォトレジストの厚みは、凹凸パターンの高さに近い値に設定されることが好ましい。この場合、断面視略逆三角形状の凹部の尖部はフォトレジスト内の基材面に近いところに形成される。

【0005】

レーザビームの焦点位置は通常、フォトレジストの表面またはその近傍に設定される。この設定で、断面視略逆三角形状の凹部の尖部をフォトレジスト内の基材面に近い深いところに形成する場合、凹部尖部の形成箇所を露光するレーザビーム強度を大きくする必要がある。この場合、凹部尖部の形成箇所を露光するレーザビーム径が広くなるので分解能が低下し、現像後に得られる凹部尖部が丸みを帯び、シャープな形状の凹部尖部を得ることが難しい。
フォトレジストパターンの凹部尖部が丸みを帯びたものであると、最終的に製造されるプリズムシート等の凹部尖部が丸みを帯びたものとなり、高性能なプリズム等が得られない。

【0006】

特許文献１、２では、焦点位置を調節することにより焦点ボケを抑えて解像度の改善を図っている。
特許文献１には、レーザビーム走査による露光において、解像度を低下させない対策として、焦点位置をレジスト内部に設定する方法が開示されている（請求項１等）。
特許文献２には、レーザビーム走査による露光において、レーザ光のスポットの焦点深度よりも深い凹部を形成する場合、焦点ボケによる解像度の低下を抑えるべく、焦点位置を変えて複数回露光を行う方法が開示されている（請求項１２等）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００３−４３６９８号公報

【特許文献2】特開２００４−４６００３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１の図４、図７、および特許文献２の図５に示されるように、これら文献に記載の方法で得られる凹部尖部は依然として丸みを帯びたものとなっている。
特許文献１、２に方法では、以下のような課題もある。

【0009】

フォトレジストはレーザビーム強度がフォトレジストの感光開始閾値を超えると感光する。凹部尖部をフォトレジスト内の基材面に近い深いところに形成するには、凹部尖部の形成箇所に到達するレーザビーム強度が感光開始閾値を超えるように露光を行う必要がある。

【0010】

レーザビーム強度の増加に伴って、焦点位置から外れた位置のレーザビーム径が広くなる傾向にある。特許文献１のように焦点位置をフォトレジスト内部に設定した場合、レーザビーム強度を大きくすると、フォトレジストの表層が焦点位置から外れ、フォトレジストの表層において、レーザビーム径が広くなることに起因して所望のパターン形状が得られなくなる恐れがある。
フォトレジストの表層には、スキン層と呼ばれる層がある。この層は、フォトレジスト内部と感光特性が異なり、もともと露光制御が難しい層である。
以上の理由から、特許文献１の方法では、図８に示すように、フォトレジストの表層において実際の露光量が設計値より小さくなり、現像後に得られる凹部斜面の直面性が低下しやすい。
図８は模式断面図であり、図中、符号１１０は基材、符号１２１は露光後現像前のフォトレジスト、符号１２１Ａはスキン層、符号１２２Ａは現像後に形成される断面視略逆三角形状の凹部を示している。
上記課題は、凹凸パターンの高さが例えば５μｍ以上のように、比較的大きな凹凸パターンを形成する場合に顕著である。

【0011】

特許文献２の方法では、例えば、はじめにフォトレジストの表層に焦点を設定して露光した後、続いて焦点をレジスト内部に設定して露光するなど、焦点位置を変えて複重露光を行う必要がある。この場合、複重露光の位置決め精度不足によるパターン形状不良が起きやすい。この方法では、露光回数が多くなり、製造コストおよび製造効率の点でも好ましくない。

【0012】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、フォトレジストパターン形成工程を有し、露光回数を多くすることなく、よりシャープな形状の尖部を有するフォトレジストパターンをパターン精度良く形成することが可能な微細構造体の製造方法を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の微細構造体の製造方法は、
基材上にポジ型のフォトレジストを塗布し、当該フォトレジストに対して、ビーム強度を変調しながらレーザビームを走査して露光し、前記フォトレジストを現像することにより、尖部を有する凸部を含むフォトレジストパターンを形成するフォトレジストパターン形成工程を有し、
前記フォトレジストの表面からの前記現像後に形成される前記尖部の頂点深さが、前記フォトレジストの膜厚の１／２倍以下となるように、前記フォトレジストの塗布および前記露光を実施するものである。

【0014】

本発明の微細構造体の製造方法は、
前記フォトレジストパターン上に、当該フォトレジストパターンのパターン形状に沿って第１のスタンパを形成し、当該第１のスタンパを前記フォトレジストパターンから剥離し、前記第１のスタンパ上に、当該第１のスタンパのパターン形状に沿って第２のスタンパを形成し、当該第２のスタンパを前記第１のスタンパから剥離するスタンパ形成工程をさらに有することができる。

【0015】

本発明の微細構造体の製造方法は、
前記スタンパを用いて、樹脂へのパターン転写を行う樹脂転写工程をさらに有することができる。

【0016】

本発明の微細構造体は、上記の本発明の製造方法により製造されたものである。

【0017】

本発明の微細構造体は、上記フォトレジストパターン形成工程を含み、任意でスタンパ形成工程および樹脂転写工程を含む製造方法によって製造される微細構造体である。
本発明の微細構造体には、フォトレジストパターンそのもの、およびフォトレジストパターンを用いて製造されるスタンパ、およびスタンパを用いて、樹脂へのパターン転写を行って製造される樹脂成形体が含まれる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、フォトレジストパターン形成工程を有し、露光回数を多くすることなく、よりシャープな形状の尖部を有するフォトレジストパターンをパターン精度良く形成することが可能な微細構造体の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1A】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造工程図である。

【図1B】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造工程図である。

【図1C】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造工程図である。

【図1D】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造工程図である。

【図1E】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造工程図である。

【図1F】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造工程図である。

【図1G】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造工程図である。

【図2A】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造工程図である。

【図2B】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造工程図である。

【図2C】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造工程図である。

【図2D】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造工程図である。

【図3】本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造方法を示す模式断面図である。

【図4】実施例１で用いたフォトレジストの露光量と露光深さとの関係を示すグラフである。

【図5】実施例１で得られた第２のスタンパのＳＥＭ断面写真である。

【図6】比較例１で得られたスタンパのＳＥＭ断面写真である。

【図7】比較例１で得られたスタンパの凸部の部分拡大断面図である。

【図8】従来の課題を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

「微細構造体の製造方法、および微細構造体」
本発明の微細構造体の製造方法は、表面に凹凸パターンを有するフォトレジストパターンを形成するフォトレジストパターン形成工程を有する。
本発明の微細構造体の製造方法は、フォトレジストパターンを用いたスタンパ形成工程、およびスタンパを用いた樹脂転写工程を含むことができる。
本発明の微細構造体は、上記の本発明の製造方法により製造されたものである。

【0021】

図面を参照して、本発明に係る一実施形態の微細構造体の製造方法について説明する。
図１Ａ〜図１Ｇ、および図２Ａ〜図２Ｄは製造工程図であり、各図は模式断面図である。
ここでは、断面視略三角形状等の尖部を有する凸部を含むフォトレジストパターンを製造し、フォトレジストパターンを用いてスタンパを製造し、さらにスタンパを用いて樹脂成形体を製造する例について示してある。
フォトレジストパターン、スタンパ、および樹脂成形体が、すべて本発明の微細構造体に含まれる。

【0022】

はじめに図１Ａに示すように、基材１０上に塗布されたポジ型のフォトレジスト２１を露光する。

【0023】

フォトレジスト２１の膜厚は、所望の凹凸パターンの高さ以上であれば特に制限されない。フォトレジスト２１の表層には通常、フォトレジスト２１の内部とは感光特性が異なるスキン層があるので、所望の凹凸パターンがスキン層にかからないように、フォトレジスト２１の膜厚を設計することが好ましい。フォトレジスト２１の膜厚は、所望の凹凸パターンの高さよりも１０％以上厚く設定することが好ましい。ただし、フォトレジスト２１の膜厚は厚すぎても、露光の制御が難しくなり、レジスト材料が多くなり、好ましくない。
フォトレジスト２１の塗布後露光前に、７０〜１１０℃のベーキング処理を施しておくことが好ましい。

【0024】

本実施形態では、フォトレジスト２１に対して、対物レンズ（集光レンズ）ＯＬで集光されたレーザビームＬ１を、ビーム強度を変調しながら走査し、照射する。

【0025】

用いるレーザビームＬ１としては特に制限なく、用いるフォトレジスト２１の種類に応じて選定される。
レーザビームＬ１としては例えば、Ａｒ^＋レーザビーム（発振波長：３５１ｎｍ、３６４ｎｍ、４５８ｎｍ、４８８ｎｍ）、Ｋｒ^＋レーザビーム（発振波長：３５１ｎｍ、４０６ｎｍ、４１３ｎｍ）、Ｈｅ−Ｃｄレーザビーム（発振波長：３５２ｎｍ、４４２ｎｍ）、半導体励起固体レーザのパルスビーム（発振波長：３５５ｎｍ、４７３ｎｍ）、半導体レーザビーム（発振波長：３７５ｎｍ、４０５ｎｍ、４４５ｎｍ、４８８ｎｍ）等が挙げられる。

【0026】

次に図１Ｂに示すように、露光後のフォトレジスト２１を現像して、表面に凹凸パターン２２Ｐを有するフォトレジストパターン２２が得られる。
凹凸パターン２２Ｐには、断面視略三角形状等の尖部を有する少なくとも１つの凸部２２Ａが含まれている。図示する例では、凹凸パターン２２Ｐに複数の凸部２２Ａが含まれている。
現像液としては特に制限なく、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）等のアルカリ現像液を用いることができる。

【0027】

次に図１Ｃに示すように、上記フォトレジストパターン２２上に、そのパターン形状に沿って、蒸着法あるいは無電解メッキ法等により、ニッケル等の金属からなる導電膜３０を成膜する。

【0028】

次に図１Ｄに示すように、導電膜３０を電極とし、電解メッキ法（電鋳）により、ニッケル等の金属からなる第１のスタンパ４１を形成する。
次に図１Ｅに示すように、第１のスタンパ４１をフォトレジストパターン２２から剥離する。
第１のスタンパ４１は、フォトレジストパターン２２の凹凸パターン２２Ｐの反転パターンである凹凸パターン４１Ｐを有する。

【0029】

次に図１Ｆに示すように、第１のスタンパ４１の表面を離型処理した後、この第１のスタンパ４１を用いて、電解メッキ法（電鋳）を実施して、第１のスタンパ４１上に、第１のスタンパ４１のパターン形状に沿って、ニッケル等の金属からなる第２のスタンパ４２を形成する。
次に図１Ｇに示すように、第２のスタンパ４２を第１のスタンパ４１から剥離して、第１のスタンパ４１の凹凸パターン４１Ｐの反転パターンである凹凸パターン４２Ｐを有する第２のスタンパ４２を形成する。
第１のスタンパ４１の離型処理としては、電鋳後に第１のスタンパ４１と第２のスタンパ４２とを互いに離型可能であれば任意の処理が適用可能であり、酸素プラズマアッシングによる酸化層形成処理等が好適である。

【0030】

別途、図２Ａに示すように、基材５０上に硬化性樹脂６１を塗布したものを用意する。
硬化性樹脂６１は、紫外線等のエネルギー線照射により硬化するエネルギー線硬化性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。硬化性樹脂６１としては、エネルギー線硬化性樹脂が好ましい。
次に図２Ｂに示すように、硬化性樹脂６１に対して第２のスタンパ４２を押圧する。

【0031】

次に図２Ｃに示すように、硬化性樹脂６１を硬化する。この図では、硬化性樹脂６１がエネルギー線硬化性樹脂であり、硬化性樹脂６１に対して紫外線等のエネルギー線Ｌ２を照射して硬化する様子が示されている。硬化性樹脂６１は硬化後に樹脂成形体６２となる。
次に図２Ｄに示すように、基材５０付きのまま樹脂成形体６２を第２のスタンパ４２から剥離する。
樹脂成形体６２は、断面視略逆三角形状の複数の凹部６２Ａを有する。

【0032】

以上のようにして、微細構造体として、フォトレジストパターン２２、第１のスタンパ４１、第２のスタンパ４２、および樹脂成形体６２が製造される。
樹脂成形体６２としては例えば、Ｖ溝プリズムあるいは逆角錐状プリズムを有するプリズムシート等が製造される。
逆角錐状としては、逆三角錐状および逆四角錐状等が挙げられる。

【0033】

図３を参照して、本実施形態の微細構造体の製造方法の詳しい方法について説明する。
図３は図１Ａに対応する拡大図であり、図中、現像後に得られる凹凸パターン２２Ｐを太破線で図示してある。

【0034】

本実施形態の微細構造体の製造方法は、尖部を有する凸部２２Ａを含むフォトレジストパターン２２を形成するフォトレジストパターン形成工程を有する。

【0035】

特許文献１、２では、フォトレジストに断面視略逆三角形状の凹部を形成している。この場合、凹部尖部はフォトレジスト内の基材面の近い深いところに形成される。
これに対して、本実施形態では、フォトレジスト２１に断面視略三角形状等の尖部２２Ｘを有する凸部２２Ａを形成する。この場合、凸部２２Ａの尖部２２Ｘは、フォトレジスト２１の表面２１Ｓに比較的近いところに形成される。
本実施形態では、フォトレジスト２１の表面からの現像後に形成される凸部尖部２２Ｘの頂点２２ＸＴの深さＤが、フォトレジスト２１の膜厚Ｔの１／２倍以下となるように、フォトレジスト２１の塗布および露光を実施する。
本実施形態の方法では、尖部をフォトレジスト内の基材面に近い深いところに形成する従来方法に比べて、尖部２２Ｘの形成箇所のレーザビーム強度を低く設定できるので、尖部２２Ｘの形成箇所のビーム径が小さくなり分解能が高められ、よりシャープな形状の尖部２２Ｘを形成することができる。

【0036】

本実施形態の方法では、特許文献２のように、焦点位置を変えた複重露光を行わなくても、よりシャープな形状の尖部２２Ｘを形成することができる。

【0037】

フォトレジスト２１の表層には通常、フォトレジスト内部と感光特性が異なるスキン層と呼ばれる層がある。
尖部２２Ｘの頂点２２ＸＴは、スキン層２１Ａにかからない位置とすることが好ましい。
具体的には、フォトレジスト２１の表面からの現像後に形成される尖部２２Ｘの頂点２２ＸＴの深さＤが、フォトレジスト２１の膜厚Ｔの１／１０倍〜１／２倍となるように、フォトレジスト２１の塗布および露光を実施することが好ましい。
このように尖部頂点２２ＸＴの位置を規定することで、スキン層２１Ａの影響を受けることなく、尖部２２Ｘをパターン精度良く形成することができる。

【0038】

互いに隣接する凸部２２Ａ間に形成される凹部２２Ｂの尖部２２Ｙの頂点２２ＹＴの位置は特に制限されない。
凹部２２Ｂの尖部頂点２２ＹＴは、現像後に形成される凸部２２Ａの高さ方向の中心線Ｍより深い位置であることが好ましく、基材面１０Ｓより深い位置であることが特に好ましい。
凹部２２Ｂの尖部頂点２２ＹＴの位置を上記のように設計することで、凸部２２Ａの尖部頂点２２ＸＴから凹部２２Ｂの尖部頂点２２ＹＴに到る斜面の直面性が増し、最終的に得られるプリズムシート等において、プリズム等として機能する斜面長さを長くでき、好ましい。

【0039】

本実施形態において、レーザビームの焦点位置を、フォトレジスト２１の表面から現像後に形成される凸部２２Ａの高さ方向の中心線Ｍまでの範囲内の深さに設定することが好ましい。
レーザビームの焦点位置を上記のように設定することで、凹凸パターン２２Ｐの形成箇所を全体的に良好に露光することができ、パターン精度良く凹凸パターン２２Ｐを形成することができる。

【0040】

以上説明したように、本実施形態によれば、フォトレジストパターン形成工程を有し、露光回数を多くすることなく、よりシャープな形状の尖部を有するフォトレジストパターンをパターン精度良く形成することが可能な微細構造体の製造方法を提供することができる。

【実施例】

【0041】

以下、本発明に係る実施例および比較例について説明する。
いずれの例においても、複数のＶ溝プリズム（断面視略逆三角形状の凹部）を有するプリズムシートを製造した。

【0042】

（実施例１）
厚み６ｍｍのガラス基板の表面にポジ型のフォトレジストを１３μｍの厚さで塗布し、ホットプレートにて熱源から９ｍｍのクリアランスを取って、温度９５℃で９０分のベーキング処理を施した。フォトレジストとして、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製のレジストＡＺＰ４４００を用いた。

【0043】

次に、上記フォトレジストに対して、レーザビームを走査して露光を行った。この時に使用したレーザ描画装置は、レーザビーム波長４１３ｎｍ、対物レンズのＮＡ０．７、スキャンピッチ１００μｍ、およびスキャン速度１．６μｍ／ｍｓｅｃの設定とした。
あらかじめ取得しておいたフォトレジストの露光量と露光深さとの関係（図４）を基に、図３に示したような互いに離間した断面視略三角形状の複数の凸部を含む凹凸パターン（最終的に製造されるプリズムシートにおけるＶ溝プリズムの反転パターン）が得られるように、ビーム強度を変調しながら露光を行った。
フォトレジストの表面からの現像後に形成される凸部尖部の頂点深さＤは、フォトレジストの膜厚Ｔの１／４倍とした。
レーザビームの焦点位置は、現像後に得られる凸部尖部の頂点付近に設定した。

【0044】

なお、フォトレジストの露光において、レーザパワーのみを変え、走査速度、レーザ光強度分布（対物レンズ開口数）、及びレーザ光走査ピッチ等のその他のレーザ光照射条件を同一とした場合、露光量はレーザパワーに対応する。
図４に示すグラフ横軸の露光量は、レーザパワーでもって示してある。

【0045】

露光が完了したガラス基板をアルカリ溶液中に浸して現像した。
現像液としては、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製ＡＺ４００Ｋデベロッパーを、超純水を用いて質量比で４倍に希釈したものを使用した。現像は基板を１０分間浸漬した状態で遥動させて行った。

【0046】

現像後に得られたフォトレジストの凹凸パターンの表面を平滑化するために、ホットプレートにて熱源から９ｍｍのクリアランスを取って、温度８０℃で６０分のベーキング処理を行った。
以上のようにして、図３に示したような互いに離間した複数の断面視略三角形状の凸部を含む凹凸パターンを有するフォトレジストパターンを得た。
得られたフォトレジストパターンは、断面視略三角形状の凸部の尖部がシャープな形状を有し、凸部の斜面が直面性を有するものであった（図５に示す第２のスタンパと同様のパターン）。
フォトレジストパターンの凸部の寸法は以下の通りであった。
高さ８μｍ、頂角９０°、尖部の断面曲率半径０．１μｍ。

【0047】

上記フォトレジストパターンの表面に蒸着法によりニッケル導電膜の成膜を行い、この導電膜を電極としてニッケル電鋳し、これをフォトレジストパターンから剥離することで、フォトレジストパターンの凹凸パターンの反転パターンを有する第１のスタンパを得た。

【0048】

上記第１のスタンパの表面を酸素プラズマアッシングして離型層となる酸化層を形成した後、この第１のスタンパを用いて再度ニッケル電鋳し、これを第１のスタンパから剥離することで、第２のスタンパを得た。
得られた第２のスタンパのＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）断面写真を図５に示す。第２のスタンパは、断面視略三角形状の凸部の尖部がシャープな形状を有し、凸部の斜面が直面性を有するものであった。
第２のスタンパの凸部の寸法は以下の通りであった。
高さ８μｍ、頂角９０°、尖部の断面曲率半径０．１μｍ。

【0049】

上記第２のスタンパを用いて、基材上に塗布された紫外線硬化樹脂に対してパターン転写を実施して、複数のＶ溝プリズム（断面視略逆三角形状の凹部）を有するプリズムシートを得た。
得られたプリズムシートは、Ｖ溝プリズム（断面視略逆三角形状の凹部）の尖部がシャープな形状を有し、Ｖ溝プリズム（断面視略逆三角形状の凹部）の斜面の直面性が高く、パターン精度が良く、高性能なプリズムを有するものであった。

【0050】

（比較例１）
露光条件を変更する以外は実施例１と同様にして、フォトレジストパターンを得た。
図８に示したように、現像後に断面視略逆三角形状の凹部を含む凹凸パターン（最終的に製造されるプリズムシートにおけるＶ溝プリズムと同一パターン）が得られるよう、露光を実施した。凹部尖部が基材面の近くになるように、ビーム強度を変調しながらレーザ光を走査して、露光を実施した。
得られたフォトレジストパターンに対して、１回だけニッケル電鋳を実施して、断面視略三角形状の複数の凸部を有するスタンパを得た。
得られたスタンパのＳＥＭ断面写真を図６に示す。
得られたスタンパのパターンは、凹部尖部（写真中、楕円で囲んだ部分）が丸みを帯びたものであった。
得られたスタンパのパターンの凸部の部分拡大断面図を図７に示す。この図は、図６のＳＥＭ写真内の四角で囲んだ部分に対応した図である。
図６および図７に示すように、フォトレジスト表層（スキン層）における凹部の斜面は、直面性が不良であった。

【0051】

凸部の寸法は以下の通りであった。
高さ８μｍ、頂角９０°、尖部の断面曲率半径１．１μｍ。

【0052】

上記スタンパを用いて、基材上に塗布された紫外線硬化樹脂に対してパターン転写を実施して、複数のＶ溝プリズム（断面視略逆三角形状の凹部）を有するプリズムシートを得た。
得られたプリズムシートは、Ｖ溝プリズム（断面視略逆三角形状の凹部）の尖部の形状が崩れており、Ｖ溝プリズム（断面視略逆三角形状の凹部）の斜面の直面性が不良であり、パターン精度が良くなく、高性能なプリズムを有するものではなかった（図６と同様のパターン）。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明は、基材上に塗布されたポジ型のフォトレジストに対して露光および現像することにより、表面に凹凸パターンを有するフォトレジストパターンを形成するフォトレジストパターン形成工程を有する任意の微細構造体の製造方法に適用することができる。
本発明の製造方法は、表面に凹凸パターンを有するフォトレジストパターン、これを用いて製造されるスタンパ、およびこれを用いて製造される樹脂成形体に適用することができる。

【符号の説明】

【0054】

１０ 基材
１０Ｓ 基材面
２１ フォトレジスト
２１Ａ スキン層
２２ フォトレジストパターン
２２Ａ 凸部
２２Ｘ 尖部
２２ＸＴ 尖部の頂点
２２Ｂ 凹部
２２Ｙ 尖部
２２ＹＴ 尖部の頂点
２２Ｐ 凹凸パターン
３０ 導電膜
４１ 第１のスタンパ
４１Ｐ 凹凸パターン
４２ 第２のスタンパ
４２Ｐ 凹凸パターン
５０ 基材
６１ 硬化性樹脂
６２ 樹脂成形体
Ｌ１ レーザビーム
Ｌ２ エネルギー線
Ｄ フォトレジストの表面からの現像後に形成される凸部の尖部の頂点深さ
Ｍ 凸部の高さ方向の中心線
Ｔ フォトレジストの膜厚

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図1F】

【図1G】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4】

【図7】

【図8】

【図5】

【図6】