特許 6239576 ワイヤグリッド偏光子の製造方法

(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】6239576

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】ワイヤグリッド偏光子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/30 20060101AFI20171120BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/30

【請求項の数】15

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2015-243451(P2015-243451)

(22)【出願日】2015年12月14日

(65)【公開番号】特開2017-58653(P2017-58653A)

(43)【公開日】2017年3月23日

【審査請求日】2015年12月14日

(31)【優先権主張番号】10-2015-0131007

(32)【優先日】2015年9月16日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】304059937

【氏名又は名称】コリア・インスティテュート・オブ・マシナリー・アンド・マテリアルズ

【氏名又は名称原語表記】ＫＯＲＥＡ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ＆ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100165696

【弁理士】

【氏名又は名称】川原 敬祐

(72)【発明者】

【氏名】鄭 俊豪

(72)【発明者】

【氏名】崔 俊赫

(72)【発明者】

【氏名】崔 大根

(72)【発明者】

【氏名】全 素姫

(72)【発明者】

【氏名】李 智惠

(72)【発明者】

【氏名】鄭 朱然

(72)【発明者】

【氏名】黄 淳炯

(72)【発明者】

【氏名】成 相根

【審査官】 廣田 健介

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５２２２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９９１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５１２７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００８０９１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１０８３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０９０２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４５７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０５２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０７９１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４６５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０８４７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２９８３８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一面にナノ構造体を有するスタンプを準備し、前記一面に異方性真空蒸着によりマスク層を形成する段階と、
基板の上に金属膜を形成する段階と、
前記マスク層を前記金属膜の上に転写する段階と、
前記金属膜のうちの前記マスク層により覆われない部位をドライエッチングで除去して、前記金属膜を金属線にパターニングする段階と、
を含み、
前記ナノ構造体は複数の突出部を含み、
前記異方性真空蒸着によりマスク層を形成する段階で、前記スタンプの厚さ方向に傾いた方向に異方性真空蒸着を行って前記複数の突出部それぞれの上部表面と一側面に前記マスク層を形成し、
前記金属膜の上に転写された前記マスク層は、一定の厚さの平坦部と、前記平坦部の一側周縁と接触する突起とを含むことを特徴とする、ワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項2】

前記マスク層は互いに異なる二方向で傾斜蒸着されて、前記複数の突出部それぞれの上部表面と両側面に形成され、
前記金属膜の上に転写された前記マスク層は前記平坦部の他側周縁と接触する突起をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項3】

前記金属膜の上に転写された前記マスク層は、エッチングガスに露出して前記平坦部が全て除去されるまでエッチングされ、
前記突起の一部が残って最終マスク層を構成することを特徴とする、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項4】

前記マスク層は、無機物、又は前記金属膜と異なる種類の金属を含み、
前記金属膜のエッチングガスに対する前記金属膜対比前記マスク層のエッチング比率は１以下であることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項5】

前記マスク層は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、ポリシリコン、アルミニウム酸化物、アルミニウム、銅、金、タングステン、チタニウム、及びチタニウム−タングステンのいずれか一つの単一膜、又はこれらの積層膜で形成されることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項6】

前記金属膜の上に接着プライマーを含む接着層が形成され、
前記マスク層は前記接着層の上に転写されることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項7】

前記金属膜の上に前記金属膜と異なる種類の金属を含むハードマスク層が形成され、
前記金属膜のエッチングガスに対する前記金属膜対比前記ハードマスク層のエッチング比率は１以下であることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項8】

前記マスク層は、無機物、又は前記ハードマスク層と異なる種類の金属を含み、
前記ハードマスク層のエッチングガスに対する前記ハードマスク層対比前記マスク層のエッチング比率は１以下であることを特徴とする、請求項７に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項9】

前記マスク層は前記ハードマスク層の上に転写され、
前記金属膜を前記金属線にパターニングする段階は、第１エッチングガスを利用して前記ハードマスク層をドライエッチングする第１過程と、第２エッチングガスを利用して前記金属膜をドライエッチングする第２過程とを含むことを特徴とする、請求項７に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項10】

前記第２過程で、前記マスク層の全部と前記ハードマスク層の一部はエッチングにより除去されることを特徴とする、請求項９に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項11】

前記ハードマスク層の上に接着プライマーを含む接着層が形成され、
前記マスク層は前記接着層の上に転写されることを特徴とする、請求項７に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項12】

前記マスク層は、少なくとも１つのマスク物質層と、少なくとも２つの機能層とを有する多層膜構造に形成され、
前記機能層は、前記スタンプの表面と接触する離型層と、前記マスク物質層の上に形成された接着強化層とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項13】

前記離型層は金属を含み、
前記マスク物質層は、無機物、又は前記離型層及び前記金属膜と異なる種類の金属を含み、
前記接着強化層は、前記金属膜と同様の種類の金属を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項14】

前記マスク物質層は少なくとも２つの層に分離され、
前記機能層は、前記分離された少なくとも２つの層間のそれぞれに形成されて、前記マスク層全体の柔軟性を高める少なくとも１つの柔軟層を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【請求項15】

前記スタンプは可撓性物質で形成され、前記マスク層が前記基板に向かうように前記基板の上に整列され、ローラにより加圧された後に前記基板から分離されることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワイヤグリッド偏光子に係り、より詳しくは、大面積製作及びロールスタンプを利用した連続工程が可能なワイヤグリッド偏光子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ワイヤグリッド偏光子は、基板と、基板の上に形成された高い縦横比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）の複数の金属線で形成される。金属線は互いに離隔して、平行に配列される。金属線の配列周期（ピッチ）が入射する光の波長より十分に短ければ、入射光のうちの金属線と平行な偏光成分は反射され、金属線と垂直な偏光成分は透過する。ワイヤグリッド偏光子はこのような現象を利用して、入射光を直線偏光に変換させる。

【0003】

ワイヤグリッド偏光子において、金属線のピッチはほぼ４０ｎｍ乃至２００ｎｍであり、各金属線の幅はほぼ２０ｎｍ乃至１００ｎｍであり、各金属線の高さはほぼ２０ｎｍ乃至２００ｎｍである。金属線はアルミニウム、タングステン、又はチタニウムなどの金属で形成される。

【0004】

従来のワイヤグリッド偏光子の製造方法として露光技術、ナノインプリント技術などの様々な技術が公知されている。しかし、露光技術は、装置が高価で、また、金属線の幅を縮小することに限界があり、ナノインプリント技術は、数十ナノメートルの微細パターニングが可能であるが、大量製造に困難がある。

【0005】

図１６は、ナノインプリント技術を利用した従来のワイヤグリッド偏光子の製造方法を示す概略図である。

【0006】

図１６を参照すれば、ナノインプリント技術は、金属膜３１０の上に有機物、又は有−無機複合物質からなるマスク層３４５を形成し、ナノ構造体３２０が形成されたスタンプ３３０でマスク層３４５を加圧後硬化させて、エッチングマスク３４０によりパターニングし、金属膜３１０をドライエッチングして金属線３１５にパターニングする過程を含む。

【0007】

このようなナノインプリント技術は、加圧工程の特性上、大面積工程とロールスタンプを利用した連続工程で残余層の制御が難しい。

【0008】

例えば、基板３５０が大型化するほど、基板３５０の表面不均一（平坦度低下）によってエッチングマスク３４０に残余層（パターニングされずに残った部分）３４６が生じる可能性があり、これは金属線３１５のパターン不良を招く。また、有機物から形成されたエッチングマスク３４０は、金属膜３１０をイオンエッチングする過程で容易に損傷するため、金属線３１５の縦横比を高めるのに限界がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、膜特性に優れた金属線を高い縦横比で精密にパターニングすることができ、大面積製作及び可撓性スタンプを利用した連続工程が可能な、ワイヤグリッド偏光子の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法は、一面にナノ構造体を有するスタンプを準備し、前記一面に異方性真空蒸着によりマスク層を形成する段階と、基板の上に金属膜を形成する段階と、前記マスク層を金属膜の上に転写する段階と、前記金属膜のうちのマスク層により覆われない部位をドライエッチングで除去して前記金属膜を金属線にパターニングする段階と、を含む。

【0011】

このとき、前記ナノ構造体は複数の突出部を含み、前記異方性真空蒸着によりマスク層を形成する段階で、前記スタンプの厚さ方向と平行な方向に異方性真空蒸着を行って、前記複数の突出部の上部表面にマスク層を形成し、前記マスク層を前記金属膜の上に転写する段階で、前記複数の突出部の上部表面に形成されたマスク層を前記金属膜の上に転写することができる。

【0012】

また、前記異方性真空蒸着によりマスク層を形成する段階で、前記スタンプの厚さ方向に傾いた方向に異方性真空蒸着を行って、前記複数の突出部それぞれの上部表面と一側面にマスク層を形成し、前記金属膜の上に転写された前記マスク層は、一定の厚さの平坦部と、前記平坦部の一側周縁と接触する突起とを含むことができる。

【0013】

このとき、前記マスク層は、互いに異なる二方向で傾斜蒸着されて、前記複数の突出部それぞれの上部表面と両側面に形成され、前記金属膜の上に転写された前記マスク層は、前記平坦部の他側周縁と接触する突起をさらに含むことができる。

【0014】

前記金属膜の上に転写された前記マスク層は、エッチングガスに露出して前記平坦部が全て除去されるまでエッチングされ、前記突起の一部が残って最終マスク層を構成することができる。

【0015】

前記マスク層は、無機物、又は前記金属膜と異なる種類の金属を含むことができ、前記金属膜のエッチングガスに対する前記金属膜対比前記マスク層のエッチング比率は１以下であり得る。

【0016】

前記マスク層は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、ポリシリコン、アルミニウム酸化物、アルミニウム、銅、金、タングステン、チタニウム、及びチタニウム−タングステンのいずれか一つの単一膜、又はこれらの積層膜で形成されることができる。

【0017】

前記金属膜の上に接着プライマーを含む接着層が形成され、前記マスク層は接着層の上に転写されることができる。

【0018】

他の一側面で、前記金属膜の上に前記金属膜と異なる種類の金属を含むハードマスク層が形成されることができ、前記金属膜のエッチングガスに対する前記金属膜対比前記ハードマスク層のエッチング比率は１以下であり得る。

【0019】

前記マスク層は、無機物、又は前記ハードマスク層と異なる種類の金属を含むことができ、前記ハードマスク層のエッチングガスに対する前記ハードマスク層対比前記マスク層のエッチング比率は１以下であり得る。

【0020】

前記マスク層は前記ハードマスク層の上に転写されることができる。前記金属膜を金属線にパターニングする段階は、第１エッチングガスを利用して前記ハードマスク層をドライエッチングする第１過程と、第２エッチングガスを利用して前記金属膜をドライエッチングする第２過程とを含むことができる。

【0021】

前記第２過程で、前記マスク層の全部と前記ハードマスク層の一部はエッチングにより除去されることができる。

【0022】

前記ハードマスク層の上に接着プライマーを含む接着層が形成され、前記マスク層は接着層の上に転写されることができる。

【0023】

一方、前記マスク層は、少なくとも１つのマスク物質層と、少なくとも２つの機能層とを有する多層膜構造に形成されることができ、前記機能層は、前記スタンプの表面と接触する離型層と、前記マスク物質層の上に形成された接着強化層とを含むことができる。前記離型層は金属を含むことができ、前記マスク物質層は、無機物、又は離型層及び金属膜と異なる種類の金属を含むことができる。前記接着強化層は金属膜と同様の種類の金属を含むことができる。

【0024】

前記マスク物質層は少なくとも２つの層に分離され、前記機能層は分離された少なくとも２つの層間のそれぞれに形成されて、前記マスク層全体の柔軟性を高める少なくとも１つの柔軟層を含むことができる。

【0025】

一方、前記スタンプは可撓性物質で形成されることができ、前記マスク層が基板に向かうようにマスク層の上に整列されることができ、ローラによって加圧された後基板から分離されることができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によるワイヤグリッド偏光子の製造方法によれば、スタンプを大型化したり、可撓性スタンプとローラの組み合わせを利用してマスク層の転写を連続工程により遂行することができ、これにより、ワイヤグリッド偏光子を容易に大量製造することができる。また、膜特性に優れた金属膜を１以上の高い縦横比で精密にパターニングすることができるので、高品質のワイヤグリッド偏光子を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を示す工程フローチャートである。

【図2A】本発明の第１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造工程を説明するための概略断面図である。

【図2B】本発明の第１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造工程を説明するための概略断面図である。

【図2C】本発明の第１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造工程を説明するための概略断面図である。

【図2D】本発明の第１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造工程を説明するための概略断面図である。

【図3A】図１における第３段階の第１変形例を示す概略断面図である。

【図3B】図１における第３段階の第１変形例を示す概略断面図である。

【図4】図１における第３段階の第２変形例を示す概略断面図である。

【図5A】本発明の第２実施形態によるワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図5B】本発明の第２実施形態によるワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図5C】本発明の第２実施形態によるワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図6A】本発明の第３実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するために概略断面図である。

【図6B】本発明の第３実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するために概略断面図である。

【図7A】本発明の第４実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図7B】本発明の第４実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図7C】本発明の第４実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図7D】図７Ｂに示したマスク層の顕微鏡写真である。

【図8A】本発明の第５実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図8B】本発明の第５実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図9A】本発明の第６実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図9B】本発明の第６実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図9C】本発明の第６実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図10A】本発明の第７実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図10B】本発明の第７実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図10C】本発明の第７実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図11A】本発明の第８実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図11B】本発明の第８実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図11C】本発明の第８実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図12A】本発明の第９実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図12B】本発明の第９実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図12C】本発明の第９実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図13A】本発明の第１０実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図13B】本発明の第１０実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図13C】本発明の第１０実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図14A】本発明の第１１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図14B】本発明の第１１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図14C】本発明の第１１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図14D】本発明の第１１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【図15A】図１４Ａのマスク層の第１変形例を示す概略断面図である。

【図15B】図１４Ａのマスク層の第２変形例を示す概略断面図である。

【図16】ナノインプリント技術を利用した従来のワイヤグリッド偏光子の製造方法を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は、種々の異なる態に具現することがことができ、ここで説明する実施形態に限られない。

【0029】

明細書全体において、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあると表現されるとき、これは他の部分の「すぐ上」にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。そして「〜上に」というのは、対象になる部分の上、又は下に位置することを意味し、必ずしも重力方向を基準として上側に位置することを意味するのではない。

【0030】

明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反対する記載がない限り、他の構成要素をさらに含むことができるのを意味する。図面における各構成の大きさ及び厚さなどは、説明の便宜のために任意に示したので、本発明は図示したものに限られない。

【0031】

図１は、本発明の第１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を示す工程フローチャートである。

【0032】

図１を参照すれば、ワイヤグリッド偏光子の製造方法は、一面にナノ構造体を有するスタンプを準備し、スタンプの一面に異方性真空蒸着によりマスク層を形成する第１段階（Ｓ１０）と、基板の上に金属膜を形成する第２段階（Ｓ２０）と、ナノ構造体上部のマスク層を金属膜の上に転写する第３段階（Ｓ３０）と、金属膜のうちのマスク層により覆われない部位をドライエッチングして、金属線にパターニングする第４段階（Ｓ４０）と、を含む。

【0033】

図２Ａ乃至図２Ｄは、本発明の第１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造工程を説明するための概略断面図である。

【0034】

図２Ａを参照すれば、第１段階（Ｓ１０）で、一面にナノ構造体１１０を有するスタンプ（又はモールド）１２０が準備され、異方性真空蒸着によりスタンプ１２０の一面にマスク層１３０が形成される。

【0035】

スタンプ１２０は高分子、ガラス、シリコンなど多様な素材で製作され、電子ビーム、露光、ナノインプリントなどのパターニング技術により一面が加工されてナノ構造体１１０を形成することができる。他の一方で、スタンプ１２０は電子ビーム、露光、ナノインプリントなどのパターニング技術により製作されたマスターを複製する方法で製作されることも可能である。マスク層１３０の離型性を高めるために、スタンプ１２０の一面にはＦＯＴＳ（ｔｒｉｄｅｃａｆｌｕｏｒｏ−１，１，２，２−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｏｃｔｙｌｔｒｉｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ）等のような有機ケイ素化合物素材の自己組織化単分子膜又はナノ薄膜が、溶液工程又は蒸着工程などによって形成されることができる。

【0036】

ナノ構造体１１０は、線格子形状の突出部１１５から構成される。突出部１１５は同じ高さと同じ幅を有し、一定の距離に互いに離隔して、互いに平行に配列される。

【0037】

突出部１１５の幅は、製造しようとするワイヤグリッド偏光子の金属線の幅と同一であるか、又はこれより小さくてもよく、突出部１１５間の間隔は製造しようとする金属線間の間隔と同一であるか、又はこれより大きくてもよい。例えば、突出部１１５の幅はほぼ２０ｎｍ乃至１００ｎｍであり、突出部１１５のピッチ（配列周期）はほぼ４０ｎｍ乃至２００ｎｍであり得る。

【0038】

スタンプ１２０は真空蒸着設備に投入され、ナノ構造体１１０が形成されたスタンプ１２０の一面に異方性真空蒸着によりマスク層１３０が形成される。異方性真空蒸着は、蒸着方向が特定の一方向に制御される蒸着技術であって、第１実施形態でマスク層１３０の蒸着方向（点線矢印に図示）は、スタンプ１２０の厚さ方向（図２Ａにおいて上下方向）と一致する。したがって、マスク層１３０は、突出部１１５の上部表面と、突出部１１５の間の凹んだ表面に一定の厚さに蒸着される。

【0039】

マスク層１３０は、第４段階（Ｓ４０）で金属膜のパターニングのためのエッチングマスクとして機能する。したがって、マスク層１３０は第２段階（Ｓ２０）の金属膜と異なる物質で形成され、第４段階（Ｓ４０）で金属膜をエッチングするエッチングガスに対して反応性が低い物質で形成される。ここで、反応性が低いというのは、金属膜のエッチングガスに対する金属膜対比マスク層１３０のエッチング比率が１以下であることを意味する。

【0040】

また、マスク層１３０は、異方性真空塗布が可能な物質で形成され、好ましくは、無機物又は金属で形成される。例えば、マスク層１３０は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、ポリシリコン、アルミニウム酸化物、アルミニウム、銅、金、タングステン、チタニウム、及びチタニウム−タングステンのうちのいずれか一つの単一膜、又はこれらの積層膜で形成されることができる。

【0041】

第２段階（Ｓ２０）の金属膜がアルミニウムである場合、マスク層１３０は、アルミニウムのエッチングガスに対して上述したエッチング比率を満足する金属又は無機物から形成され、例えば、シリコン酸化物から形成されてもよい。

【0042】

図２Ｂを参照すれば、第２段階（Ｓ２０）で基板１４０の上に金属膜１５０が形成され、スタンプ１２０のマスク層１３０の中でナノ構造体１１０上部のマスク層１３０が第３段階（Ｓ３０）で金属膜１５０の上に転写される。

【0043】

基板１４０は、ガラス、水晶、高分子など多様な素材で製作されることができる。金属膜１５０は、アルミニウム、タングステン、チタニウム、又はチタニウム−タングステンなどの多様な金属を含むことができ、基板１４０の全面に化学的真空蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）により形成されることができる。ＣＶＤにより形成された金属膜１５０は、物理的真空蒸着（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＶＤ）により形成された金属膜よりも膜特性に優れている。

【0044】

第２段階（Ｓ２０）で、金属膜１５０の上に接着層１６０が形成できる。接着層１６０はｎ−３−（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌ）ｐｒｏｐｙｌ）ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅのような接着プライマーから形成されることができ、第３段階（Ｓ３０）で金属膜１５０に対するマスク層１３０の接着力を高める機能をする。接着層１６０は必要によって省略可能である。

【0045】

第３段階（Ｓ３０）で、スタンプ１２０は、マスク層１３０が蒸着された一面が基板１４０と対向するように基板１４０の上に整列され、基板１４０に向かって下降した後、上に上昇する。スタンプ１２０の下降によってナノ構造体１１０上部のマスク層１３０は接着層１６０に密着し、上昇するスタンプ１２０から分離されて接着層１６０の上に転写される。

【0046】

このとき、下降したスタンプ１２０には全体的に均一な圧力が加わって、マスク層１３０が基板１４０の上によく接触するようにし、接着層１６０の接着性を強化させるために追加的な圧力又は熱が加わったり、紫外線照射が行われてもよい。転写されたマスク層１３０の幅は、スタンプ１２０の突出部１１５の幅と同一であるか、又はこれより大きくてもよく、マスク層１３０間の間隔は、突出部１１５間の間隔と同一であるか、又はこれより小さくてもよい。

【0047】

図２Ｃを参照すれば、第４段階（Ｓ４０）で、金属膜１５０はドライエッチングにより金属線１５５にパターニングされる。具体的に、マスク層１３０が転写された基板１４０はドライエッチング設備に投入され、金属膜１５０のうちのマスク層１３０により覆われない部位がエッチングガスによって除去される。ドライエッチングはウエットエッチングと異なり、一方向にエッチングが行われる異方性エッチングであるため、金属膜１５０を高い縦横比でエッチングすることができる。

【0048】

さらに、マスク層１３０は、高分子樹脂のような有機物ではなく、固い無機物又は金属で形成されるので、金属膜１５０をイオンエッチングする過程でエッチングガスによる物理的な損傷が少ない。したがって、金属線１５５を精密にパターニングすることができ、完成された金属線１５５は１以上の高い縦横比を有することができる。

【0049】

高分子樹脂のような有機物から形成されたマスク層は、イオンエッチング過程で容易に損傷する。マスク層が損傷すれば、金属膜の意図しない部位がエッチングガスによって露出するので、金属線を意図した形状に精密にパターニングすることができない。また、金属線を高い縦横比に形成することもできない。

【0050】

完成されたワイヤグリッド偏光子２００は、基板１４０と、基板１４０の上に形成された金属線１５５とを含み、金属線１５５それぞれは１以上の高い縦横比を有することができる。接着層１６０とマスク層１３０は除去されずに金属線１５５の上に残ってワイヤグリッド偏光子２００を構成することができる。

【0051】

他の一方で、マスク層１３０と接着層１６０は除去されて、基板１４０の上に金属線１５５のみ残ることもできる。図２Ｄに示したワイヤグリッド偏光子２００ａは、基板１４０と金属線１５５から構成される。

【0052】

上述した第１実施形態の製造方法は、スタンプ１２０に異方性真空蒸着により無機物又は金属を含むマスク層１３０を形成し、マスク層１３０を金属膜１５０の上に転写させ、転写されたマスク層１３０を利用して金属膜１５０をドライエッチングする特徴を有する。

【0053】

図１６を参照して説明した従来のナノインプリント技術と比べるとき、第１実施形態のマスク層にはパターニングされずに残った部分である残余層が存在しない。具体的に、第１実施形態のマスク層１３０は加圧による変形を経ないので、基板１４０とスタンプ１２０が大型化されても残余層が発生しなく、その結果、残余層による金属線１５５のパターン不良を防止することができる。

【0054】

一方、基板１４０が大型化するほど、基板１４０の表面不均一（平坦度低下）によってマスク層１３０の転写品質が多少低下する恐れがあるが、高分子フィルムのような可撓性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）物質でスタンプ１２０を製作すれば、このような問題を解決することができる。つまり、可撓性物質で製作されたスタンプ１２０は、外圧により金属膜１５０の表面屈曲に沿って容易に変形するので、マスク層１３０の転写品質を高めることができる。

【0055】

第１実施形態の製造方法によれば、スタンプ１２０を大型化したり、ロールスタンプに製作してマスク層１３０の転写を連続工程で遂行することができ、これにより、ワイヤグリッド偏光子２００を容易に大量製造することができる。また、膜特性に優れた金属膜１５０を１以上の高い縦横比で精密にパターニングすることができるので、高品質のワイヤグリッド偏光子２００を製造することができる。

【0056】

図３Ａ及び図３Ｂは、図１における第３段階の第１変形例を示す概略断面図である。

【0057】

図３Ａ及び図３Ｂを参照すれば、スタンプ１２０は高分子フィルムのような可撓性物質から形成され、ナノ構造体１１０とマスク層１３０が基板１４０に向かうように基板１４０の上に整列される。以降、スタンプ１２０の上にローラ（Ｒ）が移動しながらスタンプ１２０とマスク層１３０を押して、マスク層１３０を金属膜１５０に密着させる。一定時間経過後、スタンプ１２０が基板１４０から分離されて、マスク層１３０が金属膜１５０の上に転写される。

【0058】

転写過程でマスク層１３０に熱が加えられることができ、ローラ（Ｒ）による加圧以降、時間差をおいてスタンプ１２０を分離させれば、金属膜１５０に対するマスク層１３０の接着力を高めることができる。

【0059】

図４は、図１における第３段階の第２変形例を示す概略断面図である。

【0060】

図４を参照すれば、スタンプ１２０は高分子フィルムのような可撓性物質から形成され、ナノ構造体１１０とマスク層１３０が他側に向かうようにローラ（Ｒ）表面にローディングされる。スタンプ１２０を巻いたローラ（Ｒ）は基板１４０の上で一定の速度で回転し、スタンプ１２０に蒸着されたマスク層１３０は、ローラ（Ｒ）の下端を通過するとき、ローラ（Ｒ）によって押さえられながら金属膜１５０に密着した後、金属膜１５０の上に転写される。

【0061】

上述のように、曲がるスタンプ１２０とローラ（Ｒ）を利用すれば、大型基板１４０の上にマスク層１３０を速かに形成することができる。

【0062】

図５Ａ乃至図５Ｃは、本発明の第２実施形態によるワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【0063】

図５Ａを参照すれば、第１段階（Ｓ１０）で、ナノ構造体１１０が形成されたスタンプ１２０の一面に異方性真空蒸着によりマスク層１３０ａを形成し、このとき、スタンプ１２０を傾ける方法などを適用してマスク層１３０物質を傾斜蒸着する。このことにより、マスク層１３０ａは突出部１１５の上部表面と突出部１１５の一側面に形成される。このとき、傾斜蒸着は、蒸着方向がスタンプ１２０の厚さ方向（図５Ａにおいて垂直方向）と一致せず、所定の傾斜角を有することを意味する。

【0064】

マスク層の蒸着方向がスタンプの厚さ方向と一致する場合、突出部の側面にも少量のマスク層物質が蒸着されることができる。万一、マスク層を厚く形成しようとするとき、マスク層の蒸着方向をスタンプの厚さ方向と一致させれば、マスク層は、突出部の上部表面、突出部の両側面、突出部間の凹んだ表面のいずれにも形成できる。

【0065】

つまり、マスク層は、ナノ構造体が形成されたスタンプの一面全体に形成できる。この場合、マスク層を金属層の上に転写すれば、突出部の上部表面のマスク層のみ転写されず、スタンプ一面のマスク層全体が金属層の上に転写できる。

【0066】

マスク層１３０ａを厚く形成しようとするときには、図５Ａに示した通り、マスク層１３０ａを傾斜蒸着することができる。このことにより、マスク層１３０ａは突出部１１５の上部表面と突出部１１５の一側面に形成されるので、複数のマスク層１３０ａを分離形成することができる。つまり、傾斜蒸着を適用すれば、スタンプ１２０の一面全体にマスク層が形成されることを防止できる。

【0067】

図５Ｂ及び図５Ｃを参照すれば、第２段階（Ｓ２０）、第３段階（Ｓ３０）及び第４段階（Ｓ４０）は上述した第１実施形態と同一である。但し、第３段階（Ｓ３０）で転写されたマスク層１３０ａは、一定の厚さの平坦部１３１と、平坦部１３１の一側周縁と接触する楔形状の突起１３２と、を含む。第４段階（Ｓ４０）以後、接着層１６０とマスク層１３０ａは除去されることができ、除去されずに残って金属線１５５と共にワイヤグリッド偏光子を構成することも可能である。

【0068】

図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の第３実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するために概略断面図である。

【0069】

図６Ａを参照すれば、第１段階（Ｓ１０）及び第２段階（Ｓ２０）は上述した第２実施形態と同一であり、第３段階（Ｓ３０）で金属膜１５０の上に転写されたマスク層１３０ａは、一定の厚さの平坦部１３１と、平坦部１３１の一側周縁と接触する楔形状の突起１３２と、を含む。以降、マスク層１３０ａは、マスク層のエッチングガスに露出して平坦部１３１が全て除去されるまでエッチングされる。

【0070】

突起１３２は平坦部より大きい厚さを有するので、マスク層１３０ａのエッチング過程で平坦部１３１が全て除去されても突起１３２の一部は残る。したがって、最終マスク層１３０ｂは上に尖っている楔形状を有し、極めて小さい幅を有し得る。

【0071】

図６Ｂを参照すれば、第４段階（Ｓ４０）で、金属膜１５０はマスク層１３０ｂにより覆われない部位がエッチングガスによって除去されて金属線１５５にパターニングされる。第４段階（Ｓ４０）以後接着層１６０とマスク層１３０ｂは除去されることができ、除去されずに残って金属線１５５と共にワイヤグリッド偏光子を構成することも可能である。

【0072】

第３実施形態の方法により完成された金属線１５５は、第１及び第２実施形態の方法により完成された金属線よりも極めて小さい線幅を有する。第３実施形態の製造方法によれば、金属線１５５の幅を効果的に縮小させることができ、このような結果によって金属線１５５の縦横比を効果的に高めることができる。

【0073】

図７Ａ乃至図７Ｃは、本発明の第４実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【0074】

図７Ａを参照すれば、第１段階（Ｓ１０）で、ナノ構造体１１０が形成されたスタンプ１２０の一面に異方性真空蒸着によりマスク層１３０ｃを形成する。このとき、第１段階（Ｓ１０）は、蒸着方向が互いに異なる第１傾斜蒸着工程と第２傾斜蒸着工程を含む。例えば、スタンプ１２０を一方向に傾けてマスク層１３０ｃを傾斜蒸着した後、スタンプ１２０を反対方向に傾けてマスク層１３０ｃを傾斜蒸着することができる。

【0075】

第１傾斜蒸着工程で、マスク層１３０ｃ物質はスタンプ１２０の一側（図７Ａにおいて右側）から傾斜蒸着される。このことにより、マスク層１３０ｃは、突出部１１５の上部表面と、突出部１１５の一側面（図７Ａにおいて右側側面）に形成される。第２傾斜蒸着工程で、マスク層１３０ｃ物質はスタンプ１２０の他側（図７Ａにおいて左側）から傾斜蒸着される。このことにより、マスク層１３０ｃは、突出部１１５の上部表面と、突出部１１５の他側面（図７Ａにおいて左側側面）に形成される。

【0076】

結果的に、マスク層１３０ｃは突出部１１５の上部表面と突出部１１５の両側面に形成され、突出部１１５間の凹んだ表面にはマスク層が形成されない。マスク層１３０ｃを厚く形成しようとするときには、図７Ａに示した通り、蒸着方向が互いに反対の２回の傾斜蒸着を行うことができる。したがって、複数のマスク層１３０ｃを分離形成して、スタンプ１２０の一面全体にマスク層が形成されることを防止できる。

【0077】

図７Ｂ及び図７Ｃを参照すれば、第２段階（Ｓ２０）、第３段階（Ｓ３０）及び第４段階（Ｓ４０）は上述した第１実施形態と同一である。但し、第３段階（Ｓ３０）で転写されたマスク層１３０ｃは、一定の厚さの平坦部１３１と、平坦部１３１の両側周縁と接触する楔形状の突起１３２と、を含む。第４段階（Ｓ４０）以後、接着層１６０とマスク層１３０ｃは除去されることができ、除去されずに残って金属線１５５と共にワイヤグリッド偏光子を構成することも可能である。第３段階（Ｓ３０）で金属膜１５０の上に転写されたマスク層１３０ｃの顕微鏡写真を図７Ｄに示した。

【0078】

図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の第５実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【0079】

図８Ａを参照すれば、第１段階（Ｓ１０）と第２段階（Ｓ２０）は上述した第４実施形態と同一であり、第３段階（Ｓ３０）で金属膜１５０の上に転写されたマスク層１３０ｃは、一定の厚さの平坦部１３１と、平坦部１３１の両側周縁と接触する楔形状の突起１３２と、を含む。以降、マスク層１３０ｃは、マスク層のエッチングガスに露出して平坦部１３１が全て除去されるまでエッチングされる。

【0080】

突起１３２は平坦部１３１より大きい厚さを有するので、マスク層１３０ｃのエッチング過程で平坦部１３１が全て除去されても、突起１３２の一部は残る。したがって、最終マスク層１３０ｄは上に尖っている楔形状を有し、極めて小さい幅を有し得る。このとき、最終マスク層１３０ｄの個数は転写された初期マスク層１３０ｃ個数の２倍である。

【0081】

図８Ｂを参照すれば、第４段階（Ｓ４０）で、金属膜１５０はマスク層１３０ｄにより覆われない部位がエッチングガスによって除去されて金属線１５５にパターニングされる。第４段階（Ｓ４０）以後、接着層１６０とマスク層１３０ｄは除去されることができ、除去されずに残って金属線１５５と共にワイヤグリッド偏光子を構成することも可能である。

【0082】

第５実施形態の方法により完成された金属線１５５は、第４実施形態の方法により完成された金属線よりも極めて小さい線幅を有すると共に、第４実施形態の方法により完成された金属線よりも２倍の個数を有する。つまり、第５実施形態の方法により完成された金属線１５５は、第４実施形態の方法により完成された金属線に比べ、そのピッチ約２倍に減らすことができる。第５実施形態の製造方法によれば、金属線１５５の幅とピッチを効果的に減らすことができ、金属線１５５の縦横比を効果的に高めることができる。

【0083】

図９Ａ乃至図９Ｃは、本発明の第６実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【0084】

図９Ａを参照すれば、基板１４０の上に金属膜１５０を形成する第２段階（Ｓ２０）で、金属膜１５０の上にハードマスク層１７０がさらに形成される。ハードマスク層１７０は金属膜１５０と接着層１６０の間に位置し得る。

【0085】

金属膜１５０は、タングステン、チタニウム、又はタングステン−チタニウムなどを含むことができる。このとき、シリコン酸化物、シリコン窒化物、又はポリシリコンのような無機物からマスク層１３０を形成すれば、マスク層１３０は第４段階（Ｓ４０）で金属膜１５０のエッチングガスによって共にエッチングされ得る。つまり、上述した無機物は金属膜１５０のエッチングガスに対して高い反応性を示す。

【0086】

ハードマスク層１７０は、金属膜１５０のエッチングガスに対して反応性が低い物質で形成され、金属膜１５０と異なる種類の金属を含んでもよい。ここで、反応性が低いというのは、金属膜１５０のエッチングガスに対する金属膜１５０対比ハードマスク層１７０のエッチング比率が１以下であることを意味する。

【0087】

例えば、金属膜１５０がタングステン、チタニウム、又はタングステン−チタニウムなどを含む場合、ハードマスク層１７０はアルミニウムを含むことができる。金属膜１５０の上にハードマスク層１７０が位置することによって、マスク層１３０は金属膜１５０のエッチングガスに対してエッチング反応性が高い物質で形成されてもよい。

【0088】

図９Ｂ及び図９Ｃを参照すれば、第４段階（Ｓ４０）は、第１エッチングガスを利用してハードマスク層１７０をドライエッチングする第１過程（図９ｂ）と、第２エッチングガスを利用して金属膜１５０をドライエッチングする第２過程（図９ｃ）と、を含む。

【0089】

第１過程で、ハードマスク層１７０のうちのマスク層１３０により覆われない部位がエッチングにより除去され、金属膜１５０の表面が露出するまでエッチングされる。このとき、第１エッチングガスに対するハードマスク層１７０対比マスク層１３０のエッチング比率は１以下である。

【0090】

第２過程で、金属膜１５０のうちのハードマスク層１７０により覆われない部位がエッチングにより除去され、金属膜１５０は金属線１５５にパターニングされる。第２過程で、マスク層１３０は第２エッチングガスにより除去されるが、金属膜１５０の上にハードマスク層１７０が残っているので、ハードマスク層１７０がエッチングマスクとして作用する。

【0091】

第２過程でハードマスク層１７０も第２エッチングガスによって一部エッチングされ得るが、金属線１５５が意図した縦横比を有するようにエッチングされるまで（例えば、基板１４０の表面が露出するまで）ハードマスク層１７０が残留する。このために、第２エッチングガスに対するハードマスク層１７０と金属膜１５０のエッチング率を考慮して、ハードマスク層１７０を適正厚さに形成することができる。

【0092】

第６実施形態の製造方法における第１段階及び第３段階は上述した第１実施形態と同一なので、重複する説明は省略する。第６実施形態の方法により完成されたワイヤグリッド偏光子２００ｂは、基板１４０と、基板１４０の上に形成された金属線１５５と、金属線１５５の上部表面に形成されたハードマスク層１７０と、を含む。ハードマスク層１７０も金属で形成されるので、ワイヤグリッド偏光子２００ｂの金属線として機能する。

【0093】

したがって、第６実施形態のワイヤグリッド偏光子２００ｂにおいて実際の偏光機能を担当する金属線は、第１金属で形成された下層部（元の金属線）と、第２金属で形成された上層部（ハードマスク層）とで構成され、このような２層構造によって第１実施形態の金属線よりもさらに高い縦横比を有することができる。

【0094】

図１０Ａ乃至図１０Ｃは、本発明の第７実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【0095】

図１０Ａ乃至図１０Ｃを参照すれば、第１段階（Ｓ１０）でマスク層１３０ａは傾斜蒸着され、第３段階（Ｓ３０）で、ハードマスク層１７０の上に転写されたマスク層１３０ａは、一定の厚さの平坦部１３１と、平坦部１３１の一側周縁と接触する楔形状の突起１３２と、を含む。第１段階（Ｓ１０）でマスク層１３０ａの傾斜蒸着方法は上述した第２実施形態と同一であり、第２段階乃至第４段階（Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ４０）は上述した第６実施形態と同一なので、重複する説明は省略する。

【0096】

図１１Ａ乃至図１１Ｃは、本発明の第８実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【0097】

図１１Ａを参照すれば、第１段階（Ｓ１０）でマスク層１３０ａは傾斜蒸着され、第３段階（Ｓ３０）で、ハードマスク層１７０の上に転写されたマスク層１３０ａは、一定の厚さの平坦部１３１と、平坦部１３１の一側周縁と接触する楔形状の突起１３２と、を含む。以降、マスク層１３０ａはマスク層のエッチングガスに露出して平坦部１３１が全て除去されるまでエッチングされる。最終マスク層１３０ｂは上に尖っている楔形状を有し、極めて小さい幅を有し得る。

【0098】

図１１Ｂ及び図１１Ｃを参照すれば、第４段階（Ｓ４０）で、ハードマスク層１７０と金属膜１５０はマスク層１３０ｂと同じ幅にパターニングされる。第８実施形態の製造方法でマスク層１３０ａの平坦部１３１を除去する過程を除いたそれ以外の過程は、上述した第７実施形態と同一である。

【0099】

図１２Ａ乃至図１２Ｃは、本発明の第９実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【0100】

図１２Ａ乃至図１２Ｃを参照すれば、第１段階（Ｓ１０）でマスク層１３０ｃは互いに反対方向に２回傾斜蒸着され、第３段階（Ｓ３０）で、ハードマスク層１７０の上に転写されたマスク層１３０ｃは、一定の厚さの平坦部１３１と、平坦部１３１の両側周縁と接触する楔形状の突起１３２と、を含む。第１段階（Ｓ１０）でマスク層１３０ｃの傾斜蒸着方法は上述した第４実施形態と同一であり、第２段階乃至第４段階（Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ４０）は上述した第６実施形態と同一なので、重複する説明は省略する。

【0101】

図１３Ａ乃至図１３Ｃは、本発明の第１０実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【0102】

図１３Ａを参照すれば、第１段階（Ｓ１０）でマスク層１３０ｃは互いに反対方向に２回傾斜蒸着され、第３段階（Ｓ３０）で、ハードマスク層１７０の上に転写されたマスク層１３０ｃは、一定の厚さの平坦部１３１と、平坦部１３１の両側周縁と接触する楔形状の突起１３２と、を含む。以降、マスク層１３０ｃは、マスク層のエッチングガスに露出して平坦部１３１が全て除去されるまでエッチングされる。最終マスク層１３０ｄは上に尖っている楔形状を有し、極めて小さい幅を有し得る。

【0103】

図１３Ｂ及び図１３Ｃを参照すれば、第４段階（Ｓ４０）で、ハードマスク層１７０と金属膜１５０はマスク層１３０ｄの同じ幅にパターニングされる。第１０実施形態の製造方法でマスク層１３０ｃの平坦部１３１を除去する過程を除いたそれ以外の過程は、上述した第９実施形態と同一である。第１０実施形態の製造方法によれば、金属線１５５の幅とピッチを効果的に減らすことができ、金属線１５５の縦横比を効果的に高めることができる。

【0104】

上述した第２実施形態乃至第１０実施形態に使用されるスタンプ１２０は、固いスタンプでるか、または曲がるスタンプであってもよく、曲がるスタンプの場合、ローラを利用してマスク層１３０、１３０ａ、１３０ｃを金属膜１５０又はハードマスク層１７０の上に転写することができる。

【0105】

図１４Ａ乃至図１４Ｄは、本発明の第１１実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための概略断面図である。

【0106】

図１４Ａを参照すれば、第１段階（Ｓ１０）で、スタンプ１２０の一面に形成されたマスク層１３０ｅは異種物質の多層膜で構成される。

【0107】

具体的に、マスク層１３０ｅは、スタンプ１２０の表面と接触する離型層１３５と、離型層１３５の上に形成されて、実質的なエッチングマスクとして機能するマスク物質層１３６と、マスク物質層１３６の上に形成された接着強化層１３７と、を含む。離型層１３５、マスク物質層１３６、及び接着強化層１３７のいずれも異方性真空蒸着により形成される。

【0108】

離型層１３５は、第３段階（Ｓ３０）でマスク層１３０ｅを金属膜１５０の上に転写するとき、スタンプ１２０に対するマスク層１３０ｅの離型（分離）性能を高める機能をする。離型層１３５はアルミニウムのような金属で形成でき、マスク物質層１３６は無機物、又は離型層１３５と異なる種類の金属で形成できる。

【0109】

接着強化層１３７は、金属膜１５０に対するマスク物質層１３６の接着力を高める機能をする。接着強化層１３７は、基板１４０上の金属膜１５０の同じ金属で形成されるか、又は金属膜１５０と異なる種類の金属のうち、金属膜１５０との接着力に優れた金属で形成されてもよい。

【0110】

図１４Ｃ及び図１４Ｃを参照すれば、第３段階（Ｓ３０）でマスク層１３０ｅは金属膜１５０の上に転写される。このとき、離型層１３５は転写されず、スタンプ１２０の突出部１１５の上に残留したり（図１４Ｂ）、マスク物質層１３６及び接着強化層１３７と共に金属膜１５０の上に転写され得る（図１４Ｃ）。２つのいずれの場合においてもマスク物質層１３６は接着強化層１３７によって金属膜１５０の上に堅固に固定される。

【0111】

このとき、接着強化層１３７が金属膜１５０と同じ金属で形成される場合、金属膜１５０とマスク層１３０ｅの常温接合が可能になる。したがって、転写過程でマスク層１３０ｅの接合力を高めるための昇温過程を省略することができる。

【0112】

図１４Ｄを参照すれば、第４段階（Ｓ４０）で、金属膜１５０のうちのマスク物質層１３６により覆われない部位がエッチングガスによって除去され、金属膜１５０は高い縦横比を有する金属線１５５にパターニングされる。金属線１５５上部のマスク物質層１３６は除去されるか、又は除去されずに残って、金属線１５５と共にワイヤグリッド偏光子２００ｃを構成することができる。

【0113】

このように第１１実施形態の製造方法で、マスク層１３０ｅは各種機能層を含む多層膜で構成される。このとき、機能層はマスク物質層１３６の離型性能を高める離型層１３５と、金属膜１５０に対するマスク物質層１３６の接着力を高める接着強化層１３７と、を含む。

【0114】

第１１実施形態の製造方法では、離型層１３５を利用してスタンプ１２０からマスク物質層１３６の離型（分離）を円滑にすることができ、その結果、マスク物質層１３６の転写品質を高めることができる。また、接着強化層１３７を利用して金属膜１５０に対するマスク物質層１３６の接着力を高めることによって、製造過程におけるマスク物質層１３６の脱落や剥げなどを防止して、金属線１５５のパターニング品質を高めることができる。

【0115】

第１１実施形態の製造方法で、第２段階（Ｓ２０）、第３段階（Ｓ３０）、及び第４段階（Ｓ４０）は、上述した第１実施形態乃至第１０実施形態のいずれか一実施形態と同一である。また、第１１実施形態に使用されるスタンプ１２０は固いスタンプであるか、又は曲がるスタンプであってもよい。曲がるスタンプの場合、転写段階でローラを利用することができる。

【0116】

図１５Ａは、図１４Ａにおけるマスク層の第１変形例を示す概略断面図である。

【0117】

図１５Ａを参照すれば、マスク層１３０ｆは、スタンプの表面と接触する離型層１３５と、離型層１３５の上に形成された第１マスク物質層１３６ａと、第１マスク物質層１３６ａの上に形成された柔軟層１３８と、柔軟層１３８の上に形成された第２マスク物質層１３６ｂと、第２マスク物質層１３６ｂの上に形成された接着強化層１３７と、を含む。

【0118】

離型層１３５、第１マスク物質層１３６ａ、柔軟層１３８、第２マスク物質層１３６ｂ、及び接着強化層１３７のいずれも異方性真空蒸着により形成される。

【0119】

第１マスク物質層１３６ａ及び第２マスク物質層１３６ｂが実質的なエッチングマスクとして機能し、無機物、又は離型層１３５と異なる種類の金属で形成できる。柔軟層１３８は、マスク層１３０ｆ全体の柔軟性を高めて大面積パターニングを可能にする。例えば、柔軟層１３８はアルミニウムのように軟性に優れた金属で形成され得る。

【0120】

無機物を含むマスク層は柔軟性が高くないが、マスク物質層１３６ａ、１３６ｂが２つに分離され、２つに分離されたマスク物質層１３６ａ、１３６ｂの間に柔軟層１３８が位置することによって、第１変形例のマスク層１３０ｆは全体的に柔軟性が向上する。したがって、マスク層１３０ｆは可撓性スタンプに非常に有利に適用でき、基板とスタンプを大型化して、大面積パターニングを実現することができる。

【0121】

図１５Ｂは、図１４Ａに示したマスク層の第２変形例を示す概略断面図である。

【0122】

図１５Ｂを参照すれば、マスク層１３０ｇは、スタンプの表面と接触する離型層１３５と、離型層１３５の上に順次に積層された第１マスク物質層１３６ａ、第１柔軟層１３８ａ、第２マスク物質層１３６ｂ、第２柔軟層１３８ｂ、第３マスク物質層１３６ｃ、及び接着強化層１３７を含む。

【0123】

離型層１３５、第１マスク物質層１３６ａ、第１柔軟層１３８ａ、第２マスク物質層１３６ｂ、第２柔軟層１３８ｂ、第３マスク物質層１３６ｃ、及び接着強化層１３７のいずれも異方性真空蒸着により形成される。

【0124】

第１乃至第３マスク物質層１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃは実質的なエッチングマスクとして機能し、無機物、又は離型層１３５と異なる種類の金属で形成できる。第１柔軟層１３８ａ及び第２柔軟層１３８ｂは、マスク層１３０ｇ全体の柔軟性を高めて大面積パターニングを可能にする。例えば、第１柔軟層１３８ａ及び第２柔軟層１３８ｂはアルミニウムのように軟性に優れた金属で形成されてもよい。

【0125】

第２変形例のマスク層１３０ｇも全体的に柔軟性が向上し、これにより、マスク層１３０ｇは可撓性スタンプに非常に有利に適用でき、基板とスタンプを大型化して大面積パターニングを実現することができる。上述したマスク層１３０ｆ、１３０ｇにおいてマスク物質層と柔軟層の個数は、図１５Ａ及び図１５Ｂに示した例に限定されない。

【0126】

上記で本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属するのは当然である。

【符号の説明】

【0127】

１１０：ナノ構造体
１１５：突出部
１２０：スタンプ
１３０、１３０ａ、１３０ｂ：１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆ、１３０ｇ：マスク層
１３１：平坦部
１３２：突起
１３５：離型層
１３７：接着強化層
１３６：マスク物質層
１３８：柔軟層
１４０：基板
１５０：金属膜
１５５：金属線
２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ：ワイヤグリッド偏光子

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図14D】

【図15A】

【図15B】

【図16】