CN107848151A - 成型模具、成型模具的制造方法和复制品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种成型模具的制造方法，该制造方法能够将广泛区域的间距的微细凹凸结构的形状调整为可令人充分满意的程度。一种成型模具的制造方法，其中，在反应性离子蚀刻装置内配置与六氟化硫反应的半导体基材或金属基材，导入六氟化硫与氧的混合气体，在等离子体干法蚀刻工艺中，使氧化物散布到该基材的表面，将该氧化物作为防蚀刻掩模，利用六氟化硫在该基材的表面进行蚀刻，由此在该基材的表面形成微细凹凸结构，之后，对该微细凹凸结构照射离子束以调整该微细凹凸结构的凸部的形状。

Description

成型模具、成型模具的制造方法和复制品的制造方法
技术领域
本发明涉及在表面具备微细凹凸结构的成型模具、成型模具的制造方法和使用成型模具的复制品的制造方法。
背景技术
在光学元件中使用了防反射结构，该防反射结构由以小于光波长的间距(周期)进行排列的微细凹凸结构构成。作为这种微细凹凸结构用的成型模具的制造方法，已知有使用干涉曝光装置或电子束描绘装置将抗蚀剂图案化并进行蚀刻或电铸的方法。但是，利用这些方法难以在大面积的平面或曲面形成微细凹凸结构。
因此，本申请的发明人开发出了一种制造方法，该制造方法不需要进行图案化，可通过反应性离子蚀刻工艺制造具备微细凹凸结构的成型模具(专利文献1)。根据该方法，能够不进行图案化而在大面积的平面或曲面形成微细凹凸结构。
但是，在形成与可见光的最小波长以下的波长对应的、例如0.26μm以下的间距的微细凹凸结构时，仅通过反应性离子蚀刻工艺难以将微细凹凸结构的形状调整为可令人充分满意的程度。
因此，需要能够将包括可见光的波长以下的区域在内的广泛区域的间距的微细凹凸结构的形状调整为可令人充分满意的程度的成型模具的制造方法；以及通过该制造方法所制造的具备形状被调整为可令人充分满意的程度的微细凹凸结构的成型模具。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2014/076983A1
发明内容
发明所要解决的课题
因此，本发明的技术课题在于提供一种能够将包括可见光的波长以下的区域在内的广泛区域的间距的微细凹凸结构的形状调整为可令人充分满意的程度的成型模具的制造方法；以及通过该制造方法所制造的具备形状被调整为可令人充分满意的程度的微细凹凸结构的成型模具。
用于解决课题的手段
本发明的第1方案的成型模具的制造方法包括：在反应性离子蚀刻装置内配置与六氟化硫反应的半导体基材或金属基材，导入六氟化硫与氧的混合气体，在等离子体干法蚀刻工艺中，使氧化物散布在该基材的表面，将该氧化物作为防蚀刻掩模，利用六氟化硫在该基材的表面进行蚀刻，由此在该基材的表面形成微细凹凸结构，之后，对该微细凹凸结构照射离子束以调整该微细凹凸结构的凸部的形状。
本方案的成型模具的制造方法除了在反应性离子蚀刻装置中形成微细凹凸结构以外，还包括对该微细凹凸结构照射离子束以调整该微细凹凸结构的凸部的形状，因此能够使该微细凹凸结构的凸部的形状为所期望的形状。其结果，作为一例，能够提高由微细凹凸结构所产生的防反射功能。
本发明的第1方案的第1实施方式的成型模具的制造方法进一步包括通过电铸使该微细结构再生。
根据本实施方式，能够应用于更广泛的领域。
本发明的第1方案的第2实施方式的成型模具的制造方法中，在照射离子束时，离子束相对于该基材的表面的角度为0度至20度的范围。
根据本实施方式，容易将该微细凹凸结构的凸部的形状形成为例如对于提高防反射功能有利的纺锤状。
本发明的第1方案的第3实施方式的成型模具的制造方法中，该基材形成为基板或膜。
本发明的第1方案的第4实施方式的成型模具的制造方法中，使用四氟化碳或三氟甲烷与氧的混合气体代替六氟化硫与氧的混合气体。
本发明的第2方案的成型模具通过第1方案的制造方法进行制造。
本方案的成型模具由于通过第1方案的制造方法进行制造，因而微细凹凸结构的凸部形成为所期望的形状、例如纺锤状。
本发明的第2方案的第1实施方式的成型模具为光学元件用的成型模具。
本发明的第2方案的第2实施方式的成型模具为防反射结构用的成型模具。
本发明的第2方案的第3实施方式的成型模具为可见光区域的光的防反射结构用的成型模具。
本发明的第3方案的复制品的制造方法通过第1方案的成型模具的制造方法制造成型模具，使用该成型模具通过成型而制造复制品。
根据本方案，成型模具的微细凹凸结构的凸部形成为所期望的形状，因此得到具备所期望的性能的复制品。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的成型模具的制造方法的流程图。
图2是示出在表面具备微细凹凸结构的成型模具的制造中使用的反应性离子蚀刻装置的构成的图。
图3是用于说明利用反应性离子蚀刻形成微细凹凸结构的流程图。
图4是用于说明制造在平面具备微细凹凸结构的成型模具的方法的图。
图5是用于说明制造在曲面具备微细凹凸结构的成型模具的方法的图。
图6是示出在表面具备微细凹凸结构的成型模具的制造中使用的离子束蚀刻装置的构成的图。
图7是用于说明安装加工对象物的载台的动作的图。
图8是用于说明微细凹凸结构的凸部的长度方向与离子束的方向一致时的离子束对于微细凹凸结构的凸部的作用的图。
图9是用于说明离子束的方向相对于微细凹凸结构的凸部的长度方向具有角度θ时的离子束对于微细凹凸结构的凸部的作用的图。
图10是示出表1所示的条件下的反应性离子蚀刻的处理时间与微细凹凸结构的间距的关系的图。
图11是示出表1所示的条件下的反应性离子蚀刻的处理时间与微细凹凸结构的深度的关系的图。
图12是示出维持表2的蚀刻条件、将高频电源的电功率设为100瓦和200瓦时的反应性离子蚀刻的处理时间与微细凹凸结构的间距的关系的图。
图13是示出维持表2的蚀刻条件、将高频电源的电功率设为100瓦和200瓦时的反应性离子蚀刻的处理时间与微细凹凸结构的深度的关系的图。
图14是示出通过不同角度的离子束的离子束蚀刻所得到的微细凹凸结构的形状的照片。
图15是示出将离子束的角度θ设为15度、通过不同的离子束蚀刻的处理时间所得到的微细凹凸结构的形状的SEM照片。
图16是示出以表3所示的条件实施反应性离子蚀刻、之后以表5所示的条件实施离子束蚀刻所得到的微细凹凸结构的SEM照片。
图17是示出成型模具的波长与反射率的关系的图。
图18是示出“无加工”的成型模具、“RI”的成型模具以及“RI+IB”的成型模具的外观的照片。
图19是示出通过镍电铸再生的微细凹凸结构的SEM照片。
图20是示出复制品的微细凹凸结构的SEM照片。
图21是示出复制品的波长与反射率的关系的图。
图22是示出希望降低反射率的光的波长与使反射率降低的微细凹凸微细结构的间距的关系的一例的图。
具体实施方式
图1是示出本发明的一个实施方式的成型模具的制造方法的流程图。在本制造方法中，最初通过反应性离子蚀刻在基材的表面形成微细凹凸结构，接着进一步通过离子束蚀刻对如上述那样形成的微细凹凸结构进行加工。图1的流程图对制造防反射结构用的成型模具的情况进行说明。
在图1的步骤S1010中，确定反应性离子蚀刻的加工条件。关于反应性离子蚀刻的加工条件，在下文中详细说明。
在图1的步骤S1020中，对基材实施反应性离子蚀刻。
图2是示出在表面具备微细凹凸结构的成型模具的制造中使用的反应性离子蚀刻装置200的构成的图。反应性离子蚀刻装置200具有容器201。气体从气体供给口207被供给到经真空排气的容器201中。此外，在容器201上设置有气体排气口209，在气体排气口209安装有未图示的阀。通过对阀进行操作，能够使容器201内的气体压力为所期望的压力值。容器201具备上部电极203和下部电极205，能够在两电极间利用高频电源211施加高频电压而产生等离子体。在下部电极205上配置有基材的基板101。下部电极205可以利用冷却装置213冷却至所期望的温度。冷却装置213例如在冷却中使用水冷式冷却器。对下部电极205进行冷却是为了通过使基板101的温度为所期望的温度来控制蚀刻反应。
使用图2进行说明的反应性离子蚀刻装置是电容耦合型离子蚀刻装置，但也可以使用其它类型的离子蚀刻装置、例如电感耦合型离子蚀刻装置。
此处，供给到容器201的气体为六氟化硫与氧的混合气体。另外，基材为与六氟化硫反应的半导体或金属。
图3是用于说明反应性离子蚀刻装置200内的利用反应性离子蚀刻形成微细凹凸结构的流程图。
在图3的步骤S2010中，为了实施等离子体干法蚀刻，通过施加高频电压将混合气体等离子体化。
在图3的步骤S2020中，等离子体中的氧离子和与氟系气体(六氟化硫)反应的基材的金属或半导体离子键合，以氧化物的形式附着于基材表面的随机位置。上述的氧化物基本上不被六氟化硫蚀刻，作为防蚀刻掩模发挥功能。
在图3的步骤S2030中，将附着于基材表面的上述氧化物作为防蚀刻掩模，利用六氟化硫对基材表面的未被氧化物覆盖的部分进行蚀刻。其结果，在基材表面形成微细凹凸结构。
如上所述，所使用的气体为六氟化硫(SF6)与氧的混合气体。
基材为与六氟化硫反应的半导体、金属。具体而言，基材为硅、钛、钨、钽、在钛中添加了其它元素的钛合金、在钨中添加了其它元素的钨合金等。
图4是用于说明制造在平面具备微细凹凸结构的成型模具的方法的图。
图4的(a)是示出蚀刻前的由基材构成的基板的截面的图。作为一例，基材为硅。
图4的(b)是示出使用反应性离子蚀刻装置在由基材构成的基板的表面形成了微细凹凸结构的基板的截面的图。需要说明的是，在图4的(b)中，为了便于理解，与基板的尺寸相比将微细凹凸结构的尺寸放大来记载。
关于图4的(c)和图4的(d)，在下文中进行说明。
图5是用于说明制造在曲面具备微细凹凸结构的成型模具的方法的图。
图5的(a)是示出形成为曲面的成型模具的型芯的图。作为一例，型芯的材料为不锈钢。
图5的(b)是示出在型芯的曲面形成了由基材构成的膜的型芯的图。作为一例，基材为硅。
图5的(c)是示出使用反应性离子蚀刻装置在膜的表面形成了微细凹凸结构的型芯的截面的图。需要说明的是，在图5的(c)中，为了便于理解，与膜的尺寸相比将微细凹凸结构的尺寸放大来记载。
关于图5的(d)，在下文中进行说明。
在图1的步骤S1030中，对在表面具备微细凹凸结构的对象物的反射率和微细凹凸结构的形状进行评价。形状的评价例如使用扫描型电子显微镜来进行。
在图1的步骤S1040中，判断反射率和形状是否合适。若合适，则前进到步骤S1050。若不合适，则前进到步骤S1045。
在图1的步骤S1045中，修正反应性离子蚀刻的加工条件。
在图1的步骤S1050中，确定离子束蚀刻的加工条件。关于离子束蚀刻的加工条件，在下文中详细说明。
在图1的步骤S1060中，对具备微细凹凸结构的对象物实施离子束蚀刻。
图6是示出在表面具备微细凹凸结构的成型模具的制造中使用的离子束蚀刻装置300的构成的图。离子束蚀刻装置300具有容器301。气体从气体供给口303被供给到经真空排气的容器301中。此外，在容器301上设置有气体排气口304，在气体排气口304安装有未图示的阀。通过对阀进行操作，能够使容器301内的气体压力为所期望的压力值。需要说明的是，关于高频电源211的频率，利用2.45千兆赫(GHz)的高频电源305对容器301内的气体供给电力，由此产生等离子体。为了使等离子体的离子的密度为适当值，对气体流量、气体压力和高频电功率进行调整。在容器301的某部分的外侧具备电磁线圈307。利用电磁线圈307生成磁场，对等离子体分布进行控制，调整离子密度和离子分布(均匀度)。加速电极板309被赋予正的电位，发挥出使等离子体内的离子朝向安装于载台313的加工对象物101移动的功能。提取电极板311被赋予负的电位，发挥出抑制电子向等离子体内流入的功能。如此，离子束朝向安装于载台313的加工对象物101。
图7是用于说明安装加工对象物101的载台313的动作的图。载台313构成为绕与安装加工对象物101的面垂直的轴进行旋转。另外，该轴构成为能够相对于图6所示的离子束的方向以可变的角度θ倾斜。
图7的(a)是示出该轴与离子束的方向一致的情况、即角度θ为0的情况的图。
图7的(b)是示出该轴相对于离子束的方向以不为0的角度θ倾斜的情况的图。
图8是用于说明微细凹凸结构的凸部的长度方向与离子束的方向一致时的离子束对于微细凹凸结构的凸部的作用的图。在图1的步骤S1020所示的反应性离子蚀刻工艺中，微细凹凸结构的凸部与基板或膜的面大致垂直地形成。因此，图8的情况对应于载台的轴与离子束的方向一致的图7的(a)的情况。
图8的(a)是示出开始利用离子束进行加工时的微细凹凸结构的凸部的形状的图，图8的(b)是示出终止利用离子束进行加工后的微细凹凸结构的凸部的形状的图。通过碰撞到基板或膜的面的离子，产生溅射，基材的颗粒附着于凸部的侧面。因此，随着微细凹凸结构的凸部接受到离子束的时间的推移，凸部的直径变大。另外，凸部的下部与上部相比会接受到更多的颗粒，因而凸部的下部的直径大于凸部的上部的直径。在离子束蚀刻中，微细凹凸结构的凸部的蚀刻速率大于凹部的蚀刻速率，因而光栅深度略微变浅。
图9是用于说明离子束的方向相对于微细凹凸结构的凸部的长度方向具有角度θ时的离子束对于微细凹凸结构的凸部的作用的图。图9的情况对应于载台的轴相对于离子束的方向以θ的角度倾斜的图7的(b)的情况。
图9的(a)是示出开始利用离子束进行加工时的微细凹凸结构的凸部的形状的图，图9的(b)是示出终止利用离子束进行加工后的微细凹凸结构的凸部的形状的图。由于离子束的方向相对于微细凹凸结构的凸部的长度方向具有角度θ，因此凸部的前端被离子束削去，凸部的前端成为纺锤状、或尖的形状。与图8的情况同样，也会因碰撞到基板或膜的面的离子而导致产生溅射，但由于离子束的方向相对于微细凹凸结构的凸部的长度方向具有角度θ，因而与图8的情况相比，附着于凸部的侧面的机材的颗粒的量少。因此，凸部的直径的增加与图8的情况相比较小。
这样，作为离子束蚀刻的加工条件，通过改变照射离子束的时间和离子束的角度θ，能够改变微细凹凸结构的凸部的形状。微细凹凸结构的凸部的形状会对反射率产生影响，因而通过选择适当的离子束蚀刻的加工条件，对微细凹凸结构照射离子束，能够改变微细凹凸结构的凸部的形状以使反射率降低。
使用图6进行说明的离子束蚀刻装置是电子回旋共振(ECR)离子束蚀刻装置。作为选择，也可以在电容耦合型离子蚀刻装置或电感耦合型离子蚀刻装置中，使用氩等惰性气体生成离子束。
图4的(c)是示出对图4的(b)所示的微细凹凸结构照射离子束使凸部的形状变化而在由基材构成的基板的表面所形成的微细凹凸结构的截面的图。
图4的(d)是示出通过电铸使图4的(c)所示的微细凹凸结构再生的微细凹凸结构的截面的图。
可以使用图4的(c)所示的微细凹凸结构作为成型模具。或者，也可以使用图4的(d)所示的微细凹凸结构作为成型模具。
图5的(d)是示出对在膜的表面形成的微细凹凸结构照射离子束而凸部的形状变化的微细凹凸结构的截面的图。使用图5的(d)所示的微细凹凸结构作为成型模具。
在图1的步骤S1070中，对在表面具备微细凹凸结构的成型模具的反射率和微细凹凸结构的形状进行评价。形状的评价例如使用扫描型电子显微镜来进行。
在图1的步骤S1080中，判断反射率和形状是否合适。若合适，则终止处理。若不合适，则前进到步骤S1085。
在图1的步骤S1085中，修正离子束蚀刻的加工条件。
在图1所示的制造方法中，如下文中所说明的那样，微细凹凸结构的间距和深度实质上由步骤S1020的反应性离子蚀刻的加工条件所决定。
此处，微细凹凸结构的间距是在利用原子力显微镜等所得到的微细凹凸结构的截面中相邻的凸部间或相邻的凹部间的与基材面平行的方向的距离的平均值。可以通过微细凹凸结构的截面的傅利叶分析求出。
此处，微细凹凸结构的深度是在利用原子力显微镜等所得到的微细凹凸结构的截面中相邻的凸部和凹部间的与基材面垂直的方向的距离的平均值。
此外，如上所述，微细凹凸结构的凸部的形状实质上由步骤S1060的离子束蚀刻的加工条件所决定。
在反应性离子蚀刻中，关于如何改变微细凹凸结构的间距和深度，在下文中进行说明。
表1是示出包括反应性离子蚀刻装置200的容器201内的气体压力(处理压力)、六氟化硫(SF6)和氧(O2)的供给量(SF6、O2混合比)、高频电源211的电功率(RF电功率)和基板101的冷却温度的反应性离子蚀刻的加工条件的一例的表。需要说明的是，高频电源211的频率为13.56MHz。基板101的材料为硅。
【表1】
图10是示出表1所示的条件下的反应性离子蚀刻的处理时间与微细凹凸结构的间距的关系的图。图10的横轴表示反应性离子蚀刻的处理时间，图10的纵轴表示微细凹凸结构的间距。时间的单位为秒，间距的单位为μm。
图11是示出表1所示的条件下的反应性离子蚀刻的处理时间与微细凹凸结构的深度的关系的图。图11的横轴表示反应性离子蚀刻的处理时间，图11的纵轴表示微细凹凸结构的深度。时间的单位为秒，深度的单位为μm。
根据图10和图11可知，微细凹凸结构的间距和深度随着反应性离子蚀刻的处理时间的推移而增加。
表2是示出包括反应性离子蚀刻装置200的容器201内的气体压力(处理压力)、六氟化硫(SF6)和氧(O2)的供给量(SF6、O2混合比)以及基板101的冷却温度的反应性离子蚀刻的加工条件的其它例子的表。基板101的材料为硅。
【表2】
气体压力 SF6、O2混合比 冷却温度
1Pa 50mL/分钟：50mL/分钟 3℃
图12是示出维持表2的蚀刻条件、将高频电源211的电功率设为100瓦和200瓦时的反应性离子蚀刻的处理时间与微细凹凸结构的间距的关系的图。图12的横轴表示反应性离子蚀刻的处理时间，图12的纵轴表示微细凹凸结构的间距。时间的单位为分钟，间距的单位为μm。
图13是示出维持表2的蚀刻条件、将高频电源211的电功率设为100瓦和200瓦时的反应性离子蚀刻的处理时间与微细凹凸结构的深度的关系的图。图13的横轴表示反应性离子蚀刻的处理时间，图13的纵轴表示微细凹凸结构的深度。时间的单位为分钟，深度的单位为μm。
根据图12和图13可知，微细凹凸结构的间距和深度随着反应性离子蚀刻的处理时间的推移而增加，随着高频电源211的电功率的增加而增加。
根据图10～图13可知，通过适当地确定反应性离子蚀刻的处理时间和高频电源211的电功率，能够制造间距0.08μm～3μm以及深度0.1μm～2.8μm的微细凹凸结构。
表3是示出包括反应性离子蚀刻装置200的容器201内的气体压力(处理压力)、六氟化硫(SF6)和氧(O2)的供给量(SF6、O2混合比)以及基板101的冷却温度的其它例子的表。基板101的材料为硅。
【表3】
根据表3的加工条件所得到的微细凹凸结构3的间距为18.0μm，深度为6.0μm。
图14是示出通过不同角度的离子束的离子束蚀刻所得到的微细凹凸结构的形状的照片。离子束的角度θ是使用图7进行说明的角度。离子束蚀刻的处理时间为10分钟。
图14的(a)是示出角度θ为0度时的扫描型电子显微镜(SEM)照片。
图14的(b)是示出角度θ为10度时的SEM照片。
图14的(c)是示出角度θ为15度时的SEM照片。
图14的(d)是示出角度θ为20度时的SEM照片。上文中，对角度θ为0度至20度的情况进行了记载，但根据所期望的形状的不同，作为角度θ也可以采用至45度为止的值。
图15是示出将离子束的角度θ设为15度、通过不同的离子束蚀刻的处理时间所得到的微细凹凸结构的形状的SEM照片。
图15的(a)是示出离子束蚀刻的处理时间为10分钟时的SEM照片。
图15的(b)是示出离子束蚀刻的处理时间为15分钟时的SEM照片。
表4是示出图14和图15所示的微细凹凸结构的反应性离子蚀刻的加工条件的表。
【表4】
表5是示出形成图14和图15所示的微细凹凸结构时的离子束蚀刻的离子束的角度和处理时间以外的加工条件的表。需要说明的是，高频电源305的频率为2.45千兆赫(GHz)。
【表5】
对图14和图15所示的微细凹凸结构的反射率和形状进行评价，将离子束蚀刻的处理时间定为10分钟，将离子束的角度θ定为15度。
表6是示出如此确定的离子束蚀刻的加工条件的表。
【表6】
图16是示出以表4所示的条件实施反应性离子蚀刻所得到的微细凹凸结构、以及以表6所示的条件对该微细凹凸结构实施离子束蚀刻所得到的微细凹凸结构的SEM照片。
图16的(a)是示出以表4所示的条件实施反应性离子蚀刻所得到的微细凹凸结构的SEM照片。图16的(a)所示的微细凹凸结构的间距为0.12μm、深度为0.270μm。
图16的(b)是示出以表6所示的条件对图16的(a)所示的微细凹凸结构实施离子束蚀刻所得到的微细凹凸结构的SEM照片。图16的(b)所示的微细凹凸结构的间距为0.12μm、深度为0.265μm。
图17是示出成型模具的波长与反射率的关系的图。图17的横轴表示入射至成型模具的电磁波的波长，图17的纵轴表示该电磁波的反射率。电磁波垂直入射至成型模具的面。图17示出在表面不具备微细结构的成型模具的反射率(图17中以“无加工”表示)、具备实施反应性离子蚀刻所得到的微细凹凸结构的图16的(a)所示的成型模具的反射率(图17中以“RI”表示)、对图16的(a)所示的成型模具实施离子束蚀刻所得到的图16的(b)所示的成型模具的反射率(图17中以“RI+IB”表示)。对于400nm至800nm的电磁波，“无加工”的成型模具的反射率为约33％至约49％，“RI”的成型模具的反射率为约9％至约19％，“RI+IB”的成型模具的反射率为4％以下。这样，实施反应性离子蚀刻所得到的微细凹凸结构使反射率降低，对实施反应性离子蚀刻所得到的微细凹凸结构进一步实施离子束蚀刻所得到的微细结构进一步使反射率降低。认为对实施反应性离子蚀刻所得到的微细凹凸结构进一步实施离子束蚀刻而使反射率降低是因为微细结构的凸部的形状由柱状变化为纺锤状。这样，根据本发明的方法，通过设定适当的加工条件来实施离子束蚀刻，能够使微细结构的凸部变化为优选的形状、例如纺锤状。因此，本发明的方法与仅实施反应性离子蚀刻的方法相比是有利的。
图18是示出在同一基板上形成的“无加工”的成型模具、“RI”的成型模具以及“RI+IB”的成型模具的外观的照片。在图18的照片中，可知“RI+IB”的成型模具的部分最暗，反射率最低。
接下来，通过镍电铸使图16的(b)所示的成型模具的微细凹凸结构再生，制造成型模具，通过注射成型制造聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)的复制品。
图19是示出通过镍电铸再生的微细凹凸结构的SEM照片。
图20是示出利用图19所示的成型模具得到的复制品的微细凹凸结构的SEM照片。
图21是示出复制品的波长与反射率的关系的图。图21的横轴表示入射至复制品的电磁波的波长，图21的纵轴表示该电磁波的反射率。电磁波垂直入射至复制品的面。图21示出使用了在表面不具备微细结构的成型模具的复制品的反射率(图21中以“无加工”表示)、使用了具备实施反应性离子蚀刻所得到的微细凹凸结构的图16的(a)所示的成型模具的复制品的反射率(图21中以“RI”表示)、使用了图19所示的成型模具的复制品的反射率(图21中以“RI+IB”表示)。对于350nm至1050nm的电磁波，“无加工”的复制品的反射率为约3.8％至约4.3％，“RI”的复制品的反射率为约1.4％至约2.9％，“RI+IB”的成型模具的反射率为1.5％以下。这样，对于复制品来说，也是实施反应性离子蚀刻所得到的微细凹凸结构使反射率降低，对实施反应性离子蚀刻所得到的微细凹凸结构进一步实施离子束蚀刻所得到的微细结构进一步使反射率降低。
在上述实施方式中，在反应性离子蚀刻工艺中，使用六氟化硫与氧的混合气体。在其它实施方式中，也可以使用四氟化碳或三氟甲烷等氟系气体来代替六氟化硫。
如上所述，本发明的成型模具能够用于包括可见光以下的波长区域和红外区域在内的广泛波长范围的光的防反射用的光学元件的制造。
图22是示出希望降低反射率的光的波长与使反射率降低的微细凹凸微细结构的间距的关系的一例的图。图22的横轴表示希望降低反射率的光的波长，图22的纵轴表示使反射率降低的微细凹凸微细结构的间距。
例如，通过表3的加工条件所制造的微细凹凸结构的间距与可见光的波长相比足够大。另一方面，该微细凹凸结构的相邻的凸部或凹部间的与基材面平行的方向的距离不是一定的，以规定范围分布。因此，通过该微细凹凸结构，产生各种波长的各种次数的衍射光。即，在表面具备该微细凹凸结构的基板使可见光漫射。这样，本发明的成型模具能够用于制造光的漫射用的元件。
另外，本发明的成型模具能够以与防反射同样的原理、出于“消光”的目的使用。
另外，利用本发明的成型模具所形成的微细凹凸结构的间距不是一定的，因此反射衍射波不会因干涉而相互加强。因此，利用本发明的成型模具所形成的微细凹凸结构能够在减少反射的同时用于生成“柔和的色调”。
此外，本发明的成型模具能够用于形成具有粘接性的面。特别是，通过在面上形成纺锤状的凸部的微细凹凸结构，粘接剂容易附着，面的粘接性提高。
此外，例如，在通过切削加工等加工成曲面的硅的表面，按照图1和图4所示的步骤实施反应性离子蚀刻和离子束蚀刻，由此形成微细凹凸结构，能够制造红外区域用的光学元件。

Claims (10)

1.一种成型模具的制造方法，其包括：
在反应性离子蚀刻装置内配置与六氟化硫反应的半导体基材或金属基材，
导入六氟化硫与氧的混合气体，在等离子体干法蚀刻工艺中，使氧化物散布到该基材的表面，将该氧化物作为防蚀刻掩模，利用六氟化硫在该基材的表面进行蚀刻，由此在该基材的表面形成微细凹凸结构，
之后，对该微细凹凸结构照射离子束以调整该微细凹凸结构的凸部的形状。
2.如权利要求1所述的成型模具的制造方法，其中，进一步包括通过电铸使该微细结构再生。
3.如权利要求1或2所述的成型模具的制造方法，其中，在照射离子束时，离子束相对于该基材的表面的角度为0度至20度的范围。
4.如权利要求1～3中任一项所述的成型模具的制造方法，其中，该基材形成为基板或膜。
5.如权利要求1～4中任一项所述的成型模具的制造方法，其中，使用四氟化碳与氧的混合气体或三氟甲烷与氧的混合气体代替六氟化硫与氧的混合气体。
6.一种成型模具，其通过权利要求1～5中任一项所述的方法进行制造。
7.如权利要求6所述的成型模具，其为光学元件用的成型模具。
8.如权利要求6所述的成型模具，其为防反射结构用的成型模具。
9.如权利要求6所述的成型模具，其为可见光区域的光的防反射结构用的成型模具。
10.一种复制品的制造方法，其通过权利要求1～5中任一项所述的方法制造成型模具，
使用该成型模具通过成型而制造复制品。
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