JP2008008969A - 反射防止構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大面積の反射防止構造を有する反射防止構造体を高精度に製造することができる方法を提供する。
【解決手段】実質的にＸ線感光材料からなる基材３０及びＸ線マスク２０を静止させた状態でＸ線光源１０でもってＸ線マスク２０を介して基材３０の一部分にＸ線を照射し、その後、基材３０とＸ線マスク２０との相対位置が変化しないように基材３０とＸ線マスク２０とを一体としてＸ線光源１０に対して相対的に移動させてＸ線が照射された一部分と少なくとも一部は異なる基材３０の部分にＸ線光源１０からのＸ線が照射される位置にて基材３０とＸ線マスク２０とを静止させることを少なくとも一回以上行うことにより基材３０全体を感光させる。
【選択図】図１

Description

本発明は反射防止構造体の製造方法に関する。

近年、光の反射を抑制する反射防止処理が表面に施された種々の光学素子が提案されている。反射防止処理としては、例えば、屈折率の比較的低い膜（低屈折率膜）や、低屈折率膜と屈折率の比較的高い膜（高屈折率膜）とを交互に積層してなる多層膜等からなる反射防止膜を表面に形成する処理が挙げられる（例えば、特許文献１等）。一般的に、このような低屈折率膜や多層膜等からなる反射防止膜は、蒸着法や、スパッタリング法等により形成される。

しかしながら、蒸着法やスパッタリング法等を用いた反射防止膜の形成工程は複雑である。このため、反射防止膜は、生産性が低く、また生産コストが高いという問題がある。

また、このような反射防止膜は、波長依存性が大きいという問題がある。具体的には、所定の波長（設計波長）の光に対しては高い反射防止機能を有するものの、その他の波長の光に対しては十分な反射防止機能を有さないという問題がある。このため、低屈折率膜や多層膜等からなる反射防止膜では、撮像光学系などにおいて必要とされる可視波長域全域に亘る反射防止効果を実現することは困難である。

さらには、低屈折率膜や多層膜等からなる反射防止膜は、垂直入射光に対しては比較的高い反射防止効果を有するものの、入射角が大きくなると反射防止効果が小さくなるという入射角依存性を有する。すなわち、入射角の大きな光に対しては十分な反射防止効果が得られないという問題もある。

このような問題に鑑み、例えば、サブミクロンピッチで配列された複数の錐体状突起部からなる反射防止構造（以下、「反射防止凹凸構造」とすることがある。）が提案されている。この反射防止凹凸構造を有する光学素子では、光学素子界面における急激な屈折率変化が抑制される。すなわち、反射防止凹凸構造において緩やかに屈折率が変化する。このため、光学素子表面における光反射が低減され、光学素子内への高い光入射率を実現することができる。この反射防止凹凸構造によれば、錐体状突起部相互間のピッチ以上の波長を有する光の反射を抑制することができる。また、反射防止凹凸構造は、入射角の大きい光に対しても比較的高い反射抑制効果を奏する。すなわち、この反射防止凹凸構造は小さい波長依存性及び入射角依存性を有するものである。従って、この反射防止凹凸構造を用いることにより、広い波長域における高い反射防止効果を有する光学素子、光学系等を実現することができる。

尚、サブミクロンレベルの微細な構造を形成する方法としては、例えば、Ｘ線リソグラフィー技術を用いた形成方法が提案されている（例えば、特許文献２、３等）。Ｘ線は、波長が短く、直進性に優れているので、Ｘ線リソグラフィー技術を用いることによって、従来加工が困難であったサブミクロンレベルの微細な構造の加工が可能となる。
特許第２５６６６３４号公報 特開２０００−０３５５００号公報 特許第３５２１２０５号公報

しかしながら、上記特許文献２、３に記載された技術は、比較的広い面積へのＸ線露光を対象とするものではない。特許文献２、３に記載されたＸ線リソグラフィーに用いられるシンクロトロン（ＳＲ）光源から取り出されるＸ線は、非常に高輝度で、波長が短く直進性に優れているという特徴があるものの、ＳＲ光源から放射されるＸ線の露光エリアは、縦数ｍｍ程度、横数十ｍｍ程度と非常に小さい。そのため、大きな面積をＸ線露光するためには、Ｘ線反射ミラーを用いてＸ線光源からのＸ線を所定の速度でスキャンさせながらＸ線を照射する方法（以下、「ミラースキャン法」と称呼することがある。）や、Ｘ線光源を静止させた状態で、Ｘ線光源に対してＸ線マスクを被せたサンプルを設置したステージを相対的に所定の速度で移動させながらＸ線を照射する方法を用いる必要がある。

具体的に、ミラースキャン法とは、Ｘ線反射ミラーのＸ線光源に対する角度を変化させることによって、Ｘ線光源からのＸ線をスキャンさせる方法である。しかしながら、Ｘ線の反射率の関係上、Ｘ線反射ミラーへのＸ線の入射角を比較的大きく保ちつつＸ線反射ミラーを回動させなければならない。このため、ミラーを回動させることができる角度範囲は比較的狭い。従って、ミラースキャン法によって大きな露光エリアをスキャンするためには、Ｘ線反射ミラーをＸ線光源から十分に離間して配置すると共に、Ｘ線反射ミラーとサンプル（被照射体）とも十分に離間する必要があり、大がかりな装置が必要となる。また、Ｘ線光源とサンプルとの距離が長く、且つ一般的にＸ線反射ミラーによるＸ線の反射率が低いため、サンプルに到達するＸ線の強度が弱くなってしまう。このため、露光時間が長くなり、製造効率の向上が困難となる。さらに、高精度なＸ線反射ミラーは作製が困難であるため、製造コストが上昇するという問題もある。

一方、後者の方法（Ｘ線光源を静止させた状態で、Ｘ線光源に対してＸ線マスクを被せたサンプルを設置したステージを相対的に所定の速度で移動させながらＸ線を照射する方法）によれば、Ｘ線光源とサンプルとの距離を比較的短くすることができ、装置の小型化、サンプルに対するＸ線照射強度の向上が可能となる。また、作製が困難なＸ線反射ミラーを要さない。しかしながら、ステッピングモーター等のモーターによりステージを移動させた場合、モーターの微細な振動に起因して、ステージ及びそのステージに設置されたサンプル及びマスクが振動してしまう。これによりサンプルとマスクとの相対的位置ずれが生じる虞やマスクやサンプルが変形してしまう（例えば、撓んでしまう）虞があり、Ｘ線の高精度な照射が困難となる。このため、サブミクロンオーダーといった特に微細な構造を高精度に作製することが困難となる。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大面積の反射防止構造を有する反射防止構造体を高精度に製造することができる方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る製造方法は、表面方向に対して傾斜した複数の面を有する凹凸構造からなり、所定の波長以上の波長の光の反射を抑制する反射防止構造を有する反射防止構造体を、Ｘ線光源を使用してＸ線リソグラフィーにより製造する方法であって、本発明に係る第１の製造方法は、実質的にＸ線感光材料からなり、Ｘ線光源が一度にＸ線を照射することができる面積よりも大きな面積のＸ線感光基材の上に反射防止構造に対応したマスクを配置すると共に、Ｘ線光源からのＸ線がマスクを介してＸ線感光基材の一部分に照射されるようにＸ線感光基材とマスクとを一体として配置する工程と、Ｘ線感光基材及びマスクを静止させた状態でＸ線光源でもってマスクを介してＸ線感光基材の一部分にＸ線を照射し、その後、Ｘ線感光基材とマスクとの相対位置が変化しないようにＸ線感光基材とマスクとを一体としてＸ線光源に対して相対的に移動させてＸ線が照射された一部分と少なくとも一部は異なるＸ線感光基材の部分にＸ線光源からのＸ線が照射される位置にてＸ線感光基材とマスクとを静止させることを少なくとも一回以上行うことによりＸ線感光基材を感光させる工程と、感光されたＸ線感光基材を現像することによりＸ線感光基材に反射防止構造を形成して反射防止構造体を得る工程とを備えていることを特徴とする。

本発明に係る第２の製造方法は、Ｘ線光源が一度にＸ線を照射することができる面積よりも大きな面積の基材の表面の上にＸ線感光膜を形成する工程と、Ｘ線感光膜の上に反射防止構造に対応したマスクを配置すると共に、Ｘ線光源からのＸ線がマスクを介してＸ線感光膜の一部分に照射されるように基材とマスクとを一体として配置する工程と、基材及びマスクを静止させた状態でＸ線光源でもってマスクを介してＸ線感光膜の一部分にＸ線を照射し、その後、基材とマスクとの相対位置が変化しないように基材とマスクとを一体としてＸ線光源に対して相対的に移動させてＸ線が照射された一部分と少なくとも一部は異なるＸ線感光膜の部分にＸ線光源からのＸ線が照射される位置にて基材とマスクとを静止させることを少なくとも一回以上行うことによりＸ線感光膜を感光させる工程と、感光されたＸ線感光膜を現像することによりＸ線感光膜を所定パターンにパターニングする工程と、パターニングされたＸ線感光膜の上から基材をエッチングして基材に反射防止構造を形成して反射防止構造体を得る工程とを備えていることを特徴とする。

本発明に係る第３の製造方法は、Ｘ線光源が一度にＸ線を照射することができる面積よりも大きな面積の基材の表面の上にエッチングマスク膜を形成する工程と、エッチングマスク膜の上にＸ線感光膜を形成する工程と、Ｘ線感光膜の上に反射防止構造に対応したマスクを配置すると共に、Ｘ線光源からのＸ線がマスクを介してＸ線感光膜の一部分に照射されるように基材とマスクとを一体として配置する工程と、基材及びマスクを静止させた状態でＸ線光源でもってマスクを介してＸ線感光膜の一部分にＸ線を照射し、その後、基材とマスクとの相対位置が変化しないように基材とマスクとを一体としてＸ線光源に対して相対的に移動させてＸ線が照射された一部分と少なくとも一部は異なるＸ線感光膜の部分にＸ線光源からのＸ線が照射される位置にて基材とマスクとを静止させることを少なくとも一回以上行うことによりＸ線感光膜を感光させる工程と、感光されたＸ線感光膜を現像することによりＸ線感光膜を所定パターンにパターニングする工程と、パターニングされたＸ線感光膜の上からエッチングマスク膜をエッチングしてエッチングマスク膜を所定のパターンにパターニングする工程と、パターニングされたエッチングマスク膜の上から基材をエッチングして基材に反射防止構造を形成して反射防止構造体を得る工程とを備えていることを特徴とする。

尚、本明細書において、「反射防止構造」とは、光の反射率を低減する構造のことをいい、完全に光の反射を防止する（すなわち、光反射率が０％である）構造に限定されるものではない。また、本明細書において「Ｘ線を透過させる」とは１００％の透過率でＸ線を透過させることに限定されるものではない。

「ピッチ」とは、平面視における中心間距離をいう。例えば、球状Ｘ線透過部相互間のピッチとは、平面視における球状Ｘ線透過部の中心相互間の距離をいう。

また、本明細書において「基材」は、板状、シート状、膜状のものであってもよい。

本発明によれば、大面積の反射防止構造を有する反射防止構造体を高精度に製造することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は本実施形態１に係る反射防止構造体１の製造工程を表すフローチャートである。図２〜図４は反射防止構造体１の製造工程を表す断面図である。詳細には、図２はＸ線を照射する工程（Ｓ２−１）を表す断面図である。図３は基材３０とＸ線マスク２０とを移動（Ｓ２−２）させた後に再度Ｘ線を照射する工程（Ｓ２−１）を表す断面図である。図４は製造された反射防止構造体１の断面図である。

本実施形態１では実質的にＸ線感光材料からなる基材３０に反射防止凹凸構造２を形成して、例えば光学素子（光学素子：光が入射する少なくとも一つの光学機能面を有するもの。具体例としては、レンズ、ミラー、プリズム等が挙げられる）や成形型等として用いられる反射防止構造体１を得る方法について説明する。

まず、実質的にＸ線感光材料（例えば、Ｘ線レジスト材料等）からなる基材（例えば、ＰＭＭＡ基板等）３０を用意する。この基材３０はＸ線光源（例えば、ＳＲ（シンクロトロン放射）光装置）１０が一度にＸ線を照射することができる面積よりも大きな面積の表面を有するものであり、例えば、平面視における寸法が３０ｍｍ四方以上のものである。

次に、形成しようとする反射防止凹凸構造２に対応した形状のＸ線マスク２０を配置すると共に、Ｘ線光源１０からのＸ線がＸ線マスク２０を介して基材３０の一部分に照射されるように基材３０とＸ線マスク２０とを一体として配置する（ステップ１：Ｓ１）。ここで、Ｘ線マスク２０と基材３０との間の間隔（ギャップ）は、Ｘ線の回折及び干渉が生じる程度であることが好ましい。具体的には、Ｘ線マスク２０と基材３０との間の間隔（ギャップ）は、例えば、５０μｍ程度とすることができる。

そしてＸ線光源１０を用いてＸ線マスク２０を介して基材３０にＸ線を照射することにより実質的にＸ線感光材料からなる基材３０を露光する（ステップ２：Ｓ２）。本実施形態１では、この基材３０の露光工程（Ｓ２）は、詳細には以下の要領にて行う。

まず、図２に示すように、Ｘ線マスク２０と基材３０とを静止させた状態で、Ｘ線光源１０でもって例えば１５Ａ・ｍｉｎの強度でＸ線をＸ線マスク２０を介して基材３０の一部分Ａ１（図２参照）に照射して露光する（ステップ２−１：Ｓ２−１）。その後、Ｘ線光源１０を一旦停止した状態で、基材３０とＸ線マスク２０との相対位置が変化しないように基材３０とＸ線マスク２０とを一体としてＸ線光源１０に対して相対的に移動させて（例えば、図２、３に示すＸ方向に相対的に移動させて）既にＸ線が照射された部分Ａ１以外の部分を含む部分Ａ２（図３参照）にＸ線光源１０からのＸ線が照射される位置にて基材３０とＸ線マスク２０とを静止させる（ステップ２−２：Ｓ２−２）。そして、再度基材３０とＸ線マスク２０とを静止させた状態で基材３０にＸ線を照射する（Ｓ２−１）。その後、さらに基材３０とＸ線マスク２０とを一体として移動させ（Ｓ２−２）、さらにＸ線の照射を行う（Ｓ２−１）。このように、基材３０の全体（若しくは所望の部分全体）が露光されるまでステップ２−１とステップ２−２とを１サイクル又は２サイクル以上繰り返し行う。

その後、露光された基材３０を例えば２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エタノール等を主成分とする現像液に浸漬して現像することにより基材３０に複数の錐体状突起部３からなる反射防止凹凸構造２を形成して反射防止構造体１を得る（ステップ３：Ｓ３）。

以上説明したような製造方法によれば、基材３０へのＸ線露光中は基材３０及びＸ線マスク２０は静止しているため、Ｘ線露光中における基材３０とＸ線マスク２０との相対的な位置ずれが抑制され、高精度に露光することができる。よって、高精度な反射防止構造体１を得ることができる。また、ミラースキャン法の場合と比較して基材３０とＸ線光源１０との距離を短くすることができ、且つＸ線ミラーを要さないため、基材３０へ到達するＸ線の強度を強くすることができる。従って、短時間で露光を完了することができ、高い製造効率及び作業効率を実現することができる。さらに、ミラースキャン法の場合と比較して小型な装置により反射防止構造体１の製造が可能である。

尚、ステップ２−２における基材３０及びＸ線マスク２０の移動量（以下「ステップ幅」とすることがある。）はＸ線光源１０が一度に照射することができるＸ方向の距離と同様又はそれ以下とすることが好ましい。例えば、０．５〜１．５ｍｍ程度にすることが好ましい。本実施形態１における好ましいステップ幅について図５を参照しながら寄り具体的に説明する。

図５はＸ線光源１０から出射されるＸ線の強度分布を表すグラフである。

例えば、ステップ幅は図５に示すＷ１と同様、すなわち、Ｘ線光源１０が一度に照射することができるＸ方向の距離と同様とすることができる。しかし、その場合、Ｘ線光源１０から出射されるＸ線は、一般的に図５に示すように強度分布を持つものであるため、Ｘ線の総照射量が比較的少ない部分と比較的多い部分とができてしまい、基材３０全体を均一に露光することが困難となる。そこで、ステップ幅を比較的Ｘ線強度の強い領域の幅Ｗ２と同様にすることが好ましい。そうすることによって、図６に示すように、基材３０へのＸ線照射量のムラを抑制することができる。

また、Ｘ線光源１０とＸ線マスク２０との間にマスクを介在させ、比較的Ｘ線強度の小さい部分Ｗ３をカットして比較的Ｘ線強度の強い部分Ｗ２のみを基材３０に照射するようにしてもよい。その場合、ステップ幅はＷ２とほぼ同様とすることができる。

次に得られた反射防止構造体１の構造について図４を参照しながら説明する。

図４に示すように、エッチング（現像）により得られた反射防止構造体１の表面には、表面方向に対して傾斜した複数の面（平面又は曲面）を有する凹凸構造、具体的には、反射抑制波長以下のピッチ（図４におけるＰ２）で配列された複数の錐体状突起部３により構成される反射防止凹凸構造２が形成される。尚、錐体状突起部３は、例えば、平面視多角形状の角錐体状突起部、円錐体状突起部等であってもよい。また、先端がＲ面取り状であってもよく、切頭錐体状突起部であってもよい。

形成される錐体状突起部３のアスペクト比（図４におけるＰ２／Ｈ：錐体状突起部３のピッチ（Ｐ２）を錐体状突起部３の高さ（Ｈ）で割って得られる値）は１以上であることが好ましい。アスペクト比が１以上とすることにより、高い光反射抑制効果を実現することができる。

このように、本実施形態１により製造される反射防止構造体１は、複数の錐体状突起部３により構成された反射防止凹凸構造２を有するものである。しかし、本発明に係る反射防止凹凸構造を有する構造体はこの構成に限定されるものではなく、例えば、複数の錐体状（角錐体状、円錐体状）の凹部により構成された反射防止凹凸構造を有するものであってもよい。

また、本実施形態１では、基材３０が平板状である例について説明したが、基材３０は、両表面が曲面（例えば、凹面又は凸面）により形成された板状体であってもよい。さらには、反射防止凹凸構造２を形成する被形成体は板状体に限定されるものではなく、例えば、三角柱状、球状、楕球状等であってもよい。

尚、本実施形態１においてＸ線マスク２０の形状は特に限定されるものではない。Ｘ線マスク２０は、例えば、開孔２１ａを有し、Ｘ線を遮蔽する基板２１と、基板２１の開孔２１ａ部に取り付けられたＸ線を透過させる基板２２と、基板２２上に形成され、反射を抑制しようとする光の波長以下のピッチＰ１で複数配列されたＸ線を透過させるＸ線透過部２３を内部に包含するＸ線遮蔽膜２４からなるマスク層２５とにより構成してもよい。尚、Ｘ線透過部２３は空洞であってもよく、Ｘ線を透過させる材料からなる粒状体により構成されていてもよい。

尚、例えば、Ｘ線透過部２３が空洞により構成されているＸ線マスク２０は下記要領にて作製することができる。

まず、例えば、シリコンウエハ等のＸ線を遮蔽する基板２１の上にＳｉＣメンブレ等からなるＸ線を透過させる基板２２をスパッタリング法等により形成する。得られた基板２２の上に複数の粒状体を配置する。詳細には、まず、所望する反射防止凹凸構造２のピッチ（設定ピッチ、すなわち、反射抑制波長）以下の粒径の複数の粒状体を分散混入させて粒状体分散液を調製する。その粒状体分散液を基板２２の上に、例えば吹き付けることにより塗布し、粒状体分散液の膜を形成する。その後、形成した粒状体分散液の膜に含まれる液体を乾燥除去することにより、複数の粒状体を配列する。そして、基板２２の上に配列された複数の粒状体の上から、Ｘ線遮蔽材料（例えば、金等）を含むＸ線遮蔽膜２４を複数の粒状体を包含するように形成する。次に、超音波を印加するなどの方法により、Ｘ線遮蔽膜２４に包含された複数の粒状体を除去し、その粒状体が存在したところに中空（空洞）のＸ線透過部２３を形成する。最後に、基板２１に開孔２１ａを形成することによりＸ線マスク２０を得ることができる。

（実施形態２）
上記実施形態１では、実質的にＸ線感光材料からなる基材３０に反射防止凹凸構造２を形成する場合を例に挙げて説明したが、本実施形態２では、Ｘ線感光材料以外の材料からなる基材（例えば、石英、ガラス、樹脂等からなる基材（基板）等）３０に反射防止凹凸構造２を形成する場合について説明する。尚、本実施形態２の説明において、図４は実施形態１と共通に参照する。また、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態１と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。

図７は本実施形態２に係る反射防止構造体１の製造工程を表すフローチャートである。

図８〜図１０は反射防止構造体１の製造工程を表す断面図である。詳細には、図８はＸ線感光膜３１を形成する工程（Ｓ１１）を表す断面図である。図９はＸ線感光膜３１を露光する工程（Ｓ４）を表す断面図である。図１０はパターニングされたＸ線感光膜３１の上から基材３０をエッチングして反射防止凹凸構造２を形成する工程を表す断面図である。

まず、例えば石英基板等からなる基材３０の一方の表面に実質的にＸ線感光材料（例えば、Ｘ線レジスト材料）からなるＸ線感光膜（例えば、Ｘ線レジスト膜）３１をスピンコート法等により形成する（ステップ１１、図８）。Ｘ線感光材料としては、一般的はＥＢレジスト材料や、化学増幅形レジスト等が挙げられる。具体的には、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。Ｘ線感光膜３１の膜厚は、形成しようとする反射防止構造体のアスペクト比等により適宜決定することができる。Ｘ線感光膜３１の膜厚は、例えば０．３μｍ程度とすることができる。尚、この基材３０の反射防止凹凸構造２を形成しようとする表面は高い平滑性を有するものであることが好ましい。その観点から、基材３０の表面を事前に研磨平滑化しておくことが好ましい。具体的には、基材３０の表面の粗さがＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１（ＩＳＯ４２８７：１９９７）で定義される中心線表面粗さＲａで１０ｎｍ以下（例えば、２ｎｍ程度）であることが好ましい。

次に、基材３０上に形成したＸ線感光膜３１の上方に基材３０と対向するようにＸ線マスク２０を配置する（ステップ１、図９参照）。尚、Ｘ線マスク２０と基材３０との間の間隔（ギャップ）は、Ｘ線の回折及び干渉が生じる程度であることが好ましい。具体的には、Ｘ線マスク２０と基材３０との間の間隔（ギャップ）は、例えば、５０μｍ程度とすることができる。

そしてＸ線光源１０を用いてＸ線マスク２０を介してＸ線感光膜３１にＸ線を照射することによりＸ線感光膜３１を露光する（ステップ４：Ｓ４）。本実施形態２では、このＸ線感光膜３１の露光工程（Ｓ４）は、詳細には以下の要領にて行う。

まず、図９に示すように、Ｘ線マスク２０と基材３０とを静止させた状態で、Ｘ線光源１０でもって例えば１５Ａ・ｍｉｎの強度でＸ線をＸ線マスク２０を介してＸ線感光膜３１の一部分Ａ１（図９参照）に照射して露光する（ステップ４−１：Ｓ４−１）。その後、Ｘ線光源１０を一旦停止した状態で、基材３０とＸ線マスク２０との相対位置が変化しないように基材３０とＸ線マスク２０とを一体としてＸ線光源１０に対して相対的に移動させて（例えば、図９に示すＸ方向に相対的に移動させて）既にＸ線が照射された部分Ａ１以外の部分を含む部分にＸ線光源１０からのＸ線が照射される位置にて基材３０とＸ線マスク２０とを静止させる（ステップ４−２：Ｓ４−２）。そして、再度基材３０とＸ線マスク２０とを静止させた状態でＸ線感光膜３１にＸ線を照射する（Ｓ４−１）。その後、さらに基材３０とＸ線マスク２０とを一体として移動させ（Ｓ４−２）、さらにＸ線の照射を行う（Ｓ４−１）。このように、Ｘ線感光膜３１の全体（若しくは所望の部分全体）が露光されるまでステップ４−１とステップ４−２とを１サイクル又は２サイクル以上繰り返し行う。

そして、例えば、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エタノール等を主成分とする現像液に浸漬することにより現像してＸ線感光膜３１を所定のパターンにパターニングする（ステップ５：Ｓ５）。最後に、図１０に示すように、パターニングされたＸ線感光膜３１の上から基材３０を、例えばＲＩＥドライエッチング装置等を用いてエッチングして、基材３０に反射防止凹凸構造２を形成し反射防止構造体１を得る（ステップ６：Ｓ６）。尚、Ｘ線感光膜３１はこのエッチング工程において基材３０のエッチングと同時に剥離除去される。

以上説明したような製造方法によれば、Ｘ線感光膜３１へのＸ線露光中はＸ線感光膜３１及びＸ線マスク２０は静止しているため、Ｘ線露光中におけるＸ線感光膜３１とＸ線マスク２０との相対的な位置ずれが抑制され、高精度に露光することができる。よって、高精度な反射防止構造体１を得ることができる。また、ミラースキャン法の場合と比較してＸ線感光膜３１とＸ線光源１０との距離を短くすることができ、且つＸ線ミラーを要さないため、Ｘ線感光膜３１へ到達するＸ線の強度を強くすることができる。従って、短時間で露光を完了することができ、高い製造効率及び作業効率を実現することができる。さらに、ミラースキャン法の場合と比較して小型な装置により反射防止構造体１の製造が可能である。

また、本実施形態２に係る製造方法によれば、Ｘ線感光材料以外の種々の材料により形成された基材３０に反射防止凹凸構造２を形成することができる。一方、上記実施形態１に係る製造方法で反射防止凹凸構造を形成することができるのはＸ線感光材料により形成した基材３０のみに限定されるものの、実施形態２において説明した方法よりもより少ない工程で、より容易且つ安価に反射防止構造体１を製造することができる。

（実施形態３）
図１１は本実施形態３に係る反射防止構造体１の製造工程を表すフローチャートである。図１２〜図１４は反射防止構造体１の製造工程を表す断面図である。詳細には、図１２はエッチングマスク膜３２及びＸ線感光膜３１を形成する工程を表す断面図である。図１３はＸ線感光膜３１を露光する工程を表す断面図である。図１４はエッチングマスク膜３２をエッチングする工程を表す断面図である。図１５は基材３０をエッチングする工程を表す断面図である。

本実施形態３では、大きなアスペクト比の錐体状突起部３により構成された反射防止凹凸構造２を有する反射防止構造体１を上記実施形態１よりも比較的容易に製造可能な方法について説明する。尚、本実施形態３の説明において、図４は実施形態１と共通に参照する。また、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態１と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。

まず、石英基板等からなる基材３０の上に、エッチングマスク膜３２をスパッタリング法等により形成する（ステップ１０）。エッチングマスク膜３２は、例えば、実質的に、クロム、ニッケル、鉄、アルミニウム、カーボン、タンタル、モリブデン、白金、金、若しくは、クロム、ニッケル、鉄、アルミニウム、カーボン、タンタル、モリブデン、白金、及び金からなる群より選ばれた１種以上の材料を含む合金からなるものであってもよい。尚、エッチングマスク膜３２の膜厚は特に限定されるものではないが、例えば０．３μｍ程度とすることができる。

さらに、エッチングマスク膜３２の上にＸ線感光材料を含むＸ線感光膜３１を形成する（ステップ１１、図１２参照）。

次に、基材３０上に形成したＸ線感光膜３１の上方にＸ線マスク２０を基材３０と対向するように配置する（ステップ１、図１３参照）。尚、Ｘ線マスク２０と基材３０との間の間隔（ギャップ）は、Ｘ線の回折及び干渉が生じる程度であることが好ましい。Ｘ線マスク２０と基材３０との間の間隔（ギャップ）は、例えば、５０μｍ程度とすることができる。

そしてＸ線光源１０を用いてＸ線マスク２０を介してＸ線感光膜３１にＸ線を照射することによりＸ線感光膜３１を露光する（ステップ４：Ｓ４）。本実施形態３では、このＸ線感光膜３１の露光工程（Ｓ４）は、詳細には以下の要領にて行う。

まず、図１３に示すように、Ｘ線マスク２０と基材３０とを静止させた状態で、Ｘ線光源１０でもって例えば１５Ａ・ｍｉｎの強度でＸ線をＸ線マスク２０を介してＸ線感光膜３１の一部分Ａ１（図１３参照）に照射して露光する（ステップ４−１：Ｓ４−１）。その後、Ｘ線光源１０を一旦停止した状態で、基材３０とＸ線マスク２０との相対位置が変化しないように基材３０とＸ線マスク２０とを一体としてＸ線光源１０に対して相対的に移動させて（例えば、図１３に示すＸ方向に相対的に移動させて）既にＸ線が照射された部分Ａ１以外の部分を含む部分にＸ線光源１０からのＸ線が照射される位置にて基材３０とＸ線マスク２０とを静止させる（ステップ４−２：Ｓ４−２）。そして、再度基材３０とＸ線マスク２０とを静止させた状態でＸ線感光膜３１にＸ線を照射する（Ｓ４−１）。その後、さらに基材３０とＸ線マスク２０とを一体として移動させ（Ｓ４−２）、さらにＸ線の照射を行う（Ｓ４−１）。このように、Ｘ線感光膜３１の全体（若しくは所望の部分全体）が露光されるまでステップ４−１とステップ４−２とを１サイクル又は２サイクル以上繰り返し行う。

そして、例えば、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エタノール等を主成分とする現像液に浸漬することにより現像してＸ線感光膜３１を所定のパターンにパターニングする（ステップ５：Ｓ５）。そして、パターニングされたＸ線感光膜３１の上からエッチングマスク膜３２をエッチング（例えば、ウエットエッチング）することにより所望のパターンにパターニングする（ステップ５−１、図１４参照）。そして、そのパターニングされたエッチングマスク膜３２の上から基材３０を、例えばＲＩＥドライエッチング装置等を用いてエッチングすることにより、基材３０に反射防止凹凸構造２を形成して反射防止構造体１を得る（ステップ６、図１５参照）。

以上説明したような製造方法によれば、上記実施形態２の場合と同様に、Ｘ線感光膜３１へのＸ線露光中はＸ線感光膜３１及びＸ線マスク２０は静止しているため、Ｘ線露光中におけるＸ線感光膜３１とＸ線マスク２０との相対的な位置ずれが抑制され、高精度に露光することができる。よって、高精度な反射防止構造体１を得ることができる。また、ミラースキャン法の場合と比較してＸ線感光膜３１とＸ線光源１０との距離を短くすることができ、且つＸ線ミラーを要さないため、Ｘ線感光膜３１へ到達するＸ線の強度を強くすることができる。従って、短時間で露光を完了することができ、高い製造効率及び作業効率を実現することができる。さらに、ミラースキャン法の場合と比較して小型な装置により反射防止構造体１の製造が可能である。

このように、さらなるエッチングマスク膜３２を設け、複数回にわたってエッチングを行うことにより反射防止凹凸構造を構成する各錐体状突起部のアスペクト比を大きくすることができる。さらに、大きなアスペクト比の錐体状突起部を実現する観点から、ステップ５−１におけるエッチングマスク膜３２のエッチングレートがステップ５におけるＸ線感光膜３１のエッチングレートよりも小さいことが好ましい。さらに、エッチングマスク膜３２のエッチングレートを小さくすることによりさらにアスペクト比が大きな錐体状突起部を形成することが可能となる。

（変形例）
上記実施形態２では、基材３０とは離間してＸ線マスク２０を配置する例について説明したが、マスクを基材３０上に基材３０として一体に設けてもよい。

例えば、図１６に示すように、基材３０の上に（詳細には基材３０の上に形成されたＸ線感光膜３１の上に）、複数のＸ線透過部２３を包含するＸ線遮蔽膜２４からなるマスク層２５を一体的に形成してもよい。また、図１７に示すように、粒状体本体２６ａと、その粒状体本体２６ａを被覆するＸ線遮蔽膜２６ｂからなり、Ｘ線を遮蔽する粒状体２６を基材３０の上に（詳細には基材３０の上に形成されたＸ線感光膜３１の上に）配列してマスク層２５を形成するようにしてもよい。

このように、基材３０にマスク層２５を一体的に設けることによって、マスク層２５と基材３０との相対的位置ずれを効果的に抑制することができる。

本発明は、反射防止効果が要求されるレンズ素子、プリズム素子、ミラー素子などの光学素子に広く適用可能であり、これらの光学素子が搭載される光再生記録装置の光ピックアップ光学系、デジタルスチルカメラの撮影光学系、プロジェクタの投影系および照明系、光走査光学系等に特に好適である。

実施形態１に係る反射防止構造体１の製造工程を表すフローチャートである。 Ｘ線を照射する工程（Ｓ２−１）を表す断面図である。 基材３０とＸ線マスク２０とを移動（Ｓ２−２）させた後に再度Ｘ線を照射する工程（Ｓ２−１）を表す断面図である。 製造された反射防止構造体１の断面図である。 Ｘ線光源１０から出射されるＸ線の強度分布を表すグラフである。 ステップ幅をＷ２と同様にした場合に基材３０に照射されるＸ線の強度分布を表すグラフである。 実施形態２に係る反射防止構造体１の製造工程を表すフローチャートである。 Ｘ線感光膜３１を形成する工程（Ｓ１１）を表す断面図である。 Ｘ線感光膜３１を露光する工程（Ｓ４）を表す断面図である。 パターニングされたＸ線感光膜３１の上から基材３０をエッチングして反射防止凹凸構造２を形成する工程を表す断面図である。 実施形態３に係る反射防止構造体１の製造工程を表すフローチャートである。 エッチングマスク膜３２及びＸ線感光膜３１を形成する工程を表す断面図である。 Ｘ線感光膜３１を露光する工程を表す断面図である。 エッチングマスク膜３２をエッチングする工程を表す断面図である。 基材３０をエッチングする工程を表す断面図である。 基材３０の上にＸ線透過部２３を含むＸ線遮蔽膜２４からなるマスク層２５を一体として設ける場合を説明するための断面図である。 基材３０の上にＸ線を遮蔽する粒状体２６が複数配列されてなるマスク層２５を一体として設ける場合を説明するための断面図である。

符号の説明

１ 反射防止構造体
２ 反射防止凹凸構造
３ 錐体状突起部
１０ Ｘ線光源
２０ Ｘ線マスク
３０ 基材
３１ Ｘ線感光膜
３２ エッチングマスク膜

Claims (6)

1. 表面方向に対して傾斜した複数の面を有する凹凸構造からなり、所定の波長以上の波長の光の反射を抑制する反射防止構造を有する反射防止構造体を、Ｘ線光源を使用してＸ線リソグラフィーにより製造する方法であって、
   実質的にＸ線感光材料からなり、上記Ｘ線光源が一度にＸ線を照射することができる面積よりも大きな面積のＸ線感光基材の上に上記反射防止構造に対応したマスクを配置すると共に、上記Ｘ線光源からのＸ線が該マスクを介して上記Ｘ線感光基材の一部分に照射されるように上記Ｘ線感光基材と上記マスクとを一体として配置する工程と、
   上記Ｘ線感光基材及び上記マスクを静止させた状態で上記Ｘ線光源でもって該マスクを介して上記Ｘ線感光基材の一部分にＸ線を照射し、その後、上記Ｘ線感光基材と上記マスクとの相対位置が変化しないように該Ｘ線感光基材と該マスクとを一体として上記Ｘ線光源に対して相対的に移動させて上記Ｘ線が照射された一部分と少なくとも一部は異なる上記Ｘ線感光基材の部分に上記Ｘ線光源からのＸ線が照射される位置にて上記Ｘ線感光基材と上記マスクとを静止させることを少なくとも一回以上行うことにより上記Ｘ線感光基材を感光させる工程と、
   上記感光されたＸ線感光基材を現像することにより該Ｘ線感光基材に上記反射防止構造を形成して反射防止構造体を得る工程と、
   を備えた反射防止構造体の製造方法。
2. 表面方向に対して傾斜した複数の面を有する凹凸構造からなり、所定の波長以上の波長の光の反射を抑制する反射防止構造を有する反射防止構造体を、Ｘ線光源を使用してＸ線リソグラフィーにより製造する方法であって、
   上記Ｘ線光源が一度にＸ線を照射することができる面積よりも大きな面積の基材の表面の上にＸ線感光膜を形成する工程と、
   上記Ｘ線感光膜の上に上記反射防止構造に対応したマスクを配置すると共に、上記Ｘ線光源からのＸ線が該マスクを介して上記Ｘ線感光膜の一部分に照射されるように上記基材と上記マスクとを一体として配置する工程と、
   上記基材及び上記マスクを静止させた状態で上記Ｘ線光源でもって該マスクを介して上記Ｘ線感光膜の一部分にＸ線を照射し、その後、上記基材と上記マスクとの相対位置が変化しないように該基材と該マスクとを一体として上記Ｘ線光源に対して相対的に移動させて上記Ｘ線が照射された一部分と少なくとも一部は異なる上記Ｘ線感光膜の部分に上記Ｘ線光源からのＸ線が照射される位置にて上記基材と上記マスクとを静止させることを少なくとも一回以上行うことにより上記Ｘ線感光膜を感光させる工程と、
   上記感光されたＸ線感光膜を現像することにより該Ｘ線感光膜を所定パターンにパターニングする工程と、
   上記パターニングされたＸ線感光膜の上から上記基材をエッチングして該基材に上記反射防止構造を形成して反射防止構造体を得る工程と、
   を備えた反射防止構造体の製造方法。
3. 表面方向に対して傾斜した複数の面を有する凹凸構造からなり、所定の波長以上の波長の光の反射を抑制する反射防止構造を有する反射防止構造体を、Ｘ線光源を使用してＸ線リソグラフィーにより製造する方法であって、
   上記Ｘ線光源が一度にＸ線を照射することができる面積よりも大きな面積の基材の表面の上にエッチングマスク膜を形成する工程と、
   上記エッチングマスク膜の上にＸ線感光膜を形成する工程と、
   上記Ｘ線感光膜の上に上記反射防止構造に対応したマスクを配置すると共に、上記Ｘ線光源からのＸ線が該マスクを介して上記Ｘ線感光膜の一部分に照射されるように上記基材と上記マスクとを一体として配置する工程と、
   上記基材及び上記マスクを静止させた状態で上記Ｘ線光源でもって該マスクを介して上記Ｘ線感光膜の一部分にＸ線を照射し、その後、上記基材と上記マスクとの相対位置が変化しないように該基材と該マスクとを一体として上記Ｘ線光源に対して相対的に移動させて上記Ｘ線が照射された一部分と少なくとも一部は異なる上記Ｘ線感光膜の部分に上記Ｘ線光源からのＸ線が照射される位置にて上記基材と上記マスクとを静止させることを少なくとも一回以上行うことにより上記Ｘ線感光膜を感光させる工程と、
   上記感光されたＸ線感光膜を現像することにより該Ｘ線感光膜を所定パターンにパターニングする工程と、
   上記パターニングされたＸ線感光膜の上から上記エッチングマスク膜をエッチングして該エッチングマスク膜を所定のパターンにパターニングする工程と、
   上記パターニングされたエッチングマスク膜の上から上記基材をエッチングして該基材に上記反射防止構造を形成して反射防止構造体を得る工程と、
   を備えた反射防止構造体の製造方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載された反射防止構造体の製造方法において、
   上記凹凸構造は複数の錐体状突起部により構成されている反射防止構造体の製造方法。
5. 請求項４に記載された反射防止構造体の製造方法において、
   上記複数の錐体状突起部相互間のピッチは、上記反射防止構造により反射が抑制される光の波長以下である反射防止構造体の製造方法。
6. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載された反射防止構造体の製造方法において、
   上記反射防止構造体は光学素子である反射防止構造体の製造方法。

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