JP2014074788A - 低反射構造成型用原版およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低反射構造体の反射率低減効果を向上させる低反射構造体の原版とその製造方法を提供する。
【解決手段】低反射構造体の微細構造の配置の規則性を意図的に崩し、不規則構造とすることで、反射率の波長依存性を低減する低反射構造体の原版である。更に、この不規則構造を実現するために、光学特性上問題の生じない、波長より十分に大きい繰り返し周期を設定し、その範囲内で不規則な構造を設計することで、擬似的な不規則構造としたパターンを設計し、これによって従来製造工程を大きく変えることなく低反射構造体原版を製造できる製造方法である。
【選択図】なし

Description

本発明は、表面に微細構造を形成することによって、材料表面での反射率を著しく低減させる低反射構造を成型するための低反射構造成型用原版およびその製造方法に関するものである。

各種の光学部材の表面における反射の抑制は、幅広い分野において切望されている。例えば、液晶ディスプレイなどの表面に貼付されるフィルム表面での反射が大きい場合、ディスプレイ表面に、外部の照明や風景などが映り込むため、本来表示している画像・映像等が視認しづらくなるといった問題が生じる。このような問題を解決するため、表面の反射率を低減するための取り組みが多く成されている。

光がある物質から他の物質に入射した場合、この２つの物質間に屈折率の差があると、入射した光の一部が反射する。先に例を挙げたディスプレイ表面での映り込みなどは、この物理現象に起因するものである。この時、この反射は２つの物質間の屈折率の差が大きいほど大きくなることが、理論的に広く知られている。

言い換えると、反射を抑制するためには、２つの物質間での屈折率差を低減すれば良い。異なる２種類の材質のフィルム等を貼り合わせるような場合には、各々の材質や使用する接着剤などの屈折率を極力近いものに調整することで、貼り合わせ界面での反射を低減できる。

しかし、上述したディスプレイの場合等、最も広く問題になるのは、空気中に配置された板やフィルム表面での反射である。空気の屈折率はほぼ１という非常に低い値であり、この値にごく近い屈折率を持つ材料というのは、事実上存在しない。このため、このような条件で反射を低減するためには、材料本来の光学的特性を調整する以外の対策が必要となる。

そのような対策の一手法として、材質表面に、入射光の波長よりも短い微細構造パターンを形成する手法が知られている（例えば下記特許文献１および非特許文献１参照）。例えば、そのような微細構造パターンが形成されたフィルムを空気中に配置した場合、微細構造パターンが形成されている領域では、屈折率の値は見かけ上、空気とフィルムの各々の値の中間的な値となる。その値は、領域に占める空気の割合が大きいほど空気の屈折率に近くなり、逆にフィルムの材質の占める割合が大きい場合は、フィルムの屈折率に近づく。

図１（ａ）に示すように、微細構造パターン１２が、例えば円柱や角柱といった構造であって、深さ方向に形状の変化がない場合は、あたかも屈折率が空気とフィルム材質の中間の値を持つ薄膜を表面に成膜したような性質を示す。この場合、空気から平滑なフィルム表面に光が入射する場合に比べると低い反射率を示すと考えられるが、結局、微細構造パターンの上面と下面でそれぞれ屈折率の変化が生じるので、それに対応した率で光が反射することになる。

一方、図１（ｂ）のように、微細構造パターン１３が順テーパー形状となっている場合を考える。この場合、空気とフィルム材質の占める割合が、深さ方向で連続的に変化することになるので、見かけの屈折率も、深さ方向で連続的に変化するものと考えられる。屈折率の不連続な変化が生じない限り、光の反射は生じないはずであるから、この部分では原理上、光は反射しないはずである。しかし、図１（ｂ）に微細順テーパー構造１３の最上面と最下面では、その水平断面に空気とフィルム材質との両方がある一定の割合で存在するので、屈折率の不連続が生じ、図１（ａ）の場合よりは少ないものの、一定量の光が反射すると考えられる。

そこで、更に一歩進めて、図１（ｃ）のように、微細構造１４が先端の尖った錘状構造で、底面側で接しているような構造とした場合を考える。この場合、微細構造１４の水平断面において、フィルム材質の占める割合は、深さ方向に対して０〜１まで連続的に変化することは、幾何的に明らかである。その結果、見かけ上の屈折率は、空気の値からフィルム材質の値まで連続的に変化することになるので、原理上は光の反射が生じないことになる。

このように、表面の微細構造パターンによって反射率を低減する効果を高めるには、図１（ｃ）に示したような形状が最適である。但し、対象となる微細パターンは、先述したように可視光の波長と同程度、或いはそれ以下という小さいものなので、機械加工等の手法で製作するのは現実的手法とは言えず、何らかの手法を用いて一括的に微細構造を形成する必要がある。

基材表面に微細な凹凸を、ある程度一括で形成する方法として容易に考えられるのが、エッチングによる手法である。エッチングの方式は、薬液を用いるウェットエッチングと、ガスやプラズマを用いるドライエッチングに大別される。どちらの方式を用いるかを限定する必要はないが、ｎｍレベルの微細構造パターンを形成するには、プラズマを用いたドライエッチングを用いるのが一般的である。

また、基材がフィルムのように柔らかい樹脂の場合には、ホットエンボスやナノインプリント等の表面パターン転写技術、或いは射出成型といった樹脂成形技術を用いることもできる。しかし、この場合は成型の原版（或いはモールド、テンプレートなどとも呼ばれる）が必要となり、この原版の表面には、やはりドライエッチングなどの手法を用いて微細な凹凸構造を形成する必要がある。

エッチングで微細パターンを形成する場合、一般的には、それに対応したエッチングマスクを基材表面に準備する必要がある。代表的なのは、レジストと呼ばれる樹脂材料で形成したパターンをマスクとして用いる手法である。レジストパターンの形成方法としては、紫外光や電子線を用いたリソグラフィーが代表的だが、その他に、樹脂の自己組織化やブロック・コポリマーを用いる方法なども存在する。また、例えばアルミニウム基材の陽極酸化とウェットエッチングを併用するような方式で、レジストマスクもリソグラフィー技術も用いず、微細構造を形成する手法も存在する。

樹脂の自己組織化やブロック・コポリマー、アルミニウムの陽極酸化を用いる方法など、リソグラフィー技術を用いないレジストパターン形成手法は、製造に用いる装置が簡便になり、コストが低減できる可能性があり、更に非常に大きな領域の微細構造を形成できる可能性がある、という利点を有する。一方で、パターンが自己配列的に形成されるため、必ずしも意図通りの配列のパターンが形成されるとは限らないという問題が生じる。

無論、それらのパターン形成の条件を調整することで、設計に近い配列のパターンを得る確率を上げることは可能だが、その調整が必ずしも容易ではない。更に、仮に条件の調整が可能であったとしても、厳密に言えば、全く同じ微細構造の配列を製造することはできない。

これに対し、フォトリソグラフィーを用いるレジストパターン形成手法は、フォトマスクのパターンを光学的にレジストに転写する方法であるから、原理的には全く同じ微細構造の配列を、多くの基板上に製造することができる。但し、意図した配列のレジストパターンを得るためには、そのパターンに対応したフォトマスクを準備する必要がある。つまり、そのフォトマスクに、どのようにして意図した通りのパターンを形成するかが問題となる。

上記のフォトマスクパターンを形成するには、電子線描画の手法が用いられるのが一般的である。この手法は、点状に収束するか、面状に切り出した電子ビームを非常に微細なペンのように用いて、特殊なレジスト上にパターンを描き、その後描画部または非描画部を選択的に溶解することで、レジストパターンを形成する。この場合、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）などで仮想的に設計したパターンデータから、レジストパターンという実在パターンを形成することが可能である。この点が、フォトマスクという別の実在パターンを必要とするフォトリソグラフィーとの大きな相違点である。

一方、フォトマスクにパターンを形成するのではなく、電子線描画を用いて基材上に塗布したレジストに、直接パターンを形成することも可能である。ここでは、この手法をフォトリソグラフィーに対して電子線リソグラフィーと呼ぶことにする。

フォトリソグラフィーや電子線リソグラフィーを用いれば、仮想的に設計したパターンを、基材上のレジスト上に実在パターンとして、全く同じ微細構造の配列を大量に製造することが、原理的には可能となる。

また、電子線描画の代わりにレーザービームを用いるレーザー描画を採用することもできる。この場合、使用される装置や材料は異なるが、電子線描画と同様に、仮想的に設計したパターンを、レジストの実パターンとして形成することが可能である。

特開２００６−０３８９２８号公報

ピー・ビー・クラハム（Ｐ．Ｂ．ＣＬＡＰＨＡＭ）他１名著、"リダクション・オブ・レンズ・リフレクション・バイ・ザ"モウ・アイ"プリンシプル（Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｅｎｓ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅ "Ｍｏｔｈ Ｅｙｅ" Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）"、ネイチャー（Ｎａｔｕｒｅ）、１９７３年、ｖｏｌ．２４４、ｐｐ．２８１−２８２

ここで、上述したような各手法を用いてモスアイ型の低反射構造を製造した場合、２つの問題が存在することが本発明者らの実験で確認されている。第１の問題は、可視光波長以下のパターンピッチが必要なため、パターン形成の難易度が高くなる点であり、第２の問題は、パターンの規則配列によって、入射光の波長特性がフラットな場合でも、反射光の周波数特性が波長依存性を有する点である。

第１の問題は、パターン寸法が非常に小さくなると、レジストと基板表面の密着力が低下し、レジストが剥離する不良が発生し易くなるために生じる。その結果、設計した構造を正しく製作できなくなる。

一般的なモスアイ型の低反射構造では、可視光波長以下のピッチを実現するため、２００ｎｍ以下の寸法のレジストパターンが必要となるので、このような問題が生じ易くなる。

第２の問題は、所望の微細構造が製作できたとしても、その光学特性に不具合が生じるものである。それは、微細な突起構造が規則的に配列していることにより、ある特定の波長の光と相互作用を生じ、反射される光の周波数分布に強弱が生じるというものである。

第２の問題について、本発明者らが実測したデータを用いて具体例を示す。図２は、本発明者らが試作したモスアイ型低反射構造の一例である。シリコン基板表面上に、長さ約５００ｎｍの砲弾型の形状の微細な突起構造を、隣接ピッチ３００ｎｍで形成している。この試作例では、突起パターンの先端が尖っていて、かつ底部に隙間がほとんどない、低反射構造としてほぼ理想的な形状を示している。

図２の低反射構造で測定した、分光反射率曲線を図３に示す。無加工の平坦シリコン面での反射率３１が、可視光領域で４０％程度を示しているのに対し、モスアイ加工部の反射率３２では概ね４％以下となっており、反射率は大きく低下している。一方で、モスアイ加工部の反射率３２は波長に対してフラットな特性ではなく、特定の波長領域でピークを持っている。モスアイ加工部の反射率３２は、緑の波長領域である約５３０ｎｍでほぼ０となり、その両側の反射率が上昇するカーブを描いている。

この特性は、一種のバンドカットフィルタとして作用するので、反射光は、緑色と補色関係にある赤紫色に見えることになる。実際に、このモスアイ加工部に白色の蛍光灯を映して反射像を観察すると、その像は赤紫色に見えることが確認された。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる低反射構造成型用原版は、物質表面での光の反射率を低減させるため当該物質表面に微細構造を形成する低反射構造成型用原版であって、前記微細構造は、原版基材の表面に多数の微細突起が不規則に配列された微細突起構造で構成されていることを特徴とする。
また、本発明にかかる低反射構造成型用原版の製造方法は、物質表面での光の反射率を低減させるため当該物質表面に微細構造を形成する低反射構造成型用原版の製造方法であって、原版基材の表面上にレジストを塗布する工程と、電子線描画またはレーザー描画によって前記レジスト上に不規則配列を描画する工程と、前記原版基材をエッチングして前記原版基材の表面に多数の微細突起が不規則に配列された微細突起構造を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明にかかる低反射構造成型用原版の製造方法は、物質表面での光の反射率を低減させるため当該物質表面に微細構造を形成する低反射構造成型用原版の製造方法であって、電子線描画またはレーザー描画を用いて不規則配列を有するフォトマスクを製作する工程と、原版基材の表面上にレジストを塗布する工程と、前記フォトマスクを用いてフォトリソグラフィー法によって前記原版基材表面上のレジストに前記不規則配列を転写する工程と、前記原版基材をエッチングして前記原版基材の表面に多数の微細突起が不規則に配列された微細突起構造を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、光学特性の優れた擬似不規則モスアイ構造を、一般的な規則配列型のモスアイ構造の製造工程を大きく変えることなく製造可能となるため、早期に、かつ容易に産業応用することが可能である。

優れた低反射特性を示す表面微細構造に求められる形状を説明するための断面模式図である。 優れた低反射特性を示す表面微細構造の製作例を示す写真である。 図２の構造で測定した分光反射率を示す図である。 本発明にかかる電子線描画用パターンの設計例を示す模式図である。 本発明にかかる原版製造方法を示す模式図である。 本発明の実施例における擬似不規則格子レジストパターン、ならびに擬似不規則格子表面構造の製造例を示す写真である。 本発明の実施例における擬似不規則格子表面構造で測定した分光反射率を示す図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる低反射構造成型用原版およびその製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

上述したように、モスアイ型の低反射構造を製造する場合、微細突起が完全に規則的に配列している構造は、必ずしも望ましいものではない。そこで、本発明では、配列の規則性を意図的に崩し、不規則配列の微細突起構造を形成することを特徴としている。すなわち、本発明にかかる低反射構造成型用原版は、物質表面での光の反射率を低減させるため当該物質表面に微細構造を形成する低反射構造成型用原版であって、微細構造は、原版基材の表面に多数の微細突起が不規則に配列された微細突起構造で構成されている。

上述したレジストパターン形成方法の内、樹脂の自己組織化やブロック・コポリマー、アルミニウムの陽極酸化などを用いる方法は、本発明のレジストパターン形成方法としては適当でない。なぜなら、これらの方法は自己配列的に規則配列構造を形成するので、意図的な不規則性を付与することが困難なためである。

本発明にかかるレジストパターンは、電子線描画やレーザー描画によって基材表面上のレジストに直接描画してパターンを形成する方法か、同じく電子線描画やレーザー描画によって作成したフォトマスクを使って、光学的に基材上のレジストにパターンを焼き付けて転写するフォトリソグラフィー法といったパターン形成方法を用いる。

ここで、上記の直接描画・フォトリソグラフィー両方法の違いは、描画に用いるためにＣＡＤで設計した仮想パターンを、直接的に基材表面に形成するか、フォトマスクを介して間接的に基材表面に形成するかの違いである。本発明にかかる製造方法の本質的な部分は、仮想パターンの設計方法と、その仮想パターンを最終的に基材表面のレジストに形成し、最終的に基材表面に転写する部分であるから、基材表面のレジストパターンを形成するために、両方法のいずれを使うのかは本質的には重要ではなく、状況に応じてどちらかを選択すれば良い。

しかしながら、前記描画に用いる仮想パターンを設計する上で、完全に不規則なパターンを設計することは、事実上不可能である。なぜなら、全く周期性のない、完全に不規則なパターン配列を設計するには、個々の微細突起の位置座標を全て指定する必要があるが、波長と同等以下のピッチで配列する微細突起は膨大な数であるから、一つ一つ、全数の座標を指定することは事実上不可能なためである。

この問題に対し、本発明では、実際にはある周期で繰り返し構造を有するものの、その周期内では微細突起が不規則的に配列している構造を製造することを特徴とする。本発明では以降、このような構造を擬似不規則構造と呼び、繰り返し配列される配列の最小単位を単位不規則配列と呼ぶことにする。すなわち、本発明にかかる低反射構造成型用原版では、所定の幅および長さを有する有限領域内に多数の微細突起が不規則に配置された単位不規則配列が、当該所定の幅および長さを配列周期として繰り返して配列された配列構造で構成されている。

本発明では、擬似不規則構造を実現するための電子線描画またはレーザー描画に用いるための描画パターンデータとして、ある繰り返し周期（配列周期）内でピッチが不規則になるように人為的に設計したＬｉｎｅ ＆ Ｓｐａｃｅ（Ｌ／Ｓ）パターンを、複数角度で複数回重ね合わせた不規則格子パターンとして設計することで、比較的簡便かつ容易に設計している。すなわち、本発明にかかる低反射構造成型用原版では、所定の幅および長さを有する有限領域内に多数の微細突起が不規則に配置された単位不規則配列が当該所定の幅および長さを配列周期として繰り返して配列された配列構造の複数が、それらの幅方向または長さ方向を交差させ重ね合わせて構成されている。

更に本発明では、反射率に顕著な波長依存性が表れないようにする必要があるという光学特性面から、前記繰り返し周期（有限領域の幅および長さ）の下限値を３．８μｍ、上限値を１０ｍｍと規定している。すなわち、本発明にかかる低反射構造成型用原版では、有限領域の幅および長さは、３．８μｍ以上１０ｍｍ以下である。

以上述べたように、本発明では、低反射構造として有効な擬似不規則構造を、電子線描画によって現実的な手法で製作する製造方法を提案した。その方法では、電子線描画のパターン設計と描画工程のみで多少の工程や作業を追加することを特徴としており、他の大部分の工程では、従来の微細構造原版製作方法をそのまま用いることができる。

本発明によれば、光学特性の優れた擬似不規則モスアイ構造を、一般的な規則配列型のモスアイ構造の製造工程を大きく変えることなく製造可能となるため、早期に、かつ容易に産業応用することが可能である。

また、自己配列的な手法で完全に不規則な構造を製作する場合とは異なり、ＣＡＤソフト等を用いてパターンを設計し、デジタルのデータとして保存することができるので、原理的には同じ特性を有する構造を大量に製作することができ、産業応用面で優れている。

設計された描画パターンは、一般的な描画パターンと全く同じ形式のデジタルデータとして保存することができるから、特定の描画装置や描画方式に限定されることはなく、また繰り返し使用することが可能である。

更に、本発明の擬似不規則構造を採用する場合、微細突起構造のピッチは、必ずしも波長以下でなくても構わないという、従来のモスアイ構造設計とは大きく異なる特徴を有する。これは、構造配置に規則性がない場合、特定の光波長との相互作用が起こらないためである。

一般的なモスアイ構造で、波長以下の配置ピッチが必要とされるのは、単純に反射率を下げるためだけではなく、回折によって配置ピッチに対応する干渉ピークが生じ、特定波長で反射率が大きくなることを防ぐ意味合いが大きい。配置ピッチが小さければ、仮に干渉ピークが生じたとしても、その波長が可視光領域外となるため、目視での光学特性には影響を及ぼさない。つまり、可視光領域に干渉ピークを生じさせないため、配置ピッチを必要以上に小さくしなければならないのである。

しかし、本発明のように配置ピッチが不規則であれば、干渉などの光学的な相互作用は生じないので、波長以上の突起ピッチであっても、干渉などによるピークは表れない。このため、極端に狭い配置ピッチを設定する必要はなくなる。

微細構造の配置ピッチを、規則配列の場合に比べて広げられることによって、少なくとも２つの効果が得られる。第１の効果として、電子線リソグラフィーでレジストパターンを形成する際、電子線描画時間の短縮が可能となる。パターンは二次元的に配置されるので、ピッチを２倍にすればパターン総数は１／４となり、描画時間もそれに対応して短縮することができる。これにより、生産効率の向上やコスト低減が可能となる。

第２の効果として、ＥＢリソグラフィー時のレジストパターンの倒壊・剥離が生じにくくなる。これにより、微細突起パターンの欠損を防ぎ、低反射特性の劣化を防ぐと共に、製造時の歩留まりを向上することができる。

（実施の形態）
図４，５を参照して、本発明の実施の形態にかかる低反射構造成型用原版およびその製造方法を説明する。
＜描画パターンの設計＞

まず、基本となる１本のＹ方向の基本線状パターン４１を準備する（図４（ａ））。この線状パターンの幅と長さは任意に設定できる。

次に、前記の基本線状パターン４１を、二次元格子状に配列するが、この際の格子点の間隔に不規則性を与える。以下、この不規則性を与える作業を、不規則化処理と称する。この不規則化処理はＸ方向・Ｙ方向の両方の間隔に実施しても良いが、Ｙ方向（基本線状パターン４１の長手方向）への不規則性は、必ずしも必要ない。一方、Ｘ方向間隔への不規則性は、必ず付与する必要がある。また、配列する二次元格子は、格子点が長方形を成す直行格子でも構わないし、格子点が平行四辺形を成す斜方格子でも構わない。

ここで、前記のようにして配列した線状パターンアレイの例を図４（ｂ）に示す。この例は、基本線状パターン４１の幅をＷｎｍ、長さを２０Ｗｎｍとしている。また、基本格子４３の配列ピッチは、縦がＹ方向に２０Ｗｎｍ、横がＸ方向に５Ｗｎｍ、Ｙ方向に１０Ｗｎｍの斜方格子である。更に、前記基本格子４３の横配列ピッチのＸ方向である５Ｗｎｍに対し、±２Ｗｎｍの範囲内で不規則化処理を施した。

以上のような不規則化処理を、有限の領域範囲に対して施し、この領域範囲内で、不規則な配置ピッチを持つ擬似不規則Ｌ／Ｓパターン（単位不規則配列）を得る。この有限の領域範囲は、例えば１００μｍ角の領域が考えられる。この領域の形状は、後ほど繰り返し配置を行って重なりも隙間もなく、更に広い領域を敷き詰める必要上から、矩形ないしは平行四辺形とする必要がある。

前記の有限の領域範囲の幅・長さの上限については、不規則化処理を施す上で、その作業量が現実的なものであれば、任意の値に設定できる。例えば、不規則化処理を完全に手作業で行うのであれば、５０μｍや１００μｍといった幅・長さが現実的であるし、何らかの手段で自動化し、膨大な量の処理が可能な場合は、１ｍｍや１０ｍｍ、或いはそれ以上であっても差し支えない。

一方、前記の有限の領域範囲の幅・長さの下限については、規定を要する。何故なら、この幅・長さの値は、同一パターン群の繰り返し周期を意味するので、この値が可視光波長に近い場合、特定の波長で光学的な相互作用（干渉など）が生じ、一種の回折格子として作用する可能性があるためである。本発明は、波長依存性の少ない反射率を得るための発明であるから、このように特定の波長で相互作用が起こると、本発明の本質的な効果が得られなくなる。

一般に、回折格子の周期は、波長の１０倍程度が上限とされるので、本発明で本質的な効果を得るために、前記の有限の領域範囲の幅・長さを波長の１０倍以上と規定すると、可視光を対象とする場合は、３．８〜７．８μｍ以上となる。そこで、本発明では、前記の有限の領域範囲の幅・長さの下限値を３．８μｍと規定する。

次に、前記擬似不規則Ｌ／Ｓパターン４２を任意の角度（例えば９０°）回転したものを重ね合わせることによって、擬似不規則格子パターン４４を得る（図４（ｃ））。なお、この図では一例として０°、９０°の２つの回転角のパターンを重ね合わせているが、例えば０°、６０°、１２０°の３つの回転各パターンを重ね合わせても構わず（図４（ｃ）における擬似不規則格子パターン４５）、重ね合わせ数や個々の回転角は任意に設定できる。
＜原版の作製＞

以下、電子線描画を用いて、擬似不規則格子パターン４４または４５を基材表面に転写する場合の実施の形態について述べる。

まず、基材５１を準備し（図５（ａ））、電子線レジスト５２を塗布する（図５（ｂ））。

次に、前記擬似不規則格子パターン４４または４５を用いて電子線描画を行い、擬似不規則格子レジストパターン５３を得る（図５（ｃ））。

以上、電子線描画を用いる場合の実施の形態について述べたが、既に述べたように、電子線描画の代わりにレーザー描画を用いても構わない。その場合は、電子線レジスト５２の代わりにレーザー描画用レジストを用いる。更に、図５（ｃ）の工程で、電子線描画の代わりに、レーザー描画を用いる。

また、既に述べたように、電子線やレーザーでレジストに直接描画するのではなく、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法を用いる形態もありうる。その場合は、電子線或いはレーザー描画を、基材５１上のレジストに行うのではなく、別途用意するフォトマスクブランクスのレジストに行い、遮光膜のエッチングなどを経てフォトマスクを作製する。そして、そのフォトマスクを用いてフォトリソグラフィーを行い、基材５１上に擬似不規則格子レジストパターン５３を得ることになる。

次に、前記擬似不規則格子レジストパターンをマスクとして、基板のドライエッチングを行う。更に、エッチング後に残留するレジストや残渣を洗浄によって取り除くことで、擬似不規則格子表面構造５４が基材５１の表面に形成された原版５５を得る（図５（ｄ）〜（ｅ））。

前記の基板ドライエッチングは、極力先端が細った順テーパー形状を成し、かつ隣接突起が底面部で接触する形状になるように実施されるのが最も望ましいが、実際の使用に当たって、光学特性面で問題がなければ、そのような形状に限定されるものではない。必要な光学特性が得られるなら、例えば側壁が垂直にエッチングされた形状であっても構わない。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。

最初に、描画パターンを設計した。まず、Ｘ方向の幅が１００ｎｍ、Ｙ方向の長さが２μｍの基本線状パターンを作成した。

次に、前記基本線状パターンを、上下方向ΔＹ＝２μｍ、斜め方向がΔＸ＝５００ｎｍ，ΔＹ＝１μｍの斜方格子状に、５００μｍ角の範囲で配列した。更に、この斜方格子の個々の格子点に対して、Ｘ方向に最大で２００ｎｍの不規則化処理を施し、擬似不規則Ｌ／Ｓパターンを得た。

前記擬似不規則Ｌ／Ｓパターンを０，４５，９０，１３５°の回転角で４回重ね合わせることで、擬似不規則格子パターンを得た。この擬似不規則格子パターンを１００μｍ角に切り出した後、更に切り出したパターンをＸ，Ｙともに１００μｍピッチで１００ｍｍ角の領域に配列することで、領域１００ｍｍ角の擬似不規則格子パターンを得て、これを電子線描画用のパターンとした。

次に、得られた電子線描画用パターンを用いて、シリコン基板上に厚さ２００ｎｍで塗布した、ポジ型電子線レジストに電子線描画を行い、擬似不規則格子レジストパターン（図６（ａ））を得た。

次に、前記擬似不規則格子レジストパターンをマスクとして、ＳＦ６ガス、Ｃ４Ｆ８ガス、Ａｒガスを主体とした混合ガスプラズマを用いたＩＣＰ−ＲＩＥにより、シリコン基板の表面をエッチングした。その結果、シリコン表面に、図６（ｂ）に示したような擬似不規則格子表面構造が得られた。

前記の擬似不規則格子表面構造において、分光反射率を測定した結果が図７である。この図では、本実施例における擬似不規則格子表面構造の反射率７１に加え、規則格子表面構造の反射率の結果７２（図３における３２）を併せて示している。この２本の反射率曲線から、擬似不規則格子表面構造では、波長３８０〜７８０ｎｍの可視光領域において、規則格子の場合に比べて反射率の波長依存性が平坦になっていることが、明確に示されている。

１１，５１・・・基材
１２，１３，１４・・・一般的な微細構造パターン
５２・・・レジスト
５３・・・擬似不規則格子レジストパターン
５４・・・擬似不規則格子表面構造
５５・・・低反射構造原版
３１・・・平坦シリコン表面の分光反射率
３２，７２・・・規則格子構造シリコン表面の分光反射率
７１・・・擬似不規則構造シリコン表面の分光反射率

Claims (9)

1. 物質表面での光の反射率を低減させるため当該物質表面に微細構造を形成する低反射構造成型用原版であって、
   前記微細構造は、原版基材の表面に多数の微細突起が不規則に配列された微細突起構造で構成されていることを特徴とする低反射構造成型用原版。
2. 前記微細突起構造は、所定の幅および長さを有する有限領域内に多数の微細突起が不規則に配置された単位不規則配列が、当該所定の幅および長さを配列周期として繰り返して配列された配列構造で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の低反射構造成型用原版。
3. 前記微細突起構造は、所定の幅および長さを有する有限領域内に多数の微細突起が不規則に配置された単位不規則配列が当該所定の幅および長さを配列周期として繰り返して配列された配列構造の複数が、それらの幅方向または長さ方向を交差させ重ね合わせて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の低反射構造成型用原版。
4. 前記所定の幅および長さは、３．８μｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２または３に記載の低反射構造成型用原版。
5. 物質表面での光の反射率を低減させるため当該物質表面に微細構造を形成する低反射構造成型用原版の製造方法であって、
   原版基材の表面上にレジストを塗布する工程と、
   電子線描画またはレーザー描画によって前記レジスト上に不規則配列を描画する工程と、
   前記原版基材をエッチングして前記原版基材の表面に多数の微細突起が不規則に配列された微細突起構造を形成する工程と、
   を含むことを特徴とする低反射構造成型用原版の製造方法。
6. 物質表面での光の反射率を低減させるため当該物質表面に微細構造を形成する低反射構造成型用原版の製造方法であって、
   電子線描画またはレーザー描画を用いて不規則配列を有するフォトマスクを製作する工程と、
   原版基材の表面上にレジストを塗布する工程と、
   前記フォトマスクを用いてフォトリソグラフィー法によって前記原版基材表面上のレジストに前記不規則配列を転写する工程と、
   前記原版基材をエッチングして前記原版基材の表面に多数の微細突起が不規則に配列された微細突起構造を形成する工程と、
   を含むことを特徴とする低反射構造成型用原版の製造方法。
7. 前記不規則配列を描画する工程または前記不規則配列を有するフォトマスクを製作する工程では、前記微細突起構造として、所定の幅および長さを有する有限領域内に多数の微細突起が不規則に配置された単位不規則配列を、当該所定の幅および長さを配列周期として繰り返して配列した配列構造を描画または制作することを特徴とする請求項５または６に記載の低反射構造成型用原版の製造方法。
8. 前記不規則配列を描画する工程または前記不規則配列を有するフォトマスクを製作する工程では、前記微細突起構造として、所定の幅および長さを有する有限領域内に多数の微細突起が不規則に配置された単位不規則配列が当該所定の幅および長さを配列周期として繰り返して配列された配列構造の複数を、それらの幅方向または長さ方向を交差させ重ね合わせて描画または制作することを特徴とする請求項５または６に記載の低反射構造成型用原版の製造方法。
9. 前記不規則配列を描画する工程または前記不規則配列を有するフォトマスクを製作する工程では、前記所定の幅および長さを３．８μｍ以上１０ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項７または８に記載の低反射構造成型用原版の製造方法。

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