KR101990722B1 - 원반의 제조 방법, 원반 및 광학체 - Google Patents

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Abstract

(과제) 원하는 헤이즈값을 갖는 광학체를 보다 안정적으로 제조할 수 있는 신규 또한 개량된 원반의 제조 방법, 원반 및 광학체를 제공한다.
(해결 수단) 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어느 관점에 의하면, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 제 1 미크로 요철 구조를 기재 본체의 표면에 형성하는 제 1 스텝과, 제 1 미크로 요철 구조 상에 무기 레지스트층을 형성하는 제 2 스텝과, 유기 레지스트재 및 유기 레지스트재 중에 분산된 필러 입자를 함유하는 유기 레지스트층을 무기 레지스트층 상에 형성하는 제 3 스텝과, 유기 레지스트층 및 무기 레지스트층을 에칭함으로써, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조와, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 제 2 미크로 요철 구조를 기재의 표면에 중첩하여 형성하는 제 4 스텝을 포함하는 원반의 제조 방법이 제공된다.

Description

원반의 제조 방법, 원반 및 광학체
본 발명은 원반 (原盤) 의 제조 방법, 원반 및 광학체에 관한 것이다.
일반적으로, 텔레비전 등의 표시 장치, 및 카메라 렌즈 등의 광학 소자에서는, 표면 반사를 감소시키고, 또한 투과광을 증가시키기 위해, 광의 입사면에 반사 방지 처리가 실시되어 있다. 이와 같은 반사 방지 처리로는, 예를 들어, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 미크로 요철 구조 (예를 들어, 모스아이 구조 등) 를 표면에 형성한 광학체를 광의 입사면에 적층시키는 것이 제안되어 있다.
이와 같은 미크로 요철 구조를 갖는 표면에서는, 입사광에 대한 굴절률의 변화가 완만해지기 때문에, 반사의 원인이 되는 급격한 굴절률의 변화가 발생하지 않는다. 따라서, 이와 같은 미크로 요철 구조를 광의 입사면의 표면에 형성함으로써, 넓은 파장대역에 걸쳐서 입사광의 반사를 방지할 수 있다.
나노미터 사이즈의 크기의 미크로 요철 구조를 형성하는 방법으로서 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 나노미터 사이즈의 섬상 미립자를 보호 마스크에 사용하여 드라이 에칭을 실시하는 방법이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 및 3 에는, 알루미늄막의 양극 산화를 사용하여, 그 알루미늄막에 마이크로미터 미만의 복수의 오목부를 갖는 미크로 요철 구조를 형성하는 방법이 개시되어 있다. 또한 특허문헌 4 에는, 전자 빔 리소그래피에 의해, 요철의 평균 주기가 소정의 파장 이하인 미크로 요철 구조를 형성하는 방법이 개시되어 있다.
또, 특허문헌 1 및 2 에는, 이와 같은 미크로 요철 구조가 형성된 구조체를 수지 등에 가압함으로써, 미크로 요철 구조가 전사된 전사물을 형성 가능한 것도 개시되어 있다.
또한, 미크로 요철 구조가 형성된 구조체를 형으로 하여 그 미크로 요철 구조가 전사된 전사물을 형성하는 방법으로는, 예를 들어, 하기 특허문헌 5 에 개시된 기술도 알려져 있다. 구체적으로는, 특허문헌 5 에는, 외주면에 미세 패턴이 형성된 롤상 몰드를 필름 등에 회전시키면서 가압함으로써, 대면적의 필름에 대해 미세 패턴을 전사 가능한 것이 개시되어 있다.
또, 최근, 광학체에는 더욱 높은 광학 특성이 요구되고 있다. 이와 같은 관점에서, 특허문헌 2 ∼ 4 에서는, 광학체에 상기 반사 방지 기능 외에, 방현 기능 (안티글레어 기능) 을 부여하고 있다. 구체적으로는, 특허문헌 2 에서는, 표면에 조대 (粗大) 한 결정 입자가 분포한 알루미늄막을 준비하고, 이 알루미늄막에 대해 양극 산화 및 에칭을 반복하여 실시한다. 이로써, 알루미늄막의 조면 상에 미크로 요철 구조가 중첩된 알루미늄막이 제조된다. 또, 특허문헌 3, 4 에서는, 기판의 표면을 기계적 또는 과학적인 방법으로 조면화하고, 이 조면에 미크로 요철 구조를 중첩시킨다. 이러한 기술에 의하면, 기판 상에 형성된 조면에 의해 방현 기능이 실현되고, 조면에 중첩된 미크로 요철 구조에 의해 반사 방지 기능이 실현된다.
일본 공개특허공보 2012-1000호 일본 특허 제4916597호 일본 공개특허공보 2009-288337호 일본 공개특허공보 2009-128541호 일본 공개특허공보 2014-43068호
그런데, 방현 기능의 평가 지표로서 헤이즈값이 알려져 있다. 헤이즈값은, 광학체의 탁도 (담도) 를 나타내는 지표이다. 헤이즈값이 높을수록 광학체의 광 산란성이 높아지므로, 방현 기능이 높다. 그리고, 광학체의 제조 기술에는, 원하는 헤이즈값을 갖는 광학체를 안정적으로 제조할 수 있는 것이 요구되고 있다. 그러나, 특허문헌 2 ∼ 4 에 개시된 기술에 의해 제조되는 광학체는, 개체마다 헤이즈값의 편차가 매우 크다는 문제가 있었다. 그래서, 본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적으로 하는 점은, 원하는 헤이즈값을 갖는 광학체를 보다 안정적으로 제조하는 것이 가능한, 신규 또한 개량된 원반의 제조 방법, 원반 및 광학체를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어느 관점에 의하면, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 제 1 미크로 요철 구조를, 적어도 기재를 함유하는 기재 본체의 표면에 형성하는 제 1 스텝과, 제 1 미크로 요철 구조 상에 무기 레지스트층을 형성하는 제 2 스텝과, 유기 레지스트재 및 유기 레지스트재 중에 분산된 필러 입자를 함유하는 유기 레지스트층을 무기 레지스트층 상에 형성하는 제 3 스텝과, 유기 레지스트층 및 무기 레지스트층을 에칭함으로써, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조와, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 제 2 미크로 요철 구조를 기재의 표면에 중첩하여 형성하는 제 4 스텝을 포함하고, 필러 입자의 평균 입경은 가시광 파장보다 크고, 필러 입자의 에칭 레이트는, 유기 레지스트재의 에칭 레이트와 상이한 원반의 제조 방법이 제공된다.
여기서, 필러 입자의 에칭 레이트는, 유기 레지스트재의 에칭 레이트보다 높아도 된다.
또, 필러 입자의 평균 입경은 2 ∼ 15 ㎛ 이어도 된다.
또, 제 4 스텝에서는, 유기 레지스트층 및 무기 레지스트층을 드라이 에칭에 의해 에칭하고, 유기 레지스트층을 드라이 에칭할 때에 사용되는 에칭 가스는, 무기 레지스트층을 드라이 에칭할 때에 사용되는 에칭 가스와 상이해도 된다.
또, 유기 레지스트층을 드라이 에칭할 때에 사용되는 에칭 가스는, 제 1 에칭 가스와 제 2 에칭 가스를 함유하고, 유기 레지스트재의 제 1 에칭 가스에 대한 에칭 레이트는, 무기 레지스트층의 제 1 에칭 가스에 대한 에칭 레이트보다 높고, 유기 레지스트재의 제 2 에칭 가스에 대한 에칭 레이트는, 무기 레지스트층의 제 2 에칭 가스에 대한 에칭 레이트보다 낮아도 된다.
또, 드라이 에칭에 사용되는 에칭 가스는, 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 수소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 원자를 함유하고 있어도 된다.
또, 제 1 스텝은, 기재의 표면에 기재 레지스트층을 형성함으로써, 기재 본체를 제조하는 스텝과, 기재 레지스트층에 제 1 미크로 요철 구조를 형성하는 스텝을 포함하고, 기재 레지스트층의 에칭 레이트는, 무기 레지스트층의 에칭 레이트와 상이해도 된다.
또, 기재 본체는, 기재로 구성되고, 제 1 스텝은, 기재의 표면에 기재 레지스트층을 형성하는 스텝과, 제 1 미크로 요철 구조와 동일한 배열 패턴을 갖는 제 3 미크로 요철 구조를 기재 레지스트층에 형성하는 스텝과, 기재 레지스트층을 에칭함으로써, 기재의 표면에 제 1 미크로 요철 구조를 형성하는 스텝을 포함해도 된다.
또, 제 2 스텝은, 제 1 미크로 요철 구조 상에 제 1 무기 레지스트층을 형성하는 스텝과, 제 1 무기 레지스트층 상에 제 2 무기 레지스트층을 형성하는 스텝을 포함해도 된다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 상기의 원반의 제조 방법에 의해 제조된 원반이 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 상기의 원반에 형성된 매크로 요철 구조 및 제 2 미크로 요철 구조가 전사된 광학체가 제공된다.
본 발명의 상기 관점에 의하면, 필러 입자의 평균 입경 및 농도를 조정함으로써, 원반에 형성되는 매크로 요철 구조의 평균 주기를 조정할 수 있다. 또한 유기 레지스트재의 에칭 레이트와 무기 레지스트층의 에칭 레이트의 비등을 조정함으로써, 원반에 형성되는 제 2 미크로 요철 구조의 산술 평균 조도를 조정할 수 있다. 따라서, 원하는 산술 평균 조도 및 평균 주기를 갖는 광학체를 안정적으로 제조할 수 있다. 그리고, 자세한 것은 후술하지만, 광학체의 산술 평균 조도 및 평균 주기와 광학체의 헤이즈값 사이에는 상관이 있다. 따라서, 원하는 헤이즈값을 갖는 광학체를 보다 안정적으로 제조할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 원하는 헤이즈값을 갖는 광학체를보다 안정적으로 제조할 수 있다.
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 원반의 외관예를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 원반의 표면 형상을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 원반의 표면 형상을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 4 는, 원반의 제조 방법의 각 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5 는, 원반의 제조 방법의 각 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6 은, 원반의 제조 방법의 각 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7 은, 원반의 제조 방법의 각 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8 은, 원반의 제조 방법의 각 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9 는, 원반의 제조 방법의 각 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10 은, 원반의 제조 방법의 각 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11 은, 원반의 제조 방법의 제 1 변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12 는, 원반의 제조 방법의 제 2 변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 13 은, 본 실시형태에 사용 가능한 노광 장치의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 14 는, 본 실시형태에 관련된 원반을 사용한 전사 장치의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 15 는, 광학체의 표면 형상을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 16 은, Ra/Rsm 과 헤이즈값의 상관을 나타내는 그래프이다.
도 17A 는, 실시예 2 에서 제조된 원반의 SEM (주사형 전자 현미경) 사진이다. 배율은 500 배이다.
도 17B 는, 도 17A 의 배율을 5000 배로 한 사진이다.
도 17C 는, 도 17A 의 배율을 20000 배로 한 사진이다.
도 18 은, 확산 반사 스펙트럼을 측정하는 광학계를 나타내는 모식도이다.
도 19 는, 확산 반사 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
<1. 원반에 대해>
[1.1. 원반의 구조]
먼저, 도 1 ∼ 도 3 을 참조하여, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 의 구성에 대해 설명한다. 도 1 은 원반 (1) 의 외관예를 나타내는 사시도이고, 도 2 는 원반 (1) 의 표면 형상을 모식적으로 나타내는 단면도이고, 도 3 은 원반의 표면 형상을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 또한, 도 2 는, 원반 (1) 의 중심축을 지나고, 또한 중심축에 평행한 평면에서 원반 (1) 을 절단함으로서 얻어지는 단면도이다. 도 3 의 좌우 방향은 원반 (1) 의 원주 방향에 일치하고, 상하 방향은 원반 (1) 의 축 방향에 일치한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 원반 (1) 은, 예를 들어, 나노임프린트법에서 사용되는 원반이고, 원통 형상으로 되어 있다. 원반 (1) 은 원주 형상이어도 되고, 다른 형상 (예를 들어 평판상) 이어도 된다. 단, 원반 (1) 이 원주 또는 원통 형상인 경우, 롤 투 롤 방식에 의해 원반 (1) 의 요철 구조를 수지 기재 등에 심리스로 전사할 수 있다. 이로써, 원반 (1) 의 요철 구조가 전사된 광학체 (4) (도 15 참조) 를 높은 생산 효율로 제조할 수 있다. 이와 같은 관점에서는, 원반 (1) 의 형상은, 원통 형상 또는 원주 형상인 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 에 의해 요철 구조가 전사된 광학체 (4) 는, 예를 들어, 반사 방지 필름 등으로서 사용된다. 또한, 도 1 에서는, 후술하는 매크로 요철 구조 (12) 및 미크로 요철 구조 (13) 중, 미크로 요철 구조 (13) 만 나타냈다. 실제로는, 기재 (11) 의 표면에는, 매크로 요철 구조 (12) 및 미크로 요철 구조 (13) 가 중첩되어 형성되어 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 은, 기재 (11) 와, 기재 (11) 의 표면에 형성된 매크로 요철 구조 (12) 와, 매크로 요철 구조 (12) 에 중첩된 미크로 요철 구조 (13) (제 2 미크로 요철 구조) 를 구비한다.
기재 (11) 는, 예를 들어, 유리체이고, 구체적으로는, 석영 유리로 형성된다. 단, 기재 (11) 는, SiO2 순도가 높은 것이면, 특별히 한정되지 않고, 용융 석영 유리 또는 합성 석영 유리 등으로 형성되어도 된다. 기재 (11) 의 형상은 원통 형상이지만, 원주 형상, 다른 형상이어도 된다. 단, 상기 서술한 바와 같이, 기재 (11) 는 원통 형상 또는 원주 형상인 것이 바람직하다.
매크로 요철 구조 (12) 는, 기재 (11) 상에 형성되는 요철 구조이고, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 기재 (11) 의 막두께 방향으로 볼록한 볼록부 (121) 와, 기재 (11) 의 막두께 방향으로 오목한 오목부 (122) 를 갖는다. 매크로 요철 구조 (12) 의 요철의 평균 주기는, 가시광 파장보다 크고 (예를 들어, 830 ㎚ 초과), 바람직하게는, 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하이다. 따라서, 매크로 요철 구조 (12) 는, 이른바 안티글레어 구조로 되어 있다. 여기서, 매크로 요철 구조 (12) 의 평균 주기 (= Rsm) 는, 서로 이웃하는 볼록부 (121) 간 및 오목부 (122) 간의 거리 (P1) 의 산술 평균값이다. 또한, 평균 주기의 산출 방법은 예를 들어 이하와 같다. 즉, 이웃하는 볼록부 (121) 의 조합, 및 이웃하는 오목부 (122) 의 조합을 복수개 픽업하여, 이들 거리 (P1) 를 측정한다. 그리고, 측정값을 산술 평균함으로써, 평균 주기를 산출하면 된다.
미크로 요철 구조 (13) 는, 매크로 요철 구조 (12) 에 중첩된 요철 구조이다. 미크로 요철 구조 (13) 는, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 기재 (11) 의 막두께 방향으로 오목한 오목부 (132) 와, 서로 인접하는 오목부 (132, 132) 사이에 위치하는 볼록부 (131) 를 갖는다. 또한, 도 2 에서는, 복수의 볼록부 (131) 가 서로 간격을 두고 배치되어 있지만, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 볼록부 (131) 끼리는 인접하고 있어도 된다. 또, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 미크로 요철 구조 (13) 는, 기재 (11) 상에 주기적으로 배치되어도 된다. 도 3 의 예에서는, 볼록부 (131) 및 오목부 (132) 가 지그재그상으로 배열되어 있다. 구체적으로는, 원반 (1) 의 표면에는, 원주 방향으로 신장하는 복수의 트랙 (예를 들어 트랙 (T1 ∼ T3)) 이 축 방향에 등간격으로 배치되고, 볼록부 (131) 및 오목부 (132) 는 각 트랙에 등간격으로 배치된다. 또, 인접하는 트랙간의 볼록부 (131) 끼리는 볼록부 (131) 의 반개분 (半個分) 만큼 원주 방향으로 어긋나 배치되어 있다.
미크로 요철 구조 (13) 의 요철의 평균 주기는, 가시광 파장 이하 (예를 들어, 830 ㎚ 이하) 이고, 바람직하게는, 100 ㎚ 이상 350 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 150 ㎚ 이상 280 ㎚ 이하이다. 따라서, 미크로 요철 구조 (13) 는, 이른바 모스아이 구조로 되어 있다. 여기서, 평균 주기가 100 ㎚ 미만인 경우, 미크로 요철 구조 (13) 의 형성이 곤란해질 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 또, 평균 주기가 350 ㎚ 를 초과하는 경우, 원반 (1) 의 요철 구조가 전사된 광학체 (4) 에 있어서, 가시광의 회절 현상이 생길 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다.
미크로 요철 구조 (13) 의 평균 주기는, 서로 이웃하는 볼록부 (131) 간 및 오목부 (132) 간의 거리 (P2) (도 2 참조) 의 산술 평균값이다. 또한, 평균 주기의 산출 방법은 예를 들어 이하와 같다. 즉, 이웃하는 오목부 (132) 의 조합, 및 이웃하는 볼록부 (131) 의 조합을 복수개 픽업하여, 이들 거리 (P2) 를 측정한다. 여기서, 거리 (P2) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 트랙 피치 (PT) 와, 도트 피치 (PD) 로 구분된다. 트랙 피치 (PT) 는, 인접하는 트랙간에 배치되는 볼록부 (131) 간 (또는 오목부 (132) 간) 의 거리 (P2) 이고, 도트 피치 (PD) 는, 동일 트랙 상에 배치되는 볼록부 (131) 간 (또는 오목부 (132) 간) 의 거리 (P2) 이다. 그리고, 측정값을 산술 평균함으로써, 평균 주기를 산출하면 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 각종 요철 구조의 평균 주기는, 상기와 동일한 방법에 의해 측정된다.
또한, 미크로 요철 구조 (13) 의 2 차원 배열은 도 3 의 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 예를 들어, 볼록부 (131) 및 오목부 (132) 가 배열되는 복수열의 트랙은, 직선상이어도 되고, 곡선상이어도 된다. 또, 볼록부 (131) 및 오목부 (132) 는 지그재그상이 아니라, 예를 들어 볼록부 (131) 및 오목부 (132) 가 사각형의 정점에 위치하도록 배열되어도 된다. 이 경우, 볼록부 (131) 및 오목부 (132) 는, 사각형 격자상으로 배열된다. 또, 미크로 요철 구조 (13) 는 랜덤하게 배치되어 있어도 된다. 이 경우에도, 미크로 요철 구조 (13) 의 평균 주기는 가시광 파장 이하로 되어 있을 필요가 있다.
상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 은, 매크로 요철 구조 (12) 와 미크로 요철 구조 (13) 가 기재 (11) 의 표면에 중첩된 구조를 갖는다. 따라서, 원반 (1) 의 요철 구조가 전사된 광학체 (4) 는, 매크로 요철 구조 (41) 와 미크로 요철 구조 (42) 가 중첩된 표면 형상을 갖는다 (도 15 참조). 이로써, 광학체 (4) 는, 매크로 요철 구조 (12) 에 의한 방현 기능과, 미크로 요철 구조 (13) 에 의한 반사 방지 기능을 겸비할 수 있다.
[1.2. 원반의 제조 방법]
다음으로, 도 4 ∼ 도 10 을 참조하여, 원반의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.
(제 1 스텝)
먼저, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 기재 (11) 상에, 기재 레지스트층 (15) 을 형성 (성막) 한다. 이로써, 기재 본체를 제조한다. 즉, 본 예에서는, 기재 본체는, 기재 (11) 와, 기재 레지스트층 (15) 으로 구성된다. 그리고, 기재 레지스트층 (15) 에 제 1 미크로 요철 구조인 미크로 요철 구조 (15B) 를 형성한다. 여기서, 기재 레지스트층 (15) 을 구성하는 레지스트재는 특별히 제한되지 않고, 유기 레지스트재 및 무기 레지스트재 중 어느 것이어도 된다. 유기 레지스트재로는, 예를 들어, 노볼락계 레지스트, 또는 화학 증폭형 레지스트 등을 들 수 있다. 또, 무기 레지스트재로는, 예를 들어, 텅스텐 (W) 또는 몰리브덴 (Mo) 등의 1 종 또는 2 종 이상의 천이 금속을 함유하는 금속 산화물 등을 들 수 있다. 단, 열반응 리소그래피를 실시하기 위해서는, 기재 레지스트층 (15) 은, 금속 산화물을 함유하는 열반응형 레지스트로 형성되는 것이 바람직하다.
유기 레지스트재를 사용하는 경우, 기재 레지스트층 (15) 은, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 또는 스크린 인쇄 등을 사용함으로써 기재 (11) 상에 형성되어도 된다. 또, 기재 레지스트층 (15) 에 무기 레지스트재를 사용하는 경우, 기재 레지스트층 (15) 은, 스퍼터법을 사용함으로써 형성되어도 된다.
다음으로, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 노광 장치 (200) (도 13 참조) 에 의해 기재 레지스트층 (15) 의 일부를 노광함으로써, 기재 레지스트층 (15) 에 잠상 (15A) 이 형성된다. 구체적으로는, 노광 장치 (200) 는, 레이저광 (20) 을 변조하여, 레이저광 (20) 을 기재 레지스트층 (15) 에 대해 조사한다. 이로써, 레이저광 (20) 이 조사된 기재 레지스트층 (15) 의 일부가 변성되기 때문에, 기재 레지스트층 (15) 에 미크로 요철 구조 (13) 에 대응하는 잠상 (15A) 을 형성할 수 있다. 잠상 (15A) 은, 가시광 파장 이하의 평균 주기로 기재 레지스트층 (15) 에 형성된다.
계속해서, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 잠상 (15A) 이 형성된 기재 레지스트층 (15) 상에 현상액을 적하함으로써, 기재 레지스트층 (15) 을 현상한다. 이로써, 기재 레지스트층 (15) 에 미크로 요철 구조 (15B) (제 1 미크로 요철 구조) 가 형성된다. 또한, 기재 레지스트층 (15) 이 포지티브형 레지스트인 경우, 레이저광 (20) 에 의해 노광된 노광부 (즉, 잠상 (15A) 이 형성된 부분) 는, 미노광부와 비교하여 현상액에 대한 용해 속도가 증가하기 때문에, 현상 처리에 의해 제거된다. 이 경우, 노광부가 오목부, 미노광부가 볼록부가 되는 미크로 요철 구조 (15B) 가 형성된다. 한편, 기재 레지스트층 (15) 이 네거티브형 레지스트인 경우, 레이저광 (20) 에 의해 노광된 노광부는, 미노광부와 비교하여 현상액에 대한 용해 속도가 저하되기 때문에, 현상 처리에 의해 미노광부가 제거된다. 이 경우, 노광부가 볼록부, 미노광부가 오목부가 되는 미크로 요철 구조 (15B) 가 형성된다.
(제 2 스텝)
다음으로, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 미크로 요철 구조 (15B) 를 포매하도록, 미크로 요철 구조 (15B) 상에 (즉 기재 레지스트층 (15) 상에) 무기 레지스트층 (17) 을 형성 (성막) 한다. 무기 레지스트층 (17) 을 구성하는 무기 레지스트재로는, 예를 들어, SiO2, Si, DLC (Diamond Like Carbon), W, Mo, W 또는 Mo 등의 1 종 또는 2 종 이상의 천이 금속을 함유하는 금속 산화물 등을 들 수 있다. 무기 레지스트층 (17) 은, 스퍼터법 혹은 CVD 법 (화학 증착법) 등에 의해 미크로 요철 구조 (15B) 상에 형성된다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 기재 레지스트층 (15) 의 미크로 요철 구조 (15B) 를 남긴 상태에서 무기 레지스트층 (17) 을 형성한다. 이 이유는 이하와 같다.
즉, 본 발명자는, 기재 (11) 에 미크로 요철 구조 (14) (도 12 참조) 를 형성하고 나서 본 제 2 스텝 이후의 처리를 실시한 결과, 기재 (11) 에 미크로 요철 구조 (13) 가 형성되지 않거나, 형성되어도 그 애스펙트비가 미크로 요철 구조 (15B) 의 애스펙트비와 크게 상이한 경우가 있는 것을 알아내었다. 이 경향은, 애스펙트비가 높은 (예를 들어 1 이상) 미크로 요철 구조 (13) 를 형성하고자 하는 경우에 특히 현저하였다. 또한, 미크로 요철 구조의 애스펙트비는, 볼록부간 또는 오목부간의 거리 (예를 들어 도 2 에 나타내는 거리 (P2)) 를 볼록부의 높이 또는 오목부의 깊이로 나눈 값이다.
한편, 기재 레지스트층 (15) 의 미크로 요철 구조 (15B) 를 남긴 상태에서 제 2 스텝 이후의 처리를 실시한 결과, 원하는 애스펙트비를 갖는 미크로 요철 구조 (13) 를 기재 (11) 에 안정적으로 형성할 수 있었다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 기재 레지스트층 (15) 의 미크로 요철 구조 (15B) 를 남긴 상태에서 무기 레지스트층 (17) 을 형성한다. 또한, 기재 (11) 에 미크로 요철 구조 (14) 를 형성한 후에 무기 레지스트층 (17) 을 형성하는 경우에도, 후술하는 제 2 변형예에 의하면, 원하는 애스펙트비를 갖는 미크로 요철 구조 (13) 를 형성할 수 있다. 제 2 변형예에 대해서는 후술한다.
여기서, 무기 레지스트층 (17) 을 구성하는 무기 레지스트재는, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트가 기재 레지스트층 (15) 의 에칭 레이트와 상이하도록 선택된다. 후술하는 바와 같이, 무기 레지스트층 (17) 과 기재 레지스트층 (15) 은 동시에 에칭되기 때문에, 만일 양자의 에칭 레이트가 동일해지는 경우, 양자는 균등하게 에칭되어 버린다. 이 경우, 기재 (11) 의 표면에 미크로 요철 구조 (13) 를 형성할 수 없다. 예를 들어, 기재 레지스트층 (15) 이 산화텅스텐 등의 금속 산화물로 구성되는 경우, 무기 레지스트층 (17) 은, SiO2, Si 등으로 구성되면 된다.
무기 레지스트층 (17) 의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 500 ∼ 1500 ㎚ 이어도 된다. 또한, 본 발명자는, 무기 레지스트층 (17) 을 생략하고 미크로 요철 구조 (15B) 상에 후술하는 유기 레지스트층 (19) 을 형성하는 것을 시도하였다. 그러나, 이 경우, 유기 레지스트층 (19) 등을 에칭해도, 기재 (11) 에 미크로 요철 구조 (13) 가 형성되지 않았다. 이 원인은 명확하게는 특정할 수 없지만, 유기 레지스트재 (191) 가 기재 레지스트층 (15) 및 기재 (11) 에 어떠한 악영향을 미치고 있는 것으로 생각된다. 한편, 무기 레지스트층 (17) 을 미크로 요철 구조 (15B) 와 유기 레지스트층 (19) 사이에 개재시켰을 경우 (본 실시형태의 경우) 에는, 기재 (11) 에 미크로 요철 구조 (13) 를 형성할 수 있었다.
(제 3 스텝)
계속해서, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 무기 레지스트층 (17) 상에 유기 레지스트층 (19) 을 형성한다. 여기서, 유기 레지스트층 (19) 은, 유기 레지스트재 (191) 와, 유기 레지스트재 (191) 중에 분산된 필러 입자 (192) 를 함유한다. 유기 레지스트층 (19) 은, 예를 들어, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 또는 스크린 인쇄 등을 사용함으로써 무기 레지스트층 (17) 상에 형성된다. 이들 중, 스프레이 코팅법은, 박후 (薄厚) 의 유기 레지스트층 (19) 을 균일하고 또한 연속적으로 형성할 수 있으므로, 특히 바람직하다. 스프레이 코팅법에 사용되는 스프레이 코터는, 일반적인 스프레이 코터이면, 어떠한 스프레이 코터이어도 된다. 예를 들어, 니들 타입의 스프레이 코터를 사용하여 실시해도 된다.
유기 레지스트재 (191) 는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 노볼락계 레지스트, 또는 화학 증폭형 레지스트 등을 들 수 있다. 필러 입자 (192) 는, 에칭 레이트가 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트와 상이한 재료로 구성된다. 즉, 본 실시형태에서는, 필러 입자 (192) 의 에칭 레이트와 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트의 차이를 이용하여, 유기 레지스트층 (19) 의 표면에 매크로 요철 구조 (19A) 를 형성한다. 여기서, 유기 레지스트재 (191) 및 필러 입자 (192) 의 에칭 레이트는, 상세하게는, 후술하는 매크로 요철 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트이다.
여기서, 필러 입자 (192) 의 에칭 레이트는, 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트보다 높은 것이 바람직하다. 또한, 이하의 설명에서는, 필러 입자 (192) 의 에칭 레이트가 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트보다 높은 것을 전제로 하여 본 실시형태의 내용을 설명한다. 물론, 상기 서술한 바와 같이, 필러 입자 (192) 의 에칭 레이트는, 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트와 상이하면 된다. 필러 입자 (192) 의 재료로서 선택 가능한 재료로는, 예를 들어, 각종 아크릴 수지, 카본 입자, 및 중공 실리카 등을 들 수 있다.
또, 필러 입자 (192) 의 평균 입경은 가시광 파장보다 크다. 또한, 필러 입자 (192) 의 평균 입경은, 예를 들어 필러 입자 (192) 의 구 상당 직경 (직경) 을 산술 평균한 값이고, 예를 들어, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치, 현미경, SEM (주사형 전자 현미경) 등에 의해 측정 가능하다.
필러 입자 (192) 의 에칭 레이트 및 평균 입경을 상기와 같이 설정함으로써, 이하의 효과가 얻어진다. 즉, 후술하는 바와 같이, 유기 레지스트층 (19) 은, 에칭 가스 (매크로 요철 구조 형성용 가스) 에 의해 에칭된다. 여기서, 필러 입자 (192) 는, 유기 레지스트재 (191) 보다 높은 에칭 레이트로 에칭된다. 따라서, 유기 레지스트층 (19) 의 에칭을 진행시켜 가면, 유기 레지스트층 (19) 의 표면에는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 필러 입자 (192) 와 필러 입자 (192) 의 하방에 배치되는 유기 레지스트재 (191) 의 계면 형상에 대략 일치하는 요철 구조가 형성된다. 그 후, 유기 레지스트층 (19) 은, 이 요철 구조를 유지한 채로 에칭된다.
여기서, 필러 입자 (192) 의 평균 입경은 가시광 파장보다 크기 때문에, 요철 구조의 평균 주기도 가시광 파장보다 크다. 따라서, 요철 구조는, 매크로 요철 구조 (19A) 가 된다. 즉, 필러 입자 (192) 의 에칭 레이트 및 평균 입경을 상기와 같이 설정함으로써, 유기 레지스트층 (19) 에 매크로 요철 구조 (19A) 를 형성할 수 있다.
또한 매크로 요철 구조 (19A) 의 평균 주기는, 필러 입자 (192) 의 평균 입경 및 유기 레지스트층 (19) 내에서의 농도를 조정함으로써, 원하는 값으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 필러 입자 (192) 의 평균 입경을 크게 함으로써, 평균 주기를 크게 할 수 있다. 또, 필러 입자 (192) 의 농도를 높게 함으로써, 평균 주기를 작게 할 수 있다. 또, 매크로 요철 구조 (19A) 의 산술 평균 조도는, 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트와 필러 입자 (192) 의 에칭 레이트의 비를 조정함으로써, 원하는 값으로 조정할 수 있다. 즉, 이들 에칭 레이트가 가까울수록 산술 평균 조도는 작아 (즉 매크로 요철 구조 (19A) 가 평탄에 가까워) 지고, 이들 에칭 레이트가 떨어져 있을수록 산술 평균 조도는 커진다.
필러 입자 (192) 의 평균 입경은, 가시광 파장보다 큰 범위이면 특별히 제한되지 않지만, 2 ∼ 15 ㎛ 인 것이 바람직하고, 6 ∼ 10 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 필러 입자 (192) 의 평균 입경을 이와 같은 범위 내의 값으로 함으로써, 광학체 (4) 의 방현 기능을 보다 높게 할 수 있고, 광학체 (4) 의 번쩍거림을 억제할 수 있기 때문이다.
또, 필러 입자 (192) 의 평균 입경이 2 ㎛ 미만이 되는 경우, 매크로 요철 구조 (12) 를 기재 (11) 의 표면에 형성할 수 없을 가능성이 있다. 필러 입자 (192) 의 평균 입경이 15 ㎛ 를 초과하면, 유기 레지스트층 (19) 의 층두께가 매우 커져 버린다. 즉, 유기 레지스트층 (19) 은, 적어도 필러 입자 (192) 의 1/3 이상일 필요가 있다. 따라서, 필러 입자 (192) 의 평균 입경이 15 ㎛ 를 초과하면, 유기 레지스트층 (19) 의 층두께도 매우 커져 버린다. 그리고, 이와 같이 유기 레지스트층 (19) 이 두꺼워지면, 에칭에 많은 시간과 손이 많이 가게 된다. 또, 필러 입자 (192) 의 평균 입경이 15 ㎛ 를 초과하면, 필러 입자 (192) 가 자중에 의해 유기 레지스트층 (19) 내에서 침강해 버릴 가능성도 있다. 필러 입자 (192) 가 침강해 버리면, 실질적으로, 유기 레지스트층 (19) 이 유기 레지스트재 (191) 로 이루어지는 상층과, 필러 입자 (192) 로 이루어지는 하층으로 분리되어 버린다. 이 경우, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비에 의한 산술 평균 조도의 조정이 매우 어려워진다. 자세한 것은 후술하지만, 본 실시형태에서는, 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트와, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트의 비 (바꿔 말하면 양자의 차) 를 이용하여, 무기 레지스트층 (17) 의 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도를 조정한다. 예를 들어, 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트가 낮고, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트가 높은 경우, 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도가 커진다. 그러나, 상기 서술한 바와 같이, 필러 입자 (192) 가 침강해 버리면, 무기 레지스트층 (17) 상에는 거의 유기 레지스트재 (191) 가 존재하지 않게 되어 버린다. 따라서, 양자의 에칭 레이트의 차를 이용하는 것을 거의 할 수 없게 되어 버린다. 이 결과, 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도의 조정이 매우 어려워지게 된다.
또, 필러 입자 (192) 의 함유량은, 상기 효과가 실현되는 범위 내이면 특별히 제한되지 않지만, 적어도 무기 레지스트층 (17) 의 표면 전역에 필러 입자 (192) 가 분포할 정도의 농도인 것이 바람직하다. 필러 입자 (192) 의 함유량은, 구체적으로는, 유기 레지스트재 (192) 의 고형분 질량에 대하여 2 배 이내의 질량으로 억제되어 있는 것이 바람직하다. 필러 입자 (192) 의 함유량을 이보다 많게 하면, 유기 레지스트층 (19) 을 무기 레지스트층 (17) 상에 균질하게 형성하는 것이 어려워지고, 나아가서는, 필러 입자 (192) 가 무기 레지스트층 (17) 으로부터 탈락될 가능성이 높아진다.
유기 레지스트층 (19) 의 두께는 필러 입자 (192) 의 평균 입경의 1/3 이상이면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 2 배를 초과하면 에칭시에 필러 입자 (192) 가 좀처럼 석출되지 않아 프로세스 시간이 길어질 가능성이 있다. 이 때문에, 유기 레지스트층 (19) 의 두께는 필러 입자 (192) 의 평균 입경의 2 배 이하인 것이 바람직하다.
(제 4 스텝)
제 4 스텝에서는, 유기 레지스트층 (19), 무기 레지스트층 (17), 기재 레지스트층 (15), 및 기재 (11) 를 순차 에칭한다. 여기서, 본 실시형태의 에칭은, 수직 이방성을 갖는 드라이 에칭인 것이 바람직하고, 예를 들어, 반응성 이온 에칭 (Reactive Ion Etching : RIE) 인 것이 바람직하다. 이로써, 각 레지스트층에 형성된 매크로 요철 구조, 미크로 요철 구조가 다른 레지스트층에 전사되기 때문이다. 예를 들어 웨트 에칭 등의 등방성을 갖는 에칭에 의해 유기 레지스트층 (19) 을 에칭했을 경우, 기재 (11) 에 미크로 요철 구조 (13) 가 형성되지 않을 가능성이 있다.
또, 에칭 가스는, 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 수소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 1 종 이상의 원자를 함유하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 에칭 가스는, CHF3, CH2F2, CF4, C2F8 및 C3F8 등의 불화탄소 가스이어도 되고, 불화탄소 가스에 O2 가스, H2 가스, 또는 Ar 가스 등의 첨가 가스를 첨가한 것이어도 된다. 에칭 가스의 구체적인 조성은, 에칭 대상의 레지스트에 의해 적절히 선택되면 된다. 자세한 것은 후술한다.
제 4 프로세스는, 유기 레지스트층 (19) 에 형성된 매크로 요철 구조 (19A) 를 무기 레지스트층 (17) 에 전사하는 제 1 에칭과, 기재 (11) 상에 매크로 요철 구조 (12) 및 미크로 요철 구조 (13) 를 중첩하여 형성하는 제 2 에칭으로 구분된다.
(제 1 에칭)
제 1 에칭에서는, 먼저, 유기 레지스트층 (19) 을 에칭한다. 제 1 에칭에서 사용되는 에칭 가스 (이하, 「매크로 요철 구조 형성용 가스」 라고도 칭한다) 는, 제 1 에칭 가스와, 제 2 에칭 가스를 함유한다. 여기서, 유기 레지스트재 (191) 의 제 1 에칭 가스에 대한 에칭 레이트는, 무기 레지스트층 (17) 의 제 1 에칭 가스에 대한 에칭 레이트보다 높다. 또, 유기 레지스트재 (191) 의 제 2 에칭 가스에 대한 에칭 레이트는, 무기 레지스트층 (17) 의 제 2 에칭 가스에 대한 에칭 레이트보다 낮다. 제 1 에칭 가스는, 예를 들어 O2 가스이고, 제 2 에칭 가스는, 예를 들어 불화탄소 가스이다.
유기 레지스트층 (19) 을 에칭함으로써, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 유기 레지스트층 (19) 의 표면에 매크로 요철 구조 (19A) 가 형성된다. 매크로 요철 구조 (19A) 의 형상은, 매크로 요철 구조 형성용 가스가 필러 입자 (192) 를 에칭할 때마다 변동된다. 그래서, 매크로 요철 구조 (19A) 의 형상은, 모든 필러 입자 (192) 가 에칭되었을 때에 일정해진다. 그 후, 유기 레지스트층 (19) 은, 매크로 요철 구조 (19A) 의 형상을 유지한 채로 에칭된다.
매크로 요철 구조 형성용 가스가 무기 레지스트층 (17) 에 도달한 후에도, 제 1 에칭을 계속해서 실시한다. 여기서, 에칭은 수직 이방성을 갖는 드라이 에칭에 의해 실시되므로, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 매크로 요철 구조 (19A) 는, 무기 레지스트층 (17) 에 전사된다. 즉, 무기 레지스트층 (17) 의 표면에는, 매크로 요철 구조 (17A) 가 형성된다. 매크로 요철 구조 (19A) 가 모두 무기 레지스트층 (17) 에 전사되었을 때, 제 1 에칭을 종료한다.
여기서, 매크로 요철 구조 형성용 가스는, 상기 서술한 특성을 갖는 제 1 에칭 가스 및 제 2 에칭 가스의 혼합 가스로 되어 있다. 이 때문에, 유기 레지스트재 (191) 의 매크로 요철 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트와, 무기 레지스트층 (17) 의 매크로 요철 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트는 상이하다. 즉, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비가 상이하다. 여기서, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비는, 유기 레지스트재 (191) 의 매크로 요철 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트를, 무기 레지스트층 (17) 의 매크로 요철 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트로 나눈 값이다. 따라서, 매크로 요철 구조 (17A) 의 형상은, 매크로 요철 구조 (19A) 와 완전히 일치하지는 않는다. 구체적으로는, 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도는, 매크로 요철 구조 (19A) 의 산술 평균 조도와 상이하다.
그리고, 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도는, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비를 조정함으로써 조정 가능하다. 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비를 조정하는 방법으로는, 예를 들어, 제 1 에칭 가스와 제 2 에칭 가스의 혼합비를 조정하는 것을 들 수 있다. 예를 들어, 제 1 에칭 가스의 혼합비를 증가시켰을 경우, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비가 증대된다 (즉, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트가 감소하고, 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트가 증대된다). 이 때문에, 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도는 감소한다. 즉, 매크로 요철 구조 (17A) 가 얕아진다. 한편, 제 2 에칭 가스의 혼합비를 증가시켰을 경우, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비가 감소한다 (즉, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트가 증대되고, 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트가 감소한다). 이 때문에, 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도는 증대된다. 즉, 매크로 요철 구조 (17A) 가 깊어진다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 제 1 에칭 가스와 제 2 에칭 가스의 혼합비를 조정함으로써, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비를 조정할 수 있고, 나아가서는, 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도를 조정할 수 있다. 또한, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비는, 유기 레지스트재 (191) 와 무기 레지스트층 (17) 을 구성하는 무기 레지스트재의 조합을 조정함으로써도 조정 가능하다. 그리고, 매크로 요철 구조 (17A) 의 평균 주기는, 매크로 요철 구조 (19A) 의 평균 주기와 대략 일치한다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 필러 입자 (192) 의 평균 입경 및 농도를 조정함으로써 매크로 요철 구조 (17A) 의 평균 주기를 조정할 수 있고, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비를 조정함으로써 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도를 조정할 수 있다. 따라서, 원하는 평균 주기 및 산술 평균 조도를 갖는 매크로 요철 구조 (17A) 를 형성할 수 있다.
또한, 제 1 에칭은, 제 2 에칭을 실시하기 전에 반복하여 실시되어도 된다. 제 1 에칭을 반복하여 실시함으로써, 매크로 요철 구조 (17A) 의 평균 주기를 크게, 산술 평균 조도를 작게 할 수 있다.
(제 2 에칭)
제 2 에칭에서는, 먼저, 무기 레지스트층 (17) 을 에칭한다. 제 2 에칭에서 사용되는 에칭 가스 (이하, 「중첩 구조 형성용 가스」 라고도 칭한다) 는, 무기 레지스트층 (17), 기재 레지스트층 (15), 및 기재 (11) 를 에칭할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 중첩 구조 형성용 가스는, 기재 (11) 가 석영 유리인 경우, 1 또는 2 종류 이상의 불화탄소 가스의 혼합 가스이어도 된다. 불화탄소 가스로는, 예를 들어, CHF3, CH2F2, CF4, C2F8 및 C3F8 등을 들 수 있다. 중첩 구조 형성용 가스는, 이들 불화탄소 가스에 H2 가스, 또는 Ar 가스 등의 첨가 가스를 첨가한 것이어도 된다. 또한, 중첩 구조 형성용 가스에는, O2 가스를 추가로 함유시켜도 되지만, O2 가스는 다른 가스에 비해 등방성이 크기 때문에, O2 가스의 농도는 가능한 한 낮은 것이 바람직하다. 또한, 제 1 에칭에서는, 매크로 요철 구조 형성용 가스에 O2 가스를 함유시킨다. 그러나, 제 1 에칭에서는, 무기 레지스트층 (17) 에 매크로 요철 구조 (17A) 라는 비교적 큰 요철을 형성할 뿐이므로, 매크로 요철 구조 형성용 가스가 다소의 등방성을 가지고 있어도 특별히 문제는 없다.
무기 레지스트층 (17) 은, 매크로 요철 구조 (17A) 의 형상을 유지한 채로 에칭된다. 제 2 에칭이 진행되면, 중첩 구조 형성용 가스는, 기재 레지스트층 (15) 에 도달한다. 그 후, 중첩 구조 형성용 가스에 의해, 미크로 요철 구조 (15B) 의 오목부에 존재하는 무기 레지스트층 (17) 과 기재 레지스트층 (15) (즉, 미크로 요철 구조 (15B) 의 볼록부) 을 에칭한다. 또한 에칭이 진행되면, 중첩 구조 형성용 가스는, 기재 (11) 에 도달한다.
여기서, 기재 레지스트층 (15) 의 에칭 레이트가 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트보다 높은 경우, 미크로 요철 구조 (15B) 의 볼록부는, 미크로 요철 구조 (15B) 의 오목부에 존재하는 무기 레지스트층 (17) 보다 먼저 소실된다. 따라서, 이 경우, 기재 (11) 는, 미크로 요철 구조 (15B) 의 볼록부가 존재했던 부분에서 에칭된다. 제 2 에칭이 진행되면, 미크로 요철 구조 (15B) 의 오목부에 존재하는 무기 레지스트층 (17) 도 완전히 소실된다. 그 후는, 기재 (11) 의 표면 전체가 에칭된다. 이로써, 미크로 요철 구조 (15B) 의 반전 형상을 갖는 미크로 요철 구조 (13) 가 기재 (11) 의 표면에 형성된다.
한편, 기재 레지스트층 (15) 의 에칭 레이트가 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트보다 낮은 경우, 미크로 요철 구조 (15B) 의 오목부에 존재하는 무기 레지스트층 (17) 은, 미크로 요철 구조 (15B) 의 볼록부보다 먼저 소실된다. 따라서, 이 경우, 기재 (11) 는, 미크로 요철 구조 (15B) 의 오목부가 존재했던 부분에서 에칭된다. 제 2 에칭이 진행되면, 미크로 요철 구조 (15B) 의 볼록부도 완전히 소실된다. 그 후는, 기재 (11) 의 표면 전체가 에칭된다. 이로써, 미크로 요철 구조 (15B) 와 동일한 배열 패턴 (요철의 배열 패턴) 을 갖는 미크로 요철 구조 (13) 가 기재 (11) 의 표면에 형성된다.
기재 (11) 의 표면에 미크로 요철 구조 (13) 가 형성되는 한편, 무기 레지스트층 (17) 의 매크로 요철 구조 (17A) 도 기재 (11) 에 전사된다. 매크로 요철 구조 (17A) 가 모두 기재 (11) 에 전사되었을 때, 제 2 에칭을 종료한다. 이상의 공정에 의해, 기재 (11) 의 표면에 매크로 요철 구조 (12) 와 미크로 요철 구조 (13) 가 중첩되어 형성된다. 즉, 원반 (1) 이 제조된다.
여기서, 무기 레지스트층 (17) 을 구성하는 무기 레지스트재와 기재 (11) 의 재료가 일치하는 경우, 매크로 요철 구조 (12) 의 형상은, 매크로 요철 구조 (17A) 와 대략 일치한다. 그러나, 무기 레지스트층 (17) 을 구성하는 무기 레지스트재와 기재 (11) 의 재료가 상이한 경우, 무기 레지스트층 (17) 의 중첩 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트와, 기재 (11) 의 중첩 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트는 상이하다. 즉, 중첩 구조 형성용 가스의 선택비가 상이하다. 여기서, 중첩 구조 형성용 가스의 선택비는, 무기 레지스트층 (17) 의 중첩 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트를, 기재 (11) 의 중첩 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트로 나눈 값이다. 따라서, 매크로 요철 구조 (12) 의 형상은, 매크로 요철 구조 (17A) 와 완전히 일치하지는 않는다. 구체적으로는, 매크로 요철 구조 (12) 의 산술 평균 조도는, 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도와 상이하다.
그리고, 매크로 요철 구조 (12) 의 산술 평균 조도는, 중첩 구조 형성용 가스의 선택비를 변경함으로써 조정 가능하다. 중첩 구조 형성용 가스의 선택비를 변경하는 방법으로는, 예를 들어, 무기 레지스트층 (17) 을 구성하는 무기 레지스트재와 기재 (11) 의 재료의 조합을 변경하는 것을 들 수 있다.
그리고, 중첩 구조 형성용 가스의 선택비가 증대되었을 경우, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트가 증대되고, 기재 (11) 의 에칭 레이트가 감소하므로, 매크로 요철 구조 (12) 의 산술 평균 조도는 감소한다. 즉, 매크로 요철 구조 (12) 가 얕아진다. 한편, 중첩 구조 형성용 가스의 선택비가 감소했을 경우, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트가 감소하고, 기재 (11) 의 에칭 레이트가 증대되므로, 매크로 요철 구조 (12) 의 산술 평균 조도는 증대된다. 즉, 매크로 요철 구조 (12) 가 깊어진다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 무기 레지스트층 (17) 을 구성하는 무기 레지스트재와 기재 (11) 의 재료의 조합을 변경함으로써, 중첩 구조 형성용 가스의 선택비를 조정할 수 있고, 나아가서는, 매크로 요철 구조 (12) 의 산술 평균 조도를 조정할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 무기 레지스트층 (17) 에 형성된 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도가 원하는 값과 상이한 경우에는, 또한 중첩 구조 형성용 가스의 선택비를 조정함으로써, 매크로 요철 구조 (12) 의 산술 평균 조도를 원하는 값으로 할 수 있다. 또한, 매크로 요철 구조 (12) 의 평균 주기는, 매크로 요철 구조 (17A) 의 평균 주기와 대략 일치한다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 필러 입자 (192) 의 평균 입경 및 농도를 조정함으로써 매크로 요철 구조 (12) 의 평균 주기를 조정할 수 있고, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비 및 중첩 구조 형성용 가스의 선택비를 조정함으로써 매크로 요철 구조 (12) 의 산술 평균 조도를 조정할 수 있다. 따라서, 원하는 평균 주기 및 산술 평균 조도를 갖는 매크로 요철 구조 (12) 를 형성할 수 있다.
[1.2.1. 원반의 제조 방법의 제 1 변형예]
다음으로, 도 11 을 참조하여, 원반의 제조 방법의 제 1 변형예에 대해 설명한다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 제 1 변형예에서는, 무기 레지스트층 (17) 을 2 층 구조로 한다. 즉, 제 1 변형예에서는, 무기 레지스트층 (17) 은, 미크로 요철 구조 (15B) 상에 형성되는 제 1 무기 레지스트층 (171) 과, 제 1 무기 레지스트층 (171) 상에 형성되는 제 2 무기 레지스트층 (172) 으로 구성된다. 각 무기 레지스트층 (171, 172) 은, 상기 서술한 제 2 스텝과 동일한 방법에 의해 형성된다.
제 1 무기 레지스트층 (171) 및 제 2 무기 레지스트층 (172) 을 구성하는 무기 레지스트재로는, 예를 들어, SiO2, Si, DLC (Diamond Like Carbon), W, Mo, W 또는 Mo 등의 1 종 또는 2 종 이상의 천이 금속을 함유하는 금속 산화물 등을 들 수 있다. 여기서, 제 1 무기 레지스트층 (171) 및 제 2 무기 레지스트층 (172) 은, 서로 상이한 (상세하게는, 에칭 레이트가 상이한) 무기 레지스트재로 구성된다. 또한 제 2 무기 레지스트층 (172) 의 에칭 레이트는, 기재 레지스트층 (15) 의 에칭 레이트와 상이하다. 다른 공정은 모두 상기 서술한 공정과 동일하다.
제 1 변형예에서는, 이하의 효과가 얻어진다. 즉, 상기 서술한 바와 같이, 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도는, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비에 의해 조정할 수 있다. 그리고, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비는, 유기 레지스트재와 무기 레지스트층 (17) 을 구성하는 무기 레지스트재의 조합에 의해서도 조정할 수 있다. 따라서, 무기 레지스트층 (17) 과 기재 레지스트층 (15) 이 동일한 무기 레지스트재로 구성되는 경우에, 매크로 요철 구조 (17A) 의 산술 평균 조도가 원하는 값이 되는 경우가 있다. 그러나, 무기 레지스트층 (17) 을 단일층으로 하고, 또한 기재 레지스트층 (15) 과 동일한 무기 레지스트재로 형성하면, 미크로 요철 구조 (13) 를 형성할 수 없게 된다.
한편, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비는, 유기 레지스트재와, 무기 레지스트층 (17) 중, 유기 레지스트층 (19) 에 접하는 부분의 무기 레지스트재와의 조합에 의해 정해진다.
따라서, 제 1 변형예에서는, 유기 레지스트층 (19) 에 접하는 부분, 즉 제 2 무기 레지스트층 (172) 을 기재 레지스트층 (15) 과 동일한 무기 레지스트재로 형성하고, 제 1 무기 레지스트층 (171) 을 기재 레지스트층 (15) 과 상이한 무기 레지스트재로 형성할 수 있다. 즉, 제 1 변형예에 의하면, 제 2 무기 레지스트층 (172) 의 재료 선택성을 증대시킬 수 있다.
또한, 제 1 무기 레지스트층 (171) 과 제 2 무기 레지스트층 (172) 의 층두께비는 특별히 제한되지 않지만, 제 1 무기 레지스트층 (171) 과 제 2 무기 레지스트층 (172) 의 에칭 레이트에 따라 설정되면 된다. 예를 들어, 에칭 레이트가 빠른 층의 층두께는 에칭 레이트가 느린 층과의 에칭 레이트비에 비례하여 설정되면 된다.
[1.2.2. 원반의 제조 방법의 제 2 변형예]
다음으로, 도 4 ∼ 도 6, 도 12 를 참조하여, 원반의 제조 방법의 제 2 변형예를 설명한다. 제 2 변형예에서는, 제 1 스텝 및 제 2 스텝이 상이하다.
제 1 스텝에서는, 도 4 ∼ 도 6 에 나타내는 바와 같이, 기재 (11) 상에 기재 레지스트층 (15) 을 형성하고, 이 기재 레지스트층 (15) 에 미크로 요철 구조 (15B) (제 3 미크로 요철 구조) 를 형성한다. 그리고, 이 기재 레지스트층 (15) 및 기재 (11) 를 상기 서술한 제 2 에칭과 동일한 방법에 의해 에칭한다. 이로써, 도 12 에 나타내는 미크로 요철 구조 (14) (제 1 미크로 요철 구조) 를 기재 (11) 의 표면에 형성한다. 따라서, 제 2 변형예에서는, 기재 (11) 가 기재 본체를 구성한다. 미크로 요철 구조 (14) 는, 미크로 요철 구조 (15B) 와 동일한 배열 패턴 (요철의 배열 패턴) 을 갖는다.
제 2 스텝에서는, 제 1 변형예와 동일하게, 미크로 요철 구조 (14) 상에 2 층 구조의 무기 레지스트층 (17) 을 형성한다. 여기서, 제 1 무기 레지스트층 (171) 은, 기재 (11) 에 미크로 요철 구조 (13) 를 형성하기 위한 레지스트층이고, DLC 로 구성된다. 제 2 무기 레지스트층 (172) 은, 제 1 변형예와 동일한 무기 레지스트재 (단 DLC 는 제외한다) 로 구성된다. 그 후는 상기 서술한 처리와 동일한 처리가 실시된다.
<2. 노광 장치의 구성>
다음으로, 도 13 에 기초하여, 노광 장치 (200) 의 구성에 대해 설명한다. 노광 장치 (200) 는, 기재 레지스트층 (15) 을 노광하는 장치이다. 노광 장치 (200) 는, 레이저 광원 (201) 과, 제 1 미러 (203) 와, 포토다이오드 (Photodiode : PD) (205) 와, 편향 광학계와, 제어 기구 (230) 와, 제 2 미러 (213) 와, 이동 광학 테이블 (220) 과, 스핀들 모터 (225) 와, 턴테이블 (227) 을 구비한다. 또, 기재 (11) 는, 턴테이블 (227) 상에 재치 (載置) 되고, 회전할 수 있게 되어 있다.
레이저 광원 (201) 은, 레이저광 (20) 을 발하는 광원이고, 예를 들어, 고체 레이저 또는 반도체 레이저 등이다. 레이저 광원 (201) 이 발하는 레이저광 (20) 의 파장은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 400 ㎚ ∼ 500 ㎚ 의 청색광 대역의 파장이어도 된다. 또, 레이저광 (20) 의 스폿 직경 (레지스트층에 조사되는 스폿의 직경) 은, 미크로 요철 구조 (15B) 의 오목부의 개구면의 직경보다 작으면 되고, 예를 들어 200 ㎚ 정도이면 된다. 레이저 광원 (201) 으로부터 발해지는 레이저광 (20) 은 제어 기구 (230) 에 의해 제어된다.
레이저 광원 (201) 으로부터 출사된 레이저광 (20) 은, 평행 빔인 상태로 직진하여, 제 1 미러 (203) 에서 반사되어, 편향 광학계로 유도된다.
제 1 미러 (203) 는, 편광 빔 스플리터로 구성되어 있고, 편광 성분의 일방을 반사시키고, 편광 성분의 타방을 투과시키는 기능을 갖는다. 제 1 미러 (203) 를 투과한 편광 성분은, 포토다이오드 (205) 에 의해 수광되어, 광전 변환된다. 또, 포토다이오드 (205) 에 의해 광전 변환된 수광 신호는, 레이저 광원 (201) 에 입력되고, 레이저 광원 (201) 은, 입력된 수광 신호에 기초하여 레이저광 (20) 의 위상 변조를 실시한다.
또, 편향 광학계는, 집광 렌즈 (207) 와, 전기 광학 편향 소자 (Electro Optic Deflector : EOD) (209) 와, 콜리메이터 렌즈 (211) 를 구비한다.
편향 광학계에 있어서, 레이저광 (20) 은, 집광 렌즈 (207) 에 의해, 전기 광학 편향 소자 (209) 에 집광된다. 전기 광학 편향 소자 (209) 는, 레이저광 (20) 의 조사 위치를 제어하는 것이 가능한 소자이다. 노광 장치 (200) 는, 전기 광학 편향 소자 (209) 에 의해, 이동 광학 테이블 (220) 상으로 유도되는 레이저광 (20) 의 조사 위치를 변화시키는 것도 가능하다. 레이저광 (20) 은, 전기 광학 편향 소자 (209) 에 의해 조사 위치가 조정된 후, 콜리메이터 렌즈 (211) 에 의해, 다시 평행 빔화된다. 편향 광학계로부터 출사된 레이저광 (20) 은, 제 2 미러 (213) 에 의해 반사되어, 이동 광학 테이블 (220) 상에 수평 또한 평행하게 유도된다.
이동 광학 테이블 (220) 은, 빔 익스팬더 (Beam expander : BEX) (221) 와, 대물 렌즈 (223) 를 구비한다. 이동 광학 테이블 (220) 로 유도된 레이저광 (20) 은, 빔 익스팬더 (221) 에 의해 원하는 빔 형상으로 정형 (整形) 된 후, 대물 렌즈 (223) 를 통해서, 기재 (11) 상에 형성된 기재 레지스트층 (15) 에 조사된다. 또, 이동 광학 테이블 (220) 은, 기재 (11) 가 1 회전할 때마다 화살표 (R) 방향 (이송 피치 방향) 으로 1 이송 피치 (트랙 피치) 만큼 이동한다. 턴테이블 (227) 상에는, 기재 (11) 가 설치된다. 스핀들 모터 (225) 는 턴테이블 (227) 을 회전시킴으로써, 기재 (11) 를 회전시킨다.
또, 제어 기구 (230) 는, 포매터 (231) 와, 드라이버 (233) 를 구비하고, 레이저광 (20) 의 조사를 제어한다. 포매터 (231) 는, 레이저광 (20) 의 조사를 제어하는 변조 신호를 생성하고, 드라이버 (233) 는, 포매터 (231) 가 생성한 변조 신호에 기초하여, 레이저 광원 (201) 을 제어한다. 이로써, 기재 (11) 에 대한 레이저광 (20) 의 조사가 제어된다.
포매터 (231) 는, 기재 레지스트층 (15) 에 묘화하는 임의의 패턴이 그려진 입력 화상에 기초하여, 기재 레지스트층 (15) 에 레이저광 (20) 을 조사하기 위한 제어 신호를 생성한다. 구체적으로는, 먼저, 포매터 (231) 는, 기재 레지스트층 (15) 에 묘화하는 임의의 패턴이 그려진 입력 화상을 취득한다. 입력 화상은, 축 방향으로 기재 레지스트층 (15) 의 외주면을 절개하여 일 평면으로 연장한, 기재 레지스트층 (15) 의 외주면의 전개도에 상당하는 화상이다. 다음으로, 포매터 (231) 는, 입력 화상을 소정 크기의 소영역으로 분할하고 (예를 들어, 격자상으로 분할하고), 소영역의 각각에 묘화 패턴이 포함되는지의 여부를 판단한다. 계속해서, 포매터 (231) 는, 묘화 패턴이 포함된다고 판단한 각 소영역에 레이저광 (20) 을 조사하도록 제어하는 제어 신호로 생성한다. 또한 드라이버 (233) 는, 포매터 (231) 가 생성한 제어 신호에 기초하여 레이저 광원 (201) 의 출력을 제어한다. 이로써, 기재 레지스트층 (15) 에 대한 레이저광 (20) 의 조사가 제어된다.
<3. 원반을 사용한 광학체의 제조 방법에 대해>
다음으로, 도 14 를 참조하여, 원반 (1) 을 사용한 광학체 (4) 의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다. 광학체 (4) 는, 원반 (1) 을 사용한 롤 투 롤 방식의 전사 장치 (300) 에 의해 제조 가능하다. 도 14 에 나타내는 전사 장치 (300) 에서는, 광 경화성 수지를 사용하여 광학체 (4) 를 제조한다.
전사 장치 (300) 는, 원반 (1) 과, 기재 공급 롤 (301) 과, 권취 롤 (302) 과, 가이드 롤 (303, 304) 과, 닙 롤 (305) 과, 박리 롤 (306) 과, 도포 장치 (307) 와, 광원 (309) 을 구비한다.
기재 공급 롤 (301) 은, 장척인 기재 필름 (3) 이 롤상으로 감겨진 롤이고, 권취 롤 (302) 은, 광학체 (4) 를 권취하는 롤이다. 또, 가이드 롤 (303, 304) 은, 기재 필름 (3) 을 반송하는 롤이다. 닙 롤 (305) 은, 미경화 수지층 (310) 이 적층된 기재 필름 (3), 즉 피전사 필름 (3a) 을 원반 (1) 에 밀착시키는 롤이다. 박리 롤 (306) 은, 경화 수지층 (310a) 이 적층된 기재 필름 (3), 즉 광학체 (4) 를 원반 (1) 으로부터 박리하는 롤이다.
도포 장치 (307) 는, 코터 등의 도포 수단을 구비하고, 미경화의 광 경화성 수지 조성물을 기재 필름 (3) 에 도포하여, 미경화 수지층 (310) 을 형성한다. 도포 장치 (307) 는, 예를 들어, 그라비아 코터, 와이어 바 코터, 또는 다이 코터 등이어도 된다. 또, 광원 (309) 은, 광 경화성 수지 조성물을 경화 가능한 파장의 광을 발하는 광원이고, 예를 들어, 자외선 램프 등이어도 된다.
또한, 광 경화성 수지 조성물은, 소정의 파장의 광이 조사됨으로써 유동성이 저하되어, 경화되는 수지이다. 구체적으로는, 광 경화성 수지 조성물은, 아크릴 수지 등의 자외선 경화 수지이어도 된다. 또, 광 경화성 수지 조성물은, 필요에 따라, 개시제, 필러, 기능성 첨가제, 용제, 무기 재료, 안료, 대전 방지제, 또는 증감 색소 등을 함유해도 된다.
전사 장치 (300) 에서는, 먼저, 기재 공급 롤 (301) 로부터 가이드 롤 (303) 을 개재하여, 기재 필름 (3) 이 연속적으로 송출된다. 또한, 송출 도중에 기재 공급 롤 (301) 을 다른 로트의 기재 공급 롤 (301) 로 변경해도 된다. 송출된 기재 필름 (3) 에 대해, 도포 장치 (307) 에 의해 미경화의 광 경화성 수지 조성물이 도포되고, 기재 필름 (3) 에 미경화 수지층 (310) 이 적층된다. 이로써, 피전사 필름 (3a) 이 제조된다. 피전사 필름 (3a) 은, 닙 롤 (305) 에 의해, 원반 (1) 과 밀착된다. 광원 (309) 은, 원반 (1) 에 밀착된 미경화 수지층 (310) 에 광을 조사함으로써, 미경화 수지층 (310) 을 경화시킨다. 이로써, 원반 (1) 의 외주면에 형성된 매크로 요철 구조 (12) 및 미크로 요철 구조 (13) 의 배열 패턴이 미경화 수지층 (310) 에 전사된다. 즉, 매크로 요철 구조 (12) 및 미크로 요철 구조 (13) 의 반전 패턴이 형성된 경화 수지층 (310a) 이 형성된다. 여기서, 광원 (309) 은, 미크로 요철 구조 (42) 의 오목부 (422) (도 15 참조) 에 대해 비스듬하게 광을 조사해도 된다. 이 경우, 오목부 (422) 의 일부만이 경화된다. 계속해서, 경화 수지층 (310a) 이 적층된 기재 필름 (3), 즉 광학체 (4) 는, 박리 롤 (306) 에 의해 원반 (1) 으로부터 박리된다. 이어서, 광학체 (4) 는, 가이드 롤 (304) 을 개재하여, 권취 롤 (302) 에 의해 권취된다.
이와 같이, 전사 장치 (300) 에서는, 피전사 필름 (3a) 을 롤 투 롤로 반송하는 한편, 원반 (1) 의 둘레면 형상을 피전사 필름 (3a) 에 전사한다. 이로써, 광학체 (4) 가 제조된다.
또한, 광학체 (4) 를 열가소성 수지로 제조하는 경우, 도포 장치 (307) 및 광원 (309) 은 필요하지 않게 된다. 또, 기재 필름 (3) 을 열가소성 수지 필름으로 하여, 원반 (1) 보다 상류측에 가열 장치를 배치한다. 이 가열 장치에 의해 기재 필름 (3) 을 가열하여 부드럽게 하고, 그 후, 기재 필름 (3) 을 원반 (1) 에 가압한다. 이로써, 원반 (1) 의 둘레면에 형성된 매크로 요철 구조 (12) 및 미크로 요철 구조 (13) 의 배열 패턴이 기재 필름 (3) 에 전사된다. 또한, 기재 필름 (3) 을 열가소성 수지 이외의 수지로 구성된 필름으로 하여, 기재 필름 (3) 과 열가소성 수지 필름을 적층해도 된다. 이 경우, 적층 필름은, 가열 장치로 가열된 후, 원반 (1) 에 가압된다.
따라서, 전사 장치 (300) 는, 원반 (1) 에 형성된 매크로 요철 구조 (12) 및 미크로 요철 구조 (13) 의 배열 패턴이 전사된 전사물, 즉 광학체 (4) 를 연속적으로 제조할 수 있다. 여기서, 원반 (1) 의 둘레면에 형성된 매크로 요철 구조 (12) 는, 원하는 평균 주기 및 산술 평균 조도를 갖는다. 따라서, 광학체 (4) 에 형성된 매크로 요철 구조 (41) (도 15 참조) 는, 원하는 평균 주기 및 산술 평균 조도를 갖는다.
<4. 광학체의 구조>
[4.1. 광학체의 전체 구성]
도 15 에, 상기의 제조 방법에 의해 제조된 광학체 (4) 의 구성을 나타낸다. 광학체 (4) 는, 예를 들어 필름 형상이고, 그 표면에 형성된 매크로 요철 구조 (41) 와, 매크로 요철 구조 (41) 상에 중첩된 미크로 요철 구조 (42) 를 구비한다.
매크로 요철 구조 (41) 는, 볼록부 (411) 및 오목부 (412) 를 갖는다. 매크로 요철 구조 (41) 의 형상은, 원반 (1) 의 매크로 요철 구조 (12) 의 반전 형상으로 되어 있다. 미크로 요철 구조 (42) 는, 볼록부 (421) 및 오목부 (422) 를 갖는다. 미크로 요철 구조 (42) 의 형상은, 원반 (1) 의 미크로 요철 구조 (13) 의 반전 형상으로 되어 있다. 또한 본 실시형태에 의한 광학체 (4) 는, 매크로 요철 구조 (41) 에 의해 높은 방현 기능을 실현하고, 미크로 요철 구조 (13) 에 의해 높은 반사 방지 기능을 실현할 수 있다. 따라서, 광학체 (4) 의 방현 기능을 향상시키기 위해, 광학체 (4) 에 별도의 산란체를 혼입시킬 필요가 없다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 높은 방현 기능 및 반사 방지 기능을 갖는 광학체 (4) 를 저비용 또한 안정적으로 제조할 수 있다.
[4.2. 광학체의 평균 주기, 산술 평균 조도]
광학체 (4) 의 산술 평균 조도는, 매크로 요철 구조 (41) 와 미크로 요철 구조 (42) 의 중첩 구조의 산술 평균 조도가 된다. 여기서, 본 실시형태에서는, 매크로 요철 구조 (41) 의 산술 평균 조도는, 원반 (1) 의 매크로 요철 구조 (12) 의 산술 평균 조도에 대략 일치한다. 또한 본 실시형태에서는, 원반 (1) 을 제조할 때, 미크로 요철 구조 (13) 의 배열 패턴을 일정하게 한 채로, 매크로 요철 구조 (12) 의 형상만을 임의로 바꿀 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 미크로 요철 구조 (42) 의 배열 패턴이 일정하고, 중첩 구조의 산술 평균 조도가 상이한 여러 가지 광학체 (4) 를 제조할 수 있다. 이하, 「광학체 (4) 의 산술 평균 조도」 는, 특별히 언급이 없는 한, 「광학체 (4) 의 중첩 구조의 산술 평균 조도」 를 의미하는 것으로 한다. 한편, 광학체 (4) 의 평균 주기는, 매크로 요철 구조 (41) 의 평균 주기가 된다.
<5. 광학체의 평균 주기 및 산술 평균 조도와 헤이즈값의 관계>
상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 광학체 (4) 의 평균 주기 및 산술 평균 조도를 원하는 값으로 할 수 있다. 그리고, 본 발명자는, 광학체 (4) 의 평균 주기 및 산술 평균 조도에 대해 상세하게 검토한 결과, 이들과 광학체 (4) 의 헤이즈값 사이에 밀접한 상관이 있는 것을 알아내었다. 광학체 (4) 의 평균 주기 및 산술 평균 조도와 광학체 (4) 의 헤이즈값의 상관의 일례를 도 16 에 나타낸다. 도 16 의 가로축은 광학체 (4) 의 산술 평균 조도 (= Ra) 를 평균 주기 (= Rsm) 로 나눈 값 (= Ra/Rsm) 을 나타낸다. 세로축은, 광학체 (4) 의 헤이즈값 (％) 을 나타낸다.
점 A 는, Ra/Rsm 과 헤이즈값의 상관을 나타낸다. 또한, 점 A 가 나타내는 상관은 후술하는 실시예에 의해 얻어진 것이다. 도 16 으로부터 분명한 바와 같이, Ra/Rsm 이 증가함에 따라, 헤이즈값도 증가하는 것이 분명해졌다. 또, Ra/Rsm 의 단위 증가량당 헤이즈값의 증가량은, Ra/Rsm 이 작을수록 커지는 것도 알 수 있었다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 원하는 헤이즈값을 갖는 광학체 (4) 를 안정적으로 제조할 수 있다. 특히, 종래에는, 높은 헤이즈값의 광학체를 안정적으로 제조할 수 없었다. 즉, 종래의 기술이어도, 광학체를 연마함으로써, 고헤이즈값의 광학체를 제조할 수 있다. 단, 품질의 편차가 심하고, 실용에 견디는 것은 아니었다. 본 실시형태에서는, 고헤이즈값의 광학체를 안정적으로 제조할 수 있다.
<6. 광학체의 적용예에 대해>
본 실시형태에 의해 제조된 광학체 (4) 는, 여러 가지 용도에 적용 가능하다. 예를 들어, 광학체 (4) 는, 표시 장치나 광학 소자 등의 반사 방지 필름, 안티글레어 필름으로서 사용할 수 있다. 광학체 (4) 는, 이들 용도에 한정되지 않고, 반사 방지 및 방현이 요구되는 분야이면 적용 가능하다.
실시예
이하에서는, 실시예 및 비교예를 참조하면서, 상기 실시형태에 관련된 원반 (1), 광학체 (4) 에 대해, 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는, 상기 실시형태에 관련된 원반 (1), 광학체 (4) 의 실시 가능성 및 효과를 나타내기 위한 일 조건예이고, 본 발명의 원반 (1), 광학체 (4) 가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[1. 광학체의 제조]
이하의 공정에 의해, 광학체 (4) 를 제조하였다.
(실시예 1)
원통 형상의 석영 유리로 이루어지는 기재 (11) 를 준비하고, 스퍼터법에 의해 기재 (11) 의 표면에 산화텅스텐으로 이루어지는 기재 레지스트층 (15) 을 형성하였다. 기재 레지스트층 (15) 의 층두께는 50 ㎚ 로 하였다. 이어서, 도 13 에 나타내는 노광 장치 (200) 로부터 기재 레지스트층에 레이저 광을 조사함으로써, 기재 레지스트층 (15) 에 지그재그상의 배열 패턴의 잠상 (15A) 을 형성하였다. 여기서, 잠상 (15A) 의 피치에 관한 노광 장치 (200) 의 설정값은, 도트 피치 230 ㎚, 트랙 피치 153 ㎚ 로 하였다.
계속해서, 기재 레지스트층 (15) 상에 알칼리 현상액 (도쿄 오카 공업사 제조 NMD3) 을 적하함으로써, 노광부 (잠상 (15A) 이 형성된 부분) 를 제거하였다. 즉, 현상 처리를 실시하였다. 이로써, 기재 레지스트층 (15) 에 미크로 요철 구조 (15B) 를 형성하였다.
이어서, 미크로 요철 구조 (15B) 상에 스퍼터법에 의해 SiO2 로 이루어지는 무기 레지스트층 (17) 을 형성하였다. 여기서, 무기 레지스트층 (17) 은 단층으로 하고, 층두께를 1000 ㎚ 로 하였다. 또, 무기 레지스트층 (17) 의 중첩 구조 형성용 가스 (조성은 후술한다) 에 대한 에칭 레이트는, 기재 레지스트층 (15) 의 중첩 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트와 상이하다. 구체적으로는, 기재 레지스트층 (15) 의 에칭 레이트와 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트의 비는 1/3 이었다. 또한, 양자의 에칭 레이트는, 무기 레지스트층 (17) 의 단일층과 기재 레지스트층 (15) 의 단일층을 후술하는 제 2 에칭의 조건으로 에칭함으로써 측정하였다.
이어서, 유기 레지스트재 (191) 로서 AZ 일렉트로닉스 머티리얼즈사 제조의 P4210 을 준비하고, 필러 입자 (192) 로서 아크릴 입자 (네가미 공업사 제조 SE010T) 를 준비하였다. 여기서, 아크릴 입자의 평균 입경을 현미경에 의해 측정한 결과, 평균 입경은 10 ㎛ 이었다.
그리고, 유기 레지스트재 (191) 와 필러 입자 (192) 를 70 : 30 의 중량비로 혼합함으로써, 유기 레지스트 조성물을 제조하였다. 그리고, 이 유기 레지스트 조성물과 용매인 PGM (프로필렌글리콜모노메틸에테르) 을 1 : 20 의 중량비로 혼합함으로써, 스프레이 코팅용 분산액을 제조하였다.
이어서, 스프레이 코팅용 분산액을 무기 레지스트층 (17) 에 분무함으로써, 층두께 10 ∼ 15 ㎛ 의 유기 레지스트층 (19) 을 형성하였다. 이와 같이, 유기 레지스트층 (19) 의 층두께는, 유기 레지스트층 (19) 의 면내에서 여러 가지 값을 취하지만, 어느 층두께도 상기 범위 내의 값이 된다. 즉, 실시예 1 에서는, 스프레이 코팅법에 의해 유기 레지스트층 (19) 을 무기 레지스트층 (17) 상에 형성하였다. 또한, 용매인 PGM 은 분무 중 및 대기 중 방치로 휘발된다.
이어서, 반응성 이온 에칭 장치를 사용하여, 제 1 에칭을 실시하였다. 제 1 에칭에 사용되는 매크로 요철 구조 형성용 가스는, CF4 가스와 O2 가스를 2 : 28 의 유량비 (sccm 비) 로 혼합한 가스로 하였다. 또, 반응성 이온 에칭 장치의 출력을 200 W 로 하고, 가스압을 0.5 ㎩ 로 하였다.
또한, 유기 레지스트층 (19) 의 에칭 중에 에칭을 중단하고, 유기 레지스트층 (19) 의 표면을 SEM 및 현미경으로 관찰한 결과, 유기 레지스트층 (19) 의 표면에 매크로 요철 구조 (19A) 가 형성되어 있는 것을 확인하였다. 또, 매크로 요철 구조 (19A) 의 형상 (특히 오목부의 깊이) 으로부터, 유기 레지스트재의 매크로 요철 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트와, 필러 입자 (192) 의 매크로 요철 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트의 비를 추정하였다. 이 결과, 에칭 레이트의 비는 1 대 2 이었다.
또, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 선택비는 25/1 이었다. 또한, 선택비는 이하의 방법으로 산출하였다. 즉, 유기 레지스트재 (191) 의 단일층과 SiO2 의 단일층을 상기의 에칭 조건으로 에칭하여 양자의 에칭 레이트를 측정하였다. 그리고, 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트를, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트로 나눔으로써 선택비를 산출하였다.
그리고, 유기 레지스트층 (19) 이 완전히 소실되었을 때 (즉, 유기 레지스트층 (19) 의 매크로 요철 구조 (19A) 가 모두 무기 레지스트층 (17) 에 전사되었을 때) 에, 제 1 에칭을 종료하였다. 그 후, 무기 레지스트층 (17) 의 표면을 SEM 으로 관찰한 결과, 무기 레지스트층 (17) 의 표면에 매크로 요철 구조 (17A) 가 형성되어 있는 것을 확인하였다.
이어서, 반응성 이온 에칭 장치를 사용하여, 제 2 에칭을 실시하였다. 제 2 에칭에 사용되는 중첩 구조 형성용 가스는, CHF3 가스와 CF4 가스를 27 : 3 의 유량비 (sccm 비) 로 혼합한 가스로 하였다. 또, 반응성 이온 에칭 장치의 출력을 200 W 로 하고, 가스압을 0.5 ㎩ 로 하고, 에칭 시간을 2 시간으로 하였다. 이상의 공정에 의해, 실시예 1 에 관련된 원반 (1) 을 제조하였다.
여기서, 중첩 구조 형성용 가스의 선택비는 1/3 이었다. 또한, 선택비는 이하의 방법으로 산출하였다. 즉, 기재 (11) 와 SiO2 의 단일층을 상기의 에칭 조건으로 에칭하여 양자의 에칭 레이트를 측정하였다. 그리고, 유기 레지스트재 (191) 의 에칭 레이트를, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트로 나눔으로써 선택비를 산출하였다.
이어서, 도 14 에서 나타낸 전사 장치 (300) 를 사용하여, 광학체 (4) 를 제조하였다. 또한, 기재 필름 (3) 은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 하고, 광 경화성 수지 조성물은 아크릴 수지 아크릴레이트로 하였다. 또, 미경화 수지층 (310) 에 1000 mJ/㎠ 의 자외선을 조사함으로써 미경화 수지층 (310) 을 경화시켰다. 이상의 공정에 의해, 광학체 (4) 를 제조하였다. 그리고, 고사카 연구소사 제조 Surfcorder ET200 을 사용하여, 광학체 (4) 의 산술 평균 조도 및 평균 주기를 측정하였다. 여기서, 측정 조건은, 속도 100 ㎛/sec 측정력 100 μN 으로 하였다. 이 결과, 산술 평균 조도 (= Ra) 는 0.151 ㎛, 평균 주기 (= Rsm) 는 10.39 ㎛ 이었다. 따라서, Ra/Rsm 은 0.014 이었다. 또, 광학체 (4) 의 미크로 요철 구조 (42) 의 도트 피치는 270 ㎚, 트랙 피치는 153 ㎚, 깊이 (볼록부 (421) 의 높이, 오목부 (421) 의 깊이) 는 500 ∼ 600 ㎚ 정도였다. 이들 값은 SEM 및 단면 TEM (투과형 전자 현미경) 에 의해 확인하였다.
(실시예 2)
제 1 에칭을 2 회 실시하고 나서 제 2 에칭을 실시한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 처리를 실시하였다. 또한, 2 회째의 제 1 에칭은, 1 회째의 제 1 에칭과 동일한 조건으로 실시되었다. 예를 들어, 1 회째의 제 1 에칭과 동일한 분무 조건 (분무압, 분무 시간 등) 으로 스프레이 코팅용 분산액을 무기 레지스트층 (17) 에 분무하였다. 광학체 (4) 의 산술 평균 조도 및 평균 주기를 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 측정한 결과, 산술 평균 조도는 0.112 ㎛, 평균 주기는 11.8 ㎛ 이었다. 따라서, Ra/Rsm 은 0.009 이었다. 또, 제 1 에칭을 반복하여 실시함으로써, 광학체 (4) 의 평균 주기를 크게, 산술 평균 조도를 작게 할 수 있는 것을 알 수 있었다. 따라서, 제 1 에칭을 반복하여 실시함으로써, 매크로 요철 구조 (17A) 의 평균 주기를 크게, 산술 평균 조도를 작게 할 수 있게 된다. 또, 광학체 (4) 의 미크로 요철 구조 (42) 의 도트 피치, 트랙 피치, 깊이는 실시예 1 과 동일한 정도였다. 이들 값은 SEM 에 의해 확인하였다.
(실시예 3)
실시예 3 에서는, 필러 입자 (192) 의 평균 입경을 6 ㎛ 로 하고, 무기 레지스트층 (17) 을 2 층 구조로 하고, 매크로 요철 구조 형성용 가스의 조성을 바꾼 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 처리를 실시하였다. 구체적으로는, 실시예 3 에서는, 미크로 요철 구조 (15B) 상에 스퍼터법에 의해 SiO2 로 이루어지는 제 1 무기 레지스트층 (171) 을 형성하였다. 제 1 무기 레지스트층 (171) 의 층두께는 200 ㎚ 로 하였다. 이어서, 제 1 무기 레지스트층 (171) 상에 스퍼터법에 의해 산화텅스텐으로 이루어지는 제 2 무기 레지스트층 (172) 을 형성하였다. 제 2 무기 레지스트층 (172) 의 층두께는 500 ㎚ 로 하였다. 따라서, 실시예 3 은 제 1 변형예에 대응한다.
이어서, 평균 입경 6 ㎛ 의 아크릴 입자 (네가미 공업사 제조 SE006T) 를 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 스프레이 코팅용 분산액을 제조하였다. 이어서, 스프레이 코팅 분산액을 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 제 2 무기 레지스트층 (172) 상에 분무함으로써, 제 2 무기 레지스트층 (172) 상에 유기 레지스트층 (19) 을 형성하였다.
이어서, 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 제 1 에칭 및 제 2 에칭을 실시하였다. 단, 매크로 요철 구조 형성용 가스는, CF4 가스와 O2 가스를 5 : 25 의 유량비 (sccm 비) 로 혼합한 가스로 하였다. 광학체 (4) 에 형성된 매크로 요철 구조 (41) 의 산술 평균 조도 및 평균 주기를 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 측정한 결과, 산술 평균 조도는 0.311 ㎛, 평균 주기는 6.69 ㎛ 이었다. 따라서, Ra/Rsm 은 0.046 이었다. 또, 광학체 (4) 의 미크로 요철 구조 (42) 의 도트 피치, 트랙 피치, 깊이는 실시예 1 과 동일한 정도였다. 이들 값은 SEM 에 의해 확인하였다.
(실시예 4)
실시예 4 에서는, 이하의 처리를 실시함으로써 광학체 (4) 를 제조하였다. 즉, 먼저, 실시예 1 과 동일한 처리에 의해, 기재 (11) 상에 미크로 요철 구조 (15B) 를 형성하였다. 이어서, 반응성 이온 에칭 장치를 사용하여, 기재 레지스트층 (15) 및 기재 (11) 를 에칭하였다. 여기서, 에칭 가스는, CHF3 가스와 CF4 가스를 27 : 3 의 유량비 (sccm 비) 로 혼합한 가스로 하였다. 또, 반응성 이온 에칭 장치의 출력을 150 W 로 하고, 가스압을 0.5 ㎩ 로 하고, 에칭 시간을 1 시간으로 하였다. 이상의 공정에 의해, 기재 (11) 에 미크로 요철 구조 (14) 를 형성하였다.
이어서, 미크로 요철 구조 (14) 상에 CVD 법에 의해 DLC 로 이루어지는 제 1 무기 레지스트층 (171) 을 형성하였다. 제 1 무기 레지스트층 (171) 의 층두께는 150 ㎚ 로 하였다. 이어서, 제 1 무기 레지스트층 (171) 상에 스퍼터법에 의해 산화텅스텐으로 이루어지는 제 2 무기 레지스트층 (172) 을 형성하였다. 제 2 무기 레지스트층 (172) 의 층두께는 800 ㎚ 로 하였다. 여기서, DLC 의 중첩 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트와, 기재 (11) 의 중첩 구조 형성용 가스에 대한 에칭 레이트의 비는 1/3 이었다. 또한, 이들 에칭 레이트는 상기 서술한 방법과 동일한 방법에 의해 측정된 값이다.
이어서, 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 제 2 무기 레지스트층 (172) 상에 유기 레지스트층 (19) 을 형성하였다. 그 후, 실시예 1 과 동일한 처리를 실시함으로써, 광학체 (4) 를 제조하였다. 광학체 (4) 의 산술 평균 조도 및 평균 주기를 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 측정한 결과, 산술 평균 조도는 0.12 ∼ 0.15 ㎛, 평균 주기는 11 ∼ 15 ㎛ 이었다. 또한, 실시예 4 에서는, 광학체 (4) 의 측정 위치에 의해 산술 평균 조도 및 평균 주기의 값에 약간의 편차가 있었다. 또, 광학체 (4) 의 미크로 요철 구조 (42) 의 도트 피치, 트랙 피치, 깊이는 실시예 1 과 동일한 정도였다. 이들 값은 SEM 에 의해 확인하였다.
[2. 광학체의 평가 결과]
(광학체의 산술 평균 조도 및 평균 주기와 헤이즈값의 관계)
상기 각 실시예에서 제조된 광학체 (4) 의 헤이즈값을, 무라카미 색채 기술 연구소 제조의 헤이즈미터 HM-150 을 사용하여 측정하였다. 그리고, Ra/Rsm 과 헤이즈값의 조합을 나타내는 점을 가로축이 Ra/Rsm, 세로축이 헤이즈값 (％) 이 되는 xy 평면에 플롯하였다. 이 결과를 도 16 에 나타낸다. 도 16 의 점 A 는, Ra/Rsm 과 헤이즈값의 상관을 나타낸다.
도 16 으로부터 분명한 바와 같이, Ra/Rsm 이 증가함에 따라, 헤이즈값도 증가하는 것이 분명해졌다. 또, Ra/Rsm 의 단위 증가량당 헤이즈값의 증가량은, Ra/Rsm 이 작을수록 커지는 것도 알 수 있었다.
(전자 현미경에 의한 광학체의 관찰 결과)
먼저, 실시예 2 에서 제조한 광학체 (4) 의 평면 구조를 SEM 으로 관찰하였다. 그 결과를 도 17A ∼ 도 17C 에 나타낸다. 도 17A 의 배율은 500 배, 도 17B 의 배율은 5000 배, 도 17C 의 배율은 50000 배이다. 도 17A 에 의하면, 기재 (11) 상에 매크로 요철 구조 (12) 가 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 도 17A 중에 분포하고 있는 대략 원형상의 구조체가 매크로 요철 구조 (12) 이다. 또, 도 17B 에는 매우 미세하지만 매크로 요철 구조 (12) 와 동일면에 미크로 요철 구조 (13) 가 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 도 17C 에서는 미크로 요철 구조 (13) 가 매크로 요철 구조 (12) 와 동일면에 형성되어 있는 것을 보다 명확하게 확인할 수 있었다.
(광학체의 반사 방지 기능의 평가)
각 실시예에서 제조된 광학체 (4) 의 반사 방지 기능을 평가하기 위해, 광학체 (4) 의 확산 반사 분광 스펙트럼을 측정하였다. 먼저, 도 18 에 기초하여, 확산 반사 분광 스펙트럼의 측정에 사용되는 광학계를 설명한다. 확산 분광 스펙트럼의 측정에서는, 광원 (71) 으로부터의 광 (72A) 은, 구면 미러 (73) 로 반사된 후, 적분구 (75) 내에 구비된 시료 (77) 에 조사된다. 시료 (77) 로부터의 반사광 (72B) 은, 적분구 (75) 내에서 다중 반사하여 균질화된 후, 검출된다. 확산 반사 분광 스펙트럼의 측정은, 구체적으로는, 닛폰 분광사 제조의 분광 광도계 V550, 및 절대 반사율 측정기 ARV474S 를 사용하여 실시하였다. 확산 반사 분광 스펙트럼을 도 19 에 나타낸다. 또한, 실시예 4 에서는, 실시예 1, 2 와 동일한 정도의 스펙트럼이 얻어졌다. 도 19 로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1 ∼ 4 에 관련된 광학체는, 가시광 대역의 전역에 걸쳐서 확산 반사율이 낮아, 확산 반사를 충분히 방지 가능한 것을 알 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 헤이즈값이 20 ％ 정도 혹은 그 이상이라는 높은 값이 되어도, 확산 반사율 2 ％ 이하로 할 수 있다.
또, 실시예 3 은, 헤이즈값이 다른 실시예에 비해 가시광 대역의 전역에서 확산 반사율이 작다. 실시예 3 의 매크로 요철 구조 (12) 는 다른 실시예 1, 2 의 매크로 요철 구조 (12) 에 비해 각 요철의 고저차가 크므로 (산술 평균 조도 (Ra) 가 크다), 미크로 요철 구조 (13) 를 형성할 때, 부분적으로 에칭의 상태가 상이하다. 따라서, 미크로 요철 구조 (13) 가 매크로 요철 구조 (12) 의 형상에 따라 부분적으로 상이한 형상을 갖게 된다. 이 때문에, 실시예 3 에서는, 보다 넓은 파장의 범위에서 반사를 억제할 수 있는 것으로 추정된다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상적인 지식을 갖는 자이면, 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
1 원반
4 광학체
41 매크로 요철 구조
411 볼록부
412 오목부
42 미크로 요철 구조
421 볼록부
422 오목부
11 기재
12 매크로 요철 구조
121 볼록부
122 오목부
13 미크로 요철 구조
131 볼록부
132 오목부
14 미크로 요철 구조
15 기재 레지스트층
15B 미크로 요철 구조
17 무기 레지스트층
171 제 1 무기 레지스트층
172 제 2 무기 레지스트층
19 유기 레지스트층
191 유기 레지스트재
192 필러 입자

Claims (11)

  1. 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 제 1 미크로 요철 구조를, 적어도 기재를 함유하는 기재 본체의 표면에 형성하는 제 1 스텝과,
    상기 제 1 미크로 요철 구조 상에 무기 레지스트층을 형성하는 제 2 스텝과,
    유기 레지스트재 및 상기 유기 레지스트재 중에 분산된 필러 입자를 함유하는 유기 레지스트층을 상기 무기 레지스트층 상에 형성하는 제 3 스텝과,
    상기 유기 레지스트층 및 상기 무기 레지스트층을 에칭함으로써, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조와, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 제 2 미크로 요철 구조를 상기 기재의 표면에 중첩하여 형성하는 제 4 스텝을 포함하고,
    상기 필러 입자의 평균 입경은 가시광 파장보다 크고,
    상기 필러 입자의 에칭 레이트는, 상기 유기 레지스트재의 에칭 레이트와 상이한, 원반의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필러 입자의 에칭 레이트는, 상기 유기 레지스트재의 에칭 레이트보다 높은, 원반의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 필러 입자의 평균 입경은 2 ∼ 15 ㎛ 인, 원반의 제조 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 4 스텝에서는, 상기 유기 레지스트층 및 상기 무기 레지스트층을 드라이 에칭에 의해 에칭하고,
    상기 유기 레지스트층을 드라이 에칭할 때에 사용되는 에칭 가스는, 상기 무기 레지스트층을 드라이 에칭할 때에 사용되는 에칭 가스와 상이한, 원반의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기 레지스트층을 드라이 에칭할 때에 사용되는 에칭 가스는, 제 1 에칭 가스와 제 2 에칭 가스를 포함하고,
    상기 유기 레지스트재의 상기 제 1 에칭 가스에 대한 에칭 레이트는, 상기 무기 레지스트층의 상기 제 1 에칭 가스에 대한 에칭 레이트보다 높고,
    상기 유기 레지스트재의 상기 제 2 에칭 가스에 대한 에칭 레이트는, 상기 무기 레지스트층의 상기 제 2 에칭 가스에 대한 에칭 레이트보다 낮은, 원반의 제조 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 드라이 에칭에 사용되는 에칭 가스는, 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 수소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 원자를 함유하는, 원반의 제조 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 스텝은,
    상기 기재의 표면에 기재 레지스트층을 형성함으로써, 상기 기재 본체를 제조하는 스텝과,
    상기 기재 레지스트층에 상기 제 1 미크로 요철 구조를 형성하는 스텝을 포함하고,
    상기 기재 레지스트층의 에칭 레이트는, 상기 무기 레지스트층의 에칭 레이트와 상이한, 원반의 제조 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기재 본체는, 상기 기재로 구성되고,
    상기 제 1 스텝은,
    상기 기재의 표면에 기재 레지스트층을 형성하는 스텝과,
    상기 제 1 미크로 요철 구조와 동일한 배열 패턴을 갖는 제 3 미크로 요철 구조를 상기 기재 레지스트층에 형성하는 스텝과,
    상기 기재 레지스트층을 에칭함으로써, 상기 기재의 표면에 상기 제 1 미크로 요철 구조를 형성하는 스텝을 포함하는, 원반의 제조 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 스텝은, 상기 제 1 미크로 요철 구조 상에 제 1 무기 레지스트층을 형성하는 스텝과,
    상기 제 1 무기 레지스트층 상에 제 2 무기 레지스트층을 형성하는 스텝을 포함하는, 원반의 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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