TW201403662A - 表面具有微細圖案的物品及其製造方法、以及光學物品、其製造方法及複製模具之製造方法 - Google Patents

表面具有微細圖案的物品及其製造方法、以及光學物品、其製造方法及複製模具之製造方法 Download PDF

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TW201403662A
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Kousuke Takayama
Hiroshi Sakamoto
Yuriko Kaida
Kentaro Ishibashi
Jun Mizuno
Shuichi Shoji
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

本發明表面具有微細圖案的物品之製造方法，係將下述步驟：將轉印材料膜形成於基材表面之步驟、將模具的反轉圖案轉印於轉印材料膜之步驟、將轉印材料膜當作蝕刻光罩進行蝕刻之步驟、以及去除殘留之轉印材料膜之步驟當作一循環，且將該循環重複二次，藉此而製造表面具有微細圖案的物品；且於該方法中，於第2次循環之蝕刻時，於第1次循環中已形成之微細圖案不會受到蝕刻。且於進行第2次循環之蝕刻的瞬前，存在已於第1次循環中已形成之微細圖案上的轉印材料膜之厚度d滿足r×(H/R)+t＜d(r：轉印材料膜之蝕刻速率，H：目標之蝕刻深度，R：基材之蝕刻速率，t：殘膜之厚度)。

Description

表面具有微細圖案的物品及其製造方法、以及光學物品、其製造方法及複製模具之製造方法 發明領域
本發明係有關於表面具有微細圖案的物品及其製造方法、以及光學物品、其製造方法及複製模具之製造方法。
發明背景
作為製造表面具有微細圖案的光學物品(例如具有line & space之微細圖案的線柵偏光元件及具有蛾眼構造之反射防止構件等)之方法，為人所注目的係奈米壓模微影術。作為利用奈米壓模微影術來製造該光學物品之方法，舉例而言，為人所知悉的係下述之方法。
該方法係將塗布用組成物塗布於基材的表面，並於表面具有所欲達成之微細圖案之反轉圖案的模具與基材之間在挾有光硬化性樹脂組成物之狀態下照射光，於使光硬化性樹脂組成物硬化之後，將模具予以分離，而於基材表面形成具有所欲達成之微細圖案的硬化樹脂層。
用於奈米壓模微影術之模具，通常係藉由利用電子束蝕刻技術於矽或石英基材的表面形成微細之反轉圖案 而製作。但是，於該模具因具有下述問題，故模具之大面積化是困難的。
．為於石英基材的表面藉由電子束蝕刻技術來形成微細之反轉圖案係需要長時間。且用於電子束蝕刻技術之裝置因每單位面積之運轉費用高，故若將模具予以大面積化則模具會變得相當昂貴。
又，亦進行有使用步進曝光機(stepper)曝光法或多光束干涉曝光法來製作奈米壓印技術用之模具。而以該等方法，雖然相較於電子束蝕刻技術可價格便宜地製作大面積之模具，但卻存在有難以製作相較於光的波長足夠小的微細圖案的缺點。
其他雖亦提議有以氧化鋁陽極氧化法及自組織法(self-organization method)等之方法來製作大面積規則性圖案的方法，但該等方法可製作之圖案(形狀、尺寸及排列等)卻非常有限，而有欠缺變通性的問題。
當模具之反轉圖案為如line & space或蛾眼構造般之同一形狀的重複時，可考慮如下述之方法般，使用較小面積之母模來製作較大面積之複製模具的方法： (i)將較小面積之母模的反轉圖案重複且並例轉印於較大面積之基材表面的轉印材料膜(光阻膜)上形成連續的光罩圖案，而於基材表面形成連續的微細圖案之方法。
但是，於(i)之方法中因有下述問題，故實際上要製作較大面積之複製模具是困難的：．將母模按壓於轉印材料膜時，因多餘的轉印材料會 被壓擠出於母模的周邊，故轉印母模之反轉圖案的區域周邊會隆起。因而，無法於接下來之轉印時將母模按壓於該區域之鄰接區域的轉印材料膜上。
．轉印時，雖然必須在將母模按壓於轉印材料膜上之狀態下照射光並使轉印材料膜硬化，但光亦會漏出於轉印母模之反轉圖案的區域周邊而使轉印材料膜硬化。因而，無法於接下來之轉印時將母模按壓於該區域之鄰接區域的轉印材料膜上。
．將母模按壓於轉印材料膜上時，因多餘的轉印材料會被壓出於母模的周邊，故於鄰接於轉印進行中之區域之業已形成有光罩圖案之區域會因被壓擠出之轉印材料流入而污染。
作為解決該問題之方法則提案有下述方法(專利文獻1)：(ii)該方法係將下述步驟當作一循環：將轉印材料膜形成於基材表面之步驟、將母模之反轉圖案反覆轉印於轉印材料膜之步驟、將轉印材料膜當作蝕刻光罩進行蝕刻之步驟及去除殘留之轉印材料膜之步驟；且將前述循環重複二次，以使第1次循環中形成有與母模之反轉圖案相同面積之微細圖案的第1區域、與第2次循環中形成有與母模之反轉圖案相同面積之微細圖案的第2區域鄰接且交互排列(參照專利文獻1之圖3及圖4)。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2008-247022號公報
發明概要
依據(ii)之方法，於第1次循環中形成有微細圖案之多個第1區域，係可剛好空出第2次循環中形成有微細圖案之第2區域的部分。同樣地，於第2次循環中形成有微細圖案之多個第2區域，係可剛好空出第1次循環中形成有微細圖案之第1區域的部分。於是，在(ii)之方法之各循環中可解決於(i)之方法中之各問題。
但是，於(ii)之方法中存有下述之問題。
．因於第2次循環中，經塗布於基材表面之第1區域上之轉印材料的一部分會流進業已形成於第1區域之微細圖案之凹部，故存在於第1區域上之轉印材料膜的厚度會變薄(參照專利文獻1之圖4及圖5)。因此，依作為目標之蝕刻深度會有於第2次循環中進行蝕刻時，存在於第1區域上之轉印材料膜完全地被蝕刻，且第1區域之微細圖案亦會更進一步被蝕刻，而無法獲得所需形狀之微細圖案的情形。因此，第1區域之微細圖案會成為缺陷，或於第1區域與第2區域會發生微細圖案不一致等情形。
本發明提供一種製造表面具有微細圖案的物品之方法，於該方法中，在第2次循環之蝕刻時，於第1次循環中業已形成之微細圖案不會受到蝕刻；而該製造表面具有微細圖案的物品之方法係將：將轉印材料膜形成於基材 表面之步驟、將模具之反轉圖案轉印於轉印材料膜之步驟、將轉印材料膜當作蝕刻光罩進行蝕刻之步驟及去除殘留之轉印材料膜之步驟當作為一循環，且藉由將該循環重複二次，以製造表面具有微細圖案的物品者。
本發明表面具有微細圖案的物品之製造方法，係於基材表面之第1區域及位於與該第1區域不同位置之第2區域分別形成微細圖案，藉此製造表面具有微細圖案的物品者；該製造方法具有以下步驟：(a)步驟：將含有轉印材料之塗布用組成物塗布於前述基材表面而形成第1轉印材料膜；(b)步驟：於前述第1區域中，使表面具有前述微細圖案之反轉圖案之模具的該反轉圖案轉印於前述第1轉印材料膜上，而於前述第1轉印材料膜上形成與前述微細圖案相對應之光罩圖案；(c)步驟：將已形成有前述光罩圖案之前述第1轉印材料膜當作蝕刻光罩進行蝕刻，而於前述基材表面之前述第1區域形成前述微細圖案；(d)步驟：去除殘留於前述基材表面之前述第1轉印材料膜；(e)步驟：將含有轉印材料之塗布用組成物塗布於已在前述第1區域形成有前述微細圖案之前述基材表面，而形成第2轉印材料膜；(f)步驟：於前述第2區域中，使表面具有前述微細圖案 之反轉圖案之模具的該反轉圖案轉印於前述第2轉印材料膜上，而於前述第2轉印材料膜上形成與前述微細圖案相對應之光罩圖案；(g)步驟：將形成有前述光罩圖案之前述第2轉印材料膜當作蝕刻光罩進行蝕刻，而於前述基材表面之前述第2區域形成前述微細圖案；及(h)步驟：去除殘留於前述基材表面之前述第2轉印材料膜；並且，於進行前述(g)步驟之瞬前，存在於前述基材表面之前述第1區域上的前述第2轉印材料膜之厚度d滿足下式(1)：r×(H/R)+t<d．．．(1)
但是，r係前述第2轉印材料膜之蝕刻速率，H係前述第2區域中之目標蝕刻深度，R係前述基材之蝕刻速率，t係前述第2區域中前述光罩圖案的凹部與前述基材之間之殘膜的厚度。
前述第1區域與前述第2區域宜呈鄰接。
前述基材具有多個前述第1區域與多個前述第2區域，且前述第1區域與前述第2區域宜經交互排列。
且宜為：前述(a)步驟中之前述塗布用組成物及其塗布量與前述(e)步驟中之前述塗布用組成物及其塗布量相同；且前述(b)步驟中之前述模具及前述光罩圖案之形成條件與前述(f)步驟中之前述模具及前述光罩圖案之形成條件相同；並且前述(c)步驟中之蝕刻條件與前述(g)步驟中之蝕刻 條件相同。
本發明表面具有微細圖案的物品，其特徵在於：係利用本發明表面具有微細圖案的物品之製造方法製得者。
本發明光學物品之製造方法，係製造表面具有微細圖案的光學物品者，且其特徵在於：其係將本發明表面具有微細圖案的物品當作模具來使用，該模具表面則具有前述光學物品之微細圖案的反轉圖案，而使該模具之反轉圖案轉印至透明基材之表面。
並且，本發明光學物品之製造方法，宜具有以下步驟：(x)步驟：於透明基材之表面塗布含有光硬化性樹脂之塗布用組成物作為轉印材料，而形成光硬化性樹脂層；(y)步驟：將前述表面具有微細圖案的物品當作模具來使用，該模具表面具有前述光學物品之微細圖案的反轉圖案，且於該模具與透明基材之間挾有前述光硬化性樹脂層之狀態下照射光，使光硬化性樹脂層硬化而製成硬化樹脂層；及(z)步驟：將模具自硬化樹脂層分離而製得光學物品。
本發明光學物品係利用本發明光學物品之製造方法製得者(例如線柵偏光元件、反射防止構件等)。
本發明複製模具之製造方法，係將本發明表面具有微細圖案的物品當作母模使用來製造複製模具，或是，將該複製模具作為母模使用而更進一步製造複製模具。
依據本發明表面具有微細圖案的物品之製造方法，係將下述步驟：將轉印材料膜形成於基材表面之步驟、將模具之反轉圖案轉印於轉印材料膜之步驟、將轉印材料膜當作蝕刻光罩進行蝕刻之步驟及去除殘留之轉印材料膜之步驟當作一循環，且將該循環重複二次，藉此而製造表面具有微細圖案的物品；且於該製造方法中，在第2次循環之蝕刻時，於第1次循環中已形成之微細圖案不會有受到蝕刻的情形。
本發明表面具有微細圖案的物品，係微細圖案為較大面積，且微細圖案之缺陷及形狀不一的情況少。
依據本發明光學物品之製造方法，可製造微細圖案為較大面積，且微細圖案之缺陷及形狀不一的情況少的光學物品。
本發明之光學物品係微細圖案為較大面積，且微細圖案之缺陷及形狀不一的情況少。
依據本發明複製模具之製造方法，可製造微細圖案為較大面積，且微細圖案之缺陷及形狀不一的情況少的複製模具。
10‧‧‧物品
12‧‧‧基材
14‧‧‧第1轉印材料膜
16‧‧‧第2轉印材料膜
18‧‧‧凹陷部
20‧‧‧微細圖案
22‧‧‧凸部
24‧‧‧凹部
26‧‧‧反轉圖案
28‧‧‧光罩圖案
30‧‧‧模具
40‧‧‧光學物品
42‧‧‧透明基材
44‧‧‧硬化樹脂層
46‧‧‧光硬化性樹脂層
50‧‧‧微細圖案
52‧‧‧凸部
54‧‧‧凹部
60‧‧‧模具
(I)‧‧‧第1區域
(II)‧‧‧第2區域
H‧‧‧目標之蝕刻深度
d‧‧‧(I)上之第2轉印材料膜之厚度
t‧‧‧殘膜之厚度
圖1係顯示以本發明製造方法所製得之表面具有微細圖案的物品之一例的俯視圖。
圖2係圖1之表面具有微細圖案的物品之II-II截面圖。
圖3係用以說明本發明表面具有微細圖案的物品之製造方法中之步驟(a)~(d)的截面圖。
圖4係用以說明本發明表面具有微細圖案的物品之製造方法中之步驟(e)~(h)的截面圖。
圖5係進行(g)步驟之瞬前，表面具有已形成有光罩圖案之第2轉印材料膜之基材的截面圖。
圖6係顯示以本發明製造方法所製得之光學物品之一例的截面圖。
圖7係用以說明本發明光學物品之製造方法中之步驟(x)~(z)的截面圖。
用以實施發明之形態
本說明書中，係定義如下：
「微細圖案」乃至於「反轉圖案」係指由寬度、長度及高度(即，深度)之中，最小尺寸為1nm~100μm之一個以上的凸部及/或凹部所構成之形狀。
「區域」係指形成有已反轉一模具份量之反轉圖案的微細圖案區域，即係指與模具之反轉圖案約略相同面積之區域。
「轉印材料膜」係指由轉印材料(例如光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、及熱可塑性樹脂等)所構成的膜或是該膜中之轉印材料已進行化學變化的膜、或是指原本之轉印材料膜已進行物理變化(例如形狀已變化)的膜。因此，當轉印材料為硬化性樹脂時，雖然在轉印模具之微細圖案的前後之轉印材料膜會因硬化而導致變化為化學上之不同的狀態，並且，在轉印模具之微細圖案的前後乃至於在進行蝕刻的 前後之轉印材料膜形狀會進行變化，但該等均稱「轉印材料膜」。又，當轉印材料為熱可塑性樹脂時，雖然在轉印模具之微細圖案的前後乃至於在進行蝕刻前後之轉印材料膜形狀會進行變化，但該等均稱「轉印材料膜」。
(甲基)丙烯醯氧基係指丙烯醯氧基或是甲基丙烯醯氧基。
(甲基)丙烯酸酯係指丙烯酸酯或是甲基丙烯酸脂。
<表面具有微細圖案的物品>
以本發明製造方法所製得之表面具有微細圖案的物品，係於基材表面之第1區域及位於與該第1區域不同位置之第2區域分別形成有微細圖案者。
圖1係顯示表面具有微細圖案的物品之一例的俯視圖；圖2係圖1之II-II截面圖。物品10係於基材12表面具有由多個凸部22與凸部22間之凹部24所構成之微細圖案20。於該表面中，第1區域(I)與第2區域(II)係鄰接且分別於X方向及Y方向上呈交互排列；該第1區域(I)係於後述第1次循環中形成有微細圖案20的矩形者，且該第2區域(II)係於後述第2次循環中形成有微細圖案20的矩形者。
(基材)
作為基材之材料，係可舉矽(例如單晶矽、多晶矽及非晶矽等)、石英、玻璃、氮化矽、氮化鋁、碳化矽、藍寶石、鈮酸鋰、鉭酸鋰、金屬(例如鋁、鎳及銅等)、金屬氧化物(例如氧化鋁、氧化鋅及氧化鎂等)、及於該等基材表面已形成有氧化物層及/或金屬層(例如以鉻、鋁、鎳、鉬、鉭、鎢、 ITO、氧化錫、金、銀、銅、白金及鈦等作為主成分者)者、以及各種樹脂等為例。將所得之表面具有微細圖案的物品當作模具使用時，作為基材之材料係宜為矽、石英或玻璃。
由使與後述轉印材料膜之附著性更進一步提升之觀點而言，基材係亦可進行有表面處理。而作為表面處理係可列舉底漆塗布處理、臭氧化處理、紫外線洗淨處理、電漿處理、電暈處理、火焰處理、ITRO處理(ITRO股份有限公司所開發之為Combustion Chemical Vapor Deposition 之一種的處理)及SPM(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture)洗淨等。作為底漆則可列舉矽烷偶合劑、烷氧基矽烷及矽氮烷等。
(微細圖案)
基材係於其表面形成有微細圖案。微細圖案係轉印後述模具表面之反轉圖案所形成之圖案。
微細圖案係由多個凸部與凸部間之凹部所構成。作為凸部係可舉如圖示例般之延伸存在於基材表面之凸條及散布於表面之突起等為例。
作為凸條之形狀係可舉如圖示例般之直線、曲線及彎折形狀等為例。且凸條亦可如圖示例般為多條平行存在而呈條紋狀者。
作為凸條之垂直相交於長方向上之截面形狀係可列舉如圖示例般之長方形、梯形、三角形及半圓形等。
而突起之形狀係可列舉三角柱、四角柱、六角柱、圓柱、三角錐、四角錐、六角錐、圓錐、半球及多面體等。
凸條之寬度係宜為1nm~100μm，且1nm~10μm較佳，而以10nm~500nm特別理想。「凸條之寬度」係意指垂直相交於長方向之方向的截面的半值全寬。
突起之寬度係宜為1nm~100μm，且1nm~10μm較佳，而以10nm~500nm特別理想。當底面為細長的情況時，「突起之寬度」係意指垂直相交於長方向之方向之截面的半值全寬，又當突起之底面不是細長的情況時，則係指突起之高度一半位置之水平截面中，通過重心的線之最小長度。
凸部之高度(凹部之深度)係宜為1nm~100μm，且1nm~10μm較佳，更佳則係10nm~500nm。
於微細圖案密集的區域中，鄰接之凸部間之間隔係宜為1nm~100μm，且1nm~10μm較佳，更佳則係10nm~500nm。「鄰接之凸部間之間隔」係指自凸部截面底邊之始端起，至鄰接之凸部截面底邊之始端為止的距離。
前述各尺寸係將於3個地方所測定出之尺寸作平均者。
凸部之最小尺寸係宜為1nm~100μm，且1nm~10μm較佳，而特別理想的係10nm~500nm。「最小尺寸」係指凸部之寬度、長度及高度之中最小的尺寸。
凹部之最小尺寸係宜為1nm~100μm，且1nm~10μm較佳，而以10nm~500nm特別理想。「最小尺寸」係指凹部之寬度、長度及高度之中最小的尺寸。
(第1區域及第2區域)
第1區域係利用後述之步驟(a)~(d)而形成有微細圖案之區域。於後述之(b)步驟中，一模具份之反轉圖案係被轉 印而形成有光罩圖案；於(c)步驟中，係將藉由蝕刻而形成有與該光罩圖案相對應之微細圖案之區域算成一個第1區域。因此，於(b)步驟中，於將模具之反轉圖案重複轉印於第1轉印材料膜時，則與該重複次數相同數目之第1區域會存在於基材的表面。
第2區域係利用後述之步驟(e)~(h)而形成有微細圖案之區域。於後述之(f)步驟中，一模具份之反轉圖案係被轉印而形成有光罩圖案；於(g)步驟中，係將藉由蝕刻而形成有與該光罩圖案相對應之微細圖案之區域算成一個第2區域。因此，於(f)步驟中，於將模具之反轉圖案重複轉印於第2轉印材料膜時，則與該重複次數相同數目之第2區域會存在於基材的表面。
第1區域與第2區域可鄰接亦可隔開。由可將微細圖案大面積化及可將面積利用率增高之觀點而言，第1區域與第2區域係宜呈鄰接。且當第1區域與第2區域呈鄰接時，係以第1區域之微細圖案與第2區域之微細圖案呈連續的為宜。即，當為凸條或溝的情況時，該等係宜於長方向上無縫隙且於寬方向上係無偏移地延伸；而當為突起或孔的情況時，該等係宜呈週期性地重複存在。
基材係可分別各具有一個第1區域及第2區域，亦可具有多個其中之任一方或是雙方。由可效率良好地將微細圖案大面積化之觀點而言，基材係宜具有多個第1區域與多個第2區域。
當基材具有多個第1區域與多個第2區域時，由不 使前述習知方法(i)中之問題發生的觀點而言，第1區域與第2區域係宜呈交互排列，即宜使連接第1區域們及第2區域們的長度盡可能地短。
(用途)
以本發明製造方法所製得之表面具有微細圖案的物品係可當作模具、光學物品(例如光學元件、反射防止構件等)、生物晶片、微型反應器晶片、及觸媒之載體等來使用。
以本發明製造方法所製得之表面具有微細圖案的物品係可作為以奈米壓模微影術來製造光學物品、半導體裝置及儲存媒體等時之模具來使用，且適宜於需要大面積之模具的光學物品之製造。
<表面具有微細圖案的物品之製造方法>
本發明表面具有微細圖案的物品之製造方法具有由下述之步驟(a)~(d)所構成之第1次循環，與由下述之步驟(e)~(h)所構成之第2次循環的方法。
(第1次循環)
(a)步驟：如圖3所示，將含有轉印材料之塗布用組成物塗布於基材12的表面而形成第1轉印材料膜14。
(b)步驟：如圖3所示，於第1區域(I)中，使表面具有微細圖案20之反轉圖案26之模具30的該反轉圖案26轉印於第1轉印材料膜14上，而於第1轉印材料膜14上形成與微細圖案20相對應之光罩圖案28。
(c)步驟：如圖3所示，將已形成有光罩圖案28之第1轉印材料膜14當作蝕刻光罩進行蝕刻，而於基材12表面之第1 區域(I)形成微細圖案20。
(d)步驟：如圖3所示，去除殘留於基材12表面之第1轉印材料膜14。
(第2次循環)
(e)步驟：如圖4所示，將含有轉印材料之塗布用組成物塗布於已在第1區域(I)形成有微細圖案20之基材12表面，而形成第2轉印材料膜16。
(f)步驟：如圖4所示，於第2區域(II)中，使表面具有微細圖案20之反轉圖案26之模具30的該反轉圖案26轉印於第2轉印材料膜16上，而於第2轉印材料膜16上形成與微細圖案20相對應之光罩圖案28。
(g)步驟：如圖4所示，將形成有光罩圖案28之第2轉印材料膜16當作蝕刻光罩進行蝕刻，而於基材12表面之第2區域(II)形成微細圖案20。
(h)步驟：如圖4所示，去除殘留於基材12表面之第2轉印材料膜16。
(製造裝置)
作為用以實施步驟(a)~(h)之製造裝置，係可舉記載於專利文獻1之轉印裝置等、採用了奈米壓模微影術之公知之製造裝置為例。
轉印裝置係宜為具備有用以機械性調節轉印位置之XY可動平台者。
((a)步驟)
將含有轉印材料之液狀的塗布用組成物塗布於基材12 的表面，且當塗布用組成物含有溶劑則使其乾燥，藉此而形成第1轉印材料膜14。
作為塗布用組成物之塗布方法係可列舉旋塗法、模具式塗布法、浸塗法、噴墨法、灌注法、輥輪(滾筒式)塗布法、澆注法、棒式塗布法、噴塗法、刮刀塗布法、及凹版塗布法等。且作為塗布方法係宜為旋塗法、模具式塗布法、噴塗法或噴墨法。
塗布用組成物含有溶劑時之乾燥溫度係宜為60℃以上，且80℃以上較佳。乾燥溫度若為60℃以上，則有可以短時間將溶劑去除之優點。而由抑制塗布用組成物之熱分解的觀點而言，則乾燥溫度之上限係宜為200℃。且乾燥時間係宜為30秒~5分鐘。
第1轉印材料膜的厚度(此處，當塗布用組成物含有溶劑時係指乾燥後之厚度)、即塗布用組成物之塗布量係只要按照目標之蝕刻深度(即，微細圖案之凹部的深度)、轉印材料膜之蝕刻速率及基材之蝕刻速率來適當地進行設定即可。
(基材)
作為基材係可舉前述之材料者為例。作為基材之材料則係宜為矽、石英或玻璃。當轉印材料為光硬化性樹脂時，則基材及模具之中至少一方係設定為可使塗布用組成物之光聚合起始劑發揮作用之波長的光穿透40%以上的材料。
(轉印材料)
作為轉印材料係可列舉光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂 及熱可塑性樹脂等。由可效率良好地實施(b)步驟之觀點而言，作為轉印材料係以光硬化性樹脂為宜。
以下之說明係僅作為針對當轉印材料為光硬化性樹脂時之說明，而當轉印材料為熱硬化性樹脂及熱可塑性樹脂之情況時的說明則予以省略。
(塗布用組成物)
塗布用組成物包含光硬化性樹脂，且可依所需而含有含氟界面活性劑、光聚合起始劑、溶劑及其他之添加劑。
作為光硬化性樹脂，由硬化速度快且硬化物之透明性高的觀點而言，宜為具有(甲基)丙烯醯氧基之化合物。
作為具有(甲基)丙烯醯氧基之化合物(以下亦記作「(甲基)丙烯酸酯系化合物」)係宜為每1分子具有1~15個(甲基)丙烯醯氧基的化合物。
(甲基)丙烯酸酯系化合物可為較低分子之化合物(以下亦記作「丙烯酸酯系單體」)，亦可為具有2個以上重複單位之較高分子量的化合物(以下亦記作「(甲基)丙烯酸酯系低聚物」)。
作為(甲基)丙烯酸酯系化合物係可列舉由一種以上之(甲基)丙烯酸酯系單體所構成者、由一種以上之(甲基)丙烯酸酯系低聚物所構成者、以及由一種以上之(甲基)丙烯酸酯系單體與一種以上之(甲基)丙烯酸酯系低聚物所構成者。
作為(甲基)丙烯酸酯系低聚物係可舉具2個以上重複單位之分子鏈(例如聚胺甲酸酯鏈、聚酯鏈、聚醚鏈、及聚碳酸酯鏈等)與具(甲基)丙烯醯氧基之分子構造的(甲 基)丙烯酸酯系低聚物為例；而由硬化後膜的柔軟性、表面硬度調整容易，及與基材之附著性優異的觀點而言，以具有胺甲酸乙酯鍵結與2個以上(甲基)丙烯醯氧基的胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯系低聚物較佳，且以具有胺甲酸乙酯鍵結與6~15個(甲基)丙烯醯氧基的胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯系低聚物更佳。
塗布用組成物中之溶劑的比率，係宜按照使用之塗布手段，設計成以使乾燥後可獲得目標之膜厚。藉以溶劑來稀釋會有使塗布用組成物之黏度減低而容易進行薄膜塗布的效果，與因藉由於塗布後使溶劑蒸發膜厚會減少而有變得容易製得薄膜的效果。
由轉印材料膜之平坦性及轉印材料膜與模具間之離模性的觀點而言，塗布用組成物係宜含有含氟界面活性劑。
作為含氟界面活性劑係以氟含量為10~70質量%之含氟界面活性劑為宜，且以氟含量為10~40質量%的含氟界面活性劑較佳。且含氟界面活性劑可為水溶性，亦可為脂溶性。
作為含氟界面活性劑係宜為陰離子含氟界面活性劑、陽離子含氟界面活性劑、兩性含氟界面活性劑或是非離子含氟界面活性劑，而由塗布用組成物中之相容性及轉印材料膜中之分散性之觀點而言，則係以非離子含氟界面活性劑較佳。
塗布用組成物中之含氟界面活性劑的比率，於令 塗布用組成物之中作為硬化樹脂殘留之成分的量為100質量%時，係宜為0.05~5質量%，且以0.1~5質量%較佳。若含氟界面活性劑之比率為0.05質量%以上，則轉印材料膜之平坦性及轉印材料膜與模具間之離模性會變得良好。若含氟界面活性劑的比率為5質量%以下，則可容易與塗布用組成物之其他成分安定地保持於均勻混合的狀態，且亦可抑制對硬化後之樹脂圖案形狀的影響。
由光硬化性之觀點而言，塗布用組成物係宜含有光聚合起始劑。
作為光聚合起始劑係可列舉苯乙酮系光聚合起始劑、安息香系光聚合起始劑、二苯基酮系光聚合起始劑、9-氧硫(thioxanthone)系光聚合起始劑、α-胺酮系光聚合起始劑、α-醇酮系光聚合起始劑、α-醯基肟酯、二苯乙二酮-(o-乙氧羰基)-α-單肟、醯基氧化膦(acylphosphine oxide)、乙醛酸酯、3-香豆素酮、2-乙基蒽醌、莰醌、一硫化四甲基秋蘭姆、偶氮雙異丁腈、過氧化苯甲醯、過氧化二烷及新戊酸過氧化三級丁酯等，而由感度及相容性之觀點而言，則宜為苯乙酮系光聚合起始劑、安息香系光聚合起始劑、α-胺酮系光聚合起始劑或是二苯基酮系光聚合起始劑。
塗布用組成物中之光聚合起始劑的比率，於令塗布用組成物之中作為硬化樹脂殘留之成分的量為100質量%時，係宜為0.01~5.0質量%，且以0.1~3.0質量%較佳。若光聚合起始劑的比率為0.01質量%以上，因可以少的光量來進行硬化，故可縮短製程所花費之時間。若光聚合起始劑 的比率為5.0質量%以下，則可容易與塗布用組成物之其他成分均勻地摻混，而可抑制因光硬化後分子量降低所導致之強度的降低。
塗布用組成物係宜含有溶劑。作為溶劑則可列舉酯類、酮類、醇類及環狀醚類等。
在不損害本發明效果的範圍下，塗布用組成物亦可含有光敏感劑、聚合抑制劑、樹脂、金屬氧化物微粒子、碳化合物、金屬微粒子、及其他的有機化合物等之其他的添加劑。
((b)步驟)
於第1區域(I)中，將與第1轉印材料膜14接觸的面(形成有反轉圖案26的面)為矩形之模具30，緊壓於第1轉印材料膜14上，並於模具30與基材12之間挾有第1轉印材料膜14之狀態下，選擇性地將光僅照射於挾於模具30與基材12之間的第1轉印材料膜14上，而使該第1轉印材料膜14硬化。且於使第1轉印材料膜14硬化之後，自第1轉印材料膜14將模具30予以分離。依此方式，將模具30之反轉圖案26轉印於第1轉印材料膜14上，而於第1區域(I)之第1轉印材料膜14上形成與微細圖案20相對應之光罩圖案28。
當第1區域(I)為多個的情況時，係只將(b)步驟重複實施第1區域(I)之數目。
並且，當重複實施(b)步驟時係宜為：於要移至下個(b)步驟時，使模具30或基材12朝面方向(X方向或Y方向)移動，且僅平行地移動第2區域(II)之分量，以使第1區域(I) 與第2區域(II)鄰接，且分別於X方向及Y方向上交互排列。
於所有的第1區域(I)之第1轉印材料膜14上形成了光罩圖案28之後，將光照射於第1轉印材料膜14整面上，而使第1區域(I)以外之第1轉印材料膜14硬化。
作為使模具移動至第1區域的手段，只要使用專利文獻1所記載之手段等公知之手段即可。
將模具緊壓於轉印材料膜上時之模具及基材位置之調整，只要利用專利文獻1所記載之調整方法等公知之方法來進行即可。
自模具施加於轉印材料膜之壓力，係宜為0.05MPa以上且0.3MPa以上較佳，而以2MPa以上特別理想。若壓力為0.05MPa以上，則會促進模具與光硬化性樹脂之接觸，而可減低接觸不良。進而言之，若壓力為2MPa以上，則殘膜厚度之均勻性會提升。而由基材及模具之耐久性之觀點而言，自模具施加於轉印材料膜之壓力係宜為50MPa以下。
往模具與基材之間插入轉印材料膜可於大氣壓下進行，亦可於減壓下進行。於大氣壓下進行時，不需要用以減壓之大規模的裝置，並且，可縮短該步驟的時間，又可抑制轉印材料膜中所含之成分的揮發。而於減壓下進行時，則有插入時之氣泡的混入受到抑制，且對溝或孔光硬化性樹脂會容易充填之優點。
作為照射於轉印材料膜的光，係可列舉紫外線、可見射線、紅外線、電子射線及放射線等。
作為紫外線的光源則可列舉殺菌燈、紫外線用螢光燈、碳弧燈、氙燈、複印用高壓水銀燈、中壓或高壓水銀燈、超高壓水銀燈、無電極燈、金屬鹵素燈及自然光等。
光之照射可於常壓下進行，亦可於減壓下進行。並且，亦可於空氣中進行，且亦可於氮氣環境、二氧化碳氣體環境等之惰性氣體環境下進行。
(模具)
作為模具之材料，係可舉非透光材料或透光材料為例。
作為非透光材料，係可舉矽、金屬(例如鎳、銅、不鏽鋼及鈦等)、SiC及雲母等為例。
作為透光材料，則可舉石英、玻璃及各種樹脂(例如聚二甲基矽氧烷、環狀聚烯烴、聚碳酸酯、聚對酞酸乙二酯及透明氟樹脂等)等為例。
模具及基材之中至少一方係設定為可使穿透光聚合起始劑發揮作用之波長的光穿透40%以上的材料。
((c)步驟)
將已形成有光罩圖案28之第1轉印材料膜14當作蝕刻光罩進行蝕刻，而於基材12表面之第1區域(I)形成微細圖案20。
作為蝕刻之方法，係可舉公知之方法，且以使用了鹵素系氣體之蝕刻法為宜。
((d)步驟)
蝕刻後，去除殘留於基材12表面之第1轉印材料膜14。
作為去除之方法，係可列舉利用去除劑等之濕式處 理、利用氧電漿或真空紫外線等之乾式處理、及以促進轉印材料之熱分解之溫度的熱處理等。
((e)步驟) (第2轉印材料膜之形成)
將含有轉印材料之液狀的塗布用組成物塗布於已在第1區域(I)形成有微細圖案20之基材12的表面上，且於塗布用組成物含有溶劑時則使其乾燥，藉此而形成第2轉印材料膜16。
(e)步驟係只要依與(a)步驟相同之方式來進行即可，故關於與(a)步驟相同之內容則省略其說明。
於(e)步驟中，已塗布於基材12表面之第1區域(I)上之塗布用組成物之一部分，因會流入於已形成於第1區域(I)之微細圖案20的凹部24中，故在存在於第1區域(I)上之第2轉印材料膜16上會形成有凹陷部18。而僅凹陷部18之部分，存在於第1區域(I)上之第2轉印材料膜16的厚度會變薄。
第2轉印材料膜的厚度(當塗布用組成物含有溶劑時則為乾燥後之厚度)，即塗布用組成物之塗布量係只要按照第2區域之目標蝕刻深度(即，微細圖案之凹部的深度)、轉印材料膜之蝕刻速率以及基材之蝕刻速率來適當地設定即可。
((f)步驟)
於第2區域(II)中，將模具30中形成有反轉圖案26的面緊壓於第2轉印材料膜16上，並於模具30與基材12之間挾有第2轉印材料膜16之狀態下，選擇性地將光僅照射於挾於模 具30與基材12之間的第2轉印材料膜16上，而使該第2轉印材料膜16硬化。且於使第2轉印材料膜16硬化之後，自第2轉印材料膜16將模具30予以分離。依此方式，將模具30之反轉圖案26轉印於第2轉印材料膜16上，而於第2區域(II)之第2轉印材料膜16上形成與微細圖案20相對應之光罩圖案28。
(f)步驟係只要依與(b)步驟相同之方式來進行即可，故關於與(b)步驟相同之內容則省略其說明。
當第2區域(II)為多個的情況時，係只將(f)步驟重複實施第2區域(II)之數目。
並且，當重覆實施(f)步驟時係宜為：於要移至下個(f)步驟時，使模具30或基材12朝面方向(X方向或Y方向)移動，且僅平行地移動第1區域(I)之分量，以使第1區域(I)與第2區域(II)鄰接，且分別於X方向及Y方向上交互排列。
於所有的第2區域(II)之第2轉印材料膜16上形成了光罩圖案28之後，將光照射於第2轉印材料膜16整面上，而使第2區域(II)以外之第2轉印材料膜16硬化。
將模具緊壓於第2區域之第2轉印材料膜上時，宜進行模具及基材位置之校正，以使第1區域之微細圖案與第2區域的微細圖案連續。模具及基材位置之校正係可利用專利文獻1中所記載之校正方法等公知之方法來進行。
((g)步驟)
將形成有光罩圖案28之第2轉印材料膜16當作蝕刻光罩進行蝕刻，而於基材12表面之第2區域(II)形成微細圖案 20。
(g)步驟係只要依與(c)步驟相同之方式來進行即可，故關於與(c)步驟相同之內容則省略其說明。
圖5係於進行(g)步驟之瞬前，於表面具有形成有光罩圖案28之第2轉印材料膜16之基材12的截面圖。
本發明中，於進行(g)步驟之瞬前，存在於基材12表面之第1區域(I)上的第2轉印材料膜16之厚度d需滿足下式(1)： r×(H/R)+t<d．．．(1)。
d係存在於基材12表面之第1區域(I)上的第2轉印材料膜16之厚度，即係自第1區域(I)之微細圖案20之最頂部起至凹陷部18之最底部為止之厚度方向的距離。
r係第2轉印材料膜16之蝕刻速率。另外，在利用使用了氧氣之蝕刻，以較殘膜之厚度t更薄的厚度事先將第2轉印材料膜16進行過蝕刻之後，於進行使用了鹵素系氣體之蝕刻時，則令為使用了鹵素系氣體之蝕刻中的蝕刻速率。
H係第2區域(II)中之目標蝕刻深度，即微細圖案20之凹部24之深度。
R係基材12之蝕刻速率。
t係第2區域(II)中光罩圖案28的凹部與基材12之間之殘膜的厚度。
式(1)中「H/R」係將基板12僅蝕刻目標之蝕刻深度H時所需之時間。因此，式(1)中之「r×(H/R)」即為將基板12僅蝕刻目標之蝕刻深度H之期間所蝕刻之第2轉印材料膜16的厚度。
因此，若厚度d較蝕刻殘膜之期間所蝕刻之第2轉印材料膜16的厚度(與厚度t相等)、以及將基板12僅蝕刻目標之蝕刻深度H之期間所蝕刻之第2轉印材料膜16的厚度(r×(H/R))之合計更厚的話，則會導致即便於(g)步驟結束時，第2轉印材料膜16亦會殘存於基材12表面之第1區域(I)上。因此，於(g)步驟中第1區域(I)之微細圖案20並不會受到蝕刻，並且於第1區域(I)亦可獲得所需形狀之微細圖案20。而其結果，會使第1區域(I)之微細圖案20之缺陷、及第1區域(I)與第2區域(II)之間之微細圖案20之不一致變少。
為使厚度d滿足式(1)，舉例而言係進行下述之調整。
(α)將第2區域(II)之目標蝕刻深度H變淺。
(β)將存在於基材12表面之第1區域(I)上之第2轉印材料膜16之厚度d增厚。
(γ)增大光阻選擇比(R/r)。
(δ)使殘膜之厚度t變薄。
(ε)進行預備實驗，調查厚度d會滿足式(1)之塗布用組成物的塗布量。
關於(α)：由於製造條件上之制約，當蝕刻速率r、R、厚度t、及d無法變更時，藉由使目標之蝕刻深度H變淺，即可將式(1)的左邊縮小。
關於(β)：利用下述(1)或(2)之方法等，可減少流入第1區域(I)之 微細圖案20之凹部24之塗布用組成物的量，而將厚度d增厚。
(1)將第1區域(I)之微細圖案20之凹部24變淺。
(2)縮小第1區域(I)之微細圖案20的開口比(凹部24之寬度/(凸部22之寬度+凹部24之寬度))。
關於(γ)：當可選擇基材12之材料及轉印材料時，可藉由以使光阻選擇比(R/r)變大之方式來選擇材料，而將式(1)的左邊縮小。
關於(δ)：可利用下述(1)~(4)之方法等將殘膜之厚度t變薄，而將前述式(1)的左邊縮小。
(1)減少塗布用組成物的量。
(2)增大自模具30施加於第2轉印材料膜16的壓力。
(3)加深模具30之反轉圖案26之凹部的深度。
(4)增大模具30之反轉圖案26之開口比。
此外，於(1)方法中厚度d亦會變薄，故宜於(2)~(4)方法中調整殘模之厚度t。
關於(ε)：由於物品設計上及製造條件上之制約，當蝕刻速率r、R、厚度t、及目標之蝕刻深度H無法變更時，則以預備實驗一邊使塗布用組成物之塗布量變化，一邊於基材12表面之第1區域(I)上形成第2轉印材料膜16，調查厚度d可滿足式(1)之塗布用組成物之塗布量的範圍。
當物品之設計上預先已決定有目標之微細圖案時，則(α)~(ε)之中，以下之方法(1)~(3)的方法特別地有效。
(1)(γ)增大光阻選擇比。
(2)(δ)的(2)增大自模具30施加於第2轉印材料膜16的壓力。
(3)(δ)的(3)加深模具30之反轉圖案26之凹部的深度。
且宜為：前述(a)步驟中之前述塗布用組成物及其塗布量、與前述(e)步驟中之前述塗布用組成物及其塗布量相同，且前述(b)步驟中之前述模具及前述光罩圖案之形成條件、與前述(f)步驟中之前述模具及前述光罩圖案之形成條件相同，並且前述(c)步驟中之蝕刻條件與前述(g)步驟中之蝕刻條件相同。藉由以完全相同之條件來進行步驟，可使以第1次循環與第2次循環分別於基板上所形成之微細圖案的形狀容易一致。
((h)步驟)
於蝕刻後，去除殘留於基材12表面之第2轉印材料膜16。
(h)步驟係只要依與(d)步驟相同之方式來進行即可，故關於與(d)步驟相同之內容則省略其說明。
(作用效果)
於以上所說明之本發明表面具有微細圖案的物品之製造方法，係將下述步驟：將轉印材料膜形成於基材表面之步驟、將模具之反轉圖案轉印於轉印材料膜之步驟、將轉印材料膜當作蝕刻光罩進行蝕刻之步驟、以及去除殘留之 轉印材料膜之步驟當作一循環，且將該循環重複二次者(即具有前述步驟(a)~(h)之方法)；於該方法中，在進行第2次循環之蝕刻(即前述(g)步驟)的瞬前，因存在於第1次循環中已形成之微細圖案上(即基材表面之第1區域上)之第2轉印材料膜的膜厚d滿足式(1)，故即便於第2次循環的蝕刻結束時，第1次循環中所形成之微細圖案上亦會殘存第2轉印材料膜。因此，於第2次循環之蝕刻時，於第1次循環中已形成之微細圖案不會受到蝕刻。
又，以本發明之製造方法所製得之表面具有微細圖案之物品，因係將下述步驟：將轉印材料膜形成於基材表面之步驟、將模具之反轉圖案轉印於轉印材料膜之步驟、將轉印材料膜當作蝕刻光罩進行蝕刻之步驟、以及去除殘留之轉印材料膜之步驟當作一循環，並以將該循環重複二次之方法(即具有前述步驟(a)~(h)之方法)所製成，故微細圖案為較大面積。並且，因係以在第2次循環之蝕刻時，於第1次循環中已形成之微細圖案不會受到蝕刻之方法所製成，故微細圖案之缺陷及形狀之不一致的情況少。
<光學物品>
本發明之光學物品係利用後述本發明光學物品之製造方法所製出者。
關於與本發明表面具有微細圖案之物品相同之內容，則將其說明予以省略。
圖6係顯示光學物品之一例的截面圖。光學物品40具有透明基材42、與經形成於透明基材42表面上的硬化 樹脂層44，且為硬化樹脂層44具有微細圖案50者。
(基材)
作為透明基材42之材料係可列舉石英、玻璃、金屬氧化物及各種樹脂等。
由使與硬化樹脂層44之附著性更加提升之觀點而言，透明基材42亦可施有表面處理。
(硬化樹脂層)
硬化樹脂層44係將含有光硬化性樹脂之塗布用組成物(即，光硬化性樹脂組成物)塗布於透明基材42的表面，並藉由光照射使光硬化性樹脂組成物硬化，藉此而形成的層。
(微細圖案)
硬化樹脂層44係表面具有微細圖案50。微細圖案50係轉印後述模具表面之反轉圖案所形成之圖案。
微細圖案50係由多個凸部52與凸部52間之凹部54所構成。作為凸部52係可列舉如圖示例之延伸存在於硬化樹脂層44表面之凸條及散布於表面之突起等。
前述之光學物品可獲得較大面積之微細圖案，且微細圖案之缺陷及形狀之不一致少，而可適宜作為線柵偏光元件或反射防止構件等之光學零件來使用。
<光學物品之製造方法>
本發明光學物品之製造方法係將本發明表面具有微細圖案的物品當作模具來使用，該模具表面具有光學物品之微細圖案的反轉圖案，而使該模具之反轉圖案轉印至透明基材之表面的方法。
作為將模具之反轉圖案轉印於透明基材表面之方法，係可列舉使用光硬化性樹脂作為轉印材料之光奈米壓模微影術、及使用熱硬化性樹脂或是熱可塑性樹脂作為轉印材料之熱奈米壓模微影術等。而由可效率良好地將模具之反轉圖案轉印於透明基材表面之觀點而言，則以光奈米壓模微影術為宜。
以下之說明，係僅作為針對轉印方法為光奈米壓模微影術時之說明，而轉印方法為熱奈米壓模微影術時之說明則予以省略。
作為本發明光學物品之製造方法，舉例而言可舉具有下述步驟(x)~(z)之方法為例。
(x)步驟：如圖7所示，於透明基材42之表面塗布含有光硬化性樹脂之塗布用組成物作為轉印材料，而形成光硬化性樹脂層46。
(y)步驟：如圖7所示，以於表面具有微細圖案50之反轉圖案的模具60、與透明基材42之間挾有光硬化性樹脂層46之狀態下照射光，使光硬化性樹脂層46硬化而製成硬化樹脂層44。
(z)步驟：將模具60自硬化樹脂層44分離而製得光學物品40。
((x)步驟)
(x)步驟係只要依與(a)步驟相同之方式來進行即可，故關於與(a)步驟相同之內容則省略其說明。
作為本步驟之塗布用組成物，係只要使用與(a)步驟之 塗布用組成物相同者即可。
((y)步驟)
(y)步驟係只要依與(b)步驟相同之方式來進行即可，故關於與(b)步驟相同之內容則省略其說明。
作為模具60則使用本發明表面具有微細圖案的物品10、表面具有光學物品40之微細圖案50的反轉圖案之模具。
((z)步驟)
作為將模具60自硬化樹脂層44分離之方法，係可舉利用真空接觸將雙方固定並使其中一方朝分離方向移動之方法，及機械式地將雙方固定並使其中一方朝分離方向移動之方法等為例。
於將模具60自硬化樹脂層44分離之後，亦可更進一步使硬化樹脂層44硬化。而作為硬化之方法則可舉加熱處理及光照射等為例。
利用具有前述步驟(x)~(z)之製造方法，可理想地製造線柵偏光元件及反射防止構件等之光學零件。
(作用效果)
就以上所說明之本發明光學物品之製造方法而言，因將表面具有本發明微細圖案之物品當作模具使用，且該微細圖案微細圖案為較大面積，並且微細圖案之缺陷及形狀之不一致少，故可以一次之轉印來製造微細圖案為較大面積且微細圖案之缺陷及形狀之不一致少的光學物品。
以本發明之製造方法所製得之光學物品因將表面具有本發明微細圖案之物品當作模具使用而製造，且該 微細圖案為較大面積，並且微細圖案之缺陷及形狀之不一致少，故微細圖案為較大面積且微細圖案之缺陷及形狀之不一致少。
<複製模具及其製造方法>
本發明複製模具之製造方法係將表面具有本發明微細圖案的物品當作母模使用以製造複製模具(即，子模)之方法。
作為複製模具之具體的製造方法，係可舉以下之方法等為例。
．依與光學物品之製造方法相同之方式，將母模之微細圖案轉印至基材表面而製得複製模具之方法。
．藉由電鑄(電鑄鎳等)使金屬析出於母模之微細圖案的表面，而製得由轉印有微細圖案之金屬基材所構成之複製模具之方法。
亦可將所製得之複製模具作為母模使用，而更進一步製造複製模具(即，孫模)。
(作用效果)
就以上所說明之本發明複製模具之製造方法而言，因將表面具有本發明微細圖案之物品當作為母模使用，且該微細圖案為較大面積，並且微細圖案之缺陷及形狀之不一致少，故可以一次之轉印而製造微細圖案為較大面積且微細圖案之缺陷及形狀之不一致少的複製模具
實施例
以下將舉實施例來說明本發明，但本發明並不侷 限於該等實施例。
例1、2、4及7係實施例；例3、5、6及8係比較例。
(轉印材料膜之厚度)
存在於基材平坦面上之轉印材料膜的厚度係使用桌上型膜厚測定系統(Filmetrics,Inc.製，F20)進行測定。
存在於基材表面之第1區域上的第2轉印材料膜之厚度d，係依下述方式求出。
使用掃描探針顯微鏡(SII NanoTechnology Inc.製，L-trace、Nanonavi)，針對已形成在存在於第1區域上之第2轉印材料膜上之凹陷部的周緣進行級差量之測定。藉由自存在於基材平坦面上之第2轉印材料膜之厚度減去級差量而求出厚度d。
(殘膜之厚度t)
將以與實施例同條件製出之模擬試樣進行切割，並使用掃描電子顯微鏡(日立製作所公司製，S4300)測定切割面之殘膜厚度t。
(微細圖案之評估)
使用掃描探針顯微鏡(SII NanoTechnology Inc.製，L-trace、Nanonavi)，觀察所製得之物品的微細圖案，並以下述基準進行評估。
○：第1區域之微細圖案的形狀於與第1次循環結束時之狀態相比時看不出差別。
×：第1區域之微細圖案的形狀於與第1次循環結束時之狀態相比時有差別。
(底漆之調製)
量取9g之2-丙醇(純正化學公司製，電子工業用試藥)、4μL之KBM-503(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製，3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷)、6μL之四乙氧矽烷(東京化成工業公司製，特級試藥)、及1g之醋酸水溶液(關東化學公司製，特級，20質量%水溶液)至小玻璃瓶容器中，並充分攪拌而調製出底漆。
(塗布用組成物之調製)
量取1.00g之U-6H(新中村化學工業公司製，胺甲酸乙酯甲基丙烯酸酯系反應性低聚物)、0.03g之S420(AGC Seimi Chemical Co.,Ltd.製，非離子含氟界面活性劑)、及0.03g之IRGACURE907(BASF Japan Ltd.製，光聚合起始劑)至小玻璃瓶容器中，且更進一步加入19.00g之乙酸異丁酯(關東化學公司製，純度1級)，並且充分攪拌而製得塗布用組成物。
〔例1〕 ((a)步驟)
以滴管將已調製好的底漆滴於直徑4吋之圓形矽基材(SUMCO公司製，厚度：525μm、<1.0.0>面、一面鏡面晶片)的表面上，並使用旋轉塗布機以4000rpm進行20秒的旋轉塗布，之後，於加熱板上以130℃進行10分鐘的熱處理。
以滴管將塗布用組成物滴於已進行過底漆處理的矽基材表面，並使用旋轉塗布機以3000rpm進行20秒的旋轉塗布，之後，於加熱板上以70℃進行加熱2分鐘而將塗膜之溶劑去除，而形成了第1轉印材料膜。並將第1轉印材料 膜之厚度示於表1。
((b)步驟)
對第1區域之第1轉印材料膜使用奈米壓印裝置(東芝機械公司製，ST50)，於大氣壓且25℃下以3MPa之壓力將具有line & space之微細圖案的石英模具(圖案區域尺寸：22mm×22mm，線之線寬：60nm，間隔之溝寬：60nm，節距：120nm，溝深度：120nm，外形尺寸：22mm×22mm，厚度：6.35mm)按壓40秒且使緊密，並且於該狀態下隔著石英模具，將紫外線(1000mJ/cm2)照射於石英模具之微細圖案區域。之後，將石英模具剝離取下，且更進一步於真空下腔室中照射紫外線(1000mJ/cm2)使轉印材料整面硬化，而製得附有光罩圖案之矽基材。
((c)步驟)
針對附有光罩圖案之矽基材，使用乾式蝕刻裝置，依序進行下述3步驟，而進行了非等向蝕刻。
1)藉由O2蝕刻將第1轉印材料膜之表層(厚度35nm)予以去除。
2)使用氟系氣體(SF6、C4F8)將矽基材予以乾式蝕刻至表1所示目標之蝕刻深度H為止。而蝕刻之時間則係調整成將已實際進行過蝕刻之試樣的轉印材料膜予以剝離，並以掃描探針顯微鏡測定矽基材的溝之深度，藉此而可成為目標之蝕刻深度H。
3)藉由O2電漿進行過多的時間灰化，而去除了附著於表面之來自C4F8氣體電漿之堆積膜。
((d)步驟)
使已進行乾式蝕刻之矽基材浸漬於加熱板上已加熱至80℃之濃硫酸中20分鐘之後，更進一步使浸漬於已加熱至80℃之食人魚洗液(濃硫酸：過氧化氫溶液(30%)=3：1(體積比))中20分鐘，而將第1轉印材料膜剝離。
以超純水充分清洗撈起之矽基材，並吹氣使其完全乾燥，而製得第1區域形成有微細圖案之矽基材。
((e)步驟)
依與(a)步驟相同之方式，進行底漆塗布處理，接著，依與(a)步驟相同之方式，將塗布用組成物塗布於第1區域已形成有微細圖案之矽基材的表面，而形成第2轉印材料膜。並將第2轉印材料膜之厚度示於表1。
((f)步驟)
對於第2區域之第2轉印材料膜，依與(b)步驟相同之方式，按壓石英模具且使緊密，並隔著石英模具將紫外線照射於石英模具之微細圖案區域。之後，將石英模具剝離取下，且更進一步於真空下腔室中照射紫外線(1000mJ/cm2)使轉印材料整面硬化，而製得附有光罩圖案之矽基材。並將存在於基材表面之第1區域上的第2轉印材料膜之厚度d及殘膜厚度t示於表1。
(步驟(g)~(h))
依與(c)步驟相同之方式來進行非等向蝕刻。並將目標之蝕刻深度H示於表1。
依與(d)步驟相同之方式來剝離第2轉印材料膜，而製得 表面具有微細圖案的物品。並將評估結果示於表1。
〔例2~8〕
除了將(c)步驟中目標之蝕刻深度H、(e)步驟中第2轉印材料膜之厚度、及(g)步驟中目標之蝕刻深度H變更成如表1所示以外，係依與例1相同之方式而製得表面具有微細圖案的物品。將結果示於表1。
產業上之可利用性
本發明表面具有微細圖案的物品之製造方法，對於製造使用於奈米壓模微影術之模具、光學物品(例如光學元件、反射防止構件等。具體而言係具有line & space之微細圖案的線柵偏光元件、及具有蛾眼構造之反射防止構件等)、生物晶片、微型反應器晶片、及觸媒之載體)等係有用的。
另外，在此引用已於2012年4月9日提出申請之日本專利申請案第2012-088636號之說明書、申請專利範圍、圖式及摘要之全部內容，並將之納入作為本發明之揭示。
12‧‧‧基材
16‧‧‧第2轉印材料膜
18‧‧‧凹陷部
20‧‧‧微細圖案
22‧‧‧凹部
24‧‧‧凸部
28‧‧‧光罩圖案
(I)‧‧‧第1區域
(II)‧‧‧第2區域
d‧‧‧(I)之第2轉印材料膜之厚度
t‧‧‧殘膜之厚度
H‧‧‧目標之蝕刻深度

Claims (11)

  1. 一種製造表面具有微細圖案的物品之製造方法，係於基材表面之第1區域及位於與該第1區域不同位置之第2區域分別形成微細圖案，藉此製造表面具有微細圖案的物品者；該製造方法具有以下步驟：(a)步驟：將含有轉印材料之塗布用組成物塗布於前述基材表面而形成第1轉印材料膜；(b)步驟：於前述第1區域中，使表面具有前述微細圖案之反轉圖案之模具的該反轉圖案轉印於前述第1轉印材料膜上，而於前述第1轉印材料膜上形成與前述微細圖案相對應之光罩圖案；(c)步驟：將已形成有前述光罩圖案之前述第1轉印材料膜當作蝕刻光罩進行蝕刻，而於前述基材表面之前述第1區域形成前述微細圖案；(d)步驟：去除殘留於前述基材表面之前述第1轉印材料膜；(e)步驟：將含有轉印材料之塗布用組成物塗布於已在前述第1區域形成有前述微細圖案之前述基材表面，而形成第2轉印材料膜；(f)步驟：於前述第2區域中，使表面具有前述微細圖案之反轉圖案之模具的該反轉圖案轉印於前述第2轉印材料膜上，而於前述第2轉印材料膜上形成與前述微細圖案相對應之光罩圖案； (g)步驟：將形成有前述光罩圖案之前述第2轉印材料膜當作蝕刻光罩進行蝕刻，而於前述基材表面之前述第2區域形成前述微細圖案；及(h)步驟：去除殘留於前述基材表面之前述第2轉印材料膜；並且，於進行前述(g)步驟之瞬前，存在於前述基材表面之前述第1區域上的前述第2轉印材料膜之厚度d滿足下式(1)：r×(H/R)+t<d．．．(1)但是，r係前述第2轉印材料膜之蝕刻速率，H係前述第2區域中之目標蝕刻深度，R係前述基材之蝕刻速率，t係前述第2區域中前述光罩圖案的凹部與前述基材之間之殘膜的厚度。
  2. 如申請專利範圍第1項之表面具有微細圖案的物品之製造方法，其中前述第1區域與前述第2區域呈鄰接。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之表面具有微細圖案的物品之製造方法，其中前述基材具有多個前述第1區域與多個前述第2區域，且前述第1區域與前述第2區域係經交互排列。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之表面具有微細圖案的物品之製造方法，其中前述(a)步驟中之前述塗布用組成物及其塗布量與前述(e)步驟中之前述塗布用組成物及其塗布量相同；且前述(b)步驟中之前述模具及前述光罩圖案之形成 條件與前述(f)步驟中之前述模具及前述光罩圖案之形成條件相同；並且前述(c)步驟中之蝕刻條件與前述(g)步驟中之蝕刻條件相同。
  5. 一種表面具有微細圖案的物品，係利用如申請專利範圍第1至4項中任一項之表面具有微細圖案的物品之製造方法製得者。
  6. 一種光學物品之製造方法，係製造表面具有微細圖案的光學物品者，且其係將如申請專利範圍第5項之表面具有微細圖案的物品當作模具來使用，該模具表面則具有前述光學物品之微細圖案的反轉圖案，而使該模具之反轉圖案轉印至透明基材之表面。
  7. 如申請專利範圍第6項之光學物品之製造方法，係製造表面具有微細圖案的光學物品者，其具有以下步驟：(x)步驟：於透明基材之表面塗布含有光硬化性樹脂之塗布用組成物作為轉印材料，而形成光硬化性樹脂層；(y)步驟：將如申請專利範圍第5項之表面具有微細圖案的物品當作模具來使用，該模具表面具有前述光學物品之微細圖案的反轉圖案，且於該模具與透明基材之間挾有前述光硬化性樹脂層之狀態下照射光，使光硬化性樹脂層硬化而製成硬化樹脂層；及(z)步驟：將模具自硬化樹脂層分離而製得光學物品。
  8. 一種光學物品，係利用如申請專利範圍第6或7項之光學物品之製造方法製得者。
  9. 一種線柵偏光元件或反射防止構件，係使用如申請專利範圍第6或7項之光學物品之製造方法製得者。
  10. 一種複製模具之製造方法，係將如申請專利範圍第5項之表面具有微細圖案的物品當作母模使用以製造複製模具。
  11. 一種複製模具之製造方法，係將利用如申請專利範圍第10項之複製模具之製造方法所製出之複製模具作為母模使用，而更進一步製造複製模具。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106104311B (zh) * 2014-03-13 2018-04-10 富士胶片株式会社 光学组件、红外线照相机及光学组件的制造方法
TWI663472B (zh) * 2014-07-25 2019-06-21 日商綜研化學股份有限公司 Manufacturing method of fine structure
DE102018206937A1 (de) * 2018-05-04 2019-11-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Impedanzanpassungsvorrichtung, Wandlervorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Impedanzanpassungsvorrichtiung
CN113169045A (zh) * 2018-10-16 2021-07-23 Ｓｃｉｖａｘ株式会社 微细图案成形方法、压印用模具制造方法及压印用模具、以及光学设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2023169A4 (en) * 2006-04-07 2011-03-16 Asahi Glass Co Ltd WIRE GRID POLARIZER AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
JP4996488B2 (ja) * 2007-03-08 2012-08-08 東芝機械株式会社 微細パターン形成方法
US20090166317A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 Canon Kabushiki Kaisha Method of processing substrate by imprinting
JP4945460B2 (ja) * 2008-01-04 2012-06-06 株式会社東芝 反射防止構造の形成方法および反射防止構造
JP2009182075A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Canon Inc インプリントによる構造体の製造方法
JP5353666B2 (ja) * 2009-11-30 2013-11-27 旭硝子株式会社 ワイヤグリッド型偏光子および光ヘッド装置
JP2011172917A (ja) * 2010-01-29 2011-09-08 Hoya Corp 液体保持部材、眼内観察用レンズおよびその製造方法

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