JP5214232B2

JP5214232B2 - Plastic microstructure manufacturing method

Info

Publication number: JP5214232B2
Application number: JP2007328452A
Authority: JP
Inventors: 教幸小粥; 竜杉村
Original assignee: Asti Corp
Current assignee: Asti Corp
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2027-12-20
Also published as: JP2009151062A

Description

本発明は、例えば、高機能偏光子或いは回析格子等の各種光学素子として使用可能なプラスチック製微細構造体を製造するためのプラスチック製微細構造体製造方法に係り、特に、特殊の形状をなす構造体の所定の部位に金属製薄膜を密着・固定したものを容易に提供できるように工夫したものに関する。 The present invention relates to a plastic microstructure manufacturing method for manufacturing a plastic microstructure that can be used as, for example, various optical elements such as a high-performance polarizer or a diffraction grating, and in particular, has a special shape. The present invention relates to a device that is devised so that a metal thin film adhered and fixed to a predetermined part of a structure can be easily provided.

従来の微細構造体製造方法を図８を参照して説明する。図８は従来の微細構造体製造方法を工程順に示す図であり、まず、図８（ａ）に示すように、リソグラフィーが実行される。それによって、シリコン（Ｓｉ）製基板１０１上にレジスト１０３が設置された状態となる。次に、図８（ｂ）に示すように、エッチングが実行される。それによって、レジスト１０３が設置されていない箇所に溝１０５が形成されることになる。次に、図８（ｃ）に示すように、蒸着が実行される。それによって、上記レジスト１０３の上及び溝１０５の底部に金属薄膜１０７が蒸着されることになる。次に、図８（ｄ）に示すように、リフトオフが実行される。それによって、レジスト１０３とその上に設置された金属薄膜１０７が除去される。そして、最終的には図８（ｄ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）製基板１０１の溝１０５の底部のみに金属薄膜１０７が設置された構成の微細構造体を得ることができるものである。 A conventional microstructure manufacturing method will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing a conventional microstructure manufacturing method in the order of steps. First, as shown in FIG. 8A, lithography is performed. As a result, the resist 103 is placed on the silicon (Si) substrate 101. Next, as shown in FIG. 8B, etching is performed. As a result, a groove 105 is formed at a location where the resist 103 is not installed. Next, vapor deposition is performed as shown in FIG. As a result, the metal thin film 107 is deposited on the resist 103 and on the bottom of the groove 105. Next, as shown in FIG. 8D, lift-off is executed. As a result, the resist 103 and the metal thin film 107 placed thereon are removed. Finally, as shown in FIG. 8D, a microstructure having a structure in which the metal thin film 107 is provided only at the bottom of the groove 105 of the silicon (Si) substrate 101 can be obtained. .

上記構成の場合には、確かに、シリコン（Ｓｉ）製基板１０１の溝１０５の底部のみに金属薄膜１０７が設置された構成の微細構造体を得ることができるが、上記金属薄膜１０７は溝１０５の底部に堆積しているだけであり溝１０５の底部に対する密着性が悪いという問題があった。これは、基板がプラスチック製の場合に特に顕著であった。又、基板がプラスチック製の場合には、有機溶剤を含むレジスト溶液や現像液、或いはリフトオフ時に使用するレジスト剥離液によってプラスチックの表面が侵食されてしまうという問題もあった。 In the case of the above-described configuration, it is possible to obtain a fine structure having a configuration in which the metal thin film 107 is provided only on the bottom of the groove 105 of the silicon (Si) substrate 101. There is a problem that the adhesion to the bottom of the groove 105 is poor. This was particularly noticeable when the substrate was made of plastic. Further, when the substrate is made of plastic, there has been a problem that the surface of the plastic is eroded by a resist solution or developer containing an organic solvent or a resist stripping solution used at the time of lift-off.

そこで、そのような問題点を解決するものとして、例えば、特許文献１に開示されているような微細構造体製造方法が提案されている。
特開２００６−３０８６６８号公報 In order to solve such problems, for example, a fine structure manufacturing method disclosed in Patent Document 1 has been proposed.
JP 2006-308668 A

上記特許文献１に開示されている微細構造体製造方法を図９を参照して説明する。まず、図９（ａ）に示すように、プラスチック製基板２０１があり、このプラスチック製基板２０１の上には金属薄膜２０３が設置されている。次に、図９（ｂ）に示すように、押し込み処理が実行される。すなわち、微細パターンが刻印された原盤２０５を用意して、この原盤２０５を使用して金属薄膜２０３をプラスチック製基板２０１内に部分的に押し込むものである。次に、図９（ｃ）に示すように、押し込まれなかった金属薄膜２０３を除去するものである。以上の工程を経ることにより、プラスチック製基板２０１に金属薄膜２０３を所定のパターンで埋め込んだ微細構造体を得ることができるものである。 The microstructure manufacturing method disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 9A, there is a plastic substrate 201, and a metal thin film 203 is installed on the plastic substrate 201. Next, as shown in FIG. 9B, a push-in process is executed. That is, a master disk 205 on which a fine pattern is engraved is prepared, and the metal thin film 203 is partially pushed into the plastic substrate 201 using this master disk 205. Next, as shown in FIG. 9C, the metal thin film 203 that has not been pushed in is removed. Through the above steps, a fine structure in which the metal thin film 203 is embedded in the plastic substrate 201 with a predetermined pattern can be obtained.

上記従来の構成によると次のような問題があった。まず、図９（ｂ）に示す押し込み工程に際しては、プラスチック製基板２０１を加熱した状態で金属薄膜２０３を変形させるために、金属薄膜２０３にクラックが入ってしまうことがあった。これは、金属薄膜２０３の機械的特性や金属薄膜２０３とプラスチック製基板２０１の熱膨張率の違いに起因する。又、別の問題として、図９（ｂ）に示す状態から埋め込まれなかった金属薄膜２０３を除去する作業が面倒であるという問題があった。すなわち、この種の作業は切削刃を使用した機械的処理によって行われるものであるが、埋め込まれなかった金属薄膜２０３を精度良く除去することは極めて困難であった。 The conventional configuration has the following problems. First, in the pressing step shown in FIG. 9B, the metal thin film 203 may be cracked in order to deform the metal thin film 203 while the plastic substrate 201 is heated. This is due to the difference in the mechanical properties of the metal thin film 203 and the coefficient of thermal expansion between the metal thin film 203 and the plastic substrate 201. Another problem is that the work of removing the metal thin film 203 that has not been embedded from the state shown in FIG. 9B is troublesome. That is, this type of work is performed by mechanical processing using a cutting blade, but it has been extremely difficult to accurately remove the metal thin film 203 that has not been embedded.

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、特殊の形状をなす構造体の所定の部位に金属製薄膜を密着・固定したプラスチック製微細構造体を容易に製造することができるプラスチック製微細構造体製造方法を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of these points, and the object of the present invention is to easily manufacture a plastic microstructure in which a metal thin film is closely attached and fixed to a predetermined portion of a structure having a special shape. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a plastic microstructure.

上記課題を解決するべく本願発明の請求項１によるプラスチック製微細構造体製造方法は、微細凹凸パターンを備え凸部及びその近傍にのみ金属薄膜が付着している転写・転移用モールドを用意し、上記転写・転移用モールドを加熱したプラスチック製基板に押し付けて上記微細凹凸パターンを上記プラスチック製基板に転写すると共に上記金属薄膜を上記プラスチック製基板側に転移させるようにしたプラスチック製微細構造体製造方法において、上記微細凹凸パターンを備えたモールドを真空蒸着源に対向・配置させ、その際、上記微細凹凸パターンの凹部が蒸着されないように上記モールドを上記真空蒸着源に対して所定角度だけ傾斜させた状態とし、その状態で真空蒸着することにより上記転写・転移用モールドを得るようにしたものであることを特徴とするものである。
又、請求項２によるプラスチック製微細構造体製造方法は、請求項１記載のプラスチック製微細構造体製造方法において、上記モールドは微細凹凸パターンに応じて未蒸着部分が最も多く得られる方向に沿って上記真空蒸着源に対向・配置されていることを特徴とするものである。
又、請求項３によるプラスチック製微細構造体製造方法は、請求項１又は請求項２記載のプラスチック製微細構造体製造方法において、上記モールドは表面が疎水性を示す材料又は表面を疎水処理した材料から構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項４によるプラスチック製微細構造体製造方法は、請求項１〜請求項３の何れかに記載のプラスチック製微細構造体製造方法において、上記プラスチック製基板は熱可塑性樹脂製であることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the plastic microstructure manufacturing method according to claim 1 of the present invention provides a transfer / transfer mold having a fine concavo-convex pattern and having a metal thin film attached only to the convex portion and the vicinity thereof, A method for producing a plastic microstructure, wherein the transfer / transfer mold is pressed against a heated plastic substrate to transfer the fine uneven pattern onto the plastic substrate and to transfer the metal thin film to the plastic substrate side. in the mold having the fine concavo-convex pattern is arranged pairs toward-the vacuum deposition source, in which the mold as the recess of the fine concavo-convex pattern is not deposited is inclined by a predetermined angle with respect to the vacuum deposition source The above transfer / transfer mold is obtained by vacuum deposition in that state. It is characterized in that it.
The plastic microstructure manufacturing method according to claim 2 is the plastic microstructure manufacturing method according to claim 1, wherein the mold is arranged along a direction in which most undeposited portions are obtained according to the fine unevenness pattern. and it is characterized in that it is arranged versus countercurrent-in the vacuum deposition source.
The plastic microstructure manufacturing method according to claim 3 is the plastic microstructure manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the mold is a material whose surface is hydrophobic or a surface-treated material. It is characterized by comprising.
A plastic microstructure manufacturing method according to claim 4 is the plastic microstructure manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the plastic substrate is made of a thermoplastic resin. It is a feature.

以上述べたように本願発明の請求項１によるプラスチック製微細構造体製造方法は、微細凹凸パターンを備え凸部及びその近傍にのみ金属薄膜が付着している転写・転移用モールドを用意し、上記転写・転移モールドを加熱したプラスチック製基板に押し付けて上記微細凹凸パターンを上記プラスチック製基板に転写すると共に上記金属薄膜を上記プラスチック製基板側に転移させるようにしたものであり、それによって、所望の構成をなすプラスチック製微細構造体を容易に製造することができるものである。又、請求項２によるプラスチック製微細構造体製造方法は、請求項１記載のプラスチック製微細構造体製造方法において、微細凹凸パターンを備えたモールドを真空蒸着源に対向・配置させ、その際、上記微細凹凸パターンの凹部が蒸着されないように上記モールドを上記真空蒸着源に対して所定角度だけ傾斜させた状態とし、その状態で真空蒸着することにより上記転写・転移用モールドを得るようにしたものであるので、凸部及びその近傍にのみ金属薄膜が付着した転写・転移用モールドを容易に得ることができる。又、請求項３によるプラスチック製微細構造体製造方法は、請求項２記載のプラスチック製微細構造体製造方法において、上記モールドは未蒸着部分が最も多く得られる方向に沿って上記真空蒸着源に対向・配置されていることを特徴とするものであり、それによって、上記効果をより確実なものとすることができる。又、請求項４によるプラスチック製微細構造体製造方法は、請求項１〜請求項３の何れかに記載のプラスチック製微細構造体製造方法において、上記モールドは表面が疎水性を示す材料又は表面を疎水処理した材料から構成されているので、それによっても、上記効果をより確実なものとすることができる。又、請求項５によるプラスチック製微細構造体製造方法は、請求項１〜請求項４の何れかに記載のプラスチック製微細構造体製造方法において、上記プラスチック製基板は熱可塑性樹脂製であるので、それによっても、上記効果をより確実なものとすることができる。又、請求項６によるプラスチック製微細構造体は、微細凹凸パターンを備えたプラスチック製基板と、上記微細凹凸パターンの凹部のみに密着された状態で設置された金属薄膜と、を具備したものであり、例えば、高機能偏光子或いは回析格子等の各種光学素子等として有効に利用することができる。 As described above, the method for producing a plastic microstructure according to claim 1 of the present invention provides a transfer / transfer mold having a fine concavo-convex pattern and having a metal thin film attached only to the convex portion and the vicinity thereof. The transfer / transfer mold is pressed against a heated plastic substrate to transfer the fine concavo-convex pattern to the plastic substrate and to transfer the metal thin film to the plastic substrate side. It is possible to easily manufacture a plastic microstructured structure. According to a second aspect of the present invention, there is provided a plastic microstructure manufacturing method according to the first aspect, wherein the mold having the fine concavo-convex pattern is disposed opposite to a vacuum deposition source, The mold is inclined at a predetermined angle with respect to the vacuum deposition source so that the concave portion of the fine uneven pattern is not deposited, and the transfer / transfer mold is obtained by vacuum deposition in that state. Therefore, it is possible to easily obtain a transfer / transfer mold in which the metal thin film is attached only to the convex portion and the vicinity thereof. The plastic microstructure manufacturing method according to claim 3 is the plastic microstructure manufacturing method according to claim 2, wherein the mold faces the vacuum deposition source along the direction in which the most undeposited portions are obtained. -It is characterized by being arrange | positioned, Thereby, the said effect can be made more reliable. A plastic microstructure manufacturing method according to claim 4 is the plastic microstructure manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the mold is made of a material or surface having a hydrophobic surface. Since it is comprised from the material which carried out the hydrophobic process, the said effect can be made more reliable also by it. The plastic microstructure manufacturing method according to claim 5 is the plastic microstructure manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the plastic substrate is made of a thermoplastic resin. Also by this, the above effect can be made more reliable. According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a plastic microstructure comprising a plastic substrate having a fine concavo-convex pattern and a metal thin film placed in close contact with only the concave portion of the fine concavo-convex pattern. For example, it can be effectively used as various optical elements such as a high-functional polarizer or a diffraction grating.

以下、図１乃至図７を参照して本発明の一実施の形態を説明する。まず、本実施の形態において最終的に得ようとするプラスチック製微細構造体１は図１に示すような構成をなしている。まず、プラスチック製基板３があり、このプラスチック製基板３の表面には微細パターンを構成する溝５が形成されている。上記溝５の底部には金属薄膜７
が密着した状態で設置されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the plastic microstructure 1 to be finally obtained in the present embodiment has a configuration as shown in FIG. First, there is a plastic substrate 3, and grooves 5 constituting a fine pattern are formed on the surface of the plastic substrate 3. A metal thin film 7 is formed at the bottom of the groove 5.
Is installed in close contact.

次に、上記プラスチック製微細構造体１の製造方法について説明する。まず、図２に示すように、真空蒸着処理が実行される。すなわち、金属蒸着源１１があり、そこに微細パターン１３が刻印された転写・転移用モールド１５を所定の傾斜角度（θ°）にて設置する。それによって、真空蒸着が行われ、上記微細パターン１３側に金属薄膜１７が堆積することになる。その様子を図２（ｂ）に示す。 Next, a method for manufacturing the plastic microstructure 1 will be described. First, as shown in FIG. 2, a vacuum vapor deposition process is performed. That is, there is a metal vapor deposition source 11, and a transfer / transfer mold 15 on which a fine pattern 13 is engraved is placed at a predetermined inclination angle (θ °). Thereby, vacuum vapor deposition is performed, and the metal thin film 17 is deposited on the fine pattern 13 side. This is shown in FIG.

図２（ｂ）に示すように、上記微細パターン１３の凸部１３ａ及びその付近にのみ金属薄膜１７が堆積していて、微細パターン１３の底部１３ｂには金属薄膜１７は堆積されていないものである。 As shown in FIG. 2B, the metal thin film 17 is deposited only on and near the convex portion 13a of the fine pattern 13, and the metal thin film 17 is not deposited on the bottom 13b of the fine pattern 13. is there.

上記微細パターン１３が刻まれている部分の材質としては、金属薄膜１７がプラスチック製基板３側に転移され易いもの、つまり、蒸着時に密着性が低くなるものが好ましい。具体的には、疎水性の樹脂材料、表面が剥離処理された無機材料、例えば、ガラス、シリコン（Ｓｉ）、金属等が好ましい。 As a material of the portion where the fine pattern 13 is engraved, a material in which the metal thin film 17 is easily transferred to the plastic substrate 3 side, that is, a material having low adhesion during vapor deposition is preferable. Specifically, a hydrophobic resin material and an inorganic material whose surface has been subjected to peeling treatment, such as glass, silicon (Si), metal, and the like are preferable.

又、上記転移・転写用モールド１５としては、耐久性の面からシリコン（Ｓｉ）等のマスターモールドからパターン転写によって複製されるものであって、高耐熱性、高強度、表面疎水性に優れた材質が好ましい。具体的には、エポキシ樹脂やフッ素樹脂が考えられる。 The transfer / transfer mold 15 is replicated by pattern transfer from a master mold such as silicon (Si) from the viewpoint of durability, and is excellent in high heat resistance, high strength, and surface hydrophobicity. A material is preferred. Specifically, an epoxy resin or a fluororesin can be considered.

又、上記金属薄膜７としては、蒸着可能なものであればこれを特に限定するものではないが、蒸着時に密着性が比較的低い金やアルミニウム等が好ましい。但し、真空蒸着可能な材料であれば、非金属のＳｉＯ２、ＳｉＮ等の無機材料でもよい。 The metal thin film 7 is not particularly limited as long as it can be vapor-deposited, but gold, aluminum, or the like, which has relatively low adhesion during vapor deposition, is preferable. However, inorganic materials such as non-metallic SiO 2 and SiN may be used as long as they can be vacuum deposited.

又、上記プラスチック製基板５の材料としては、パターン転写が可能な熱可塑性樹脂であって、透明な樹脂であるＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、シクロオレフィン樹脂等が好ましい。又、プラスチック製基板５の形態としては、板状は勿論のこと、シート状、フィルム状であってもよい。又、その厚みとしては、例えば、１μｍ〜１ｍｍ程度が想定される。又、上記プラスチック製基板５の概念の中にはシリコン（Ｓｉ）やガラス製の基板上に樹脂膜を塗布したようなものも含むものである。 The material of the plastic substrate 5 is a thermoplastic resin capable of pattern transfer, which is a transparent resin such as PMMA (polymethyl methacrylate), PC (polycarbonate), PET (polyethylene terephthalate), cycloolefin resin. Etc. are preferred. Further, the plastic substrate 5 may be in the form of a sheet, a sheet, or a film as well as a plate. Moreover, as the thickness, about 1 micrometer-1 mm are assumed, for example. Further, the concept of the plastic substrate 5 includes those in which a resin film is applied on a silicon (Si) or glass substrate.

尚、上記微細パターン１３としては、例えば、図５に示すように、周期ドットパターン状のものや、図６に示すように、周期ラインパターン状のものがある。尚、既に述べた真空蒸着時の傾斜角度（θ°）であるが、上記微細パターン１３の周期や形状に応じて、パターンに対する蒸着方向や蒸着角度を設定し、適切な未蒸着部分が得られるようにすることになる。例えば、図５に示した周期ドットパターン状の場合には、ある方向のドットに沿った方向で斜め蒸着を行うことが望ましい。又、図６に示す周期ラインパターン状の場合には、図６中矢印で示す方向から斜め蒸着を行うことが望ましい。勿論上記以外にも様々なパターンが想定される。 Examples of the fine pattern 13 include a periodic dot pattern shape as shown in FIG. 5, and a periodic line pattern shape as shown in FIG. Incidentally, the inclination angle (θ °) at the time of vacuum vapor deposition described above is set, and the vapor deposition direction and vapor deposition angle with respect to the pattern are set according to the period and shape of the fine pattern 13 to obtain an appropriate undeposited portion. Will do so. For example, in the case of the periodic dot pattern shown in FIG. 5, it is desirable to perform oblique vapor deposition in a direction along dots in a certain direction. In the case of the periodic line pattern shown in FIG. 6, it is desirable to perform oblique deposition from the direction indicated by the arrow in FIG. Of course, various patterns other than the above are assumed.

次に、図３に示すように、斜め蒸着された上記転写・転移用モールド１５を使用してプラスチック製基板３に対して転写・転移を行う。すなわち、プラスチック製基板３と転写・転移用モールド１５を樹脂のガラス転移温度付近まで加熱し、樹脂が柔らかくなったところで上記転写・転移用モールド１５を上記プラスチック製基板３に押し付ける。そして、一定時間経過後に押し付けたままの状態でガラス転移温度以下まで冷却する。そして、図４に示すように、転写・転移用モールド１５を剥離する。 Next, as shown in FIG. 3, transfer / transfer is performed on the plastic substrate 3 using the transfer / transfer mold 15 deposited obliquely. That is, the plastic substrate 3 and the transfer / transfer mold 15 are heated to near the glass transition temperature of the resin, and when the resin becomes soft, the transfer / transfer mold 15 is pressed against the plastic substrate 3. And it cools to below glass transition temperature in the state which pressed down after progress for a fixed time. Then, as shown in FIG. 4, the transfer / transfer mold 15 is peeled off.

尚、転写・転移の方法としては上記したような加熱プレスが好ましく、又、プラスチック製基板３の温度は、過剰な熱変形による金属膜のクラック等を防止すると共に、金属薄膜１７の転移性のために、樹脂のガラス転移温度より若干低い温度であることが望ましい。以上の工程を経ることにより、微細パターンの転写と金属薄膜１７の転移を同時に実行して、所望のプラスチック製微細構造体１を得ることができるものである。尚、上記転写・転移モールド１５に関しては繰り返し使用することができるものである。 As a transfer / transfer method, the above-described heating press is preferable, and the temperature of the plastic substrate 3 prevents the metal film from cracking due to excessive thermal deformation, and the transfer property of the metal thin film 17. Therefore, it is desirable that the temperature is slightly lower than the glass transition temperature of the resin. By passing through the above steps, the transfer of the fine pattern and the transfer of the metal thin film 17 can be performed simultaneously to obtain the desired plastic microstructure 1. The transfer / transfer mold 15 can be used repeatedly.

次に、より具体的な例を図７を参照して説明する。まず、図７（ａ）に示すように、転写・転移モールド１５の微細凹凸パターン１３に対して金の斜め蒸着を施す。上記微細凹凸パターン１３はラインとスペースが１μｍのラインパターンとなっている。又、上記転写・転移モールド１５は表面が疎水性のエポキシモールドである。又、傾斜角度（θ°）は、微細凹凸パターン１３の凸部１３ａ及びその近傍にのみ蒸着されて凹部１３ｂには蒸着されないように、最低でも傾斜角度（θ°）が４５°に設定されている。その状態で真空蒸着を行うことにより、図７（ｂ）に示すように、凸部１３ａ及びその近傍にのみ金属薄膜１７が付着した転写・転移用モールド１５を得ることができる。 Next, a more specific example will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 7A, oblique deposition of gold is performed on the fine concavo-convex pattern 13 of the transfer / transfer mold 15. The fine concavo-convex pattern 13 is a line pattern having lines and spaces of 1 μm. The transfer / transfer mold 15 is an epoxy mold having a hydrophobic surface. In addition, the inclination angle (θ °) is set to 45 ° at least so that it is deposited only on the convex portion 13a of the fine concavo-convex pattern 13 and the vicinity thereof and not on the concave portion 13b. Yes. By performing vacuum vapor deposition in this state, as shown in FIG. 7B, a transfer / transfer mold 15 having the metal thin film 17 attached only to the convex portion 13a and the vicinity thereof can be obtained.

次に、上記転写・転移モールド１５を１３０℃に加熱し、一方、プラスチック製基板３側を１００℃に加熱し、５ＭＰａの圧力で上記転写・転移モールド１５を上記プラスチック製基板３に押し付ける。それによって、微細凹凸パターン１３の上記プラスチック製基板３側への転写と蒸着された金の金属薄膜１７の上記プラスチック製基板３側への転移が実行される。その様子を図７（ｃ）に示す。図７（ｃ）は転写・転移後の状態を示している。尚、転写・転移後の上記転写・転移用モールド１５は繰り返し使用されることになる。 Next, the transfer / transfer mold 15 is heated to 130 ° C., while the plastic substrate 3 side is heated to 100 ° C., and the transfer / transfer mold 15 is pressed against the plastic substrate 3 with a pressure of 5 MPa. Thereby, the transfer of the fine concavo-convex pattern 13 to the plastic substrate 3 side and the transfer of the deposited gold metal thin film 17 to the plastic substrate 3 side are executed. This is shown in FIG. FIG. 7C shows a state after transfer / transfer. The transfer / transfer mold 15 after transfer / transfer is repeatedly used.

以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。まず、所望の構成をなすプラスチック製微細構造体１を容易に製造することができるものである。転写・転移用モールド１５をプラスチック製基板１に押し付けることにより微細パターンの転写と金属薄膜１７の転移を行っているので、金属薄膜１７のプラスチック製基板３に対する密着度も高いものである。又、金属薄膜１７を変形させているわけではないので、クラックが発生するようなこともない。又、余計な金属薄膜１７を切削・除去するような工程もないので作業も簡単であると共に、高い精度のプラスチック製微細構造体１を得ることができる。又、転写・転移モールド１５に蒸着した金属薄膜１７を完全にプラスチック製基板１側に転移させるために、転写された微細パターンは忠実に転写・転移モールド１５のパターンを再現できる。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. First, a plastic microstructure 1 having a desired configuration can be easily manufactured. Since the transfer / transfer mold 15 is pressed against the plastic substrate 1 to transfer the fine pattern and transfer the metal thin film 17, the adhesion of the metal thin film 17 to the plastic substrate 3 is also high. Further, since the metal thin film 17 is not deformed, no cracks are generated. Further, since there is no process for cutting and removing the unnecessary metal thin film 17, the operation is simple and the highly accurate plastic microstructure 1 can be obtained. Further, since the metal thin film 17 deposited on the transfer / transfer mold 15 is completely transferred to the plastic substrate 1 side, the transferred fine pattern can faithfully reproduce the pattern of the transfer / transfer mold 15.

尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。例えば、微細パターンとしては、図５に示した周期ドットパターンや図６に示した周期ラインパターンに限定されるものではなく、様々なパターンが想定される。又、真空蒸着時の傾斜角度（θ°）については４５°に限定されるものでなく、様々な傾斜角度の使用が想定される。その他、図示した構成はあくまで一例である。 The present invention is not limited to the one embodiment. For example, the fine pattern is not limited to the periodic dot pattern shown in FIG. 5 or the periodic line pattern shown in FIG. 6, and various patterns are assumed. Further, the inclination angle (θ °) at the time of vacuum deposition is not limited to 45 °, and use of various inclination angles is assumed. In addition, the illustrated configuration is merely an example.

本発明はプラスチック製微細構造体製造方法に係り、特に、特殊の形状をなす構造体の所定の部位に金属製薄膜を密着・固定したものを容易な方法で提供できるように工夫したものに関し、例えば、高機能偏光子或いは回析格子等の各種光学素子、バイオチップ、各種センサー等及びその製造に好適である。 The present invention relates to a plastic microstructure manufacturing method, and more particularly, to a device devised so as to provide an easy method of attaching and fixing a metal thin film to a predetermined portion of a structure having a special shape, For example, it is suitable for various optical elements such as high-functional polarizers or diffraction gratings, biochips, various sensors and the like and their production.

本発明の一実施の形態を示す図で、プラスチック製微細構造体の構成を示す側面図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is a side view which shows the structure of a plastic microstructure. 本発明の一実施の形態を示す図で、図２（ａ）は真空蒸着の工程を示す側面図、図２（ｂ）は真空蒸着後の転写・転移用モールドの一部の構成を拡大して示す側面図である。FIGS. 2A and 2B are views showing an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a side view showing a process of vacuum deposition, and FIG. 2B is an enlarged view of a part of a transfer / transfer mold after vacuum deposition. FIG. 本発明の一実施の形態を示す図で、転写・転移用モールドをプラスチック製基板に押し付けて転写・転移している状態を示す側面図である。1 is a side view showing a state in which a transfer / transfer mold is pressed against a plastic substrate and transferred / transferred, showing an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態を示す図で、転写・転移用モールドをプラスチック製基板に押し付けて転写・転移した後の状態を示す側面図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is a side view which shows the state after pressing the transcription | transfer / transfer mold against the plastic substrate and transferring / transferring. 本発明の一実施の形態を示す図で、微細凹凸パターンの構成を平面的に示す平面図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is a top view which shows the structure of a fine uneven | corrugated pattern planarly. 本発明の一実施の形態を示す図で、微細凹凸パターンの構成を平面的に示す平面図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is a top view which shows the structure of a fine uneven | corrugated pattern planarly. 本発明の一実施の形態を示す図で、図７（ａ）は真空蒸着の様子を示す斜視図、図７（ｂ）は真空蒸着後の転写・転移用モールドの構成を示す斜視図、図７（ｃ）は転写・転移用モールドをプラスチック製基板に押し付けて転写・転移した後の状態を示す斜視図である。FIG. 7A is a perspective view showing a state of vacuum deposition, FIG. 7B is a perspective view showing a configuration of a transfer / transfer mold after vacuum deposition, and FIG. FIG. 7C is a perspective view showing a state after the transfer / transfer mold is pressed against the plastic substrate and transferred / transferred. 従来例を示す図で、図８（ａ）はリソグラフィー工程を示す側面図、図８（ｂ）はエッチング工程を示す側面図、図８（ｃ）は真空蒸着工程を示す側面図、図８（ｄ）はリフトオフ工程を示す側面図である。FIG. 8A is a side view showing a lithography process, FIG. 8B is a side view showing an etching process, FIG. 8C is a side view showing a vacuum deposition process, and FIG. d) is a side view showing a lift-off process. 従来例を示す図で、図９（ａ）はプラスチック製基板に金属薄膜を設置した状態を示す側面図、図９（ｂ）は微細凹凸パターンを備えた原盤によるプレス工程を示す側面図、図９（ｃ）は余計な金属薄膜を除去する工程を示す側面図である。FIG. 9A is a side view showing a state where a metal thin film is installed on a plastic substrate, FIG. 9B is a side view showing a pressing process by a master having a fine uneven pattern, and FIG. 9 (c) is a side view showing a process of removing an unnecessary metal thin film.

Explanation of symbols

１プラスチック製微細構造体３プラスチック製基板５溝７金属薄膜１１真空蒸着源１３微細パターン１３ａ凸部１３ｂ凹部１５転写・転移用モールド１７金属薄膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plastic microstructure 3 Plastic substrate 5 Groove 7 Metal thin film 11 Vacuum deposition source 13 Fine pattern 13a Convex part 13b Concave part 15 Transfer / transfer mold 17 Metal thin film

Claims

Prepare a transfer / transfer mold with a fine concavo-convex pattern and a metal thin film attached only to and near the convex part,
A method for producing a plastic microstructure, wherein the transfer / transfer mold is pressed against a heated plastic substrate to transfer the fine uneven pattern onto the plastic substrate and to transfer the metal thin film to the plastic substrate side. In
A mold having the fine concavo-convex pattern is arranged pairs toward-the vacuum deposition source, the state that time, with the mold as the recess of the fine concavo-convex pattern is not deposited is inclined by a predetermined angle with respect to the vacuum deposition source A method for producing a plastic microstructure, wherein the transfer / transfer mold is obtained by vacuum deposition in this state.

In the plastic microstructure manufacturing method according to claim 1,
The mold is a plastic microstructure manufacturing method characterized in that it is arranged versus countercurrent-in the vacuum evaporation source in a direction that undeposited portion is obtained most in accordance with the fine uneven pattern.

In the plastic microstructure manufacturing method according to claim 1 or 2,
The method for producing a plastic microstructure, wherein the mold is made of a material having a hydrophobic surface or a material having a hydrophobic surface.

In the plastic microstructure manufacturing method according to any one of claims 1 to 3,
A method for producing a plastic microstructure, wherein the plastic substrate is made of a thermoplastic resin.