JP2001269992A - Transfer mold, and method for producing fine structure and image display device - Google Patents

Transfer mold, and method for producing fine structure and image display device

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JP2001269992A
JP2001269992A JP2000087142A JP2000087142A JP2001269992A JP 2001269992 A JP2001269992 A JP 2001269992A JP 2000087142 A JP2000087142 A JP 2000087142A JP 2000087142 A JP2000087142 A JP 2000087142A JP 2001269992 A JP2001269992 A JP 2001269992A
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transfer
manufacturing
optical element
resin
separation
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JP2000087142A
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Inventor
Shigeo Nojima
重男 野島
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technical method which separates pixels simply in a device that forms a fine structure by means of mold transfer and makes movement by pixel unit. SOLUTION: On a transfer mold 70 to be used to form an optical element 3 as a pixel, a face 72 which regulates a surface 3a of the optical element 3 and a projection 74 for separation capable of forming a clearance 47 for separating by pixel unit are arranged. Therefore, when the transfer mold 70 is removed, the upper face of the optical element 3 is formed and at the same time the clearance 47 for separation is formed also. So, an etching process for forming the clearance 47 for separating by pixel unit can be omitted, and the fine structure which needs high dimensional accuracy can be produced highly accurately and simply.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】型転写を用いて樹脂製の微細
構造物を形成するマイクロレプリカ技術に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a micro-replica technique for forming a resin microstructure using mold transfer.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、データプロジェクタ、ビデオプロ
ジェクタなどの映像投映装置の小型化がいっそう進んで
おり、映像表示デバイスも非常に小型化されている。こ
のため、ミクロンオーダあるいはサブミクロンオーダの
光学素子およびそれを搭載した映像表示デバイスの開発
が行われている。同様に、光通信、光演算、ホログラム
メモリー等の光記録装置、光プリンターなどでは、高解
像度および高速応答が要求されるシステムのデバイスと
してもミクロンオーダあるいはさらに小さなサブミクロ
ンオーダの微細構造(マイクロストラクチャ)を備えた
光学系のデバイスの開発が鋭意進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, the size of video projection devices such as data projectors and video projectors has been further reduced, and the size of video display devices has been extremely reduced. For this reason, optical elements on the order of microns or sub-microns and video display devices equipped with the same have been developed. Similarly, in optical communication, optical arithmetic, optical recording devices such as hologram memories, optical printers, and the like, devices for systems requiring high resolution and high-speed response require microstructures on the order of microns or even smaller submicrons (microstructures). The development of an optical device equipped with a) has been earnestly advanced.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】図1に、本願出願人が
開発を進めているエバンセント波(エバネセント光)を
利用して光を変調する映像表示デバイス(エバネセント
光スイッチングデバイス)の概要を示してある。この映
像表示デバイス50は複数の光スイッチング素子(光ス
イッチング機構)10が基板20の上に2次元に配列さ
れたデバイスである。個々の光スイッチング素子10
は、単体では導入された光2を全反射して伝達可能な導
光板(光ガイド)1に接近および離反して光を変調可能
な光学素子3と、この光学素子部3を駆動するアクチュ
エータ6とを備えている。そして、ミクロンオーダで光
学素子(マイクロ光学素子)およびアクチュエータ(マ
イクロアクチュエータ)を製造するとことにより、アク
チュエータを駆動する駆動回路およびデジタル記憶回路
(記憶ユニット)が作りこまれた半導体基板20の上に
光学素子3の層およびアクチュエータ6の層を積層で
き、1つの映像表示デバイスとして集積化されたチップ
サイズのデバイスを提供することができる。
FIG. 1 shows an outline of an image display device (evanescent light switching device) which modulates light using an evanescent wave (evanescent light) which is being developed by the present applicant. is there. The video display device 50 is a device in which a plurality of optical switching elements (optical switching mechanisms) 10 are two-dimensionally arranged on a substrate 20. Individual optical switching element 10
Is an optical element 3 capable of modulating light by approaching and moving away from a light guide plate (light guide) 1 capable of totally reflecting and transmitting the introduced light 2, and an actuator 6 for driving the optical element section 3. And By manufacturing an optical element (micro-optical element) and an actuator (micro-actuator) on the order of microns, an optical element is formed on a semiconductor substrate 20 on which a drive circuit for driving the actuator and a digital storage circuit (storage unit) are built. The layer of the element 3 and the layer of the actuator 6 can be laminated, and a chip-sized device integrated as one image display device can be provided.

【0004】エバネセント光を利用した本例の映像表示
デバイス50についてさらに詳しく説明しておく。個々
の光スイッチング素子10をベースに説明すると、図1
の左側に示した光スイッチング素子10aはオン状態で
あり、右側に示した光スイッチング素子10bがオフ状
態である。光学素子3は、導波路としての機能を果たす
導光板1(光ガイド)の面(全反射面)1aに密着する
面(接触面または抽出面)3aと、この面3aが全反射
面1aに密着したときに漏れ出たエバネセント波を抽出
して内部で導光板1に対しほほ垂直な方向に反射するV
字型の反射プリズム(マイクロプリズム)4と、このV
字型のプリズム4を支持するV字型の溝のサポート構造
5とを備えている。
[0004] The image display device 50 of the present example using evanescent light will be described in more detail. To explain based on the individual optical switching elements 10, FIG.
The optical switching element 10a shown on the left side is in an on state, and the optical switching element 10b shown on the right side is in an off state. The optical element 3 has a surface (contact surface or extraction surface) 3a that is in close contact with the surface (total reflection surface) 1a of the light guide plate 1 (light guide) that functions as a waveguide, and this surface 3a is the total reflection surface 1a. The V that extracts the evanescent wave that leaks out when it comes into close contact with the light guide plate 1 and reflects the evanescent wave inside the light guide plate 1
-Shaped reflection prism (micro prism) 4 and this V
And a V-shaped groove support structure 5 for supporting the V-shaped prism 4.

【0005】アクチュエータ6は、光学素子3を静電駆
動できるようになっており、光学素子3のサポート構造
5が機械的に連結された上電極7と、この上電極7と対
峙した下電極8とを備えている。そして、下電極8と、
上電極7のアンカープレート9は半導体基板20の最上
面20aに配置されている。上電極7はアンカープレー
ト9から上方に伸びた支柱11により支持されており、
下電極8と上電極7との間に空間が形成されている。し
たがって、たとえば、プレート9を介して上電極7を接
地し、下電極8に対し駆動ユニット21から電位あるい
は電荷を加える(以降においては高電位)と上電極7が
下方に動き、これに連動して光学素子部3が導光板1か
ら離れる(第2の位置)。一方、上電極7は弾性部材と
しての機能を部分的に備えており、下電極8に駆動ユニ
ット21から加えられていた電位あるいは電荷が除去さ
れる、あるいは解除される(以降においては低電位)
と、下電極8から上電極7が離れ、上電極7の弾性によ
り光学素子部3が導光板1に密着する(第1の位置)。
The actuator 6 is capable of electrostatically driving the optical element 3. An upper electrode 7 to which a support structure 5 of the optical element 3 is mechanically connected, and a lower electrode 8 opposed to the upper electrode 7. And And the lower electrode 8,
The anchor plate 9 of the upper electrode 7 is disposed on the uppermost surface 20a of the semiconductor substrate 20. The upper electrode 7 is supported by a support 11 extending upward from the anchor plate 9,
A space is formed between the lower electrode 8 and the upper electrode 7. Therefore, for example, when the upper electrode 7 is grounded via the plate 9 and a potential or an electric charge is applied to the lower electrode 8 from the drive unit 21 (hereinafter referred to as a high potential), the upper electrode 7 moves downward and interlocks with this As a result, the optical element section 3 is separated from the light guide plate 1 (second position). On the other hand, the upper electrode 7 partially has a function as an elastic member, and the potential or charge applied to the lower electrode 8 from the drive unit 21 is removed or released (hereinafter, low potential).
Then, the upper electrode 7 is separated from the lower electrode 8, and the optical element unit 3 is brought into close contact with the light guide plate 1 by the elasticity of the upper electrode 7 (first position).

【0006】図1に示したように、導光板1には光源か
ら照明光2が全反射面1aで全反射する角度で供給され
ており、その内部の全ての界面、すなわち、光学素子部
(光スイッチング部)3に面した側1aと、上方の面
(出射面)において光が繰り返し全反射し、導光板1の
内部が光線で満たされる。したがって、この状態で巨視
的には照明光2は導光板1の内部に閉じ込められ、その
中を損失なく伝播している。一方、微視的には、導光板
1の全反射している面1aの付近では、導光板1から光
の波長程度のごく僅かな距離だけ、照明光2が一度漏出
し、進路を変えて再び導光板1の内部に戻るという現象
が起きている。このように面1aから漏出した光を一般
にエバネッセント波と呼ぶ。このエバネッセント波は、
全反射面1aに光の波長程度またはそれ以下の距離で他
の光学部材を接近させることにより取り出すことができ
る。本例の光スイッチング素子10は、この現象を利用
して導光板1を伝達する光を高速で変調、すなわち、ス
イッチング(オンオフ)することを目的としてデザイン
されている。
As shown in FIG. 1, illumination light 2 is supplied to a light guide plate 1 from a light source at an angle at which the illumination light 2 is totally reflected by a total reflection surface 1a. Light is repeatedly totally reflected on the side 1a facing the light switching portion 3 and on the upper surface (emission surface), and the inside of the light guide plate 1 is filled with light rays. Therefore, in this state, the illumination light 2 is macroscopically confined inside the light guide plate 1 and propagates therein without any loss. On the other hand, microscopically, in the vicinity of the surface 1a of the light guide plate 1 which is totally reflected, the illumination light 2 leaks from the light guide plate 1 only for a very short distance of about the wavelength of light, and changes its course. The phenomenon of returning to the inside of the light guide plate 1 again occurs. The light leaked from the surface 1a in this manner is generally called an evanescent wave. This evanescent wave
It can be taken out by bringing another optical member close to the total reflection surface 1a at a distance of about the wavelength of light or less. The optical switching element 10 of the present embodiment is designed to modulate light transmitted through the light guide plate 1 at high speed, that is, to switch (on / off) using this phenomenon.

【0007】したがって、光スイッチング素子10aで
は、光学素子3が導光板1の全反射面1aに接触した第
1の位置にあるので、光学素子3の面3aによりエバネ
セント波を抽出することができる。このため、光学素子
3のマイクロプリズム4で抽出した光2は角度が変えら
れて出射光2aとなる。一方、光スイッチング素子10
bでは、駆動ユニット21により上下電極7および8に
極性の異なる電圧が印加され、これらの電極7および8
の間に働く静電力により光学素子3が導光板1から離れ
た第2の位置に動かされる。したがって、光学素子3に
よってエバネセント波は抽出されず、光2は導光板1の
内部から出ない。
Therefore, in the optical switching element 10a, since the optical element 3 is at the first position in contact with the total reflection surface 1a of the light guide plate 1, evanescent waves can be extracted by the surface 3a of the optical element 3. For this reason, the light 2 extracted by the microprism 4 of the optical element 3 is changed in angle and becomes the output light 2a. On the other hand, the optical switching element 10
In b, voltages having different polarities are applied to the upper and lower electrodes 7 and 8 by the drive unit 21, and these electrodes 7 and 8 are applied.
The optical element 3 is moved to the second position apart from the light guide plate 1 by the electrostatic force acting during the period. Therefore, the evanescent wave is not extracted by the optical element 3, and the light 2 does not exit from the inside of the light guide plate 1.

【0008】エバネセント波を用いた光スイッチング素
子は単独でも光をスイッチングできる装置として機能す
るが、図1に示したように、これらを1次元あるいは2
次元方向、さらには3次元に並べて配置することができ
る構成になっている。特に、2次元にマトリクスあるい
はアレイ状に並べて配置することにより、液晶あるいは
DMDと同様に平面的な画像を表示可能な映像表示デバ
イスあるいは画像表示ユニット55を提供することがで
きる。そして、エバネセント光を用いた映像表示デバイ
ス50では、光学素子3の移動距離がサブミクロンオー
ダとなるので、液晶より1桁あるいはそれ以上応答速度
の速い光変調装置として利用でき、これを用いたプロジ
ェクタあるいは直視型の画像表示装置を提供することが
可能となる。さらに、エバネセント光を用いた光スイッ
チング素子10は、サブミクロンオーダの動きで光をほ
ぼ100パーセント、オンオフすることが可能であり、
非常にコントラストの高い画像を表現することができ
る。このため、時間的な分解能を高くすることが容易で
あり、高コントラストの画像表示装置を提供できる。
An optical switching element using an evanescent wave functions as a device capable of switching light by itself. However, as shown in FIG.
It is configured so that it can be arranged in a three-dimensional direction, or even three-dimensionally. In particular, by arranging two-dimensionally in a matrix or array, it is possible to provide a video display device or an image display unit 55 capable of displaying a two-dimensional image similarly to liquid crystal or DMD. In the image display device 50 using evanescent light, the moving distance of the optical element 3 is on the order of submicron, so that it can be used as a light modulator having a response speed one digit or more faster than that of liquid crystal. Alternatively, a direct-view image display device can be provided. Further, the optical switching element 10 using evanescent light can turn on and off light by almost 100% with a movement on the order of submicron,
An image with very high contrast can be expressed. For this reason, it is easy to increase the temporal resolution, and a high-contrast image display device can be provided.

【0009】さらに、上述したように、駆動回路などが
作りこまれた半導体集積基板20にアレイ状に配置され
たアクチュエータ6および光学素子3が積層された構成
の映像表示デバイス50を1チップで提供することが可
能である。すなわち、半導体基板20の上にアクチュエ
ータ6および光学素子3といったマイクロストラクチャ
が構築されたマイクロマシンあるいは集積化デバイスで
ある映像表示デバイス50と光ガイド1とを組み立てる
ことにより映像表示ユニット55を供給でき、これを組
み込むことにより動作速度が速く高解像で、さらに、高
コントラストの画像を表示できるプロジェクタを提供で
きる。
Further, as described above, an image display device 50 having a configuration in which the actuators 6 and the optical elements 3 arranged in an array on the semiconductor integrated substrate 20 in which the drive circuit and the like are built is provided in one chip. It is possible to That is, the image display unit 55 can be supplied by assembling the image display device 50, which is a micromachine or an integrated device, in which a microstructure such as the actuator 6 and the optical element 3 is constructed on the semiconductor substrate 20, and the light guide 1. By incorporating the above, it is possible to provide a projector which can display a high-contrast image with a high operation speed and a high resolution.

【0010】エバネセント光を用いたスイッチングデバ
イスは図1に示したものに限定されず、たとえば、上電
極7および下電極8に加え、これらの間で動く中間電極
を設け、この中間電極に連動して光学素子3が駆動され
るような構成のアクチュエータ6を備えた映像表示デバ
イスも可能である。このエバネセント光を利用した映像
表示デバイスは、アクチュエータ6の構成が複雑になる
が低電圧で駆動できるというメリットを備えている。さ
らに、電極を使用した静電アクチュエータの代わりに、
ピエゾ素子を用いてアクチュエータを構成することも可
能でありアクチュエータとしてはいくつかのものが考え
られている。したがって、以下、本明細書では、簡単の
ため上下電極の静電駆動タイプのアクチュエータに基づ
き説明するが、アクチュエータの構成はこれに限定され
るものではない。
The switching device using the evanescent light is not limited to the one shown in FIG. 1. For example, in addition to the upper electrode 7 and the lower electrode 8, an intermediate electrode moving between them is provided, and the intermediate electrode is interlocked with the intermediate electrode. An image display device having an actuator 6 configured to drive the optical element 3 is also possible. The video display device using the evanescent light has a merit that the configuration of the actuator 6 is complicated but can be driven at a low voltage. Furthermore, instead of electrostatic actuators using electrodes,
It is also possible to form an actuator using a piezo element, and several actuators have been considered. Therefore, in the following description, the description will be made based on an actuator of an electrostatic drive type with upper and lower electrodes for simplicity, but the configuration of the actuator is not limited to this.

【0011】エバネセント光を利用した映像表示デバイ
スは上記のように優れた特性を備えている。しかしなが
ら、この映像表示デバイスを実用化するためにはいくつ
かの解決すべき課題があり、その1つは、歩留まりの向
上と低コスト化である。すなわち、映像表示デバイスを
構成する個々の光スイッチング素子が画素を表示するの
で、欠陥があると画質が劣化する。したがって、画素欠
陥のない、あるいは少ない歩留まりの高い映像表示デバ
イスを製造することが重要となる。また、歩留まりを向
上することにより、画素欠陥のない製品を低コストで提
供するが可能となる。また、エバネセント光を利用した
映像表示デバイスは、上述したように多数のマイクロ光
学素子をアクチュエータで駆動するタイプであり、全反
射面に対しサブミクロンオーダあるいはそれ以下の動き
により光をオンオフする。したがって、高速化が容易で
ある反面、寸法精度の高いマイクロ光学素子が要求され
る。さらに、光の透過性に優れているなどの光学的な性
質も優れている素材によりマイクロ光学素子を製造する
必要がある。
An image display device using evanescent light has excellent characteristics as described above. However, there are several problems to be solved in order to put this video display device into practical use, and one of them is to improve the yield and reduce the cost. That is, since each optical switching element constituting the video display device displays a pixel, if there is a defect, the image quality deteriorates. Therefore, it is important to manufacture a video display device having no pixel defect or a high yield. In addition, by improving the yield, it is possible to provide a product free from pixel defects at low cost. An image display device using evanescent light is of a type in which a large number of micro optical elements are driven by an actuator as described above, and turns on / off light by a submicron-order movement or less with respect to a total reflection surface. Therefore, a micro optical element having high dimensional accuracy is required, while speeding up is easy. Further, it is necessary to manufacture a micro optical element using a material having excellent optical properties such as excellent light transmittance.

【0012】これらの要求を満たすため、本願の発明者
らは樹脂層に型転写することによりマイクロストラクチ
ャを成形するマイクロレプリカ技術を開発した。この型
転写を用いる製造方法では、2枚の基板間(1枚の基板
は形状を転写する型)に樹脂材を挟み込み、両側から圧
力をかけながら、または圧力をかけた後に、光または熱
により硬化させることにより所定のミクロンオーダある
いはそれ以下の形状を備えた樹脂層が成形される。
In order to satisfy these requirements, the inventors of the present application have developed a micro-replica technique for forming a micro-structure by transferring a mold to a resin layer. In this manufacturing method using mold transfer, a resin material is sandwiched between two substrates (one substrate is a mold for transferring the shape), and while applying pressure from both sides or after applying pressure, light or heat is applied. By curing, a resin layer having a shape of a predetermined micron order or less is formed.

【0013】この製造方法によって成形された樹脂層
は、映像表示デバイス等に用いる光スイッチング素子ア
レイの光学素子となるように、個々の画素を構成する単
位に分離し、アクチュエータにより駆動できるようにす
る必要がある。このため、樹脂で形成された層を分離す
る際に、支持している基板に向かってほぼ垂直方向に、
プラズマエッチング等により樹脂層を掘る(エッチング
する)。そして、画素を構成する個々の光学素子の間
に、隙間を形成して分離する。
The resin layer formed by this manufacturing method is separated into units constituting individual pixels so as to be optical elements of an optical switching element array used for an image display device or the like, and can be driven by an actuator. There is a need. For this reason, when separating the layer formed of resin, in a substantially vertical direction toward the supporting substrate,
The resin layer is dug (etched) by plasma etching or the like. Then, a gap is formed between the individual optical elements constituting the pixel to separate them.

【0014】しかしながら、ミクロンオーダあるいはサ
ブミクロンオーダの寸法精度が要求される微細構造体で
は、このような分離方法では、画素を分離するためのエ
ッチング箇所以外にも、周囲にダメージ(負荷)が与え
られる。特に、画素の性能に影響する部分にダメージが
与えられると品質の低下につながる。したがって、映像
表示デバイスの品質および歩留りの低下の要因となる。
さらに、エッチングされた分離用の溝(隙間)の精度が
でにくい等バラツキが発生する可能性がある。
However, in the case of a fine structure requiring dimensional accuracy on the order of microns or submicrons, such a separation method causes damage (load) not only to an etching portion for separating pixels, but also to the periphery. Can be In particular, if damage is given to a portion that affects the performance of a pixel, quality will be reduced. Therefore, this causes a reduction in the quality and yield of the video display device.
Further, there is a possibility that variations occur, such as the accuracy of the etched separation grooves (gap) being difficult to obtain.

【0015】すなわち、上記のような映像表示デバイス
においては、画素分離する場合、入射光の反射効率を高
め、明るい画像を形成するためには、画素間の寸法はで
きる限り小さいことが望ましい。一方、画素を個別に駆
動するには、隣接した光学素子が干渉しないようにする
必要がある。したがって、分離するためのエッチングに
より、できるだけ薄い隙間を精度良く形成しなければな
らない。酸素プラズマエッチングなどにより、画素分離
用の隙間を形成できるが、隙間をパターニングするため
のレイアウトを規定するマスクに対し、非常に深いエッ
チングをする必要があり、オーバエッチングし易い。し
たがって、マスク側の隙間が広くなってしまう。一方、
マスクの開口を狭くすると、画素用のクリアランスが不
足し、光学素子が可動しない部分が生じる可能性があ
り、歩留りが低下する。
That is, in the above-described image display device, when separating pixels, in order to increase the reflection efficiency of incident light and form a bright image, it is desirable that the dimension between pixels is as small as possible. On the other hand, in order to drive pixels individually, it is necessary to prevent adjacent optical elements from interfering with each other. Therefore, it is necessary to form a gap as thin as possible with high precision by etching for separation. Although a gap for pixel separation can be formed by oxygen plasma etching or the like, it is necessary to perform very deep etching on a mask that defines a layout for patterning the gap, and it is easy to overetch. Therefore, the gap on the mask side becomes large. on the other hand,
When the opening of the mask is narrowed, the clearance for the pixel becomes insufficient, and there is a possibility that a portion where the optical element does not move may occur, and the yield decreases.

【0016】このように、プラズマエッチング等による
分離方法では、所望の寸法精度を管理することは難し
い。したがって、マイクロレプリカ技術で精度の高いス
イッチング素子あるいはデバイスを量産するためには、
さらに簡単で、歩留りの高い分離方法が必要である。
As described above, it is difficult to control a desired dimensional accuracy by a separation method using plasma etching or the like. Therefore, in order to mass-produce high-precision switching elements or devices by micro-replica technology,
A simpler, higher yielding separation method is needed.

【0017】また、このマイクロレプリカ技術は、光ス
イッチング素子に限らず他の目的、例えばマイクロバル
ブをスイッチングするようなマイクロマシンを製造する
技術としても応用可能である。したがって、可動部分を
分離する際には上記と同様の課題がある。
The micro-replica technique can be applied not only to the optical switching element but also to other purposes, for example, a technique for manufacturing a micromachine for switching a microvalve. Therefore, there is a problem similar to the above when separating the movable part.

【0018】そこで、本発明においては、マイクロレプ
リカ技術によりマイクロ光学素子を含める可動片を製造
する際に、可動片を精度良く、簡単に分離することがで
きる技術を提供することを目的としている。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a technique capable of separating a movable piece accurately and easily when manufacturing a movable piece including a micro optical element by a micro replica technique.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】型転写を用いてマイクロ
オーダまたはサブミクロンオーダの微細構造体を製造す
る際に、従来の転写型では、可動片の上面、例えば可動
片がプリズムを用いた光学素子であれば、プリズムを形
成する面だけを成形していたのに対し、本発明において
は可動片を分離するための隙間を形成することができる
分離用の突起までを設けておく。このような転写型を用
いて成形することで、転写型を外した際に、可動片の上
面を成形すると同時に、分離用の隙間が形成できるよう
にしている。
When a microstructure of micro order or submicron order is manufactured by using a mold transfer, in a conventional transfer mold, the upper surface of a movable piece, for example, an optical system using a prism as a movable piece is used. In the case of an element, only the surface on which the prism is formed is formed. In contrast, in the present invention, up to a separation projection capable of forming a gap for separating the movable piece is provided. By molding using such a transfer mold, when the transfer mold is removed, the upper surface of the movable piece is formed, and at the same time, a separation gap can be formed.

【0020】すなわち、本発明の、基板上に複数の可動
片がアレイ状に配置された微細構造体を製造する方法
は、基板上に可動片となる第1の樹脂を塗布した後、こ
の第1の樹脂を可動片の単位で分離可能な隙間を形成す
る複数の分離用の突起を備えた転写型を加圧して可動片
の少なくとも1部を成形する工程を有することを特徴と
している。
That is, according to the method of the present invention for producing a microstructure in which a plurality of movable pieces are arranged in an array on a substrate, the method comprises the steps of: applying a first resin to be a movable piece on a substrate; The method includes a step of pressing a transfer die having a plurality of separation projections forming a gap capable of separating one resin in units of a movable piece to form at least a part of the movable piece.

【0021】したがって、転写型を外すだけで、可動片
を分離するための隙間が生じる。このため、酸素プラズ
マエッチング等を施さずに分離可能となり、上述したよ
うなエッチングによる問題が回避できる。すなわち、オ
ーバーエッチングなどにより微細構造体の性能を左右す
る部位へのダメージを低減することができ、各々の可動
片が動作可能なクリアランスも確実に確保できる。
Therefore, a gap for separating the movable piece is generated only by removing the transfer mold. Therefore, separation can be performed without performing oxygen plasma etching or the like, and the above-described problem due to etching can be avoided. That is, it is possible to reduce damage to a portion that affects the performance of the microstructure by over-etching or the like, and it is possible to reliably secure a clearance where each movable piece can operate.

【0022】また、たとえ転写型を外した後に、分離用
のスペースに多少の樹脂が残ってしまう場合でも、僅か
なエッチングを施せばよい。したがって、従来のように
全てをエッチングする方法に比べて、周囲へのダメージ
をかなり少なくすることができ、短時間で精度の高く素
子分離することができる。
Even if a small amount of resin remains in the separation space after the transfer mold is removed, a slight etching may be performed. Therefore, damage to the surroundings can be considerably reduced as compared with the conventional method of etching all elements, and element isolation can be performed with high accuracy in a short time.

【0023】したがって、本発明により、ミクロンオー
ダあるいはサブミクロンオーダの寸法精度が要求される
微細構造体では、本発明の分離方法によって、可動片の
分離における寸法精度の管理が容易になる。このよう
に、本発明を適用することにより、簡単な分離方法で、
歩留りを向上させることができるので、マイクロレプリ
カ技術で精度の高いスイッチング素子あるいはデバイス
を量産する製造方法として本発明は有効である。
Therefore, according to the present invention, in a microstructure requiring dimensional accuracy on the order of microns or submicrons, the separation method of the present invention facilitates management of dimensional accuracy in separating the movable piece. Thus, by applying the present invention, by a simple separation method,
Since the yield can be improved, the present invention is effective as a manufacturing method for mass-producing high-precision switching elements or devices by micro-replica technology.

【0024】また、本発明の製造方法によって、簡単
に、そして精度良く可動片ごとに分離できるので、光ス
イッチング素子に限らず、上述したような他の目的物を
スイッチングするようなマイクロマシンを製造する技術
としても応用することができる。
In addition, according to the manufacturing method of the present invention, since the movable pieces can be easily and accurately separated from each other, a micromachine that switches not only the optical switching element but also other objects as described above is manufactured. It can also be applied as technology.

【0025】本発明の製造方法で可動片が画素単位で構
成された映像表示デバイスを製造することが可能であ
る。そして、基板上に可動片を駆動するマイクロアクチ
ュエータが2次元に配置されたアクチュエータアレイ層
を設け、アクチュエータ層に重ねて第1の樹脂を塗布し
て可動片を成形することによりアクチュエータにより可
動片を駆動することができる。映像表示デバイスとする
場合、可動片として入射光をオンオフ可能なマイクロ光
学素子が適している。さらに、可動片に入射光の角度を
変えて反射するV字型のプリズムを設ける場合は、成形
する工程では、アクチュエータ層に第1の樹脂を重ねて
V字型の溝を形成する第1の工程と、V字型の溝に第2
の樹脂を塗布してプリズムを形成する第2の工程とを設
けることができる。
According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture an image display device in which a movable piece is configured in pixel units. Then, an actuator array layer in which microactuators for driving the movable piece are two-dimensionally arranged on the substrate is provided, and the movable piece is formed by applying the first resin on the actuator layer to form the movable piece. Can be driven. In the case of an image display device, a micro optical element capable of turning on and off incident light is suitable as a movable piece. Further, in the case where a V-shaped prism that reflects the incident light by changing the angle of the incident light is provided on the movable piece, in the molding step, the first resin is stacked on the actuator layer to form a V-shaped groove. Process and the second in the V-shaped groove
And a second step of forming a prism by applying the resin.

【0026】この第1の工程に用いられる転写型は、V
字型の溝を規定する複数の逆V字型の成形用の突起を備
えているが、これらの成形用の突起の谷の部分に分離用
の突起を形成した転写型を用いることにより、画素分離
用の隙間をV字型の溝を成形するのと同時に成形するこ
とができる。
The transfer type used in the first step is V
A plurality of inverted V-shaped molding projections that define a U-shaped groove are provided. By using a transfer mold in which separation projections are formed at the valleys of these molding projections, a pixel is formed. The separation gap can be formed at the same time as the V-shaped groove is formed.

【0027】また、第2の工程に用いられる転写型は、
プリズムの上面を規定する成形面を備えているが、分離
用の突起が成形面に対して垂直に形成されている転写型
を用いることにより、プリズムを形成すると同時に、画
素分離用の隙間を形成することができる。したがって、
これらの第1および第2の工程、さらに、画素分離用の
突起が形成された転写型を用いることにより、画素を構
成する個々の光学素子を分離した状態で成形でき、素子
分離する工程を省略できる。
The transfer mold used in the second step is as follows:
It has a molding surface that defines the upper surface of the prism, but by using a transfer mold in which projections for separation are formed perpendicular to the molding surface, a prism is formed and a gap for pixel separation is formed at the same time. can do. Therefore,
These first and second steps, and further, by using a transfer mold on which a projection for pixel separation is formed, individual optical elements constituting a pixel can be molded in a separated state, and the step of element separation is omitted. it can.

【0028】このように、複数の転写型を用いて製造す
る場合には、第1の転写型の分離用の突起の幅に対し
て、第2の転写型の分離用の突起の幅を小さく設けてお
くことが望ましい。これにより、分離するための隙間を
形成する所定の位置に各々の転写型に形成された分離用
の突起をスムーズに配置できる。
As described above, when manufacturing using a plurality of transfer dies, the width of the separation projection of the second transfer mold is made smaller than the width of the separation protrusion of the first transfer mold. It is desirable to provide. Thus, the separation projections formed on the respective transfer molds can be smoothly arranged at predetermined positions where the gaps for separation are formed.

【0029】上述したエバンセント光を利用した映像表
示デバイスなどの可動片としてマイクロ光学素子がアレ
イ状に配置された映像表示デバイスを製造する製造方法
においては、マイクロアクチュエータがアレイ状に配置
されたアクチュエータアレイ層を基板上に製造する工程
と、このアクチュエータアレイ層の上にマイクロ光学素
子がアレイ状に配置された光学素子アレイ層を製造する
工程とを設け、この光学素子アレイ層を製造する工程で
は、アクチュエータアレイ層の上に第1の樹脂を塗布し
た後、この第1の樹脂に対しマイクロ光学素子単位に分
離可能な隙間を形成する複数の分離用の突起を備えた転
写型を加圧して、平面的に配列された複数のマイクロ光
学素子を備えた光学素子アレイ層を形成することにより
歩留りが高く、高品質な映像表示デバイスを本発明の製
造方法により実現できる。
In the above-described manufacturing method for manufacturing an image display device in which micro optical elements are arranged in an array as a movable piece such as an image display device using evanescent light, an actuator array in which micro actuators are arranged in an array A step of manufacturing a layer on a substrate, and a step of manufacturing an optical element array layer in which micro-optical elements are arranged in an array on the actuator array layer, and in the step of manufacturing the optical element array layer, After applying a first resin on the actuator array layer, a transfer mold having a plurality of separation protrusions forming a gap separable in units of micro optical elements is pressed against the first resin, By forming an optical element array layer having a plurality of micro optical elements arranged in a plane, the yield is high, and the yield is high. The quality of image display device can be realized by the production method of the present invention.

【0030】さらに、マイクロアクチュエータとして静
電アクチュエータを、また、マイクロ光学素子としてエ
バネセント光による光スイッチングを行うマイクロプリ
ズムを採用すれば、エバネセント光を利用した映像表示
デバイスを極めて歩留まり良く低コストで実現できる製
造方法を提供できる。
Further, if an electrostatic actuator is used as the microactuator and a microprism is used as the micro optical element that performs optical switching by evanescent light, a video display device using evanescent light can be realized with a very high yield at low cost. A manufacturing method can be provided.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下に図1に示したエバネセント
光を利用した光スイッチングデバイス50の製造方法を
参照しながら本発明を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to a method for manufacturing an optical switching device 50 using evanescent light shown in FIG.

【0032】まず、図2ないし図5に示すように基板2
0の上にアクチュエータ6となる層を製造する。図2に
示すように、CMOSが構成されている基板20の上面
20aに電極層(Al膜)31をディポジットする。次
に、その電極層31をパターニング41をして、下電極
8と、ばねおよび上電極を兼ねた構造のアンカー部分9
を形成する。
First, as shown in FIGS.
Then, a layer to be the actuator 6 is manufactured on the “0”. As shown in FIG. 2, an electrode layer (Al film) 31 is deposited on the upper surface 20a of the substrate 20 on which the CMOS is formed. Next, the electrode layer 31 is patterned 41 to form a lower electrode 8 and an anchor portion 9 having a structure also serving as a spring and an upper electrode.
To form

【0033】図3に示すように、電極層31の上に犠牲
層32をディポジットする。この犠牲層32はアモルフ
ァスシリコンで数十℃から百数十℃でディポジットで
き、下に存在する半導体基板20に形成されたCMOS
回路にダメージを与えることがない。その犠牲層32に
ストッパーの役目をするディンプル42を掘り、また、
ポストとなる部分をパターニング43する。
As shown in FIG. 3, a sacrificial layer 32 is deposited on the electrode layer 31. The sacrificial layer 32 is made of amorphous silicon and can be deposited at a temperature of several tens of degrees Celsius to one hundred and several tens degrees Celsius, and a CMOS formed on the underlying semiconductor substrate 20 is formed.
No damage to the circuit. Dimples 42 serving as stoppers are dug in the sacrificial layer 32,
The portion to be a post is patterned 43.

【0034】図4に示してあるように、犠牲層32の上
に、ばねと上電極を兼ねた構造7を形成する第2の構造
層となる第2の電極層(Al膜)33をディポジットす
る。さらに、電極層33をパターニングして上電極7お
よびポスト11を形成する。この段階で、アクチュエー
タ部6としての構造が半導体基板20の上に形成され
る。犠牲層と電極層を構成する材料の組み合わせは上記
に限定されるものではない。たとえば、アモルファスシ
リコンの代わりにポリイミドによって犠牲層を形成して
も良い。また、犠牲層として酸化シリコン、電極層とし
てポリシリコンを用いることも可能である。
As shown in FIG. 4, on the sacrificial layer 32, a second electrode layer (Al film) 33 serving as a second structural layer for forming the structure 7 serving as a spring and an upper electrode is deposited. I do. Further, the electrode layer 33 is patterned to form the upper electrode 7 and the post 11. At this stage, a structure as the actuator section 6 is formed on the semiconductor substrate 20. The combination of the materials constituting the sacrificial layer and the electrode layer is not limited to the above. For example, the sacrificial layer may be formed of polyimide instead of amorphous silicon. It is also possible to use silicon oxide for the sacrificial layer and polysilicon for the electrode layer.

【0035】さらに、図5に示してあるように、第2の
電極層33の上に第1の犠牲層32と同じ物質で第2の
犠牲層34としてディポジットし、パターニングし、ア
クチュエータ部6の上にマイクロ光学素子3との接続部
分44を形成する。この段階までで、アクチュエータ6
としての機能を果たす微細構造層(アクチュエータアレ
イ層)25が形成される。
Further, as shown in FIG. 5, a second sacrifice layer 34 is deposited on the second electrode layer 33 with the same material as the first sacrifice layer 32, and is patterned. A connection portion 44 with the micro optical element 3 is formed thereon. Up to this stage, the actuator 6
A microstructure layer (actuator array layer) 25 that functions as a layer is formed.

【0036】次に、このアクチュエータアレイ層25の
上に型転写により可動片となる光学素子3を成形する。
図6ないし図10に、光学素子3として機能する光学素
子アレイ層を型転写により製造する工程の概略を示して
ある。先ず、図6に示すように、アクチュエータアレイ
層25の上に樹脂(第1の樹脂)35を塗布し、光学素
子3のマイクロプリズム4を支持するV字型の溝を備え
たサポート構造5を製造する。このため、樹脂35の上
にエッチングなどにより予め逆V字型の成形用の突起6
2を備えた転写型60を合わせ、圧力をかける。この
後、紫外線などを照射して光重合させ、所望の形状の樹
脂層35を成形する。この過程は、2P(Photo−polyme
r)法として公知であるので詳しい説明は省く。本例で
は、樹脂層35としては、フッ化系の樹脂あるいは光重
合系の樹脂を用い、紫外線などの光に対し透明で、後述
する本例の第1の転写型60を用いることにより、V字
型のサポート構造5の形状が光硬化処理により製造され
る。
Next, the optical element 3 to be a movable piece is formed on the actuator array layer 25 by mold transfer.
6 to 10 show an outline of a process of manufacturing an optical element array layer functioning as the optical element 3 by die transfer. First, as shown in FIG. 6, a resin (first resin) 35 is applied on the actuator array layer 25 to form a support structure 5 having a V-shaped groove for supporting the microprism 4 of the optical element 3. To manufacture. For this reason, the inverted V-shaped forming projection 6 is formed on the resin 35 in advance by etching or the like.
The transfer mold 60 provided with 2 is assembled and pressure is applied. Then, the resin layer 35 having a desired shape is formed by irradiating ultraviolet rays or the like to perform photopolymerization. This process is 2P (Photo-polyme
r) Since it is known as a method, detailed description is omitted. In the present embodiment, as the resin layer 35, a fluorinated resin or a photopolymerized resin is used, and is transparent to light such as ultraviolet rays. The shape of the letter-shaped support structure 5 is manufactured by a photo-curing process.

【0037】さらに、図7に示すように、樹脂層35を
成形した後、転写型60を外す。そして、型成形された
サポート構造5の上にマイクロプリズム4の底面となる
部分にアルミニウムを蒸着するなどの方法により反射膜
46を蒸着する。
Further, as shown in FIG. 7, after the resin layer 35 is formed, the transfer mold 60 is removed. Then, a reflective film 46 is deposited on the mold-formed support structure 5 by a method such as depositing aluminum on a portion to be the bottom surface of the microprism 4.

【0038】本例の第1の転写型60は、断面がほぼM
字型に形成されている。すなわち、V字型のサポート5
を形成するための第1の転写型60は、V字型の溝を規
定する複数の逆V字型の成形用の突起62により成形面
62bが形成されている。そして、この成形面62aが
サポート5の表面、すなわち、マイクロプリズム4の底
側の形状を規定する面を成形する。
The cross section of the first transfer mold 60 of this embodiment is substantially M
It is shaped like a letter. That is, V-shaped support 5
In the first transfer die 60 for forming the above, a molding surface 62b is formed by a plurality of inverted V-shaped molding projections 62 that define a V-shaped groove. The molding surface 62a forms the surface of the support 5, that is, the surface that defines the shape of the bottom of the microprism 4.

【0039】さらに、これらの成形用の突起62の谷の
部分63に成形用の突起62と同じ方向に延びた板状の
分離用の突起64が形成されている。したがって、この
第1の転写型60を樹脂層35に合わせると、この突起
64によりV字型の部分を分離するための隙間(スペー
ス)47が樹脂層35に成形される。本例においては、
V字型の底面を備えたプリズムが1つの画素を構成する
ために、素子あるいは画素分離用の突起64は成形用の
突起62の谷の部分63に設けられている。
Further, plate-shaped separation projections 64 extending in the same direction as the molding projections 62 are formed in the valley portions 63 of these molding projections 62. Therefore, when the first transfer mold 60 is aligned with the resin layer 35, a space (space) 47 for separating the V-shaped portion is formed in the resin layer 35 by the projection 64. In this example,
Since a prism having a V-shaped bottom constitutes one pixel, a projection 64 for separating elements or pixels is provided at a valley portion 63 of a projection 62 for molding.

【0040】次に、図8に示すように、反射膜46を蒸
着した上に、第2の樹脂36を塗布し、第2の転写型7
0を用いてマイクロプリズム4を成形する。マイクロプ
リズム4は、表面がエバネセント光を抽出する面3aと
なるので精度良く成形する必要がある。このため、プリ
ズムの表面3aを成形するための平坦な面(成形面)7
2を備えた第2の転写型70を用いて圧力をかけ型成形
している。マイクロプリズム4も、上記と同様に成形用
の第2の樹脂36として光硬化性(光重合性)の樹脂を
用い、紫外線などの光に対し透明な転写型70を用いる
ことによりマイクロプリズムに適した形状を光硬化処理
(2P法)により製造することができる。
Next, as shown in FIG. 8, a second resin 36 is applied after the reflective film 46 is deposited, and a second transfer mold 7 is formed.
The micro prism 4 is formed by using 0. Since the surface of the microprism 4 becomes the surface 3a from which evanescent light is extracted, it is necessary to form the microprism 4 with high precision. Therefore, a flat surface (molding surface) 7 for molding the surface 3a of the prism.
The mold is formed by applying pressure using the second transfer mold 70 provided with the second transfer mold 2. The microprism 4 is also suitable for the microprism by using a photocurable (photopolymerizable) resin as the second resin 36 for molding and using a transfer mold 70 that is transparent to light such as ultraviolet light, as described above. The shape can be manufactured by a photocuring treatment (2P method).

【0041】第2の転写型70で型成形することによ
り、光学素子アレイ層26が成形されたので、図9に示
すように、第2の転写型70を外す。第2の転写型70
にも画素分離用の突起74が、上記の工程で成形された
素子分離用の溝47と合致する位置に設けられている。
このため、第2の転写型70により、光学素子3がアレ
イ状に並んだ層26が形成されるのと同時に、個々の光
学素子3は転写型70の突起部74により成形された隙
間47に分離された状態となる。すなわち、プリズム4
を成形する際も、画素分離用の隙間47が樹脂36で埋
まることがなく、第2の転写型70により隙間47も同
時に形成される。したがって、本例の製造方法では、画
素単位に分離するための隙間47を設けるために、新た
に酸素プラズマエッチング等を行う工程を省略すること
ができる。
Since the optical element array layer 26 is formed by molding with the second transfer mold 70, the second transfer mold 70 is removed as shown in FIG. Second transfer mold 70
Also, a projection 74 for pixel separation is provided at a position that matches the groove 47 for element separation formed in the above process.
For this reason, the layer 26 in which the optical elements 3 are arranged in an array is formed by the second transfer mold 70, and at the same time, the individual optical elements 3 are placed in the gaps 47 formed by the projections 74 of the transfer mold 70. It will be in a separated state. That is, the prism 4
Is formed, the gap 47 for pixel separation is not filled with the resin 36, and the gap 47 is also formed by the second transfer mold 70 at the same time. Therefore, in the manufacturing method of this example, a step of newly performing oxygen plasma etching or the like can be omitted in order to provide the gap 47 for separating the pixel unit.

【0042】この後、図10に示すように、転写型60
および70により成形された隙間47を通して、フッ化
キセノン(XeF2)ガスなどを用いたドライエッチン
グなどの方法によって、アモルファスシリコンからなる
犠牲層32および34を除去する。これにより、電極間
などの狭い隙間なども吸着という問題を起こすことなく
完全に犠牲層を除去することができ、電極間に駆動用の
空間12を確実に形成できる。したがって、信頼性のあ
るアクチュエータ6を実現できる。
Thereafter, as shown in FIG.
The sacrificial layers 32 and 34 made of amorphous silicon are removed through the gap 47 formed by the steps 70 and 70 by a method such as dry etching using xenon fluoride (XeF2) gas or the like. This makes it possible to completely remove the sacrificial layer without causing the problem of adsorption even in a narrow gap between the electrodes or the like, and to reliably form the driving space 12 between the electrodes. Therefore, a reliable actuator 6 can be realized.

【0043】このようにして、個々に分離されたアクチ
ュエータ6に駆動されるマイクロプリズム4を備えた光
学素子3を形成することができる。本例の製造方法によ
り製造されたデバイスは、半導体基板20の上に微細構
造層であるアクチュエータ6および光学素子3が垂直に
積み重ねあわされた映像表示デバイス50であり、この
映像表示デバイス50と導光板1とを組み合わせること
により図1に基づき説明したエバネセント光を利用した
光スイッチング素子10の技術に基づく映像表示ユニッ
ト55を提供することができる。
Thus, the optical element 3 having the microprisms 4 driven by the individually separated actuators 6 can be formed. The device manufactured by the manufacturing method of the present embodiment is a video display device 50 in which the actuator 6 and the optical element 3 which are microstructure layers are vertically stacked on the semiconductor substrate 20. By combining with the light plate 1, it is possible to provide the video display unit 55 based on the technology of the optical switching element 10 using the evanescent light described with reference to FIG.

【0044】このように、本例の製造方法においては、
転写型により画素となる光学素子の面を規定すると同時
に光学素子を分離する隙間も形成している。したがっ
て、光学素子の周囲にダメージを与えずに分離用の薄い
隙間47を光学素子としての面を成形すると同時に精度
良く形成できる。このため、画素分離をエッチングした
場合に生じる可能性のある光学素子の周囲のダメージを
回避できる。また、隙間47も型成形されるので形状の
寸法精度は高く、オーバーエッチングなどによって隙間
が広がりすぎたりする恐れがない。したがって、ミクロ
ンオーダあるいはサブミクロンオーダの寸法精度が要求
される微細構造体であっても、この型転写する時に同時
に分離する隙間を成形することにより、光学素子をでき
るだけ大きく、また、十分なクリアランスを確保するよ
うに隙間を作り、確実に可動するスイッチング素子ある
いはデバイスを製造できる。このため、本発明の製造方
法により、入射光の利用効率が高く、明るい画像を出力
できる映像表示デバイスを製造できる。また、狭い隙間
を精度良く成形できるので、歩留まりも向上し、製造コ
ストも低減できる。
As described above, in the manufacturing method of this embodiment,
A gap for separating the optical element is formed at the same time as defining the surface of the optical element serving as a pixel by the transfer mold. Accordingly, the thin gap 47 for separation can be accurately formed at the same time when the surface as the optical element is formed without damaging the periphery of the optical element. For this reason, it is possible to avoid damage around the optical element that may occur when the pixel separation is etched. Further, since the gap 47 is also molded, the dimensional accuracy of the shape is high, and there is no possibility that the gap is excessively widened by over-etching or the like. Therefore, even in the case of a microstructure requiring dimensional accuracy on the order of microns or submicrons, the optical element can be made as large as possible and sufficient clearance can be obtained by forming gaps that separate at the same time when transferring the mold. It is possible to manufacture a switching element or a device that can reliably move by forming a gap so as to secure it. For this reason, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a video display device capable of outputting a bright image with high utilization efficiency of incident light. Further, since a narrow gap can be formed with high accuracy, the yield can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

【0045】上記の製造方法では、可動片である光学素
子3を2つの転写型を用いた2つのステップで形成して
いる。このため、本例の第2の転写型70は、プリズム
4の上面を規定するほぼ平坦な成形面72と共に、分離
用の突起74が平坦な成形面72に対して垂直に形成さ
れていが、先のプロセス(図7参照)で第1の転写型6
0によって樹脂層35に設けられた隙間47の部分に第
2の転写型70の突起74を合わせる必要がある。すな
わち、第1の転写型60によって成形された隙間47
に、第2の転写型72の分離用の突起74がはまり込む
ことが望ましい。したがって、第1の転写型60の突起
64の幅W1に対して、第2の転写型70の突起部74
の幅W2を小さく設けておくことが望ましい。これによ
り、2つの転写型60および70によって、スムーズに
樹脂層35および36に隙間47を確保することができ
る。
In the above manufacturing method, the optical element 3 as a movable piece is formed in two steps using two transfer dies. For this reason, in the second transfer mold 70 of the present example, the separation projection 74 is formed perpendicular to the flat molding surface 72 together with the substantially flat molding surface 72 that defines the upper surface of the prism 4. In the previous process (see FIG. 7), the first transfer mold 6
It is necessary to adjust the projection 74 of the second transfer mold 70 to the gap 47 provided in the resin layer 35 due to 0. That is, the gap 47 formed by the first transfer die 60
In addition, it is desirable that the separation projection 74 of the second transfer mold 72 fits into the second transfer mold 72. Therefore, the projection 74 of the second transfer mold 70 is larger than the width W1 of the protrusion 64 of the first transfer mold 60.
Is desirably provided with a small width W2. Thus, the gap 47 can be smoothly secured between the resin layers 35 and 36 by the two transfer dies 60 and 70.

【0046】このように、2段階にわけて型転写により
光学素子3を形成する場合には、同じ部分に突起部64
および74が配置されるようにすることで、後に、転写
型60および70を外すだけで簡単に分離用の隙間47
が形成できる。このため、分離工程、可動片(光学素
子)3を成形する工程を簡略化できる。
As described above, when the optical element 3 is formed by mold transfer in two stages, the projection 64 is formed in the same portion.
And 74 are disposed so that the separation gaps 47 can be easily formed later simply by removing the transfer molds 60 and 70.
Can be formed. Therefore, the separation step and the step of molding the movable piece (optical element) 3 can be simplified.

【0047】本発明の製造方法によりエバネセント光を
利用したデバイス(光スイッチング素子アレイ)におい
て画素を分離するのが非常に容易となり、また、精度も
向上し、歩留まりもあがる。したがって、エバネセント
光を利用したデバイスを実際に量産可能な技術として提
供することが可能となる。このエバネセント光を利用し
た光スイッチング素子デバイスは、映像表示デバイスに
限らず、光コンピュータ、光プリンタなどの多種多様な
装置に適用することが可能である。さらには、本例の製
造方法は、マイクロレプリカ技術は、光スイッチング素
子に限らない。他の目的、例えばマイクロバルブをスイ
ッチングするようなマイクロマシンを製造する技術など
として適用できる。
According to the manufacturing method of the present invention, it becomes very easy to separate pixels in a device (optical switching element array) using evanescent light, and the accuracy is improved and the yield is increased. Therefore, it is possible to provide a device using evanescent light as a technology that can be actually mass-produced. The optical switching element device using the evanescent light can be applied not only to an image display device but also to various devices such as an optical computer and an optical printer. Furthermore, in the manufacturing method of this example, the micro replica technology is not limited to the optical switching element. The present invention can be applied to other purposes, for example, a technique for manufacturing a micromachine for switching a microvalve.

【0048】ここで、図11ないし図14を参照して、
本例の転写型60の成形プロセスを説明する。なお、以
下ではリソグラフィー技術により転写型60の原盤をま
ず形成し、それを型として転写型を製造する例を説明し
ているが、転写型の製造方法はこれに限定されるもので
はない。
Here, referring to FIGS. 11 to 14,
The molding process of the transfer die 60 of this example will be described. In the following, an example is described in which a master of the transfer mold 60 is first formed by lithography technology, and the transfer mold is manufactured using the master as a mold. However, the method of manufacturing the transfer mold is not limited to this.

【0049】図11(a)に示すように、洗浄されたシ
リコン基板80を熱酸化し、図11(b)に示すように
表面に酸化膜81を形成する。図11(c)に示すよう
に、レジスト(感光性有機高分子)溶液を滴下し、スピ
ンコート等により約1μmの膜厚のレジスト膜82を形
成する。そして、図11(d)に示すように、所望の形
状のフォトマスクをあて、紫外線を数秒間照射しレジス
ト82を所定の形状にパターニングする。次に、図12
(a)に示すように、これをレジスト82をマスクとし
て酸化膜81をエッチング(酸化シリコンエッチング)
する。そして、図12(b)に示すように、レジスト剥
離する。その後、図12(c)に示すように、シリコン
の110面の異方性エッチング(ウエットエッチング)
により30°のV字型の溝83を形成する。そして、図
12(d)のように、酸化シリコン膜81を剥離する。
As shown in FIG. 11A, the cleaned silicon substrate 80 is thermally oxidized to form an oxide film 81 on the surface as shown in FIG. 11B. As shown in FIG. 11C, a resist (photosensitive organic polymer) solution is dropped, and a resist film 82 having a thickness of about 1 μm is formed by spin coating or the like. Then, as shown in FIG. 11D, a photomask having a desired shape is applied, and ultraviolet rays are irradiated for several seconds to pattern the resist 82 into a predetermined shape. Next, FIG.
As shown in FIG. 3A, the oxide film 81 is etched using the resist 82 as a mask (silicon oxide etching).
I do. Then, the resist is peeled off as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 12C, anisotropic etching (wet etching) of the 110 plane of silicon is performed.
Thereby, a V-shaped groove 83 of 30 ° is formed. Then, as shown in FIG. 12D, the silicon oxide film 81 is peeled off.

【0050】さらに、図13(a)ないし図13(c)
示すように、上述した図11(b)から図11(d)に
示した工程と同様に、表面を熱酸化し、レジストを塗布
し、さらに紫外線を照射して露光および現像し、エッチ
ングすることでV字型の溝83を覆うようにレジスト層
82を形成し、分離用の突起を作る場所である各V字型
の溝83が接続している部分82aをパターニングす
る。さらに、図13(d)〜図14(b)に示すよう
に、レジスト82をマスクとして酸化膜83を除去し、
さらに、プラズマエッチングなどの方法によりパターニ
ングした場所82aを垂直に掘って凹み84を形成す
る。これにより第1の転写型の原盤90が製造される。
そして、凹み84が、第1の原盤90により成形された
第1の転写型60では分離用の突起64に相当すること
になる。最後に、形成された原盤90に樹脂を塗布し
て、図14(c)に示すように、分離用の突起64を備
えた第1の転写型60を得ることができる。
Further, FIGS. 13 (a) to 13 (c)
As shown in the drawing, similarly to the steps shown in FIGS. 11B to 11D, the surface is thermally oxidized, a resist is applied, and the surface is exposed to ultraviolet rays, exposed and developed, and etched. Then, a resist layer 82 is formed so as to cover the V-shaped groove 83, and a portion 82a where each V-shaped groove 83 is connected, which is a place for forming a separation projection, is patterned. Further, as shown in FIGS. 13D to 14B, the oxide film 83 is removed using the resist 82 as a mask.
Further, a concave portion 84 is formed by vertically digging a place 82a patterned by a method such as plasma etching. Thus, the first transfer-type master 90 is manufactured.
Then, the recess 84 corresponds to the separation projection 64 in the first transfer die 60 formed by the first master 90. Finally, a resin is applied to the formed master 90 to obtain the first transfer mold 60 having the separation projection 64 as shown in FIG.

【0051】図15ないし図17を参照して、第2の転
写型70を製造する方法を説明する。本例の第2の転写
型70は、光学素子(プリズム)4の上面を規定する部
分72と、各画素に分離可能なスペースを形成する突起
74を備えた段差型のものであり、上記と同様にまず原
盤92を形成する。本例の転写型70を形成する原盤9
2は石英ガラス84を用いている。図15(b)に示す
ように、石英ガラス84の表面にCr/Auスパッタリ
ングを施しマスクとなるCr/Au層85をする。この
Cr/Au層85に図15(c)に示すように、レジス
ト86を塗布し、図15(d)に示すように紫外線を照
射し、露光および現像し、分離用の突起を作成する部分
86aをパターニングする。さらに、図15(e)に示
すように、レジスト86をマスクとしてCr/Au層8
5をエッチングしてCr/Au層85に分離用の突起を
形成するパターンを形成する。
A method of manufacturing the second transfer mold 70 will be described with reference to FIGS. The second transfer mold 70 of this embodiment is a step-type mold having a portion 72 that defines the upper surface of the optical element (prism) 4 and a projection 74 that forms a space that can be separated into each pixel. Similarly, first, the master disc 92 is formed. Master 9 for forming transfer mold 70 of this example
2 uses quartz glass 84. As shown in FIG. 15B, Cr / Au sputtering is performed on the surface of the quartz glass 84 to form a Cr / Au layer 85 serving as a mask. As shown in FIG. 15C, a resist 86 is applied to the Cr / Au layer 85, irradiated with ultraviolet rays as shown in FIG. 15D, exposed and developed, and a portion for forming a projection for separation is formed. 86a is patterned. Further, as shown in FIG. 15E, the Cr / Au layer 8 is formed using the resist 86 as a mask.
5 is etched to form a pattern for forming separation projections on the Cr / Au layer 85.

【0052】さらに、図16(a)に示すようにレジス
ト層86を除去し、次に図16(b)に示すように、C
r/Au層85をマスクとしてガラス基板84をエッチ
ングし、適当な深さの凹み88を形成する。図16
(c)では、再びレジストを塗布してレジスト層86を
形成し、図16(d)でプリズムの厚みを規定する段差
部を形成するための部分86bをパターニングする。図
17(a)では、レジスト層86をマスクとしてCr/
Au層85をエッチングして段差となる部分を形成し、
図17(b)でレジスト層を除去する。この結果、段差
を形成する部分86bと、分離用の突起を形成する凹み
あるいは溝の部分88が表れる。図7(c)でさらにC
r/Au層85をマスクとしてエッチングする。これに
より、所定の深さの溝88と段差部89が原盤92に形
成される。
Further, as shown in FIG. 16A, the resist layer 86 is removed, and then, as shown in FIG.
Using the r / Au layer 85 as a mask, the glass substrate 84 is etched to form a recess 88 having an appropriate depth. FIG.
In (c), a resist is applied again to form a resist layer 86, and in FIG. 16 (d), a portion 86b for forming a step portion defining the thickness of the prism is patterned. In FIG. 17A, Cr /
The Au layer 85 is etched to form a step portion,
In FIG. 17B, the resist layer is removed. As a result, a portion 86b forming a step and a dent or groove portion 88 forming a separation projection appear. In FIG.
Etching is performed using the r / Au layer 85 as a mask. As a result, a groove 88 and a stepped portion 89 having a predetermined depth are formed on the master disk 92.

【0053】さらに、図17(d)に示すようにCr/
Au層85を除去して原盤92が完成する。原盤92に
樹脂を塗布して図17(e)に示すように、本発明に係
る分離用の突起74に加え、プリズムの厚みを規定する
ための段差75を備えた転写型70を得ることができ
る。
Further, as shown in FIG.
The master layer 92 is completed by removing the Au layer 85. As shown in FIG. 17E, a transfer die 70 having a step 75 for defining the thickness of the prism can be obtained by applying a resin to the master disc 92 as shown in FIG. it can.

【0054】本例の製造方法では、微細構造体を製造す
る際に、微細構造を転写型60および70により各画素
単位で分離する隙間47を形成し、型成形で微細構造を
可動片の状態まで成形している。そのために、分離用の
突起あるいは薄い壁体64および74を備えた第1およ
び第2の転写型60および70を採用しており、そのよ
うな転写型は上記のような工程で製造することができ
る。したがって、本例の製造方法では、これらの転写型
60および70を外した段階で、サポート構造5および
マイクロプリズム4を成形すると同時に画素分離用の隙
間47が形成され、サポート構造5およびプリズム4を
備えた光学素子3が可動片として成形される。したがっ
て、画素単位に分離する隙間を設けるために、酸素プラ
ズマエッチング等を行わずに済む。このため、画像の性
能に左右する光学素子3などへのダメージが低減し、光
スイッチング素子10および映像表示デバイス50の品
質および歩留り、加工性を向上させることができる。ま
た、工程が簡略化するため、この点においても製造コス
トを低減させることができる。
In the manufacturing method of the present embodiment, when manufacturing the fine structure, the gap 47 is formed to separate the fine structure by the transfer molds 60 and 70 for each pixel, and the fine structure is formed into the state of the movable piece by molding. Molded up to. To this end, first and second transfer molds 60 and 70 having separation protrusions or thin walls 64 and 74 are employed, and such transfer molds can be manufactured by the above-described process. it can. Therefore, in the manufacturing method of this example, at the stage where the transfer dies 60 and 70 are removed, the support structure 5 and the microprism 4 are formed, and at the same time, the gap 47 for pixel separation is formed. The provided optical element 3 is molded as a movable piece. Therefore, it is not necessary to perform oxygen plasma etching or the like in order to provide a gap for separating pixels. For this reason, damage to the optical element 3 and the like, which affects the performance of the image, is reduced, and the quality, yield, and workability of the optical switching element 10 and the video display device 50 can be improved. In addition, since the process is simplified, the manufacturing cost can be reduced in this respect as well.

【0055】転写型60および70を脱型した後に、分
離用の隙間(スペース)47が完全に完成されていなく
てもよい。たとえば、隙間に多少の樹脂35および36
が残ってしまう状態でもよい。隙間47を全てを酸素プ
ラズマエッチングするのに比べ、若干残った部分をプラ
ズマエッチングする程度では光学素子3に与える影響は
非常に小さく、また、エッチングする時間も短くてよ
い。したがって、製造工程を短縮し、歩留まりのよい製
品を製造することができる。
After the transfer dies 60 and 70 are released, the separation gap (space) 47 may not be completely completed. For example, some resin 35 and 36
May be left. Compared to the case where all of the gap 47 is subjected to oxygen plasma etching, the effect on the optical element 3 is very small and the etching time may be short if plasma etching is performed on a slightly remaining portion. Therefore, the manufacturing process can be shortened, and a product with a high yield can be manufactured.

【0056】なお、本例のエバネセント光を用いたデバ
イスでは、光学素子アレイ層26を2回に分けて、2種
類の転写型60および70を用いて型成形しているが、
これに限らず、1つあるいは3つ以上の転写型を使用し
て光学素子あるいはその他のスイッチング素子を製造す
る場合でも、それらの転写型に分離用のスペースを形成
する突起を設けておくことで、上記と同様に分離された
可動片を成形することができる。また、転写型により成
形される光学素子の形状は上記の例に限定されないこと
はもちろんであり、マイクロレンズなどを備えた光学素
子であっても同様に成形できる。
In the device using the evanescent light of this example, the optical element array layer 26 is divided into two parts and molded using two types of transfer dies 60 and 70.
However, the present invention is not limited to this. Even when one or three or more transfer dies are used to manufacture an optical element or other switching elements, it is possible to provide a projection for forming a space for separation in those transfer dies. The separated movable piece can be formed in the same manner as described above. In addition, the shape of the optical element formed by the transfer mold is not limited to the above example, and an optical element having a microlens or the like can be similarly formed.

【0057】また、上記では、半導体基板上に静電アク
チュエータと、光学素子が垂直に積み重ねられた光スイ
ッチング素子を例に説明しているが、ピエゾ効果などの
他の電気機械的な効果を用いたアクチュエータを備えた
スイッチングデバイスであっても本発明により製造でき
る。また、光学素子としてもスイッチングする対象はエ
バネセント波に限定されることはなく、他の光学系、た
とえばは反射光学系を利用してスイッチング動作する光
学素子アレイも同様に製造することができる。もちろ
ん、スイッチングの対象は光に限らず、流体などの他の
媒体であってもよい。
In the above description, an electrostatic actuator and an optical switching element in which optical elements are vertically stacked on a semiconductor substrate have been described as an example, but other electromechanical effects such as a piezo effect can be used. Even a switching device having a conventional actuator can be manufactured by the present invention. In addition, the switching target of the optical element is not limited to the evanescent wave, and an optical element array that performs a switching operation using another optical system, for example, a reflection optical system can be manufactured in the same manner. Of course, the switching target is not limited to light, but may be another medium such as a fluid.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明では、転
写型を用いてマイクロオーダまたはサブミクロンオーダ
の微細構造体を製造する際に、転写型に可動片を分離す
るための隙間を形成することができる分離用の突起を設
けておくことで、型転写だけで可動片の上面を成形する
と同時に、その可動片を分離できるようにしている。し
たがって、型成形した後に分離するためのエッチングを
行わずに可動片単位で分離された状態のものを得ること
ができ、可動片を分離するためのエッチングに伴うダメ
ージを避けることができる。また、型成形により分離用
の溝が成形できるので、精度も高くなり、歩留まりが向
上する。さらに、エッチングする工程を省くことができ
るので、製造工程も短縮できる。このため、本発明の製
造方法により、ミクロンオーダあるいはサブミクロンオ
ーダの寸法精度が要求される微細構造体であっても、マ
イクロ光学素子を含める可動片を精度良く低コストで製
造でき、高品質のデバイスを低コストで提供できる。
As described above, according to the present invention, when a microstructure of micro order or submicron order is manufactured using a transfer mold, a gap for separating a movable piece is formed in the transfer mold. By providing a separation projection that can be formed, the upper surface of the movable piece can be formed only by mold transfer, and the movable piece can be separated. Therefore, it is possible to obtain a separated state for each movable piece without performing etching for separating after molding, and it is possible to avoid damage accompanying etching for separating the movable piece. In addition, since the separation groove can be formed by molding, the accuracy is improved and the yield is improved. Further, since the etching step can be omitted, the manufacturing step can be shortened. Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, a movable piece including a micro-optical element can be manufactured accurately and at low cost even in a fine structure requiring a dimensional accuracy of a micron order or a submicron order. Devices can be provided at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】エバネセント光を利用した映像表示デバイスの
概要を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a video display device using evanescent light.

【図2】図1に示す光スイッチング素子の製造プロセス
を示す図であり、半導体基板上に第1の電極層を形成し
た状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of the optical switching element illustrated in FIG. 1, illustrating a state in which a first electrode layer is formed on a semiconductor substrate.

【図3】図1に示す光スイッチング素子の製造プロセス
を示す図であり、第1の電極層の上に第1の犠牲層を形
成した状態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the optical switching element illustrated in FIG. 1, illustrating a state in which a first sacrificial layer is formed on a first electrode layer.

【図4】半導体基板の上にアクチュエータを製造するプ
ロセスを示す図であり、第1の犠牲層の上に第2の電極
層(バネ層)を形成した状態を示す図である。
FIG. 4 is a view illustrating a process of manufacturing an actuator on a semiconductor substrate, and is a view illustrating a state in which a second electrode layer (spring layer) is formed on a first sacrificial layer.

【図5】半導体基板上の第2の電極層の上に第2の犠牲
層を形成した状態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a state in which a second sacrificial layer is formed on a second electrode layer on a semiconductor substrate.

【図6】型転写によりサポート構造を成形する様子を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing how a support structure is formed by mold transfer.

【図7】図6で用いた第1の転写型を取外し、反射膜を
形成した様子を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a state where a first transfer mold used in FIG. 6 is removed and a reflection film is formed.

【図8】型転写によりマイクロプリズムを成形する様子
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which a micro prism is formed by mold transfer.

【図9】図8で用いた第2の転写型を取外した様子を示
す図である。
FIG. 9 is a view showing a state where a second transfer mold used in FIG. 8 is removed.

【図10】犠牲層を取除き、光スイッチング素子が製造
された様子を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a state in which the optical switching element is manufactured by removing the sacrificial layer.

【図11】本発明に係る第1の転写型を成形する原盤の
製造プロセスを示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a master for molding a first transfer die according to the present invention.

【図12】図11に示す第1の転写型を形成する原盤の
製造プロセスの後の工程を示すで断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing process of the master forming the first transfer die shown in FIG. 11;

【図13】図12に示す第1の転写型を形成する原盤の
製造プロセスの後の工程を示すで断面図である。
13 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing process of the master forming the first transfer die shown in FIG. 12. FIG.

【図14】図13に示す第1の転写型を形成する原盤の
製造プロセスの後の工程を示すで断面図である。
14 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing process of the master for forming the first transfer mold shown in FIG. 13;

【図15】本発明に係る第2の転写型を成形する原盤の
製造プロセスを示す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a master for molding a second transfer die according to the present invention.

【図16】図15に示す原盤の製造プロセスの後の工程
を示す断面図である。
16 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing process of the master shown in FIG.

【図17】図16に示す原盤の製造プロセスの後の工程
を示す断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing process of the master shown in FIG. 16;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 導光板(光ガイド) 2 入射光 3 光学素子(可動片) 4 マイクロプリズム 5 サポート構造層 6 アクチュエータ 7 上電極およびバネ構造 8 下電極 9 アンカー 10 光スイッチング素子 11 ポスト(支柱) 20 半導体基板 25 アクチュエータアレイ層 26 光学素子アレイ層 32、34 犠牲層 35、36 樹脂 47 分離用の隙間 50 光スイッチングデバイス 55 映像表示デバイス 60、70 転写型(マイクロレプリカ) 62、72 成形面 64、74 突起部 90、92 転写型の原盤 REFERENCE SIGNS LIST 1 light guide plate (light guide) 2 incident light 3 optical element (movable piece) 4 microprism 5 support structure layer 6 actuator 7 upper electrode and spring structure 8 lower electrode 9 anchor 10 optical switching element 11 post (post) 20 semiconductor substrate 25 Actuator array layer 26 Optical element array layer 32, 34 Sacrificial layer 35, 36 Resin 47 Gap for separation 50 Optical switching device 55 Image display device 60, 70 Transfer type (micro replica) 62, 72 Molding surface 64, 74 Projection 90 , 92 Transfer-type master

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に複数の可動片がアレイ状に配置
された微細構造体を製造する方法であって、 前記基板上に前記可動片となる第1の樹脂を塗布した
後、この第1の樹脂を前記可動片の単位で分離可能な隙
間を形成する複数の分離用の突起を備えた転写型で加圧
して前記可動片の少なくとも1部を成形する工程を有す
る微細構造体の製造方法。
1. A method for manufacturing a microstructure in which a plurality of movable pieces are arranged in an array on a substrate, comprising: applying a first resin to be the movable pieces on the substrate; Manufacturing a microstructure having a step of pressing at least one part of the movable piece by pressing a resin with a transfer mold having a plurality of separation protrusions forming a gap capable of separating the resin in units of the movable piece; Method.
【請求項2】 請求項1において、前記微細構造体は映
像表示デバイスであり、可動片は画素単位に製造される
ことを特徴とする微細構造体の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the fine structure is an image display device, and the movable piece is manufactured in pixel units.
【請求項3】 請求項2において、前記微細構造体は前
記基板上に前記可動片を駆動するマイクロアクチュエー
タが2次元に配置されたアクチュエータアレイ層を備え
ており、 前記成形する工程では、前記アクチュエータ層に重ねて
前記第1の樹脂を塗布することを特徴とする微細構造体
の製造方法。
3. The microstructure according to claim 2, wherein the microstructure comprises an actuator array layer in which microactuators for driving the movable pieces are two-dimensionally arranged on the substrate, and in the forming step, A method for manufacturing a microstructure, comprising applying the first resin in a layer.
【請求項4】 請求項3において、前記可動片は入射光
をオンオフ可能なマイクロ光学素子であることを特徴と
する微細構造体の製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the movable piece is a micro-optical element capable of turning on / off incident light.
【請求項5】 請求項4において、前記可動片は入射光
の角度を変えて反射するV字型のプリズムを備えてお
り、 前記成形する工程は、前記アクチュエータ層に前記第1
の樹脂を重ねてV字型の溝を形成する第1の工程と、 前記V字型の溝に第2の樹脂を塗布して前記プリズムを
形成する第2の工程とを備えていることを特徴とする微
細構造体の製造方法。
5. The movable piece according to claim 4, wherein the movable piece includes a V-shaped prism that changes the angle of the incident light and reflects the incident light.
A first step of forming a V-shaped groove by laminating the above resins, and a second step of forming a prism by applying a second resin to the V-shaped groove. A method for producing a featured microstructure.
【請求項6】 請求項5において、前記第1の工程に用
いられる前記転写型は、前記V字型の溝を規定する複数
の逆V字型の成形用の突起を備えており、これらの成形
用の突起の谷の部分に前記分離用の突起が形成されてい
ることを特徴とする微細構造体の製造方法。
6. The transfer die according to claim 5, wherein the transfer die used in the first step includes a plurality of inverted V-shaped molding projections that define the V-shaped groove. A method for manufacturing a microstructure, wherein the separation projection is formed at a valley portion of a molding projection.
【請求項7】 請求項5において、前記第2の工程に用
いられる前記転写型は、前記プリズムの上面を規定する
成形面を備えており、前記分離用の突起は前記成形面に
対して垂直に形成されていることを特徴とする微細構造
体の製造方法。
7. The transfer die according to claim 5, wherein the transfer die used in the second step has a molding surface that defines an upper surface of the prism, and the separation projection is perpendicular to the molding surface. A method for manufacturing a microstructure, wherein
【請求項8】 請求項5において、前記第1の工程に用
いられる第1の前記転写型は、前記V字型の溝を規定す
る複数の逆V字型の成形用の突起を備えて、これらの成
形用の突起の谷の部分に前記分離用の突起が形成されて
おり、 前記第2の工程に用いられる第2の前記転写型は、前記
プリズムの上面を規定する成形面を備え、前記分離用の
突起は前記成形面に対して垂直に形成されており、 前記第1の転写型の前記分離用の突起の幅に対して、前
記第2の転写型の前記分離用の突起の幅が小さいことを
特徴とする微細構造の製造方法。
8. The method according to claim 5, wherein the first transfer mold used in the first step includes a plurality of inverted V-shaped molding projections defining the V-shaped groove, The separation projections are formed at the valleys of these molding projections, and the second transfer mold used in the second step has a molding surface that defines the upper surface of the prism, The separation protrusion is formed perpendicular to the molding surface, and the width of the separation protrusion of the first transfer mold is greater than the width of the separation protrusion of the second transfer mold. A method for producing a fine structure, characterized by having a small width.
【請求項9】 請求項4において、前記マイクロアクチ
ュエータは静電アクチュエータであり、前記マイクロ光
学素子はエバネセント光による光スイッチングを行うマ
イクロプリズムである微細構造体の製造方法。
9. The method according to claim 4, wherein the micro-actuator is an electrostatic actuator, and the micro-optical element is a micro-prism performing optical switching by evanescent light.
【請求項10】 基板上に樹脂を塗布した後に加圧して
複数の可動する微細構造を前記基板上に成形する転写型
であって、 前記樹脂を可動する単位に分離可能な隙間を形成する複
数の突起を備えている転写型。
10. A transfer die for forming a plurality of movable microstructures on a substrate by applying a resin on a substrate and then applying a pressure on the substrate, wherein a plurality of gaps capable of separating the resin into movable units are formed. Transfer type with projections.
【請求項11】 請求項6に記載の転写型。11. The transfer mold according to claim 6, wherein: 【請求項12】 請求項7に記載の転写型。12. The transfer mold according to claim 7. 【請求項13】 請求項8に記載の第1の転写型。13. The first transfer type according to claim 8, wherein: 【請求項14】 請求項8に記載の第2の転写型。14. The second transfer mold according to claim 8, wherein: 【請求項15】 マイクロアクチュエータがアレイ状に
配置されたアクチュエータアレイ層を基板上に製造する
工程と、 このアクチュエータアレイ層の上にマイクロ光学素子が
アレイ状に配置された光学素子アレイ層を製造する工程
とを有し、 この光学素子アレイ層を製造する工程では、前記アクチ
ュエータアレイ層の上に第1の樹脂を塗布した後、この
第1の樹脂に対し前記マイクロ光学素子単位に分離可能
な隙間を形成する複数の分離用の突起を備えた転写型を
加圧して、平面的に配列された複数の前記マイクロ光学
素子を備えた前記光学素子アレイ層を形成することを特
徴とする映像表示デバイスの製造方法。
15. A step of manufacturing, on a substrate, an actuator array layer in which micro-actuators are arranged in an array, and manufacturing an optical element array layer in which micro-optical elements are arranged in an array on the actuator array layer. In the step of manufacturing the optical element array layer, after a first resin is applied on the actuator array layer, a gap that can be separated into the micro optical element unit with respect to the first resin is provided. A transfer die provided with a plurality of separating projections forming a plurality of micro-optical elements arranged in a plane to form the optical element array layer, the image display device comprising: Manufacturing method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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