JP2002040623A - Method for producing distributed density mask - Google Patents
Method for producing distributed density maskInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、濃度分布マスクを
用いた露光により基板上に３次元構造の感光性材料パタ
ーンを形成し、その感光性材料パターンを基板に彫り写
すことにより３次元構造の表面形状をもつ物品を製造す
る際に使用される濃度分布マスクの製造方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a three-dimensionally structured photosensitive material pattern on a substrate by exposure using a concentration distribution mask, and engraving the photosensitive material pattern on the substrate. The present invention relates to a method of manufacturing a density distribution mask used when manufacturing an article having a surface shape.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光学素子の屈折面や反射面に、球面や非
球面等に代表される特殊な面形状が使用されるようにな
ってきている。また近年は液晶表示素子や液晶プロジェ
クタ等に関連して、マイクロレンズ等にも特殊な面形状
が求められている。そこで屈折面や反射面を型成形や研
磨によらずに形成する方法として、光学基板の表面にフ
ォトレジスト（感光性材料の代表例）の層を形成し、こ
のフォトレジスト層に対して２次元的な光透過率分布を
有する露光用マスクを介して露光し、露光後のフォトレ
ジストに現像処理を施すことによりフォトレジストの表
面形状として凸面形状もしくは凹面形状を得、しかる後
にフォトレジストと光学基板とに対して異方性エッチン
グを行ない、フォトレジストの表面形状を光学基板に彫
り写して転写することにより、光学基板の表面に所望の
３次元構造の屈折面や反射面の形状を得ることが知られ
ている（特表平８−５０４５１５号公報を参照、以下こ
の記載内容を従来技術とする）。2. Description of the Related Art A special surface shape represented by a spherical surface or an aspherical surface has been used for a refracting surface or a reflecting surface of an optical element. In recent years, in connection with liquid crystal display elements, liquid crystal projectors, and the like, special surface shapes have been required for microlenses and the like. Therefore, as a method of forming the refraction surface and the reflection surface without using molding or polishing, a layer of a photoresist (a typical example of a photosensitive material) is formed on the surface of the optical substrate, and the photoresist layer is two-dimensionally formed. Exposure is performed through an exposure mask having a typical light transmittance distribution, and the exposed photoresist is subjected to development processing to obtain a convex or concave surface shape of the photoresist, and then the photoresist and the optical substrate By performing anisotropic etching on the substrate and engraving and transferring the surface shape of the photoresist onto the optical substrate, it is possible to obtain the desired three-dimensional refraction surface and reflection surface shape on the optical substrate surface. It is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-504515, hereinafter the description is referred to as prior art).
【０００３】そこでは、屈折面や反射面等の３次元構造
の特殊表面形状を得るために用いられる露光用マスクと
して、特殊表面形状に対応して光透過率が段階的に変化
する２次元的な光透過率分布をもった濃度分布マスク
（グラデーションマスク（ＧＭ））が使用されている。
従来技術に記載されている濃度分布マスクでは、２次元
的な光透過率分布のパターンを形成するためにマスクパ
ターンを光伝達開口と称する単位セルに分割し、各単位
セルの開口寸法が、形成しようとするフォトレジストパ
ターンの対応した位置の高さに応じた光透過量又は遮光
量となるように設定されている。ここで、光透過率はマ
スクパターンの光学濃度とも表現できる。[0003] In this case, as an exposure mask used to obtain a special surface shape of a three-dimensional structure such as a refraction surface or a reflection surface, a two-dimensional mask whose light transmittance changes stepwise according to the special surface shape is used. A density distribution mask (gradation mask (GM)) having a suitable light transmittance distribution is used.
In the density distribution mask described in the related art, in order to form a two-dimensional light transmittance distribution pattern, the mask pattern is divided into unit cells called light transmission openings, and the opening size of each unit cell is reduced. The light transmission amount or the light blocking amount is set so as to correspond to the height of the corresponding position of the photoresist pattern to be intended. Here, the light transmittance can also be expressed as the optical density of the mask pattern.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来技術に記載の濃度
分布マスクを製作する方法として、次のような方法が考
えられる。透明基板の一表面に金属膜や金属酸化膜など
からなる遮光膜が形成され、さらにその上に感光性材料
層が形成されたマスクブランクスを用い、その感光性材
料層がポジ型のときはそのポジ型感光性材料層の光伝達
開口に対応する位置に、感光性材料層がネガ型のときは
そのネガ型感光性材料層の光伝達開口に対応する位置以
外の位置に、電子線描画装置を用いて電子線を走査して
描画することにより感光パターンを描画した後、現像処
理を施して光伝達開口に対応する位置に開口をもつ感光
性材料パターンを形成する。その後、感光性材料パター
ンをマスクとしてドライエッチングを施すことにより遮
光膜にマスクパターン（遮光膜パターン）を形成する。
このように電子線描画を用いてマスクパターンを形成す
る方法を電子線描画方法という。As a method of manufacturing the density distribution mask described in the prior art, the following method can be considered. A light-shielding film made of a metal film or a metal oxide film is formed on one surface of a transparent substrate, and a mask blank in which a photosensitive material layer is further formed thereon is used. When the photosensitive material layer is a positive type, the mask blank is used. At a position corresponding to the light transmission opening of the positive photosensitive material layer, or at a position other than the position corresponding to the light transmission opening of the negative photosensitive material layer when the photosensitive material layer is negative, the electron beam lithography apparatus is used. After a photosensitive pattern is drawn by scanning and drawing an electron beam using the above, a developing process is performed to form a photosensitive material pattern having an opening at a position corresponding to the light transmission opening. After that, dry etching is performed using the photosensitive material pattern as a mask to form a mask pattern (light-shielding film pattern) on the light-shielding film.
Such a method of forming a mask pattern using electron beam lithography is called an electron beam lithography method.
【０００５】上記の製造工程では、感光性材料パターン
は高エネルギービームである電子線によって描画される
ため、感光性材料パターンの側壁、ひいては遮光膜パタ
ーンの側壁は基板に対してほぼ垂直に形成される。その
ため、遮光膜パターンを通過する光の透過率は、遮光膜
が存在する部分では０％、遮光膜が存在しない部分では
１００％であり、デジタル的な光学濃度分布をもってい
る。目的物品形成用の基板上に形成されたフォトレジス
トに所望の表面形状を形成すべく、このデジタル的な光
学濃度分布をもつ濃度分布マスクを介してフォトレジス
ト層に露光工程を行なうと、その後の現像処理によって
形成されるフォトレジストの表面形状の高さはデジタル
的、すなわち階段状になってしまう。そのため、目的と
する物品の表面形状を実質的に平滑なものとするために
は、階調数を非常に大きくしなければならず、従来技術
に例示されているように単位セルにおける開口寸法の単
位が露光に用いる光の波長よりも短くする必要がある。
そして、パターンが微細になればなるほどその製造コス
トが上昇する。目的とする物品の表面形状は、階調数を
大きくしていくにつれて平滑なものに近づいてはいくも
のの、あくまで階段状のものである。従来技術で「実質
的に」と述べているのはそのことを意味している。In the above manufacturing process, since the photosensitive material pattern is drawn by an electron beam which is a high energy beam, the side wall of the photosensitive material pattern and, consequently, the side wall of the light shielding film pattern are formed almost perpendicular to the substrate. You. Therefore, the transmittance of light passing through the light-shielding film pattern is 0% in a portion where the light-shielding film is present, and 100% in a portion where the light-shielding film is not present, and has a digital optical density distribution. When a photoresist layer is exposed through a concentration distribution mask having a digital optical density distribution to form a desired surface shape on a photoresist formed on a substrate for forming an object article, a subsequent exposure process is performed. The height of the surface shape of the photoresist formed by the development processing becomes digital, that is, a step-like height. Therefore, in order to make the surface shape of the target article substantially smooth, the number of gradations must be very large, and as shown in the prior art, the opening dimension of the unit cell is reduced. The unit needs to be shorter than the wavelength of light used for exposure.
And, the finer the pattern, the higher the manufacturing cost. Although the surface shape of the target article approaches a smooth one as the number of gradations increases, it is a step-like one. Reference to "substantially" in the prior art means that.
【０００６】このような問題を解決するためには光学濃
度分布がアナログ的な濃度分布マスクが必要となる。そ
こで本発明は、光学濃度分布がアナログ的な濃度分布マ
スクを製造する方法を提供することを目的とするもので
ある。To solve such a problem, a density distribution mask having an analog optical density distribution is required. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a density distribution mask having an analog optical density distribution.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は請求項１
に記載した濃度分布マスクの製造方法により達成するこ
とができる。すなわち、本発明にかかる濃度分布マスク
の製造方法は、以下の工程を含んでいる。 （Ａ）透明基板の一表面に遮光膜を介して形成された感
光性材料層に電子線を用いて描画する描画工程、（Ｂ）
描画後の感光性材料層に現像処理を施して感光性材料パ
ターンを形成する現像工程、（Ｃ）感光性材料パターン
をマスクにして異方性エッチングを施して、遮光膜をパ
ターニングして遮光膜パターンを形成するエッチング工
程、（Ｄ）透明基板の遮光パターンの存在する側の一表
面上全面にポジ型感光性材料層を形成するポジ型感光性
材料層形成工程、（Ｅ）透明基板の裏面側から透明基板
を介して、遮光膜パターンをマスクにしてポジ型感光性
材料層に光を照射する露光工程、（Ｆ）露光後のポジ型
感光性材料層に現像処理を施して遮光膜パターン上にポ
ジ型感光性材料パターンを形成する現像工程、（Ｇ）ポ
ジ型感光性材料パターンをマスクにして異方性エッチン
グを施して、遮光膜パターンの一部分を除去するエッチ
ング工程。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is defined in claim 1.
This can be achieved by the method for manufacturing a density distribution mask described in (1). That is, the method of manufacturing the concentration distribution mask according to the present invention includes the following steps. (A) a drawing step of drawing using an electron beam on a photosensitive material layer formed on one surface of a transparent substrate via a light-shielding film, and (B)
A developing step of performing a developing process on the photosensitive material layer after drawing to form a photosensitive material pattern, and (C) performing anisotropic etching using the photosensitive material pattern as a mask to pattern the light shielding film to form a light shielding film. An etching step for forming a pattern; (D) a positive photosensitive material layer forming step for forming a positive photosensitive material layer on the entire surface on one side of the transparent substrate on which the light-shielding pattern exists; and (E) a back surface of the transparent substrate. An exposure step of irradiating the positive-type photosensitive material layer with light from the side through the transparent substrate using the light-shielding film pattern as a mask, and (F) performing a developing process on the exposed positive-type photosensitive material layer to form a light-shielding film pattern A developing step of forming a positive photosensitive material pattern thereon, and (G) an etching step of performing anisotropic etching using the positive photosensitive material pattern as a mask to remove a part of the light shielding film pattern.
【０００８】描画工程（Ａ）、現像工程（Ｂ）及びエッ
チング工程（Ｃ）により形成される遮光膜パターンは電
子線描画方法によって形成されたデジタル的な光学濃度
分布をもつものである。そして、遮光膜パターンが形成
された表面上全面に、ポジ型感光性材料層形成工程
（Ｄ）によりポジ型感光性材料層を形成した後、露光工
程（Ｅ）により透明基板の裏面側から透明基板を介し
て、遮光膜パターンをマスクにしてポジ型感光性材料層
に光を露光する。遮光膜パターンの開口部分を透過した
光は広角的にポジ型感光性材料層に照射される。その
後、現像工程（Ｆ）によりポジ型感光性材料層の感光部
分を除去してポジ型感光性材料パターンを形成する。ポ
ジ型感光性材料パターンは遮光膜パターン上に存在し、
遮光膜パターンの開口部分周辺ではポジ型感光性材料パ
ターンの膜厚は遮光膜パターンの開口部分に近づくにつ
れて連続的に薄くなるように形成される。エッチング工
程（Ｇ）により異方性エッチングを施すと、膜厚が薄く
なっているポジ型感光性材料パターン部分下の遮光膜パ
ターンから順に露出し、遮光膜パターンは露出面側から
徐々にエッチング除去される。これにより、遮光膜パタ
ーンは、開口部分周辺では開口部分に近づくにつれて連
続的に薄くなるように形成される。遮光膜パターンの膜
厚が薄くなっている部分は膜厚に応じて０〜１００％の
中間の光透過率を示すようになるので、濃度分布マスク
の光学濃度分布はアナログ的になる。The light-shielding film pattern formed by the drawing step (A), the developing step (B) and the etching step (C) has a digital optical density distribution formed by an electron beam drawing method. Then, a positive photosensitive material layer is formed on the entire surface on which the light-shielding film pattern is formed by the positive photosensitive material layer forming step (D), and then the transparent substrate is exposed from the back side of the transparent substrate by the exposure step (E). The positive photosensitive material layer is exposed to light through the substrate using the light-shielding film pattern as a mask. The light transmitted through the opening of the light-shielding film pattern is applied to the positive photosensitive material layer at a wide angle. Thereafter, the photosensitive portion of the positive photosensitive material layer is removed by a developing step (F) to form a positive photosensitive material pattern. The positive photosensitive material pattern exists on the light shielding film pattern,
In the vicinity of the opening of the light-shielding film pattern, the thickness of the positive photosensitive material pattern is formed so as to be continuously reduced as approaching the opening of the light-shielding film pattern. When the anisotropic etching is performed in the etching step (G), the light-shielding film pattern is exposed in order from the light-shielding film pattern under the thinner positive photosensitive material pattern portion, and the light-shielding film pattern is gradually etched away from the exposed surface side. Is done. As a result, the light-shielding film pattern is formed so as to be continuously thinner near the opening near the opening. Since the portion where the film thickness of the light-shielding film pattern is thin exhibits an intermediate light transmittance of 0 to 100% according to the film thickness, the optical density distribution of the density distribution mask becomes analog.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】上記露光工程（Ｅ）において、照
射する光は拡散光であることが好ましい。その結果、遮
光膜パターンの開口部分を介して、より広角的にポジ型
感光性材料層に照射できるようになる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the above-mentioned exposure step (E), it is preferable that the irradiation light is diffused light. As a result, it becomes possible to irradiate the positive photosensitive material layer in a wider angle through the opening of the light shielding film pattern.
【００１０】上記描画工程（Ａ）で用いている電子線描
画は、一般に、電子線出射のフィラメント電流の制御、
長時間露光時のフィラメント細り、電子線モレ（ドー
ズ）量の制御等の装置制御上の課題が多く、再現性が乏
しいという欠点がある。また製作時は、単一ビームしか
出射できないためにマスク全体の露光に長時間を要し、
経時的な変動が大きくなるという問題が生じる。このよ
うな問題を解決するために、上記露光工程（Ｅ）におい
て、遮光膜パターンの配置位置に応じてポジ型感光性材
料に対する拡散光の拡散角度を異ならせることが好まし
い。その結果、遮光膜パターンの配置位置に応じて光透
過率が０〜１００％の中間領域の幅を制御することがで
きる。そして、電子線描画時の感光性材料パターンのば
らつき、ひいては遮光膜パターンのばらつきを平均化す
ることができるようになり、濃度分布マスク製作の再現
性を向上させることができる。このとき、エッチング工
程（Ｇ）におけるポジ型感光性材料と遮光膜のエッチン
グ速度比を考慮してポジ型感光性材料及び遮光膜の材料
を選択することが好ましい。The electron beam drawing used in the drawing step (A) generally involves controlling a filament current for emitting an electron beam,
There are many problems in device control such as filament thinning during long-time exposure and control of electron beam leakage (dose) amount, and there is a disadvantage that reproducibility is poor. Also, at the time of manufacture, it takes a long time to expose the entire mask because only a single beam can be emitted,
There is a problem that fluctuation over time increases. In order to solve such a problem, it is preferable that in the exposure step (E), the diffusion angle of the diffused light with respect to the positive photosensitive material is changed according to the arrangement position of the light-shielding film pattern. As a result, the width of the intermediate region where the light transmittance is 0 to 100% can be controlled according to the arrangement position of the light-shielding film pattern. In addition, variations in the photosensitive material pattern at the time of electron beam drawing, and thus variations in the light-shielding film pattern, can be averaged, and the reproducibility of manufacturing the density distribution mask can be improved. At this time, it is preferable to select the material of the positive photosensitive material and the material of the light shielding film in consideration of the etching rate ratio between the positive photosensitive material and the light shielding film in the etching step (G).
【００１１】さらに、上記露光工程（Ｅ）は、透明基板
の裏面側に拡散板を配置し、その拡散板を介して拡散光
を照射するものであることが好ましい。その結果、拡散
板の焦点距離や拡散板と透明基盤の距離を変更すること
により、遮光膜パターン上に形成されたポジ型感光性材
料に対する拡散光の拡散角度を容易に変更することがで
きる。Further, it is preferable that the exposing step (E) includes disposing a diffusion plate on the back surface side of the transparent substrate and irradiating diffused light through the diffusion plate. As a result, by changing the focal length of the diffusion plate and the distance between the diffusion plate and the transparent substrate, the diffusion angle of the diffused light with respect to the positive photosensitive material formed on the light shielding film pattern can be easily changed.
【００１２】さらに、上記露光工程（Ｅ）において、照
射する光の波長は遮光膜パターンの最小線幅又は最小ド
ット長さよりも長い波長であることが好ましい。その結
果、電子描画による微細パターンの境界部分において回
折が生じやすくなり、かつ回折角度が大きくなるので、
遮光膜パターンの開口部分を介してポジ型感光性材料層
に行なう広角的な光照射が容易になる。Further, in the exposure step (E), it is preferable that the wavelength of the light to be irradiated is a wavelength longer than the minimum line width or the minimum dot length of the light shielding film pattern. As a result, diffraction is likely to occur at the boundary of the fine pattern by electronic writing, and the diffraction angle increases, so that
Wide-angle light irradiation to the positive photosensitive material layer through the opening of the light-shielding film pattern is facilitated.
【００１３】[0013]
【実施例】まず、濃度分布マスクについて説明する。濃
度分布マスクは、感光性材料の「感度曲線」と濃度分布
マスクの各単位セル固有の光透過領域（面積）とこれを
通過する「光エネルギー量」の関係から、実験的に求め
られる関数で与えられるものである。ここで、実験的に
求められるとは、プロセス条件によって、感光性材料の
「感度特性」及び光拡散量が異なることを意味する。す
なわち、プロセス条件パラメータを変更すると、与えら
れる関数も異なることを意味する。感光性材料の「感度
曲線」は、感光性材料への光照射エネルギーと感光性材
料の感光性成分の関係で基本的には決定される。但し、
フォトリソグラフィ条件（露光条件、現像条件、ベーキ
ング条件等）によっても変更される曲線（すなわち、関
数）である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a density distribution mask will be described. The density distribution mask is a function experimentally obtained from the relationship between the “sensitivity curve” of the photosensitive material, the light transmission area (area) unique to each unit cell of the density distribution mask, and the “light energy amount” passing therethrough. Is given. Here, "experimentally determined" means that the "sensitivity characteristics" and the light diffusion amount of the photosensitive material are different depending on the process conditions. That is, when the process condition parameters are changed, the provided functions are also different. The "sensitivity curve" of a photosensitive material is basically determined by the relationship between the light irradiation energy to the photosensitive material and the photosensitive component of the photosensitive material. However,
This is a curve (that is, a function) that is also changed by photolithography conditions (exposure conditions, development conditions, baking conditions, etc.).
【００１４】また、光透過量は、感光性材料中に含まれ
る分子構造によって光の吸収係数が異なるため感光性材
料中を光が進行する際には、深さに応じて光エネルギー
（光量）が指数関数的に減少する。つまり、感光性材料
の厚さ（深さ）に対して照射光エネルギー量は指数関数
で減少する関係にある。したがって、「光透過量」と感
光性材料の「感度」（光吸収率）を実験データから組み
合わせると、感光性材料の厚さ方向に分布を有する光エ
ネルギー分布を形成することが可能となる。ここで除去
される感光性材料の厚さＴは、下記の式で表される。Further, the light transmission amount depends on the molecular structure contained in the photosensitive material, and the light absorption coefficient varies depending on the depth of the light as it travels through the photosensitive material. Decreases exponentially. That is, the amount of irradiation light energy decreases in an exponential function with respect to the thickness (depth) of the photosensitive material. Therefore, when the “light transmission amount” and the “sensitivity” (light absorption rate) of the photosensitive material are combined from the experimental data, it is possible to form a light energy distribution having a distribution in the thickness direction of the photosensitive material. Here, the thickness T of the photosensitive material removed is expressed by the following equation.
【００１５】 Ｔ＝(１／α)・Ｌｎ(Ｐ・Ｓ)−(１／α)・Ｌｎ(Ｙ) Ｔ＝Ｌｎ{ｋ・(Ｐ・Ｓ＋ｂ)f・F(X)} Ｌｎ：自然対数 Ｔ：除去される感光性材料の厚さ（μｍ） α：減衰係数で、各種プロセス条件の関数α＞０ Ｐ：濃度分布マスク表面での光量（ｍＪ） Ｓ：濃度分布マスクパターンの単位セル開口率Ｓ＜１ Ｙ：深さＴでの光量で、感光性材料が感光するのに必要
な露光量（ｍＪ）ｋ，ｂ，ｆ：係数 Ｆ(Ｘ)：関数 Ｆ(Ｘ)＝Ｆ(Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，・・・，Ｘｎ) （ただし、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，・・・，Ｘｎは因子で、
少なくとも加工プロセス条件及び感光性材料自体の感度
を含んでいる。）T = (1 / α) · Ln (PS) − (1 / α) · Ln (Y) T = Ln {k · (PS · b) f · F (X) } Ln: natural logarithm T: thickness of the photosensitive material to be removed (μm) α: attenuation coefficient, a function of various process conditions α> 0 P: light quantity (mJ) on the surface of the concentration distribution mask S: unit cell opening of the concentration distribution mask pattern Rate S <1 Y: Light amount at depth T, exposure amount (mJ) k, b, f required for photosensitive material to be exposed, coefficient F (X): function F (X) = F (X1 , X2, X3, ..., Xn) (where X1, X2, X3, ..., Xn are factors,
It includes at least the processing conditions and the sensitivity of the photosensitive material itself. )
【００１６】濃度分布マスクは、半導体プロセスのよう
に、ある高さの感光性材料の２次元ラインパターンを形
成するのが目的ではなく、「３次元形状、すなわち高さ
方向にも制御されたパターン性を有する構造物」を形成
することを対象としている。感光性材料層の厚さを変化
せしめる３次元形状形成方法において、濃度分布マスク
を構成する単位セルの「光透過領域」又は「遮光領域」
を所望の形状に応じて２次元的に設計する。その結果、
濃度分布マスクを透過した光は２次元の光学濃度分布を
有する特徴を発現できる。The purpose of the density distribution mask is not to form a two-dimensional line pattern of a photosensitive material having a certain height as in a semiconductor process, but to use a “three-dimensional shape, that is, a pattern that is also controlled in the height direction. It is intended to form a "structure having properties". In the method for forming a three-dimensional shape in which the thickness of a photosensitive material layer is changed, a “light transmitting area” or a “light shielding area” of a unit cell constituting a concentration distribution mask is used.
Is two-dimensionally designed according to a desired shape. as a result,
The light transmitted through the density distribution mask can exhibit characteristics having a two-dimensional optical density distribution.
【００１７】濃度分布マスクを用いて３次元構造を製作
すると、球面、非球面、円錐形状のような連続面で構成
される光学素子を製作することも、フレネル形状のよう
に連続面と不連続面から構成される光学素子を製作する
ことも可能となる。さらに、そのような光学素子に反射
光学面を形成し、反射光学素子とすることも可能であ
る。When a three-dimensional structure is manufactured using a density distribution mask, an optical element having a continuous surface such as a spherical surface, an aspherical surface, and a conical shape can be manufactured. It is also possible to manufacture an optical element composed of surfaces. Further, it is also possible to form a reflection optical surface by forming a reflection optical surface on such an optical element.
【００１８】（単位セル内の形状と配置、及び「光透
過」、「光遮光」ドットの形状と配置）次に、単位セル
内の形状と配置、及び「光透過」、「光遮光」ドットの
形状と配置について説明する。濃度分布マスクレチクル
を製作するに当たり、まず、目的物品形成用の基板上に
形成されるレジスト材料（フォトレジスト）の感度曲線
を求め、光照射量とレジスト除去量の関係を把握する。(Shape and Arrangement in Unit Cell and Shape and Arrangement of "Light Transmission" and "Light Shading" Dots) Next, the shape and arrangement in the unit cell and "light transmission" and "light shielding" dots Will be described. In manufacturing a concentration distribution mask reticle, first, a sensitivity curve of a resist material (photoresist) formed on a substrate for forming a target article is obtained, and a relationship between a light irradiation amount and a resist removal amount is grasped.
【００１９】濃度分布マスクレチクルを用いて露光する
と、露光量、単位セルの光透過量又は遮光量によってレ
ジスト材料の除去量が異なる。これによって、「単位セ
ルＮｏ.」（すなわち光透過量又は遮光量とレジスト除
去量が特徴づけられた関係を一つのＮｏ.として表す）
が決定される。「単位セルＮｏ.」は、上記の関係をグ
ラフ化し、関数化することによって数式に変換できる。
上記数式に基づいて、目的とする「形状のレンズ高さ」
と「レジスト残存量（「レジスト膜厚」−「除去
量」）」の関係を数式化する。次いで、ＣＡＤ（Comput
er Aided Design）上で「レンズ配置位置」と「レンズ
高さ（レジスト残存量）」の関係を明らかにする。さら
に、これを発展させて、「レンズ配置位置」と「単位セ
ルＮｏ.」の関係に置き換える。すなわち、上記の基本
的考え方に立ち、詳細なデータに裏付けされた計算式と
プログラムから、ＣＡＤ設計画面上でレンズ高さと濃度
分布マスクパターンセルＮｏ.を関数付けてセルＮｏ.を
配置する。When exposure is performed using a density distribution mask reticle, the amount of resist material removed differs depending on the amount of exposure, the amount of light transmitted through a unit cell, or the amount of light shielding. Thereby, the “unit cell No.” (ie, the relationship characterized by the amount of light transmission or light shielding and the amount of resist removal is represented as one number)
Is determined. The “unit cell No.” can be converted into a mathematical expression by graphing the above relationship and forming a function.
Based on the above formula, the desired “lens height of the shape”
And the relationship between “resist remaining amount (“ resist film thickness ”−“ removed amount ”)” is expressed by a mathematical formula. Next, CAD (Comput
er Aided Design) to clarify the relationship between “lens placement position” and “lens height (resist remaining amount)”. Further, this is developed and replaced with the relationship between “lens arrangement position” and “unit cell No.”. In other words, based on the above basic idea, the cell numbers are arranged on the CAD design screen by adding functions of the lens height and the density distribution mask pattern cell numbers based on the calculation formula and the program supported by the detailed data.
【００２０】（濃度分布マスクの設計）この実施例で
は、濃度分布マスクは正方形に分割された単位セルで構
成され、各単位セル内の光透過量又は遮光量が制御され
たものとした。勿論、所望の形状に応じて最適の単位セ
ルを決め最適なドットで製作すればよい。光透過量の制
御方法は、遮光膜パターンの開口面積の制御、遮光
膜パターンの膜厚の制御、との組合わせ方法があ
る。ここでは、の方法を採用した。(Design of Density Distribution Mask) In this embodiment, the density distribution mask is composed of unit cells divided into squares, and the amount of light transmission or light shielding in each unit cell is controlled. Of course, an optimum unit cell may be determined according to a desired shape and manufactured with optimum dots. As a method of controlling the light transmission amount, there is a combination method of controlling the opening area of the light shielding film pattern and controlling the film thickness of the light shielding film pattern. Here, the following method was adopted.
【００２１】マイクロレンズの隣接間隔を限りなく零に
近づけた微小ピッチＭＬＡの例を示す。液晶プロジェク
タ用ＭＬＡにおいて、０.９”−ＸＧＡ用の画素サイズ
は、１８μｍ×１８μｍである。このＭＬＡにおいて
は、レンズの両側に各０.５μｍずつのレンズ非形成部
がある場合は、１７μｍ×１７μｍのマイクロレンズ領
域となり、全体の面積に占めるＭＬＡ面積は、 １７×１７／１８×１８＝２８９／３２４＝０.８９ となり、ＭＬＡで全ての光を有効に集光することができ
ても８９パーセントの集光効率でしかない。したがっ
て、ＭＬＡのレンズ非形成部の面積を小さくすることが
光利用効率を向上させる上で重要であり、マイクロレン
ズの隣接間隔を限りなくを零に近づけることが望まし
い。An example of a minute pitch MLA in which the distance between adjacent microlenses is as close as possible to zero will be described. In the MLA for a liquid crystal projector, the pixel size for 0.9 ″ -XGA is 18 μm × 18 μm. In this MLA, when there is a lens non-forming portion of 0.5 μm on each side of the lens, 17 μm × 18 μm A microlens area of 17 μm is obtained, and the MLA area occupying the whole area is 17 × 17/18 × 18 = 289/324 = 0.89. Even if all the light can be effectively condensed by the MLA, 89 is obtained. Therefore, it is important to reduce the area of the non-lens portion of the MLA in order to improve the light use efficiency, and it is necessary to make the adjacent distance between the micro lenses as close to zero as possible. desirable.
【００２２】具体的には、１／５倍（縮小の）ステッパ
ーを用いる場合、実際に製作する濃度分布マスクレチク
ル上でのパターン寸法は、９０μｍ×９０μｍである。
この１個のＭＬＡを３.０μｍの単位セルに分割し縦×
横＝３０×３０（個）＝９００（個）の単位セルに分割
する。Specifically, when a 1/5 (reduced) stepper is used, the pattern size on the actually manufactured density distribution mask reticle is 90 μm × 90 μm.
This one MLA is divided into unit cells of 3.0 μm and the vertical ×
It is divided into horizontal = 30 × 30 (units) = 900 (units) unit cells.
【００２３】次に、中央部の２×２単位セル（濃度分布
マスクレチクル上では６μｍ×６μｍ、実際のパターン
では１.２μｍ×１.２μｍ）にはセルＮｏ.１番（クロ
ム全部残り）を配置する。また、レンズ四隅部分はセル
Ｎｏ.８０番（クロム残り部分なし）を配置する。この
間のＮｏ.１〜Ｎｏ.８０のセルには、各「階調」に対応
する「開口面積」を対応させる。この関係は、露光プロ
セスとレジスト感度曲線から得られる関係である。勿
論、レジスト材料やプロセスが異なればその都度感度曲
線を把握する必要がある。このようにして、ＭＬＡ濃度
分布マスクレチクルのＣＡＤデータを作成する。Next, in the central 2 × 2 unit cell (6 μm × 6 μm on the density distribution mask reticle, 1.2 μm × 1.2 μm in the actual pattern), cell No. 1 (all chromium remains) Deploy. Cell No. 80 (no chrome remaining portion) is arranged at the four corners of the lens. The “opening area” corresponding to each “gradation” is made to correspond to the cells of No. 1 to No. 80 during this time. This relationship is obtained from the exposure process and the resist sensitivity curve. Of course, it is necessary to grasp the sensitivity curve each time the resist material or process is different. Thus, CAD data of the MLA density distribution mask reticle is created.
【００２４】（濃度分布マスクレチクルの製作）次に、
本発明にかかる濃度分布マスクの製造方法の一実施例を
説明する。図１は一実施例を示す工程断面図である。ま
ず、上記のようにして作成したＣＡＤデータをデータ化
して電子線描画装置にセットする。 （Ａ）濃度分布マスクレチクルを製作するために、石英
基板（透明基板）１の一表面１ａ上に遮光膜３としての
Ｃｒ（クロム）膜を２００ｎｍの厚さで成膜し、その上
に感光性材料層５としてのポジ型電子線描画用レジスト
材料（ＺＥＰ−７０００、日本ゼオン（株）の製品）を
０.５μｍの厚さで塗布してマスクブランクスを形成す
る。(Production of a density distribution mask reticle)
One embodiment of a method for manufacturing a concentration distribution mask according to the present invention will be described. FIG. 1 is a process sectional view showing one embodiment. First, the CAD data created as described above is converted into data and set in an electron beam drawing apparatus. (A) In order to manufacture a concentration distribution mask reticle, a Cr (chromium) film as a light-shielding film 3 is formed with a thickness of 200 nm on one surface 1a of a quartz substrate (transparent substrate) 1 and a photosensitive film is formed thereon. A positive type electron beam lithography resist material (ZEP-7000, a product of Zeon Corporation) as the conductive material layer 5 is applied to a thickness of 0.5 μm to form mask blanks.
【００２５】ここでは遮光膜としてＣｒ膜を用いている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、他の金属
膜もしくは金属酸化膜又はそれらの積層膜であってもよ
い。また、マスクブランクスとしては、市販のものを使
用してもよい。つまり、市販のマスクブランクスとは石
英基板上に２００ｎｍ程度のＣｒ膜を成膜したもの（必
要に応じて、Ｃｒと酸化Ｃｒの２層膜）に感光性材料を
０.５μｍ程度塗布したものである。Although the Cr film is used as the light-shielding film here, the present invention is not limited to this, and may be another metal film, a metal oxide film, or a laminated film thereof. As the mask blanks, commercially available mask blanks may be used. In other words, a commercially available mask blank is one in which a Cr film of about 200 nm is formed on a quartz substrate (a two-layer film of Cr and Cr oxide if necessary) and a photosensitive material is applied in a thickness of about 0.5 μm. is there.
【００２６】（Ｂ）感光性材料層５に上記のＣＡＤデー
タがセットされた電子線描画装置を用いて電子線を照射
して、マスクパターンの開口部分に対応する感光パター
ンの描画を行なう。その後、現像及びリンスを含む現像
処理を施して、電子線が照射された部分の感光性材料を
除去し、さらに紫外線硬化（ハードニング）処理を施し
て耐プラズマエッチング性を向上させて、マスクパター
ンと同等の感光性材料パターン５ａを形成する。電子線
はエネルギーが高いため、感光性材料パターン５ａはそ
の側壁が石英基板１の表面１ａに対してほぼ垂直に形成
されている。ここで、ハードニング処理は紫外線による
ものに限定されるものではなく、他の方法による硬化で
あってもよい。(B) The photosensitive material layer 5 is irradiated with an electron beam using an electron beam drawing apparatus in which the CAD data is set, and a photosensitive pattern corresponding to the opening of the mask pattern is drawn. Thereafter, a developing process including a developing process and a rinsing process is performed to remove the photosensitive material in a portion irradiated with the electron beam, and further, an ultraviolet curing (hardening) process is performed to improve the plasma etching resistance, thereby forming a mask pattern. The photosensitive material pattern 5a equivalent to the above is formed. Since the electron beam has a high energy, the photosensitive material pattern 5 a has a side wall formed substantially perpendicular to the surface 1 a of the quartz substrate 1. Here, the hardening treatment is not limited to the one using ultraviolet rays, but may be a curing by another method.
【００２７】（Ｃ）感光性材料パターン５ａをエッチン
グマスクとして遮光膜３に対してドライエッチング（異
方性エッチング）を施す。これにより、遮光膜３がパタ
ーン化されて遮光膜パターン３ａが形成され、「単位セ
ルＮｏ.」が規則的に「レンズ配置位置」に並んだ濃度
分布マスクが得られる。その単位セル内では、遮光膜３
が除去された部分と、遮光膜３が残っている部分が形成
される。その光透過量又は遮光量として、一つの単位セ
ルを特徴づけ、構成させることができる。(C) The light-shielding film 3 is subjected to dry etching (anisotropic etching) using the photosensitive material pattern 5a as an etching mask. Thus, the light-shielding film 3 is patterned to form the light-shielding film pattern 3a, and a density distribution mask in which the “unit cell No.” is regularly arranged at the “lens arrangement position” is obtained. In the unit cell, the light shielding film 3
Are formed, and a portion where the light shielding film 3 remains is formed. One unit cell can be characterized and configured as the light transmission amount or the light blocking amount.
【００２８】図２は図１（Ｃ）中の破線円部ａを示す拡
大断面図である。石英基板１に対してその側壁がほぼ垂
直に形成された感光性材料パターン５ａをエッチングマ
スクとして形成された遮光膜パターン３ａはその側壁が
石英基板１の表面１ａに対してほぼ垂直に形成される。
これにより、遮光膜パターン３ａが存在する部分では光
透過率が０％、遮光膜パターン３ａが存在しない部分で
は光透過率が１００％である濃度分布マスクが得られ
る。ここまでの工程は、遮光膜パターン３ａの開口面積
により光透過率を制御する方法を示している。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a dashed circle portion a in FIG. The light-shielding film pattern 3a formed by using the photosensitive material pattern 5a whose side wall is formed substantially perpendicular to the quartz substrate 1 as an etching mask has its side wall formed substantially perpendicular to the surface 1a of the quartz substrate 1. .
As a result, a density distribution mask having a light transmittance of 0% in a portion where the light-shielding film pattern 3a exists and a light transmittance of 100% in a portion where the light-shielding film pattern 3a does not exist is obtained. The steps up to this point show a method of controlling the light transmittance by the opening area of the light shielding film pattern 3a.
【００２９】（Ｄ）石英基板１の表面１ａ上全面にポジ
型感光性材料７（ＯＦＰＲ−８００−２０：２０ＣＰ
Ｓ、東京応化工業（株）の製品）を所定の方法によりス
ピンナーを用いて１.０μｍの膜厚に塗布する。次い
で、石英基板１の表面１ａとは反対側の裏面１ｂ側に、
予め用意した拡散板９を裏面１ｂと所定の間隔（ギャッ
プ）ｄをもって配置する。ギャップｄは例えば１.０ｍ
ｍである。拡散板９はプラスチック製のものでもガラス
製のものでもよい。また、拡散板９の焦点距離は、石英
基板１の厚さ、すなわちマスクブランクスの基板厚さや
電子線描画した各ドットの寸法に基づいて設定すること
が好ましい。一般には焦点距離が短いものの方が適して
いる。そしてギャップｄを変更することにより、遮光膜
パターン３ａの開口部分を介してポジ型感光性材料層７
に照射される拡散光の拡散角度を容易に変更することが
できる。なお、図１（Ｄ）に示す拡散板９の凹凸形状は
単なるイメージであり、実際の凹凸形状を示すものでは
ない。(D) A positive photosensitive material 7 (OFPR-800-20: 20CP) is formed on the entire surface 1a of the quartz substrate 1.
S, a product of Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied to a thickness of 1.0 μm by a predetermined method using a spinner. Next, on the back surface 1b side opposite to the front surface 1a of the quartz substrate 1,
The diffusion plate 9 prepared in advance is arranged at a predetermined distance (gap) d from the back surface 1b. The gap d is, for example, 1.0 m
m. The diffusion plate 9 may be made of plastic or glass. Further, it is preferable that the focal length of the diffusion plate 9 is set based on the thickness of the quartz substrate 1, that is, the thickness of the substrate of the mask blank or the size of each dot drawn by the electron beam. Generally, a lens having a short focal length is more suitable. By changing the gap d, the positive photosensitive material layer 7 is opened through the opening of the light shielding film pattern 3a.
It is possible to easily change the diffusion angle of the diffused light applied to the light source. The uneven shape of the diffusion plate 9 shown in FIG. 1D is merely an image, and does not indicate an actual uneven shape.
【００３０】次に、石英基板１の裏面１ｂ側に拡散板９
を介してｇ線（波長４３６ｎｍ）を露光する。図３は図
１（Ｄ）中の破線円部ｂを示す拡大断面図である。ｇ線
は、拡散板９により拡散及び屈折され、裏面１ｂ側から
石英基板１を介して表面１ａ側に到達する。表面１ａ側
に到達したｇ線は、遮光膜パターン３ａの開口部分でさ
らに回折されて、遮光膜パターン３ａの開口部分から広
角的にポジ型感光性材料層７に照射される。なお、ポジ
型感光性材料層７の膜厚は１.０μｍと薄いので、ｇ線
の露光量は拡散板９で拡散される光を考慮しても１００
ｍＪ程度で十分である。Next, a diffusion plate 9 is provided on the back surface 1b side of the quartz substrate 1.
To expose g-line (wavelength 436 nm). FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a dashed circle b in FIG. The g-line is diffused and refracted by the diffusion plate 9, and reaches the front surface 1 a side from the back surface 1 b via the quartz substrate 1. The g-line reaching the surface 1a side is further diffracted at the opening of the light-shielding film pattern 3a, and is irradiated to the positive photosensitive material layer 7 from the opening of the light-shielding film pattern 3a in a wide angle. Since the thickness of the positive photosensitive material layer 7 is as thin as 1.0 μm, the exposure amount of g-line is 100 even when the light diffused by the diffusion plate 9 is considered.
About mJ is sufficient.
【００３１】この実施例では遮光膜パターン３ａの開口
部分からポジ型感光性材料層７に露光する拡散光とし
て、拡散板９により拡散及び屈折したｇ線を用いている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、ポジ型感
光性材料層７を感光可能な拡散光であればよい。また、
拡散光の波長は遮光膜パターン３ａの最小線幅又は最小
ドット長さよりも長い波長であることが好ましい。In this embodiment, the g-line diffused and refracted by the diffusion plate 9 is used as the diffused light for exposing the positive photosensitive material layer 7 from the opening of the light-shielding film pattern 3a. The diffusion light is not limited, and may be any diffusion light capable of sensitizing the positive photosensitive material layer 7. Also,
The wavelength of the diffused light is preferably longer than the minimum line width or the minimum dot length of the light shielding film pattern 3a.
【００３２】（Ｅ）ポジ型感光性材料層７に対して、現
像及びリンスを含む現像処理を施して、ｇ線が照射され
た部分のポジ型感光性材料を除去し、さらに加熱ハード
ニング処理を施して耐プラズマエッチング性を向上させ
て、ポジ型感光性材料パターン７ａを形成する。図４は
図１（Ｅ）中の破線円部ｃを示す拡大断面図である。遮
光膜パターン３ａの開口部分周辺に存在するポジ型感光
性材料パターン７ａの断面構造は、図４に示すように、
遮光膜パターン３ａの開口部分から離れるにつれて連続
的に膜厚が厚くなるようにテーパー状の形状になってい
る。加熱ハードニング処理後のポジ型感光性材料パター
ン７ａの膜厚は０.８μｍであった。ここで、耐プラズ
マエッチング性を向上させる手段として加熱ハードニン
グ処理を用いているが、他の手段であってもよい。但
し、加熱ハードニング処理によれば、加熱処理により感
光性材料パターン７ａが収縮するので、耐プラズマエッ
チング性を向上させる効果に加えて、さらに、遮光膜パ
ターン３ａの開口部分周辺での感光性材料パターン７ａ
の傾斜角度を大きくすることができるという効果も得ら
れる。(E) The positive photosensitive material layer 7 is subjected to development processing including development and rinsing to remove the portion of the positive photosensitive material irradiated with the g-rays, and further to a heating hardening treatment. To improve the plasma etching resistance to form a positive photosensitive material pattern 7a. FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a dashed circle portion c in FIG. As shown in FIG. 4, the sectional structure of the positive photosensitive material pattern 7a existing around the opening of the light-shielding film pattern 3a is as follows.
The light-shielding film pattern 3a has a tapered shape so that the film thickness increases continuously as the distance from the opening portion increases. The thickness of the positive photosensitive material pattern 7a after the heat hardening treatment was 0.8 μm. Here, the heating hardening treatment is used as a means for improving the plasma etching resistance, but other means may be used. However, according to the heating hardening process, the photosensitive material pattern 7a is contracted by the heating process, so that in addition to the effect of improving the plasma etching resistance, the photosensitive material pattern 7a near the opening of the light shielding film pattern 3a is further improved. Pattern 7a
The effect that the inclination angle of can be increased is also obtained.
【００３３】（Ｆ）石英基板１をＴＣＰ（誘導結合型プ
ラズマ）ドライエッチング装置に設置し、真空度：１.
５×１０-3Ｔｏｒｒ、ＣＨＦ3：１.０ｓｃｃｍ、Ａｒ：
０.５ｓｃｃｍ、Ｏ2：１０.０ｓｃｃｍ、ＢＣｌ3：１.
０ｓｃｃｍ、基板バイアス電力：２００Ｗ、上部電極電
力：１.００ｋＷ、基板冷却温度：０℃の条件下で石英
基板１の表面１ａ側に対してドライエッチングを行なっ
た。またこの時、基板バイアス電力と上部電極電力を一
定に維持しながらエッチングを行なった。石英基板１の
平均エッチング速度は０.００５μｍ／分、ポジ型感光
性材料パターン７ａの平均エッチング速度は０.０７０
μｍ／分、遮光膜パターン３ａの平均エッチング速度は
０.０２５μｍ／分であり、全体のエッチング時間は８
分であった。ドライエッチング後の状態では、遮光膜パ
ターン３ａ上に一部の感光性材料パターン７ａがエッチ
ング除去されずに残留している。次いで、その残留して
いる感光性材料パターン７ａを剥離液によって除去し
た。さらに、専用のマスク洗浄機によってマスクを洗浄
した。このドライエッチング工程で、遮光膜パターン３
ａの開口部分に位置する石英基板１の一表面１ａに０.
０４μｍ程度の段差（図示は省略）が生じるが、この段
差は光学上特段の影響を及ぼすものではない。(F) The quartz substrate 1 is set in a TCP (inductively coupled plasma) dry etching apparatus, and the degree of vacuum is set to 1.
5 × 10 −3 Torr, CHF 3 : 1.0 sccm, Ar:
0.5 sccm, O 2 : 10.0 sccm, BCl 3 : 1.
Dry etching was performed on the surface 1a side of the quartz substrate 1 under the conditions of 0 sccm, substrate bias power: 200 W, upper electrode power: 1.00 kW, and substrate cooling temperature: 0 ° C. At this time, the etching was performed while maintaining the substrate bias power and the upper electrode power constant. The average etching rate of the quartz substrate 1 is 0.005 μm / min, and the average etching rate of the positive photosensitive material pattern 7a is 0.070.
μm / min, the average etching rate of the light shielding film pattern 3a is 0.025 μm / min, and the total etching time is 8 μm / min.
Minutes. In the state after the dry etching, a part of the photosensitive material pattern 7a remains on the light shielding film pattern 3a without being removed by etching. Next, the remaining photosensitive material pattern 7a was removed with a stripping solution. Further, the mask was cleaned by a dedicated mask cleaning machine. In this dry etching step, the light shielding film pattern 3
a on one surface 1a of the quartz substrate 1 located at the opening of FIG.
Although a step (not shown) of about 04 μm occurs, this step does not have any particular optical effect.
【００３４】図５（Ａ）は図１（Ｆ）中の破線円部ｄを
示す拡大断面図であり、（Ｂ）はその断面位置での光学
濃度分布を示す図である。（Ｂ）において、縦軸は光透
過率（％）を表し、横軸は断面位置を表す。また、
（Ａ）において、石英基板１の一表面１ａに形成された
上記段差の図示は省略する。（Ａ）に示すように、遮光
膜パターン３ａの開口部分周辺の断面構造は、遮光膜パ
ターン３ａの開口部分から離れるにつれて連続的に膜厚
が厚くなるようにテーパー状の形状になっており、完全
に遮光できる膜厚で遮光膜が残っている遮光部分３ｂ
と、遮光膜が全く存在しない開口部分３ｃと、完全に遮
光できる膜厚に比べて膜厚が薄い遮光膜が残っている中
間部分３ｄの３つの領域に分けることができる。FIG. 5A is an enlarged sectional view showing a dashed circle portion d in FIG. 1F, and FIG. 5B is a diagram showing an optical density distribution at the sectional position. In (B), the vertical axis represents the light transmittance (%), and the horizontal axis represents the cross-sectional position. Also,
In (A), the illustration of the steps formed on one surface 1a of the quartz substrate 1 is omitted. As shown in (A), the cross-sectional structure around the opening of the light-shielding film pattern 3a has a tapered shape so that the thickness increases continuously as the distance from the opening of the light-shielding film pattern 3a increases. A light-shielding portion 3b in which a light-shielding film is left with a thickness capable of completely shielding light.
And an opening 3c in which no light-shielding film is present, and an intermediate portion 3d in which a light-shielding film having a smaller thickness than the film thickness capable of completely shielding light can be divided.
【００３５】中間部分３ｄにおける遮光膜の膜厚は、開
口部分３ｃ側から遮光部分３ｂ側に向って連続的に厚く
なっているので、（Ｂ）中の実線Ａで示すように、中間
部分３ｄにおける光透過率は開口部分３ｃ側から遮光部
分３ｂ側に向って連続的に小さくなっている。また、
（Ｂ）中の破線Ｂは、遮光膜パターンに中間部分３ｄに
対応する部分が存在しない従来の濃度分布マスクの光学
濃度分布を示している。その光透過率は開口部分では１
００％、遮光部分では０％であり、光透過率はデジタル
的に変化している。それに対し、この実施例により製作
した濃度分布マスクでは、膜厚が連続的に変化している
中間部分３ｄの存在により、光透過率は中間部分３ｄ、
すなわち開口部分３ｃ周辺でアナログ的に変化してい
る。Since the thickness of the light-shielding film in the intermediate portion 3d is continuously increased from the opening portion 3c side to the light-shielding portion 3b side, as shown by the solid line A in FIG. Is continuously reduced from the opening portion 3c side to the light shielding portion 3b side. Also,
A broken line B in (B) indicates an optical density distribution of a conventional density distribution mask in which a portion corresponding to the intermediate portion 3d does not exist in the light-shielding film pattern. Its light transmittance is 1 at the opening.
The light transmittance is 00%, and the light transmittance is digitally changed. On the other hand, in the density distribution mask manufactured according to this embodiment, the light transmittance is reduced due to the presence of the intermediate portion 3d in which the film thickness changes continuously.
That is, it changes analogously around the opening 3c.
【００３６】このように、工程（Ｄ）から（Ｆ）によ
り、遮光膜パターン３ａの膜厚の制御により光透過率を
制御することができた。そして、工程（Ａ）から（Ｃ）
による遮光膜パターン３ａの開口面積の制御と、工程
（Ｄ）から（Ｆ）による遮光膜パターン３ａの膜厚の
制御を組み合わせた制御を実現することができた。As described above, by the steps (D) to (F), the light transmittance could be controlled by controlling the thickness of the light-shielding film pattern 3a. Then, steps (A) to (C)
, And the control of the opening area of the light-shielding film pattern 3a by the step (D) and the control of the film thickness of the light-shielding film pattern 3a by the steps (D) to (F) can be realized.
【００３７】図６は、濃度分布マスクの代表的な単位セ
ル配置例として、２０μｍ×２０μｍのマイクロレンズ
のためのものの例を示す。単位セルは、碁盤の目状の正
方形形状である。単位セルは必ずしも正方形である必要
はなく、所望の形状に応じて他の多角形形状にすること
が望ましい。斜線部は遮光膜が残存している部分であ
る。FIG. 6 shows an example of a typical unit cell arrangement of a density distribution mask for a microlens of 20 μm × 20 μm. The unit cell has a square shape like a grid. The unit cell does not necessarily have to be a square, but is desirably another polygonal shape according to a desired shape. The hatched portions are portions where the light shielding film remains.
【００３８】（液晶用微小寸法ＭＬＡ製作の具体例１）
次に、本発明により製作した濃度分布マスクを用いてＭ
ＬＡを製作した例を説明する。濃度分布マスクレチクル
製作の具体例１の濃度分布マスクレチクル（図６のも
の）をマスクとして使用し、図７に示す縮小投影露光装
置（１／５ステッパー）を使用して露光を行なって、レ
ジストパターンを形成し、それを光学デバイス用材料に
転写して製作した液晶プロジェクタ用ＭＬＡの例を述べ
る。(Specific Example 1 of Fabrication of Micro Dimension MLA for Liquid Crystal)
Next, using a concentration distribution mask manufactured according to the present invention, M
An example of manufacturing an LA will be described. Using the density distribution mask reticle (shown in FIG. 6) of Example 1 for producing a density distribution mask reticle as a mask, exposure was performed using a reduction projection exposure apparatus (1/5 stepper) shown in FIG. An example of an MLA for a liquid crystal projector manufactured by forming a pattern and transferring the pattern to a material for an optical device will be described.
【００３９】まず、その縮小投影露光装置の説明を行な
う。光源ランプ３０からの光は、集光レンズ３１により
集光され、露光用マスク３２を照射する。マスク３２を
通過した光は、縮小倍率の結像レンズ３３に入射し、ス
テージ３４上に載置された光学デバイス用材料３７の表
面に、マスク３２の縮小像、すなわち、光学濃度分布の
縮小像を結像する。光学デバイス用材料３７を載置した
ステージ３４は、ステップモーター３５，３６の作用に
より、結像レンズ３３光軸に直交する面内で、互いに直
交する２方向へ変位可能であり、光学デバイス用材料３
７の位置を、結像レンズ３３の光軸に対して位置合わせ
できるようになっている。結像レンズ３３によるマスク
３２の縮小像を、光学デバイス用材料３７のフォトレジ
スト層表面に結像させる。この露光を、光学デバイス用
材料３７の全面にわたって密に行なう。First, the reduced projection exposure apparatus will be described. Light from the light source lamp 30 is condensed by the condenser lens 31 and irradiates the exposure mask 32. The light that has passed through the mask 32 is incident on an imaging lens 33 having a reduction magnification, and a reduced image of the mask 32, that is, a reduced image of the optical density distribution is formed on the surface of the optical device material 37 placed on the stage 34. Is imaged. The stage 34 on which the optical device material 37 is placed can be displaced in two directions perpendicular to each other within a plane perpendicular to the optical axis of the imaging lens 33 by the action of the step motors 35 and 36. 3
The position 7 can be aligned with the optical axis of the imaging lens 33. A reduced image of the mask 32 by the imaging lens 33 is formed on the surface of the photoresist layer of the optical device material 37. This exposure is performed densely over the entire surface of the optical device material 37.
【００４０】液晶プロジェクタ用ＭＬＡを製作するため
に、ネオセラム基板を用意し、この基板上に前述のＴＧ
ＭＲ−９５０レジストを８.５６μｍの厚さに塗布し
た。次にホットプレートで、１００℃にてベーク時間１
８０秒でプリベークした。この基板を図７の１／５ステ
ッパーで露光した。次のような露光条件からを連続
して行なった。 デフォーカス量：＋５μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１３秒 デフォーカス量：＋４μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１３秒 デフォーカス量：＋３μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１３秒 デフォーカス量：＋２μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１３秒 デフォーカス量：＋１μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１３秒 デフォーカス量：＋０μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１５秒 この条件では、総合露光量は、照射量３９０ｍＷ×０.
８０秒（照度：３１２ｍＪ）である。ここで、デフォー
カス量とは焦点がずれている程度をいい、その表示の＋
の符号は、焦点がレジスト表面の上方にあることを意味
している。To manufacture an MLA for a liquid crystal projector, a neoceram substrate is prepared, and the above-described TG is placed on this substrate.
An MR-950 resist was applied to a thickness of 8.56 μm. Next, on a hot plate, bake time 1 at 100 ° C.
Prebaked in 80 seconds. The substrate was exposed with a 1/5 stepper shown in FIG. The following exposure conditions were continuously performed. Defocus amount: +5 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.13 seconds Defocus amount: +4 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.13 seconds Defocus amount: +3 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.13 seconds Defocus amount: +2 μm , Irradiation amount: 390 mW × 0.13 seconds Defocus amount: +1 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.13 seconds Defocus amount: +0 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.15 seconds Under these conditions, the total exposure amount is irradiation 390mW x 0.
80 seconds (illuminance: 312 mJ). Here, the defocus amount means the degree of defocus, and +
Sign means that the focus is above the resist surface.
【００４１】この条件で露光後、ＰＥＢ（ポスト・エキ
スポージャー・ベーク）を６０℃にて１８０秒実施し
た。次いで、感光性材料の現像、リンスを行なった。そ
の後、紫外線硬化装置にて１８０秒間紫外線を照射しな
がら真空引きを実施して、レジストのハードニングを行
なった。紫外線硬化装置は、レジストの露光に使用する
波長よりも短波長でレジストを硬化させることのできる
波長を照射する。この操作によって、レジストの耐プラ
ズマ性は向上し、次工程での加工に耐えられるようにな
る。このときのレジスト高さは７.５μｍであった。光
学濃度分布がアナログ的な濃度分布マスクを用いたこと
によって、特段の段差を生じることなく形状を製作する
ことができた。After exposure under these conditions, PEB (post-exposure bake) was performed at 60 ° C. for 180 seconds. Next, the photosensitive material was developed and rinsed. Thereafter, the resist was hardened by evacuating while irradiating ultraviolet rays for 180 seconds with an ultraviolet curing device. The ultraviolet curing device irradiates a wavelength that can cure the resist at a wavelength shorter than the wavelength used for exposing the resist. By this operation, the plasma resistance of the resist is improved, and the resist can be processed in the next step. At this time, the resist height was 7.5 μm. By using a density distribution mask having an analog optical density distribution, it was possible to produce a shape without any particular step.
【００４２】その後、上記基板をＴＣＰドライエッチン
グ装置にセットし、真空度：１.５×１０-3Ｔｏｒｒ、
ＣＨＦ3：５.０ｓｃｃｍ、ＣＦ4：５０.０ｓｃｃｍ、Ｏ
2：１５.０ｓｃｃｍ、基板バイアス電力：６００Ｗ、上
部電極電力：１.２５ｋＷ、基板冷却温度：−２０℃の
条件下でドライエッチングを行なった。またこの時、基
板バイアス電力と上部電極電力を経時的に変化させ、時
間変化と共に選択比が小さくなるように変更しながらエ
ッチングを行なった。基板の平均エッチング速度は、
０.６３μｍ／分であったが、実際のエッチンング時間
は、１１.５分を要した。エッチング後のレンズ高さ
は、５.３３μｍであった。Thereafter, the substrate was set in a TCP dry etching apparatus, and the degree of vacuum was 1.5 × 10 −3 Torr.
CHF 3 : 5.0 sccm, CF 4 : 50.0 sccm, O
Dry etching was performed under the following conditions: 2 : 15.0 sccm, substrate bias power: 600 W, upper electrode power: 1.25 kW, substrate cooling temperature: −20 ° C. At this time, the etching was performed while changing the substrate bias power and the upper electrode power over time, and changing the selectivity to decrease with time. The average etching rate of the substrate is
Although it was 0.63 μm / min, the actual etching time required was 11.5 minutes. The lens height after the etching was 5.33 μm.
【００４３】（液晶用微小寸法ＭＬＡ製作の具体例２）
液晶用微小寸法ＭＬＡ製作の具体例１と同じ濃度分布マ
スクレチクルを用い、ステッパー装置での露光条件を変
更して行なった。次のような露光条件からを連続し
て行なった。 デフォーカス量：＋５μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.３３秒 デフォーカス量：＋２μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.３３秒 デフォーカス量：＋０μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.２０秒 この条件では、総合露光量は、照射量３９０ｍＷ×０.
８６秒（照度：３３５ｍＪ）である。(Specific Example 2 of Fabrication of Micro Dimension MLA for Liquid Crystal)
Using the same concentration distribution mask reticle as in the specific example 1 of the production of the micro-size MLA for liquid crystal, the exposure conditions in the stepper device were changed. The following exposure conditions were continuously performed. Defocus amount: +5 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.33 seconds Defocus amount: +2 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.33 seconds Defocus amount: +0 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.20 seconds The exposure amount is 390 mW x 0.
86 seconds (illuminance: 335 mJ).
【００４４】この条件で露光後、感光性材料のＰＥＢ、
現像、リンスを行なった。次いで、液晶用微小寸法ＭＬ
Ａ製作の具体例１と同じ条件でレジストのハードニング
を行なった。このときのレジスト高さは７.２μｍであ
った。光学濃度分布がアナログ的な濃度分布マスクを用
いたことによって、特段の段差を生じることなく形状を
製作することができた。その後、上記基板をＴＣＰドラ
イエッチング装置にセットし、液晶用微小寸法ＭＬＡ製
作の具体例１と同じ条件でドライエッチングを行なっ
た。基板の平均エッチング速度は、０.６７μｍ／分で
あったが、実際のエッチンング時間は、１１.０分を要
した。エッチング後のレンズ高さは、５.３μｍであっ
た。After exposure under these conditions, the photosensitive material PEB,
Development and rinsing were performed. Next, the micro dimensions for liquid crystal ML
Hardening of the resist was performed under the same conditions as in Example 1 of Production A. At this time, the resist height was 7.2 μm. By using a density distribution mask having an analog optical density distribution, it was possible to produce a shape without any particular step. After that, the substrate was set in a TCP dry etching apparatus, and dry etching was performed under the same conditions as in the specific example 1 of the fabrication of the microscopic MLA for liquid crystal. The average etching rate of the substrate was 0.67 μm / min, but the actual etching time required was 11.0 minutes. The lens height after the etching was 5.3 μm.
【００４５】（液晶用微小寸法ＭＬＡ製作の具体例３）
ここでは非球面形状のＭＬＡを製作した。上記の液晶用
微小寸法ＭＬＡ製作の具体例１と同じ濃度分布マスクレ
チクルを用い、ステッパー装置での露光条件を変更して
行なった。次のような露光条件からを連続して行な
った。 デフォーカス量：＋５μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１３秒 デフォーカス量：＋４μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１３秒 デフォーカス量：＋３μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１３秒 デフォーカス量：＋２μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１３秒 デフォーカス量：＋１μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１３秒 デフォーカス量：＋０μｍ、照射量：３９０ｍＷ×０.１５秒 この条件では、総合露光量は、照射量３９０ｍＷ×０.
８０秒（照度：３１２ｍＪ）である。(Specific Example 3 of Fabrication of Micro Dimension MLA for Liquid Crystal)
Here, an aspheric MLA was manufactured. Using the same concentration distribution mask reticle as in the specific example 1 of the production of the small dimension MLA for liquid crystal described above, the exposure conditions in the stepper device were changed. The following exposure conditions were continuously performed. Defocus amount: +5 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.13 seconds Defocus amount: +4 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.13 seconds Defocus amount: +3 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.13 seconds Defocus amount: +2 μm , Irradiation amount: 390 mW × 0.13 seconds Defocus amount: +1 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.13 seconds Defocus amount: +0 μm, irradiation amount: 390 mW × 0.15 seconds Under these conditions, the total exposure amount is irradiation 390mW x 0.
80 seconds (illuminance: 312 mJ).
【００４６】この条件で露光後、感光性材料のＰＥＢ、
現像、リンスを行なった。次いで、液晶用微小寸法ＭＬ
Ａ製作の具体例１と同じ条件でレジストのハードニング
を行なった。このときのレジスト高さは７.７μｍであ
った。光学濃度分布がアナログ的な濃度分布マスクを用
いたことによって、特段の段差を生じることなく形状を
製作することができた。その後、上記基板をＴＣＰドラ
イエッチング装置にセットし、液晶用微小寸法ＭＬＡ製
作の具体例１での条件のうち、Ｏ2を１５.０ｓｃｃｍか
ら０.９ｓｃｃｍへ変更してドライエッチングを行なっ
た。基板の平均エッチング速度は、０.５５μｍ／分で
あったが、実際のエッチンング時間は、１４.０分を要
した。エッチング後のレンズ高さは、７.４μｍであっ
た。After exposure under these conditions, the photosensitive material PEB,
Development and rinsing were performed. Next, the micro dimensions for liquid crystal ML
Hardening of the resist was performed under the same conditions as in Example 1 of Production A. The resist height at this time was 7.7 μm. By using a density distribution mask having an analog optical density distribution, it was possible to produce a shape without any particular step. After that, the substrate was set in a TCP dry etching apparatus, and dry etching was performed by changing O 2 from 15.0 sccm to 0.9 sccm among the conditions in the specific example 1 for manufacturing the micro dimensions MLA for liquid crystal. The average etching rate of the substrate was 0.55 μm / min, but the actual etching time required was 14.0 minutes. The lens height after the etching was 7.4 μm.
【００４７】このようにして、非球面形状のＭＬＡを形
成した。その結果、光学濃度分布がアナログ的な濃度分
布マスクを用いたことによって、特段の段差を生じるこ
となく非球面形状を製作することができた。この具体例
３によって製作したＭＬＡは、具体例１で作成したＭＬ
Ａよりも焦点距離が短いＭＬＡを実現することができ
た。また、具体例３によって、従来の濃度分布マスク工
法で作成したＭＬＡよりも高精度の非球面形状を再現性
よく形成することができた。In this way, an aspheric MLA was formed. As a result, by using a density distribution mask having an optical density distribution analog, it was possible to produce an aspherical surface shape without any particular step. The MLA manufactured in the specific example 3 is the ML created in the specific example 1.
MLA having a shorter focal length than A could be realized. Further, according to the specific example 3, it was possible to form an aspherical shape with higher reproducibility with higher accuracy than the MLA created by the conventional density distribution mask method.
【００４８】[0048]
【発明の効果】本発明の濃度分布マスクの製造方法で
は、電子線による描画工程（Ａ）、現像工程（Ｂ）及び
エッチング工程（Ｃ）により透明基板の一表面上にデジ
タル的な遮光膜パターンを形成した後、上記一表面上全
面にポジ型感光性材料層を形成するポジ型感光性材料層
形成工程（Ｄ）、透明基板の裏面側から透明基板を介し
て、遮光膜パターンをマスクにしてポジ型感光性材料層
に光を照射する露光工程（Ｅ）、露光後のポジ型感光性
材料層に現像処理を施して遮光膜パターン上にポジ型感
光性材料パターンを形成する現像工程（Ｆ）、及び透明
基板の上記一表面に異方性エッチングを施して、ポジ型
感光性材料パターンをマスクにして、遮光膜パターンの
一部分を除去するエッチング工程（Ｇ）により、開口部
分周辺の遮光膜パターンの膜厚を開口部分に近づくにつ
れて連続的に薄くなるように形成するようにしたので、
遮光膜パターンの開口面積の制御と遮光膜パターンの膜
厚の制御を組み合わせることによって、各ドット部を通
過する光量をアナログ的に制御することができ、光学濃
度分布がアナログ的な濃度分布マスクを製造することが
できる。According to the method of manufacturing a concentration distribution mask of the present invention, a digital light shielding film pattern is formed on one surface of a transparent substrate by an electron beam drawing step (A), a developing step (B) and an etching step (C). Is formed, a positive photosensitive material layer forming step (D) of forming a positive photosensitive material layer on the entire surface of the one surface is performed using the light-shielding film pattern as a mask from the back side of the transparent substrate through the transparent substrate. (E) irradiating the positive photosensitive material layer with light, and developing the exposed positive photosensitive material layer to form a positive photosensitive material pattern on the light-shielding film pattern by subjecting the exposed positive photosensitive material layer to development processing ( F), and performing anisotropic etching on the one surface of the transparent substrate to remove a part of the light-shielding film pattern using the positive photosensitive material pattern as a mask. Membrane pattern Since the emission of the film thickness so as to form so continuously thinner toward the opening portion,
By combining the control of the opening area of the light-shielding film pattern and the control of the film thickness of the light-shielding film pattern, the amount of light passing through each dot portion can be controlled in an analog manner. Can be manufactured.
【図１】一実施例を示す工程断面図である。FIG. 1 is a process sectional view showing one embodiment.
【図２】図１（Ｃ）中の破線円部ａを示す拡大断面図で
ある。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a dashed circle portion a in FIG. 1 (C).
【図３】図１（Ｄ）中の破線円部ｂを示す拡大断面図で
ある。FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a dashed circle b in FIG. 1 (D).
【図４】図１（Ｅ）中の破線円部ｃを示す拡大断面図で
ある。FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a dashed circle portion c in FIG.
【図５】図１（Ｆ）中の破線円部ｄを示す拡大断面図で
ある。FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a dashed circle portion d in FIG. 1 (F).
【図６】マイクロレンズ用濃度分布マスクの遮光パター
ンの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a light-shielding pattern of a density distribution mask for microlenses.
【図７】縮小投影露光装置の一例を示す概略構成図であ
る。FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a reduction projection exposure apparatus.
１ 石英基板 ３ 遮光膜 ３ａ 遮光膜パターン ５ 感光性材料層 ５ａ 感光性材料パターン ７ ポジ型感光性材料層 ７ａ ポジ型感光性材料パターン ９ 拡散板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Quartz substrate 3 Light shielding film 3a Light shielding film pattern 5 Photosensitive material layer 5a Photosensitive material pattern 7 Positive photosensitive material layer 7a Positive photosensitive material pattern 9 Diffusion plate
Claims (5)
上に３次元構造の感光性材料パターンを形成し、その感
光性材料パターンを前記基板に彫り写すことにより３次
元構造の表面形状をもつ物品を製造する際に使用される
濃度分布マスクを以下の工程を含んで製造する濃度分布
マスクの製造方法。 （Ａ）透明基板の一表面に遮光膜を介して形成された感
光性材料層に電子線を用いて描画する描画工程、 （Ｂ）描画後の前記感光性材料層に現像処理を施して感
光性材料パターンを形成する現像工程、 （Ｃ）前記感光性材料パターンをマスクにして異方性エ
ッチングを施して、前記遮光膜をパターニングして遮光
膜パターンを形成するエッチング工程、 （Ｄ）前記透明基板の遮光パターンの存在する側の一表
面上全面にポジ型感光性材料層を形成するポジ型感光性
材料層形成工程、 （Ｅ）前記透明基板の裏面側から前記透明基板を介し
て、前記遮光膜パターンをマスクにして前記ポジ型感光
性材料層に光を照射する露光工程、 （Ｆ）露光後の前記ポジ型感光性材料層に現像処理を施
して前記遮光膜パターン上にポジ型感光性材料パターン
を形成する現像工程、 （Ｇ）前記ポジ型感光性材料パターンをマスクにして異
方性エッチングを施して、前記遮光膜パターンの一部分
を除去するエッチング工程。1. An article having a surface shape of a three-dimensional structure by forming a photosensitive material pattern having a three-dimensional structure on a substrate by exposure using a concentration distribution mask and engraving the photosensitive material pattern on the substrate. A method for manufacturing a density distribution mask, comprising manufacturing a density distribution mask used in manufacturing a mask including the following steps. (A) a drawing step of drawing using an electron beam on a photosensitive material layer formed on one surface of a transparent substrate via a light-shielding film, and (B) a developing process is performed on the photosensitive material layer after drawing to expose the photosensitive material layer. (C) anisotropic etching using the photosensitive material pattern as a mask to pattern the light-shielding film to form a light-shielding film pattern; and (D) the transparent process. A positive photosensitive material layer forming step of forming a positive photosensitive material layer on the entire surface on one side of the substrate where the light-shielding pattern is present; (E) forming the positive photosensitive material layer from the back side of the transparent substrate through the transparent substrate; An exposure step of irradiating the positive-type photosensitive material layer with light using the light-shielding film pattern as a mask; and (F) developing the positive-type photosensitive material layer after the exposure to expose the positive-type photosensitive material layer on the light-shielding film pattern. Material pattern A developing step of forming, (G) wherein the positive photosensitive material pattern anisotropically etched with a mask, an etching process to remove a portion of the light shielding film pattern.
光は拡散光である請求項１に記載の濃度分布マスクの製
造方法。2. The method according to claim 1, wherein in the exposing step (E), light to be irradiated is diffused light.
膜パターンの配置位置に応じて前記ポジ型感光性材料に
対する拡散光の拡散角度を異ならせる請求項２に記載の
濃度分布マスクの製造方法。3. The method according to claim 2, wherein, in the exposing step (E), a diffusion angle of the diffused light with respect to the positive photosensitive material is changed according to an arrangement position of the light shielding film pattern. .
裏面側に拡散板を配置し、その拡散板を介して前記拡散
光を照射する請求項２又は３に記載の濃度分布マスクの
製造方法。4. The density distribution mask according to claim 2, wherein, in the exposing step (E), a diffusion plate is arranged on the back surface side of the transparent substrate, and the diffused light is irradiated through the diffusion plate. Production method.
光の波長は前記遮光膜パターンの最小線幅又は最小ドッ
ト長さよりも長い波長である請求項１から４のいずれか
に記載の濃度分布マスクの製造方法。5. The density distribution according to claim 1, wherein in the exposing step (E), the wavelength of the light to be applied is longer than the minimum line width or the minimum dot length of the light-shielding film pattern. Manufacturing method of mask.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007219488A (en) * | 2006-01-18 | 2007-08-30 | Seiko Epson Corp | Manufacturing method for member with recessed part, member with recessed part, lens substrate, transmission type screen, and rear type projector |
| JP2008281996A (en) * | 2007-04-04 | 2008-11-20 | Korea Advanced Inst Of Sci Technol | Material pattern, mold, metal thin-film pattern, metal pattern using the same, and method of forming the same |
| JP2010267777A (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of processing base material for nano-imprint mold, and method of manufacturing nano-imprint mold using the same |
| JP2016164673A (en) * | 2012-03-27 | 2016-09-08 | ピーピージー インダストリーズ オハイオ，インコーポレイティド | Method of making fixed diameter apodized aperture |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5877231A (en) * | 1981-11-04 | 1983-05-10 | Hitachi Ltd | Taper formation of resist pattern |
| JPH04177346A (en) * | 1990-11-13 | 1992-06-24 | Nec Corp | Optical exposing mask and manufacture thereof |
| JPH0777796A (en) * | 1993-09-10 | 1995-03-20 | Fujitsu Ltd | Mask for exposure and exposure method |
| JPH07152140A (en) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Hoya Corp | Production of halftone type phase shift mask |
| JPH09146259A (en) * | 1995-08-29 | 1997-06-06 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | Gradation mask and its production and method for generating special surface shape by using gradation mask |
-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000225216A patent/JP4565711B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5877231A (en) * | 1981-11-04 | 1983-05-10 | Hitachi Ltd | Taper formation of resist pattern |
| JPH04177346A (en) * | 1990-11-13 | 1992-06-24 | Nec Corp | Optical exposing mask and manufacture thereof |
| JPH0777796A (en) * | 1993-09-10 | 1995-03-20 | Fujitsu Ltd | Mask for exposure and exposure method |
| JPH07152140A (en) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Hoya Corp | Production of halftone type phase shift mask |
| JPH09146259A (en) * | 1995-08-29 | 1997-06-06 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | Gradation mask and its production and method for generating special surface shape by using gradation mask |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007219488A (en) * | 2006-01-18 | 2007-08-30 | Seiko Epson Corp | Manufacturing method for member with recessed part, member with recessed part, lens substrate, transmission type screen, and rear type projector |
| JP4561726B2 (en) * | 2006-01-18 | 2010-10-13 | セイコーエプソン株式会社 | Manufacturing method of member with recess and manufacturing method of lens substrate |
| US7892443B2 (en) | 2006-01-18 | 2011-02-22 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing member with concave portions, member with concave portions, lens substrate, transmission type screen and rear projection |
| JP2008281996A (en) * | 2007-04-04 | 2008-11-20 | Korea Advanced Inst Of Sci Technol | Material pattern, mold, metal thin-film pattern, metal pattern using the same, and method of forming the same |
| US8278028B2 (en) | 2007-04-04 | 2012-10-02 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Material pattern, and mold, metal thin-film pattern, metal pattern using thereof, and methods of forming the same |
| JP2010267777A (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of processing base material for nano-imprint mold, and method of manufacturing nano-imprint mold using the same |
| JP2016164673A (en) * | 2012-03-27 | 2016-09-08 | ピーピージー インダストリーズ オハイオ，インコーポレイティド | Method of making fixed diameter apodized aperture |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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