JP2003043698A - 微細構造体の製造方法、レーザ描画装置、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置の製造装置 - Google Patents
微細構造体の製造方法、レーザ描画装置、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置の製造装置Info
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- JP2003043698A JP2003043698A JP2001236359A JP2001236359A JP2003043698A JP 2003043698 A JP2003043698 A JP 2003043698A JP 2001236359 A JP2001236359 A JP 2001236359A JP 2001236359 A JP2001236359 A JP 2001236359A JP 2003043698 A JP2003043698 A JP 2003043698A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70375—Multiphoton lithography or multiphoton photopolymerization; Imaging systems comprising means for converting one type of radiation into another type of radiation
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォトリソグラフィーによる微細構造の製造
において焦点ボケによる解像度の低下を抑え、良好な微
細構造を製造する方法を提供する。 【解決手段】 感光性材料１１１が塗布された原盤１０
８に露光光１１２を集光してその光量を変調しながらス
キャニング露光する工程（Ｓ１）と、その露光された原
盤１０８を現像することで露光量に応じた深さの３次元
パターン形状を形成する工程（Ｓ２）と、を備える。前
記露光工程（Ｓ１）において、前記露光光の焦点は前記
塗布された感光性材料１１１の厚みの内部に設定され
る。
において焦点ボケによる解像度の低下を抑え、良好な微
細構造を製造する方法を提供する。 【解決手段】 感光性材料１１１が塗布された原盤１０
８に露光光１１２を集光してその光量を変調しながらス
キャニング露光する工程（Ｓ１）と、その露光された原
盤１０８を現像することで露光量に応じた深さの３次元
パターン形状を形成する工程（Ｓ２）と、を備える。前
記露光工程（Ｓ１）において、前記露光光の焦点は前記
塗布された感光性材料１１１の厚みの内部に設定され
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホログラム、回折格
子、マイクロレンズ、反射板等の微細構造の製造方法、
特にフォトリソグラフィーによって加工される微細構造
の製造方法およびこれに用いられるレーザ描画装置に関
する。
子、マイクロレンズ、反射板等の微細構造の製造方法、
特にフォトリソグラフィーによって加工される微細構造
の製造方法およびこれに用いられるレーザ描画装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】微細構造を加工する方法として、感光材
料を塗布した原盤にレーザー光を照射して露光し、現像
するフォトリソグラフィが知られている。例えば特開２
０００−３２１４１０号公報は、反射型液晶表示装置用
の反射板を製造するにあたって、傾斜や曲面を有する凹
凸形状を形成するために、凹凸の深さに応じて露光量を
変化させることを開示している。
料を塗布した原盤にレーザー光を照射して露光し、現像
するフォトリソグラフィが知られている。例えば特開２
０００−３２１４１０号公報は、反射型液晶表示装置用
の反射板を製造するにあたって、傾斜や曲面を有する凹
凸形状を形成するために、凹凸の深さに応じて露光量を
変化させることを開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開２０
００−３２１４１０号公報をはじめ従来のフォトリソグ
ラフィーの露光工程では、微細構造体に必要な高い解像
度を得ることができなかった。高い解像度を得るために
対物レンズで感光性材料の表面にレーザー光を集光して
も、感光性材料の深部で解像度低下が見られるという現
象が生じた。
００−３２１４１０号公報をはじめ従来のフォトリソグ
ラフィーの露光工程では、微細構造体に必要な高い解像
度を得ることができなかった。高い解像度を得るために
対物レンズで感光性材料の表面にレーザー光を集光して
も、感光性材料の深部で解像度低下が見られるという現
象が生じた。
【０００４】本発明は、フォトリソグラフィーによる微
細構造の製造において焦点ボケによる解像度の低下を抑
え、良好な微細構造を製造する方法を提供することを目
的とする。
細構造の製造において焦点ボケによる解像度の低下を抑
え、良好な微細構造を製造する方法を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の微細構造体の製造方法では、感光性材料が
塗布された原盤に露光光を集光してその光量を変調しな
がらスキャニング露光する工程と、その露光された原盤
を現像することで露光量に応じた深さの３次元パターン
形状を形成する工程と、を備え、前記露光工程におい
て、前記露光光の焦点は前記塗布された感光性材料の厚
みの内部に設定される。
め、本発明の微細構造体の製造方法では、感光性材料が
塗布された原盤に露光光を集光してその光量を変調しな
がらスキャニング露光する工程と、その露光された原盤
を現像することで露光量に応じた深さの３次元パターン
形状を形成する工程と、を備え、前記露光工程におい
て、前記露光光の焦点は前記塗布された感光性材料の厚
みの内部に設定される。
【０００６】上記製造方法において、前記露光光の焦点
は、前記３次元パターンの最大深部の深さと、前記最大
深部の深さの２分の１の深さとの間に設定されることが
好ましい。これにより、パターンの最大深部と表面部と
のバランスを良好に保つことができる。
は、前記３次元パターンの最大深部の深さと、前記最大
深部の深さの２分の１の深さとの間に設定されることが
好ましい。これにより、パターンの最大深部と表面部と
のバランスを良好に保つことができる。
【０００７】上記製造方法において、前記３次元パター
ンの最大深部の深さが、前記露光光の焦点深度の３倍以
上である場合には好ましい結果が得られる。
ンの最大深部の深さが、前記露光光の焦点深度の３倍以
上である場合には好ましい結果が得られる。
【０００８】上記製造方法において、前記露光量は、少
なくとも前記３次元パターンの最大深部付近において、
前記３次元パターンの深さに応じて累進的に増加するこ
とが好ましい。これにより、レジスト深部においても、
所望のパターンを形成することができる。
なくとも前記３次元パターンの最大深部付近において、
前記３次元パターンの深さに応じて累進的に増加するこ
とが好ましい。これにより、レジスト深部においても、
所望のパターンを形成することができる。
【０００９】上記製造方法は、Ｖ溝形状、円錐形状、角
錐形状など、斜面及び頂角を備えた３次元パターンの形
成に、好適に適用される。これらのパターンの形成にお
いて、深部と表面部の両者において良好な解像度を実現
することができる。
錐形状など、斜面及び頂角を備えた３次元パターンの形
成に、好適に適用される。これらのパターンの形成にお
いて、深部と表面部の両者において良好な解像度を実現
することができる。
【００１０】本発明のレーザ描画装置は、感光性材料が
塗布された原盤を載置する載置台と、露光光を集光する
光学系と、露光光の光強度を変化させる光変調器とを、
備え、前記光学系は、前記露光光の焦点を前記塗布され
た感光性材料の厚みの内部に設定する。
塗布された原盤を載置する載置台と、露光光を集光する
光学系と、露光光の光強度を変化させる光変調器とを、
備え、前記光学系は、前記露光光の焦点を前記塗布され
た感光性材料の厚みの内部に設定する。
【００１１】本発明の微細構造を含む電気光学装置の製
造方法は、感光性材料が塗布された原盤に露光光を集光
してその光量を変調しながらスキャニング露光する工程
と、その露光された原盤を現像することで露光量に応じ
た深さの３次元パターン形状を形成する工程と、を備
え、前記露光工程において、前記露光光の焦点は前記塗
布された感光性材料の厚みの内部に設定し、微細構造を
得る。
造方法は、感光性材料が塗布された原盤に露光光を集光
してその光量を変調しながらスキャニング露光する工程
と、その露光された原盤を現像することで露光量に応じ
た深さの３次元パターン形状を形成する工程と、を備
え、前記露光工程において、前記露光光の焦点は前記塗
布された感光性材料の厚みの内部に設定し、微細構造を
得る。
【００１２】また本発明のレーザ描画手段を備えた電気
光学装置の製造装置は、感光性材料が塗布された原盤を
載置する載置台と、露光光を集光する光学系と、露光光
の光強度を変化させる光変調器とを、備え、前記光学系
は、前記露光光の焦点を前記塗布された感光性材料の厚
みの内部に設定する、レーザ描画手段を備える。
光学装置の製造装置は、感光性材料が塗布された原盤を
載置する載置台と、露光光を集光する光学系と、露光光
の光強度を変化させる光変調器とを、備え、前記光学系
は、前記露光光の焦点を前記塗布された感光性材料の厚
みの内部に設定する、レーザ描画手段を備える。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。
て、図面を参照して説明する。
【００１４】＜１．レーザ描画装置＞図１は、本発明の
実施形態によるレーザ描画装置の概略斜視図である。同
図において、図示しない気体レーザ又は固体レーザから
射出したレーザ光１１２はレーザノイズを除去するため
のＥＯ変調器１０３、及び描画パターンに応じて透過率
が変化するＡＯ変調器１０２を透過する。その後、レー
ザ光１１２はミラー１０１、１０４で反射し、対物レン
ズ１０５で集光されてレーザスポットとなり、ガラス原
盤１０８の表面に約３μｍの厚さに形成された屈折率ｎ
＝１．６のフォトレジスト層１１１を照射する。
実施形態によるレーザ描画装置の概略斜視図である。同
図において、図示しない気体レーザ又は固体レーザから
射出したレーザ光１１２はレーザノイズを除去するため
のＥＯ変調器１０３、及び描画パターンに応じて透過率
が変化するＡＯ変調器１０２を透過する。その後、レー
ザ光１１２はミラー１０１、１０４で反射し、対物レン
ズ１０５で集光されてレーザスポットとなり、ガラス原
盤１０８の表面に約３μｍの厚さに形成された屈折率ｎ
＝１．６のフォトレジスト層１１１を照射する。
【００１５】例えば波長λ＝４１３ｎｍのクリプトンガ
スレーザーを用い、対物レンズのＮＡ（Numerical Aper
ture：開口数）を０．９とする。この時の焦点のスポッ
ト直径は１／ｅ２径で０．８２λ／ＮＡ≒０．３８μｍ
であり、焦点深度はｎ・λ／（ＮＡ）２≒０．８２μｍ
である。
スレーザーを用い、対物レンズのＮＡ（Numerical Aper
ture：開口数）を０．９とする。この時の焦点のスポッ
ト直径は１／ｅ２径で０．８２λ／ＮＡ≒０．３８μｍ
であり、焦点深度はｎ・λ／（ＮＡ）２≒０．８２μｍ
である。
【００１６】テーブル１０６はスライダ１０７の上を時
間の経過とともに一定速度でｒ方向、つまりガラス原盤
１０８の内周から外周に向けて移動する。また、ガラス
原盤１０８は載置台であるターンテーブル１０９に真空
吸着しており、スピンドルモータ１１０の駆動力を得て
一定速度、例えば４５０ｒｐｍで回転する。
間の経過とともに一定速度でｒ方向、つまりガラス原盤
１０８の内周から外周に向けて移動する。また、ガラス
原盤１０８は載置台であるターンテーブル１０９に真空
吸着しており、スピンドルモータ１１０の駆動力を得て
一定速度、例えば４５０ｒｐｍで回転する。
【００１７】この動作によって、フォトレジスト層１１
１を照射するレーザスポットの軌跡はスパイラル（渦巻
き）状となる。この軌跡の一周分をトラックと呼ぶこと
にする。トラックピッチはスポット直径よりも小さい
０．３μｍであり、スキャニングにより全面露光が可能
である。このレーザ描画装置を用いて以下に説明する工
程を経ることにより、微細構造体およびこれを備えた電
気光学装置を製造することができる。
１を照射するレーザスポットの軌跡はスパイラル（渦巻
き）状となる。この軌跡の一周分をトラックと呼ぶこと
にする。トラックピッチはスポット直径よりも小さい
０．３μｍであり、スキャニングにより全面露光が可能
である。このレーザ描画装置を用いて以下に説明する工
程を経ることにより、微細構造体およびこれを備えた電
気光学装置を製造することができる。
【００１８】＜２．製造方法＞
（２−１．露光工程）図２は、本発明の実施形態による
微細構造を製造するためにスタンパを製造する工程を示
す断面図である。上記のレーザ描画装置により、ガラス
原盤１０８上のフォトレジスト層１１１は光変調器の変
調信号に応じた光量で露光され、レーザスポットの光量
に応じたパターンが潜像として記録される（Ｓ１）。従
って、形成しようとする３次元構造の深さに応じた露光
光量でフォトレジスト層１１１を照射する。
微細構造を製造するためにスタンパを製造する工程を示
す断面図である。上記のレーザ描画装置により、ガラス
原盤１０８上のフォトレジスト層１１１は光変調器の変
調信号に応じた光量で露光され、レーザスポットの光量
に応じたパターンが潜像として記録される（Ｓ１）。従
って、形成しようとする３次元構造の深さに応じた露光
光量でフォトレジスト層１１１を照射する。
【００１９】（２−２．現像工程）上記露光工程の後、
パターンが記録されたガラス原盤１０８をアルカリ溶液
中に浸して現像すると、感光量に応じてフォトレジスト
が除去され、パターンがフォトレジストの凹凸形状とな
って現れる（Ｓ２）。
パターンが記録されたガラス原盤１０８をアルカリ溶液
中に浸して現像すると、感光量に応じてフォトレジスト
が除去され、パターンがフォトレジストの凹凸形状とな
って現れる（Ｓ２）。
【００２０】（２−３．スタンパ転写工程）現像された
ガラス原盤の表面に、ニッケルのＮＥＤ（無電解メッ
キ）を行なう（Ｓ３）。次に、このニッケルＮＥＤ膜１
２１を電極にして電鋳（電解メッキ）にてニッケルを例
えば厚さ３００μｍの板状に成長させる（Ｓ４）。その
後、このニッケル板１２２を原盤から剥がすと、パター
ンが転写されたニッケル金型（スタンパ）１２２ができ
る（Ｓ５）。
ガラス原盤の表面に、ニッケルのＮＥＤ（無電解メッ
キ）を行なう（Ｓ３）。次に、このニッケルＮＥＤ膜１
２１を電極にして電鋳（電解メッキ）にてニッケルを例
えば厚さ３００μｍの板状に成長させる（Ｓ４）。その
後、このニッケル板１２２を原盤から剥がすと、パター
ンが転写されたニッケル金型（スタンパ）１２２ができ
る（Ｓ５）。
【００２１】電気メッキを行なうには合金でない純粋な
金属であることが条件となるが、金型としての硬度、耐
久性を併せ持つ金属としてはニッケルが最も都合がよ
い。
金属であることが条件となるが、金型としての硬度、耐
久性を併せ持つ金属としてはニッケルが最も都合がよ
い。
【００２２】（２−４．基板への転写（レプリケーショ
ン）工程）図３は、本発明の実施形態による微細構造を
製造するためにスタンパから基板に転写する工程を示す
断面図である。液晶のガラス基板１３１に、紫外線硬化
樹脂１３２を厚さ１０μｍ程度塗布したものを用意する
（Ｓ６）。このガラス基板１３１に上記スタンパ１２２
を押し当て（Ｓ７）、その状態でＵＶ光源１４０により
紫外線を照射して硬化させる（Ｓ８）。スタンパ１２２
を剥がすとスタンパ１２２の表面のパターンがガラス基
板１３１に転写される（Ｓ９）。こうして基板表面に微
細なパターンを施した微細構造体が完成する。
ン）工程）図３は、本発明の実施形態による微細構造を
製造するためにスタンパから基板に転写する工程を示す
断面図である。液晶のガラス基板１３１に、紫外線硬化
樹脂１３２を厚さ１０μｍ程度塗布したものを用意する
（Ｓ６）。このガラス基板１３１に上記スタンパ１２２
を押し当て（Ｓ７）、その状態でＵＶ光源１４０により
紫外線を照射して硬化させる（Ｓ８）。スタンパ１２２
を剥がすとスタンパ１２２の表面のパターンがガラス基
板１３１に転写される（Ｓ９）。こうして基板表面に微
細なパターンを施した微細構造体が完成する。
【００２３】＜３．露光工程の詳細＞まず、上記露光工
程及び現像工程のメカニズムを詳細に説明する。フォト
レジストはポジ型でノボラック樹脂と感光剤とからなっ
ている。光が照射された部分のフォトレジストは感光剤
が反応して現像液（アルカリ液）に可溶な特性となる。
潜像が記録された原盤を現像液に浸すと、現像液は、露
光された部分の表面から侵食するようにレジストを除去
していく。このとき、強く露光された部分は反応した感
光剤の割合が高いため現像が速く進行し、弱く露光され
た部分は反応した感光剤の割合が低いため、現像は遅く
進行する。この現象を利用し、露光量に応じた深さを得
ることができ、任意の３次元パターンを加工することが
可能となる（図４（ａ））。
程及び現像工程のメカニズムを詳細に説明する。フォト
レジストはポジ型でノボラック樹脂と感光剤とからなっ
ている。光が照射された部分のフォトレジストは感光剤
が反応して現像液（アルカリ液）に可溶な特性となる。
潜像が記録された原盤を現像液に浸すと、現像液は、露
光された部分の表面から侵食するようにレジストを除去
していく。このとき、強く露光された部分は反応した感
光剤の割合が高いため現像が速く進行し、弱く露光され
た部分は反応した感光剤の割合が低いため、現像は遅く
進行する。この現象を利用し、露光量に応じた深さを得
ることができ、任意の３次元パターンを加工することが
可能となる（図４（ａ））。
【００２４】ところが、現像は等方的に（球面状に）進
行するため、表面付近では露光パターンに応じた解像度
で現像されるが、現像が進行した深部では、球面状に現
像が進行しようとするため、解像度が落ち、コーナーな
ど細かい形状は丸められてしまう（図４（ｂ））。
行するため、表面付近では露光パターンに応じた解像度
で現像されるが、現像が進行した深部では、球面状に現
像が進行しようとするため、解像度が落ち、コーナーな
ど細かい形状は丸められてしまう（図４（ｂ））。
【００２５】上記露光方法において、フォトレジストに
集光して露光する場合、焦点位置は、レジストの厚みの
内部、好ましくはパターンの深さの中央付近にするの
が、一般に合理的である。特に、レジストの厚みが焦点
深度よりも厚い場合は、レジストの全深さにてフォーカ
スを合わせることができないため、焦点位置をレジスト
の厚みの内部にし、デフォーカスによる解像度の低下を
抑えることができる。レジストの厚みが厚く、露光光の
焦点深度が、３次元パターンの最大深部の深さの３分の
１以下である場合はより効果が大きく、好ましい。
集光して露光する場合、焦点位置は、レジストの厚みの
内部、好ましくはパターンの深さの中央付近にするの
が、一般に合理的である。特に、レジストの厚みが焦点
深度よりも厚い場合は、レジストの全深さにてフォーカ
スを合わせることができないため、焦点位置をレジスト
の厚みの内部にし、デフォーカスによる解像度の低下を
抑えることができる。レジストの厚みが厚く、露光光の
焦点深度が、３次元パターンの最大深部の深さの３分の
１以下である場合はより効果が大きく、好ましい。
【００２６】さらに、上記現像の等方性により、レジス
トの表面付近よりもレジストの深部での解像度が低下す
る。このため、レジスト深部での解像度低下を補正する
目的で、焦点位置をパターン深さの中央付近よりもさら
に深い部分、つまり、パターンの最大深部からその深さ
の２分の１の間にすることが好ましい（図５）。このよ
うにすることにより、最大深部と表面部の解像度のバラ
ンスを保つことができる。
トの表面付近よりもレジストの深部での解像度が低下す
る。このため、レジスト深部での解像度低下を補正する
目的で、焦点位置をパターン深さの中央付近よりもさら
に深い部分、つまり、パターンの最大深部からその深さ
の２分の１の間にすることが好ましい（図５）。このよ
うにすることにより、最大深部と表面部の解像度のバラ
ンスを保つことができる。
【００２７】さらに、ここでの露光光量は、パターンの
深い部分では、その深さに応じて累進的に増加するよう
な関数とすることが好ましい（図６）。これにより、上
記レジスト深部での深さを補償することができる。
深い部分では、その深さに応じて累進的に増加するよう
な関数とすることが好ましい（図６）。これにより、上
記レジスト深部での深さを補償することができる。
【００２８】特に、前記微細構造体がＶ溝形状、円錐形
状、角錐形状などの斜面と頂点（頂角）を持つ形状であ
る場合には、最大深部と表面部の両方でパターンの屈曲
部（高周波部分）があるために、双方とも解像度が必要
で、さらに解像度のバランスが求められる。
状、角錐形状などの斜面と頂点（頂角）を持つ形状であ
る場合には、最大深部と表面部の両方でパターンの屈曲
部（高周波部分）があるために、双方とも解像度が必要
で、さらに解像度のバランスが求められる。
【００２９】次に、かかる方法で作成される３次元パタ
ーン形状について説明する。本実施形態では、連続的に
並べられたＶ溝形状とする。この形状は回折格子やプリ
ズムシートなどで使用されるが、特に液晶ディスプレイ
用バックライトの輝度向上などの目的で、入射散乱光の
指向性を上げて出射させるプリズムシートとして多く使
用されている。本実施形態では、溝ピッチ６μｍ、深さ
３μｍ、頂角９０［ｄｅｇ］とした。
ーン形状について説明する。本実施形態では、連続的に
並べられたＶ溝形状とする。この形状は回折格子やプリ
ズムシートなどで使用されるが、特に液晶ディスプレイ
用バックライトの輝度向上などの目的で、入射散乱光の
指向性を上げて出射させるプリズムシートとして多く使
用されている。本実施形態では、溝ピッチ６μｍ、深さ
３μｍ、頂角９０［ｄｅｇ］とした。
【００３０】図７は、焦点深さを種々変えてＶ溝形状を
作成した結果である。焦点深さ０μｍ及び０．７５μｍ
では頂角が丸くなってしまっている。逆に焦点深さ３μ
ｍでは表面側が丸くなり、形状深さが浅くなっている。
焦点深さを、パターン最大深度とその２分の１との間で
ある１．５μｍ及び２．２５μｍ付近にしたときが最も
良好な形状を示しているが、２．２５μｍの方がより好
ましい形状となっている。
作成した結果である。焦点深さ０μｍ及び０．７５μｍ
では頂角が丸くなってしまっている。逆に焦点深さ３μ
ｍでは表面側が丸くなり、形状深さが浅くなっている。
焦点深さを、パターン最大深度とその２分の１との間で
ある１．５μｍ及び２．２５μｍ付近にしたときが最も
良好な形状を示しているが、２．２５μｍの方がより好
ましい形状となっている。
【００３１】図８は、パターン深さに応じて露光光量を
直線的に増加させた場合と、図６のように累進的に増加
させた場合とでＶ溝形状を作成し、結果を比較したもの
である。フォーカス深さが０μｍの場合は露光光量の補
正に関わりなくパターンの深い部分が丸くなっている。
フォーカス深さをレジスト内部に設定し、かつ露光光量
を図６のようにパターン深さに応じて累進的に増加する
ように補正した場合には、直線的に増加する補正前の状
態に比べ、パターンの深い部分を鋭角化することができ
た。特に焦点深さ１．５μｍ以上のときには好ましい形
状が得られた。また、焦点深さ３μｍの場合は、焦点深
さ０．７５μｍ〜２．２５μｍの場合に比べ、形状深さ
が浅くなった。
直線的に増加させた場合と、図６のように累進的に増加
させた場合とでＶ溝形状を作成し、結果を比較したもの
である。フォーカス深さが０μｍの場合は露光光量の補
正に関わりなくパターンの深い部分が丸くなっている。
フォーカス深さをレジスト内部に設定し、かつ露光光量
を図６のようにパターン深さに応じて累進的に増加する
ように補正した場合には、直線的に増加する補正前の状
態に比べ、パターンの深い部分を鋭角化することができ
た。特に焦点深さ１．５μｍ以上のときには好ましい形
状が得られた。また、焦点深さ３μｍの場合は、焦点深
さ０．７５μｍ〜２．２５μｍの場合に比べ、形状深さ
が浅くなった。
【００３２】上記描画方法により描画を行ない、マイク
ロレンズやホログラム、反射板等の光学素子を作成した
場合、特にレーザスポットの焦点深度に比べて深い微細
構造の場合でも、焦点ボケによる解像度の低下を極力抑
えることができる。特にＶ溝形状、円錐形上、角錐形状
などの斜面と頂点（頂角）を持つ形状である場合でも、
最大深部と表面部の両方の解像度のバランスを保つこと
ができ、全体として良好な形状を作成することが可能と
なる。
ロレンズやホログラム、反射板等の光学素子を作成した
場合、特にレーザスポットの焦点深度に比べて深い微細
構造の場合でも、焦点ボケによる解像度の低下を極力抑
えることができる。特にＶ溝形状、円錐形上、角錐形状
などの斜面と頂点（頂角）を持つ形状である場合でも、
最大深部と表面部の両方の解像度のバランスを保つこと
ができ、全体として良好な形状を作成することが可能と
なる。
【００３３】上述したような微細構造体の製造方法は、
種々の電子部品及び装置の製造において適用することが
可能である。例えば、反射型液晶表示装置用の反射板に
おける凹凸構造の形成に当該微細構造体の製造方法を適
用するなど、液晶装置、有機ＥＬ装置等種々の電気光学
装置における微細構造体の製造に適用することが好まし
い。
種々の電子部品及び装置の製造において適用することが
可能である。例えば、反射型液晶表示装置用の反射板に
おける凹凸構造の形成に当該微細構造体の製造方法を適
用するなど、液晶装置、有機ＥＬ装置等種々の電気光学
装置における微細構造体の製造に適用することが好まし
い。
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フォトリソグラフィーによる微細構造の製造において焦
点ボケによる解像度の低下を抑え、良好な微細構造を製
造する方法を提供することができる。
フォトリソグラフィーによる微細構造の製造において焦
点ボケによる解像度の低下を抑え、良好な微細構造を製
造する方法を提供することができる。
【図１】 本発明の実施形態によるレーザ描画装置の概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図２】 本発明の実施形態による微細構造を製造する
ためにスタンパを製造する工程を示す断面図である。
ためにスタンパを製造する工程を示す断面図である。
【図３】 本発明の実施形態による微細構造を製造する
ためにスタンパから基板に転写する工程を示す断面図で
ある。
ためにスタンパから基板に転写する工程を示す断面図で
ある。
【図４】 上記実施形態における露光工程および現像工
程のメカニズムの説明図である。
程のメカニズムの説明図である。
【図５】 上記実施形態における露光工程におけるレジ
スト深部での解像度向上を目的とした焦点位置の説明図
である。
スト深部での解像度向上を目的とした焦点位置の説明図
である。
【図６】 上記実施形態における露光工程において、パ
ターン深度と露光光量との関係を示すグラフである。
ターン深度と露光光量との関係を示すグラフである。
【図７】 焦点深さを種々変えてＶ溝形状を作成した結
果である。
果である。
【図８】 パターン深さに応じて露光光量を直線的に増
加させた場合と、図６のように累進的に増加させた場合
とでＶ溝形状を作成し、結果を比較したものである。
加させた場合と、図６のように累進的に増加させた場合
とでＶ溝形状を作成し、結果を比較したものである。
１１１ フォトレジスト（感光性材料）
１０８ ガラス原盤
１０９ ターンテーブル（載置台）
１１２ レーザ光（露光光）
１０２ ＡＯ変調器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０３Ｈ 1/04 Ｇ０３Ｈ 1/04
Ｆターム(参考） 2H042 DA11 DC08 DC12
2H049 AA31 AA40 AA43 AA48
2H097 AA03 BA01 CA17 LA16 LA17
2K008 DD12 FF14 GG05 HH01 HH06
Claims (8)
- 【請求項１】 感光性材料が塗布された原盤に露光光を
集光してその光量を変調しながらスキャニング露光する
工程と、 その露光された原盤を現像することで露光量に応じた深
さの３次元パターン形状を形成する工程と、を備え、 前記露光工程において、前記露光光の焦点は前記塗布さ
れた感光性材料の厚みの内部に設定される、微細構造体
の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記露光光の焦点は、前記３次元パターンの最大深部の
深さと、前記最大深部の深さの２分の１の深さとの間に
設定される、微細構造体の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、 前記３次元パターンの最大深部の深さが、前記露光光の
焦点深度の３倍以上である、微細構造体の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３の何れか一項にお
いて、 前記露光量は、少なくとも前記３次元パターンの最大深
部付近において、前記３次元パターンの深さに応じて累
進的に増加する微細構造体の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４の何れか一項にお
いて、 前記３次元パターンは、Ｖ溝形状、円錐形状、角錐形状
などの斜面及び頂角を備えた形状である、微細構造体の
製造方法。 - 【請求項６】 感光性材料が塗布された原盤を載置する
載置台と、 露光光を集光する光学系と、 露光光の光強度を変化させる光変調器とを、備え、 前記光学系は、前記露光光の焦点を前記塗布された感光
性材料の厚みの内部に設定する、レーザ描画装置。 - 【請求項７】 微細構造を含む電気光学装置の製造方法
であって、 感光性材料が塗布された原盤に露光光を集光してその光
量を変調しながらスキャニング露光する工程と、 その露光された原盤を現像することで露光量に応じた深
さの３次元パターン形状を形成する工程と、を備え、 前記露光工程において、前記露光光の焦点は前記塗布さ
れた感光性材料の厚みの内部に設定し、微細構造を得
る、電気光学装置の製造方法。 - 【請求項８】 レーザ描画手段を備えた電気光学装置の
製造装置であって、前記レーザ描画手段は、 感光性材料が塗布された原盤を載置する載置台と、 露光光を集光する光学系と、 露光光の光強度を変化させる光変調器とを、備え、 前記光学系は、前記露光光の焦点を前記塗布された感光
性材料の厚みの内部に設定する、レーザ描画手段を備え
た電気光学装置の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001236359A JP2003043698A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 微細構造体の製造方法、レーザ描画装置、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001236359A JP2003043698A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 微細構造体の製造方法、レーザ描画装置、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003043698A true JP2003043698A (ja) | 2003-02-13 |
Family
ID=19067642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001236359A Withdrawn JP2003043698A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 微細構造体の製造方法、レーザ描画装置、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003043698A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006003422A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | パターン形成方法及びｔｆｔアレイ基板並びに液晶表示素子 |
| JP2006064455A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Isamu Ko | 基準格子製造方法及び基準格子製造装置 |
| JP2008197479A (ja) * | 2007-02-14 | 2008-08-28 | Bonmaaku:Kk | メタルマスク及びマスクの製造方法 |
| JP2008535019A (ja) * | 2005-11-04 | 2008-08-28 | 韓国科学技術院 | ポリマー又はレジストパターン、これを利用した金属薄膜パターン、金属パターン、ポリマーモールド及びこれらの形成方法 |
| WO2014054250A1 (ja) | 2012-10-01 | 2014-04-10 | 株式会社クラレ | 微細構造体の製造方法、および微細構造体 |
| JP2014072489A (ja) * | 2012-10-01 | 2014-04-21 | Kuraray Co Ltd | 微細構造体の製造方法、および微細構造体 |
| JP2014071415A (ja) * | 2012-10-01 | 2014-04-21 | Kuraray Co Ltd | 微細構造体の製造方法、および微細構造体 |
| JP2018165811A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 富士フイルム株式会社 | 平板形金型原盤製造方法及び成形用金型製造方法並びにロール金型製造方法 |
-
2001
- 2001-08-03 JP JP2001236359A patent/JP2003043698A/ja not_active Withdrawn
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