JP2003112323A - Microstructure, mold for microlens array and manufacturing method for microstructure - Google Patents

Microstructure, mold for microlens array and manufacturing method for microstructure

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JP2003112323A
JP2003112323A JP2001310793A JP2001310793A JP2003112323A JP 2003112323 A JP2003112323 A JP 2003112323A JP 2001310793 A JP2001310793 A JP 2001310793A JP 2001310793 A JP2001310793 A JP 2001310793A JP 2003112323 A JP2003112323 A JP 2003112323A
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layer
electroplating
electrodeposition
insulating mask
opening
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Takashi Ushijima
隆志 牛島
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microstructure such as a mold for a microlens array or the like capable of easily forming an aspherical or non-cylindrical surface shape, capable of forming the microlens array with a large area and capable of enhancing a fill factor, and a method for manufacturing the same. SOLUTION: In the method for manufacturing the microstructure such as the mold for the microlens array or the like, first insulating mask layers 3 and 4 having opening parts 5 and 6 are formed on the conductive part 2 of a substrate 1 having the conductive part 2 and an electroplating layer 7 or electrodeposition layer is formed on the opening part 5 and the first insulating mask layer 3 while the opening part 6 including the electroplating layer 7 or electrodeposition layer is formed on the second insulating mask layers 3 and 4 and an electroplating layer 8 or electrodeposition layer is formed on the opening part 6, the electroplating layer 7 or electrodeposition layer and the second insulating mask layers 3 and 4.

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】本発明は、マイクロレンズア
レイ、それを作製するための金型または金型マスター
(本明細書においては、金型と言う場合、別に断わらな
い限り、金型マスターをも含んだ広い意味で用いる)な
どのマイクロ構造体、その作製方法等に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microlens array, a mold for producing the same, or a mold master (in the present specification, a mold master is also referred to as a mold master unless otherwise specified). Used in a broad sense including), a microstructure, a method for manufacturing the same, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロレンズアレイは、マイクロサイ
ズのレンズをアレイ配列したものであり、光エレクトロ
ニクス分野等において広く知られている。
2. Description of the Related Art A microlens array is an array of micro-sized lenses and is widely known in the field of optoelectronics.

【0003】近年、発光素子間隔が狭くでき、アレイ化
が容易な面発光レーザー等の開発が進むのに従い、レン
ズ間隔が狭く、開口数(NA)の大きなマイクロレンズ
アレイの要求が高まっている。受光素子においても同様
に、半導体プロセス技術の発達に伴い素子間隔が狭ま
り、例えば、CCD等に見られるように、ますます受光
素子の小型化がなされている。従って、光の利用効率を
高めるためにも、開口数が大きく、更にフィルファクタ
ーに優れたマイクロレンズアレイが必要となっている。
また、高輝度、高精細な液晶ディスプレイの開発も盛ん
に行われており、ここでも輝度、鮮明度の向上の役割を
果たす低コストで大面積なマイクロレンズアレイが求め
られている。
In recent years, as the development of surface emitting lasers, etc., in which the distance between the light emitting elements can be narrowed and the arraying is easy, there is an increasing demand for a microlens array having a narrow lens distance and a large numerical aperture (NA). Similarly, in the light-receiving element, the element interval is narrowed with the development of the semiconductor process technology, and the light-receiving element is further miniaturized as seen in, for example, CCD. Therefore, a microlens array having a large numerical aperture and an excellent fill factor is required also in order to improve the light utilization efficiency.
In addition, high-luminance, high-definition liquid crystal displays are being actively developed, and there is also a demand for a low-cost, large-area microlens array that plays a role of improving luminance and sharpness.

【0004】一般的に、レンズは、球面形状のまま開口
数を大きくしようとすると、これに応じて球面収差が大
きくなってしまい、各種光学特性を低下させてしまう
(図6参照)。この為、レンズを非球面化する必要があ
る。マイクロレンズの場合も同様に、小型化が進む受光
素子に対して、より光の利用効率を高める為にも、レン
ズ形状を非球面化する必要がある。
Generally, when an attempt is made to increase the numerical aperture of a lens while maintaining its spherical shape, the spherical aberration is increased accordingly and various optical characteristics are deteriorated (see FIG. 6). Therefore, it is necessary to make the lens aspheric. Similarly, in the case of a microlens, it is necessary to make the lens shape aspherical in order to further improve the light utilization efficiency with respect to the light receiving element which is becoming smaller in size.

【0005】ここで、図6を用いてレンズの形状と集光
率の関係を説明する。図6は半球レンズ36の光学特性
を示すものである。図を見て分かるように、レンズ周辺
部37近傍を屈折していく光38は、入射角度39が大
きい為、レンズ中央部の屈折光38に比べて屈折の度合
いが大きくなってしまい焦点距離が短くなる(焦点位置
41がレンズ(高屈折率部)36に近くなる)。これ
は、入射角度39が大きくなるのに従い顕著になる。更
に、入射角度39が大きくなるのに従い入射光38の一
部は反射光40となって集光されなくなり、これも入射
角度39が大きくなるのに連れて顕著になる。こうした
ことから非球面レンズが要求される。
The relationship between the lens shape and the light collection rate will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the optical characteristics of the hemispherical lens 36. As can be seen from the figure, the light 38 refracting in the vicinity of the lens peripheral portion 37 has a large incident angle 39, so that the degree of refraction is larger than that of the refracted light 38 in the lens central portion, and the focal length is It becomes shorter (the focus position 41 becomes closer to the lens (high refractive index portion) 36). This becomes remarkable as the incident angle 39 increases. Further, as the incident angle 39 increases, part of the incident light 38 becomes reflected light 40 and is not collected, and this also becomes remarkable as the incident angle 39 increases. Therefore, an aspherical lens is required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の非球面マイクロ
レンズアレイの作製法としては、平板表面に形成したマ
スク層に、作製する各レンズの位置とその回りに設けた
2個以上の開口部を設け、これらの開口部を通して平板
表面を部分的に化学エッチングを施すことにより母型を
作製し、該母型から非球面マイクロレンズアレイ成形の
ための金型を得る方法(特開平5−150103号公
報)がある。しかし、この方法では、化学反応を利用し
た等方性エッチングを用いる場合、該エッチング基板内
の結晶構造が僅かでも変化すると、所望の形状にエッチ
ングできなくなる可能性がある。
As a conventional method for producing an aspherical microlens array, a mask layer formed on the surface of a flat plate is provided with two or more apertures provided around the position of each lens to be produced. A method of providing a mold by partially chemically etching the flat plate surface through these openings, and obtaining a mold for molding an aspherical microlens array from the mold (Japanese Patent Laid-Open No. 5-150103). Gazette). However, in this method, when isotropic etching using a chemical reaction is used, even if the crystal structure in the etching substrate is slightly changed, it may not be possible to perform etching into a desired shape.

【0007】他の方法としては、レンズ型要素の所望曲
率半径を求め、この曲率半径よりなるポンチで試験的に
レンズ型要素を格子状配列で隣接して基板に形成し、周
囲をレンズ型要素で囲まれた任意レンズ型要素の半径方
向の測定ラインでの面高さ誤差を測定し、この誤差を補
正量に置き換えてポンチの曲率半径を数値制御(NC)
研磨機などで形状補正し、この補正したポンチを使用し
て非球面を含む所望形状のマイクロレンズ型を正確に得
る方法(特開平6−154934号公報)がある。
As another method, a desired radius of curvature of the lens-type element is determined, and the punch having the radius of curvature is used to experimentally form the lens-type elements adjacent to each other in a lattice-like array on the substrate, and the periphery thereof is formed. Measure the surface height error at the radial measurement line of the arbitrary lens type element surrounded by, and replace this error with the correction amount to numerically control the radius of curvature of the punch (NC)
There is a method (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-154934) in which a shape is corrected by a polishing machine or the like and a punch having the corrected shape is used to accurately obtain a microlens mold having a desired shape including an aspherical surface.

【0008】しかし、この方法では、例えば大面積に多
数の凹型を形成しようとする場合、非常に多くの時間を
必要とし、更に、ポンチの耐久性によっては、面内に一
様な形状の凹型を作製することが困難となる場合があ
る。
However, in this method, for example, when it is attempted to form a large number of concave molds in a large area, it takes a very long time, and depending on the durability of the punch, the concave molds having a uniform shape in the plane are formed. It may be difficult to fabricate.

【0009】また、他の方法としては、基板上に感光性
樹脂を塗布し、フォトリソグラフィー法によりレンズの
個数・間隔にしたがって該樹脂を円板形状のアレイパタ
ーンにパターニングし、該円板形状の樹脂を熱処理によ
り球面形状に丸め、該球面形状の樹脂をマスクとしてド
ライエッチングを行い、該マスクの形状に近い形状を基
板上に転写して得られる母型より作られる金型を用いる
という方法がある。この場合、基板のエッチング速度が
マスクのエッチング速度よりも大きくなるように設定さ
れた条件下でドライエッチングを行うことで、非球面マ
イクロレンズアレイを提供することができる(特開平7
−104106号公報)。
As another method, a photosensitive resin is applied onto a substrate, and the resin is patterned into a disk-shaped array pattern according to the number and intervals of lenses by a photolithography method, and the disk-shaped array pattern is formed. A method of rounding a resin into a spherical shape by heat treatment, performing dry etching using the spherical resin as a mask, and transferring a shape close to the shape of the mask onto a substrate and using a mold made of a master mold is used. is there. In this case, an aspherical microlens array can be provided by performing dry etching under conditions set so that the etching rate of the substrate is higher than the etching rate of the mask.
-104106).

【0010】しかし、この方法では、円板形状の樹脂マ
スクに従いドライエッチングがなされる為、エッチング
後の母型にはレンズ部の間に平面部分が存在し、フィル
ファクターの高い非球面マイクロレンズアレイを作製す
ることが困難である。
However, in this method, since dry etching is performed according to a disk-shaped resin mask, a flat portion exists between lens portions in the mother die after etching, and an aspherical microlens array having a high fill factor. Is difficult to make.

【0011】本発明の目的は、従来の非球面マイクロレ
ンズアレイ作製技術が有していた種々の問題点を解決し
ようとするものである。すなわち、本発明は、(1)容
易に非球面ないし非円筒面形状を作製、制御でき、
(2)大面積なアレイ化が可能で、(3)フィルファク
ターが高くできる、マイクロレンズアレイ、マイクロレ
ンズアレイ用金型等のマイクロ構造体、及びその作製方
法を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to solve various problems which the conventional aspherical microlens array manufacturing techniques have. That is, according to the present invention, (1) an aspherical surface or a non-cylindrical surface shape can be easily produced and controlled,
(2) It is an object of the present invention to provide a microstructure such as a microlens array and a mold for a microlens array, which can be formed into a large-area array and (3) a high fill factor, and a manufacturing method thereof.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のマイクロレンズアレイ用金型等のマイクロ構造体の
作製方法は、少なくとも一部分に導電部を有する基板を
用いて、(1)導電部上に開口部を有する第1の絶縁性
マスク層を形成する工程、(2)該開口部及び第1の絶
縁性マスク層上に電気メッキ層ないし電着層を形成する
工程、(3)該電気メッキ層ないし電着層を含む開口部
を第2の絶縁性マスク層に形成する工程、(4)該開口
部、電気メッキ層ないし電着層、第2の絶縁性マスク層
上に電気メッキないし電着を行う工程、を有し、更に
(3)〜(4)の工程が少なくとも1回以上行われるこ
とを特徴とする。ここで、(3)〜(4)の工程を複数
回行なう場合に、前記第2の絶縁性マスク層は同じであ
っても異なっていてもよい。
A method of manufacturing a microstructure such as a mold for a microlens array according to the present invention which achieves the above object, uses a substrate having a conductive portion at least in a part thereof. Forming a first insulating mask layer having an opening thereon, (2) forming an electroplating layer or an electrodeposition layer on the opening and the first insulating mask layer, (3) Forming an opening including an electroplating layer or an electrodeposition layer in the second insulating mask layer, (4) electroplating the opening, the electroplating layer or electrodeposition layer, and the second insulating mask layer Or a step of performing electrodeposition, and further, the steps (3) to (4) are performed at least once or more. Here, when the steps (3) to (4) are performed plural times, the second insulating mask layers may be the same or different.

【0013】上記基本構成に基づいて、以下の如き態様
が可能である。前記第1の絶縁性マスク層と前記第2の
絶縁性マスク層は別のものであってもよいし、同じもの
であってもよい。別のものである場合、絶縁性マスク層
が複数の堆積層から成り、新たに電気メッキないし電着
を行うに際し上層から順に除去する様にしてもよい。更
にこの場合、絶縁性マスク層の複数の堆積層が予め層ご
とに異なるサイズの開口部を有していて、上層を除去す
るに連れて別の開口部が現れる様にできる。このとき、
絶縁性マスク層の複数の堆積層の開口部のサイズは上層
から下層に行くに従って大きくなっている。この場合、
予め複数の堆積層に開口部を形成する工程が、電気メッ
キ層ないし電着層を形成する前の平坦な基板上でのフォ
トリソグラフィープロセスなので、以下で説明する方法
よりも、開口部の位置や径の精度を高く維持することが
容易であるという利点がある。同じものである場合、絶
縁性マスク層に予め形成している開口部より電気メッキ
ないし電着を行ない、更に該絶縁性マスク層の一部分を
除去することにより導電部を露出させ、少なくとも電気
メッキ層ないし電着層よりも大きな開口部を形成する様
にすることも可能である。この場合は、2番目以降の開
口部をフォトリソグラフィーで形成する際に、メッキ層
ないし電着層の凹凸があるためにパターニング精度が確
保しづらいという難点があるが、同じ絶縁層除去の工程
が繰り返し使えつという利点がある。
Based on the above basic configuration, the following modes are possible. The first insulating mask layer and the second insulating mask layer may be different from each other or may be the same. In another case, the insulating mask layer may be composed of a plurality of deposited layers, and the layers may be sequentially removed from the upper layer when new electroplating or electrodeposition is performed. Further, in this case, the plurality of deposited layers of the insulating mask layer have openings having different sizes in advance for each layer, and another opening can appear as the upper layer is removed. At this time,
The sizes of the openings of the plurality of deposited layers of the insulating mask layer increase from the upper layer to the lower layer. in this case,
Since the step of forming the openings in the plurality of deposition layers in advance is a photolithography process on a flat substrate before forming the electroplating layer or the electrodeposition layer, the position of the openings or There is an advantage that it is easy to maintain high accuracy of the diameter. If they are the same, electroplating or electrodeposition is carried out from the opening previously formed in the insulating mask layer, and the conductive portion is exposed by removing a part of the insulating mask layer, and at least the electroplating layer is formed. It is also possible to form an opening larger than the electrodeposition layer. In this case, when forming the second and subsequent openings by photolithography, it is difficult to secure the patterning accuracy due to the unevenness of the plating layer or the electrodeposition layer, but the same insulating layer removal step is required. It has the advantage that it can be used repeatedly.

【0014】前記開口部は円形形状であったり、スリッ
ト形状等の多角形形状もしくは楕円形状であったりす
る。こうした開口部より形成される最初の電気メッキ層
ないし電着層は、円形形状或いはスリット形状の場合に
準じて、略半球ないし半円筒面形状を有する様にでき
る。この電気メッキ層ないし電着層を含む別の開口部よ
り形成される電気メッキ層ないし電着層は、その一部が
非球面ないし非円筒面形状を有する様にできる。
The opening may have a circular shape, a polygonal shape such as a slit shape, or an elliptical shape. The first electroplating layer or electrodeposition layer formed from such openings may have a substantially hemispherical or semi-cylindrical surface shape in accordance with the circular shape or slit shape. The electroplating layer or electrodeposition layer formed from another opening including the electroplating layer or electrodeposition layer may have a part having an aspherical surface or a non-cylindrical surface shape.

【0015】典型的には、前記開口部は複数箇所にアレ
イ配列されて存在している。この場合、前記電気メッキ
層ないし電着層において、隣接する電気メッキ層ないし
電着層同士をフライアイ化する工程を更に有してもよ
い。フライアイ化の工程は電気メッキないし電着法を用
いて実行されたり、無電解メッキ法を用いて実行された
り、CVD法(chemical vapor deposition)若しくはPV
D法(physical vapordeposition)を用いて実行された
りする。これらは、開口部の形状、フライアイ化工程に
先立つ電気メッキないし電着の仕方などと共に、場合に
応じて適宜選択すればよい。ここにおいて、フライアイ
化とは、電気メッキ法ないし電着によって得られる複数
の電気メッキ層ないし電着層を、絶縁性マスク層を有す
るか若しくは有さない状態で、電気メッキ、無電解メッ
キ、CVD、PVD等の連続膜が形成可能な手法を用いて、隣
接する電気メッキ層ないし電着層間に平坦部を残すこと
なく繋げることである。
[0015] Typically, the openings are arranged in an array at a plurality of locations. In this case, in the electroplating layer or the electrodeposition layer, a step of making adjacent electroplating layers or the electrodeposition layers into a fly eye may be further included. The fly-eye process is performed by electroplating or electrodeposition, electroless plating, CVD (chemical vapor deposition) or PV.
It is performed using the D method (physical vapor deposition). These may be appropriately selected depending on the case, along with the shape of the opening, the method of electroplating or electrodeposition prior to the fly-eye forming process, and the like. Here, fly-eye conversion means a plurality of electroplating layers or electrodeposition layers obtained by electroplating or electrodeposition, with or without an insulating mask layer, electroplating, electroless plating, It is to connect the adjacent electroplating layers or electrodeposition layers without leaving a flat portion by using a method capable of forming a continuous film such as CVD or PVD.

【0016】前記マイクロ構造体はマイクロレンズアレ
イ用金型ないしマイクロレンズ用金型、マイクロレンズ
アレイないしマイクロレンズ等として形成される。それ
ぞれの目的物に応じて材料を選ぶ必要がある。例えば、
マイクロレンズアレイないしマイクロレンズとするに
は、基板はガラス、電極層はITO、その上に形成され
る層は電着樹脂などの透明物質である必要がある。
The microstructure is formed as a mold for a microlens array or a mold for a microlens, a microlens array or a microlens, and the like. It is necessary to select the material according to each object. For example,
To form a microlens array or microlens, the substrate must be glass, the electrode layer must be ITO, and the layer formed thereon must be a transparent substance such as an electrodeposition resin.

【0017】更に、上記目的を達成する本発明のマイク
ロレンズアレイ用金型等のマイクロ構造体は、少なくと
も一部分に導電部を有する基板、該基板の導電部上に形
成された略半球ないし半円筒形状を有する少なくとも1
つの第1の電気メッキ層ないし電着層、該第1の電気メ
ッキ層ないし電着層上に形成された球面ないし円筒面形
状部と非球面ないし非円筒面形状部を有する第2の電気
メッキ層ないし電着層を有することを特徴とする。この
構造体は上記の製造方法により容易に作製される。
Further, a microstructure such as a mold for a microlens array according to the present invention that achieves the above object is a substrate having a conductive portion at least in a part thereof, and a substantially hemisphere or a semicylinder formed on the conductive portion of the substrate. At least one having a shape
First electroplating layer or electrodeposition layer, and second electroplating having spherical or cylindrical surface-shaped portion and aspherical surface or non-cylindrical surface-shaped portion formed on the first electroplating layer or electrodeposition layer It is characterized by having a layer or an electrodeposition layer. This structure is easily manufactured by the above manufacturing method.

【0018】このマイクロレンズアレイないしマイクロ
レンズ用金型、マイクロレンズアレイないしマイクロレ
ンズ等の構造体においても、前記第2の電気メッキ層な
いし電着層は1層若しくは複数層形成されたり、前記電
気メッキ層ないし電着層は複数箇所にアレイ配列されて
存在したり、前記電気メッキ層ないし電着層において、
隣接する電気メッキ層ないし電着層同士がフライアイ化
されたりする。
Also in this microlens array or microlens mold, structure such as microlens array or microlens, one or more layers of the second electroplating layer or electrodeposition layer may be formed, The plating layer or electrodeposition layer is present in an array array at a plurality of locations, or in the electroplating layer or electrodeposition layer,
Adjacent electroplating layers or electrodeposition layers may form fly eyes.

【0019】[0019]

【作用】以上に述べたように、本発明のマイクロレンズ
アレイ用金型等のマイクロ構造体の作製方法は、少なく
とも一部分に電極層(導電部)を有する基板を用いて、
電極層上に絶縁性マスク層を形成し、開口部より電気メ
ッキ層ないし電着層を形成し、同じか異なる絶縁性マス
ク層に別の開口部を形成し、更に電気メッキないし電着
を行うことを特徴とし、絶縁性マスク層に別の開口部を
形成して更に電気メッキないし電着を行う工程は少なく
とも一回以上行う。
As described above, the method for producing a microstructure such as a mold for a microlens array of the present invention uses a substrate having an electrode layer (conductive portion) on at least a part thereof.
An insulating mask layer is formed on the electrode layer, an electroplating layer or electrodeposition layer is formed from the opening, another opening is formed in the same or different insulating mask layer, and further electroplating or electrodeposition is performed. The step of forming another opening in the insulating mask layer and further performing electroplating or electrodeposition is performed at least once or more.

【0020】この方法において、絶縁性マスク層に形成
されている開口部より電気メッキないし電着を行うと、
開口部より等方的に電気メッキ層ないし電着層が析出
し、開口部及び絶縁性マスク層上に半球ないし半円筒状
の電気メッキ層ないし電着層が得られる。所望のサイズ
の電気メッキ層ないし電着層が得られた時点で、例え
ば、図1(c)に示すように、上記絶縁性マスク層の下
層に形成されている別の開口部を露出させ、更に電気メ
ッキないし電着を行うと、開口部及び開口部内の電気メ
ッキ層ないし電着層の両方から電気メッキ層ないし電着
層が形成される。これによって、電気メッキ層ないし電
着層の裾野部分の形状は球面ないし円筒形状から外れ、
非球面ないし非円筒形状の電気メッキ層ないし電着層が
得られる。
In this method, when electroplating or electrodeposition is performed from the opening formed in the insulating mask layer,
An electroplating layer or electrodeposition layer isotropically deposited from the opening, and a hemispherical or semicylindrical electroplating layer or electrodeposition layer is obtained on the opening and the insulating mask layer. When an electroplating layer or an electrodeposition layer of a desired size is obtained, for example, as shown in FIG. 1 (c), another opening formed in the lower layer of the insulating mask layer is exposed, When electroplating or electrodeposition is further performed, an electroplating layer or electrodeposition layer is formed from both the opening and the electroplating layer or electrodeposition layer in the opening. As a result, the shape of the skirt portion of the electroplating layer or electrodeposition layer deviates from the spherical or cylindrical shape,
An aspherical or non-cylindrical electroplating layer or electrodeposition layer can be obtained.

【0021】この場合、新たな別の開口部のサイズは、
開口部内の電気メッキ層ないし電着層のサイズよりも大
きくなければならないが、その形状は、達成しようとす
る非球面ないし非円筒形状に応じて設定される。
In this case, the size of the new additional opening is
It must be larger than the size of the electroplated or electrodeposited layer in the opening, but its shape is set according to the aspherical or non-cylindrical shape to be achieved.

【0022】上記に従って開口部を形成し、電気メッキ
ないし電着を行なう工程を必要回数繰り返すことによ
り、所望の非球面ないし非円筒形状部を有する電気メッ
キ層ないし電着層を形成することができる。この場合、
別の開口部を形成する方法としては、例えば、前の絶縁
性マスク層を除去して新たに絶縁性マスク層を形成し、
フォトリソグラフィープロセスにより、新たに開口部を
形成してもよいし、前の絶縁性マスク層において不必要
な絶縁性マスク層領域をドライエッチングで除去して新
たに開口部を形成してもよい。何れにしても、電気メッ
キ層ないし電着層の周りの少なくとも一部に新たに導電
層を露出させることが可能な手法であれば、これら以外
の手法も用いることができる。
By repeating the steps of forming the openings according to the above and performing electroplating or electrodeposition a required number of times, an electroplating layer or electrodeposition layer having a desired aspherical surface or non-cylindrical portion can be formed. . in this case,
As a method of forming another opening, for example, the previous insulating mask layer is removed and a new insulating mask layer is formed,
A new opening may be formed by a photolithography process, or an unnecessary insulating mask layer region in the previous insulating mask layer may be removed by dry etching to form a new opening. In any case, as long as it is possible to newly expose the conductive layer on at least part of the periphery of the electroplating layer or the electrodeposition layer, a method other than these can be used.

【0023】複数の電気メッキ層ないし電着層をアレイ
配列で形成する場合は、更に電気メッキ、無電解メッ
キ、CVD、PVD(物理蒸着法)等の何れかの手法により、
隣接する電気メッキ層ないし電着層同士を繋げることで
フライアイ化させることができ、これによりフィルファ
クターが約100%のマイクロレンズアレイ用金型等を
作製することができる。
When a plurality of electroplating layers or electrodeposition layers are formed in an array arrangement, any one of electroplating, electroless plating, CVD, PVD (physical vapor deposition), etc.
A fly-eye can be formed by connecting adjacent electroplating layers or electrodeposition layers to each other, whereby a mold for a microlens array having a fill factor of about 100% can be manufactured.

【0024】ここで、金属イオンを含む電気メッキ液3
5中で半球ないし半円筒形状を有する電気メッキ層を作
製する原理を図5を用いて説明する。導電層32を有す
る基板31上の絶縁性マスク層33の微小ないし微細サ
イズの開口部に対して電気メッキを行うと、電気力線が
開口部に集中する。この時、電気力線は開口部に対して
正面のみならず絶縁性マスク層33近傍にも発生し、結
果として開口部の中心ないし中心線に対して略等方的に
電気力線が発生する。電気メッキ34層は、この電気力
線に従って成長する為、図5に示すような略半球ないし
半円筒形状が得られる。このことは電着についても同様
である。電着液には、電着性有機化合物(アニオン型電
着のアクリル系樹脂、カチオン型電着のエポキシ系樹脂
等)の電着液がある。
Here, the electroplating solution 3 containing metal ions
The principle of producing an electroplating layer having a hemispherical or semi-cylindrical shape in FIG. 5 will be described with reference to FIG. When electroplating is performed on a minute or fine size opening of the insulating mask layer 33 on the substrate 31 having the conductive layer 32, lines of electric force concentrate on the opening. At this time, lines of electric force are generated not only on the front side of the opening but also in the vicinity of the insulating mask layer 33, and as a result, lines of electric force are generated substantially isotropically with respect to the center or center line of the opening. . Since the electroplating 34 layer grows according to this line of electric force, a substantially hemispherical or semicylindrical shape as shown in FIG. 5 is obtained. This also applies to electrodeposition. The electrodeposition liquid includes an electrodeposition liquid of an electrodeposition organic compound (anion type electrodeposition acrylic resin, cation type electrodeposition epoxy resin, etc.).

【0025】この場合、必要に応じて、電気メッキない
し電着の時間、積算電流量、電気メッキないし電着材料
等で電気メッキ層ないし電着層の曲率半径を制御するこ
とができる。この半球ないし半円筒形状を有する電気メ
ッキ層ないし電着層と新たな開口部に更に電気メッキな
いし電着を行うことで、非球面ないし非円筒面形状部を
有する電気メッキ層ないし電着層を作製できるが、この
ときも、電気メッキないし電着の時間、積算電流量、電
気メッキないし電着材料等で非球面ないし非円筒面形状
を制御できるので、これによりマイクロレンズの焦点距
離を制御できる。更に、フライアイ化工程の膜形成時
間、膜形成方法、膜材料等でも非球面ないし非円筒面形
状を制御できる。
In this case, the radius of curvature of the electroplating layer or electrodeposition layer can be controlled by the time of electroplating or electrodeposition, the amount of integrated current, the electroplating or electrodeposition material, etc., if necessary. By electroplating or electrodepositing the electroplating layer or electrodeposition layer having the hemispherical or semicylindrical shape and the new opening, an electroplating layer or electrodeposition layer having an aspherical surface or non-cylindrical surface portion is formed. Although it can be produced, the aspherical surface or non-cylindrical surface shape can be controlled by the time of electroplating or electrodeposition, the integrated current amount, the electroplating or electrodeposition material, etc., so that the focal length of the microlens can be controlled. . Further, the shape of the aspherical surface or the non-cylindrical surface can be controlled by the film forming time, the film forming method, the film material, etc. in the fly-eye process.

【0026】従来の技術の説明の所で、図6を用いてレ
ンズの形状と集光率の関係を説明したが、上述した本発
明の金型より得られるマイクロレンズアレイないしマイ
クロレンズは図6の説明の所で述べた課題を解決するも
のであり、具体的にはレンズ中央部の曲率は高く、レン
ズ周辺部の曲率を低くすることで、中央部と周辺部間の
レンズの焦点距離の差を縮め、反射光による光の損失も
低減することを可能としている。
In the description of the prior art, the relationship between the shape of the lens and the light collection rate was described with reference to FIG. 6, but the microlens array or microlens obtained from the mold of the present invention described above is shown in FIG. In order to solve the problem described in the section of the above, specifically, the curvature of the central part of the lens is high and the curvature of the peripheral part of the lens is low, so that the focal length of the lens between the central part and the peripheral part is It is possible to reduce the difference and reduce the light loss due to the reflected light.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】ここで、本発明の実施の形態のマ
イクロレンズアレイ用金型及びその作製方法を図1乃至
図3を用いて以下に説明する。尚、実施の形態及び後記
の実施例の説明で用いる各断面図(図1乃至図3)は、
図4に示すような対角方向の断面図を表す図、又は、ス
リット状の開口部を横切る方向の断面図である。図4に
おいては、27が基板を示し、28が導電層(電極層)
を示し、29が絶縁性マスク層を示し、30が開口部を
示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Here, a mold for a microlens array according to an embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described below with reference to FIGS. The cross-sectional views (FIGS. 1 to 3) used in the description of the embodiment and the examples described below are
It is a figure showing the cross-sectional view of a diagonal direction as shown in FIG. 4, or the cross-sectional view of the direction which crosses a slit-shaped opening part. In FIG. 4, 27 indicates a substrate and 28 indicates a conductive layer (electrode layer).
, 29 indicates an insulating mask layer, and 30 indicates an opening.

【0028】代表して図1を用いて、ワークの構成及び
マイクロレンズアレイ用金型の作製方法を示す。先ず、
図1(a)に示すように基板1上に導電層2を形成す
る。この為に、スパッタリング法、抵抗加熱法、電子ビ
ーム蒸着法等の薄膜形成方法を用いて導電性薄膜を成膜
する。
Representatively, referring to FIG. 1, a structure of a work and a method for producing a mold for a microlens array are shown. First,
A conductive layer 2 is formed on the substrate 1 as shown in FIG. For this purpose, a conductive thin film is formed using a thin film forming method such as a sputtering method, a resistance heating method, or an electron beam evaporation method.

【0029】次に、微小ないし微細な開口部を形成する
ことが可能な半導体フォトリソグラフィープロセスとエ
ッチングを用いて開口部を有する絶縁性マスク層を形成
する。この場合、絶縁性マスク層は、電気メッキないし
電着に対して絶縁性を有する材料であればよく、無機絶
縁体、有機絶縁体の何れも使用することが可能である。
但し、絶縁性マスク層は電気メッキ液ないし電着液に対
して耐性のある材料より選択される。
Next, an insulating mask layer having openings is formed by using a semiconductor photolithography process capable of forming minute or minute openings and etching. In this case, the insulating mask layer may be any material having an insulating property against electroplating or electrodeposition, and either an inorganic insulator or an organic insulator can be used.
However, the insulating mask layer is selected from materials having resistance to the electroplating solution or the electrodeposition solution.

【0030】この場合、絶縁性マスク層を複数層3、4
から構成し、絶縁性マスク層毎にサイズの異なる開口部
5、6を設ける場合、各絶縁性マスク層3、4はそれぞ
れ選択的にエッチングされる材料の組み合わせから選択
されることが望ましい。一例としては、絶縁性マスク層
4にCVD法を用いて形成される燐珪酸ガラス(PS
G)を用い、絶縁性マスク層3に有機レジストを用い
て、先ず、フォトリソグラフィー法を用いて絶縁性マス
ク層3に開口部5を形成する。更に、開口部5より露出
する絶縁性マスク層4を任意サイズまでエッチングする
ことにより開口部6を得る。こうして、図1(a)(又
は、図2(a)、図3(a))に示すようなワークが得ら
れる。
In this case, a plurality of insulating mask layers 3 and 4 are used.
When the openings 5 and 6 having different sizes are provided for each insulating mask layer, the insulating mask layers 3 and 4 are preferably selected from combinations of materials that are selectively etched. As an example, phosphosilicate glass (PS is formed on the insulating mask layer 4 by using the CVD method.
First, the opening 5 is formed in the insulating mask layer 3 by photolithography using an organic resist for the insulating mask layer 3. Furthermore, the opening 6 is obtained by etching the insulating mask layer 4 exposed from the opening 5 to an arbitrary size. Thus, the work as shown in FIG. 1A (or FIG. 2A and FIG. 3A) is obtained.

【0031】この場合、各絶縁性マスク層3、4の開口
部5、6の形状は、目的とするマイクロレンズの形状に
応じて任意に形成することが可能であり、例えば、スリ
ット状に開口部を形成してレンチキュラ形状のマイクロ
レンズアレイを得る為の金型を作製することが可能であ
る。
In this case, the shapes of the openings 5 and 6 of the insulating mask layers 3 and 4 can be arbitrarily formed according to the shape of the desired microlens. It is possible to fabricate a mold for forming a portion to obtain a lenticular-shaped microlens array.

【0032】また、各絶縁性マスク層3、4の開口部サ
イズの比により、種々の非球面ないし非円筒面形状を有
するマイクロレンズアレイ用金型を作製することが可能
である。
Further, it is possible to manufacture microlens array dies having various aspherical or non-cylindrical surface shapes depending on the ratio of the opening sizes of the insulating mask layers 3 and 4.

【0033】次に、電気メッキ法ないし電着を用いて開
口部5より電気メッキ層7ないし電着層を形成する。こ
の場合、電気メッキ層7ないし電着層を絶縁性マスク層
3上にも成長させることで、半球形状ないし半円筒形状
を有する電気メッキ層7ないし電着層(又は、電気メッ
キ層15、24ないし電着層)を形成することができ
る。
Next, an electroplating layer 7 or an electrodeposition layer is formed from the opening 5 by electroplating or electrodeposition. In this case, by growing the electroplating layer 7 or the electrodeposition layer on the insulating mask layer 3 as well, the electroplating layer 7 or the electrodeposition layer (or the electroplating layers 15, 24 having a hemispherical shape or a semi-cylindrical shape) is formed. Or an electrodeposition layer) can be formed.

【0034】次に、絶縁性マスク層3を除去し、更に電
気メッキないし電着を行う。この場合、電気メッキ層7
ないし電着層及び開口部6より形成される電気メッキ層
8ないし電着層の形状は、開口部6と電気メッキ層7な
いし電着層のサイズを予め制御しておくことにより制御
することが可能であり、これにより種々の非球面ないし
非円筒面形状部を有する金型を作製できる。得られた電
気メッキ層8ないし電着層は、必要に応じて、隣接する
電気メッキ層ないし電着層同士を繋げることで、図1
(d)(又は、図2(d)、図3(e))に示すようなフ
ライアイ化した金型とできる。
Next, the insulating mask layer 3 is removed, and then electroplating or electrodeposition is performed. In this case, electroplating layer 7
The shape of the electroplating layer 8 or the electrodeposition layer formed from the electrodeposition layer and the opening 6 can be controlled by controlling the sizes of the opening 6 and the electroplating layer 7 or the electrodeposition layer in advance. This is possible, and thus, a mold having various aspherical or non-cylindrical surface-shaped portions can be manufactured. The obtained electroplating layer 8 or electrodeposition layer can be formed by connecting adjacent electroplating layers or electrodeposition layers to each other, if necessary.
(D) (or FIG. 2 (d), FIG. 3 (e)) can be a fly-eye type mold.

【0035】隣接する電気メッキ層8ないし電着層同士
を繋げる場合、金型として適する材料を析出物として用
いる手法を用いるのであれば、電気メッキ法、無電解メ
ッキ法、CVD法、若しくはPVD法の何れの手法も用
いてもよい。
In the case of connecting adjacent electroplating layers 8 or electrodeposition layers to each other, if a method using a material suitable as a mold as a deposit is used, electroplating method, electroless plating method, CVD method, or PVD method. Any of the above methods may be used.

【0036】上記プロセスにて得られる金型では、初め
に略半球ないし半円筒形状の電気メッキ層ないし電着層
が作製される。この様に等方的に成長した電気メッキ層
ないし電着層の周辺部分が非球面ないし非円筒面化され
ていくので、これより得られるマイクロレンズアレイ
は、開口数(NA)に優れた非球面ないし非円筒面化さ
れたものとなる。
In the mold obtained by the above process, first, an approximately hemispherical or semicylindrical electroplating layer or electrodeposition layer is produced. Since the peripheral portion of the electroplated layer or the electrodeposited layer that isotropically grows in this way becomes an aspherical surface or a non-cylindrical surface, a microlens array obtained from this has a non-numerical aperture (NA) excellent. It becomes a spherical surface or a non-cylindrical surface.

【0037】上記において、電気メッキ層ないし電着層
は、メッキ液中の金属イオンないし電着液中の樹脂が電
気化学反応により析出することにより形成される為、メ
ッキないし電着の時間、メッキないし電着液の温度、電
流値、材料等を制御して電気メッキ層ないし電着層の析
出量を容易に制御することができる。析出の速度の制御
も液の温度、電流値等を制御して容易にでき、遅くすれ
ば所望の所で容易且つ確実に析出を停止できる。
In the above, the electroplating layer or electrodeposition layer is formed by the deposition of metal ions in the plating solution or the resin in the electrodeposition solution by an electrochemical reaction. Also, the deposition amount of the electroplating layer or electrodeposition layer can be easily controlled by controlling the temperature, current value, material, etc. of the electrodeposition liquid. The deposition rate can be controlled easily by controlling the temperature of the liquid, the current value, and the like, and if it is slowed down, the deposition can be stopped easily and reliably at a desired location.

【0038】電気メッキの主な析出物としては、単金属
ではNi,Au,Pt,Cr,Cu,Ag,Zn等、合金ではCu−Zn,
Sn−Co,Ni−Fe,Zn−Ni等があり、他の材料も電気メッ
キ可能な材料であれば用いることができる。特に、Ni、
Cr、Cu等は光沢メッキが容易にできる点で金型の材料と
して好ましい。
The main deposits of electroplating are Ni, Au, Pt, Cr, Cu, Ag, Zn, etc. for single metals, and Cu-Zn, for alloys.
There are Sn-Co, Ni-Fe, Zn-Ni, etc., and other materials can be used as long as they can be electroplated. Especially Ni,
Cr, Cu and the like are preferable as the material of the mold because they allow easy bright plating.

【0039】無電解メッキ層も、メッキ時間、メッキ液
の温度等を制御することで析出量を容易に制御できる。
析出物として、Ni,Au,Cu,Co等、合金ではCo−Fe,Co
−W,Ni−Co,Ni−Fe,Ni−W 等がある。還元剤として
は、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、水素
化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、ヒドラジ
ン、ホルマリン、酒石酸等がある。ここで還元剤として
次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウムを用いる
と、無電解メッキ層はリンを含有するようになり、耐蝕
性、耐摩耗性が向上する。
The deposition amount of the electroless plating layer can be easily controlled by controlling the plating time, the temperature of the plating solution, and the like.
As precipitates, Ni, Au, Cu, Co, etc., alloys such as Co-Fe, Co
-W, Ni-Co, Ni-Fe, Ni-W, etc. Examples of the reducing agent include sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, sodium borohydride, potassium borohydride, hydrazine, formalin and tartaric acid. If sodium hypophosphite or potassium hypophosphite is used as the reducing agent, the electroless plating layer will contain phosphorus, and the corrosion resistance and wear resistance will be improved.

【0040】CVDを行う場合、析出条件、時間等を制御
することで、CVD層の析出量を容易に制御することがで
きる。CVDの手法としては、熱CVD、プラズマCVD、光CV
D、MO(有機金属化合物)CVD、メタルCVD等があり、必
要に応じて何れかの手法を用いることができる。
When performing CVD, the deposition amount of the CVD layer can be easily controlled by controlling the deposition conditions, time and the like. CVD methods include thermal CVD, plasma CVD, optical CV
There are D, MO (organic metal compound) CVD, metal CVD, etc., and either method can be used as necessary.

【0041】CVDの析出物の種類としては、Cu,Be,A
l,Ti,Zr,Sn,Ta,Co,Cr,Fe,Si,Ni,Pt,Pdなど
の単金属ある。更に、これらのうち幾つかは、合金、炭
化物、窒化物、ホウ化物、ケイ化物、酸化物として得る
ことができる。金型を形成する場合は、これらの中か
ら、金型の材料として適する材料を選択して用いればよ
い。
The types of CVD precipitates are Cu, Be, A
There are single metals such as l, Ti, Zr, Sn, Ta, Co, Cr, Fe, Si, Ni, Pt, and Pd. Furthermore, some of these can be obtained as alloys, carbides, nitrides, borides, suicides, oxides. When forming a mold, a material suitable as a material for the mold may be selected and used from these.

【0042】上記マイクロレンズアレイ用金型より、マ
イクロレンズアレイを作製する工程の概略を以下に説明
する。
An outline of a process for producing a microlens array from the above-mentioned mold for microlens array will be described below.

【0043】まず、上記の構造をそのまま金型として用
いる場合の一例を説明する。この金型は凸型となってい
る。この金型上に、紫外線硬化型の樹脂を塗布し、次い
でガラスを該樹脂の上に載せ、ガラス側から紫外線を照
射して樹脂を硬化する。硬化後に、ガラスと樹脂を金型
から剥離することで、ガラス上に母型の形状を反転した
樹脂からなる凹型のマイクロレンズアレイが形成され
る。
First, an example of using the above structure as it is as a mold will be described. This mold is convex. An ultraviolet curable resin is applied onto this mold, glass is then placed on the resin, and ultraviolet rays are irradiated from the glass side to cure the resin. After the curing, the glass and the resin are peeled off from the mold, so that the concave microlens array made of the resin in which the shape of the mother mold is inverted is formed on the glass.

【0044】この凹型のマイクロレンズアレイ上に前記
樹脂より高屈折率の樹脂を塗布し、該樹脂を硬化し、平
坦化することによりマイクロレンズアレイが作製でき
る。この様な方法を用いれば、マイクロレンズアレイを
作製する場合にアルカリガラスが必須とはならず、イオ
ン交換法と比べて、レンズ材料、支持基板材料の制限が
少なくなる。
A microlens array can be manufactured by applying a resin having a refractive index higher than that of the resin on the concave type microlens array, curing the resin, and flattening the resin. When such a method is used, alkali glass is not indispensable when manufacturing a microlens array, and the restrictions on the lens material and the supporting substrate material are reduced as compared with the ion exchange method.

【0045】以上では紫外線硬化型の樹脂を用いたマイ
クロレンズアレイの作製例を示したが、従来の熱可塑性
の樹脂を用いて金型を加熱しスタンプする、あるいは金
型上に熱硬化樹脂を塗布し加熱して樹脂を硬化する、あ
るいは金型上に電子線硬化樹脂を塗布し電子線照射して
硬化することで凹型のマイクロレンズアレイを作製して
もよい。
In the above, an example of manufacturing a microlens array using an ultraviolet curable resin has been shown. However, a conventional thermoplastic resin is used to heat and stamp a mold, or a thermosetting resin is applied onto the mold. A concave microlens array may be produced by applying and heating to cure the resin, or by applying an electron beam curing resin on a mold and irradiating with an electron beam to cure the resin.

【0046】更に、得られた凹型のマイクロレンズアレ
イに金属膜を成膜することで、これを、凸型のマイクロ
レンズアレイを得る為の母型として用いることもでき
る。
Further, by forming a metal film on the obtained concave microlens array, this can also be used as a matrix for obtaining a convex microlens array.

【0047】次に、電鋳法を用いてマイクロレンズアレ
イを作製する場合の一例を説明する。マイクロレンズア
レイ用金型マスターに反転金型用電極を形成し、該金型
用電極上に電気メッキを行い、金型として利用可能な厚
みまで電気メッキ層を成長させ、これを剥離することで
得られる電鋳品は、凹型の金型として用いることができ
る。この凹型の金型を用いたマイクロレンズアレイの作
製工程の一例を以下に説明する。
Next, an example of manufacturing a microlens array by using an electroforming method will be described. By forming an inverted mold electrode on a mold master for a microlens array, electroplating the mold electrode, growing an electroplated layer to a thickness that can be used as a mold, and peeling it off. The obtained electroformed product can be used as a concave mold. An example of a manufacturing process of a microlens array using this concave mold will be described below.

【0048】紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、或いは電子
線硬化樹脂等を上記凹型の金型上に塗布し、各樹脂に応
じて紫外線、熱、或いは電子線等を当てて硬化し、金型
と該樹脂等を剥離することで、マイクロレンズアレイを
作製することができる。熱可塑性樹脂を用い、金型を加
熱して該樹脂にスタンプするスタンプ方式で凸型のマイ
クロレンズアレイを作製することも可能である。また、
リフロー法を用いれば、リフローされたガラスに金型に
押し付けてガラスに型を直接転写することで、ガラス基
板上に直接マイクロレンズアレイを作製することも可能
である。
An ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, an electron beam curable resin, or the like is applied onto the concave mold, and ultraviolet rays, heat, or an electron beam is applied according to each resin to cure the resin. A microlens array can be manufactured by peeling off the resin and the like. It is also possible to fabricate a convex microlens array by a stamp method in which a thermoplastic resin is used and a mold is heated to stamp the resin. Also,
If the reflow method is used, it is also possible to directly press the mold onto the reflowed glass and directly transfer the mold to the glass to directly fabricate the microlens array on the glass substrate.

【0049】[0049]

【実施例】以下に、より具体的な実施例を説明する。EXAMPLE A more specific example will be described below.

【0050】(実施例1)図1を用いて実施例1を説明
する。本実施例では、縦1.5インチ×横1インチのシ
リコンウエハを基板1として用いた。このウエハ1に、
薄膜形成法の1つであるスパッタリング法により、Ti
層を50nm、更にPt層を200nm成膜すること
で、導電層2を形成した。
Example 1 Example 1 will be described with reference to FIG. In this embodiment, a silicon wafer measuring 1.5 inches in length and 1 inch in width is used as the substrate 1. On this wafer 1,
By sputtering, which is one of the thin film formation methods, Ti
The conductive layer 2 was formed by depositing a layer of 50 nm and a Pt layer of 200 nm.

【0051】次に、CVD法を用いて導電層2上にPS
G4を0.1μm成膜した。更にその上に、フォトリソ
グラフィープロセスによりフォトレジスト3を塗布、露
光、現像し、開口部5を形成した。開口部5より露出し
たPSG4をHFとNHFより成るエッチング溶液を
用いて溶解し開口部6を形成することにより、図1
(a)に示すような開口部5、6を有する絶縁性マスク
層3、4を形成した。開口部5は円形をしており、その
直径は2μmである。開口部6も円形をしており、その
直径は14μmである。開口部5、6は1024×76
8のマトリックスの形態で25μm間隔で配置されてい
る。
Next, PS is formed on the conductive layer 2 by the CVD method.
G4 was formed into a film of 0.1 μm. Further, a photoresist 3 was applied thereon, exposed and developed by a photolithography process to form an opening 5. By forming the opening 6 by dissolving the PSG 4 exposed from the opening 5 with an etching solution composed of HF and NH 4 F, as shown in FIG.
Insulating mask layers 3 and 4 having openings 5 and 6 as shown in (a) were formed. The opening 5 is circular and has a diameter of 2 μm. The opening 6 is also circular and has a diameter of 14 μm. Openings 5 and 6 are 1024 × 76
8 in the form of a matrix, arranged at 25 μm intervals.

【0052】次に、この基板をワークとして用いてNi
電気メッキを行なう。ここでは、電極層(導電層)2を
陰極として、硫酸ニッケルと塩化ニッケルとほう酸及び
光沢剤からなるNiメッキ浴を用いて、浴温50℃、初
期陰極電流密度40A/dm で電気メッキを行い、開
口部5より電気メッキ層7を析出させた。電気メッキ層
7は絶縁性マスク層3上にも広がり、図1(b)に示す
ような直径8μmのほぼ半球形状のものが得られた。
Next, using this substrate as a work, Ni
Perform electroplating. Here, the electrode layer (conductive layer) 2
As the cathode, nickel sulfate, nickel chloride, boric acid, and
First, using Ni plating bath consisting of brightener, bath temperature 50 ℃
Phase cathode current density 40A / dm TwoElectroplating with
The electroplated layer 7 was deposited from the mouth 5. Electroplating layer
7 spreads over the insulating mask layer 3 as shown in FIG. 1 (b).
A substantially hemispherical shape having a diameter of 8 μm was obtained.

【0053】次に、絶縁性マスク層3を有機溶剤で除去
し、絶縁性マスク層4の開口部6を露出させた。開口部
6より電気メッキを行うと、開口部6及び電気メッキ層
7より電気メッキ層が成長し、図1(c)に示すような
裾部に非球面形状部を有する電気メッキ層8が形成され
た。こうしてマイクロレンズアレイ用金型を得ることが
できた。
Next, the insulating mask layer 3 was removed with an organic solvent to expose the opening 6 of the insulating mask layer 4. When electroplating is performed from the opening 6, an electroplating layer grows from the opening 6 and the electroplating layer 7 to form an electroplating layer 8 having an aspherical portion at the hem as shown in FIG. 1 (c). Was done. Thus, a mold for microlens array could be obtained.

【0054】更に、各電気メッキ層8が繋がるまで電気
メッキを継続することで、図1(d)に示すようなフラ
イアイ化されたマイクロレンズアレイ用金型を得ること
ができた。
Further, by continuing the electroplating until the electroplating layers 8 were connected to each other, a fly-eye type microlens array mold as shown in FIG. 1D could be obtained.

【0055】(実施例2)図2を用いて実施例2を説明
する。本実施例でも、縦1.5インチ×横1インチのシ
リコンウエハを基板9として用いた。このウエハ9に、
薄膜形成法の1つであるスパッタリング法により、Ti
層を50nm、更にPtを200nm成膜することで、
導電層10を形成した。
(Second Embodiment) A second embodiment will be described with reference to FIG. Also in this embodiment, a silicon wafer having a length of 1.5 inches and a width of 1 inch is used as the substrate 9. On this wafer 9,
By sputtering, which is one of the thin film formation methods, Ti
By forming a layer of 50 nm and further Pt of 200 nm,
The conductive layer 10 was formed.

【0056】次に、CVD法を用いて導電層10上にP
SG12を0.1μm成膜した。更にその上に、フォト
リソグラフィープロセスによりフォトレジスト11を塗
布、露光、現像し、開口部13を形成した。開口部13
より露出したPSG12を、HFとNHFより成るエ
ッチング溶液を用いて溶解し開口部14を形成すること
により、図2(a)に示すような開口部13、14を有
する絶縁性マスク層11、12を形成した。開口部13
は円形をしており、その直径は2μmである。開口部1
4も円形をしており、その直径は14μmである。開口
部13、14は1024×768のマトリックス状に2
5μm間隔で配置されている。
Next, P is formed on the conductive layer 10 by the CVD method.
SG12 was deposited to a thickness of 0.1 μm. Further thereon, a photoresist 11 was applied, exposed and developed by a photolithography process to form an opening 13. Opening 13
The exposed PSG 12 is dissolved by using an etching solution composed of HF and NH 4 F to form the opening 14, so that the insulating mask layer 11 having the openings 13 and 14 as shown in FIG. , 12 were formed. Opening 13
Has a circular shape and its diameter is 2 μm. Opening 1
4 is also circular and has a diameter of 14 μm. The openings 13 and 14 are 2 in a matrix of 1024 × 768.
They are arranged at intervals of 5 μm.

【0057】次に、この基板をワークとして用い、電極
層10を陰極として、硫酸ニッケルと塩化ニッケルとほ
う酸及び光沢剤からなるNiメッキ浴を用いて、浴温5
0℃、初期陰極電流密度40A/dmでNi電気メッ
キを行い、開口部13より電気メッキ層15を析出させ
た。電気メッキ層15は絶縁性マスク層11上にも広が
り、図2(b)に示すような直径8μmのほぼ半球形状
のものが得られた。
Next, using this substrate as a work, using the electrode layer 10 as a cathode, and using a Ni plating bath composed of nickel sulfate, nickel chloride, boric acid and a brightener, a bath temperature of 5 was obtained.
Ni electroplating was performed at 0 ° C. and an initial cathode current density of 40 A / dm 2 , and an electroplating layer 15 was deposited through the opening 13. The electroplated layer 15 spreads over the insulating mask layer 11, and a substantially hemispherical shape having a diameter of 8 μm as shown in FIG. 2B was obtained.

【0058】次に、絶縁性マスク層11を有機溶剤で除
去し、絶縁性マスク層12の開口部14を露出させた。
開口部14より電気メッキを行うと、開口部14及び電
気メッキ層15より電気メッキ層が成長し、図2(c)
に示すような非球面形状部を有する電気メッキ層16が
形成された。
Next, the insulating mask layer 11 was removed with an organic solvent to expose the opening 14 of the insulating mask layer 12.
When electroplating is performed from the opening 14, an electroplating layer grows from the opening 14 and the electroplating layer 15, and FIG.
The electroplated layer 16 having an aspherical surface-shaped portion as shown in FIG.

【0059】更に、各電気メッキ層16が繋がるまで、
次亜リン酸塩の還元剤を含む無電解Niメッキ液を用い
て、浴温90℃で無電解Niメッキを約50分間行うこ
とでフライアイ形成層17を形成し、図2(d)に示す
ようなフライアイ化されたマイクロレンズアレイ用金型
を得ることができた。
Further, until each electroplating layer 16 is connected,
A fly-eye forming layer 17 is formed by performing electroless Ni plating at a bath temperature of 90 ° C. for about 50 minutes using an electroless Ni plating solution containing a reducing agent of hypophosphite, as shown in FIG. 2 (d). It was possible to obtain a fly-eye-shaped mold for a microlens array as shown.

【0060】(実施例3)図2を用いて実施例3を説明
する。本実施例でも、縦1.5インチ×横1インチのシ
リコンウエハを基板9として用いた。このウエハに、薄
膜形成法の1つであるスパッタリング法により、Ti層
を50nm、更にPtを200nm成膜することで、導
電層10を形成した。
(Third Embodiment) A third embodiment will be described with reference to FIG. Also in this embodiment, a silicon wafer having a length of 1.5 inches and a width of 1 inch is used as the substrate 9. A conductive layer 10 was formed on this wafer by forming a Ti layer with a thickness of 50 nm and a Pt with a thickness of 200 nm by a sputtering method, which is one of the thin film forming methods.

【0061】次に、CVD法を用いて導電層10上にP
SG12を0.1μm成膜した。更にその上に、フォト
リソグラフィープロセスによりフォトレジスト11を塗
布、露光、現像し、開口部13を形成した。開口部13
より露出したPSG12を、HFとNHFよりなるエ
ッチング溶液を用いて溶解し開口部14を形成すること
により、図2(a)に示すような開口部13、14を有
する絶縁性マスク層11、12を形成した。開口部13
は円形をしており、その直径は2μmである。開口部1
4も円形をしており、その直径は14μmである。開口
部13、14は1024×768のマトリックス状に2
5μm間隔で配置されている。
Next, P is formed on the conductive layer 10 by the CVD method.
SG12 was deposited to a thickness of 0.1 μm. Further thereon, a photoresist 11 was applied, exposed and developed by a photolithography process to form an opening 13. Opening 13
The exposed PSG 12 is dissolved by using an etching solution of HF and NH 4 F to form the opening 14, so that the insulating mask layer 11 having the openings 13 and 14 as shown in FIG. , 12 were formed. Opening 13
Has a circular shape and its diameter is 2 μm. Opening 1
4 is also circular and has a diameter of 14 μm. The openings 13 and 14 are 2 in a matrix of 1024 × 768.
They are arranged at intervals of 5 μm.

【0062】この基板をワークとして用い、電極層10
を陰極として、硫酸ニッケルと塩化ニッケルとほう酸及
び光沢剤からなるNiメッキ浴を用いて、浴温50℃、
初期陰極電流密度40A/dmでNi電気メッキを行
い、開口部13より電気メッキ層15を析出させた。電
気メッキ層15は絶縁性マスク層11上にも広がり、図
2(b)に示すような直径8μmのほぼ半球形状のもの
が得られた。
Using this substrate as a work, the electrode layer 10
With a nickel plating bath consisting of nickel sulfate, nickel chloride, boric acid, and a brightener as a cathode, and a bath temperature of 50 ° C.,
Ni electroplating was performed at an initial cathode current density of 40 A / dm 2 , and an electroplating layer 15 was deposited through the opening 13. The electroplated layer 15 spreads over the insulating mask layer 11, and a substantially hemispherical shape having a diameter of 8 μm as shown in FIG. 2B was obtained.

【0063】次に、絶縁性マスク層11を有機溶剤で除
去し、開口部14を露出させた。開口部14より電気メ
ッキを行うと、開口部14及び電気メッキ層15より電
気メッキ層が成長し、図2(c)に示すような非球面形
状部を有する電気メッキ層16が形成された。
Next, the insulating mask layer 11 was removed with an organic solvent to expose the opening 14. When electroplating was performed through the opening 14, an electroplating layer grew from the opening 14 and the electroplating layer 15, and an electroplating layer 16 having an aspherical surface portion as shown in FIG. 2C was formed.

【0064】更に、各電気メッキ層16が繋がるまで、
CVD法を用いてPSG層(フライアイ形成層)17を
析出させることで、図2(d)に示すようなフライアイ
化されたマイクロレンズアレイ用金型を得ることができ
た。
Further, until each electroplating layer 16 is connected,
By depositing the PSG layer (fly-eye forming layer) 17 using the CVD method, a fly-eye-shaped microlens array mold as shown in FIG. 2D could be obtained.

【0065】(実施例4)図3を用いて実施例4を説明
する。本実施例でも、縦1.5インチ×横1インチのシ
リコンウエハを基板18として用いた。このウエハに、
薄膜形成法の1つであるスパッタリング法により、Ti
層を50nm、更にPtを200nm成膜することで、
導電層19を形成した。
(Fourth Embodiment) A fourth embodiment will be described with reference to FIG. Also in this embodiment, a silicon wafer measuring 1.5 inches in length and 1 inch in width is used as the substrate 18. On this wafer
By sputtering, which is one of the thin film formation methods, Ti
By forming a layer of 50 nm and further Pt of 200 nm,
The conductive layer 19 was formed.

【0066】次に、CVD法を用いて導電層19上にP
SG21を0.1μm成膜した。更にその上に、フォト
リソグラフィープロセスによりフォトレジスト20を塗
布、露光、現像し、開口部22を形成した。開口部22
より露出したPSG21を、HFとNHFよりなるエ
ッチング溶液を用いて溶解し開口部23を形成すること
により、図3(a)に示すような開口部22、23を有
する絶縁性マスク層20、21を形成した。開口部22
は円形をしており、その直径は2μmである。開口部2
3も円形をしており、その直径は14μmである。開口
部22、23は1024×768のマトリックス状に2
5μm間隔で配置されている。
Next, P is formed on the conductive layer 19 by using the CVD method.
SG21 was deposited to a thickness of 0.1 μm. Further thereon, a photoresist 20 was applied, exposed and developed by a photolithography process to form an opening 22. Opening 22
The more exposed PSG 21 is dissolved using an etching solution of HF and NH 4 F to form the opening 23, so that the insulating mask layer 20 having the openings 22 and 23 as shown in FIG. , 21 were formed. Opening 22
Has a circular shape and its diameter is 2 μm. Opening 2
3 is also circular and has a diameter of 14 μm. The openings 22 and 23 are 2 in a matrix of 1024 × 768.
They are arranged at intervals of 5 μm.

【0067】この基板をワークとして用い、電極層19
を陰極として、硫酸ニッケルと塩化ニッケルとほう酸及
び光沢剤からなるNiメッキ浴を用いて、浴温50℃、
初期陰極電流密度40A/dmでNi電気メッキを行
い、開口部22より電気メッキ層24を析出させた。電
気メッキ層24は絶縁性マスク層20上にも広がり、図
3(b)に示すような直径8μmのほぼ半球形状のもの
が得られた。
Using this substrate as a work, the electrode layer 19
With a nickel plating bath consisting of nickel sulfate, nickel chloride, boric acid, and a brightener as a cathode, and a bath temperature of 50 ° C.,
Ni electroplating was performed at an initial cathode current density of 40 A / dm 2 , and an electroplating layer 24 was deposited through the openings 22. The electroplating layer 24 also spreads over the insulating mask layer 20, and a substantially hemispherical shape having a diameter of 8 μm as shown in FIG. 3B was obtained.

【0068】次に、絶縁性マスク層20を有機溶剤で除
去し、開口部23を露出させた。開口部23より電気メ
ッキを行うと、開口部23及び電気メッキ層24より電
気メッキ層が成長し、図3(c)に示すような非球面形
状部を有する電気メッキ層25が形成された。
Next, the insulating mask layer 20 was removed with an organic solvent to expose the opening 23. When electroplating was performed through the opening 23, an electroplating layer grew from the opening 23 and the electroplating layer 24, and an electroplating layer 25 having an aspherical shape portion as shown in FIG. 3C was formed.

【0069】次に、PSG21をHFとNHFよりな
るエッチング溶液を用いて溶解し、図3(d)に示すよ
うに、導電層19を露出させた。この基板に、各電気メ
ッキ層25が繋がるまで電気メッキを行うことでフライ
アイ形成層26を形成し、図3(e)に示すようなフラ
イアイ化されたマイクロレンズアレイ用金型を得ること
ができた。
Next, the PSG 21 was dissolved using an etching solution of HF and NH 4 F to expose the conductive layer 19 as shown in FIG. 3 (d). The fly-eye forming layer 26 is formed on this substrate by electroplating until the respective electro-plating layers 25 are connected to each other to obtain a fly-eye-shaped mold for microlens array as shown in FIG. 3 (e). I was able to.

【0070】(実施例5)実施例5を説明する。図1の
作製工程図を用いて本実施例のマイクロレンズアレイ金
型の作製例を説明する。この場合、レンチキュラ形状の
マイクロレンズアレイを得る為の実施例を説明する為、
図1はスリット状の開口部を横切る断面図とする。本実
施例でも、縦1.5インチ×横1インチのシリコンウエ
ハを基板1として用いた。このウエハ1に、薄膜形成法
の1つであるスパッタリング法により、Ti層を50n
m、更にPtを200nm成膜することで、導電層2を
形成した。
(Fifth Embodiment) A fifth embodiment will be described. An example of manufacturing the microlens array mold of this embodiment will be described with reference to the manufacturing process chart of FIG. In this case, in order to describe an example for obtaining a lenticular-shaped microlens array,
FIG. 1 is a sectional view crossing a slit-shaped opening. Also in this embodiment, a silicon wafer measuring 1.5 inches long and 1 inch wide is used as the substrate 1. A Ti layer having a thickness of 50 n is formed on the wafer 1 by a sputtering method which is one of thin film forming methods.
The conductive layer 2 was formed by depositing m and Pt to a thickness of 200 nm.

【0071】次に、CVD法を用いて導電層2上にPS
G4を0.1μm成膜した。更にその上に、フォトリソ
グラフィープロセスによりフォトレジスト3を塗布、露
光、現像し、開口部5を形成した。開口部5より露出し
たPSG4を、HFとNHFよりなるエッチング溶液
を用いて溶解し開口部6を形成することにより、図1
(a)に示すような開口部5、6を有する絶縁性マスク
層3、4を形成した。開口部5は長方形形状をしてお
り、その線幅は2μmで、長さは5mmである。開口部6
も略長方形形状をしており、その線幅は14μmで、長
さは5mmである。開口部5、6は25μm間隔で768
本配置されている。
Next, PS is formed on the conductive layer 2 by the CVD method.
G4 was formed into a film of 0.1 μm. Further, a photoresist 3 was applied thereon, exposed and developed by a photolithography process to form an opening 5. The PSG 4 exposed from the opening 5 is dissolved by using an etching solution of HF and NH 4 F to form the opening 6, so that the PSG 4 shown in FIG.
Insulating mask layers 3 and 4 having openings 5 and 6 as shown in (a) were formed. The opening 5 has a rectangular shape with a line width of 2 μm and a length of 5 mm. Opening 6
Also has a substantially rectangular shape with a line width of 14 μm and a length of 5 mm. The openings 5 and 6 are 768 at intervals of 25 μm.
Book is arranged.

【0072】この基板をワークとして用い、電極層2を
陰極として、硫酸ニッケルと塩化ニッケルとほう酸及び
光沢剤からなるNiメッキ浴を用いて、浴温50℃、初
期陰極電流密度40A/dmでNi電気メッキを行
い、開口部5より電気メッキ層7を析出させた。電気メ
ッキ層7は絶縁性マスク層3上にも広がり、図1(b)
に示すような幅8μmのほぼ半円の断面形状を有するレ
ンチキュラ形状層(半円筒層)が得られた。
Using this substrate as a work, using the electrode layer 2 as a cathode and a Ni plating bath consisting of nickel sulfate, nickel chloride, boric acid and a brightener, at a bath temperature of 50 ° C. and an initial cathode current density of 40 A / dm 2 . Ni electroplating was performed to deposit an electroplating layer 7 through the opening 5. The electroplating layer 7 spreads over the insulating mask layer 3 as shown in FIG.
A lenticular-shaped layer (semi-cylindrical layer) having a substantially semicircular cross section with a width of 8 μm as shown in FIG.

【0073】次に、絶縁性マスク層3を有機溶剤で除去
し、開口部6を露出させた。開口部6より電気メッキを
行うと、開口部6及び電気メッキ層7より電気メッキ層
が成長し、図1(c)に示すような非円筒形状の断面を
有する電気メッキ層8が形成された。更に、各電気メッ
キ層8が繋がるまで電気メッキを継続することで、図1
(d)に示すようなレンチキュラ形状で且つフライアイ
化されたマイクロレンズアレイ用金型を得ることができ
た。
Next, the insulating mask layer 3 was removed with an organic solvent to expose the opening 6. When electroplating was performed from the opening 6, an electroplating layer grew from the opening 6 and the electroplating layer 7, and an electroplating layer 8 having a non-cylindrical cross section as shown in FIG. 1C was formed. . Further, by continuing the electroplating until each electroplating layer 8 is connected,
It was possible to obtain a lenticular-shaped mold for a microlens array having a fly's eye shape as shown in (d).

【0074】[0074]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のマイク
ロレンズアレイ用金型などのマイクロ構造体及びその作
製方法では、導電性基板或いは電極層を有する基板或い
は少なくとも一部が導電性を有する基板を用い、その上
に絶縁性マスク層を形成し、開口部を作製し、開口部よ
り電気メッキ層ないし電着層を形成する工程において、
例えば、絶縁性マスク層と開口部を複数段形成してお
き、開口部のサイズを変化させながら電気メッキないし
電着を行うことで、非球面ないし非円筒面形状を有する
電気メッキ層ないし電着層を得ることができ、これをマ
イクロレンズアレイ用金型等として得ることができる。
As described above, in the microstructure such as the mold for the microlens array and the method of manufacturing the same according to the present invention, the conductive substrate, the substrate having the electrode layer, or at least a part thereof has conductivity. In the step of forming an insulating mask layer on the substrate, forming an opening, and forming an electroplating layer or an electrodeposition layer from the opening,
For example, by forming an insulating mask layer and openings in a plurality of stages and performing electroplating or electrodeposition while changing the size of the openings, an electroplating layer or electrodeposition having an aspherical surface or a non-cylindrical surface shape is performed. A layer can be obtained, which can be obtained as a mold for a microlens array or the like.

【0075】この場合、開口部のサイズと、電気メッキ
ないし電着のサイズの組み合わせにより、容易に非球面
ないし非円筒面形状を制御することができ、更に、非球
面ないし非円筒面形状の電気メッキ層ないし電着層をフ
ライアイ化させることで、フィルファクターが約100
%のマイクロレンズアレイの作製が可能なマイクロレン
ズアレイ用金型等を作製することができる。また、全て
のプロセスを1つの基板上で行うことができ、プロセス
に用いる手法が大判化への対応が容易なため、大判化し
ても同様のプロセスを応用することが可能である。
In this case, the shape of the aspherical surface or the non-cylindrical surface can be easily controlled by combining the size of the opening and the size of the electroplating or electrodeposition. By making the plating layer or electrodeposition layer fly-eye, the fill factor is about 100.
%, It is possible to manufacture a mold for a microlens array and the like. Further, since all the processes can be performed on one substrate and the method used for the process can easily cope with the large size, the same process can be applied even if the large size is used.

【0076】このマイクロレンズアレイ用金型より作製
されるマイクロレンズアレイは非球面化されているた
め、レンズ周辺部の光の利用効率が向上する。また、金
型と同一形状のものを得ることができ、1つの金型より
少なくとも1000枚以上のマイクロレンズアレイの作
製が可能である為、再現性良く大量生産が可能である。
Since the microlens array manufactured from this mold for microlens array is aspherical, the light utilization efficiency of the peripheral portion of the lens is improved. In addition, a mold having the same shape as the mold can be obtained, and at least 1000 or more microlens arrays can be manufactured from one mold, and thus mass production can be performed with good reproducibility.

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

【図1】本発明に用いた基板の構成とマイクロレンズア
レイ金型の作製方法の一例を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a substrate used in the present invention and a method for manufacturing a microlens array mold.

【図2】本発明に用いた基板の構成とマイクロレンズア
レイ金型の作製方法の他の例を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the substrate used in the present invention and the method for manufacturing the microlens array mold.

【図3】本発明に用いた基板の構成とマイクロレンズア
レイ金型の作製方法の他の例を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the substrate used in the present invention and the method for manufacturing the microlens array mold.

【図4】本発明の説明に用いる断面図の断面方向を説明
する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a cross-sectional direction of a cross-sectional view used for describing the present invention.

【図5】本発明で用いる電気メッキ法ないし電着による
半球状ないし半円筒形状構造体の作製原理を説明する図
である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of manufacturing a hemispherical or semi-cylindrical structure by electroplating or electrodeposition used in the present invention.

【図6】半球ないし半円筒レンズの光学特性を説明する
概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating optical characteristics of a hemispherical or semi-cylindrical lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、9、18、27、31 基板 2、10、19、28、32 導電層 3、4、11、12、20、21、29、33 絶
縁性マスク層 5、6、13、14、22、23、30 開口部 7、8、15、16、24、25 電気メッキ層な
いし電着層 17、26 フライアイ形成層 34 半球ないし半円筒面形状を有する電気メッキ
層ないし電着層 35 金属イオンを含む電気メッキ液 36 半球レンズ(高屈折率部) 37 レンズ周辺部 38 入射光(平行光) 39 入射角度(°) 40 反射光 41 焦点位置
1, 9, 18, 27, 31 Substrates 2, 10, 19, 28, 32 Conductive layers 3, 4, 11, 12, 20, 21, 29, 33 Insulating mask layers 5, 6, 13, 14, 22, 23, 30 openings 7, 8, 15, 16, 24, 25 electroplating layer or electrodeposition layer 17, 26 fly-eye forming layer 34 electroplating layer or electrodeposition layer 35 having a hemispherical or semicylindrical surface shape Electroplating liquid containing 36 Hemispherical lens (high refractive index part) 37 Lens peripheral part 38 Incident light (parallel light) 39 Incident angle (°) 40 Reflected light 41 Focus position

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マイクロ構造体の作製方法であって、少な
くとも一部分に導電部を有する基板を用いて、 (1)導電部上に開口部を有する第1の絶縁性マスク層
を形成する工程、 (2)該開口部及び第1の絶縁性マスク層上に電気メッ
キ層ないし電着層を形成する工程、 (3)該電気メッキ層ないし電着層を含む開口部を第2
の絶縁性マスク層に形成する工程、 (4)該開口部、電気メッキ層ないし電着層、第2の絶
縁性マスク層上に電気メッキないし電着を行う工程、を
有し、更に(3)〜(4)の工程が少なくとも1回以上
行われることを特徴とするマイクロ構造体の作製方法。
1. A method of manufacturing a microstructure, comprising the steps of: (1) forming a first insulating mask layer having an opening on a conductive portion, using a substrate having a conductive portion at least in a part thereof; (2) A step of forming an electroplating layer or an electrodeposition layer on the opening and the first insulating mask layer, (3) A second opening including the electroplating layer or the electrodeposition layer
(4) forming an insulating mask layer on the insulating mask layer, and (4) performing electroplating or electrodeposition on the opening, the electroplating layer or the electrodeposition layer, and the second insulating mask layer. )-(4) are performed at least once or more, The manufacturing method of the microstructure characterized by the above-mentioned.
【請求項2】前記第1の絶縁性マスク層と前記第2の絶
縁性マスク層が別のものであることを特徴とする請求項
1に記載のマイクロ構造体の作製方法。
2. The method for producing a microstructure according to claim 1, wherein the first insulating mask layer and the second insulating mask layer are different from each other.
【請求項3】前記第1の絶縁性マスク層と前記第2の絶
縁性マスク層が同じものであることを特徴とする請求項
1に記載のマイクロ構造体の作製方法。
3. The method for producing a microstructure according to claim 1, wherein the first insulating mask layer and the second insulating mask layer are the same.
【請求項4】前記絶縁性マスク層が複数の堆積層から成
り、新たに電気メッキないし電着を行うに際し上層から
順に除去することを特徴とする請求項2に記載のマイク
ロ構造体の作製方法。
4. The method for producing a microstructure according to claim 2, wherein the insulating mask layer is composed of a plurality of deposited layers, and the layers are sequentially removed from the upper layer when new electroplating or electrodeposition is performed. .
【請求項5】前記絶縁性マスク層の複数の堆積層が予め
層ごとに異なるサイズの開口部を有することを特徴とす
る請求項4に記載のマイクロ構造体の作製方法。
5. The method for manufacturing a microstructure according to claim 4, wherein the plurality of deposited layers of the insulating mask layer have openings having different sizes in advance for each layer.
【請求項6】前記絶縁性マスク層の複数の堆積層の開口
部のサイズが上層から下層に行くに従って大きくなるこ
とを特徴とする請求項5に記載のマイクロ構造体の作製
方法。
6. The method for producing a microstructure according to claim 5, wherein the size of the openings of the plurality of deposited layers of the insulating mask layer increases from the upper layer to the lower layer.
【請求項7】前記開口部が円形形状を有することを特徴
とする請求項1乃至6の何れかに記載のマイクロ構造体
の作製方法。
7. The method for producing a microstructure according to claim 1, wherein the opening has a circular shape.
【請求項8】前記開口部がスリット形状等の多角形形状
もしくは楕円形状を有することを特徴とする請求項1乃
至6の何れかに記載のマイクロ構造体の作製方法。
8. The method for producing a microstructure according to claim 1, wherein the opening has a polygonal shape such as a slit shape or an elliptical shape.
【請求項9】前記電気メッキ層ないし電着層の一部が球
面ないし円筒面形状を有することを特徴とする請求項1
乃至8の何れかに記載のマイクロ構造体の作製方法。
9. A part of the electroplating layer or the electrodeposition layer has a spherical or cylindrical surface shape.
9. The method for manufacturing a microstructure according to any one of 8 to 8.
【請求項10】前記電気メッキ層ないし電着層の一部が
非球面ないし非円筒面形状を有することを特徴とする請
求項1乃至9の何れかに記載のマイクロ構造体の作製方
法。
10. The method for producing a microstructure according to claim 1, wherein a part of the electroplated layer or the electrodeposited layer has an aspherical surface or a non-cylindrical surface shape.
【請求項11】前記開口部が複数箇所にアレイ配列され
て存在していることを特徴とする請求項1乃至10の何
れかに記載のマイクロ構造体の作製方法。
11. The method for producing a microstructure according to claim 1, wherein the openings are arranged in an array at a plurality of locations.
【請求項12】前記電気メッキ層ないし電着層におい
て、隣接する電気メッキ層ないし電着層同士をフライア
イ化する工程を更に有することを特徴とする請求項11
に記載のマイクロ構造体の作製方法。
12. The electroplating layer or electrodeposition layer further comprising a step of forming adjacent electroplating layers or electrodeposition layers into fly-eyes.
The method for producing a microstructure according to item 1.
【請求項13】前記フライアイ化の工程が電気メッキな
いし電着法を用いることを特徴とする請求項12に記載
のマイクロ構造体の作製方法。
13. The method for producing a microstructure according to claim 12, wherein the step of forming a fly eye uses an electroplating or electrodeposition method.
【請求項14】前記フライアイ化の工程が無電解メッキ
法を用いることを特徴とする請求項12に記載のマイク
ロ構造体の作製方法。
14. The method for producing a microstructure according to claim 12, wherein the step of forming a fly eye uses an electroless plating method.
【請求項15】前記フライアイ化の工程がCVD法若しく
はPVD法を用いることを特徴とする請求項12に記載の
マイクロ構造体の作製方法。
15. The method for producing a microstructure according to claim 12, wherein a CVD method or a PVD method is used in the step of forming the fly eye.
【請求項16】前記マイクロ構造体がマイクロレンズア
レイないしマイクロレンズ用金型、若しくはマイクロレ
ンズアレイないしマイクロレンズであることを特徴とす
る請求項1乃至15の何れかに記載のマイクロ構造体の
作製方法。
16. The fabrication of a microstructure according to claim 1, wherein the microstructure is a microlens array or a mold for microlenses, or a microlens array or a microlens. Method.
【請求項17】少なくとも一部分に導電部を有する基
板、該基板の導電部上に形成された略半球ないし半円筒
形状を有する少なくとも1つの第1の電気メッキ層ない
し電着層、該第1の電気メッキ層ないし電着層上に形成
された球面ないし円筒面形状部と非球面ないし非円筒面
形状部を有する第2の電気メッキ層ないし電着層を有す
ることを特徴とするマイクロ構造体。
17. A substrate having a conductive portion on at least a part thereof, at least one first electroplating layer or electrodeposition layer having a substantially hemispherical or semi-cylindrical shape formed on the conductive portion of the substrate, and the first electroplating layer. A microstructure comprising a second electroplating layer or electrodeposition layer having a spherical or cylindrical surface-shaped portion and an aspherical surface or non-cylindrical surface-shaped portion formed on the electroplating layer or electrodeposition layer.
【請求項18】前記第2の電気メッキ層ないし電着層が
1層若しくは複数層形成されていることを特徴とする請
求項17に記載のマイクロ構造体。
18. The microstructure according to claim 17, wherein one or more layers of the second electroplating layer or electrodeposition layer are formed.
【請求項19】前記電気メッキ層ないし電着層が複数箇
所にアレイ配列されて存在することを特徴とする請求項
17または18に記載のマイクロ構造体。
19. The microstructure according to claim 17, wherein the electroplating layer or the electrodeposition layer is arranged in an array at a plurality of locations.
【請求項20】前記電気メッキ層ないし電着層におい
て、隣接する電気メッキ層ないし電着層同士がフライア
イ化されていることを特徴とする請求項19に記載のマ
イクロ構造体。
20. The microstructure according to claim 19, wherein in the electroplating layer or electrodeposition layer, adjacent electroplating layers or electrodeposition layers are fly-eye-shaped.
【請求項21】マイクロレンズアレイないしマイクロレ
ンズ用金型、若しくはマイクロレンズアレイないしマイ
クロレンズであることを特徴とする請求項19または2
0に記載のマイクロ構造体。
21. A microlens array or a mold for a microlens, or a microlens array or a microlens.
The microstructure according to 0.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008062585A (en) * 2006-09-08 2008-03-21 Seiko Epson Corp Manufacturing method of mold for lens substrate forming, mold for lens substrate forming, lens substrate, transmission type screen and rear type projection tv

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