JP2003149423A - Microfabrication method for optical element, method for manufacturing base material, and base material - Google Patents
Microfabrication method for optical element, method for manufacturing base material, and base materialInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子微細加工
方法、基材の製造方法、及び基材に関し、特に、複数の
製造工程を経て付加価値を加えられていく曲面を有する
基材に、複数の工程間で加工位置の位置決め精度を高精
度に保つことができる位置決め基準となるマークに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element microfabrication method, a substrate manufacturing method, and a substrate, and more particularly to a substrate having a curved surface to which added value is added through a plurality of manufacturing steps. The present invention relates to a mark serving as a positioning reference that can maintain the positioning accuracy of a processing position with high accuracy between a plurality of processes.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、情報記録媒体として、例えばC
D、DVD等が広く使用されており、これらの記録媒体
を読み取る読取装置などの精密機器には、多くの光学素
子が利用されている。これらの機器に利用される光学素
子、例えば光レンズなどは、低コスト化並びに小型化の
観点から、ガラス製の光レンズよりも樹脂製の光レンズ
を用いることが多い。このような樹脂製の光レンズは、
一般の射出成形によって製造されており、射出成形用の
成形型も、一般的な切削加工によって形成されている。2. Description of the Related Art Recently, as an information recording medium, for example, C
D, DVD and the like are widely used, and many optical elements are used in precision equipment such as a reading device that reads these recording media. From the viewpoint of cost reduction and miniaturization, optical elements used in these devices, such as optical lenses, often use resin optical lenses rather than glass optical lenses. Such a resin optical lens
It is manufactured by general injection molding, and a molding die for injection molding is also formed by general cutting.
【0003】ところで、最近では、光学素子に要求され
るスペックや性能自体が向上してきており、例えば、光
学機能面に回折構造などを有する光学素子を製造する際
に、当該光学素子を射出成形するためには、成形金型に
そのような回折構造を付与するための面を形成しておく
必要がある。By the way, recently, the specifications and performance itself required for an optical element have been improved. For example, when manufacturing an optical element having a diffractive structure or the like on its optical function surface, the optical element is injection molded. In order to do so, it is necessary to form a surface for giving such a diffractive structure to the molding die.
【0004】このような光学素子を製造する際には、例
えば、母材となる基材を加工する工程、加工された基材
上に所望のパターン(例えば回折格子形状)を形成する
工程、パターンが形成された基材に対して種々の処理を
施し成形金型を形成する工程等を段階的に行う必要があ
る。In manufacturing such an optical element, for example, a step of processing a base material as a base material, a step of forming a desired pattern (eg, a diffraction grating shape) on the processed base material, a pattern It is necessary to perform stepwise a step of forming a molding die by performing various treatments on the base material on which is formed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、複数の各製
造工程では、各々各工程を実施するための専用の装置を
用いることが一般的であり、これら各装置を利用して一
つの基材の加工を行う際には、基材に対する位置決めを
精度良く行う必要がある。By the way, in each of a plurality of manufacturing processes, it is general to use a dedicated device for carrying out each process. When processing, it is necessary to accurately position the substrate.
【0006】しかしながら、従来においては、位置決め
を精度良く行うための対策を何ら施されておらず、複数
の各製造工程を経て付加価値を加えられていく基材に、
複数の工程間で加工位置決め精度を高精度に保てないと
いう問題があった。However, conventionally, no measures have been taken to accurately perform positioning, and a base material to which added value is added through a plurality of manufacturing processes,
There is a problem in that the machining positioning accuracy cannot be maintained with high accuracy between a plurality of processes.
【0007】特に、光学素子に回折格子などを形成する
ようなサブミクロンオーダーあるいはそれ以下の精密な
加工を行うような場合には、例えば±数十nm以内の検
出精度を要する場合も想定されうる。In particular, in the case of performing precision processing of submicron order or less such as forming a diffraction grating on an optical element, it may be assumed that a detection accuracy within ± several tens nm is required. .
【0008】このような場合、基材上に所望の描画パタ
ーンを形成する電子ビーム描画工程においては、基準座
標系を算出するための基準点が必要であり、この基準点
を高精度に検出できないと、描画パターンの描画加工精
度も低下する。In such a case, a reference point for calculating the reference coordinate system is required in the electron beam drawing process for forming a desired drawing pattern on the substrate, and this reference point cannot be detected with high accuracy. As a result, the drawing processing accuracy of the drawing pattern also decreases.
【0009】さらに、光学素子の光軸にずれが生じない
ように、光学素子の中心軸の位置ずれを数μm以内に納
める必要があるが、従来の手法では、位置ずれを解消す
ることができなかった。Further, in order to prevent the optical axis of the optical element from being displaced, the positional deviation of the central axis of the optical element needs to be within several μm, but the conventional method can eliminate the positional deviation. There wasn't.
【0010】また、基材上の位置決め用のマークを構成
することが考えられるが、当該マークを切削加工にて形
成する場合には、切削加工された線部のエッジに、切削
面のせん段域でのバイト毎の連続的な塑性変形等が形成
され、切削部と非切削部とのエッジ部分の識別が難し
く、加工後のマークの識別が難しいという問題点があ
る。Although it is conceivable to form a positioning mark on the base material, when the mark is formed by cutting, a step of the cutting surface is formed at the edge of the cut line portion. There is a problem that continuous plastic deformation or the like is formed for each bite in the region, it is difficult to identify the edge portion between the cut portion and the non-cut portion, and it is difficult to identify the mark after processing.
【0011】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、位置認識を精度良く
行うことで、基材の各製造工程における加工精度の低下
を防止しながらも、光学素子などの中心軸の位置ずれ解
消に寄与でき、かつ、位置認識を容易に行うことのでき
る光学素子微細加工方法、基材の製造方法、及び基材を
提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to perform position recognition with high accuracy, while preventing a reduction in processing accuracy in each manufacturing process of a base material. An object of the present invention is to provide a method for finely processing an optical element, a method for manufacturing a base material, and a base material, which can contribute to elimination of misalignment of the central axis of an optical element and the like and can easily perform position recognition.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、光学素子のための微細加
工を行うための光学素子微細加工方法であって、基材を
回転保持し、基材の被加工面に対して切削手段を相対移
動させることにより、前記基材を所定の形状に形成する
第1工程と、前記基材の回転軸が移動しない状態で、前
記基材に位置認識の基準となる位置認識部を形成する第
2工程と、電子ビームによる描画を行う電子ビーム描画
装置のステージ上に前記基材を載置するとともに、検出
手段により前記基材の位置認識部を検出して位置座標を
取得し、かつ、取得された位置座標に基づいて前記基材
に3次元的に電子ビームによる描画を行う第3工程と、
を含むことを特徴としている。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an optical element fine processing method for performing fine processing for an optical element, which comprises rotating a substrate. The first step of forming the base material into a predetermined shape by holding and moving the cutting means relative to the surface of the base material to be processed, and the base in a state where the rotation axis of the base material does not move. A second step of forming a position recognizing unit serving as a position recognizing reference on a material, and placing the base material on a stage of an electron beam drawing apparatus that draws with an electron beam, and detecting the position of the base material by a detection means. A third step of detecting the recognition unit to acquire position coordinates, and performing three-dimensional drawing with an electron beam on the base material based on the acquired position coordinates;
It is characterized by including.
【0013】また、請求項2に記載の発明は、前記位置
認識部は、前記回転中心軸に対して略同心円状に形成さ
れた第1の位置認識部を含むことを特徴としている。Further, the invention according to claim 2 is characterized in that the position recognizing part includes a first position recognizing part formed substantially concentrically with respect to the rotation center axis.
【0014】また、請求項3に記載の発明は、前記位置
認識部は、前記第1の位置認識部を基準として形成され
た第2の位置認識部を含むことを特徴としている。Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the position recognizing section includes a second position recognizing section formed with the first position recognizing section as a reference.
【0015】また、請求項4に記載の発明は、前記第2
の位置認識部の位置座標に基づいて、前記基材に3次元
的に電子ビームによる描画が行われることを特徴として
いる。The invention according to claim 4 is the second invention
Based on the position coordinates of the position recognition unit, the drawing is performed three-dimensionally by the electron beam on the base material.
【0016】また、請求項5に記載の発明は、前記第1
の位置認識部は、前記基材の回転中心と略同心の同心円
状に形成され、前記第2工程は、前記第1の位置認識部
を認識する工程と、前記第1の位置認識部と略平行な第
1の線を形成する工程と、前記第1の線と略直交する第
2の線を形成する工程と、を含むことを特徴としてい
る。Further, the invention according to claim 5 is the first
Is formed in a concentric circle shape substantially concentric with the rotation center of the base material, and the second step is a step of recognizing the first position recognizing section and a step of recognizing the first position recognizing section. It is characterized by including a step of forming a parallel first line and a step of forming a second line substantially orthogonal to the first line.
【0017】また、請求項6に記載の発明は、前記第1
の線及び前記第2の線による略十字形状を、前記第1の
位置認識部の周囲に亘って、前記基材の中心位置が算出
可能な個数形成する工程をさらに有することを特徴とし
ている。The invention according to a sixth aspect is the first aspect.
It is characterized by further comprising a step of forming a substantially cross shape formed by the line and the second line in a number such that the center position of the base material can be calculated over the periphery of the first position recognition unit.
【0018】また、請求項7に記載の発明は、前記略十
字形状を、前記第1の位置認識部の周囲に亘って少なく
とも3個以上形成することを特徴としている。Further, the invention according to claim 7 is characterized in that at least three or more of the substantially cruciform shapes are formed around the periphery of the first position recognizing portion.
【0019】また、請求項8に記載の発明は、前記第2
工程では、集束イオンビーム加工装置を用いて微細線を
掘り込むことにより前記第2の位置認識部を形成するこ
とを特徴としている。The invention according to claim 8 is the second
In the step, the second position recognition part is formed by digging a fine line by using a focused ion beam processing device.
【0020】また、請求項9に記載の発明は、前記第2
の位置認識部を、前記第1の位置認識部より細い線にて
形成することを特徴としている。The invention according to claim 9 is the second aspect.
The position recognition part is formed by a line thinner than the first position recognition part.
【0021】また、請求項10に記載の発明は、前記第
1の位置認識部を、異なる面の向きを有する形状にて形
成されることを特徴としている。The tenth aspect of the invention is characterized in that the first position recognizing portion is formed in a shape having different plane directions.
【0022】また、請求項11に記載の発明は、前記第
1の位置認識部を、明視野と暗視野からなる線にて形成
することを特徴としている。The invention according to claim 11 is characterized in that the first position recognition portion is formed by a line consisting of a bright field and a dark field.
【0023】また、請求項12に記載の発明は、前記切
削バイトの刃先に少なくとも1個以上の変曲点を有する
形状として、前記第1の位置認識部の加工を行うことを
特徴としている。Further, the invention according to claim 12 is characterized in that the first position recognizing part is processed so that the cutting edge of the cutting tool has at least one inflection point.
【0024】また、請求項13に記載の発明は、前記明
視野と暗視野からなる線を切削バイトの刃先の凹凸を利
用して形成することを特徴としている。The invention as set forth in claim 13 is characterized in that the line consisting of the bright field and the dark field is formed by utilizing the unevenness of the cutting edge of the cutting tool.
【0025】また、請求項14に記載の発明は、前記凹
凸は、切削バイトの刃先の摩耗により形成されたもので
あることを特徴としている。The invention according to claim 14 is characterized in that the irregularities are formed by abrasion of the cutting edge of the cutting tool.
【0026】また、請求項15に記載の発明は、前記明
視野と暗視野からなる線は、断面略凹凸形状であること
を特徴としている。The invention according to claim 15 is characterized in that the line consisting of the bright field and the dark field has a substantially uneven shape in cross section.
【0027】また、請求項16に記載の発明は、前記凹
凸は、前記第1の位置認識部を観察する観察光学系の焦
点深度を超える段差を有することを特徴としている。The invention according to claim 16 is characterized in that the unevenness has a step which exceeds the depth of focus of the observation optical system for observing the first position recognizing section.
【0028】また、請求項17に記載の発明は、前記明
視野と暗視野とが交互に複数形成された線を、前記切削
バイトの刃先の位置をずらして、複数回の切り込みによ
り形成することを特徴としている。According to the seventeenth aspect of the present invention, a line in which a plurality of bright fields and a plurality of dark fields are alternately formed is formed by cutting a plurality of times by shifting the position of the cutting edge of the cutting tool. Is characterized by.
【0029】また、請求項18に記載の発明は、基材を
加工装置により加工することで基材の製造を行う基材の
製造方法であって、前記基材を加工する加工装置の切削
バイトを、前記基材を回転保持する回転保持部材に保持
された前記基材の被加工面に対して相対移動させること
により、前記基材を特定の形状に形成する第1工程と、
前記基材に前記特定の形状を形成した後に、前記回転保
持部材に保持された前記基材が回転する回転中心軸が移
動しない状態で、前記基材に位置認識の基準となる第1
の位置認識部を形成する第2工程と、を含むことを特徴
としている。The invention according to claim 18 is a method of manufacturing a base material by manufacturing the base material by processing the base material with a processing device, the cutting tool of the processing device for processing the base material. A first step of forming the base material in a specific shape by moving the base material relative to a processed surface of the base material held by a rotation holding member that rotationally holds the base material,
After forming the specific shape on the base material, a first position serving as a reference for position recognition on the base material in a state in which the rotation center axis of the base material held by the rotation holding member does not move.
And a second step of forming the position recognizing part.
【0030】また、請求項19に記載の発明は、前記第
1の位置認識部の位置を基準として、前記基材の位置決
め用の基準となる第2の位置認識部を形成する第3工程
をさらに有することを特徴としている。Further, the invention according to claim 19 includes a third step of forming a second position recognizing portion which serves as a reference for positioning the base material with the position of the first position recognizing portion as a reference. It is further characterized by having.
【0031】また、請求項20に記載の発明は、前記第
1の位置認識部は、前記基材の回転中心と略同心の同心
円状に形成され、前記第3工程は、前記第1の位置認識
部を認識する工程と、前記第1の位置認識部と略平行な
第1の線を形成する工程と、前記第1の線と略直交する
第2の線を形成する工程と、を含むことを特徴としてい
る。According to a twentieth aspect of the present invention, the first position recognizing portion is formed in a concentric circle shape substantially concentric with the rotation center of the base material, and the third step is the first position. It includes a step of recognizing a recognition section, a step of forming a first line substantially parallel to the first position recognition section, and a step of forming a second line substantially orthogonal to the first line. It is characterized by that.
【0032】また、請求項21に記載の発明は、前記第
1の線及び前記第2の線による略十字形状を、前記第1
の位置認識部の周囲に亘って、前記基材の中心位置が算
出可能な個数形成する工程をさらに有することを特徴と
している。Further, in the invention of a twenty-first aspect, a substantially cross shape formed by the first line and the second line is formed in the first line.
It is characterized by further comprising the step of forming a number that allows calculation of the center position of the base material around the position recognition part.
【0033】また、請求項22に記載の発明は、前記略
十字形状を、前記第1の位置認識部の周囲に亘って少な
くとも3個以上形成することを特徴としている。Further, the invention according to claim 22 is characterized in that at least three or more of the substantially cross shape are formed around the periphery of the first position recognition portion.
【0034】また、請求項23に記載の発明は、前記第
3工程では、集束イオンビーム加工装置を用いて微細線
を掘り込むことにより前記第2の位置認識部を形成する
ことを特徴としている。The invention according to claim 23 is characterized in that, in the third step, the second position recognizing portion is formed by digging a fine line by using a focused ion beam processing apparatus. .
【0035】また、請求項24に記載の発明は、前記第
2の位置認識部を、前記第1の位置認識部より細い線に
て形成することを特徴としている。The invention according to claim 24 is characterized in that the second position recognizing portion is formed by a line thinner than the first position recognizing portion.
【0036】また、請求項25に記載の発明は、前記第
3工程は、前記基材上に炭素を蒸着した薄膜を形成する
工程と、前記薄膜を加工することにより前記第2の位置
認識部を形成する工程と、を含むことを特徴としてい
る。Further, in the invention according to claim 25, in the third step, a step of forming a thin film in which carbon is vapor-deposited on the base material, and the second position recognition part by processing the thin film are carried out. And a step of forming.
【0037】また、請求項26に記載の発明は、前記第
1の位置認識部を、整ったエッジ像が得られる形状にて
形成されることを特徴としている。The invention according to claim 26 is characterized in that the first position recognizing portion is formed in a shape capable of obtaining a regular edge image.
【0038】また、請求項27に記載の発明は、前記第
1の位置認識部を、異なる面の向きを有する形状にて形
成されることを特徴としている。The invention according to claim 27 is characterized in that the first position recognizing portion is formed in a shape having different surface directions.
【0039】また、請求項28に記載の発明は、前記第
1の位置認識部を、明視野と暗視野からなる線にて形成
することを特徴としている。The invention according to claim 28 is characterized in that the first position recognizing portion is formed by a line consisting of a bright field and a dark field.
【0040】また、請求項29に記載の発明は、前記切
削バイトの刃先に少なくとも1個以上の変曲点を有する
形状として、前記第1の位置認識部の加工を行うことを
特徴としている。The invention according to claim 29 is characterized in that the first position recognizing part is processed so that the cutting edge of the cutting tool has at least one inflection point.
【0041】また、請求項30に記載の発明は、前記明
視野と暗視野からなる線を切削バイトの刃先の凹凸を利
用して形成することを特徴としている。Further, the invention according to claim 30 is characterized in that the line consisting of the bright field and the dark field is formed by utilizing the unevenness of the cutting edge of the cutting tool.
【0042】また、請求項31に記載の発明は、前記凹
凸は、切削バイトの刃先の摩耗により形成されたもので
あることを特徴としている。The invention according to claim 31 is characterized in that the irregularities are formed by abrasion of the cutting edge of the cutting tool.
【0043】また、請求項32に記載の発明は、前記明
視野と暗視野からなる線は、断面略凹凸形状であること
を特徴としている。The thirty-second aspect of the present invention is characterized in that the line consisting of the bright field and the dark field has a substantially uneven cross-section.
【0044】また、請求項33に記載の発明は、前記凹
凸は、前記第1の位置認識部を観察する観察光学系の焦
点深度を超える段差を有することを特徴としている。The invention described in Item 33 is characterized in that the unevenness has a step which exceeds a depth of focus of an observation optical system for observing the first position recognizing section.
【0045】また、請求項34に記載の発明は、前記明
視野と暗視野とが交互に複数形成された線を、前記切削
バイトの刃先の位置をずらして、複数回の切り込みによ
り形成することを特徴としている。According to a thirty-fourth aspect of the present invention, a line in which a plurality of bright fields and a plurality of dark fields are alternately formed is formed by cutting a plurality of times by shifting the position of the cutting edge of the cutting tool. Is characterized by.
【0046】また、請求項35に記載の発明は、前記微
細線は、前記集束イオンビーム加工装置のイオンがGa
イオンである場合に、略1〜略50nmの幅を有するこ
とを特徴としている。According to a thirty-fifth aspect of the present invention, in the fine lines, the ions in the focused ion beam processing apparatus are Ga.
When it is an ion, it has a width of about 1 to about 50 nm.
【0047】また、請求項36に記載の発明は、電子ビ
ームによる描画を行う電子ビーム描画装置のステージ上
に前記基材を載置し、検出手段により、前記基材の前記
第2の位置認識部を検出して位置座標を取得し、取得さ
れた位置座標に基づいて、前記基材に3次元的に電子ビ
ームによる描画を行うことを特徴としている。According to a thirty-sixth aspect of the present invention, the base material is placed on a stage of an electron beam drawing apparatus that draws with an electron beam, and the second position recognition of the base material is performed by a detection means. It is characterized in that a part is detected to obtain position coordinates, and based on the acquired position coordinates, the substrate is three-dimensionally drawn with an electron beam.
【0048】また、請求項37に記載の発明は、前記基
材への電子ビームによる描画の前に前記基材表面に塗布
材を塗布し塗布層を形成し、前記塗布層に対して電子ビ
ームが行われることを特徴としている。According to a thirty-seventh aspect of the present invention, a coating material is applied to the surface of the base material to form a coating layer before writing on the base material with an electron beam, and the electron beam is applied to the coating layer. Is performed.
【0049】また、請求項38に記載の発明は、電子ビ
ーム描画された前記基材を現像し、前記基材に対してエ
ッチング処理を行う工程と、前記基材の金型を電鋳処理
により作成する工程と、を含むことを特徴としている。Further, in the invention as set forth in claim 38, a step of developing the base material on which electron beam drawing is carried out and performing an etching treatment on the base material, and a mold of the base material by electroforming treatment It is characterized by including a process of creating.
【0050】また、請求項39に記載の発明は、前記第
2の位置認識部に対応する形状が形成された前記金型を
用いて、射出成型により成型基材を形成する工程を有す
ることを特徴としている。Further, the invention according to claim 39 has a step of forming a molding base material by injection molding, using the mold having a shape corresponding to the second position recognizing part. It has a feature.
【0051】また、請求項40に記載の発明は、電子ビ
ーム描画された前記基材を現像し、前記基材に対してエ
ッチング処理を行う工程と、前記基材の一面に形成され
る前記特定の形状である曲面部の周囲に形成された周囲
面部を切り落とし、前記基材の曲面部に対応する部分の
みの金型を電鋳処理により作成する工程と、を含むこと
を特徴としている。Further, the invention according to claim 40 is the step of developing the substrate on which electron beam drawing has been carried out, and subjecting the substrate to an etching treatment; and the step of forming the specific surface formed on one surface of the substrate. The step of cutting off the peripheral surface portion formed around the curved surface portion having the above-mentioned shape and forming a die of only the portion corresponding to the curved surface portion of the base material by electroforming is included.
【0052】また、請求項41に記載の発明は、前記塗
布材の塗布の前に前記第2の位置認識部に対して保護部
材を貼付し、塗布材の塗布後、前記保護部材が取り外さ
れることを特徴としている。Further, in the invention described in Item 41, a protective member is attached to the second position recognizing portion before the application of the coating material, and the protective member is removed after the application of the coating material. It is characterized by that.
【0053】また、請求項42に記載の発明は、前記金
型を用いて、射出成型により成型基材を形成する工程を
有することを特徴としている。The invention described in Item 42 is characterized in that it comprises a step of forming a molding substrate by injection molding using the mold.
【0054】また、請求項43に記載の発明は、前記基
材が樹脂にて形成されることを特徴としている。The invention described in claim 43 is characterized in that the base material is formed of resin.
【0055】また、請求項44に記載の発明は、前記基
材がn型シリコンにて形成されることを特徴としてい
る。The invention described in Item 44 is characterized in that the base member is formed of n-type silicon.
【0056】また、請求項45に記載の発明は、前記切
削バイトをダイアモンドバイトにて切削しながら形状加
工を行うことを特徴としている。The invention according to claim 45 is characterized in that the cutting tool is shaped while being cut with a diamond tool.
【0057】また、請求項46に記載の発明は、前記金
型を用いた射出成型により、光学素子を成型する工程を
有することを特徴としている。The 46th aspect of the present invention is characterized by including a step of molding an optical element by injection molding using the mold.
【0058】また、請求項47に記載の発明は、少なく
とも一面に形成された曲面部と、前記曲面部の周囲に亘
って形成された周囲面部と、前記周囲面部に形成され前
記曲面部と同一の中心を有する第1の位置認識部と、前
記第1の位置認識部を基準として前記曲面部の周囲に少
なくとも3点形成された第2の位置認識部と、を含んで
なる基材に対応する金型を用いて射出成型された成型基
材を形成し、この成型基材に基づいて最終形成基材を製
造する基材の製造方法であって、前記第2の位置認識部
に対して保護部材を貼付して、前記成型基材の曲面部に
対して塗布材を回転塗布する工程と、前記塗布材が塗布
された前記成型基材をベーキングした後に、前記保護部
材を取り外す工程と、前記成型基材の前記曲面部に対し
て電子ビームによる描画を行う電子ビーム描画装置のス
テージ上に前記基材を載置し、検出部により前記成型基
材の前記第2の位置認識部を検出して位置座標を取得し
この位置座標に基づいて電子ビーム描画を行う工程と、
を含むことを特徴としている。Further, in the invention according to claim 47, a curved surface portion formed on at least one surface, a peripheral surface portion formed around the curved surface portion, and the curved surface portion formed on the peripheral surface portion are the same. Corresponding to a base material including a first position recognizing part having a center of and a second position recognizing part formed at least three points around the curved surface part with the first position recognizing part as a reference. A method of manufacturing a base material, comprising forming a molding base material that is injection-molded using a mold, and manufacturing a final formed base material on the basis of the molding base material. Attaching a protective member, spin-coating a coating material on the curved surface portion of the molding base material, and baking the molding base material coated with the coating material, and then removing the protection member, An electron beam is applied to the curved surface portion of the molding base material. The base material is placed on a stage of an electron beam drawing apparatus that performs drawing, and the detection unit detects the second position recognition unit of the molding base material to acquire position coordinates, and the position coordinates Beam drawing process,
It is characterized by including.
【0059】また、請求項48に記載の発明は、少なく
とも一面に形成された曲面部と、前記曲面部の周囲に亘
って形成された周囲面部とを有する基材であって、前記
周囲面部に形成され前記曲面部と同一の中心を有する略
同心円状の第1の位置認識部と、前記第1の位置認識部
を基準として前記曲面部の周囲に少なくとも3個以上形
成された第2の位置認識部と、を含むことを特徴として
いる。The invention according to claim 48 is a substrate having a curved surface portion formed on at least one surface and a peripheral surface portion formed around the curved surface portion, wherein the peripheral surface portion A substantially concentric first position recognizing portion having the same center as the curved surface portion, and at least three second positions formed around the curved surface portion with the first position recognizing portion as a reference. The recognition unit is included.
【0060】[0060]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
の一例について、図面を参照して具体的に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
【0061】[第1の実施の形態]
(基材の構成)先ず、本発明の特徴は、基材に曲面部を
加工する加工装置を用いて曲面部を加工し、基材を保持
したまま、同一の段取りで前記曲面部と同一中心を持つ
略同心円状の第1のマークを基材の曲面部の周辺部に加
工し、前記第1のマークを認識し、第1のマークの近傍
に第2のマークを少なくとも3個以上形成し、基材にレ
ジスト塗布及びベーク処理後に、前記第2のマークを基
準に曲面部の3次元形状を測定して、電子ビーム描画に
おいて描画フィールドを移動する際に「第2のマーク」
を認識して位置決め行い基材の曲面部表面に電子ビーム
描画を施すことに特徴を有するものである。[First Embodiment] (Structure of Base Material) First, the feature of the present invention is that the curved surface part is processed by using a processing device for processing the curved surface part on the base material, and the base material is held. , A substantially concentric circular first mark having the same center as the curved surface portion in the same setup is processed in the peripheral portion of the curved surface portion of the base material, the first mark is recognized, and the first mark is formed in the vicinity of the first mark. After forming at least three second marks, resist coating and baking on the base material, the three-dimensional shape of the curved surface portion is measured with the second marks as a reference, and the drawing field is moved in electron beam drawing. On the occasion of "the second mark"
Is characterized by recognizing and positioning and performing electron beam drawing on the curved surface of the base material.
【0062】このような特徴の説明に先立って、先ず、
基材の概略構成について、図1(A)(B)を参照して
説明する。図1(A)(B)は、本実施の形態の基材を
示す説明図であり、(A)は断面図、(B)は平面図で
あり、特に(A)は、(B)のA―A断面を示してい
る。Prior to the explanation of such characteristics, first,
A schematic structure of the base material will be described with reference to FIGS. 1A and 1B are explanatory views showing a base material of the present embodiment, FIG. 1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a plan view. In particular, FIG. The AA cross section is shown.
【0063】本実施の形態における基材10は、加工装
置の一例である旋盤(超精密旋盤)により加工され、加
えて集束イオンビーム加工装置により加工された後の状
態を示すものであり、図1(A)(B)に示すように、
光学素子例えばレンズ等を形成するのに好ましい材質、
例えばn型シリコン、あるいは樹脂部材例えばポリオレ
フィン等にて形成され、断面略半円状に形成されて曲面
を構成する曲面部12と、この曲面部12の周辺領域に
亘って形成される周囲平面部14と、前記曲面部12と
この周囲平面部14との間が滑らかな曲面となるように
形成された周囲曲面部16と、周囲平面部14上に平面
略同心円状(図1(B))であって断面略凹凸状(図1
(A))に形成された第1の位置認識部である第1のマ
ーク17と、前記第1のマーク17を基準として複数例
えば3個形成された第2の位置認識部である第2のマー
ク15と、を含んで構成されている。なお、本例の周囲
平面部14と、周囲曲面部16とで「周囲面部」を構成
できる。The base material 10 in the present embodiment shows a state after being processed by a lathe (ultra-precision lathe) which is an example of a processing apparatus and additionally processed by a focused ion beam processing apparatus. As shown in 1 (A) (B),
A preferable material for forming an optical element such as a lens,
For example, a curved surface portion 12 formed of n-type silicon or a resin member such as polyolefin and having a substantially semicircular cross section to form a curved surface, and a peripheral flat surface portion formed over a peripheral region of the curved surface portion 12. 14, a peripheral curved surface portion 16 formed so that a smooth curved surface is formed between the curved surface portion 12 and the peripheral flat surface portion 14, and a substantially concentric circular plane on the peripheral flat surface portion 14 (FIG. 1B). And has a substantially uneven cross section (see FIG.
(A)) which is a first position recognizing part and is a first mark 17, and a plurality of, for example, three second position recognizing parts are formed on the basis of the first mark 17. The mark 15 is included. In addition, the peripheral flat surface portion 14 and the peripheral curved surface portion 16 of the present example can configure a “peripheral surface portion”.
【0064】ここで、本実施の形態の基材10は、より
具体的には、図1(A)に示すように、曲面例えば球面
の頂部X1(基材10の頂部)よりX2に至る領域を曲
面部12とし、一方、基材10の周縁X4よりX3に至
る球面である曲面部12の周辺に亘って形成された周囲
領域を周囲平面部14とし、X2からX3の間までの周
囲平面部14と曲面部12との境界領域を周囲曲面部1
6としている。この周囲曲面部を構成するのは、レジス
ト塗布工程において、曲面部12より周囲曲面部16を
介して周囲平面部14に向けてレジストが滑らかに流下
させることで、レジストの膜厚均一性を確保するためで
ある。Here, more specifically, the base material 10 of the present embodiment is, as shown in FIG. 1A, a region extending from a top X1 (top of the base material 10) X2 of a curved surface such as a spherical surface. Is defined as a curved surface portion 12, while a peripheral area formed around the curved surface portion 12 which is a spherical surface extending from the peripheral edge X4 to X3 of the base material 10 is defined as a peripheral flat surface portion 14, and a peripheral flat surface between X2 and X3. The boundary area between the curved portion 14 and the curved portion 12 is surrounded by the curved surface portion 1
6 is set. The peripheral curved surface portion is configured such that in the resist coating step, the resist smoothly flows down from the curved surface portion 12 toward the peripheral flat surface portion 14 via the peripheral curved surface portion 16 to ensure the film thickness uniformity of the resist. This is because
【0065】曲面部12は、頂部中心より、必要とされ
る所定の有効径r1までの有効曲面部12aを含む。な
お、曲面部12は、図に示すような球面に限らず、非球
面である他のあらゆる曲面であってもよい。The curved surface portion 12 includes an effective curved surface portion 12a from the center of the top portion to the required predetermined effective diameter r1. The curved surface portion 12 is not limited to the spherical surface as shown in the figure, and may be any other curved surface that is an aspherical surface.
【0066】周囲平面部14を構成することにより、レ
ジスト塗布工程において、遠心力によって周囲にレジス
ト液を効率良く飛散させ、レジスト液が膜厚均一性を保
ちながら流下することができる。By forming the peripheral flat portion 14, the resist solution can be efficiently scattered by the centrifugal force in the resist coating step, and the resist solution can flow down while maintaining the film thickness uniformity.
【0067】さらに、周囲平面部14は、図1(B)に
示すように、後述する各工程の各々において、基材10
に関する位置認識を行うための基準となる第1のマーク
17、第2のマーク15を有する。ここで、第2のマー
ク17は、例えば、電子ビーム描画工程においては、基
材10の曲面部12上の高さ位置である電子ビーム描画
位置を算出するための基準座標系を算出するためのもの
であり、曲面部12の中心座標である中心Oを算出する
ための基準点でもある。また、第1のマーク17は、第
2のマーク15を精度良く形成するための基準となるマ
ークであり、詳細は後述するが曲面部12と同一加工装
置の同一段取りで略同心円状に形成することによって、
中心軸と必ず等距離にある基準線とすることができるの
で、第2のマーク15を形成する際には、この第1のマ
ーク17を基準とすることにより、周方向のいずれの位
置においても、中心Oから等距離の位置を算出できう
る。Further, as shown in FIG. 1B, the peripheral flat surface portion 14 has the base material 10 in each of the following steps.
It has a first mark 17 and a second mark 15 which serve as a reference for recognizing the position regarding. Here, the second mark 17 is, for example, for calculating a reference coordinate system for calculating an electron beam drawing position which is a height position on the curved surface portion 12 of the base material 10 in the electron beam drawing process. It is also a reference point for calculating the center O which is the center coordinate of the curved surface portion 12. Further, the first mark 17 is a reference mark for forming the second mark 15 with high accuracy, and will be described in detail later, but is formed in a substantially concentric circle shape by the same setup of the curved surface portion 12 and the same processing device. By
Since a reference line that is always equidistant from the central axis can be used, when the second mark 15 is formed, the first mark 17 is used as a reference, so that it can be used at any position in the circumferential direction. , A position equidistant from the center O can be calculated.
【0068】周囲曲面部16は、図1(A)(B)に示
すように、曲面部12の第1の半径R1が、周囲曲面部
16を構成する曲面の第2の半径R2のほぼ1倍〜ほぼ
10倍にて形成されるように、構成することが好まし
い。さらには、第2の半径R2の接線の傾きがほぼゼロ
になる周囲平面部14と周囲曲面部16との境界領域位
置X3を、有効曲面部12aの有効径r1の少なくとも
ほぼ2倍より離間した位置r2に形成することが好まし
い。こうすると、周囲曲面部16によるレジストの滑ら
かな流下を促し、有効径r1内の曲面部12aに均一な
膜厚を得ることができるからである。In the peripheral curved surface portion 16, as shown in FIGS. 1A and 1B, the first radius R1 of the curved surface portion 12 is approximately 1 of the second radius R2 of the curved surface forming the peripheral curved surface portion 16. It is preferable to configure so as to be formed by a double to approximately 10 times. Further, the boundary area position X3 between the peripheral flat surface portion 14 and the peripheral curved surface portion 16 where the inclination of the tangent line of the second radius R2 is substantially zero is separated from at least approximately twice the effective diameter r1 of the effective curved surface portion 12a. It is preferably formed at the position r2. This is because it is possible to promote the smooth flow-down of the resist by the peripheral curved surface portion 16 and obtain a uniform film thickness on the curved surface portion 12a within the effective diameter r1.
【0069】なお、本例においては、周囲曲面部16
を、球面に形成する例を示したがこれに限定されず、非
球面であるあらゆる曲面あるいは平面にて形成してもよ
い。In this example, the peripheral curved surface portion 16
However, the present invention is not limited to this and may be formed by any curved surface or flat surface that is an aspherical surface.
【0070】第1のマーク17は、曲面部12に対し
て、曲面部12の中心と同一の中心を有する平面略同心
円形状にて形成されており、断面略凹凸形状に形成され
る。このために、第1のマーク17の線は、図2(A)
に示すように、暗視野部17a―1と明視野部17b―
1とからなる線が複数形成され、暗視野部17a―2、
17a―3、明視野部17b―2、17b―3を各々有
する。また、図1(A)の断面に示すような凹凸形状に
より第1のマーク17自身がレジスト飛散防止の堤防と
しても機能できる。The first mark 17 is formed in a substantially concentric plane shape having the same center as the center of the curved surface portion 12 with respect to the curved surface portion 12, and is formed in a substantially uneven cross section. For this reason, the line of the first mark 17 is shown in FIG.
, The dark field portion 17a-1 and the bright field portion 17b-
A plurality of lines consisting of 1 and 1 are formed, and the dark field portion 17a-2,
17a-3, and bright field portions 17b-2 and 17b-3. Further, the first mark 17 itself can function as a bank for preventing resist scattering due to the uneven shape as shown in the cross section of FIG.
【0071】一方、第2のマーク15は、複数例えば3
個形成されており、本例においては、図1(A)に示す
ように、後述する集束イオンビーム加工装置等において
彫り込まれる微細線によって略十字形状に形成されると
ともに、その断面は、略凹状の凹部を構成している。On the other hand, the second mark 15 has a plurality of, for example, 3 marks.
In this example, as shown in FIG. 1 (A), each is formed into a substantially cross shape by fine lines engraved in a focused ion beam processing apparatus described later, and its cross section is substantially concave. Constitutes a concave portion of.
【0072】また、第2のマーク15は、平面略十字形
状を有しており、例えば、図1(B)に示すように、前
記第1のマーク17と略平行に形成された第1の線15
aと、この第1の線15aと略直交する第2の線15b
とからなる。これにより、位置認識用の第2のマーク1
5の認識精度が向上し、後述する各種工程の露光装置、
EB(電子ビーム)描画装置での位置決め精度を向上さ
せることができる。なお、第2のマーク15の配置位置
は、有効曲面部12aの有効径r1の少なくともほぼ3
倍より離間した位置r3にて形成することが好ましい。
さらに、上述の例では、第2のマーク15を、彫り込み
により凹状の凹部にて形成する例を挙げたが、これに限
定されず、断面凸状の凸部で構成としてもよい。これに
より、周囲平面部14の表面がレジストにより被覆され
たとしても、凸状のマークによって、後工程の位置認識
を行うことができる。The second mark 15 has a substantially cross shape in plan view, and for example, as shown in FIG. 1B, the first mark 17 is formed substantially parallel to the first mark 17. Line 15
a and a second line 15b that is substantially orthogonal to the first line 15a
Consists of. Thereby, the second mark 1 for position recognition
5, the accuracy of recognition is improved, and an exposure apparatus for various steps described later,
The positioning accuracy in the EB (electron beam) drawing apparatus can be improved. The position of the second mark 15 is at least approximately 3 times the effective diameter r1 of the effective curved surface portion 12a.
It is preferable to form at a position r3 which is separated from the double.
Furthermore, in the above-mentioned example, the example in which the second mark 15 is formed as a concave concave portion by engraving has been described, but the present invention is not limited to this, and may be configured by a convex portion having a convex cross section. As a result, even if the surface of the peripheral flat surface portion 14 is covered with the resist, it is possible to recognize the position in the subsequent process by the convex mark.
【0073】また、第2のマーク15は、第1のマーク
15の同心円と平行な曲線状の第1の線15aを形成し
ているが、これに限らず、図3の符号18bに示すよう
な直線同士の十字であってもよい。人間の目によって認
識しやすいからである。さらには、互いに直交する十字
形状に限らず、少なくとも互いに交差する十字であって
も、またさらに、その他の各種形状、例えば、丸や三角
形状等であってもよい。ただし、エッジ、角を有する形
状である方が点を特定できるので好ましいが、一方、そ
うでない場合には、第2のマーク15自体の形状測定を
行い第2のマーク15の中心位置を決定することが好ま
しい。Further, the second mark 15 forms a curved first line 15a parallel to the concentric circle of the first mark 15, but the present invention is not limited to this, and as shown by reference numeral 18b in FIG. It may be a cross of straight lines. This is because it can be easily recognized by human eyes. Furthermore, the shapes are not limited to the cross shapes that are orthogonal to each other, and may be cross shapes that intersect at least with each other, and further, various other shapes, such as a circle and a triangle. However, it is preferable that the shape has edges and corners because the point can be specified. On the other hand, if not, the shape of the second mark 15 itself is measured to determine the center position of the second mark 15. It is preferable.
【0074】加えて、第2のマーク15は、図3に示す
符号18bのような形状に限らず、符号18aのように
第1の線のみが長い形状であってもよい。これにより、
マークを容易に見つけだすことができる。あるいは、符
号18cに示すように、基材10上に蒸着した炭素(カ
ーボン)からなる薄膜をデポジションし十字を形成する
構成としてもよい。このように、方形状に面積を有する
ことで、より認識しやすく構成できる。なお、方形状に
限らず面積を有する形状、輪郭のある形状であれば、他
の如何なる形状であってもよい。In addition, the second mark 15 is not limited to the shape indicated by the reference numeral 18b shown in FIG. 3, but may be the shape in which only the first line is long like the reference numeral 18a. This allows
You can easily find the mark. Alternatively, as shown by reference numeral 18c, a thin film made of carbon deposited on the base material 10 may be deposited to form a cross. In this way, since the rectangular shape has an area, it can be more easily recognized. Note that the shape is not limited to a rectangular shape, and any other shape may be used as long as it has a shape having an area and a contour.
【0075】また、図2(B)には、カーボンからなる
第2のマーク15を形成し、十字でなく、単なる点のみ
を形成している場合を例示している。このように、カー
ボンを蒸着により形成する場合には、境界線のエッジ効
果により、境界線及び点がはっきりと視認されることに
より、十字に形成しなくとも任意の形状を構成すること
ができる。Further, FIG. 2B illustrates a case where the second mark 15 made of carbon is formed and only a dot is formed instead of a cross. As described above, when carbon is formed by vapor deposition, the boundary line and the points are clearly visible due to the edge effect of the boundary line, so that an arbitrary shape can be formed without forming the cross shape.
【0076】さらにまた、基材10の材質を例えば樹脂
部材にて形成することにより、基材10を射出成型や切
削成型等の加工が容易となり、供給しやすくすることが
できる。すなわち、本発明者等が鋭意検討した結果、電
子ビーム用レジスト、現像液に用いられる溶剤に対し
て、基材10を、樹脂例えばボリオレフィン等にて形成
したときに、溶剤による変化が少ないことが判明した。
さらに、基材10を、第1導電型の不純物部材例えば、
n型シリコン等にて形成することが好ましい。こうする
と、レジスト塗布後の光学的な膜厚評価を適用しやすい
からである。また、後述するドライエッチング工程にお
いて異方性を有する点からも好ましい。なお、異方性エ
ッチングが可能な部材であれば、シリコンに限らず、種
々の金属等であってもよい。Furthermore, by forming the material of the base material 10 with, for example, a resin member, the base material 10 can be easily processed by injection molding, cutting, and the like, and can be easily supplied. That is, as a result of earnest studies by the present inventors, the solvent used in the resist for electron beam and the developer has a small change due to the solvent when the substrate 10 is formed of resin such as polyolefin. There was found.
Further, the substrate 10 is replaced with an impurity member of the first conductivity type, for example,
It is preferably formed of n-type silicon or the like. This is because it is easy to apply optical film thickness evaluation after resist application. It is also preferable in that it has anisotropy in the dry etching step described later. Note that the member is not limited to silicon as long as it can be anisotropically etched, and various metals and the like may be used.
【0077】ここで、上記のような構成からなる基材1
0は、概略以下のように作用する。なお、本実施の形態
においては、「第1のマークを曲面部と同一加工装置の
同一段取りで形成した点」、「第2のマークを第1のマ
ークを基準に少なくとも3ヶ所以上形成した点」、等に
特徴があるものであるから、以下、これらの各項目別に
詳述する。Here, the base material 1 having the above-mentioned structure
0 acts roughly as follows. In addition, in the present embodiment, "a point where the first mark is formed by the same setup of the same machining device as the curved surface portion", "a point where the second mark is formed at least at three or more points with the first mark as a reference"", Etc., so that each of these items will be described in detail below.
【0078】一般に、光学素子を製造する際の、射出成
形上の条件として、光学素子の光軸にずれが生じないよ
うに、光学素子の中心線の位置ずれを1ミクロン以内に
納める必要がある。このため、一つの金型を製造するに
あたり、光学素子の回転中心を後から知ることができる
ような同心円を形成しておく必要がある。Generally, as a condition for injection molding when manufacturing an optical element, it is necessary to set the positional deviation of the center line of the optical element within 1 micron so that the optical axis of the optical element does not deviate. . Therefore, when manufacturing one die, it is necessary to form concentric circles so that the center of rotation of the optical element can be known later.
【0079】前記同心円を形成するには、基材10上に
曲面部12を各加工形成した加工装置と同一の加工装置
で、かつ、同一の段取りで前記同心円を加工作成するこ
とで、基材の回転中心軸が移動しないため、曲面部の中
心軸と、同心円の中心軸とは一義的に一致する構成とな
る。このようにして、第1のマークの同心円を加工形成
しておく。In order to form the concentric circles, the concentric circles are machined and formed by the same machining apparatus as the machining apparatus that each machined and formed the curved surface portion 12 on the base material 10. Since the central axis of rotation does not move, the central axis of the curved surface portion and the central axis of the concentric circle are uniquely matched. In this way, the concentric circles of the first mark are processed and formed.
【0080】なお、この加工に利用される加工装置とし
ては、詳細は後述するが例えば超精密旋盤であるSPD
T加工装置を用いることが好ましい。The processing apparatus used for this processing will be described later in detail, but is, for example, an SPD which is an ultra-precision lathe.
It is preferable to use a T processing device.
【0081】具体的には、3次元形状を有する基材10
を切削加工する旋盤の切削バイトを、基材10を回転保
持する回転保持部材に保持された基材10の被加工面に
対して相対移動させることにより、旋盤を用いて送り
量、切込量を制御しながら基材10の切削加工を行う。
そして、前記基材10の曲面部12を形成した後に、回
転保持部材に基材10を保持し基材が回転する回転中心
軸が移動しない状態で、基材10の曲面部12の周囲
に、切削バイトにより基材10の位置認識の基準となる
略同心円状の第1のマーク17を切削加工する。Specifically, the base material 10 having a three-dimensional shape
The cutting tool of the lathe for cutting the workpiece is relatively moved with respect to the surface to be processed of the base material 10 held by the rotation holding member that holds the base material 10 in rotation, so that the lathe is used to feed and cut. The base material 10 is cut while controlling the above.
After forming the curved surface portion 12 of the base material 10, the rotation holding member holds the base material 10 and the rotation center axis of the rotation of the base material does not move. The cutting tool cuts the substantially concentric first mark 17, which serves as a reference for recognizing the position of the base material 10.
【0082】これにより、同一旋盤にて回転中心軸がず
れないことから、同心円状に第1のマーク17を形成す
ることにより、中心位置は一義的に決まる。つまり、第
1のマーク17により中心位置を知ることができる。な
お、同心円状の第1のマーク17自体が形成されていれ
ることにより、当該円から中心の座標を算出し、その中
心を基準にして他の座標を出すようにして、後述する電
子ビーム描画にかかる高さ測定に利用してもよい。As a result, the center axis of rotation does not shift on the same lathe. Therefore, by forming the first marks 17 concentrically, the center position is uniquely determined. That is, the center position can be known from the first mark 17. By forming the concentric circular first mark 17 itself, the coordinates of the center are calculated from the circle, and other coordinates are output with the center as a reference for electron beam drawing described later. It may be used for such height measurement.
【0083】一方、第1のマーク17を基準として第2
のマーク15を形成することで、第2のマーク15から
も正確な中心位置を把握できる。On the other hand, the first mark 17 is used as a reference for the second mark.
By forming the mark 15 of, the accurate center position can be grasped also from the second mark 15.
【0084】ここで、3次元的に形状変化する基材10
の曲面部12上に電子ビームにより描画パターンを描画
する場合には、3次元座標系の基準位置として3ヶ所の
基準点が必要となるが、これら基準点は、数十μmのオ
ーダーでの精度が要求されるため、基準位置として利用
される基準マークも自ずと微細な線で形成する必要があ
る。Here, the base material 10 that three-dimensionally changes its shape
When a drawing pattern is drawn on the curved surface portion 12 of with an electron beam, three reference points are required as reference positions of the three-dimensional coordinate system, and these reference points have an accuracy on the order of several tens of μm. Therefore, it is necessary to form the reference mark used as the reference position with a fine line.
【0085】このため、前記旋盤による加工では、基材
10の加工面を加工する切削バイトの刃先の形状で決ま
る限られた線幅となるので、当該切削バイトの刃では
(1回の仕上げで)基材上に微細な線を書くことができ
ない。Therefore, in the machining by the lathe, the line width is limited depending on the shape of the cutting edge of the cutting tool for processing the processed surface of the base material 10. Therefore, with the blade of the cutting tool (in one finishing, ) It is not possible to write fine lines on the substrate.
【0086】そこで、同心円の第1のマーク17を基準
として第2のマーク15を形成する場合には、例えば集
束イオンビーム装置を用いて同心円の第2のマーク15
を形成することが好ましい。これにより、より分解能を
上げ、微細な加工を行うことができる。つまり、微細線
で構成された第2のマーク15は、比較的太線で形成さ
れた第1のマークより充分小さい構成となる。Therefore, when the second mark 15 is formed with the concentric first mark 17 as a reference, for example, a focused ion beam device is used to form the second concentric mark 15.
Is preferably formed. As a result, the resolution can be further increased and fine processing can be performed. That is, the second mark 15 formed of a fine line has a structure sufficiently smaller than the first mark formed of a relatively thick line.
【0087】ところで、第2のマーク15を形成する際
には、同心円の第1のマーク17を形成しておき、この
第1のマーク17を基準として、例えば、第1のマーク
17に略平行な第1の線15aを形成し、その後、第1
の線15aと略直交する第2の線15bを形成すること
により、略十字形状の第2のマーク15(第2の位置認
識部)を形成することができる。By the way, when the second mark 15 is formed, the concentric first mark 17 is formed in advance, and the first mark 17 is used as a reference, for example, substantially parallel to the first mark 17. Forming the first line 15a, and then forming the first line
By forming the second line 15b that is substantially orthogonal to the line 15a, it is possible to form the substantially cruciform second mark 15 (second position recognition portion).
【0088】なお、第2のマーク15を観察する際に
は、例えば1万倍以上の倍率で観察するので、第1のマ
ーク17はほぼ直線に見える。従って、この直線に対し
て平行になるように、集束イオンビーム加工装置により
1本の線を引くことができるのである。When observing the second mark 15, the first mark 17 looks almost straight because it is observed at a magnification of 10,000 times or more, for example. Therefore, one line can be drawn by the focused ion beam processing device so as to be parallel to this straight line.
【0089】前記第2のマーク15は、第1のマーク1
7の同心円に沿った外周に間隔を置いて複数例えば3ヶ
所形成することが好ましい。なお、複数の各第2のマー
ク15は、等間隔に形成する必要はなく、中心位置を算
出可能な少なくとも3点を有することが好ましい。The second mark 15 corresponds to the first mark 1
It is preferable to form a plurality of, for example, three places at intervals on the outer circumference along the concentric circles 7. The plurality of second marks 15 do not need to be formed at equal intervals, and preferably have at least three points whose center positions can be calculated.
【0090】第2のマーク15を3ヶ所に形成すること
により、複数の各第2のマーク15の各第2の線15b
が交差する点上には必ず曲面部12の中心軸の位置とな
るので、第2のマーク15の認識により曲面部12の中
心を算出することができる。また、曲面部12の3次元
形状を測定するための3次元基準座標系を算出する基準
位置とすることができる。なお、3ヶ所に限らず、要
は、曲面部12の中心位置が算出可能な個数であればよ
い。By forming the second marks 15 at three places, each second line 15b of each of the plurality of second marks 15 is formed.
Since the position of the central axis of the curved surface portion 12 is always located on the intersection of the points, the center of the curved surface portion 12 can be calculated by recognizing the second mark 15. Further, a reference position for calculating a three-dimensional reference coordinate system for measuring the three-dimensional shape of the curved surface portion 12 can be used. Note that the number of points is not limited to three, and in essence, the number of points at which the center position of the curved surface portion 12 can be calculated is sufficient.
【0091】このように、第2のマーク15により、後
の工程においては、第2のマーク15だけを見るだけで
位置決め、位置認識(種々の製造装置に対する基材の位
置の認識、3次元座標系を算出するための基準位置等の
認識)を行うことができる。特に、3次元形状の電子ビ
ーム描画を行う際には、高さを測定する必要があるが、
この高さを測定する際に、測定データにかかる座標の基
準点がどこなのかを人が視認するためには、認識できる
点が必要であり、これらを認識する位置認識マークとし
て利用できる。As described above, by the second mark 15, positioning and position recognition (recognition of the position of the base material with respect to various manufacturing apparatuses, three-dimensional coordinates) can be performed by only looking at the second mark 15 in the subsequent process. It is possible to perform the recognition of the reference position for calculating the system). In particular, it is necessary to measure the height when performing electron beam drawing of a three-dimensional shape,
When measuring this height, in order for a person to visually recognize where the reference point of the coordinates related to the measurement data is, it is necessary to have recognizable points, which can be used as position recognition marks for recognizing these.
【0092】なお、第1のマーク17の内側に第2のマ
ーク15があってもよいが、後述するレジスト塗布工程
においてレジストを塗布する際に、第2のマーク15を
保護するための保護部材を貼付する場合があるために、
第2のマーク15が外側にある方が、当該貼付を行う際
の操作容易性が向上する。Although the second mark 15 may be provided inside the first mark 17, a protective member for protecting the second mark 15 when the resist is applied in the resist applying step described later. May be attached,
When the second mark 15 is on the outer side, the operability when performing the sticking is improved.
【0093】一方、第1のマーク17の線には、明視野
部17b―1・17b―2・17b―3と暗視野部部1
7a―1・17a―2・17a―3が設けられている。
この線は、回転体に対して切削バイトの刃先を押しつけ
ることにより、同心円状に線が一周描かれる。On the other hand, in the line of the first mark 17, the bright field portions 17b-1, 17b-2, 17b-3 and the dark field portion 1 are formed.
7a-1, 17a-2, 17a-3 are provided.
By pressing the cutting edge of the cutting tool against the rotating body, the line is drawn in a concentric circle.
【0094】ここで、例えば、第1のマーク17が単な
る1本の線であると、切削部分のエッジの認識が悪い。Here, for example, if the first mark 17 is a single line, the recognition of the edge of the cut portion is poor.
【0095】そこで、明るい部分と暗い部分による縞を
複数形成し、明視野部17b―1・17b―2・17b
―3と暗視野部17a―1・17a―2・17a―3の
境界を利用する。これにより、機械加工面が綺麗に見
え、正確な位置認識を行うことができる。Therefore, a plurality of bright and dark stripes are formed, and bright field portions 17b-1, 17b-2, 17b are formed.
-3 and the dark field parts 17a-1, 17a-2, 17a-3 are used. As a result, the machined surface looks neat and accurate position recognition can be performed.
【0096】前記明視野部部17b―1・17b―2・
17b―3と暗視野部17a―1・17a―2・17a
―3とを形成するには、切削バイトの刃先に少なくとも
1ヶ所以上の変曲点ないしは凹凸を構成することより形
成することができる。特に、切削バイトの刃先が徐々に
摩耗すると、刃先形状が変化するが、この変化した刃先
を用いて線を描くことが好ましい。これにより、第1の
マーク17の断面には物理的な凹凸が一義的に形成さ
れ、特に切削バイトの刃先に複数の凹凸部分が構成され
ることにより、複数交互に形成される明視野部17b―
1・17b―2・17b―3と暗視野部17a―1・1
7a―2・17a―3が1回の切削により構成すること
ができる。The bright field parts 17b-1 and 17b-2.
17b-3 and dark field parts 17a-1, 17a-2, 17a
-3 can be formed by forming at least one inflection point or unevenness on the cutting edge of the cutting tool. In particular, when the cutting edge of the cutting tool is gradually worn, the shape of the cutting edge changes, but it is preferable to draw a line using this changed cutting edge. As a result, physical unevenness is uniquely formed on the cross section of the first mark 17, and in particular, by forming a plurality of uneven portions on the cutting edge of the cutting tool, a plurality of bright field portions 17b are alternately formed. -
1.17b-2.17b-3 and dark field 17a-1.
7a-2 and 17a-3 can be constructed by one-time cutting.
【0097】なお、凹凸は、少なくとも面が変化する形
状であればよく、面が変化することで反射光軸が変わ
り、明るい部分と暗い部分とが形成される。つまり、光
学顕微鏡等で見る場合には、光が曲げられることで明暗
の差として現れるので、反射光の向きを変える構成、例
えば面の向きを異ならせる構成であればよい。また、観
察系の焦点深度を超える凹凸の差異を付けることが好ま
しい。It is sufficient that the unevenness has a shape in which at least the surface changes, and the reflected light axis changes due to the change in the surface, so that a bright portion and a dark portion are formed. That is, when viewed with an optical microscope or the like, the light is bent to appear as a difference in brightness and darkness. Therefore, a configuration that changes the direction of reflected light, for example, a configuration that changes the direction of the surface may be used. Further, it is preferable to make a difference in unevenness that exceeds the depth of focus of the observation system.
【0098】以上のようにして、第1のマーク17と第
2のマーク15とで2段階で精度を上げて、基準マーク
を作り、基準精度の得られた高精度のマークを使って、
後工程の位置決めを行っていくことができる。As described above, the accuracy of the first mark 17 and the second mark 15 is increased in two steps to form the reference mark, and the high-precision mark having the reference accuracy is used.
Positioning can be performed in the subsequent process.
【0099】ここで、本実施の形態においては、基材を
超精密旋盤たるSPDT加工装置により加工を行う「基
材及び第1のマークの加工工程」、集束イオンビーム加
工装置(FIB加工装置)による「第2のマークの加工
工程」、レジスト塗布装置により「レジスト塗布工
程」、電子ビーム描画装置による「電子ビーム描画工
程」、現像装置、エッチング装置等による「現像工
程」、「エッチング工程」、並びに「金型作成工程」、
「射出成型工程」を有することとなるが、このうち、本
実施の形態において特徴的な第1のマーク及び第2のマ
ークを加工するためのSPDT加工装置、集束イオンビ
ーム加工装置の具体的構成の一例について、以下に説明
することとする。Here, in the present embodiment, the "base material and the first mark processing step" for processing the base material by the SPDT processing apparatus which is an ultra-precision lathe, the focused ion beam processing apparatus (FIB processing apparatus) "Processing of the second mark", "Resist coating process" by the resist coating device, "Electron beam writing process" by the electron beam writing device, "Developing process" by the developing device, etching device, etc., "Etching process", And "Mold making process",
Among them, the SPDT processing apparatus and the focused ion beam processing apparatus for processing the first mark and the second mark, which are characteristic of the present embodiment, are included. An example will be described below.
【0100】(SPDT加工装置について)上述のよう
な構成からなる基材において、曲面部並びに第1のマー
クに関しては、例えば(超精密)旋盤等にて加工を行
い、第2のマークに関しては、例えば集束イオンビーム
加工装置にて加工を行う。(Regarding SPDT processing apparatus) In the base material having the above-mentioned structure, the curved surface portion and the first mark are processed by, for example, a (super-precision) lathe, and the second mark is processed. For example, processing is performed by a focused ion beam processing device.
【0101】ここで、基材10を加工するための超精密
旋盤例えば、SPDT(Single Point D
iamond Turning)の制御系の概略構成に
ついて、図4(A)及び図4(B)を参照しつつ説明す
る。Here, an ultra-precision lathe for processing the base material 10, for example, SPDT (Single Point D)
A schematic configuration of a control system for iamond turning will be described with reference to FIGS. 4A and 4B.
【0102】超精密旋盤100は、図4(A)に示すよ
うに、基材などのワーク110を固定するための回転保
持部材である固定部111と、前記ワーク110に対し
て加工を施すための切削バイトの刃先であるダイアモン
ド工具112と、前記固定部111をZ軸方向に移動さ
せるZ軸スライドテーブル120と、前記ダイアモンド
工具112を保持しつつX軸方向(あるいは加えてY軸
方向)に移動させるX軸スライドテーブル122と、Z
軸スライドテーブル120及びX軸スライドテーブル1
22を移動自在に保持する定盤124と、を含んで構成
されている。なお、固定部111もしくはダイアモンド
工具112のいずれか一方又は双方を回転駆動するため
の不図示の回転駆動手段が設けされ、後述の制御手段1
38に電気的に接続されている。As shown in FIG. 4 (A), the ultra-precision lathe 100 has a fixed portion 111 which is a rotation holding member for fixing the work 110 such as a base material and a work for processing the work 110. Diamond tool 112, which is the cutting edge of the cutting tool, a Z-axis slide table 120 that moves the fixing portion 111 in the Z-axis direction, and the diamond tool 112 while holding the diamond tool 112 in the X-axis direction (or in addition to the Y-axis direction). X-axis slide table 122 to move, Z
Axis slide table 120 and X axis slide table 1
And a surface plate 124 for movably holding 22. In addition, a rotation driving means (not shown) for rotationally driving either one or both of the fixed portion 111 and the diamond tool 112 is provided, and the control means 1 to be described later is provided.
Electrically connected to 38.
【0103】また、超精密旋盤100は、図4(A)に
示すように、Z軸スライドテーブル120の駆動を制御
するZ方向駆動手段131と、X軸スライドテーブル1
22のX軸方向での駆動(あるいは加えてY軸方向での
駆動)を制御するX方向駆動手段132及びY方向駆動
手段133と、これらにより送り量を制御する送り量制
御手段134と、切込量を制御する切込量制御手段13
5と、温度を制御する温度制御手段136と、各種制御
条件や制御テーブルないしは処理プログラムを記憶した
記憶手段137と、これら各部の制御を司る制御手段1
38と、を含んで構成される。As shown in FIG. 4 (A), the ultra-precision lathe 100 has the Z-direction drive means 131 for controlling the drive of the Z-axis slide table 120 and the X-axis slide table 1.
An X-direction driving unit 132 and a Y-direction driving unit 133 for controlling the driving of the unit 22 in the X-axis direction (or in addition, the driving in the Y-axis direction), a feed amount control unit 134 for controlling the feed amount by these, and a disconnection unit. Cutting amount control means 13 for controlling the cutting amount
5, a temperature control means 136 for controlling the temperature, a storage means 137 for storing various control conditions, a control table or a processing program, and a control means 1 for controlling the respective parts.
And 38.
【0104】ダイアモンド工具112は、図4(B)に
示すように、本体部分を構成するダイアモンドチップ1
13と、この先端部に構成された頂角αからなるすくい
面114と、側面部を構成する第1逃げ面115、第2
逃げ面116から構成される。このすくい面114に含
まれる刃先には、予めないしは摩耗による複数の凹凸部
114aが形成されている。As shown in FIG. 4B, the diamond tool 112 has a diamond tip 1 which constitutes a main body portion.
13, a rake face 114 having an apex angle α formed at the tip portion thereof, a first flank 115, and a second flank forming a side face portion.
It is composed of the flank 116. The cutting edge included in the rake face 114 has a plurality of uneven portions 114a formed in advance or due to wear.
【0105】上記のような構成を有する超精密旋盤10
0において、概略以下のように作用する。すなわち、セ
ットされた基材(母材)であるワーク110に対して、
ダイアモンド工具112が相対移動することによって、
ワーク110の加工を行うこととなる。この際、ダイア
モンド工具112は、刃先がRバイトの構成を有してい
ることから、刃先の当たるポイントが順次変化し、摩耗
に対しても強い。Ultra-precision lathe 10 having the above structure
At 0, it operates roughly as follows. That is, with respect to the work 110 that is the set base material (base material),
By the relative movement of the diamond tool 112,
The work 110 is processed. At this time, since the cutting edge of the diamond tool 112 has an R-bite structure, the point at which the cutting edge hits changes sequentially, and is resistant to wear.
【0106】そして、本実施の形態においては、上述の
ような超精密旋盤を用いて、前記基材10を加工する際
には、温度コントロールを実施しながら、送り量、切込
量を制御して曲面部の切削加工されることとなる。In the present embodiment, when the base material 10 is processed using the above-described ultra-precision lathe, the feed amount and the cut amount are controlled while temperature control is performed. The curved surface will be cut.
【0107】この際、摩耗等により前記凹凸部114a
が形成され得る。その後、ワーク110を固定部111
に固定した状態で、固定部111を回転させて曲面部1
2の周囲に、前記ダイアモンド工具112を用いて同心
円状の第1のマーク17を切削する。これにより、曲面
部12と同一中心の第1のマーク17を得ることができ
る。At this time, the uneven portion 114a is abraded by abrasion or the like.
Can be formed. After that, the work 110 is fixed to the fixing portion 111.
The fixed portion 111 is rotated while being fixed to the curved surface portion 1
The first mark 17 having a concentric circle shape is cut around the circumference of 2 using the diamond tool 112. As a result, the first mark 17 having the same center as the curved surface portion 12 can be obtained.
【0108】なお、前記凹凸部114aを予め構成した
他のダイアモンド工具(不図示)を用いて第1のマーク
17を切削してもよい。この場合には、当該他のダイア
モンド工具を用いて曲面部12及び第1のマーク17を
形成するようにしてもよい。The first mark 17 may be cut by using another diamond tool (not shown) in which the concavo-convex portion 114a is formed in advance. In this case, the curved surface portion 12 and the first mark 17 may be formed by using the other diamond tool.
【0109】ところで、ダイアモンド工具112を用い
て第1のマーク17を形成する場合に、前記凹凸部11
4aが摩耗により深く形成され得ない場合も想定し得
る。その場合の方策として、刃先の位置をずらして複数
回の切り込みで形成すし、結果として、凹凸のある断面
を有する第1のマーク17を形成するようにしてもよ
い。By the way, when the first mark 17 is formed by using the diamond tool 112, the concavo-convex portion 11 is formed.
It can also be assumed that 4a cannot be formed deep due to wear. As a measure in that case, the position of the cutting edge may be shifted and formed by a plurality of cuts, and as a result, the first mark 17 having an uneven cross section may be formed.
【0110】また、第1のマーク17は、必ずしも切削
バイトたるダイアモンド工具112で形成しなくてもよ
い。例えば、固定部111の回転により回転中心が出て
いる中で、曲面部12を形成し、それと同一の回転中心
に対して、同心円を形成できれば、他の装置により加工
可能に構成してもよい。例えば、固定部111にワーク
110を固定した状態で曲面部12をダイアモンド工具
112で形成し、同じく固定部111に固定した状態
で、レーザービーム等を照射して形成したとしても構わ
ない。The first mark 17 does not necessarily have to be formed by the diamond tool 112 which is a cutting tool. For example, if the curved portion 12 is formed while the center of rotation is generated by the rotation of the fixed portion 111 and a concentric circle can be formed with respect to the same center of rotation, the curved portion 12 may be processed by another device. . For example, the curved surface portion 12 may be formed by the diamond tool 112 in a state where the work 110 is fixed to the fixed portion 111, and the curved surface portion 12 may be formed by irradiating a laser beam or the like in the state of being fixed to the fixed portion 111 as well.
【0111】(集束イオンビーム加工装置について)
(構成説明)次に、第2のマークを形成するための集束
イオンビーム加工装置の概略構成について、図5を参照
しつつ説明する。(Regarding Focused Ion Beam Processing Apparatus) (Description of Configuration) Next, a schematic configuration of a focused ion beam processing apparatus for forming the second mark will be described with reference to FIG.
【0112】集束イオンビーム加工装置(FIB:Fo
cused Ion Beam装置)は、Ga等の金属
イオン源を用いた集束イオンビームによる基材の加工や
集束イオンビームを基材に走査して得られる走査像の観
察(SIM:Scanning Ion Micros
cope)を行うものであり、イオン源から発生し加速
されたイオンビームを静電型のコンデンサレンズや対物
レンズ等によって細かく集束して基材上に照射し、基材
上のイオンビームの照射点を偏向器によって走査し、こ
の走査によって基材から発生した、例えば、2次電子を
検出し、この検出信号に基づいて、走査像等を表示する
ものである。以下に、一例としてFIBの構成の一例を
図5に示す。Focused ion beam processing device (FIB: Fo)
The processed Ion Beam apparatus) is a processing of a substrate by a focused ion beam using a metal ion source such as Ga or an observation of a scanning image obtained by scanning the substrate with the focused ion beam (SIM: Scanning Ion Micros).
The ion beam generated from the ion source and accelerated is finely focused by an electrostatic condenser lens, objective lens, etc. to irradiate the substrate, and the irradiation point of the ion beam on the substrate Is scanned by a deflector, secondary electrons generated from the substrate by this scanning are detected, and a scanning image or the like is displayed based on the detection signal. An example of the configuration of the FIB is shown below in FIG.
【0113】集束イオンビーム加工装置200は、高真
空に保持されており、図5に示すように、イオン源とな
る液体金属イオン源201、イオンを引き出す引出電極
202、イオンビームを所望のエネルギーに加速する複
数段よりなる加速管203、イオンビームを制限するア
パーチャ205により開口を可変可能なコンデンサレン
ズ204、アパーチャ207により開口を可変調節可能
でありイオンビームをフォーカスして試料に照射する対
物レンズ206、偏向器208、ブランキング/E×B
制限アパーチャを備えたE×B質量分析器209、エミ
ッタアライメント210、アライメントセットスティグ
メータ211、アライメントセット212、アライメン
トセットスティグメータ213、加工しようとする基材
を載置し基材の位置と傾きを自在に調節できるステージ
214、位置認識マーク等を検出するための検出器21
5、レーザー供給源216及び光学系からなるレーザー
干渉計217、ステージ214を駆動するステージ駆動
手段220、及びこれらの各部の制御を行う制御回路2
30、操作入力を行うための操作入力部261、基材及
び走査像を観察認識するための画像認識部260、不図
示の電源等を含んで構成される。The focused ion beam processing apparatus 200 is held in a high vacuum, and as shown in FIG. 5, a liquid metal ion source 201 serving as an ion source, an extraction electrode 202 for extracting ions, and an ion beam with a desired energy. An accelerating tube 203 having a plurality of stages for accelerating, a condenser lens 204 whose aperture can be changed by an aperture 205 which limits an ion beam, and an aperture 207 whose aperture can be variably adjusted to focus an ion beam and irradiate a sample with an objective lens 206. , Deflector 208, blanking / E × B
An E × B mass analyzer 209 equipped with a limiting aperture, an emitter alignment 210, an alignment set stigmeter 211, an alignment set 212, an alignment set stigmeter 213, a base material to be processed are placed, and the position and inclination of the base material are set. Freely adjustable stage 214, detector 21 for detecting position recognition marks, etc.
5, a laser interferometer 217 including a laser supply source 216 and an optical system, a stage driving unit 220 that drives the stage 214, and a control circuit 2 that controls each of these units.
30, an operation input unit 261 for performing an operation input, an image recognition unit 260 for observing and recognizing a base material and a scan image, a power supply (not shown), and the like.
【0114】アパーチャ205、207は、例えば、イ
オンビームの通路を制限するなどして、イオンビーム径
等を変更可能な開口を有しており、開口以外では、イオ
ンビームが透過できない厚さを有している。なお、アパ
ーチャをN段階の形成してもよい。Each of the apertures 205 and 207 has an opening whose ion beam diameter and the like can be changed by, for example, limiting the passage of the ion beam. is doing. Note that the aperture may be formed in N stages.
【0115】検出器215は、基材10へのイオンビー
ムの照射に基づいて発生した、例えば2次電子を検出す
るためのものである。The detector 215 is for detecting, for example, secondary electrons generated based on the irradiation of the base material 10 with the ion beam.
【0116】ステージ駆動手段220は、ステージをX
方向に駆動するためのX方向駆動機構221と、Y方向
に駆動するためのY方向駆動機構と、Z方向に駆動する
ためのZ方向駆動機構と、θ方向に駆動するためのθ方
向駆動機構と、を含んで構成される。The stage driving means 220 moves the stage to the X position.
X-direction drive mechanism 221, for driving in the Y-direction, Y-direction drive mechanism for driving in the Y-direction, Z-direction drive mechanism for driving in the Z-direction, and θ-direction drive mechanism for driving in the θ-direction. And are included.
【0117】制御回路230は、イオン源201を制御
するイオン源制御回路231と、加速管203を制御す
る加速管制御回路232と、コンデンサレンズ204に
よる集束を制御する第1の集束制御回路233と、対物
レンズ206による集束を制御する第2の集束制御回路
234と、偏向器208の偏向器を制御する偏向制御回
路235と、ステージ駆動手段220を制御するステー
ジ制御回路236と、基材で発生した二次イオンを検出
する検出器21からの信号処理を制御する検出器制御回
路237と、レーザー干渉計217を制御するレーザー
干渉計制御回路238と、E×B質量分析器209を制
御することでイオンを選択するイオン選択制御回路23
9と、エミッタアライメント210・アライメントセッ
トスティグメータ211・アライメントセット212・
アライメントセットスティグメータ213を各々制御す
る第1〜第4の各アライメント制御回路240・241
・242・243と、各種制御テーブル、プログラムを
格納した記憶部250と、各種表示画像を表示処理する
表示処理部251と、これらの制御を司るCPU等の制
御部252と、を含んで構成されている。The control circuit 230 includes an ion source control circuit 231 for controlling the ion source 201, an accelerating tube control circuit 232 for controlling the accelerating tube 203, and a first focusing control circuit 233 for controlling focusing by the condenser lens 204. A second focusing control circuit 234 for controlling the focusing by the objective lens 206, a deflection control circuit 235 for controlling the deflector of the deflector 208, a stage control circuit 236 for controlling the stage driving means 220, and a substrate. Controlling a detector control circuit 237 for controlling signal processing from the detector 21 for detecting secondary ion generated, a laser interferometer control circuit 238 for controlling the laser interferometer 217, and an E × B mass analyzer 209. Ion selection control circuit 23 for selecting ions with
9, emitter alignment 210, alignment set stigmator 211, alignment set 212,
First to fourth alignment control circuits 240 and 241 respectively controlling the alignment set stigmators 213
242 and 243, a storage unit 250 that stores various control tables and programs, a display processing unit 251 that displays various display images, and a control unit 252 such as a CPU that controls these. ing.
【0118】記憶部250は、例えば、半導体メモリや
ディスク装置などの記憶装置の一領域として実現され、
画像データと位置データとの組み合わせ等をも記憶す
る。例えば、断面の位置座標などからなる位置データ
と、各断面画像データを構成する画素を、走査した順番
に格納した断面画像データとを組み合わせて、一対のデ
ータとして記憶できる。記憶部250には、このデータ
を記憶する領域が複数設けられており、基材10の特定
箇所に形成する各断面に対応する上記各データを、例え
ば、位置データの順番などに並べて、格納できる。The storage section 250 is realized as an area of a storage device such as a semiconductor memory or a disk device,
A combination of image data and position data is also stored. For example, position data composed of position coordinates of a cross section and cross-sectional image data in which pixels forming each cross-sectional image data are stored in a scanning order can be combined and stored as a pair of data. The storage unit 250 is provided with a plurality of areas for storing this data, and the above-mentioned data corresponding to each cross section formed at a specific location of the base material 10 can be stored, for example, arranged in the order of position data. .
【0119】表示処理部251は、特定箇所を表示する
ために、記憶部250に蓄積した各画像データおよび位
置データに基づいて、例えば画像等を画像認識部260
に表示するよう処理する。なお、表示処理部251は、
記憶部250に格納したデータから、任意のX、Y、Z
座標の画素のデータを読み出し、所望の視点から見た立
体的な画像を画像認識部260に表示可能としてもよ
い。表示の方法としては、様々な方法が考えられるが、
例えば、隣接する画素データから輪郭を抽出し、さら
に、輪郭の前後関係を判定して、隠れている部分を破線
などで表示できるようにすることが好ましい。また、該
画像データに対して、輝度の変化による輪郭抽出などの
画像処理を行い、イオンビームによって形成された孔、
線など、基材の表面の特徴的な部分の大きさや位置を認
識し、ステージ214が基材10を所望の位置に配され
ているか否かや、イオンビームによって、所望の大きさ
の孔、線が基材10に形成されたか否かを判定できよう
にしてよい。The display processing unit 251 displays, for example, an image or the like on the basis of each image data and position data accumulated in the storage unit 250 in order to display a specific portion, and the image recognition unit 260.
Process to display. The display processing unit 251
From the data stored in the storage unit 250, any X, Y, Z
The pixel data of the coordinates may be read out and a stereoscopic image viewed from a desired viewpoint may be displayed on the image recognition unit 260. There are various possible display methods,
For example, it is preferable to extract the contour from the adjacent pixel data, determine the front-back relation of the contour, and display the hidden portion with a broken line or the like. Further, with respect to the image data, image processing such as contour extraction due to a change in luminance is performed, and a hole formed by an ion beam,
By recognizing the size and position of a characteristic portion of the surface of the base material such as a line, whether or not the stage 214 arranges the base material 10 at a desired position, and by the ion beam, a hole having a desired size, It may be possible to determine whether a line has been formed on the substrate 10.
【0120】制御部252は、例えば検出器制御回路2
37を介して上記検出器215からの検出信号を受け取
って、画像データを形成すると共に、操作入力部261
の指示、あるいは、画像データなどに基づいて、各部へ
各種条件を設定する。さらに、操作入力部261などか
ら入力される使用者の指示などに応じて、ステージ21
4およびイオンビーム照射のための各部を制御できる。The control section 252 is, for example, the detector control circuit 2
A detection signal from the detector 215 is received via 37 to form image data and an operation input unit 261.
, Or various conditions are set in each unit based on the image data or the like. Further, according to the user's instruction input from the operation input unit 261 or the like, the stage 21
4 and each part for ion beam irradiation can be controlled.
【0121】また、上記制御部252は、検出器制御回
路237によって、デジタル値に変換された検出器21
5からの全ての検出信号を受け取る。該検出信号は、イ
オンビームが走査している位置、すなわち、イオンビー
ムの偏向方向に応じて変化する。したがって、偏向方向
と該検出信号とを同期させることにより、イオンビーム
の各走査位置における基材10の表面形状および材質を
検出できる。制御部252は、これらを走査位置に対応
して再構成して、基材10の表面の画像データを画像認
識部260上に表示できる。Further, the control section 252 uses the detector control circuit 237 to convert the detector 21 into a digital value.
Receive all detection signals from 5. The detection signal changes according to the scanning position of the ion beam, that is, the deflection direction of the ion beam. Therefore, the surface shape and material of the base material 10 at each scanning position of the ion beam can be detected by synchronizing the deflection direction and the detection signal. The control unit 252 can reconstruct them according to the scanning position and display the image data of the surface of the base material 10 on the image recognition unit 260.
【0122】(動作説明)上述のような構成を有する集
束イオンビーム装置200において、最初に、集束イオ
ンビーム装置200に設けられたステージ214上に一
面に曲面部12と第1のマーク17が形成された基材1
0をセットし、周囲を真空状態にして、イオンビームを
基材10に走査可能な状態にまで、集束イオンビーム装
置200をセットアップする。(Explanation of Operation) In the focused ion beam apparatus 200 having the above-described structure, first, the curved surface portion 12 and the first mark 17 are formed on one surface on the stage 214 provided in the focused ion beam apparatus 200. Base material 1
The focused ion beam apparatus 200 is set up by setting 0 and setting the surroundings in a vacuum state so that the substrate 10 can be scanned with the ion beam.
【0123】次に、イオンビームで基材10上のある領
域を走査する。この際、イオン源201からのイオン
は、引き出し電圧5〜10kVで発生し、加速管203
にて加速される。加速されたイオンビームは、コンデン
サレンズ204及び対物レンズ206により集束され、
ステージ214上の基材10に到達する。Next, an area of the substrate 10 is scanned with the ion beam. At this time, the ions from the ion source 201 are generated at an extraction voltage of 5 to 10 kV, and the acceleration tube 203
Will be accelerated. The accelerated ion beam is focused by the condenser lens 204 and the objective lens 206,
The substrate 10 on the stage 214 is reached.
【0124】なお、Au―Si―Beなどの合金イオン
源を用いる場合には、E×B質量分析器209により必
要とするイオンのみを直進させ、不要なイオンの軌道を
曲げることによって、必要なイオンを分離選択すること
ができる。When an alloy ion source such as Au—Si—Be is used, only the necessary ions are made to go straight by the E × B mass analyzer 209, and the orbits of the unnecessary ions are bent to make them necessary. Ions can be separately selected.
【0125】また、Siのように、同位体が存在するイ
オンを扱う場合には、コンデンサレンズ204によるイ
オンビームのクロスオーバーポイントをE×B質量分析
器209の中心にくるように調整制御されることが好ま
しい。これにより、同位体を分離せずに有効に利用でき
る。このようにして、イオンは、対物レンズ206によ
り基材上で一点に集束され、例えば、ラスター状に走査
され得る。Further, when handling ions having isotopes such as Si, adjustment control is performed so that the crossover point of the ion beam by the condenser lens 204 is located at the center of the E × B mass analyzer 209. It is preferable. Thereby, the isotopes can be effectively used without being separated. In this way, the ions can be focused on the substrate by the objective lens 206 and scanned, for example in a raster fashion.
【0126】走査により、基材10の表面より放出され
る2次電子や2次イオンを検出し、検出結果に基づい
て、表示処理部251により画像処理を施し、該領域の
表面形状を示すSIM像を画像認識部260に表示す
る。例えば、ステージ214を移動させる毎にSIM像
を表示し、特定箇所を表示できるようにステージ214
の位置合わせを行う。Secondary electrons or secondary ions emitted from the surface of the base material 10 are detected by scanning, image processing is performed by the display processing unit 251 based on the detection result, and SIM showing the surface shape of the region is obtained. The image is displayed on the image recognition unit 260. For example, a SIM image is displayed each time the stage 214 is moved, and the stage 214 is displayed so that a specific portion can be displayed.
Align the.
【0127】使用者は、例えば、操作入力部261など
を用いて、特定箇所を表示したSIM像に対し、例え
ば、加工の条件設定として、加工領域、加工時間、およ
びイオンビームの電流値等を指定するとよい。例えば、
基材の表面のSIM画像を取得し、さらに、特定箇所に
対して加工領域を設定し、該加工領域の加工時間と、加
工に使用するイオンビームのイオンビーム径および電流
値とを指定する。なお、不図示の他の観察光学系を利用
して基材の状態を観察してもよい。The user uses, for example, the operation input unit 261 or the like to set the processing area, the processing time, and the ion beam current value as the processing condition settings for the SIM image displaying the specific portion. Good to specify. For example,
A SIM image of the surface of the base material is acquired, a processing region is set for a specific location, and the processing time of the processing region and the ion beam diameter and current value of the ion beam used for the processing are designated. In addition, you may observe the state of a base material using other observation optical systems not shown.
【0128】ここで、本実施の形態においては、基材上
の第1のマークを、検出器215からの検出信号に基づ
いて、画像認識部260にて認識させる。Here, in the present embodiment, the first recognition mark on the base material is recognized by the image recognition section 260 based on the detection signal from the detector 215.
【0129】そして、第1のマーク17の線に平行な第
1の線15aをイオンビームにより形成する。この際、
ステージ214並びにイオンビームの相対移動により、
前記第1の線15aを弧の一部を描くようにないしは直
線的に形成することが好ましい。Then, the first line 15a parallel to the line of the first mark 17 is formed by the ion beam. On this occasion,
By the relative movement of the stage 214 and the ion beam,
It is preferable that the first line 15a is formed so as to draw a part of an arc or be linear.
【0130】この際、集束イオンビーム加工装置200
は、上記加工領域を走査する。基材の材質、イオンビー
ムの種類(イオンビーム電流値の違い)やエネルギー、
ドーズ量などによって、スパッタリングされる量が決ま
るので、1回の走査によって、加工領域は、略一定の深
さまで堀り進められる。また、走査に対応して、2次電
子や2次イオンの検出信号全てを記憶部250に記憶
し、特定箇所における画像データを取得し、使用者の指
示に応じて任意の位置の像を得ることができる。At this time, the focused ion beam processing apparatus 200
Scans the processing area. Material of base material, type of ion beam (difference in ion beam current value) and energy,
Since the amount of sputtering is determined by the dose amount and the like, the processing region is dug to a substantially constant depth by one scanning. Further, in response to scanning, all detection signals of secondary electrons and secondary ions are stored in the storage unit 250, image data at a specific location is acquired, and an image at an arbitrary position is obtained according to a user's instruction. be able to.
【0131】次に、前記第1の線15aに略直交する第
2の線15bを前記イオンビームにより形成する。Next, a second line 15b that is substantially orthogonal to the first line 15a is formed by the ion beam.
【0132】これらを、前記第1のマーク17の同心円
の円周に沿った方向で、複数例えば、3ヶ所形成するこ
とにより複数の各第2のマーク15を構成することがで
きる。A plurality of second marks 15 can be formed by forming a plurality of these, for example, three places in the direction along the circumference of the concentric circle of the first mark 17.
【0133】なお、第2のマーク15を3ヶ所形成する
場合の形成手順としては、上記のものに限らず、予め、
3ヶ所についての第1の線15aをステージ214を間
欠的に回転駆動させることで形成しておき、その後、各
々の箇所についての第2の線15bを形成するようにし
ても構わない。The procedure for forming the second mark 15 at three locations is not limited to the above, but may be changed in advance.
The first line 15a for three points may be formed by rotating the stage 214 intermittently, and then the second line 15b for each point may be formed.
【0134】さらに、これら制御手順などを、予め記憶
部250等に制御プログラムとして記憶しておき、操作
入力部261からは、例えば、第2のマーク15を3ヶ
所形成する場合には、「3」、5ヶ所形成する場合に
は、「5」と操作入力することにより、自動的に第1の
マーク17を検出して第2のマーク15を形成すべき点
を自動算出し、実行開始ボタン等を押下することによ
り、第2のマーク15の形成が自動的になされるような
構成とすることが好ましい。Furthermore, when these control procedures and the like are stored in advance in the storage unit 250 as a control program and the second marks 15 are formed from the operation input unit 261 at three places, for example, “3 In the case of forming five places, by inputting “5”, the first mark 17 is automatically detected and the point where the second mark 15 should be formed is automatically calculated, and the execution start button It is preferable that the second mark 15 is automatically formed by pressing the button or the like.
【0135】このように、集束イオンビーム装置を利用
し、集束イオンビーム装置の観察光学系や2次イオン画
像等で観察を行い、第1のマークを認識して、集束イオ
ンビーム装置のステージ位置で座標を知る。当該座標位
置で集束イオンビームを走査して第2のマークを形成す
る。As described above, the focused ion beam apparatus is used to perform observation with the observation optical system of the focused ion beam apparatus, the secondary ion image, etc., and the first mark is recognized, and the stage position of the focused ion beam apparatus is recognized. To know the coordinates. The focused ion beam is scanned at the coordinate position to form the second mark.
【0136】ここに、線幅(ビームの集束)は、例え
ば、好ましくは、略1nm〜略50nm程度とする。た
だし、Gaイオンを打ち込む場合に限る。さらに好まし
くは、20nm程度とする。光学素子の中心軸の位置ず
れは1μm以内にする必要があり、この1μmに対して
充分小さい径により位置を決められるからである。Here, the line width (focusing of the beam) is, for example, preferably about 1 nm to about 50 nm. However, it is limited to the case of implanting Ga ions. More preferably, it is about 20 nm. This is because the displacement of the central axis of the optical element must be within 1 μm, and the position can be determined by a diameter that is sufficiently smaller than this 1 μm.
【0137】以上のようにして、「同心円状の第1のマ
ーク17」を認識し、その近傍に、互いが直行する線で
構成された位置決め基準用の第2のマーク15を、集束
イオンビーム加工装置により例えば、0.001〜0.0
50[μm]の微細線にて彫り込むことにより形成でき
る。As described above, the "concentric circular first mark 17" is recognized, and in the vicinity thereof, the second mark 15 for positioning reference composed of the lines perpendicular to each other is provided. Depending on the processing device, for example, 0.001-0.0
It can be formed by engraving with fine lines of 50 [μm].
【0138】なお、集束イオンビーム加工装置として
は、このような例に限らず、イオンビームによる加工と
表面観測とを同時に行い、基材の表面に平行な平面の画
像を順次取得し、3次元画像データとして蓄積すると共
に、画像変換により任意の断面を得る構成を有してもよ
い。The focused ion beam processing apparatus is not limited to such an example, but processing by an ion beam and surface observation are simultaneously performed to sequentially obtain images of a plane parallel to the surface of the base material, and to obtain a three-dimensional image. It may have a configuration of accumulating as image data and obtaining an arbitrary cross section by image conversion.
【0139】(塗布材塗布装置の全体構成について)次
に、上述のような第1、第2のマークが形成された基材
に塗布材例えばレジストを塗布するレジスト塗布装置の
全体の概略構成について、図6を参照して説明する。図
6は、レジスト塗布工程において利用されるレジスト塗
布装置の全体の概略構成を示す機能ブロック図である。(Regarding Overall Structure of Coating Material Coating Device) Next, regarding the schematic structure of the entire resist coating device for coating a coating material such as a resist on the above-described base material on which the first and second marks are formed. , Will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the entire resist coating apparatus used in the resist coating step.
【0140】本実施の形態のレジスト塗布装置301
(塗布材塗布装置)は、図6に示すように、塗布材例え
ばレジストが塗布される被塗布基材である基材10を回
転軸Oを中心にして回転しつつ保持する保持部材である
スピンコータチャック320と、塗布材であるレジスト
(図6に示すL)を、基材10に対して回転中心軸Oの
位置にて上方向から連続的に流下することでレジストを
塗布する塗布材塗布手段334と、前記レジストの粘度
を制御する粘度制御手段337と、前記塗布材塗布手段
334にて塗布されるレジストの量を調整制御する塗布
量制御手段336と、前記レジストを連続的に流下させ
る際のレジストの供給時間を制御する塗布材供給時間制
御手段335と、前記スピンコータチャック320を回
転中心軸Oを中心としてθ方向に回転駆動するための回
転駆動手段である駆動手段330と、この駆動手段33
0において回転する場合のスピンコータチャック320
の回転数を制御する回転数制御手段332と、塗布され
るレジストの膜厚がほぼ均一となるように例えば所定の
レジスト量と回転数との相関関係を示した相関テーブル
やさらには周囲環境条件例えば温度制御条件をも加味し
た条件情報などの各種制御条件情報を格納した記憶手段
338と、これらの制御を司る制御手段340と、を有
する。The resist coating apparatus 301 of this embodiment
As shown in FIG. 6, a (coating material coating device) is a spin coater that is a holding member that holds a base material 10 that is a base material to be coated on which a coating material, for example, a resist is coated, while rotating around a rotation axis O. Coating material coating means for coating the resist by continuously flowing down the chuck 320 and the resist (L shown in FIG. 6) as the coating material from above in the position of the rotation center axis O with respect to the base material 10. 334, a viscosity control unit 337 that controls the viscosity of the resist, a coating amount control unit 336 that adjusts and controls the amount of the resist applied by the coating material applying unit 334, and when the resist is continuously flowed down. The coating material supply time control means 335 for controlling the resist supply time and the rotation drive means for rotating the spin coater chuck 320 in the θ direction about the rotation center axis O. A moving means 330, the drive means 33
Spin coater chuck 320 when rotating at 0
Rotation speed control means 332 for controlling the rotation speed of the resist, and a correlation table showing the correlation between a predetermined resist amount and the rotation speed so that the film thickness of the applied resist becomes substantially uniform, and further surrounding environment conditions. For example, the storage unit 338 stores various control condition information such as condition information including temperature control conditions, and the control unit 340 that controls these.
【0141】なお、当然のことながら、このレジスト塗
布装置301には、レジスト塗布時にレジスト塗布の制
御条件の一つである周囲環境条件例えば温度条件を膜厚
がほぼ均一となるように制御するために上述の制御手段
340とリンクする図示しない温度制御手段を備えるこ
ととなる。また、この温度制御条件としては、例えば2
2〜24℃、ベーキング時は、100〜200℃等にて
設定制御されることが好ましい。Naturally, the resist coating apparatus 301 controls the ambient environment conditions, such as temperature conditions, which are one of the control conditions for resist coating, during the resist coating so that the film thickness becomes substantially uniform. In addition, a temperature control means (not shown) linked to the above-mentioned control means 340 is provided. The temperature control condition is, for example, 2
The setting is preferably controlled at 2 to 24 ° C., and at the time of baking at 100 to 200 ° C.
【0142】スピンコータチャック320は、基材10
を回転保持するために、基材10の周縁部を規定するこ
とで、回転する際の遠心力が生じる第1の方向Fでの移
動を規制する第1の方向規制部、あるいは基材10をチ
ャックするためのチャック部である凹部側壁部322
と、基材10の底面を自重により保持する凹部底壁部3
24と、を有してなり、断面略凹状に形成されている。The spin coater chuck 320 is composed of the base material 10.
In order to retain the rotation of the base material 10, by defining the peripheral edge portion of the base material 10, the first direction restricting portion that restricts the movement in the first direction F in which the centrifugal force at the time of rotation is generated, or the base material 10. Recessed side wall portion 322 which is a chuck portion for chucking
And the bottom wall portion 3 of the recess for holding the bottom surface of the base material 10 by its own weight.
24, and has a substantially concave cross section.
【0143】なお、駆動手段330には、レジスト塗布
面を構成するXY平面上をX軸及びY軸方向にそれぞ
れ、スピンコータチャック320を移動させるように駆
動するX軸方向駆動手段及びY軸方向駆動手段(不図
示)と、基材10を載置したスピンコータチャック32
0を、所定の載置位置よりレジスト塗布位置まで搬送し
た後に、レジスト塗布位置でのスピンコータチャック3
20のアライメント動作を行うための各方向(θ方向・
Z方向・X方向・Y方向)の各調整機構(不図示)と、
を含んで構成されている。The driving means 330 includes an X-axis direction driving means and a Y-axis direction driving means for driving the spin coater chuck 320 so that the spin coater chuck 320 is moved in the X-axis and Y-axis directions on the XY plane constituting the resist coating surface. Means (not shown) and spin coater chuck 32 on which the substrate 10 is placed
After transporting 0 from the predetermined mounting position to the resist coating position, the spin coater chuck 3 at the resist coating position
Each direction (θ direction ·
Each adjusting mechanism (not shown) for Z direction, X direction, Y direction),
It is configured to include.
【0144】制御手段340は、前記駆動手段330に
よる回転数と、レジストの塗布量に基づき、粘度を制御
する。また、前記塗布材供給時間制御手段335にて制
御される供給時間に基づいて、前記塗布材塗布手段33
4による塗布材の供給の有無に応じ前記回転数制御手段
332による第1、第2の回転数を制御する。さらに、
塗布材塗布手段334により前記レジストが連続供給さ
れた後、前記駆動手段330により前記スピンコータチ
ャック320を回転させる。The control means 340 controls the viscosity on the basis of the number of revolutions by the driving means 330 and the coating amount of the resist. Further, based on the supply time controlled by the coating material supply time control means 335, the coating material application means 33 is provided.
The rotation speed control means 332 controls the first and second rotation speeds in accordance with the presence or absence of the supply of the coating material by No. 4. further,
After the resist is continuously supplied by the coating material coating unit 334, the spin coater chuck 320 is rotated by the driving unit 330.
【0145】上述のような構成を有するレジスト塗布装
置301によれば、概略次のように作用する。すなわ
ち、本実施形態のレジスト塗布装置301においては、
後述の「処理手順」の項目にて詳述するが、「プレスピ
ン中にレジストを連続供給して、本スピンを行う」処理
手順を有する。According to the resist coating apparatus 301 having the above-mentioned structure, the operation is roughly as follows. That is, in the resist coating apparatus 301 of this embodiment,
As will be described in detail later in the item “Processing procedure”, it has a processing procedure of “continuously supplying resist into press pin and performing main spinning”.
【0146】レジスト塗布前には、予め基材10の複数
の各第2のマーク15には、各々保護部材例えば保護テ
ープを貼り付けておく。Before applying the resist, a protective member such as a protective tape is attached to each of the plurality of second marks 15 of the base material 10 in advance.
【0147】そして、レジスト塗布を行おうとする場合
には、先ず、「プレスピン」と称される第1回目の回転
の際には、駆動手段330によりスピンコータチャック
320を回転しつつ、塗布材塗布手段334は、基材1
0に対して連続的にレジストLを流下させる。この際、
記憶手段338には、所定のタイミングで駆動制御を行
うよう各種制御情報がプログラムされており、前記制御
情報に基づき、制御手段340は、塗布材供給時間制御
手段335にてプレスピン中の一定期間に塗布材塗布手
段334からレジストを供給するよう指示するととも
に、所定の第1の回転数(例えば200rpm)にて駆
動手段330が回転するように回転数制御手段332に
指示(制御信号を供給)し、さらには、レジストの塗布
量、粘度なども制御するよう、塗布量制御手段336、
粘度制御手段337を制御する。When resist coating is to be performed, first, during the first rotation called “press pin”, the spin coater chuck 320 is rotated by the driving means 330 while the coating material is coated. Means 334 is substrate 1
The resist L is continuously flown to 0. On this occasion,
Various control information is programmed in the storage means 338 so as to perform drive control at a predetermined timing, and based on the control information, the control means 340 causes the coating material supply time control means 335 to perform a certain period during press pinning. To supply the resist from the coating material applying means 334, and also to the rotation speed control means 332 (supply a control signal) so that the driving means 330 rotates at a predetermined first rotation speed (for example, 200 rpm). Further, the coating amount control means 336, so as to control the coating amount and viscosity of the resist,
The viscosity control unit 337 is controlled.
【0148】次に、「本スピン」と称される第2回目の
回転の際には、塗布材塗布手段334により連続流下さ
れていたレジスト液を停止した上で、駆動手段330に
よりスピンコータチャック320を回転させる。この
際、制御手段340は、一定期間レジストが供給されな
いよう塗布材供給時間制御手段335が制御するように
指示するとともに、前記第1の回転数より大となる第2
の回転数(例えば700rpm)にて駆動手段330が
回転駆動するように回転数制御手段332に対して指示
する。Next, in the second rotation called “main spin”, the resist solution continuously flowing down by the coating material coating means 334 is stopped, and then the spin coater chuck 320 is driven by the driving means 330. To rotate. At this time, the control unit 340 instructs the coating material supply time control unit 335 to control not to supply the resist for a certain period, and the second rotation speed becomes higher than the first rotation speed.
The rotation speed control means 332 is instructed to rotate the drive means 330 at the rotation speed (for example, 700 rpm).
【0149】そして、レジスト塗布が終了すると、前記
保護テープを剥がして、第2のマーク15が見える状態
で次工程に移行する。When the resist coating is completed, the protective tape is peeled off, and the process moves to the next step with the second mark 15 visible.
【0150】(電子ビーム描画装置について)
(構成説明)次に、電子ビーム描画装置の全体の概略構
成について、図7を参照して説明する。図7は、本例の
電子ビーム描画装置の全体構成を示す説明図である。(Regarding Electron Beam Drawing Device) (Structure Description) Next, a schematic structure of the entire electron beam drawing device will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the electron beam writing apparatus of this example.
【0151】電子ビーム描画装置401は、図1に示す
ように、大電流で高解像度の電子線プローブを形成して
高速に描画対象の基材10上を走査するものであり、高
解像度の電子線プローブを形成し、電子ビームを生成し
てターゲットに対してビーム照射を行う電子ビーム生成
手段である電子銃412と、この電子銃412からの電
子ビームを通過させるスリット414と、スリット41
4を通過する電子ビームの前記基材2に対する焦点位置
を制御するための電子レンズ416と、電子ビームが出
射される経路上に配設され開口により所望の電子ビーム
のビーム形状にするためのアパーチャー418と、電子
ビームを偏向させることでターゲットである基材10上
の走査位置等を制御する偏向器420と、偏向を補正す
る補正用コイル422と、を含んで構成されている。な
お、これらの各部は、鏡筒410内に配設されて電子ビ
ーム出射時には真空状態に維持される。As shown in FIG. 1, the electron beam drawing apparatus 401 forms an electron beam probe of high resolution with a large current and scans the substrate 10 to be drawn at high speed. An electron gun 412, which is an electron beam generating means for forming a line probe to generate an electron beam to irradiate the target with the beam, a slit 414 for passing the electron beam from the electron gun 412, and a slit 41.
4, an electron lens 416 for controlling the focal position of the electron beam passing through the substrate 2 with respect to the base material 2, and an aperture for arranging the electron beam on the path through which the electron beam is emitted to have a desired electron beam shape. 418, a deflector 420 that controls the scanning position and the like on the substrate 10 that is a target by deflecting the electron beam, and a correction coil 422 that corrects the deflection. It should be noted that these units are arranged in the lens barrel 410 and are maintained in a vacuum state when the electron beam is emitted.
【0152】さらに、電子ビーム描画装置411は、描
画対象となる基材2を載置するための載置台であるXY
Zステージ430と、このXYZステージ430上の載
置位置に基材10を搬送するための搬送手段であるロー
ダ440と、XYZステージ430上の基材10の表面
の基準点を測定するための測定手段である測定装置48
0と、XYZステージ430を駆動するための駆動手段
であるステージ駆動手段450と、ローダを駆動するた
めのローダ駆動装置460と、鏡筒410内及びXYZ
ステージ430を含む筐体411内を真空となるように
排気を行う真空排気装置470と、基材10上を観察す
る観察系491と、これらの制御を司る制御手段である
制御回路492と、を含んで構成されている。Further, the electron beam drawing apparatus 411 is an XY which is a mounting table for mounting the substrate 2 to be drawn.
Z stage 430, a loader 440 that is a transfer unit that transfers the base material 10 to a mounting position on the XYZ stage 430, and a measurement for measuring a reference point on the surface of the base material 10 on the XYZ stage 430. Measuring device 48 as means
0, a stage driving unit 450 which is a driving unit for driving the XYZ stage 430, a loader driving device 460 for driving the loader, the inside of the lens barrel 410 and the XYZ.
A vacuum exhaust device 470 that exhausts the inside of the housing 411 including the stage 430 to be a vacuum, an observation system 491 that observes the base material 10, and a control circuit 492 that is a control unit that controls these. It is configured to include.
【0153】なお、電子レンズ416は、高さ方向に沿
って複数箇所に離間して設置される各コイル417a、
417b、417cの各々の電流値によって電子的なレ
ンズが複数生成されることで各々制御され、電子ビーム
の焦点位置が制御される。The electron lens 416 includes coils 417a, which are installed at a plurality of locations in the height direction at intervals.
A plurality of electronic lenses are generated by the respective current values of 417b and 417c, so that the electronic lenses are respectively controlled and the focal position of the electron beam is controlled.
【0154】測定装置480は、基材10に対してレー
ザーを照射することで基材10を測定する第1のレーザ
ー測長器482と、第1のレーザー測長器482にて発
光されたレーザー光(第1の照射光)が基材10を反射
し当該反射光を受光する第1の受光部484と、前記第
1のレーザー測長器482とは異なる照射角度から照射
を行う第2のレーザー測長器486と、前記第2のレー
ザー測長器486にて発光されたレーザー光(第2の照
射光)が基材10を反射し当該反射光を受光する第2の
受光部488と、を含んで構成されている。The measuring device 480 includes a first laser length measuring device 482 for measuring the base material 10 by irradiating the base material 10 with a laser, and a laser emitted by the first laser length measuring device 482. Light (first irradiation light) reflects the base material 10 and receives the reflected light. The first light receiving unit 484 and the first laser length measuring device 482 perform irradiation from different irradiation angles. A laser length measuring device 486, and a second light receiving portion 488 for receiving the reflected light by reflecting the laser light (second irradiation light) emitted by the second laser length measuring device 486 from the base material 10. , Is included.
【0155】ステージ駆動手段450は、XYZステー
ジ430をX方向に駆動するX方向駆動機構452と、
XYZステージ430をY方向に駆動するY方向駆動機
構454と、XYZステージ430をZ方向に駆動する
Z方向駆動機構456と、XYZステージ430をθ方
向に駆動するθ方向駆動機構458と、を含んで構成さ
れている。これによって、XYZステージ430を3次
元的に動作させたり、アライメントを行うことができ
る。The stage driving means 450 includes an X-direction driving mechanism 452 for driving the XYZ stage 430 in the X-direction,
It includes a Y-direction drive mechanism 454 that drives the XYZ stage 430 in the Y-direction, a Z-direction drive mechanism 456 that drives the XYZ stage 430 in the Z-direction, and a θ-direction drive mechanism 458 that drives the XYZ stage 430 in the θ-direction. It is composed of. As a result, the XYZ stage 430 can be operated three-dimensionally and alignment can be performed.
【0156】なお、制御回路492は、図示しないが、
電子銃412に電源を供給するための電子銃電源部、こ
の電子銃電源部での電流、電圧などを調整制御する電子
銃制御部、電子レンズ416(複数の各電子的なレンズ
を各々)を動作させるためのレンズ電源部、このレンズ
電源部での各電子レンズに対応する各電流を調整制御す
るレンズ制御部、を含んで構成される。Although the control circuit 492 is not shown,
An electron gun power supply unit for supplying power to the electron gun 412, an electron gun control unit for adjusting and controlling current, voltage and the like in the electron gun power supply unit, and an electronic lens 416 (each of a plurality of electronic lenses) are provided. A lens power source for operating the lens power source and a lens controller for adjusting and controlling each current corresponding to each electron lens in the lens power source are included.
【0157】さらに、制御回路492は、補正用コイル
422を制御するためのコイル制御部、偏向器420に
て成形方向の偏向を行う成形偏向部、偏向器420にて
副走査方向の偏向を行うための副偏向部、偏向器420
にて主走査方向の偏向を行うための主偏向部、電子ビー
ムの電界を制御する電界制御手段である電界制御回路、
描画パターンなどを前記基材2に対して生成するための
パターン発生回路、各種レーザー制御系、ステージ駆動
手段450を制御するためのステージ制御回路、ローダ
駆動装置460を制御するローダ制御回路、測定情報を
入力するための測定情報入力部、入力された情報や他の
複数の情報を記憶するための記憶手段であるメモリ、各
種制御を行うための制御プログラムを記憶したプログラ
ムメモリ、各部を備えた制御系、これらの各部の制御を
司る例えばCPUなどにて形成された制御部、を含んで
構成されている。Further, the control circuit 492 controls the correction coil 422, a coil control section, a shaping deflecting section for deflecting the shaping direction by the deflector 420, and a sub-scanning direction for deflecting the deflector 420. Sub-deflection unit for deflector 420
, A main deflection unit for performing deflection in the main scanning direction, an electric field control circuit that is electric field control means for controlling the electric field of the electron beam,
A pattern generation circuit for generating a drawing pattern or the like on the base material 2, various laser control systems, a stage control circuit for controlling the stage driving means 450, a loader control circuit for controlling the loader driving device 460, and measurement information. A measurement information input unit for inputting, a memory that is a storage unit for storing the input information and a plurality of other information, a program memory storing a control program for performing various controls, and a control including each unit The system includes a system and a control unit formed by, for example, a CPU that controls the respective units.
【0158】(動作説明)上述のような構成を有する電
子ビーム描画装置401において、ローダ440によっ
て搬送された基材10がXYZステージ430上に載置
されると、真空排気装置470によって鏡筒410及び
筐体411内の空気やダストなどを排気したした後、電
子銃412から電子ビームが照射される。(Explanation of Operation) In the electron beam drawing apparatus 401 having the above-described structure, when the substrate 10 carried by the loader 440 is placed on the XYZ stage 430, the vacuum pumping apparatus 470 causes the lens barrel 410. After exhausting air, dust, and the like in the housing 411, an electron beam is emitted from the electron gun 412.
【0159】電子銃412から照射された電子ビーム
は、電子レンズ416を介して偏向器420により偏向
され、偏向された電子ビームB(以下、この電子レンズ
416を通過後の偏向制御された電子ビームに関しての
み「電子ビームB」と符号を付与することがある)は、
XYZステージ430上の基材10の表面、例えば曲面
部(曲面)12上の描画位置に対して照射されることで
描画が行われる。The electron beam emitted from the electron gun 412 is deflected by the deflector 420 via the electron lens 416, and the deflected electron beam B (hereinafter, the deflection-controlled electron beam after passing through the electron lens 416) is deflected. May be referred to as "electron beam B" only)
Drawing is performed by irradiating the surface of the base material 10 on the XYZ stage 430, for example, the drawing position on the curved surface portion (curved surface) 12.
【0160】この際に、測定装置480によって、基材
10上の描画位置(描画位置のうち少なくとも高さ位
置)、もしくは後述するような基準点の位置が測定さ
れ、制御回路492は、当該測定結果に基づき、電子レ
ンズ416のコイル417a、417b、417cなど
に流れる各電流値などを調整制御して、電子ビームBの
焦点深度の位置、すなわち焦点位置を制御し、当該焦点
位置が前記描画位置となるように移動制御される。At this time, the measuring device 480 measures the drawing position (at least the height position of the drawing position) on the base material 10 or the position of the reference point as described later, and the control circuit 492 makes the measurement. Based on the result, by adjusting and controlling each current value flowing in the coils 417a, 417b, 417c of the electron lens 416, the position of the focal depth of the electron beam B, that is, the focal position is controlled, and the focal position is the drawing position. The movement is controlled so that
【0161】あるいは、測定結果に基づき、制御回路4
92は、ステージ駆動手段450を制御することによ
り、前記電子ビームBの焦点位置が前記描画位置となる
ようにXYZステージ430を移動させる。Alternatively, based on the measurement result, the control circuit 4
92 controls the stage driving means 450 to move the XYZ stage 430 so that the focal position of the electron beam B becomes the drawing position.
【0162】また、本例においては、電子ビームの制
御、XYZステージ430の制御のいずれか一方の制御
によって行っても、双方を利用して行ってもよい。In this example, either one of the electron beam control and the XYZ stage 430 control may be performed, or both may be used.
【0163】次に、測定装置480の第1のレーザー測
長器482により電子ビームと交差する方向から基材1
0に対して第1の光ビームS1を照射し、基材10を透
過する第1の光ビームS1の受光によって、第1の光強
度分布が検出される。Then, the first laser length-measuring device 482 of the measuring device 480 is used to move the substrate 1 from the direction crossing the electron beam.
The first light intensity distribution is detected by irradiating 0 with the first light beam S1 and receiving the first light beam S1 that passes through the base material 10.
【0164】この際に、第1の光ビームS1は、基材1
0の底部にて反射されるため、第1の強度分布に基づ
き、基材10の平坦部上の(高さ)位置が測定算出され
ることになる。しかし、この場合には、基材10の曲面
部12上の(高さ)位置を測定することができない。At this time, the first light beam S1 is emitted from the substrate 1
Since it is reflected at the bottom of 0, the (height) position on the flat portion of the base material 10 is measured and calculated based on the first intensity distribution. However, in this case, the (height) position on the curved surface portion 12 of the base material 10 cannot be measured.
【0165】そこで、本例においては、さらに第2のレ
ーザー測長器486を設けている。すなわち、第2のレ
ーザー測長器486によって、第1の光ビームS1と異
なる電子ビームとほぼ直交する方向から基材2に対して
第2の光ビームS2を照射し、基材10を透過する第2
の光ビームS2が第2の受光部488にて受光されるこ
とによって、第2の光強度分布が検出され、これに基づ
き、位置が測定算出される。Therefore, in this example, a second laser length measuring device 486 is further provided. That is, the second laser beam length measuring device 486 irradiates the base material 2 with the second light beam S2 from a direction substantially orthogonal to the electron beam different from the first light beam S1 and transmits the base material 10. Second
The second light intensity distribution is detected by receiving the second light beam S2 by the second light receiving unit 488, and the position is measured and calculated based on the second light intensity distribution.
【0166】そして、この基材の高さ位置を、例えば描
画位置として、前記電子ビームの焦点位置の調整が行わ
れ描画が行われることとなる。Then, with the height position of the base material as the drawing position, the focal position of the electron beam is adjusted and the drawing is performed.
【0167】(描画位置算出の原理の概要)次に、電子
ビーム描画装置401における、描画を行う場合の原理
の概要について、説明する。(Outline of Principle of Drawing Position Calculation) Next, an outline of the principle of drawing in the electron beam drawing apparatus 401 will be described.
【0168】基材10において、予め基材10をXYZ
ステージ430上に載置する前に、基材10上の複数例
えば3個の前記第2のマーク15による基準点P00、
P01、P02を決定してこの位置を測定しておく(第
1の測定)。これによって、3次元座標系における第1
の基準座標系が算出される。ここで、第1の基準座標系
における高さ位置をHo(x、y)(第1の高さ位置)
とする。これによって、基材2の厚み分布の算出を行う
ことができる。In the base material 10, the base material 10 is XYZ beforehand.
Before being placed on the stage 430, a plurality of, for example, three reference marks P00 of the second marks 15 on the base material 10,
P01 and P02 are determined and this position is measured (first measurement). By this, the first in the three-dimensional coordinate system
The reference coordinate system of is calculated. Here, the height position in the first reference coordinate system is Ho (x, y) (first height position)
And Thereby, the thickness distribution of the base material 2 can be calculated.
【0169】一方、基材10をXYZステージ430上
に載置した後も、同様の処理を行う。すなわち、基材1
0上の複数例えば3個の基準点P10、P11、P12
を決定してこの位置を測定しておく(第2の測定)。こ
れによって、3次元座標系における第2の基準座標系が
算出される。On the other hand, after placing the base material 10 on the XYZ stage 430, the same processing is performed. That is, the base material 1
A plurality of reference points P10, P11, P12 on 0
Is determined and this position is measured (second measurement). Thereby, the second reference coordinate system in the three-dimensional coordinate system is calculated.
【0170】さらに、これらの基準点P00、P01、
P02、P10、P11、P12により第1の基準座標
系を第2の基準座標系に変換するための座標変換行列な
どを算出して、この座標変換行列を利用して、第2の基
準座標系における前記Ho(x、y)に対応する高さ位
置Hp(x、y)(第2の高さ位置)を算出して、この
位置を最適フォーカス位置、すなわち描画位置として電
子ビームの焦点位置が合わされるべき位置とすることと
なる。Furthermore, these reference points P00, P01,
A coordinate conversion matrix or the like for converting the first reference coordinate system into the second reference coordinate system is calculated by P02, P10, P11, and P12, and the second reference coordinate system is used by using this coordinate conversion matrix. The height position Hp (x, y) (second height position) corresponding to Ho (x, y) at is calculated, and this position is set as the optimum focus position, that is, the drawing position, and the focus position of the electron beam is It will be the position to be combined.
【0171】なお、上述の第2の測定は、電子ビーム描
画装置401の第1の測定手段である測定装置480を
用いて測定することができる。The above-mentioned second measurement can be carried out by using the measuring device 480 which is the first measuring means of the electron beam drawing device 401.
【0172】そして、第1の測定は、予め別の場所にお
いて他の測定装置(形状測定器)を用いて測定しおく必
要がある。このような、基材2をXYZステージ430
上に載置する前に予め基準点を測定するための測定装置
としては、上述の測定装置480と全く同様の構成の測
定装置(第2の測定手段)を採用することができる。こ
の場合、測定装置からの測定結果は、例えば測定情報入
力部にて入力されたり、制御回路492と接続される不
図示のネットワークを介してデータ転送されて、メモリ
などに格納されることとなる。Then, the first measurement needs to be performed in advance at another place by using another measuring device (shape measuring instrument). Such a base material 2 is attached to the XYZ stage 430.
As a measuring device for measuring the reference point in advance before mounting on the measuring device, a measuring device (second measuring means) having the same structure as the above-described measuring device 480 can be adopted. In this case, the measurement result from the measuring device is input, for example, in the measurement information input unit, or data is transferred via a network (not shown) connected to the control circuit 492 and stored in the memory or the like. .
【0173】上記のようにして、描画位置が算出され
て、電子ビームの焦点位置が制御されて描画が行われる
こととなる。As described above, the drawing position is calculated, the focal position of the electron beam is controlled, and the drawing is performed.
【0174】具体的には、電子ビームの焦点深度FZ
(ビームウエストBW)の焦点位置を、3次元基準座標
系における単位空間の1フィールド(m=1)内の描画
位置に調整制御する。(この制御は、上述したように、
電子レンズ416による電流値の調整もしくはXYZス
テージ430の駆動制御のいずれか一方又は双方によっ
て行われる。)そして、例えば1フィールド内を順次走
査することにより、1フィールド内の描画が行われるこ
ととなる。さらに、1フィールド内において、描画され
ていない領域があれば、当該領域についても、上述の焦
点位置の制御を行いつつZ方向に移動し、同様の走査に
よる描画処理を行うこととなる。Specifically, the depth of focus FZ of the electron beam
The focus position of (beam waist BW) is adjusted and controlled to the drawing position within one field (m = 1) of the unit space in the three-dimensional reference coordinate system. (This control is, as mentioned above,
Either one or both of the adjustment of the current value by the electronic lens 416 and the drive control of the XYZ stage 430 are performed. ) Then, for example, by sequentially scanning within one field, drawing within one field is performed. Further, if there is an area that is not drawn in one field, the area is also moved in the Z direction while controlling the focus position, and drawing processing by the same scanning is performed.
【0175】次に、1フィールド内の描画が行われた
後、他のフィールド、例えばm=2のフィールド、m=
3のフィールドにおいても、上述同様に、測定や描画位
置の算出を行いつつ描画処理がリアルタイムで行われる
こととなる。このようにして、描画されるべき描画領域
について全ての描画が終了すると、基材2の表面におけ
る描画処理が終了することとなる。Next, after drawing in one field is performed, another field, for example, m = 2 field, m =
In the third field, the drawing process is performed in real time while the measurement and the drawing position are calculated as described above. In this way, when all the drawing is completed for the drawing area to be drawn, the drawing process on the surface of the base material 2 is completed.
【0176】このようにして第2のマークを基準点とし
て位置認識を行いつうt、描画工程が行われることとな
る。In this way, the position recognition is performed using the second mark as the reference point, and the drawing process is performed.
【0177】(処理手順について)次に、上述のような
構成を有する基材を上述の各種の装置を用いて製造を行
うに際し、その前提となる加工工程、集束イオンビーム
加工装置による第2のマークの形成工程、さらには、前
述のレジスト塗布する際における処理手順等について、
図8〜図10を参照しつつ詳述する。なお、図8、図9
の説明では構成の符号は一部省略する。(Regarding Processing Procedure) Next, when the base material having the above-mentioned structure is manufactured by using the above-mentioned various apparatuses, a processing step which is a prerequisite thereof and a second processing by the focused ion beam processing apparatus are performed. Regarding the mark forming process, further, the processing procedure when applying the above-mentioned resist,
This will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9
In the description, some of the reference numerals are omitted.
【0178】(SPDTによる加工工程)先ず、図8に
示すように、基材を切削加工する際には、超精密旋盤例
えば、SPDT(Single Point Diam
ond Turning)加工装置のチャックである固
定部に基材(母材)をセットする(ステップ、以下「S
101」)。(Processing Step by SPDT) First, as shown in FIG. 8, when a base material is cut, an ultra-precision lathe, for example, SPDT (Single Point Diam) is used.
The base material (base material) is set on the fixed part which is the chuck of the on-durning processing device (step, hereinafter referred to as “S”).
101 ").
【0179】次に、基材に対して、ダイアモンド切削を
行うことにより、曲面、非球面加工を実施する。Next, a curved surface and an aspherical surface are processed by performing diamond cutting on the base material.
【0180】続けて、同心円状の第1のマークの加工を
行う(S102)。ここで、第1のマークは、基材に曲
面部と同一の加工段取り、基材の外周部に略同心円状に
形成加工される。この時点で、回転軸中心(3次元形状
の頂点であり、後の光学素子の光軸)と、第1のマーク
との間にズレが生じることは無い。Subsequently, the concentric first mark is processed (S102). Here, the first mark is formed on the base material in the same processing setup as the curved surface portion, and is formed on the outer peripheral portion of the base material in a substantially concentric shape. At this point, no deviation occurs between the center of the rotation axis (the apex of the three-dimensional shape and the optical axis of the subsequent optical element) and the first mark.
【0181】さらに、ダイアモンド工具の刃先には、摩
耗もしくは予め形成された凹凸部(あるいは、1個以上
の変曲点を有する形状)を有しているために、1回の切
り込みにより、光学顕微鏡などにおける暗視野部と明視
野部とが交互に形成された凹凸からなる第1のマークが
形成される。この第1のマークは、暗視野部と明視野部
に相当する整ったエッジ画像を得るような形状的特徴
(面の向きが異なる、観察系の焦点深度を超える凹凸の
差異を付ける等)を有することとなる。なお、第1のマ
ークを、刃先の位置をずらしての複数回の切り込みで形
成してもよい。Furthermore, since the cutting edge of the diamond tool has a worn or pre-formed concavo-convex portion (or a shape having one or more inflection points), it is possible to make an optical microscope by cutting once. And the like, the first mark is formed by unevenness in which dark field portions and bright field portions are alternately formed. The first mark has geometrical features (different surface orientations, unevenness exceeding the depth of focus of the observation system, etc.) to obtain a regular edge image corresponding to the dark field portion and the bright field portion. Will have. Note that the first mark may be formed by cutting a plurality of times by shifting the position of the cutting edge.
【0182】そして、SPDT加工装置のチャックであ
る固定部から基材を取り外し(S103)、切削加工工
程が終了する。さらに、基材を洗浄した後に乾燥を行
う。Then, the base material is removed from the fixed portion, which is the chuck of the SPDT processing device (S103), and the cutting process is completed. Further, the substrate is washed and then dried.
【0183】(集束イオンビーム加工装置による第2の
マーク形成工程)次いで、切削加工されて曲面部並びに
同心円状の第1のマークが形成された基材を、FIB
(集束イオンビーム)加工装置のステージ上にセットす
る(S104)。さらに、FIB加工装置の画像認識手
段(画像認識部)により同心円状の第1のマークの検出
が行われる(S105)。(Second Mark Forming Step by Focused Ion Beam Processing Device) Next, the base material on which the curved surface portion and the concentric first mark are formed by cutting is subjected to FIB.
(Focused ion beam) It sets on the stage of a processing apparatus (S104). Further, the image recognition means (image recognition unit) of the FIB processing apparatus detects the concentric first mark (S105).
【0184】続いて、前記同心円状の第1のマークの形
成位置を基準として、FIB加工により少なくとも3ヶ
所以上に第2のマークを形成する(S106)。後続の
工程では、この第2のマークにより、高精度な位置決め
が可能になる。Subsequently, second marks are formed at least at three or more locations by FIB processing, with the formation position of the concentric first marks as a reference (S106). In the subsequent process, the second mark enables highly accurate positioning.
【0185】第2のマークは、集束イオンビーム(FI
B)で第1のマークを認識処理し、点、線、マークを掘
り込む。線幅は、0.001〜0.050[μm]、さら
に好ましくは20[nm]程度まで絞ることも可能。The second mark is the focused ion beam (FI).
In B), the first mark is recognized and the points, lines, and marks are dug. The line width can be reduced to 0.001 to 0.050 [μm], and more preferably to about 20 [nm].
【0186】その後、第2のマークの形成された基材を
FIB加工装置のステージ上から取り外す(S10
7)。これにより、第2のマークの加工工程が終了す
る。Then, the base material on which the second mark is formed is removed from the stage of the FIB processing apparatus (S10).
7). This completes the second mark processing step.
【0187】このようにして、図10(A)に示すよう
に、曲面部516、第1のマーク517、及び第2のマ
ーク515が形成された基材500が得られる。Thus, as shown in FIG. 10A, the base material 500 having the curved surface portion 516, the first mark 517 and the second mark 515 is obtained.
【0188】次に、図8に示すように、基材上に形成さ
れた第2のマークに対して保護テープを貼付する(S1
08)。Next, as shown in FIG. 8, a protective tape is attached to the second mark formed on the base material (S1).
08).
【0189】(塗布材塗布工程)次いで、基材をスピン
コータにセットし(S109)、レジスト(塗布材)を
流下させながらプレスピン(第1の回転数での回転塗
布)を行う(S110)。次いで、本スピン(第1の回
転数より大きい第2の回転数で回転)を行う(S11
1)。(Coating Material Coating Step) Next, the base material is set on a spin coater (S109), and press pins (rotary coating at the first rotation speed) are performed while the resist (coating material) is allowed to flow down (S110). Next, a main spin (rotation at a second rotation speed higher than the first rotation speed) is performed (S11).
1).
【0190】より詳細には、所定のレジスト滴下位置に
て駆動手段によりスピンコータチャックのアライメント
動作が行われ、回転数制御手段によって、所定の第1の
回転数(例えば200rpm)にてスピンコータチャッ
クを駆動手段によりθ方向に回転させてプレスピンを開
始する。More specifically, the spin coater chuck is aligned at a predetermined resist dropping position by the driving means, and the rotation speed control means drives the spin coater chuck at a predetermined first rotation speed (for example, 200 rpm). The press pin is started by rotating in the θ direction by means.
【0191】そして、基材が回転された状態で、塗布材
塗布手段にて所定量のレジスト液Lを回転中心に連続的
に流下して供給することとなる。この際に、膜厚が均一
となるような、スピンコータチャックの回転数に応じた
レジスト塗布量、環境条件などの各種制御条件は、塗布
量制御手段及び回転数制御手段並びに制御手段により制
御される。Then, while the substrate is rotated, a predetermined amount of resist liquid L is continuously flowed down and supplied around the rotation center by the coating material coating means. At this time, various control conditions such as a resist coating amount and an environmental condition corresponding to the rotation speed of the spin coater chuck so that the film thickness becomes uniform are controlled by the coating amount control means, the rotation speed control means, and the control means. .
【0192】このプレスピンでは、基材の前記曲面部の
頂部に対して前記レジストを連続的に流下し、前記基材
の所定の第1の回転数での回転に伴い前記頂部に流下さ
れた前記レジストが、ほぼ均一な膜厚を維持しつつ前記
頂部より前記曲面部の周辺の周囲曲面部及び周囲平面部
に向かうに従い滑らかに流下しながら前記レジストが塗
布される。In this press pin, the resist was continuously flown down to the top of the curved surface of the base material, and was flowed down to the top as the base material was rotated at a predetermined first rotation speed. The resist is applied while flowing down smoothly from the apex toward the peripheral curved surface portion and the peripheral flat surface portion around the curved surface portion while maintaining a substantially uniform film thickness.
【0193】この間、レジストが連続供給されつつ、所
定の回転数にて回転されると、レジストLは、曲面部か
ら周囲曲面部を経由して周囲平面部にまで広がることと
なる。During this period, when the resist is continuously supplied and rotated at a predetermined rotation speed, the resist L spreads from the curved surface portion to the peripheral flat surface portion via the peripheral curved surface portion.
【0194】次に、所定期間経過後、塗布材供給時間制
御手段は、レジスト供給を停止するように塗布材塗布手
段に指示を出し、レジスト供給を停止し、前記第1の回
転数より大となる第2の回転数(例えば700rpm)
にまで、回転数制御手段を用いて回転数を上げ、本スピ
ンを行う。この本スピンでは、回転数を例えば700r
pmとして転させることが好ましい。この本スピンで
は、レジストの連続供給を停止し、前記レジストが塗布
された前記被基材を前記第1の回転数より大きい第2の
回転数にて回転する。Next, after a lapse of a predetermined period, the coating material supply time control means gives an instruction to the coating material coating means to stop the resist supply, stops the resist supply, and sets the rotation speed higher than the first rotation speed. Second rotation speed (eg 700 rpm)
Up to, the rotation speed is increased by using the rotation speed control means to perform the main spin. In this main spin, the rotation speed is, for example, 700 r
It is preferred to rotate as pm. In this main spin, the continuous supply of the resist is stopped, and the substrate to which the resist is applied is rotated at a second rotation speed higher than the first rotation speed.
【0195】続いて、レジストが塗布された基材に対し
て、所定の温度にてベーキング(加熱)処理を行う(S
112)。その後、レジストが塗布された基材をスピン
コータから取り外し(S113)、レジスト塗布工程が
終了する。なお、本工程では、第2のマークに保護テー
プが貼付された状態でレジスト塗布がなされるので、第
2のマークの形状は維持される。Subsequently, the base material coated with the resist is baked (heated) at a predetermined temperature (S).
112). Then, the base material coated with the resist is removed from the spin coater (S113), and the resist coating process is completed. In this step, since the resist coating is performed with the protective tape attached to the second mark, the shape of the second mark is maintained.
【0196】このようにして、図10(B)に示すよう
に、保護シール520が貼り付けされた上のレジストL
が塗布された基材500が得られる。In this way, as shown in FIG. 10B, the resist L on which the protective seal 520 is attached is attached.
A base material 500 coated with is obtained.
【0197】そして、図8に示すように、これらのレジ
スト塗布が終了した後に、第2のマークを保護していた
保護テープを剥がすこととなる(S114)。Then, as shown in FIG. 8, after the application of these resists is completed, the protective tape protecting the second mark is peeled off (S114).
【0198】なお、スピンコーティングの後には、当該
レジスト膜の膜厚測定を行い、レジスト膜の評価を行う
ことが好ましい。After spin coating, it is preferable to measure the film thickness of the resist film and evaluate the resist film.
【0199】(形状測定工程)次に、基材を形状測定器
(第2の測定装置)にセットし(S115)、形状測定
器の画像認識手段により第2のマークが検出されること
で(S116)、3次元形状測定にかかる基準位置の認
識が行われる。(Shape Measuring Step) Next, the substrate is set on the shape measuring device (second measuring device) (S115), and the second mark is detected by the image recognizing means of the shape measuring device ( (S116) The reference position for three-dimensional shape measurement is recognized.
【0200】つまり、基材の第2のマークによる3基準
点P0n=(xn、yn、zn)、n=1〜3の各測
定、並びに基材の各部の高さHo(x、y)の測定を形
状測定器により行う。That is, the three reference points P0n = (xn, yn, zn) by the second mark of the substrate, each measurement of n = 1 to 3, and the height Ho (x, y) of each part of the substrate The measurement is performed with a shape measuring instrument.
【0201】さらに、検出された第2のマークを基準と
して、被塗布基材の形状データを測定し、記憶手段に記
録する(S117)。続いて、基材を形状測定器から取
り外すことにより(S118)、形状測定工程を終了す
る。Further, using the detected second mark as a reference, the shape data of the substrate to be coated is measured and recorded in the storage means (S117). Subsequently, the base material is removed from the shape measuring instrument (S118), and the shape measuring step is completed.
【0202】(電子ビーム描画工程)次いで、図9に示
すように、電子ビーム(EB)描画装置のステージ上に
前記形状測定器にて測定された基材をセットする(S1
19)。(Electron Beam Drawing Step) Next, as shown in FIG. 9, the base material measured by the shape measuring instrument is set on the stage of the electron beam (EB) drawing apparatus (S1).
19).
【0203】そして、電子ビーム描画装置に搭載された
観察系であるSEMにより第2のマークを検出し、電子
ビーム描画装置のXYZステージ上の第2のマークの位
置座標を取得する(S120)。この際、前記形状測定
器にて測定された形状データは、形状測定器の記憶手段
から電子ビーム描画装置内の記憶手段に対して書き込み
処理がなされる。この書き込みは、自動もしくは手動入
力のいずれであってもよい。Then, the second mark is detected by the SEM, which is an observation system mounted on the electron beam writing apparatus, and the position coordinates of the second mark on the XYZ stage of the electron beam writing apparatus are acquired (S120). At this time, the shape data measured by the shape measuring instrument is written from the storage means of the shape measuring instrument to the storage means in the electron beam drawing apparatus. This writing may be either automatic or manual input.
【0204】続いて、既に測定した基材の測定形状デー
タに基づいて、電子ビーム描画装置の描画フィールドに
合うように、電子ビーム描画装置のXYZステージを駆
動して、所望のドーズ量を与え(S121)、基材に対
して所定の形状の電子ビーム描画を行う。乃ち、図10
(C)に示す基材500に対して電子ビームBによる描
画を行う。Then, based on the measured shape data of the substrate already measured, the XYZ stage of the electron beam drawing device is driven so as to match the drawing field of the electron beam drawing device to give a desired dose amount ( S121), electron beam drawing of a predetermined shape is performed on the base material. Nochi, Figure 10
Drawing with the electron beam B is performed on the base material 500 shown in FIG.
【0205】なお、本実施の形態では、前記形状測定器
にて測定された測定結果を、電子ビーム描画装置の測定
情報入力部等を用いて入力を行うこととしたが、電子ビ
ーム描画装置と形状測定器とを一つのクリーンルームも
しくはチャンバ内にてネットワーク接続し、形状測定器
にて測定された測定結果が一義的に電子ビーム描画装置
内の記憶手段内に格納される「システム」を構成してい
る場合には、上述の入力作業は不要となる。この「シス
テム」は、上述のセット前に予め基材を測定するための
形状測定器(第2の測定装置)と、セット後に基材を測
定するための測定装置(第1の測定装置)との都合2つ
の測定装置を含む電子ビーム描画装置として定義しても
よい。さらには、これらの測定装置を一つにして双方の
測定を兼用できる構成(例えば基材をチャックしてから
ステージ上に搬送する間の搬送路において、セット前の
測定位置(第1位置)とセット後の測定位置(第2位
置)との間を測定装置が移動するとともに、セット前測
定用の測定ステージを前記第1位置に、ステージを第2
位置に位置させる構成、あるいは、測定ステージとステ
ージとを用意しておき、描画位置の測定位置に必要に応
じていずれかのステージを位置させる構成等)としても
よい。In the present embodiment, the measurement result measured by the shape measuring instrument is input using the measurement information input unit of the electron beam drawing apparatus. The shape measuring instrument is connected to the network in one clean room or chamber, and the measurement result measured by the shape measuring instrument is uniquely stored in the storage means in the electron beam drawing apparatus to form a "system". If so, the above-mentioned input work becomes unnecessary. This “system” includes a shape measuring device (second measuring device) for measuring the base material in advance before the setting, and a measuring device (first measuring device) for measuring the base material after the setting. For convenience, it may be defined as an electron beam drawing apparatus including two measuring devices. Furthermore, a configuration in which these measuring devices are combined to be capable of performing both measurements (for example, in the transport path between when the substrate is chucked and then transported to the stage, the measurement position before the setting (first position) and The measuring device moves between the measuring position (second position) after setting, and the measuring stage for measuring before setting is set to the first position and the measuring stage is set to the second position.
The measurement stage and the stage may be prepared in advance, and one of the stages may be positioned at the measurement position of the drawing position.
【0206】ここで、描画処理は、より詳細には、基材
の第2のマークによる3基準点P1n(Xn、Yn、Z
n)の測定を、電子ビーム描画装置の描画領域に設けら
れた測定装置を用いて測定を行う。More specifically, the drawing process is performed by the three reference points P1n (Xn, Yn, Z) of the second mark on the base material.
The measurement of n) is performed using the measuring device provided in the drawing area of the electron beam drawing device.
【0207】すると、電子ビーム描画装置では、上記に
て予め測定された3基準点P0n(xn、yn、zn)
の情報及び各部の高さHo(x、y)の情報(第1の座
標系)と、上記測定された3基準点P1n(Xn、Y
n、Zn)の情報(第2の座標系)と、に基づき、電子
ビーム描画装置内におけるビームの最適フォーカス位置
Hp(x、y)の算出を行う。Then, in the electron beam drawing apparatus, the three reference points P0n (xn, yn, zn) measured in advance as described above are used.
Information and information on the height Ho (x, y) of each part (first coordinate system), and the three reference points P1n (Xn, Y) measured above.
The optimum focus position Hp (x, y) of the beam in the electron beam drawing apparatus is calculated based on the information (second coordinate system) of (n, Zn).
【0208】ところで、これは、あくまでも1フィール
ド(例えば0.5×0.5×0.05mm等の単位空
間)(m=1)についてである。因みに、この1フィー
ルド内をビームが走査することで描画が行われる。次い
で、XYZステージを、m分割された特定の1フィール
ドに移動し、焦点深度f内にある位置について描画を実
施する処理を行う。このようにして、他のフィールドに
ついても描画を行う。By the way, this is strictly for one field (for example, a unit space of 0.5 × 0.5 × 0.05 mm) (m = 1). By the way, drawing is performed by scanning the beam in this one field. Next, the XYZ stage is moved to one specific field divided into m, and processing is performed to perform drawing at a position within the depth of focus f. In this way, drawing is performed for other fields.
【0209】続いて、電子ビーム描画装置のステージか
ら描画された基材を取り外して(S122)、基材に対
する電子ビーム描画工程を終了する。Subsequently, the drawn substrate is removed from the stage of the electron beam drawing apparatus (S122), and the electron beam drawing process for the substrate is completed.
【0210】(現像、エッチング工程)次に、図9に示
すように、基材の位置決めなどを行いつつレジスト現像
を行い、レジスト形状を得る(S123)。ここで、S
EM観察や膜厚測定器などにより、レジスト形状を評価
する工程を行ってもよい。(Development and Etching Step) Next, as shown in FIG. 9, resist development is performed while positioning the base material and the like to obtain a resist shape (S123). Where S
You may perform the process of evaluating a resist shape by EM observation, a film thickness measuring device, or the like.
【0211】続いて、基材に対してドライエッチング処
理を行い、レジスト形状を基材に写す(S124)。こ
れにより、例えば、図10(D)に示すような回折格子
構造502を得る。Subsequently, the base material is dry-etched to transfer the resist shape onto the base material (S124). Thereby, for example, a diffraction grating structure 502 as shown in FIG. 10D is obtained.
【0212】(金型形成工程)そして、図10(E)に
示すように、表面処理がなされた基材500に対する金
型530を作成するために、図9に示すように、金型電
鋳前処理を行った後、電鋳処理などを行い基材を電鋳す
る(S125)。(Mold forming step) Then, as shown in FIG. 10 (E), in order to prepare a mold 530 for the surface-treated base material 500, as shown in FIG. 9, mold electroforming is performed. After performing the pretreatment, the electroforming treatment or the like is performed to electroform the base material (S125).
【0213】次に、基材を取り外して脱型を行う(S1
26)。そして、電鋳に転写された第2のマークを基準
として、電鋳に転写された基材形状部分の中心位置と、
整形後の金型の外形中心位置と、が合致するように、電
鋳を整形し、表面処理して金型形状を得る(S12
7)。Next, the base material is removed and the mold is removed (S1).
26). Then, with the second mark transferred to electroforming as a reference, the center position of the base material shape part transferred to electroforming, and
Electroforming is shaped and surface-treated to obtain a die shape so that the center position of the outer shape of the die after shaping coincides (S12).
7).
【0214】このようにして、図10(F)に示すよう
に、回折格子に相当する形状533、第1のマークに相
当する形状531、第2のマークに相当する形状532
を有する金型530が得られる。Thus, as shown in FIG. 10F, the shape 533 corresponding to the diffraction grating, the shape 531 corresponding to the first mark, and the shape 532 corresponding to the second mark.
A mold 530 having
【0215】その後、図示しないが、金型表面処理や、
金型の評価を行い、評価後、当該金型を用いて射出成型
により成型基材を得ることができる。その後、当該成形
基材の評価を行う。Thereafter, although not shown, the mold surface treatment,
The mold can be evaluated, and after the evaluation, a molding substrate can be obtained by injection molding using the mold. Then, the molding base material is evaluated.
【0216】以上のように本実施の形態によれば、第2
のマークは、形状測定器(測定装置)による基材の形状
測定における位置認識、3次元電子ビーム描画装置にお
ける位置座標を認識するための位置認識、金型作成時の
位置認識等を行うために利用されるが、このような第2
のマークを形成する際には、母材(基材)を加工して基
材に曲面部を形成する加工工程の際に、続けて(同一段
取りで)同心円状に形成されることとなる。As described above, according to this embodiment, the second
Marks are used for position recognition in the shape measurement of the substrate by the shape measuring device (measuring device), position recognition for recognizing the position coordinates in the three-dimensional electron beam drawing device, and position recognition at the time of mold making. Is used, but such a second
When forming the mark, in the process of processing the base material (base material) to form the curved surface portion on the base material, the marks are continuously (in the same setup) formed concentrically.
【0217】通常、曲面部を形成する際には、基材を回
転保持部材により回転させる一方、切削バイトを接触さ
せることにより切削を行うが、同心円形状の第1のマー
クも同様にして加工することができる。すなわち、基材
が回転する際の回転中心は固定された状態であるので、
切削された曲面部の中心軸と、同心円形状の第1のマー
クの中心軸とは一致することとなる。これにより、第1
のマークの線上は、曲面部の中心から等距離にある線を
形成することができる。これにより、同心軸ズレを1
(μm)以内にできる。、そして、この第1のマークを
基準として、第2のマークを形成するので、第1のマー
クを認識しなくとも、第2のマークを認識することによ
り、基材(曲面部)の中心位置を把握するための基準
(基材上の位置)を認識することができる。Normally, when forming a curved surface portion, the base material is rotated by the rotation holding member while the cutting tool is brought into contact with the cutting tool, but the concentric first mark is also processed in the same manner. be able to. That is, since the center of rotation when the substrate rotates is fixed,
The center axis of the cut curved surface portion and the center axis of the concentric first mark will coincide with each other. This makes the first
A line that is equidistant from the center of the curved surface portion can be formed on the line of the mark. As a result, the concentric axis shift is 1
It can be within (μm). Since the second mark is formed on the basis of the first mark, the center position of the base material (curved surface portion) can be recognized by recognizing the second mark without recognizing the first mark. It is possible to recognize a reference (position on the base material) for grasping.
【0218】この際、第2のマークを曲面部の中心点が
算出可能な個数、例えば、少なくとも3ヶ所以上形成す
ることにより、第2のマークを認識することによる曲面
部の中心位置の認識がより容易かつ確実となる。At this time, by forming the second marks in a number such that the center point of the curved surface portion can be calculated, for example, at least three or more locations, the center position of the curved surface portion can be recognized by recognizing the second mark. It will be easier and more reliable.
【0219】また、第1のマークは、明視野と暗視野か
らなる凹凸の線部にて形成されるので、光学顕微鏡での
第1のマークの凹部または凸部観察時に、凹部または凸
部の範囲内に暗視野と明視野の境界線として整ったエッ
ジ画像が得られるので、第1のマークの認識が容易とな
る。また、これらの明視野と暗視野からなる線部を形成
する際には、切削バイトの刃先の凹凸を利用することに
より容易に形成できる。特に、切削バイトが利用される
に従い、刃先の摩耗により凹凸形状(変曲点を1個以上
有する)が一義的に形成される点に着目することによ
り、専用の凹凸が形成された刃を用意しなくとも、明視
野と暗視野からなる線を形成することができる。Further, since the first mark is formed by the concavo-convex line portion consisting of the bright field and the dark field, when observing the concave portion or the convex portion of the first mark with the optical microscope, the concave or convex portion Since the edge image arranged as the boundary line between the dark field and the bright field is obtained within the range, the first mark can be easily recognized. Further, when forming the line portion composed of the bright field and the dark field, it can be easily formed by utilizing the unevenness of the cutting edge of the cutting tool. In particular, by paying attention to the fact that as the cutting tool is used, the uneven shape (having one or more inflection points) is uniquely formed due to the wear of the cutting edge, a blade with special unevenness is prepared. Without doing so, a line consisting of a bright field and a dark field can be formed.
【0220】また、このような刃形状により、1回の切
り込みで複数の線を形成することも可能となる。Also, with such a blade shape, it is possible to form a plurality of lines with one cut.
【0221】なお、明視野と暗視野からなる線は、断面
略凹凸形状を構成することが好ましく、少なくとも面の
向きを変える構成であってもよい。この際、観察系の焦
点深度を超える凹凸の差異(段差)を付けることによ
り、光学顕微鏡での凹部底壁観察時に、光学顕微鏡によ
り明視野と暗視野の境界に相当する整ったエッジ画像を
得ることができ、第1のマークの認識がより用意とな
る。The line consisting of the bright field and the dark field preferably has a substantially uneven cross section, and at least the direction of the plane may be changed. At this time, by providing a difference (step) in unevenness that exceeds the depth of focus of the observation system, when observing the bottom wall of the concave portion with the optical microscope, an ordered edge image corresponding to the boundary between the bright field and the dark field is obtained with the optical microscope. This makes it easier to recognize the first mark.
【0222】さらに、第2のマークは、第1のマークの
線と略平行な第1の線と、この第1の線と略直交する第
2の線とからなる略十字形状を構成することより、第2
のマークが微細な線であるにも関わらず、用意に認識す
ることが可能となる。Further, the second mark should have a substantially cross shape composed of a first line substantially parallel to the line of the first mark and a second line substantially orthogonal to the first line. Than the second
Even though the mark is a fine line, it can be easily recognized.
【0223】さらには、これらの線は集束イオンビーム
加工装置により微細線として形成することができ、この
微細線は、例えば略1〜略50nm程度の幅にて形成す
ることが好ましい。このような微細線を彫り込み付与し
たことにより、同心軸ズレは例えば略1[μm]以内に
納まり、略0.001〜略0.050[μm]の微細線で
あるために、後工程の電子ビーム描画装置のマーク認識
情報の位置精度・分解能が向上する。Further, these lines can be formed as fine lines by a focused ion beam processing apparatus, and the fine lines are preferably formed with a width of about 1 to about 50 nm, for example. By engraving and imparting such fine lines, the concentric axis misalignment falls within, for example, approximately 1 [μm], and since the fine lines are approximately 0.001 to approximately 0.050 [μm], the electron in the subsequent process The position accuracy / resolution of the mark recognition information of the beam drawing device is improved.
【0224】また、第1の線もしくは第2の線を長く形
成することにより、第2のマークをより見つけやすく形
成することができる。By forming the first line or the second line long, the second mark can be formed more easily.
【0225】さらに、第2のマークは、基材上に炭素を
蒸着した薄膜を形成し、この薄膜を加工することにより
形成してもよい。この場合には、カーボンによる線のエ
ッジ効果に加えて、デポジションしたカーボン膜の中に
辺を形成することで、点の外周に輪郭があり、面積が大
きく、より人間が認識しやすい形状となる。Further, the second mark may be formed by forming a thin film in which carbon is vapor-deposited on the base material and processing this thin film. In this case, in addition to the edge effect of the line by carbon, by forming the side in the deposited carbon film, there is a contour on the outer periphery of the point, the area is large, and the shape is more easily recognized by humans. Become.
【0226】この際、FIB加工装置によりカーボンに
対して0.001〜0.050[μm]の間隔を開けて蒸
着し、この間隙部が互いに直交するように構成するとさ
らに好ましい。これにより、レジスト塗布時に第2のマ
ークを付与する予定箇所にレジストが塗広がらないよう
にするための保護テープ等を要しない。At this time, it is more preferable that the FIB processing device is used to deposit the carbon at an interval of 0.001 to 0.050 [μm] so that the gaps are orthogonal to each other. This eliminates the need for a protective tape or the like for preventing the resist from spreading at the intended place where the second mark is applied when the resist is applied.
【0227】さらに、電子ビーム描画時のチャージアッ
プ防止用の導電膜、たとえばAu膜がレジスト上に程押
されている場合であっても、彫り込み加工をすることで
Auと基材材料、たとえばSiとの間でSEM観察像の
コントラストを得ることができる。Further, even when a conductive film for preventing charge-up at the time of drawing with an electron beam, for example, an Au film is pushed over the resist, it is possible to perform engraving processing so that Au and the base material, such as Si. And the contrast of the SEM observation image can be obtained.
【0228】[第2の実施の形態]次に、本発明にかか
る第2の実施の形態について、図11に基づいて説明す
る。なお、以下には、前記第1の実施の形態の実質的に
同様の構成に関しては説明を省略し、異なる部分につい
てのみ述べる。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that, in the following, description of substantially the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and only different portions will be described.
【0229】上述の第1の実施の形態では、光学素子等
の光レンズを射出成形によって製造するための金型等を
製造する工程において、第1、第2のマークを電鋳に転
写する構成としたが、第1、第2のマークの電鋳への転
写を行わずに、基材の曲面部のみの形状を電鋳に転写
し、基材の曲面部形状(及び曲面部上のブレーズ形状)
を得るための金型を構成する手法を用いてもよい。In the above-described first embodiment, the first and second marks are transferred to electroforming in the process of manufacturing a mold or the like for manufacturing an optical lens such as an optical element by injection molding. However, without transferring the first and second marks to electroforming, the shape of only the curved surface portion of the base material is transferred to electroforming, and the shape of the curved surface portion of the base material (and the blaze on the curved surface portion) is transferred. shape)
You may use the method of comprising the metal mold | die for obtaining.
【0230】すなわち、前記S101〜S124同様の
処理を行う。具体的には、前述した超精密旋盤により母
材に対して切削バイトにより機械加工を行い、図11
(A)に示すように、曲面部616を有する基材600
を形成し、同一段取りで第1のマーク617を形成す
る。そして、FIB加工装置により第2のマーク615
を形成する。続いて、図11(B)に示すように、第2
のマーク615に対して保護テープ620を貼り付けて
レジスト塗布を行い、終了後は当該保護テープ620を
剥がして、図11(C)に示すように電子ビーム描画を
行う。That is, the same processing as S101 to S124 is performed. Specifically, the base material is machined with a cutting tool by the above-described ultra-precision lathe,
As shown in (A), a base material 600 having a curved surface portion 616.
And the first mark 617 is formed in the same setup. Then, the second mark 615 is processed by the FIB processing device.
To form. Then, as shown in FIG. 11B, the second
A protective tape 620 is attached to the mark 615 and resist coating is performed, and after completion, the protective tape 620 is peeled off and electron beam drawing is performed as shown in FIG. 11C.
【0231】そして、現像処理、エッチング処理を行
い、図11(D)に示す回折格子構造602を得る。Then, development processing and etching processing are performed to obtain a diffraction grating structure 602 shown in FIG.
【0232】ここまでは、前記第1の実施の形態同様で
あるが、ここで、点線Kに示すように、周囲面部部分を
切り取り、曲面部部分のみの形状とする。The process up to this point is the same as in the first embodiment, but here, as indicated by the dotted line K, the peripheral surface portion is cut off to form only the curved surface portion.
【0233】そして、回折格子構造602を備えた曲面
部のみの基材600に対する金型630を作成するため
に、図11(E)に示すように、金型電鋳前処理を行っ
た後、電鋳処理などを行い、図11(F)に示すよう
に、基材600と金型630とを剥離する処理を行う。Then, in order to prepare the mold 630 for the base material 600 having only the curved surface portion provided with the diffraction grating structure 602, as shown in FIG. An electroforming process or the like is performed, and as illustrated in FIG. 11F, a process of separating the base material 600 and the mold 630 is performed.
【0234】表面処理がなされた基材と剥離した金型6
30に対して、表面処理を行い、金型630の評価を行
う。評価後、当該金型630を用いて成形基材を作成す
る。Mold 6 separated from the surface-treated base material
The surface treatment is performed on 30, and the die 630 is evaluated. After the evaluation, a molding substrate is created using the mold 630.
【0235】以上のように本実施の形態によれば、上述
の光学素子を射出成形するための金型を製造する場合
に、曲面部のみの形状とすることもできる。なお、この
ような構成とする場合には、電子ビーム描画後であれ
ば、どの工程で切断してもよい。これらの各工程のいず
れかにおいて、周囲平面部及び周囲曲面部の切断処理を
行うこととなる。これにより、周囲曲面部及び周囲平面
部を各々切削した曲面部のみの基材を構成できる。As described above, according to the present embodiment, it is possible to form only the curved surface portion when manufacturing the mold for injection molding the above-mentioned optical element. In the case of such a configuration, the cutting may be performed at any step after the electron beam drawing. In any of these steps, the peripheral flat surface portion and the peripheral curved surface portion are cut. Accordingly, it is possible to configure the base material having only the curved surface portion obtained by cutting the peripheral curved surface portion and the peripheral flat surface portion.
【0236】さらには、上述の例では、第1,第2のマ
ークを形成しない金型としたが、第2のマークのみ形成
しない金型としてもよい。Further, in the above-mentioned example, the mold in which the first and second marks are not formed is used, but the mold in which only the second mark is not formed may be used.
【0237】[第3の実施の形態]次に、本発明にかか
る第3の実施の形態について、図12に基づいて説明す
る。図12(A)(B)は、本発明に係る第3の実施の
形態を示す説明図である。[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12A and 12B are explanatory views showing the third embodiment according to the present invention.
【0238】上述の実施の形態では、第2の位置認識部
として、第2のマークを形成すする構成としたが、例え
ば図12(A)(B)に示すような基材730のよう
に、凹部又は凸部と、位置認識マークとを各々構成して
もよい。具体的には、基材730は、有効曲面部732
aを含む曲面部732、周囲平面部734,周囲曲面部
736、第1の位置認識部737と、周囲平面部734
上に設けられたレジスト流出方向制御部材である凸部又
は凹部738と、この凸部又は凹部738の外側であっ
て周囲平面部734上に設けされた位置認識マーク73
5と、を含んで構成されている。これにより、凸部又は
凹部738により、矢印Jのように、レジストが塗れ広
がる方向を制御することができ、その外方に位置認識マ
ーク735を形成することによって、この位置認識マー
ク735の周囲にレジストが塗り広がることはない。こ
れにより、後工程での位置認識がより容易となる。な
お、この位置認識マークは、周囲平面部と同一平面に構
成することが好ましい。In the above-described embodiment, the second mark is formed as the second position recognizing section. However, as in the base material 730 shown in FIGS. The concave portion or the convex portion and the position recognition mark may be respectively configured. Specifically, the base material 730 has an effective curved surface portion 732.
a curved surface portion 732 including a, a peripheral flat surface portion 734, a peripheral curved surface portion 736, a first position recognition portion 737, and a peripheral flat surface portion 734.
A convex portion or a concave portion 738 which is a resist outflow direction control member provided on the upper side, and a position recognition mark 73 which is provided on the peripheral flat surface portion 734 outside the convex portion or the concave portion 738.
5 is included. Thereby, the direction in which the resist is applied and spread can be controlled by the convex portion or the concave portion 738 as shown by the arrow J, and by forming the position recognition mark 735 on the outside thereof, the position recognition mark 735 is surrounded. The resist does not spread. This makes it easier to recognize the position in the subsequent process. The position recognition mark is preferably formed on the same plane as the peripheral plane portion.
【0239】なお、本発明にかかる装置と方法は、その
いくつかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、
当業者は本発明の主旨および範囲から逸脱することなく
本発明の本文に記述した実施の形態に対して種々の変形
が可能である。Although the apparatus and method according to the present invention have been described according to some specific embodiments thereof,
Those skilled in the art can make various modifications to the embodiments described in the text of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention.
【0240】例えば、レジスト塗布前の工程において、
基材自体を射出成形で造る場合であってもよい。この場
合、基材に対して予め第1、第2のマークを作成して、
第1のマーク、第2のマークも含めて射出成形で作成し
てもよい。基材を大量生産する場合には、好ましい。For example, in the step before resist coating,
The base material itself may be made by injection molding. In this case, first and second marks are created on the base material in advance,
The first mark and the second mark may be formed by injection molding. It is preferable when the substrate is mass-produced.
【0241】また、1つの切削バイトにより基材の曲面
部を形成し、その後、第1のマークを形成する手法並び
に構成としたが、2つ以上の切削バイトを用いて、一方
の切削バイトで曲面部を形成しつつ、他方の切削バイト
で位置認識マークを形成する手法並びに構成であっても
よい。[0241] Further, the method and the constitution in which the curved surface portion of the base material is formed by one cutting tool and then the first mark is formed are made. However, by using two or more cutting tools, one cutting tool is used. A method and configuration may be used in which the position recognition mark is formed by the other cutting tool while forming the curved surface portion.
【0242】さらに、上記実施形態には種々の段階が含
まれており、開示される複数の構成要件における適宜な
組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。つまり、
上述の各実施の形態同士、あるいはそれらのいずれかと
各変形例のいずれかとの組み合わせによる例をも含むこ
とは言うまでもない。この場合において、本実施形態に
おいて特に記載しなくとも、各実施の形態及び変形例に
開示した各構成から自明な作用効果については、当然の
ことながら本例においても当該作用効果を奏することが
できる。また、実施形態に示される全構成要件から幾つ
かの構成要件が削除された構成であってもよい。Further, the above embodiment includes various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. That is,
It goes without saying that the embodiments include the embodiments described above or a combination of any of them with any of the modifications. In this case, even if it is not particularly described in the present embodiment, as for the action and effect apparent from each configuration disclosed in each of the embodiments and the modifications, it is of course possible to obtain the action and effect in this example as well. . Further, it may be a configuration in which some of the constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment.
【0243】そして、これまでの記述は、本発明の実施
の形態の一例のみを開示しており、所定の範囲内で適宜
変形及び/又は変更が可能であるが、各実施の形態は例
証するものであり、制限するものではない。The above description discloses only one example of the embodiment of the present invention, and can be appropriately modified and / or changed within a predetermined range, but each embodiment is illustrated. It is a thing, not a limitation.
【0244】[0244]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
材を形成する際には、基材を回転保持部材により回転さ
せる一方、切削バイトを接触させることにより切削を行
うが、基材上に特定形状を形成する加工と同一の段取り
で第1の位置認識部を加工することで、基材の回転中心
と、第1の位置認識部の回転中心が一致する。これによ
り、第1の位置認識部を各種製造工程の各種位置認識の
基準とすることで、各製造工程における位置認識の精度
は向上し、加工精度は向上する。また、最終生成基材の
位置ズレ等を低減できる。As described above, according to the present invention, when the base material is formed, the base material is rotated by the rotation holding member and the cutting tool is brought into contact to perform cutting. By processing the first position recognizing unit by the same setup as the process of forming the specific shape on the top, the rotation center of the base material and the rotation center of the first position recognizing unit are aligned. Accordingly, by using the first position recognition unit as a reference for various position recognition in various manufacturing processes, the position recognition accuracy in each manufacturing process is improved and the processing accuracy is improved. Further, it is possible to reduce the positional deviation of the finally produced base material.
【0245】また、第1の位置認識部を基準として、第
2の位置認識部を形成することで、第1の位置認識部を
認識しなくとも、第2の位置認識部を認識することによ
り、基材の中心位置を把握するための基準を認識するこ
とができる。この第2の位置認識部は、例えば、3次元
に形状変化する基材の形状測定における位置認識、3次
元電子ビーム描画装置における位置座標を認識するため
の位置認識、金型作成時の位置認識等を行うために利用
される。この際、第2の位置認識部を基材の中心点が算
出可能な個数形成することにより、基材の中心位置の算
出がより容易かつ確実となる。Further, by forming the second position recognizing unit with the first position recognizing unit as a reference, by recognizing the second position recognizing unit without recognizing the first position recognizing unit. It is possible to recognize the reference for grasping the center position of the base material. The second position recognizing unit is, for example, position recognizing in shape measurement of a base material that changes in shape three-dimensionally, position recognizing for recognizing position coordinates in a three-dimensional electron beam drawing apparatus, and position recognizing at the time of mold making It is used to do etc. At this time, by forming a number of second position recognizing units capable of calculating the center point of the base material, the calculation of the center position of the base material becomes easier and more reliable.
【0246】さらに、第2の位置認識部は、第1の位置
認識部の線と略平行な第1の線と、この第1の線と略直
交する第2の線とからなる略十字形状を構成することよ
り、容易に認識することが可能となる。Further, the second position recognizing section has a substantially cross shape having a first line substantially parallel to the line of the first position recognizing section and a second line substantially orthogonal to the first line. By configuring, it becomes possible to easily recognize.
【0247】また、第1の位置認識部は、明視野と暗視
野からなる線部にて形成されるので、観察時に境界線と
して整ったエッジ画像が得られるので、第1の位置認識
部の認識が容易となる。さらには、明視野と暗視野から
なる線部を形成する際には、切削バイトの刃先の摩耗に
よる凹凸を利用することにより容易に形成できる。Further, since the first position recognizing section is formed by the line portion consisting of the bright field and the dark field, an edge image arranged as a boundary line can be obtained at the time of observation. Easy to recognize. Furthermore, when forming a line portion having a bright field and a dark field, it can be easily formed by utilizing the unevenness due to the wear of the cutting edge of the cutting tool.
【0248】さらに、第2の位置認識部は、基材上に炭
素を蒸着した薄膜を形成し、この薄膜を加工することに
より形成でき、線のエッジ効果により、外周の輪郭によ
る面積を有する分、より人間が認識しやすい形状とな
る。Further, the second position recognizing section can be formed by forming a thin film of carbon vapor-deposited on the base material and processing this thin film. The second position recognizing section has an area corresponding to the contour of the outer circumference due to the edge effect of the line. , The shape is easier for humans to recognize.
【図1】同図(A)(B)は、本発明の一実施の形態に
おける基材の構造を示す説明図であり、(A)は、断面
図、(B)は平面図を示す。1A and 1B are explanatory views showing a structure of a base material according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a sectional view and FIG. 1B is a plan view.
【図2】同図(A)(B)は、本発明の一実施の形態に
おける基材の詳細を示す説明図であり、(A)は、第1
の位置認識部の一例を示す平面図、(B)は、第2の位
置認識部の一例を示す平面図である。2 (A) and 2 (B) are explanatory views showing details of a base material in an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3B is a plan view showing an example of the position recognition unit of FIG.
【図3】 本発明の一実施の形態における基材の第2の
位置認識部の具体例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a specific example of a second position recognition unit of the base material according to the embodiment of the present invention.
【図4】同図(A)は、基材の加工に用いられる超精密
旋盤の構成の一例を示す機能ブロック図であり、同図
(B)は、同図(A)の超精密旋盤におけるダイアモン
ド工具の刃先の一例を示す斜視図である。4 (A) is a functional block diagram showing an example of the configuration of an ultra-precision lathe used for processing a base material, and FIG. 4 (B) shows the same in the ultra-precision lathe of FIG. It is a perspective view which shows an example of the cutting edge of a diamond tool.
【図5】基材の加工に用いられる集束イオンビーム加工
装置の構成の一例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a configuration of a focused ion beam processing apparatus used for processing a base material.
【図6】基材の加工に用いられる塗布剤塗布装置の構成
の一例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a configuration of a coating agent coating device used for processing a base material.
【図7】電子ビーム描画装置の構成の一例を示す説明図
である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of an electron beam drawing apparatus.
【図8】本発明の基材の製造方法の処理手順の一例を示
すフローチャートである。FIG. 8 is a flow chart showing an example of a processing procedure of a method for producing a base material of the present invention.
【図9】本発明の基材の製造方法の処理手順の一例を示
すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an example of a processing procedure of a method for manufacturing a base material of the present invention.
【図10】同図(A)〜(F)は、基材を用いて成形用
の金型を形成する場合の全体の処理手順の一例を説明す
るための説明図である。10A to 10F are explanatory diagrams for explaining an example of the overall processing procedure when a molding die is formed using a base material.
【図11】同図(A)〜(F)は、基材を用いて成形用
の金型を形成する場合の全体の処理手順の一例を説明す
るための説明図である。11A to 11F are explanatory views for explaining an example of the overall processing procedure when a molding die is formed using a base material.
【図12】同図(A)(B)は、基材の他の実施の形態
の一例を示す説明図である。12A and 12B are explanatory views showing an example of another embodiment of the base material.
10 基材 12 曲面部 14 周囲平面部 15 第2のマーク(第2の位置認識部) 16 周囲曲面部 17 第1のマーク(第1の位置認識部) 100 超精密旋盤(SPDT加工装置) 200 集束イオンビーム加工装置 301 塗布材塗布装置 401 電子ビーム描画装置 10 Base material 12 curved surface 14 Peripheral plane 15 Second mark (second position recognition part) 16 Surrounding curved surface 17 First mark (first position recognition unit) 100 Super-precision lathe (SPDT processing device) 200 Focused ion beam processing equipment 301 Coating material coating device 401 Electron beam drawing device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茜部 ▲祐▼一 東京都八王子市石川町2970 コニカ株式会 社内 (72)発明者 増田 修 東京都八王子市石川町2970 コニカ株式会 社内 Fターム(参考) 2H049 AA03 AA18 AA33 AA37 AA43 AA48 AA63 AA64 AA68 AA69 4E066 BA13 CB08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Akanebe ▲ Yuichi 2970 Ishikawa-cho, Hachioji-shi, Tokyo Konica Stock Association In-house (72) Inventor Osamu Masuda 2970 Ishikawa-cho, Hachioji-shi, Tokyo Konica Stock Association In-house F term (reference) 2H049 AA03 AA18 AA33 AA37 AA43 AA48 AA63 AA64 AA68 AA69 4E066 BA13 CB08
Claims (48)
光学素子微細加工方法であって、 基材を回転保持し、基材の被加工面に対して切削手段を
相対移動させることにより、前記基材を所定の形状に形
成する第1工程と、 前記基材の回転軸が移動しない状態で、前記基材に位置
認識の基準となる位置認識部を形成する第2工程と、 電子ビームによる描画を行う電子ビーム描画装置のステ
ージ上に前記基材を載置するとともに、検出手段により
前記基材の位置認識部を検出して位置座標を取得し、か
つ、取得された位置座標に基づいて前記基材に3次元的
に電子ビームによる描画を行う第3工程と、 を含むことを特徴とする光学素子微細加工方法。1. An optical element microfabrication method for performing microfabrication for an optical element, which comprises rotatingly holding a base material and moving a cutting means relative to a surface to be processed of the base material. A first step of forming the base material into a predetermined shape; a second step of forming a position recognition unit serving as a position recognition reference on the base material in a state where the rotation axis of the base material does not move; and an electron beam While mounting the base material on the stage of the electron beam drawing apparatus that performs drawing by the above, the position recognizing unit of the base material is detected by the detecting means to acquire the position coordinates, and based on the acquired position coordinates. And a third step of performing three-dimensional drawing with an electron beam on the base material, the optical element microfabrication method.
して略同心円状に形成された第1の位置認識部を含むこ
とを特徴とする請求項1に記載の光学素子微細加工方
法。2. The optical element microfabrication method according to claim 1, wherein the position recognizing unit includes a first position recognizing unit formed in a substantially concentric shape with respect to the rotation center axis.
部を基準として形成された第2の位置認識部を含むこと
を特徴とする請求項2に記載の光学素子微細加工方法。3. The optical element microfabrication method according to claim 2, wherein the position recognizing unit includes a second position recognizing unit formed with the first position recognizing unit as a reference.
いて、前記基材に3次元的に電子ビームによる描画が行
われることを特徴とする請求項3に記載の光学素子微細
加工方法。4. The optical element fine processing method according to claim 3, wherein the substrate is three-dimensionally drawn with an electron beam based on the position coordinates of the second position recognizing unit. .
転中心と略同心の同心円状に形成され、 前記第2工程は、 前記第1の位置認識部を認識する工程と、 前記第1の位置認識部と略平行な第1の線を形成する工
程と、 前記第1の線と略直交する第2の線を形成する工程と、 を含むことを特徴とする請求項3に記載の光学素子微細
加工方法。5. The first position recognition part is formed in a concentric circle shape substantially concentric with the rotation center of the base material, and the second step is a step of recognizing the first position recognition part, The method according to claim 3, further comprising: a step of forming a first line substantially parallel to the first position recognizing unit; and a step of forming a second line substantially orthogonal to the first line. The optical element fine processing method as described.
十字形状を、前記第1の位置認識部の周囲に亘って、前
記基材の中心位置が算出可能な個数形成する工程をさら
に有することを特徴とする請求項5に記載の光学素子微
細加工方法。6. A step of forming a substantially cross shape formed by the first line and the second line in a number capable of calculating the center position of the base material around the periphery of the first position recognition unit. The optical element microfabrication method according to claim 5, further comprising:
部の周囲に亘って少なくとも3個以上形成することを特
徴とする請求項6に記載の光学素子微細加工方法。7. The optical element microfabrication method according to claim 6, wherein at least three or more cross shapes are formed around the first position recognition portion.
工装置を用いて微細線を掘り込むことにより前記第2の
位置認識部を形成することを特徴とする請求項3又は請
求項5に記載の光学素子微細加工方法。8. The method according to claim 3, wherein in the second step, the second position recognizing unit is formed by digging a fine line using a focused ion beam processing apparatus. Optical element microfabrication method.
置認識部より細い線にて形成することを特徴とする請求
項3に記載の光学素子微細加工方法。9. The optical element microfabrication method according to claim 3, wherein the second position recognition part is formed by a line thinner than the first position recognition part.
向きを有する形状にて形成されることを特徴とする請求
項2に記載の光学素子微細加工方法。10. The optical element microfabrication method according to claim 2, wherein the first position recognizing portion is formed in a shape having different surface directions.
視野からなる線にて形成することを特徴とする請求項2
に記載の光学素子微細加工方法。11. The first position recognition unit is formed by a line consisting of a bright field and a dark field.
The optical element microfabrication method according to.
個以上の変曲点を有する形状として、前記第1の位置認
識部の加工を行うことを特徴とする請求項2に記載の光
学素子微細加工方法。12. At least one on the cutting edge of the cutting tool.
The optical element microfabrication method according to claim 2, wherein the first position recognition part is processed into a shape having at least one inflection point.
バイトの刃先の凹凸を利用して形成することを特徴とす
る請求項11に記載の光学素子微細加工方法。13. The method according to claim 11, wherein the line consisting of the bright field and the dark field is formed by utilizing the unevenness of the cutting edge of the cutting tool.
により形成されたものであることを特徴とする請求項1
3に記載の光学素子微細加工方法。14. The unevenness is formed by abrasion of a cutting edge of a cutting tool.
4. The optical element fine processing method according to item 3.
面略凹凸形状であることを特徴とする請求項11に記載
の光学素子微細加工方法。15. The optical element fine processing method according to claim 11, wherein the line formed by the bright field and the dark field has a substantially uneven cross-section.
観察する観察光学系の焦点深度を超える段差を有するこ
とを特徴とする請求項13に記載の光学素子微細加工方
法。16. The optical element microfabrication method according to claim 13, wherein the unevenness has a step that exceeds a depth of focus of an observation optical system for observing the first position recognition unit.
成された線を、前記切削バイトの刃先の位置をずらし
て、複数回の切り込みにより形成することを特徴とする
請求項11に記載の光学素子微細加工方法。17. The line according to claim 11, wherein a line in which a plurality of bright fields and a plurality of dark fields are alternately formed is formed by cutting a plurality of times by shifting the position of the cutting edge of the cutting tool. Optical element microfabrication method.
基材の製造を行う基材の製造方法であって、 前記基材を加工する加工装置の切削バイトを、前記基材
を回転保持する回転保持部材に保持された前記基材の被
加工面に対して相対移動させることにより、前記基材を
特定の形状に形成する第1工程と、 前記基材に前記特定の形状を形成した後に、前記回転保
持部材に保持された前記基材が回転する回転中心軸が移
動しない状態で、前記基材に位置認識の基準となる第1
の位置認識部を形成する第2工程と、 を含むことを特徴とする基材の製造方法。18. A method of manufacturing a base material, which comprises manufacturing a base material by processing the base material with a processing device, wherein a cutting tool of a processing device for processing the base material holds the base material in rotation. A first step of forming the base material in a specific shape by moving the base material held by the rotation holding member relative to the surface to be processed, and after forming the specific shape in the base material A first reference serving as a position recognition reference on the base material in a state in which a rotation center axis of the base material held by the rotation holding member rotates
And a second step of forming the position recognizing part, and the method for producing a base material.
して、前記基材の位置決め用の基準となる第2の位置認
識部を形成する第3工程をさらに有することを特徴とす
る請求項18に記載の基材の製造方法。19. The method according to claim 1, further comprising a third step of forming a second position recognizing portion serving as a reference for positioning the base material, with the position of the first position recognizing portion as a reference. 18. The method for producing a base material according to item 18.
回転中心と略同心の同心円状に形成され、 前記第3工程は、 前記第1の位置認識部を認識する工程と、 前記第1の位置認識部と略平行な第1の線を形成する工
程と、 前記第1の線と略直交する第2の線を形成する工程と、 を含むことを特徴とする請求項19に記載の基材の製造
方法。20. The first position recognition part is formed in a concentric shape substantially concentric with the rotation center of the base material, and the third step recognizes the first position recognition part, The step of forming a first line substantially parallel to the first position recognizing unit, and the step of forming a second line substantially orthogonal to the first line are included. A method for producing the described base material.
略十字形状を、前記第1の位置認識部の周囲に亘って、
前記基材の中心位置が算出可能な個数形成する工程をさ
らに有することを特徴とする請求項20に記載の基材の
製造方法。21. A substantially cross shape formed by the first line and the second line is formed around the first position recognizing section,
21. The method of manufacturing a base material according to claim 20, further comprising forming a number of central positions of the base material that can be calculated.
識部の周囲に亘って少なくとも3個以上形成することを
特徴とする請求項21に記載の基材の製造方法。22. The method of manufacturing a base material according to claim 21, wherein at least three or more cross shapes are formed around the first position recognition portion.
加工装置を用いて微細線を掘り込むことにより前記第2
の位置認識部を形成することを特徴とする請求項19又
は請求項20に記載の基材の製造方法。23. In the third step, the second line is formed by digging a fine wire using a focused ion beam processing apparatus.
The method for manufacturing a base material according to claim 19 or 20, wherein the position recognition part is formed.
位置認識部より細い線にて形成することを特徴とする請
求項19に記載の基材の製造方法。24. The method of manufacturing a base material according to claim 19, wherein the second position recognition part is formed by a line thinner than the first position recognition part.
形成する工程と、 を含むことを特徴とする請求項19に記載の基材の製造
方法。25. The third step includes: a step of forming a thin film of carbon deposited on the base material; and a step of processing the thin film to form the second position recognizing part. The method for producing a base material according to claim 19, wherein:
ジ像が得られる形状にて形成されることを特徴とする請
求項18に記載の基材の製造方法。26. The method of manufacturing a base material according to claim 18, wherein the first position recognizing portion is formed in a shape capable of obtaining a regular edge image.
向きを有する形状にて形成されることを特徴とする請求
項18に記載の基材の製造方法。27. The method of manufacturing a base material according to claim 18, wherein the first position recognition portion is formed in a shape having different surface directions.
視野からなる線にて形成することを特徴とする請求項1
8に記載の基材の製造方法。28. The first position recognition section is formed by a line composed of a bright field and a dark field.
8. The method for producing a substrate according to item 8.
個以上の変曲点を有する形状として、前記第1の位置認
識部の加工を行うことを特徴とする請求項18に記載の
基材の製造方法。29. At least one is provided on the cutting edge of the cutting tool.
The method for producing a base material according to claim 18, wherein the first position recognition part is processed into a shape having at least one inflection point.
バイトの刃先の凹凸を利用して形成することを特徴とす
る請求項28に記載の基材の製造方法。30. The method for producing a base material according to claim 28, wherein the line consisting of the bright field and the dark field is formed by utilizing the unevenness of the cutting edge of the cutting tool.
により形成されたものであることを特徴とする請求項3
0に記載の基材の製造方法。31. The unevenness is formed by abrasion of a cutting edge of a cutting tool.
0. The manufacturing method of the base material of 0.
面略凹凸形状であることを特徴とする請求項28に記載
の基材の製造方法。32. The method for producing a base material according to claim 28, wherein the line formed by the bright field and the dark field has a substantially uneven cross section.
観察する観察光学系の焦点深度を超える段差を有するこ
とを特徴とする請求項30に記載の基材の製造方法。33. The method for manufacturing a base material according to claim 30, wherein the unevenness has a step that exceeds a depth of focus of an observation optical system for observing the first position recognition unit.
成された線を、前記切削バイトの刃先の位置をずらし
て、複数回の切り込みにより形成することを特徴とする
請求項29に記載の基材の製造方法。34. The line in which a plurality of bright fields and a plurality of dark fields are alternately formed is formed by cutting a plurality of times by shifting the position of the cutting edge of the cutting tool. Of manufacturing the base material of.
加工装置のイオンがGaイオンである場合に、略1〜略
50nmの幅を有することを特徴とする請求項23に記
載の基材の製造方法。35. The base material according to claim 23, wherein the fine line has a width of about 1 to about 50 nm when the ions of the focused ion beam processing apparatus are Ga ions. Method.
ム描画装置のステージ上に前記基材を載置し、 検出手段により、前記基材の前記第2の位置認識部を検
出して位置座標を取得し、 取得された位置座標に基づいて、前記基材に3次元的に
電子ビームによる描画を行うことを特徴とする請求項1
9乃至請求項35のうちいずれか一項に記載の基材の製
造方法。36. The substrate is placed on a stage of an electron beam drawing apparatus that draws with an electron beam, and the detection means detects the second position recognizing unit of the substrate to obtain position coordinates. Then, based on the acquired position coordinates, three-dimensional electron beam drawing is performed on the base material.
The method for manufacturing a base material according to any one of claims 9 to 35.
前に前記基材表面に塗布材を塗布し塗布層を形成し、前
記塗布層に対して電子ビームが行われることを特徴とす
る請求項36に記載の基材の製造方法。37. A coating material is applied to the surface of the base material to form a coating layer before drawing on the base material with an electron beam, and the electron beam is applied to the coating layer. Item 36. A method for producing a base material according to Item 36.
し、前記基材に対してエッチング処理を行う工程と、 前記基材の金型を電鋳処理により作成する工程と、 を含むことを特徴とする請求項37に記載の基材の製造
方法。38. A method, comprising: developing the substrate on which electron beam drawing has been performed, etching the substrate, and forming a mold of the substrate by electroforming. 38. The method for manufacturing a base material according to claim 37, which is characterized in that.
が形成された前記金型を用いて、射出成型により成型基
材を形成する工程を有することを特徴とする請求項37
に記載の基材の製造方法。39. The method according to claim 37, further comprising the step of forming a molding base material by injection molding using the mold having a shape corresponding to the second position recognizing section.
The method for producing a base material according to 1.
し、前記基材に対してエッチング処理を行う工程と、 前記基材の一面に形成される前記特定の形状である曲面
部の周囲に形成された周囲面部を切り落とし、前記基材
の曲面部に対応する部分のみの金型を電鋳処理により作
成する工程と、 を含むことを特徴とする請求項37に記載の基材の製造
方法。40. A step of developing the substrate on which an electron beam is drawn and performing an etching process on the substrate, and a step of forming a curved surface having a specific shape on one surface of the substrate. The method for producing a base material according to claim 37, further comprising: a step of cutting off the formed peripheral surface portion and creating a mold of only a portion corresponding to the curved surface portion of the base material by electroforming. .
置認識部に対して保護部材を貼付し、塗布材の塗布後、
前記保護部材が取り外されることを特徴とする請求項3
7に記載の基材の製造方法。41. A protective member is attached to the second position recognizing unit before applying the coating material, and after applying the coating material,
The protection member is removed, and the protection member is removed.
7. The method for producing a base material according to 7.
型基材を形成する工程を有することを特徴とする請求項
38に記載の基材の製造方法。42. The method for producing a base material according to claim 38, further comprising the step of forming a molding base material by injection molding using the mold.
特徴とする請求項18乃至請求項41のうちいずれか一
項に記載の基材の製造方法。43. The method for manufacturing a base material according to claim 18, wherein the base material is formed of a resin.
ることを特徴とする請求項18乃至請求項41のうちい
ずれか一項に記載の基材の製造方法。44. The method of manufacturing a base material according to claim 18, wherein the base material is made of n-type silicon.
にて切削しながら形状加工を行うことを特徴とする請求
項18に記載の基材の製造方法。45. The method for producing a base material according to claim 18, wherein the cutting tool is shaped while being cut with a diamond tool.
学素子を成型する工程を有することを特徴とする請求項
42に記載の基材の製造方法。46. The method for producing a base material according to claim 42, further comprising a step of molding an optical element by injection molding using the mold.
と、前記曲面部の周囲に亘って形成された周囲面部と、
前記周囲面部に形成され前記曲面部と同一の中心を有す
る第1の位置認識部と、前記第1の位置認識部を基準と
して前記曲面部の周囲に少なくとも3点形成された第2
の位置認識部と、を含んでなる基材に対応する金型を用
いて射出成型された成型基材を形成し、この成型基材に
基づいて最終形成基材を製造する基材の製造方法であっ
て、 前記第2の位置認識部に対して保護部材を貼付して、前
記成型基材の曲面部に対して塗布材を回転塗布する工程
と、 前記塗布材が塗布された前記成型基材をベーキングした
後に、前記保護部材を取り外す工程と、 前記成型基材の前記曲面部に対して電子ビームによる描
画を行う電子ビーム描画装置のステージ上に前記基材を
載置し、検出部により前記成型基材の前記第2の位置認
識部を検出して位置座標を取得しこの位置座標に基づい
て電子ビーム描画を行う工程と、 を含むことを特徴とする基材の製造方法。47. A curved surface portion formed on at least one surface, and a peripheral surface portion formed around the curved surface portion,
A first position recognition part formed on the peripheral surface part and having the same center as that of the curved surface part, and a second position recognition part formed around the curved surface part based on the first position recognition part.
And a position recognizing unit, and a molding base material that is injection-molded using a mold corresponding to the base material, and a final formation base material is manufactured based on the molding base material. A step of applying a protective member to the second position recognizing unit and spin-applying a coating material on a curved surface portion of the molding base material; and the molding base coated with the coating material. After baking the material, a step of removing the protective member, and placing the base material on a stage of an electron beam drawing apparatus that draws an electron beam on the curved surface part of the molding base material, A step of detecting the second position recognizing unit of the molded base material, acquiring position coordinates, and performing electron beam drawing based on the position coordinates.
と、前記曲面部の周囲に亘って形成された周囲面部とを
有する基材であって、 前記周囲面部に形成され前記曲面部と同一の中心を有す
る略同心円状の第1の位置認識部と、 前記第1の位置認識部を基準として前記曲面部の周囲に
少なくとも3個以上形成された第2の位置認識部と、 を含むことを特徴とする基材。48. A base material having a curved surface portion formed on at least one surface and a peripheral surface portion formed around the curved surface portion, the center being the same as that of the curved surface portion formed on the peripheral surface portion. A substantially concentric first position recognizing part, and at least three second position recognizing parts formed around the curved surface part with the first position recognizing part as a reference. Base material to be.
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