JP2006235195A - Method for manufacturing member with antireflective structure - Google Patents
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Description
本発明は、反射防止構造体を有する部材の製造方法に関し、より特定的には、X線リソグラフィを用いて形成される反射防止構造体を有する部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a member having an antireflection structure, and more specifically, to a method for manufacturing a member having an antireflection structure formed using X-ray lithography.
入射光に対する反射防止処理が施されたレンズなどの光学素子やカメラ鏡筒などの光学部品は、様々な用途で用いられている。これらの光学素子や光学部品の光学機能面には、蒸着、スパッタリング、および塗装等の手法により反射防止処理が一般的に施されており、低屈折率層からなる単層膜や低屈折率層と高屈折率層とを積層した多層膜等の反射防止膜が形成されている(例えば、特許文献1)。 Optical elements such as lenses and optical components such as camera barrels that have been subjected to antireflection treatment for incident light are used in various applications. The optical functional surfaces of these optical elements and optical components are generally subjected to antireflection treatment by techniques such as vapor deposition, sputtering, and coating, and are provided with a single layer film or a low refractive index layer comprising a low refractive index layer. And an antireflective film such as a multilayer film in which a high refractive index layer is laminated (for example, Patent Document 1).
このような反射防止膜は、蒸着やスパッタリングという一般的な方法で形成できるため広く用いられていたが、反射防止膜の光学的膜厚を高精度に制御するには複雑な工程が必要となるため、生産性やコスト面での改善が望まれていた。また、このような反射防止膜は、波長依存性があるため、所定の波長以外での反射防止効果は小さくなり、撮像光学機器において必要とされる可視光領域全域で良好な反射防止を達成することは非常に困難であり、さらに、入射角が大きくなると反射防止効果が小さくなるという角度依存性の問題もあるため、波長依存性と角度依存性とが改善された反射防止の方法が望まれていた。 Such an antireflection film has been widely used because it can be formed by a general method such as vapor deposition or sputtering, but a complicated process is required to control the optical film thickness of the antireflection film with high accuracy. Therefore, improvements in productivity and cost have been desired. In addition, since such an antireflection film has wavelength dependency, the antireflection effect at a wavelength other than a predetermined wavelength is reduced, and good antireflection is achieved over the entire visible light region required in the imaging optical apparatus. In addition, since there is an angle dependency problem that the antireflection effect decreases as the incident angle increases, an antireflection method with improved wavelength dependency and angle dependency is desired. It was.
そこで、これらの問題点を改善する方法として、近年、光学素子あるいは光学部品の表面に、反射防止構造体と呼ばれる、非常に微細な錐状凹凸形状をアレイ状に配列した構造体を形成する技術が注目を集めている。反射防止構造体とは、より具体的には、錐状凹凸形状が入射光の波長以下のピッチ(例えば、可視光であればサブミクロンピッチ)でアレイ状に並べられたものであり、この錐状凹凸形状のピッチと高さの比であるアスペクト比は1以上である。 Therefore, as a method for solving these problems, in recent years, a technology for forming a structure called an antireflection structure on which the surface of an optical element or optical component is arranged in a very fine conical uneven shape is arranged in an array. Has attracted attention. More specifically, the antireflection structure is a structure in which conical uneven shapes are arranged in an array at a pitch equal to or smaller than the wavelength of incident light (for example, submicron pitch in the case of visible light). The aspect ratio, which is the ratio of the pitch and height of the concavo-convex shape, is 1 or more.
このような反射防止構造体を光学素子あるいは光学部品の表面に形成すると、表面の屈折率分布は非常に滑らかに変化するようになり、錐状凹凸形状の配列ピッチよりも長い波長の入射光は、ほとんど全て光学素子あるいは光学部品の内部に進入する。したがって、光学素子あるいは光学部品の表面からの光の反射を防止することができる。また、入射光の入射角度が大きくなっても、反射防止効果はそれほど小さくならないという特徴を持つ。このように、光学素子あるいは光学部品の表面に反射防止構造体を形成できれば、反射防止膜での課題である波長依存性と入射角依存性とが解決できる。 When such an antireflection structure is formed on the surface of an optical element or optical component, the refractive index distribution on the surface changes very smoothly, and incident light having a wavelength longer than the arrangement pitch of the conical concavo-convex shape is not received. , Almost all enter the inside of the optical element or optical component. Therefore, reflection of light from the surface of the optical element or optical component can be prevented. Moreover, even if the incident angle of incident light increases, the antireflection effect does not decrease so much. Thus, if the antireflection structure can be formed on the surface of the optical element or optical component, the wavelength dependency and the incident angle dependency, which are problems in the antireflection film, can be solved.
反射防止構造体を形成するには、サブミクロンレベル以下の超微細加工技術が必要となる。例えば、特許文献2に記載された方法では、まず、石英ガラス等からなる光学素子の材料表面に、電子ビーム(EB)描画法によりパターニングすることによりレジストパターンを形成する。次に、このレジストパターンを元にして、光学素子の材料表面に、直接にサブミクロンピッチのクロム(Cr)マスクを形成する。そして、光学素子材料のマスクで覆われた以外の部分をドライエッチング処理により微細加工することによって、反射防止構造体を形成するものである。
In order to form the antireflection structure, an ultrafine processing technique of a submicron level or less is required. For example, in the method described in
特許文献2のように、サブミクロンピッチの非常に細かなパターンの形成には、EB描画法が用いられるのが一般的である。しかしながら、サブミクロンパターンのパターニングにEB描画法を用いると、非常に長時間の描画時間を要する。描画するパターン形状や条件にもよるが、例えば、5mm角の領域に0.25μmピッチで円形パターン(直径0.2μm)を描画するには、約5時間の描画時間を要する。したがって、カメラ鏡筒の内面全体に対応する面積(50mm角)に描画するには、500時間もの描画時間が必要となり、直接に、光学材料に反射防止構造体を形成して量産することは現実的に不可能である。
As in
さらには、EB描画法を用いる方法では、レンズなどの曲面形状の表面に微細パターンを描画することは非常に困難であり、非常に特殊な3次元位置制御のできるステージを備えた電子ビーム描画装置が必要となる。 Furthermore, in the method using the EB drawing method, it is very difficult to draw a fine pattern on a curved surface such as a lens, and an electron beam drawing apparatus provided with a stage capable of very special three-dimensional position control. Is required.
一方、最近では、X線リソグラフィの技術を用いた、サブミクロンレベルの微細な構造体を形成する技術が提案されている(例えば、特許文献3および特許文献4)。X線は、波長が短く直進性に優れているので、従来は困難であったサブミクロンレベルの微細な構造を加工するのに適している。図12(a)は、X線リソグラフィによる微細な構造体の製造方法を説明する模式図である。図12(a)において、X線マスク1は、X線吸収領域3およびX線透過領域4が、形成しようとする微細な構造体に対応して配置されたマスクパターンを有する。X線吸収領域3は、X線マスク1を構成する基板上にメンブレンを形成し、このメンブレン上にX線吸収体を配置することで形成される。部材2は、感光性材料にて形成される。X線マスク1と部材2とは、一定の距離Lを持って配置され、X線マスク1を介して部材2に向けてX線の露光が行われる。
On the other hand, recently, a technique for forming a submicron-level fine structure using an X-ray lithography technique has been proposed (for example,
X線リソグラフィにおいて、X線マスク1と部材2との間に一定の距離Lを設けるのは、上述のようにX線マスク1には、非常に薄く破壊されやすいメンブレンが使用されており、紫外線を用いたフォトリソグラフィの様にマスクと基板とを密着させて露光すると、X線マスク1が破壊されるおそれがあるためである。なお、X線は波長が短く直進性に優れているので、X線マスク1と部材2との間に距離Lを設けても、所望のパターン強度でX線を部材2上に露光することができる。したがって、X線リソグラフィは、レンズ面のように平面ではない部材の表面に反射防止構造体を形成する場合のように、X線マスク1と部材2との距離が大きくなる部分が生じることが避けられない場合に、特に有効である。
ところで、上述のように、X線は直進性に優れた光であるので、図12(a)に示すように、X線マスク1を透過したX線5はそのまま直進し、部材2の照射面に垂直に照射され、部材2の内部でも直進して、部材2を感光させる。露光後の部材2の表面には、マスクパターンに対応したX線強度分布を持った感光部分が形成される。そして、現像後の部材2の表面には、マスクパターンに対応した形状の凹部が形成され、図12(b)に示すように、柱形状を構造単位とした微細構造体13が形成される。このように柱形状を構造単位とした微細構造体13では、前述のような表面での滑らかな屈折率分布変化が得られないので、反射防止効果は得られない。そこで、特許文献3に記載のように、X線マスク1あるいは部材2の少なくとも一方を移動させて両者の相対的な位置関係を変更しながら複数回のX線露光を行う方法や、特許文献4に記載のように、部分露光と全面露光とを組み合わせた二重露光法を用いて、柱状構造の側壁部分が斜めになるように、部材2の感光した部分のX線強度分布を機械的に変化させる方法が提案されている。
By the way, as described above, since X-rays are light excellent in straightness, the
このような露光方法を適用すれば、図12(c)に示すように、錐形状を単位とした反射防止構造体14を得ることができるが、二重露光法やX線マスク1を高精度に移動させながらの露光方法等は、複数回の露光処理を要することから製造工程が煩雑であり、しかもX線マスク1や部材2の移動に際しては精密な管理が必要となる。
If such an exposure method is applied, as shown in FIG. 12C, an antireflection structure 14 having a cone shape as a unit can be obtained. However, the double exposure method and the
それ故に、本発明は、反射防止効果に優れた反射防止構造体を、X線リソグラフィを用いて容易に製造することができる反射防止構造体を有する部材の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a member having an antireflection structure, which can easily produce an antireflection structure excellent in antireflection effect using X-ray lithography. .
上記課題を解決する本発明は、以下の工程からなる反射防止構造体を有する部材の製造方法である。すなわち、まず、複数のX線透過領域を形成したX線マスクを介して、少なくとも構造体形成面が感光性材料からなる部材に向けてX線を照射する露光工程を行う。次に、露光された部材を現像する現像工程を行う。ここで、露光工程は、X線マスクと部材とを、異なるX線透過領域を通過したX線同士が回折によって干渉を生じる距離だけ離して配置した状態でX線を露光する。この点について具体的に説明すると、X線は、上述のように直進性に優れた光ではあるが、厳密には、ある程度の広がりを持った状態で照射面に向かって進む。X線露光時において、X線マスクを透過したX線は、非常にゆるやかな広がりを持って照射面へと進み、ある距離で、異なるX線透過領域を通過したX線同士による回折による干渉が発生する。 This invention which solves the said subject is a manufacturing method of the member which has an antireflection structure which consists of the following processes. That is, first, an exposure process is performed in which X-rays are irradiated toward a member having at least a structure forming surface made of a photosensitive material through an X-ray mask in which a plurality of X-ray transmission regions are formed. Next, a developing process for developing the exposed member is performed. Here, the exposure step exposes the X-rays in a state in which the X-ray mask and the member are arranged apart from each other by a distance that causes interference between the X-rays that have passed through different X-ray transmission regions. Specifically, X-rays are light excellent in straightness as described above, but strictly speaking, X-rays travel toward the irradiation surface with a certain extent. At the time of X-ray exposure, X-rays transmitted through the X-ray mask travel to the irradiation surface with a very gentle spread, and there is interference due to diffraction by X-rays passing through different X-ray transmission regions at a certain distance. appear.
本発明においては、X線マスクと部材とを、このような干渉が発生する距離だけ離した状態でX線露光を行うことで、露光後の部材には、マスクパターンの形状をそのまま転写したような柱形状のX線強度分布が形成されるのではなく、輪郭があいまいとなった、先端の細くなった錐形状のX線強度分布が生じる。これにより、現像後の部材の表面には、干渉と現像の際の化学的な作用との影響により、輪郭があいまいで、かつ、先端の細くなった錐形状を単位とする構造体が形成され、反射防止効果に優れた反射防止構造体を得ることができる。また、反射防止構造体は、一度の露光処理を行うだけで容易に形成することができるため、製造工程の簡易化が図れる。 In the present invention, X-ray exposure is performed with the X-ray mask and the member separated by a distance where such interference occurs, so that the shape of the mask pattern is transferred as it is to the exposed member. Rather than forming a columnar X-ray intensity distribution, a cone-shaped X-ray intensity distribution with a thin tip with an obscure outline is generated. As a result, on the surface of the member after development, a structure is formed in which the outline is ambiguous and the tip is thin and cone-shaped due to the influence of interference and chemical action during development. Thus, an antireflection structure having an excellent antireflection effect can be obtained. Further, since the antireflection structure can be easily formed by performing only one exposure process, the manufacturing process can be simplified.
X線マスクは、円柱形状又は多角柱形状のX線吸収領域あるいはX線透過領域が、反射を防止すべき光の波長以下のピッチでアレイ状に配列されたマスクパターンを有するものが好適である。反射防止構造体が形成される部材は、光学素子または光学部品が挙げられる。光学素子とは、具体的には、レンズ、マイクロレンズアレイ、プリズム、フィルター、光学シート、および回折格子等である。光学部品とはレンズ鏡筒のような光学素子を保持するための機構部品等である。感光性材料には、ポリメタクリル酸メチルまたはフッ素系樹脂が好適に使用できる。また、反射防止構造体は、アスペクト比が1以上である錐形状を構造単位とし、この錐形状が反射を防止すべき光の波長以下のピッチで部材の構造体形成面にアレイ状に配置されてなるものが好ましい。 The X-ray mask preferably has a mask pattern in which cylindrical or polygonal X-ray absorption regions or X-ray transmission regions are arranged in an array at a pitch equal to or less than the wavelength of light that should be prevented from being reflected. . Examples of the member on which the antireflection structure is formed include an optical element or an optical component. Specifically, the optical element includes a lens, a microlens array, a prism, a filter, an optical sheet, a diffraction grating, and the like. The optical component is a mechanical component for holding an optical element such as a lens barrel. As the photosensitive material, polymethyl methacrylate or fluorine-based resin can be preferably used. The antireflection structure has a cone shape with an aspect ratio of 1 or more as a structural unit, and this cone shape is arranged in an array on the structure forming surface of the member at a pitch equal to or less than the wavelength of light that should be prevented from being reflected. Is preferred.
また、感光性材料が感光性レジストであるときには、現像工程の後に、この現像工程によってパターン形成された感光性レジストをマスクとして、部材をドライエッチングするエッチング工程をさらに備えていても良い。また、感光性材料が感光性レジストであり、この感光性レジストからなる層の下にエッチングマスク用の材料からなるエッチングマスク層を有するときには、現像工程の後に、この現像工程によってパターン形成された感光性レジストをマスクとして、エッチングマスク層をウェットエッチングあるいはドライエッチングする第1のエッチング工程と、第1のエッチング工程によってパターン形成されたエッチングマスク層をマスクとして部材をドライエッチングする第2のエッチング工程をさらに備えることが好ましい。 In addition, when the photosensitive material is a photosensitive resist, an etching process for dry etching the member may be further provided after the developing process using the photosensitive resist patterned by the developing process as a mask. Further, when the photosensitive material is a photosensitive resist and an etching mask layer made of a material for an etching mask is provided under the layer made of the photosensitive resist, the photosensitive film patterned by the developing step is formed after the developing step. A first etching step in which the etching mask layer is wet-etched or dry-etched using the conductive resist as a mask, and a second etching step in which the member is dry-etched using the etching mask layer patterned by the first etching step as a mask It is preferable to further provide.
また、現像工程の後には、反射防止構造体が形成された部材を用いて電鋳処理あるいはプレス成形を行うことにより、複製型を形成する複製型形成工程をさらに備えていても良い。これにより、反射防止構造体が形成された部材を量産するための型を容易に得ることができる。そして、複製型形成工程の後には、複製型を用いて、樹脂材料あるいはガラス材料からなる成形用素材を成型加工する成型工程をさらに備えることで、反射防止構造体が形成された部材の量産が可能となる。 In addition, after the development process, a replication mold forming process for forming a replication mold by electroforming or press molding using a member on which the antireflection structure is formed may be further provided. Thereby, the type | mold for mass-producing the member in which the reflection preventing structure was formed can be obtained easily. Then, after the replica mold forming process, the replica mold is further provided with a molding process of molding a molding material made of a resin material or a glass material. It becomes possible.
複製型形成工程において電鋳処理を行うときには、複製型の成形面に撥水処理を施す撥水処理工程を含んでいても良い。また、複製型形成工程においてプレス成形を行うときには、複製型の成形面に離型処理を施す離型処理工程を含んでいてもよい。また、成型工程には、具体的には、射出成形法またはプレス成形法を用いることが望ましい。 When the electroforming process is performed in the replica mold forming step, a water repellent process step of performing water repellent treatment on the replica mold forming surface may be included. In addition, when press molding is performed in the replica mold forming step, a mold release processing step of performing a mold release process on the molding surface of the replica mold may be included. Specifically, it is desirable to use an injection molding method or a press molding method in the molding process.
以上のように本発明によれば、X線マスクと部材とを、X線による干渉が積極的に生じるような距離を持って配置した状態でX線露光を行うことで、干渉と現像の際の化学的な作用との影響によって、錐形状を単位とする反射防止構造体を一度の露光処理で容易に形成することができ、光学機器において必要とされる波長の全域にわたって反射防止効果に優れた反射防止構造体を有する部材を容易に製造できる。 As described above, according to the present invention, X-ray exposure is performed in a state where the X-ray mask and the member are arranged at a distance such that interference by X-rays is positively generated. Due to the influence of the chemical action, it is possible to easily form an antireflection structure with a cone-shaped unit as a single exposure process, and it has an excellent antireflection effect over the entire wavelength range required for optical equipment. A member having an antireflection structure can be easily manufactured.
(第1の実施形態)
以下に、本発明の第1の実施形態に係る反射防止構造体を有する部材の製造方法について説明する。図1(a)は、X線リソグラフィによる反射防止構造体の製造方法を説明する模式図である。図1(a)において、X線マスク1は、X線吸収領域3およびX線透過領域4が、形成しようとする反射防止構造体に対応して配置されたマスクパターンを有する。部材2は、感光性材料にて形成される。X線マスク1と部材2とは、一定の距離Dを持って配置され、X線マスク1を介して部材2に向けてX線の露光が行われる。
(First embodiment)
Below, the manufacturing method of the member which has the reflection preventing structure which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1A is a schematic diagram for explaining a manufacturing method of an antireflection structure by X-ray lithography. In FIG. 1A, an
ここで、本実施形態の特徴部分は、X線マスク1と部材2との距離Dを、異なるX線透過領域4を通過したX線同士が回折によって干渉を生じる距離に設定し、この状態でX線マスク1を介して部材2にX線露光を行う点にある。図1(b)は、X線露光時におけるX線5の照射状態を示す模式図である。図1(b)に示すように、X線5は、直進性に優れた光ではあるが、厳密には、ある程度の広がりを持った状態で照射面に向かって進んでいる。この広がりは非常に緩やかなものであるため、図1(b)において仮想線2aで示すように、X線マスク1からの距離がPの範囲内に部材2があるときには、異なるX線透過領域4を通過したX線5同士が回折によって重なりあうことがない。したがって、露光後の部材2の表面には、X線マスク1のマスクパターンに対応した形状の凹部が形成され、従来例において説明したように、図12(b)に示すような柱状構造を単位とした微細構造体13が形成される。
Here, the characteristic part of this embodiment is that the distance D between the
そして、図1(b)において仮想線2bで示すように、X線マスク1からの距離がPの範囲を超えてMの範囲に部材2があるときには、異なるX線透過領域4を通過したX線5同士による回折による干渉が発生し、部材2の表面には、輪郭があいまいとなった、先端の細くなった錐形状のX線強度分布が生じる。これにより、現像後の部材2の表面には、干渉と現像の際の化学的な作用との影響により、輪郭があいまいで、かつ、先端の細くなった錐形状を単位とする構造体が形成される。
1B, when the distance from the
図1(c)は、部材2とX線マスク1との距離がMの範囲にあるときに露光した後、現像したときの部材2の状態を示す模式図である。図1(c)において、部材2の表面には、錐形状に近い凸部15が多数形成されており、この錐形状の凸部15を構造単位とする反射防止構造体6が得られる。この反射防止構造体6は、上記した柱状構造を単位とした微細構造体13に較べて、格段に反射防止効果に優れたものとなる。なお、図1(c)に示す反射防止構造体6は、理想的な形状を模式的に示したものであり、実際には、現像の際の化学的な作用によって各構造単位のエッジ部がなまった形となることがある。また、反射防止構造体6は、X線5の干渉によって形成されたものであるため、距離Dの値によってはX線マスク1のパターン形状と反転分布を有する反射防止構造体が形成される場合もある。しかしながら、反転分布によって形成された反射防止構造体であっても、反射防止効果は保たれたままである。
FIG. 1C is a schematic diagram showing a state of the
このように、本実施形態においては、X線マスク1と部材2との距離Dを、積極的に干渉の影響を受けるような値に設定することで、X線マスク1や部材2の移動などを要することなく、一度の露光処理という簡易な処理で反射防止効果に優れた反射防止構造体6を部材2に形成することができる。
As described above, in the present embodiment, the distance D between the
以下に、本実施形態について、より具体的に説明する。本実施形態に係る反射防止構造体6とは、ピッチと高さの比であるアスペクト比が1以上である構造単位が、反射を防止すべき光の波長以下のピッチでアレイ状に配列されているものである。このような配列を有する構造単位の形状は、上述のように、錐形状である。本実施形態において、錐形状とは、従来例において図12(c)に示した円錐形状や、図2に示すように多角錐形状を構造単位とする反射防止構造体6a等である。また、図3(a)および(b)に示すような釣鐘形状を構造単位とする反射防止構造体6bおよび6cや、図3(c)および(d)に示すように先端部が平坦化された錐台形状を構造単位とする反射防止構造体6dおよび6e等も含まれる。ただし、各構造単位は、円錐形状、多角錐形状、釣鐘形状および錐台形状といった厳密な幾何学的形状である必要はなく、実質的に円錐形状、多角錐形状、釣鐘形状および錐台形状であればよい。また、各構造単位は、前記した錐形状を有する凸部のみならず、この錐形状の反転形状である凹部により構成されたものであっても良い。
Hereinafter, the present embodiment will be described more specifically. In the
本実施形態に係るX線マスク1には、X線吸収領域3およびX線透過領域4を有し、一つのX線吸収領域3あるいはX線透過領域4を構造単位として、反射を防止すべき光の波長以下のピッチで配列されたマスクパターンを有するものが適用できる。構造単位の形状は特に限定されるものではなく、形成しようとする反射防止構造体6の形状に応じて適宜選択すれば良いが、円柱形状又は多角柱形状の構造単位を有するものが好ましい。例えば、図4(a)に示すように、円柱形状のX線吸収領域3を有するX線マスク1であれば、図12(c)に示すように円錐形状を構造単位とする反射防止構造体14が形成される。逆に、円柱形状のX線透過領域4を有するX線マスク1であれば、円錐形状を反転した凹部を構造単位とする反射防止構造体が形成される。また、図4(b)に示すように、多角柱状のX線吸収領域3を有するX線マスク1であれば、図2に示すように六角錐形状を構造単位とする反射防止構造体6aが形成される。
The
X線マスク1は、例えば、シリコン(Si)ウェハを基板とし、炭化珪素(SiC)メンブレン上にX線吸収体材料からなる薄膜が形成されたX線吸収領域3と、X線吸収体材料からなる薄膜が形成されていないX線透過領域4とから構成される。X線吸収体材料としては、タンタル(Ta)、ニッケル(Ni)、金(Au)、銅(Cu)、銀(Ag)、クロム(Cr)、並びに鉄(Fe)等が挙げられる。X線吸収体材料は、EB描画法とドライエッチング法等により所望の形状にパターン形成される。
The
本実施形態に係る部材2とは、光学素子や光学部品である。光学素子としては、レンズ、マイクロレンズアレイ、プリズム、フィルター、光学シート、並びに回折格子等が挙げられる。光学部品としては、レンズ鏡筒のような光学素子を保持するための機構部品、光学素子や光学部品の成形に用いる成形型、並びに成形型を得るための原盤等が挙げられる。部材2は、少なくとも構造体形成面が感光性材料にて形成されているものであれば良く、全体が感光性材料にて形成されたものであっても良い。感光性材料としては、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)樹脂やフッ素系樹脂等の光学樹脂が好適に使用できる。
The
部材2の形状は特に限定されるものではなく、平板状のものや曲面形状を有するレンズ等であっても良い。ただし、レンズのように曲面形状を有する部材2に本実施形態を適用する場合には、レンズの中央部と外周部とでX線マスク1と部材2との距離Dが異なるため、レンズの部位によっては、干渉によって反転形状を有する反射防止構造体6が形成されることがある。しかしながら、このような場合においても、反射防止構造体6としての機能は損なわれることはない。
The shape of the
以下に、本実施形態を具体例に基づき説明する。図5は、PMMA樹脂にて形成された部材2に反射防止構造体6を形成する工程を説明する図である。図5(a)は、X線露光工程を説明する図である。図5(a)において、X線マスク1には、厚み0.5μmのTaからなる六角柱形状のX線透過領域4がピッチ250nmで、アレイ状に30mm×30mmの領域に形成されたものを用い、部材2には、50mm×50mm、厚さ2mmのPMMA樹脂を用いた。そして、X線マスク1と部材2とをX線による干渉が生じるように500μmの距離Dを持って対向させて、X線マスク1の側から15A・minでX線露光を行った。
Below, this embodiment is described based on a specific example. FIG. 5 is a diagram illustrating a process of forming the
図5(b)は、現像後の部材2の状態を示す模式図である。このような状態の部材2を得るために、X線露光後の部材2を、2−(2−n−ブトキシエトキシ)エタノールを主成分とする現像液に浸漬して現像処理を行った。これにより、部材2の表面には、ピッチ250nm、高さ300nmの六角錐形状の構造単位がアレイ状に配列された反射防止構造体6が形成された。
FIG. 5B is a schematic diagram showing the state of the
このようにして、反射防止構造体6が形成された部材2の表面反射率を測定したところ、波長が250nm以上の光について、垂直反射率として平均で約0.2%の値を示した。また、入射角度を45°まで傾けて反射率を測定したところ、反射率の変化はほとんどなかった。このように、本実施形態に係る製造方法によると、EB描画法等のように高コストで生産性の低い方法によらずに、しかも一度の露光処理で、反射防止効果に優れた反射防止構造体を容易に得ることができた。
Thus, when the surface reflectance of the
図6は、射出成型法によって成形されたPMMA樹脂からなるレンズ7に、反射防止構造体6を形成する工程を説明する図である。図6(a)は、X線露光工程を説明する図である。図6(a)において、X線マスク1は、前述の六角柱形状のX線透過領域4がピッチ250nmで形成されたものを用い、レンズ7の形状は、サグ量:最大0.5mm、直径:3mm、曲率半径:2mmの平凸レンズとなっている。そして、X線マスク1とレンズ7とを、X線による干渉が生じるように500μmの距離Dを持って対向させ、X線マスク1の側から20A・minでX線露光を行った。なお、ここでの距離Dとは、レンズ7の中心とX線マスク1との距離である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of forming the
図6(b)は、現像後のレンズ7の状態を示す模式図である。このような状態の部材2を得るために、X線露光後のレンズ7を、2−(2−n−ブトキシエトキシ)エタノールを主成分とする現像液に浸漬して現像処理を行った。これにより、レンズ7の表面には、ピッチ250nm、高さ300nmの六角錐形状の構造単位がアレイ状に配列された反射防止構造体6が形成された。反射防止構造体6が形成されたレンズ7の表面反射率を測定したところ、波長が250nm以上の光について平均で約0.4%の値を示した。
FIG. 6B is a schematic diagram showing the state of the
以上のように本実施形態によると、サグ量が大きいレンズ7であっても、EB描画法等のように高コストで生産性の低い方法によらずに、しかも一度の露光処理で、反射防止効果に優れた反射防止構造体6をレンズ7の全面に容易に形成することができた。なお、ここでは、レンズ7の表面全体に均一な構成の反射防止構造体6を形成することができたが、X線マスク1とレンズ7との距離Dによっては、レンズ7の中央部と外周部とで異なった形状、例えば、レンズ7の中央部と外周部とで反転形状を有する反射防止構造体が形成されることがある。しかしながら、このような場合であっても、反射防止構造体の反射防止効果は損なわれるものではない。
As described above, according to the present embodiment, even when the
(第2の実施形態)
以下に、本発明の第2の実施形態に係る反射防止構造体を有する部材の製造方法について、具体例を挙げて説明する。本実施形態では、表面に感光性レジストを有する部材を用い、現像工程後に、さらにエッチング処理を行うことにより部材に反射防止構造体を形成する。それ以外の基本的な構成については、第1の実施形態と同様であるので、以下の説明では両者の違いについてのみ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a method for manufacturing a member having an antireflection structure according to the second embodiment of the present invention will be described with a specific example. In this embodiment, a member having a photosensitive resist on the surface is used, and an antireflection structure is formed on the member by performing an etching process after the development process. Since the other basic configuration is the same as that of the first embodiment, only the difference between them will be described in the following description.
図7は、本実施形態に係る反射防止構造体を有する部材の製造工程を説明する図である。図7(a)は、X線露光工程を説明する図である。図7(a)において、X線マスク1は、前述の図4(a)に示した六角柱形状のX線吸収領域3がピッチ250nmで形成されたものを用いた。部材は、石英ガラス基板8の表面にX線レジスト層9が形成されたものを用いた。石英ガラス基板8は、20mm×20mm×5mmサイズであり、その表面は、中心線表面粗さRaが2nm程度まで平滑になるように研磨加工処理されている。X線レジスト層9は、研磨加工処理が施された石英ガラス基板8の表面にスピンコート法を用いてX線レジストを0.3μmの厚みで塗布することにより形成したものである。X線マスク1とX線レジスト層9が形成された石英ガラス基板8とは、X線による干渉が生じるように500μmの距離Dを持って対向させて、X線マスク1の側から15A・minでX線露光を行った。
FIG. 7 is a diagram for explaining a manufacturing process of a member having the antireflection structure according to the present embodiment. FIG. 7A is a view for explaining the X-ray exposure process. In FIG. 7A, the
図7(b)は、現像後の石英ガラス基板8の状態を示す模式図である。このような状態の石英ガラス基板8を得るために、X線露光後の石英ガラス基板8を、2−(2−n−ブトキシエトキシ)エタノールを主成分とする現像液に浸漬して現像処理を行った。これにより、石英ガラス基板8の表面には、X線レジストにて形成されたピッチ250nm、高さ500nmの六角錐形状の構造単位がアレイ状に配列された反射防止構造体10が形成された。
FIG. 7B is a schematic diagram showing the state of the
本実施形態では、X線レジストからなる反射防止構造体10をマスクとして、石英ガラス基板8にエッチング処理を施す。図7(c)は、エッチング処理後の石英ガラス基板8の状態を示す模式図である。このような状態の石英ガラス基板8を得るために、まず、反射防止構造体10が形成された石英ガラス基板8を、RFドライエッチング装置に入れた。そして、反応ガスとしてCHF3 ガスおよびO2 ガスを用いて、石英ガラス基板8の表面にエッチング処理を施した。これにより、石英ガラス基板8の表面には、ピッチ250nm、高さ250nmの六角錐形状の構造単位がアレイ状に配列された反射防止構造体11が形成された。この場合、X線レジスト層9と石英ガラス基板8とのエッチングレート比は2:1であった。反射防止構造体11が形成された石英ガラス基板8の表面反射率を測定したところ、波長が250nm以上の光について平均で約0.2%の値を示した。
In this embodiment, the
以上のように本実施形態によると、表面が感光性レジストにて形成された部材であれば、現像処理後にエッチング処理を施すことで、第1の実施形態よりもさらに耐久性の良い石英ガラスなどの光学材料に、反射防止効果の高い反射防止構造体11を形成することができるようになる。 As described above, according to the present embodiment, if the surface is a member formed of a photosensitive resist, by performing an etching process after the development process, quartz glass that is more durable than the first embodiment, etc. The antireflection structure 11 having a high antireflection effect can be formed on the optical material.
(第3の実施形態)
以下に、本発明の第3の実施形態に係る反射防止構造体を有する部材の製造方法について、具体例を挙げて説明する。本実施形態では、感光性レジスト層とエッチングマスク層とを有する部材を用いて、第1および第2のエッチング処理を行うことにより、部材の表面に、よりアスペクト比の大きな反射防止構造体を形成する。以下、第1および第2の実施形態と同様の構成をなすものには同一の符号を付けて説明を省略する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a method for manufacturing a member having an antireflection structure according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to specific examples. In this embodiment, an antireflection structure having a larger aspect ratio is formed on the surface of the member by performing the first and second etching processes using the member having the photosensitive resist layer and the etching mask layer. To do. In the following, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図8は、本実施形態に係る反射防止構造体を有する部材の製造工程を説明する図である。図8(a)は、X線露光工程を説明する図である。図8(a)において、部材は、石英ガラス基板8とX線レジスト層9との間にエッチングマスク層20を有する。エッチングマスク層20は、Cr、Ni、Fe等のエッチングマスク材料を用いて、スパッタリング法により形成することができるが、ここでは、Crからなる厚み200nmのエッチングマスク層20を例に挙げて説明する。このような構成を有する部材を、X線による干渉が生じるように500μmの距離Dを持ってX線マスク1と対向させて配置し、X線マスク1の側から15A・minでX線露光を行った。
FIG. 8 is a diagram illustrating a manufacturing process of a member having an antireflection structure according to the present embodiment. FIG. 8A is a diagram for explaining the X-ray exposure process. In FIG. 8A, the member has an
図8(b)は、現像後の部材の状態を示す模式図である。このような状態の部材を得るために、X線露光後の部材を、2−(2−n−ブトキシエトキシ)エタノールを主成分とする現像液に浸漬して現像処理を行った。これにより、部材の表面には、X線レジストにて形成されたピッチ250nm、高さ500nmの六角錐形状の構造単位がアレイ状に配列された反射防止構造体21が形成された。 FIG. 8B is a schematic diagram showing the state of the member after development. In order to obtain a member in such a state, the member after X-ray exposure was immersed in a developer containing 2- (2-n-butoxyethoxy) ethanol as a main component and developed. As a result, an antireflection structure 21 in which hexagonal pyramid-shaped structural units having a pitch of 250 nm and a height of 500 nm formed of an X-ray resist are arranged in an array is formed on the surface of the member.
本実施形態では、X線レジストからなる反射防止構造体21をマスクとして、エッチングマスク層20に第1のエッチング処理を施す。図8(c)は、第1のエッチング処理後における部材の状態を示す模式図である。このような状態の部材を得るために、反射防止構造体21が形成された部材を、RFドライエッチング装置に入れ、エッチングガスとしてArガスを用いて、エッチングマスク層20に第1のエッチング処理を施した。これにより、石英ガラス基板8の表面には、ピッチ250nm、高さ150nmのCrからなる六角錐形状の構造単位がアレイ状に配列された反射防止構造体22が形成された。ここで、X線レジストとCrからなるエッチングマスクとのエッチングレート比は10:3であった。
In the present embodiment, the
さらに、Crからなる反射防止構造体22をマスクとして、石英ガラス基板8に第2のエッチング処理を施す。図8(d)は、第2のエッチング処理後における石英ガラス基板8の状態を示す模式図である。このような状態の石英ガラス基板8を得るために、Crからなる反射防止構造体22が形成された石英ガラス基板8を、RFドライエッチング装置に入れ、そして、反応ガスとしてCHF3 ガスおよびO2 ガスを用いて、石英ガラス基板8の表面にエッチング処理を施した。これにより、石英ガラス基板8の表面には、ピッチ250nm、高さ750nmの六角錐形状の構造単位がアレイ状に配列された反射防止構造体23が形成された。アスペクト比が3となった。この場合、Crからなるエッチングマスクと石英ガラス基板8のエッチングレート比は1:5であった。
Further, the
反射防止構造体23が形成された石英ガラス基板8の表面反射率を測定したところ、波長が250nm以上の光について平均で約0.1%の値を示した。このように、表面が感光性レジストにて形成され、その下にエッチングマスク層が形成された部材を用いて、現像処理後に第1および第2のエッチング処理を行うことで、よりアスペクト比の大きな構造単位を有する反射防止構造体23を得ることができ、反射防止効果を高めることができる。
When the surface reflectance of the
なお、本実施形態では、第1のエッチング処理としてドライエッチング処理を行ったが、ウェットエッチング処理を行っても良い。このような構成によっても、上記と同様に、アスペクト比の大きな構造単位を有する反射防止構造体を得ることができる。 In this embodiment, the dry etching process is performed as the first etching process, but a wet etching process may be performed. Even with such a configuration, an antireflection structure having a structural unit with a large aspect ratio can be obtained in the same manner as described above.
上記各実施形態では、X線リソグラフィにより部材の表面に直接に反射防止構造体を形成する方法について説明した。これらの方法により製造された反射防止構造体を有する部材は、光学素子や光学部品を成形するための成形型あるいはこの成形型を形成するためのマスタ型としても用いることができる。上記各実施形態に係る方法により製造された部材を成形型として用いるときには、部材がガラス材料や金属材料にて形成されていれば、プレス成形や射出成形等のように高温高圧雰囲気下で使用される成形型にも適用できる。しかしながら、部材が樹脂材料にて形成されているときには、プレス成形や射出成形等には適用できないため、この部材をマスタ型として複製金型を作成する必要がある。このように、上記各実施形態で作成した部材を成形型あるいはマスタ型として用いることで、反射防止構造体を備えた部材を、射出成形やプレス成形といった簡易な方法で量産することが可能となる。以下に、その詳細について説明する。 In each of the above embodiments, the method of forming the antireflection structure directly on the surface of the member by X-ray lithography has been described. A member having an antireflection structure manufactured by these methods can be used as a molding die for molding an optical element or an optical component or a master die for forming this molding die. When a member manufactured by the method according to each of the above embodiments is used as a mold, if the member is formed of a glass material or a metal material, it is used in a high temperature and high pressure atmosphere such as press molding or injection molding. It can also be applied to molds. However, when the member is formed of a resin material, it cannot be applied to press molding, injection molding, or the like. Therefore, it is necessary to create a replication mold using this member as a master mold. As described above, by using the member created in each of the above embodiments as a molding die or a master die, it becomes possible to mass-produce a member having an antireflection structure by a simple method such as injection molding or press molding. . The details will be described below.
(第4の実施形態)
本実施形態では、第1の実施形態に係る方法により作成された反射防止構造体を有する部材を用いて、電鋳処理により複製型を製造する方法について説明する。図9は、本発明の第4の実施形態に係る複製型の製造工程を説明する図である。図9(a)は、第1の実施形態に係る方法により作成された反射防止構造体6を有するレンズ7の断面図である。レンズ7は、PMMA樹脂にて形成されていることから導電性を有するものではない。そこで、電鋳処理を行えるようにレンズ7に無電解Ni/Bメッキ層を形成して導電性を付与する。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, a method for manufacturing a replica mold by electroforming using a member having an antireflection structure created by the method according to the first embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining a replication type manufacturing process according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 9A is a cross-sectional view of a
図9(b)は、無電解Ni/Bメッキ層を形成するための処理工程を説明する断面図である。反射防止構造体6を有するレンズ7に、増感処理、およびPdによる活性化処理を行った後、図9(b)に示すように、前記処理が施されたレンズ7を、無電解メッキ用のNi/Bメッキ溶液60に浸漬する。これにより、反射防止構造体6を有するレンズ7の表面には、厚み40nmの無電解Ni/Bメッキ層61が形成される。
FIG. 9B is a cross-sectional view illustrating a processing step for forming an electroless Ni / B plating layer. After the
図9(c)および図9(d)は、無電解Ni/Bメッキ層61が形成されたレンズ7に電気メッキ処理を施すための電鋳処理工程を説明する断面図である。図9(c)に示すように、無電解Ni/Bメッキ層61が形成されたレンズ7をカソードとして、スルファミン酸ニッケル電解液62に浸漬し、対極にNi電極を用いて、0.5A/dm2 〜5A/dm2 の条件下で電気メッキを施した。これにより、無電解Ni/Bメッキ層61で覆われた反射防止構造体6の形成面にNiメッキ層63が2mmの厚みで形成される。次いで、図9(d)に示すように、Niメッキ層63が形成されたレンズ7を、塩基性溶液64に浸漬する。これにより、レンズ7が溶解され、複製型65が形成される。
FIG. 9C and FIG. 9D are cross-sectional views for explaining an electroforming process for applying an electroplating process to the
図9(e)は、塩基性溶液64から取り出した状態の複製型65を示す断面図である。得られた複製型65の最大厚みは2.0mmであり、レンズ7の溶解面には、反射防止構造体6とは反対形状を有する反射防止構造体66が形成されていた。
FIG. 9E is a cross-sectional view showing the
以上のように、本実施形態によると、射出成形やプレス成形に使用できる型を電鋳処理により容易に製造することができる。なお、電鋳処理により形成された複製型65の成形面には、撥水処理が施されていても良い。撥水処理に使用する撥水処理剤には、従来公知の材料が使用でき、複製型65の成形面にこのような撥水処理材料をコーティングすることで、成形加工に用いる際に、成形用素材、特に樹脂材料の付着が防止できるとともに低温での成形加工が可能となり、成形サイクルの短縮化が図れる。なお、本実施形態において、複製型65とは、実際に成形加工に使用する型としての機能だけでなく、それ自身が光学機能を有する部材として機能することも可能である。
As described above, according to this embodiment, a mold that can be used for injection molding or press molding can be easily manufactured by electroforming. The molding surface of the
(第5の実施形態)
本実施形態では、第4の実施形態で作成した複製型65を用いて、射出成形により、表面に反射防止構造体が形成されたレンズを製造する方法について説明する。図10は、本発明の第5の実施形態に係るレンズを製造する過程における各段階での状態を示す図である。図10(a)は、射出成形を行う成形機の構成を示す断面図である。図10(a)において、成形機は、ベース型67aおよび67bの間に、インサート型として、反射防止構造体66が形成された複製型65が組み込まれることにより、樹脂が充填されるキャビティが構成されている。キャビティの内面全体には、シランカップリング剤が塗布されることにより表面保護離型層68が形成されている。
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, a method for manufacturing a lens having an antireflection structure formed on the surface thereof by injection molding using the
図10(b)は、キャビティ内に樹脂を充填する状態を示す図である。図10(b)において、複製型65は80°Cに加熱されており、キャビティ内には、ベース型67aおよび67bの側部より流動状態にあるポリオレフィン樹脂69が供給される。
FIG. 10B is a diagram illustrating a state in which a resin is filled in the cavity. In FIG. 10B, the
図10(c)は、キャビティ内にポリオレフィン樹脂69が充填された状態を示す図である。図10(c)において、ポリオレフィン樹脂69は、完全に固化するまで冷却処理される。ポリオレフィン樹脂69が完全に固化すると、ベース型67aおよび67bが開かれて樹脂が取り出される。
FIG. 10C is a diagram showing a state in which the
図10(d)は、得られたレンズ70の構成を示す断面図である。レンズ70には、複製型65に形成された反射防止構造体66とは反対形状を有する反射防止構造体71が形成されていた。反射防止構造体71が形成されたレンズ70の表面の反射率を測定したところ、第1の実施形態で示したレンズ7とまったく同じような低反射率が得られ、波長が250nm以上の光について、レンズ全体にわたって、平均で約0.4%の値を示した。
FIG. 10D is a cross-sectional view showing the configuration of the obtained
以上のように、本実施形態によると、レンズ70のような曲面上にも容易に反射防止構造体71を形成でき、しかも、短時間で生産性良くレンズ70を量産できる。なお、上記説明では、ポリオレフィン樹脂69を用いて射出成形を行ったが、その他、アクリル樹脂、フッ素系樹脂、あるいはポリエチレン樹脂等の樹脂やガラス等のように加熱軟化できる材料についても適用できる。また、上記説明では、反射防止構造体71が形成される部材として、片側に凸面を持つレンズ70を例に挙げて説明したが、複製型65を上型および下型の両方に用いれば、両側に凸面を持つレンズであっても容易に曲面上に反射防止構造体を形成できる。また、複製型65の形状や配置等を適宜変化させることにより様々な形状および用途に適用できる部材にも適用できる。さらに、本実施形態では、第4の実施形態に係る方法により電鋳処理が施された型を複製型65として用いたが、耐熱性や強度を満たすものであれば、第1の実施形態に係る方法により製造された型であっても射出成形に用いる型として適用できる。
As described above, according to this embodiment, the
(第6の実施形態)
本実施形態では、第2の実施形態に係る方法により反射防止構造体が形成された部材を成形型として用い、プレス成形により、表面に反射防止構造体が形成された部材を製造する方法について説明する。図11は、本発明の第6の実施形態に係るレンズを製造する過程における各段階での状態を示す図である。
(Sixth embodiment)
In the present embodiment, a method for producing a member having an antireflection structure formed on the surface thereof by press molding using a member having the antireflection structure formed by the method according to the second embodiment as a molding die will be described. To do. FIG. 11 is a diagram illustrating states at each stage in the process of manufacturing a lens according to the sixth embodiment of the present invention.
図11(a)は、プレス成形を行う成形機の構成を示す断面図である。図11(a)において、チャンバー80は、その内部を全て窒素(N2 )ガスに置換されており、上型81と下型82とが対向して配置されている。上型81は、第2の実施形態に係る製造方法により反射防止構造体が形成された石英ガラスからなる凹レンズであり、図示されていない駆動軸によって上下可動に構成されている。下型82は、炭化タングステン(WC)を主成分とした材料からなり、レンズの成形材料を保持できるように凹部が成形されている。そして、上型81の成形面および下型82の凹部には、離型性の向上を図るために、離型膜83が形成されている。離型膜83は、スパッタリング法により形成されたIr−Rh合金薄膜であり、上型81に形成された離型膜83の厚みは0.01μmであり、下型82に形成された離型膜83の厚みは0.03μmである。
Fig.11 (a) is sectional drawing which shows the structure of the molding machine which performs press molding. In FIG. 11A, the interior of the
下型82の凹部には、レンズの成形材料となる石英ガラス基板84が載置されている。石英ガラス基板84は、クラウン系硼珪酸ガラス(転移点Tg:501°C、屈伏点At:549°C)からなり、その表面には、窒化硼素(BN)を主成分とする離型剤85が塗布されている。
A
図11(b)は、石英ガラス基板84にプレス加工を行う状態を示す。図11(b)において、上型81は下降して、石英ガラス基板84を590℃、1000Nの条件下で3分間プレス成形する。プレス加工が終了すると、冷却処理を行うことなく、図11(c)に示すように、上型81を上昇させる。これにより、成形されたレンズ86の表面には、上型81に形成された反射防止構造体とは反転形状を有する反射防止構造体87が形成される。
FIG. 11B shows a state where the
図10(d)は、チャンバー80内から取り出したレンズ86を示す断面図である。レンズ86の表面反射率を測定したところ、波長が250nm以上の光について平均で約0.2%の値を示した。
FIG. 10D is a cross-sectional view showing the
以上のように本実施形態によると、第2の実施形態に係る方法により製造された部材を成形型として用いることにより、反射防止構造体を有する部材を容易に製造でき、これにより、反射防止効果に優れた部材を容易に量産できる。また、得られた部材は、さらに射出成形やプレス成形に使用するための型として用いることも可能である。 As described above, according to the present embodiment, by using the member manufactured by the method according to the second embodiment as a molding die, a member having an antireflection structure can be easily manufactured. Can be easily mass-produced. Moreover, the obtained member can also be used as a mold for use in injection molding or press molding.
なお、上記説明では、上型81および下型82の成形面に離型膜83を形成したが、この離型膜83がなければ、石英ガラス基板84を構成するガラス材料が部分的ではあるが直接に型に接触して融着を生じてしまい、石英ガラス基板84を型から離型できなくなることがある。このとき、ガラス材料を無理に離型しようとすると、ガラス材料あるいは型が割れることがあるため、本実施形態においては、上型81および下型82の成形面に離型膜83を形成することが好ましい。
In the above description, the
本発明は、デジタルカメラやプリンタ装置などに用いられるレンズ素子、プリズム素子など光路中の光線に対する反射防止処理が必要な光学機能面を持つ光学素子に好適である。また、本発明は、それら光学素子の保持に用いられる構造部材や光学素子を含む機器全体を保護する筐体部材などに適用することにより、不要光を防止する反射防止面とすることができる。さらに、本発明は、半導体レーザ素子や発光ダイオードなどの発光素子や、フォトダイオードなどの受光素子、CCDやCMOSなどの撮像素子や、光通信に用いられる光スイッチや分岐器などの各種デバイスにおいて、反射防止処理が必要な部分に形成することにより、各デバイスの機能を向上させることができる。さらに、本発明は、液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンスパネル、プラズマ発光パネルなどのディスプレイパネルの表示部分に適用してもよい。その他、本発明は、光学機器に用いられる反射防止処理が必要なあらゆる部材に対して広く適用可能である。 The present invention is suitable for an optical element having an optical function surface that requires antireflection processing for light rays in an optical path, such as a lens element and a prism element used in a digital camera, a printer device, and the like. In addition, the present invention can be applied to a structural member used for holding these optical elements or a casing member that protects the entire apparatus including the optical elements, thereby providing an antireflection surface that prevents unnecessary light. Furthermore, the present invention relates to various devices such as light emitting elements such as semiconductor laser elements and light emitting diodes, light receiving elements such as photodiodes, imaging elements such as CCD and CMOS, optical switches and branching devices used for optical communication, The function of each device can be improved by forming it in a portion requiring antireflection treatment. Furthermore, the present invention may be applied to a display portion of a display panel such as a liquid crystal display panel, an organic electroluminescence panel, or a plasma light emitting panel. In addition, the present invention can be widely applied to all members that require an antireflection treatment used in optical equipment.
1 X線マスク
2 部材
3 X線吸収領域
4 X線透過領域
5 X線
6、6a〜6e 反射防止構造体
7 レンズ
8 石英ガラス基板
9 X線レジスト層
10、11 反射防止構造体
15 凸部
20 エッチングマスク層
21、22、23 反射防止構造体
60 Ni/Bメッキ溶液
61 無電解Ni/Bメッキ層
62 スルファミン酸ニッケル電解液
63 Niメッキ層
64 塩基性溶液
65 複製型
66 反射防止構造体
67a、67b ベース型
68 表面保護離型層
69 ポリオレフィン樹脂
70 レンズ
71 反射防止構造体
80 チャンバー
81 上型
82 下型
83 離型膜
84 石英ガラス基板
85 離型剤
86 レンズ
87 反射防止構造体
DESCRIPTION OF
Claims (14)
X線マスクに形成された複数のX線透過領域を介して、少なくとも構造体形成面が感光性材料からなる部材に向けてX線を露光する露光工程と、
露光された前記部材を現像する現像工程とを備え、
前記露光工程は、前記X線マスクと前記部材とを異なる前記X線透過領域を通過したX線同士が回折によって干渉を生じる距離だけ離して配置した状態でX線を露光することを特徴とする、反射防止構造体を有する部材の製造方法。 A method for forming an antireflection structure on the surface of a member by an X-ray exposure method,
An exposure step of exposing X-rays to a member having at least a structure forming surface made of a photosensitive material through a plurality of X-ray transmission regions formed in the X-ray mask;
A developing step for developing the exposed member,
In the exposure step, the X-ray is exposed in a state in which the X-ray mask and the member are arranged apart from each other by a distance in which X-rays passing through different X-ray transmission regions cause interference by diffraction. The manufacturing method of the member which has an antireflection structure.
前記現像工程の後に、当該現像工程によってパターン形成された前記感光性レジストをマスクとして前記部材をドライエッチングするエッチング工程をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の反射防止構造体を有する部材の製造方法。 The photosensitive material is a photosensitive resist,
2. The antireflection structure according to claim 1, further comprising, after the developing step, an etching step of dry etching the member using the photosensitive resist patterned by the developing step as a mask. Manufacturing method of member.
前記現像工程の後に、当該現像工程によってパターン形成された前記感光性レジストをマスクとして、前記エッチングマスク層をウェットエッチングあるいはドライエッチングする第1のエッチング工程と、前記第1のエッチング工程によってパターン形成されたエッチングマスク層をマスクとして前記部材をドライエッチングする第2のエッチング工程とをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の反射防止構造体を有する部材の製造方法。 The photosensitive material is a photosensitive resist, and has an etching mask layer made of a material for an etching mask under the layer made of the photosensitive resist.
After the development step, the etching resist layer is patterned by wet etching or dry etching using the photosensitive resist patterned by the development step as a mask, and by the first etching step. The method for manufacturing a member having an antireflection structure according to claim 1, further comprising a second etching step of dry etching the member using the etching mask layer as a mask.
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