JP2009282278A - Method for processing photoresist layer and method for manufacturing curved surface member - Google Patents

Method for processing photoresist layer and method for manufacturing curved surface member Download PDF

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正太郎 小川
Yoshihisa Usami
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for processing a photoresist layer and a method for manufacturing a curved surface member by which the scanning time of a laser beam on a photoresist layer formed on a curved surface can be shortened. <P>SOLUTION: The method for processing a photoresist layer and the method for manufacturing a curved surface member include: a preparation step of preparing a plurality of curved raw materials each having a curved surface 61a having a circular arc in a cross-sectional view (cylindrical lens 61); a resist forming step of forming a photoresist layer 62 on the curved surface 61a of the curved raw material; a setting step of placing the curved surface raw material to a support member 2 so as to align each curved surface 61a of the plurality of curved raw materials along a single circle C; and an exposure step of irradiating the photoresist with a laser beam from a head 3 while rotating the support member 2 around the center axis 2A of the circle C as well as moving the head 3 in the direction of the center axis 2A. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ光の露光によりパターンが形成されるフォトレジスト層の加工方法と、この加工方法を利用した曲面状部材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for processing a photoresist layer in which a pattern is formed by exposure to laser light, and a method for manufacturing a curved member using this processing method.

一般に、サブミクロンオーダの凹凸パターンを形成する方法として、基板上に形成したフォトレジスト層に対して、EB(電子ビーム)描画やマスク露光などを行った後、現像することでフォトレジスト層に微細な穴部を形成する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。   In general, as a method for forming a submicron-order concavo-convex pattern, the photoresist layer formed on the substrate is subjected to EB (electron beam) drawing, mask exposure, etc., and then developed to develop a fine pattern in the photoresist layer. A method of forming a simple hole is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2005−217390号公報JP 2005-217390 A

しかしながら、EB描画やマスク露光などは、極めて高価な設備が必要であり、生産性も低いといった問題があった。   However, EB drawing, mask exposure, and the like have problems that extremely expensive equipment is required and productivity is low.

この問題に対し、本願発明者は、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層(レーザ光の照射だけで穴部が形成されるフォトレジスト層)に対して、レーザ光を所定パターンで走査することで、サブミクロンオーダの凹凸パターンを形成する方法を案出している。この方法は、設備を簡易化することができるとともに、現像工程が不要となるため生産性も高いといったメリットを有している。   In response to this problem, the inventor scans a laser beam in a predetermined pattern with respect to a photoresist layer (a photoresist layer in which a hole is formed only by laser beam irradiation) capable of changing the shape of the heat mode. Therefore, a method for forming a concave-convex pattern on the order of submicron has been devised. This method has the advantage that the equipment can be simplified and the productivity is high because the development step is unnecessary.

しかし、この方法でフォトレジスト層を有する基板に対して直線状のラインパターンを複数平行に形成する場合には、X−Yテーブルにて、レーザ光で1本のラインパターンを形成した後、パターンの幅だけずらしてから、再びレーザ光で新たなラインパターンを形成するといった動作を繰り返す必要があるため、加工時間が長くなるといった問題があった。具体的には、例えば20mm角の基板上に形成したフォトレジスト層に、0.2μmピッチでラインパターンを形成する場合には、10万本のラインパターンを形成する必要があるので、レーザ光が1本のラインパターンを形成して次のラインパターンの形成開始位置まで移動するまでの1サイクルにかかる時間を0.5秒としても、加工時間は約14時間になるといった問題があった。   However, when a plurality of linear line patterns are formed in parallel with a substrate having a photoresist layer by this method, after forming one line pattern with laser light on an XY table, Since it is necessary to repeat the operation of forming a new line pattern with the laser light after shifting by the width of, there is a problem that the processing time becomes long. Specifically, for example, in the case of forming a line pattern at a 0.2 μm pitch on a photoresist layer formed on a 20 mm square substrate, it is necessary to form 100,000 line patterns. There is a problem that the processing time is about 14 hours even if the time taken for one cycle from the formation of one line pattern to the formation start position of the next line pattern is 0.5 seconds.

さらに、レンズ表面のような曲面上に形成したフォトレジスト層に対してレーザ光を照射して微細な凹凸を形成する場合には、前述したようにX−Yテーブルにてレーザ光を移動させる他、レーザ光を曲面に沿って光軸方向にも移動させなくてはならないため、工程がさらに複雑になり、加工時間も増大するといった問題があった。具体的には、例えば、円柱の一部のような形状のシリンドリカルレンズの曲面上に形成したフォトレジスト層に対して、レーザ光をX方向に所定ピッチずつずらしながらY方向に走査させる場合には、Y方向に走査する際にレーザ光を曲面に沿って光軸方向に移動させなければならず、時間がかかっていた。また、球の一部のような形状のレンズの曲面上に形成したフォトレジスト層に対して、レーザ光をX方向に所定ピッチずつずらしながらY方向に走査させる場合には、X方向における各位置によってレーザヘッドと加工面とのギャップが異なるため、さらに制御が複雑になり、時間がかかっていた。   Furthermore, in the case where fine irregularities are formed by irradiating a laser beam on a photoresist layer formed on a curved surface such as a lens surface, as described above, the laser beam is moved by an XY table. Since the laser beam has to be moved along the curved surface in the optical axis direction, there is a problem that the process is further complicated and the processing time is increased. Specifically, for example, in the case where a photoresist layer formed on the curved surface of a cylindrical lens shaped like a part of a cylinder is scanned in the Y direction while shifting the laser beam by a predetermined pitch in the X direction. When scanning in the Y direction, the laser beam must be moved along the curved surface in the optical axis direction, which takes time. In addition, when scanning the photoresist layer formed on the curved surface of the lens shaped like a part of a sphere in the Y direction while shifting the laser beam by a predetermined pitch in the X direction, each position in the X direction Since the gap between the laser head and the machined surface differs depending on the type, the control becomes more complicated and takes time.

そこで、本発明は、曲面に形成したフォトレジスト層へのレーザ光の走査時間を短縮することができるフォトレジスト層の加工方法および曲面状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 processing a photoresist layer and a method for manufacturing a curved member that can shorten the scanning time of laser light onto the photoresist layer formed on the curved surface.

前記課題を解決するため、本発明に係るフォトレジスト層の加工方法および曲面状部材の製造方法は、断面視円弧状の曲面を有する曲面状素材を複数用意する準備工程と、前記曲面状素材の曲面に、フォトレジスト層を形成するレジスト形成工程と、前記複数の曲面状素材の各曲面が1つの円に沿うように、前記曲面状素材を支持部材に設置する設置工程と、前記フォトレジスト層に対してレーザ光を照射するヘッドおよび前記支持部材の少なくとも一方を前記円の中心軸回りに回転させるとともに、前記ヘッドおよび前記支持部材の少なくとも一方を前記中心軸方向に移動させながら、前記ヘッドからレーザ光を照射する露光工程と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a method for processing a photoresist layer and a method for producing a curved member according to the present invention include a preparation step of preparing a plurality of curved materials having a curved surface having a circular arc shape in cross section, A resist forming step of forming a photoresist layer on a curved surface, an installation step of installing the curved material on a support member so that each curved surface of the plurality of curved materials is along one circle, and the photoresist layer Rotating at least one of the head that irradiates the laser beam and the support member around the central axis of the circle, and moving at least one of the head and the support member in the central axis direction from the head And an exposure step of irradiating with laser light.

本発明によれば、例えば曲面状部材がシリンドリカルレンズのような円筒の一部のような曲面を有する場合、まず、複数の曲面状素材(例えば反射防止用の微細な凹部を形成する前のシリンドリカルレンズ)の曲面にフォトレジスト層を形成した後、各曲面状素材の曲面が1つの円に沿うように各曲面状素材を支持部材に設置する。これにより、各曲面状素材の曲面によって1つの円筒面の各部分が構成され、各曲面が周方向において略面一となる。そして、例えば支持部材を前記円の中心軸回りに回転させるとともに、ヘッドを中心軸に沿って移動させながら、ヘッドからレーザ光を照射する。これにより、レーザ光が前記円の中心軸を中心とした螺旋状に走査されることとなり、複数の曲面状素材のフォトレジスト層にレーザ光の照射に応じたパターンが形成される。したがって、従来のようなX−Yテーブルの停止・移動を繰り返すことでレーザ光を断続的に走査する方法に比べ、複数の曲面状素材に対してレーザ光を連続して走査することができるので、レーザ光の走査時間を短縮することができる。また、円筒の一部のような形状の曲面上に形成されたフォトレジスト層を走査する場合には、前述したようにレーザ光を光軸方向に動かす必要がないので、従来のようなX−Yテーブルを用いた方法に比べ、レーザ光の走査時間を短縮することができる。   According to the present invention, for example, when the curved member has a curved surface such as a part of a cylinder such as a cylindrical lens, first, a plurality of curved materials (for example, a cylindrical material before forming a fine recess for antireflection) After the photoresist layer is formed on the curved surface of the lens, each curved surface material is placed on the support member so that the curved surface of each curved surface material follows one circle. Thereby, each part of one cylindrical surface is constituted by the curved surface of each curved surface material, and each curved surface is substantially flush in the circumferential direction. Then, for example, the support member is rotated around the center axis of the circle, and the head is irradiated with laser light while moving the head along the center axis. As a result, the laser beam is scanned in a spiral shape with the center axis of the circle as the center, and a pattern corresponding to the irradiation of the laser beam is formed on the photoresist layers of the plurality of curved surface materials. Therefore, the laser beam can be continuously scanned over a plurality of curved materials as compared with the conventional method of intermittently scanning the laser beam by repeatedly stopping and moving the XY table. The scanning time of the laser beam can be shortened. Further, when scanning a photoresist layer formed on a curved surface shaped like a part of a cylinder, it is not necessary to move the laser beam in the direction of the optical axis as described above. Compared with the method using the Y table, the scanning time of the laser beam can be shortened.

また、本発明に係るフォトレジスト層の加工方法および曲面状部材の製造方法では、前記フォトレジスト層が、ヒートモードの形状変化が可能な材料で形成されているのが望ましい。   In the method for processing a photoresist layer and the method for manufacturing a curved member according to the present invention, it is desirable that the photoresist layer is formed of a material capable of changing the shape in a heat mode.

これによれば、フォトレジスト層にレーザ光を照射するだけで、レーザ光のスポット径よりも小さな穴部がフォトレジスト層に形成されるので、サブミクロンオーダの微細な穴部をフォトレジスト層に迅速に形成することができる。   According to this, a hole smaller than the spot diameter of the laser beam is formed in the photoresist layer only by irradiating the photoresist layer with the laser beam. Therefore, a fine hole of submicron order is formed in the photoresist layer. It can be formed quickly.

また、本発明に係るフォトレジスト層の加工方法および曲面状部材の製造方法では、前記曲面が前記中心軸に対して非平行に形成されている場合には、前記露光工程において、前記フォトレジスト層に対するレーザ光の焦点位置が一定範囲に収まるように、レーザ光の焦点を前記円の径方向に移動させるのが望ましい。   In the method for processing a photoresist layer and the method for producing a curved member according to the present invention, when the curved surface is formed non-parallel to the central axis, in the exposure step, the photoresist layer It is desirable to move the focal point of the laser beam in the radial direction of the circle so that the focal point position of the laser beam is within a certain range.

これによれば、例えば、曲面が球面の一部であり、支持部材を前記円の中心軸回りに回転させるとともに、ヘッドを中心軸方向に移動させる場合には、ヘッドを中心軸方向に移動させる際に、フォトレジスト層に対するレーザ光の焦点位置が一定範囲に収まるように、レーザ光の焦点を前記円の径方向に移動させる。すなわち、例えば、ヘッドを中心軸方向に移動させる際に、球面状の曲面の頂部を通るようにヘッドを所定の曲率半径の円弧状に移動させるだけで、複数の曲面状素材の各曲面上のフォトレジスト層に対してレーザ光の焦点位置が一定範囲に収まることとなる。そのため、従来のようなX−Yテーブルを用いた方法で球面を走査する場合には、X方向における各位置においてレーザ光をY方向に走査する際に、各位置によって異なる各曲率半径に沿うようにレーザ光の移動を制御しなければならなかったが、本発明ではその必要がなくなる。したがって、曲面が中心軸に対して非平行に形成されている場合であっても、従来のようなX−Yテーブルを用いた方法に比べ、レーザ光の走査時間を短縮することができる。   According to this, for example, when the curved surface is a part of a spherical surface and the support member is rotated around the central axis of the circle and the head is moved in the central axis direction, the head is moved in the central axis direction. At this time, the focal point of the laser beam is moved in the radial direction of the circle so that the focal position of the laser beam with respect to the photoresist layer falls within a certain range. That is, for example, when moving the head in the direction of the central axis, the head is moved on each curved surface of a plurality of curved materials only by moving the head in an arc shape with a predetermined curvature radius so as to pass through the top of the spherical curved surface. The focal position of the laser beam is within a certain range with respect to the photoresist layer. Therefore, when the spherical surface is scanned by the conventional method using the XY table, when scanning the laser beam in the Y direction at each position in the X direction, the radius of curvature varies depending on each position. In addition, the movement of the laser beam had to be controlled at the same time, but this is not necessary in the present invention. Therefore, even when the curved surface is formed non-parallel to the central axis, the laser beam scanning time can be shortened as compared with the conventional method using an XY table.

また、本発明に係る曲面状部材の製造方法では、前記露光工程の後、前記曲面状素材の曲面に残ったフォトレジスト層をマスクとしてエッチングを行ってからフォトレジスト層を除去することで、前記曲面状素材の曲面にエッチングによる凹凸パターンを形成する凹凸形成工程をさらに設けてもよい。   Further, in the method of manufacturing a curved member according to the present invention, after the exposure step, etching is performed using the photoresist layer remaining on the curved surface of the curved material as a mask, and then the photoresist layer is removed. You may further provide the uneven | corrugated formation process which forms the uneven | corrugated pattern by an etching on the curved surface of a curved-surface-shaped material.

これによれば、エッチングにより、曲面状素材の曲面に良好な凹凸パターンを形成することができる。   According to this, a favorable uneven | corrugated pattern can be formed in the curved surface of a curved-surface-shaped material by an etching.

また、本発明に係るフォトレジスト層の加工方法および曲面状部材の製造方法では、前記支持部材を筒状に形成するとともに、前記複数の曲面状素材を前記支持部材の内面に配置してもよい。   In the method for processing a photoresist layer and the method for manufacturing a curved member according to the present invention, the support member may be formed in a cylindrical shape, and the plurality of curved materials may be disposed on the inner surface of the support member. .

これによれば、支持部材を中心軸回りに回転させる場合に、各曲面状素材に外方に向かう遠心力が加わっても、各曲面状素材が支持部材で押さえられ、遠心力で外方に飛ばされることが防止される。さらには、遠心力によって各曲面状素材が支持部材に向けて押圧されるので、各曲面状素材と支持部材とを強固に固定することができる。   According to this, when rotating the support member around the central axis, even if a centrifugal force directed outward is applied to each curved surface material, each curved surface material is pressed by the support member and is moved outward by the centrifugal force. It is prevented from being skipped. Furthermore, since each curved surface material is pressed toward the support member by the centrifugal force, each curved surface material and the support member can be firmly fixed.

本発明によれば、複数の曲面状素材に対してレーザ光を連続して走査することができるので、各曲面状素材のフォトレジスト層に対してレーザ光を短時間で走査することができる。   According to the present invention, laser light can be continuously scanned for a plurality of curved materials, so that the laser light can be scanned in a short time with respect to the photoresist layer of each curved material.

次に、本発明の一実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1(a)および(b)に示すように、フォトレジスト層加工装置1は、本発明に係るフォトレジスト層の加工方法を実行するための装置であり、主に、支持部材2、ヘッド3、移動装置4および制御装置5を備えて構成されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
As shown in FIGS. 1A and 1B, a photoresist layer processing apparatus 1 is an apparatus for executing a photoresist layer processing method according to the present invention, and mainly includes a support member 2 and a head 3. The moving device 4 and the control device 5 are provided.

支持部材2は、四角柱状に形成されており、対向する一対の面21,21に貫通するように中心軸2Aが一体に形成されている。一対の面21,21以外の4つの面は、中心軸2Aから等距離となる位置に形成されることで、ワーク6を設置するための設置面22,…となっている。ここで、各設置面22の中心軸2Aからの距離は、後述する各ワーク6の表面6aが1つの円C上に並ぶように、各ワーク6の表面6aの曲率半径に対応した距離に設定されている。そして、支持部材2は、制御装置5で適宜制御されることによって、中心軸2Aを中心として所定の回転速度で回転するようになっている。なお、この支持部材2の材料は、加工の容易さや加工精度を考慮すると、金属であるのが好ましい。   The support member 2 is formed in a quadrangular prism shape, and a central shaft 2 </ b> A is integrally formed so as to penetrate a pair of opposing surfaces 21 and 21. Four surfaces other than the pair of surfaces 21 and 21 are formed at positions that are equidistant from the central axis 2A, thereby forming installation surfaces 22 for installing the workpiece 6. Here, the distance from the center axis 2A of each installation surface 22 is set to a distance corresponding to the radius of curvature of the surface 6a of each workpiece 6 so that the surfaces 6a of the workpieces 6 described later are arranged on one circle C. Has been. The support member 2 is appropriately controlled by the control device 5 so as to rotate at a predetermined rotational speed about the central axis 2A. The material of the support member 2 is preferably a metal in consideration of ease of processing and processing accuracy.

ワーク6は、図1(a)に示すように、曲面状素材の一例としての樹脂やガラス等の材料で形成されるシリンドリカルレンズ61と、シリンドリカルレンズ61の断面視円弧状(円筒面の一部のような形状)の曲面61a上にスピンコート等の方法で均一な薄い膜厚で形成されるフォトレジスト層62とを備えて構成されている。ここで、本実施形態に係るフォトレジスト層62は、強い光の照射により光が熱に変換されてこの熱により材料が形状変化して穴部を形成することが可能な層であり、いわゆるヒートモード型のフォトレジスト材料の層である。なお、フォトレジスト層62の具体例については、後で詳述することとする。そして、ワーク6は、複数(4つ)用意されて、それらの各表面6a(曲面61a)が1つの円Cに沿うように、支持部材2の各設置面22に接着剤等によって固定されるようになっている。すなわち、複数のワーク6の各表面6aが支持部材2の回転方向において略面一となるように、各ワーク6が支持部材2の各設置面22に固定されている。   As shown in FIG. 1A, the workpiece 6 includes a cylindrical lens 61 formed of a material such as a resin or glass as an example of a curved material, and an arc shape in cross section of the cylindrical lens 61 (part of a cylindrical surface). And a photoresist layer 62 formed in a uniform thin film thickness by a method such as spin coating. Here, the photoresist layer 62 according to the present embodiment is a layer in which light is converted into heat by intense light irradiation, and the shape of the material can be changed by this heat to form a hole. A layer of mode-type photoresist material. A specific example of the photoresist layer 62 will be described in detail later. A plurality (four) of the workpieces 6 are prepared, and are fixed to each installation surface 22 of the support member 2 with an adhesive or the like so that each surface 6a (curved surface 61a) thereof is along one circle C. It is like that. That is, each work 6 is fixed to each installation surface 22 of the support member 2 so that each surface 6 a of the plurality of works 6 is substantially flush with the rotation direction of the support member 2.

ヘッド3は、支持部材2に固定された各ワーク6のフォトレジスト層62に対してレーザ光を照射する装置である。そして、このヘッド3は、移動装置4によって、支持部材2の中心軸2Aに沿って移動可能に構成されている。   The head 3 is a device that irradiates the photoresist layer 62 of each workpiece 6 fixed to the support member 2 with laser light. The head 3 is configured to be movable along the central axis 2 </ b> A of the support member 2 by the moving device 4.

移動装置4は、ヘッド3を支持部材2の中心軸2Aに沿って移動可能に支持している。そして、この移動装置4は、適宜制御装置5によって制御されることで、支持部材2の回転と同期してヘッド3を移動させている。   The moving device 4 supports the head 3 so as to be movable along the central axis 2 </ b> A of the support member 2. The moving device 4 moves the head 3 in synchronization with the rotation of the support member 2 by being appropriately controlled by the control device 5.

制御装置5は、ヘッド3を中心軸2Aに沿って移動させる制御や支持部材2を回転させる制御を実行する他、ヘッド3内のレーザ光源(またはレーザ光の光軸上に配置されるシャッタ)をON・OFF制御することでヘッド3から照射するレーザ光を所定のデータに基づいて断続的に照射させる制御を実行している。   The control device 5 performs control for moving the head 3 along the central axis 2A and control for rotating the support member 2, and also a laser light source in the head 3 (or a shutter disposed on the optical axis of the laser light). Is controlled to intermittently irradiate the laser beam emitted from the head 3 based on predetermined data.

次に、本発明に係るフォトレジスト層の加工方法を説明する。
まず、射出成型など公知の方法により、断面視円弧状の曲面61aを有するシリンドリカルレンズ61を複数製造する(準備工程)。その後、図2(a)に示すように、各シリンドリカルレンズ61の曲面61a上にスピンコート等の方法でフォトレジスト層62を形成することで(レジスト形成工程)、ワーク6を複数製造する。そして、複数のワーク6を、図1(a)に示すように、各表面6a(曲面61a)が1つの円Cに沿うように、支持部材2の各設置面22に固定させる(設置工程)。
Next, a method for processing a photoresist layer according to the present invention will be described.
First, a plurality of cylindrical lenses 61 having a curved surface 61a having an arc shape in cross section are manufactured by a known method such as injection molding (preparation step). 2A, a plurality of workpieces 6 are manufactured by forming a photoresist layer 62 on the curved surface 61a of each cylindrical lens 61 by a method such as spin coating (resist forming step). And the some workpiece | work 6 is fixed to each installation surface 22 of the supporting member 2 so that each surface 6a (curved surface 61a) follows one circle C, as shown to Fig.1 (a) (installation process). .

支持部材2を回転させ、回転が安定した後、ヘッド3を支持部材2の中心軸2Aに沿って移動させながら、ヘッド3からレーザ光を所定のデータに基づいて適宜ON・OFFしてワーク6に対して照射する(露光工程)。これにより、ヘッド3とワーク6との間(ギャップ)が一定に保たれた状態で、レーザ光が支持部材2の周りを螺旋状に走査することによって、各ワーク6に複数の穴部が所定ピッチで精度良くかつ迅速に形成される。   After the support member 2 is rotated and the rotation is stabilized, the head 3 is moved along the central axis 2A of the support member 2 and the laser beam is appropriately turned ON / OFF from the head 3 based on predetermined data. (Exposure process). As a result, the laser beam scans around the support member 2 in a spiral manner with the gap (gap) between the head 3 and the workpiece 6 kept constant, so that a plurality of holes are formed in each workpiece 6 in a predetermined manner. It is formed accurately and quickly with a pitch.

続いて、本発明に係るシリンドリカルレンズ61の製造方法について説明する。なお、前述したフォトレジスト層の加工方法は、以下に説明するシリンドリカルレンズ61の製造方法の一部の工程である。   Then, the manufacturing method of the cylindrical lens 61 concerning this invention is demonstrated. In addition, the processing method of the photoresist layer mentioned above is a part of process of the manufacturing method of the cylindrical lens 61 demonstrated below.

前述したように支持部材2の外周面全体に対して螺旋状にレーザ光を照射した後、各ワーク6を支持部材2から取り外すと、図2(b)に示すように、各ワーク6のフォトレジスト層62に、複数の穴部62aが形成される。そして、フォトレジスト層62に複数の穴部62aを形成した後、シリンドリカルレンズ61の曲面61aに残ったフォトレジスト層62をマスクとしてエッチングを行うことによって、図2(c)に示すように、シリンドリカルレンズ61の曲面61aに凹部61bを形成する。ここで、エッチングとしては、ウェットエッチング、ドライエッチング、RIE(リアクティブイオンエッチング)など、種々のエッチング方法を採用できる。   As described above, after irradiating the entire outer peripheral surface of the support member 2 with the laser beam in a spiral manner, when each workpiece 6 is removed from the support member 2, as shown in FIG. A plurality of holes 62 a are formed in the resist layer 62. Then, after a plurality of holes 62a are formed in the photoresist layer 62, etching is performed using the photoresist layer 62 remaining on the curved surface 61a of the cylindrical lens 61 as a mask, as shown in FIG. 2C. A concave portion 61 b is formed on the curved surface 61 a of the lens 61. Here, various etching methods such as wet etching, dry etching, and RIE (reactive ion etching) can be employed as the etching.

そして、凹部61bを形成した後は、フォトレジスト層62をエタノールなどの洗浄液で除去することで、シリンドリカルレンズ61の曲面61aにエッチングによる凹凸パターン(凹部61b)が形成される(凹凸形成工程)。これにより、曲面61aに微細な凹部61bが複数形成された反射抑制機能を有するシリンドリカルレンズ61(曲面状部材)が製造される。   And after forming the recessed part 61b, the uneven | corrugated pattern (recessed part 61b) by etching is formed in the curved surface 61a of the cylindrical lens 61 by removing the photoresist layer 62 with washing | cleaning liquids, such as ethanol (unevenness formation process). Thus, a cylindrical lens 61 (curved surface member) having a reflection suppressing function in which a plurality of minute concave portions 61b are formed on the curved surface 61a is manufactured.

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
レーザ光が支持部材2の中心軸2Aを中心とした螺旋状に走査されるので、複数のワーク6のフォトレジスト層62に複数の穴部62aを迅速に形成することができる。すなわち、X−Yテーブルの停止・移動を繰り返すことでレーザ光を断続的に走査する方法に比べ、レーザ光を連続して走査することができるので、加工時間を短時間にすることができる。
According to the above, the following effects can be obtained in the present embodiment.
Since the laser beam is scanned in a spiral shape around the central axis 2 </ b> A of the support member 2, a plurality of holes 62 a can be quickly formed in the photoresist layers 62 of the plurality of workpieces 6. That is, since the laser beam can be continuously scanned by repeatedly stopping and moving the XY table, the processing time can be shortened.

フォトレジスト層62がヒートモードの形状変化が可能な材料で形成されているので、フォトレジスト層62にレーザ光を照射するだけで、レーザ光のスポット径よりも小さな穴部62aがフォトレジスト層62に形成される。そのため、サブミクロンオーダの微細な穴部62aをフォトレジスト層62に迅速に形成することができる。   Since the photoresist layer 62 is formed of a material capable of changing the shape in the heat mode, the hole 62a smaller than the spot diameter of the laser beam is formed only by irradiating the photoresist layer 62 with the laser beam. Formed. Therefore, fine holes 62a on the order of submicrons can be quickly formed in the photoresist layer 62.

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、レジスト形成工程の後に設置工程を行ったが、本発明はこれに限定されず、レジスト形成工程の前に設置工程を行ってもよい。具体的には、例えば、前記実施形態におけるフォトレジスト層62を形成する前の複数のシリンドリカルレンズ61を円Cに沿うように支持部材2に設置した後、各シリンドリカルレンズ61の各曲面61aにフォトレジスト層62を形成してもよい。ここで、フォトレジスト層62の形成方法としては、例えば、フォトレジスト材料を有機溶液に溶解してなる塗布液中に複数のシリンドリカルレンズ61を支持した支持部材2を浸漬させた後引き上げて、各シリンドリカルレンズ61の曲面61aに塗布された塗布液を乾燥させることで、各曲面61a上にフォトレジスト層62を形成する方法を採用できる。なお、この場合、支持部材2を中心軸2A回りに回転させながら塗布液から引き上げることで、複数のシリンドリカルレンズ61の各曲面61aに塗布するフォトレジスト層62の膜厚を略均一にすることができる。さらには、シリンドリカルレンズ61がガラス製である場合、支持部材2に複数のシリンドリカルレンズ61を設置した後、フォトレジスト層62を形成する前に、旋盤や研磨機などにより各シリンドリカルレンズ61の曲面61aをまとめて仕上げることができる。すなわち、支持部材2に複数のシリンドリカルレンズ61を支持させて、支持部材2を中心軸2A回りに回転させながら、複数のシリンドリカルレンズ61の各曲面61aを仕上げ加工することができる。さらには、そのように仕上げ加工した後は、複数のシリンドリカルレンズ61の各曲面61aを、確実に同一の円C上に沿うように並べることができる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can utilize with various forms so that it may illustrate below.
In the said embodiment, although the installation process was performed after the resist formation process, this invention is not limited to this, You may perform an installation process before a resist formation process. Specifically, for example, after the plurality of cylindrical lenses 61 before the formation of the photoresist layer 62 in the above-described embodiment are installed on the support member 2 along the circle C, a photo is applied to each curved surface 61a of each cylindrical lens 61. A resist layer 62 may be formed. Here, as a method of forming the photoresist layer 62, for example, the support member 2 supporting the plurality of cylindrical lenses 61 is immersed in a coating solution obtained by dissolving a photoresist material in an organic solution, and then lifted up. A method of forming the photoresist layer 62 on each curved surface 61a by drying the coating solution applied to the curved surface 61a of the cylindrical lens 61 can be employed. In this case, the film thickness of the photoresist layer 62 applied to each curved surface 61a of the plurality of cylindrical lenses 61 can be made substantially uniform by pulling up the coating member while rotating the support member 2 about the central axis 2A. it can. Furthermore, when the cylindrical lens 61 is made of glass, the curved surface 61a of each cylindrical lens 61 is placed by a lathe or a polishing machine after the plurality of cylindrical lenses 61 are installed on the support member 2 and before the photoresist layer 62 is formed. Can be finished together. That is, the curved surfaces 61a of the plurality of cylindrical lenses 61 can be finished while the support member 2 supports the plurality of cylindrical lenses 61 and rotates the support member 2 about the central axis 2A. Furthermore, after finishing as described above, the curved surfaces 61a of the plurality of cylindrical lenses 61 can be surely arranged along the same circle C.

前記実施形態では、支持部材2を四角柱としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、三角柱や五角柱などの四角柱以外の多角柱状に形成してもよいし、円柱の外周面に複数の平面状の設置面を設けた形状に形成してもよい。
前記実施形態では、シリンドリカルレンズ61を中心軸2Aの方向に1つしか設けていないが、本発明はこれに限定されず、シリンドリカルレンズ61を中心軸2Aの方向に複数設けてもよい。
In the said embodiment, although the supporting member 2 was made into the square pillar, this invention is not limited to this, For example, you may form in polygonal prism shapes other than square pillars, such as a triangular prism and a pentagonal prism, and the outer peripheral surface of a cylinder It may be formed in a shape provided with a plurality of flat installation surfaces.
In the above embodiment, only one cylindrical lens 61 is provided in the direction of the central axis 2A. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of cylindrical lenses 61 may be provided in the direction of the central axis 2A.

前記実施形態では、曲面状素材として、片面が凸状の曲面61aとなるシリンドリカルレンズ61を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、両面が凸となるレンズや、凹状の曲面を有する凹レンズや、LED(発光ダイオード)のカバー(光が透過する面)や、レンズ成型用の金型や、金型の原版などを採用することができる。なお、両面が凸となるレンズの場合は、レンズの設置面をレンズ面に倣った球面状に形成すればよい。また、例えば、金型の原版としては、例えば、図2(b)に示すような、エッチング前のワーク6を採用できる。つまり、この図2(b)に示すワーク6に対して、メッキを行うことで、ワーク6の凹凸パターンが転写された金属製の金型を製造することができる。   In the above-described embodiment, the cylindrical lens 61 having a convex curved surface 61a on one side is employed as the curved material, but the present invention is not limited to this. For example, a lens whose both surfaces are convex, a concave lens having a concave curved surface, an LED (light emitting diode) cover (surface through which light is transmitted), a mold for molding a lens, an original mold, etc. are employed. be able to. In the case of a lens having convex surfaces, the lens installation surface may be formed in a spherical shape following the lens surface. Further, for example, as a mold original plate, for example, a workpiece 6 before etching as shown in FIG. That is, by performing plating on the workpiece 6 shown in FIG. 2B, a metal mold to which the uneven pattern of the workpiece 6 is transferred can be manufactured.

また、前記実施形態のように中心軸2Aに平行な曲面61aを有するシリンドリカルレンズ61ではなく、中心軸2Aに非平行となる曲面を有する曲面状素材を加工する場合には、レーザ光を中心軸2Aの方向に移動させる際に、レーザ光の焦点を曲面に対して近付く方向および離れる方向に往復動させるのが望ましい。   Further, when processing a curved material having a curved surface that is not parallel to the central axis 2A, instead of the cylindrical lens 61 having the curved surface 61a parallel to the central axis 2A as in the above-described embodiment, the laser beam is used as the central axis. When moving in the direction 2A, it is desirable to reciprocate the focal point of the laser beam in a direction approaching and away from the curved surface.

例えば、図3(a)に示すように、球面の一部のような形状となる曲面71aを有する球面レンズ71では、その曲面71aが、図3(b)に示すように、支持部材2の中心軸2Aに対して非平行となっている。この場合は、前記実施形態のようにヘッド3を中心軸2Aに沿って移動させるだけでは、ヘッド3と曲面71a上に形成されるフォトレジスト層72とのギャップに大きな誤差が生じてしまう。そこで、図3(b)に示すように、ヘッド3を中心軸2Aの方向に移動させる際に、ヘッド3を曲面71a(具体的にはフォトレジスト層72の表面;ワーク7の表面7a)の頂点を通る円弧状に移動させることで、レーザ光の焦点を図3(a)に示す円Cの径方向に移動させる。これにより、フォトレジスト層72に対するレーザ光の焦点位置を一定範囲に収めることができる。   For example, as shown in FIG. 3A, in a spherical lens 71 having a curved surface 71a having a shape like a part of a spherical surface, the curved surface 71a is formed on the support member 2 as shown in FIG. It is not parallel to the central axis 2A. In this case, if the head 3 is simply moved along the central axis 2A as in the above-described embodiment, a large error occurs in the gap between the head 3 and the photoresist layer 72 formed on the curved surface 71a. Therefore, as shown in FIG. 3B, when the head 3 is moved in the direction of the central axis 2A, the head 3 is moved to the curved surface 71a (specifically, the surface of the photoresist layer 72; the surface 7a of the workpiece 7). By moving in a circular arc shape passing through the apex, the focal point of the laser light is moved in the radial direction of the circle C shown in FIG. Thereby, the focal position of the laser beam with respect to the photoresist layer 72 can be kept within a certain range.

より詳しく説明すると、図3(a)に示すように、各曲面71aが1つの円Cに一致するように並べると(各曲面71aの中心が一致するように並べると)、球状の各曲面71a(ワーク7の表面7a)は、1つの球面の一部を構成することとなる。そのため、図3(b)に示す中心軸2Aに直交するX−X線、Y−Y線、Z−Z線に沿った断面図は、図4(a)〜(c)に示すような図となる。すなわち、各曲面71aは、どの断面においても中心軸2Aから等距離に形成されるので、図3(b)のようにヘッド3を円弧状に移動させるとともに支持部材2を回転させることで、ワーク7の表面7aとヘッド3とのギャップを略同一に保ちながら、ワーク7の表面7a全体をレーザ光で走査することができる。   More specifically, as shown in FIG. 3A, when the curved surfaces 71a are arranged so as to coincide with one circle C (when arranged so that the centers of the curved surfaces 71a coincide), the spherical curved surfaces 71a are arranged. (The surface 7a of the work 7) constitutes a part of one spherical surface. Therefore, the cross-sectional views along the XX line, the YY line, and the ZZ line orthogonal to the central axis 2A shown in FIG. 3B are as shown in FIGS. 4A to 4C. It becomes. That is, since each curved surface 71a is formed at an equal distance from the central axis 2A in any cross section, the work 3 is moved in an arc shape and the support member 2 is rotated as shown in FIG. 7, the entire surface 7 a of the work 7 can be scanned with laser light while keeping the gap between the surface 7 a of the head 7 and the head 3 substantially the same.

なお、図3に示す形態において、ヘッド3を円弧状に移動させずに、例えば図3(b)においてレーザ光の光軸が中心軸2Aに直交するようにヘッド3を配置し、このヘッド3を中心軸2Aの方向に平行に移動させながら向きを変えずに光軸方向に移動させることで、ワーク7の表面7aに沿うように移動させてもよい。また、ヘッド3内の光学部品(レーザ光源や対物レンズ等)を動かすことで、焦点位置を変えるようにしてもよい。なお、中心軸2Aに非平行となる曲面としては、図3のように球面の一部のような曲面71aに限らず、非球面であってもよい。   In the form shown in FIG. 3, the head 3 is arranged so that the optical axis of the laser beam is orthogonal to the central axis 2A in FIG. 3B, for example, without moving the head 3 in an arc shape. May be moved along the surface 7a of the workpiece 7 by moving in the optical axis direction without changing the direction while moving in parallel to the direction of the central axis 2A. Further, the focal position may be changed by moving an optical component (laser light source, objective lens, etc.) in the head 3. The curved surface that is not parallel to the central axis 2A is not limited to the curved surface 71a such as a part of a spherical surface as shown in FIG. 3, but may be an aspherical surface.

前記実施形態では、支持部材2を回転させ、ヘッド3を軸方向に移動したが、本発明はこれに限定されず、例えばヘッド3を回転させ、支持部材2を軸方向に移動してもよい。   In the above embodiment, the support member 2 is rotated and the head 3 is moved in the axial direction. However, the present invention is not limited to this, and for example, the head 3 may be rotated and the support member 2 may be moved in the axial direction. .

前記実施形態では、支持部材2の外周面に凸状の曲面を有する複数のワーク6を設置したが、本発明はこれに限定されず、図5に示すように、筒状に形成される支持部材200の各内周面201に凹状の曲面を有する複数のワーク8を設置してもよい。なお、ワーク8としては、円筒の一部のような形状となる曲面81aを有する凹レンズ81と、曲面81a上に形成されるフォトレジスト層82とで構成されるものを採用できる。これによれば、前記実施形態と同様にして支持部材200を中心軸210回りに回転させつつヘッド3を中心軸210に沿って移動させることで、複数のワーク8に対して螺旋状にレーザ光を走査して、その走査時間を短縮することができる。また、この形態では、各ワーク8に外方に向かう遠心力が加わっても、各ワーク8が支持部材200で押さえられ、遠心力で外方に飛ばされることが防止される。さらには、遠心力によって各ワーク8が支持部材200に向けて押圧されるので、各ワーク8と支持部材200とを強固に固定することができる。なお、図5に示す形態では、曲面状素材として凹レンズ81としたが、本発明はこれに限定されず、例えば凸レンズ成型用の凹状の金型であってもよい。   In the embodiment, the plurality of workpieces 6 having convex curved surfaces are installed on the outer peripheral surface of the support member 2, but the present invention is not limited to this, and the support formed in a cylindrical shape as shown in FIG. You may install the some workpiece | work 8 which has a concave curved surface in each internal peripheral surface 201 of the member 200. FIG. In addition, as the workpiece | work 8, what is comprised by the concave lens 81 which has the curved surface 81a which becomes a shape like a part of cylinder, and the photoresist layer 82 formed on the curved surface 81a is employable. According to this, the laser beam is spirally applied to the plurality of workpieces 8 by moving the head 3 along the central axis 210 while rotating the support member 200 around the central axis 210 in the same manner as in the above embodiment. Can be scanned to reduce the scanning time. Further, in this embodiment, even if a centrifugal force directed outward is applied to each workpiece 8, each workpiece 8 is suppressed by the support member 200 and is prevented from being blown outward by the centrifugal force. Furthermore, since each workpiece 8 is pressed toward the support member 200 by centrifugal force, each workpiece 8 and the support member 200 can be firmly fixed. In the embodiment shown in FIG. 5, the concave lens 81 is used as the curved material. However, the present invention is not limited to this, and may be a concave mold for forming a convex lens, for example.

前記実施形態では、フォトレジスト層62に複数の穴部62aを形成したが、本発明はこれに限定されず、例えば互いに平行に形成されるラインパターンを形成してもよい。また、フォトレジスト層の加工には、前記実施形態のように実際に穴部が形成される形態が含まれる他、フォトレジスト層が露光によって現像液で溶解可能な物性に変化する材料で形成される場合には、フォトレジスト層に穴部が形成されなくても、露光により物性が変化した部分で所定のパターンが形成される場合も含まれる。   In the embodiment, the plurality of holes 62a are formed in the photoresist layer 62. However, the present invention is not limited to this, and for example, line patterns formed in parallel to each other may be formed. In addition, the processing of the photoresist layer includes a form in which a hole is actually formed as in the above embodiment, and the photoresist layer is formed of a material that changes into a physical property that can be dissolved by a developer upon exposure. In this case, even if no hole is formed in the photoresist layer, a case where a predetermined pattern is formed in a portion whose physical properties have been changed by exposure is also included.

フォトレジスト層62の材料としては、前記実施形態のようなヒートモード型の材料に限らず、例えばフォトンモード型の材料や、露光によって現像液で溶解可能(または溶解不能)な物性に変化する材料(ポジ型、ネガ型)などを採用することができる。ここで、前述したポジ型またはネガ型のフォトレジスト層を採用する場合には、露光工程と凹凸形成工程の間に、現像液でフォトレジスト層を除去する工程を設ければよい。なお、ヒートモード型のフォトレジスト材料の具体例や、フォトレジスト層の加工条件等は、以下に示す通りである。   The material of the photoresist layer 62 is not limited to the heat mode type material as in the above-described embodiment. For example, a photon mode type material or a material that changes to a physical property that can be dissolved (or cannot be dissolved) by a developer upon exposure. (Positive type, negative type) or the like can be employed. Here, in the case where the positive or negative photoresist layer described above is employed, a step of removing the photoresist layer with a developer may be provided between the exposure step and the unevenness forming step. Specific examples of the heat mode type photoresist material, processing conditions for the photoresist layer, and the like are as shown below.

ヒートモード型のフォトレジスト材料は、従来、光記録ディスクなどの記録層に多用されている記録材料、たとえば、シアニン系、フタロシアニン系、キノン系、スクワリリウム系、アズレニウム系、チオール錯塩系、メロシアニン系などの記録材料を用いることができる。   Heat mode type photoresist material is a recording material that has been widely used in recording layers such as optical recording disks, for example, cyanine-based, phthalocyanine-based, quinone-based, squarylium-based, azurenium-based, thiol complex-based, merocyanine-based, etc. The recording material can be used.

本発明におけるフォトレジスト層は、色素をフォトレジスト材料として含有する色素型とすることが好ましい。
従って、フォトレジスト層に含有されるフォトレジスト材料としては、色素等の有機化合物が挙げられる。なお、フォトレジスト材料としては、有機材料に限られず、無機材料または無機材料と有機材料の複合材料を使用できる。ただし、有機材料であると、成膜をスピンコートやスプレー塗布により容易にでき、転移温度が低い材料を得易いため、有機材料を採用するのが好ましい。また、有機材料の中でも、光吸収量が分子設計で制御可能な色素を採用するのが好ましい。
The photoresist layer in the present invention is preferably a pigment type containing a pigment as a photoresist material.
Accordingly, examples of the photoresist material contained in the photoresist layer include organic compounds such as pigments. Note that the photoresist material is not limited to an organic material, and an inorganic material or a composite material of an inorganic material and an organic material can be used. However, in the case of an organic material, it is preferable to employ an organic material because film formation can be easily performed by spin coating or spray coating, and a material having a low transition temperature can be easily obtained. Among organic materials, it is preferable to employ a dye whose light absorption can be controlled by molecular design.

ここで、フォトレジスト層の好適な例としては、メチン色素(シアニン色素、ヘミシアニン色素、スチリル色素、オキソノール色素、メロシアニン色素など)、大環状色素(フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、ポルフィリン色素など)、アゾ色素(アゾ金属キレート色素を含む)、アリリデン色素、錯体色素、クマリン色素、アゾール誘導体、トリアジン誘導体、1−アミノブタジエン誘導体、桂皮酸誘導体、キノフタロン系色素などが挙げられる。中でも、メチン色素、オキソノール色素、大環状色素、アゾ色素が好ましい。   Preferred examples of the photoresist layer include methine dyes (cyanine dyes, hemicyanine dyes, styryl dyes, oxonol dyes, merocyanine dyes), macrocyclic dyes (phthalocyanine dyes, naphthalocyanine dyes, porphyrin dyes, etc.), azo dyes, and the like. Examples thereof include dyes (including azo metal chelate dyes), arylidene dyes, complex dyes, coumarin dyes, azole derivatives, triazine derivatives, 1-aminobutadiene derivatives, cinnamic acid derivatives, and quinophthalone dyes. Of these, methine dyes, oxonol dyes, macrocyclic dyes, and azo dyes are preferable.

かかる色素型のフォトレジスト層は、露光波長領域に吸収を有する色素を含有していることが好ましい。特に、光の吸収量を示す消衰係数kの値は、その上限が、10以下であることが好ましく、5以下であることがより好ましく、3以下であることがさらに好ましく、1以下であることが最も好ましい。その理由は、消衰係数kが高すぎると、フォトレジスト層の光の入射側から反対側まで光が届かず、不均一な穴が形成されるからである。また、消衰係数kの下限値は、0.0001以上であることが好ましく、0.001以上であることがより好ましく、0.1以上であることがさらに好ましい。その理由は、消衰係数kが低すぎると、光吸収量が少なくなるため、その分大きなレーザパワーが必要となり、加工速度の低下を招くからである。   Such a dye-type photoresist layer preferably contains a dye having absorption in the exposure wavelength region. In particular, the upper limit of the extinction coefficient k indicating the amount of light absorption is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, further preferably 3 or less, and 1 or less. Most preferred. The reason is that if the extinction coefficient k is too high, light does not reach from the light incident side to the opposite side of the photoresist layer, and uneven holes are formed. Further, the lower limit value of the extinction coefficient k is preferably 0.0001 or more, more preferably 0.001 or more, and further preferably 0.1 or more. The reason is that if the extinction coefficient k is too low, the amount of light absorption is reduced, so that a larger laser power is required and the processing speed is reduced.

なお、フォトレジスト層は、前記したように露光波長において光吸収があることが必要であり、かような観点からレーザ光源の波長に応じて適宜色素を選択したり、構造を改変することができる。
例えば、レーザ光源の発振波長が780nm付近であった場合、ペンタメチンシアニン色素、ヘプタメチンオキソノール色素、ペンタメチンオキソノール色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素などから選択することが有利である。この中でも、フタロシアニン色素またはペンタメチンシアニン色素を用いるのが好ましい。
また、レーザ光源の発振波長が660nm付近であった場合は、トリメチンシアニン色素、ペンタメチンオキソノール色素、アゾ色素、アゾ金属錯体色素、ピロメテン錯体色素などから選択することが有利である。
さらに、レーザ光源の発振波長が405nm付近であった場合は、モノメチンシアニン色素、モノメチンオキソノール色素、ゼロメチンメロシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ色素、アゾ金属錯体色素、ポルフィリン色素、アリリデン色素、錯体色素、クマリン色素、アゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、1−アミノブタジエン誘導体、キノフタロン系色素などから選択することが有利である。
Note that the photoresist layer needs to absorb light at the exposure wavelength as described above, and from such a viewpoint, a dye can be appropriately selected or the structure can be modified according to the wavelength of the laser light source. .
For example, when the oscillation wavelength of the laser light source is around 780 nm, it is advantageous to select from pentamethine cyanine dye, heptamethine oxonol dye, pentamethine oxonol dye, phthalocyanine dye, naphthalocyanine dye, and the like. Among these, it is preferable to use a phthalocyanine dye or a pentamethine cyanine dye.
When the oscillation wavelength of the laser light source is around 660 nm, it is advantageous to select from a trimethine cyanine dye, a pentamethine oxonol dye, an azo dye, an azo metal complex dye, a pyromethene complex dye, and the like.
Further, when the oscillation wavelength of the laser light source is around 405 nm, a monomethine cyanine dye, monomethine oxonol dye, zero methine merocyanine dye, phthalocyanine dye, azo dye, azo metal complex dye, porphyrin dye, arylidene dye, complex It is advantageous to select from dyes, coumarin dyes, azole derivatives, triazine derivatives, benzotriazole derivatives, 1-aminobutadiene derivatives, quinophthalone dyes, and the like.

以下、レーザ光源の発振波長が780nm付近であった場合、660nm付近であった場合、405nm付近であった場合に対し、フォトレジスト層(フォトレジスト材料)としてそれぞれ好ましい化合物の例を挙げる。ここで、以下の化学式1,2で示す化合物(I-1〜I-10)は、レーザ光源の発振波長が780nm付近であった場合の化合物である。また、化学式3,4で示す化合物(II-1〜II-8)は、660nm付近であった場合の化合物である。さらに、化学式5,6で示す化合物(III-1〜III-14)は、405nm付近であった場合の化合物である。なお、本発明はこれらをフォトレジスト材料に用いた場合に限定されるものではない。
Examples of preferable compounds for the photoresist layer (photoresist material) are shown below when the oscillation wavelength of the laser light source is around 780 nm, around 660 nm, and around 405 nm. Here, the compounds (I-1 to I-10) represented by the following chemical formulas 1 and 2 are compounds when the oscillation wavelength of the laser light source is around 780 nm. Further, the compounds (II-1 to II-8) represented by the chemical formulas 3 and 4 are compounds in the case of around 660 nm. Furthermore, the compounds (III-1 to III-14) represented by the chemical formulas 5 and 6 are compounds in the case of around 405 nm. In addition, this invention is not limited to the case where these are used for a photoresist material.

<レーザ光源の発振波長が780nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 2009282278
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 780 nm>
Figure 2009282278

<レーザ光源の発振波長が780nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 2009282278
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 780 nm>
Figure 2009282278

<レーザ光源の発振波長が660nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 2009282278
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 660 nm>
Figure 2009282278

<レーザ光源の発振波長が660nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 2009282278
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 660 nm>
Figure 2009282278

<レーザ光源の発振波長が405nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 2009282278
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 405 nm>
Figure 2009282278

<レーザ光源の発振波長が405nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 2009282278
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 405 nm>
Figure 2009282278

また、特開平4−74690号公報、特開平8−127174号公報、同11−53758号公報、同11−334204号公報、同11−334205号公報、同11−334206号公報、同11−334207号公報、特開2000−43423号公報、同2000−108513号公報、及び同2000−158818号公報等に記載されている色素も好適に用いられる。   JP-A-4-74690, JP-A-8-127174, 11-53758, 11-334204, 11-334205, 11-334206, 11-334207 The dyes described in JP-A No. 2000-43423, JP-A No. 2000-108513, JP-A No. 2000-158818, and the like are also preferably used.

このような色素型のフォトレジスト層は、色素を、結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いで、この塗布液を、基板上に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより形成できる。その際、塗布液を塗布する面の温度は、10〜40℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは、下限値が、15℃以上であり、20℃以上であることが更に好ましく、23℃以上であることが特に好ましい。また、上限値としては、35℃以下であることがより好ましく、30℃以下であることが更に好ましく、27℃以下であることが特に好ましい。このように被塗布面温度が上記範囲にあると、塗布ムラや塗布故障の発生を防止し、塗膜の厚さを均一とすることができる。
なお、上記の上限値及び下限値は、それぞれが任意で組み合わせることができる。
ここで、フォトレジスト層は、単層でも重層でもよく、重層構造の場合、塗布工程を複数回行うことによって形成される。
塗布液中の色素の濃度は、一般に0.01〜15質量%の範囲であり、好ましくは0.1〜10質量%の範囲、より好ましくは0.5〜5質量%の範囲、最も好ましくは0.5〜3質量%の範囲である。
Such a dye-type photoresist layer is prepared by dissolving a dye in a suitable solvent together with a binder or the like to prepare a coating solution, and then coating the coating solution on a substrate to form a coating film. It can be formed by drying. In that case, it is preferable that the temperature of the surface which apply | coats a coating liquid is the range of 10-40 degreeC. More preferably, the lower limit is 15 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, and particularly preferably 23 ° C. or higher. Moreover, as an upper limit, it is more preferable that it is 35 degrees C or less, It is still more preferable that it is 30 degrees C or less, It is especially preferable that it is 27 degrees C or less. As described above, when the surface temperature to be applied is in the above range, it is possible to prevent the occurrence of coating unevenness and coating failure and make the thickness of the coating film uniform.
Each of the upper limit value and the lower limit value can be arbitrarily combined.
Here, the photoresist layer may be a single layer or a multilayer. In the case of a multilayer structure, the photoresist layer is formed by performing the coating process a plurality of times.
The concentration of the dye in the coating solution is generally in the range of 0.01 to 15% by mass, preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, more preferably in the range of 0.5 to 5% by mass, most preferably. It is the range of 0.5-3 mass%.

塗布液の溶剤としては、酢酸ブチル、乳酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン;ジクロルメタン、1,2−ジクロルエタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素;ジメチルホルムアミド等のアミド;メチルシクロヘキサン等の炭化水素;テトラヒドロフラン、エチルエーテル、ジオキサン等のエーテル;エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノールジアセトンアルコール等のアルコール;2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール等のフッ素系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;等を挙げることができる。なお、フッ素系溶剤、グリコールエーテル類、ケトン類が好ましい。特に好ましいのはフッ素形溶剤、グリコールエーテル類である。更に好ましいのは、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルである。
上記溶剤は使用する色素の溶解性を考慮して単独で、或いは二種以上を組み合わせて使用することができる。塗布液中には、更に、酸化防止剤、UV吸収剤、可塑剤、潤滑剤等各種の添加剤を目的に応じて添加してもよい。
Examples of the solvent for the coating solution include esters such as butyl acetate, ethyl lactate and cellosolve acetate; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone and methyl isobutyl ketone; chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane, 1,2-dichloroethane and chloroform; dimethylformamide and the like Amides; Hydrocarbons such as methylcyclohexane; Ethers such as tetrahydrofuran, ethyl ether, dioxane; Alcohols such as ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol diacetone alcohol; 2,2,3,3-tetrafluoropropanol, etc. Fluorinated solvents; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether; That. Fluorine solvents, glycol ethers, and ketones are preferred. Particularly preferred are fluorine type solvents and glycol ethers. More preferred are 2,2,3,3-tetrafluoropropanol and propylene glycol monomethyl ether.
The said solvent can be used individually or in combination of 2 or more types in consideration of the solubility of the pigment | dye to be used. In the coating solution, various additives such as an antioxidant, a UV absorber, a plasticizer, and a lubricant may be added according to the purpose.

塗布方法としては、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。なお、生産性に優れ膜厚のコントロールが容易であるという点でスピンコート法を採用するのが好ましい。
フォトレジスト層は、スピンコート法による形成に有利であるという点から、有機溶媒に対して0.3wt%以上30wt%以下で溶解することが好ましく、1wt%以上20wt%以下で溶解することがより好ましい。特にテトラフルオロプロパノールに1wt%以上20wt%以下で溶解することが好ましい。また、フォトレジスト材料は、熱分解温度が150℃以上500℃以下であることが好ましく、200℃以上400℃以下であることがより好ましい。
塗布の際、塗布液の温度は、23〜50℃の範囲であることが好ましく、24〜40℃の範囲であることがより好ましく、中でも、25〜30℃の範囲であることが特に好ましい。
Examples of the coating method include a spray method, a spin coating method, a dip method, a roll coating method, a blade coating method, a doctor roll method, a doctor blade method, and a screen printing method. In addition, it is preferable to employ the spin coating method in terms of excellent productivity and easy control of the film thickness.
The photoresist layer is preferably dissolved at 0.3 wt% or more and 30 wt% or less, more preferably 1 wt% or more and 20 wt% or less with respect to the organic solvent from the viewpoint that it is advantageous for formation by a spin coating method. preferable. In particular, it is preferable to dissolve in tetrafluoropropanol at 1 wt% or more and 20 wt% or less. Further, the photoresist material preferably has a thermal decomposition temperature of 150 ° C. or higher and 500 ° C. or lower, and more preferably 200 ° C. or higher and 400 ° C. or lower.
At the time of application, the temperature of the coating solution is preferably in the range of 23 to 50 ° C, more preferably in the range of 24 to 40 ° C, and particularly preferably in the range of 25 to 30 ° C.

塗布液が結合剤を含有する場合、結合剤の例としては、ゼラチン、セルロース誘導体、デキストラン、ロジン、ゴム等の天然有機高分子物質;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン等の炭化水素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル・ポリ酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリビニルアルコール、塩素化ポリエチレン、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ゴム誘導体、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂の初期縮合物等の合成有機高分子;を挙げることができる。フォトレジスト層の材料として結合剤を併用する場合に、結合剤の使用量は、一般に色素に対して0.01倍量〜50倍量(質量比)の範囲にあり、好ましくは0.1倍量〜5倍量(質量比)の範囲にある。   When the coating solution contains a binder, examples of the binder include natural organic polymer materials such as gelatin, cellulose derivatives, dextran, rosin, and rubber; hydrocarbon resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, and polyisobutylene; Vinyl resins such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride / polyvinyl acetate copolymer, acrylic resins such as polymethyl acrylate and polymethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, chlorinated polyethylene, epoxy resin, butyral resin And synthetic organic polymers such as initial condensation products of thermosetting resins such as rubber derivatives and phenol / formaldehyde resins. When a binder is used in combination as a material for the photoresist layer, the amount of the binder used is generally in the range of 0.01 to 50 times (mass ratio) with respect to the dye, preferably 0.1 times. The amount is in the range of 5 to 5 times (mass ratio).

また、フォトレジスト層には、フォトレジスト層の耐光性を向上させるために、種々の褪色防止剤を含有させることができる。
褪色防止剤としては、一般的に一重項酸素クエンチャーが用いられる。一重項酸素クエンチャーとしては、既に公知の特許明細書等の刊行物に記載のものを利用することができる。
その具体例としては、特開昭58−175693号公報、同59−81194号公報、同60−18387号公報、同60−19586号公報、同60−19587号公報、同60−35054号公報、同60−36190号公報、同60−36191号公報、同60−44554号公報、同60−44555号公報、同60−44389号公報、同60−44390号公報、同60−54892号公報、同60−47069号公報、同63−209995号公報、特開平4−25492号公報、特公平1−38680号公報、及び同6−26028号公報等の各公報、ドイツ特許350399号明細書、そして日本化学会誌1992年10月号第1141頁等に記載のものを挙げることができる。前記一重項酸素クエンチャー等の褪色防止剤の使用量は、色素の量に対して、通常0.1〜50質量%の範囲であり、好ましくは、0.5〜45質量%の範囲、更に好ましくは、3〜40質量%の範囲、特に好ましくは5〜25質量%の範囲である。
The photoresist layer can contain various anti-fading agents in order to improve the light resistance of the photoresist layer.
As the antifading agent, a singlet oxygen quencher is generally used. As the singlet oxygen quencher, those described in publications such as known patent specifications can be used.
Specific examples thereof include JP-A Nos. 58-175893, 59-81194, 60-18387, 60-19586, 60-19587, and 60-35054. 60-36190, 60-36191, 60-44554, 60-44555, 60-44389, 60-44390, 60-54892, JP-A-60-47069, 63-29995, JP-A-4-25492, JP-B-1-38680, JP-A-6-26028, etc., German Patent 350399, and Japan Examples include those described in Chemical Society Journal, October 1992, page 1141. The use amount of the antifading agent such as the singlet oxygen quencher is usually in the range of 0.1 to 50% by weight, preferably in the range of 0.5 to 45% by weight, based on the amount of the dye. Preferably, it is the range of 3-40 mass%, Most preferably, it is the range of 5-25 mass%.

なお、フォトレジスト層は材料の物性に合わせ、蒸着、スパッタリング、CVD等の成膜法によって形成することもできる。   Note that the photoresist layer can be formed by a film forming method such as vapor deposition, sputtering, or CVD in accordance with the physical properties of the material.

なお、色素は、穴部パターンの加工に用いるレーザ光の波長において、他の波長よりも光の吸収率が高いものが用いられる。
この色素の吸収ピークの波長は、必ずしも可視光の波長域内であるものに限定されず、紫外域や、赤外域にあるものであっても構わない。
In addition, the pigment | dye has a light absorption rate higher than the other wavelength in the wavelength of the laser beam used for the process of a hole part pattern.
The wavelength of the absorption peak of the dye is not necessarily limited to that in the visible light wavelength range, and may be in the ultraviolet range or the infrared range.

なお、穴部パターンを形成するためのレーザ光の波長λwは、大きなレーザパワーが得られる波長であればよく、例えば、フォトレジスト層に色素を用いる場合は、193nm、210nm、266nm、365nm、405nm、488nm、532nm、633nm、650nm、680nm、780nm、830nmなど、1000nm以下が好ましい。   The wavelength λw of the laser light for forming the hole pattern may be a wavelength that can provide a large laser power. For example, when a dye is used for the photoresist layer, 193 nm, 210 nm, 266 nm, 365 nm, 405 nm It is preferably 1000 nm or less, such as 488 nm, 532 nm, 633 nm, 650 nm, 680 nm, 780 nm, 830 nm.

また、レーザ光は、連続光でもパルス光でもよいが、自在に発光間隔が変更可能なレーザ光を採用するのが好ましい。例えば、半導体レーザを採用するのが好ましい。レーザを直接オンオフ変調できない場合は、外部変調素子で変調するのが好ましい。   Further, the laser light may be continuous light or pulsed light, but it is preferable to employ laser light whose emission interval can be freely changed. For example, it is preferable to employ a semiconductor laser. When the laser cannot be directly on / off modulated, it is preferable to modulate with an external modulation element.

また、レーザパワーは、加工速度を高めるためには高い方が好ましい。ただし、レーザパワーを高めるにつれ、スキャン速度(レーザ光でフォトレジスト層を走査する速度;例えば、前記実施形態に係る支持部材2の回転速度)を上げなければならない。そのため、レーザパワーの上限値は、スキャン速度の上限値を考慮して、100Wが好ましく、10Wがより好ましく、5Wがさらに好ましく、1Wが最も好ましい。また、レーザパワーの下限値は、0.1mWが好ましく、0.5mWがより好ましく、1mWがさらに好ましい。   Further, the laser power is preferably higher in order to increase the processing speed. However, as the laser power is increased, the scanning speed (speed for scanning the photoresist layer with laser light; for example, the rotational speed of the support member 2 according to the embodiment) must be increased. Therefore, the upper limit value of the laser power is preferably 100 W in consideration of the upper limit value of the scanning speed, more preferably 10 W, still more preferably 5 W, and most preferably 1 W. The lower limit of the laser power is preferably 0.1 mW, more preferably 0.5 mW, and even more preferably 1 mW.

さらに、レーザ光は、発信波長幅およびコヒーレンシが優れていて、波長並みのスポットサイズに絞ることができるような光であることが好ましい。また、露光ストラテジ(穴部パターンを適正に形成するための光パルス照射条件)は、光ディスクで使われているようなストラテジを採用するのが好ましい。すなわち、光ディスクで使われているような、露光速度や照射するレーザ光の波高値、パルス幅などの条件を採用するのが好ましい。   Further, the laser light is preferably light that has excellent transmission wavelength width and coherency and can be narrowed down to a spot size that is comparable to the wavelength. As the exposure strategy (light pulse irradiation conditions for properly forming the hole pattern), it is preferable to adopt a strategy used in an optical disc. That is, it is preferable to adopt conditions such as the exposure speed, the peak value of the laser beam to be irradiated, and the pulse width as used in optical disks.

フォトレジスト層の厚さは、エッチングに用いるエッチングガスの種類や、フォトレジスト層に形成する穴部の深さに対応させるのがよい。
この厚みは、例えば、1〜10000nmの範囲で適宜設定することができ、厚さの下限は、好ましくは10nm以上であり、より好ましくは30nm以上である。その理由は、厚さが薄すぎると、エッチングマスクとしての効果が得難くなるからである。また、厚さの上限は、好ましくは1000nm以下であり、より好ましくは500nm以下である。その理由は、厚さが厚すぎると、大きなレーザパワーが必要になるとともに、深い穴を形成することが困難になるからであり、さらには、加工速度が低下するからである。
The thickness of the photoresist layer should correspond to the type of etching gas used for etching and the depth of the hole formed in the photoresist layer.
This thickness can be appropriately set, for example, in the range of 1 to 10000 nm, and the lower limit of the thickness is preferably 10 nm or more, and more preferably 30 nm or more. The reason is that if the thickness is too thin, it is difficult to obtain an effect as an etching mask. Moreover, the upper limit of thickness becomes like this. Preferably it is 1000 nm or less, More preferably, it is 500 nm or less. The reason is that if the thickness is too thick, a large laser power is required, and it becomes difficult to form a deep hole, and further, the processing speed decreases.

また、フォトレジスト層tと、穴部の直径dとは、以下の関係であることが好ましい。すなわち、フォトレジスト層の厚さtの上限値は、t<10dを満たす値とするのが好ましく、t<5dを満たす値とするのがより好ましく、t<3dを満たす値とするのがさらに好ましい。また、フォトレジスト層の厚さtの下限値は、t>d/100を満たす値とするのが好ましく、t>d/10を満たす値とするのがより好ましく、t>d/5を満たす値とするのがさらに好ましい。なお、このように穴部の直径dとの関係でフォトレジスト層の厚さtの上限値および下限値を設定する理由は、前記した理由と同様である。   The photoresist layer t and the hole diameter d are preferably in the following relationship. That is, the upper limit value of the thickness t of the photoresist layer is preferably a value satisfying t <10d, more preferably a value satisfying t <5d, and further a value satisfying t <3d. preferable. The lower limit value of the thickness t of the photoresist layer is preferably a value satisfying t> d / 100, more preferably a value satisfying t> d / 10, and satisfying t> d / 5. More preferably, it is a value. The reason why the upper limit value and the lower limit value of the thickness t of the photoresist layer are set in this manner in relation to the diameter d of the hole is the same as described above.

次に、本発明の効果を確認した一実施例について説明する。
[ワーク作製]
曲面状素材として、直径20mmのガラス製の凸レンズを用意し、その曲面にフォトレジスト材料をスピンコートで塗布して、乾燥後の膜厚が100nmとなるフォトレジスト層を形成した。具体的に、フォトレジスト層の形成は、下記化学式の色素材料2gをTFP(テトラフルオロプロパノール)溶剤100mlに溶解し、その溶解液をスピンコートにより凸レンズの曲面上に塗布することで行った。これにより、凸レンズおよびフォトレジスト層からなるワークを作製した。
Next, an example in which the effect of the present invention has been confirmed will be described.
[Work preparation]
As a curved material, a glass convex lens having a diameter of 20 mm was prepared, and a photoresist material was applied to the curved surface by spin coating to form a photoresist layer having a thickness of 100 nm after drying. Specifically, the photoresist layer was formed by dissolving 2 g of a dye material having the following chemical formula in 100 ml of a TFP (tetrafluoropropanol) solvent and applying the solution onto the curved surface of the convex lens by spin coating. Thereby, a work composed of a convex lens and a photoresist layer was produced.

Figure 2009282278
Figure 2009282278

[設置工程]
一辺が25mmの立方体形の支持部材を作製し、4つの凸レンズを4つの側面の中心に配置して固定した。
[Installation process]
A cubic support member having a side of 25 mm was prepared, and four convex lenses were arranged and fixed at the centers of the four side surfaces.

[露光工程]
パルステック工業株式会社製NE0500(波長405nm、NA0.85)で、複数の微細な凹部(ドット)を記録した。このときの条件は以下の通りである。
各凹部の配列のピッチ:0.3μm
レーザ出力:2mW
線速度:5m/s
記録信号:5MHzの矩形波
なお、このような条件とするには、当然ながら支持部材を回転させながら、軸方向に少しずつ移動させることで、螺旋状に凹部を形成した。具体的には、螺旋方向においてピッチ300nmで直径200nmの凹部を複数形成した。
[Exposure process]
A plurality of fine recesses (dots) were recorded with NE0500 (wavelength 405 nm, NA 0.85) manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd. The conditions at this time are as follows.
Arrangement pitch of each recess: 0.3 μm
Laser power: 2mW
Linear velocity: 5m / s
Recording signal: 5 MHz rectangular wave It should be noted that, in order to satisfy such a condition, the concave portion was formed in a spiral shape by naturally moving the support member little by little while rotating the support member. Specifically, a plurality of concave portions having a pitch of 300 nm and a diameter of 200 nm were formed in the spiral direction.

その結果、約20分といった短い時間で、4つのワークの各表面に対するレーザ光の走査が完了したことが確認された。なお、各ワークに凹部を形成した後は、支持部材からワークを取り外し、RIEにて凸レンズの曲面をエッチングした。その後、フォトレジスト層を洗い流すことで、凸レンズの曲面上に300nmピッチの微細なドットパターンが形成されたことが確認された。   As a result, it was confirmed that the scanning of the laser beam on each surface of the four workpieces was completed in a short time such as about 20 minutes. In addition, after forming the recessed part in each workpiece | work, the workpiece | work was removed from the support member and the curved surface of the convex lens was etched by RIE. Thereafter, it was confirmed that a fine dot pattern with a pitch of 300 nm was formed on the curved surface of the convex lens by washing away the photoresist layer.

本発明に係るフォトレジスト層の加工方法を実行するためのフォトレジスト層加工装置を示す正面図(a)と、側面図(b)である。It is the front view (a) which shows the photoresist layer processing apparatus for performing the processing method of the photoresist layer based on this invention, and a side view (b). レジスト形成工程を示す断面図(a)と、露光工程を示す断面図(b)と、凹凸形成工程においてエッチングを行っている状態を示す断面図(c)と、凹凸形成工程においてフォトレジスト層を除去した状態を示す断面図(d)である。Cross-sectional view (a) showing the resist forming step, cross-sectional view (b) showing the exposure step, cross-sectional view (c) showing the state of etching in the concave-convex forming step, and photoresist layer in the concave-convex forming step It is sectional drawing (d) which shows the state removed. 球面レンズの曲面に形成されるフォトレジスト層を加工するためのフォトレジスト層加工装置を示す正面図(a)と、側面図(b)である。They are the front view (a) which shows the photoresist layer processing apparatus for processing the photoresist layer formed in the curved surface of a spherical lens, and a side view (b). 図3(b)のX−X断面図(a)と、図3(b)のY−Y断面図(b)と、図3(b)のZ−Z断面図(c)である。They are XX sectional drawing (a) of FIG.3 (b), YY sectional drawing (b) of FIG.3 (b), and ZZ sectional drawing (c) of FIG.3 (b). 凹レンズの曲面に形成されるフォトレジスト層を加工するためのフォトレジスト層加工装置を示す正面図である。It is a front view which shows the photoresist layer processing apparatus for processing the photoresist layer formed in the curved surface of a concave lens.

符号の説明Explanation of symbols

2 支持部材
2A 中心軸
3 ヘッド
4 移動装置
5 制御装置
6 ワーク
6a 表面
61 シリンドリカルレンズ
61a 曲面
61b 凹部
62 フォトレジスト層
62a 穴部
2 Support member 2A Central axis 3 Head 4 Moving device 5 Control device 6 Work 6a Surface 61 Cylindrical lens 61a Curved surface 61b Recessed portion 62 Photoresist layer 62a Hole

Claims (9)

断面視円弧状の曲面を有する曲面状素材を複数用意する準備工程と、
前記曲面状素材の曲面に、フォトレジスト層を形成するレジスト形成工程と、
前記複数の曲面状素材の各曲面が1つの円に沿うように、前記曲面状素材を支持部材に設置する設置工程と、
前記フォトレジスト層に対してレーザ光を照射するヘッドおよび前記支持部材の少なくとも一方を前記円の中心軸回りに回転させるとともに、前記ヘッドおよび前記支持部材の少なくとも一方を前記中心軸方向に移動させながら、前記ヘッドからレーザ光を照射する露光工程と、を備えたことを特徴とするフォトレジスト層の加工方法。
A preparation step of preparing a plurality of curved-surface-shaped materials having a circular arc-shaped curved surface in section;
A resist forming step of forming a photoresist layer on the curved surface of the curved material;
An installation step of installing the curved surface material on a support member so that each curved surface of the plurality of curved surface materials is along one circle;
While rotating at least one of the head for irradiating the photoresist layer with laser light and the support member around the center axis of the circle, moving at least one of the head and the support member in the direction of the center axis And an exposure step of irradiating a laser beam from the head.
前記フォトレジスト層が、ヒートモードの形状変化が可能な材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載のフォトレジスト層の加工方法。   The method for processing a photoresist layer according to claim 1, wherein the photoresist layer is formed of a material capable of changing a shape in a heat mode. 前記曲面が、前記中心軸に対して非平行に形成され、
前記露光工程において、
前記フォトレジスト層に対するレーザ光の焦点位置が一定範囲に収まるように、レーザ光の焦点を前記円の径方向に移動させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフォトレジスト層の加工方法。
The curved surface is formed non-parallel to the central axis;
In the exposure step,
3. The photoresist layer according to claim 1, wherein the focal point of the laser beam is moved in a radial direction of the circle so that a focal position of the laser beam with respect to the photoresist layer falls within a certain range. Processing method.
前記支持部材を筒状に形成するとともに、前記複数の曲面状素材を前記支持部材の内面に配置することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のフォトレジスト層の加工方法。   4. The photoresist layer according to claim 1, wherein the support member is formed in a cylindrical shape, and the plurality of curved materials are disposed on an inner surface of the support member. 5. Processing method. 断面視円弧状の曲面を有する曲面状素材を複数用意する準備工程と、
前記曲面状素材の曲面に、フォトレジスト層を形成するレジスト形成工程と、
前記複数の曲面状素材の各曲面が1つの円に沿うように、前記曲面状素材を支持部材に設置する設置工程と、
前記フォトレジスト層に対してレーザ光を照射するヘッドおよび前記支持部材の少なくとも一方を前記円の中心軸回りに回転させるとともに、前記ヘッドおよび前記支持部材の少なくとも一方を前記中心軸方向に移動させながら、前記ヘッドからレーザ光を照射する露光工程と、を備えたことを特徴とする曲面状部材の製造方法。
A preparation step of preparing a plurality of curved-surface-shaped materials having a circular arc-shaped curved surface in section;
A resist forming step of forming a photoresist layer on the curved surface of the curved material;
An installation step of installing the curved surface material on a support member so that each curved surface of the plurality of curved surface materials is along one circle;
While rotating at least one of the head for irradiating the photoresist layer with laser light and the support member around the center axis of the circle, moving at least one of the head and the support member in the direction of the center axis And an exposure step of irradiating a laser beam from the head.
前記フォトレジスト層が、ヒートモードの形状変化が可能な材料で形成されていることを特徴とする請求項5に記載の曲面状部材の製造方法。   6. The method of manufacturing a curved member according to claim 5, wherein the photoresist layer is formed of a material capable of changing a heat mode shape. 前記曲面が、前記中心軸に対して非平行に形成され、
前記露光工程において、
前記フォトレジスト層に対するレーザ光の焦点位置が一定範囲に収まるように、レーザ光の焦点を前記円の径方向に移動させることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の曲面状部材の製造方法。
The curved surface is formed non-parallel to the central axis;
In the exposure step,
The curved member according to claim 5 or 6, wherein the focal point of the laser beam is moved in the radial direction of the circle so that the focal position of the laser beam with respect to the photoresist layer falls within a certain range. Production method.
前記露光工程の後、前記曲面状素材の曲面に残ったフォトレジスト層をマスクとしてエッチングを行ってからフォトレジスト層を除去することで、前記曲面状素材の曲面にエッチングによる凹凸パターンを形成する凹凸形成工程をさらに備えたことを特徴とする請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の曲面状部材の製造方法。   After the exposure step, etching is performed using the photoresist layer remaining on the curved surface of the curved material as a mask, and then the photoresist layer is removed, thereby forming an uneven pattern by etching on the curved surface of the curved material. The method for producing a curved member according to any one of claims 5 to 7, further comprising a forming step. 前記支持部材を筒状に形成するとともに、前記複数の曲面状素材を前記支持部材の内面に配置することを特徴とする請求項5〜請求項8のいずれか1項に記載の曲面状部材の製造方法。   The curved member according to any one of claims 5 to 8, wherein the support member is formed in a cylindrical shape, and the plurality of curved materials are disposed on an inner surface of the support member. Production method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011070729A1 (en) 2009-12-11 2011-06-16 Canon Kabushiki Kaisha Control apparatus for capacitive electromechanical transducer, and method of controlling the capacitive electromechanical transducer

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