JP2010002757A - Molding method of molded article, molded article, and method for manufacturing microstructure - Google Patents

Molding method of molded article, molded article, and method for manufacturing microstructure Download PDF

Info

Publication number
JP2010002757A
JP2010002757A JP2008162331A JP2008162331A JP2010002757A JP 2010002757 A JP2010002757 A JP 2010002757A JP 2008162331 A JP2008162331 A JP 2008162331A JP 2008162331 A JP2008162331 A JP 2008162331A JP 2010002757 A JP2010002757 A JP 2010002757A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoresist layer
molded
molded body
mask
molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008162331A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoyuki Nakayama
尚行 中山
Koji Ogawa
浩二 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2008162331A priority Critical patent/JP2010002757A/en
Publication of JP2010002757A publication Critical patent/JP2010002757A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily mold a molded article having an excessively large level difference compared with the thickness of a single photoresist layer. <P>SOLUTION: A molding method is disclosed, including: a first exposure step of exposing a first photoresist layer 31 by using a first mask; a second exposure step of forming a second photoresist layer 32 on the first photoresist layer 31 after exposed and exposing the second photoresist layer 32 by using a second mask; and a developing step of developing the first and the second photoresist layers 31, 32, respectively, together after exposed, to obtain a molded article 20 having a combination of a first molded portion 31b molded in the first photoresist layer 31 having a feature corresponding to the opening feature of the first mask and a second molded portion 32b in the second photoresist layer 32 having a feature corresponding to the opening feature of the second mask. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、フォトレジスト層を露光及び現像して成形体を成形する方法と、その方法により成形された成形体と、その成形体を用いた微細構造体の製造方法とに関する。   The present invention relates to a method for forming a molded body by exposing and developing a photoresist layer, a molded body molded by the method, and a method for manufacturing a microstructure using the molded body.

従来より、各種の基材上にフォトレジスト層を形成し、マスクを用いてこのフォトレジスト層を露光して現像することで、マスクの開口形状に対応した形状の成形体を基材上に成形し、更に、これらの基材及び成形体をエッチングすることで、回路等を製造する方法が知られている。近年、このような方法で種々の形状の微細構造体を形成することが検討されている。   Conventionally, a photoresist layer is formed on various base materials, and this photoresist layer is exposed and developed using a mask to form a molded body having a shape corresponding to the opening shape of the mask on the base material. In addition, a method of manufacturing a circuit or the like by etching these base material and molded body is known. In recent years, it has been studied to form microstructures having various shapes by such a method.

基材上のフォトレジスト層に成形体を成形して微細構造体を製造する場合、エッチング時のフォトレジスト層と基材との選択比を1より大きく設定することにより、フォトレジスト層の厚さより大きい高低差を有する微細構造体を製造することが可能である(例えば、下記特許文献1参照)。
特開2001−158022号公報
In the case of producing a microstructure by forming a molded body on a photoresist layer on a base material, by setting the selection ratio between the photoresist layer and the base material at the time of etching to be larger than 1, the thickness of the photoresist layer It is possible to manufacture a fine structure having a large height difference (for example, see Patent Document 1 below).
JP 2001-158022 A

しかしながら、高低差のより大きい微細構造体を製造する場合、基材上に形成できるフォトレジスト層の厚さには限度があって厚肉に形成することが容易でなく、仮にフォトレジスト層を過剰に厚肉に形成したとしても、そのような厚肉のフォトレジスト層を露光することが困難である。そのため、1層のフォトレジスト層の厚さに比べて過剰に高低差の大きい成形体をフォトレジスト層に形成することは行われていない。   However, when manufacturing a fine structure having a larger height difference, there is a limit to the thickness of the photoresist layer that can be formed on the substrate, and it is not easy to form a thick wall. Even if it is formed thick, it is difficult to expose such a thick photoresist layer. For this reason, it has not been carried out to form a molded article having an excessively large difference in height as compared with the thickness of one photoresist layer.

しかも、選択比を過剰に大きく設定してエッチングすることにより高低差の大きい微細構造体を形成すると、フォトレジスト層の成形体の誤差が選択比に応じて大きくなるため、大きな誤差を有する形状で微細構造体が製造されることになる。そのため、1層のフォトレジスト層の厚さに比べて過剰に高低差の大きな微細構造体を製造することは容易でなかった。   Moreover, if a fine structure having a large difference in height is formed by etching with an excessively high selection ratio, the error of the molded product of the photoresist layer increases according to the selection ratio. A fine structure will be manufactured. Therefore, it is not easy to manufacture a fine structure having a large height difference compared to the thickness of one photoresist layer.

そこで、この発明は、1層のフォトレジスト層の厚さに比べて過剰に高低差の大きい成形体を容易に成形することが可能な成形体の成形方法を提供することを課題とし、そのような成形方法により得られた過剰に高低差が大きい成形体を提供することを他の課題とする。また、1層のフォトレジスト層の厚さにに比べて過剰に高低差の大きい微細構造体を容易に製造する方法を提供することを更に他の課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for molding a molded body that can easily mold a molded body having an excessively large difference in height compared to the thickness of one photoresist layer. Another object is to provide a molded article having an excessively large difference in height obtained by a simple molding method. It is still another object of the present invention to provide a method for easily manufacturing a microstructure having an excessively large difference in height as compared with the thickness of one photoresist layer.

上記課題を解決するこの発明の成形体の成形方法は、フォトレジスト層にマスクを用いて露光して現像することで、前記マスクの開口形状に対応した形状を呈する成形体を前記フォトレジスト層に成形する方法において、第1のフォトレジスト層に第1のマスクを用いて露光する第1の露光工程と、露光後の前記第1のフォトレジスト層上に第2のフォトレジスト層を形成し、該第2のフォトレジスト層に第2のマスクを用いて露光する第2の露光工程と、露光後の前記第1及び第2のフォトレジスト層を合せて現像する現像工程とを含み、前記第1のマスクの開口形状に対応した形状を呈して前記第1のフォトレジスト層に成形される第1の成形部と、前記第2のマスクの開口形状に対応した形状を呈して前記第2のフォトレジスト層に成形される第2の成形部とが組み合わされた前記成形体を成形することを特徴とする。   In the molding method of the molded body of the present invention that solves the above-mentioned problems, the photoresist layer is exposed to and developed using a mask to form a molded body having a shape corresponding to the opening shape of the mask. In the molding method, a first exposure step of exposing the first photoresist layer using a first mask, and forming a second photoresist layer on the exposed first photoresist layer, A second exposure step of exposing the second photoresist layer using a second mask, and a development step of developing the first and second photoresist layers after exposure together, A first molding portion that is shaped on the first photoresist layer to have a shape corresponding to the opening shape of the first mask, and a shape that corresponds to the opening shape of the second mask. Formed on the photoresist layer. Characterized by molding the molded body and the second mold part are combined to be.

この発明の成形体は、上記成形方法により成形されたことを特徴とする。   The molded body of the present invention is characterized by being molded by the above molding method.

この発明の微細構造体の製造方法は、基材上に形成されたフォトレジスト層を露光及び現像して成形体を成形し、前記成形体及び前記基材をエッチングすることで、前記成形体に対応する形状を呈する微細構造体を製造する方法であり、前記成形体を請求項1乃至7の何れか一つに記載の成形方法により成形することを特徴とする。   The method for producing a microstructure of the present invention includes exposing and developing a photoresist layer formed on a substrate to form a molded body, and etching the molded body and the substrate to form the molded body. A method for producing a microstructure having a corresponding shape, wherein the molded body is molded by the molding method according to any one of claims 1 to 7.

この発明の成形体の成形方法によれば、第1のフォトレジスト層に第1のマスクを用いて露光した後、現像することなく、第2のフォトレジスト層を形成すると共に第2のマスクを用いて露光し、その後、第1及び第2のフォトレジスト層を合せて現像することで、各マスクの開口形状に対応して露光された各フォトレジスト層の第1の成形部と第2の成形部とが組み合わされた成形体を成形するので、各フォトレジスト層より高低差の大きい成形体を成形することが可能である。しかも、各フォトレジスト層毎に露光するため、成形体の高低差が過剰に大きくても確実に露光することができる。   According to the molding method of the molded body of the present invention, after the first photoresist layer is exposed using the first mask, the second photoresist layer is formed and the second mask is formed without developing. And then developing the first and second photoresist layers together to develop the first molded portion and the second portion of each photoresist layer exposed corresponding to the opening shape of each mask. Since the molded body combined with the molded portion is molded, it is possible to mold a molded body having a larger height difference than each photoresist layer. And since it exposes for every photoresist layer, even if the height difference of a molded object is too large, it can expose reliably.

また、各フォトレジスト層を露光する毎に現像しないため、第2のフォトレジスト層を平坦な第1のフォトレジスト層の表面に形成することができ、第2のフォトレジスト層の形成や露光を精度良く行うことが可能であると共に、複数のフォトレジスト層の可溶部位を一度に現像することができる。   Further, since each photoresist layer is not developed every time it is exposed, the second photoresist layer can be formed on the surface of the flat first photoresist layer, and the second photoresist layer can be formed and exposed. It is possible to carry out with high accuracy, and it is possible to develop soluble portions of a plurality of photoresist layers at once.

そのため、各フォトレジストの厚さに比べて過剰に高低差の大きい成形体を容易に成形することが可能である。   For this reason, it is possible to easily form a molded body having an excessively large difference in height as compared with the thickness of each photoresist.

この発明の成形体によれば、上記のような成形体の成形方法により成形されているので、一度に形成可能なフォトレジスト層の厚さに比べて過剰に高低差が大きい成形体を提供することが可能である。   According to the molded body of the present invention, since the molded body is molded by the above-described molding method, a molded body having an excessively large difference in height as compared with the thickness of the photoresist layer that can be formed at one time is provided. It is possible.

この発明の微細構造体の製造方法によれば、上記のような成形体の成形方法により基材上に成形された成形体を用いて、成形体及び基材をエッチングするので、エッチング時の選択率を過剰に大きく設定することなく、一度に形成可能なフォトレジスト層に比べて過剰に高低差の大きい微細構造体を容易に製造することが可能である。   According to the microstructure manufacturing method of the present invention, the molded body and the substrate are etched using the molded body molded on the base material by the molding method as described above. Without setting the rate excessively large, it is possible to easily manufacture a fine structure having an excessively large difference in height compared to a photoresist layer that can be formed at a time.

以下、この発明の実施の形態について説明する。各発明の実施の形態では、理解容易のために、特定形状を有する成形体及び微細構造体の例について説明するが、この発明では成形体及び微細構造体の形状は以下の形態に何ら限定されない。
[発明の実施の形態1]
Embodiments of the present invention will be described below. In the embodiments of each invention, for the sake of easy understanding, examples of a molded body and a fine structure having a specific shape will be described. However, in the present invention, the shapes of the molded body and the fine structure are not limited to the following forms. .
Embodiment 1 of the Invention

図1乃至図4は、この実施の形態1を示す。この実施の形態1で製造する微細構造体11は、図1に示すように、平面視で長方形形状を呈する基材10の一方の表面に、長手方向に連続した溝部12を有する。この溝部12は、底面12aと、底面12aに対して垂直に設けられた一対の側面12bとからなり、溝部12の両側には一対の上面12cが設けられている。溝部12は、例えば微細な流路等に使用されるものであってもよい。   1 to 4 show the first embodiment. As shown in FIG. 1, the microstructure 11 manufactured in the first embodiment has a groove 12 that is continuous in the longitudinal direction on one surface of a base material 10 that has a rectangular shape in plan view. The groove portion 12 includes a bottom surface 12 a and a pair of side surfaces 12 b provided perpendicular to the bottom surface 12 a, and a pair of top surfaces 12 c are provided on both sides of the groove portion 12. The groove part 12 may be used for a fine flow path, for example.

この実施の形態1により微細構造体11を製造するには、図2に示すように、基材10上に、微細構造体11の目標形状に対応した形状を呈する成形体20をフォトレジストにより成形し、成形体20及び基材10をエッチングすることで製造する。ここでは、後述するエッチング時の選択比を1としているので、成形体20は目標形状の側面12b及び上面12cの形状と一致した形状となっている。   In order to manufacture the fine structure 11 according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, a molded body 20 having a shape corresponding to the target shape of the fine structure 11 is formed on a base material 10 with a photoresist. Then, the molded body 20 and the substrate 10 are manufactured by etching. Here, since the selection ratio at the time of etching, which will be described later, is 1, the molded body 20 has a shape that matches the shape of the side surface 12b and the upper surface 12c of the target shape.

成形体20を成形する基材10は、微細構造体11を構成するための平板形状を呈する材料である。基材10は、ガラス、セラミックス、結晶体、樹脂など、微細構造体11に要求される性質を満足する特性を有してエッチング可能な材料からなる。   The base material 10 for molding the molded body 20 is a material having a flat plate shape for constituting the fine structure 11. The base material 10 is made of a material that can be etched with characteristics satisfying the properties required for the microstructure 11 such as glass, ceramics, crystal, resin, and the like.

この基材10上に成形体20を成形するには、図3に示すように複数の工程により行う。
まず、図3(a)に示すように、基材10の一方の表面に第1のフォトレジスト層31を形成する。
In order to shape | mold the molded object 20 on this base material 10, as shown in FIG.
First, as shown in FIG. 3A, a first photoresist layer 31 is formed on one surface of the substrate 10.

第1のフォトレジスト層は、ネガ型フォトレジスト、ポジ型フォトレジストの何れからなるものでもよい。この実施の形態1ではポジ型のフォトレジストを用いている。第1のフォトレジスト層31を形成するには、例えばスピンコート法などで塗布し、乾燥させることで形成できる。次の露光工程において、精度良く露光し易くする目的で、第1のフォトレジスト層31の表面は十分に平坦な平面に形成するのがよい。   The first photoresist layer may be made of either a negative photoresist or a positive photoresist. In the first embodiment, a positive type photoresist is used. The first photoresist layer 31 can be formed by, for example, applying by a spin coating method and drying. In the next exposure step, the surface of the first photoresist layer 31 is preferably formed on a sufficiently flat plane for the purpose of facilitating accurate exposure.

第1のフォトレジスト層31の厚さは、乾燥させることなく一度に塗布可能な厚さの範囲で適宜選択できる。過剰に厚く形成する必要はないが、第1のフォトレジスト層31が薄いと、その分、他のフォトレジスト層32の厚さや積層数を多くしなければならないため、第1のフォトレジスト層31の厚さは表面を均一に平坦に形成できる範囲でなるべく厚くするのがよい。   The thickness of the first photoresist layer 31 can be appropriately selected within a range of thicknesses that can be applied at one time without drying. Although it is not necessary to form an excessively thick layer, if the first photoresist layer 31 is thin, the thickness and the number of stacked layers of the other photoresist layers 32 must be increased accordingly. The thickness is preferably as thick as possible within a range where the surface can be formed uniformly and flatly.

次いで、図3(b)に示すように、第1の露光工程として、第1のマスク40を用いて第1のフォトレジスト層31を露光する。   Next, as shown in FIG. 3B, as the first exposure process, the first photoresist layer 31 is exposed using the first mask 40.

第1のマスク40は、バイナリーマスクからなり、平面視形状が目標形状に対応しており、溝部12と同一形状の開口部43を有している。第1のマスク40は、基材10の図示しない位置に設けられたアライメントマークと第1のマスク40の図示しない位置に設けられたアライメントマークとを精密に位置合わせした状態で配置される。   The first mask 40 is composed of a binary mask, the shape in plan view corresponds to the target shape, and has an opening 43 having the same shape as the groove 12. The first mask 40 is arranged in a state where the alignment mark provided at a position (not shown) of the substrate 10 and the alignment mark provided at a position (not shown) of the first mask 40 are precisely aligned.

そして、露光光を照射して露光する。露光光の強度や露光時間等は、第1のフォトレジスト層31の厚さや材料に応じて適宜設定されている。露光光が開口部43を通して第1のフォトレジスト層31に照射されることで、第1のフォトレジスト層31が開口部43に一致した形状で露光される。この露光により、第1のフォトレジスト層31には平面視において溝部12と同一形状の可溶部位31aが形成される。この可溶部位31aは後述する現像工程において現像液により完全に溶解除去可能な程度まで露光されている。   And it exposes by irradiating exposure light. The intensity of exposure light, the exposure time, and the like are appropriately set according to the thickness and material of the first photoresist layer 31. By irradiating the first photoresist layer 31 with the exposure light through the opening 43, the first photoresist layer 31 is exposed in a shape matching the opening 43. By this exposure, a soluble portion 31a having the same shape as the groove 12 is formed in the first photoresist layer 31 in plan view. The soluble portion 31a is exposed to the extent that it can be completely dissolved and removed by a developing solution in a developing step described later.

次いで、図3(c)に示すように、露光後の第1のフォトレジスト層31上に第2のフォトレジスト層32を形成する。   Next, as shown in FIG. 3C, a second photoresist layer 32 is formed on the exposed first photoresist layer 31.

第2のフォトレジスト層32は、第1のフォトレジスト層31と同一のフォトレジストにより形成するのが好ましい。第1のフォトレジスト層31上に第2のフォトレジスト32を積層することで一体化させ易いからである。   The second photoresist layer 32 is preferably formed of the same photoresist as the first photoresist layer 31. This is because the second photoresist 32 is laminated on the first photoresist layer 31 to facilitate integration.

第2のフォトレジスト層32を露光後のフォトレジスト層31の表面に形成するには、第1のフォトレジスト層31を基材10の表面に形成する場合と同様にして行うことができ、例えばフォトレジストをスピンコート法等により塗布して乾燥させればよい。この第2のフォトレジスト層32の表面も出来るだけ平坦な平面となるように形成するのが好適である。露光工程において精度よく露光し易くできるからである。   The formation of the second photoresist layer 32 on the surface of the exposed photoresist layer 31 can be performed in the same manner as when the first photoresist layer 31 is formed on the surface of the substrate 10, for example, A photoresist may be applied by spin coating or the like and dried. The surface of the second photoresist layer 32 is preferably formed to be as flat as possible. This is because it can be easily exposed with high accuracy in the exposure process.

このとき、第1のフォトレジスト層31が現像されていないため、可溶部位31aは第1のフォトレジスト31層内に存在しており、第1のフォトレジスト層31の表面全面が平坦な状態で維持されている。そのため、第2のフォトレジスト層32を容易に平坦に形成可能である。第1フォトレジスト層31の表面に凹凸が存在すると、第2のフォトレジスト層32を平坦に形成し難くなる上に、露光工程で焦点を精度よく合わせることが困難になり、第2のフォトレジスト層32の露光精度が低下する。ところが、このように第1フォトレジスト層31の表面が平坦に維持されていれば、第2のフォトレジスト層32を平坦に形成でき、露光精度を向上することが可能である。   At this time, since the first photoresist layer 31 is not developed, the soluble portion 31a exists in the first photoresist 31 layer, and the entire surface of the first photoresist layer 31 is flat. Is maintained at. Therefore, the second photoresist layer 32 can be easily formed flat. If there are irregularities on the surface of the first photoresist layer 31, it becomes difficult to form the second photoresist layer 32 flat and it becomes difficult to focus accurately in the exposure step. The exposure accuracy of the layer 32 decreases. However, if the surface of the first photoresist layer 31 is kept flat in this way, the second photoresist layer 32 can be formed flat and the exposure accuracy can be improved.

なお、第2のフォトレジスト層32の厚さも、乾燥させることなく一度に塗布可能な厚さの範囲で適宜選択すればよく、全フォトレジスト層の積層数を少なくし易いという理由で、表面を均一に平坦に形成できる範囲でなるべく厚くするのがよい。   Note that the thickness of the second photoresist layer 32 may be selected as appropriate within a range of thicknesses that can be applied at one time without drying, and the surface of the second photoresist layer 32 is reduced because the number of stacked layers of all the photoresist layers can be easily reduced. It is preferable to make it as thick as possible within a range where it can be formed uniformly and flatly.

次いで、図3(d)に示すように、第2の露光工程として、第2のマスク50を用いて第2のフォトレジスト層32を露光する。   Next, as shown in FIG. 3D, as the second exposure step, the second photoresist layer 32 is exposed using the second mask 50.

第2のマスク50は、バイナリーマスクからなり、平面視形状が目標形状に対応しており、溝部12と同一形状の開口部53を有している。この第2のマスク50の開口部53は第1のマスク40の開口部43と同一形状となっている。ここでは、第1のマスク40と同一のマスクを使用することができる。第2のマスク50は、基材10の図示しない位置に設けられたアライメントマークと第2のマスク50の図示しない位置に設けられたアライメントマークとを精密に位置合わせした状態で配置される。このとき、第1のフォトレジスト層31と第2のマスク50とが精度よく位置合わせされる。   The second mask 50 is made of a binary mask, has a shape in plan view corresponding to the target shape, and has an opening 53 having the same shape as the groove 12. The opening 53 of the second mask 50 has the same shape as the opening 43 of the first mask 40. Here, the same mask as the first mask 40 can be used. The second mask 50 is arranged in a state where the alignment mark provided at a position (not shown) of the substrate 10 and the alignment mark provided at a position (not shown) of the second mask 50 are precisely aligned. At this time, the first photoresist layer 31 and the second mask 50 are aligned with high accuracy.

この状態で露光光を照射して露光する。露光光の強度や時間等は、第1のフォトレジスト層31の厚さや材料に応じて適宜設定されている。露光光が開口部53を通して第2のフォトレジスト層32に照射されることで、第2のフォトレジスト層32が開口部53に一致した形状で露光される。この露光により、第2のフォトレジスト層32には平面視において溝部12と同一形状の可溶部位32aが形成される。この第2のフォトレジスト層32の可溶部位32aは、第1のフォトレジスト層31の露光部31aと平面視において同一位置に重なる位置となる。この可溶部位32aは後述する現像工程において現像液により完全に溶解除去可能な程度まで露光されている。   In this state, exposure is performed by irradiating exposure light. The intensity, time, etc. of the exposure light are appropriately set according to the thickness and material of the first photoresist layer 31. By irradiating the second photoresist layer 32 with exposure light through the opening 53, the second photoresist layer 32 is exposed in a shape that matches the opening 53. By this exposure, a soluble portion 32a having the same shape as that of the groove 12 is formed in the second photoresist layer 32 in plan view. The soluble portion 32a of the second photoresist layer 32 is located at the same position as the exposed portion 31a of the first photoresist layer 31 in a plan view. The soluble portion 32a is exposed to the extent that it can be completely dissolved and removed by the developer in the developing step described later.

なお、第2のマスク50で露光する際、第1のマスク40により露光された可溶部位31aが再び露光光が照射されて露光されることになる。しかし、この可溶部位31aは、溶解除去する部位であるため、更に露光されても不都合は生じない。   In addition, when exposing with the 2nd mask 50, the soluble part 31a exposed with the 1st mask 40 is irradiated with exposure light again, and is exposed. However, since the soluble portion 31a is a portion to be dissolved and removed, there is no inconvenience even if it is further exposed.

これにより、全てのフォトレジスト層31、32の露光が完了した後、図3(e)に示すように、現像工程として、露光後の第1及び第2のフォトレジスト層31、32を合せて現像する。   As a result, after the exposure of all the photoresist layers 31 and 32 is completed, as shown in FIG. 3E, the first and second photoresist layers 31 and 32 after the exposure are combined as a development process. develop.

この現像工程では、各フォトレジスト層31、32に形成されている全ての可溶部位31a、32aを同時に現像液により現像して、完全に溶解除去する。現像液は、第1及び第2のフォトレジスト層31、32の材料等に応じて適宜選択可能である。   In this development step, all the soluble portions 31a and 32a formed in the photoresist layers 31 and 32 are simultaneously developed with a developer and completely dissolved and removed. The developer can be appropriately selected according to the material of the first and second photoresist layers 31 and 32, and the like.

このようにして現像が完了すると、第1のフォトレジスト層31には、第1のマスク40の開口43の形状に対応した形状で第1の成形部31bが成形されると共に、第2のマスク50の開口53の形状に対応した形状で第2の成形部32bが成形され、これらが一体に組み合わされた状態で成形部20が成形される。ここでは、第1のフォトレジスト層31の第1の成形部31bと第2のフォトレジスト層32の第2の成形部32bとが、互いに重なる位置に配置された状態で一体化している。この第1の成形部31bの溝部12の側面12bに対応する側面31cと、第2の成形部32bの溝部12の側面12bに対応する側面32cとは何れも基材10の表面に対して、略垂直に形成される。これは、第1及び第2のフォトレジスト層31、32の厚さが適度であるため、各フォトレジスト層31、32内での露光光の散乱が少ないからである。   When development is completed in this manner, the first photoresist layer 31 is formed with the first molding portion 31b in a shape corresponding to the shape of the opening 43 of the first mask 40, and the second mask. The second molded part 32b is molded in a shape corresponding to the shape of the 50 openings 53, and the molded part 20 is molded in a state in which these are integrally combined. Here, the first molding part 31b of the first photoresist layer 31 and the second molding part 32b of the second photoresist layer 32 are integrated in a state where they are arranged at positions overlapping each other. The side surface 31c corresponding to the side surface 12b of the groove portion 12 of the first molding portion 31b and the side surface 32c corresponding to the side surface 12b of the groove portion 12 of the second molding portion 32b are both relative to the surface of the substrate 10. It is formed substantially vertically. This is because the thickness of the first and second photoresist layers 31 and 32 is appropriate, so that exposure light scatters within each of the photoresist layers 31 and 32.

この実施の形態では、次いで、全ての成形部31b、32bが成形されている現像後の基材10を加熱雰囲気中に配置して、表面形状の平滑化処理を行ってもよい。第1及び第2のマスク40、50の微細な位置ズレや、第1のフォトレジスト31と第2のフォトレジスト32との間の界面での溶解量の微細な差等に起因して、第1の成形部31bと第2の成形部32bとの間の界面等で、微細な段差が生じた場合、この平滑化処理により、側面31cと側面32cとを滑らかに連続させることができる。   In this embodiment, the substrate 10 after development in which all the molding parts 31b and 32b are molded may then be placed in a heated atmosphere, and the surface shape may be smoothed. The first and second masks 40, 50 are finely misaligned, the fine difference in the amount of dissolution at the interface between the first photoresist 31 and the second photoresist 32, etc. When a fine step is generated at the interface between the first molded portion 31b and the second molded portion 32b, the side surface 31c and the side surface 32c can be smoothly continued by this smoothing process.

この平滑化処理の温度は、第1のフォトレジスト層31及び第2のフォトレジスト層32の材料に応じて適宜設定することができる。この温度は、第1フォトレジスト層31及び第2フォトレジスト層32の軟化温度以上であって、流動しない範囲出来るだけ軟化させることができる温度とするのが好適である。   The temperature of the smoothing process can be appropriately set according to the materials of the first photoresist layer 31 and the second photoresist layer 32. This temperature is preferably equal to or higher than the softening temperature of the first photoresist layer 31 and the second photoresist layer 32 and can be softened as much as possible without flowing.

これにより、フォトレジストからなる成形体20の成形が終了する。この成形体20は、図2に示すように、微細構造体11の目標形状に応じた形状を呈しており、第1のフォトレジスト層31の側面31cと第2のフォトレジスト層32の側面32cとが連続して基材10に対して略垂直な平面となっている。   Thereby, shaping | molding of the molded object 20 which consists of a photoresist is complete | finished. As shown in FIG. 2, the molded body 20 has a shape corresponding to the target shape of the microstructure 11, and the side surface 31 c of the first photoresist layer 31 and the side surface 32 c of the second photoresist layer 32. Are continuously flat with respect to the substrate 10.

その後、このようにして基材10の表面に成形体20を成形した後、成形体20及び基材10をエッチングすることで、図1に示すように、成形体20に対応した形状を有し、溝部12を備えた微細構造体11を製造する。   Thereafter, after forming the molded body 20 on the surface of the base material 10 in this way, the molded body 20 and the base material 10 are etched to have a shape corresponding to the molded body 20 as shown in FIG. Then, the microstructure 11 having the groove 12 is manufactured.

エッチングでは、第1及び第2のフォトレジスト層31、32と基材10とを、所定の選択比でエッチングすることにより、基材10の表面に成形体20に対応した形状を形成する。このエッチングの方法は、各フォトレジスト層31、32と基材10とを所定の選択比でエッチングできる限り特に限定されるものではなく、例えば、第1及び第2のフォトレジスト層31、32に対応したエッチングガスを用いたドライエッチングをで行ってもよい。   In the etching, the first and second photoresist layers 31 and 32 and the base material 10 are etched at a predetermined selection ratio to form a shape corresponding to the molded body 20 on the surface of the base material 10. This etching method is not particularly limited as long as each of the photoresist layers 31 and 32 and the substrate 10 can be etched with a predetermined selection ratio. For example, the first and second photoresist layers 31 and 32 may be etched. Dry etching using a corresponding etching gas may be performed.

なお、エッチング時の選択比は1以上としても、1未満としてもよい。1より大きければ、成形体20より更に高低差の大きな微細構造体11を製造することが可能となり、フォトレジスト層31、32の積層数を抑えることができる。但し、選択比が1より過剰に大きい場合には、成形体20の形状の誤差が拡大されることになるため、適度な選択比とするのが好適である。一方、選択比を1未満とすれば、成形体20より高低差が小さい微細構造体11が製造されることになるが、成形体20の誤差を縮小することができるため、微細構造体11の精度を向上することが可能である。これらは、微細構造体11に要求される精度等に応じて適宜設定するのが好ましい。   Note that the selection ratio during etching may be 1 or more or less than 1. If it is larger than 1, it becomes possible to manufacture the fine structure 11 having a larger height difference than the molded body 20, and the number of the photoresist layers 31 and 32 can be reduced. However, when the selection ratio is excessively larger than 1, an error in the shape of the molded body 20 is enlarged, so that an appropriate selection ratio is preferable. On the other hand, if the selection ratio is less than 1, the microstructure 11 having a smaller height difference than the molded body 20 is manufactured. However, since the error of the molded body 20 can be reduced, The accuracy can be improved. These are preferably set as appropriate according to the accuracy required for the fine structure 11.

以上のような成形体20の成形方法によれば、第1のフォトレジスト層31に第1のマスク40を用いて露光した後、現像することなく、第2のフォトレジスト層32を形成すると共に第2のマスク50を用いて露光し、その後、第1及び第2のフォトレジスト層32を合せて現像することで、各マスク40、50の開口43、53の形状に対応して露光された各フォトレジスト層31、32の第1の成形部31bと第2の成形部32bとが組み合わされた成形体20を成形するので、各フォトレジスト層31、32より厚い成形体20を成形することが可能である。しかも、各フォトレジスト層31、32毎に露光するため、成形体20の高低差が過剰に大きくても確実に露光することができる。   According to the molding method of the molded body 20 as described above, after the first photoresist layer 31 is exposed using the first mask 40, the second photoresist layer 32 is formed without development. Exposure was performed using the second mask 50, and then the first and second photoresist layers 32 were developed together to be exposed corresponding to the shapes of the openings 43 and 53 of the masks 40 and 50. Since the molded body 20 in which the first molded portion 31b and the second molded portion 32b of the photoresist layers 31 and 32 are combined is molded, the molded body 20 that is thicker than the photoresist layers 31 and 32 is molded. Is possible. In addition, since the exposure is performed for each of the photoresist layers 31 and 32, the exposure can be reliably performed even if the height difference of the molded body 20 is excessively large.

また、各フォトレジスト層31、32を露光する毎に現像しないため、第2のフォトレジスト層32を平坦な第1のフォトレジスト層31の表面に形成することができ、第2のフォトレジスト層32の形成や露光を精度良く形成することが可能であると共に、複数のフォトレジスト層31、32の可溶部位31b、32bを一度に現像することができる。   In addition, since each photoresist layer 31, 32 is not developed every time it is exposed, the second photoresist layer 32 can be formed on the surface of the flat first photoresist layer 31, and the second photoresist layer. 32 can be formed with high accuracy, and the soluble portions 31b and 32b of the plurality of photoresist layers 31 and 32 can be developed at a time.

そのため、基材10上に各フォトレジスト層31、32の厚さに比べて、過剰に高低差の大きい成形体20を容易に精度よく成形することが可能である。   Therefore, it is possible to easily and accurately form the molded body 20 having an excessively large difference in height as compared with the thickness of the photoresist layers 31 and 32 on the base material 10.

また、この成形体20の成形方法では、第1及び第2のマスク40、50がバイナリーマスクからなり、第1及び第2の成形部31b、32bが平面視で同一形状を呈すると共に平面視で同一位置に配置されているので、第1の成形部31bと第2の成形部32bとが、基材に対して鉛直方向に一致して重なった形状の成形体20が得られる。その際、各フォトレジスト層31、32毎に露光しているため、露光時に各フォトレジスト層31、32内での露光光の散乱に起因する露光量の誤差が生じ難く、現像後に各成形部31b、32bの側面を基材10に対して鉛直方向に形成し易い。そのため、エッチングにより基材10に対して略鉛直方向の深い凹み形状や突出形状を精度良く形成し易い。   In the molding method of the molded body 20, the first and second masks 40, 50 are binary masks, and the first and second molding parts 31b, 32b have the same shape in plan view and in plan view. Since they are arranged at the same position, the molded body 20 having a shape in which the first molded portion 31b and the second molded portion 32b overlap with each other in the vertical direction with respect to the base material is obtained. At this time, since each of the photoresist layers 31 and 32 is exposed, an exposure amount error due to scattering of exposure light in each of the photoresist layers 31 and 32 hardly occurs at the time of exposure. The side surfaces of 31 b and 32 b can be easily formed in the vertical direction with respect to the base material 10. Therefore, it is easy to accurately form a deep dent shape or a protruding shape in a substantially vertical direction with respect to the base material 10 by etching.

更に、現像後に全成形部31b、32bを加熱雰囲気中に配置すれば、成形体20の基材10と直交方向の側面において、隣接するフォトレジスト層31、32間で段差が形成され難い。   Furthermore, if all the molded parts 31b and 32b are arranged in a heated atmosphere after development, it is difficult to form a step between the adjacent photoresist layers 31 and 32 on the side surface orthogonal to the base material 10 of the molded body 20.

また、このように成形された成形体20によれば、一度に形成可能なフォトレジスト層31、32の厚さに比べて大幅に高低差が大きくて高精度の成形体20を提供することが可能である。   Further, according to the molded body 20 formed in this way, it is possible to provide a highly accurate molded body 20 having a significantly large difference in height compared to the thickness of the photoresist layers 31 and 32 that can be formed at one time. Is possible.

そして、このような微細構造体11の製造方法によれば、上記のような成形体20の成形方法により基材10上に成形された成形体20を用いて、成形体20及び基材10をエッチングするので、エッチング時の選択率を過剰に大きく設定することなく、一度に形成可能なフォトレジスト層に比べて過剰に高低差の大きい微細構造体を容易に精度良く製造することが可能である。   And according to the manufacturing method of such a fine structure 11, the molded object 20 and the base material 10 are formed using the molded object 20 molded on the base material 10 by the molding method of the molded object 20 as described above. Since etching is performed, it is possible to easily and precisely manufacture a fine structure having an excessively large difference in height compared to a photoresist layer that can be formed at one time without setting the selectivity at the time of etching excessively large. .

なお、上記発明の実施の形態1は、この発明の範囲内で適宜変更可能である。   The first embodiment of the present invention can be appropriately changed within the scope of the present invention.

例えば、上記では、第1のフォトレジスト層31と第2のフォトレジスト層32とをポジ型フォトレジストにより形成した例について説明したが、それぞれネガ型フォトレジストを用いて形成することも可能である。その場合、上記発明の実施の形態1と同様にして成形体20を成形すると、図4に示す第1の変形例のように、基材10の中央部に突出した形状で成形体20を形成することができる。   For example, in the above description, an example in which the first photoresist layer 31 and the second photoresist layer 32 are formed using a positive photoresist has been described. However, it is also possible to form each using a negative photoresist. . In that case, when the molded body 20 is molded in the same manner as in the first embodiment of the present invention, the molded body 20 is formed in a shape protruding from the center of the base material 10 as in the first modification shown in FIG. can do.

また、上記では、第1のマスク40の開口部43と第2のマスク50の開口部53とが同一形状の例について説明したが、それぞれ異なる形状を呈するものであってもよい。例えば、第1のマスク40の開口部43より第2のマスク部50の開口部53が小さい他は、上記発明の実施の形態1と同様にして成形体20を形成すると、図5に示す第2の変形例のように、成形体20の壁面27は、第1のフォトレジスト層31より第2のフォトレジスト層32の縁部が突出するような段差状に形成される。   In the above description, an example in which the opening 43 of the first mask 40 and the opening 53 of the second mask 50 have the same shape has been described. However, they may have different shapes. For example, when the molded body 20 is formed in the same manner as in the first embodiment of the present invention except that the opening 53 of the second mask 50 is smaller than the opening 43 of the first mask 40, the first shown in FIG. As in the second modification, the wall surface 27 of the molded body 20 is formed in a stepped shape so that the edge of the second photoresist layer 32 protrudes from the first photoresist layer 31.

更に、ポジ型フォトレジストの代わりにネガ型フォトレジストを用いる他は、第2の変形例と同様にして成形体20を成形すると、図6に示す第3の変形例のように、成形体20の壁面27は、第1のフォトレジスト層31の縁部より第2のフォトレジスト層32が凹んだような段差状に形成される。   Further, when the molded body 20 is molded in the same manner as the second modified example except that a negative photoresist is used instead of the positive photoresist, the molded body 20 is formed as in the third modified example shown in FIG. The wall surface 27 is formed in a stepped shape such that the second photoresist layer 32 is recessed from the edge of the first photoresist layer 31.

また、上記では、第1のフォトレジスト層31と第2のフォトレジスト層32との2層を積層した例について説明したが、何ら限定されるものではなく、3層以上のフォトレジスト層を積層することも可能である。例えば、図7に示す第4の変形例のように、各フォトレジスト層31〜34を形成する度に、適宜な開口を有するマスクを用いて露光し、現像することなく、次のフォトレジスト層32〜35を積層することを繰り返し、第1のフォトレジスト層31から第5のフォトレジスト層35を積層して実施の形態1と同様にして成形体20を形成することも可能である。この場合、各フォトレジスト層31〜35の縁部が多段の段差部29となっており、段差部29の一部に同一形状部29aが形成されている。   In the above description, an example in which two layers of the first photoresist layer 31 and the second photoresist layer 32 are stacked has been described. However, the present invention is not limited to this, and three or more photoresist layers are stacked. It is also possible to do. For example, as in the fourth modification shown in FIG. 7, each time the photoresist layers 31 to 34 are formed, the next photoresist layer is exposed and developed using a mask having an appropriate opening without developing. It is also possible to form the molded body 20 in the same manner as in the first embodiment by repeatedly laminating the layers 32 to 35 and laminating the first photoresist layer 31 to the fifth photoresist layer 35. In this case, the edge portions of the photoresist layers 31 to 35 are multi-stepped portions 29, and the same shape portion 29 a is formed in a part of the stepped portion 29.

更に、図8に示す第5の変形例のように、第1のフォトレジスト層31から第5のフォトレジスト層35を積層して現像することで、逆の勾配の多段の段差部29を形成してもよい。   Further, as in the fifth modification shown in FIG. 8, the multi-stepped portion 29 having a reverse gradient is formed by laminating the first photoresist layer 31 to the fifth photoresist layer 35 and developing them. May be.

そして、このようにフォトレジスト層を3層以上積層する場合、現像時に各フォトレジスト層の可溶部位を確実に溶解除去できる限り、積層数は限定されず、適宜、選択することができる。   And when laminating | stacking three or more photoresist layers in this way, as long as the soluble part of each photoresist layer can be melt | dissolved and removed reliably at the time of image development, the number of lamination | stacking will not be limited and it can select suitably.

更に、上記第1の実施の形態では、微細構造体を製造するために用いる成形体20について説明したが、成形体20の用途は特に限定されるものではなく、成形体20をそのまま、或いは硬化させて、各種部材として使用することも可能である。
[発明の実施の形態2]
Furthermore, in the said 1st Embodiment, although the molded object 20 used in order to manufacture a fine structure was demonstrated, the use of the molded object 20 is not specifically limited, The molded object 20 is left as it is or hardening | cured. It can be used as various members.
[Embodiment 2 of the Invention]

図9及び図10は、この発明の実施の形態2を示す。   9 and 10 show a second embodiment of the present invention.

この発明の実施の形態2では、図1に示す微細構造体11の溝部12の側面12bが底面12cに対して傾斜している場合の成形体20を成形する例について説明する。   In Embodiment 2 of the present invention, an example will be described in which the molded body 20 is molded when the side surface 12b of the groove 12 of the microstructure 11 shown in FIG. 1 is inclined with respect to the bottom surface 12c.

成形する成形体20は、図9に示すように、微細構造体11の目標形状に応じた形状を呈し、第1のフォトレジスト層31の側面31cと第2のフォトレジスト層32の側面32cとが連続して基材10に対して傾斜した平面となる他は、発明の実施の形態1と同様である。   As shown in FIG. 9, the molded body 20 to be molded has a shape corresponding to the target shape of the microstructure 11, and includes a side surface 31 c of the first photoresist layer 31 and a side surface 32 c of the second photoresist layer 32. Is the same as that of the first embodiment of the invention except that the plane is continuously inclined with respect to the substrate 10.

このような成形体20を成形するには、発明の実施の形態1と同様にして行うことが可能であり、まず、図10(a)に示すように、基材10の一方の表面に第1のフォトレジスト層31を形成する。   Such a molded body 20 can be molded in the same manner as in the first embodiment of the invention. First, as shown in FIG. 1 photoresist layer 31 is formed.

この発明の実施の形態2では、第1のフォトレジスト層31は、ネガ型のフォトレジストを用いて、例えば、スピンコート法等により塗布して乾燥させることで、表面が出来るだけ平坦な平面となるように形成する。   In the second embodiment of the present invention, the first photoresist layer 31 is applied with a negative photoresist and dried by, for example, spin coating, so that the surface is as flat as possible. It forms so that it may become.

次いで、図10(b)に示すように、第1の露光工程として、第1のフォトレジスト層31に第1のマスク60を用いて露光する。   Next, as shown in FIG. 10B, the first photoresist layer 31 is exposed using the first mask 60 as a first exposure step.

第1のマスク60は、グレースケールマスクからなり、平面視形状が目標形状に対応しており、溝部12の反転形状の開口部63を有している。開口部63には、第1のフォトレジスト層31の側面31cを形成する部位に濃度勾配部65が設けられている。濃度勾配部65は、側面31cの目標形状の傾斜に応じて、露光光の透過率が調整された領域であり、第1のマスク60を面方向に分けた多数のピクセル毎に開口率が調整されることで濃度勾配が形成されている。   The first mask 60 is made of a gray scale mask, and the shape in plan view corresponds to the target shape, and has an opening 63 having an inverted shape of the groove 12. In the opening 63, a concentration gradient portion 65 is provided at a portion where the side surface 31c of the first photoresist layer 31 is formed. The density gradient portion 65 is a region in which the transmittance of exposure light is adjusted according to the inclination of the target shape of the side surface 31c, and the aperture ratio is adjusted for each of a large number of pixels obtained by dividing the first mask 60 in the surface direction. As a result, a concentration gradient is formed.

この露光により、第1のフォトレジスト層31に可溶部位31aが形成される。第1のフォトレジスト層31では、可溶部位31aを除く部分は、現像工程において現像液により十分に溶解除去不能な程度まで露光され、可溶部位31aの濃度勾配部65に対応する部位は濃度勾配に対応して露光される。   By this exposure, a soluble portion 31 a is formed in the first photoresist layer 31. In the first photoresist layer 31, the portion excluding the soluble portion 31a is exposed to the extent that it cannot be sufficiently dissolved and removed by the developer in the development process, and the portion corresponding to the concentration gradient portion 65 of the soluble portion 31a has a concentration. Exposure is performed corresponding to the gradient.

次いで、図10(c)に示すように、第1のフォトレジスト層31上に第2のフォトレジスト層32を形成する。   Next, as shown in FIG. 10C, a second photoresist layer 32 is formed on the first photoresist layer 31.

第2のフォトレジスト層32は、第1のフォトレジスト層31が現像されていない状態で、第1のフォトレジスト層31と同一のフォトレジストを用いて同様に形成することができる。   The second photoresist layer 32 can be similarly formed using the same photoresist as the first photoresist layer 31 in a state where the first photoresist layer 31 is not developed.

次いで、図10(d)に示すように、第2の露光工程として、第2のマスク70を用いて第2のフォトレジスト層32を露光する。   Next, as shown in FIG. 10D, as the second exposure step, the second photoresist layer 32 is exposed using the second mask 70.

第2のマスク70は、第1のマスクとは異なるグレースケールマスクからなる。第2のマスク70では、開口部73以外の遮蔽部77が第1のマスク60の開口部63以外の遮蔽部67より大きく形成されている。   The second mask 70 is composed of a gray scale mask different from the first mask. In the second mask 70, the shielding part 77 other than the opening 73 is formed larger than the shielding part 67 other than the opening 63 of the first mask 60.

第2のマスク70の開口部73には、第2のフォトレジスト層32の側面32cを形成する部位に、開口率の調整により濃度勾配部75が設けられている。濃度勾配部75の濃度勾配は第1のマスク60の濃度勾配部65の濃度勾配と同一に形成されている。ここでは、図示しないアライメントマークにより第1のマスク60を基材10に精密に位置合わせしたときに配置される濃度勾配部65の位置と、第2のマスク70を基材10に精密に位置合わせしたときに配置される濃度勾配部75の位置とが、隣接するように形成されている。   In the opening 73 of the second mask 70, a concentration gradient portion 75 is provided by adjusting the opening ratio at a portion where the side surface 32c of the second photoresist layer 32 is formed. The concentration gradient of the concentration gradient portion 75 is formed to be the same as the concentration gradient of the concentration gradient portion 65 of the first mask 60. Here, the position of the density gradient portion 65 arranged when the first mask 60 is precisely aligned with the base material 10 by an alignment mark (not shown) and the second mask 70 are precisely aligned with the base material 10. In this case, the position of the concentration gradient portion 75 arranged at the time is formed so as to be adjacent to each other.

このような第2のマスク70を用いて露光すると、露光光が開口部73を通して第2のフォトレジスト層32に照射されることで、第2のフォトレジスト層32が開口部73に一致した形状で露光される。その際、第1のフォトレジスト層31において第1のマスク60の濃度勾配部65により露光された部位と、第2のフォトレジスト層32において第2のマスク70の濃度勾配部75により露光される部位とが、平面視において隣接する。   When exposure is performed using such a second mask 70, exposure light is irradiated to the second photoresist layer 32 through the opening 73, so that the second photoresist layer 32 matches the opening 73. It is exposed with. At that time, the portion of the first photoresist layer 31 exposed by the concentration gradient portion 65 of the first mask 60 and the second photoresist layer 32 are exposed by the concentration gradient portion 75 of the second mask 70. The part is adjacent in plan view.

なお、第2のマスク70による露光時には、第1のマスク60により露光された露光部位に再び露光光が照射されるが、この部位は溶解しない部位であるため、更に露光されてもよい。   At the time of exposure using the second mask 70, the exposure light exposed to the first mask 60 is again irradiated with exposure light. However, this part may not be dissolved and may be further exposed.

全てのフォトレジスト層31、32の露光が完了した後、図10(e)に示すように、露光後の第1及び第2のフォトレジスト層31、32を合せて現像する。   After the exposure of all the photoresist layers 31 and 32 is completed, the exposed first and second photoresist layers 31 and 32 are developed together as shown in FIG.

現像では、第1のフォトレジスト層31により、傾斜した側面31cを有する第1の成形部31bが成形され、第2のフォトレジスト層31により、傾斜した側面32cを有する第2の成形部32bが成形され、両者が互いに重なる位置に配置されて一体化した状態で成形部20が成形される。このとき、第1の成形部31bの側面31cと第2の成形部32の側面32cとが同一勾配で連続するように、平面視において隣接して配置されている。   In the development, the first photoresist layer 31 forms the first molded portion 31b having the inclined side surface 31c, and the second photoresist layer 31 forms the second molded portion 32b having the inclined side surface 32c. The molded part 20 is molded in a state in which the molded parts are formed and arranged so as to be integrated with each other. At this time, the side surface 31c of the first molding part 31b and the side surface 32c of the second molding part 32 are arranged adjacent to each other in plan view so as to continue with the same gradient.

この実施の形態では、次いで、全ての成形部31b、32bが成形されている現像後の基材10を、全成形部31b、32bを溶解ガス雰囲気中に配置して、表面形状の平滑化処理を行ってもよい。第1及び第2のマスク60、70の微細な位置ズレや、第1のフォトレジスト31と第2のフォトレジスト32との間の界面での溶解量の微細な差等に起因して、第1の成形部31bの側面31cと第2の成形部32bの側面32bとの間の界面等で微細な段差が生じた場合、この平滑化処理により、側面31cと側面32cとを滑らかに連続させることができる。   In this embodiment, the base material 10 after development in which all the molding parts 31b and 32b are molded is then placed in the dissolved gas atmosphere, and the surface shape is smoothed. May be performed. The first and second masks 60, 70 are finely misaligned, the fine difference in the amount of dissolution at the interface between the first photoresist 31 and the second photoresist 32, etc. When a fine level difference occurs at the interface between the side surface 31c of the first molded portion 31b and the side surface 32b of the second molded portion 32b, the smoothing process allows the side surface 31c and the side surface 32c to be smoothly continuous. be able to.

この平滑化処理では、第1及び第2のフォトレジスト層31、32を溶解可能なガス、例えば東京応化工業株式会社製PMシンナー等の溶解ガス雰囲気中に、全ての成形部31b、32bを配置し、必要に応じて加温して、所定時間配置することで処理を行うことができる。   In this smoothing process, all the molding parts 31b and 32b are disposed in a dissolved gas atmosphere such as a gas capable of dissolving the first and second photoresist layers 31 and 32, for example, PM thinner manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. And it can process by heating as needed and arrange | positioning for a predetermined time.

これにより、基材10の表面にフォトレジストからなる成形体20が成形される。この成形体20は、図9に示すように、微細構造体11の目標形状に応じた形状を呈しており、第1のフォトレジスト層31の側面31cと第2のフォトレジスト層32の側面、32cとが連続して基材10に対して傾斜した平面となっている。   Thereby, the molded object 20 which consists of a photoresist on the surface of the base material 10 is shape | molded. As shown in FIG. 9, the molded body 20 has a shape corresponding to the target shape of the microstructure 11, and the side surface 31c of the first photoresist layer 31 and the side surface of the second photoresist layer 32, 32c is a plane that is continuously inclined with respect to the base material 10.

そして、このようにして成形された成形体20を用い、成形体20に対応した形状を有して溝部12を備えた微細構造体11を製造するには、発明の実施の形態1と同様にすればよい。   And in order to manufacture the fine structure 11 which has the shape corresponding to the molded object 20 and was equipped with the groove part 12 using the molded object 20 shape | molded in this way, it is the same as that of Embodiment 1 of invention. do it.

以上のようにして成形体20を成形したり、微細構造体11を製造しても、発明の実施の形態1と同様の作用効果が得られる。   Even if the molded body 20 is molded as described above or the fine structure 11 is manufactured, the same effects as those of the first embodiment of the invention can be obtained.

特に、この発明の実施の形態2では、第1及び第2のマスク60、70がグレースケールマスクからなり、第1及び第2の成形部31b、32bがそれぞれ傾斜した側面31c、32cを含むと共に、各側面31c、32c同士が連続する位置に配置されているので、各フォトレジスト層31、32に比べて深い溝部12が傾斜面を有していても、成形体20や微細構造体11を精度良く形成することが可能である。   In particular, in the second embodiment of the present invention, the first and second masks 60 and 70 are gray scale masks, and the first and second molding portions 31b and 32b include inclined side surfaces 31c and 32c, respectively. Since the side surfaces 31c and 32c are arranged at continuous positions, the molded body 20 and the microstructure 11 can be formed even if the deep groove portion 12 has an inclined surface as compared with the photoresist layers 31 and 32. It can be formed with high accuracy.

また、ここでは、成形体20の傾斜面を複数のフォトレジスト層31、32毎に露光して形成しているので、一定勾配の傾斜面を形成することが容易である。通常、過剰に厚いフォトレジスト層に傾斜面を形成する場合、一定の濃度勾配を有するグレースケールマスクを用いて露光すると、露光光の散乱等に起因して、深い位置ほど傾斜のズレが大きくなり易い。ところが、この実施の形態のように複数のフォトレジスト層31、32毎に露光すれば、そのようなことが生じ難く、精度よく傾斜面を露光して成形し易い。   Here, since the inclined surface of the molded body 20 is formed by exposing each of the plurality of photoresist layers 31 and 32, it is easy to form an inclined surface having a constant gradient. Normally, when an inclined surface is formed on an excessively thick photoresist layer, if the exposure is performed using a gray scale mask having a constant concentration gradient, the inclination shift becomes larger at a deeper position due to scattering of exposure light. easy. However, if each of the plurality of photoresist layers 31 and 32 is exposed as in this embodiment, such a phenomenon hardly occurs and the inclined surface is easily exposed and molded easily.

なお、この発明の実施の形態2でも、本発明の範囲内で適宜変更可能である。   Note that the second embodiment of the present invention can be modified as appropriate within the scope of the present invention.

例えば、上記では、溝部12に対応するように第1の成形部31b及び第2の成形部32bにより凹形状を形成したが、第1及び第2のマスク60、70の開口部63、73と遮蔽部67、77を反転させると共に、各濃度勾配部65、75の濃度勾配を反転させ、更に、第2のマスク70により第1のフォトレジスト層31を露光すると共に第1のマスク60により第2のフォトレジスト層32を露光する他は、上記発明の実施の形態2と同様にし、露光光を調整しつつ成形体20を成形すれば、図11に示す第1の変形例のように、基材10の中央部に突出した形状で成形体20を形成することができる。   For example, in the above, the concave shape is formed by the first molding portion 31b and the second molding portion 32b so as to correspond to the groove portion 12, but the openings 63, 73 of the first and second masks 60, 70 The shielding portions 67 and 77 are reversed, the concentration gradients of the concentration gradient portions 65 and 75 are reversed, the first photoresist layer 31 is exposed by the second mask 70, and the first mask 60 is used to expose the first photoresist layer 31. Except that the second photoresist layer 32 is exposed, if the molded body 20 is molded while adjusting the exposure light in the same manner as in the second embodiment of the invention, as in the first modification shown in FIG. The molded body 20 can be formed in a shape protruding from the center of the substrate 10.

また、この発明の実施の形態2でも、2層のフォトレジスト層を積層した例について説明したが、何ら限定するものではなく、3層以上のフォトレジスト層を積層することも可能であり、各フォトレジスト層を積層する毎に露光することを繰り返すことで、より高低差の大きい成形体を形成することが可能である。   In the second embodiment of the present invention, the example in which the two photoresist layers are stacked has been described. However, the present invention is not limited in any way, and three or more photoresist layers can be stacked. By repeating the exposure every time the photoresist layer is laminated, it is possible to form a molded body having a larger difference in elevation.

更に、上記では、各成形部31b、32bの側面31c、32cが一定勾配の傾斜した平面である例について説明したが、側面31c、32cが、それぞれ異なる傾斜の平面から形成されていてもよく、また、それぞれが曲面や屈曲面で形成されていてもよい。
[発明の実施の形態3]
Furthermore, in the above description, an example in which the side surfaces 31c and 32c of the molding portions 31b and 32b are inclined planes having a constant gradient has been described, but the side surfaces 31c and 32c may be formed from planes having different inclinations, respectively. Moreover, each may be formed of a curved surface or a bent surface.
Embodiment 3 of the Invention

図12及び図13は、この発明の実施の形態3を示す。   12 and 13 show a third embodiment of the present invention.

この発明の実施の形態3は、微細構造体として、図12に示すようなレンズアレイ25を製造する例である。   The third embodiment of the present invention is an example in which a lens array 25 as shown in FIG. 12 is manufactured as a fine structure.

このレンズアレイ25は、基材10の表面に凸形の所定の曲面形状を有するレンズ部15が1個或いは複数個設けられたものである。ここでは、基材10は光を透過可能な光学基材からなる。   In the lens array 25, one or a plurality of lens portions 15 having a predetermined convex curved surface shape are provided on the surface of the substrate 10. Here, the base material 10 consists of an optical base material which can permeate | transmit light.

このようなレンズアレイ25であっても、図13に示すような成形体20を成形して発明の実施の形態2と同様に製造することが可能である。この成形体20では、第1の成形体31bと第2の成形体32bとに、それぞれ異なる形状の曲面31e、32eが形成されており、曲面31eと曲面32eが連続して形成される表面が、レンズ部15の表面形状に精度良く対応している。   Even such a lens array 25 can be manufactured in the same manner as in the second embodiment of the invention by molding a molded body 20 as shown in FIG. In the molded body 20, curved surfaces 31e and 32e having different shapes are formed on the first molded body 31b and the second molded body 32b, respectively, and the surface on which the curved surface 31e and the curved surface 32e are continuously formed is formed. It corresponds to the surface shape of the lens unit 15 with high accuracy.

この成形体20を成形する際には、第1及び第2のフォトレジスト層31、32を構成するフォトレジストがポジ型であるかネガ型であるかによって、第1及び第2のマスク60、70の開口部63、73や濃度勾配部65、75を、レンズアレイ25の目標形状に対応するように設けるが、その際、第1のマスク60の濃度勾配部65の濃度勾配を目標形状よりも小さくし、第2の露光工程で、第2のマスク70の開口部73により露光されることで、所望の露光量となるように構成してもよい。   When the molded body 20 is molded, the first and second masks 60, 60 are formed depending on whether the photoresist constituting the first and second photoresist layers 31, 32 is a positive type or a negative type. 70 openings 63 and 73 and density gradient parts 65 and 75 are provided so as to correspond to the target shape of the lens array 25. At this time, the density gradient of the density gradient part 65 of the first mask 60 is set to be higher than the target shape. It is also possible to make the exposure amount smaller by reducing the thickness of the second mask 70 so that a desired exposure amount is obtained by exposing through the opening 73 of the second mask 70 in the second exposure step.

そして、このような成形体20を基材10上に成形した後、エッチングすれば、成形体20の形状に対応したレンズアレイ25を製造することができる。   If such a molded body 20 is molded on the substrate 10 and then etched, a lens array 25 corresponding to the shape of the molded body 20 can be manufactured.

このような成形体20を成形したりレンズアレイ25を製造する場合であっても、発明の実施の形態2と同様の作用効果を得ることができる。   Even in the case where such a molded body 20 is molded or the lens array 25 is manufactured, the same effects as those of the second embodiment of the invention can be obtained.

特に、この発明の実施の形態3によれば、成形体20の曲面からなる表面形状の高低差を、各フォトレジスト層31、32の厚さに比べて大きく形成することが容易であるため、レンズアレイ25のレンズ部15として、所謂SAGで示される高低差がフォトレジスト層31、32に比べて大きいレンズを製造することが容易である。   In particular, according to the third embodiment of the present invention, it is easy to form the difference in height of the surface shape composed of the curved surface of the molded body 20 larger than the thickness of each of the photoresist layers 31 and 32. As the lens portion 15 of the lens array 25, it is easy to manufacture a lens in which the height difference indicated by so-called SAG is larger than that of the photoresist layers 31 and 32.

なお、この発明の実施の形態3でも、本発明の範囲内で適宜変更可能である。   Note that Embodiment 3 of the present invention can be modified as appropriate within the scope of the present invention.

例えば、上記では、凸形のレンズ部を形成するための成形体20を成形した例について説明したが、図14に示すように、凹形状のレンズを形成するための成形体であっても、第1及び第2のマスクの形状を反転させたり、用いるフォトレジストの種類を逆にしたり、露光量を調整するなどにより成形することが可能であり、この成形体20を用いて、凹形状のレンズを製造することが可能である。   For example, in the above description, the example in which the molded body 20 for forming the convex lens portion is molded has been described. However, as shown in FIG. 14, even if the molded body for forming the concave lens is used, It is possible to form the first and second masks by reversing the shape, reversing the type of photoresist used, adjusting the exposure amount, and the like. It is possible to manufacture a lens.

この発明の実施の形態1の微細構造体を示し、(a)は断面図、(b)は平面図である。1 shows a microstructure according to Embodiment 1 of the present invention, in which (a) is a sectional view and (b) is a plan view. この発明の実施の形態1の成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the molded object of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1の成形体の成形工程を説明する図である。It is a figure explaining the shaping | molding process of the molded object of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1の第1の変形例の成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the molded object of the 1st modification of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1の第2の変形例の成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the molded object of the 2nd modification of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1の第3の変形例の成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the molded object of the 3rd modification of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1の第4の変形例の成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the molded object of the 4th modification of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1の第5の変形例の成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the molded object of the 5th modification of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2の成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the molded object of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2の成形体の成形工程を説明する図である。It is a figure explaining the shaping | molding process of the molded object of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2の変形例の成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the molded object of the modification of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3の微細構造体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fine structure of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the molded object of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の変形例の成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the molded object of the modification of Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 基材
11 微細構造体
12 溝部
20 成形体
31 第1のフォトレジスト層
32 第2のフォトレジスト層
31a、32a 可溶部位
40、60 第1のマスク
50、70 第2のマスク
43、53、63、73 開口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Base material 11 Fine structure 12 Groove part 20 Molding body 31 1st photoresist layer 32 2nd photoresist layer 31a, 32a Soluble part 40, 60 1st mask 50, 70 2nd mask 43, 53, 63, 73 opening

Claims (9)

フォトレジスト層にマスクを用いて露光して現像することで、前記マスクの開口形状に対応した形状を呈する成形体を前記フォトレジスト層に成形する方法において、
第1のフォトレジスト層に第1のマスクを用いて露光する第1の露光工程と、
露光後の前記第1のフォトレジスト層上に第2のフォトレジスト層を形成し、該第2のフォトレジスト層に第2のマスクを用いて露光する第2の露光工程と、
露光後の前記第1及び第2のフォトレジスト層を合せて現像する現像工程とを含み、
前記第1のマスクの開口形状に対応した形状を呈して前記第1のフォトレジスト層に成形される第1の成形部と、前記第2のマスクの開口形状に対応した形状を呈して前記第2のフォトレジスト層に成形される第2の成形部とが組み合わされた前記成形体を成形することを特徴とする成形体の成形方法。
In the method of forming a molded product that exhibits a shape corresponding to the opening shape of the mask by exposing and developing using a mask to the photoresist layer,
A first exposure step of exposing the first photoresist layer using a first mask;
A second exposure step of forming a second photoresist layer on the first photoresist layer after exposure, and exposing the second photoresist layer using a second mask;
A development step of developing the first and second photoresist layers after exposure together,
A first forming portion formed on the first photoresist layer to have a shape corresponding to the opening shape of the first mask; and a shape corresponding to the opening shape of the second mask. A method for molding a molded body, comprising molding the molded body combined with a second molded portion molded into the second photoresist layer.
前記第1及び第2のマスクは、バイナリーマスクからなることを特徴とする請求項1に記載の成形体の成形方法。   The method for molding a molded body according to claim 1, wherein the first and second masks are binary masks. 前記第1及び第2の成形部は、平面視で同一形状を呈すると共に平面視で同一位置に配置されることを特徴とする請求項2に記載の成形体の成形方法。   The molding method according to claim 2, wherein the first and second molding parts have the same shape in a plan view and are disposed at the same position in a plan view. 前記第1及び第2のマスクは、グレースケールマスクからなることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一つに記載の成形体の成形方法。   The method for molding a molded body according to any one of claims 1 to 3, wherein the first and second masks are gray scale masks. 前記第1及び第2の成形部は、それぞれ傾斜面を含むと共に、前記各傾斜面同士が連続する位置に配置されることを特徴とする請求項4に記載の成形体の成形方法。   The molding method according to claim 4, wherein each of the first and second molding parts includes an inclined surface and is disposed at a position where the inclined surfaces are continuous with each other. 前記現像後に、前記全成形部を加熱雰囲気中に配置することを特徴とする請求項3又は5に記載の成形体の成形方法。   6. The method for molding a molded body according to claim 3, wherein the entire molded portion is disposed in a heated atmosphere after the development. 前記現像後に、前記全成形部を溶解ガス雰囲気中に配置することを特徴とする請求項3又は5に記載の成形体の成形方法。   6. The method for molding a molded body according to claim 3, wherein the entire molded portion is disposed in a dissolved gas atmosphere after the development. 請求項1乃至7の何れか一つの成形方法により成形されたことを特徴とする成形体。   A molded body formed by the molding method according to claim 1. 基材上に形成されたフォトレジスト層を露光及び現像して成形体を成形し、前記成形体及び前記基材をエッチングすることで、前記成形体に対応する形状を呈する微細構造体を製造する方法であり、
前記成形体を請求項1乃至7の何れか一つに記載の成形方法により成形することを特徴とする微細構造体の製造方法。
The photoresist layer formed on the substrate is exposed and developed to form a molded body, and the molded body and the base material are etched to produce a microstructure having a shape corresponding to the molded body. Is the way
A method for manufacturing a microstructure, wherein the molded body is molded by the molding method according to any one of claims 1 to 7.
JP2008162331A 2008-06-20 2008-06-20 Molding method of molded article, molded article, and method for manufacturing microstructure Pending JP2010002757A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008162331A JP2010002757A (en) 2008-06-20 2008-06-20 Molding method of molded article, molded article, and method for manufacturing microstructure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008162331A JP2010002757A (en) 2008-06-20 2008-06-20 Molding method of molded article, molded article, and method for manufacturing microstructure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010002757A true JP2010002757A (en) 2010-01-07

Family

ID=41584527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008162331A Pending JP2010002757A (en) 2008-06-20 2008-06-20 Molding method of molded article, molded article, and method for manufacturing microstructure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010002757A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011043731A (en) * 2009-08-24 2011-03-03 Kyushu Hitachi Maxell Ltd Method of forming photoresist pattern, method of manufacturing probe using method thereof, and probe for inspecting electronic device
JP2013061474A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Hitachi Chemical Co Ltd Manufacturing method of optical waveguide
JP2014197225A (en) * 2014-06-25 2014-10-16 日立化成株式会社 Method for manufacturing optical waveguide
JP2016071135A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社Screenホールディングス Drawing method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011043731A (en) * 2009-08-24 2011-03-03 Kyushu Hitachi Maxell Ltd Method of forming photoresist pattern, method of manufacturing probe using method thereof, and probe for inspecting electronic device
JP2013061474A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Hitachi Chemical Co Ltd Manufacturing method of optical waveguide
JP2014197225A (en) * 2014-06-25 2014-10-16 日立化成株式会社 Method for manufacturing optical waveguide
JP2016071135A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社Screenホールディングス Drawing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5670198B2 (en) Optical element and method for manufacturing wafer scale assembly
JP2006171753A (en) Microlens array sheet using micro machining and method for manufacturing same
US20140087291A1 (en) Method for forming pattern and method for producing original lithography mask
JP2010002757A (en) Molding method of molded article, molded article, and method for manufacturing microstructure
JP2009507669A (en) Lens manufacturing method
JP2018014497A (en) Imprint mold and method for manufacturing convex structure using the same
US20080061028A1 (en) Method for producing optical member and method for producing molding die for optical member
TWI596445B (en) Method for generating exposure data, multilayer solid structure manufacturing method, apparatus for generating exposure data, storage medium, and multilayer solid structure manufacturing system
TWI292513B (en)
JP2002107942A (en) Exposure method
KR100701355B1 (en) Fabrication method of micro lens array and stamper for duplicating micro lens array
JP6950224B2 (en) Imprint mold and imprint mold manufacturing method
JP2018157093A (en) Manufacturing method of template and template base metal
JP2016065967A (en) Method of manufacturing optical member plate and method of manufacturing optical member roll plate
JP2004200577A (en) Method for forming microstructure
JP2019145578A (en) Blank backing material, imprint mold, manufacturing method of imprint mold and imprint method
JPH0467613A (en) Microscopic contact hole forming method
JP2014071415A (en) Production method of microstructure, and microstructure
CN110673246B (en) Preparation method of grating plate
JP2014082415A (en) Defect correction method of template for nanoimprint lithography, and method of manufacturing template for nanoimprint lithography
JP2009151257A (en) Inclined exposure lithography system
JP2024001577A (en) Template, pattern forming method, and semiconductor device manufacturing method
JP6057156B2 (en) Wetting control element and manufacturing method thereof
CN117348360A (en) Preparation method of optical device and optical device
KR20040086901A (en) Method for fabricating a three-dimensional micro-structure using an ultraviolet mask