JP3412724B2 - Mold making method - Google Patents

Mold making method

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JP3412724B2
JP3412724B2 JP4764395A JP4764395A JP3412724B2 JP 3412724 B2 JP3412724 B2 JP 3412724B2 JP 4764395 A JP4764395 A JP 4764395A JP 4764395 A JP4764395 A JP 4764395A JP 3412724 B2 JP3412724 B2 JP 3412724B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光集積回路用導波路やマ
イクロマシンなどの種々のマイクロ構造体を多量生産可
能な、微細な構造を持つ金型の作製方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a mold having a fine structure capable of mass-producing various microstructures such as waveguides for optical integrated circuits and micromachines.

【0002】[0002]

【従来の技術】光集積回路用導波路や、光ピックアップ
ヘッド等に用いられるグレーティングなどの微細な構造
を持つ光部品を低コストで作製するためには、微細な構
造を持つ金型を利用した射出成形、注型成形などの量産
化に適した作製法が有効である。そのような微細な構造
を持つ金型の作製法として、これまでいくつかの方法が
提案されている。
2. Description of the Related Art In order to manufacture an optical component having a fine structure such as a waveguide for an optical integrated circuit or a grating used for an optical pickup head at a low cost, a mold having a fine structure is used. Manufacturing methods suitable for mass production such as injection molding and cast molding are effective. Several methods have been proposed so far as a method for producing a mold having such a fine structure.

【0003】一つめは、LIGAプロセスとして知られ
ているもので、X線用マスクとX線を用いて厚膜レジス
トを露光しレジストパターンを作製し、さらに電鋳を行
うことにより金属の金型をつくるものである(例えば、
A. Rognerら, Proc. of SPIE, 1506巻, 1991年 80頁 参
照)。この方法はX線リソグラフィ技術を用いるため、
アスペクト比の高いパターンが作製できるという利点は
あるが、マスク、光源ともにX線用という特殊なものを
使う必要があるため、コストがかかりすぎるという問題
がある。
The first is known as the LIGA process, in which a thick film resist is exposed using an X-ray mask and X-rays to form a resist pattern, and then electroforming is performed to perform metal casting. Is what makes (for example,
A. Rogner et al., Proc. Of SPIE, 1506, 1991, p. 80). Since this method uses X-ray lithography technology,
Although there is an advantage that a pattern with a high aspect ratio can be manufactured, there is a problem that the cost is too high because it is necessary to use a special mask for X-rays as a mask and a light source.

【0004】二つめは、フォトマスクと紫外光を用いて
レジストを露光しレジストパターンを作製し、さらメッ
キにより金属の金型をつくるものである(例えば、A. N
eyerラ, ELECTRONICS LETTERS, 29巻, 4号, 1993年 399
頁 参照)。この方法は、レジスト厚を調節することに
より深さ数ミクロン程度までのパターンをも作製するこ
とができる。しかしながら、レジスト厚を、一般に使用
されているシングルモード光ファイバと最も適合の良い
シングルモード導波路のコア径に相当する7〜10ミク
ロン程度まで厚くすると、露光後のレジストパターンの
壁面にダレが生じ安くなり、損失や結合特性の点で優れ
た矩形パターンの作製が困難であるという問題がある。
The second method is to expose a resist using a photomask and ultraviolet light to form a resist pattern, and then to form a metal mold by plating (for example, A.N.
eyer la, ELECTRONICS LETTERS, Volume 29, Issue 4, 1993 399
See page). According to this method, a pattern having a depth of several microns can be formed by adjusting the resist thickness. However, when the resist thickness is increased to about 7 to 10 microns, which corresponds to the core diameter of the single mode waveguide that is most suitable for the commonly used single mode optical fiber, sagging occurs on the wall surface of the resist pattern after exposure. There is a problem that it becomes cheaper and it is difficult to manufacture a rectangular pattern excellent in terms of loss and coupling characteristics.

【0005】また、上記2つの方法はマスクを使用する
ため、作製するパターンの構造パラメータを変更する場
合、その度ごとに高価なマスクを作製しなければなら
ず、従って、作製できるパターンの柔軟性が低いという
問題がある。
Further, since the above two methods use a mask, an expensive mask has to be manufactured every time when the structural parameters of the pattern to be manufactured are changed, and therefore the flexibility of the pattern that can be manufactured. There is a problem that is low.

【0006】三つめは、電子ビームでレジストを露光し
レジストパターンを作製し、さらにメッキにより金属の
金型をつくるものである(例えば、細川ら, Proc. of
SPIE, 1559巻, 1991年 229頁 参照)。この方法は、電
子線露光を用いているためサブミクロンの微細なパター
ンを作製する用途には向いているが、レジスト厚に制限
を受け、数ミクロン以上の深さを持つパターンの作製は
困難である。
The third method is to expose a resist with an electron beam to form a resist pattern, and then form a metal mold by plating (eg, Hosokawa et al., Proc. Of).
See SPIE, 1559, 1991, p. 229). This method is suitable for the production of submicron fine patterns because it uses electron beam exposure, but it is difficult to produce patterns with a depth of several microns or more due to the limited resist thickness. is there.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の微細な構造を持つ金型の作製法においては、一般
に使用されているシングルモード光ファイバと最も適合
の良いシングルモード導波路のコア径に相当する7〜1
0ミクロン程度、あるいはそれ以上の深い矩形パターン
を精度良く作製するためには、一つめの方法として述べ
た、大がかりな装置と特殊なマスクを必要とするX線リ
ソグラフィ技術を用いる必要があるが、この技術にはコ
ストがかかりすぎるという問題があった。
As described above,
In the conventional method for producing a mold having a fine structure, the core diameter of a single mode waveguide that is most suitable for a commonly used single mode optical fiber is 7-1.
In order to accurately form a deep rectangular pattern of about 0 micron or more, it is necessary to use the X-ray lithography technique described as the first method, which requires a large-scale device and a special mask. This technique has a problem that it is too expensive.

【0008】また、マスクを使用する露光工程は、作製
するパターンの構造パラメータを変更する場合、その度
ごとに高価なマスクを作製しなければならないため、作
製できるパターンの柔軟性が低いという問題があった。
Further, in the exposure process using a mask, an expensive mask must be produced every time when the structural parameters of the pattern to be produced are changed, so that the flexibility of the produced pattern is low. there were.

【0009】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであり、その目的は光集積回路用導波路やマイクロ
マシンなどの種々のマイクロ構造体を多量生産可能な、
微細な構造を持つ金型の作製方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to mass-produce various microstructures such as a waveguide for an optical integrated circuit and a micromachine.
It is to provide a method for manufacturing a mold having a fine structure.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め本発明は、ポリマ上にレジストを塗布し、リソグラフ
ィにより所望のレジストパターンを形成した後、レジス
トパターンをマスクとして下層ポリマをエッチングしマ
スタパターンを作製し、さらにメッキにより金属の金型
をつくる微細な構造を持つ金型の作製方法において、レ
ジストとしてシリコン含有レジストを用いることを特徴
とする。
In order to solve the above problems, the present invention applies a resist on a polymer, forms a desired resist pattern by lithography, and then etches a lower layer polymer using the resist pattern as a mask to form a master. In a method for producing a die having a fine structure in which a pattern is produced and a metal die is produced by plating, a silicon-containing resist is used as a resist.

【0011】シリコン含有レジストはフォトレジストで
も良いし、電子線レジストでも良い。
The silicon-containing resist may be a photoresist or an electron beam resist.

【0012】請求項2に係る発明は、リソグラフィが電
子線リソグラフィであり、シリコン含有レジストが電子
線用レジストであることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is characterized in that the lithography is electron beam lithography and the silicon-containing resist is an electron beam resist.

【0013】さらに、請求項3に係る発明は、リソグラ
フィがレーザビーム直接描画リソグラフィであることを
特徴とする。
Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the lithography is laser beam direct writing lithography.

【0014】なお、シリコン含有レジスト中におけるシ
リコン含有量としては、10重量%以上が好ましく、1
3重量%以上がより好ましい。13重量%以上において
十分なエッチング比をとることができる。
The silicon content in the silicon-containing resist is preferably 10% by weight or more.
It is more preferably 3% by weight or more. When it is 13% by weight or more, a sufficient etching ratio can be obtained.

【0015】また、シリコン含有レジストは大きく分け
て次の2つのタイプのものがある。
The silicon-containing resist is roughly classified into the following two types.

【0016】レジスト高分子の主鎖または側鎖中にシ
リコンを含有するもの シリコンを含まないレジストを塗布、露光した後、H
MDS(ヘキサメチルジシラザン)等のシリコンを含有
する物質を接触させることにより、レジスト層表面の露
光部を選択的にシリル化するもの。
Those containing silicon in the main chain or side chain of the resist polymer. After coating and exposing a resist containing no silicon, H
A method in which a substance containing silicon such as MDS (hexamethyldisilazane) is brought into contact with the exposed portion of the resist layer surface to selectively silylate.

【0017】の場合は、膜全体が10重量%程度以上
のシリコンを含有しているが、の場合はレジスト膜中
の選択的にシリル化された表面(深さ0.1〜1ミクロ
ン程度)のみが10重量%程度以上のシリコンを含有し
ていることになる。
In the case of 1, the entire film contains about 10% by weight or more of silicon, but in the case of 1, the selectively silylated surface (depth of about 0.1 to 1 micron) in the resist film. Only contains about 10% by weight or more of silicon.

【0018】[0018]

【作用】図1は本発明の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the structure of the present invention.

【0019】基板1上に塗布されたポリマ2上にシリコ
ン含有レジスト3を塗布する(図1(a))。しかる
後、レジスト3を露光現像(図1(b))しパターニン
グする(図1(c))。このレジストパターンをマスク
としてポリマ2を酸素ガスの反応性イオンエッチングに
よりエッチングし(図1(d))、レジスト3を剥離
し、マスタパターン7を作製する(図1(e))。しか
る後、そのマスタパターン上にニッケルなどの金属を真
空蒸着し、この蒸着膜を核としてニッケルなどの金属を
メッキしメッキ層6を形成する(図1(f))。メッキ
層6をマスタパターン7より剥離して金型8を作製する
(図1(g))。
A silicon-containing resist 3 is applied on the polymer 2 applied on the substrate 1 (FIG. 1A). After that, the resist 3 is exposed and developed (FIG. 1B) and patterned (FIG. 1C). Using this resist pattern as a mask, the polymer 2 is etched by reactive ion etching with oxygen gas (FIG. 1D), the resist 3 is peeled off, and a master pattern 7 is produced (FIG. 1E). Then, a metal such as nickel is vacuum-deposited on the master pattern, and a metal such as nickel is plated with the deposited film as a nucleus to form a plating layer 6 (FIG. 1 (f)). The plating layer 6 is peeled off from the master pattern 7 to produce a mold 8 (FIG. 1 (g)).

【0020】ここでポリマ2は、アクリル樹脂やエポキ
シ樹脂、ポリイミドなど塗布性に優れ、酸素ガスの反応
性イオンエッチングによりエッチングできるポリマであ
れば良い。また、基板1上に塗布されたポリマ2の代わ
りに、アクリル板などの適当な厚みをもつポリマ基板を
使っても良い。また、図1(b)のレジストの露光過程
は、フォトマスクとアライナを用いて一括露光しても良
いし、電子線描画装置を用いて行っても良いし、レーザ
ビーム直接描画装置を用いて行っても良い。
Here, the polymer 2 may be any polymer such as acrylic resin, epoxy resin, polyimide, etc., which has excellent coatability and can be etched by reactive ion etching of oxygen gas. Further, instead of the polymer 2 coated on the substrate 1, a polymer substrate having an appropriate thickness such as an acrylic plate may be used. In addition, the exposure process of the resist of FIG. 1B may be performed by a batch exposure using a photomask and an aligner, an electron beam writing apparatus, or a laser beam direct writing apparatus. You can go.

【0021】シリコン含有レジストは酸素ガスに対して
極めて高いエッチング耐性を有するので、1ミクロン程
度の薄いレジスト膜を用いても、深さ数十ミクロンのパ
ターンをエッチングすることができる。そのため、厚膜
レジストを露光現像して作製した場合に比べ、壁面のダ
レが小さく、深さの深い矩形パターンを作製することが
できる。レーザビーム直接描画リソグラフィのように
(平行光でない)ビームを用いて露光過程を行う場合、
露光ビームはレジスト面上にレンズにより集光されるた
め、レジストの上面と下面では露光ビームのビーム径は
異なる。1ミクロン程度の薄いレジスト膜を用いた場
合、このビーム径の差はあまり問題にはならないが、数
ミクロン以上の厚膜レジストを露光する場合、このビー
ム径の差は壁面のダレの要因となる。そのため、厚膜レ
ジストを用いる必要がないことによる効果は、レーザビ
ーム直接描画リソグラフィのようにビームを用いて露光
過程を行う場合特に重要になる。
Since the silicon-containing resist has extremely high etching resistance to oxygen gas, even if a thin resist film of about 1 micron is used, a pattern having a depth of several tens of microns can be etched. Therefore, as compared with a case where a thick film resist is exposed and developed, a rectangular pattern with a small wall surface sag and a deep depth can be manufactured. When performing the exposure process using a beam (not parallel light) as in laser beam direct writing lithography,
Since the exposure beam is focused on the resist surface by the lens, the upper and lower surfaces of the resist have different beam diameters. When a thin resist film of about 1 micron is used, this difference in beam diameter does not pose a problem, but when exposing a thick film resist of several microns or more, this difference in beam diameter causes sagging on the wall surface. . Therefore, the effect of not using a thick film resist becomes particularly important when the exposure process is performed using a beam as in laser beam direct writing lithography.

【0022】レーザビーム直接描画リソグラフィはコン
ピュータ上でデータを入力することにより作製したい金
型のマスタパターンの露光が行えるので、パターンの異
なるマスタパターンを作製する場合などいちいち高価な
マスクを発注する必要がなく、自在性、経済性に優れた
方法である。また、電子線露光と比べても、露光装置が
安価である、大気中で露光が行える(真空にする必要が
ない)、帯電防止層が必要ない、などの利点もある。
Since laser beam direct writing lithography can expose a master pattern of a die to be produced by inputting data on a computer, it is necessary to order an expensive mask each time when producing a master pattern having a different pattern. It is a flexible and economical method. Further, compared with electron beam exposure, there are advantages that the exposure apparatus is inexpensive, exposure can be performed in the atmosphere (no need to make a vacuum), and no antistatic layer is required.

【0023】[0023]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples.

【0024】(実施例1)ポリメチルメタクリエート
(PMMA)をメチルイソブチルケトンに溶かし溶液と
したものを、シリコン基板上に塗布、ベークし、厚さ8
μmのPMMA膜を作製した。その上にシリコン含有フ
ォトレジスト(商品名FH−SP:(株)富士ハント
製)を塗布し厚さ0.7μmのレジスト層をつけた。さ
らに、フォトマスクとアライナを用いて露光した後、現
像し、レジストをパターニングした。さらにこのレジス
トパターンをマスクとして、酸素ガスの反応性イオンエ
ッチングによりシリコン基板表面が現れるまでエッチン
グし、PMMA層に幅8μm、深さ8μmの矩形状の溝
を掘った後、レジスト層を剥離し、マスタパターンを作
製した。しかる後、そのマスタパターン表面にニッケル
を500オングストローム真空蒸着し、その後、この蒸
着膜を核としてニッケルメッキ層をつけた。最後にマス
タパターンからこのニッケル層を剥離し、光導波回路射
出成形用の金型を作製した。作製したパターンは直線の
他、円弧、方向性結合器、Y分岐などを含むが、いずれ
も形状、寸法精度、平滑性など良好な金型が得られた。
(Example 1) Polymethylmethacrylate (PMMA) was dissolved in methyl isobutyl ketone to prepare a solution, which was applied on a silicon substrate and baked to give a thickness of 8
A μm PMMA film was prepared. A silicon-containing photoresist (trade name FH-SP: manufactured by Fuji Hunt Co., Ltd.) was applied on top of this to form a resist layer having a thickness of 0.7 μm. Furthermore, after exposing using a photomask and an aligner, it developed and patterned the resist. Using this resist pattern as a mask, etching is performed until the silicon substrate surface appears by reactive ion etching with oxygen gas, a rectangular groove having a width of 8 μm and a depth of 8 μm is formed in the PMMA layer, and then the resist layer is peeled off. A master pattern was prepared. Thereafter, nickel was vacuum-deposited on the surface of the master pattern in a thickness of 500 angstrom, and then a nickel plating layer was formed by using the deposited film as a nucleus. Finally, this nickel layer was peeled off from the master pattern to prepare a mold for optical waveguide circuit injection molding. The produced pattern includes not only straight lines but also circular arcs, directional couplers, Y-branches, and the like, and all of them were molds having good shape, dimensional accuracy, and smoothness.

【0025】(実施例2)PMMAのメチルイソブチル
ケトン溶液を、シリコン基板上に塗布、ベークし、厚さ
8μmのPMMA膜を作製した。その上にシリコン含有
電子線レジスト(商品名SNR:東ソー(株)製を塗布
し厚さ0.7μmのレジスト層をつけた。さらに、電子
ビーム露光装置を用いて露光した後、現像し、レジスト
パターニングした。さらにこのレジストパターンをマス
クとして、酸素ガスの反応性イオンエッチングによりシ
リコン基板表面が現れるまでエッチングし、PMMA層
に幅8μm、深さ8μmの矩形状パターンをつくった
後、レジスト層を剥離し、マスタパターンを作製した。
しかる後、そのマスタパターン表面にニッケルを500
オングストローム真空蒸着し、その後、この蒸着膜を核
としてニッケルメッキ層をつけた。最後にマスタパター
ンからこのニッケル層を剥離し、光導波回路射出成形用
の金型を作製した。作製したパターンは直線の他、円
弧、方向性結合器、Y分岐などを含むが、いずれも形
状、寸法精度、平滑性など良好な金型が得られた。
Example 2 A solution of PMMA in methyl isobutyl ketone was applied onto a silicon substrate and baked to form a PMMA film having a thickness of 8 μm. A silicon-containing electron beam resist (trade name: SNR: manufactured by Tosoh Corp.) was applied on top of this to form a resist layer having a thickness of 0.7 μm. Further, after exposure using an electron beam exposure device, development and Further, using this resist pattern as a mask, etching was performed by reactive ion etching with oxygen gas until the surface of the silicon substrate was exposed to form a rectangular pattern with a width of 8 μm and a depth of 8 μm on the PMMA layer, and then the resist layer was peeled off. Then, a master pattern was prepared.
Then, nickel is applied to the surface of the master pattern by 500
Angstrom vacuum deposition was performed, and then a nickel plating layer was formed using this deposited film as a nucleus. Finally, this nickel layer was peeled off from the master pattern to prepare a mold for optical waveguide circuit injection molding. The produced pattern includes not only straight lines but also circular arcs, directional couplers, Y-branches, and the like, and all of them were molds having good shape, dimensional accuracy, and smoothness.

【0026】(実施例3)PMMAのメチルイソブチル
ケトン溶液を、シリコン基板上に塗布、ベークし、厚さ
8μmのPMMA膜を作製した。その上にシリコン含有
フォトレジストを塗布し厚さ0.7μmのレジスト層を
つけた。さらに、レーザビーム直接描画装置を用いて露
光した後、現像し、レジストをパターニングした。さら
にこのレジストパターンをマスクとして、酸素ガスの反
応性イオンエッチングによりシリコン基板表面が現れる
までエッチングし、PMMA層に幅8μm、深さ8μm
の矩形状の溝を掘った後、レジスト層を剥離し、マスタ
パターンを作製した。しかる後、そのマスタパターン表
面にニッケルを500オングストローム真空蒸着し、そ
の後、この蒸着膜を核としてニッケルメッキ層をつけ
た。最後にマスタパターンからこのニッケル層を剥離
し、光導波回路射出成形用の金型を作製した。作製した
パターンは直線の他、円弧、方向性結合器、Y分岐など
を含むが、いずれも形状、寸法精度、平滑性など良好な
金型が得られた。
Example 3 A PMMA methyl isobutyl ketone solution was applied onto a silicon substrate and baked to form a PMMA film having a thickness of 8 μm. A silicon-containing photoresist was applied thereon to form a resist layer having a thickness of 0.7 μm. Further, after exposure using a laser beam direct writing apparatus, development was performed and the resist was patterned. Further, using this resist pattern as a mask, etching is performed by reactive ion etching with oxygen gas until the surface of the silicon substrate appears, and the PMMA layer is 8 μm wide and 8 μm deep.
After digging the rectangular groove, the resist layer was peeled off to prepare a master pattern. Thereafter, nickel was vacuum-deposited on the surface of the master pattern in a thickness of 500 angstrom, and then a nickel plating layer was formed by using the deposited film as a nucleus. Finally, this nickel layer was peeled off from the master pattern to prepare a mold for optical waveguide circuit injection molding. The produced pattern includes not only straight lines but also circular arcs, directional couplers, Y-branches, and the like, and all of them were molds having good shape, dimensional accuracy, and smoothness.

【0027】(実施例4)PMMAのメチルイソブチル
ケトン溶液を、シリコン基板上に塗布、ベークし、厚さ
5μmのPMMA膜を作製した。その上にシリコン含有
フォトレジストを塗布し厚さ0.7μmのレジスト層を
つけた。さらに、レーザビーム直接描画装置を用いて露
光した後、現像し、レジストをパターニングした。さら
にこのレジストパターンをマスクとして、酸素ガスの反
応性イオンエッチングによりシリコン基板表面が現れる
までエッチングし、PMMA層に幅5μm、深さ5μm
の矩形状の溝を掘った後、レジスト層を剥離し、マスタ
パターンを作製した。しかる後、そのマスタパターン表
面にニッケルを500オングストローム真空蒸着し、そ
の後、この蒸着膜を核としてニッケルメッキ層をつけ
た。最後にマスタパターンからこのニッケル層を剥離
し、回折格子作製用金型を作製した。作製したパターン
は形状、寸法精度、平滑性など良好な金型が得られた。
Example 4 A methylisobutylketone solution of PMMA was applied onto a silicon substrate and baked to form a PMMA film having a thickness of 5 μm. A silicon-containing photoresist was applied thereon to form a resist layer having a thickness of 0.7 μm. Further, after exposure using a laser beam direct writing apparatus, development was performed and the resist was patterned. Further, using this resist pattern as a mask, etching is carried out by reactive ion etching with oxygen gas until the surface of the silicon substrate appears, and the PMMA layer is 5 μm wide and 5 μm deep.
After digging the rectangular groove, the resist layer was peeled off to prepare a master pattern. Thereafter, nickel was vacuum-deposited on the surface of the master pattern in a thickness of 500 angstrom, and then a nickel plating layer was formed by using the deposited film as a nucleus. Finally, the nickel layer was peeled off from the master pattern to prepare a diffraction grating mold. As for the produced pattern, a mold having good shape, dimensional accuracy, and smoothness was obtained.

【0028】(実施例5)PMMAの代わりに、エポキ
シ系UV樹脂、アクリル系UV樹脂、ポリイミド樹脂を
シリコン基板上に塗布、成膜し、他は実施例1〜4に記
した方法で金型を作製した。作製したパターンは形状、
寸法精度、平滑性など良好な金型が得られた。
(Embodiment 5) Instead of PMMA, epoxy UV resin, acrylic UV resin, and polyimide resin are applied on a silicon substrate to form a film, and otherwise the mold is manufactured by the method described in Embodiments 1 to 4. Was produced. The created pattern is the shape,
A mold with good dimensional accuracy and smoothness was obtained.

【0029】(実施例6)アクリル基板にシリコン含有
フォトレジストを塗布し厚さ1μmのレジスト層をつけ
た。さらに、レーザビーム直接描画装置を用いて露光し
た後、現像し、レジストをパターニングした。さらにこ
のレジストパターンをマスクとして、酸素ガスの反応性
イオンエッチングによりアクリル基板を50μmエッチ
ングし、幅50μm、深さ50μmの矩形状の溝を掘っ
た後、レジスト層を剥離し、マスタパターンを作製し
た。しかる後、そのマスタパターン表面にニッケルを5
00オングストローム真空蒸着し、その後、この蒸着膜
を核としてニッケルメッキ層をつけた。最後にマスタパ
ターンからこのニッケル層を剥離し、多モード光導波回
路射出成形用の金型を作製した。壁面の平滑性、垂直性
の優れた金型が得られた。
Example 6 A silicon-containing photoresist was applied on an acrylic substrate to form a resist layer having a thickness of 1 μm. Further, after exposure using a laser beam direct writing apparatus, development was performed and the resist was patterned. Further, using this resist pattern as a mask, the acrylic substrate was etched by 50 μm by reactive ion etching with oxygen gas to form a rectangular groove having a width of 50 μm and a depth of 50 μm, and then the resist layer was peeled off to prepare a master pattern. . Then, nickel is added to the surface of the master pattern.
A vacuum deposition of 00 angstrom was carried out, and then a nickel plating layer was formed by using this deposited film as a nucleus. Finally, the nickel layer was peeled off from the master pattern to prepare a mold for injection molding of a multimode optical waveguide circuit. A mold with excellent wall surface smoothness and verticality was obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による金型
の作製方法を用いれば、幅・深さサブミクロン〜数ミク
ロンのグレーティングや、幅・深さ8ミクロン前後の単
一モード光導波回路、幅・深さ数十ミクロン〜数百ミク
ロンの多モード光導波回路などのマイクロ構造体を大量
生産するために必要な微細な構造を持つ金型を、高精
度、低コストで作製することができる。これらの金型を
用いて光部品を作製すれば、高性能、低価格の光部品の
供給が可能となる。
As described above, by using the method of manufacturing a mold according to the present invention, a grating having a width / depth of submicron to several microns or a single mode optical waveguide circuit having a width / depth of about 8 microns is used. , Molds with a fine structure required for mass production of microstructures such as multimode optical waveguide circuits with width and depth of tens to hundreds of microns can be manufactured with high precision and low cost. it can. If optical parts are manufactured using these molds, it becomes possible to supply high-performance and low-priced optical parts.

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

【図1】本発明による金型の作製方法を説明する図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating a method of manufacturing a mold according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板、 2 ポリマ層、 3 シリコン含有レジスト、 4 露光光(水銀ランプ光、レーザビーム、電子ビー
ム)、 5 酸素プラズマ、 6 金属メッキ層、 7 マスクパターン、 8 金型。
1 substrate, 2 polymer layer, 3 silicon-containing resist, 4 exposure light (mercury lamp light, laser beam, electron beam), 5 oxygen plasma, 6 metal plating layer, 7 mask pattern, 8 mold.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中込 弘 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−12722(JP,A) 特開 昭63−302439(JP,A) 特開 昭62−161533(JP,A) 特開 平5−4232(JP,A) 特開 平4−310642(JP,A) 特開 平4−157403(JP,A) 特開 平8−252830(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 33/38 B81B 1/00 G02B 6/13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Nakagome 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation (56) Reference JP-A-5-12722 (JP, A) JP JP-A-63-302439 (JP, A) JP-A-62-161533 (JP, A) JP-A-5-4232 (JP, A) JP-A-4-310642 (JP, A) JP-A-4-157403 (JP , A) JP-A-8-252830 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B29C 33/38 B81B 1/00 G02B 6/13

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ポリマ上にレジストを塗布し、リソグラ
フィにより所望のレジストパターンを形成した後、レジ
ストパターンをマスクとして下層ポリマをエッチングし
マスタパターンを作製し、さらにメッキにより金属の金
型をつくる一連の工程においてレジストとしてシリコン
含有レジストを用いることを特徴とする金型の作製方
法。
1. A series of steps in which a resist is applied on a polymer, a desired resist pattern is formed by lithography, a lower layer polymer is etched by using the resist pattern as a mask to form a master pattern, and a metal mold is further formed by plating. A method of manufacturing a mold, wherein a silicon-containing resist is used as a resist in the step of.
【請求項2】 前記リソグラフィが電子線リソグラフィ
であり、シリコン含有レジストが電子線用レジストであ
ることを特徴とする請求項1に記載の金型の作製方法。
2. The method for producing a mold according to claim 1, wherein the lithography is electron beam lithography and the silicon-containing resist is an electron beam resist.
【請求項3】 前記リソグラフィがレーザビーム直接描
画リソグラフィであり、シリコン含有レジストがフォト
レジストであることを特徴とする請求項1に記載の金型
の作製方法。
3. The method for producing a mold according to claim 1, wherein the lithography is laser beam direct writing lithography, and the silicon-containing resist is a photoresist.
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