JP3513478B2 - Die for micro structure array, micro structure array, and method of manufacturing the same - Google Patents

Die for micro structure array, micro structure array, and method of manufacturing the same

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光エレクトロニク
ス分野等で使用されるマイクロレンズアレイなどのマイ
クロ構造体アレイを作製するための金型(本明細書で
は、特に区別する場合を除いて、金型と言う場合は金型
及び金型マスターを含めた意味で使用する)、マイクロ
レンズアレイなどのマイクロ構造体アレイ、及びその作
製方法等に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mold for producing a microstructure array such as a microlens array used in the field of optoelectronics, etc. (In the present specification, a metal mold is used unless otherwise specified. The term "mold" is used to include a mold and a mold master), a microstructure array such as a microlens array, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロレンズアレイは、直径数μmか
ら数100μmの微小な略半球状のレンズを複数配置し
たものであり、液晶表示装置、受光装置、光通信システ
ムにおけるファイバー間接続等の様々な用途に使用され
るようになってきた。
2. Description of the Related Art A microlens array has a plurality of minute, substantially hemispherical lenses each having a diameter of several μm to several 100 μm, and is used in various liquid crystal display devices, light receiving devices, fiber-to-fiber connections in optical communication systems, etc. It has come to be used for purposes.

【0003】一方、発光素子間隔を狭くできアレイ化が
容易な面発光レーザー等の開発が進み、レンズアレイの
間隔を狭くでき開口数(NA)の大きなマイクロレンズ
への要求が高まっている。
On the other hand, the development of surface emitting lasers, etc., in which the distance between the light emitting elements can be narrowed and which can be easily formed into an array, is progressing, and there is an increasing demand for a microlens having a large distance between lens arrays and a large numerical aperture (NA).

【0004】受光素子においても同様に、半導体プロセ
ス技術の発達に伴い、素子間隔が狭まり、CCD等に見
られるように、ますます受光素子の小型化がなされてい
る。この結果、ここでも、レンズ間隔の狭い、開口数の
大きなマイクロレンズアレイが必要となっている。この
様なマイクロレンズでは、レンズ面に入射する光の利用
効率が高い高集光率のマイクロレンズが望まれている。
Similarly, in the light receiving element, with the development of the semiconductor process technology, the element interval is narrowed, and the light receiving element is further miniaturized as seen in CCD and the like. As a result, here again, a microlens array with a narrow lens interval and a large numerical aperture is required. In such a microlens, there is a demand for a microlens having a high light condensing ratio, which has high utilization efficiency of light incident on the lens surface.

【0005】さらに、今後期待される光情報処理分野で
ある光並列処理・演算、光インターコネクション等にお
いても、同様の要望がある。
Further, there are similar demands in the optical information processing fields expected in the future, such as optical parallel processing / calculation and optical interconnection.

【0006】また、エレクトロルミネッセンス(EL)
等の自発光型のディスプレイ装置の研究開発もさかんに
行われ、高精細且つ高輝度のディスプレイの提案がなさ
れている。この様なディスプレイにおいては、小型且つ
開口数の大きなマイクロレンズアレイに加えて、低コス
トで大面積のマイクロレンズアレイの要求がある。
In addition, electroluminescence (EL)
Research and development of self-luminous display devices such as the above have been actively conducted, and proposals for high-definition and high-luminance displays have been made. In such a display, in addition to a microlens array having a small size and a large numerical aperture, there is a demand for a low cost, large area microlens array.

【0007】また更に、液晶プロジェクタ等に搭載する
マイクロレンズアレイにあっては、マイクロレンズと画
素部との間のずれによる集光率の低下を解消し、より明
るい画像を得るために、駆動基板との高精度な位置合わ
せを実現するアライメントマーカーを具備する必要があ
る。
Further, in a microlens array mounted on a liquid crystal projector or the like, in order to eliminate a decrease in the light collection rate due to the displacement between the microlens and the pixel portion and obtain a brighter image, a driving substrate It is necessary to provide an alignment marker that realizes highly accurate alignment with the.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上の様な状況におい
て、従来、イオン交換法(M. Oikawa, et al., Jpn. J.
Appl. Phys. 20(1) L51-54, 1981)を用いて多成分ガ
ラスからなる基板上の複数の箇所を高屈折率化して、複
数のレンズを形成する様にしたマイクロレンズアレイの
製造方法が知られている。しかしながら、この方法で
は、レンズ同士の間隔に比べてレンズの開口径を大きく
とれず、開口数の大きなレンズの設計が困難であった。
また、大面積のマイクロレンズアレイを作製するにはイ
オン拡散装置等の大規模な製造装置が必要とされ、製造
が容易でないという問題もあった。また、金型を用いた
モールディングに比べてガラス毎にイオン交換工程を施
す必要があり、製造装置の作製条件管理を十分に行わな
いと、レンズの品質、例えば焦点距離のばらつきがロッ
ト間で大きくなるという問題があった。また、この方法
は、金型を用いた方法に比べて、割高になる。
[Problems to be Solved by the Invention] Under the above circumstances, the conventional ion exchange method (M. Oikawa, et al., Jpn. J.
Appl. Phys. 20 (1) L51-54, 1981) is used to form a plurality of lenses by increasing the refractive index at a plurality of locations on a substrate made of multi-component glass to form a plurality of lenses. It has been known. However, with this method, the aperture diameter of the lens cannot be made larger than the distance between the lenses, and it is difficult to design a lens having a large numerical aperture.
In addition, a large-scale manufacturing device such as an ion diffusion device is required to manufacture a large-area microlens array, and there is a problem that manufacturing is not easy. In addition, compared to molding using a mold, it is necessary to perform an ion exchange process for each glass, and unless the manufacturing conditions of the manufacturing equipment are carefully controlled, lens quality, for example, variation in focal length is large between lots. There was a problem of becoming. In addition, this method is more expensive than the method using a mold.

【0009】さらに、イオン交換法では、ガラス基板中
に被イオン交換用のアルカリイオンが必須となり、基板
材料がアルカリガラスに限定されアルカリイオンフリー
を前提とする半導体をベースとする素子との適合性が悪
い。さらに、ガラス基板そのものの熱膨張係数が受光装
置や発光装置の基板の熱膨張係数と大きく異なる為に、
素子の集積密度が増加するに伴い、熱膨張係数の不整合
によるミスアライメントが発生する。また、元来、ガラ
ス表面のイオン交換法は、表面に圧縮歪みを残すことが
知られており、どうしてもガラス表面の残留応力と反り
変形のトレードオフの課題が生じ、マイクロレンズアレ
イが大判化するに従い受光装置や発光装置の基板との接
着・接合が困難となってくる。
Further, in the ion exchange method, alkali ions for ion exchange are indispensable in the glass substrate, the substrate material is limited to alkali glass, and compatibility with semiconductor-based devices which are premised on alkali ion free Is bad. Furthermore, since the coefficient of thermal expansion of the glass substrate itself is greatly different from the coefficient of thermal expansion of the substrate of the light receiving device or the light emitting device,
As the integration density of devices increases, misalignment occurs due to mismatch of thermal expansion coefficients. Originally, it is known that the ion exchange method for the glass surface leaves a compressive strain on the surface, and the problem of the trade-off between the residual stress and the warp deformation of the glass surface is inevitably caused, and the microlens array becomes large-sized. As a result, it becomes difficult to bond and join the substrate of the light receiving device or the light emitting device.

【0010】他の方法としては、レジストリフロー法
(D. Daly, et al., Proc. MicrolensArrays Teddingto
n., p23-34, 1991)がある。この方法では、基板上に形
成した樹脂をフォトリソグラフィプロセスを利用して円
筒状にパターニングし、加熱しリフローさせてマイクロ
レンズアレイを作製する。この方法により、様々な形状
のレンズを低コストで作製することが可能である。ま
た、イオン交換法に比べて熱膨張係数や反り等の問題が
ない。しかしながら、この方法は、マイクロレンズの形
状が樹脂の厚み、基板と樹脂との濡れ性状態、及び加熱
温度に強く依存しており、単一基板面内の作製再現性は
高いが、ロット毎のばらつきが発生しやすい。
Another method is the registry flow method (D. Daly, et al., Proc. MicrolensArrays Teddingto
n., p23-34, 1991). In this method, a resin formed on a substrate is patterned into a cylindrical shape using a photolithography process, heated and reflowed to manufacture a microlens array. By this method, lenses of various shapes can be manufactured at low cost. In addition, there are no problems such as thermal expansion coefficient and warpage as compared with the ion exchange method. However, in this method, the shape of the microlens strongly depends on the thickness of the resin, the wettability between the substrate and the resin, and the heating temperature. Variations are likely to occur.

【0011】他の方法としては、マイクロレンズアレイ
の原版を作製し、原版にレンズ材料を塗布し、塗布した
レンズ材料を剥離して作製する方法である。原版となる
金型の作製に当たっては、電子ビームを用いて描画する
方法(特開平1−261601号公報)、金属板の一部
をエッチングし形成する方法(特開平5−303009
号公報)がある。これらの方法は、モールディングにて
マイクロレンズを複製することができ、ロット毎のばら
つきが発生しにくく、また低コストにて作製することが
可能である。また、イオン交換法に比べて熱膨張係数差
に伴うアライメント誤差の発生や反り等の問題を回避で
きる。しかしながら、電子ビームを用いる方法では、電
子ビーム描画装置が高価であり多額の設備投資が必要と
なること、描画面積が制限されているために、10cm
角以上の大面積の原版を作製するのが困難であること等
の問題がある。
Another method is to prepare an original plate of a microlens array, apply a lens material to the original plate, and peel off the applied lens material. In the production of a mold as an original plate, a method of drawing with an electron beam (JP-A-1-261601) and a method of etching a part of a metal plate (JP-A-5-30309)
Issue gazette). According to these methods, the microlens can be duplicated by molding, variation from lot to lot does not easily occur, and it can be produced at low cost. Further, as compared with the ion exchange method, it is possible to avoid problems such as occurrence of alignment error and warpage due to the difference in thermal expansion coefficient. However, in the method using the electron beam, the electron beam drawing apparatus is expensive, a large amount of capital investment is required, and the drawing area is limited.
There is a problem that it is difficult to produce an original plate having a large area of a corner or more.

【0012】更に他の方法としては、母材上に1次元又
は2次元配列された開口部パターンを有するマスク層を
形成し、開口部からエッチングを行なう方法(特開平0
8−136704号公報)がある。しかしながら、この
方法では、レジストの開口部からエッチングするため、
掘り込み部の底辺は平らになって光を該開口部の径以下
に集光させることが困難である。また、エッチングする
方法では、主として化学反応を利用した等方性エッチン
グを用いるため、母材の組成や結晶構造が僅かでも変化
すると所望の形状にエッチングできなくなるという問題
がある。
As another method, a mask layer having a one-dimensionally or two-dimensionally arranged opening pattern is formed on a base material, and etching is performed from the opening (Japanese Patent Laid-Open No. Hei.
8-136704). However, in this method, since etching is performed from the resist opening,
The bottom of the dug portion is flattened, and it is difficult to collect light below the diameter of the opening. In addition, since the method of etching mainly uses isotropic etching utilizing a chemical reaction, there is a problem that the composition cannot be etched into a desired shape even if the composition or crystal structure of the base material is slightly changed.

【0013】上記問題点を解決する方法としては、電気
メッキにより半球状構造体アレイを作製し、これを原版
としてマイクロレンズ用金型を作製し、さらにこの金型
よりマイクロレンズアレイを作製する方法が考案されて
いる(特公昭64−10169号公報)。この方法によ
ると、大判化が容易で、作製プロセスが容易で、制御性
が高く、且つ安価なマイクロレンズ用金型が作製でき
る。さらに、電気メッキを用いて行なう方法で、曲率半
径の小さなマイクロレンズを作製することが可能にな
る。
As a method for solving the above-mentioned problems, a hemispherical structure array is prepared by electroplating, a mold for a microlens is prepared using this as an original plate, and a microlens array is prepared from this mold. Has been devised (Japanese Patent Publication No. 64-10169). According to this method, it is possible to manufacture a microlens mold that is easy to make large, the manufacturing process is easy, the controllability is high, and the cost is low. Further, it becomes possible to manufacture a microlens having a small radius of curvature by the method using electroplating.

【0014】アライメントマーカーを形成する方法とし
ては、レジストパターン形成時にレンズ用のパターンと
アライメントマーカー用のパターンを同一プロセスにて
形成する方法(特開平09−189901号公報)が提
案されている。
As a method of forming an alignment marker, there has been proposed a method of forming a pattern for a lens and a pattern for an alignment marker in the same process when forming a resist pattern (Japanese Patent Laid-Open No. 09-189901).

【0015】しかし、この方法に特公昭64−1016
9号公報の方法を適用し、レジストパターン形成時にレ
ンズ用のパターンとアライメントマーカー用のパターン
を同一プロセスにて形成後、電気メッキを行なうと、ア
ライメントマーカー用のパターン形状により電流密度に
分布が発生し、アレイパターンの周辺部で電界が集中し
てメッキ成長が促進され、半球の大きさに面内分布が生
ずる。さらに、アライメントマーカー用パターン周囲に
電流密度分布が生じてしまい、所望のマイクロレンズア
レイ領域に成長するメッキ層の大きさに分布が生じてし
まう。
However, in this method, the Japanese Patent Publication No. 64-1016 is used.
When the method of Japanese Patent Publication No. 9 is applied and a pattern for a lens and a pattern for an alignment marker are formed in the same process at the time of forming a resist pattern and electroplating is performed, a current density distribution is generated due to the pattern shape for the alignment marker. However, the electric field is concentrated in the peripheral portion of the array pattern to promote the plating growth, resulting in an in-plane distribution in the size of the hemisphere. Further, a current density distribution is generated around the alignment marker pattern, which causes a distribution in the size of the plating layer grown in a desired microlens array region.

【0016】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みなされたものであり、その目的は、(1)作製プロ
セスが容易、かつ制御性が高く、(2)マイクロ構造体
アレイの面内分布を小さくでき、(3)マイクロ構造体
の曲率半径を小さくでき、(4)十字形アライメントマ
ーカーにも対応可能な、(5)高精度な位置合わせを実
現するための形成容易なアライメントマーカーを具備で
きる、マイクロレンズアレイなどのマイクロ構造体アレ
イ用の金型、マイクロレンズアレイなどのマイクロ構造
体アレイ、及びその作製方法等を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and its objects are (1) easy fabrication process and high controllability, and (2) in-plane microstructure array. The distribution marker can be made smaller, (3) the radius of curvature of the microstructure can be made smaller, (4) it can be applied to a cross-shaped alignment marker, and (5) an easy-to-form alignment marker for realizing highly accurate alignment. It is to provide a mold for a microstructure array such as a microlens array, a microstructure array such as a microlens array, and a manufacturing method thereof, which can be provided.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のマイクロレンズアレイ用金型等のマイクロ構造体ア
レイの作製方法は、導電性部を有する基板を用い、
(1)前記導電性部上に絶縁性の第1のマスク層を形成
する工程、(2)第1のマスク層に所望のマイクロ構造
体アレイ配列に対応した間隔で複数のマイクロ構造体用
開口部を形成する工程、(3)前記導電性部を陰極とし
て電気メッキないし電着により前記開口部を通じて前記
開口部及び前記第1のマスク層上に第1のメッキ層ない
し電着層を形成する工程、(4)前記基板及び第1のメ
ッキ層ないし電着層の所望のマイクロ構造体アレイ領域
上及び該マイクロ構造体アレイ領域外の適当な位置の近
接する2個以上の第1のメッキ層ないし電着層領域上に
第2のマスク層を形成する工程、(5)前記第2のマス
ク層の形成されていない領域の第1のメッキ層ないし電
着層をエッチングによって除去する工程、(6)第2の
マスク層を除去する工程、を有するマイクロ構造体アレ
イの作製方法であって、工程(4)における前記所望の
マイクロ構造体アレイ領域外の適当な位置の第2のマス
ク層で覆われた近接する2個以上の第1のメッキ層ない
し電着層がアライメントマーカー形成用のものであるこ
とを特徴とする。
A method of manufacturing a microstructure array such as a mold for a microlens array of the present invention which achieves the above object uses a substrate having a conductive portion,
(1) a step of forming an insulative first mask layer on the conductive portion, (2) a plurality of microstructure openings at intervals corresponding to a desired microstructure array array in the first mask layer And (3) forming a first plating layer or an electrodeposition layer on the opening and the first mask layer through the opening by electroplating or electrodeposition using the conductive portion as a cathode. Step (4) Two or more first plating layers adjacent to each other at appropriate positions on the desired microstructure array region of the substrate and the first plating layer or electrodeposition layer and outside the microstructure array region Or a step of forming a second mask layer on the electrodeposition layer region, (5) a step of etching away the first plating layer or the electrodeposition layer in the region where the second mask layer is not formed, 6) Process for removing the second mask layer A method of manufacturing a microstructure array having: a second mask layer covered with a second mask layer at an appropriate position outside the desired microstructure array region in step (4). The plating layer or electrodeposition layer is used for forming an alignment marker.

【0018】この作製方法では、アライメントマーカー
用構造も、所望のマイクロ構造体アレイを形成する為の
開口部と同じ開口部を用いて同一のプロセスで形成する
ので、アライメントマーカー用構造を容易に作製でき
る。また、所望のマイクロ構造体アレイ配列に対応した
間隔で複数のマイクロ構造体用開口部を形成するのみな
ので(すなわち、特別に、アライメントマーカー用開口
部を形成する必要がない)、メッキ層ないし電着層を形
成する時の電流密度分布が抑制されてサイズの面内分布
の比較的に小さいマイクロ構造体アレイを容易に作製で
きる。更に、第2のマスク層を選択的に形成すること
で、面内分布の小さい所望のマイクロ構造体アレイ領域
と所望の形状のアライメントマーカー用構造を選定でき
るので、さらに面内分布の小さいマイクロ構造体アレイ
を容易に作製できると共にアライメントマーカーのパタ
ーンを用途に応じて柔軟に設定できる。
In this manufacturing method, the alignment marker structure is formed in the same process using the same openings as the openings for forming the desired microstructure array, so that the alignment marker structure can be easily manufactured. it can. In addition, since the plurality of microstructure openings are only formed at intervals corresponding to the desired microstructure array arrangement (that is, it is not necessary to specifically form the alignment marker openings), the plating layer or the electrode is not necessary. The current density distribution when forming the deposition layer is suppressed, and a microstructure array having a relatively small size in-plane distribution can be easily manufactured. Furthermore, by selectively forming the second mask layer, it is possible to select a desired microstructure array region having a small in-plane distribution and an alignment marker structure having a desired shape. Therefore, the microstructure having a smaller in-plane distribution can be selected. The body array can be easily produced, and the pattern of the alignment marker can be flexibly set according to the application.

【0019】上記の基本構成に基づいて、以下の如き、
より具体的な態様が可能である。更に、前記工程(3)
の後に、(7)前記第1のマスク層を除去する工程が行
われうる。可能であれば、前記工程(3)の段階で得ら
れる構造上に第2のマスク層を選択的に形成してもよい
が(第1のマスク層が、導電性部に対する密着性が良い
PSGなどの場合は可能である。この場合、複数の第1
のメッキ層ないし電着層は分離していてもよいし、連続
的になるまで形成されてもよい)、第1のマスク層を除
去して得られる構造上に第2のマスク層を選択的に形成
してもよい。
Based on the above basic structure,
More specific embodiments are possible. Further, the step (3)
After (7), the step of (7) removing the first mask layer may be performed. If possible, a second mask layer may be selectively formed on the structure obtained in the step (3) (the PSG has good adhesion to the conductive portion). It is possible in such cases as in this case, in this case a plurality of first
Plating layer or electrodeposition layer may be separated or may be formed until it becomes continuous), and the second mask layer is selectively formed on the structure obtained by removing the first mask layer. You may form in.

【0020】更に、前記工程(6)の後に、(8)前記
第1のメッキ層ないし電着層から導電性部または第1の
マスク層にわたり第2のメッキ層ないし電着層を形成す
る工程が行われうる。これにより、マイクロ構造体アレ
イの面内分布をより小さくでき、さらに第1のメッキ層
ないし電着層が導電性部または第1のマスク層に強固に
固定されて構造がより強固になる。
Further, after the step (6), (8) a step of forming a second plating layer or an electrodeposition layer from the first plating layer or the electrodeposition layer to the conductive portion or the first mask layer. Can be done. As a result, the in-plane distribution of the microstructure array can be further reduced, and the first plating layer or electrodeposition layer can be firmly fixed to the conductive portion or the first mask layer to further strengthen the structure.

【0021】前記工程(2)において、典型的には、前
記開口部が円形であったり、前記開口部が左右、上下に
等間隔で配列されたりする。円形、スリット状などのマ
イクロ構造体用開口部で、ほぼ半球状、半円筒状などの
マイクロ構造体アレイ(半球状マイクロレンズアレイや
レンチキュラーレンズ用の金型などにできる)を形成で
きる。これは、用途に応じて決めればよい。
In the step (2), typically, the openings are circular or the openings are arranged at equal intervals in the left-right direction and the up-down direction. A circular or slit-like opening for a microstructure can form a substantially hemispherical or semicylindrical microstructure array (which can be a hemispherical microlens array or a mold for a lenticular lens). This may be determined according to the application.

【0022】前記工程(5)において、第1のメッキ層
は電解エッチングなどによって除去されうる。また、前
記工程(8)において、第2のメッキ層は無電解メッキ
などによって形成されうる。
In the step (5), the first plating layer can be removed by electrolytic etching or the like. In addition, in the step (8), the second plating layer may be formed by electroless plating or the like.

【0023】また、前記アライメントマーカー用のもの
が、前記マイクロ構造体アレイ領域外の適当な位置に形
成された第1のメッキ層ないし電着層、または第1のメ
ッキ層ないし電着層と第2のメッキ層ないし電着層から
なるほぼ半球状構造体の十字形等の集合体であったりす
る。
The alignment marker may be a first plating layer or electrodeposition layer formed at an appropriate position outside the microstructure array region, or a first plating layer or electrodeposition layer and a first layer. It may be a cross-shaped aggregate of substantially hemispherical structures composed of the second plating layer or electrodeposition layer.

【0024】上記マイクロ構造体アレイは、典型的に
は、マイクロ構造体アレイ用金型ないしマイクロレンズ
アレイ用金型として作製される。
The above-mentioned microstructure array is typically manufactured as a mold for a microstructure array or a mold for a microlens array.

【0025】更に、上記目的を達成する本発明のマイク
ロレンズアレイ用金型等のマイクロ構造体アレイは、マ
イクロ構造体アレイのマイクロ構造体群外にアライメン
トマーカー用構造が形成され、該アライメントマーカー
用構造がほぼ半球状のメッキ層ないし電着層からなるマ
イクロ構造体の集合体であることを特徴とする。これ
は、上記マイクロ構造体アレイの作製方法により容易に
作製されうる。
Further, in the microstructure array such as the mold for the microlens array of the present invention which achieves the above object, a structure for alignment marker is formed outside the microstructure group of the microstructure array, and the alignment marker structure is formed. It is characterized in that the structure is an aggregate of microstructures having a substantially hemispherical plating layer or electrodeposition layer. This can be easily manufactured by the method for manufacturing the microstructure array described above.

【0026】典型的には、このマイクロ構造体アレイの
各マイクロ構造体も、前記ほぼ半球状のメッキ層ないし
電着層からなるマイクロ構造体である。また、前記マイ
クロ構造体は、第1のメッキ層ないし電着層、または第
1のメッキ層ないし電着層および該第1のメッキ層ないし
電着層上に形成された第2のメッキ層ないし電着層から
なる。
[0026] Typically, each microstructure of this microstructure array is also a microstructure composed of the above-mentioned approximately hemispherical plating layer or electrodeposition layer. In addition, the microstructure includes a first plating layer or an electrodeposition layer, or
It comprises one plating layer or electrodeposition layer and a second plating layer or electrodeposition layer formed on the first plating layer or electrodeposition layer.

【0027】この構造においては、前記マイクロ構造体
アレイのマイクロ構造体(例えば、導電性基板又は電極
層を有する基板上に形成され、マイクロレンズアレイの
レンズ群に対応する円柱状の軸を有する半球状の第1の
メッキ層、および第1のメッキ層ならびに該電極層上に
形成された第2のメッキ層からなるマイクロ構造体)と
前記アライメントマーカー用構造(例えば、マイクロレ
ンズアレイのレンズ群外の第1のメッキ層、および第1の
メッキ層ならびに該電極層上に形成された第2のメッキ
層からなるアライメントマーカー用構造)の高さを容易
にほぼ等しくでき、また該高さの分布を容易に5%以内
にできる。
In this structure, the microstructure of the microstructure array (for example, a hemisphere formed on a conductive substrate or a substrate having an electrode layer and having a cylindrical axis corresponding to the lens group of the microlens array) -Shaped first plating layer, and a microstructure comprising a first plating layer and a second plating layer formed on the electrode layer) and the alignment marker structure (for example, outside the lens group of the microlens array) Of the first marker, the alignment marker structure comprising the first plating layer and the second plating layer formed on the electrode layer and the electrode layer) can be easily made almost equal in height, and the height distribution can be made uniform. Can easily be within 5%.

【0028】前記集合体よりなるアライメントマーカー
用構造は、マイクロ構造体の一列のラインを含んだり、
マイクロ構造体の一列のライン同士が交差したものであ
ったり、マイクロ構造体の二列のラインを含んだり、マ
イクロ構造体の二列のライン同士が交差したものであっ
たりする。この様に、第2のマスク層のパターンを適当
に設定することで、アライメントマーカー用構造は柔軟
に設定できる。
The structure for alignment marker composed of the above-mentioned assembly includes a line of a line of the microstructure,
The lines of one row of the microstructure may intersect with each other, the lines of two rows of the microstructure may be included, or the lines of two rows of the microstructure may intersect with each other. In this way, by appropriately setting the pattern of the second mask layer, the alignment marker structure can be flexibly set.

【0029】勿論、上記マイクロ構造体アレイは、典型
的には、マイクロ構造体アレイ用金型ないしマイクロレ
ンズアレイ用金型である。
Of course, the microstructure array is typically a microstructure array mold or a microlens array mold.

【0030】更に、上記目的を達成する本発明の撮像装
置または表示装置は、本発明のマイクロレンズアレイと
して構成されたマイクロ構造体アレイ、或いは本発明の
マイクロレンズアレイ用金型で作製されたマイクロレン
ズアレイを、前記アライメントマーカーを用いて各マイ
クロレンズを各受光部或いは各画素部にアライメントし
た状態で搭載したことを特徴とする。
Further, an image pickup device or a display device of the present invention which achieves the above object is a microstructure array configured as the microlens array of the present invention, or a microlens produced by a mold for a microlens array of the present invention. It is characterized in that the lens array is mounted in a state where each microlens is aligned with each light receiving portion or each pixel portion using the alignment marker.

【0031】以上が本発明の基本的及びより具体的な構
成要素であり、その詳細及び作用について典型的な例に
沿って以下に更に説明する。
The above are the basic and more specific components of the present invention, and the details and operation thereof will be further described below along with typical examples.

【0032】まず、半球状等のマイクロ構造体の形成原
理について述べる。導電性基板又は電極層を有する基板
(導電性部を有する基板)上に形成された絶縁層の微小
ないし微細な開口部に電気メッキないし電着(以下の説
明ではメッキで説明を行う)を行うと、まず開口部内に
メッキ層が析出し、さらに電気メッキを行うと開口部及
びマスク層上に第1のメッキ層が成長し始める。電気メ
ッキの陽極に比べて開口部の寸法(径ないし幅)が十分
に小さいと、第1のメッキ層は径ないし幅の中心に対し
て等方的に成長し、半球状等の第1のメッキ層が開口部
及びマスク層上に形成される。開口部形状を円形にする
ことにより、第1のメッキ層はマスク層上に径の中心に
対して等方的に成長できる。エッチングにより原版を形
成する方法に比べて、所望の形状が得られた時点で陽極
と陰極との間に流れる電流を停止すればメッキの析出を
停止できるために、水洗までの時間でエッチングされて
しまうような不測の形状誤差を回避でき、作製の制御性
が良い。
First, the principle of forming a hemispherical microstructure will be described. Electroplating or electrodeposition (in the following description, plating is used) is performed on a minute or minute opening of an insulating layer formed on a conductive substrate or a substrate having an electrode layer (substrate having a conductive portion). Then, first, a plating layer is deposited in the opening, and when electroplating is further performed, the first plating layer starts to grow on the opening and the mask layer. When the size (diameter or width) of the opening is sufficiently smaller than that of the anode for electroplating, the first plating layer grows isotropically with respect to the center of the diameter or width, and the first plating layer having a hemispherical shape is formed. A plating layer is formed on the opening and the mask layer. By making the shape of the opening circular, the first plating layer can grow isotropically with respect to the center of the diameter on the mask layer. Compared with the method of forming an original plate by etching, if the current flowing between the anode and the cathode is stopped when the desired shape is obtained, the deposition of the plating can be stopped. Unnecessary shape error can be avoided and the controllability of fabrication is good.

【0033】次に、典型的にはマイクロレンズアレイで
あるマイクロ構造体アレイ用の金型の作製方法の典型例
を示す。ここで、マイクロレンズないしマイクロレンズ
アレイと言う場合はマイクロ構造体を代表して指すもの
とする。当然、ここで述べることは他のマイクロ構造体
アレイ用金型の作製方法にも適用できる。まず、導電性
基板又は電極層を有する基板上に第1のマスク層を形成
する。メッキ用基板材料としては、金属、半導体、絶縁
体の何れの材料でも良く、平坦性の良好な金属板、ガラ
ス基板、シリコンウエハ等を使用することが可能であ
る。メッキ用基板として金属材料を使用するのであれ
ば、電極層を形成する必要はない。また、半導体を用い
る場合、電気メッキが可能な程度の電導性を有するので
あれば、必ずしも電極層を形成する必要はない。電極層
としては、メッキ液にさらされる為に、使用するメッキ
液に腐蝕されない材料より選択される。但し、後の工程
で、この電極層の上に形成された第1のメッキ層の一部
をエッチングし除去するので第1のメッキ層と合金層を
形成しない材料が好ましい。また、電極層は前記メッキ
液中でもエッチングされない材料が好ましい。第1のマ
スク層は絶縁性を有する材料であれば良く、無機絶縁
体、有機絶縁体のいずれも使用することができる。電極
層及び第1のマスク層の形成方法としては、真空蒸着
法、スピンコート法、ディップ法、化学堆積法(CV
D)等の薄膜形成方法が用いられる。
Next, a typical example of a method for producing a mold for a microstructure array, which is typically a microlens array, will be shown. Here, when a microlens or a microlens array is referred to, it means a microstructure as a representative. As a matter of course, what is described here can be applied to a method for manufacturing a mold for another microstructure array. First, a first mask layer is formed over a conductive substrate or a substrate having an electrode layer. The plating substrate material may be any of metal, semiconductor, and insulator materials, and a metal plate having a good flatness, a glass substrate, a silicon wafer, or the like can be used. If a metal material is used as the plating substrate, it is not necessary to form the electrode layer. Further, when a semiconductor is used, it is not always necessary to form an electrode layer as long as it has a conductivity that allows electroplating. The electrode layer is selected from materials that are not corroded by the plating solution used because they are exposed to the plating solution. However, since a part of the first plating layer formed on this electrode layer is removed by etching in a later step, a material which does not form an alloy layer with the first plating layer is preferable. Further, the electrode layer is preferably made of a material that is not etched in the plating solution. Any material having an insulating property may be used for the first mask layer, and either an inorganic insulator or an organic insulator can be used. As a method of forming the electrode layer and the first mask layer, a vacuum deposition method, a spin coating method, a dipping method, a chemical deposition method (CV) is used.
A thin film forming method such as D) is used.

【0034】次に、第1のマスク層に、マイクロレンズ
アレイのピッチに対応したピッチで複数のマイクロレン
ズ用開口部を所定のマイクロレンズアレイ群領域(すな
わち、使用領域)よりも広い領域に形成する。開口部形
状は円形などが望ましい。開口部形成に当たっては、微
小ないし微細な開口を形成することが可能な半導体フォ
トリソグラフィプロセスとエッチングにより開口部を形
成する。第1のマスク層として、フォトレジストを用い
るとエッチングの工程を省略できる(すなわち、露光と
現像で済む)。
Next, a plurality of microlens openings are formed in the first mask layer at a pitch corresponding to the pitch of the microlens array in a region wider than a predetermined microlens array group region (that is, use region). To do. The shape of the opening is preferably circular or the like. In forming the opening, the opening is formed by a semiconductor photolithography process capable of forming a minute or fine opening and etching. When a photoresist is used as the first mask layer, the etching process can be omitted (that is, exposure and development are sufficient).

【0035】この時、アライメントマーカーに対応する
位置にもアライメントマーカー用構造を形成する為の開
口部も同一プロセスにて形成される。これによって、高
精度な位置合わせを実現するためのアライメントマーカ
ーを形成することが可能になる。後に第2のマスク層で
覆われる開口部の配列により十字形等のマーカーに対応
するアライメントマーカーも形成することができる。
At this time, an opening for forming the alignment marker structure is also formed in the same process at a position corresponding to the alignment marker. This makes it possible to form an alignment marker for realizing highly accurate alignment. An alignment marker corresponding to a marker such as a cross shape can also be formed by arranging the openings to be covered with the second mask layer later.

【0036】電気メッキは次の方法で行なう。メッキ用
基板をワークとして、金属イオンを含むメッキ液に漬
け、メッキ用基板と陽極板との間に外部電源を繋げて電
流を流し、開口部に第1のメッキ層を形成する。開口部
にメッキが形成され、さらにメッキを続けることで第1
のマスク層上にも第1のメッキ層が広がり、半球状等の
構造体が形成される。作製するマイクロレンズアレイ用
金型で形成されるレンズの径としては数μmから数10
0μmの範囲であり、この為、開口部の大きさは所望の
マイクロレンズの径よりも小さくする必要がある。メッ
キ成長が等方的となる為には開口部の寸法は半球状等の
構造体の直径ないし幅に比して小さいのが良く、小さい
程、半球状等の構造体の断面形状は真円に近づいて曲率
半径が小さく出来る。
Electroplating is performed by the following method. Using the plating substrate as a work, it is dipped in a plating solution containing metal ions, an external power supply is connected between the plating substrate and the anode plate, and an electric current is caused to flow to form a first plating layer in the opening. Plating is formed in the opening, and by continuing the plating, the first
The first plating layer also spreads on the mask layer of 1 to form a hemispherical structure. The diameter of the lens formed by the microlens array mold to be produced is from several μm to several tens.
It is in the range of 0 μm, and therefore the size of the opening needs to be smaller than the desired diameter of the microlens. In order for plating growth to become isotropic, the size of the opening should be small compared to the diameter or width of the hemispherical structure, etc. The radius of curvature can be reduced by approaching.

【0037】マイクロ構造体はメッキ浴中の金属イオン
が電気化学反応により析出することにより形成される。
電気メッキでは、メッキ時間、メッキ温度を制御して第
1のメッキ層の厚さを容易に制御することが可能であ
る。主なメッキの金属としては、単金属では、Ni、A
u、Pt、Cr、Cu、Ag、Zn等があり、合金で
は、Cu−Zn、Sn−Co、Ni−Fe、Zn−Ni
等がある。他の電気メッキ可能な材料も用いることは可
能であるが、前記電極層と合金層を形成しない材料が好
ましい。上記のことは電着についても同様である。電着
液には、電着性有機化合物(アニオン型電着のアクリル
系樹脂、カチオン型電着のエポキシ系樹脂等)の電着液
がある。
The microstructure is formed by depositing metal ions in the plating bath by an electrochemical reaction.
In electroplating, the thickness of the first plating layer can be easily controlled by controlling the plating time and the plating temperature. The main plating metals are Ni and A for single metals.
There are u, Pt, Cr, Cu, Ag, Zn, etc., and in alloys, Cu-Zn, Sn-Co, Ni-Fe, Zn-Ni.
Etc. Although other electroplatable materials can be used, a material that does not form an alloy layer with the electrode layer is preferable. The above also applies to electrodeposition. The electrodeposition liquid includes an electrodeposition liquid of an electrodeposition organic compound (anion type electrodeposition acrylic resin, cation type electrodeposition epoxy resin, etc.).

【0038】ここで形成される第1のメッキ層はアレイ
周辺部が中心部分よりも大きく成長する。それは、電流
分布が均一でなく電極の端の部分で電流が集中するから
である。そこで、マイクロレンズ用開口部群領域を所望
のマイクロレンズアレイ領域(すなわち、使用領域)よ
り広く形成しておくことによって、中心部のものより過
度に大きく成長する第1のメッキ層の領域は所望のマイ
クロレンズアレイ領域の外に来ることになる。
In the first plated layer formed here, the peripheral portion of the array grows larger than the central portion. This is because the current distribution is not uniform and the current concentrates at the end portions of the electrodes. Therefore, by forming the microlens opening group area wider than the desired microlens array area (that is, the usage area), the area of the first plating layer that grows excessively larger than the central area is desired. Will be outside the microlens array area.

【0039】続いて、以下に示すような方法で、中心部
よりも過度に大きく成長したアレイ周辺部の第1のメッ
キ層を選択的なエッチングによって取り除くことによっ
て、ほぼ均一な高さの第1のメッキ層のアレイを得るこ
とができる。
Then, the first plating layer on the peripheral portion of the array, which has grown excessively larger than the central portion, is removed by selective etching by the method as described below, so that the first plating layer having a substantially uniform height is formed. An array of plated layers can be obtained.

【0040】その典型的な方法では、まず第1のマスク
層を除去する。次に、ほぼ均一な大きさに成長した第1
のメッキ層を含む所望のマイクロレンズアレイ領域およ
び該マイクロレンズアレイ領域外の適当な位置の近接す
る2個以上の第1のメッキ層領域上に第2のマスク層を
形成する。ここで、第1のメッキ層が十字に配列するよ
うに第2のマスク層を形成すれば、十字形マーカーに対
応可能なマーカー用構造を形成することが可能となる。
In the typical method, the first mask layer is first removed. Next, the 1st grown to a nearly uniform size
Forming a second mask layer on the desired microlens array area including the plating layer and two or more adjacent first plating layer areas at appropriate positions outside the microlens array area. Here, if the second mask layer is formed so that the first plating layers are arranged in a cross shape, it becomes possible to form a marker structure that can correspond to a cross-shaped marker.

【0041】第2のマスク層は無機材料、有機材料のい
ずれも使用できるが、後工程のエッチング溶液に対して
耐性のあるものを用いる。第2のマスク層の形成方法と
しては、真空蒸着法、スピンコート法、ディップ法等の
薄膜形成方法を用いる。選択された領域のみに第2のマ
スク層を形成するに当たっては、半導体フォトリソグラ
フィープロセスとエッチングを用いる。ここで、第2の
マスク層としてフォトレジストを用いると、エッチング
の工程を省略できる。
As the second mask layer, either an inorganic material or an organic material can be used, but one having resistance to an etching solution used in a subsequent step is used. As a method for forming the second mask layer, a thin film forming method such as a vacuum vapor deposition method, a spin coating method or a dipping method is used. A semiconductor photolithography process and etching are used to form the second mask layer only in the selected region. Here, if a photoresist is used as the second mask layer, the etching step can be omitted.

【0042】第2のマスク層を形成する前に第1のマス
ク層を除去しなくても良いが、除去した方が第2のマス
ク層の基板への密着性は向上する。特に、第1のマスク
層、第2のマスク層の両者ともフォトレジストの場合
は、その密着性向上の効果は大きい。
Although it is not necessary to remove the first mask layer before forming the second mask layer, the removal of the first mask layer improves the adhesion of the second mask layer to the substrate. In particular, when both the first mask layer and the second mask layer are photoresists, the effect of improving the adhesion is great.

【0043】次に、第2のマスク層から露出した第1の
メッキ層をエッチング除去する。エッチングの方法とし
てはドライエッチング、ウエットエッチングを用いる。
エッチングガス、エッチング液は第2のマスク層、電極
層、基板をエッチングせず、選択的に第2のマスク層か
ら露出した第1のメッキ層をエッチングするものを用い
る。
Next, the first plating layer exposed from the second mask layer is removed by etching. As the etching method, dry etching or wet etching is used.
As the etching gas and the etching solution, those which do not etch the second mask layer, the electrode layer, and the substrate but selectively etch the first plating layer exposed from the second mask layer are used.

【0044】またここで、第1のメッキ層を形成した場
合と逆に陰極と陽極を繋ぎ、外部電源から電流を流すこ
とによる電解エッチングを用いても良い(これは電着層
の場合は使えない)。これによって、第2のマスク層か
ら露出した第1のメッキ層が選択的に電解エッチングで
除去される。ここで、電極層が前記メッキ液で電解され
ず且つ第1のメッキ層と合金層を形成しない材料であれ
ば、電解エッチング後、電極層の平らな面が得られる。
同様に第1のメッキ層も電極層と合金層を形成しない材
料であれば電極層の平らな面が得られる。ここで除去さ
れた第1のメッキ層の金属はメッキ液中或いは対極の金
属板に回収でき、高価な金属材料であっても無駄なく使
用できる。
Further, here, contrary to the case where the first plating layer is formed, electrolytic etching by connecting a cathode and an anode and passing a current from an external power source may be used (this can be used in the case of an electrodeposition layer). Absent). As a result, the first plating layer exposed from the second mask layer is selectively removed by electrolytic etching. Here, if the electrode layer is a material that is not electrolyzed by the plating solution and does not form an alloy layer with the first plating layer, a flat surface of the electrode layer is obtained after electrolytic etching.
Similarly, for the first plating layer, a flat surface of the electrode layer can be obtained if the material does not form an alloy layer with the electrode layer. The metal of the first plating layer removed here can be recovered in the plating solution or the metal plate of the counter electrode, and even an expensive metal material can be used without waste.

【0045】残された第2のマスク層に覆われたマイク
ロレンズアレイ領域の第1のメッキ層は、ほぼ均一な大
きさであり、径ないし幅の面内分布が小さい半球状等の
構造体アレイとなる。また、アライメントマーカーとし
ての第1のメッキ層も、第2のマスク層で覆われていた
ので残すことができる。
The first plating layer in the microlens array region covered with the remaining second mask layer has a substantially uniform size and a hemispherical structure having a small in-plane distribution of diameter or width. It becomes an array. Also, the first plating layer as the alignment marker can be left because it was covered with the second mask layer.

【0046】また、所望のマイクロレンズアレイのピッ
チに対応した間隔の複数のマイクロレンズ用開口部は、
アライメントマーカー開口部を含んで同一プロセスにて
容易に形成されるため、マイクロレンズアレイ領域とア
ライメントマーカーとの相対的な位置ずれは起こらな
い。
Further, the plurality of microlens openings having intervals corresponding to the desired pitch of the microlens array are:
Since the alignment marker openings are easily formed in the same process, the relative displacement between the microlens array region and the alignment marker does not occur.

【0047】さらにこの方法では、基板内に複数の第2
のマスク層を設けることにより、一枚の基板から、複数
個或いは複数種のアライメントマーカーを有し且つ第1
のメッキ層のサイズの面内分布が小さいマイクロレンズ
アレイ用金型を得ることも可能となる。これは、第1の
メッキ層を形成後、アレイパターンの周辺部を除いた第
1のメッキ層のサイズの面内分布の小さい領域とアライ
メントマーカーとしての第1のメッキ層の領域とに、選
択的に第2のマスク層を形成することができるからであ
る。
Further, according to this method, a plurality of second substrates are provided in the substrate.
By providing the mask layer of, a plurality of or a plurality of types of alignment markers and
It is also possible to obtain a mold for a microlens array having a small in-plane distribution of the size of the plating layer. This is because after forming the first plating layer, a region having a small in-plane distribution of the size of the first plating layer excluding the peripheral portion of the array pattern and a region of the first plating layer as an alignment marker are selected. This is because it is possible to form the second mask layer.

【0048】次に、第2のマスク層を除去し、第1のメッ
キ層から電極層にかけて第2のメッキ層ないし電着層を
形成する(ここでもメッキ層で代表する)。第2のメッ
キ層の形成方法としては電気メッキ、無電解メッキの何
れでも良いが、無電解メッキを用いることにより光沢度
の高いマイクロレンズアレイ用金型が得られる。さら
に、これは等方的なメッキ成長なため、マイクロレンズ
アレイ領域の各メッキ層の対角方向と水平方向での曲率
半径は等しくすることができ、マイクロレンズアレイ領
域のメッキ層の高さとアライメントマーカー用構造のメ
ッキ層の高さをほぼ等しく形成できる。
Next, the second mask layer is removed, and a second plating layer or electrodeposition layer is formed from the first plating layer to the electrode layer (also represented by the plating layer here). The method of forming the second plating layer may be either electroplating or electroless plating, but by using electroless plating, a microlens array mold having high gloss can be obtained. Furthermore, since this is isotropic plating growth, the radius of curvature of each plating layer in the microlens array area can be made equal in the diagonal and horizontal directions, and the height and alignment of the plating layer in the microlens array area can be made equal. The heights of the plated layers of the marker structure can be formed to be substantially equal.

【0049】これによって、第1のメッキ層は電極層上
に強固に固定され、その後の工程において第1のメッキ
層が脱落することが防止できてマイクロレンズアレイ用
金型の耐久性が良くなる。
As a result, the first plating layer is firmly fixed on the electrode layer, the first plating layer can be prevented from falling off in the subsequent steps, and the durability of the microlens array mold can be improved. .

【0050】これらによって得られたマイクロレンズア
レイ領域のメッキ層の高さとアライメントマーカーのメ
ッキ層の高さはほぼ等しくなる。よって、これから得ら
れるマイクロレンズアレイのレンズ頂点の高さとアライ
メントマーカーの頂点の高さはほぼ等しくなる。その結
果、駆動基板などとの貼り合わせの際、マイクロレンズ
アレイのレンズ頂点とアライメントマーカーの頂点はほ
ぼ等しい平面内にあって両方共にアライナー側のレンズ
系の焦点深度内に来るため、高精度な位置合わせを実現
できる。
The height of the plating layer in the microlens array region obtained by these and the height of the plating layer of the alignment marker are substantially equal. Therefore, the height of the lens apex of the microlens array obtained from this and the height of the apex of the alignment marker are substantially equal. As a result, when bonding to a drive substrate, etc., the lens vertex of the microlens array and the vertex of the alignment marker are in substantially the same plane, and both are within the focal depth of the lens system on the aligner side. Positioning can be realized.

【0051】マイクロレンズアレイ用金型は、上記マイ
クロレンズアレイ用金型マスター(原版)に金型材料を
形成した後、金型を剥離することで得られる(各部の材
料によっては、上記の構造をそのままマイクロレンズア
レイなどのマイクロ構造体アレイとして用いることもで
きる)。マイクロレンズアレイ用金型は、電気メッキに
て形成した原版から直接形成できるために、高価な設備
を必要とせず、低コストで作製できる。剥離の方法とし
ては、機械的に原版と基板を剥離すれば良い。しかしな
がら、大判化すると剥離時に変形する場合がある為、基
板、マスク層、第1のメッキ層等を順次裏面よりエッチ
ング除去する方法を取っても良い。
The mold for the microlens array is obtained by forming the mold material on the mold master for the microlens array (original plate), and then peeling the mold (depending on the material of each part, the above-mentioned structure). Can be used as is as a microstructure array such as a microlens array). Since the mold for the microlens array can be formed directly from the original plate formed by electroplating, it does not require expensive equipment and can be manufactured at low cost. As a peeling method, the original plate and the substrate may be mechanically peeled. However, if it is enlarged, it may be deformed at the time of peeling. Therefore, a method of sequentially etching and removing the substrate, the mask layer, the first plating layer and the like from the back surface may be adopted.

【0052】基板及び第2のメッキ層上に犠牲層を設け
た後に金型を形成する場合には、犠牲層を除去すること
により金型と基板を剥離することが可能である。この場
合、犠牲層をエッチングするエッチャントにより金型が
腐蝕されないような犠牲層の材料を選ぶ。犠牲層をエッ
チングするエッチャントによりメッキ層及び基板も腐蝕
されない場合、メッキ層を形成した基板を原版として、
複数回使用することが可能である。原版が複数回の使用
により傷、汚れ等により使用できなくなった場合には、
同様の方法により金型マスターを作製すればよい。
When the mold is formed after providing the sacrificial layer on the substrate and the second plating layer, the mold and the substrate can be separated by removing the sacrificial layer. In this case, the material of the sacrificial layer is selected so that the mold is not corroded by the etchant for etching the sacrificial layer. If the plating layer and the substrate are not corroded by the etchant that etches the sacrificial layer, the substrate on which the plating layer is formed is used as an original plate.
It can be used multiple times. If the original plate becomes unusable due to scratches, stains, etc. due to multiple use,
A mold master may be manufactured by the same method.

【0053】マイクロレンズ用金型の材料としては、メ
ッキ層を形成した基板上に形成でき且つ剥離できるもの
であれば、樹脂、金属、絶縁体等の何れの材料も用いる
ことができる。簡略な金型の形成方法としては、樹脂や
金属、ガラスの溶融または溶解した溶液をメッキ層が形
成された基板上に塗布して、これが硬化した後に、上述
した剥離の方法により剥離し形成する。この場合、金型
材料としては、基板やメッキ層が合金化しない材料を選
択する。他の方法としては、基板を陰極としてメッキ層
及び電極層上に金型を電気メッキして形成する。犠牲層
を用いるのであれば、犠牲層上に金型用電極層を形成し
該金型用電極層を陰極として電気メッキを行う。
As the material of the mold for the microlens, any material such as resin, metal and insulator can be used as long as it can be formed on a substrate having a plated layer and can be peeled off. As a simple method of forming a mold, a molten or dissolved solution of resin, metal, or glass is applied on a substrate on which a plating layer is formed, and after this is cured, peeling is performed by the above-described peeling method. . In this case, as the die material, a material that does not alloy the substrate or the plating layer is selected. As another method, a metal mold is electroplated on the plating layer and the electrode layer using the substrate as a cathode. If a sacrificial layer is used, a mold electrode layer is formed on the sacrificial layer, and electroplating is performed using the mold electrode layer as a cathode.

【0054】さらに、上記マイクロレンズアレイ用金型
上にマイクロレンズとなる材料を形成した後、これを剥
離することにより、マイクロレンズアレイを形成するこ
とができる。これにより、低コストで且つ容易に、同一
の形状のマイクロレンズを作製することが可能となる。
マイクロレンズの材料としては、マイクロレンズ用金型
との剥離性が容易な材料が用いられる。マイクロレンズ
材料として樹脂を用いる場合は、光透過性の熱硬化樹
脂、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂等をマイクロレン
ズアレイ用金型上に塗布した後、紫外光照射、電子線照
射等により硬化させる。硬化時には、気泡が形成されな
いようにする。樹脂を塗布する場合には、脱気を行うと
良い。
Further, a microlens array can be formed by forming a material to be a microlens on the microlens array mold and then peeling it off. This makes it possible to easily manufacture microlenses having the same shape at low cost.
As a material for the microlens, a material that is easily peelable from the microlens mold is used. When a resin is used as the microlens material, a light-transmissive thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, etc. are applied on the mold for the microlens array and then cured by ultraviolet light irradiation, electron beam irradiation, etc. Let Prevent air bubbles from forming during curing. When applying the resin, it is preferable to perform deaeration.

【0055】硬化後に、樹脂は金型から剥離されマイク
ロレンズアレイが形成される。マイクロレンズアレイと
なる樹脂としては、マイクロレンズを用いる受光または
発光装置が利用する光の波長領域で光透過可能な材料を
用いる。上記方法でマイクロレンズを作製する場合に
は、アルカリガラスが必須とはならず、イオン交換法と
比べて、マイクロレンズ、支持基板の材料の制限を少な
くできる。樹脂の代わりに溶融したガラスを使用すれ
ば、ガラスのマイクロレンズアレイを作製できる。
After curing, the resin is peeled off from the mold to form a microlens array. As the resin forming the microlens array, a material that can transmit light in the wavelength region of light used by the light receiving or light emitting device using the microlenses is used. In the case of producing a microlens by the above method, alkali glass is not indispensable, and restrictions on materials for the microlens and the supporting substrate can be reduced as compared with the ion exchange method. If molten glass is used instead of resin, a glass microlens array can be produced.

【0056】勿論、本発明の金型は、適用可能であれ
ば、マイクロレンズアレイに限らず、どのような構造を
作製するのにも使用し得る。
Of course, the mold of the present invention is not limited to the microlens array, as long as it is applicable, and can be used for manufacturing any structure.

【0057】[0057]

【発明の実施の態様】以下に、図面を参照しつつ発明の
実施の態様ないし実施例を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments and examples of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0058】(第1実施例)第1実施例は、本発明によ
るマイクロレンズアレイ用金型、マイクロレンズアレ
イ、その作製方法の第1の実施の態様に係わる。
(First Embodiment) The first embodiment relates to the first embodiment of the mold for microlens array, the microlens array, and the manufacturing method thereof according to the present invention.

【0059】図1から図7の作製工程図を用いて説明す
る。酸化ガスを用いて熱酸化し、両面に1μm厚の二酸
化シリコン膜が形成された4インチφのシリコンウエハ
を、図1に示す基板1として用いる。このウエハ1に、
薄膜形成法の1つである真空スパッタ法によりTiとP
tを夫々50Å、500Å連続して成膜し、電極層2を
形成する。その上にポジ型フォトレジスト(Az150
0:クライアント社製)を塗布し、第1のマスク層3を
形成する。
This will be described with reference to the manufacturing process diagrams of FIGS. A 4 inch φ silicon wafer having a 1 μm thick silicon dioxide film formed on both sides by thermal oxidation using an oxidizing gas is used as the substrate 1 shown in FIG. On this wafer 1,
Ti and P are formed by vacuum sputtering, which is one of the thin film forming methods.
The electrode layers 2 are formed by continuously forming t with 50Å and 500Å respectively. On top of that, a positive photoresist (Az150
0: manufactured by Client Co., Ltd.) is applied to form the first mask layer 3.

【0060】次に、第1のマスク層3上にフォトレジス
トを成膜し、フォトリソグラフィーにより該フォトレジ
ストを露光、現像し、これをマスクとしてエッチングし
て電極層2を部分的に露出させ、同一形状の複数の開口
部4を形成する。開口部4は円形をしており、シリコン
ウエハ面内の95mmφの領域内にアレイ状に左右、上
下に等間隔で設けられる。その直径は5μmであり、隣
接する開口部4との間隔は18μmである(図1
(a)、図2参照)。
Next, a photoresist is formed on the first mask layer 3, the photoresist is exposed and developed by photolithography, and etching is performed using this as a mask to partially expose the electrode layer 2, A plurality of openings 4 having the same shape are formed. The openings 4 have a circular shape, and are provided in an array of 95 mmφ in the surface of the silicon wafer in an array at equal intervals in the left-right direction and the up-down direction. Its diameter is 5 μm, and the distance between adjacent openings 4 is 18 μm (see FIG. 1).
(A), see FIG. 2).

【0061】この基板1をワークとして用い、電極層2
を陰極として、硫酸ニッケルと塩化ニッケルとほう酸及
び光沢剤からなるNiメッキ浴を用いて、無攪拌にて浴
温50℃、陰極電流密度40A/dm2でNiメッキを行
なう。Niからなる第1のメッキ層5はまず開口部4か
ら析出、成長し、第1のマスク層3上にも第1のメッキ
層5が広がり、アレイ中心部の半径が約10μmの半球状
構造体となるまで第1のメッキ層5を成長させた(図1
(b)が断面図、図3が上面図)。アレイ中心部におい
て第1のメッキ層5の半径が約10μmのとき、アレイ周
辺部においては半径が最大約15μmの第1のメッキ層5
が形成された。
Using this substrate 1 as a work, the electrode layer 2
As a cathode, a Ni plating bath composed of nickel sulfate, nickel chloride, boric acid and a brightener is used to perform Ni plating at a bath temperature of 50 ° C. and a cathode current density of 40 A / dm 2 without stirring. The first plating layer 5 made of Ni first deposits and grows from the opening 4, the first plating layer 5 spreads also on the first mask layer 3, and the radius of the center of the array is about 10 μm in a hemispherical structure. The first plated layer 5 was grown until it became a body (Fig. 1
(B) is a sectional view and FIG. 3 is a top view). When the radius of the first plating layer 5 is about 10 μm at the center of the array, the maximum radius of the first plating layer 5 is about 15 μm at the periphery of the array.
Was formed.

【0062】次に、アセトンとN,N-ジメチルホルムア
ミドで第1のマスク層3を除去する。そして、ポジ型フ
ォトレジスト(AzP4620:クライアント社製)を
塗布、露光、現像し、アレイ周辺部を除いた1064×
808個の領域とアライメントマーカーに対応する位置
に成長した第1のメッキ層5上に選択的に第2のマスク
層6を設ける。これによってアレイ周辺部の第1のメッ
キ層5は露出された(図1(c)が断面図、図4が上面
図)。またここで、アライメントマーカーに対応する位
置の第2のマスク層6は、図4に示すように28個の第
1のメッキ層5が2列で十字に並ぶように形成した。
Next, the first mask layer 3 is removed with acetone and N, N-dimethylformamide. Then, a positive photoresist (AzP4620: manufactured by Client Co.) was applied, exposed and developed to remove the peripheral portion of the array 1064 ×.
The second mask layer 6 is selectively provided on the 808 regions and the first plating layer 5 grown at the positions corresponding to the alignment markers. As a result, the first plating layer 5 in the peripheral portion of the array was exposed (FIG. 1C is a sectional view, and FIG. 4 is a top view). Further, here, the second mask layer 6 at the position corresponding to the alignment marker was formed such that 28 first plating layers 5 were arranged in two rows in a cross shape as shown in FIG.

【0063】この基板1をワークとして用い、それを陽
極として、硫酸ニッケルと塩化ニッケルとほう酸及び光
沢剤からなるNiメッキ浴を用いて、浴温60℃、陽極
電流密度8A/dm2で、露出した第1のメッキ層5の電
解エッチングを行なう(図1(d)が断面図、図5が上
面図)。ここで、電極層2としてPtを用いていたこと
により、電極層2は腐蝕されない。そして、電解エッチ
ングは第2のマスク層6に覆われていない領域に存在す
るNiからなる第1のメッキ層5が消費された時点で停
止した。
Using this substrate 1 as a work, and using it as an anode, a Ni plating bath consisting of nickel sulfate, nickel chloride, boric acid, and a brightening agent was used and exposed at a bath temperature of 60 ° C. and an anode current density of 8 A / dm 2 . Electrolytic etching is performed on the first plated layer 5 (FIG. 1D is a sectional view and FIG. 5 is a top view). Here, since Pt was used as the electrode layer 2, the electrode layer 2 is not corroded. Then, the electrolytic etching was stopped when the first plating layer 5 made of Ni existing in the region not covered with the second mask layer 6 was consumed.

【0064】次に、アセトンとN,N-ジメチルホルムア
ミドで第2のマスク層6を除去することにより、106
4×808個の第1のメッキ層5のアレイと十字に並ん
だ第1のメッキ層5から成るアライメントマーカー8を形
成することができる(図1(e)が断面図、図6が上面
図)。このとき、第1のメッキ層5の半径の面内分布は
5%以内であった。
Next, the second mask layer 6 is removed with acetone and N, N-dimethylformamide to obtain 106
An alignment marker 8 composed of an array of 4 × 808 first plating layers 5 and first plating layers 5 arranged in a cross can be formed (FIG. 1E is a cross-sectional view, and FIG. 6 is a top view). ). At this time, the in-plane distribution of the radius of the first plating layer 5 was within 5%.

【0065】次に、次亜リン酸塩の還元剤を含む無電解
Niメッキ液(アルニックCT、パックス社製)を用い
て、浴温90℃でNi無電解メッキを行ない第2のメッ
キ層7を形成する(図1(f)が断面図、図7が上面
図)。これによって、第1のメッキ層5は電極層2上に
強固に固定され、第2のメッキ層7の形成に無電解メッ
キを用いたので光沢度の高いマイクロレンズアレイ用金
型が得られた。また、各メッキ層7の対角方向と水平方
向での曲率半径(ここでは、第2のメッキ層7が連続的
に形成されて各半球状構造体は間に平面部がなく繋がっ
ている)はほぼ等しく平均曲率半径は20μmであり、
曲率半径の分布は±1μm以下に収まって均一な形状を
有する金型を形成できた。さらに、マイクロレンズ群の
領域のメッキ層7とアライメントマーカー8の領域のメ
ッキ層7の高さの面内分布は5%以内であった。
Next, an electroless Ni plating solution (Alnick CT, manufactured by Pax Co.) containing a reducing agent for hypophosphite is used to perform Ni electroless plating at a bath temperature of 90 ° C. to obtain a second plating layer 7. Are formed (FIG. 1F is a cross-sectional view, and FIG. 7 is a top view). As a result, the first plating layer 5 was firmly fixed on the electrode layer 2, and electroless plating was used to form the second plating layer 7, so that a mold for a microlens array having high gloss was obtained. . In addition, the radius of curvature of each plating layer 7 in the diagonal direction and the horizontal direction (here, the second plating layer 7 is continuously formed so that each hemispherical structure is connected without a plane portion). Are almost equal and the average radius of curvature is 20 μm,
The distribution of the radius of curvature was within ± 1 μm, and a mold having a uniform shape could be formed. Further, the in-plane distribution of the height of the plating layer 7 in the area of the microlens group and the plating layer 7 in the area of the alignment marker 8 was within 5%.

【0066】以上、本実施例により、各レンズの大きさ
の面内分布を容易に小さくでき、さらに図16に示すよ
うな駆動基板側アライメントマーカー10に対しても高
精度な位置合わせを実現する形成容易な十字型アライメ
ントマーカー8を具備したマイクロレンズアレイ用金型
の製造方法を実現できた。
As described above, according to this embodiment, the in-plane distribution of the size of each lens can be easily reduced, and highly accurate alignment can be realized even with respect to the drive substrate side alignment marker 10 as shown in FIG. A method for manufacturing a mold for a microlens array equipped with the easy-to-form cross-shaped alignment marker 8 can be realized.

【0067】次に、以上の製法で作製された構造を金型
マスターとして用いてマイクロレンズアレイ用金型を作
る工程を説明する。
Next, a process of making a microlens array mold by using the structure manufactured by the above manufacturing method as a mold master will be described.

【0068】まず、第2のメッキ層7上に電鋳用離型剤
を塗布する。この基板を陰極として、スルファミン酸ニ
ッケルと臭化ニッケルとほう酸及び光沢剤からなるNi
メッキ浴を用いて、浴温50℃、陰極電流密度5A/d
でNi電気メッキを行なって金型を形成する。その
後、基板から金型を離型しマイクロレンズアレイ用金型
を形成する。
First, a release agent for electroforming is applied on the second plated layer 7. Using this substrate as a cathode, Ni consisting of nickel sulfamate, nickel bromide, boric acid and a brightener
Using plating bath, bath temperature 50 ℃, cathode current density 5A / d
Ni electroplating is performed at m 2 to form a mold. Then, the mold is released from the substrate to form a microlens array mold.

【0069】この金型を用いてマイクロレンズアレイを
作製する。このマイクロレンズアレイ用金型に紫外線硬
化樹脂を塗布後、支持基板となるガラス基板をその上に
載せる。紫外線照射により該樹脂を硬化させた後に剥離
することにより、凸型マイクロレンズアレイを作製し
た。この凸型マイクロレンズアレイは、高精度な位置合
わせを実現し且つ容易に形成される十字型アライメント
マーカーを具備しており、さらにレンズ直径の面内分布
は5%以内であった。
A microlens array is produced using this mold. After applying an ultraviolet curable resin to the microlens array mold, a glass substrate to be a supporting substrate is placed thereon. A convex microlens array was produced by peeling after curing the resin by ultraviolet irradiation. This convex microlens array was equipped with a cross-shaped alignment marker that realized highly accurate alignment and was easily formed, and the in-plane distribution of the lens diameter was within 5%.

【0070】続いて、TFT(薄膜トランジスタ)液晶
基板に形成されたマーカーに上記凸型マイクロレンズア
レイのマーカーを合わせてこれらを貼り付けることによ
り、各画素に対応した位置に正確に各マイクロレンズを
配置することができた。これらを駆動回路に繋ぎ液晶プ
ロジェクターとして駆動させたところ、入射光は各マイ
クロレンズによって集光され明るい表示画像を得ること
ができた。
Subsequently, the markers formed on the TFT (thin film transistor) liquid crystal substrate are aligned with the markers of the convex microlens array, and the markers are attached to each other so that each microlens is accurately arranged at a position corresponding to each pixel. We were able to. When these were connected to a drive circuit and driven as a liquid crystal projector, incident light was condensed by each microlens and a bright display image could be obtained.

【0071】(第2実施例)第2実施例を図8乃至図1
1を用いて説明する。本実施例でも、第1実施例と同様
に、酸化ガスを用いて熱酸化し、両面に1μm厚の二酸
化シリコン膜が形成された4インチφのシリコンウエハ
を基板1として用いる。このウエハに薄膜形成法の1つ
である真空スパッタ法によりTiとPtを夫々50Å、
500Å連続して成膜し電極層2を形成する。その上に
ポジ型フォトレジスト(Az1500:クライアント社
製)を塗布して第1のマスク層3を形成する。次に、フ
ォトリソグラフィーによりフォトレジストを露光、現像
して電極層2を露出させ、第1実施例と同様に開口部4
を形成する。開口部4は円形をしており、シリコンウエ
ハ面内の95mmφの領域内に一様なパターンでアレイ
状に設けた。その直径は5μmであり、隣接する開口部
4との間隔は18μmである。
(Second Embodiment) Second Embodiment FIGS. 8 to 1
This will be described using 1. Also in this embodiment, as in the first embodiment, a 4-inch φ silicon wafer having a 1 μm thick silicon dioxide film formed on both surfaces by thermal oxidation using an oxidizing gas is used as the substrate 1. 50 Å each of Ti and Pt is formed on this wafer by vacuum sputtering, which is one of the thin film forming methods
The electrode layer 2 is formed by continuously depositing 500 Å. A positive photoresist (Az1500: manufactured by Client Co.) is applied on top of this to form the first mask layer 3. Next, the photoresist is exposed and developed by photolithography to expose the electrode layer 2, and the opening 4 is formed in the same manner as in the first embodiment.
To form. The openings 4 have a circular shape and are provided in a 95 mmφ area on the surface of the silicon wafer in a uniform pattern in an array. Its diameter is 5 μm, and the distance between adjacent openings 4 is 18 μm.

【0072】続いて、この基板1をワークとして用い
て、第1実施例と同様にNiメッキを行った。ここで
も、アレイ中心部の半径が約10μmの半球状構造体と
なるまで第1のメッキ層5を成長させた。アレイ中心部
において第1のメッキ層5の半径が約10μmの時、ア
レイ周辺部においては半径が最大約15μmの第1のメ
ッキ層5が形成された。
Subsequently, using this substrate 1 as a work, Ni plating was performed in the same manner as in the first embodiment. Here again, the first plating layer 5 was grown until it became a hemispherical structure having a radius of the central portion of the array of about 10 μm. When the radius of the first plating layer 5 was about 10 μm at the center of the array, the first plating layer 5 having a maximum radius of about 15 μm was formed at the periphery of the array.

【0073】次に、第1実施例と同様に第1のマスク層3
を除去し、アレイ周辺部を除いた1064×808個の
領域とアライメントマーカーに対応する位置に成長した
第1のメッキ層5上に選択的に第2のマスク層6を設け
る。これによって、アレイ周辺部の第1のメッキ層5は
露出される(図8)。第2実施例では、第2のマスク層
6は、図8に示すように21個の第1のメッキ層5が1列
で十字に並ぶように形成した。
Next, as in the first embodiment, the first mask layer 3 is formed.
Is removed, and the second mask layer 6 is selectively provided on the 1064 × 808 regions excluding the peripheral portion of the array and the first plating layer 5 grown at the position corresponding to the alignment marker. As a result, the first plated layer 5 on the peripheral portion of the array is exposed (FIG. 8). In the second embodiment, the second mask layer 6 is formed such that 21 first plating layers 5 are arranged in a line in a cross shape as shown in FIG.

【0074】更に、第1実施例と同様に、基板1をワー
クとして用い、それを陽極として、硫酸ニッケルと塩化
ニッケルとほう酸及び光沢剤からなるNiメッキ浴を用
いて、浴温60℃、陽極電流密度8A/dm2で、露出
した第1のメッキ層5の電解エッチングを行なう(図
9)。電解エッチングは第2のマスク層6に覆われていな
い領域に存在するNiからなる第1のメッキ層5が消費
された時点で停止した。
Further, as in the first embodiment, the substrate 1 was used as a work, and using it as an anode, a Ni plating bath consisting of nickel sulfate, nickel chloride, boric acid and a brightener was used, and the bath temperature was 60 ° C. The exposed first plating layer 5 is electrolytically etched at a current density of 8 A / dm 2 (see FIG.
9). The electrolytic etching was stopped when the first plating layer 5 made of Ni existing in the region not covered with the second mask layer 6 was consumed.

【0075】次に、第1実施例と同様に、第2のマスク
層6を除去することにより、1064×808個の第1
のメッキ層5のアレイと第1のメッキ層5の1列の十字か
ら成るアライメントマーカー8を形成することができた
(図10)。このとき、第1のメッキ層5の半径の面内
分布は5%以内であった。
Next, as in the first embodiment, the second mask layer 6 is removed, so that 1064 × 808 first mask layers are formed.
It was possible to form an alignment marker 8 consisting of an array of the plating layers 5 and the cross of one row of the first plating layers 5 (FIG. 10). At this time, the in-plane distribution of the radius of the first plating layer 5 was within 5%.

【0076】更に、第1実施例と同様に、第2のメッキ
層7を形成する(図11)。これによって、第1のメッ
キ層5が電極層2上に強固に固定された光沢度の高いマ
イクロレンズアレイ用金型が得られた。第1実施例と同
様に、各メッキ層の対角方向と水平方向での曲率半径は
ほぼ等しく平均曲率半径は20μmであり、曲率半径の
分布は±1μm以下に収まり、均一な形状を有する金型
を形成できた。さらに、マイクロレンズ群領域のメッキ
層とアライメントマーカー領域のメッキ層の高さの面内
分布は5%以内であった。
Further, as in the first embodiment, the second plated layer 7 is formed (FIG. 11). As a result, a mold for microlens array having a high gloss in which the first plating layer 5 was firmly fixed on the electrode layer 2 was obtained. Similar to the first embodiment, the radius of curvature of each plating layer in the diagonal direction and the horizontal direction is almost equal, the average radius of curvature is 20 μm, the distribution of the radius of curvature is within ± 1 μm, and the metal having a uniform shape is formed. The mold could be formed. Furthermore, the in-plane distribution of the height of the plating layer in the microlens group region and the plating layer in the alignment marker region was within 5%.

【0077】以上、本実施例により、各レンズの大きさ
の面内分布を容易に小さくでき、さらに図17に示す様
な駆動基板側アライメントマーカー10に対し高精度な
位置合わせを実現する十字型アライメントマーカーを具
備したマイクロレンズアレイ用金型の製造方法を実現す
ることができた。
As described above, according to the present embodiment, the in-plane distribution of the size of each lens can be easily reduced, and furthermore, the cross-shaped pattern for realizing highly accurate alignment with the drive substrate side alignment marker 10 as shown in FIG. A method of manufacturing a mold for a microlens array equipped with an alignment marker could be realized.

【0078】上記基板をマイクロレンズアレイ用金型マ
スターとして用いて、第1実施例と同様に、マイクロレ
ンズアレイ用金型、更には凸型マイクロレンズアレイを
作製できることは勿論である。この凸型マイクロレンズ
アレイは高精度な位置合わせを実現する十字型アライメ
ントマーカーを具備しており、さらにレンズ直径の面内
分布は5%以内であった。
It is needless to say that the above substrate can be used as a mold master for a microlens array to fabricate a mold for a microlens array and further a convex microlens array as in the first embodiment. This convex microlens array was equipped with a cross-shaped alignment marker for realizing highly accurate alignment, and the in-plane distribution of the lens diameter was within 5%.

【0079】(第3実施例)第3実施例を図12乃至図
15を用いて説明する。本実施例でも、第1実施例と同
様に、ガスを用いて熱酸化し、両面に1μm厚の二酸化
シリコン膜が形成された4インチφのシリコンウエハを
基板1として用いる。このウエハに薄膜形成法の1つで
ある真空スパッタ法によりTiとPtを夫々50Å、5
00Å連続して成膜し、電極層2を形成する。その上に
ポジ型フォトレジスト(Az1500:クライアント社
製)を塗布して第1のマスク層3を形成する。次に、フ
ォトリソグラフィーによりフォトレジストを露光、現像
して電極層2を露出させ、開口部4を形成する。
(Third Embodiment) A third embodiment will be described with reference to FIGS. Also in this embodiment, as in the first embodiment, a 4-inch φ silicon wafer having a silicon dioxide film with a thickness of 1 μm formed on both surfaces by thermal oxidation is used as the substrate 1. Ti and Pt are respectively 50Å and 5 by a vacuum sputtering method which is one of the thin film forming methods on this wafer.
00Å The film is continuously formed to form the electrode layer 2. A positive photoresist (Az1500: manufactured by Client Co.) is applied on top of this to form the first mask layer 3. Next, the photoresist is exposed and developed by photolithography to expose the electrode layer 2 to form the opening 4.

【0080】ここでも、開口部4は円形をしており、シ
リコンウエハ面内の95mmφの領域内にアレイ状に設
けた。その直径は5μmであり、隣接する開口部4との
間隔は18μmである。
Here again, the openings 4 have a circular shape and are provided in an array in a region of 95 mmφ in the surface of the silicon wafer. Its diameter is 5 μm, and the distance between adjacent openings 4 is 18 μm.

【0081】続いて、この基板1をワークとして用い
て、第1実施例と同様にNiメッキを行った。ここで
も、アレイ中心部の半径が約10μmの半球状構造体と
なるまで第1のメッキ層5を成長させた。アレイ中心部
において第1のメッキ層5の半径が約10μmの時、ア
レイ周辺部においては半径が最大約15μmの第1のメ
ッキ層5が形成された。
Subsequently, using this substrate 1 as a work, Ni plating was performed as in the first embodiment. Here again, the first plating layer 5 was grown until it became a hemispherical structure having a radius of the central portion of the array of about 10 μm. When the radius of the first plating layer 5 was about 10 μm at the center of the array, the first plating layer 5 having a maximum radius of about 15 μm was formed at the periphery of the array.

【0082】次に、第1実施例と同様に第1のマスク層3
を除去し、アレイ周辺部を除いた1064×808個の
領域とアライメントマーカーに対応する位置に成長した
第1のメッキ層5上に選択的に第2のマスク層6を設け
る。これによって、アレイ周辺部の第1のメッキ層5は
露出される(図12)。第2実施例では、第2のマスク
層6は、図12に示すように20個の第1のメッキ層5
が対角方向に2列で十字に並ぶように形成した。そのた
め、対角方向に1列で十字に並ぶ第1のメッキ層5の部
分の第2のマスク層6は抜かれている。
Next, as in the first embodiment, the first mask layer 3 is formed.
Is removed, and the second mask layer 6 is selectively provided on the 1064 × 808 regions excluding the peripheral portion of the array and the first plating layer 5 grown at the position corresponding to the alignment marker. As a result, the first plated layer 5 on the peripheral portion of the array is exposed (FIG. 12). In the second embodiment, the second mask layer 6 includes 20 first plating layers 5 as shown in FIG.
Were formed so as to be diagonally arranged in two rows in a cross shape. Therefore, the second mask layer 6 in the portion of the first plating layer 5 arranged in a cross in a diagonal direction is removed.

【0083】更に、第1実施例と同様に、基板1をワー
クとして用い、それを陽極として、硫酸ニッケルと塩化
ニッケルとほう酸及び光沢剤からなるNiメッキ浴を用
いて、浴温60℃、陽極電流密度8A/dm2で、露出
した第1のメッキ層5の電解エッチングを行なう(図1
3)。電解エッチングは第2のマスク層6に覆われてい
ない領域に存在するNiからなる第1のメッキ層5が消
費された時点で停止した。
Further, as in the first embodiment, the substrate 1 was used as a work, and using it as an anode, a Ni plating bath consisting of nickel sulfate, nickel chloride, boric acid and a brightener was used, and the bath temperature was 60 ° C. The exposed first plating layer 5 is electrolytically etched at a current density of 8 A / dm 2 (see FIG. 1).
3). The electrolytic etching was stopped when the first plating layer 5 made of Ni existing in the region not covered with the second mask layer 6 was consumed.

【0084】次に、第1実施例と同様に、第2のマスク
層6を除去することにより、1064×808個の第1
のメッキ層5のアレイと第1のメッキ層5の2列の対角
方向十字から成るアライメントマーカー8を形成するこ
とができた(図14)。このとき、第1のメッキ層5の
半径の面内分布は5%以内であった。
Next, as in the first embodiment, the second mask layer 6 is removed, so that 1064 × 808 first mask layers 6 are formed.
It was possible to form an alignment marker 8 composed of an array of the plating layers 5 and two diagonal crosses of the first plating layer 5 (FIG. 14). At this time, the in-plane distribution of the radius of the first plating layer 5 was within 5%.

【0085】更に、第1実施例と同様に、第2のメッキ
層7を形成する(図15)。これによって、第1のメッ
キ層5が電極層2上に強固に固定された光沢度の高いマ
イクロレンズアレイ用金型が得られた。第1実施例と同
様に、各メッキ層の対角方向と水平方向での曲率半径は
ほぼ等しく平均曲率半径は20μmであり、曲率半径の
分布は±1μm以下に収まり、均一な形状を有する金型
を形成できた。さらに、マイクロレンズ群領域のメッキ
層とアライメントマーカー領域のメッキ層の高さの面内
分布は5%以内であった。
Further, as in the first embodiment, the second plated layer 7 is formed (FIG. 15). As a result, a mold for microlens array having a high gloss in which the first plating layer 5 was firmly fixed on the electrode layer 2 was obtained. Similar to the first embodiment, the radius of curvature of each plating layer in the diagonal direction and the horizontal direction is almost equal, the average radius of curvature is 20 μm, the distribution of the radius of curvature is within ± 1 μm, and the metal having a uniform shape is formed. The mold could be formed. Furthermore, the in-plane distribution of the height of the plating layer in the microlens group region and the plating layer in the alignment marker region was within 5%.

【0086】以上、本実施例により、各レンズの大きさ
の面内分布を容易に小さくでき、さらに図18に示す様
な画素9に対して傾いた駆動基板側アライメントマーカ
ー10に対し高精度な位置合わせを実現する十字型アラ
イメントマーカーを具備したマイクロレンズアレイ用金
型の製造方法を実現することができた。
As described above, according to the present embodiment, the in-plane distribution of the size of each lens can be easily reduced, and further, it is highly accurate for the driving substrate side alignment marker 10 inclined with respect to the pixel 9 as shown in FIG. A method of manufacturing a mold for a microlens array equipped with a cross-shaped alignment marker for realizing alignment can be realized.

【0087】上記基板をマイクロレンズアレイ用金型マ
スターとして用いて、第1実施例と同様に、マイクロレ
ンズアレイ用金型、更には凸型マイクロレンズアレイを
作製できることは勿論である。この凸型マイクロレンズ
アレイは高精度な位置合わせを実現する傾斜した十字型
アライメントマーカーを具備しており、さらにレンズ直
径の面内分布は5%以内であった。
It is needless to say that the above-mentioned substrate can be used as a mold master for a microlens array to fabricate a mold for a microlens array and further a convex microlens array as in the first embodiment. This convex microlens array was equipped with an inclined cross-shaped alignment marker that realizes highly accurate alignment, and the in-plane distribution of the lens diameter was within 5%.

【0088】(第4実施例)第4実施例を図19を用い
て説明する。本実施例では、ガスを用いて熱酸化し、両
面に1μm厚の二酸化シリコン膜が形成された5インチ
φのシリコンウエハを基板1として用いる。このウエハ
に薄膜形成法の1つである真空スパッタ法によりTiと
Ptを夫々50Å、500Å連続して成膜し、電極層2
を形成する。その上にポジ型フォトレジスト(Az15
00:クライアント社製)を塗布して第1のマスク層3
を形成する。次に、フォトリソグラフィーによりフォト
レジストを露光、現像して電極層2を露出させ、開口部
4を形成する。
(Fourth Embodiment) A fourth embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, a 5-inch φ silicon wafer having a silicon dioxide film with a thickness of 1 μm formed on both sides by thermal oxidation using gas is used as the substrate 1. On this wafer, Ti and Pt are continuously formed by 50 Å and 500 Å, respectively, by a vacuum sputtering method, which is one of the thin film forming methods.
To form. On top of that, a positive photoresist (Az15
00: manufactured by Client Co., Ltd.) to apply the first mask layer 3
To form. Next, the photoresist is exposed and developed by photolithography to expose the electrode layer 2 to form the opening 4.

【0089】ここでも、開口部4は円形をしており、シ
リコンウエハ面内の120mmφの領域内にアレイ状に
設けた。その直径は5μmであり、隣接する開口部4と
の間隔は18μmである。
Here again, the openings 4 have a circular shape and are provided in an array within a region of 120 mmφ in the surface of the silicon wafer. Its diameter is 5 μm, and the distance between adjacent openings 4 is 18 μm.

【0090】続いて、この基板1をワークとして用い
て、第1実施例と同様にNiメッキを行った。ここで
も、アレイ中心部の半径が約10μmの半球状構造体と
なるまで第1のメッキ層5を成長させた。アレイ中心部
において第1のメッキ層5の半径が約10μmの時、ア
レイ周辺部においては半径が最大約15μmの第1のメ
ッキ層5の半球状構造体が形成された。
Subsequently, using this substrate 1 as a work, Ni plating was performed as in the first embodiment. Here again, the first plating layer 5 was grown until it became a hemispherical structure having a radius of the central portion of the array of about 10 μm. When the radius of the first plating layer 5 was about 10 μm at the center of the array, a hemispherical structure of the first plating layer 5 having a maximum radius of about 15 μm was formed at the periphery of the array.

【0091】次に、第1実施例と同様に第1のマスク層3
を除去し、アレイ周辺部を除いた8個所の1064×8
08個の領域と各領域用のアライメントマーカーに対応
する位置(これらは第1実施例から第3実施例のうちの
任意のものである)に成長した第1のメッキ層5上に選
択的に第2のマスク層6を設ける。ここで、アライメン
トマーカー用に設けた開口部4による電流密度分布の影
響は殆どなく、8箇所の1064×808個の領域の第
2のマスク層6に覆われた領域の第1のメッキ層5の直
径の面内分布は5%以内であった。
Next, as in the first embodiment, the first mask layer 3 is formed.
Are removed, and 1064 × 8 at 8 locations excluding the array periphery
Selectively on the first plating layer 5 grown on the 08 regions and the positions corresponding to the alignment markers for each region (these are any of the first to third embodiments). The second mask layer 6 is provided. Here, there is almost no influence of the current density distribution due to the opening 4 provided for the alignment marker, and the first plating layer 5 in the area covered with the second mask layer 6 in the 1064 × 808 areas of the eight locations. The in-plane distribution of the diameter was within 5%.

【0092】更に、第1実施例と同様に、基板1をワー
クとして用い、それを陽極として、硫酸ニッケルと塩化
ニッケルとほう酸及び光沢剤からなるNiメッキ浴を用
いて、浴温60℃、陽極電流密度8A/dm2で、露出
した第1のメッキ層5の電解エッチングを行なう。電解
エッチングは第2のマスク層6に覆われていない領域に
存在するNiからなる第1のメッキ層5が消費された時
点で停止した。
Further, as in the first embodiment, the substrate 1 was used as a work, and using it as an anode, a Ni plating bath consisting of nickel sulfate, nickel chloride, boric acid and a brightener was used, and the bath temperature was 60 ° C. The exposed first plated layer 5 is electrolytically etched at a current density of 8 A / dm 2 . The electrolytic etching was stopped when the first plating layer 5 made of Ni existing in the region not covered with the second mask layer 6 was consumed.

【0093】次に、第1実施例と同様に、第2のマスク
層6を除去することにより、8個所に1064×808
個の第1のメッキ層5のアレイとアライメントマーカー8
を形成することができた(図19)。図19では、10
64×808個の第1のメッキ層5の各アレイの左右両
側にアライメントマーカー8(点で示す)が形成されて
いる。このとき、それぞれの領域の第1のメッキ層5の
半径の面内分布は5%以内であった。また、それぞれの
アライメントマーカー8は第1実施例から第3実施例の
それぞれのマーカーおよびその組み合わせであるため、
それぞれ異なるアライメントマーカーを有している。
Next, as in the first embodiment, the second mask layer 6 is removed, so that 1064 × 808 are formed at eight locations.
Array of first plated layer 5 and alignment marker 8
Could be formed (FIG. 19). In FIG. 19, 10
Alignment markers 8 (indicated by dots) are formed on the left and right sides of each array of 64 × 808 first plating layers 5. At this time, the in-plane distribution of the radius of the first plating layer 5 in each region was within 5%. Further, since each alignment marker 8 is each marker of the first to third embodiments and the combination thereof,
Each has a different alignment marker.

【0094】更に、第1実施例と同様に、第2のメッキ
層7を形成する。これによって、第1のメッキ層5が電
極層2上に強固に固定された光沢度の高いマイクロレン
ズアレイ用金型が得られた。第1実施例と同様に、各メ
ッキ層の対角方向と水平方向での曲率半径はほぼ等しく
平均曲率半径は20μmであり、曲率半径の分布は±1
μm以下に収まり、均一な形状を有する金型を形成でき
た。さらに、8個所のマイクロレンズ群領域のメッキ層
とアライメントマーカー領域のメッキ層の高さの面内分
布は5%以内であった。
Further, as in the first embodiment, the second plated layer 7 is formed. As a result, a mold for microlens array having a high gloss in which the first plating layer 5 was firmly fixed on the electrode layer 2 was obtained. Similar to the first embodiment, the radius of curvature of each plating layer in the diagonal direction and the horizontal direction is substantially equal, the average radius of curvature is 20 μm, and the distribution of the radius of curvature is ± 1.
It was possible to form a mold having a uniform shape with a size of less than μm. Furthermore, the in-plane distribution of the height of the plating layer in the eight microlens group regions and the plating layer in the alignment marker region was within 5%.

【0095】以上、本実施例により、一枚の基板から、
各レンズの大きさの面内分布が小さくさらに高精度な位
置合わせを実現するアライメントマーカーを具備した8
種類のマイクロレンズアレイ用金型を製造する方法を提
供することができた。
As described above, according to this embodiment, from one substrate,
Equipped with an alignment marker that achieves highly accurate alignment with a small in-plane distribution of the size of each lens
It has been possible to provide a method of manufacturing a mold for a microlens array of various kinds.

【0096】上記基板をマイクロレンズアレイ用金型マ
スターとして用いて、第1実施例と同様に、マイクロレ
ンズアレイ用金型、更には凸型マイクロレンズアレイを
作製できることは勿論である。すなわち、上記基板から
金型を離型してマイクロレンズアレイ用金型を形成して
から、このマイクロレンズアレイ用金型に紫外線硬化樹
脂を塗布後、支持基板となるガラス基板をその上に載せ
る。紫外線照射により硬化させた後に、該樹脂を剥離し
て切り取ることにより、一枚の金型から8種類のアライ
メントマーカーを具備した凸型マイクロレンズアレイを
作製する。これらのマイロレンズアレイは高精度な位置
合わせを実現するアライメントマーカーを具備してお
り、さらにレンズ直径の面内分布は5%以内であった。
It is needless to say that the above-mentioned substrate can be used as a mold master for a microlens array to fabricate a mold for a microlens array and further a convex microlens array as in the first embodiment. That is, the mold is released from the substrate to form a mold for a microlens array, and then an ultraviolet curable resin is applied to the mold for the microlens array, and then a glass substrate to be a supporting substrate is placed thereon. . After being cured by ultraviolet irradiation, the resin is peeled off and cut off to manufacture a convex microlens array equipped with eight types of alignment markers from one die. These mylo lens arrays were equipped with alignment markers that realize highly accurate alignment, and the in-plane distribution of lens diameter was within 5%.

【0097】[0097]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明により、
作製プロセスが容易であり、制御性が高く、曲率半径が
小さくかつアレイにおける面内分布の小さいマイクロ構
造体アレイも実現でき、更に高精度な位置合わせを実現
し、十字形のアライメントマーカーにも対応できるアラ
イメントマーカーを具備したマイクロ構造体アレイを作
製可能にしたマイクロ構造体アレイ用金型を実現するこ
とができた。さらに、曲率半径が小さくかつアレイにお
ける面内分布が小さく、高精度な位置合わせを実現し、
十字形のアライメントマーカーにも対応できるアライメ
ントマーカーを具備したマイクロレンズアレイなどのマ
イクロ構造体アレイ、及びその作製方法を実現すること
ができた。
As described above, according to the present invention,
Easy fabrication process, high controllability, small radius of curvature, and realization of microstructure array with small in-plane distribution in the array, more precise alignment, and cross-shaped alignment marker It was possible to realize a microstructure array mold capable of producing a microstructure array equipped with a possible alignment marker. Furthermore, the radius of curvature is small and the in-plane distribution in the array is small, achieving highly accurate alignment,
It has been possible to realize a microstructure array such as a microlens array equipped with an alignment marker that can also be applied to a cross-shaped alignment marker, and a manufacturing method thereof.

【0098】さらに、一枚の基板面内に、レンズなどの
マイクロ構造体の大きさのばらつきの抑制されたマイク
ロレンズアレイなどのマイクロ構造体アレイ用の金型を
複数種形成することができた。これらのマイクロレンズ
アレイ用金型から得られたマイクロレンズアレイの頂点
の高さとアライメントマーカーの頂点の高さはほぼ等し
い平面内にあって両方共にアライナー側のレンズ系の焦
点深度内に来るため、高精度な位置合わせを実現でき
る。これによって、TFT基板などとの重ね合わせ精度
が向上し画素部などとマイクロレンズとの整合が向上
し、画素開口率およびマイクロレンズの集光率を向上さ
せる効果が奏される。
Further, it is possible to form a plurality of molds for a microstructure array such as a microlens array in which the variation in the size of the microstructure such as a lens is suppressed within one substrate surface. . Since the height of the apex of the microlens array and the height of the apex of the alignment marker obtained from these microlens array molds are in substantially the same plane and both come within the depth of focus of the lens system on the aligner side, Highly accurate alignment can be achieved. As a result, it is possible to improve the overlay accuracy with the TFT substrate and the like, improve the matching between the pixel portion and the microlens, and improve the pixel aperture ratio and the light collection rate of the microlens.

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

【図1】本発明の第1実施例によるマイクロレンズアレ
イ用金型の製造工程を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a mold for a microlens array according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の工程(a)の上面図である。FIG. 2 is a top view of step (a) of FIG.

【図3】図1の工程(b)の上面図である。FIG. 3 is a top view of step (b) of FIG.

【図4】図1の工程(c)の上面図である。	FIG. 4 is a top view of step (c) in FIG. 	

【図5】図1の工程(d)の上面図である。FIG. 5 is a top view of step (d) in FIG.

【図6】図1の工程(e)の上面図である。FIG. 6 is a top view of step (e) in FIG.

【図7】図1の工程(f)の上面図である。FIG. 7 is a top view of step (f) in FIG.

【図8】本発明の第2実施例によるマイクロレンズアレ
イ用金型の製造工程の一部を示す上面図である。
FIG. 8 is a top view showing a part of the manufacturing process of the mold for the microlens array according to the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2実施例によるマイクロレンズアレ
イ用金型の製造工程の一部を示す上面図である。
FIG. 9 is a top view showing a part of the manufacturing process of the mold for the microlens array according to the second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2実施例によるマイクロレンズア
レイ用金型の製造工程の一部を示す上面図である。
FIG. 10 is a top view showing a part of the manufacturing process of the mold for the microlens array according to the second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2実施例によるマイクロレンズア
レイ用金型の製造工程の一部を示す上面図である。
FIG. 11 is a top view showing a part of the manufacturing process of the mold for the microlens array according to the second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3実施例によるマイクロレンズアレ
イ用金型の製造工程の一部を示す上面図である。
FIG. 12 is a top view showing a part of the manufacturing process of the mold for the microlens array according to the third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3実施例によるマイクロレンズアレ
イ用金型の製造工程の一部を示す上面図である。
FIG. 13 is a top view showing a part of the manufacturing process of the mold for the microlens array according to the third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第3実施例によるマイクロレンズアレ
イ用金型の製造工程の一部を示す上面図である。
FIG. 14 is a top view showing a part of the manufacturing process of the mold for the microlens array according to the third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第3実施例によるマイクロレンズアレ
イ用金型の製造工程の一部を示す上面図である。
FIG. 15 is a top view showing a part of the manufacturing process of the mold for the microlens array according to the third embodiment of the present invention.

【図16】第1実施例の場合に適した駆動基板側のアラ
イメントマーカーを示す上面図である。
FIG. 16 is a top view showing an alignment marker on the drive substrate side that is suitable for the first embodiment.

【図17】第2実施例の場合に適した駆動基板側のアラ
イメントマーカーを示す上面図である。
FIG. 17 is a top view showing an alignment marker on the drive substrate side suitable for the case of the second embodiment.

【図18】第3実施例の場合に適した駆動基板側のアラ
イメントマーカーを示す上面図である。
FIG. 18 is a top view showing an alignment marker on the drive substrate side suitable for the case of the third embodiment.

【図19】本発明の第4実施例によるマイクロレンズアレ
イ用金型の概略を示す上面図である。
FIG. 19 is a top view schematically showing a mold for a microlens array according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 電極層 3 第1のマスク層 4 開口部 5 第1のメッキ層 6 第2のマスク層 7 第2のメッキ層 8 アライメントマーカー 9 画素 10 駆動基板側アライメントマーカー 1 substrate 2 electrode layers 3 First mask layer 4 openings 5 First plating layer 6 Second mask layer 7 Second plating layer 8 Alignment marker 9 pixels 10 Drive board side alignment marker

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】導電性部を有する基板を用い、 (1)前記導電性部上に絶縁性の第1のマスク層を形成
する工程、 (2)第1のマスク層に所望のマイクロ構造体アレイ配
列に対応した間隔で複数のマイクロ構造体用開口部を形
成する工程、 (3)前記導電性部を陰極として電気メッキないし電着
により前記開口部を通じて前記開口部及び前記第1のマ
スク層上に第1のメッキ層ないし電着層を形成する工
程、 (4)前記基板及び第1のメッキ層ないし電着層の所望
のマイクロ構造体アレイ領域上及び該マイクロ構造体ア
レイ領域外の適当な位置の近接する2個以上の第1のメ
ッキ層ないし電着層領域上に第2のマスク層を形成する
工程、 (5)前記第2のマスク層の形成されていない領域の第
1のメッキ層ないし電着層をエッチングによって除去す
る工程、 (6)第2のマスク層を除去する工程、を有するマイク
ロ構造体アレイの作製方法であって、工程(4)におけ
る前記所望のマイクロ構造体アレイ領域外の適当な位置
の近接する2個以上の第2のマスク層で覆われた第1の
メッキ層ないし電着層がアライメントマーカー形成用の
ものであることを特徴とするマイクロ構造体アレイの作
製方法。
1. A substrate having a conductive portion is used, (1) a step of forming an insulating first mask layer on the conductive portion, (2) a desired microstructure on the first mask layer. Forming a plurality of microstructure openings at intervals corresponding to the array arrangement; (3) electroplating or electrodeposition using the conductive portion as a cathode through the openings and the first mask layer A step of forming a first plating layer or an electrodeposition layer thereon, (4) a suitable microstructure array area on the substrate and the first plating layer or electrodeposition layer and outside the microstructure array area. Forming a second mask layer on two or more adjacent first plating layer or electrodeposition layer regions at different positions (5) The first region of the region where the second mask layer is not formed. Remove the plating layer or electrodeposition layer by etching And (6) removing the second mask layer, which is a method for manufacturing a microstructure array, wherein a suitable position outside the desired microstructure array region in the step (4) is close to the appropriate position. A method for manufacturing a microstructure array, wherein the first plating layer or electrodeposition layer covered with two or more second mask layers is for forming an alignment marker.
【請求項2】更に、前記工程(3)の後に、(7)前記
第1のマスク層を除去する工程を有することを特徴とす
る請求項1に記載のマイクロ構造体アレイの作製方法。
2. The method for producing a microstructure array according to claim 1, further comprising (7) removing the first mask layer after the step (3).
【請求項3】更に、前記工程(6)の後に、(8)前記
第1のメッキ層ないし電着層から導電性部または第1の
マスク層にわたり第2のメッキ層ないし電着層を形成す
る工程を有することを特徴とする請求項1または2に記
載のマイクロ構造体アレイの作製方法。
3. Further, after the step (6), (8) forming a second plating layer or electrodeposition layer from the first plating layer or electrodeposition layer to the conductive portion or the first mask layer. The method for producing a microstructure array according to claim 1 or 2, further comprising:
【請求項4】前記工程(2)において、前記開口部が円
形であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに
記載のマイクロ構造体アレイの作製方法。
4. The method for producing a microstructure array according to claim 1, wherein in the step (2), the opening is circular.
【請求項5】前記工程(2)において、前記開口部が左
右、上下に等間隔で配列されることを特徴とする請求項
1乃至4のいずれかに記載のマイクロ構造体アレイの作
製方法。
5. The method for producing a microstructure array according to claim 1, wherein in the step (2), the openings are arranged at equal intervals in the left-right direction and the up-down direction.
【請求項6】前記工程(5)において、前記第1のメッ
キ層を電解エッチングによって除去することを特徴とす
る請求項1乃至5のいずれかに記載のマイクロ構造体ア
レイの作製方法。
6. The method for producing a microstructure array according to claim 1, wherein in the step (5), the first plating layer is removed by electrolytic etching.
【請求項7】前記工程(8)において、前記第2のメッ
キ層を無電解メッキによって形成することを特徴とする
請求項3乃至6のいずれかに記載のマイクロ構造体アレ
イの作製方法。
7. The method of manufacturing a microstructure array according to claim 3, wherein in the step (8), the second plating layer is formed by electroless plating.
【請求項8】前記アライメントマーカー用のものが、前
記マイクロ構造体アレイ領域外の適当な位置に形成され
た第1のメッキ層ないし電着層、または第1のメッキ層
ないし電着層と第2のメッキ層ないし電着層からなるほ
ぼ半球状構造体の集合体であることを特徴とする請求項
1乃至7のいずれかに記載のマイクロ構造体アレイの作
製方法。
8. A first plating layer or electrodeposition layer, or a first plating layer or electrodeposition layer and a first plating layer or electrodeposition layer formed at an appropriate position outside the microstructure array region, for the alignment marker. The method for producing a microstructure array according to any one of claims 1 to 7, wherein the microstructure array is an aggregate of substantially hemispherical structures consisting of the plating layer or electrodeposition layer of 2.
【請求項9】マイクロ構造体アレイはマイクロ構造体ア
レイ用金型であることを特徴とする請求項1乃至8のい
ずれかに記載のマイクロ構造体アレイの作製方法。
9. The method for producing a microstructure array according to claim 1, wherein the microstructure array is a mold for a microstructure array.
【請求項10】マイクロ構造体アレイ用金型はマイクロ
レンズアレイ用金型であることを特徴とする請求項9に
記載のマイクロ構造体アレイの作製方法。
10. The method for producing a microstructure array according to claim 9, wherein the microstructure array die is a microlens array die.
【請求項11】マイクロ構造体アレイのマイクロ構造体
群外にアライメントマーカー用構造が形成され、該アラ
イメントマーカー用構造がほぼ半球状のメッキ層ないし
電着層からなるマイクロ構造体の集合体であることを特
徴とするマイクロ構造体アレイ。
11. An assembly of microstructures in which a structure for an alignment marker is formed outside a group of microstructures of a microstructure array, and the structure for the alignment marker comprises a substantially hemispherical plating layer or electrodeposition layer. A microstructure array characterized by the above.
【請求項12】前記マイクロ構造体アレイの各マイクロ
構造体も、前記ほぼ半球状のメッキ層ないし電着層から
なるマイクロ構造体であることを特徴とする請求項11
に記載のマイクロ構造体アレイ。
12. The microstructure of the microstructure array is also a microstructure including the substantially hemispherical plating layer or electrodeposition layer.
The microstructure array according to.
【請求項13】前記マイクロ構造体は、第1のメッキ層
ないし電着層、または第1のメッキ層ないし電着層およ
び該第1のメッキ層ないし電着層上に形成された第2のメ
ッキ層ないし電着層からなることを特徴とする請求項1
1に記載のマイクロ構造体アレイ。
13. The microstructure comprises a first plating layer or electrodeposition layer, or a first plating layer or electrodeposition layer and a second plating layer or electrodeposition layer formed on the first plating layer or electrodeposition layer. 2. A plating layer or an electrodeposition layer.
1. The microstructure array according to 1.
【請求項14】前記マイクロ構造体群とアライメントマ
ーカー用構造のマイクロ構造体の高さがほぼ等しいこと
を特徴とする請求項11、12または13に記載のマイ
クロ構造体アレイ。
14. The microstructure array according to claim 11, 12 or 13, wherein the height of the microstructure group and the height of the microstructure of the alignment marker structure are substantially equal to each other.
【請求項15】前記集合体よりなるアライメントマーカ
ー用構造がマイクロ構造体の一列のラインを含むことを
特徴とする請求項11乃至14のいずれかに記載のマイ
クロ構造体アレイ。
15. The microstructure array according to claim 11, wherein the alignment marker structure formed of the aggregate includes a row of lines of the microstructure.
【請求項16】前記集合体よりなるアライメントマーカ
ー用構造がマイクロ構造体の一列のライン同士が交差し
たものであることを特徴とする請求項15に記載のマイ
クロ構造体アレイ。
16. The microstructure array according to claim 15, wherein the alignment marker structure formed of the aggregate has a line of lines of the microstructure intersecting each other.
【請求項17】前記集合体よりなるアライメントマーカ
ー用構造がマイクロ構造体の二列のラインを含むことを
特徴とする請求項11乃至14のいずれかに記載のマイ
クロ構造体アレイ。
17. The microstructure array according to claim 11, wherein the alignment marker structure formed of the aggregate includes two lines of microstructure lines.
【請求項18】前記集合体よりなるアライメントマーカ
ー用構造がマイクロ構造体の二列のライン同士が交差し
たものであることを特徴とする請求項17に記載のマイ
クロ構造体アレイ。
18. The microstructure array according to claim 17, wherein the alignment marker structure formed of the aggregate has two lines of microstructures intersecting each other.
【請求項19】マイクロ構造体アレイ用金型であること
を特徴とする請求項11乃至18のいずれかに記載のマ
イクロ構造体アレイ。
19. The microstructure array according to any one of claims 11 to 18, which is a mold for a microstructure array.
【請求項20】マイクロレンズアレイ用金型であること
を特徴とする請求項19に記載のマイクロ構造体アレ
イ。
20. The microstructure array according to claim 19, which is a mold for a microlens array.
【請求項21】請求項11乃至18の何れかに記載のマ
イクロレンズアレイとして構成されたマイクロ構造体ア
レイ、或いは請求項20に記載のマイクロレンズアレイ
用金型で作製されたマイクロレンズアレイを、前記アラ
イメントマーカーを用いて各マイクロレンズを各受光部
にアライメントした状態で搭載したことを特徴とする撮
像装置。
21. A microstructure array configured as the microlens array according to any one of claims 11 to 18, or a microlens array produced by the mold for a microlens array according to claim 20, An image pickup device, wherein each microlens is mounted in alignment with each light receiving portion using the alignment marker.
【請求項22】請求項11乃至18の何れかに記載のマ
イクロレンズアレイとして構成されたマイクロ構造体ア
レイ、或いは請求項20に記載のマイクロレンズアレイ
用金型で作製されたマイクロレンズアレイを、前記アラ
イメントマーカーを用いて各マイクロレンズを各画素部
にアライメントした状態で搭載したことを特徴とする表
示装置。
22. A microstructure array configured as the microlens array according to any one of claims 11 to 18, or a microlens array produced by the mold for a microlens array according to claim 20, A display device in which each microlens is mounted in alignment with each pixel portion using the alignment marker.
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