JP4882354B2 - アライメント調整方法、アライメントマークの形成方法、基材、及び透過型光学素子の製造方法 - Google Patents
アライメント調整方法、アライメントマークの形成方法、基材、及び透過型光学素子の製造方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、透過型光学素子の原型となる基材の表裏両面に位置合わせ用のアライメントマーク（表裏合わせ用のアライメントマーク）を形成して、その表裏両面に形成される光学面のアライメント調整をするアライメント調整方法に関する。また、その調整に用いられるアライメントマークの形成方法、及び基材に関する。また、本発明は、マイクロレンズアレイなどの透過型光学素子の製造方法に関する。
マイクロレンズアレイの製造方法の１つに、その原型となるガラス基板の表面をフォトリソグラフィーによって加工し、そこへ微細なレンズ面を創成する方法が知られている（特許文献１，特許文献２など）。
このマイクロレンズアレイのうち、光線の入射型の面と射出側の面の両面のそれぞれが周期構造をしているマイクロレンズアレイ（シリンドリカルマイクロレンズアレイなど）では、ガラス基材の表面に形成されるマイクロレンズと、裏面に形成されるマイクロレンズとの間で位置が正しく合致していなくてはならない。そのために、互いの面に形成されるマイクロレンズの位置ズレ（「加工ズレ」という。面内での横シフト誤差成分と面内での回転誤差成分とからなる。）を極力抑える必要がある。
このマイクロレンズアレイのうち、光線の入射型の面と射出側の面の両面のそれぞれが周期構造をしているマイクロレンズアレイ（シリンドリカルマイクロレンズアレイなど）では、ガラス基材の表面に形成されるマイクロレンズと、裏面に形成されるマイクロレンズとの間で位置が正しく合致していなくてはならない。そのために、互いの面に形成されるマイクロレンズの位置ズレ（「加工ズレ」という。面内での横シフト誤差成分と面内での回転誤差成分とからなる。）を極力抑える必要がある。
因みに、加工ズレのシフト誤差成分は、マイクロレンズアレイの全てのマイクロレンズに対し同方向かつ同量ずつの位置ズレを引き起こし、加工ズレの回転誤差成分は、表裏間の各マイクロレンズの配列方向のズレを引き起こす。
この加工ズレを抑える方法としては、予め、ガラス基材の表裏両面の互いに相対する幾つかの箇所にアライメントマークを設け、そのアライメントマークを基準としてガラス基材の表裏間のアライメントを行う方法が挙げられる。
この加工ズレを抑える方法としては、予め、ガラス基材の表裏両面の互いに相対する幾つかの箇所にアライメントマークを設け、そのアライメントマークを基準としてガラス基材の表裏間のアライメントを行う方法が挙げられる。
このようなアライメントマークの形成方法、及びそのアライメントマークを使ったアライメント調整方法の一例は、特許文献３に記載されている。この形成方法では、ウエハの表裏にアライメントマークを密着露光によって形成するものであり、その密着露光に当たり、表用のアライメントマークの原版と裏用のアライメントマークの原版とを、互いに所定の位置関係に位置決めしてから、両方の原版の間にウエハを挟んで固定する。
特開平９−００８２６６号公報
特表平８−５０４５１５号公報
特開昭６０−９２６１９号公報
この形成方法では、２つの原板を機械的に固定して、ウエハの表裏の同じ位置にアライメントマークが形成されるようにしているが、固定用の部材を製造したときの加工誤差がそのまま、表裏のアライメントマークの間に生じるズレ（「形成誤差」という。シフト誤差成分と回転誤差成分とからなる。）となってしまう。
これでは、ガラス基材の表裏間のアライメントを高精度に行うことはできず、所望のマイクロレンズアレイを製造することはできない。
これでは、ガラス基材の表裏間のアライメントを高精度に行うことはできず、所望のマイクロレンズアレイを製造することはできない。
そこで本発明は、少なくとも特定波長の光に対し透明な基材の表裏間のアライメントを高精度化するのに有効なアライメント調整方法、アライメントマークの形成方法、及び基材を提供することを目的とする。
また、本発明は、高性能な透過型光学素子を製造することのできる透過型光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、高性能な透過型光学素子を製造することのできる透過型光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
本発明のアライメント調整方法は、少なくとも特定波長の光に対し透明な基材の表裏のそれぞれに、表裏合わせ用のアライメントマークを形成する形成手順と、前記アライメントマーク形成後の前記基材の表又は裏の一方の側から、前記アライメントマークの表裏間のずれ具合の情報を取得する測定手順と、前記ずれ具合の情報に基づき前記基材の表裏に形成すべき光学面のアライメント調整をする調整手順とを含むことを特徴とする。
なお、前記形成手順は、少なくとも前記基材の表面の１対の領域と、それに対向する裏面の１対の領域とのそれぞれに、１対の領域の並び方向とは異なる方向に前記アライメントマークを複数配列したアライメントマーク群を形成することにより、前記表面及び前記裏面のそれぞれに複数のアライメントマーク対を形成するものであって、前記表面及び前記裏面の少なくとも一方の前記複数のアライメントマーク対は、互いに角度のずれた複数の方向を示すものであることが望ましい。
また、前記一方の側から観察したときに、前記表面の前記複数のアライメントマーク対が示す複数の方向の組み合わせと、前記裏面の前記複数のアライメントマーク対が示す複数の方向の組み合わせとは、互いに異なることが望ましい。
また、前記測定手順では、前記表面の前記複数のアライメントマーク対と、前記裏面の前記複数のアライメントマーク対とのうち、裏面間で最も近い方向を示す特定のアライメントマーク対を選出し、前記調整手順では、前記特定のアライメントマーク対が示す方向を、表裏間で共通の方向とみなすことが望ましい。
また、前記測定手順では、前記表面の前記複数のアライメントマーク対と、前記裏面の前記複数のアライメントマーク対とのうち、裏面間で最も近い方向を示す特定のアライメントマーク対を選出し、前記調整手順では、前記特定のアライメントマーク対が示す方向を、表裏間で共通の方向とみなすことが望ましい。
また、前記測定手順では、前記表面の前記複数のアライメントマーク対と、前記裏面の前記複数のアライメントマーク対とのうち、表裏間で最も近い方向を示す特定のアライメントマーク対を選出すると共に、その特定のアライメントマーク対のうち互いに表裏の関係にあるアライメントマーク同士の表裏間のずれ量を測定し、前記調整手順では、前記ずれ量を、前記アライメントマークの前記ずれ具合のシフト誤差成分と判断してもよい。
また、本発明の透過型光学素子の製造方法は、本発明の何れかのアライメント調整方法によるアライメント機能付きの投影露光装置を用いたフォトリソグラフィー法により、透過型光学素子の原型となる前記基材の表裏を加工する手順を含み、前記フォトリソグラフィーでは、前記形成された前記アライメントマークと、前記取得された前記ずれ具合の情報とに基づき、前記基材の表裏間の加工ずれが抑えられるようにその基材の表裏間のアライメントを行うことを特徴とする。
なお、前記透過型光学素子は、例えば、マイクロレンズアレイである。
また、本発明のアライメントマークの形成方法は、少なくとも特定波長の光に対し透明な基材の表裏のそれぞれに、共通のマスク又は異なるマスクを用いて表裏合わせ用のアライメントマークを形成するアライメントマークの形成方法であって、前記マスクは、少なくとも前記基材の表面の１対の領域と、それに対向する裏面の１対の領域とのそれぞれに、１対の領域の並び方向とは異なる方向に前記アライメントマークを複数配列したアライメントマーク群を形成するものであり、かつ、前記表面及び前記裏面の少なくとも一方に形成される１対の前記アライメントマーク群の間で、前記アライメントマークの配列ピッチが互いに異なるように設定されていることを特徴とする。
また、本発明のアライメントマークの形成方法は、少なくとも特定波長の光に対し透明な基材の表裏のそれぞれに、共通のマスク又は異なるマスクを用いて表裏合わせ用のアライメントマークを形成するアライメントマークの形成方法であって、前記マスクは、少なくとも前記基材の表面の１対の領域と、それに対向する裏面の１対の領域とのそれぞれに、１対の領域の並び方向とは異なる方向に前記アライメントマークを複数配列したアライメントマーク群を形成するものであり、かつ、前記表面及び前記裏面の少なくとも一方に形成される１対の前記アライメントマーク群の間で、前記アライメントマークの配列ピッチが互いに異なるように設定されていることを特徴とする。
なお、前記マスクは、前記１対の領域の少なくとも一方で対向する前記アライメントマーク群の間で、前記アライメントマークの配列ピッチが異なるように設定されていることが望ましい。
また、本発明の基材は、少なくとも特定波長の光に対し透明な基材において、少なくとも前記基材の表面の１対の領域と、それに対向する裏面の１対の領域とのそれぞれに、１対の領域の並び方向とは異なる方向に前記アライメントマークを複数配列したアライメントマーク群を有し、前記表面及び前記裏面の少なくとも一方に形成された１対の前記アライメントマーク群の間では、前記アライメントマークの配列ピッチが互いに異なることを特徴とする。
また、本発明の基材は、少なくとも特定波長の光に対し透明な基材において、少なくとも前記基材の表面の１対の領域と、それに対向する裏面の１対の領域とのそれぞれに、１対の領域の並び方向とは異なる方向に前記アライメントマークを複数配列したアライメントマーク群を有し、前記表面及び前記裏面の少なくとも一方に形成された１対の前記アライメントマーク群の間では、前記アライメントマークの配列ピッチが互いに異なることを特徴とする。
なお、前記１対の領域の少なくとも一方で対向する前記アライメントマーク群の間では、前記アライメントマークの配列ピッチが異なることが望ましい。
また、互いに異なる面で、かつ対向しない領域に設けられた前記アライメントマーク群の間では、前記アライメントマークの配列ピッチが互いに同じであってもよい。
また、本発明の透過型光学素子の製造方法は、本発明の何れかの基材のうち、各々の領域で互いに対向する前記アライメントマーク群同士を比較する手順と、前記比較に基づき、表裏間で最も近い方向を示す特定のアライメントマーク対を、前記基材の表裏のそれぞれから選出する手順と、前記特定のアライメントマーク対の位置情報をアライメント機能付きの投影露光装置に入力する手順と、前記位置情報の入力された前記投影露光装置と、前記基材に創成すべき光学面の形状に対応したマスクパターンのマスクとを用いた逐次投影露光によって、前記基材の表裏の双方に光学面を創成する手順とを少なくとも含むことを特徴とする。
また、互いに異なる面で、かつ対向しない領域に設けられた前記アライメントマーク群の間では、前記アライメントマークの配列ピッチが互いに同じであってもよい。
また、本発明の透過型光学素子の製造方法は、本発明の何れかの基材のうち、各々の領域で互いに対向する前記アライメントマーク群同士を比較する手順と、前記比較に基づき、表裏間で最も近い方向を示す特定のアライメントマーク対を、前記基材の表裏のそれぞれから選出する手順と、前記特定のアライメントマーク対の位置情報をアライメント機能付きの投影露光装置に入力する手順と、前記位置情報の入力された前記投影露光装置と、前記基材に創成すべき光学面の形状に対応したマスクパターンのマスクとを用いた逐次投影露光によって、前記基材の表裏の双方に光学面を創成する手順とを少なくとも含むことを特徴とする。
本発明によれば、特定波長の光に対し透明な基材の表裏間のアライメントを高精度化するのに有効なアライメント調整方法、アライメントマークの形成方法、及び基材が実現する。
また、本発明によれば、高性能な透過型光学素子を製造することのできる透過型光学素子の製造方法が実現する。
また、本発明によれば、高性能な透過型光学素子を製造することのできる透過型光学素子の製造方法が実現する。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本実施形態は、透過型光学素子の１種、シリンドリカルマイクロレンズアレイの製造方法の実施形態である。
本製造方法の手順には、ガラス基板への表裏両面に対する位置合わせ用のアライメントマークの形成手順（図１）と、そのガラス基板の表裏へのレンズ面の創成手順（図２）とが含まれる。以下、これらの手順を順に説明し、最後に本製造方法の効果を説明する。
本実施形態は、透過型光学素子の１種、シリンドリカルマイクロレンズアレイの製造方法の実施形態である。
本製造方法の手順には、ガラス基板への表裏両面に対する位置合わせ用のアライメントマークの形成手順（図１）と、そのガラス基板の表裏へのレンズ面の創成手順（図２）とが含まれる。以下、これらの手順を順に説明し、最後に本製造方法の効果を説明する。
［アライメントマークの形成手順］
図１に示すように、アライメントマークの形成手順は、ステップＳ１１〜Ｓ１７からなる。
（ステップＳ１１）
シリンドリカルマイクロレンズアレイ（後述する図１２）が後の手順で形成されるガラス基板（請求項の基材に対応。）１１（図３（ｂ））を用意し、その表面にクロムを蒸着し、その上にレジストを塗布する。
図１に示すように、アライメントマークの形成手順は、ステップＳ１１〜Ｓ１７からなる。
（ステップＳ１１）
シリンドリカルマイクロレンズアレイ（後述する図１２）が後の手順で形成されるガラス基板（請求項の基材に対応。）１１（図３（ｂ））を用意し、その表面にクロムを蒸着し、その上にレジストを塗布する。
なお、ガラス基板１１は、少なくとも、シリンドリカルマイクロレンズアレイの使用時に入射させるべき光と、アライメントマーク（後述）を観察する際に入射させるべき光とに対し透明な材料（合成石英など）からなる。
（ステップＳ１２）
一方、図３（ａ）に示すような密着露光用の原版１０が用意される。
（ステップＳ１２）
一方、図３（ａ）に示すような密着露光用の原版１０が用意される。
原版１０には、クロムパターンからなるパターンＷｘ1’，Ｗｘ2’と、同じくクロムパターンからなるパターン群Ｗｙ’，Ｗθ’とが形成されている。パターンＷｘ’，Ｗｘ’は、ガラス基板１１に形成すべきアライメントマークと同形状であり、パターン群Ｗｙ’，Ｗθ’は、ガラス基板１１に形成すべきアライメントマーク群と同形状である。
また、原版１０には、ガラス基板１１に対して、略所定の位置に位置決めするための３つのガイドピン（外形基準押し当てピン）１０ａが設けられている。
また、原版１０には、ガラス基板１１に対して、略所定の位置に位置決めするための３つのガイドピン（外形基準押し当てピン）１０ａが設けられている。
なお、図３（ａ）の上部は、原版１０の表面を正面から見た図、図３（ａ）の下部は、原版１０を側面から見た図である。
次に、図３（ｂ）に示すように、ガラス基板１１のレジストの塗布面を原版１０の表面に密着させる。このとき、ガラス基板１１の外縁は、３つのガイドピン１０ａのそれぞれに突き当てられ、それによってガラス基板１１上の所定の４箇所にパターンＷｘ1’，Ｗｘ2’，パターン群Ｗｙ’，Ｗθ’がそれぞれ正対した位置関係になる。
次に、図３（ｂ）に示すように、ガラス基板１１のレジストの塗布面を原版１０の表面に密着させる。このとき、ガラス基板１１の外縁は、３つのガイドピン１０ａのそれぞれに突き当てられ、それによってガラス基板１１上の所定の４箇所にパターンＷｘ1’，Ｗｘ2’，パターン群Ｗｙ’，Ｗθ’がそれぞれ正対した位置関係になる。
なお、図３（ｂ）の上部は、この状態の原版１０及びガラス基板１１を正面から見た図、図３（ｂ）の下部は、側面から見た図である。
その状態で原版１０の側からガラス基板１１のレジストを露光（密着露光）し、パターンＷｘ1’，Ｗｘ2’，パターン群Ｗｙ’，Ｗθ’をレジストに投影する。
（ステップＳ１３）
ガラス基板１１のレジストを現像し、エッチング処理を施す。これによって、ガラス基板１１の表面には、図４に示すように、クロムからなるアライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2と、クロムからなるアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθとが形成される。
その状態で原版１０の側からガラス基板１１のレジストを露光（密着露光）し、パターンＷｘ1’，Ｗｘ2’，パターン群Ｗｙ’，Ｗθ’をレジストに投影する。
（ステップＳ１３）
ガラス基板１１のレジストを現像し、エッチング処理を施す。これによって、ガラス基板１１の表面には、図４に示すように、クロムからなるアライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2と、クロムからなるアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθとが形成される。
（ステップＳ１４）
ステップＳ１１と同様に、ガラス基板１１の裏面にクロムを蒸着し、その上にレジストを塗布する。
（ステップＳ１５）
ステップＳ１２で使用した原版１０の表面に、ステップＳ１２と同様に、ガラス基板１１のレジストの塗布面を密着させる。このとき、ガラス基板１１の外縁は、３つのガイドピン１０ａのそれぞれに突き当てられる。
ステップＳ１１と同様に、ガラス基板１１の裏面にクロムを蒸着し、その上にレジストを塗布する。
（ステップＳ１５）
ステップＳ１２で使用した原版１０の表面に、ステップＳ１２と同様に、ガラス基板１１のレジストの塗布面を密着させる。このとき、ガラス基板１１の外縁は、３つのガイドピン１０ａのそれぞれに突き当てられる。
その状態で原版１０の側からガラス基板１のレジストを露光（密着露光）し、パターンＷｘ1’，Ｗｘ2’，パターン群Ｗｙ’，Ｗθ’をレジストに投影する。
（ステップＳ１６）
ステップＳ１３と同様に、ガラス基板１１のレジストを現像し、エッチング処理を施す。これによって、ガラス基板１１の裏面には、図４に示すように、クロムからなるアライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2と、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθとが形成される。
（ステップＳ１６）
ステップＳ１３と同様に、ガラス基板１１のレジストを現像し、エッチング処理を施す。これによって、ガラス基板１１の裏面には、図４に示すように、クロムからなるアライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2と、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθとが形成される。
ここで、以上のとおりガラス基板１１の表裏に形成されたアライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2と、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθとを詳しく説明する。
図４は、ガラス基板１１の表面又は裏面を正面から見た図である。
図４に示すように、アライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθのそれぞれは、後述する投影露光装置１４（図１１参照）で使用可能となる規格に従ったマーク（投影露光装置１４のアライメントセンサ１４ｄが検出可能なマーク）からなる。
図４は、ガラス基板１１の表面又は裏面を正面から見た図である。
図４に示すように、アライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθのそれぞれは、後述する投影露光装置１４（図１１参照）で使用可能となる規格に従ったマーク（投影露光装置１４のアライメントセンサ１４ｄが検出可能なマーク）からなる。
例えば、アライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθのそれぞれは、縦又は横方向の単数又は複数のアライメントマークからなり、各アライメントマークは、図４中に点線で囲まれた拡大図のような微小な平行線からなるハッチングパターンをしている。なお、ハッチングパターンのピッチは、投影露光装置１４のアライメントで使用する光を所定方向に回折できる程度に小さいため、各アライメントマークは、一本の線の様に見える。よって、以下では、個々のアライメントマークを１つのラインとみなして説明する。
また、以下では、ガラス基板１１の表面又は裏面上のアライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの位置を示す座標系として、ガラス基板１１の中心を原点とし、かつ、ガラス基板１１のオリエンテーションフラット方向（直線状の端部と平行な方向）をＸ方向とした、ＸＹ直交座標系を採用する。
先ず、アライメントマークＷｘ1は、ガラス基板１１の周縁に近いＸ軸上の位置、例えば座標（Ｘ，Ｙ）＝（６０ｍｍ，０ｍｍ）に形成される。このアライメントマークＷｘ1の配置方向は、Ｙ軸に略平行である。
先ず、アライメントマークＷｘ1は、ガラス基板１１の周縁に近いＸ軸上の位置、例えば座標（Ｘ，Ｙ）＝（６０ｍｍ，０ｍｍ）に形成される。このアライメントマークＷｘ1の配置方向は、Ｙ軸に略平行である。
アライメントマークＷｘ2は、アライメントマークＷｘ1とＹ軸に関し対称な位置、例えば座標（Ｘ，Ｙ）＝（−６０ｍｍ，０ｍｍ）に形成される。このアライメントマークＷｘ2の配置方向も、Ｙ軸に略平行である。
アライメントマーク群Ｗｙは、ガラス基板１１の周縁近くのＸ軸及びＹ軸から離れた位置、例えば、座標（Ｘ，Ｙ）＝（−３１．７５ｍｍ，−５５ｍｍ）を中心に形成された、Ｘ軸に平行な複数本（１１本）のアライメントマークからなる。これらのアライメントマークは、Ｙ方向に等間隔に並べて配置されている。
アライメントマーク群Ｗｙは、ガラス基板１１の周縁近くのＸ軸及びＹ軸から離れた位置、例えば、座標（Ｘ，Ｙ）＝（−３１．７５ｍｍ，−５５ｍｍ）を中心に形成された、Ｘ軸に平行な複数本（１１本）のアライメントマークからなる。これらのアライメントマークは、Ｙ方向に等間隔に並べて配置されている。
なお、アライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2と、アライメントマーク群Ｗｙの各アライメントマークとは、互いに垂直な関係を有している。
アライメントマーク群Ｗθは、アライメントマーク群ＷｙとＹ軸に関し対称な位置、例えば座標（Ｘ，Ｙ）＝（３１．７５ｍｍ，−５５ｍｍ）に形成される。このアライメントマーク群Ｗθは、Ｘ軸に略平行な複数本（１１本）のアライメントマークからなる。これらのアライメントマークは、Ｙ方向に等間隔に並べて配置されている。
アライメントマーク群Ｗθは、アライメントマーク群ＷｙとＹ軸に関し対称な位置、例えば座標（Ｘ，Ｙ）＝（３１．７５ｍｍ，−５５ｍｍ）に形成される。このアライメントマーク群Ｗθは、Ｘ軸に略平行な複数本（１１本）のアライメントマークからなる。これらのアライメントマークは、Ｙ方向に等間隔に並べて配置されている。
また、アライメントマーク群Ｗｙの各アライメントマークと、アライメントマーク群Ｗθの各アライメントマークとは、互いに平行な関係を有している。
以下では、図５（ａ）に拡大して示すように、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの各アライメントマークに対し、ガラス基板１１の中心から外側へ向かって順番に識別番号（ライン番号）を付けて説明する。
以下では、図５（ａ）に拡大して示すように、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの各アライメントマークに対し、ガラス基板１１の中心から外側へ向かって順番に識別番号（ライン番号）を付けて説明する。
ここで、本実施形態では、図５（ａ）に拡大して示すように、アライメントマーク群Ｗｙの各アライメントマークｙ１，ｙ２，・・・，ｙ１１の配置ピッチと、アライメントマーク群Ｗθの各アライメントマークθ１，θ２，・・・，θ１１の配置ピッチとは、微少量だけ異なる。
また、２つのアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθは、投影露光装置１４の縮小投影レンズ鏡筒に固定された、オフアクシス方式のアライメント方法で使用する２つのアライメントセンサで同時に観察できる間隔で設けられている。なお、投影露光装置の詳細は、例えば、特開昭６１−４４４２９号公報に開示されており、周知の技術であるので、ここでの説明は省略する。
また、２つのアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθは、投影露光装置１４の縮小投影レンズ鏡筒に固定された、オフアクシス方式のアライメント方法で使用する２つのアライメントセンサで同時に観察できる間隔で設けられている。なお、投影露光装置の詳細は、例えば、特開昭６１−４４４２９号公報に開示されており、周知の技術であるので、ここでの説明は省略する。
図５（ａ）において、各アライメントマークの符号と共に括弧で示す数値が、各アライメントマークのＹ座標値（単位：ｍｍ）である。図５（ａ）では、アライメントマーク群Ｗθのアライメントマークθ１，θ２，・・・，θ１１の配置ピッチが１ｍｍ、アライメントマーク群Ｗｙのアライメントマークｙ１，ｙ２，・・・，ｙ１１の配置ピッチが１ｍｍ＋１μｍとなっている。
図５（ｂ）には、アライメントマーク群Ｗθのｉ番目のアライメントマークθｉから、アライメントマーク群Ｗｙのｉ番目のアライメントマークｙｉ（ｉ：ライン番号）へと結んでできる各ベクトルの方向を図示した。
アライメントマークθｉとアライメントマークｙｉとを結ぶ各ベクトルＢｉ（ｉ＝１，２，・・・，１１）は、互いに平行ではない（なお、図５（ｂ）では、ベクトル同士の角度の差を実際よりも強調して示してある。）。
アライメントマークθｉとアライメントマークｙｉとを結ぶ各ベクトルＢｉ（ｉ＝１，２，・・・，１１）は、互いに平行ではない（なお、図５（ｂ）では、ベクトル同士の角度の差を実際よりも強調して示してある。）。
これらのベクトルＢｉ（ｉ＝１，２，・・・，１１）のうち、中央のベクトルＢ６は、Ｘ軸と平行であるが、ベクトルＢ６から離れたベクトルほど、Ｘ軸との平行度が微小量ずつ低下している。例えば、ベクトルＢ６とベクトルＢ５との成す角度は、０．０００９°である。
つまり、本実施形態のアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθは、微小角度ずつ方向のずれた複数個（ここでは１１個）のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１を表現している。
つまり、本実施形態のアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθは、微小角度ずつ方向のずれた複数個（ここでは１１個）のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１を表現している。
また、ガラス基板１１においては、アライメントマークＷｘ1と略同じ位置の裏側にアライメントマークＷｘ2が形成され、アライメントマークＷｘ2と略同じ位置の裏側にアライメントマークＷｘ1が形成され、アライメントマーク群Ｗｙと略同じ位置の裏側にアライメントマーク群Ｗθが形成され、アライメントマーク群Ｗθと略同じ位置の裏側にアライメントマーク群Ｗｙが形成される。
表側のアライメントマーク群Ｗθのアライメントマークθｉと、裏側のアライメントマーク群Ｗｙのアライメントマークｙｉとの関係の一例を、図６に示す。
アライメントマークｙ１，ｙ２，・・・，ｙ１１の配置ピッチと、アライメントマークθ１，θ２，・・・，θ１１の配置ピッチとは互いに異なり、かつＹ座標値が同じなのは中央のアライメントマークθ６，ｙ６のみなので、仮に、密着露光によるアライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの表裏間での形成位置の誤差（シフト誤差成分と回転誤差成分とからなる。）が完全にゼロだったとしても、表裏間で完全に重なるのは、アライメントマークθ６，ｙ６のみである。その他のアライメントマークは、１μｍ，２μｍ，・・・のように、アライメントマークθ６，ｙ６から離れるに従って、表裏間のずれが大きくなる。
アライメントマークｙ１，ｙ２，・・・，ｙ１１の配置ピッチと、アライメントマークθ１，θ２，・・・，θ１１の配置ピッチとは互いに異なり、かつＹ座標値が同じなのは中央のアライメントマークθ６，ｙ６のみなので、仮に、密着露光によるアライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの表裏間での形成位置の誤差（シフト誤差成分と回転誤差成分とからなる。）が完全にゼロだったとしても、表裏間で完全に重なるのは、アライメントマークθ６，ｙ６のみである。その他のアライメントマークは、１μｍ，２μｍ，・・・のように、アライメントマークθ６，ｙ６から離れるに従って、表裏間のずれが大きくなる。
ここで、各アライメントマークｙｉ，θｉの表裏間のずれ方と、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の各誤差成分との関係を説明する。各アライメントマークｙｉ，θｉの表裏間のずれ方を説明するに当たり、前述したベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１の表裏間のずれ方を考える。
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、表側に形成された同一ライン番号のアライメントマーク同士を結ぶベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１と、裏側に形成された同一ライン番号のアライメントマーク同士を結ぶベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１との関係を示す図である。図７では、わかりやすくするために各ベクトルの角度の差及び配置間隔を強調して示した。実線が表側のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１、点線が裏側のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１である。
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、表側に形成された同一ライン番号のアライメントマーク同士を結ぶベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１と、裏側に形成された同一ライン番号のアライメントマーク同士を結ぶベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１との関係を示す図である。図７では、わかりやすくするために各ベクトルの角度の差及び配置間隔を強調して示した。実線が表側のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１、点線が裏側のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１である。
図７（ａ）は、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差が何ら生じなかったときの様子、図７（ｂ）は、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差がＹ方向にのみ生じたときの様子、図７（ｃ）は、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差がＹ方向と回転方向とに共に生じたときの様子である。
図７（ａ）に示すように、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差が生じなかったときには、中央のベクトルＢ６のみが、表裏間で完全に一致する。
図７（ａ）に示すように、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差が生じなかったときには、中央のベクトルＢ６のみが、表裏間で完全に一致する。
図７（ｂ）に示すように、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差がＹ方向にのみ生じたときには、中央のベクトルＢ６の表裏間の平行度が、最も高くなる。また、そのベクトルＢ６の表裏間のずれ量が、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差のＹ方向のシフト誤差成分を示す。
図７（ｃ）に示すように、アライメントマーク群の表裏間での形成位置の誤差がＹ方向と回転方向とに共に生じたときには、中央からずれたベクトル（図ではベクトルＢ３）の表裏の平行度が、最も高くなる。また、そのベクトル（図ではベクトルＢ３）の方向が、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分を示す。
図７（ｃ）に示すように、アライメントマーク群の表裏間での形成位置の誤差がＹ方向と回転方向とに共に生じたときには、中央からずれたベクトル（図ではベクトルＢ３）の表裏の平行度が、最も高くなる。また、そのベクトル（図ではベクトルＢ３）の方向が、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分を示す。
また、そのベクトル（図ではベクトルＢ３）の表裏間のずれ量が、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差のＹ方向のシフト誤差成分を示す。
したがって、表裏間の平行度の最も高くなったベクトルが、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分を示し、そのベクトル（図３ではベクトルＢ３）の表裏間のずれ量が、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差のＹ方向のシフト誤差成分を示すことがわかる。
したがって、表裏間の平行度の最も高くなったベクトルが、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分を示し、そのベクトル（図３ではベクトルＢ３）の表裏間のずれ量が、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差のＹ方向のシフト誤差成分を示すことがわかる。
なお、本実施形態では、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分を求めることはせずに、表裏間で最も一致するベクトルが同一方向を示しているとみなし、後に説明する投影露光装置１４の逐次露光のステップ方向の表裏間でのずれを低減することを試みる。
（ステップＳ１７）
図８に示すように、ガラス基板１１を工業用光学顕微鏡１３のステージ（顕微鏡ステージ）１３ｂにセットする。図８において符号１３ａで示すのは、対物レンズである。
（ステップＳ１７）
図８に示すように、ガラス基板１１を工業用光学顕微鏡１３のステージ（顕微鏡ステージ）１３ｂにセットする。図８において符号１３ａで示すのは、対物レンズである。
この工業用光学顕微鏡１３は、その焦点調節に伴う光軸のブレ量が既知となった工業用顕微鏡である（以下、このブレ量のデータを「校正データ」という。）。工業用光学顕微鏡１３の照明光は、少なくともガラス基板１１に対し透過性を有する。
この工業用光学顕微鏡１３の対物レンズ１３ａの焦点をガラス基板１１の表面に合わせて、表面のアライメントマークＷｘ1の位置を、観察画像や顕微鏡ステージ１３ｂの位置座標などに基づき認識すると共に、その焦点をガラス基板１１の裏面に合わせて、表面のアライメントマークＷｘ1と、それに正対する裏面のアライメントマークＷｘ2との間のズレ量（光軸に垂直な面内での間隔）を測定する。
この工業用光学顕微鏡１３の対物レンズ１３ａの焦点をガラス基板１１の表面に合わせて、表面のアライメントマークＷｘ1の位置を、観察画像や顕微鏡ステージ１３ｂの位置座標などに基づき認識すると共に、その焦点をガラス基板１１の裏面に合わせて、表面のアライメントマークＷｘ1と、それに正対する裏面のアライメントマークＷｘ2との間のズレ量（光軸に垂直な面内での間隔）を測定する。
このときの裏面のアライメントマークＷｘ2と、表面のアライメントマークＷｘ1との位置関係の一例を、図９の右上に示した。なお、図９においては、表側のアライメントマークＷｘ1を実線で、裏側のアライメントマークＷｘ2を点線で示し、表裏間のアライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2とのズレ量を「ΔＸ」と表した。なお、このズレ量ΔＸは、工業用光学顕微鏡１３の実測値を、工業用光学顕微鏡１３に固有の誤差（前述したブレ量）を考慮して補正したデータであることが好ましい。
また、工業用光学顕微鏡１３の対物レンズ１３ａの焦点をガラス基板１１の表面に合わせて、表面のアライメントマーク群Ｗｙのアライメントマークｙ１の位置を、観察画像や顕微鏡ステージ１３ｂの位置座標などに基づき認識すると共に、その対物レンズ１３ａの焦点をガラス基板１１の裏面に合わせて、表面のアライメントマーク群Ｗｙのアライメントマークｙ１と、それに正対する裏面のアライメントマーク群Ｗθのアライメントマークθ１との間のズレ量（光軸に垂直な面内での間隔）を測定し、かつアライメントマークｙ１とアライメントマークθ１との配置関係を認識する。
同様の測定を、表面のアライメントマーク群Ｗｙのアライメントマークｙ２，ｙ３，・・・と、それに正対する裏面のアライメントマーク群Ｗθのアライメントマークθ２，θ３，・・・とについても行う。
このときの裏面のアライメントマーク群Ｗθと、表面のアライメントマーク群Ｗｙとの位置関係の一例を、図９の左下に示した。
このときの裏面のアライメントマーク群Ｗθと、表面のアライメントマーク群Ｗｙとの位置関係の一例を、図９の左下に示した。
また、工業用光学顕微鏡１３の対物レンズ１３ａの焦点をガラス基板１１の表面に合わせて、表面のアライメントマーク群Ｗθのアライメントマークθ１の位置を、観察画像や顕微鏡ステージ１３ｂの位置座標などに基づき認識すると共に、その対物レンズ１３ａの焦点をガラス基板１１の裏面に合わせて、表面のアライメントマーク群Ｗθのアライメントマークθ１と、それに正対する裏面のアライメントマーク群Ｗｙのアライメントマークｙ１との間のズレ量（光軸に垂直な面内での間隔）を測定し、かつアライメントマークθ１とアライメントマークｙ１との配置関係を認識する。
同様の測定を、表面のアライメントマーク群Ｗθのアライメントマークθ２，θ３，・・・と、それに正体する裏面のアライメントマーク群Ｗｙのアライメントマークｙ２，ｙ３，・・・とについても行う。
このときの裏面のアライメントマーク群Ｗｙと、表面のアライメントマーク群Ｗθとの位置関係の一例を、図９の右下に示した。
このときの裏面のアライメントマーク群Ｗｙと、表面のアライメントマーク群Ｗθとの位置関係の一例を、図９の右下に示した。
そして、図９に図示されているように、上から順番に付けられたライン番号ｉの等しいアライメントマークθｉとアライメントマークｙｉとの配置関係と間隔を、左右同士で比較する。
例えば、図９の左下及び右下に示すように、表面のアライメントマークｙｉと裏面のアライメントマークθｉとの間のＹ方向のズレ量をΔＹｉ，表面のアライメントマークθｉと裏面のアライメントマークｙｉとの間のＹ方向のズレ量をΔＹｉ’と表すと、互いにライン番号ｉの等しいズレ量ΔＹｉ，ΔＹｉ’を、全てのライン番号ｉ＝１，２，・・・，１１について比較し、ズレ量同士の一致度が最も高いライン番号ｋと、それに対応するズレ量ΔＹｋ（又はΔＹｋ’）とを見出す。
例えば、図９の左下及び右下に示すように、表面のアライメントマークｙｉと裏面のアライメントマークθｉとの間のＹ方向のズレ量をΔＹｉ，表面のアライメントマークθｉと裏面のアライメントマークｙｉとの間のＹ方向のズレ量をΔＹｉ’と表すと、互いにライン番号ｉの等しいズレ量ΔＹｉ，ΔＹｉ’を、全てのライン番号ｉ＝１，２，・・・，１１について比較し、ズレ量同士の一致度が最も高いライン番号ｋと、それに対応するズレ量ΔＹｋ（又はΔＹｋ’）とを見出す。
なお、この比較では、ズレ量ΔＹｋの符号までもが考慮される。すなわち、ライン番号ｉの等しいアライメントマーク同士で比較した際に、左右とも表のアライメントマークに対して裏のアライメントマークが同じ側にあり、かつ左側の同一ライン番号の表裏間のアライメントマークのズレ量と、右側の同一ライン番号の表裏間のアライメントマークのズレ量との差が最も小さいライン番号が見出される。
図９には、ライン番号９に対応するズレ量ΔＹ９とズレ量ΔＹ９’との一致度が最も高くなった様子を示した。
これは、前述したベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１の中で、ベクトルＢ９の表裏間の平行度が最も高いことを示す。
したがって、ライン番号ｋは、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分を示し、ズレ量ΔＹｋは、その形成位置の誤差のＹ方向のシフト誤差成分を示す。
これは、前述したベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１の中で、ベクトルＢ９の表裏間の平行度が最も高いことを示す。
したがって、ライン番号ｋは、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分を示し、ズレ量ΔＹｋは、その形成位置の誤差のＹ方向のシフト誤差成分を示す。
そして、「ライン番号ｋ」、「ズレ量ΔＹｋ」、「ズレ量ΔＸ」の各情報が、ガラス基板１１に固有の補正データとして記録される。
なお、「ズレ量ΔＹｋ」を補正データとして扱う代わりに、ズレ量ΔＹｋとズレ量ΔＹｋ’の相加平均値や相乗平均値を補正データとして扱ってもよい。また、ズレ量ΔＹ，ΔＹｋ’は、工業用光学顕微鏡１３の実測値を、工業用光学顕微鏡１３に固有の誤差（前述したブレ量）を考慮して補正したデータであることが好ましい。
なお、「ズレ量ΔＹｋ」を補正データとして扱う代わりに、ズレ量ΔＹｋとズレ量ΔＹｋ’の相加平均値や相乗平均値を補正データとして扱ってもよい。また、ズレ量ΔＹ，ΔＹｋ’は、工業用光学顕微鏡１３の実測値を、工業用光学顕微鏡１３に固有の誤差（前述したブレ量）を考慮して補正したデータであることが好ましい。
［レンズ面の創成手順］
図２に示すように、レンズ面の形成手順は、ステップＳ２１〜Ｓ２８からなる。
（ステップＳ２１）
図１０（ａ）に示すように、ガラス基板１１の表面にレジスト１１ａを厚めに塗布する。
図２に示すように、レンズ面の形成手順は、ステップＳ２１〜Ｓ２８からなる。
（ステップＳ２１）
図１０（ａ）に示すように、ガラス基板１１の表面にレジスト１１ａを厚めに塗布する。
（ステップＳ２２）
図１１に示すような投影露光装置１４のウエハステージ１４ｅにガラス基板１１をセットする。
投影露光装置１４は、ステップ・アンド・リピート方式が適用された投影露光装置である。投影露光装置１４には、ウエハステージ１４ｅの他、照明光学系１４ａ、マスクステージ１４ｂ、縮小投影レンズＰＬ、２つのアライメントセンサ１４ｄ、制御部１４ｆなどが備えられる。
図１１に示すような投影露光装置１４のウエハステージ１４ｅにガラス基板１１をセットする。
投影露光装置１４は、ステップ・アンド・リピート方式が適用された投影露光装置である。投影露光装置１４には、ウエハステージ１４ｅの他、照明光学系１４ａ、マスクステージ１４ｂ、縮小投影レンズＰＬ、２つのアライメントセンサ１４ｄ、制御部１４ｆなどが備えられる。
このうち、２つのアライメントセンサ１４ｄは、縮小投影レンズＰＬの鏡筒に固定されており、縮小投影レンズＰＬの鏡筒の光軸に対して常に同じ位置に設けられている。
マスクステージ１４ｂには、ガラス基板１の表面にシリンドリカルマイクロレンズアレイのレンズ面に対応したグレースケールパターンを有するグレースケールマスクＭがセットされる。
マスクステージ１４ｂには、ガラス基板１の表面にシリンドリカルマイクロレンズアレイのレンズ面に対応したグレースケールパターンを有するグレースケールマスクＭがセットされる。
ガラス基板１１のレジストの塗布面は、縮小投影レンズＰＬの側に向けられて配置されている。
（ステップＳ２３）
投影露光装置１４は、ガラス基板１１の縮小投影レンズＰＬの側の面に形成されたアライメントマークＷｘ1と、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの特定のアライメントマークとに基づき、ガラス基板１１とグレースケールマスクＭとのアライメントを行いながら、ガラス基板１１のレジスト１１ａ上の各領域に、グレースケールマスクＭのパターンを、ステップ・アンド・リピート方式で露光する。
（ステップＳ２３）
投影露光装置１４は、ガラス基板１１の縮小投影レンズＰＬの側の面に形成されたアライメントマークＷｘ1と、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの特定のアライメントマークとに基づき、ガラス基板１１とグレースケールマスクＭとのアライメントを行いながら、ガラス基板１１のレジスト１１ａ上の各領域に、グレースケールマスクＭのパターンを、ステップ・アンド・リピート方式で露光する。
ここで、投影露光装置１４には、不図示のユーザインタフェースを介して、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差を示す補正データが入力される。この補正データには、少なくとも、前述した「ライン番号ｋ」に該当するアライメントマークＹｋ，θｋのＹ座標値、ズレ量ΔＸの値、ズレ量ΔＹｋの値が含まれる。
そして、アライメントに当たっては、アライメントマークＷｘ1，アライメントマーク群Ｗｙのうち「ライン番号ｋ」に対応する特定のアライメントマークｙｋ，アライメントマーク群Ｗθのうち「ライン番号ｋ」に対応する特定のアライメントマークθｋが、２つのアライメントセンサ１４ｄによって同時に検出される。そして、投影露光装置１４は、アライメントマークｙｋとアライメントマークθｋとを結ぶ方向を、Ｘ軸方向として認識する。
そして、アライメントに当たっては、アライメントマークＷｘ1，アライメントマーク群Ｗｙのうち「ライン番号ｋ」に対応する特定のアライメントマークｙｋ，アライメントマーク群Ｗθのうち「ライン番号ｋ」に対応する特定のアライメントマークθｋが、２つのアライメントセンサ１４ｄによって同時に検出される。そして、投影露光装置１４は、アライメントマークｙｋとアライメントマークθｋとを結ぶ方向を、Ｘ軸方向として認識する。
そして、投影露光装置１４は、アライメントマークＷｘ1，アライメントマークｙｋ，θｋの各位置をアライメントセンサ１４ｄの出力によって検出し、検出された各マークの位置を基準にして、補正データのΔＸの値をＸ方向のオフセット量とし、かつ、補正データのΔＹｋの値をＹ方向のオフセット量として、露光開始位置を制御部１４ｆが設定する。そして、投影露光装置１４は、グローバルアライメントで各露光位置を設定し、逐次露光を開始する。
（ステップＳ２４）
ガラス基板１１のレジスト１１ａを現像し（図１０（ｂ）参照）、エッチング処理（ドライエッチング）を施す。図１０（ｃ）は、ドライエッチングの途中工程を示す。
エッチング処理が完了した時点で、図１２に示すように、ガラス基板１１の表面の所定領域Ｅに、シリンドリカルマイクロレンズアレイのレンズ面が創成される（図１０（ｄ）参照）。なお、図１２において、領域Ｅ中の小さい矩形領域が、１回の露光（１ショットの露光）による露光領域に相当する。
ガラス基板１１のレジスト１１ａを現像し（図１０（ｂ）参照）、エッチング処理（ドライエッチング）を施す。図１０（ｃ）は、ドライエッチングの途中工程を示す。
エッチング処理が完了した時点で、図１２に示すように、ガラス基板１１の表面の所定領域Ｅに、シリンドリカルマイクロレンズアレイのレンズ面が創成される（図１０（ｄ）参照）。なお、図１２において、領域Ｅ中の小さい矩形領域が、１回の露光（１ショットの露光）による露光領域に相当する。
（ステップＳ２５）
ステップＳ２１と同様に、ガラス基板１１の裏面にレジスト１１ａを厚めに塗布する（図１０（ａ）参照）。
（ステップＳ２６）
ステップＳ２２にて使用したのと同じ投影露光装置１４に、ガラス基板１１がセットされる。ガラス基板１１のレジストの塗布面は、縮小投影レンズＰＬの側に向けられる。
ステップＳ２１と同様に、ガラス基板１１の裏面にレジスト１１ａを厚めに塗布する（図１０（ａ）参照）。
（ステップＳ２６）
ステップＳ２２にて使用したのと同じ投影露光装置１４に、ガラス基板１１がセットされる。ガラス基板１１のレジストの塗布面は、縮小投影レンズＰＬの側に向けられる。
マスクステージ１４ｂには、ステップＳ２２にて使用したのと同じグレースケールマスクＭがセットされる。
（ステップＳ２７）
ガラス基板１１の裏面に形成されたアライメントマークＷｘ1と、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの特定のアライメントマークｙｋ，θｋとに基づき、ガラス基板１１とグレースケールマスクＭとのアライメントを行いながら、グレースケールマスクＭのパターンを、ガラス基板１１の裏面に逐次露光する。
（ステップＳ２７）
ガラス基板１１の裏面に形成されたアライメントマークＷｘ1と、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの特定のアライメントマークｙｋ，θｋとに基づき、ガラス基板１１とグレースケールマスクＭとのアライメントを行いながら、グレースケールマスクＭのパターンを、ガラス基板１１の裏面に逐次露光する。
（ステップＳ２８）
ステップＳ２４と同様の処理を行い、ガラス基板１１の裏面の所定領域Ｅに、シリンドリカルマイクロレンズアレイのレンズ面を創成する（図１０（ｄ）参照）。
さらに、このガラス基板１１に対し必要な仕上げ処理（組み立て調整用の合わせマークの形成処理など）を施すと、シリンドリカルマイクロレンズアレイが完成する。
ステップＳ２４と同様の処理を行い、ガラス基板１１の裏面の所定領域Ｅに、シリンドリカルマイクロレンズアレイのレンズ面を創成する（図１０（ｄ）参照）。
さらに、このガラス基板１１に対し必要な仕上げ処理（組み立て調整用の合わせマークの形成処理など）を施すと、シリンドリカルマイクロレンズアレイが完成する。
［製造方法の効果］
本製造方法には、ガラス基板１１の表裏にアライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθを形成する手順（図１ステップＳ１１〜Ｓ１６）と、ガラス基板１１を表又は裏の一方の側から工業用光学顕微鏡１３で観察し、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の情報（補正データ）を取得する測定手順（図１ステップＳ１７）とが含まれる。
本製造方法には、ガラス基板１１の表裏にアライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθを形成する手順（図１ステップＳ１１〜Ｓ１６）と、ガラス基板１１を表又は裏の一方の側から工業用光学顕微鏡１３で観察し、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の情報（補正データ）を取得する測定手順（図１ステップＳ１７）とが含まれる。
このように、本製造方法では、ガラス基板１１が少なくとも特定の光に対し透明であることを利用して、補正データを高精度に取得する。
その補正データさえ予め取得されていれば、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差がたとえ生じていたとしても、アライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθは、ガラス基板１１の表裏間のアライメントを高精度化するのに有効なマークとなる。
その補正データさえ予め取得されていれば、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差がたとえ生じていたとしても、アライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθは、ガラス基板１１の表裏間のアライメントを高精度化するのに有効なマークとなる。
また、測定手順（図１ステップＳ１７）で用いられる工業用光学顕微鏡１３は、焦点調節に伴う光軸のブレ量が校正された光学顕微鏡なので、補正データは、確実に高精度に取得される。
また、ガラス基板１１の少なくとも一方の面に形成されるアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθ（図５（ａ）参照）は、微小角度ずつずれた複数のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１（図５（ｂ）参照）を示す。このベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１によれば、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分と、少なくとも特定方向のシフト誤差成分とが、それぞれ明らかになる。
また、ガラス基板１１の少なくとも一方の面に形成されるアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθ（図５（ａ）参照）は、微小角度ずつずれた複数のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１（図５（ｂ）参照）を示す。このベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１によれば、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分と、少なくとも特定方向のシフト誤差成分とが、それぞれ明らかになる。
具体的には、複数のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１のうち表裏間で最も平行度の高いベクトルＢｋは、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分を示す。また、そのベクトルＢｋの表裏間のずれ量は、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の特定方向のシフト誤差成分（ここでは、Ｙ方向）を示す。
また、本製造方法では、レンズ面の創成手順にフォトリソグラフィーが適用される（図２参照）。そのフォトリソグラフィーでは、アライメント機能付きの投影露光装置１４（図１１参照）が用いられる。その投影露光装置１４によるアライメントは、アライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2と、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθのうち補正データが示す特定のアライメントマークｙｋ，θｋとに基づいて行われる（図２ステップＳ２３，Ｓ２７）。
また、本製造方法では、レンズ面の創成手順にフォトリソグラフィーが適用される（図２参照）。そのフォトリソグラフィーでは、アライメント機能付きの投影露光装置１４（図１１参照）が用いられる。その投影露光装置１４によるアライメントは、アライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2と、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθのうち補正データが示す特定のアライメントマークｙｋ，θｋとに基づいて行われる（図２ステップＳ２３，Ｓ２７）。
具体的に、このアライメントでは、アライメントマークＷｘ1、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθのうち補正データの「ライン番号ｋ」に対応する特定のアライメントマークｙｋ、特定のアライメントマークθｋの各位置が参照される。また、アライメントマークＷｘ1，アライメントマークｙｋ，θｋの各位置は、補正データの「ズレ量ΔＸ」，「ズレ量ΔＹｋ」の分だけシフト補正される。
このシフト補正によって、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差のシフト誤差成分の影響を受けないアライメントが可能になった。
また、特定のアライメントマークｙｋ，θｋの各位置を参照すること、つまり表裏間の平行度が最も高くなったベクトルを参照することによって、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分の影響を殆ど受けないアライメントが可能になった。
また、特定のアライメントマークｙｋ，θｋの各位置を参照すること、つまり表裏間の平行度が最も高くなったベクトルを参照することによって、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分の影響を殆ど受けないアライメントが可能になった。
したがって、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差が仮に大きかった（例えば、３μｍ程度であった）としても、ガラス基板１１の表裏間の加工ズレ（レンズ面の創成領域の表裏間のズレ）は、確実に抑えられる（例えば、１μｍ程度の加工ズレに抑えられる。）。その結果、全てのマイクロレンズの位置ズレ、及びマイクロレンズの配列方向のズレの少ない、高性能なシリンドリカルマイクロレンズアレイが完成する。
また、シリンドリカルマイクロレンズアレイは、表裏の光学面がそれぞれ周期構造（或る形状が規則的に繰り返し配置される構造）となった透過型光学素子であるので、表裏間の加工ズレは、その性能を著しく低下させる。したがって、シリンドリカルマイクロレンズアレイの製造に本製造方法を適用したことによる効果は、極めて高い。
また、投影露光装置１４は、ステップ・アンド・リピート方式が適用された投影露光装置であるので、表裏間のアライメントに要求される精度は、極めて高い。したがって、投影露光装置１４を用いたシリンドリカルマイクロレンズアレイの製造に本製造方法を適用したことによる効果は、高い。
また、投影露光装置１４は、ステップ・アンド・リピート方式が適用された投影露光装置であるので、表裏間のアライメントに要求される精度は、極めて高い。したがって、投影露光装置１４を用いたシリンドリカルマイクロレンズアレイの製造に本製造方法を適用したことによる効果は、高い。
なお、上記実施形態では、ガラス基板１１の表面の２つのアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの各々の裏側にアライメントマーク群Ｗθ，Ｗｙがそれぞれ形成された。このとき、ガラス基板１１の表裏のそれぞれに、全く同じ角度関係の複数のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１が現れる。つまり、ライン番号の等しい表裏のベクトルは、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差がゼロのときに一致するベクトルに対し、互いに同じ角度を成す。
よって、上記実施形態では、表裏のアライメントマークのズレ方が左右で略等しくなるような特定のライン番号を選出することで、表裏間で最も平行度の高い特定のベクトルを選出した。そして、それに対応する表裏４つのアライメントマークを、投影露光装置１４に認識させた。これによって、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分を補正データとして投影露光装置１４に入力しなくとも、ガラス基板１１上のマイクロレンズの配列方向を表裏で略一致させることが可能であった。
なお、仮に、上述した投影露光装置１４がアライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分を補正データとして入力可能であり、かつその誤差の影響を解消できるのであれば、次のようにすることもできる。
すなわち、ガラス基板１１の表裏の４つのアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθのアライメントマークの形成ピッチを、それら４つのアライメントマーク群間でそれぞれ異なるものとする。このとき、ガラス基板１１の表面に現れる複数のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１の角度関係と、ガラス基板１１の裏面に現れる複数のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１の角度関係とは、異なる。つまり、ライン番号の等しい表裏のベクトルであっても、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差がゼロのときに一致するベクトルに対し、互いに異なる角度を成す（角度差がある。）。
すなわち、ガラス基板１１の表裏の４つのアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθのアライメントマークの形成ピッチを、それら４つのアライメントマーク群間でそれぞれ異なるものとする。このとき、ガラス基板１１の表面に現れる複数のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１の角度関係と、ガラス基板１１の裏面に現れる複数のベクトルＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂ１１の角度関係とは、異なる。つまり、ライン番号の等しい表裏のベクトルであっても、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差がゼロのときに一致するベクトルに対し、互いに異なる角度を成す（角度差がある。）。
よって、この場合には、表裏のアライメントマークのズレ方が左右で略等しくなるような表面の特定のライン番号と裏面の特定のライン番号とをそれぞれ選出することで、最も平行度の高い表面の特定のベクトルと裏面の特定のベクトルとをそれぞれ選出すればよい。また、それらに対応する表裏４つのアライメントマークを、投影露光装置１４に認識させればよい。そして、それらの特定のベクトルの間の前述した角度差を、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の回転誤差成分を示す補正データとして投影露光装置１４に入力する。これによって、ガラス基板１１上のマイクロレンズの配列方向を表裏で略一致させることが可能になる。
その他、この場合には、表裏のアライメントマークのズレ方が左右で略等しくなるような、表面の特定のアライメントマーク対と、裏面の特定のアライメントマーク対とを、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの全体から自由に選出することで、最も平行度の高い表面の特定のベクトルと裏面の特定のベクトルとをそれぞれ選出し、それらに対応する表裏４つのアライメントマークを、投影露光装置１４に認識させてもよい。
また、表面と裏面とに形成される４つのアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの関係は、上述の関係に限定されることはなく、例えば、表面と裏面との一方においてアライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθのピッチが異なるのであれば、他方においては、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθのピッチが同じであっても構わない。因みに、この場合、表面と裏面との一方には角度の異なる複数のベクトルが現れ、他方には、角度の等しい複数のベクトルが現れることになる。
この場合は、前述したとおり、表裏のアライメントマークのズレ方が左右で略等しくなるような特定のライン番号を選出することで、表裏間で最も平行度の高い特定のベクトルを選出すればよい。これによって、一方の面の角度の異なる複数のベクトルの中から、他方の面のベクトルと最も平行度の高いものが１つ選出されることになる。そして、それに対応する表裏４つのアライメントマークを、投影露光装置１４に認識させればよい。因みに、この場合、Ｙ方向についてのズレ量やＸ方向についてのズレ量についても、前述したとおりに求めることができる。
但し、この場合、表面と裏面とでアライメントマークのパターンが異なるので、前述した原版として、表面用の原版と裏面用の原版との２種類が必要となる。一方の原版には、同じピッチのパターン群Ｗｙ’，Ｗθ’が形成され、他方の原版には、異なるピッチのパターン群Ｗｙ’，Ｗθ’が形成されることになる。
以上を纏めると、ガラス基板１１の表裏の少なくとも一方の面に、方向の異なる複数のベクトルが現れており、しかも、ガラス基板１１の一方の側から観察したときに、表面上の複数のベクトルの組み合わせと、裏面上の複数のベクトルの組み合わせとが互いに異なっていれば、表裏間の平行度がベクトルにより様々になるので、その中から平行度の高いベクトルを選出してアライメントを高精度化することが可能となる。
以上を纏めると、ガラス基板１１の表裏の少なくとも一方の面に、方向の異なる複数のベクトルが現れており、しかも、ガラス基板１１の一方の側から観察したときに、表面上の複数のベクトルの組み合わせと、裏面上の複数のベクトルの組み合わせとが互いに異なっていれば、表裏間の平行度がベクトルにより様々になるので、その中から平行度の高いベクトルを選出してアライメントを高精度化することが可能となる。
言い換えると、ガラス基板１１の表裏の少なくとも一方の面では、アライメントマーク群Ｗθ，Ｗｙのピッチが互いに異なっており、しかも、互いに表裏の関係にある複数組のアライメントマーク群Ｗθ，Ｗｙ同士のうち、少なくとも一組のアライメントマーク群Ｗθ，Ｗｙ同士でピッチが異なっていれば、表裏間の平行度がベクトルにより様々になるので、その中から平行度の高いベクトルを選出してアライメントを高精度化することが可能となる。
なお、本発明の基材は、利用価値が高い。例えば、上記実施形態では、ガラス基板１１の表裏両面にマイクロレンズを設けたが、ガラス基板１１の表裏両面に光回路を設けてもよい。その両面に設けられた光回路を結合する垂直導波路をガラス基板１１の設ける場合、表面と裏面との間の位置決めが重要となる。その際に、上述したアライメントマークを利用すれば、垂直導波路と両面の光回路とが導通するように位置決めできる。もちろん、本発明の基材は、半導体基板の基材として用いる場合にも、同様の効果が得られる。
[その他]
なお、上述した実施形態では、アライメントマーク群Ｗｙの各アライメントマークｙ１，ｙ２，・・・，ｙ１１と、アライメントマーク群Ｗθの各アライメントマークθ１，θ２，・・・，θ１１との配置ピッチの差が１μｍであるが、これに限られない。
因みに、一般に、配置ピッチの差が小さいほど前述した各ベクトル同士の角度の差が小さくなるので、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の前記回転誤差成分の影響を、より小さく抑えることができる。
なお、上述した実施形態では、アライメントマーク群Ｗｙの各アライメントマークｙ１，ｙ２，・・・，ｙ１１と、アライメントマーク群Ｗθの各アライメントマークθ１，θ２，・・・，θ１１との配置ピッチの差が１μｍであるが、これに限られない。
因みに、一般に、配置ピッチの差が小さいほど前述した各ベクトル同士の角度の差が小さくなるので、アライメントマークの表裏間での形成位置の誤差の前記回転誤差成分の影響を、より小さく抑えることができる。
また、アライメントマークの数を多くするほど、より多くの異なる方向のベクトルを表現できるので、アライメントに対する前記回転誤差成分の影響を、より広範囲に抑えることができる。
また、アライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθは、投影露光装置１４のアライメントセンサ１４ｄが検出可能であれば、ハッチング以外のパターンのマーク（十字パターンのマークなど）であってもよい。
また、アライメントマークＷｘ1，Ｗｘ2，アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθは、投影露光装置１４のアライメントセンサ１４ｄが検出可能であれば、ハッチング以外のパターンのマーク（十字パターンのマークなど）であってもよい。
また、上述した実施形態では、角度のずれた複数のベクトルを表すアライメントマークを、アライメントマーク群Ｗｙ，Ｗθの１対のみとしたが、２対以上に増やしてもよいことはいうまでもない。
また、上述した実施形態では、使用されたグレースケールマスクの数が１つであるが、２又は３以上に増やし、その分だけ露光回数を増やせば、レンズ面の微細な表面形状を高精度に創成することができる。その場合、ｓａｇ量（垂れ下がり量）の高いシリンドリカルマイクロレンズアレイを高精度に製造することができる。
また、上述した実施形態では、使用されたグレースケールマスクの数が１つであるが、２又は３以上に増やし、その分だけ露光回数を増やせば、レンズ面の微細な表面形状を高精度に創成することができる。その場合、ｓａｇ量（垂れ下がり量）の高いシリンドリカルマイクロレンズアレイを高精度に製造することができる。
また、上述した実施形態の投影露光装置１４には、アライメント方法として、グローバルアライメント、レーザステップアライメントなどの各種のアライメント方法を適用することができる。
上述した実施形態では、シリンドリカルマイクロレンズアレイの製造方法を説明したが、フライアイレンズなどの他のマイクロンレンズアレイの製造にも本発明は適用可能である。さらには、透過型回折光学素子などの他の透過型光学素子の製造にも本発明は適用可能である。
１１ ガラス基板
１１ａ レジスト
１０ 密着露光用の原版
１０ａ ガイドピン
Ｗｘ1’，Ｗｘ2’ パターン
Ｗｙ’，Ｗθ’ パターン群
Ｗｘ1，Ｗｘ2 アライメントマーク
Ｗｙ，Ｗθ アライメントマーク群
ｙ１，・・・，ｙ１１，θ１，・・・，θ１１ アライメントマーク
Ｂ１，・・・，Ｂ１１ ベクトル
１３ 工業用光学顕微鏡
１３ａ 対物レンズ
１３ｂ 顕微鏡ステージ
１４ 投影露光装置
１４ａ 照明光学系
１４ｂ マスクステージ
ＰＬ 縮小投影レンズ
１４ｄ アライメントセンサ
１４ｆ 制御部
１４ｅ ウエハステージ
１１ａ レジスト
１０ 密着露光用の原版
１０ａ ガイドピン
Ｗｘ1’，Ｗｘ2’ パターン
Ｗｙ’，Ｗθ’ パターン群
Ｗｘ1，Ｗｘ2 アライメントマーク
Ｗｙ，Ｗθ アライメントマーク群
ｙ１，・・・，ｙ１１，θ１，・・・，θ１１ アライメントマーク
Ｂ１，・・・，Ｂ１１ ベクトル
１３ 工業用光学顕微鏡
１３ａ 対物レンズ
１３ｂ 顕微鏡ステージ
１４ 投影露光装置
１４ａ 照明光学系
１４ｂ マスクステージ
ＰＬ 縮小投影レンズ
１４ｄ アライメントセンサ
１４ｆ 制御部
１４ｅ ウエハステージ
Claims (12)
- 少なくとも特定波長の光に対し透明な基材の表裏のそれぞれに、表裏合わせ用のアライメントマークを形成する形成手順と、
前記アライメントマーク形成後の前記基材の表又は裏の一方の側から、前記アライメントマークの表裏間のずれ具合の情報を取得する測定手順と、
前記ずれ具合の情報に基づき前記基材の表裏に形成すべき光学面のアライメント調整をする調整手順とを含み、
前記形成手順は、
少なくとも前記基材の表面の１対の領域と、それに対向する裏面の１対の領域とのそれぞれに、１対の領域の並び方向とは異なる方向に前記アライメントマークを複数配列したアライメントマーク群を形成することにより、前記表面及び前記裏面のそれぞれに複数のアライメントマーク対を形成するものであって、
前記表面及び前記裏面の少なくとも一方の前記複数のアライメントマーク対は、互いに角度のずれた複数の方向を示す
ことを特徴とするアライメント調整方法。 - 請求項１に記載のアライメント調整方法において、
前記一方の側から観察したときに、前記表面の前記複数のアライメントマーク対が示す複数の方向の組み合わせと、前記裏面の前記複数のアライメントマーク対が示す複数の方向の組み合わせとは、互いに異なる
ことを特徴とするアライメント調整方法。 - 請求項１又は請求項２に記載のアライメント調整方法において、
前記測定手順では、
前記表面の前記複数のアライメントマーク対と、前記裏面の前記複数のアライメントマーク対とのうち、裏面間で最も近い方向を示す特定のアライメントマーク対を選出し、
前記調整手順では、
前記特定のアライメントマーク対が示す方向を、表裏間で共通の方向とみなす
ことを特徴とするアライメント調整方法。 - 請求項１又は請求項２に記載のアライメント調整方法において、
前記測定手順では、
前記表面の前記複数のアライメントマーク対と、前記裏面の前記複数のアライメントマーク対とのうち、表裏間で最も近い方向を示す特定のアライメントマーク対を選出すると共に、その特定のアライメントマーク対のうち互いに表裏の関係にあるアライメントマーク同士の表裏間のずれ量を測定し、
前記調整手順では、
前記ずれ量を、前記アライメントマークの前記ずれ具合のシフト誤差成分と判断する
ことを特徴とするアライメント調整方法。 - 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のアライメント調整方法によるアライメント機能付きの投影露光装置を用いたフォトリソグラフィー法により、透過型光学素子の原型となる前記基材の表裏を加工する手順を含み、
前記フォトリソグラフィーでは、
前記形成された前記アライメントマークと、前記取得された前記ずれ具合の情報とに基づき、前記基材の表裏間の加工ずれが抑えられるようにその基材の表裏間のアライメントを行う
ことを特徴とする透過型光学素子の製造方法。 - 請求項５に記載の透過型光学素子の製造方法において、
前記透過型光学素子は、
マイクロレンズアレイである
ことを特徴とする透過型光学素子の製造方法。 - 少なくとも特定波長の光に対し透明な基材の表裏のそれぞれに、共通のマスク又は異なるマスクを用いて表裏合わせ用のアライメントマークを形成するアライメントマークの形成方法であって、
前記マスクは、
少なくとも前記基材の表面の１対の領域と、それに対向する裏面の１対の領域とのそれぞれに、１対の領域の並び方向とは異なる方向に前記アライメントマークを複数配列したアライメントマーク群を形成するものであり、かつ、
前記表面及び前記裏面の少なくとも一方に形成される１対の前記アライメントマーク群の間で、前記アライメントマークの配列ピッチが互いに異なるように設定されている
ことを特徴とするアライメントマークの形成方法。 - 請求項７に記載のアライメントマークの形成方法において、
前記マスクは、
前記１対の領域の少なくとも一方で対向する前記アライメントマーク群の間で、前記アライメントマークの配列ピッチが異なるように設定されている
ことを特徴とするアライメントマークの形成方法。 - 少なくとも特定波長の光に対し透明な基材において、
少なくとも前記基材の表面の１対の領域と、それに対向する裏面の１対の領域とのそれぞれに、１対の領域の並び方向とは異なる方向に前記アライメントマークを複数配列したアライメントマーク群を有し、
前記表面及び前記裏面の少なくとも一方に形成された１対の前記アライメントマーク群の間では、前記アライメントマークの配列ピッチが互いに異なる
ことを特徴とする基材。 - 請求項９に記載の基材において、
前記１対の領域の少なくとも一方で対向する前記アライメントマーク群の間では、前記アライメントマークの配列ピッチが異なる
ことを特徴とする基材。 - 請求項９又は請求項１０に記載の基材において、
互いに異なる面で、かつ対向しない領域に設けられた前記アライメントマーク群の間では、前記アライメントマークの配列ピッチが互いに同じである
ことを特徴とする基材。 - 請求項９〜請求項１１の何れか一項に記載の基材のうち、各々の領域で互いに対向する前記アライメントマーク群同士を比較する手順と、
前記比較に基づき、表裏間で最も近い方向を示す特定のアライメントマーク対を、前記基材の表裏のそれぞれから選出する手順と、
前記特定のアライメントマーク対の位置情報をアライメント機能付きの投影露光装置に入力する手順と、
前記位置情報の入力された前記投影露光装置と、前記基材に創成すべき光学面の形状に対応したマスクパターンのマスクとを用いた逐次投影露光によって、前記基材の表裏の双方に光学面を創成する手順と
を少なくとも含むことを特徴とする透過型光学素子の製造方法。
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