JP5010445B2 - Manufacturing method of mold for microlens array - Google Patents

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本発明は、マイクロレンズアレイ用金型の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a mold for a microlens array.

従来から、マイクロレンズアレイ用金型の製造方法として、超精密加工機を用い、ダイヤモンドのアールバイトを３軸制御駆動して鏡面切削（精密シェーパ加工）することによりマイクロレンズアレイ用金型を製造する方法が提案されている（非特許文献１）。   Conventionally, as a manufacturing method of micro lens array molds, a micro lens array mold is manufactured by mirror cutting (precision shaper processing) using a three-axis controlled drive of a diamond bite using an ultra-precision machine. Has been proposed (Non-Patent Document 1).

なお、上記非特許文献１では、１ｍｍ程度のレンズ径のマイクロレンズが２次元的に配列されたマイクロレンズアレイ用金型が例示されている。
「マイクロレンズ（アレイ）の超精密加工と量産化技術」，第１版，株式会社技術情報協会，２００３年４月２８日，ｐ．１２６−１３１ Note that Non-Patent Document 1 exemplifies a microlens array mold in which microlenses having a lens diameter of about 1 mm are two-dimensionally arranged.
"Ultra-precision processing and mass production technology of microlens (array)", 1st edition, Technical Information Association, Inc., April 28, 2003, p. 126-131

ところで、上記非特許文献１に開示されたマイクロレンズアレイ用金型の製造方法では、各マイクロレンズそれぞれのレンズ形状のレンズ面に対応する各曲面を得るために、超精密加工機において、アールバイトを曲面ごとに複数回、動かして加工しているが、曲面ごとにアールバイトを１回ずつどのように動かせばよいか計算で求め、プログラムに基づいて自動で加工が行われる。   By the way, in the method for manufacturing a microlens array mold disclosed in Non-Patent Document 1, in order to obtain each curved surface corresponding to the lens surface of each microlens, Is moved multiple times for each curved surface, but it is calculated by calculating how the Earl bite should be moved once for each curved surface, and the processing is automatically performed based on the program.

しかしながら、上記非特許文献１に開示されたマイクロレンズアレイ用金型の製造方法では、レンズサイズが更に小さくなり、ｍｍレベルからμｍレベルに小さくなった場合には、各曲面ごとにアールバイトを１回だけ動かして加工するようになり、所望のレンズ形状におけるレンズ面の曲率半径と同じ曲率半径を有するアールバイトを作製しなければならず、所望のレンズ形状ごとにアールバイトを作製する必要があり、アールバイトの作製に費用および時間がかかっていた。また、上記非特許文献１に開示されたマイクロレンズアレイ用金型の製造方法では、レンズサイズが小さくなってマイクロレンズアレイ用金型に形成する曲面の数が増えた場合、加工時間が長くなり、コストアップの原因となってしまう。   However, in the method for manufacturing a microlens array mold disclosed in Non-Patent Document 1, when the lens size is further reduced from the mm level to the μm level, an R bit is set to 1 for each curved surface. It is necessary to make an arbite having the same radius of curvature as that of the lens surface in the desired lens shape, and it is necessary to make an arvite for each desired lens shape. The production of Earl Bite was expensive and time consuming. In addition, in the method for manufacturing a microlens array mold disclosed in Non-Patent Document 1, if the lens size is reduced and the number of curved surfaces formed on the microlens array mold is increased, the processing time becomes longer. This will cause a cost increase.

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、任意形状のマイクロレンズアレイ用金型を容易に製造することが可能なマイクロレンズアレイ用金型の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a microlens array mold that can easily manufacture a microlens array mold having an arbitrary shape. It is in.

請求項１の発明は、基板の一表面側にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、複数のマイクロレンズそれぞれに対応する部位に錐体が形成された転写用金型をレジスト層に押し付けて転写用金型の各錐体の形状をレジスト層に転写する転写工程と、転写工程の後で基板の前記一表面側から基板をドライエッチングすることにより基板の前記一表面側に各マイクロレンズそれぞれのレンズ面に対応する複数の曲面を形成する曲面形成工程と、曲面形成工程にて各曲面が形成された基板をマスタとして電鋳法によりマスタを反転させた型もしくはマスタを複製した複製型からなるマイクロレンズアレイ用金型を形成する電鋳工程とを備えることを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, a resist layer forming step of forming a resist layer on one surface side of the substrate, and a transfer mold in which cones are formed at portions corresponding to the plurality of microlenses are pressed against the resist layer. A transfer step of transferring the shape of each cone of the transfer mold to the resist layer, and each microlens on the one surface side of the substrate by dry etching the substrate from the one surface side of the substrate after the transfer step A curved surface forming process for forming a plurality of curved surfaces corresponding to the lens surface of the lens, and a mold in which the master is inverted by electroforming using a substrate on which each curved surface is formed in the curved surface forming process as a master or a duplicate mold in which the master is duplicated And an electroforming process for forming a microlens array mold.

この発明によれば、基板の一表面側にレジスト層を形成するレジスト層形成工程、複数のマイクロレンズそれぞれに対応する部位に錐体が形成された転写用金型をレジスト層に押し付けて転写用金型の各錐体の形状をレジスト層に転写する転写工程、基板の前記一表面側から基板をドライエッチングすることにより基板の前記一表面側に各マイクロレンズそれぞれのレンズ面に対応する複数の曲面を形成する曲面形成工程を順次行うことにより、基板に複数の曲面を一括して形成することができるだけでなく、曲面形成工程におけるドライエッチングのエッチング条件を適宜設定してエッチング速度の等方性を高めたり異方性を高めたりすることにより、曲面の曲率半径を制御することができて曲面形状の設計変更に容易に対応することができ、電鋳工程において、各曲面が形成された基板をマスタとして電鋳法によりマスタを反転させた型もしくはマスタを複製した複製型からなるマイクロレンズアレイ用金型を形成することができるので、任意形状のマイクロレンズアレイ用金型を容易に製造することが可能となる。   According to the present invention, a resist layer forming step of forming a resist layer on one surface side of a substrate, a transfer mold in which cones are formed at portions corresponding to a plurality of microlenses are pressed against the resist layer for transfer A transfer step for transferring the shape of each cone of the mold to the resist layer, and by dry etching the substrate from the one surface side of the substrate, a plurality of surfaces corresponding to the lens surfaces of the respective microlenses on the one surface side of the substrate By sequentially performing the curved surface forming process to form the curved surface, it is possible not only to form a plurality of curved surfaces at the same time on the substrate, but also to set the etching conditions for dry etching in the curved surface forming process as appropriate to make the etching rate isotropic The curvature radius of the curved surface can be controlled and the design of the curved surface shape can be easily handled by increasing the In the electroforming process, it is possible to form a microlens array mold consisting of a mold in which the master is inverted by an electroforming method using a substrate on which each curved surface is formed or a replica mold that duplicates the master. It becomes possible to easily manufacture a microlens array mold having a shape.

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記転写工程では、前記転写用金型として前記錐体が２次元的に配列され隣り合う前記錐体間に平坦部が形成されたものを用い、前記曲面形成工程では、前記レジスト層において各平坦部に対応する部分がなくなるまでドライエッチングを行うことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, in the transfer step, the transfer die is two-dimensionally arranged and a flat portion is formed between the adjacent cones. The curved surface forming step is characterized in that dry etching is performed until there is no portion corresponding to each flat portion in the resist layer.

この発明によれば、隣り合うマイクロレンズのレンズ面間に平坦な部位がなく集光効率の高いマイクロレンズアレイを成形するためのマイクロレンズ用金型を容易に製造することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to easily manufacture a microlens mold for molding a microlens array having high condensing efficiency without a flat portion between lens surfaces of adjacent microlenses.

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記転写工程では、前記転写用金型として前記錐体が角錐状の形状であり前記錐体が隙間なく２次元的に配列されたものを用いることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, in the transfer step, the transfer die is a pyramid having a pyramid shape and the cones are two-dimensionally arranged without a gap. It is characterized by using.

この発明によれば、隣り合うマイクロレンズのレンズ面間に平坦な部位がなく集光効率の高いマイクロレンズアレイを成形するためのマイクロレンズ用金型を容易に製造することが可能となり、しかも、請求項２の発明に比べて、より微細なマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイを成形するためのマイクロレンズ用金型を容易に製造することが可能となる。   According to this invention, it becomes possible to easily manufacture a microlens mold for forming a microlens array having a high light collection efficiency without a flat portion between lens surfaces of adjacent microlenses, Compared to the invention of claim 2, it is possible to easily manufacture a microlens mold for molding a microlens array having finer microlenses.

請求項４の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記転写工程では、前記転写用金型として前記各錐体それぞれが棒状体の先端部に形成されたものを用いることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, in the transfer step, each of the cones is formed at the tip of a rod-shaped body as the transfer mold. And

この発明によれば、前記転写用金型を簡単に低コストで作製することが可能となる。   According to the present invention, the transfer mold can be easily produced at low cost.

請求項５の発明は、請求項１または請求項２または請求項４の発明において、前記転写工程では、前記転写用金型として単位格子が正三角形の仮想的な２次元三角格子の各格子点に対応する各部位に前記錐体が形成されたものを用いることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first, second or fourth aspect of the present invention, in the transfer step, each lattice point of a virtual two-dimensional triangular lattice having a regular unit lattice as the transfer mold is used as the transfer mold. In this case, a material in which the cone is formed at each part corresponding to the above is used.

この発明によれば、平面視における前記レンズ面の外周形状が六角形状で且つ隣り合うマイクロレンズのレンズ面間に平坦な部位がなく集光効率の高いマイクロレンズアレイを成形するためのマイクロレンズ用金型を容易に製造することが可能となる。   According to the present invention, the outer peripheral shape of the lens surface in a plan view is a hexagonal shape, and there is no flat portion between the lens surfaces of adjacent microlenses. The mold can be easily manufactured.

請求項６の発明は、請求項１または請求項２または請求項４または請求項５の発明において、前記転写工程では、前記転写用金型として平面視における外周形状が同じで高さが異なる複数の錐体が形成されたものを用いることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the invention according to claim 1, claim 2, claim 4, or claim 5, wherein, in the transfer step, the transfer mold has the same outer peripheral shape in plan view and a plurality of different heights. It is characterized by using a material in which a cone is formed.

この発明によれば、曲率半径の異なる複数の曲面を有するマイクロレンズ用金型を製造することができるので、曲率半径の異なる複数のマイクロレンズを備えたマイクロレンズアレイを成形するためのマイクロレンズ用金型を容易に製造することが可能となる。   According to the present invention, a microlens mold having a plurality of curved surfaces with different curvature radii can be manufactured. Therefore, for a microlens for forming a microlens array having a plurality of microlenses with different radii of curvature. The mold can be easily manufactured.

請求項１の発明は、任意形状のマイクロレンズアレイ用金型を容易に製造することが可能になるという効果がある。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to easily manufacture a microlens array mold having an arbitrary shape.

（実施形態１）
以下、本実施形態のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法について図１〜図５を参照しながら説明する。 (Embodiment 1)
Hereinafter, a method for manufacturing a microlens array mold according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、図１（ａ）に示すシリコン基板からなる基板１０の一表面側に有機材料（熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂など）からなるレジストをスピンコート法により回転塗布してレジスト層１１を形成するレジスト層形成工程を行うことによって、図１（ｂ）に示す構造を得る。なお、レジスト層１１のレジストとしては、一般的なレジストの中で転写性が良く、且つ、耐熱性の高いものを用いればよい。   First, a resist made of an organic material (thermosetting resin, photocurable resin, etc.) is spin-coated by spin coating on one surface side of the substrate 10 made of a silicon substrate shown in FIG. The structure shown in FIG. 1B is obtained by performing the resist layer forming step to be formed. As the resist of the resist layer 11, a general resist having good transferability and high heat resistance may be used.

その後、所望形状のマイクロレンズアレイ３０（図６参照）の複数のマイクロレンズ３１（図６参照）それぞれに対応する部位に錐体（本実施形態では、角錐）２１が形成された転写用金型２０をレジスト層１１に押し付けて転写用金型２０の各錐体２１の形状をレジスト層１１に転写する転写工程を行うことによって、図１（ｅ）および図４に示す構造を得る。ここにおいて、転写工程では、図１（ｃ）に示すように転写用金型２０をレジスト層１１の表面に対向させた後、図１（ｄ）に示すように転写用金型２０をレジスト層１１にプレスしてからレジスト層１１を硬化させ、続いて、レジスト層１１から転写用金型２０を離型する。なお、転写用金型２０は、所定の金型材料（本実施形態では、Ｎｉ−Ｐ）により形成され当該転写用金型２０の基礎となる転写金型用基板２０ａ（図２（ａ）参照）の一表面を図２（ｂ）に示すようにダイヤモンドバイト２４０により切削加工することによって作製してあり、図３に示すように、複数の錐体２１が隙間なく２次元的に配列されており、レジスト層１１は、図４に示すように各錐体２１に対応する部分が凹んだ形状の凹凸パターンとなる。   Thereafter, a transfer mold in which cones (in this embodiment, pyramids) 21 are formed at portions corresponding to the plurality of microlenses 31 (see FIG. 6) of the microlens array 30 (see FIG. 6) having a desired shape. The structure shown in FIG. 1E and FIG. 4 is obtained by performing a transfer process in which 20 is pressed against the resist layer 11 to transfer the shape of each cone 21 of the transfer mold 20 to the resist layer 11. Here, in the transfer step, after the transfer mold 20 is opposed to the surface of the resist layer 11 as shown in FIG. 1C, the transfer mold 20 is moved to the resist layer as shown in FIG. Then, the resist layer 11 is cured, and the transfer mold 20 is released from the resist layer 11. The transfer mold 20 is formed of a predetermined mold material (Ni-P in this embodiment), and is a transfer mold substrate 20a that serves as a basis of the transfer mold 20 (see FIG. 2A). 2) by cutting with a diamond cutting tool 240 as shown in FIG. 2 (b). As shown in FIG. 3, a plurality of cones 21 are two-dimensionally arranged without gaps. The resist layer 11 is a concavo-convex pattern in which a portion corresponding to each cone 21 is recessed as shown in FIG.

上述の転写工程の後で基板１０の上記一表面側から基板１０を等方性あるいは等方性に近いエッチング条件でドライエッチングすることにより基板１０の上記一表面側に各マイクロレンズ３１（図６参照）それぞれのレンズ面３１ａ（図６の例では凸曲面）に対応する複数の曲面（凹曲面）１２を形成する曲面形成工程を行うことによって、図１（ｇ）および図５に示す構造を得る。なお、図１（ｆ）は曲面形成工程の途中（エッチングの途中）での断面形状を示してある。   After the transfer step described above, the microlenses 31 (FIG. 6) are formed on the one surface side of the substrate 10 by dry etching the substrate 10 from the one surface side of the substrate 10 under an isotropic or nearly isotropic etching condition. Reference) The structure shown in FIG. 1G and FIG. 5 is performed by performing a curved surface forming step for forming a plurality of curved surfaces (concave surfaces) 12 corresponding to the respective lens surfaces 31a (convex curved surfaces in the example of FIG. 6). obtain. FIG. 1F shows a cross-sectional shape in the middle of the curved surface forming process (in the middle of etching).

ところで、仮に、図７（ａ）に示すように、基板１０の上記一表面側のレジスト層１１に微細な円形状の開口部１１ｂが１つだけ形成されているとし、基板１０の上記一表面側から等方性エッチングを行うと、レジスト層１１も徐々にエッチングされるので、図７（ｂ）→図７（ｃ）→図７（ｄ）のように断面形状が変化する。すなわち、図７（ｃ）に示すようにレジスト層１１がなくなるまではレジスト層１１の開口径のサイズで曲面１２が形成されるが、レジスト層１１がなくなった後もエッチングを続けると、エッチングは基板１０の上記一表面に対して垂直方向に進むので、図７（ｄ）に示すように曲面１２は曲率半径が大きくなるようにエッチングされ且つ平面部は平坦なままエッチングされる。   By the way, suppose that only one minute circular opening 11b is formed in the resist layer 11 on the one surface side of the substrate 10 as shown in FIG. When isotropic etching is performed from the side, the resist layer 11 is also gradually etched, so that the cross-sectional shape changes as shown in FIG. 7B → FIG. 7C → FIG. 7D. That is, as shown in FIG. 7C, the curved surface 12 is formed with the size of the opening diameter of the resist layer 11 until the resist layer 11 disappears, but if etching is continued even after the resist layer 11 disappears, the etching is performed. Since it proceeds in the direction perpendicular to the one surface of the substrate 10, the curved surface 12 is etched so as to increase the radius of curvature as shown in FIG.

したがって、レジスト層１１に複数の開口部１１ｂを隣接して形成して等方性エッチングを行えば、基板１０の上記一表面側に図８（ａ）の実線イに示すような曲面１２が隣接した形状を形成することができ、等方性エッチングを更に続ければ図８（ａ）の破線ロ（エッチング進行面）に示すようにエッチングが進行し、隣接する曲面１２間に残っていた平面部１２ｂの面積は徐々に減少する（なお、図８中の矢印はエッチングの進行方向を示している）。ここで、実線ハに示すように曲面１２と平面部１２ｂとの境界部分はエッジ状に角がついた状態が保たれ、丸みを帯びることはない。したがって、図８（ｂ）に示すように最終的に平面部１２ｂがなくなった実線イの状態からエッチングを続けても、図８（ｂ）の破線ロ（エッチング進行面）に示すようにエッチングが進行し、図８（ｂ）の実線ハに示すように隣り合う曲面１２と曲面１２との境界がきれいに残るので、これらの曲面１２を平面視したときの外周形状は、開口部１１ｂの配置により決まることになる。   Therefore, if isotropic etching is performed by forming a plurality of openings 11b adjacent to the resist layer 11, the curved surface 12 as shown by the solid line A in FIG. If the isotropic etching is further continued, the etching proceeds as shown by a broken line (etching progress surface) in FIG. 8A, and the plane portion remaining between the adjacent curved surfaces 12 is obtained. The area 12b gradually decreases (note that the arrow in FIG. 8 indicates the direction of progress of etching). Here, as shown by a solid line C, the boundary portion between the curved surface 12 and the flat surface portion 12b is maintained in an edged corner state and is not rounded. Therefore, as shown in FIG. 8B, even if the etching is continued from the state of the solid line A where the flat surface portion 12b has finally disappeared as shown in FIG. Since the boundary between the curved surface 12 and the curved surface 12 remains clean as shown by the solid line C in FIG. 8B, the outer peripheral shape when these curved surfaces 12 are viewed in plan is determined by the arrangement of the openings 11b. It will be decided.

ここで、本実施形態では、上述のように複数の錐体２１が２次元的に配列された転写用金型２０の各錐体２１をレジスト層１１に転写しており、レジスト層１１には各錐体２１に対応する部位に擂鉢状の凹みが形成されているので、曲面形成工程においてドライエッチングを行うと、レジスト層１１における凹みの中央から基板１０が露出し始めるから、錐体２１のピッチが開口部のピッチとなり、最終的なマイクロレンズ３１のピッチとなる。また、錐体２１の配置によってマイクロレンズ３１がどのように隣り合うかが決まることとなる。しかして、転写用金型２０に設ける錐体２１の形状や配置を変えることで種々のマイクロレンズ３１を隙間なく並べたマイクロレンズアレイを成形するためのマイクロレンズアレイ用金型を容易に作製することが可能となる。本実施形態では、レジスト層１１の断面形状は三角形が並んだ形状であるから、等方性のドライエッチングを行うと、レジスト層１１の厚みの薄いところから基板１０が露出し、露出した部位を基点として基板１０がエッチングされ、全方向にエッチングが進行するので、断面形状が円弧状の曲面１２が形成される。   Here, in this embodiment, as described above, each cone 21 of the transfer mold 20 in which the plurality of cones 21 are two-dimensionally arranged is transferred to the resist layer 11. Since a bowl-shaped dent is formed in a portion corresponding to each cone 21, when dry etching is performed in the curved surface forming process, the substrate 10 starts to be exposed from the center of the dent in the resist layer 11. The pitch becomes the pitch of the openings, and becomes the final pitch of the microlenses 31. In addition, the arrangement of the cones 21 determines how the microlenses 31 are adjacent to each other. Thus, by changing the shape and arrangement of the cones 21 provided on the transfer mold 20, a microlens array mold for forming a microlens array in which various microlenses 31 are arranged without gaps can be easily manufactured. It becomes possible. In the present embodiment, the cross-sectional shape of the resist layer 11 is a shape in which triangles are arranged. Therefore, when isotropic dry etching is performed, the substrate 10 is exposed from a portion where the thickness of the resist layer 11 is thin, and the exposed portion is Since the substrate 10 is etched as a base point and the etching proceeds in all directions, a curved surface 12 having a circular cross section is formed.

ここにおいて、曲面形成工程では、ドライエッチングのエッチング条件（例えば、エッチングガス、エッチングガスの流量、エッチング圧力、エッチング時間など）を適宜設定してエッチング速度の等方性を高めたり異方性を高めたりすることにより、図９に示すように曲面１２の曲率半径を制御することができる。なお、図９の上段には、各エッチング方向のエッチング速度を矢印の方向と長さで表したベクトルの矢の先端の包絡面を記載し、下段にはエッチング後の基板１０の断面形状を記載してあり、図９は、異方性の度合いが高い（強い）ほど曲面１２の曲率半径が小さく、異方性の度合いが低い（弱い）ほど曲面１２の曲率半径が大きくなることを示している。   Here, in the curved surface forming step, the etching conditions for dry etching (for example, etching gas, etching gas flow rate, etching pressure, etching time, etc.) are appropriately set to increase the isotropic etching rate and increase the anisotropy. By doing so, the radius of curvature of the curved surface 12 can be controlled as shown in FIG. In the upper part of FIG. 9, the envelope surface at the tip of the vector arrow in which the etching rate in each etching direction is represented by the direction and length of the arrow is shown, and the sectional shape of the substrate 10 after etching is shown in the lower part. FIG. 9 shows that the curvature radius of the curved surface 12 is smaller as the degree of anisotropy is higher (stronger), and the radius of curvature of the curved surface 12 is larger as the degree of anisotropy is lower (weaker). Yes.

ここで、本実施形態のように基板１０としてシリコン基板を用いている場合には、例えば、エッチングガスとしてＳＦ６ガスを採用することにより、プラズマにより励起されたＦラジカルが主としてエッチングに関与し、基板２０表面での反応が化学的に進行しやすくなるので、等方性の高いエッチングが可能となる。また、エッチングガスとしてＳＦ６ガスのみを用いるのではなく、Ｏ２ガス、Ｎ２ガス、Ａｒガスなどを混合して、イオンによる物理的なエッチング効果を付加することでエッチング速度の等方性の度合いを低くする（つまり、異方性の度合いを高める）ことが可能となる。また、レジスト層１１のレジスト材料の種類によって基板２０とレジスト層１１とのエッチング速度比（選択比）が変化するので、レジスト層１１の材料を変えることによってもエッチング後の曲面１２の曲率半径を変えることができる。また、レジスト材料が同じであっても、エッチング条件を変えることによってエッチング速度やトータルのエッチング量が変化するので、同様に曲面１２の曲率半径の制御が可能となる。なお、本実施形態では、基板１０としてシリコン基板１０を用いているが、基板１０は、シリコン基板に限定するものではなく、例えば、ガラス基板などを用いてもよく、曲面形成工程では、基板１０の材料に応じてエッチングガスを含めたエッチング条件を適宜設定すればよい。 Here, when a silicon substrate is used as the substrate 10 as in this embodiment, for example, by using SF 6 gas as an etching gas, F radicals excited by plasma are mainly involved in etching, Since the reaction on the surface of the substrate 20 easily proceeds chemically, highly isotropic etching is possible. In addition, not only SF 6 gas is used as an etching gas, but also an O 2 gas, N 2 gas, Ar gas, etc. are mixed to add a physical etching effect by ions, thereby making the etching rate isotropic. It is possible to reduce the degree (that is, increase the degree of anisotropy). In addition, since the etching rate ratio (selection ratio) between the substrate 20 and the resist layer 11 varies depending on the type of resist material of the resist layer 11, the curvature radius of the curved surface 12 after etching can also be changed by changing the material of the resist layer 11. Can be changed. Even if the resist material is the same, the etching rate and the total etching amount are changed by changing the etching conditions, so that the curvature radius of the curved surface 12 can be similarly controlled. In the present embodiment, the silicon substrate 10 is used as the substrate 10. However, the substrate 10 is not limited to a silicon substrate, and for example, a glass substrate may be used. In the curved surface forming process, the substrate 10 is used. Etching conditions including an etching gas may be appropriately set depending on the material.

次に、曲面形成工程にて各曲面１２が形成された基板２０をマスタ（母型）としてマスタを複製した複製型からなるマイクロレンズアレイ用金型１６を形成する電鋳工程を行うことによって、図１（ｉ）に示すマイクロレンズアレイ用金型１６を形成するようにしている。ここにおいて、電鋳工程では、図１（ｈ）に示すように各曲面１２が形成された基板２０をマスタ（母型）として電鋳法によってマスタを反転させたニッケル製の型（以下、反転型と称する）１５を作製し、その後、反転型１５を型として用いて電鋳法によってニッケル製のマイクロレンズアレイ用金型１６を形成している。   Next, by performing an electroforming process for forming a microlens array mold 16 composed of a replica mold obtained by replicating the master using the substrate 20 on which each curved surface 12 is formed in the curved surface forming process as a master (mother mold), The microlens array mold 16 shown in FIG. 1 (i) is formed. Here, in the electroforming process, as shown in FIG. 1H, a nickel mold (hereinafter referred to as inversion) in which the master 20 is inverted by electroforming using the substrate 20 on which the curved surfaces 12 are formed as a master (mother mold). (Hereinafter referred to as a mold) 15, and then a nickel microlens array mold 16 is formed by electroforming using the reverse mold 15 as a mold.

なお、本実施形態では、上述のようにマイクロレンズ３１のレンズ面３１ａが凸曲面なので、各曲面１２が形成された基板２０をマスタとしてマスタを複製した複製型をマイクロレンズアレイ用金型１６としているが、マイクロレンズ３１のレンズ面３１ａが凹曲面の場合には、各曲面１２が形成された基板２０をマスタとして反転させた型をマイクロレンズアレイ用金型とすればよい。   In the present embodiment, since the lens surface 31a of the microlens 31 is a convex curved surface as described above, a replica mold obtained by replicating the master using the substrate 20 on which each curved surface 12 is formed as a master is used as the microlens array mold 16. However, when the lens surface 31a of the microlens 31 is a concave curved surface, a mold obtained by inverting the substrate 20 on which each curved surface 12 is formed as a master may be used as a microlens array mold.

以上説明した本実施形態のマイクロレンズアレイ用金型１６の製造方法によれば、基板１０の上記一表面側にレジスト層１１を形成するレジスト層形成工程、複数のマイクロレンズ３１それぞれに対応する部位に錐体２１が形成された転写用金型２０をレジスト層１１に押し付けて転写用金型２０の各錐体２１の形状をレジスト層１１に転写する転写工程、基板１０の上記一表面側から基板１０をドライエッチングすることにより基板１０の上記一表面側に各マイクロレンズ３１それぞれのレンズ面３１ａに対応する複数の曲面１２を形成する曲面形成工程を順次行うことにより、基板１０に複数の曲面１２を一括して形成することができるだけでなく、曲面形成工程におけるドライエッチングのエッチング条件を適宜設定してエッチング速度の等方性を高めたり異方性を高めたりすることにより、曲面１２の曲率半径を制御することができて曲面形状の設計変更に容易に対応することができ、電鋳工程において、各曲面１２が形成された基板１０をマスタとして電鋳法によりマスタを反転させた型もしくはマスタを複製した複製型からなるマイクロレンズアレイ用金型１６を形成することができるので、任意形状のマイクロレンズアレイ用金型１６を容易に製造することが可能となる。また、基板１０としてウェハを用いることにより、大面積のマイクロレンズアレイ用金型を容易に作製することが可能になるとともに、複数のマイクロレンズアレイ用金型１６を一度に作製することも可能となる。   According to the method for manufacturing the microlens array mold 16 of the present embodiment described above, the resist layer forming step of forming the resist layer 11 on the one surface side of the substrate 10, the portions corresponding to the plurality of microlenses 31. A transfer step of pressing the transfer mold 20 on which the cone 21 is formed to the resist layer 11 to transfer the shape of each cone 21 of the transfer mold 20 to the resist layer 11, from the one surface side of the substrate 10 A plurality of curved surfaces are formed on the substrate 10 by sequentially performing a curved surface forming step of forming a plurality of curved surfaces 12 corresponding to the lens surfaces 31 a of the respective microlenses 31 on the one surface side of the substrate 10 by dry etching the substrate 10. 12 can be formed in a lump, and the etching rate of the dry etching in the curved surface forming process can be set as appropriate. By increasing the isotropic property and increasing the anisotropy, the radius of curvature of the curved surface 12 can be controlled, and the design change of the curved surface shape can be easily handled. The microlens array mold 16 can be formed by using a substrate 10 on which the substrate 12 is formed as a master, a mold in which the master is inverted by an electroforming method, or a duplicate mold in which the master is duplicated. The metal mold 16 can be easily manufactured. Further, by using a wafer as the substrate 10, it becomes possible to easily produce a large-area microlens array mold, and it is also possible to produce a plurality of microlens array molds 16 at once. Become.

図６は上述のマイクロレンズアレイ用金型１６を用いて成形したマイクロレンズアレイ３０の使用例の一例を示したものであり、ベース基板４１の一表面側に複数の赤外線検出素子からなる受光素子４２が２次元アレイ状に配列されたセンサ素子４０と、センサ素子４０の各受光素子４２に光を集光するマイクロレンズアレイ３０とを備えたセンサ装置である。なお、受光素子４２は、赤外線検出素子に限らず、フォトダイオードなどでもよい。   FIG. 6 shows an example of a use example of the microlens array 30 formed by using the above-described microlens array mold 16, and a light receiving element composed of a plurality of infrared detection elements on one surface side of the base substrate 41. Reference numeral 42 denotes a sensor device including a sensor element 40 arranged in a two-dimensional array and a microlens array 30 that collects light on each light receiving element 42 of the sensor element 40. The light receiving element 42 is not limited to the infrared detecting element but may be a photodiode or the like.

また、本実施形態のマイクロレンズアレイ用金型１６の製造方法では、転写工程において、転写用金型２０として角錐状の錐体２１が２次元的に配列され隣り合う錐体２１間に平坦部が形成されたものを用いた場合、図１０（ａ）に示すようにレジスト層１１に転写されるので、曲面形成工程にて、図１０（ｃ）に示すようにレジスト層１１において転写用金型２０の各平坦部に対応する部分がなくなるまでドライエッチングを行うようにすれば、隣り合うマイクロレンズ３１のレンズ面３１ａ間に平坦な部位がなく集光効率の高いマイクロレンズアレイ３０を成形するためのマイクロレンズ用金型１６を容易に製造することが可能となる。なお、図１０（ｂ）は曲面形成工程におけるエッチング途中でのレジスト層１１および基板１０の形状を示しており、エッチングで形成される曲面が徐々に広がっていき、隣り合う曲面１２同士が接すると曲面１２の拡大は止まる。また、図１０（ａ）〜（ｂ）の上段は平面図、下段は上段のＡ−Ａ’断面図である。   In the method for manufacturing the microlens array mold 16 of the present embodiment, pyramidal pyramids 21 are two-dimensionally arranged as the transfer mold 20 in the transfer step, and a flat portion is formed between adjacent cones 21. 10 is used, it is transferred to the resist layer 11 as shown in FIG. 10A. Therefore, in the curved surface forming step, the transfer gold is transferred to the resist layer 11 as shown in FIG. If dry etching is performed until there is no portion corresponding to each flat portion of the mold 20, the microlens array 30 having a high light collection efficiency is formed without a flat portion between the lens surfaces 31 a of the adjacent microlenses 31. Therefore, the microlens mold 16 can be easily manufactured. FIG. 10B shows the shapes of the resist layer 11 and the substrate 10 in the course of etching in the curved surface forming step. When the curved surface formed by etching gradually spreads and adjacent curved surfaces 12 come into contact with each other. The expansion of the curved surface 12 stops. Further, the upper part of FIGS. 10A and 10B is a plan view, and the lower part is an A-A ′ sectional view of the upper part.

また、転写工程において、転写用金型２０として円錐状の錐体２１が２次元的に配列され隣り合う錐体２１間に平坦部が形成されたものを用いた場合、図１１（ａ）に示すようにレジスト層１１に転写されるので、曲面形成工程にて、図１１（ｃ）に示すようにレジスト層１１において転写用金型２０の各平坦部に対応する部分がなくなるまでドライエッチングを行うようにすれば、隣り合うマイクロレンズ３１のレンズ面３１ａ間に平坦な部位がなく集光効率の高いマイクロレンズアレイ３０を成形するためのマイクロレンズ用金型１６を容易に製造することが可能となる。図１１の見方は図１０と同じである。   Further, in the transfer step, when a transfer die 20 is used in which conical cones 21 are two-dimensionally arranged and a flat portion is formed between adjacent cones 21, FIG. As shown in FIG. 11C, dry etching is performed until there is no portion corresponding to each flat portion of the transfer mold 20 in the curved surface forming step as shown in FIG. By doing so, it is possible to easily manufacture the microlens mold 16 for forming the microlens array 30 having no flat portion between the lens surfaces 31a of the adjacent microlenses 31 and having high light collection efficiency. It becomes. The view of FIG. 11 is the same as FIG.

また、転写工程において、転写用金型２０として錐体２１が角錐状の形状であり錐体２１が隙間なく２次元的に配列されたものを用いた場合、図１２（ａ）に示すようにレジスト層１１に転写されるので、曲面形成工程にて、図１２（ｃ）に示すように少なくともレジスト層１１がなくなるまでドライエッチングを行うようにすれば、隣り合うマイクロレンズ３１のレンズ面３１ａ間に平坦な部位がなく集光効率の高いマイクロレンズアレイ３０を成形するためのマイクロレンズ用金型１６を容易に製造することが可能となり、しかも、図１０や図１１の例に比べて、より微細なマイクロレンズ３１を有するマイクロレンズアレイ３０を成形するためのマイクロレンズ用金型１６を容易に製造することが可能となり、センサ素子４０側の微細化にも対応可能となる。また、転写用金型２１の錐体２１の平面サイズが平面視における曲面１２の外周のサイズと同じになるという利点がある。図１２の見方は図１０と同じである。   Further, in the transfer step, when a transfer die 20 is used in which the cone 21 has a pyramid shape and the cone 21 is two-dimensionally arranged without a gap, as shown in FIG. Since it is transferred to the resist layer 11, if dry etching is performed until at least the resist layer 11 disappears as shown in FIG. 12C in the curved surface forming step, the distance between the lens surfaces 31 a of the adjacent microlenses 31. It is possible to easily manufacture the microlens mold 16 for forming the microlens array 30 having no flat portion and high light collection efficiency, and more than the examples of FIGS. 10 and 11. The microlens mold 16 for forming the microlens array 30 having the microlenses 31 can be easily manufactured, and the sensor element 40 side microfabrication can be easily performed. It becomes possible to cope with. Further, there is an advantage that the planar size of the cone 21 of the transfer mold 21 is the same as the size of the outer periphery of the curved surface 12 in plan view. 12 is the same as FIG.

なお、本実施形態では、錐体２１の形状として角錐状や円錐状の形状を例示したが、角錐台状や円錐台状の形状でもよい。   In the present embodiment, a pyramid shape or a cone shape is exemplified as the shape of the cone 21, but a pyramid shape or a truncated cone shape may be used.

（実施形態２）
本実施形態のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法は実施形態１と略同じであって、転写工程において、図１３に示すように各錐体２１それぞれが棒状体２２の先端部に形成されたものを用いる点が相違するだけである。すなわち、実施形態１では、転写用金型２０を簡易的な切削加工により形成していたのに対して、本実施形態では、転写用金型２０のベースとなる平板に複数の棒状体２２を所定ピッチでセットしている。また、本実施形態では、各棒状体２２として丸棒状のものを用いており、各錐体２１が円錐状の形状に形成されている。 (Embodiment 2)
The manufacturing method of the microlens array mold of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. In the transfer process, each cone 21 is formed at the tip of the rod-shaped body 22 as shown in FIG. The only difference is the use of things. That is, in the first embodiment, the transfer mold 20 is formed by a simple cutting process, whereas in the present embodiment, a plurality of rod-like bodies 22 are provided on a flat plate serving as a base of the transfer mold 20. It is set at a predetermined pitch. Moreover, in this embodiment, the thing of a round bar shape is used as each rod-shaped body 22, and each cone 21 is formed in the cone shape.

しかして、本実施形態のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法によれば、転写用金型２０の作製にあたって、各棒状体２２の先端部のみを加工すればよいので、転写用金型２０を簡単に低コストで作製することが可能となる。   Thus, according to the microlens array mold manufacturing method of the present embodiment, when the transfer mold 20 is manufactured, only the tip of each rod-like body 22 needs to be processed. It can be easily manufactured at low cost.

（実施形態３）
本実施形態のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法は実施形態１と略同じであって、転写工程において、図１４に示すように各錐体２１それぞれが棒状体２２の先端部に形成されたものを用いる点が相違するだけである。ここで、本実施形態では、各棒状体２２として角棒状のものを用いており、各錐体２１が角錐状の形状に形成されている。 (Embodiment 3)
The manufacturing method of the microlens array mold of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, and each cone 21 is formed at the tip of the rod-shaped body 22 as shown in FIG. The only difference is the use of things. Here, in this embodiment, the rod-shaped body 22 is used as each rod-shaped body 22, and each cone 21 is formed in a pyramid shape.

しかして、本実施形態のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法によれば、転写用金型２０の作製にあたって、各棒状体２２の先端部のみを加工すればよいので、転写用金型２０を簡単に低コストで作製することが可能となる。なお、本実施形態のように棒状体２２を束ねて転写用金型２０のベースとなる平板にセットする場合、棒状体２２の長手方向に直交する断面は矩形状に限らず、棒状体２２の配列が容易となる断面形状であればよく、円形状や六角形状でもよい。   Thus, according to the microlens array mold manufacturing method of the present embodiment, when the transfer mold 20 is manufactured, only the tip of each rod-like body 22 needs to be processed. It can be easily manufactured at low cost. Note that when the rod-like bodies 22 are bundled and set on a flat plate as a base of the transfer mold 20 as in the present embodiment, the cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the rod-like body 22 is not limited to a rectangular shape, Any cross-sectional shape that facilitates arrangement may be used, and it may be a circular shape or a hexagonal shape.

（実施形態４）
本実施形態のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法は実施形態１と略同じであって、転写工程において、実施形態１で説明した転写用金型２０として単位格子が正三角形の仮想的な２次元三角格子の各格子点に対応する各部位に錐体２１が形成されたものを用いる点が相違するだけである。 (Embodiment 4)
The manufacturing method of the microlens array mold of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, and in the transfer process, as the transfer mold 20 described in the first embodiment, the virtual unit 2 is an equilateral triangle. The only difference is that a cone 21 is formed in each part corresponding to each lattice point of the three-dimensional triangular lattice.

したがって、転写工程では、転写用金型２０の形状が図１５（ａ）に示すようにレジスト層１１に転写されるので、曲面形成工程にて、図１５（ｃ）に示すように隣り合う曲面１２同士の境界が直線となるまでドライエッチングを行うようにすれば、平面視における外周形状が六角形状の曲面１２が隙間なく並ぶこととなるから、平面視におけるレンズ面３１ａの外周形状が六角形状で且つ隣り合うマイクロレンズ３１のレンズ面３１ａ間に平坦な部位がなく集光効率の高いマイクロレンズアレイ３０を成形するためのマイクロレンズ用金型１６を容易に製造することが可能となる。図１５の見方は図１０と同じである。   Therefore, in the transfer step, the shape of the transfer mold 20 is transferred to the resist layer 11 as shown in FIG. 15A, so that in the curved surface forming step, adjacent curved surfaces as shown in FIG. If dry etching is performed until the boundary between the two surfaces becomes a straight line, the outer peripheral shape in the plan view is aligned with the hexagonal curved surface 12, so that the outer peripheral shape of the lens surface 31a in the plan view is a hexagonal shape. In addition, it is possible to easily manufacture the microlens mold 16 for forming the microlens array 30 having no flat portion between the lens surfaces 31a of the adjacent microlenses 31 and having high light collection efficiency. 15 is the same as FIG.

（実施形態５）
ところで、実施形態１にて説明したセンサ装置をカメラなどの撮像装置に利用する場合、図１６に示すように、マイクロレンズアレイ３０の前方にレンズ（撮像レンズなど）５０が配置されるが、レンズ５０からマイクロレンズアレイ３０への入射光の角度やレンズ収差などを考慮すると、マイクロレンズアレイ３０における各マイクロレンズ３１の位置によって曲率半径を変化させたほうが各マイクロレンズ３１の集光効率が高くなり、マイクロレンズアレイ３０全体としての集光効率を高められる場合がある。 (Embodiment 5)
Incidentally, when the sensor device described in the first embodiment is used for an imaging apparatus such as a camera, a lens (imaging lens or the like) 50 is arranged in front of the microlens array 30 as shown in FIG. In consideration of the angle of incident light from 50 to the microlens array 30 and lens aberration, the light collection efficiency of each microlens 31 is higher when the radius of curvature is changed depending on the position of each microlens 31 in the microlens array 30. In some cases, the light collection efficiency of the microlens array 30 as a whole can be increased.

そこで、本実施形態のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法は実施形態１と略同じであって、転写工程において、転写用金型２０として平面視における外周形状が同じで高さが異なる複数の錐体２１が形成されたものを用いるようにしている。   Therefore, the manufacturing method of the microlens array mold of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, and in the transfer step, a plurality of transfer molds 20 having the same outer peripheral shape in plan view and different heights are used. The one in which the cone 21 is formed is used.

したがって、転写工程では、転写用金型２０の形状が図１７（ａ）に示すようにレジスト層１１に転写されるので、曲面形成工程にて、図１７（ｃ）に示すようにレジスト層１１がなくなり且つ隣り合う曲面１２同士の境界が直線となるまでドライエッチングを行うようにすれば、平面視における外周形状が矩形状の曲面１２が隙間なく並ぶこととなる。図１７の見方は図１０と同じである。   Therefore, in the transfer step, the shape of the transfer mold 20 is transferred to the resist layer 11 as shown in FIG. 17A. Therefore, in the curved surface forming step, as shown in FIG. If dry etching is performed until the boundary between the adjacent curved surfaces 12 becomes a straight line, the curved surfaces 12 having a rectangular outer peripheral shape in a plan view are arranged without gaps. The view of FIG. 17 is the same as FIG.

しかして、本実施形態のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法によれば、曲面形成工程においてドライエッチングを行ったときに基板１０が露出するタイミングにずれが生じるから、曲率半径の異なる複数の曲面を有するマイクロレンズ用金型を製造することができるので、曲率半径の異なる複数のマイクロレンズ３１を備えたマイクロレンズアレイ３０を成形するためのマイクロレンズ用金型を容易に製造することが可能となる。   Therefore, according to the method for manufacturing the microlens array mold of the present embodiment, the timing at which the substrate 10 is exposed when dry etching is performed in the curved surface forming process causes a difference in the curved surfaces having different curvature radii. Therefore, it is possible to easily manufacture a microlens mold for forming a microlens array 30 including a plurality of microlenses 31 having different curvature radii. Become.

実施形態１のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法を説明するための主要工程断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of main processes for explaining the method for manufacturing the microlens array mold of the first embodiment. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法を説明するための主要工程断面図である。It is principal process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays same as the above. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays same as the above. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays same as the above. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays same as the above. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法により製造されたマイクロレンズアレイの使用例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the usage example of the micro lens array manufactured by the manufacturing method of the metal mold | die for micro lens arrays same as the above. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays same as the above. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays same as the above. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays same as the above. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays same as the above. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays same as the above. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays same as the above. 実施形態２のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法で用いる転写用金型の概略斜視図である。6 is a schematic perspective view of a transfer mold used in the method for manufacturing a microlens array mold of Embodiment 2. FIG. 実施形態３のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法で用いる転写用金型の概略斜視図である。6 is a schematic perspective view of a transfer mold used in the method for manufacturing a microlens array mold of Embodiment 3. FIG. 実施形態４のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a microlens array mold according to a fourth embodiment. 実施形態５のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法により製造するマイクロレンズアレイの使用例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the usage example of the micro lens array manufactured with the manufacturing method of the metal mold | die for micro lens arrays of Embodiment 5. 同上のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 基板
１１ レジスト層
１２ 曲面
１６ マイクロレンズアレイ用金型
２０ 転写用金型
２１ 錐体
３０ マイクロレンズアレイ
３１ マイクロレンズ
３１ａ レンズ面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 11 Resist layer 12 Curved surface 16 Micro lens array mold 20 Transfer mold 21 Cone 30 Micro lens array 31 Micro lens 31a Lens surface

Claims (6)

基板の一表面側にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、複数のマイクロレンズそれぞれに対応する部位に錐体が形成された転写用金型をレジスト層に押し付けて転写用金型の各錐体の形状をレジスト層に転写する転写工程と、転写工程の後で基板の前記一表面側から基板をドライエッチングすることにより基板の前記一表面側に各マイクロレンズそれぞれのレンズ面に対応する複数の曲面を形成する曲面形成工程と、曲面形成工程にて各曲面が形成された基板をマスタとして電鋳法によりマスタを反転させた型もしくはマスタを複製した複製型からなるマイクロレンズアレイ用金型を形成する電鋳工程とを備えることを特徴とするマイクロレンズアレイ用金型の製造方法。   A resist layer forming process for forming a resist layer on one surface side of the substrate, and a transfer mold in which cones are formed at portions corresponding to the plurality of microlenses are pressed against the resist layer to form each cone of the transfer mold. A transfer step for transferring the shape of the body to the resist layer, and a plurality of surfaces corresponding to the respective lens surfaces of each microlens on the one surface side of the substrate by dry etching the substrate from the one surface side of the substrate after the transfer step A microlens array mold comprising a curved surface forming step for forming a curved surface of the substrate, a mold in which the substrate on which each curved surface is formed in the curved surface forming step is a master, and a master that is inverted by electroforming, or a replica that is a duplicate of the master An electroforming process for forming a microlens array mold manufacturing method. 前記転写工程では、前記転写用金型として前記錐体が２次元的に配列され隣り合う前記錐体間に平坦部が形成されたものを用い、前記曲面形成工程では、前記レジスト層において各平坦部に対応する部分がなくなるまでドライエッチングを行うことを特徴とする請求項１記載のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法。   In the transfer step, the transfer mold is a two-dimensional array of cones formed with flat portions between the adjacent cones. In the curved surface formation step, each flat surface of the resist layer is flattened. 2. The method of manufacturing a microlens array mold according to claim 1, wherein dry etching is performed until there is no portion corresponding to the portion. 前記転写工程では、前記転写用金型として前記錐体が角錐状の形状であり前記錐体が隙間なく２次元的に配列されたものを用いることを特徴とする請求項１記載のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法。   2. The microlens array according to claim 1, wherein, in the transfer step, the transfer die is a pyramid having a pyramid shape and the cones are two-dimensionally arranged without a gap. Mold manufacturing method. 前記転写工程では、前記転写用金型として前記各錐体それぞれが棒状体の先端部に形成されたものを用いることを特徴とする請求項１または請求項２記載のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法。   3. The microlens array mold according to claim 1, wherein each of the cones is formed at a tip of a rod-shaped body as the transfer mold in the transfer step. Production method. 前記転写工程では、前記転写用金型として単位格子が正三角形の仮想的な２次元三角格子の各格子点に対応する各部位に前記錐体が形成されたものを用いることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項４記載のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法。   In the transfer step, as the transfer mold, a unit in which the cone is formed in each portion corresponding to each lattice point of a virtual two-dimensional triangular lattice having a regular triangle is used. The manufacturing method of the metal mold | die for micro lens arrays of Claim 1 or Claim 2 or Claim 4. 前記転写工程では、前記転写用金型として平面視における外周形状が同じで高さが異なる複数の錐体が形成されたものを用いることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項４または請求項５記載のマイクロレンズアレイ用金型の製造方法。   5. The transfer step, wherein the transfer mold is formed with a plurality of cones having the same outer peripheral shape in plan view and different heights. Or the manufacturing method of the metal mold | die for microlens arrays of Claim 5.
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