JPH07287388A - Mask for exposure - Google Patents

Mask for exposure

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JPH07287388A
JPH07287388A JP7861894A JP7861894A JPH07287388A JP H07287388 A JPH07287388 A JP H07287388A JP 7861894 A JP7861894 A JP 7861894A JP 7861894 A JP7861894 A JP 7861894A JP H07287388 A JPH07287388 A JP H07287388A
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exposure mask
pattern
shielding film
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Masanori Satou
昌仙 佐藤
Kazuhiro Umeki
和博 梅木
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to pattern a photoresist layer in such a manner that its sectional shape has a trapezoidal shape, etc., by forming refractive faces on one surface of a parallel flat planar transparent substrate and forming patterns of light shielding films on one surface or another flat surface. CONSTITUTION:The layer of a photoresist 2 of a 'positive type' is formed on the flat surface of a device material 1. This mask 10 for exposure is constituted by forming >=1 'positive' refractive faces 10A on one surface of the parallel flat planar transparent substrate 1 and forming the patterns of the light shielding films 10B regulating luminous fluxes on the other surface in correspondence to the refractive faces 10A so that parallel luminous fluxes are made incident from the side of the surface formed with the refractive faces 10. The luminous flux parts made incident on the refractive faces 10A are condensed by the effect of the refractive faces when the mask 10 for exposure is arranged in proximity to or tight contact with the surface of the layer of the photoresist 2 and is irradiated with the parallel luminous fluxes having uniform light intensity from the side of the refractive faces 10A. The condensed luminous fluxes expose the layer of the photoresist 2 to a 'downward convergent wedge shape'.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は露光用マスク、より詳
細には、屈折面と遮光膜のパターンとを有する露光用マ
スクに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure mask, and more particularly to an exposure mask having a refracting surface and a light-shielding film pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、透明な光学材料の平坦な面に形成
したフォトレジスト層に、マイクロレンズの形状をフォ
トリソグラフィによりパターニングして円柱状のフォト
レジスト層を得、これを加熱により「熱処理」して熱流
動と表面張力の作用により、フォトレジスト表面を凸曲
面化し、次いで「エッチング」により、上記凸曲面化し
たフォトレジストの表面形状を光学材料に「彫り写し」
て、正の屈折力を持つ微小な屈折面を形成し、マイクロ
レンズとするマイクロレンズ製造方法が提案されている
(特開平5−173003号公報)。
2. Description of the Related Art Recently, a cylindrical photoresist layer is formed by patterning the shape of a microlens on a photoresist layer formed on a flat surface of a transparent optical material by photolithography, and heat-treated by heating. Then, the photoresist surface is made to have a convex curved surface by the action of heat flow and surface tension, and then the "curve" of the convex curved surface shape of the photoresist is made on the optical material by "etching".
Then, a microlens manufacturing method has been proposed in which a microlens is formed by forming a minute refracting surface having a positive refracting power (JP-A-5-173003).

【0003】上記公報には、また、上記フォトレジスト
層に所定の強度分布を持った光を照射して、フォトレジ
スト層の表面を凹曲面化し、この凹曲面形状を異方性の
エッチングで光学材料に彫り写し、負の屈折力を持つ微
小な屈折面を形成し、負のマイクロレンズとすることも
提案されている。ところで、フォトレジスト層に光を照
射する場合、感光させることのできるフォトレジストの
厚さは、高だか数10μm程度である。このことは、上
記の方法で「円柱状のフォトレジスト層」を得る場合、
フォトレジストの円柱の高さは、数10μm程度が限度
であることを意味している。
In the above publication, the photoresist layer is irradiated with light having a predetermined intensity distribution to make the surface of the photoresist layer into a concave curved surface, and this concave curved surface shape is optically etched by anisotropic etching. It has also been proposed that a negative microlens be formed by engraving on a material to form a minute refracting surface having a negative refractive power. By the way, when the photoresist layer is irradiated with light, the thickness of the photoresist that can be exposed to light is at most about several tens of μm. This means that when a "columnar photoresist layer" is obtained by the above method,
It means that the height of the photoresist cylinder is limited to about several tens of μm.

【0004】このようにフォトレジストの円柱の高さが
低い場合、円柱の直径が大きくなると、熱処理によりフ
ォトレジストの表面を曲面化するのが難しく、従って、
屈折面の形状が大きくなると、屈折面の曲率も小さくな
り、「比較的に大きい屈折面で大きな屈折力を持つ」も
のを形成することが困難になる。
In this way, when the height of the cylinder of the photoresist is low, it becomes difficult to form the curved surface of the photoresist by heat treatment when the diameter of the cylinder becomes large, and therefore,
When the shape of the refracting surface becomes large, the curvature of the refracting surface also becomes small, and it becomes difficult to form a “comparatively large refracting surface having a large refracting power”.

【0005】また、フォトレジスト層の表面を凹曲面化
する方法として、上記公報は、円形状のパターンをピン
トをぼかして照射するなどして、パターンの中央部から
周辺部へ光強度が次第に変化している光強度分布を実現
しているが、このような光強度による露光で、フォトレ
ジスト表面に所望の凹曲面形状を正確に形成することは
容易でない。
Further, as a method of making the surface of the photoresist layer into a concave curved surface, the above publication discloses that the light intensity gradually changes from the central portion of the pattern to the peripheral portion by irradiating a circular pattern with defocusing. However, it is not easy to accurately form a desired concave curved surface shape on the photoresist surface by exposure with such light intensity.

【0006】さらに、フォトレジスト層にパターニング
を行う際に、フォトリソグラフィでは通常、マスクを用
いて露光を行うが、マスクにおける開口パターンが小さ
く、或いは狭くなると、露光光束が開口部で回折し、開
口部以外の領域も露光してしまうため、正確なパターニ
ングが困難である。
Further, when patterning the photoresist layer, in photolithography, exposure is usually performed using a mask. However, when the opening pattern in the mask is small or narrow, the exposure light beam is diffracted at the opening, and the opening is opened. Accurate patterning is difficult because the area other than the area is exposed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたもので、フォトレジスト層を、断面
形状が台形もしくは三角形状もしくは逆台形形状や逆三
角形形状となるようにパターニングを行いうる新規な露
光用マスクの提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances. The photoresist layer is patterned so that its cross-sectional shape is trapezoidal, triangular, inverted trapezoidal, or inverted triangular. The present invention aims to provide a novel exposure mask.

【0008】この発明の別の目的は、フォトレジスト層
の表面に所望の凹曲面形状を精度良くパターニングでき
る新規な露光用マスクの提供にある。
Another object of the present invention is to provide a novel exposure mask capable of accurately patterning a desired concave curved surface shape on the surface of a photoresist layer.

【0009】この発明の他の目的は、フォトレジスト層
の露光の際における前記回折の影響を有効に軽減できる
新規な露光用マスクの提供を目的とする。
Another object of the present invention is to provide a novel exposure mask which can effectively reduce the influence of the above diffraction when the photoresist layer is exposed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明の露光用マスク
は「デバイス材料の平坦な表面に形成されたフォトレジ
スト層にパターニング用の露光を行うための露光用マス
ク」である。デバイス材料は、フォトレジスト層に形成
される曲面形状を、エッチングにより彫り写されること
により、所望の曲面形状を形成される材料であり、エッ
チングが可能なものであれば特に制限無く用いることが
できる。デバイス材料に形成された「所望の曲面形状」
は、屈折面形状(デバイス材料が透明材料であるとき)
や、反射膜を形成して反射面形状として利用される。
The exposure mask of the present invention is "an exposure mask for performing patterning exposure on a photoresist layer formed on a flat surface of a device material". The device material is a material capable of forming a desired curved surface shape by engraving the curved surface shape formed on the photoresist layer by etching, and may be used without particular limitation as long as it can be etched. it can. The "desired curved surface shape" formed on the device material
Is the refractive surface shape (when the device material is transparent)
Alternatively, a reflection film is formed and used as a reflection surface shape.

【0011】この発明の露光用マスクは、「平行平板状
の透明基板の片面に1以上の正または負の屈折面が形成
され、上記片面もしくは他方の平坦な面に、光束を規制
する遮光膜のパターンが上記屈折面に対応して形成され
ており、一方の面の側から平行光束を入射させられる」
ことを特徴とする(請求項1)。
The exposure mask of the present invention is a "light-shielding film that regulates a light flux on one or more flat surfaces of one or more positive or negative refraction surfaces formed on one surface of a parallel plate-shaped transparent substrate. Pattern is formed corresponding to the refracting surface, and a parallel light beam can be incident from one surface side. ”
It is characterized by (claim 1).

【0012】透明基板に形成される屈折面の形状として
は、種々のものが可能である。例えば、1以上の屈折面
を「一方向にのみパワーを持つ」ようにすることができ
る。このとき、光束を規制する遮光膜のパターンは「各
屈折面の光軸面を含むスリット状領域以外の部分を遮光
する(スリット状部分が開口部となる)」ように形成し
てもよいし(請求項2)、「各屈折面の光軸面を含むス
リット状領域を遮光する」ように形成してもよい(請求
項3)。遮光膜は、上記請求項2記載の発明の場合は、
透明基板のどちらの面に形成しても良いが、請求項3記
載の発明の場合には、屈折面が形成されたのとは逆の側
の面に形成する。
The shape of the refracting surface formed on the transparent substrate can be various. For example, one or more refracting surfaces can be "powered in only one direction." At this time, the pattern of the light-shielding film that regulates the light flux may be formed so as to "shield the portion other than the slit-shaped region including the optical axis surface of each refraction surface (the slit-shaped portion serves as an opening)". (Claim 2), it may be formed so as to “shield the slit-shaped region including the optical axis surface of each refracting surface” (Claim 3). In the case of the invention according to claim 2, the light shielding film is
It may be formed on either surface of the transparent substrate, but in the case of the third aspect of the invention, it is formed on the surface opposite to the surface on which the refraction surface is formed.

【0013】上記「一方向にのみパワーを持つ屈折面」
は、凸もしくは凹のシリンダ面であるが、シリンダ面の
断面形状は、円弧形状のみならず、所謂非球面形状を与
える円錐定数・非球面係数により特定される形状でもよ
い。
The above-mentioned "refractive surface having power only in one direction"
Is a convex or concave cylinder surface, but the cross-sectional shape of the cylinder surface is not limited to a circular arc shape, and may be a shape specified by a conic constant / aspherical surface coefficient that gives a so-called aspherical surface shape.

【0014】屈折面の形状としてはまた、「球面状もし
くは共軸非球面形状」とすることができる。この場合、
屈折面のパワーは正とすることも負とすることもできる
が、屈折面のパワーを正とする場合、「屈折面側から入
射する光束を透明基板の他方の面の位置に集光させる」
パワーとし、遮光膜は、屈折面とは反対側の面に形成
し、遮光膜のパターンを「屈折面の光軸との交差部にピ
ンホールを設けたパターン」とすることができる(請求
項4)。
The shape of the refracting surface may also be "spherical or coaxial aspherical". in this case,
The power of the refracting surface can be positive or negative, but when the power of the refracting surface is positive, "the light beam incident from the refracting surface side is condensed on the other surface of the transparent substrate".
For power, the light-shielding film is formed on the surface opposite to the refracting surface, and the pattern of the light-shielding film can be "a pattern in which a pinhole is provided at the intersection of the refracting surface and the optical axis". 4).

【0015】屈折面の形状を「球面状もしくは共軸非球
面形状」とする場合、遮光膜のパターンは、「屈折面の
光軸との交差部を中心とする円形状の開口部もしくは遮
光部によるパターン」とすることもできる(請求項
5)。
When the shape of the refracting surface is "spherical or coaxial aspherical", the pattern of the light-shielding film is "a circular opening or light-shielding portion centered on the intersection of the refractive surface and the optical axis. According to claim 5).

【0016】屈折面はまた、「互いに直交する2方向に
異なるパワーを持つ」ように、即ち「アナモフィック」
に形成してもよく、この場合、遮光膜のパターンは、
「屈折面の光軸との交差部を中心とする楕円形状の開口
部もしくは遮光部によるパターンで」とすることもでき
る(請求項6)。
Refractive surfaces are also "having different powers in two directions orthogonal to each other", ie, "anamorphic".
In this case, the pattern of the light shielding film is
It is also possible to use "a pattern of elliptical openings or light-shielding portions centering on the intersection of the refracting surface and the optical axis" (claim 6).

【0017】上記請求項5,6記載の発明の場合、開口
部をもつ遮光膜は、透明基板のどちらの面に形成しても
良いが、遮光部によるパターンの遮光膜は、勿論、屈折
面が形成されたのとは逆の面に形成される。
In the case of the fifth and sixth aspects of the present invention, the light-shielding film having the opening may be formed on either surface of the transparent substrate. Is formed on the surface opposite to that on which the is formed.

【0018】上記請求項1または2記載の露光用マス
ク、或いは請求項5または6記載の露光用マスクで、遮
光膜と屈折面とを、透明基板の互いに逆の面に形成する
場合においては、遮光膜のパターンが形成されている側
の面の「開口部によるパターンの部分」に、片側の面に
おける1以上の屈折面に対応して、正または負の屈折面
を形成することができる(請求項7)。即ち、遮光膜の
パターンが、「透明基板の片側に形成された屈折面の光
軸を含む開口部のパターン」である場合には、この開口
部にも屈折面を形成し、上記片側の面の屈折面と合わせ
て、レンズ作用を持たせることができる。
In the case of the exposure mask according to claim 1 or 2 or the exposure mask according to claim 5 or 6, when the light-shielding film and the refraction surface are formed on opposite surfaces of the transparent substrate, A positive or negative refracting surface can be formed in the "pattern portion by the opening" on the surface on the side where the pattern of the light shielding film is formed, corresponding to one or more refracting surfaces on one surface ( Claim 7). That is, when the pattern of the light-shielding film is “a pattern of an opening including the optical axis of the refraction surface formed on one side of the transparent substrate”, a refraction surface is also formed on this opening, and the surface on one side is formed. A lens action can be provided in combination with the refracting surface of.

【0019】請求項2,3記載の発明において透明基板
に形成される「1方向にのみパワーをもつ屈折面」は凸
または凹のリンダ面であるが、このようなシリンダ面
は、シリンダ面の無曲率方向である「直線に対して直交
する方向にパワーを持つ面」として表現できる。この表
現を更に一般化して、上記「線」が、直線に限らず、曲
線や折線である場合も可能であり、「所定の線に直交す
る方向に正又は負の屈折力を持つ」屈折面というものが
可能である。
The "refractive surface having power in only one direction" formed on the transparent substrate in the second and third aspects of the present invention is a convex or concave linder surface. It can be expressed as a "surface having power in a direction orthogonal to a straight line" which is a direction without curvature. By further generalizing this expression, the above "line" is not limited to a straight line, and can be a curved line or a broken line, and a refracting surface "having a positive or negative refractive power in a direction orthogonal to a predetermined line" Is possible.

【0020】請求項8記載の発明の露光用マスクは、
「所定の線に直交する方向に正又は負の屈折力を持つ」
1以上の屈折面における「所定の線」が、リング状をな
しており、遮光膜は上記リングの内側の領域を遮光する
ように形成されていることを特徴とする。上記「リング
状」としては、円形状、楕円形状、矩形形状、多角形形
状等が可能である。
The exposure mask according to the invention of claim 8 is
"Positive or negative refractive power in the direction orthogonal to the prescribed line"
The "predetermined line" on one or more refracting surfaces has a ring shape, and the light shielding film is formed so as to shield the area inside the ring. The above-mentioned "ring shape" can be circular, elliptical, rectangular, polygonal, or the like.

【0021】上記請求項1〜8記載の露光用マスクにお
いて、1以上の屈折面は「1方向に1列にアレイ配列」
したもの、あるいは「2次元的にアレイ配列」したもの
とすることができる(請求項9)。
In the exposure mask according to any one of claims 1 to 8, one or more refracting surfaces are "arrayed in one row in one direction".
It is possible to use the one that has been arranged or the "two-dimensional array arrangement" (claim 9).

【0022】[0022]

【作用】上記の如く、この発明の露光用マスクでは、マ
スクの片側から平行光束が入射するが、入射した光束
は、屈折面による屈折作用と、遮光膜のパターンによる
遮光作用を受け、これら作用の組合せにより、フォトレ
ジスト層に、「斜めの光」や、「波面が球面状の光」を
照射できる。
As described above, in the exposure mask of the present invention, a parallel light beam is incident from one side of the mask, but the incident light beam is subjected to the refraction effect of the refracting surface and the light shielding effect of the pattern of the light shielding film, and these effects are exerted. By the combination of the above, the photoresist layer can be irradiated with “oblique light” and “light with a spherical wavefront”.

【0023】[0023]

【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。図1は、
請求項1,2,9記載の露光用マスクの1実施例を用い
て、シリンダレンズアレイを製造する方法を略示してい
る。
EXAMPLES Specific examples will be described below. Figure 1
A method for manufacturing a cylinder lens array is schematically shown by using one example of the exposure mask according to claims 1, 2, and 9.

【0024】図1(a)において、符号1は透明なデバ
イス材料を示す。デバイス材料1の平坦な表面には「ポ
ジ型」のフォトレジスト2の層が形成されている。同図
に符号10を持って示す露光用マスクは、平行平板状の
透明基板11の片面に、1以上の「正」の屈折面10A
が形成され、他方の面には、光束を規制する遮光膜10
Bのパターンが、屈折面10Aに対応して形成されてお
り、屈折面10Aの形成された面の側から平行光束を入
射させられるようになっている(請求項1)。
In FIG. 1A, reference numeral 1 indicates a transparent device material. A layer of “positive type” photoresist 2 is formed on the flat surface of the device material 1. An exposure mask shown by reference numeral 10 in the figure has one or more "positive" refracting surfaces 10A on one surface of a parallel plate-shaped transparent substrate 11.
Is formed, and on the other surface, the light-shielding film 10 that regulates the light flux is formed.
The pattern B is formed corresponding to the refracting surface 10A, and the parallel light flux can be made incident from the surface side on which the refracting surface 10A is formed (claim 1).

【0025】1以上の屈折面10Aは、一方向(図の左
右方向)にのみ正のパワーを持ち、図面に直交する方向
にはパワーの無い「凸のシリンダ面」であり、図の左右
方向へ所定のピッチで1列にアレイ配列している(請求
項2,9)。
The one or more refracting surfaces 10A are "convex cylinder surfaces" that have positive power only in one direction (left and right direction in the drawing) and have no power in the direction orthogonal to the drawing. Are arrayed in one row at a predetermined pitch (claims 2 and 9).

【0026】遮光膜10Bのパターンは、各屈折面10
Aの光軸面(鎖線で示す光軸を図面に直交する方向へ連
ねた平面)を含む、図面に直交する方向へ長い「スリッ
ト状領域」以外の部分を遮光するように形成されている
(請求項2)。
The pattern of the light-shielding film 10B is the same as that of each refraction surface 10.
It is formed so as to shield portions other than the "slit-like region" that is long in the direction orthogonal to the drawing, including the optical axis plane of A (a plane in which the optical axes shown by the chain lines are connected in the direction orthogonal to the drawing). Claim 2).

【0027】露光用マスク10を、フォトレジスト2の
層の表面に、近接もしくは密接して配備し、屈折面10
Aの側から、均一な光強度を持つ平行光束を照射する
と、屈折面10Aに入射した光束部分が屈折面の作用に
より集光され、フォトレジスト2の層を「下すぼまりの
楔状」に露光する。
The exposure mask 10 is provided on the surface of the layer of the photoresist 2 in close proximity or in close contact therewith, and the refraction surface 10
When a parallel light flux having a uniform light intensity is applied from the A side, the light flux portion incident on the refracting surface 10A is condensed by the action of the refracting surface, and the layer of the photoresist 2 is exposed in a "wedge-like shape with a lower recess". To do.

【0028】従って、露光後にフォトレジスト層2を現
像し、露光された部分を除去すれば、図1(b)に示す
ように、「断面が台形形状(図面に直交する方向へ同形
状)」のフォトレジスト2のアレイ配列が得られ、その
配列ピッチは、露光用マスク10における屈折面10A
の配列ピッチと同ピッチ(位相は90度ずれている)で
ある。
Therefore, if the photoresist layer 2 is developed after exposure and the exposed portion is removed, as shown in FIG. 1 (b), "the cross section is trapezoidal (the same shape in the direction orthogonal to the drawing)". An array arrangement of the photoresists 2 is obtained, and the arrangement pitch is the refraction surface 10A of the exposure mask 10.
The arrangement pitch is the same as the arrangement pitch (the phase is shifted by 90 degrees).

【0029】図1(b)の状態のフォトレジスト2の層
に対して「熱処理」を行うと、図1(c)に示すよう
に、フォトレジスト2の表面が曲面化し、シリンダ面形
状になる。熱処理されるフォトレジスト2は、個々の部
分の断面形状が「台形形状」であるため、左右方向の幅
が大きくても、シリンダ面形状への曲面化が容易に生じ
る。もし、上記断面形状が「矩形形状」で、左右方向の
幅が大きいと、曲面化はするものの、フォトレジスト2
の表面形状は表面が平面状に「ひしゃげた」ような形状
になり、きれいなシリンダ面になりにくい。
When the "heat treatment" is performed on the layer of the photoresist 2 in the state of FIG. 1B, the surface of the photoresist 2 becomes curved and becomes a cylinder surface shape as shown in FIG. 1C. . Since the photoresist 2 to be heat-treated has a “trapezoidal” cross-sectional shape in each part, even if the width in the left-right direction is large, it can easily be curved into a cylinder surface shape. If the cross-sectional shape is “rectangular” and the width in the left-right direction is large, the photoresist 2 will be curved though it is curved.
The surface shape of is a flat "dashing" shape, and it is difficult to form a clean cylinder surface.

【0030】図1(c)の状態から、デバイス材料1お
よびフォトレジスト2に対して「異方性のエッチング」
を行って、フォトレジスト2の「シリンダ面状の表面形
状」をデバイス材料1に彫り写せば、シリンダ面を一方
向にアレイ配列してなる、シリンダレンズアレイを得る
ことができる。あるいは、上記シリンダ面のアレイ配列
された面に反射膜を形成すれば、凸シリンダ面ミラーア
レイを実現することもできる。
From the state of FIG. 1C, "anisotropic etching" is performed on the device material 1 and the photoresist 2.
Then, the “cylinder surface shape” of the photoresist 2 is engraved on the device material 1 to obtain a cylinder lens array in which the cylinder surfaces are arrayed in one direction. Alternatively, a convex cylinder surface mirror array can be realized by forming a reflection film on the arrayed surface of the cylinder surface.

【0031】図2は、請求項1,3記載の露光用マスク
の1実施例を説明するための図である。符号1,2は、
図1におけると同様、デバイス材料およびフォトレジス
トを示す。
FIG. 2 is a diagram for explaining one embodiment of the exposure mask according to the first and third aspects. Reference numerals 1 and 2 are
Device materials and photoresists are shown as in FIG.

【0032】図2(a)において、露光用マスク20
は、平行平板状の透明基板21の片面に、「負」の屈折
面20Aが形成され、他方の面には、光束を規制する遮
光膜20Bのパターンが、屈折面20Aに対応して形成
されており、屈折面20Aの形成された面の側から平行
光束を入射させられるようになっている(請求項1)。
In FIG. 2A, the exposure mask 20 is used.
Has a "negative" refracting surface 20A formed on one surface of a parallel plate-shaped transparent substrate 21, and a pattern of a light shielding film 20B that regulates a light beam is formed on the other surface corresponding to the refracting surface 20A. Therefore, the parallel light flux can be made incident from the side on which the refraction surface 20A is formed (claim 1).

【0033】屈折面20Aは、一方向(図の左右方向)
にのみ負のパワーを持ち、図面に直交する方向にはパワ
ーの無い「凹のシリンダ面」である(請求項3)。
The refracting surface 20A is in one direction (left and right in the figure).
It is a "concave cylinder surface" which has negative power only in and has no power in the direction orthogonal to the drawing (claim 3).

【0034】遮光膜20Bのパターンは、各屈折面20
Aの光軸面(鎖線で示す)を含む、図面に直交する方向
へ長い「スリット状領域」の部分を遮光するように形成
されている(請求項3)。
The pattern of the light-shielding film 20B is formed by each refraction surface 20.
It is formed so as to shield the portion of the "slit-like region" that is long in the direction orthogonal to the drawing, including the optical axis plane of A (shown by the chain line) (claim 3).

【0035】露光用マスク20を、フォトレジスト2の
層の表面に近接もしくは密接して配備し、屈折面20A
の側から、均一な光強度を持つ平行光束を照射すると、
屈折面20Aに入射した光束部分が屈折面の作用により
図の左右方向へ拡げられ、フォトレジスト2の層を「上
すぼまりの楔状」に露光する。
The exposure mask 20 is provided close to or in close contact with the surface of the layer of the photoresist 2 and the refraction surface 20A
When a parallel light flux with uniform light intensity is radiated from the side of
The portion of the light beam incident on the refracting surface 20A is expanded in the left-right direction in the drawing by the action of the refracting surface, and the layer of the photoresist 2 is exposed in the "upper wedge shape".

【0036】従って、露光後にフォトレジスト層2を現
像し、露光された部分を除去すれば、図2(b)に示す
ように、「断面が台形形状(図面に直交する方向へ同形
状)」のフォトレジスト2が得られる。
Therefore, if the photoresist layer 2 is developed after the exposure and the exposed portion is removed, as shown in FIG. 2B, "the cross section is trapezoidal (the same shape in the direction orthogonal to the drawing)". Photoresist 2 is obtained.

【0037】図2(b)の状態のフォトレジスト2の層
に対して「熱処理」を行うと、図1(c)に示すのと同
様に、フォトレジスト2の表面が容易に曲面化し、シリ
ンダ面形状になる。従って、図1の実施例と同様、表面
がシリンダ面形状に変形したフォトレジストとデバイス
材料に対して異方性のエッチングを行うことにより、デ
バイス材料の表面に所望のシリンダ面を形成できる。
When the "heat treatment" is performed on the layer of the photoresist 2 in the state of FIG. 2 (b), the surface of the photoresist 2 is easily curved to form a cylinder, as shown in FIG. 1 (c). It becomes a surface shape. Therefore, as in the embodiment of FIG. 1, a desired cylinder surface can be formed on the surface of the device material by anisotropically etching the photoresist and the device material whose surface is deformed into the cylinder surface shape.

【0038】露光用デバイス20における屈折面20A
と遮光膜20Bのパターンを、図の左右方向へ1列に配
列すれば、図1の実施例と同様の、シリンダレンズアレ
イやシリンダ面ミラーアレイを実現できることは言うま
でもない。
Refractive surface 20A of exposure device 20
Needless to say, by arranging the patterns of the light shielding film 20B in one row in the left-right direction in the drawing, the cylinder lens array and the cylinder surface mirror array similar to the embodiment of FIG. 1 can be realized.

【0039】図3は、図1の実施例の変形例である。図
3(a)において、露光用マスク100は、平行平板状
の透明基板110の片面に、1以上の「正」の屈折面1
00Aが形成され、他方の面には、光束を規制する遮光
膜100Bのパターンが、屈折面100Aに対応して形
成されており、遮光膜100Bのパターンが形成された
面の側から平行光束を入射させられるようになってい
る。
FIG. 3 is a modification of the embodiment shown in FIG. In FIG. 3A, an exposure mask 100 has one or more “positive” refracting surfaces 1 on one surface of a parallel plate-shaped transparent substrate 110.
00A is formed, and the pattern of the light shielding film 100B that regulates the light flux is formed on the other surface in correspondence with the refraction surface 100A, and the parallel light flux is formed from the side of the surface on which the pattern of the light shielding film 100B is formed. It can be made incident.

【0040】1以上の屈折面100Aは、一方向(図の
左右方向)にのみ正のパワーを持ち、図面に直交する方
向にはパワーの無い凸のシリンダ面であり、図の左右方
向へ所定のピッチで1列にアレイ配列している。
The one or more refracting surfaces 100A are convex cylinder surfaces having positive power only in one direction (horizontal direction in the drawing) and no power in the direction orthogonal to the drawing, and are predetermined in the lateral direction in the drawing. Arrayed in one row at a pitch of.

【0041】遮光膜100Bのパターンは、各屈折面1
00Aの光軸面(鎖線で示す)を含む、図面に直交する
方向へ長い「スリット状領域(屈折面100Aの左右方
向の有効幅に等しい)」以外の部分を遮光するように形
成されている。
The pattern of the light-shielding film 100B is formed by each refraction surface 1.
It is formed so as to shield a portion other than the "slit-like region (equal to the effective width of the refracting surface 100A in the left-right direction)" that is long in the direction orthogonal to the drawing, including the optical axis plane of 00A (shown by a chain line). .

【0042】露光用マスク100の屈折面100Aの形
成されている側の面を、フォトレジスト2の層の表面に
近接して配備し、遮光膜100Bの形成された面の側か
ら、均一な光強度を持つ平行光束を照射すると、遮光膜
100Bのパターンにより分離され、屈折面100Aに
入射した光束部分が屈折作用により集光され、フォトレ
ジスト2の層を「下すぼまりの楔状」に露光する。
The surface of the exposure mask 100 on which the refraction surface 100A is formed is arranged in the vicinity of the surface of the layer of the photoresist 2, and uniform light is emitted from the surface of the surface on which the light shielding film 100B is formed. When a parallel light beam having a high intensity is irradiated, the light beam portion which is separated by the pattern of the light shielding film 100B and is incident on the refraction surface 100A is condensed by the refraction action, and the layer of the photoresist 2 is exposed in a "lower wedge shape". .

【0043】従って、露光後にフォトレジスト層2を現
像し、露光された部分を除去すれば、図3(b)に示す
ように、「断面が台形形状」のフォトレジスト2のアレ
イ配列が得られる。以下、図1の実施例と同様、熱処理
と異方性のエッチングを行うことにより、シリンダレン
ズアレイを得ることができる。
Therefore, if the photoresist layer 2 is developed after the exposure and the exposed portion is removed, an array arrangement of the photoresist 2 having a "trapezoidal cross section" is obtained as shown in FIG. 3 (b). . Thereafter, similarly to the embodiment of FIG. 1, a cylinder lens array can be obtained by performing heat treatment and anisotropic etching.

【0044】図4は、請求項1,4,9記載の露光用マ
スクの1実施例を説明するための図である。図4(a)
において、露光用マスク30は、平行平板状の透明基板
31の片面に、1以上の「正」の屈折面30Aが形成さ
れ、他方の面には、光束を規制する遮光膜30Bのパタ
ーンが、屈折面30Aに対応して形成されており、屈折
面30Aの側から平行光束を入射させられるようになっ
ている。
FIG. 4 is a view for explaining one embodiment of the exposure mask according to claims 1, 4, and 9. Figure 4 (a)
In the exposure mask 30, one or more “positive” refracting surfaces 30A are formed on one surface of the parallel plate-shaped transparent substrate 31, and the pattern of the light shielding film 30B that regulates the light flux is formed on the other surface. It is formed so as to correspond to the refracting surface 30A, and a parallel light flux can be made incident from the refracting surface 30A side.

【0045】1以上の屈折面30Aは、凸球面状もしく
は凸の共軸非球面形状で、屈折面側から入射する光束を
透明基板の他方の面の位置に集光させる正のパワーを持
ち、2次元的にアレイ配列するように形成されている
(請求項9)。遮光膜30Bのパターンは、各屈折面3
0Aの光軸(鎖線で示す)との交差部に「ピンホール」
を設けたパターンである。
The one or more refracting surfaces 30A have a convex spherical shape or a convex coaxial aspherical shape, and have a positive power for condensing the light beam incident from the refracting surface side on the position of the other surface of the transparent substrate, The two-dimensional array is formed (claim 9). The pattern of the light-shielding film 30B is made up of
"Pinhole" at the intersection with the optical axis of 0A (shown by the chain line)
Is a pattern provided with.

【0046】図4(a)に示すように、屈折面30Aの
側から平行光束を照射すると、光束は、各屈折面30A
により、遮光膜30Bのパターンにおけるピンホールの
位置に集光され、同ピンホールから球面波として射出す
る。
As shown in FIG. 4 (a), when a parallel light beam is irradiated from the refracting surface 30A side, the light beam is emitted from each refracting surface 30A.
As a result, the light is condensed at the position of the pinhole in the pattern of the light shielding film 30B, and is emitted as a spherical wave from the pinhole.

【0047】図のように、デバイス材料1上に形成され
たフォトレジスト2の層の表面と、露光用マスク30の
間隔を適宜に定めて露光を行えば、フォトレジスト2の
層は球面波により露光される。従って、露光後にフォト
レジスト2を現像すれば、図4(b)に示すように、球
面形状の凹面の2次元配列アレイがフォトレジスト2の
層の表面形状として形成される。
As shown in the figure, if the surface of the layer of the photoresist 2 formed on the device material 1 and the exposure mask 30 are appropriately exposed, the layer of the photoresist 2 is exposed to a spherical wave. Exposed. Therefore, if the photoresist 2 is developed after exposure, a two-dimensional array array of spherical concave surfaces is formed as the surface shape of the layer of the photoresist 2, as shown in FIG. 4B.

【0048】以下、フォトレジスト2とデバイス材料1
に対して、「異方性のエッチング」を行い、フォトレジ
スト2の「球面状の表面形状」をデバイス材料1に彫り
写せば、球状凹面を2次元的にアレイ配列してなる、凹
レンズアレイを得ることができる。あるいは、上記球状
凹面をアレイ配列させた面に反射膜を形成すれば、凹面
鏡アレイを実現することもきる。
Hereinafter, the photoresist 2 and the device material 1
On the other hand, if “anisotropic etching” is performed and the “spherical surface shape” of the photoresist 2 is engraved on the device material 1, a concave lens array in which spherical concave surfaces are arranged in a two-dimensional array is obtained. Obtainable. Alternatively, a concave mirror array can be realized by forming a reflection film on the surface where the spherical concave surfaces are arrayed.

【0049】なお、図4(a)における屈折面30Aの
形状を、図面に直交する方向に無曲率なシリンダ面と
し、ピンホールを、図面に直交する方向に長い「線状の
スリット」とすれば(これは、図1の実施例において、
遮光膜10Bの開口部を線状スリットとし、屈折面10
Aの焦点面を遮光膜10Bの面に一致させた場合と等価
である)、上記のようにして、凹シリンダレンズアレイ
や凹シリンダミラーアレイを実現できることは容易に理
解されるであろう。
The shape of the refracting surface 30A in FIG. 4 (a) is a cylinder surface having no curvature in the direction orthogonal to the drawing, and the pinhole is a "linear slit" long in the direction orthogonal to the drawing. (This is the case in the embodiment of FIG.
The opening of the light shielding film 10B is formed into a linear slit, and the refraction surface 10
It is easily understood that the concave cylinder lens array and the concave cylinder mirror array can be realized as described above, which is equivalent to the case where the focal plane of A is aligned with the surface of the light shielding film 10B.

【0050】図5は、請求項1,5記載の露光用マスク
の1実施例を説明するための図である。図5(a)にお
いて、露光用マスク40は、平行平板状の透明基板41
の片面に、「正」の屈折面40Aが形成され、他方の面
には、光束を規制する遮光膜40Bのパターンが、屈折
面40Aに対応して形成されており、屈折面40Aの側
から平行光束を入射させられるようになっている。
FIG. 5 is a view for explaining one embodiment of the exposure mask according to the first and fifth aspects. In FIG. 5A, the exposure mask 40 is a parallel plate-shaped transparent substrate 41.
A "positive" refracting surface 40A is formed on one surface, and a pattern of a light-shielding film 40B that regulates the light flux is formed on the other surface corresponding to the refracting surface 40A. A parallel light beam can be made incident.

【0051】屈折面40Aは、凸球面状もしくは凸の共
軸非球面形状で、屈折面側から入射する光束を透明基板
の外側の位置に集光させる正のパワーを持つ。遮光膜4
0Bのパターンは、各屈折面40Aの光軸(鎖線で示
す)との交差部を中心とする円形状の開口部のパターン
である。
The refracting surface 40A has a convex spherical shape or a convex coaxial aspherical shape, and has a positive power for condensing a light beam incident from the refracting surface side to a position outside the transparent substrate. Light-shielding film 4
The pattern 0B is a pattern of circular openings centered on the intersection with the optical axis of each refracting surface 40A (shown by the chain line).

【0052】図5(a)に示すように、屈折面40Aの
側から平行光束を照射すると、光束は、各屈折面40A
により集光され、遮光膜40Bのパターンにより規制さ
れつつ射出する。図のように、デバイス材料1上に形成
されたフォトレジスト2の層の表面と、露光用マスク4
0の間隔を適宜に定めて露光を行えば、フォトレジスト
2の層は集光光束により「逆円錐状」に露光される。
As shown in FIG. 5A, when a parallel light beam is irradiated from the refracting surface 40A side, the light beam is emitted from each refracting surface 40A.
The light is condensed by and is emitted while being regulated by the pattern of the light shielding film 40B. As shown, the surface of the layer of photoresist 2 formed on the device material 1 and the exposure mask 4
When the exposure is performed by appropriately setting the interval of 0, the layer of the photoresist 2 is exposed in the "inverse cone shape" by the condensed light flux.

【0053】従って、露光後にフォトレジスト2を現像
すれば、図5(b)に示すように、デバイス材料1の表
面を底部とする「逆截頭円錐面」状の形状が形成され
る。
Therefore, if the photoresist 2 is developed after the exposure, as shown in FIG. 5B, a "inverted truncated conical surface" shape whose bottom is the surface of the device material 1 is formed.

【0054】以下、フォトレジスト2とデバイス材料1
に対して「等方性のエッチング」を行うと、凹球面状の
凹面形状をデバイス材料1の表面形状として形成でき
る。屈折面40Aをアレイ配列すれば、凹レンズアレイ
を得ることができる。あるいは、上記凹面形状をアレイ
配列させた面に反射膜を形成すれば、凹面鏡アレイを実
現することもきる。
Hereinafter, the photoresist 2 and the device material 1
When “isotropic etching” is performed on, a concave surface shape of a concave spherical surface can be formed as the surface shape of the device material 1. A concave lens array can be obtained by arraying the refracting surfaces 40A. Alternatively, a concave mirror array can be realized by forming a reflection film on the surface on which the concave shapes are arrayed.

【0055】図5(a)における屈折面40Aの形状を
「図面に直交する方向を長軸方向とする楕円形状」と
し、遮光膜40Bのパターンを「屈折面の光軸との交点
を中心とし、図面に直交する方向を長軸方向とする楕円
形状」の開口部のパターンとすると、露光・現像の結
果、フォトレジスト2の層に、図5(b)に示すよう
な、「逆截頭楕円錐面」状の形状即ち、断面形状が逆台
形状の面を形成できる。
The shape of the refracting surface 40A in FIG. 5A is "ellipsoidal with the major axis in the direction orthogonal to the drawing", and the pattern of the light-shielding film 40B is "centering on the intersection with the optical axis of the refracting surface." Assuming that an elliptical opening pattern having a major axis in the direction orthogonal to the drawing is used, the result of exposure / development is that the layer of the photoresist 2 has a “reverse truncated surface” as shown in FIG. It is possible to form a surface having an “elliptical cone surface” shape, that is, a surface having an inverted trapezoidal cross section.

【0056】フォトレジスト2とデバイス材料1に対し
て、「等方性のエッチング」を行うと、回転楕円面状の
凹面形状をデバイス材料1の表面形状として形成でき
る。屈折面40Aをアレイ配列すれば、凹レンズアレイ
を得ることができる。この凹レンズあるいは凹レンズア
レイにおける、各凹レンズは、互いに直交する方向(図
5(a)で左右方向と図面に直交する方向に対応)にお
いて、負のパワーの異なるアナモフィックなレンズであ
る。勿論、上記凹面形状に反射膜を形成して、アナモフ
ィックな凹面鏡もしくは凹面鏡アレイを実現することも
できる。
By performing “isotropic etching” on the photoresist 2 and the device material 1, a spheroidal concave shape can be formed as the surface shape of the device material 1. A concave lens array can be obtained by arraying the refracting surfaces 40A. Each concave lens in this concave lens or concave lens array is an anamorphic lens having different negative powers in the directions orthogonal to each other (corresponding to the left-right direction in FIG. 5A and the direction orthogonal to the drawing). Of course, it is also possible to realize an anamorphic concave mirror or concave mirror array by forming a reflecting film in the above concave shape.

【0057】なお、図5の実施例の露光用マスクは、平
行光束を、遮光膜40Bのパターンの形成された側の面
から入射させるようにしてもよい。
In the exposure mask of the embodiment of FIG. 5, the parallel light flux may be made incident from the surface of the light shielding film 40B on the side where the pattern is formed.

【0058】図6は、請求項1,6記載の露光用マスク
の1実施例を説明するための図である。図6(a)にお
いて、露光用マスク50は、平行平板状の透明基板51
の片面に「負」の屈折面50Aが形成され、他方の面に
は、光束を規制する遮光膜50Bのパターンが、屈折面
50Aに対応して形成されており、屈折面50Aの側か
ら平行光束を入射させられるようになっている。
FIG. 6 is a diagram for explaining one embodiment of the exposure mask according to the first and sixth aspects. In FIG. 6A, the exposure mask 50 is a parallel plate-shaped transparent substrate 51.
A negative refraction surface 50A is formed on one surface, and a pattern of a light shielding film 50B that regulates the light flux is formed on the other surface in correspondence with the refraction surface 50A, and is parallel to the refraction surface 50A side. The light flux can be made incident.

【0059】屈折面50Aは、凹球面状もしくは凹の共
軸非球面形状で、屈折面側から入射する光束を発散させ
る負のパワーを持つ。遮光膜50Bのパターンは、各屈
折面50Aの光軸(鎖線で示す)との交差部を中心とす
る円形状の遮光部のパターンである。
The refracting surface 50A has a concave spherical shape or a concave coaxial aspherical shape, and has a negative power for diverging a light beam incident from the refracting surface side. The pattern of the light-shielding film 50B is a pattern of a circular light-shielding portion centered on an intersection with the optical axis (shown by a chain line) of each refracting surface 50A.

【0060】図6(a)に示すように、屈折面50Aの
側から平行光束を照射すると、光束は屈折面50Aによ
り発散され、デバイス材料1上に形成されたフォトレジ
スト2の層を円錐状に露光する。従って、露光後にフォ
トレジスト2を現像すれば、図6(b)に示すように、
「截頭円錐」状のフォトレジスト形状を形成できる。
As shown in FIG. 6A, when a parallel light beam is irradiated from the refraction surface 50A side, the light beam is diverged by the refraction surface 50A and the layer of the photoresist 2 formed on the device material 1 is formed into a conical shape. To expose. Therefore, if the photoresist 2 is developed after exposure, as shown in FIG.
A "conical" photoresist shape can be formed.

【0061】以下、フォトレジスト2を熱処理して表面
形状を曲面化し、デバイス材料1とフォトレジスト2と
に対して「異方性のエッチング」を行うと、凸球面状を
デバイス材料1の表面形状として形成できる。屈折面5
0Aをアレイ配列すれば、凸レンズアレイを得ることが
できる。あるいは、上記凹面形状をアレイ配列させた面
に反射膜を形成すれば、凸面鏡アレイを実現することも
きる。
Thereafter, the photoresist 2 is heat-treated to make the surface shape curved, and "anisotropic etching" is performed on the device material 1 and the photoresist 2, so that a convex spherical surface is formed on the surface shape of the device material 1. Can be formed as. Refraction surface 5
A convex lens array can be obtained by arraying 0A. Alternatively, a convex mirror array can be realized by forming a reflection film on the surface on which the concave shapes are arrayed.

【0062】図6(a)における屈折面50Aの形状
が、図面に直交する方向を長軸方向とする楕円形状と
し、遮光膜50Bのパターンを、屈折面の光軸との交点
を中心とし、図面に直交する方向を長軸方向とする楕円
形状の遮光部のパターンとすると、露光・現像の結果、
フォトレジスト2の層に、図6(c)に示すような「截
頭楕円錐」状の形状を形成でき、フォトレジスト2とデ
バイス材料1に対して「異方性のエッチング」を行う
と、回転楕円面状の凸面形状をデバイス材料1の表面形
状として形成できる。
The shape of the refracting surface 50A in FIG. 6A is an elliptical shape whose major axis is in the direction orthogonal to the drawing, and the pattern of the light shielding film 50B is centered on the intersection with the optical axis of the refracting surface. Assuming an elliptical light-shielding part pattern whose major axis is in the direction orthogonal to the drawing, the result of exposure and development is
When a “conical elliptical cone” shape as shown in FIG. 6C can be formed on the layer of the photoresist 2, and “anisotropic etching” is performed on the photoresist 2 and the device material 1, A spheroidal convex shape can be formed as the surface shape of the device material 1.

【0063】屈折面50Aをアレイ配列すれば、凸レン
ズアレイを得ることができる。この凸レンズあるいは凸
レンズアレイにおける、各凸レンズは、互いに直交する
方向(図5(a)で左右方向と図面に直交する方向に対
応)において、凸のパワーの異なる「アナモフィック」
なレンズである。勿論、上記凸面形状に反射膜を形成し
て、アナモフィックな凸面鏡もしくは凸面鏡アレイを実
現することもできる。
A convex lens array can be obtained by arraying the refracting surfaces 50A in an array. Each convex lens in this convex lens or convex lens array has different anamorphic powers of different convex powers in the directions orthogonal to each other (corresponding to the left-right direction in FIG. 5A and the direction orthogonal to the drawing).
It is a great lens. Of course, it is also possible to realize a anamorphic convex mirror or convex mirror array by forming a reflective film in the above convex shape.

【0064】なお、上記図2および図6の実施例におい
て、遮光膜のパターンを、丁度、ネガポジを反転させる
ように、遮光部を開口部に、開口部を遮光部に代え、フ
ォトレジスト2として、「ネガ型」のフォトレジストを
用いても、図2および図6の実施例と同様、断面形状が
台形形状のフォトレジストを透明基板上に得ることがで
きる。
In the embodiments of FIGS. 2 and 6, the light-shielding film pattern is replaced with a light-shielding portion and an opening is replaced with a light-shielding portion so that photoresist 2 is used so that the negative and positive are reversed. Even if a "negative type" photoresist is used, a photoresist having a trapezoidal cross section can be obtained on the transparent substrate, as in the embodiments of FIGS.

【0065】図7は、請求項7記載の露光用マスクの1
実施例を説明するための図である。図7において、符号
60で示す透明基板の、片側(上側)の面には、1以上
の「正」の屈折面60Aが形成され、他方の面には、光
束を規制する遮光膜60Bのパターンが、屈折面60A
に対応して形成されており、遮光膜60Bのパターンに
おける開口部による部分には、片側の面における1以上
の屈折面60Aに対応して、正の屈折面60Cが形成さ
れている。露光用光束は、屈折面60Aの形成された面
の側から入射させられる。
FIG. 7 shows an exposure mask according to a seventh aspect of the present invention.
It is a figure for explaining an example. In FIG. 7, one or more “positive” refraction surfaces 60A are formed on one surface (upper surface) of the transparent substrate indicated by reference numeral 60, and on the other surface, a pattern of a light shielding film 60B that regulates a light flux. But refraction surface 60A
Corresponding to one or more refracting surfaces 60A on one surface, a positive refracting surface 60C is formed in a portion of the pattern of the light shielding film 60B by the opening. The light flux for exposure is made incident from the side on which the refraction surface 60A is formed.

【0066】1以上の屈折面60Aは、一方向(図の左
右方向)にのみ正のパワーを持ち、図面に直交する方向
にはパワーの無い凸のシリンダ面であり、図の左右方向
へ所定のピッチで1列にアレイ配列している。遮光膜6
0Bのパターンは、屈折面60Aの光軸面を含む部分を
スリット状の開口部とするパターンであり、このスリッ
ト状の開口部によるパターンの部分に、片側の面におけ
る1以上の屈折面60Aに対応して、図の左右方向へ正
のパワーを持つ、シリンダ面である屈折面60Cが形成
されているのである。
The one or more refracting surfaces 60A are convex cylindrical surfaces having positive power only in one direction (horizontal direction in the drawing) and no power in the direction orthogonal to the drawing, and are predetermined in the lateral direction in the drawing. Arrayed in one row at a pitch of. Light-shielding film 6
The pattern of 0B is a pattern in which a portion including the optical axis surface of the refracting surface 60A is used as a slit-shaped opening, and the pattern portion formed by the slit-shaped opening has one or more refracting surfaces 60A on one side. Correspondingly, a refracting surface 60C, which is a cylinder surface, having a positive power in the left-right direction in the drawing is formed.

【0067】露光用マスク60を、フォトレジスト2の
層の表面に近接もしくは密接して配備し、屈折面60A
の側から、均一な光強度を持つ平行光束を照射すると、
屈折面60Aに入射した光束部分が屈折面60A,60
Cの作用により集光され、フォトレジスト2の層を「下
すぼまりの楔状」に露光する。
The exposure mask 60 is provided close to or in close contact with the surface of the layer of the photoresist 2, and the refraction surface 60A
When a parallel light flux with uniform light intensity is radiated from the side of
The light flux portion incident on the refracting surface 60A is
The light is focused by the action of C, and the layer of the photoresist 2 is exposed in the shape of "a wedge-shaped bottom".

【0068】従って、露光後にフォトレジスト層2を現
像し、露光された部分を除去すれば、図1の実施例にお
ける図1(b)と同様に、「断面が台形状」のフォトレ
ジスト2のアレイ配列が得られ、その配列ピッチは、露
光用マスク60における屈折面の配列ピッチと同ピッチ
である。
Therefore, if the photoresist layer 2 is developed after the exposure and the exposed portion is removed, the photoresist 2 having a "trapezoidal cross section" is formed as in FIG. 1 (b) in the embodiment of FIG. An array array is obtained, and the array pitch is the same as the array pitch of the refracting surfaces in the exposure mask 60.

【0069】図7において、屈折面60Cのパワーを
「負」とすることもでき、この場合には、露光用マスク
から射出する光束の収束性が緩くなり、露光・現像後の
フォトレジストの断面形状における台形の斜面の傾きが
より「急峻」になる。
In FIG. 7, the power of the refracting surface 60C can be set to "negative", and in this case, the convergence of the light beam emitted from the exposure mask becomes loose, and the cross section of the photoresist after exposure and development is reduced. The slope of the trapezoidal slope in the shape becomes more "steep".

【0070】勿論、図7の実施例の変形として、屈折面
60A,60Bを球面や共軸非球面、回転楕円面等と
し、配列を1次元もしくは2次元のアレイ配列とするこ
とができる。
Of course, as a modification of the embodiment of FIG. 7, the refracting surfaces 60A and 60B can be spherical surfaces, coaxial aspherical surfaces, spheroids, etc., and the array can be a one-dimensional or two-dimensional array array.

【0071】図1,図2,図3,図5,図6に示す実施
例では、屈折面と遮光膜とが、透明基板の、互いに逆の
側の面に形成されている場合を説明したが、屈折面と遮
光膜とは、透明基板の同じ側の面に形成することもでき
る。
In the embodiments shown in FIGS. 1, 2, 3, 5, and 6, the case where the refracting surface and the light shielding film are formed on the surfaces of the transparent substrate which are opposite to each other has been described. However, the refraction surface and the light shielding film can be formed on the same surface of the transparent substrate.

【0072】図8(a)を参照すると、符号10’で示
す露光用マスクは、図1における透明基板11の片面
に、屈折面10Aのアレイが配列形成され、この屈折面
10Aが形成されたのと同じ面に、遮光膜10Cが形成
されている。
Referring to FIG. 8 (a), in the exposure mask 10 ', an array of refraction surfaces 10A is formed on one surface of the transparent substrate 11 in FIG. 1, and the refraction surfaces 10A are formed. A light-shielding film 10C is formed on the same surface as.

【0073】遮光膜10Cは屈折面の光軸を含むスリッ
ト状の開口部を有し、屈折面により屈折される光束を規
制している。このようにしても、図1の露光用マスク1
0と同様の露光効果を実現できることは容易に理解され
るであろう。この、図8(a)の実施例の場合も、図の
上下を逆にして、透明基板10の平坦な面の側から光束
を入射させることにより、図3の実施例と同様の露光状
況を実現できる。図5に示す実施例の場合にも、遮光膜
を屈折面40Aと同じ側に形成しても良いことは、図8
(a)の実施例と、図1の実施例との類似性から明らか
である。
The light-shielding film 10C has a slit-shaped opening including the optical axis of the refracting surface, and regulates the light beam refracted by the refracting surface. Even with this configuration, the exposure mask 1 shown in FIG.
It will be easily understood that an exposure effect similar to 0 can be realized. Also in the case of the embodiment of FIG. 8A, the exposure situation similar to that of the embodiment of FIG. 3 is achieved by turning the figure upside down and letting the light beam enter from the flat surface side of the transparent substrate 10. realizable. Even in the case of the embodiment shown in FIG. 5, the light shielding film may be formed on the same side as the refracting surface 40A.
It is clear from the similarity between the embodiment of (a) and the embodiment of FIG.

【0074】図8(b)を参照すると、符号20’で示
す露光用マスクは、図2における透明基板21の片面
に、屈折面20Aのアレイが配列形成され、屈折面20
Aが形成されたのと同じ面に、遮光膜20Cが形成され
ている。
Referring to FIG. 8B, the exposure mask 20 'has an array of refracting surfaces 20A arrayed on one surface of the transparent substrate 21 in FIG.
A light-shielding film 20C is formed on the same surface where A is formed.

【0075】遮光膜20Cは屈折面20Aの光軸を含む
スリット状の開口部を有し、屈折面により屈折される光
束を規制している。このようにしても、図2の露光用マ
スク20と同様の露光効果を実現できることは容易に理
解されるであろう。図6に示す実施例の場合にも、遮光
膜を屈折面50Aと同じ側に形成しても良いことは、図
8(b)の実施例と、図2の実施例との類似性から明ら
かである。
The light-shielding film 20C has a slit-shaped opening including the optical axis of the refracting surface 20A, and regulates the light beam refracted by the refracting surface. It will be easily understood that the exposure effect similar to that of the exposure mask 20 of FIG. 2 can be realized even in this way. Even in the case of the embodiment shown in FIG. 6, it is clear from the similarity between the embodiment of FIG. 8B and the embodiment of FIG. 2 that the light shielding film may be formed on the same side as the refracting surface 50A. Is.

【0076】図9は、請求項8記載の発明の露光用マス
クの1実施例を説明するための図である。露光用マスク
70は、透明基板71の片面に、円形状のリングをなす
「所定の線」に直交する方向に正の屈折力を持つ屈折面
70Aが形成されている。屈折面70Aは簡単に言え
ば、リングドーナツ形状をその中心軸に直交する面で切
断したような形状である。
FIG. 9 is a view for explaining one embodiment of the exposure mask of the invention described in claim 8. The exposure mask 70 has, on one surface of a transparent substrate 71, a refracting surface 70A having a positive refracting power in a direction orthogonal to a "predetermined line" forming a circular ring. The refracting surface 70A is simply a ring donut shape cut along a plane orthogonal to its central axis.

【0077】このような屈折面70Aの内側の部分(図
で破線のハッチを施した部分)は遮光膜70Bで遮光さ
れている。この実施例ではまた、屈折面の外側の領域
も、遮光膜が形成されている。
The inner portion of the refracting surface 70A (the portion hatched with a broken line in the figure) is shielded by the light shielding film 70B. In this embodiment, the light-shielding film is also formed in the area outside the refracting surface.

【0078】このような露光用マスク70を用いて、ポ
ジ型のフォトレジスト(光学デバイスの平坦な表面に層
状に形成されている)を露光して、現像すると、図9
(b)及び、そのC−C’断面を示す図9(c)に示さ
れたように、フォトレジスト2の層に、円形状のV字溝
を形成できる。従って、図6(b)に示すと同様の形状
をフォトレジストに形成できる。屈折面のリング形状を
楕円形状にすれば、図6(c)に示すような形状をフォ
トレジストに形成できる。
When a positive type photoresist (formed in layers on the flat surface of the optical device) is exposed and developed using such an exposure mask 70, as shown in FIG.
As shown in (b) and FIG. 9C showing the CC ′ cross section, a circular V-shaped groove can be formed in the layer of the photoresist 2. Therefore, the same shape as that shown in FIG. 6B can be formed on the photoresist. By making the ring shape of the refracting surface into an elliptical shape, the photoresist shown in FIG. 6C can be formed.

【0079】リング状の屈折面は、これを1次元もしく
は2次元にアレイ配列できることは言うまでもない。
Needless to say, the ring-shaped refracting surface can be arrayed in one or two dimensions.

【0080】請求項7記載の発明は、図5の実施例や、
図6の実施例において、遮光膜のパターンの開口部と遮
光部を反転させたもの等にも適用できることはいうまで
もない。この場合、透明基板の片面に形成された屈折面
40Aや50A等に対応して、遮光膜のパターンの開口
部に形成される屈折面の形状は、上記開口部の形状に応
じたものとなる。
The invention according to claim 7 is the same as the embodiment of FIG.
It goes without saying that the embodiment of FIG. 6 can also be applied to a structure in which the opening of the pattern of the light shielding film and the light shielding portion are inverted. In this case, the shape of the refraction surface formed in the opening of the pattern of the light-shielding film corresponds to the shape of the opening, corresponding to the refraction surfaces 40A and 50A formed on one surface of the transparent substrate. .

【0081】上に説明した各実施例は、特に断らなかっ
たが、デバイス材料表面に形成する曲面形状が小さい場
合、即ち、マイクロレンズやマイクロレンズアレイ、マ
イクロシリンダレンズやマイクロシリンダレンズアレイ
あるいは、マイクロミラーやマイクロミラーアレイの製
造に特に適している。
Although not specifically stated in each of the embodiments described above, when the curved surface shape formed on the surface of the device material is small, that is, the microlens, the microlens array, the microcylinder lens, the microcylinder lens array, or the micro It is particularly suitable for manufacturing mirrors and micromirror arrays.

【0082】最後に、図3及び図7に即して説明した各
実施例の具体的な例を説明する。初めに説明する具体例
は、図3に即して説明した実施例の具体例である。従っ
て、符号は、図3に於けると同一のものを用いる。
Finally, a concrete example of each embodiment described with reference to FIGS. 3 and 7 will be described. The specific example described first is a specific example of the embodiment described with reference to FIG. Therefore, the same reference numerals as in FIG. 3 are used.

【0083】厚さ:0.09インチ、屈折率:1.48
の石英による平行平板状の透明基板110の片面に、フ
ォトレジストをスピンコートし、プリベイクして厚さ:
3.5μmのフォトレジスト層とした。フォトリソグラ
フィにより、このフォトレジスト層をパターニングし、
断面形状が、幅:20μm、高さ:3.5μmの矩形形
状であるストライプ状のフォトレジストが、ピッチ:4
0μmで格子状に配列するようにした。
Thickness: 0.09 inch, refractive index: 1.48
On one side of the parallel plate-shaped transparent substrate 110 made of quartz, a photoresist is spin-coated and pre-baked to have a thickness:
The photoresist layer has a thickness of 3.5 μm. Pattern this photoresist layer by photolithography,
A stripe-shaped photoresist having a rectangular cross section with a width of 20 μm and a height of 3.5 μm has a pitch of 4
They were arranged in a grid pattern with 0 μm.

【0084】このフォトレジストのパターンを熱処理
し、各ストライプ状フォトレジストの表面形状をシリン
ダ面に変形し、このシリンダ面形状を、ECRエッチン
グ装置による選択比:1の異方性エッチングにより透明
基板110の表面に彫り写すことにより、レンズ幅:2
0μm、レンズ面の高さ:4.0μm、ピッチ:40μ
mの、1次元格子状に配列したシリンダ面による屈折面
100Aを形成した。屈折面100Aの焦点距離は15
μmである。
The pattern of this photoresist is heat-treated to transform the surface shape of each stripe-shaped photoresist into a cylinder surface, and this cylinder surface shape is subjected to anisotropic etching with an ECR etching device at a selection ratio of 1 to obtain the transparent substrate 110. Width: 2 by engraving on the surface of
0 μm, lens surface height: 4.0 μm, pitch: 40 μm
A refracting surface 100A having m cylindrical surfaces arranged in a one-dimensional lattice was formed. The focal length of the refracting surface 100A is 15
μm.

【0085】透明基板100の他方の面にフォトレジス
トを塗布し、上記屈折面のパターンと対応するストライ
プ状パターンをパターニングし、その上から金属薄膜を
蒸着し、フォトレジストを除去すると、フォトレジスト
上の金属膜がリフトオフされる。この方法で、図3
(a)に示すように、幅20μm(屈折面100Aの幅
に等しい)の開口部が40μmピッチで配列した、金属
膜による遮光膜100Bのパターンを得た。
Photoresist is applied to the other surface of the transparent substrate 100, a stripe pattern corresponding to the pattern of the refraction surface is patterned, a metal thin film is vapor-deposited on the stripe pattern, and the photoresist is removed. The metal film of is lifted off. In this way,
As shown in (a), a pattern of the light-shielding film 100B made of a metal film was obtained in which openings having a width of 20 μm (equal to the width of the refracting surface 100A) were arranged at a pitch of 40 μm.

【0086】このようにして形成された露光用マスク1
00の、遮光膜100Bのパターンの形成された側から
平行光束を入射させると、射出する光束は、およそ2
7.8度の角をなして収束した。
The exposure mask 1 thus formed
00, when a parallel light flux is entered from the side where the pattern of the light-shielding film 100B is formed, the outgoing light flux is about 2
It converged at an angle of 7.8 degrees.

【0087】透明ガラス(屈折率:1.83)をデバイ
ス材料1とし、その上に厚さ:10μmにフォトレジス
ト2の層を設け、上記露光用マスクをフォトレジスト層
表面に載置して、露光を行ったところ、図3(b)に示
すような、断面形状が台形形状のフォトレジストのパタ
ーンを得ることができた。上記断面の台形形状は、上辺
の幅が21.2μm、下辺の幅が33.6μmで、斜面
の角度は略32度であり、露光用マスクから射出する光
束の収束角(前記略27.8度)より若干大きいが、こ
れは、遮光膜端部における回折の影響と考えれれる。
Transparent glass (refractive index: 1.83) is used as the device material 1, a layer of photoresist 2 is provided thereon with a thickness of 10 μm, and the exposure mask is placed on the surface of the photoresist layer. When exposure was carried out, a photoresist pattern having a trapezoidal cross section as shown in FIG. 3B could be obtained. The trapezoidal shape of the cross section has an upper side width of 21.2 μm, a lower side width of 33.6 μm, an angle of a slope of about 32 degrees, and a convergence angle of a light beam emitted from the exposure mask (the above-mentioned about 27.8). However, this is considered to be the effect of diffraction at the edge of the light shielding film.

【0088】上記フォトレジストを200度Cで30分
間熱処理し、表面形状をシリンダ面とし、その後、異方
性のエッチングによりフォトレジスト表面形状をガラス
表面に彫り写すことにより、屈折面の幅が33μmで、
ピッチ:40μmのマイクロシリンダレンズアレイを得
た。各マイクロシリンダレンズの焦点距離は、略20.
15μmである。
The photoresist was heat-treated at 200 ° C. for 30 minutes to make the surface shape a cylinder surface, and then the photoresist surface shape was engraved on the glass surface by anisotropic etching to obtain a refraction surface width of 33 μm. so,
A micro cylinder lens array having a pitch of 40 μm was obtained. The focal length of each micro cylinder lens is about 20.
It is 15 μm.

【0089】また、上記と同じ露光用マスク100を用
い、屈折率:1.48の透明ガラスをデバイス材料1と
し、その上にフォトレジスト2の層を厚さ:2μmに設
け、上記と同様の工程を実行したところ、露光後に、フ
ォトレジスト2により形成された断面の台形形状は、上
辺の幅:21.2μm、下辺の幅:23.6μm、斜面
の角度:略32度であり、露光用マスク100から射出
する光束の収束角(前記略27.8度)より若干大きい
が、熱処理とエッチング後、屈折面の幅:23μmで、
ピッチ:40μmのマイクロシリンダレンズアレイが得
られた。各マイクロシリンダレンズの焦点距離は略5
9.9μmであった。
Using the same exposure mask 100 as described above, transparent glass having a refractive index of 1.48 is used as the device material 1, and a layer of photoresist 2 is provided thereon with a thickness of 2 μm. When the steps were performed, after exposure, the trapezoidal shape of the cross section formed by the photoresist 2 had an upper side width of 21.2 μm, a lower side width of 23.6 μm, and a slope angle of about 32 degrees. Although slightly larger than the convergence angle of the light beam emitted from the mask 100 (about 27.8 degrees above), after the heat treatment and etching, the width of the refraction surface is 23 μm,
A micro cylinder lens array having a pitch of 40 μm was obtained. The focal length of each micro cylinder lens is about 5
It was 9.9 μm.

【0090】次に、図7の実施例の具体例を説明する。
符号は図7におけるものを用いる。屈折率:1.78の
SF60材料による,厚さ:0.5mmの平行平板状の
透明基板61の片面に、ポジ型のフォトレジストをスピ
ンコートし、プリベイクして厚さ:10.68μmの層
とした。このフォトレジストの層をパターニングして、
幅:200μmのストライプ状のフォトレジスト(断面
矩形状)が250μmピッチで、一方向へ配列したパタ
ーンをなすようにし、続いて、200度Cで30分間、
フォトレジストの熱処理を行って、各ストライプ状のフ
ォトレジストの表面を凸シリンダ面に変形させた。変形
により形成された凸シリンダ面の高さは15.91μm
であった。
Next, a specific example of the embodiment shown in FIG. 7 will be described.
The reference numerals used in FIG. 7 are used. A positive photoresist is spin-coated on one surface of a parallel plate-shaped transparent substrate 61 having a thickness of 0.5 mm and made of SF60 material having a refractive index of 1.78, and prebaked to form a layer having a thickness of 10.68 μm. And Pattern this photoresist layer,
Width: 200 μm stripe-shaped photoresist (rectangular cross section) is arranged at a pitch of 250 μm to form a pattern arranged in one direction, and then at 200 ° C. for 30 minutes.
The photoresist was heat-treated to transform the surface of each stripe of photoresist into a convex cylinder surface. The height of the convex cylinder surface formed by the deformation is 15.91 μm.
Met.

【0091】選択比:0.85の異方性のドライエッチ
ングを行い、上記シリンダ面形状の配列を、SF60材
料の透明基板の表面に彫り写して、図7における屈折面
60Aとした。この屈折面は幅:200μm、曲率半
径:0.31mm、焦点距離が0.397mmである。
Anisotropic dry etching with a selection ratio of 0.85 was performed, and the array of cylinder surface shapes was engraved on the surface of a transparent substrate of SF60 material to form refraction surface 60A in FIG. This refracting surface has a width of 200 μm, a radius of curvature of 0.31 mm, and a focal length of 0.397 mm.

【0092】透明基板の他方の面(裏面)にフォトレジ
ストを厚さ:2.7μmに塗布し、フォトリソグラフィ
により、上記屈折面の光軸面と上記他方の面との交差部
を中央とする幅:70μmのストライプ状のフォトレジ
スト(断面矩形状)を250μmピッチで形成し、次い
で、200度Cで30分間、フォトレジストの熱処理を
行い、各ストライプ状のフォトレジストの表面を凸シリ
ンダ面に変形させた。このとき形成された、フォトレジ
ストによる凸シリンダ面の高さは3.55μmであっ
た。
A photoresist is applied to the other surface (back surface) of the transparent substrate to a thickness of 2.7 μm, and the intersection between the optical axis surface of the refraction surface and the other surface is centered by photolithography. Width: 70 μm stripe-shaped photoresist (rectangular cross-section) is formed at a pitch of 250 μm, and then the photoresist is heat-treated at 200 ° C. for 30 minutes to make the surface of each stripe-shaped photoresist a convex cylinder surface. Transformed. The height of the convex cylinder surface formed of photoresist at this time was 3.55 μm.

【0093】選択比:0.59の異方性のドライエッチ
ングを行い、上記シリンダ面形状の配列を透明基板の裏
面に彫り写して、図7における屈折面60Cとした。こ
の屈折面は幅が70μm、曲率半径が−0.80mm、
平凸形状で換算した焦点距離が1.026mmである。
Anisotropic dry etching with a selection ratio of 0.59 was performed, and the above array of cylinder surface shapes was engraved on the back surface of the transparent substrate to form refraction surface 60C in FIG. This refracting surface has a width of 70 μm and a radius of curvature of −0.80 mm,
The focal length converted into the plano-convex shape is 1.026 mm.

【0094】この屈折面60Cの部分を開口部とするよ
うにして、遮光膜60Bのパターンを形成して、露光用
マスク60を得た。遮光膜60Bは、金属膜で、フォト
リソグラフィとスパッタリングを用いて形成した。
An exposure mask 60 was obtained by forming a pattern of the light-shielding film 60B so that the refraction surface 60C was used as an opening. The light shielding film 60B is a metal film and is formed by using photolithography and sputtering.

【0095】このようにして形成された露光用マスク6
0の、屈折面60Aの形成された側から平行光束を入射
させた場合、射出する光束は、光軸に対して、およそ1
8度の角をなして収束し、その収束位置は、屈折面60
Cの外側0.105mmの位置であった。
Exposure mask 6 thus formed
When a parallel light flux of 0 is entered from the side where the refracting surface 60A is formed, the outgoing light flux is approximately 1 with respect to the optical axis.
The light is converged at an angle of 8 degrees, and the convergence position is the refractive surface 60.
The position was 0.105 mm outside C.

【0096】透明な合成石英材料(屈折率:1.48)
をデバイス材料1とし、その上に40μmの厚さにフォ
トレジスト2の層を設け、上記露光用マスク60をフォ
トレジスト層表面に対し、アライメント量(露光用マス
ク50の屈折面60Cの頂部とフォトレジスト2の層の
表面との距離で、露光装置の性能により10μmのオー
ダーで制御できる。マスク50と屈折面60Cが接触す
る場合を、アライメント量:0とする)を40μmとし
て露光を行ったところ、断面形状が台形形状のフォトレ
ジストのパターンを得ることができた。上記断面の台形
形状は、上辺の幅が208μm、下辺の幅が234μm
である。
Transparent synthetic quartz material (refractive index: 1.48)
As the device material 1, and a layer of photoresist 2 having a thickness of 40 μm is provided on the device material 1, and the exposure mask 60 is aligned with the photoresist layer surface by an alignment amount (the top of the refraction surface 60C of the exposure mask 50 and the photomask). The distance from the surface of the layer of the resist 2 can be controlled in the order of 10 μm depending on the performance of the exposure apparatus. When the mask 50 and the refracting surface 60C are in contact with each other, the alignment amount is 0), and the exposure is performed A photoresist pattern having a trapezoidal cross section could be obtained. The trapezoidal shape of the above cross section has an upper side width of 208 μm and a lower side width of 234 μm.
Is.

【0097】上記フォトレジストを2度露光した後に、
200度Cで30分間熱処理して、その表面形状を、高
さ:54.2μmのシリンダ面とし、その後、選択比:
0.50の異方性のエッチングにより、フォトレジスト
表面形状をデバイス材料表面に彫り写すことにより、屈
折面の幅が230μmで、ピッチ:250μm、シリン
ダ面の高さ:27.1μmのマイクロシリンダレンズア
レイを得た。各マイクロシリンダレンズの焦点距離は略
0.357μmである。
After exposing the photoresist twice,
Heat treatment is performed at 200 ° C. for 30 minutes to make the surface shape a cylinder surface having a height of 54.2 μm, and then the selection ratio:
A photoresist surface shape is engraved on the device material surface by 0.50 anisotropic etching to form a micro cylinder lens having a refraction surface width of 230 μm, a pitch of 250 μm, and a cylinder surface height of 27.1 μm. An array was obtained. The focal length of each micro cylinder lens is approximately 0.357 μm.

【0098】上記高さ:54.2μmのシリンダ面とな
ったフォトレジストの表面形状を、選択比:1の異方性
のエッチングにより、デバイス材料表面に彫り写すと、
屈折面の幅:230μm、ピッチ:250μm、シリン
ダ面の高さ:54.2μmのマイクロシリンダレンズア
レイが得られた。各マイクロシリンダレンズの焦点距離
は略0.304μmであった。
The surface shape of the photoresist, which became the cylinder surface having the height of 54.2 μm, was engraved on the surface of the device material by anisotropic etching with a selectivity of 1:
A microcylinder lens array having a refraction surface width of 230 μm, a pitch of 250 μm, and a cylinder surface height of 54.2 μm was obtained. The focal length of each microcylinder lens was approximately 0.304 μm.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な、露光用マスクを提供することができる。この
発明は、上記の如き構成となっているから、フォトレジ
ストの層をパターニングする際、パターニングすべきパ
ターンに応じて、適当な光(発散性や収束性、あるいは
球面波等)で露光を行うことができる。
As described above, according to the present invention, a novel exposure mask can be provided. Since the present invention has the above-described structure, when patterning the photoresist layer, exposure is performed with appropriate light (divergence, convergence, or spherical wave) according to the pattern to be patterned. be able to.

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

【図1】請求項1,2,9記載の発明の実施例を説明す
るための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the invention described in claims 1, 2, and 9.

【図2】請求項1,3記載の発明の実施例を説明するた
めの図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of the invention described in claims 1 and 3;

【図3】図1の実施例の変形例を説明するための図であ
る。
FIG. 3 is a diagram for explaining a modified example of the embodiment of FIG.

【図4】請求項4,9記載の発明の実施例を説明するた
めの図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of the invention described in claims 4 and 9;

【図5】請求項5,6記載の発明の実施例を説明するた
めの図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining an embodiment of the invention described in claims 5 and 6;

【図6】請求項5,6記載の発明の実施例を説明するた
めの図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of the invention described in claims 5 and 6;

【図7】請求項7記載の発明の実施例を説明するための
図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining an embodiment of the invention according to claim 7;

【図8】図1,2記載の実施例の変形例を説明するため
の図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a modified example of the embodiment described in FIGS.

【図9】請求項8記載の発明の1実施例を説明するため
の図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining one embodiment of the invention according to claim 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デバイス材料 2 フォトレジスト 10 露光用マスク 10A 屈折面 10B 遮光膜 1 Device Material 2 Photoresist 10 Exposure Mask 10A Refractive Surface 10B Light-shielding Film

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】デバイス材料の平坦な表面に形成されたフ
ォトレジスト層にパターニング用の露光を行うための露
光用マスクであって、 平行平板状の透明基板の片面に、1以上の正または負の
屈折面が形成され、上記片面または他方の面に、光束を
規制する遮光膜のパターンが上記屈折面に対応して形成
されており、一方の面の側から平行光束を入射させられ
ることを特徴とする露光用マスク。
1. An exposure mask for performing patterning exposure on a photoresist layer formed on a flat surface of a device material, comprising one or more positive or negative electrodes on one surface of a parallel plate-shaped transparent substrate. A refracting surface is formed, and a pattern of a light-shielding film that regulates the light flux is formed on the one surface or the other surface in correspondence with the refraction surface, and a parallel light flux can be incident from one surface side. Characteristic exposure mask.
【請求項2】請求項1記載の露光用マスクにおいて、 1以上の屈折面は、一方向にのみパワーを持ち、 遮光膜のパターンは、上記各屈折面の光軸面を含むスリ
ット状領域以外の部分を遮光するように形成されている
ことを特徴とする露光用マスク。
2. The exposure mask according to claim 1, wherein at least one refracting surface has power in only one direction, and the pattern of the light shielding film is other than a slit-shaped region including the optical axis surface of each refracting surface. An exposure mask, which is formed so as to shield the above portion from light.
【請求項3】請求項1記載の露光用マスクにおいて、 1以上の屈折面は、一方向にのみパワーを持ち、 遮光膜は、透明基板の、上記屈折面の形成された面とは
逆側の面に形成され、 上記遮光膜のパターンは、上記各屈折面の光軸面を含む
スリット状領域を遮光するように形成されていることを
特徴とする露光用マスク。
3. The exposure mask according to claim 1, wherein the one or more refracting surfaces have power in only one direction, and the light-shielding film is on a side of the transparent substrate opposite to the surface on which the refracting surface is formed. The mask for exposure, wherein the pattern of the light-shielding film is formed so as to shield the slit-shaped region including the optical axis surface of each refraction surface from light.
【請求項4】請求項1記載の露光用マスクにおいて、 1以上の屈折面は、凸球面状もしくは凸の共軸非球面形
状で、屈折面側から入射する光束を透明基板の他方の面
の位置に集光させる正のパワーを持ち、 遮光膜は、透明基板の、上記屈折面の形成された面とは
逆側の面に形成され、 上記遮光膜のパターンは、上記屈折面の光軸との交差部
にピンホールを設けたパターンであることを特徴とする
露光用マスク。
4. The exposure mask according to claim 1, wherein the at least one refracting surface is a convex spherical surface or a convex coaxial aspherical surface, and a light beam incident from the refracting surface side is formed on the other surface of the transparent substrate. It has a positive power to focus light at a position, and the light-shielding film is formed on the surface of the transparent substrate opposite to the surface on which the refraction surface is formed, and the pattern of the light-shielding film is the optical axis of the refraction surface. An exposure mask having a pattern in which pinholes are provided at intersections with.
【請求項5】請求項1記載の露光用マスクにおいて、 1以上の屈折面は、球面状もしくは共軸非球面形状で、 遮光膜のパターンは、上記屈折面の光軸との交差部を中
心とする円形状の開口部もしくは遮光部によるパターン
であることを特徴とする露光用マスク。
5. The exposure mask according to claim 1, wherein at least one refracting surface has a spherical shape or a coaxial aspherical shape, and the pattern of the light shielding film is centered on an intersection of the refracting surface and the optical axis. An exposure mask having a pattern of circular openings or light-shielding portions.
【請求項6】請求項1記載の露光用マスクにおいて、 1以上の屈折面は、互いに直交する2方向に異なるパワ
ーを持ち、 遮光膜のパターンは、上記屈折面の光軸との交差部を中
心とする楕円形状の開口部もしくは遮光部によるパター
ンであることを特徴とする露光用マスク。
6. The exposure mask according to claim 1, wherein the one or more refracting surfaces have different powers in two directions orthogonal to each other, and the pattern of the light-shielding film has a crossing portion with the optical axis of the refracting surface. An exposure mask, which is a pattern formed by an oval opening or a light-shielding portion having a center.
【請求項7】請求項1または2または5または6記載の
露光用マスクにおいて、 遮光膜が、透明基板の、1以上の屈折面の形成された面
とは逆側の面に形成され、 透明基板の、遮光膜のパターンが形成されている側の面
の、開口部によるパターンの部分に、片側の面における
1以上の上記屈折面に対応して、正または負の屈折面が
形成されていることを特徴とする露光用マスク。
7. The exposure mask according to claim 1, 2 or 5 or 6, wherein the light-shielding film is formed on the surface of the transparent substrate opposite to the surface on which one or more refraction surfaces are formed, A positive or negative refracting surface is formed on the surface of the substrate on the side where the pattern of the light-shielding film is formed, corresponding to one or more of the refracting surfaces on one side, in the portion of the pattern formed by the opening. An exposure mask that is characterized by
【請求項8】請求項1記載の露光用マスクにおいて、 1以上の屈折面は、所定の線に直交する方向に正又は負
の屈折力をもち、且つ上記所定の線はリング状をなして
おり、 遮光膜は上記リングの内側の領域を遮光するように形成
されていることを特徴とする露光用マスク。
8. The exposure mask according to claim 1, wherein the at least one refracting surface has a positive or negative refracting power in a direction orthogonal to a predetermined line, and the predetermined line has a ring shape. The light-shielding film is formed so as to shield the region inside the ring from light.
【請求項9】請求項1または2または3または4または
5または6または7または8記載の露光用マスクにおい
て、 1以上の屈折面は1方向に1列アレイ配列されるか、も
しくは2次元的にアレイ配列されていることを特徴とす
る露光用マスク。
9. The exposure mask according to claim 1, 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8, wherein one or more refracting surfaces are arranged in one row in one direction or two-dimensionally. An exposure mask, which is arranged in an array.
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