WO1998043120A1 - Verfahren zur herstellung von lichtführenden strukturen - Google Patents

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Nils Kummer
Roland Mueller-Fiedler
Lars Erdmann
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • a method for producing light-guiding structures is already known from the article "The manufacture of microlenses by melting photoresist" in the journal J. Meas. Sei. Technol. 1, pages 759ff from 1990.
  • the light-guiding structures are so-called Microlenses, which are applied to a substrate These microlenses are used, for example, in photoelectronics.
  • a substrate for example a semiconductor substrate
  • a photoresist which is structured in a next step using photolithographic methods in such a way that small lacquer cylinders remain on the substrate surface.
  • These lacquer cylinders are heated to the melting point of the photoresist, so that, taking into account the surface tension of the melted lacquer, there are small lenticular elevations on the surface
  • Impairment of the optical quality of the light-guiding system leads.
  • the method according to the invention with the characterizing features of the independent claim has the advantage that microlenses can be produced in a very wide range of optical parameters. Another advantage is that the photoresist during the
  • Lens shaping remains chemically unchanged and therefore remains structurable.
  • the optical components produced with the aid of the method according to the invention can therefore be structured in further steps after the production.
  • the process is particularly inexpensive.
  • the method according to the invention allows optical components with a particularly high surface quality and particularly favorable shape to be produced.
  • lenses can be produced which are very close to the ideal of the spherical shape.
  • Softening the photoresist layer by tempering in a solvent atmosphere at a slightly elevated temperature has proven to be a particularly gentle method of softening the paint structures.
  • this process results in an even distribution of solvents within the lacquer structure, which particularly favors an ideal lens shape.
  • a waveguide for example, but also a lens can be produced.
  • the lacquer structures can be applied to elevations in the substrate.
  • the lateral dimensions of the elevations are chosen to be somewhat larger than the lateral dimensions of the lacquer structures.
  • the lacquer wets the elevations and increases its lateral dimensions slightly up to the lateral dimensions of the elevations.
  • the provision of elevations enables particularly precise compliance with the specified dimensions.
  • the manufacturing process becomes particularly efficient and simple if the elevations are structured out of the substrate material and if for this
  • Figures la to d show a first method for producing microlenses
  • Figures 2a to d show a second method for producing microlenses.
  • a first method for producing microlenses on a silicon substrate is to be illustrated with reference to FIGS. 1a to 1d.
  • the starting point for the method is the substrate 1 to which a microlens is to be applied.
  • the substrate 1 can be an electrical, micro-optical or optoelectronic circuit, but can also consist of single-crystal silicon, as in the exemplary embodiment chosen here.
  • the substrate 1 serving as the starting structure is shown in FIG.
  • a coating layer 4 of photoresist with a defined thickness is applied to the entire surface of the substrate 1 by spin coating.
  • the application could also be made by immersing it in lacquer.
  • AZ4562 from Hoechst can be used as paint, which is diluted with AZ1500 solvent in accordance with the regulations. Then the paint is removed by a
  • FIG. 1b shows the substrate 1 provided with the lacquer layer 4 after the exposure and before the mask 5 is removed.
  • FIG. 1c shows the substrate 1 after the end of the next process step, in which the mask 5 is removed and then the exposed part 8 of the lacquer layer 4 is detached. It is recommended to use a developer free of metal ions, since this treats the remaining photoresist structures particularly gently.
  • the unexposed part 9 of the lacquer layer 4 now forms a lacquer structure 6.
  • the substrate 1 with the lacquer structure 6 located thereon is now exposed to a controlled solvent atmosphere for a period of about 45 min at elevated temperature, for example 70 ° C. The solvent penetrates into the lacquer, causing the lacquer structure 6 to soften and flow. Due to the surface tension, a (somewhat) spherical lens 7 forms on the substrate 1, as is shown in FIG. 1d.
  • the method according to the invention allows significantly lower temperatures to be used to generate the lens 7 from the lacquer structure 6. Due to the lower temperatures, the lens material is processed more gently and therefore has both a higher surface quality and better optical properties.
  • the method according to the invention is not limited to the use of photoresist. It is equally possible and intended to use a transparent and solvent-softenable plastic, for example polyimide.
  • FIGS. 2a to 2d indicate a further method for producing microlenses, the same components of the individual intermediate products being designated with the same reference symbols as in FIG. 1.
  • the method in turn is based on a silicon substrate 1 which has a step 2 which delimit an elevation 3.
  • a silicon substrate 1 which has a step 2 which delimit an elevation 3.
  • Such a substrate 1 is shown in FIG. 2a.
  • the substrate 1 provided with step 2, which is shown in FIG. 2a, can be produced, for example, by coating with a photoresist, which is then in the form of the
  • Survey 3 is structured by removing it in the areas not covering the survey. A surface layer is then removed from the substrate, the regions of the lacquer which have not been removed protecting part of the surface. After removal of the remaining lacquer, a substrate 1 with a step 2 remains, as shown in FIG. 2a.
  • FIG. 2b shows the substrate 1 shown in FIG. 2a after it has been covered with a lacquer layer 4.
  • FIG. 2 c shows the intermediate result after the next method step, in which a lacquer structure 6 was structured out of the lacquer layer 4, the structuring having already been described in FIG. 1.
  • the lacquer structure 6 lies on the elevation 3 and has somewhat smaller lateral dimensions than the elevation 3. Both the elevation 3 and the lacquer structure 6 have a round, slightly oval outline.
  • the intermediate product shown in FIG. 2d is again exposed to a controlled solvent atmosphere at somewhat elevated temperature, as already described for FIG.
  • the solvent penetrates into the lacquer structure 6, as a result of which the viscosity of the material is reduced.
  • the lacquer structure flows and increases its diameter up to the diameter of the elevation. Again, due to its surface tension, it forms a round shape, a lens with a slightly elliptical base being realized in this exemplary embodiment.
  • the lens diameter and shape can be specified independently of the disfusion and flow parameters.
  • microlens shown in FIGS. 1d and 2d can also be produced from a substrate material in which the lens 7 is removed together with the underlying substrate material, a method being used which roughly matches the substrate material and the photoresist
  • Etch rates One such method is, for example, etching with the aid of a reactive ion beam.
  • the lens formed from photoresist it is also possible and conceivable to use the lens formed from photoresist as an optical element.
  • the method according to the invention is not limited to lenses as light-guiding structures. It is also provided that the method according to the invention is used to produce a light guide, ie an elongated transparent object on a substrate.
  • the method shown in FIGS. 2a to 2d can be further simplified by using the same lacquer layer for producing the elevation 3 and the lacquer structure 6.
  • the same lacquer layer for producing the elevation 3 and the lacquer structure 6. it is placed on a substrate Without a survey, a photoresist layer is applied, from which a first lacquer structure with the lateral dimensions of the survey is structured. This first lacquer structure serves as a mask for removing the substrate.
  • a possibly slightly smaller second lacquer structure can be produced from the first lacquer structure, which in turn has achieved the intermediate product shown in FIG. 2c.
  • the advantage of this modified method is the lower number of coating steps.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Mikrolinsen in Silizium vorgeschlagen, wobei eine Vorläuferlackstruktur hergestellt wird, welche sodann unter Einfluss von Wärme in einer Lösungsmittelatmosphäre so weit verläuft, dass sie die gewünschte Linsenform annimmt. Zunächst wird auf dem Substrat (1) ganzflächig durch Aufschleudern eine Lackschicht (4) aus Photolack mit definierter Dicke aufgetragen. Anschliessend wird dem Lack durch einen Temperprozess der grösste Teil des Lösungsmittels entzogen. Auf die gehärtete Lackschicht (4) wird eine Maske (5) aufgelegt. Die Maske weist im hier gewählten Ausführungsbeispiel eine Kreisform auf, so dass sie im Lack zylinderförmige Bereiche definiert, aus welchen später die Linsen geformt werden. Die mit der Maske (5) belegte Lackschicht (4) wird Licht einer geeigneten Wellenlänge ausgesetzt, so dass die exponierten Bereiche der Lackschicht (4) den belichteten Teil (8) der Lackschicht (4) und die von der Maske (5) bedeckten Bereiche den unbelichteten Teil (9) der Lackschicht (4) bilden. Das Substrat (1) mit darauf befindlicher Lackstruktur (6) wird nun bei erhöhter Temperatur, beispielweise 70 °C, einer kontrollierten Lösungsmittelatmosphäre ausgesetzt.

Description

Verfahren zur Herstellung von lich führenden Strukturen
Stand der Technik
Aus dem Artikel „The mancufacture of microlenses by melting photoresist" in der Zeitschrift J. Meas . Sei. Technol . 1, Seiten 759ff von 1990 ist schon ein Verfahren zur Herstellung von lichtführenden Strukturen bekannt. Bei den lichtführenden Strukturen handelt es sich hierbei um sogenannte Mikrolinsen, welche auf einem Substrat aufgebracht sind. Diese Mikrolinsen finden ihre Anwendung zum Beispiel in der Photoelektronik.
Hierbei wird ein Substrat, beispielsweise ein Halbleitersubstrat mit einem Photolack beschichtet, welcher in einem nächsten Schritt mit photolithographischen Methoden so strukturiert wird, daß kleine Lackzylinder auf der Substratoberfläche stehen bleiben. Diese Lackzylinder werden bis zum Schmelzpunkt des Photolacks erhitzt, so daß unter Berücksichtigung der Oberflächenspannung des angeschmolzenen Lacks sich kleine linsenförmige Erhebungen auf der
Substratoberfläche bilden. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß der Photolack während der Schmelzprozedur Lösungsmittel verliert und aufgrund der notwendigen hohen Temperaturen seine chemische Konsistenz ändert. Dadurch kommt es zu Abweichungen von der gewünschten Sollstruktur bei der Ausprägung der Linsenoberflächen. Dies führt zu Abbildungsfehlern, welche die Funktion der optischen System beeinträchtigen können. Darüber hinaus verliert der Photolack beim Schmelzverfahren durch die Temperatureinwirkung seine Photoempfindlichkeit. Weitere Strukturierungsschritte nach Herstellung der Mikrolinsen sind deshalb nicht mehr möglich. Schließlich können auch die optischen Eigenschaften des Linsenmaterials, insbesondere Brechungsindex und Absorbtionskoeffizient durch die hohen Temperaturen verändert werden, was ebenfalls zu
Beeinträchtigungen der optischen Qualität des lichtführenden Systems führt .
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß Mikrolinsen in einem sehr großen Bereich von optischen Parametern hergestellt werden können. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß der Photolack während der
Linsenformung chemisch unverändert bleibt und damit auch strukturierbar bleibt. Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten optischen Komponenten lassen sich daher nach der Herstellung in weiteren Schritten strukturieren. Darüber hinaus ist das Verfahren besonders kostengünstig. Schließlich bleibt als Vorteil zu nennen, daß das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt, optische Komponenten mit besonders hoher Oberflächengüte und besonders günstiger Form herzustellen. Beispielsweise können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens Linsen hergestellt werden, welche sehr nahe am Ideal der sphärischen Form liegen.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich. So ist es besonders vorteilhaft, das Aushärten des Photolacks auf einer Heizplatte vorzunehmen, da hierdurch das Verfahren sich besonders einfach gestaltet.
Das Aufweichen der Photolackschicht durch Tempern in einer Lösungsmittelatmosphäre bei leicht erhöhter Temperatur hat sich als eine besonders schonende Methode herausgestellt, die Lackstrukturen aufzuweichen. Außerdem wird durch dieses Verfahren eine gleichmäßige Lösungsmittelverteilung innerhalb der Lackstruktur bewirkt, welche eine ideale Linsenform besonders begünstigt.
Je nach Ausformung der vorgegebenen Bereiche kann beispielsweise ein Wellenleiter, aber auch eine Linse hergestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können die Lackstrukturen auf Erhebungen im Substrat aufgebracht werden. Die lateralen Abmessungen der Erhebungen werden hierbei etwas größer gewählt als die lateralen Abmessungen der Lackstrukturen. Durch das Quellen benetzt der Lack die Erhebungen und vergrößert seine lateralen Abmessungen geringfügig bis auf die lateralen Abmessungen der Erhebungen. Durch das Vorsehen von Erhebungen ist eine besonders genaue Einhaltung von vorgegebenen Abmessungen möglich.
Das Herstellungsverfahren wird besonders rationell und einfach, wenn die Erhebungen aus dem Substratmaterial herausstrukturiert werden, und wenn für dieses
Herausstrukturieren die Maske aus der Lackschicht hergestellt wird, welche in einem darauffolgenden Schritt auch zur Herstellung der Lackstruktur dient. Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figuren la bis d ein erstes Verfahren zur Herstellung von Mikrolinsen, Figuren 2a bis d ein zweites Verfahren zur Herstellung von Mikrolinsen.
Beschreibung
Anhand der Figuren la bis ld soll ein erstes Verfahren zur Herstellung von Mikrolinsen auf einem Siliziumsubstrat illustriert werden.
Den Ausgangspunkt für das Verfahren stellt das Substrat 1 dar, auf welches eine Mikrolinse aufgebracht werden soll. Das Substrat 1 kann eine elektrische, mikrooptische oder optoelektronische Schaltung sein, kann aber auch, wie im hier gewählten Ausführungsbeispie1 , aus einkristallinem Silizium bestehen. Das als AusgangsStruktur dienende Substrat 1 ist in Figur la dargestellt.
Zunächst wird auf dem Substrat 1 ganzflächig durch Aufschleudern eine Lackschicht 4 aus Photolack mit definierter Dicke aufgetragen. Alternativ könnte das Auftragen auch durch Eintauchen in Lack hergestellt werden. Als Lack kann beispielsweise AZ4562 von Hoechst herangezogen werden, welcher mit Lösungsmittel AZ1500 vorschriftsmäßig verdünnt wird. Anschließend wird dem Lack durch einen
Temperprozeß der größte Teil des Lösungsmittels entzogen. Auf die gehärtete Lackschicht 4 wird eine Maske 5 aufgelegt. Die Maske weist im hier gewählten Ausführungsbeispiel eine Kreisform auf, so daß sie im Lack zylinderförmige Bereiche definiert, aus welchen später die Linsen geformt werden. Die mit der Maske 5 belegte Lackschicht 4 wird Licht einer geeigneten Wellenlänge ausgesetzt, so daß die exponierten Bereiche der Lackschicht 4 den belichteten Teil 8 der Lackschicht 4 und die von der Maske 5 bedeckten Bereiche den unbelichteten Teil 9 der Lackschicht 4 bilden. Figur lb zeigt das mit der Lackschicht 4 versehene Substrat 1 nach dem Belichten und vor Abnehmen der Maske 5.
Figur lc zeigt das Substrat 1 nach Beendigung des nächsten Verfahrensschritts, bei welchem die Maske 5 abgenommen wird und anschließend der belichtete Teil 8 der Lackschicht 4 abgelöst wird. Es empfiehlt sich die Verwendung von metallionenfreiem Entwickler, da dieser die zurückbleibenden Photolackstrukturen besonders schonend behandelt . Der unbelichtete Teil 9 der Lackschicht 4 bildet nun eine Lackstruktur 6. Das Substrat 1 mit darauf befindlichen Lackstruktur 6 wird nun bei erhöhter Temperatur, beispielsweise 70°C, einer kontrollierten Lösungsmittelatmosphäre für eine Zeitdauer von etwa 45 min ausgesetzt. Hierbei dringt das Lösungsmittel in den Lack ein, wodurch die Lackstruktur 6 aufweicht und zerfließt. Aufgrund der Oberflächenspannung bildet sich eine (etwas) sphärische Linse 7 auf dem Substrat 1 heraus, wie sie in Figur ld dargestellt ist.
Im Gegensatz zu den Verfahren, welche zum Stand der Technik gehören, erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren, deutlich niedrigere Temperaturen zur Erzeugung der Linse 7 aus der Lackstruktur 6 heranzuziehen. Durch die niedrigeren Temperaturen wird das Linsenmaterial schonender bearbeitet und weist daher sowohl eine höhere Oberflächengüte als auch bessere optische Eigenschaften auf. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf die Verwendung von Photolack beschränkt. Es ist gleichermaßen möglich und vorgesehen, einen transparenten und mit Lösungsmittel aufweichbaren Kunststoff zu verwenden, beispielsweise Polyimid.
Figuren 2a bis 2d geben ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Mikrolinsen an, wobei gleiche Komponenten der einzelnen Zwischenprodukte mit gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 bezeichnet wurden.
Das Verfahren geht wiederum aus von einem Siliziumsubstrat 1, welches eine Stufe 2 aufweist, die eine Erhebung 3 begrenzen. Ein solches Substrat 1 ist in Figur 2a gezeigt.
Das mit der Stufe 2 versehene Substrat 1, das in Figur 2a gezeigt ist, läßt sich beispielsweise durch Beschichtung mit einem Photolack herstellen, welcher dann in Form der
Erhebung 3 strukturiert wird, indem er in den nicht die Erhebung bedeckenden Bereichen entfernt wird. Sodann wird eine Oberflächenschicht vom Substrat abgetragen, wobei die nicht entfernten Bereiche des Lacks einen Teil der Oberfläche schützen. Nach Entfernung des restlichen Lacks bleibt ein Substrat 1 mit einer Stufe 2 zurück, wie es in Figur 2a dargestellt ist.
Figur 2b zeigt das in Figur 2a dargestellte Substrat 1, nachdem es mit einer Lackschicht 4 bedeckt wurde.
Figur 2c zeigt das Zwischenergebnis nach dem nächsten Verfahrensschritt, bei welchem aus der Lackschicht 4 eine Lackstruktur 6 herausstrukturiert wurde, wobei die Strukturierung schon in Figur 1 beschrieben wurde. Die Lackstruktur 6 liegt auf der Erhebung 3 und weist etwas geringere laterale Abmessungen als die Erhebung 3 auf. Sowohl die Erhebung 3 als auch die Lackstruktur 6 weisen einen runden, leicht ovalen Grundriß auf. Das in Figur 2d dargestellte Zwischenprodukt wird wiederum wie schon zu Figur ld beschrieben, bei etwas erhöhter Temperatur einer kontrollierten Lösungsmittelatmosphäre ausgesetzt. Das Lösungsmittel dringt in die Lackstruktur 6 ein, wodurch die Viskosität des Materials herabgesetzt wird. Die Lackstruktur zerfließt und vergrößert ihren Durchmesser bis auf den Durchmesser der Erhebung. Wiederum bildet sie aufgrund ihrer Oberflächenspannung eine runde Form, wobei in diesem Ausführungsbeispiel eine Linse mit leicht ellipsenförmiger Basis realisiert wird.
Durch die Vorgabe der Erhebung kann der Linsendurchmesser und die Linsenform unabhängig von Disfusions- und Fließparametern vorgegeben werden.
Die in Figuren ld bzw. 2d dargestellte Mikrolinse kann auch einem Substratmaterial hergestellt werden, in dem die Linse 7 zusammen mit dem darunterliegenden Substratmaterial abgetragen wird, wobei eine Methode verwendet wird, welche das Substratmaterial und den Photolack mit etwa gleichen
Ätzraten abträgt. Ätzen mit Hilfe eines reaktiven Ionenstrahls stellt beispielsweise eine solche Methode dar. Es ist jedoch ebenso möglich und vorstellbar, die aus Photolack geformte Linse als optisches Element zu benutzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich jedoch nicht alleine auf Linsen als lichtführende Strukturen. Es ist ebenso vorgesehen, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Lichtleiters, also einen länglichen transparenten Objekts auf einem Substrat herangezogen wird.
Das in den Figuren 2a bis 2d wiedergegebene Verfahren kann weitervereinfacht werden, indem dieselbe Lackschicht zur Herstellung der Erhebung 3 und der Lackstruktur 6 herangezogen wird. Zu diesem Zweck wird auf ein Substrat ohne Erhebung eine Photolackschicht aufgebracht, aus welcher eine erste Lackstruktur mit den lateralen Abmessungen der Erhebung herausstrukturiert wird. Diese erste Lackstruktur dient als Maske zum Abtragen des Substrats. Nach Herstellung der Erhebung kann aus der ersten Lackstruktur eine gegebenenfalls geringfügig kleinere zweite Lackstruktur hergestellt werden, wodurch wiederum das in Figur 2c dargestellte Zwischenprodukt erreicht wurde. Der Vorteil dieses modifizierten Verfahrens liegt in der geringeren Anzahl von Belackungsschritten.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von strahlführenden optischen Elementen, auf einem Substrat (1) , insbesondere auf einem integriert-optischen Bauteil, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Aufbringen einer Photolackschicht (4) auf das Substrat
(1) b) Aushärten der Photolackschicht (4) c) Abtragen der Photolackschicht (4) bis auf einen vorgegebenen Bereich, so daß Lackstrukturen (6) entstehen e) Aufweichen der Lackstrukturen (6) f) Trocknen der Lackstrukturen (6) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der mit den Lackstrukturen (6) bedeckte Bereich des Substrats abgetragen wird, wobei die Abtragungsmethode so gewählt wird, daß der Photolack und das Substrat mit der gleichen Abtragungsrate abgetragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtragen durch reaktives Ionenätzen vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushärten duch Tempern bei einer zur Austreibung des Lösungsmittels geeigneten Temperatur in Luft vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtragen der
Photolackschicht durch Ätzen mit metallionenfreiem Entwickler erfolgt .
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufweichen der
Photolackschicht durch Tempern in einer mit Lösungsmittel angreicherten, insbesondere gesättigten, Atmosphäre bei leicht erhöhter Temperatur, insbesondere etwa 70 °C, erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Bereich, in dem die Photolackschicht nach dem Abtragen zurückbleibt, in etwa linienförmig gewählt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Bereich, in dem die Photolackschicht nach dem Abtragen zurückbleibt, in etwa rund, insbesondere kreisförmig oder elliptisch, gewählt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Substrat eine Stufe (2) erzeugt wird, die eine Erhebung (3) begrenzt, daß die Erhebung den vorgegebenen Bereich umfaßt,
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe vor dem Aufbringen der Photolackschicht erzeugt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Photolackschicht mit einem Abbild der Erhebungen elichtet und außerhalb der Erhebungen abgetragen wird, daß das Substrat in den Bereichen, in denen die Photolackschicht abgetragen wurde, wenigstens teilweise abgetragen wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2156756A1 (es) * 1999-09-30 2001-07-01 Arranz Gil Jose Luis Procedimiento de fabricacion manual de lentes esfericas.
US7145725B2 (en) 2003-08-13 2006-12-05 Seiko Epson Corporation Micro lens and fabrication method of micro lens, optical device, optical transmitter, laser printer head, and laser printer

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3719431B2 (ja) 2002-09-25 2005-11-24 セイコーエプソン株式会社 光学部品およびその製造方法、表示装置および撮像素子
JP3928723B2 (ja) 2003-02-10 2007-06-13 セイコーエプソン株式会社 光素子と光ファイバとの結合構造、光素子と光ファイバとの結合方法、ならびに光モジュール
DE10315898A1 (de) * 2003-04-08 2004-10-28 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Röntgenlinse und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP4265984B2 (ja) * 2004-02-27 2009-05-20 富士フイルム株式会社 マイクロレンズの作製方法および装置並びにマイクロレンズ
DE102004030418A1 (de) * 2004-06-24 2006-01-19 Robert Bosch Gmbh Mikrostrukturierter Infrarot-Sensor und ein Verfahren zu seiner Herstellung
JP6307764B2 (ja) * 2013-09-30 2018-04-11 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 半導体装置の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01161878A (ja) * 1987-12-18 1989-06-26 Hitachi Ltd 発光装置の製造方法
JPH06252372A (ja) * 1993-02-24 1994-09-09 Sony Corp レンズ形成方法
EP0657753A2 (de) * 1993-12-13 1995-06-14 AT&T Corp. Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01161878A (ja) * 1987-12-18 1989-06-26 Hitachi Ltd 発光装置の製造方法
JPH06252372A (ja) * 1993-02-24 1994-09-09 Sony Corp レンズ形成方法
EP0657753A2 (de) * 1993-12-13 1995-06-14 AT&T Corp. Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BEUHLER A J ET AL: "FABRICATION OF LOW LOSS POLYIMIDE OPTICAL WAVEGUIDES USING THIN- FILM MULTICHIP MODULE PROCESS TECHNOLOGY", PROCEEDINGS OF THE ELECTRONIC COMPONENTS AND TECHNOLOGY CONFERENCE, WASHINGTON, MAY 1 - 4, 1994, no. CONF. 44, 1 May 1994 (1994-05-01), INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, pages 618 - 620, XP000479187 *
HASELBECK S ET AL: "MICROLENSES FABRICATED BY MELTING A PHOTORESIST ON A BASE LAYER", OPTICAL ENGINEERING, vol. 32, no. 6, 1 June 1993 (1993-06-01), pages 1322 - 1324, XP000381789 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 433 (E - 824) 27 September 1989 (1989-09-27) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 643 (E - 1640) 7 December 1994 (1994-12-07) *
Z.D.POPOVIC ET.AL.: "Technique for monolithic fabrication of micrilens arrays", APPLIED OPTICS., vol. 27, no. 7, 1 April 1988 (1988-04-01), NEW YORK US, pages 1281 - 1284, XP002060473 *
ZEIK D B ET AL: "FABRICATION AND CHARACTERIZATION OF PLANAR AND CHANNEL POLYMER WAVE GUIDES. I. PLASMA-POLYMERIZED HMDS FILMS", JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, vol. 56, no. 9, 31 May 1995 (1995-05-31), pages 1039 - 1044, XP000523873 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2156756A1 (es) * 1999-09-30 2001-07-01 Arranz Gil Jose Luis Procedimiento de fabricacion manual de lentes esfericas.
US7145725B2 (en) 2003-08-13 2006-12-05 Seiko Epson Corporation Micro lens and fabrication method of micro lens, optical device, optical transmitter, laser printer head, and laser printer

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