(57)【要約】【課題】  基板上に異なる複数の光学膜を成膜するときに、相互の位置関係にずれが生じていない光学素子を製造する。【解決手段】  最初に、基板母材ＢＭに第１のマスク部材Ｍ１を用いて、円形光学多層膜１０およびアライメント用光学多層膜マークＡＭのパターンを転写する。そして、リング状光学多層膜２０を成膜するときには、第２のマスク部材Ｍ２を用いてパターニングを行うが、このとき、基板母材ＢＭ上に形成されているアライメント用光学多層膜マークＡＭを、マーク認識用パターンＴＰを透視して高精度にアライメントすることにより、円形光学多層膜１０およびリング状光学多層膜２０の位置関係を極めて高精度なものにすることができる。また、アライメント用光学多層膜マークＡＭは、剥離用金属膜８０の剥離時に、その形状を常に鮮明なものとすることができる。【選択図】  図３
2006106263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角形の基板の表面に複数種類の光学多層膜が成膜された光学素子を製造する光学素子の製造方法であって、
大板の基板母材に剥離用金属膜を成膜する剥離用金属膜成膜工程と、前記大板の基板母材が複数の区画に設定され、各区画に所定パターンが転写されるマスク部材を使用してパターンの転写を行うパターン転写工程と、前記剥離用金属膜をエッチングするエッチング工程と、前記光学多層膜を成膜する光学多層膜形成工程と、前記剥離用金属膜を剥離する剥離用金属膜剥離工程と、を繰り返して行う成膜段階を複数回行った後に、前記基板母材の各区画ごとに切り分ける光学素子分割段階とからなり、
前記成膜段階のうち最初の成膜段階のパターン転写工程時に使用される前記マスク部材には、前記光学多層膜のパターンの他に、２つの区画にアライメント用光学多層膜マークを転写するためのアライメントパターンが設けられ、これらアライメントパターンにより、前記基板母材上の２箇所には前記光学多層膜からなる前記アライメント用光学多層膜マークを形成し、
後続の成膜段階で使用される他のマスク部材には、前記アライメント用光学多層膜マークの位置に透過部を形成し、この透過部を介して前記基板母材上で、前記剥離用金属膜に覆われている前記アライメント用光学多層膜マークを透視することにより前記他のマスク部材を前記基板母材に対してアライメントを行うことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記他のマスク部材の前記透過部の外形は段階的に大きく又は小さくなり、前記後続の成膜段階では、直前の成膜段階で形成された前記アライメント用光学多層膜マークを基準としてアライメントを行うことを特徴とする請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記剥離用金属膜が剥離されたときには、前記最初の成膜段階において形成されたアライメント用光学多層膜マークが前記基板母材の表面に露出し、前記後続の成膜段階では、前記最初の成膜段階において形成されたアライメント用光学多層膜マークを基準としてアライメントを行うことを特徴とする請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記光学素子は、前記基板の中心に円形の円形光学多層膜が成膜され、前記円形光学多層膜の外周に１または複数のリング状光学多層膜が成膜され、前記リング状光学多層膜の外周に外周光学多層膜が成膜された光学素子であることを特徴とする請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記後続の段階において、前記他のマスク部材と前記基板母材とのアライメントは、前記アライメント用光学多層膜上に成膜される前記剥離用金属膜と、その他の前記剥離用金属膜との間に生じる段差を認識して行なうことを特徴とする請求項１記載の光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に夫々異なる光学特性を有する複数の光学膜が成膜された光学素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、普及が進んでいるＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）は、部品点数を削減して小型化を図るために、同一の光ヘッドを用いて再生されるようになっている。すなわち、ＣＤは、開口数０．４５程度の対物レンズにより、波長７８０ｎｍのレーザー光を基板の厚みが１．２ｍｍであるディスク上に集光し、ＤＶＤは、開口数０．６程度の対物レンズにより、波長６５０ｎｍのレーザー光を基板の厚みが０．６ｍｍであるディスク上に集光しているため、同一の光ヘッドを適用するときには、波長選択機能を有する開口制限フィルタが適用される。
【０００３】
光学素子として、例えばこの開口制限フィルタは、所定形状のガラス製又は水晶の基板を用い、この基板の中心部には、ＣＤ及びＤＶＤのレーザー光を透過する特性を有する円形の光学膜が成膜され、その外周にはＣＤのレーザー光は透過せず、ＤＶＤのレーザー光のみを透過する特性を有する光学膜が成膜されている。また、これら光学膜のうち何れか一方の光学膜には波長選択機能があり、もう一方の光学膜は入射光の位相を調整するための位相調整機能が具備されている。
【０００４】
かかる波長選択フィルタを製造する方法として、フォトレジストパターンをマスク部材として金属膜のエッチングを行うことにより、最初に円形領域の外側にフィルタ膜を成膜した後に、このフィルタ膜を含む全体に金属膜を成膜し、その後、別のフォトレジストパターンをマスク部材として金属膜のエッチングを行った後に、円形領域の内側に位相調整膜を成膜することにより、開口制限フィルタを製造する製造方法は従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−３２８７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１の開口制限フィルタ（波長選択フィルタ）は、２種類の膜（フィルタ膜及び位相調整膜）により構成されているが、これら２種類の膜の境界部は極めて厳格な位置に設けられる必要がある。すなわち、ＣＤのレーザー光は位相調整膜のみを透過するために、ＣＤのレーザー光の断面は位相調整膜の領域と一致している必要があるため、その位置関係に生じる誤差が大きくなると、オーバーラップの発生や、膜パターンに隙間が発生するおそれがあり、光学特性に大きな影響を及ぼすことになる。
【０００６】
そこで、本発明は、基板上に異なる複数の光学膜が成膜されるときに、各々の光学膜が正確に必要な光学特性を発揮するように、高精度な光学素子を製造する光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光学素子の製造方法は、四角形の基板の表面に複数種類の光学多層膜が成膜された光学素子を製造する光学素子の製造方法であって、大板の基板母材に剥離用金属膜を成膜する剥離用金属膜成膜工程と、前記大板の基板母材を複数の区画に設定し、各区画に所定パターンを有するマスク部材を使用して光学多層膜を成膜するパターンを転写するパターン転写工程と、前記剥離用金属膜をエッチングするエッチング工程と、前記光学多層膜を成膜する光学多層膜形成工程と、前記剥離用金属膜を剥離する剥離用金属膜剥離工程と、を繰り返して行う成膜段階を複数回行った後に、前記基板母材の各区画ごとに切り分ける光学素子分割段階とからなり、前記成膜段階のうち最初の成膜段階のパターン転写工程時に使用される前記マスク部材には、前記光学多層膜のパターンの他に、２つの区画にアライメント用光学多層膜マークを転写するためのアライメントパターンが設けられ、これらアライメントパターンにより、前記基板母材上の２箇所には前記光学多層膜からなる前記アライメント用光学多層膜マークを形成し、後続の成膜工程で使用される他のマスク部材には、前記光学多層膜マークの位置に透過部を形成し、この透過部を介して前記基板母材上で、前記剥離用金属膜に覆われている前記光学多層膜マークを透視することにより前記他のマスク部材を前記基板母材に対してアライメントを行い、前記後続の段階において前記剥離用金属膜が剥離されたときには、前記光学多層膜マークが前記基板母材の表面に露出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光学素子の製造方法は、基板上に複数の異なる光学膜の境界部が離れたり、オーバーラップしたりすることなく、厳格にパターニングされた光学素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本実施形態について説明する。図１に、最終的に製造される光学素子の一例を示す。この光学素子は、四角形の基板Ｂの中心に、円形の円形光学多層膜１０が成膜され、この円形光学多層膜１０と同心円状に形成され、円形光学多層膜１０の外形と接するような内径を有するリング状の形状をしたリング状光学多層膜２０が成膜され、さらにその外周の外周領域に外周光学多層膜３０が成膜されたもので構成される。
【００１０】
これら円形光学多層膜１０、リング状光学多層膜２０、外周光学多層膜３０は、例えば、図２の各グラフ（横軸：波長、縦軸：透過率）に示されるように、円形光学多層膜１０は波長６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの両レーザー光を透過する特性を有し（図２中のａ）、リング状光学多層膜２０は波長６５０ｎｍのレーザー光は透過するが７８０ｎｍのレーザー光は透過しない特性を有し（図２中のｂ）、外周光学多層膜３０は波長６５０及び７８０ｎｍの両レーザー光を透過しない特性を有する（図２中のｃ）。
【００１１】
そして、基板Ｂの形状は、一辺の長さがＷの正方形であるとし、円形光学多層膜１０の直径はＤ１の円形の領域であるとし、リング状光学多層膜２０の直径はＤ２の円形の領域から円形光学多層膜１０の領域を除いた領域であるとする。この円形光学多層膜１０の領域はＣＤ用のレーザー光に対応した領域であり、ＣＤ用のレーザー光は円形光学多層膜１０の領域のみを透過し、他の領域は透過しない。また、リング状光学多層膜２０の領域と円形光学多層膜１０の領域を合わせた領域はＤＶＤ用のレーザー光に対応した領域であり、ＤＶＤ用のレーザー光はリング状光学多層膜２０と円形光学多層膜１０とを合わせた領域のみを透過し、他の領域は透過しない。
【００１２】
ところで、基板Ｂは四角形であるために、リング状光学多層膜２０の外周には必ず一定の余白領域が発生する。一般に、光学素子は、単体で生産されるものではなく、大板の基板を碁盤目状に切り出して大量生産を行うため、その形状は四角形（主に、正方形）になる。これに対して、レーザー光の断面は円形（若しくは、斜めに入射するときは楕円形）の形状をしているため、外周領域に発生する余白部に全ての光を吸収又は全反射（主に、吸収）をする光学多層膜である外周光学多層膜３０を成膜する。
【００１３】
かかる外周領域に外周光学多層膜３０を成膜することにより、３種類の異なる光学多層膜を成膜することもできるが、この外周側の余白部に吸収膜を形成して、外乱光による悪影響を防止することもできる。例えば、外周領域に、図２（ｃ）に示されるように、各波長の光を透過させない光学多層膜を成膜することにより、外周領域から外乱光がＣＤまたはＤＶＤの光路に入射し、光学特性に悪影響を与えないようにすることができる。
【００１４】
なお、図１では、リング状光学多層膜２０が１つだけ設けられているが、複数のリング状光学多層膜が設けられていてもよい。例えば、図１のリング状光学多層膜２０の外径と接するような他のリング状光学多層膜（リング状光学多層膜２０よりも形状が大きく、且つ光学特性が異なる光学多層膜）が設けられていてもよい。また、円形光学多層膜１０のさらに内側に他の円形光学多層膜を設けることもできる。すなわち、図１の円形光学多層膜１０よりさらに内側に小さい円形の領域を有する他の円形光学多層膜を設け、図１の円形光学多層膜１０をリング状光学多層膜として見ることもできる。このとき、もともとは円形光学多層膜１０であったリング状光学多層膜の内径と、それより内側にある他の円形光学多層膜の外径とは接する、つまり前後の光学多層膜間の境界部をシャープ化するように設けられる必要がある。このように、リング状光学多層膜を複数種類設けることにより、光学素子に複数の波長を切り替える機能を持たせることができる。以下、かかる光学素子の製造方法について図３のフローチャートを用いて説明するが、リング状光学多層膜２０は１個であるものとして説明する。なお、基板母材ＢＭ上の各区画に光学多層膜（円形光学多層膜１０、リング状光学多層膜２０又は外周光学多層膜３０のうち何れか１つの光学多層膜）が正確な位置に成膜されたものを得るためには幾つかの工程を経る必要があるが、これら工程を合わせて１つの成膜段階という。従って、本実施形態では、３つの光学多層膜を有するために、３つの成膜段階を有することになる。
【００１５】
最初に、図４に示されるような大板の円形の形状をしており、円形の一部が切り取られた基準部（通称、オリフラ）ＢＳが設けられている基板母材（主に、ガラス基板）ＢＭを用意する。この基板母材ＢＭは碁盤目状の区画に仮想的に分割され、分割された１つの区画が光学素子の基板Ｂを構成することになる。従って、基板母材ＢＭ上の各区画に円形光学多層膜１０、リング状光学多層膜２０及び外周光学多層膜３０を成膜した後に、最終的に、各区画に沿って切断することにより、複数の光学素子を得ることができる。ただし、各区画のうち２つの区画には、上述した光学素子ではなく、マスク部材をアライメントするためのアライメント用光学多層膜マークＡＭを成膜する。
【００１６】
以下、最初に、円形光学多層膜１０を成膜し、次にリング状光学多層膜２０を成膜し、最後に外周光学多層膜３０を成膜するものについて説明するが、この順番に限られず、最初に行われる成膜段階で、各光学多層膜のうち何れかのパターンとアライメント用光学多層膜ＡＭのパターン（以下、アライメントパターンＡＰという）との相対位置関係が高精度に仕上げられているマスクを使用することを条件として、任意の順番で成膜を行ってよい。まず、円形光学多層膜１０を成膜する成膜過程について説明する。なお、以下、上記最初に行われる成膜段階で使用されるマスクとして、第１のマスクＭ１が使用されるものとする。
【００１７】
最初に、基板母材ＢＭ上の全面に、例えばアルミニウム等の剥離用金属膜８０を成膜する（ステップＳ１）。そして、剥離用金属膜８０上にさらにフォトレジストを塗布し、図５に示されるような第１のマスク部材Ｍ１を使用して、十字形状をしたアライメントパターンＡＰ及び円形光学多層膜１０のパターン（以下、円形パターン１０Ｐという）を転写する（ステップＳ２）。この第１のマスク部材Ｍ１は、基板母材ＢＭ上の各区画のうち２つの区画にアライメント用光学多層膜マークＡＭを形成し、その他の区画には円形光学多層膜１０を形成するためのマスク部材であり、例えば透明なガラス基板上にパターンが印刷等により形成されているものである。そして、これらアライメントパターンＡＰと円形パターン１０Ｐとは極めて厳格な相対位置関係となるように、第１のマスク部材Ｍ１が仕上げられているものとする。なお、第１のマスク部材Ｍ１には、基板母材ＢＭの基準部ＢＳに対応する位置に基準部ＭＳが設けられている。
【００１８】
かかる第１のマスク部材Ｍ１の基準部ＭＳを基板母材ＢＭの基準部ＢＳに位置合わせして、上部から例えば紫外線等を照射すると、遮光されている領域（図中の網掛けされている領域）のフォトレジストが感光せず、他の領域のフォトレジストは感光する。そして、これらのうち感光した領域のフォトレジストを除去した後に、表面のエッチングを行うと（ステップＳ３）、アライメントパターンＡＰ及び円形パターン１０Ｐに対応する領域は基板母材ＢＭの表面に露出している状態になり、その他の領域は剥離用金属膜８０が残存している状態になる。この状態で、基板母材ＢＭの全面に円形光学多層膜１０を成膜し（ステップＳ４）、残存している剥離用金属膜８０を剥離すると（ステップＳ５）、図６に示されるように、基板母材ＢＭの各区画のうち２つの区画にアライメント用光学多層膜マークＡＭが形成され、他の区画には円形光学多層膜１０が成膜されたものを得ることができる。このとき、第１のマスク部材Ｍ１と基板母材ＢＭとは、基準部ＢＳとＢＭとを位置合わせした状態でパターンの転写が行われるため、第１のマスク部材Ｍ１と基板母材ＢＭとの間には、多少の誤差が生じる可能性もある。しかし、第１のマスク部材Ｍ１に設けられているアライメントパターンＡＰと円形パターン１０Ｐとは極めて厳格な相対位置関係が保持されているため、アライメント用光学多層膜マークＡＭと円形光学多層膜１０との間の相対位置関係には誤差が生じることがない。従って、アライメント用光学多層膜マークＡＭ及び円形光学多層膜１０全体の位置は多少ずれたとしても、最終的に基板母材ＢＭの切断位置を修正することにより、各光学多層膜が正確な位置に成膜された光学素子を得ることができる。
【００１９】
次に、リング状光学多層膜２０の成膜過程について説明する。上述したように、各区画に円形光学多層膜１０及びアライメント用光学多層膜マークＡＭが成膜されている基板母材ＢＭ上に、剥離用金属膜８０を成膜する（ステップＳ６）。そして、全面にフォトレジストを塗布し、図７に示されるような第２のマスク部材Ｍ２を使用してリング状光学多層膜２０のパターン（以下、リングパターン２０Ｐという）を転写する（ステップＳ７）。この第２のマスク部材Ｍ２には、基板母材ＢＭに形成されているアライメント用光学多層膜マークＡＭと正確にアライメントをするためのマーク認識用パターンＴＰがアライメント用光学多層膜マークＡＭに対応する区画に形成され、これら以外の区画にはマーク認識用パターンＴＰと厳格な相対位置関係が保持されているリングパターン２０Ｐが形成されている。かかるパターンは、第１のマスク部材Ｍ１と同様に、透明なガラス基板上に印刷等により形成されるものである。
【００２０】
ここで、マーク認識用パターンＴＰはアライメントパターンＡＰと同一の形状（十字形状）をしているものであるが、マーク認識用パターンＴＰの形状はアライメントパターンＡＰの形状と比較して外形が大きい。また、マーク認識用パターンＴＰも、アライメントパターンＡＰと同様に十字形状の外側を遮光するパターンを有しているが、マーク認識用パターンＴＰはアライメントパターンＡＰよりも外形が若干大きいものが使用される。
【００２１】
かかる第２のマスク部材Ｍ２に形成されているマーク認識用パターンＴＰとアライメント用光学多層膜マークＡＭとをアライメントして、パターンの転写を行う。図８は、マーク認識用パターンＴＰとアライメント用光学多層膜マークＡＭとをアライメントするときの説明図であるが、第２のマスク部材Ｍ２のマーク認識用パターンＴＰは内側が実質的に打ち抜き状態になっているため、その内側の領域からアライメント用光学多層膜マークＡＭを認識することができる。ここで、マーク認識用パターンＴＰとアライメント用光学多層膜マークＡＭとは、顕微鏡やテレビカメラ等の手段を用いて微細にアライメントがされるが、パターン転写時にはアライメント用光学多層膜マークＡＭ上には既に剥離用金属膜８０が成膜されているため、アライメント用光学多層膜マークＡＭそのものを認識することはできない。しかし、図９に示されるように、アライメント用光学多層膜マークＡＭ上に成膜されている剥離用金属膜８０の領域は、その他の剥離用金属膜８０の領域（基板母材ＢＭ上に直接成膜されている領域）よりも、アライメント用光学多層膜マークＡＭの厚みの分だけ高い位置に位置するため、アライメント用光学多層膜マークＡＭ上に成膜されている剥離用金属膜８０の領域と、その他の剥離用金属膜８０の領域との間には段差が生じ、かかる段差を稜線部分として上部から認識することができる。
【００２２】
ところで、顕微鏡やテレビカメラ等の手段を用いてマーク認識用パターンＴＰとアライメント用光学多層膜マークＡＭとが厳格に中心位置が一致するように微細にアライメントされるが、具体的なアライメント方法としては、マーク認識用パターンＴＰとアライメント用光学多層膜マークＡＭとの間に生じる隙間が常に一定となるようにアライメントを行う。これにより、マーク認識用パターンＴＰの中心とアライメント用光学多層膜マークＡＭの中心とが厳格に一致するため、高精度なアライメントが実現できる。なお、本実施形態では、アライメント用光学多層膜マークＡＭ及びマーク認識用パターンＴＰに十字形状のものを使用したが、これに限られず、例えば四角形や円形等の任意の形状を採ることができる。ただし、高精度なアライメントを実現するためには、十字形状のように多くの辺を採るものが好ましい。
【００２３】
上述した第２のマスク部材Ｍ２を、基板母材ＢＭ上のアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として、高精度にアライメントした状態で、上部から例えば紫外線等を照射して、第２のマスク部材Ｍ２のパターンを転写した後にエッチングを行う（ステップＳ８）。そして、基板母材ＢＭの全面にリング状光学多層膜２０を成膜して（ステップＳ９）、残存している剥離用金属膜８０を剥離する（ステップＳ１０）。このとき、第１のマスク部材Ｍ１のアライメントパターンＡＰの外形よりも第２のマスク部材Ｍ２のマーク認識用パターンＴＰの外形が大きいため、基板母材ＢＭ上には、第１のマスク部材Ｍ１によるアライメント用光学多層膜マークＡＭよりも外形が若干大きいリング状光学多層膜２０による新たなアライメント用光学多層膜マークＡＭが描かれることになる。
【００２４】
以上により、図１０に示されるように、基板母材ＢＭの各区画（アライメント用光学多層膜マークＡＭが形成されている区画を除く）に円形光学多層膜１０及びリング状光学多層膜２０を成膜することができる。このとき、マーク認識用パターンＴＰが第１のマスク部材Ｍ１に対応した位置に設けられているため、アライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として第２のマスク部材Ｍ２を高精度にアライメントすることができる。従って、円形光学多層膜１０の外径とリング状光学多層膜２０の内径とが接するように各光学多層膜を成膜することができ、これら各光学多層膜の境界を極めて明確なものにすることができる。
【００２５】
ここで、リング状光学多層膜２０のさらに外周に別のリング状光学多層膜を成膜するとき（ステップＳ１１）は、ステップＳ６からステップＳ１０の処理を繰り返す。
【００２６】
次に、外周光学多層膜３０の成膜工程について説明する。上述したように円形光学多層膜１０及びリング状光学多層膜２０が成膜された基板母材ＢＭに、剥離用金属膜８０を成膜する（ステップＳ１２）。そして、全面にフォトレジストを塗布して、図１１に示されるような第３のマスク部材Ｍ３を使用して外周光学多層膜３０のパターンを転写する（ステップＳ１３）。この第３のマスク部材Ｍ３にもマーク認識用パターンＴＰがアライメント用光学多層膜マークＡＭに対応する区画に形成され、他の区画にはマーク認識用パターンＴＰと厳格な相対位置関係が保持されている外周光学多層膜３０のパターン（以下、外周パターン３０Ｐという）が形成されている。かかるパターンは、第１のマスク部材Ｍ１及び第２のマスク部材Ｍ２と同様に、透明なガラス基板上に印刷等により形成されるものである。ここで、第３のマスク部材Ｍ３のマーク認識用パターンＴＰは同じく十字形状のものが使用されるが、第２のマスク部材のマーク認識用パターンＴＰよりも外形が大きいものが使用される。そして、マーク認識用パターンＴＰは十字形状の外側が遮光されている。
【００２７】
かかる第３のマスク部材Ｍ３に形成されているマーク認識用パターンＴＰと、基板母材ＢＭ上に新たに形成されたリング状光学多層膜２０によるアライメント用光学多層膜マークＡＭとをアライメントして、パターンの転写を行う。このとき、第３のマスク部材Ｍ３のマーク認識用パターンＴＰの十字形状の内側（実質的に打ち抜き部になっている領域）を透視して、基板母材ＢＭ上のリング状光学多層膜２０上の剥離用金属膜８０と基板母材ＢＭ上の剥離用金属膜８０との間に生じている段差を認識することにより、高精度にアライメントを行った後にパターンの転写を行う。そして、転写されたパターンのエッチングを行い（ステップＳ１４）、基板母材ＢＭの全面に外周光学多層膜３０を成膜して（ステップＳ１５）、残存している剥離用金属膜８０を剥離する（ステップＳ１６）。これにより、図１２に示されるように、基板母材ＢＭの各区画（アライメント用光学多層膜マークＡＭが形成されている区画を除く）に円形光学多層膜１０、リング状光学多層膜２０及び外周光学多層膜３０を成膜することができる。
【００２８】
このとき、第３のマスク部材Ｍ３は、リング状光学多層膜２０によるアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として高精度にアライメントが行われるため、リング状光学多層膜２０と外周光学多層膜３０との境界は極めてシャープなものにすることができる。
【００２９】
そして、最終的に、上述したような円形光学多層膜１０、リング状光学多層膜２０及び外周光学多層膜３０が成膜されている基板母材ＢＭを碁盤目状に分割された各区域に沿って切断することにより（ステップＳ１７）、複数の光学素子を得ることができる。
【００３０】
以上説明したように、最初の光学多層膜を成膜するときに、この最初の光学多層膜と極めて厳格な相対位置関係が保持されたアライメント用光学多層膜マークＡＭが形成されるような第１のマスク部材Ｍ１を使用して、最初の光学多層膜を成膜すると同時にアライメント光学多層膜ＡＭを形成し、他の光学多層膜を成膜するときは、直前の成膜段階で成膜されたアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として、高精度にアライメントを行って各光学多層膜のパターンを転写することにより、各光学多層膜を正確な位置に成膜することができる。
【００３１】
なお、上記した実施形態においては、第１のマスク部材Ｍ１のアライメントパターンＡＰの外形よりも第２のマスク部材Ｍ２のマーク認識用パターンＴＰの外形が大きく、そして第２のマスク部材Ｍ２のマーク認識用パターンＴＰの外形よりも第３のマスク部材Ｍ３のマーク認識用パターンＴＰの外形が大きいものを例示して説明したが、例えば、第１のマスク部材Ｍ１のアライメントパターンＡＰを最も大きくし、第２のマスク部材Ｍ２のマーク認識用パターンＴＰ、第３のマスク部材のマーク認識用パターンＴＰを段階的に小さくしていくものであってもよい。このとき、アライメントパターンＡＰ及び各マスク部材のマーク認識用パターンＴＰは、アライメント用光学多層膜マークＡＭを認識することを可能にするために、十字形状の内側を遮光し、外側を遮光しない構成を採る。これにより、直前の成膜段階で成膜されたアライメント用光学多層膜マークＡＭを、後続の成膜段階で使用されるマスク部材の外周部分から透視することが可能になるため、高精度なアライメントを実現することができる。
【００３２】
一方、上述したように、直前の成膜段階で成膜されたアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準としなくても、常に最初の成膜段階で成膜されたアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として、後続の全ての光学多層膜を成膜することもできる。以下、この例について説明する。
【００３３】
図４の基板母材ＢＭに対して、円形光学多層膜１０を成膜するときには図１３に示されるパターンを有する第４のマスク部材Ｍ４を、リング状光学多層膜２０を成膜するときには図１４に示される第５のマスク部材Ｍ５を、外周光学多層膜３０を成膜するときには図１５に示される第６のマスク部材Ｍ６を使用してパターンの転写を行う。このとき、第４、第５及び第６の各マスク部材の各光学多層膜に対応する区画の遮光されている領域及び遮光されていない領域のパターンは、全て第１、第２及び第３の各マスク部材のパターンのものとは反対のものを使用する。これに対して、アライメントパターンＡＰは十字形状の内側が遮光されているパターンを有しているのに対して、マーク認識用パターンＴＰは十字形状の外側が遮光されているパターンを有している。さらに、最初の光学多層膜を成膜するときのマスク部材（この例においては第４のマスク部材Ｍ４）に具備されているアライメントパターンＡＰの外形は、後続の成膜段階で使用される各マスク部材（この例においては第４のマスク部材Ｍ４及び第５のマスク部材Ｍ５）に具備されているマーク認識用パターンＴＰの外形よりも若干大きいものが使用されるが、それら後続の成膜段階で使用される各マスク部材に具備されているマーク認識用パターンＴＰの外形は全て同一であるとする。勿論、この例においても、アライメント用光学多層膜マークＡＭ及びマーク認識用パターンＴＰは十字形状のものに限られず、例えば四角形や円形等の任意の形状を採ることができる。
【００３４】
かかる各マスク部材を使用したときの各成膜段階について説明する。最初に、図４に示される基板母材ＢＭに剥離用金属膜８０を成膜し、さらにフォトレジストを塗布する。そして、基板母材ＢＭの基準部ＢＳを基準として、第４のマスク部材Ｍ４をアライメントして、上部から紫外線等を照射すると、第４のマスク部材Ｍ４のパターンが転写され、遮光された領域が感光せず、その他の領域が感光する。ここで、上記実施の形態では、感光した領域のフォトレジストを除去したが、この例においては、感光していない領域のフォトレジストを除去する方法を採る。従って、剥離用金属膜８０の上に塗布されているフォトレジストは、第４のマスク部材Ｍ４の遮光されている領域に対応する領域が除去される。そして、基板母材ＢＭをエッチングして、基板母材ＢＭの表面全体に円形光学多層膜１０を成膜した後に、剥離用金属膜８０を剥離すると、図６に示したような、基板母材ＢＭ上に円形光学多層膜１０及びアライメント用光学多層膜マークＡＭが成膜される。
【００３５】
次に、図１４に示される第５のマスク部材Ｍ５を基板母材ＢＭにアライメントしてリング状光学多層膜２０のパターンの転写を行う。まず、円形光学多層膜１０及びアライメント用光学多層膜マークＡＭが成膜された基板母材ＢＭ上に剥離用金属膜８０を成膜し、フォトレジストを塗布する。そして、第５のマスク部材Ｍ５に具備されているマーク認識用パターンＴＰの十字形状の内側（実質的に打ち抜きがされている領域）から基板母材ＢＭに形成されているアライメント用光学多層膜マークＡＭを透視して、高精度にアライメントを行った後に、上部から紫外線等を照射する。これにより、第５のマスク部材Ｍ５のパターンが転写され、遮光されている領域に対応する領域のフォトレジストは感光せず、その他の領域のフォトレジストは感光する。ここで、上述したように、感光していない領域のフォトレジストを除去してエッチングを行い、基板母材ＢＭの表面全体にリング状光学多層膜２０を成膜した後に、剥離用金属膜８０を剥離すると、図１６に示されるように、基板母材ＢＭ上に円形光学多層膜１０及びリング状光学多層膜２０が成膜されたものを得ることができる。このとき、第５のマスク部材Ｍ５は、最初の成膜段階で成膜されたアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として、高精度にアライメントを行うことができるために、リング状光学多層膜２０を正確な位置に成膜することができ、円形光学多層膜１０とリング状光学多層膜２０との境界がオーバーラップすることはなく、極めてシャープなものにすることができる。そして、剥離用金属膜８０の剥離時に、最初の成膜段階で成膜されたアライメント用光学多層膜ＡＭの周囲に残存している剥離用金属膜８０は完全に除去されるため、最初の成膜段階で成膜されたアライメント用光学多層膜マークＡＭは基板母材ＢＭの表面に完全に露出することになる。
【００３６】
最後に、円形光学多層膜１０及びリング状光学多層膜２０が成膜された基板母材ＢＭに対して、図１５に示される第６のマスク部材Ｍ６をアライメントしてパターンの転写を行う。まず、上記基板母材ＢＭに剥離用金属膜８０を成膜して、さらにフォトレジストを塗布する。そして、第６のマスク部材Ｍ６に具備されているマーク認識用パターンＴＰの十字形状の内側（実質的に打ち抜きがされている領域）から基板母材ＢＭに形成されているアライメント用光学多層膜マークＡＭを透視して、高精度にアライメントを行った後に、上部から紫外線等を照射する。これにより、第６のマスク部材Ｍ６のパターンが転写され、遮光されている領域に対応する領域のフォトレジストは感光せず、その他の領域のフォトレジストは感光する。ここでも、感光していない領域のフォトレジストを除去してエッチングを行い、基板母材ＢＭの表面全体にリング状光学多層膜２０を成膜した後に、剥離用金属膜８０を剥離すると、図１７に示されるように、基板母材ＢＭ上に円形光学多層膜１０、リング状光学多層膜２０及び外周光学多層膜３０が成膜されたものを得ることができる。
【００３７】
このとき、第６のマスク部材Ｍ６は、基板母材ＢＭ上に形成されているアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準としてアライメントされるが、このアライメント用光学多層膜マークＡＭは最初の成膜段階で形成されたものである。すなわち、リング状光学多層膜２０を成膜する段階において、円形光学多層膜１０を成膜したときのアライメント用光学多層膜マークＡＭが基板表面上に露出することになるため、最初の成膜段階において形成されたアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として第６のマスク部材Ｍ６をアライメントすることができる。従って、リング状光学多層膜２０だけでなく、外周光学多層膜３０についても、最初の成膜段階で形成されたアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として高精度にマスク部材をアライメントすることができるため、円形光学多層膜１０、リング状光学多層膜２０及び外周光学多層膜３０を正確な位置に成膜することができ、各光学多層膜がオーバーラップすることはなく、境界を極めてシャープなものにすることができる。
【００３８】
つまり、最初の成膜段階で使用されるマスク部材に、十字形状の内側を遮光するパターンを有するアライメントパターンＡＰを設け、後続の成膜段階で使用されるマスク部材には、十字形状の外側を遮光するパターンを有するマーク認識用パターンＴＰを設ける。そして、アライメントパターンＡＰの十字形状よりもマーク認識用パターンＴＰの十字形状の外形を若干大きく構成し、後続の全ての成膜段階で使用されるマーク認識用パターンＴＰの外形を同一にしたものを使用してアライメントを行う。これにより、最初の成膜段階で形成されたアライメント用光学多層膜マークＡＭが常に基板母材ＢＭの表面に完全に露出することになる。しかも、アライメント用光学多層膜マークＡＭはガラス基板上に形成された状態に保持されるため、形状変化や劣化、部分剥離等を生じるおそれもない。従って、後続の全ての成膜段階において、常に最初の成膜段階で形成されたアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準とすることができる。
【００３９】
これにより、後続の全ての成膜段階で成膜される各光学多層膜は、最初の成膜段階で形成されたアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として各マスク部材を高精度にアライメントすることができるため、各マスク部材のパターンを正確な位置に転写することができる。従って、各光学多層膜を正確な位置に成膜することができ、その境界を鮮明にシャープ化することができる。
【００４０】
ところで、本実施形態では、３種類の光学多層膜を成膜するものを例示して説明したが、勿論これに限られるものではなく、２種類の光学多層膜を有する光学素子にも適用することができる。すなわち、最初の光学多層膜を成膜するときには、同時にアライメント用光学多層膜マークＡＭが基板母材ＢＭ上に形成されているため、他の光学多層膜の成膜時に、基板母材ＢＭ上に形成されているアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として高精度にアライメントを行うことにより、２種類の光学多層膜を正確な位置に成膜することができる。
【００４１】
一方、２種類の光学多層膜を有する光学素子だけではなく、４種類以上の光学多層膜を有する光学素子にも適用することができる。例えば、図１８に示されるように、リング状光学多層膜が２つのものにも適用することができる。近年の光ディスクは、ＣＤ及びＤＶＤの他に、さらに４００ｎｍ（又はそれに近い値）の短波長のレーザー光を用いる次世代光ディスクも使用されるようになっている。このとき、波長７８０ｎｍ、波長６５０ｎｍ、波長４００ｎｍのレーザー光の波長選択機能を発揮するために、基板Ｂの中心に図１９（ａ）に示されるような全ての波長のレーザー光を透過する特性を有する円形光学多層膜１０を形成し、この外周に同図（ｂ）に示されるような波長４００ｎｍ及び６５０ｎｍのレーザー光を透過し、波長７８０ｎｍのレーザー光は透過しない特性を有する第１のリング状光学多層膜２１（本実施形態におけるリング状光学多層膜２０と同一の光学多層膜）を形成し、その外周に同図（ｃ）に示されるような波長４００ｎｍのレーザー光のみを透過し、波長６５０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光は透過しない第２のリング状光学多層膜２２を形成し、さらにその外周に同図（ｄ）に示されるような全ての波長を吸収する特性を有する外周光学多層膜３０を形成する。
【００４２】
この場合においても、最初の光学多層膜を成膜するときには、同時にアライメント用光学多層膜マークＡＭが基板母材ＢＭ上に形成されているため、後続の光学多層膜の成膜時に、アライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として高精度にアライメントを行い、後続の成膜段階においては直前の成膜段階で形成された新たなアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準としてアライメントを行うことにより、１種類であれ複数種類であれ、各光学多層膜を正確な位置に成膜することができる。要は、基板母材ＢＭ上の２つの区画に形成されたアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準として、１または複数種類の光学多層膜を正確な位置に成膜することができる。勿論、上記他の例のように、後続の全ての成膜段階において、最初の成膜段階で成膜されたアライメント用光学多層膜マークＡＭを基準としてアライメントするものにも適用することができる。
【００４３】
なお、上述した円形光学多層膜１０、リング状光学多層膜２０及び外周光学多層膜３０は剥離用金属膜８０よりも膜厚が薄いものを使用される必要がある。すなわち、上記各光学多層膜が剥離用金属膜８０よりも厚いものが使用されると、剥離用金属膜８０を剥離するときに、剥離用金属膜８０上の光学多層膜と基板母材ＢＭ上の光学多層膜とが境界部分において完全に分断されないため、剥離用金属膜８０の剥離を行うときに十分に剥離を行えないという問題がある。そこで、各光学多層膜の境界をシャープ化するという観点からは、各光学多層膜は剥離用金属膜８０よりも膜厚が薄いものを使用する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】光学素子の平面図である。
【図２】各膜の波長特性を示す図である。
【図３】光学素子の製造方法の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】基板母材の平面図である。
【図５】基板母材に第１のマスク部材を使用して円形光学多層膜のパターンを転写するときの説明図である。
【図６】基板母材に円形光学多層膜及びアライメント用光学多層膜マークが成膜された平面図である。
【図７】基板母材に第２のマスク部材を使用してリング状光学多層膜のパターンを転写するときの説明図である。
【図８】アライメント用光学多層膜マークとマーク認識用パターンとをアライメントする状態を示した説明図である。
【図９】アライメントマークに剥離用金属膜が成膜されている基板母材の１区画の断面図である。
【図１０】基板母材に円形光学多層膜、リング状光学多層膜及びアライメント用光学多層膜マークが成膜された平面図である。
【図１１】基板母材に第３のマスク部材を使用して外周光学多層膜のパターンを転写するときの説明図である。
【図１２】基板母材に円形光学多層膜、リング状光学多層膜、外周光学多層膜及びアライメント用光学多層膜マークが成膜された平面図である。
【図１３】他の例において、基板母材に第４のマスク部材を使用して円形光学多層膜のパターンを転写するときの説明図である。
【図１４】他の例において、基板母材に第５のマスク部材を使用してリング状光学多層膜のパターンを転写するときの説明図である。
【図１５】他の例において、基板母材に第６のマスク部材を使用して外周光学多層膜のパターンを転写するときの説明図である。
【図１６】他の例において、基板母材に円形光学多層膜、リング状光学多層膜及びアライメント用光学多層膜マークが成膜された平面図である。
【図１７】他の例において、基板母材に円形光学多層膜、リング状光学多層膜、外周光学多層膜及びアライメント用光学多層膜マークが成膜された平面図である。
【図１８】リング状光学多層膜が２つ成膜されている光学素子の平面図である。
【図１９】リング状光学多層膜が２つ成膜されている光学素子の各膜の波長特性を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  円形光学多層膜            ２０    リング状光学多層膜
３０  外周光学多層膜            ８０    剥離用金属膜
ＡＭ  アライメント用光学多層膜マーク    ＡＰ  アライメントパターン
ＢＭ  基板母材                ＢＳ  基準部
Ｍ１  第１のマスク部材            Ｍ２  第２のマスク部材
Ｍ３  第３のマスク部材            Ｍ４  第４のマスク部材
Ｍ５  第５のマスク部材            Ｍ６  第６のマスク部材
ＭＳ  基準部                ＴＰ  マーク認識用パターン
【図１】
2006106263.tif 000003
【図２】
2006106263.tif 000004
【図３】
2006106263.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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