(57)【要約】【課題】単位マイクロレンズ同士が隣接して配列される場合でも、その境界で欠陥形状が発生しにくいマイクロレンズアレイの製造方法を提供する。【解決手段】（ａ）に示されたマスクは、単位マイクロレンズ同士の境界に当たる部分（境界部分と称する）には、光を透過させないパターン（黒塗り部分）が形成され、その他の部分は、目的とするマイクロレンズアレイの形状パターンに対応するグレー度分布を有するマスクである。（ｂ）に示されたマスクは、境界部分には、光を最大量透過させるパターンが、その他の部分には光を透過させないパターンが形成されたマスクである。基板上に形成されたレジストの露光においては、これらのマスクを使用して複合露光を行う。そして、レジストを現像してレジストパターンを形成し、レジストと基板を同時にドライエッチングすることによりレジストパターンを基板に転写して基板からなるマイクロレンズアレイを製造する。【選択図】  図１
2008299158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位マイクロレンズが互いに隣接して配列されたマイクロレンズアレイの製造方法であって、基板の上に塗布されたレジストを、グレースケールマスクを使用して露光し、前記レジストを現像してレジストパターンを製造した後、前記レジストと前記基板を同時にエッチングすることにより、前記レジストパターンの形状を前記基板に転写する工程を有するものにおいて、以下の（Ａ）、（Ｂ）の２枚のマスクを使用して、前記レジストの重ね露光を行う工程を有することを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
（Ａ）前記単位マイクロレンズ同士の境界に当たる部分（境界部分と称する）には、使用するレジストがポジ型のものであれば光を透過させないパターン、使用するレジストがネガ型のものであれば光を最大量透過させるパターンが形成され、その他の部分は、目的とするマイクロレンズアレイの形状パターンに対応するグレー度分布を有するマスク。
（Ｂ）使用するレジストがポジ型のものであれば、前記境界部分には、光を最大量透過させるパターンが、その他の部分には光を透過させないパターンが形成され、使用するレジストがネガ型のものであれば、前記境界部分には、光を透過させないパターンが、その他の部分には光を最大量透過させるパターンが形成されているマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズアレイの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の単位マイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイは、通常、グレースケールマスクを使用して以下のような工程で製造される。
（１）基板の上にレジストを塗布したものを用意する。
（２）目的とするマイクロレンズアレイの形状に対応するグレー度分布を持つマスクを使用し、露光装置を用いて前記レジストを露光し、現像することにより、マイクロレンズアレイの形状を有するレジストパターンを製造する。
（３）レジストと基板を同時にドライエッチングすることにより、レジストパターンを基板に転写し、基板からなるマイクロレンズアレイを製造する。
【０００３】
このようなマイクロレンズアレイの製造方法は、例えば特表平８−５０４５１５号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特表平８−５０４５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなマイクロレンズアレイにおいて、例えば露光装置の照明光学系には、光の使用効率を向上させることを目的として、単位マイクロレンズの形状を正六角形とし、このような単位マイクロレンズを隣接して配列して敷き詰めたようなマイクロレンズアレイが使用されることがある。
【０００６】
このようなマイクロレンズアレイを製造するために使用されるマスクの例を図４に示す。正六角形の単位マイクロレンズに対応するグレー度を有するパターンが隣接して複数形成されている。
【０００７】
なお、図４においては、出願の制約上、グレー度で直接表現することが困難であるので、略した図示方法を採用している。すなわち、白抜きの部分が光を透過させる単位パターンの部分であり、一つの単位マイクロレンズに対応する領域中においては所定のピッチで配列されている。そして、この白抜きの部分の大きさを変えることによりグレー度を変化させているが、図示の都合上、図４においては、同じ大きさに図示している。
【０００８】
ところで、単位マイクロレンズの境界に対応する部分、すなわち、正六角形の輪郭の部分においては、両側の単位マイクロレンズから要求されるグレー度が異なる等の理由により、光を透過させる単位パターンを形成することができない。よって、図４を見ると分かるように、この輪郭部分においては、光を透過させる単位パターンが無く、黒塗りとなっている。
【０００９】
ところが、この境界部において、単位パターンの配列に平行な部分、すなわち図４において縦方向の部分においては、光が当たらないので、マイクロレンズアレイにおけるその部分の高さが高くなってしまう。又、この境界部において、単位パターンの配列に斜めとなっている部分、すなわち、図４において輪郭がて縦方向に対して６０°傾いている部分においては、これに加え、黒塗りの部分の面積が変化し、その結果、マイクロレンズアレイにおけるその部分に高さの変動が発生してしまう。
【００１０】
図５に、図４に示すようなグレースケールマスクを使用して形成したレジスト形状を、図６に、そのレジストと基板をエッチングしてできた基板からかるマイクロレンズアレイの形状を示す。これを見ると、単位パターンの配列に平行な部分（図で「平行な部分」と書かれている部分）の高さが高くなり、単位パターンの配列に斜めとなっている部分（図で「斜めの部分」と書かれている部分）では、これに加え、微小な高さ変化が発生しているのが分かる。
【００１１】
このように、単位マイクロレンズ同士の境界に高さの高い部分、特に高さ変動のある部分が発生すると、これらが欠陥形状となり、マイクロレンズアレイの特性上問題となる。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、単位マイクロレンズ同士が隣接して配列される場合でも、その境界で欠陥形状が発生しにくいマイクロレンズアレイの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題は、複数の単位マイクロレンズが互いに隣接して配列されたマイクロレンズアレイの製造方法であって、基板の上に塗布されたレジストを、グレースケールマスクを使用して露光し、前記レジストを現像してレジストパターンを製造した後、前記レジストと前記基板を同時にエッチングすることにより、前記レジストパターンの形状を前記基板に転写する工程を有するものにおいて、以下の（Ａ）、（Ｂ）の２枚のマスクを使用して、前記レジストの重ね露光を行う工程を有することを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法により解決される。
（Ａ）前記単位マイクロレンズ同士の境界に当たる部分（境界部分と称する）には、使用するレジストがポジ型のものであれば光を透過させないパターン、使用するレジストがネガ型のものであれば光を最大量透過させるパターンが形成され、その他の部分は、目的とするマイクロレンズアレイの形状パターンに対応するグレー度分布を有するマスク。
（Ｂ）使用するレジストがポジ型のものであれば、前記境界部分には、光を最大量透過させるパターンが、その他の部分には光を透過させないパターンが形成され、使用するレジストがネガ型のものであれば、前記境界部分には、光を透過させないパターンが、その他の部分には光を最大量透過させるパターンが形成されているマスク。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、単位マイクロレンズ同士が隣接して配列される場合でも、その境界で欠陥形状が発生しにくいマイクロレンズアレイの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。まず、従来と同じように、基板の上にレジストを塗布したものを用意する。以下の説明においては、レジストはポジ型レジストであるとして説明を行う。
【００１６】
一方、図１（ａ）、（ｂ）に示すような２枚のマスクを用意する。図１（ａ）に示されたマスクは、図４に示した従来のマスクと同じものである。すなわち、単位マイクロレンズ同士の境界に当たる部分（境界部分と称する）には、光を透過させないパターン（黒塗り部分）が形成され、その他の部分は、目的とするマイクロレンズアレイの形状パターンに対応するグレー度分布を有するマスクである。図１（ｂ）に示されたマスクは、境界部分には、光を最大量透過させるパターンが、その他の部分には光を透過させないパターンが形成されたマスクである。
【００１７】
レジストの露光においては、これらのマスクを使用して複合露光を行う。すると、図１（ａ）に示すマスクを使用したときに露光されなかった境界部分が、図１（ｂ）に示すマスクを使用したときに露光されることになる。
【００１８】
このように複合露光されたレジストを、従来と同じように現像してレジストパターンを形成し、従来と同じようにレジストと基板を同時にドライエッチングすることによりレジストパターンを基板に転写して基板からなるマイクロレンズアレイを製造する。
【００１９】
境界部分が図１（ｂ）に示すマスクにより一様露光されているので、単位パターンの配列に平行な部分に形成される高さの高い部分の高さが低くなり、単位パターンの配列に斜めとなっている部分では、高さの高い部分の高さが低くなると共に、高さ変動が小さくなる。
【００２０】
図２に、このようにして形成したレジスト形状を、図３に、そのレジストと基板をエッチングしてできた基板からかるマイクロレンズアレイの形状を示す。これを見ると、単位パターンの配列に平行な部分（図で「平行な部分」と書かれている部分）の高さが、従来に比べて低くなり、単位パターンの配列に斜めとなっている部分（図で「斜めの部分」と書かれている部分）では、これに加え、微小な高さ変化が小さくなっているのがわかる。
【００２１】
なお、以上は、レジストがポジ型の場合についての説明であったが、レジストがネガ型の場合、マスクパターンのグレー度を反転させて論ずればよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態であるマイクロレンズアレイの製造方法に使用されるグレースケールマスクの例を示す図である。
【図２】図１に示すグレースケールマスクを使用して複合露光を行った後、現像して形成されたレジストパターンの形状を示す図である。
【図３】図２に示すレジストパターンを基板に転写して形成された基板の形状を示す図である。
【図４】従来のマイクロレンズアレイの製造方法に使用されるグレースケールマスクの例を示す図である。
【図５】図４に示すグレースケールマスクを使用して複合露光を行った後、現像して形成されたレジストパターンの形状を示す図である。
【図６】図５に示すレジストパターンを基板に転写して形成された基板の形状を示す図である。
【図１】
2008299158.tif 000003
【図４】
2008299158.tif 000004
【図２】
2008299158.tif 000005
【図３】
2008299158.tif 000006
【図５】
2008299158.tif 000007
【図６】
2008299158.tif 000008