(57)【要約】【課題】基材に対するエッチング処理の終点の見極めを適正に行うことができるエッチング方法、及びエッチングシステムを提供する。【解決手段】基材１００に対するエッチング処理が開始されると、光源２から基材１００の微細パターン部分１００ａに対して光が照射される。光検出器５においては、その回折光を受光して、その集光状態に応じた検出信号を発生する。制御部９４の情報処理部９４ａにおいては、その検出信号に基づいて画像処理を行い、微細パターン部分１００ａからの回折光のパターン形状を得る。さらに、制御部９４の演算部９４ｂにおいては、この微細パターン部分１００ａからの回折光のパターン形状と、記憶部９１に予め記憶される最適なエッチング状態における回折光のパターン形状との比較を行い、それらの一致／不一致を判断する。それらが一致した場合には、その判断時をエッチング処理の終点とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に所望の形状を形成するべく、
前記基材に対してエッチング処理を施している状態において、
前記基材に光を照射する照射ステップと、
前記基材からの反射光又は回折光を検出する検出ステップと、
前記反射光又は回折光の光量変化に基づいて、前記エッチング処理の終点を判断する終点判断ステップと、を含むことを特徴とするエッチング方法。
【請求項２】
前記終点判断ステップでは、前記反射光又は回折光の光量の最大値が検出されたときを、前記エッチング処理の終点と判断することを特徴とする請求項１記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記基材の各部からの反射光又は回折光の光量に基づいて、前記基材の各部におけるエッチング処理の処理状況を判断する状況判断ステップと、
前記基材の各部におけるエッチング処理の処理状況に応じて、前記基材の各部に対するエッチング処理の条件を調整する調整ステップを、さらに含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエッチング方法。
【請求項４】
基材上に所望の形状を形成するべく、
前記基材に対してエッチング処理を施している状態において、
前記基材に光を照射する照射ステップと、
前記基材からの回折光を検出する検出ステップと、
前記回折光のパターン形状の変化に基づいて、前記エッチング処理の終点を判断する終点判断ステップと、を含むことを特徴とするエッチング方法。
【請求項５】
前記終点判断ステップでは、前記回折光のパターン形状が所定のパターン形状と一致したときを、前記エッチング処理の終点と判断することを特徴とする請求項４記載のエッチング方法。
【請求項６】
前記所定のパターン形状は、前記基材上に前記所望の形状を形成した場合に、前記基材に光を照射し、前記基材からの回折光を検出したときの前記回折光のパターン形状であることを特徴とする請求項５記載のエッチング方法。
【請求項７】
前記回折光のパターン形状に基づいて、前記基材の各部におけるエッチング処理の処理状況を判断する状況判断ステップと、
前記基材の各部におけるエッチング処理の処理状況に応じて、前記基材の各部に対するエッチング処理の条件を調整する調整ステップを、さらに含むことを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか一項に記載のエッチング方法。
【請求項８】
前記エッチング処理の終点が判断された場合に、前記基材に対するエッチング処理を停止する停止ステップを、さらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載のエッチング方法。
【請求項９】
前記照射ステップにおいて照射する光の波長は、４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載のエッチング方法。
【請求項１０】
基材上に所望の形状を形成するべく、
前記基材に対してエッチング処理を施すエッチング手段と、
前記基材に対してエッチング処理が施されている状態において、
前記基材に光を照射する照射手段と、
前記基材からの反射光又は回折光を検出する検出手段と、
前記反射光又は回折光の光量変化に基づいて、前記エッチング処理の終点を判断する終点判断手段と、を備えたことを特徴とするエッチングシステム。
【請求項１１】
前記終点判断手段は、前記反射光又は回折光の光量の最大値を検出したときを、前記エッチング処理の終点と判断することを特徴とする請求項１１記載のエッチングシステム。
【請求項１２】
前記基材の各部からの反射光又は回折光の光量に基づいて、前記基材の各部におけるエッチング処理の処理状況を判断する状況判断手段と、
前記基材の各部におけるエッチング処理の処理状況に応じて、前記基材の各部に対するエッチング処理の条件を調整する調整手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のエッチングシステム。
【請求項１３】
基材上に所望の形状を形成するべく、
前記基材に対してエッチング処理を施すエッチング手段と、
前記基材に対してエッチング処理が施されている状態において、
前記基材に光を照射する照射手段と、
前記基材からの回折光を検出する検出手段と、
前記回折光のパターン形状の変化に基づいて、前記エッチング処理の終点を判断する終点判断手段と、を備えたことを特徴とするエッチングシステム。
【請求項１４】
所定のパターン形状を記憶する記憶手段を、さらに備え、
前記終点判断手段は、前記回折光のパターン形状が所定のパターン形状と一致したときを、前記エッチング処理の終点と判断することを特徴とする請求項１３記載のエッチングシステム。
【請求項１５】
前記所定のパターン形状は、前記基材上に前記所望の形状を形成した場合に、前記基材に光を照射し、前記基材からの回折光を検出したときの前記回折光のパターン形状であることを特徴とする請求項１４記載のエッチングシステム。
【請求項１６】
前記回折光のパターン形状に基づいて、前記基材の各部におけるエッチング処理の処理状況を判断する状況判断手段と、
前記基材の各部におけるエッチング処理の処理状況に応じて、前記基材の各部に対するエッチング処理の条件を調整する調整手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１３乃至請求項１５の何れか一項に記載のエッチングシステム。
【請求項１７】
前記終点判断手段により前記エッチング処理の終点が判断された場合に、前記基材に対するエッチング処理を停止する停止手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１０乃至請求項１６の何れか一項に記載のエッチングシステム。
【請求項１８】
前記照射手段は、前記基材に対して、波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲にある光を照射することを特徴とする請求項１０乃至請求項１７の何れか一項に記載のエッチングシステム。
【請求項１９】
前記検出手段は、フォトダイオード又は固体撮像イメージセンサであることを特徴とする請求項１０記載のエッチングシステム。
【請求項２０】
前記検出手段は、固体撮像イメージセンサであることを特徴とする請求項１３記載のエッチングシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材に対してエッチング処理を施すことで、前記基材上に所望の形状を得るエッチング方法、及びエッチングシステムに関し、特に、前記エッチング処理の終点を適正に判断するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発展している光ピックアップ装置の分野においては、極めて高精度なレンズなどの光学素子が要求されている。特に、このような光学素子の光学面に形成される微細構造は、厳密な寸法精度が要求されており、その精度を確保することは重要な課題となっている。
【０００３】
このような光学素子は、例えば、プラスチックやガラスなどの素材を金型によって成形することで製作することができる。係る金型成形は、均一な形状の製品を迅速に製造することができるため、光学素子の大量生産に適している。
【０００４】
ところで、このような金型を、光学素子の光学面に対応した母光学面を有する母型を用いて、具体的には、その母型に対して化学反応を通じて電鋳を成長させることで、製作しようとする試みがある。係る金型製作手法によれば、例えば、光学素子の回折輪帯に対応した輪帯を精度良く形成した母型を用意することで、寸法バラツキの少ない光学素子成形用金型を容易に転写形成することができる。
【０００５】
また、このような母型を製作する方法としては、これまで、切削加工が中心であったが、最近では、より微細な形状を形成するべく、且つ、より作業効率を向上するべく、プラズマなどを利用したエッチング処理が行われるようになってきている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このようなエッチング処理においては、その加工終点（以下、エッチング終点とも称する）をエッチング速度から割り出した時間によって制御することが一般的であるが、このエッチング速度は、エッチング条件やエッチング環境によってばらつきがあるため、エッチング処理後に得られる母型の形状には、バッチ間で１割近くの誤差が生じる場合がある。
【０００７】
このように、エッチング終点の見極めは、母型の形状に大きな影響を与えるため、例えば光学素子の回折輪帯に対応した輪帯が精度良く形成された母型を得るためには、このエッチング終点の見極めを精度良く行う必要がある。
【０００８】
そこで、母型の原型である基材に対してエッチング処理を施す際に、例えば、基材の形状を発光モニターによって監視したり、基材をエッチングするガスの質量を分析することで、或いは、基材の質量を測定することで、エッチング処理の進行度を判断して、このエッチング終点の見極めを精度良く行うことが考えられる。
【０００９】
【特許文献１】
特願２００２−２５３２０３号（段落〔０１１１〕‐〔０１３４〕、第５図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、レンズなどの光学素子は、表面積が小さく、その光学面に形成される微細構造は、ミクロンからサブミクロンのオーダであるため、このような光学素子に対応する基材の形状を発光モニターによって監視することは困難である。また、ガス質量分析においては、一部のガスを採取して、その分析を行うため、基材の各部におけるエッチング処理の進行度を判断することは難しく、また、質量測定においても、基材全体の質量を測定するため、基材の各部におけるエッチング処理の進行度を判断することは難しいといった問題がある。
【００１２】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基材に対してエッチング処理を施す際に、基材に対して光を照射し、その反射光、或いは、回折光を検出することで、基材のエッチング状態を判断して、基材に対するエッチング処理の終点の見極めを適正に行うことができるエッチング方法、及びエッチングシステムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、基材上に所望の形状を形成するべく、前記基材に対してエッチング処理を施している状態において、前記基材に光を照射する照射ステップと、前記基材からの反射光又は回折光を検出する検出ステップと、前記反射光又は回折光の光量変化に基づいて、前記エッチング処理の終点を判断する終点判断ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項４記載の発明は、基材上に所望の形状を形成するべく、前記基材に対してエッチング処理を施している状態において、前記基材に光を照射する照射ステップと、前記基材からの回折光を検出する検出ステップと、前記回折光のパターン形状の変化に基づいて、前記エッチング処理の終点を判断する終点判断ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項１０記載の発明は、基材上に所望の形状を形成するべく、前記基材に対してエッチング処理を施すエッチング手段と、前記基材に対してエッチング処理が施されている状態において、前記基材に光を照射する照射手段と、前記基材からの反射光又は回折光を検出する検出手段と、前記反射光又は回折光の光量変化に基づいて、前記エッチング処理の終点を判断する終点判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために、請求項１３記載の発明は、基材上に所望の形状を形成するべく、前記基材に対してエッチング処理を施すエッチング手段と、前記基材に対してエッチング処理が施されている状態において、前記基材に光を照射する照射手段と、前記基材からの回折光を検出する検出手段と、前記回折光のパターン形状の変化に基づいて、前記エッチング処理の終点を判断する終点判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るエッチング方法、及びエッチングシステムの様々な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
［エッチングシステムの構成］
本実施形態におけるエッチングシステムは、基材に対してエッチング処理を施すプラズマエッチング装置と、このプラズマエッチング装置によって施されるエッチング処理の終点を検出するエッチング終点検出ユニットと、を含み構成されている。
【００１９】
図１に、プラズマエッチング装置を示す。また、図３、図６乃至図８、図１０乃至図１２に、エッチング終点検出ユニットを示す。尚、図１に示すプラズマエッチング装置と、図３、図６乃至図８、図１０乃至図１２に示すエッチング終点検出ユニットとは、各々、別図として記載しているが、図１に示すプラズマエッチング装置と、図３、図６乃至図８、図１０乃至図１２の何れかに示すエッチング終点検出ユニットとは、エッチングシステムとして、同一筐体に構成されるものである。
【００２０】
［プラズマエッチング装置の構成］
まず、当該エッチングシステムを構成するプラズマエッチング装置の概略構成について説明する。但し、以下においては、高密度プラズマを発生できる誘導結合プラズマ処理装置を例に挙げる。
【００２１】
図１に示すように、当該プラズマエッチング装置１０は、導電性材料、例えばアルミニウム製の筐体から分解可能に組立てられた気密な容器２０を有している。この容器２０は、接地線２１によって接地され、壁面から汚染物が発生しないように、内壁面は陽極酸化によってアルマイト処理されている。尚、この容器２０内は、上側に位置するアンテナ室２４と処理室２６とに気密に区画されることが好ましい。区画に際し仕切られる仕切り構造は、石英等から成るセグメントを組み合わせて成る誘電体壁３２を含む支持部３４により形成される。また、この支持部３４の下面は、水平面上で実質的に整一した状態に形成される。この支持部３４の下面は、平滑な下面を有する石英等から成る誘電体カバーにより被覆されることが好ましく、一方、誘電体壁３２の上側には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等から成る樹脂板が配設されることが好ましい。
【００２２】
また、アンテナ室２４にはヒータ６１が配設され、このヒータ６１は、電源６２に接続されている。このヒータ６１によって支持部３４を介して誘電体壁３２を含む仕切り構造が加熱され、これにより、処理室２６に露出する仕切り構造の下面に副生成物が付着するのが防止される。
【００２３】
支持部３４は、導電性材料、望ましくは金属、例えばアルミニウム製の筐体からされた中空の部材からなり、シャワーヘッドを構成するためのシャワー筐体として兼用される。支持部３４を構成する筐体の内外表面は、壁面から汚染物が発生しないように、陽極酸化によりアルマイト処理されている。支持部兼シャワー筐体３４には、ガス流路が内部に形成されると共に、ガス流路に連通し、且つ、後述する載置台７０、より詳細には、サセプタ７１に対して開口する複数のガス供給孔が下面に形成されている。
【００２４】
支持部３４の中央に接続された管状の管部３５内には、支持部３４内のガス流路に連通するガス供給管５１が配設される。ガス供給管５１は、容器２０の天井を貫通し、容器２０外に配設された処理ガス供給源５０に接続される。即ち、プラズマ処理中、処理ガスが、処理ガス供給源５０からガス供給管５１を介して、支持部兼シャワー筐体３４内に供給され、その下面のガス供給孔から処理室２６内に放出される。
【００２５】
アンテナ室２４内には、誘電体壁３２に面するように、仕切り構造上に配設された高周波（ＲＦ）のアンテナ３１が配設される。
【００２６】
アンテナ３１は、仕切り構造上の部分が、例えば渦巻き状を成す平面型のコイルアンテナから成る。アンテナ３１は、一端部が容器２０の天井の略中央から導出され、整合器４１を介して高周波電源４２に接続される。一方、他端部は容器２０に接続され、これにより接地される。
【００２７】
プラズマ処理中、高周波電源４２からは、誘導電界形成用の高周波電力がアンテナ３１へ供給される。アンテナ３１により、処理室２６内に誘導電界が形成され、この誘導電界により、支持部兼シャワー筐体３４から供給された処理ガスがプラズマに転化される。このため、高周波電源４２は、プラズマを発生させるのに十分な出力で高周波電力を供給できるように設定される。
【００２８】
誘電体壁３２を挟んで高周波のアンテナ３１と対向するように、処理室２６内には基材１００を載置するための載置台であるサセプタ７１が配設される。サセプタ７１は、導電性材料、例えばアルミニウム製の部材からなり、その表面は、汚染物が発生しないように、陽極酸化によりアルマイト処理されている。サセプタ７１の周囲には、基材１００を固定するための保持部材７３が配設される。
【００２９】
サセプタ７１は、絶縁体枠７２内に収納され、さらに、中空の支柱上に支持される。支柱は、容器２０の底部を気密に貫通し、容器２０外に配設された駆動部７４に支持される。即ち、サセプタ７１は、基材１００のロード／アンロード時に、この駆動部７４により、例えば上下方向に駆動される。
【００３０】
サセプタ７１は、中空の支柱内に配置された給電棒により、整合器８１を介して高周波電源８２に接続される。プラズマ処理中、高周波電源８２からは、バイアス用の高周波電力がサセプタ７１に印加される。このバイアス用の高周波電力は、処理室２６内で励起されたプラズマ中のイオンを効果的に基材１００に引込むために使用される。
【００３１】
さらに、サセプタ７１内には、基材１００の温度を制御するため、ヒータ等の加熱手段や冷媒流路等から成る温度調整部７５や温度センサが配設され、温度調整部７５を制御する温度制御部７６に接続される。これらの機構や部材に対する配管や配線は、いずれも中空の支柱を通して容器２０外に導出される。
【００３２】
処理室２６の底部には、排気管７７を介して、真空ポンプなどを含む真空排気機構が接続される。真空排気機構により、処理室２６内が排気されると共に、プラズマ処理中、処理室２６内が真空雰囲気、所定の圧力雰囲気に設定及び維持される。
【００３３】
また、バイアス用電力を出力するバイアス用の高周波電源８２には、バイアス用電力の供給を制御する制御部９４が接続されている。
【００３４】
一方、上述のバイアス用電力よりも周波数が相対的に高いプラズマ生成用電力を出力するプラズマ生成用の高周波電源４２にも、制御部９４が接続されており、この制御部９４によってプラズマ生成用電力の供給が制御される。この制御部９４には、さらに、種々の設定入力値等を表示するための表示部９３、操作入力を行うための操作入力部９２、各種テーブルや種々の制御プログラム、設定情報等を記憶した記憶部９１が接続される。
【００３５】
このような構成において、エッチング処理を施す場合には、まず、ゲートバルブ２２を通して搬送手段により基材１００をサセプタ７１の載置面にロードした後、保持部材７３により基材１００をサセプタ７１に固定する。
【００３６】
次に、処理室２６内に処理ガス供給源５０からエッチングガス（例えばＳＦ６とＯ２による例えば混合比９：１の混合ガス）を含む処理ガスを吐出させると共に、排気管７７を介して処理室２６内を真空引きすることにより、処理室２６内を所定の圧力雰囲気に維持する。
【００３７】
次に、高周波電源４２から所定の高周波電力をアンテナ３１に印加することにより、仕切り壁構造を介して処理室２６内に均一な誘導電界を形成する。係る誘導電界により、処理室２６内で処理ガスがプラズマに転化され、高密度の誘導結合プラズマが生成される。
【００３８】
このようにして生成されたプラズマ中のイオンは、高周波電源８２からサセプタ７１に対して印加される所定の高周波電力によって、基材１００に効果的に引込まれ、基材１００に微細パターン部分１００ａを形成するべくエッチング処理を施す。このエッチング処理の終点を判断する方法については、後述する。
【００３９】
尚、アンテナ３１、整合器４１、高周波電源４２、処理ガス供給源５０、ガス供給管５１、温度調整部７５、温度制御部７６、整合器８１及び高周波電源８２は、本発明の「エッチング手段」を構成する。
【００４０】
この際、制御部９４の制御により、プラズマ生成用の高周波電源４２から所定の第１の周波数の第１の電力の高周波電力を印加すると共に、バイアス用の高周波電源８２から整合器８１を介して、上記プラズマ生成用の第１の電力よりも相対的に低い第２の周波数である第２の電力の高周波電力を印加する。
【００４１】
ここで、バイアス用電力の制御は、サセプタ７１に載置される基材１００の各部に対応して、バイアス用電力を印加する際の電圧値を調整することで行われることが好ましい。これにより、例えば、基材１００の各部におけるエッチング選択比（基材のエッチング速度／レジスト層のエッチング速度）を調整して、基材１００の各部におけるエッチング量を制御することができる。
【００４２】
例えばバイアス電圧とＳｉ基材のエッチング速度及びレジスト層のエッチング速度との関係は、図２に示すような比例関係にあり、バイアス用電力と基材のエッチング速度及びレジスト層のエッチング速度の関係も、この比例関係に従うため、上述のようにバイアス用電力を印加する際の電圧値を調整することで、基材１００の各部におけるエッチング選択比（基材のエッチング速度／レジスト層のエッチング速度）を調整して、基材１００の各部におけるエッチング量を制御することができる。
【００４３】
［エッチング終点検出ユニットの構成］
次に、当該エッチングシステムを構成するエッチング終点検出ユニットの構成について説明する。
【００４４】
（実施例１）
図３に示すように、エッチング終点検出ユニット１は、基材１００の光学面に形成された微細パターン部分１００ａに光を照射するための光源２と、光源２からの光束を平行光にするコリメーターレンズ３と、コリメーターレンズ３からの平行光を反射する偏向ビームスプリッター４と、基材１００の微細パターン部分１００ａからの回折光を、偏向ビームスプリッター４を介して受光する光検出器５と、を備えている。尚、光源２としては、例えば半導体レーザーなどを挙げることができ、また、光検出器５としては、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像イメージセンサを挙げることができる。
【００４５】
尚、光源２及びコリメーターレンズ３は、本発明の「照射手段」を構成する。
【００４６】
このような構成において、上述したプラズマエッチング装置１０による基材１００に対するエッチング処理が開始された場合には、光源２から光が出射され、その光は、基材１００の微細パターン部分１００ａに所定の幅をもって、且つ、面状に照射される。即ち、最終製品としてのレンズ等の光学素子に対して与えられるのと同様の光が基材１００の微細パターン部分１００ａに対して照射される。因みに、本実施例においては、光源２から光は、レンズの光軸に対応する基材１００の中心軸を含むように照射されており、さらに、その照射方向もレンズの光軸に対応する基材１００の中心軸に沿った方向となっている。尚、光源２からの光の光路にあるプラズマエッチング装置１０の容器２０及び支持部兼シャワー筐体３４の壁面部分には、各々、石英ガラスから成る透過窓２０ａ、３４ａが設けられ、光源２からの光は、これらを透過するようになっている。
【００４７】
基材１００の微細パターン部分１００ａからの回折光は、光検出器５の撮像面に集光する。その集光状態はエッチング処理の進行と共に変化し、例えば、その焦点位置は、図の点線から実線の位置に移動していくことになる。回折光が集光すると、光検出器５からは、その集光状態に応じた検出信号が発生し、その検出信号は、制御部９４の情報処理部９４ａにおいて画像処理され、これにより得られた画像情報である微細パターン部分１００ａからの回折光のパターン形状は、表示部９３に画像表示される。さらに、制御部９４の演算部９４ｂにおいては、この微細パターン部分１００ａからの回折光のパターン形状と、記憶部９１に予め記憶された情報である最適なエッチング状態における回折光のパターン形状との比較を行い、それらの一致／不一致を判断する。因みに、この際、表示部９３において、さらに、記憶部９１に予め記憶された情報である最適なエッチング状態における回折光のパターン形状を画像表示することで、微細パターン部分１００ａからの回折光のパターン形状と、記憶部９１に予め記憶された最適なエッチング状態における回折光のパターン形状とが一致する様子を目視により確認することができる。係る比較処理、及び、判断処理は、当該演算部９４ｂのＣＰＵ（中央演算処理装置）によって行われる。尚、此処に言う最適なエッチング状態における回折光のパターン形状とは、基材１００の微細パターン部分１００ａが最適な形状となった場合に得られる回折光のパターン形状のことであり、係るパターン形状との一致／不一致を判断することで、基材１００が光学素子として最適な光学性能を得ることができるエッチング状態を検出することができる。
【００４８】
尚、光検出器５及び制御部９４は、本発明の「検出手段」を構成する。また、演算部９４ｂは、本発明の「終点判断手段」を構成する。また、記憶部９１は、本発明の「記憶手段」を構成する。
【００４９】
因みに、光源２から出射される光の波長は、４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲にあり、具体的には、ピックアップレンズに使用されている４００ｎｍ付近の青色レーザー領域、６５０ｎｍ付近の赤色レーザー領域（ＤＶＤ用）、７８０ｎｍ付近の赤外線レーザー領域（ＣＤ用）の各々に該当する光を照射することができるものとする。これにより、例えば、基材１００が互換性のある記録媒体用の回折レンズであるような場合にも、各波長領域に関して、最適な光学性能を得ることができるエッチング状態を検出することができる。
【００５０】
（実施例２）
ところで、光検出器５として、例えばフォトダイオードなどを用いる場合には、以下のようにして、基材１００が光学素子として最適な光学性能を得ることができるエッチング状態を検出することができる。
【００５１】
上述のように、基材１００の微細パターン部分１００ａからの回折光は、光検出器５の撮像面に集光する。その集光状態はエッチング処理の進行と共に変化するが、そのパターン形状は、例えば図４に示すように、光学素子の回折輪帯に対応した輪帯からの各次光が同心円状に映し出されたものとなる。光検出器５からの検出信号は、制御部９４の情報処理部９４ａにおいて各次光の光量として処理され、制御部９４の演算部９４ｂにおいては、これらより特定の次光の光量を抽出して、その最大値を判断する。係る判断処理は、当該演算部９４ｂのＣＰＵ（中央演算処理装置）によって行われる。
【００５２】
尚、例えば１次光の光量（光強度）と基材１００の微細パターン部分１００ａの形状（ブレーズ高さ）との関係は、図５に示すように、エッチング処理が進行してブレーズ高さが増加するにつれて、光量（光強度）の増減が周期的に繰り返される関係にあり、また、１次光の光量（光強度）の最大値である１［Ａｒｂ］に対応するブレーズ高さ１０［μｍ］は、基材１００の微細パターン部分１００ａが光学素子として最適な光学性能を得ることができる形状とすることができる。
【００５３】
従って、制御部９４の演算部９４ｂにおいては、特定の次光の光量を抽出して、その最大値を判断することで、基材１００が光学素子として最適な光学性能を得ることができるエッチング状態を検出することができる。
【００５４】
制御部９４は、さらに、演算部９４ｂにおいて、微細パターン部分１００ａからの回折光のパターン形状と、記憶部９１に予め記憶されている最適なエッチング状態における回折光のパターン形状との一致が判断された場合に、或いは、上述のように、特定の次光の光量が抽出されて、その最大値が判断された場合に、プラズマエッチング装置１０による基材１００に対するエッチング処理を停止する制御を行う。具体的には、まず、処理ガス供給源５０からのエッチングガスを含む処理ガスの吐出を停止させる。これにより、支持部兼シャワー筐体３４からの処理ガスの供給が停止される。次に、高周波電源４２から整合器４１に対する高周波電力の印加を停止させる。これにより、アンテナ３１による処理室２６内の誘導電界の形成が停止される。次に、バイアス用の高周波電源８２から整合器８１に対する高周波電力の印加を停止させる。これにより、サセプタ７１に対するバイアス用の高周波電力の印加が停止される。これらをもって、基材１００に対するエッチング処理が停止される。さらに、保持部材７３による固定を解除した後、基材１００を、ゲートバルブ２２を通して搬送手段によりサセプタ７１の載置面から容器２０外へとアンロードする。
【００５５】
尚、制御部９４は、本発明の「停止手段」を構成する。
【００５６】
ところで、エッチング終点検出ユニット１においては、プラズマエッチング装置１０による基材１００に対するエッチング処理が施されている状態で、制御部９４の演算部９４ｂが、基材１００の微細パターン部分１００ａからの回折光、或いは、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光光量、及び、その受光位置を解析することで、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング処理の処理状況を判断して、さらに、その処理状況をプラズマエッチング装置１０によるエッチング処理にフィードバックさせることで、即ち、制御部９４が高周波電源８２を制御することで、エッチング処理の処理状況に応じて、サセプタ７１に載置される基材１００の微細パターン部分１００ａの各部に対応して、バイアス用電力を印加する際の電圧値を調整することで、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング選択比を調整して、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング量を制御することができる。これにより、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング処理の進行度合いを補正することができる。
【００５７】
尚、エッチング処理が進行するにつれ、回折光、或いは、反射光の光量が増加することは、上述した通りであり、また、エッチング処理が進行するにつれ、回折光のパターン形状は変化し、反射光の受光位置は所定の方向へ移動することから、制御部９４の演算部９４ｂにおいては、回折光のパターン形状の各部分に関する光量を解析することで、或いは、その形状を解析することで、また、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光光量、及び、その受光位置を解析することで、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング処理の処理状況を判断することができる。
【００５８】
因みに、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光光量は、図示省略の移動手段により光源２を移動させて、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部に対して光を照射し、その都度、図示省略の移動手段により光検出器を移動させて、その反射光を受光することで取得することができる。また、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光位置は、図示省略の検出手段により反射光を受光した際の光検出器５の位置を検出することで取得することができる。
【００５９】
尚、制御部９４は、本発明の「状況判断手段」を構成する。また、制御部９４、整合器８１及び高周波電源８２は、本発明の「調整手段」を構成する。
【００６０】
以上に説明したように、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１においては、光源２により、実際に最終製品としてのレンズ等の光学素子に対して与えられるのと同様の光を基材１００の微細パターン部分１００ａに対して照射し、光検出器５により、その回折光を受光して、制御部９４により、そのパターン形状、或いは、特定の次光の光量値から最適なエッチング状態を検出することができるので、エッチング処理の終点を適確に判断することができ、プラズマエッチング装置１０においては、基材１００が光学素子として最適な光学性能を得ることができるように、基材１００に対するエッチング処理の停止を制御することができる。
【００６１】
特に、回折構造など微細構造を有する光学素子においては、レンズ等の全体的な形状の評価のみならず、微細構造に関する光学性能の評価をも行うことができるので、エッチング処理後に行われる形状検査や光学性能検査を省略することができる。これにより品質保証プロセスに要する時間やコストを削減することができる。
【００６２】
また、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１においては、プラズマエッチング装置１０による基材１００に対するエッチング処理が施されている状態で、制御部９４の演算部９４ｂが、基材１００の微細パターン部分１００ａからの回折光、或いは、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光光量及び受光位置から、そのエッチング処理の処理状況を判断して、これをプラズマエッチング装置１０によるエッチング処理にフィードバックさせることができるので、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング選択比を調整して、そのエッチング量を制御することができ、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング処理の進行度合いを補正することができる。
【００６３】
尚、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１においては、コリメーターレンズ３は、光源２と偏向ビームスプリッター４の間に配置することとしたが、構成上の都合によっては、例えば、図６に示すように、基材１００と偏向ビームスプリッター４の間に配置することにしても良い。
【００６４】
また、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１においては、光源２は、水平方向に配置され、光検出器５は、垂直方向に配置されることとしたが、構成上の都合によっては、例えば、図７に示すように、光源２を垂直方向に配置して、光検出器５を水平方向に配置することにしても良い。尚、このような場合には、光源２からの光は、垂直下方に出射され、ハーフミラー６を透過し、コリメーターレンズ３を介して基材１００の微細パターン部分１００ａに照射され、その回折光は、コリメーターレンズ３を介して、ハーフミラー６により反射されて、光検出器５により受光されることになる。
【００６５】
また、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１においては、制御部９４の演算部９４ｂは、基材１００の微細パターン部分１００ａからの回折光が光検出器５の撮像面に集光した際のパターン形状、或いは、特定の次光の光量値に基づいて、プラズマエッチング装置１０によるエッチング処理の終点を判断することとしたが、この他にも、例えば、基材１００の微細パターン部分１００ａからの回折光が光検出器１４の撮像面に集光した際の光量分布や集光効率に基づいて、これを判断するようにしても良い。
【００６６】
また、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１について説明するにあたり、基材１００の凸面上に微細パターン部分１００ａが形成されていることとしたが、基材の微細パターン部分は、平面又は凹面上に形成されていても良い。
【００６７】
また、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１について説明するにあたり、基材１００の微細パターン部分１００ａは、ブレーズ形状を成しているものとしたが、基材の微細パターン部分は、バイナリー形状を成していても良い。
【００６８】
（実施例３）
図８に示すように、エッチング終点検出ユニット１ａは、基材１００の微細パターン部分１００ａに光を照射するための光源２と、基材１００の光学面１００ａからの反射光を受光する光検出器５と、を備える。尚、光源２としては、例えば半導体レーザーなどが挙げることができ、また、光検出器５としては、例えばフォトダイオードなどを挙げることができる。
【００６９】
このような構成において、上述したプラズマエッチング装置１０による基材１００に対するエッチング処理が開始された場合には、光源２から光が出射され、その光は、基材１００の微細パターン部分１００ａに対して照射される。因みに、本実施例においては、光源２から光は、レンズの光軸に対応する基材１００の中心軸に沿った方向となっている。尚、光源２からの光の光路にあるプラズマエッチング装置１０の容器２０及び支持部兼シャワー筐体３４の壁面部分には、各々、石英ガラスから成る透過窓２０ａ、２０ｂ、透過窓３４ａが設けられ、光源１１からの光は、これらを透過するようになっている。
【００７０】
尚、光源２は、本発明の「照射手段」を構成する。
【００７１】
基材１００の微細パターン部分１００ａからの反射光は、光検出器５の撮像面に入光する。その光路はエッチング処理が進行するにつれ、基材１００の微細パターン部分１００ａの形状が変化することで所定の方向へ移動するが、光検出器５は、エッチング処理の終点が判断される前後において、基材１００の微細パターン部分１００ａからの反射光が、その撮像面に入光するように位置調整される。反射光が入光すると、光検出器５からは、その受光光量に応じた検出信号が発生し、その検出信号は、制御部９４の情報処理部２５において、光量として処理され、制御部９４の演算部９４ｂにおいては、その光量の最大値を判断する。係る判断処理は、当該演算部９４ｂのＣＰＵ（中央演算処理装置）によって行われる。
【００７２】
尚、基材１００の微細パターン部分１００ａからの反射光は、より詳しくは、図９に示すように、その反射の際に各次光に分散されるため、光検出器５は、予め複数（５ａ〜５ｃ）が、各次光が入光される位置に配置されていることが好ましい。このような場合には、光検出器５ａ〜５ｃからの検出信号は、制御部９４の情報処理部９４ａにおいて各次光の光量として処理され、制御部９４の演算部９４ｂにおいては、これらより特定の次光の光量を抽出して、その最大値を判断することになる。
【００７３】
ところで、反射光の場合においても、上述した回折光の場合と同様に、例えば１次光の光量（光強度）と基材１００の微細パターン部分１００ａの形状（ブレーズ高さ）との関係は、エッチング処理が進行してブレーズ高さが増加するにつれて、光量（光強度）の増減が周期的に繰り返される関係にあり、また、１次光の光量（光強度）の最大値に対応するブレーズ高さは、基材１００の微細パターン部分１００ａが光学素子として最適な光学性能を得ることができる形状とすることができる。
【００７４】
従って、制御部９４の演算部９４ｂにおいては、特定の次光の光量を抽出して、その最大値を判断することで、基材１００の微細パターン部分１００ａが光学素子として最適な光学性能を得ることができる形状となっている状態を検出することができる。
【００７５】
但し、このような場合には、基材１００の微細パターン部分１００ａの特定部分に関して、その形状の状態を検出することができるに留まり、基材１００が光学素子として最適な光学性能を得ることができるエッチング状態を検出するためには、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部に関して、係る反射光の光量の最大値を判断する必要がある。
【００７６】
尚、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光光量は、図示省略の移動手段により光源２を移動させて、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部に対して光を照射し、その都度、図示省略の移動手段により光検出器を移動させて、その反射光を受光することで取得することができる。
【００７７】
尚、光検出器５及び制御部９４は、本発明の「検出手段」を構成する。また、演算部９４ｂは、本発明の「終点判断手段」を構成する。
【００７８】
因みに、光源２から出射される光の波長は、４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲にあり、具体的には、ピックアップレンズに使用されている４００ｎｍ付近の青色レーザー領域、６５０ｎｍ付近の赤色レーザー領域（ＤＶＤ用）、７８０ｎｍ付近の赤外線レーザー領域（ＣＤ用）の各々に該当する光を照射することができるものとする。これにより、例えば、基材１００が互換性のある記録媒体用の回折レンズであるような場合にも、各波長領域に関して、最適な光学性能を得ることができるエッチング状態を検出することができる。
【００７９】
制御部９４は、さらに、演算部９４ｂにおいて、微細パターン部分１００ａからの反射光の特定次光の光量が抽出されて、その最大値が判断された場合に、プラズマエッチング装置１０による基材１００に対するエッチング処理を停止する制御を行う。具体的には、まず、処理ガス供給源５０からのエッチングガスを含む処理ガスの吐出を停止させる。これにより、支持部兼シャワー筐体３４からの処理ガスの供給が停止される。次に、高周波電源４２から整合器４１に対する高周波電力の印加を停止させる。これにより、アンテナ３１による処理室２６内の誘導電界の形成が停止される。次に、バイアス用の高周波電源８２から整合器８１に対する高周波電力の印加を停止させる。これにより、サセプタ７１に対するバイアス用の高周波電力の印加が停止される。これらをもって、基材１００に対するエッチング処理が停止される。さらに、保持部材７３による固定を解除した後、基材１００を、ゲートバルブ２２を通して搬送手段によりサセプタ７１の載置面から容器２０外へとアンロードする。
【００８０】
尚、制御部９４は、本発明の「停止手段」を構成する。
【００８１】
ところで、エッチング終点検出ユニット１ａにおいては、プラズマエッチング装置１０による基材１００に対するエッチング処理が施されている状態で、制御部９４の演算部９４ｂが、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光光量及び受光位置を解析することで、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング処理の処理状況を判断して、さらに、その処理状況をプラズマエッチング装置１０によるエッチング処理にフィードバックさせることで、即ち、制御部９４が高周波電源８２を制御することで、エッチング処理の処理状況に応じて、サセプタ７１に載置される基材１００の微細パターン部分１００ａの各部に対応して、バイアス用電力を印加する際の電圧値を調整することで、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング選択比を調整して、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング量を制御することができる。これにより、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング処理の進行度合いを補正することができる。
【００８２】
尚、エッチング処理が進行するにつれ、反射光の光量が増加することは、上述した通りであり、また、エッチング処理が進行するにつれ、反射光の受光位置は、所定の方向に移動するため、制御部９４の演算部９４ｂにおいては、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光光量、及び、その受光位置を解析することで、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング処理の処理状況を判断することができる。
【００８３】
また、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光光量は、図示省略の移動手段により光源２を移動させて、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部に対して光を照射し、その都度、図示省略の移動手段により光検出器を移動させて、その反射光を受光することで取得することができる。また、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光位置は、図示省略の検出手段により反射光を受光した際の光検出器５の位置を検出することで取得することができる。
【００８４】
尚、制御部９４は、本発明の「状況判断手段」を構成する。また、制御部９４、整合器８１及び高周波電源８２は、本発明の「調整手段」を構成する。
【００８５】
以上に説明したように、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１ａにおいては、光源２により基材１００の微細パターン部分１００ａの各部分に対して光を照射し、光検出器５により、それらの反射光を受光して、制御部９４により、その特定の次光の光量値から最適なエッチング状態を検出することができるので、エッチング処理の終点を適確に判断することができ、プラズマエッチング装置１０においては、基材１００が光学素子として最適な光学性能を得ることができるように、基材１００に対するエッチング処理の停止を制御することができる。
【００８６】
特に、回折構造など微細構造を有する光学素子においては、レンズ等の全体的な形状の評価のみならず、微細構造に関する光学性能の評価をも行うことができるので、エッチング処理後に行われる形状検査や光学性能検査を省略することができる。これにより品質保証プロセスに要する時間やコストを削減することができる。
【００８７】
また、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１ａにおいては、プラズマエッチング装置１０による基材１００に対するエッチング処理が施されている状態で、制御部９４の演算部９４ｂが、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光光量及び受光位置を解析し、そのエッチング処理の処理状況を判断して、これをプラズマエッチング装置１０によるエッチング処理にフィードバックさせることができるので、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング選択比を調整して、そのエッチング量を制御することができ、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング処理の進行度合いを補正することができる。
【００８８】
尚、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１ａにおいては、光源２は、容器２０の上壁近傍に配置され、光検出器５は、容器２０の側壁近傍に配置されることとしたが、構成上の都合によっては、例えば、図１０に示すように、光源２を容器２０の側壁近傍に配置して、光検出器５を容器２０の上壁近傍に配置することにしても良い。また、例えば、図１１に示すように、光源２及び光検出器５を容器２０の上壁近傍に配置することにしても良い。また、例えば、図１２に示すように、光源２及び光検出器５を容器２０の側壁近傍に配置することにしても良い。このような場合には、支持部兼シャワー筐体３４の壁面部分に、石英ガラスから成る透過窓を設ける必要はなくなる。
【００８９】
また、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１ａにおいては、制御部９４の演算部９４ｂは、基材１００の微細パターン部分１００ａからの反射光が光検出器５の撮像面に入光した際の光量の変化に基づいて、プラズマエッチング装置１０におけるエッチング処理の終点を判断することとしたが、この他にも、例えば、基材１００の微細パターン部分１００ａからの回折光が光検出器５の撮像面に集光した際の反射効率に基づいて、これを判断するようにしても良い。
【００９０】
また、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１ａについて説明するにあたり、基材１００の凸面上に微細パターン部分１００ａが形成されていることとしたが、基材の微細パターン部分は、平面又は凹面上に形成されていても良い。
【００９１】
また、本実施例におけるエッチング終点検出ユニット１ａについて説明するにあたり、基材１００の微細パターン部分１００ａは、ブレーズ形状を成しているものとしたが、基材の微細パターン部分は、バイナリー形状を成していても良い。
【００９２】
［エッチング方法の工程］
次に、当該エッチングシステムによるエッチング方法の工程について、図１３に示すフローチャートを参照しつつ、基材の微細パターン部分からの反射光の光量値の変化に基づいて、エッチング処理の終点を判断する場合を例に挙げて説明する。
【００９３】
図１３に示すように、まず基材１００の微細パターン部分１００ａに対して、プラズマを照射することでエッチング処理を開始する（Ｓ０１）。
【００９４】
＜照射ステップ＞
次に、エッチング処理を施している状態において、基材１００の微細パターン部分１００ａに対して光源２から光を照射する（Ｓ０２）。
【００９５】
＜検出ステップ＞
次に、その反射光を光検出器５によって受光する。これにより、光検出器５においては、その受光光量に応じた検出信号が発生して、制御部９４においては、情報処理部９４ａが、この検出信号を光量として処理する（Ｓ０３）。
【００９６】
＜判断ステップ＞
そして、制御部９４の演算部９４ｂにおいては、その光量の最大値を判断する（Ｓ０４）。ここで、光量が最大値となった場合には、これを最適のエッチング状態として、エッチング処理の終点と判断する（Ｓ０５）。
【００９７】
＜停止ステップ＞
さらに、このエッチング処理の終点を判断した時点で、制御部９４は、プラズマの照射を停止して、エッチング処理を終了する（Ｓ０６）。
【００９８】
このようにして、基材１００が光学素子として最適な光学性能を得ることができるように、基材１００に対するエッチング処理を終了させることができる。
【００９９】
＜調整ステップ＞
また、エッチング処理を施している状態で、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部からの反射光の受光光量、及び、受光位置を解析し、エッチング処理の処理状況を判断して、これをエッチング処理にフィードバックさせることで、即ち、エッチング処理の処理状況に応じて、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング選択比を調整して、そのエッチング量を制御することで、基材１００の微細パターン部分１００ａの各部におけるエッチング処理の進行度合いを補正することができる。
【０１００】
［光学素子成形用金型の製造工程］
上述のようにしてエッチング処理を施された基材１００は、最終製品として利用される他にも、例えば、最終製品としての光学素子を成形するための光学素子成形用金型を製作する母型として用いることができる。
【０１０１】
次に、図１３に示すエッチング工程を含む光学素子成形用金型の製造工程について、図１４に示すフローチャートの流れに沿って、図１５を参照しつつ説明する。尚、以下においては、回折構造のための回折輪帯パターンを有する光学素子を成形するための光学素子成形用金型を、母型の形状から電鋳により転写し形成する例を挙げる。
【０１０２】
図１４に示すように、まず母型となる基材１００をＳＰＤＴ加工機にセットして、光学素子の光学面に相当する非球面形状を形成する（Ｓ１０１、図１５（Ａ）参照）。次に、非球面形状を形成した基材１００をＳＰＤＴ加工機より取り外して、係る基材１００を回転させながら、非球面形状に対してレジストＬを滴下することで均一な膜厚のレジスト層を得る（図１５（Ｂ）参照）。次に、ベーキング処理を行うことで、レジスト層を安定化させた上で（Ｓ１０３）、非球面形状に対して回折輪帯パターンを形成するべく電子ビームＢによる描画を行う（Ｓ１０４、図１５（Ｃ）参照））。次に、露光処理を行い（Ｓ１０５）、レジスト現像処理を行うことで（Ｓ１０６）、レジスト層に、形成過程にある輪帯パターンを得る。次に、図１３に示すエッチング処理を行うことで（Ｓ１０７、図１５（Ｄ）参照）、基材１００の非球面形状に対して輪帯パターンを彫り込み、所望の輪帯パターンが形成された母型を得る。次に、係る母型に電鋳処理を施すことで（図１５（Ｅ）参照）、金型となる基材２００ａに所望の輪帯パターンを転写、形成した後、母型脱型し、この金型となる基材２００ａに裏打ち部材を組み合わせることで（Ｓ１０８、図１５（Ｆ）参照）、光学素子成形用金型２００を得る。
【０１０３】
このようにして、回折輪帯パターンを有する光学素子を成形するための光学素子成形用金型を製造できるが、本発明に係るエッチング方法、及びエッチングシステムによれば、この製造工程におけるエッチング処理工程において、基材１００の微細パターン部分１００ａを最適な形状にエッチング処理することができるので、光学素子成形用金型における回折輪帯パターンを最も適正な光学的性能を持つ光学素子が成形できるように形成することができる。これにより、係る光学素子成形用金型を用いて成形することで、最終製品として回折輪帯パターンを有し最も適正な光学的性能の光学素子を容易に製造することができる。
【０１０４】
以上、本発明に係るエッチング方法、及びエッチングシステムの様々な実施形態について説明したが、本発明に係るエッチング方法、及びエッチングシステムは、これらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で、各種の変形を行うことが可能である。
【０１０５】
例えば、本実施形態におけるエッチング方法、及びエッチングシステムにおいては、光学素子を成形するための光学素子成形用金型の製造に係る母型を製作する場合について適用したが、光学素子以外の微細構造を有する製品を製造する場合や、このような製品を成形するための成形用金型の製造に係る母型を製作する場合についても同様に適用することができることは勿論である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るエッチング方法、及びエッチングシステムによれば、基材に対してエッチング処理を施す際に、基材に対して光を照射し、その反射光、或いは、回折光を検出することで、基材のエッチング状態を判断して、基材に対するエッチング処理の終点の見極めを適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるエッチングシステムを構成するプラズマエッチング装置の構成を表す構成図である。
【図２】バイアス電圧とＳｉ基材のエッチング速度及びレジスト層のエッチング速度との関係を表す説明図である。
【図３】本実施形態におけるエッチングシステムを構成するエッチング終点検出ユニットの構成を表す構成図である。
【図４】エッチング終点検出ユニットを構成する光検出器の検出面において受光される基材の微細パターン部分からの回折光のパターン形状を表す説明図である。
【図５】特定次光の回折光の光量（光強度）と、微細パターン部分（ブレーズ）の形状との関係を表す説明図である。
【図６】図３に示すエッチング終点検出ユニットの他の構成を示す概略図である。
【図７】図３に示すエッチング終点検出ユニットの他の構成を示す概略図である。
【図８】本実施形態におけるエッチングシステムを構成するエッチング終点検出ユニットの他の構成を示す概略図である。
【図９】基材の微細パターン部分からの反射光が分散されている様子を表す説明図である。
【図１０】図８に示すエッチング終点検出ユニットの他の構成を示す概略図である。
【図１１】図８に示すエッチング終点検出ユニットの他の構成を示す概略図である。
【図１２】図８に示すエッチング終点検出ユニットの他の構成を示す概略図である。
【図１３】本実施形態におけるエッチングシステムのエッチング方法の工程を表すフローチャートである。
【図１４】図１３に示すエッチング方法の工程を含む光学素子成形用金型の製造工程を表すフローチャートである。
【図１５】図１４に示す光学素子成形用金型の製造工程について説明するための説明図である。
【符号の説明】
１、１ａ  エッチング終点検出ユニット
２  光源
３  コリメーターレンズ
４  偏向ビームスプリッター
５、５ａ、５ｂ、５ｃ  光検出器
６  ハーフミラー
１０  プラズマエッチング装置
２０  容器
２０ａ、２０ｂ  透過窓
２１  接地線
２２  ゲートバルブ
２４  アンテナ室
２６  処理室
３１  アンテナ
３２  誘電体壁
３４  支持部
３４ａ  透過窓
３５  管部
４１  整合器
４２  高周波電源
５０  処理ガス供給源
５１  ガス供給管
６１  ヒータ
６２  電源
７０  載置台
７１  サセプタ
７２  絶縁体枠
７３  保持部材
７４  駆動部
７５  温度調整部
７６  温度制御部
７７  排気管
８１  整合器
８２  高周波電源
９１  記憶部
９２  操作入力部
９３  表示部
９４  制御部
９４ａ  情報処理部
９４ｂ  演算部
１００  基材
１００ａ  微細パターン部分
２００  光学素子成形用金型
２００ａ  金型となる基材
Ｌ  レジスト
Ｂ  電子ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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