(57)【要約】【課題】ステップ・リピート露光方法で、大面積からなる３次元微細素子でも作製可能とするのに適した構造を有するグレートーンマスクである。【解決手段】グレートーンマスク４は、フォトマスクの表面ないし表面近くの層に、３次元の光強度分布をもたらす光吸収化粒子が分散した吸収層が設けられている。そのフォトマスクの面上に、光遮光膜３が、３次元の光強度分布をもたらすパターン２に描画、黒化された光吸収層が配置されている領域、またはパターン２に描画、黒化された光吸収層が配置されるべき領域を隙間無く取り囲んで設けられている。【選択図】  図１
2004341139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元の光強度分布をもたらす光吸収化粒子が分散した吸収層がフォトマスクの表面ないし表面近くの層に設けられたフォトマスク面上に、光遮光膜が、３次元の光強度分布をもたらすパターンに描画、黒化された光吸収層が配置されている領域、または該パターンに描画、黒化された光吸収層が配置されるべき領域を隙間無く取り囲んで設けられていることを特徴とするグレートーンマスク。
【請求項２】
３次元の光強度分布をもたらすパターンに描画、黒化された光吸収層を有するフォトマスクの片面に感光性樹脂を塗布し、感光性樹脂が塗布してある反対の面から光線を照射して該感光性樹脂を露光した後、パターンが描画、黒化されていない箇所の感光性樹脂がフォトマスク面を露出するまで現像し、該フォトマスクの露出面に光遮光膜を成膜した後、パターンが現像されている残存感光性樹脂とその上の光遮光膜を除去する工程にてグレートーンマスクを作製することを特徴とするグレートーンマスクの製造方法。
【請求項３】
前記フォトマスクの片面に感光性樹脂を塗布した後、感光性樹脂が塗布してある反対の面から前記光吸収層の領域より適当な程度大きめなサイズの光線を照射して該感光性樹脂を露光した後、パターンが描画、黒化されていない箇所の感光性樹脂がフォトマスク面を露出するまで現像し、該フォトマスクの露出面に光遮光膜を成膜した後、パターンが現像されている残存感光性樹脂及び光線が照射されなかった残存感光性樹脂とそれらの上の光遮光膜を除去する工程にてグレートーンマスクを作製する請求項２記載のグレートーンマスクの製造方法。
【請求項４】
光吸収化粒子が分散した吸収層を有するフォトマスクの片面に光遮光膜を成膜し、その上に感光性樹脂を塗布した後、アライメントマークと３次元の光強度分布をもたらすパターンを描画する吸収層の領域を隙間なく取り囲んで感光性樹脂が残存するように描画し、現像後、露出した光遮光膜を除去し、再度、残存レジストを除去した後、形成されたアライメントマークを基準にフォトマスクの吸収層に３次元の光強度分布をもたらすパターンを描画する工程にてグレートーンマスクを作製することを特徴とするグレートーンマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３次元強度分布をもたらす光吸収化粒子が分散した光吸収層領域を有するフォトマスクであって大面積からなる微細光学素子を製造する用途などに適したフォトマスク（グレートーンマスク）、及びそのフォトマスク（グレートーンマスク）の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体のフォトリソプロセスを用いた３次元微細光学素子の作製においては、基板に一様な厚みになるように塗布した感光性樹脂（主にフォトレジスト）にフォトマスクを介して複数回露光することでフォトレジスト内に３次元の光強度分布をもたらしていた。フォトレジストをこの３次元の光強度分布に一回の露光で感光させるフォトマスクとしては、光吸収層を有するグレートーンマスクが知られている。こうしたグレートーンマスクは、フォトマスクのガラス基板をＡｇ＋イオン交換反応にさらしてフォトマスクのガラス面上にＡｇ＋イオンを分散させたドープ層を一様に形成し、ここに電子ビームを照射することでＡｇ＋イオンをＡｇに還元させて生成された光吸収粒子に紫外線を吸収させるものである。ここで、電子ビームの照射条件を制御することで紫外線を吸収する濃度を変化させて紫外線吸収量に階調を持たせてある（特許文献１参照）。
【０００３】
上記グレートーンマスクを用いて所望の３次元微細光学素子を作製するのは、次の様に行われる。この３次元微細光学素子に合った適切な設計に基づいて作製したグレートーンマスクを介して適切な量の紫外線をフォトレジストに照射すると、フォトレジストが所望の３次元光強度分布に潜像されるので、次に適切な条件にて現像することで所望の３次元微細光学素子形状が形成される。この３次元微細光学素子形状から電鋳型を作製し、この電鋳型を用いて所望の基板に３次元微細光学素子を成形する。或いは、ドライエッチング装置に設置し、エッチングを施して基板に上記３次元微細光学素子形状を転写することで３次元微細光学素子を作製する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２９０００８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、紫外線吸収濃度を示す光学濃度ＯＤ（ＯＤ＝Ｌｏｇ（Ｉｏ／Ｉ）：Ｉｏ入射強度、Ｉ出射強度）の最大値が３程度の黒化度である為、３次元微細光学素子のパターンエリアの周辺をいくら濃く黒化させても、僅かに紫外線が透過してフォトレジストを感光させてしまう。その為、グレートーンマスクにパターン化されている３次元微細光学素子のエリアサイズは、フォトレジストにそのままのサイズでの作製は可能であるが、このエリアサイズより大きいサイズでの作製をしようとすると次の様な問題が生じる。即ち、このグレートーンマスクを用いてフォトレジストを塗布してある基板をステップ・リピートしながら繰り返し露光して３次元微細光学素子のエリアサイズを隣接させながら拡大すると、最初の露光エリアの周辺に感光してしまうスペースが生じているので、隣接するエリアとの境界に２重露光領域が発生して所定の露光量でフォトレジストに感光できなくなり、３次元微細光学素子を大面積化できないという欠点があった。
【０００６】
上記課題に鑑み、本出願に係わる第１の発明の目的は、３次元微細素子のパターンエリアサイズが小さいグレートーンマスクとして作製されても、ステージに載せた基板をステップ・リピートして露光することで露光エリアを所望のエリアサイズに拡大し、大面積からなる３次元微細素子でも作製可能とするのに適した構造を有するグレートーンマスクを提供することである。
【０００７】
また、本出願に係わる第２の発明の目的は、小サイズのグレートーンマスクであっても大面積からなる３次元微細素子を作製できる様に、グレートーンマスク面に光遮光膜を３次元素子パターンに隣接した状態で形成してグレートーンマスクを作製する製造方法を提供することである。
【０００８】
さらに、本出願に係わる第３の発明の目的は、種々の微細形状を所望の位置に配置してなる大面積の３次元微細素子でも１枚のグレートーンマスクを用いて作製できる様に、３次元素子パターンに隣接した状態で光遮光膜をグレートーンマスク面の所望の位置に配置、形成したグレートーンマスクを作製するのに好適に適用し得るグレートーンマスクの製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本出願に係わる第１の発明によるグレートーンマスクは、３次元の光強度分布をもたらす光吸収化粒子が分散した吸収層がフォトマスクの表面ないし表面近くの層に設けられたフォトマスクの面上に、光遮光膜が、３次元の光強度分布をもたらすパターンに描画、黒化された光吸収層が配置されている領域、または該パターンに描画、黒化された光吸収層が配置されるべき領域を隙間無く取り囲んで設けられていることを特徴とする。この構成においては、フォトマスク面上に、光遮光膜が、３次元の光強度分布をもたらす光吸収層が配置されている領域を隙間無く取り囲んで設けられることになるので、３次元の光強度分布をもたらす光吸収層の領域を透過した光線（代表的には紫外線）のみが、上記フォトマスク面近くに置かれた基板上に塗布した感光性樹脂を感光させる。逆に言えば、隙間無く取り囲むということは、光遮光膜と光吸収層の隙間から光が漏れ出て基板上の感光性樹脂を感光させる様なことを実質的に起こさせない態様で光遮光膜が上記光吸収層の配置されている領域を取り囲むことを意味する。したがって、この基板をステップ・リピートして露光するに際して、隣接する露光エリアの境界に２重露光領域が発生することは無く、露光エリアを所望のエリアサイズに拡大し、大面積からなる３次元微細素子でも作製可能となる。
【００１０】
また、本出願に係わる第２の発明によるグレートーンマスクの製造方法は、３次元の光強度分布をもたらすパターンに描画、黒化された光吸収層を有するフォトマスクの片面（好適には光吸収層近くの片面）に感光性樹脂を塗布し、感光性樹脂が塗布してある反対の面から光線（代表的には紫外線）を照射して前記感光性樹脂を露光した後、パターンが描画、黒化されていない箇所の感光性樹脂がフォトマク面を露出するまで現像し、前記フォトマスクの露出面に光遮光膜を成膜した後、パターンが現像されている残存感光性樹脂とその上の光遮光膜を除去する工程にてグレートーンマスクを作製することを特徴とする。より好適には、前記フォトマスクの片面に感光性樹脂を塗布した後、感光性樹脂が塗布してある反対の面から光吸収層の領域より適当な程度大きめなサイズの光線を照射して該感光性樹脂を露光した後、パターンが描画、黒化されていない箇所の感光性樹脂がフォトマスク面を露出するまで現像し、フォトマスクの露出面に光遮光膜を成膜した後、パターンが現像されている残存感光性樹脂及び光線が照射されなかった残存感光性樹脂とそれらの上の光遮光膜を除去する工程にてグレートーンマスクを作製する。
【００１１】
この工程においては、感光性樹脂が塗布してある反対の面から光線を照射して前記感光性樹脂を露光した後、パターンが描画、黒化されていない箇所の感光性樹脂がフォトマク面を露出するまで現像するので、３次元の光強度分布をもたらす光吸収層が描画、黒化されたパターンエリアに密接した状態（上記隙間無く取り囲んだ状態）にて、光遮光膜がフォトマスク面上に成膜され得る。
【００１２】
また、本出願に係わる第３の発明によるグレートーンマスクの製造方法は、光吸収化粒子が分散した吸収層を有するフォトマスクの片面（好適には光吸収層近くの片面）に光遮光膜を成膜し、その上に感光性樹脂を塗布した後、アライメントマークと３次元の光強度分布をもたらすパターンを描画する吸収層の領域を隙間無く取り囲んで感光性樹脂が残存するように描画し、現像後、露出した光遮光膜を除去し、再度、残存レジストを除去した後、形成されたアライメントマークを基準にフォトマスクの吸収層に３次元の光強度分布をもたらすパターンを描画する工程にてグレートーンマスクを作製することを特徴とする。この工程においては、上記の如くアライメントマークを基準にフォトマスクの吸収層に３次元の光強度分布をもたらすパターンを描画するので、アライメントマークを基準にして、光吸収化粒子が分散した吸収層を有する１枚のフォトマスク内に複数の３次元素子パターンでも光遮光膜に密接した状態にて隙間なく描画、作製できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を参照し、実施例を挙げて本発明の実施の形態を具体的に説明する。
【００１４】
（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例の特徴を最もよく表す大面積の３次元微細光学素子の作製に適した大面積素子化グレートーンマスクの概略図であり、同図（１）は平面図、（２）は断面図を示す。図１において、１は、光吸収化粒子が分散した３次元の光強度分布をもたらす為の光吸収層を有するガラス基板であるグレートーンマスク原盤、２は、グレートーンマスク原盤１の表面層に形成されている光吸収粒子が分散した３次元の光強度分布をもたらす上記光吸収層に形成された描画・黒化領域である３次元微細パターン、３は、グレートーンマスク原盤１の３次元微細パターン２が形成されている側のマスク面上に形成された光遮光膜である金属膜である。また、４は、グレートーンマスク原盤１のマスク面上において金属膜３が３次元微細パターン２の周囲を隙間無く取り囲んだ大面積素子化グレートーンマスクである。
【００１５】
上記構成のグレートーンマスク４において、金属膜３が形成されていない面側からマスク原盤１の面に垂直に紫外線を照射する時、３次元微細パターン２の全面がもれなく照射され、更に３次元微細パターン２と金属膜３との隙間から入射紫外線が入射面とは反対側の面（金属膜３が形成されている面）には透過しない様に、マスク面に垂直方向から見た場合に３次元微細パターン２と金属膜３との間に隙間ができない態様で３次元微細パターン２を密接に取り囲んで金属膜３が成膜されている。
【００１６】
次に、グレートーンマスク原盤１に金属膜３を成膜する工程を図２の概略工程図にて説明する。まず、図２（１）の工程に示す如く、グレートーンマスク原盤１の３次元微細パターン２が描画されている側のマスク面上に感光線樹脂であるレジスト５を塗布し、３次元微細パターン２が描画されている側とは反対側の面から感光光線である紫外線６を遮光マスクであるマスキングブレード７を介して一様に照射してレジスト５を３次元微細パターン２の形状に感光する。次に、図２（２）の工程に示す如く、３次元微細パターン２をレジスト５に感光させたグレートーンマスク原盤１を現像液に浸漬、攪拌して、レジスト５を３次元微細パターン形状に現像する。そして、図２（３）の工程に示す如く、現像を更に進め、３次元微細パターン２とマスキングブレード７で遮光された以外の領域のレジスト５が現像されてグレートーンマスク原盤１のマスク面を露出させた状態で現像を止め、マスク原盤１を純水にて洗浄し、乾燥させる。こうして、グレートーンマスク面には、３次元微細パターン２に対応した３次元微細パターン形状８と未露光レジスト９が形成される。
【００１７】
続いて、図２（４）の工程に示す如く、グレートーンマスク原盤１のマスク面上に形成された３次元微細パターン形状８と未露光レジスト９及びグレートーンマスク原盤１が露出したマスク面上に、金属膜３としてＣｒ膜を一様の厚みに成膜する。さらに、図２（５）の工程に示す如く、金属膜３をその下にあるレジスト５と共に除去する。こうして、図１に示す大面積素子化グレートーンマスク１が作製される。
【００１８】
次に上記製造方法を詳細に述べる。
まず、所望の３次元微細パターン２が描画、黒化された部分を有する光吸収層を備える５インチ角で厚み２．３ｍｍのグレートーンマスク原盤１をスピナーに設置する。次に、グレートーンマスク原盤１の３次元微細パターン２を有する側のマスク面上に、感光性樹脂として粘度１５００ｃＰのポジ型フォトレジスト５を厚みが一様になるように塗布し、スピナーを主回転数４０００ｒｐｍで３０秒間回転させる。次に、真空乾燥装置内にマスク原盤１を静置し、３０℃に保って低温ベークを行った。その後、室温環境にて放置空冷を行った。
【００１９】
次に、このグレートーンマスク原盤１を露光装置に設置し、３次元微細パターン２とは反対側のマスク面側から（図２（１）ではグレートーンマスク原盤１の下方から）、照射量が一様な分布をなし照射方向が平行な紫外線６を、マスク面に垂直に、露光量が２４０ｍＪ／ｃｍ２になるように照射した。これにより、３次元微細パターン２で光吸収されるレジスト領域とグレートーンマスク原盤１のみの黒化していない吸収層部分を透過して来るレジスト領域との境界が隙間無く接して、上記レジスト５が露光される。この時、マスキングブレード７で不要な領域への紫外線照射を遮光しておく。
【００２０】
この不要な領域とは次の様なものである。大面積素子化グレートーンマスクを用いてステップ・リピート露光で、３次元微細パターン２を隣接して石英ウエハ上に露光し大面積に素子化する際に、３次元微細パターン２には全面露光されるようにマスキングブレードを介して光を照射するが、このマスキングブレードで光をできるだけ絞った状態で露光を行う。この状態において、マスキングブレードの開口部の外周から紫外線が回折効果で広がりこの回折光が上記３次元微細パターン２のある側のマスク面に達するが、この回折光到達領域よりも余裕を持って広くした領域の外側部分が上記不要な領域である。
【００２１】
次に、露光装置からグレートーンマスク原盤１を取り外し、室温に設定されている所定濃度の現像液にこのマスク原盤１を浸漬し、適度な攪拌を２分間行い、そして純水にて３０秒間流水洗浄を行った。この現像条件は、ちょうど３次元微細パターン２で光吸収したレジスト領域とグレートーンマスク原盤１のみの黒化していない部分を透過してきた領域との境界が隙間無く接するレジスト形状を損なわない条件であり、前もって適切な条件出しを行っておいたものである。この現像条件において、３次元微細パターン形状８の厚みが最小となる場所、即ち３次元微細パターン２での光吸収量が一番少ない場所に対応するレジスト部分の現像後の残厚は１．８μｍとなる。
【００２２】
次に、通常のＲＦスパッタ装置のサンプルホルダーに３次元微細パターン形状８がＣｒターゲット面に対向するように前記グレートーンマスク原盤１を設置し、真空に引いた後Ａｒガスを流入させ、ターゲットに設置したＣｒをスパッタリングさせてグレートーンマスク原盤１の面上に、膜厚が２００ｎｍになるように一様にＣｒ膜３を成膜した。次に、前記グレートーンマスク原盤１をスパッタ装置から取り出し、レジスト剥離液に浸漬し、攪拌する。こうして、グレートーンマスク原盤１上のレジスト５を剥離することで、その上に積層してある金属膜３も剥離する。これにより、図１に示す様な大面積素子化グレートーンマスク１が作製される。
【００２３】
本実施例で作製した上記の如き大面積素子化グレートーンマスク４を用いて３次元微細光学素子を作製する方法を説明する。図３は、基板である石英ウエハ１１上に塗布したレジストに、本実施例で作製した大面積素子化グレートーンマスク４を用いてステップ・リピート露光することで作製した形状を用いて作製された大面積化した３次元微細光学素子１３の概略断面を示す。大面積化した３次元微細光学素子１３の各３次元微細光学素子１２は次の様に形成される。大面積素子化グレートーンマスク４を用いてステップ・リピート露光により石英ウエハ１１上に作製したレジストからなる大面積化した３次元微細光学素子形状を、ドライエッチング装置に設置し、フッソ系ガスを導入したリアクティブイオンエッチングを施してこの形状を石英基板１１に転写させる。勿論、この３次元微細光学素子形状から電鋳型を作製し、この電鋳型を用いて所望の基板に３次元微細光学素子を成形する方法なども用いられる。
【００２４】
本実施例で用いた３次元微細パターン２の微細構造はマイクロレンズ形状をした光学素子であり、アレイ配列したサイズは１４＊２０ｍｍである。ステップ・リピート露光を７０回繰り返すことで、Φ８インチの石英ウエハ１１上に１４０ｍｍ角サイズの大面積化した３次元微細光学素子１３を作製した。この様にして作製した大面積化光学素子１３は、各３次元微細光学素子１２どうしの繋ぎ目が隙間無く、また重なることなく隣接しており、良好な集光機能を有していた。
【００２５】
本実施例によれば、グレートーンマスク４に描画する３次元微細パターン２のサイズが小さくても、大面積化した３次元微細光学素子などを作製できるという効果が奏される。すなわち、グレートーンマスク４の３次元微細光学素子などのパターンエリアが小さくても、例えば、ステージに載せてある感光性樹脂を塗布した基板をステップ・リピート露光することで所望のエリアサイズに拡大し、大面積からなる３次元微細光学素子などを作製できるという効果がある。また、本実施例によれば、グレートーンマスク原盤１に描画する３次元微細パターン２のサイズを小さくできるため、描画時間が短くて済む。その分、微細なピッチでの描画が行えるので、設計図面に適合した平滑な曲面を有する光学素子などを得られるという効果がある。
【００２６】
（第２の実施例）
大面積素子化グレートーンマスクの概略図である図４を用いて、第２の実施例を説明する。図４（１）は平面概略図、図４（２）は断面概略図である。
【００２７】
本実施例のグレートーンマスク４は次の様な方法で作製される。まず、３次元微細パターン２が描画されていない状態の光吸収化粒子が分散した吸収層のある側のグレートーンマスク原盤１の面に、金属膜３としてＣｒ膜を一様の厚み１５０ｎｍ成膜した後、感光性樹脂として電子線描画用レジストを一様に塗布し、これを低温真空乾燥装置にて適切な時間ベークした。その後、３次元微細パターン２を描画する吸収層の領域のレジストが現像で除去できる様に、また３次元微細パターン２の周辺にアライメントマーク１０を設定できる様に、電子線で上記レジストに描画する。また、前記レジストが塗布されたグレートーンマスク原盤１の面上に、他の３次元微細パターン２を描画する吸収層の領域のレジストが現像で除去できる様に、加えてこの３次元微細パターン２の周辺に他のアライメントマーク１０を設定できる様に、同じく電子線で上記レジストに描画する。
【００２８】
この他、付け加えたい３次元微細パターン２があれば同様にして、それ用のレジスト描画を付け加えてもよい。本実施例では、図４に示す様に、３次元微細パターン２として２種類、即ち２箇所とした。
【００２９】
この様に描画したレジストを現像液に３０秒浸漬、攪拌し現像した。その後、グレートーンマスク原盤１を剥離液に浸漬し、露出したＣｒ膜３を除去した。これにより、３次元微細パターン２を描画する吸収層の領域の周りの金属膜３とアライメントマーク１０が残る。
【００３０】
次に、レジスト剥離液に浸漬、攪拌し、残っている電子線描画用レジスト５を除去する。続いて、グレートーンマスク原盤１の面上に形成したアライメントマーク１０を基準に、３次元微細パターン２を描画する吸収層の領域に所望のパターンを描画し、２種類からなる３次元微細パターン２を吸収層中に作製した。こうして、図４に示すグレートーンマスク４が作製される。
【００３１】
以上の様な工程で３次元微細パターン２を光吸収化粒子が分散した吸収層に描画することで、グレートーンマスク４の面に垂直に（図４（２）において下方から垂直に）紫外線を照射した時、３次元微細パターン２の全面がもれなく照射され、更に３次元微細パターン２と金属膜３との隙間から入射紫外線が入射面とは反対側の面には透過しない様になる。すなわち、グレートーンマスク４の面に対し垂直方向から見た場合に、３次元微細パターン２と金属膜３の間に隙間ができない様な密接した状態で、３次元微細パターン２を取り囲んで金属膜３が形成されることになる。本実施例では、３次元微細パターン２は回折格子を形成し、そのアレイサイズは５ｍｍ角とした。
【００３２】
上記の如く作製した２種類の３次元微細パターン２を有する大面積素子化グレートーンマスク４を用いて、３次元微細光学素子を作製する方法を説明する。図４は、基板であるＳｉウエハ１１上に塗布したレジストに、本実施例で作製した大面積素子化グレートーンマスク４を用いてステップ・リピート露光することで作製した形状を用いて作製された大面積化した３次元微細光学素子１３の概略平面を示す。大面積化した３次元微細光学素子１３の各３次元微細光学素子１２は、例えば、次の様に形成される。まず、大面積素子化グレートーンマスク４を用いてステップ・リピート露光により、Ｓｉウエハ１１上に塗布したレジストに２種類のピッチを持つ回折格子を規則正しく配列させ、Φ８インチのＳｉウエハ１１上に１００ｍｍサイズからなる大面積化した３次元微細光学素子形状を作製する。
【００３３】
次に、Ｓｉウエハ１１をドライエッチング装置に設置し、リアクティブエッチングを施して上記３次元微細光学素子形状を転写することにより、Ｓｉウエハ１１上に反射型の大面積化した３次元微細光学素子１３を作製した。できた大面積化した３次元微細光学素子１３の各微細光学素子１２は、隣接する繋ぎ合わせ箇所で隙間無く、また重ね合わせ部分がなく作製できた。また、３次元微細光学素子１３は大面積の光束を効率良く所望の波長に分離しており、良好な機能性を確認できた。
【００３４】
本実施例によれば、２種類以上の３次元微細パターン２でも１枚のグレートーンマスク４内に描画できる為、マスク枚数を削減できるという効果がある。また、本実施例によれば、グレートーンマスク原盤１の面に作製したアライメントマーク１０を基準に、異なる３次元微細パターン２を有する形状を、光吸収化粒子が分散した吸収層の所望の領域に精確に作製できるという効果がある。これは以下の理由による。もし、アライメントマークをグレートーンマスク原盤１の光吸収層に形成した場合、倍率を上げていくとアライメントマークの境界が不鮮明となる為、アライメントマークによる基準位置に誤差が生じやすかった。しかし、マスク面にメタルのアライメントマークを形成し、続けて３次元微細パターン２を形成する本実施例の工程によれば、メタルのアライメントマークの倍率を上げても境界が明確な為、アライメントマーク１０と３次元微細パターン２の位置ズレをなくせるのである。また、グレートーンマスク原盤１のマスク面上に塗布したレジストに直接アライメントマークの形状を描画する為、第１の実施例に示した工程を用いるより、微細なアライメントマークの形成が可能である為にもよる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願に係わる第１の発明によれば、グレートーンマスクの遮光膜が所定領域を隙間無く包囲しているので、たとえグレートーンマスクの３次元素子のパターンエリアが小さくても、例えば、感光性樹脂を塗布した基板をこのグレートーンマスクを用いてステップ・リピート露光することで所望のエリアサイズに拡大し、大面積からなる３次元微細素子でも作製できるという効果がある。
【００３６】
また、本出願に係わる第２の発明によれば、ステップ・リピート露光過程において、隣接する３次元素子のパターン外周部への露光漏れを無くせるグレートーンマスクを製造できるので、所望の３次元微細形状を有した大面積からなる３次元微細素子でもこのグレートーンマスクを用いて作製できるという効果がある。
【００３７】
また、本出願に係わる第３の発明によれば、アライメントマークを基準に、グレートーンマスクの所望の光吸収層領域に精確に３次元パターンを形成できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係わる大面積素子化グレートーンマスクを説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係わる大面積素子化グレートーンマスクの作製工程を示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施例のグレートーンマスクにて作製した大面化した３次元微細光学素子の概略断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係わる大面積素子化グレートーンマスクを説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施例のグレートーンマスクにて作製した大面積化した３次元微細光学素子の概略平面図である。
【符号の説明】
１・・・・グレートーンマスク原盤
２・・・・３次元光強度分布をもたらす３次元パターン
３・・・・金属膜
４・・・・グレートーンマスク
５・・・・レジスト
６・・・・紫外線（露光光線）
７・・・・マスキングブレード
８・・・・３次元パターン形状のレジスト
９・・・・未露光レジスト
１０・・・アライメントマーク
１１・・・基板
１２・・・３次元微細光学素子
１３・・・大面積化した３次元微細光学素子
【図１】
2004341139.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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