(57)【要約】【課題】従来よりも短時間で、種々の開口数を選択することが出来る凸型レンズおよび凸型レンズアレーを形成しうる技術を提供することを主な目的とする。【解決手段】凸レンズの製造方法であって、（１）基板上に低軟化点ガラス層を形成する工程（２）低軟化点ガラス層表面に凸レンズ形成部を被覆するマスクパターンを形成する工程、（３）低軟化点ガラス層の露出部分をドライエッチングする工程、（４）マスクパターンを除去する工程、（５）低軟化点ガラスのみを軟化させる温度で基板を加熱することにより、基板上に残した低軟化点ガラス層部分を凸レンズ形状に変形させる工程、および（６）上記工程（５）で得られた基板と凸レンズ形状部とからなる積層構造体をさらにドライエッチングに供して、積層構造体の表面から基板側に向けて凸レンズ形状部の厚さ以上を削ることにより、当初の基板材料のみからなる凸レンズを形成させる工程を備えた凸レンズの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸レンズの製造方法であって、
（１）基板上に低軟化点ガラス層を形成する工程
（２）低軟化点ガラス層表面に凸レンズ形成部を被覆するマスクパターンを形成する工程、
（３）低軟化点ガラス層の露出部分をドライエッチングする工程、
（４）マスクパターンを除去する工程、
（５）低軟化点ガラスのみを軟化させる温度で基板を加熱することにより、基板上に残した低軟化点ガラス層部分を凸レンズ形状に変形させる工程、および
（６）上記工程（５）で得られた基板と凸レンズ形状部とからなる積層構造体をさらにドライエッチングに供して、積層構造体の表面から基板側に向けて凸レンズ形状部の厚さ以上を削ることにより、当初の基板材料のみからなる凸レンズを形成させる工程
を備えた凸レンズの製造方法。
【請求項２】
低軟化点ガラスが、ＳｉＯ２を主成分とし、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＴｉＯ２から選ばれた少なくとも１種からなる添加成分を併せて含有するガラスであり、低軟化点ガラスの軟化点が基板の軟化点よりも５０℃以上低い請求項１に記載の凸レンズの製造方法。
【請求項３】
低軟化点ガラスの組成（モル％）が、
５０＜ＳｉＯ２＜９５
０．０１＜Ｂ２Ｏ３＜１５
０．０１＜Ｐ２Ｏ５＜１５
０．０１＜ＧｅＯ２＜３０
０．０１＜Ａｌ２Ｏ３＜１０
０．０１＜ＴｉＯ２＜５
の範囲内にあり、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＴｉＯ２の少なくとも１種からなる添加成分の全濃度が３〜５０モル％の範囲内にある請求項１または２に記載の凸レンズの製造方法。
【請求項４】
低軟化点ガラス層中の添加成分の含有量が、膜厚が増大するとともに軟化点が低下する様に組成調整されている請求項１〜３のいずれかに記載の凸レンズの製造方法。
【請求項５】
基板が、シリカガラス、光学ガラスまたは透明結晶化ガラスからなる請求項１〜４のいずれかに記載の凸レンズの製造方法。
【請求項６】
テトラエトキシシラン、テトラメトキシゲルマニウム、トリエトキシボロンおよびトリメトキシリンから選択された材料を原料として、プラズマＣＶＤ法により低軟化点ガラス層を形成する請求項１〜５のいずれかに記載の凸レンズの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６に記載のいずれかの方法により製造された凸レンズ。
【請求項８】
請求項１〜６に記載のいずれかの方法により製造された凸レンズ形状物からなる凹レンズ製造用の型。
【請求項９】
請求項８に記載の型を用いる凹レンズの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法により製造された凹レンズ。
【請求項１１】
凸レンズアレーの製造方法であって、
（１）基板上に低軟化点ガラス層を形成する工程
（２）低軟化点ガラス層表面に凸レンズ形成部を被覆するマスクパターンを形成する工程、
（３）低軟化点ガラス層の露出部分をドライエッチングする工程、
（４）マスクパターンを除去する工程、
（５）低軟化点ガラスのみを軟化させる温度で基板を加熱することにより、基板上に残した低軟化点ガラス層部分を凸レンズ形状に変形させる工程、および
（６）上記工程（５）で得られた基板と凸レンズ形状部とからなる積層構造体をさらにドライエッチングに供して、積層構造体の表面から基板側に向けて凸レンズ形状部の厚さ以上を削ることにより、当初の基板材料のみからなる凸レンズを形成させる工程
を備えた凸レンズアレーの製造方法。
【請求項１２】
低軟化点ガラスが、ＳｉＯ２を主成分とし、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＴｉＯ２から選ばれた少なくとも１種からなる添加成分を併せて含有するガラスであり、低軟化点ガラスの軟化点が基板の軟化点よりも５０℃以上低い請求項１１に記載の凸レンズアレーの製造方法。
【請求項１３】
低軟化点ガラスの組成（モル％）が、
５０＜ＳｉＯ２＜９５
０．０１＜Ｂ２Ｏ３＜１５
０．０１＜Ｐ２Ｏ５＜１５
０．０１＜ＧｅＯ２＜３０
０．０１＜Ａｌ２Ｏ３＜１０
０．０１＜ＴｉＯ２＜５
の範囲内にあり、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＴｉＯ２の少なくとも１種からなる添加成分の全濃度が３〜５０モル％の範囲内にある請求項１１または１２に記載の凸レンズアレーの製造方法。
【請求項１４】
低軟化点ガラス層中の添加成分の含有量が、膜厚が増大するとともに軟化点が低下する様に組成調整されている請求項１１〜１３のいずれかに記載の凸レンズアレーの製造方法。
【請求項１５】
基板が、シリカガラス、光学ガラスまたは透明結晶化ガラスからなる請求項１１〜１４のいずれかに記載の凸レンズアレーの製造方法。
【請求項１６】
テトラエトキシシラン、テトラメトキシゲルマニウム、トリエトキシボロンおよびトリメトキシリンから選択された材料を原料として、プラズマＣＶＤ法により低軟化点ガラス層を形成する請求項１１〜１５のいずれかに記載の凸レンズアレーの製造方法。
【請求項１７】
請求項１１〜１６に記載のいずれかの方法により製造された凸レンズアレー。
【請求項１８】
請求項１１〜１６に記載のいずれかの方法により製造された凸レンズアレー形状体からなる凹レンズアレー製造用の型。
【請求項１９】
請求項１８に記載の型を用いる凹レンズアレーの製造方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法により製造された凹レンズアレー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光情報通信デバイス、光情報家電デバイスなどに用いられる凸型マイクロレンズ、凸型マイクロレンズアレーおよびそれらの製造技術に関する。
【０００２】
本発明は、さらに、上記の凸型レンズ状構造体或いは凸型レンズアレー状構造体を型（モールド）として、凹型マイクロレンズ或いは凹型マイクロレンズアレーを製造する技術に関する。
【０００３】
【従来の技術】
光情報通信用、光情報家電用などのデバイスにはマイクロレンズが多用されている。その多くは、面発光レーザーアレイとファイバーとのインターコネクション、液晶プロジェクターの結像光学系、光メモリのピックアップ光学系などの分野において必要とされるマイクロレンズアレーである。
【０００４】
これらのマイクロレンズおよびそのアレーの主な作製方法としては、フォトレジストを熱処理することにより、その表面張力を利用して球面状に成形されたマスクを介してガラスをドライエッチングして、マイクロレンズを形成する方法が知られている（特許文献１、２、３、４、５、６、７）。
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−１９４５０２号公報
【０００６】
【特許文献２】特開平０６−２５０００２号公報
【０００７】
【特許文献３】特開平０７−１０４１０６号公報
【０００８】
【特許文献４】特開平０７−１７４９０３号公報
【０００９】
【特許文献５】特開平０７−１９８９０６号公報
【００１０】
【特許文献６】特開平０８−１６６５０２号公報
【００１１】
【特許文献７】特願平１０−２８２３０１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のドライエッチング法によるマイクロレンズ形成技術においては、ドライエッチングに際し、フォトレジストとガラスのエッチングレートの差（選択比）が小さいので、開口数の大きなレンズを形成することが困難である。また、開口数の小さいレンズの場合にも、レンズの損傷を防ぐために、穏和な条件下に長時間のエッチングを行う必要があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、従来よりも短時間で、種々の開口数を選択することが出来る凸型レンズおよび凸型レンズアレーを形成しうる技術を提供することを主な目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の様な従来技術の現状を考慮しつつ研究を進めた結果、基板上に当該基板よりも軟化点の低いガラス（以下、「基板よりも軟化点の低いガラス」を単に「低軟化点ガラス」ということがある）を積層形成し、その表面上にマスクパターンを形成し、ドライエッチング法により露出部を削り、マスクを除去した後、熱処理により低軟化点ガラス層を粘性流動させてレンズ形状を作製し、得られた基板と凸レンズ形状部とからなる積層構造体をさらにドライエッチングに供して、積層構造体の表面から基板側に向けて凸レンズ形状部の厚さ以上を削る場合には、上記の目的を達成し得ることを見出した。
【００１５】
また、上記の手法により得られた凸型レンズ形状物あるいは凸型レンズアレー形状物が低軟化点ガラス、高分子材料などの成形用の型として有用であり、これを用いて低軟化点ガラス、高分子材料などの注型成形を行う場合には、高精度の凹型マイクロレンズ或いは凹型マイクロレンズアレーが得られることを見出した。
【００１６】
すなわち、本発明は、下記の凸型マイクロレンズとその製造方法を提供するものであり、さらにその様な凸型マイクロレンズを備えたアレーとその製造方法を提供する。
【００１７】
本発明は、さらにまた、下記の凸型レンズ形状物あるいは凸型レンズアレー形状物からなる凹型レンズ成型用型、この型を用いる凹型マイクロレンズ或いは凹型マイクロレンズアレーの製造方法、および高精度の凹型マイクロレンズ或いは凹型マイクロレンズアレーを提供する。
１．凸レンズの製造方法であって、
（１）基板上に低軟化点ガラス層を形成する工程
（２）低軟化点ガラス層表面に凸レンズ形成部を被覆するマスクパターンを形成する工程、
（３）低軟化点ガラス層の露出部分をドライエッチングする工程、
（４）マスクパターンを除去する工程、
（５）低軟化点ガラスのみを軟化させる温度で基板を加熱することにより、基板上に残した低軟化点ガラス層部分を凸レンズ形状に変形させる工程、および
（６）上記工程（５）で得られた基板と凸レンズ形状部とからなる積層構造体をさらにドライエッチングに供して、積層構造体の表面から基板側に向けて凸レンズ形状部の厚さ以上を削ることにより、当初の基板材料のみからなる凸レンズを形成させる工程
を備えた凸レンズの製造方法。
２．低軟化点ガラスが、ＳｉＯ２を主成分とし、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＴｉＯ２から選ばれた少なくとも１種からなる添加成分を併せて含有するガラスであり、低軟化点ガラスの軟化点が基板の軟化点よりも５０℃以上低い上記項１に記載の凸レンズの製造方法。
３．低軟化点ガラスの組成（モル％）が、
５０＜ＳｉＯ２＜９５
０．０１＜Ｂ２Ｏ３＜１５
０．０１＜Ｐ２Ｏ５＜１５
０．０１＜ＧｅＯ２＜３０
０．０１＜Ａｌ２Ｏ３＜１０
０．０１＜ＴｉＯ２＜５
の範囲内にあり、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＴｉＯ２の少なくとも１種からなる添加成分の全濃度が３〜５０モル％の範囲内にある上記項１または２に記載の凸レンズの製造方法。
４．低軟化点ガラス層中の添加成分の含有量が、膜厚が増大するとともに軟化点が低下する様に組成調整されている上記項１〜３のいずれかに記載の凸レンズの製造方法。
５．基板が、シリカガラス、光学ガラスまたは透明結晶化ガラスからなる上記項１〜４のいずれかに記載の凸レンズの製造方法。
６．テトラエトキシシラン、テトラメトキシゲルマニウム、トリエトキシボロンおよびトリメトキシリンから選択された材料を原料として、プラズマＣＶＤ法により低軟化点ガラス層を形成する上記項１〜５のいずれかに記載の凸レンズの製造方法。
７．上記項１〜６に記載のいずれかの方法により製造された凸レンズ。
８．上記項１〜６に記載のいずれかの方法により製造された凸レンズ形状物からなる凹レンズ製造用の型。
９．上記項８に記載の型を用いる凹レンズの製造方法。
１０．上記項９に記載の方法により製造された凹レンズ。
１１．凸レンズアレーの製造方法であって、
（１）基板上に低軟化点ガラス層を形成する工程
（２）低軟化点ガラス層表面に凸レンズ形成部を被覆するマスクパターンを形成する工程、
（３）低軟化点ガラス層の露出部分をドライエッチングする工程、
（４）マスクパターンを除去する工程、
（５）低軟化点ガラスのみを軟化させる温度で基板を加熱することにより、基板上に残した低軟化点ガラス層部分を凸レンズ形状に変形させる工程、および
（６）上記工程（５）で得られた基板と凸レンズ形状部とからなる積層構造体をさらにドライエッチングに供して、積層構造体の表面から基板側に向けて凸レンズ形状部の厚さ以上を削ることにより、当初の基板材料のみからなる凸レンズを形成させる工程
を備えた凸レンズアレーの製造方法。
１２．低軟化点ガラスが、ＳｉＯ２を主成分とし、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＴｉＯ２から選ばれた少なくとも１種からなる添加成分を併せて含有するガラスであり、低軟化点ガラスの軟化点が基板の軟化点よりも５０℃以上低い上記項１１に記載の凸レンズアレーの製造方法。
１３．低軟化点ガラスの組成（モル％）が、
５０＜ＳｉＯ２＜９５
０．０１＜Ｂ２Ｏ３＜１５
０．０１＜Ｐ２Ｏ５＜１５
０．０１＜ＧｅＯ２＜３０
０．０１＜Ａｌ２Ｏ３＜１０
０．０１＜ＴｉＯ２＜５
の範囲内にあり、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＴｉＯ２の少なくとも１種からなる添加成分の全濃度が３〜５０モル％の範囲内にある上記項１１または１２に記載の凸レンズアレーの製造方法。
１４．低軟化点ガラス層中の添加成分の含有量が、膜厚が増大するとともに軟化点が低下する様に組成調整されている上記項１１〜１３のいずれかに記載の凸レンズアレーの製造方法。
１５．基板が、シリカガラス、光学ガラスまたは透明結晶化ガラスからなる上記項１１〜１４のいずれかに記載の凸レンズアレーの製造方法。
１６．テトラエトキシシラン、テトラメトキシゲルマニウム、トリエトキシボロンおよびトリメトキシリンから選択された材料を原料として、プラズマＣＶＤ法により低軟化点ガラス層を形成する上記項１１〜１５のいずれかに記載の凸レンズアレーの製造方法。
１７．上記項１１〜１６に記載のいずれかの方法により製造された凸レンズアレー。
１８．上記項１１〜１６に記載のいずれかの方法により製造された凸レンズアレー形状体からなる凹レンズアレー製造用の型。
１９．上記項１８に記載の型を用いる凹レンズアレーの製造方法。
２０．上記１９に記載の方法により製造された凹レンズアレー。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。
【００１９】
本発明においては、模式的な断面図として図１に示す様に、先ず、基板上に、基板よりも軟化点の低いガラス層（以下単に「低軟化点層」ということがある）を設ける。
【００２０】
基板としては、特に制限はなく、シリカガラス、光学ガラス、透明結晶化ガラス、シリコンなどの公知の材料からなる基板を使用することができる。基材材料としては、シリカガラス、シリコンなどがより好ましい。基板の軟化点は、低軟化点ガラス層の軟化点よりも、少なくとも５０℃以上高いことが好ましい。低軟化点ガラス層の軟化点が低い場合には、透明結晶化ガラス、無アルカリガラスなどを使用することも出来る。
【００２１】
低軟化点ガラス層材料としては、ＳｉＯ２を主成分とし、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＴｉＯ２から選ばれた少なくとも１種からなる添加成分を併せて含有する透明なガラスが例示される。低軟化点層材料としては、その組成（モル％）が、５０＜ＳｉＯ２＜９５、０．０１＜Ｂ２Ｏ３＜１５、０．０１＜Ｐ２Ｏ５＜１５、０．０１＜ＧｅＯ２＜３０、０．０１＜Ａｌ２Ｏ３＜１０および０．０１＜ＴｉＯ２＜５の範囲内にあり、かつ添加成分の全濃度が３〜５０モル％の範囲内にあるガラスがより好ましい。
【００２２】
低軟化点層の形成手段は、特に限定されず、プラズマＣＶＤ法、火炎堆積法（ＦＨＤ）、スパッタ法、蒸着法などの公知の成膜手法を適宜選択して用いることができる。
【００２３】
例えば、プラズマＣＶＤ法による場合には、低軟化点層のガラス組成に応じて、代表的な原料として、Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４、Ｂ（ＯＣ２Ｈ５）３、Ｐ（ＯＣＨ３）３およびＧｅ（ＯＣＨ３）４をマスフローメーターで厳密に制御・混合して、酸素プラズマ中で分解させることによって、基板上に目的とする組成で所定の厚さ（通常０．１〜１００μｍ程度、より好ましくは１〜４０μｍ程度）の低軟化点層を成膜することができる。この原料の分解による低軟化点層の形成過程において、ＳｉＯ２源と添加成分源のとの混合比を連続的或いは適宜段階的に変化させることにより、基板側から高軟化点層に向けて、軟化点が傾斜的に変化する（徐々に高くなる）低軟化点層を形成させることができる。
【００２４】
なお、低軟化点層を形成するに際し、予めＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５−ＧｅＯ２系ガラスを成膜し、次いでスパッタリング法或いは蒸着法によって、ガラス膜上に所定量のＡｌ２Ｏ３および／またはＴｉＯ２を堆積した後、ガラス膜を軟化点以上に加熱することにより、Ａｌ２Ｏ３および／またはＴｉＯ２をガラス膜中に熱拡散させても良い。
【００２５】
次いで、図１に示す様に、基板上に設けられた透明ガラス膜上に所定の形状および寸法のマスクパターンを形成する。マスクパターンの形状に対応して、任意のサイズの凸型レンズ形状（円形凸型レンズ形状、シリンドリカル凸型レンズ形状など）などがえられる。レンズ形状の形成手法としては、例えば、リソグラフィーとドライエッチングとを組み合わせて行うことが好ましい。すなわち、フォトレジスト、金属マスク（クロム、タングステンシリサイドなど）などを用いる公知の手法により、所望の直径の円パターン或いは所望の幅の線を形成した後、ＣＨＦ３、ＣＦ４、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、Ａｒなどのプラズマ中で、マスクされていない低軟化点ガラス部分を基板に至るまで完全に或いは一定の厚さ（例えば、１００ｎｍ程度）を残して、ドライエッチング除去する。
【００２６】
次いで、フォトレジスト、金属マスクなどを完全に除去した後、残した低軟化点層が軟化する温度まで、基板を昇温すると、ドライエッチングにより形成された低軟化点ガラスの円または線が、低軟化点ガラスの表面張力によって、丸く変形して、所望の凸型レンズ形状（円形レンズ形状、シリンドリカル凸型レンズ形状など）が容易に形成される。
【００２７】
低融点ガラス部分が完全に除去されている場合には、軟化ガラス部分は、所定の直径或いは線幅から広がることなく、開口数の大きなレンズを形成することが出来る。一方、低融点ガラスのエッチング部を一定の厚さで残している場合には、円部または線部が、その直径或いは線幅を少しずつ大きくしながら軟化し、表面張力によってレンズ状に変形するので、開口数は低下するものの、基板上のレンズの相対面積は広くなる。
【００２８】
また、凸型形状或いはシリンドリカル凸型形状の厚さ方向に軟化点を制御できる様に、ガラス組成を調節しておく（添加成分の含有量を基板側から高軟化点層部に向けて、次第に増大させるか或いは次第に減少させる）ことにより、熱処理により得られる凸型形状の曲率乃至球面形状を制御することが可能である。例えば、基板側をより低軟化点組成とし、表面側をより高軟化点組成としておく場合には、レンズの裾領域の開口は小さく、かつレンズ中央部の開口は大きくなる。
【００２９】
なお、本発明において、ドライエッチングによって形成する円状或いは線状部分を所定の周期的パターンにしておけば、凸型マイクロレンズアレーを作製することができる。
【００３０】
さらに、得られた基板上に形成された凸型マイクロレンズ状構造物を型（モールド）として使用し、常法に従って、溶融或いは軟化したガラス材料（但し、型よりも低軟化点材料）、高分子樹脂などを成形することにより、当該ガラス材料、高分子樹脂などからなる高精度の凹型マイクロレンズ或いは凹型マイクロレンズアレーを作製することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、化学的耐久性、機械的強度、光学的特性などに優れたシリカガラス基板上に任意のサイズで円形或いはシリンドリカルな凸型形状を有する球面レンズおよびそのアレーを容易に形成することが出来る。
【００３２】
また、得られた凸型マイクロレンズ状体を型（モールド）として使用することにより、ガラス材料、高分子樹脂などの凹型マイクロレンズ或いは凹型マイクロレンズアレーを得ることが出来る。
【００３３】
【実施例】
以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とするところをより一層明確にする。
実施例１
Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４を主原料とし、Ｇｅ（ＯＣＨ３）４および  Ｂ（ＯＣ２Ｈ５）３を添加成分源として用いるプラズマＣＶＤ法により、シリカガラス基板上に８１％ＳｉＯ２−９％ＧｅＯ２−１０％Ｂ２Ｏ３ガラス層（低軟化点層：組成はモル％を示す）を厚さ１５μｍに成膜した。次いで、低融点層上に約１μｍの厚さのタングステンシリサイド（ＷＳｉ）膜をスパッタ法で成膜し、さらにポジ型フォトレジストをスピンコートした。その後、レジストにマスク露光を行い、５．５秒間水銀ランプ光を照射して、直ちに現像することにより、直径１４０μｍの円が２５０μｍピッチで周期的に配列されたレジストパターンを得た。
【００３４】
パターニングが施された当該薄膜をＩＣＰエッチング装置に設置し、ＳＦ６ガスを用いてレジストに覆われていない領域のＷＳｉ膜を除去し、次いで酸素プラズマでレジストを除去した後、ＣＨＦ３ガスプラズマにてＷＳｉ膜により覆われていない低軟化点層を基板が露出するまで一次エッチングした。
【００３５】
次いで、得られた直径１４０μｍ、高さ１５μｍの円柱状構造が基板上に周期的に配列されたガラス材料を、温度１０００℃の酸素雰囲気中で加熱し、低軟化点層に粘性流動を起こさせた。１時間の熱処理後に当初の円柱状構造部分が、滑らかな表面を有する凸レンズ曲面になっているレンズアレーが得られた。
【００３６】
次いで、得られたレンズアレーの表面を清浄に維持したまま、再びＣＨＦ３ガスプラズマを使用するドライエッチング処理に供して、レンズアレー全面をレンズの厚さに相当する厚さだけ二次エッチングしたところ、シリカガラス基板表面に上記と同形状のレンズアレーが形成されていた。
【００３７】
得られたシリカガラス製レンズアレーを温度８５℃、相対湿度９５％の過酷な条件下に５日間放置したが、透過率などの光学的特性に変化は認められなかった。
【００３８】
下記の表１に本実施例および実施例２〜５で得られた凸型レンズアレーにおける基板材料、低軟化点層組成および厚さ、熱処理条件、レンズ形状などをまとめて示す。
実施例２
実施例１と同様にしてシリカガラス基板上に成膜した薄膜材料に、同様な一次エッチング手法で幅１４０μｍ、高さ１５μｍの矩形周期構造を形成し、酸素雰囲気中１０００℃で１時間熱処理したところ、凸型シリンドリカルレンズアレーが得られた。
【００３９】
次いで、得られたレンズアレーの表面を清浄に維持したまま、再びＣＨＦ３ガスプラズマを使用する二次ドライエッチング処理に供して、レンズアレー全面をレンズの厚さに相当する厚さだけエッチングしたところ、シリカガラス基板表面に上記と同形状のレンズアレーが形成されていた。
【００４０】
得られたシリカガラス製レンズアレーを温度８５℃、相対湿度９５％の過酷な条件下に５日間放置したが、透過率などの光学的特性に変化は認められなかった。
実施例３〜５
実施例１と同様な手法により、シリカガラス基板上またはシリコン基板上に表１に示す組成の薄膜をそれぞれ形成し、実施例１の手法に準じて凸型レンズアレーを形成することができた。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
比較例１
実施例１の手法に準じて、一次エッチング処理までを行った。得られた低融点ガラス層とシリカガラス基板とからなるレンズアレーを温度８５℃、相対湿度９５％の過酷な条件下に５日間放置したところ、表面の化学的浸食に起因するものと思われる透過率の低下が早くも認められた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による凸型マイクロレンズアレーの作製過程を示す概念図である。
【図１】
2004212695.tif 000004