(57)【要約】【課題】実用上問題とならない程度に黒ブツの発生を防止することができる光学素子の製造方法を提供する。【解決手段】石英でできた基板１の上に、加熱された場合に基板との密着性が低下しない樹脂で樹脂層２を形成する。そして、その上にレジスト層３を形成し、グレースケールマスク４を通して光をレジスト３上に照射する（ｂ）。このように露光されたレジスト３を現像すると、（ｃ）に示すように、レジスト３にマイクロレンズアレイのパターンが形成される。このような状態で、レジスト３と樹脂層２、基板１を同時にドライエッチングすると、レジスト３に形成されたマイクロレンズのパターンが基板１に転写され、基板１の表面にマイクロレンズアレイが形成される。ドライエッチングの熱による熱応力により、樹脂層２と基板１との間で微小剥離が発生することが少なくなり、黒ブツの発生が大幅に削減される。【選択図】  図１
2005010403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、加熱されたときに基板との密着性が低下しない樹脂、又は加熱されたときに発生する熱応力の小さい樹脂で樹脂層を形成し、その上にレジスト層を形成し、グレースケールマスクを用いて前記レジストを露光して現像することにより、レジスト製光学素子を形成し、その後、前記レジスト、前記樹脂層、及び前記基板をドライエッチングすることにより前記レジスト製光学素子に対応したパターンを前記基板に転写する工程を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
基板上に、加熱されたときに基板との密着性が低下しない樹脂脂、又は加熱されたときに発生する熱応力の小さい樹脂で樹脂層を形成し、その上にレジスト層を形成し、マスクを用いて前記レジストを露光して現像し、さらに前記レジストをリフローすることによりレジスト製光学素子を形成し、その後、前記レジスト、前記樹脂層、及び前記基板をドライエッチングすることにより前記レジスト製光学素子に対応したパターンを前記基板に転写する工程を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の光学素子の製造方法であって、前記樹脂層の膜厚が、前記レジスト層の膜厚の１／１０以下であることを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の光学素子の製造方法により製造された光学素子。
【請求項５】
請求項４に記載の光学素子をアレイ状にして、照明光学系のインテグレータとして用いていることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学素子の製造方法、この製造方法によって製造された光学素子、及びこの光学素子を照明光学系のインテグレータとして用いた露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロレンズ等の光学素子は、ディジタルカメラ、光通信、ＭＥＭＳ分野を中心に実用化され、益々使用範囲が拡大しており、エキシマレーザを光源とする露光装置の光源用のインテグレータとしても使用されている。従来、このようなマイクロレンズの製造方法として、特開平９−００８２６６号公報（特許文献１）に開示されているような、光リソグラフィを使用した方法が知られている。
【０００３】
これらの方法においては、通常のフォトマスクをもちい、マスクにマイクロレンズに対応するパターンを形成し、光学基材表面に形成されたレジストを感光させて現像することにより、レジストの立体矩形パターンを製作する。そして、このレジストの立体矩形パターンを熱フローによりレンズ（曲面）形状に変形させてマイクロレンズを形成するものである。さらに、必要に応じ、このレンズ形状となったレジストを光学基材と共にエッチングすることにより、レンズ形状のレジストのパターンを光学基材に転写し、光学基材からなるマイクロレンズを形成している。
【０００４】
近年、これとは全く別の原理に基づくマイクロレンズの製造方法が開発され、特表平８−５０４５１５号公報（特許文献２）に開示されている。これは、グレースケールマスク（アナログ的とみなせる光透過率の変化を有するマスク）を使用して光学基材の表面に形成されたレジストを感光させ、レジストを現像することによって、グレースケールに応じた形状の、立体的なレジストパターンを形成し、それをマイクロレンズとするか、あるいは前述のように、さらにレンズ形状となったレジストを光学基材と共にエッチングすることにより、レンズ形状のレジストのパターンを光学基材に転写し、光学基材からなるマイクロレンズを形成するものである。
【０００５】
その例を図３に示す。石英からなる基板３１の上にレジスト３２を成膜する（ａ）。この場合、レジストとしてはポジ型のものを使用している。そして、グレースケールマスク３３を通して光をレジスト３２上に照射する（ｂ）。図においてハッチングを施してある部分がグレースケールとなっており、ハッチング部の中心に行くほど光の透過率が悪くなっている。ハッチングを施していない部分は、透明な部分である。
【０００６】
このようにして露光されたレジスト３２を現像すると、強く光の照射を受けた部分は多くエッチングされ、弱く光の照射を受けた部分はエッチング量が少なくなって、（ｃ）に示すように、レジスト３２にマイクロレンズアレイのパターンが形成される。
【０００７】
このような状態で、レジスト３２と基板３１を同時にドライエッチングすると、レジスト３２に形成されたマイクロレンズのパターンが基板３１に転写され、レジスト３２が無くなった状態で、基板３１の表面にマイクロレンズアレイが形成される。レジスト３２と基板３１のエッチングレートの違いにより、レジスト３２に形成されたマイクロレンズのパターンと基板３１の表面に形成されたマイクロレンズのパターンはその凹凸度が異なるが、所望の凹凸を有するマイクロレンズのパターンが基板３１の表面に形成されるように、予め、レジスト３２に形成されるマイクロレンズのパターンの形状を決定しておけばよい。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−００８２６６号公報
【特許文献２】特表平８−５０４５１５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のように、グレースケールマスクを用いたり、リフローによりレジストに光学素子のパターンを形成し、その後、ドライエッチングによりレジストの光学素子のパターンを基板に転写する方法においては、基板に、黒ブツと呼ばれる微小のピットが形成される場合があることが知られている。この黒ブツのＳＥＭ写真を図４に示す。この黒ブツは、従来、ゴミ等の異物がマイクロマスクとなり、これを起点として発生するものと考えられ、いろいろな対策がとられてきた。例えば、
▲１▼レジスト塗布工程で生じる異物混入を防止するため、レジストの塗布をクリーンルーム内で行う。
▲２▼石英基板に付着している異物を除去するため、基板洗浄を十分に行う。
▲３▼ドライエッチング中に異物が混入しないように、エッチングチャンバ内を十分に清掃しておく。
▲４▼ドライエッチング中にレジストが変質して、これがマイクロマスクとなることを防ぐためにエッチング条件をマイルドにする。
等である。
【００１０】
確かに、このような対策をとることにより黒ブツは減少する。しかしながら、このようにしても黒ブツの発生を十分に防ぐことができなかった。本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、実用上問題とならない程度に黒ブツの発生を防止することができる光学素子の製造方法、この製造方法によって製造された光学素子、及びこの光学素子を照明光学系のインテグレータとして用いた露光装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
発明者等は、前述のような対策を施してもなお発生する黒ブツの発生原因を調査するため、鋭意研究を行った。その結果、黒ブツの発生位置と大きさに非常に有意な相関関係があることを見いだした。図５に、黒ブツの発生位置と大きさの関係の例を示す。図５において、横軸は、黒ブツの発生した高さ位置であり、基板から突出するように形成されたマイクロレンズアレイのレンズ（凸レンズ）の底をゼロとしたときの高さ方向位置である。縦軸は発生した黒ブツの直径である。
【００１２】
図５を見ると、高さが低くなるに従って、すなわち、石英基板のエッチング量が大きくなるに従って、黒ブツの直径が大きくなっていることが分かる。又、図示していないが、レジスト厚が厚くなるほど、黒ブツの大きさが大きくなることも見いだした。
【００１３】
発明者等は、このことから、黒ブツの発生のトリガーとなるものは、ドライエッチング時の熱応力によるレジストと基板界面の微小剥離であると推定した。すなわち、レジストと基板界面に微小剥離が発生すると、それにより基板表面に極微小な傷が発生する。それが、ドライエッチングの進行と共に拡大されるため、大きくエッチングされる部分では大きな黒ブツが発生し、エッチング量が少ない部分では、黒ブツは小さいままの状態となっている。このような知見の下に、発明者等は、黒ブツの発生を大きく低減する、光学素子の製造方法を発明した。
【００１４】
すなわち、前記課題を解決するための第１の手段は、基板上に、加熱されたときに基板との密着性が低下しない樹脂、又は加熱されたときに発生する熱応力の小さい樹脂で樹脂層を形成し、その上にレジスト層を形成し、グレースケールマスクを用いて前記レジストを露光して現像することにより、レジスト製光学素子を形成し、その後、前記レジスト、前記樹脂層、及び前記基板をドライエッチングすることにより前記レジスト製光学素子に対応したパターンを前記基板に転写する工程を有することを特徴とする光学素子の製造方法（請求項１）である。
【００１５】
前記課題を解決するための第２の手段は基板上に、加熱されたときに基板との密着性が低下しない樹脂、又は加熱されたときに発生する熱応力の小さい樹脂で樹脂層を形成し、その上にレジスト層を形成し、マスクを用いて前記レジストを露光して現像し、さらに前記レジストをリフローすることによりレジスト製光学素子を形成し、その後、前記レジスト、前記樹脂層、及び前記基板をドライエッチングすることにより前記レジスト製光学素子に対応したパターンを前記基板に転写する工程を有することを特徴とする光学素子の製造方法（請求項２）である。
【００１６】
これら、第１の手段、第２の手段においては、いずれも、レジストと基板の間に、加熱された場合に基板との密着性が低下しない樹脂、又は加熱されたときに発生する熱応力の小さい樹脂で樹脂層を形成している。
【００１７】
前者の場合には、ドライエッチングによりレジストやこの樹脂が加熱された場合でも、樹脂層と基板界面との間で、熱応力により微小剥離が発生することが少なくなるので、黒ブツ発生のトリガーとなる傷が発生する確率が減少し、その結果黒ブツの発生が抑制される。
【００１８】
なお、「加熱された場合に基板との密着性が低下しない樹脂」とは、全く低下しないことを意味せず、ドライエッチング時の加熱により、基板との間で、問題となるような微小剥離が発生しないような樹脂を言う。この層の厚さは、その上に形成されるレジストの熱応力によって変形して基板との間で、問題となるような微小剥離を起こさない程度にすればよく、特にそれ以上厚くする必要はない。
【００１９】
後者の場合には、ドライエッチングによりレジストやこの樹脂が加熱された場合でも熱応力の発生が小さいため、樹脂層と基板界面との間で、熱応力により微小剥離が発生することが少なくなるので、黒ブツ発生のトリガーとなる傷が発生する確率が減少し、その結果黒ブツの発生が抑制される。
【００２０】
なお、「加熱されたときに発生する熱応力の小さい樹脂」とは、ドライエッチング時の加熱により、基板との間で、問題となるような微小剥離を発生させない程度に、熱応力が小さい樹脂を言う。この層の厚さは、その上に形成されるレジストの熱応力によって変形して基板との間で、問題となるような微小剥離を起こさない程度にすればよく、特にそれ以上厚くする必要はない。
【００２１】
もちろん、加熱された場合に基板との密着性が低下せず、加熱されたときに発生する熱応力の小さい樹脂が最も好ましいことは言うまでもない。
【００２２】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第１の手段又は第２の手段であって、前記樹脂層の膜厚が、前記レジスト層の膜厚の１／１０以下であることを特徴とするもの（請求項３）である。
【００２３】
前述のように、樹脂層の厚さは、その上に形成されるレジストの熱応力が基板との界面に及んで微小剥離を起こすことが実質的に防がれる程度であればよく、むやみに厚くすることは好ましくない。むやみに厚くすると、レジストに形成された光学素子のパターンが、計算通りに基板に転写されなくなるというような問題を生じる。よって、樹脂層の膜厚は、レジスト層の膜厚の１／１０以下であることが好ましい。
【００２４】
前記課題を解決するための第４の手段は、前記第１の手段から第３の手段のいずれかの方法により製造された光学素子（請求項４）である。
【００２５】
本手段においては、問題となるような黒ブツが実質的に無いので、性能の良い光学素子を得ることができる。
【００２６】
前記課題を解決するための第５の手段は、前記第４の手段である光学素子をアレイ状にして照明光学系のインテグレータとして用いていることを特徴とする露光装置（請求項５）である。
【００２７】
本手段においては、問題となるような黒ブツが実質的に無い光学素子をアレイ状に配列して、照明光学系のインテグレータとして用いているので、均一な照明光学系を有する露光装置とすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態であるマイクロレンズの製造方法を示す概要図である。なお、本実施の形態は、マイクロレンズをアレイ状に配列したマイクロレンズアレイを製造するものである。石英でできた基板１の上に、加熱された場合に基板との密着性が低下しない樹脂、又は加熱されたときに発生する熱応力の小さい樹脂で樹脂層２を形成する。そして、その上にレジスト層３を形成する（ａ）。この場合、レジストとしてはポジ型のものを使用している。そして、複数のマイクロレンズの形状に対応したグレースケールパターンが形成されたグレースケールマスク４を通して光をレジスト３上に照射する（ｂ）。図においてハッチングを施してある部分がグレースケールパターンとなっており、ハッチング部の中心に行くほど光の透過率が悪くなっている。ハッチングを施していない部分は、透明な部分である。
【００２９】
このように露光されたレジスト３を現像すると、強く光の照射を受けた部分は多くエッチングされ、弱く光の照射を受けた部分はエッチング量が少なくなって、（ｃ）に示すように、レジスト３にマイクロレンズアレイのパターンが形成される。
【００３０】
このような状態で、レジスト３と樹脂層２、基板１を同時にドライエッチングすると、レジスト３に形成されたマイクロレンズのパターンが基板１に転写され、レジスト３と樹脂層２が無くなった状態で、基板１の表面にマイクロレンズアレイが形成される。レジスト３と基板１のエッチングレートの違いにより、レジスト３に形成されたマイクロレンズの形状と基板１の表面に形成されたマイクロレンズの形状はその凹凸度が異なるが、所望の形状を有するマイクロレンズが基板１の表面に形成されるように、予め、レジスト３に形成されるマイクロレンズの形状を決定しておけばよい。樹脂層２の厚さが厚い場合には、このエッチングレートも考慮する必要があるが、実際には、樹脂層２の厚さは薄いので、考慮する必要のない場合が多い。
【００３１】
このようにすることにより、ドライエッチングの熱による熱応力により、樹脂層２と基板１との間で微小剥離が発生することが少なくなり、黒ブツの発生が大幅に削減される。
【００３２】
なお、図１に示す例は、グレースケールマスクを使用した例であるが、前記特許文献１に記載されるような、リフローを使用する場合でも、基板とレジストとの間に、上述のような樹脂層を設けることにより黒ブツの発生を低減できることは、黒ブツの発生が、ドライエッチング工程に起因していることからも明らかであろう。
【００３３】
又、一般的に上述のような樹脂層としては、レジストと相溶性のある物質である方が、熱がかかった場合にレジストとの間で剥離が発生しにくいので好ましく、この意味では、他の種類のレジストを使用することが好ましい。他の種類のレジストを使用すれば、通常のレジスト成膜の手段を用いることができ、成膜しやすいというメリットも得られる。
【００３４】
図２に、本発明の実施の形態である露光装置の光学系の概要を示す。図２において、感光性基板であるウェハＷの法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハ面内において図２の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハ面内において図２の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。なお、図２では、照明光学装置が輪帯照明を行うように設定されている。
【００３５】
図２の露光装置は、露光光（照明光）を供給するための光源１１として、たとえば２４８ｎｍの波長の光を供給するＫｒＦエキシマレーザー光源または１９３ｎｍの波長の光を供給するＡｒＦエキシマレーザー光源を備えている。光源１１からＺ方向に沿って射出されたほぼ平行な光束は、光源１１からＺ方向に沿って射出されたほぼ平行光束は、Ｘ方向に沿って細長く延びた矩形状の断面を有し、一対のレンズ１２ａおよび１２ｂからなるビームエキスパンダー１２に入射し、所定の矩形状の断面を有する光束に整形される。
【００３６】
整形光学系としてのビームエキスパンダー１２を介したほぼ平行な光束は、折り曲げミラー１３でＹ方向に偏向された後、回折光学素子１４を介して、アフォーカルズームレンズ１５に入射する。一般に、回折光学素子は、ガラス基板に露光光（照明光）の波長程度のピッチを有する段差を形成することによって構成され、入射ビームを所望の角度に回折する作用を有する。具体的には、回折光学素子１４は、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、そのファーフィールド（またはフラウンホーファー回折領域）に円形状の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、回折光学素子１４を介した光束は、アフォーカルズームレンズ１５の瞳位置に円形状の光強度分布、すなわち円形状の断面を有する光束を形成する。
【００３７】
アフォーカルズームレンズ１５は、アフォーカル系（無焦点光学系）を維持しながら所定の範囲で倍率を連続的に変化させることができるように構成されている。アフォーカルズームレンズ１５を介した光束は、輪帯照明用の回折光学素子１６に入射する。アフォーカルズームレンズ１５は、回折光学素子１４の発散原点と回折光学素子１６の回折面とを光学的にほぼ共役に結んでいる。そして、回折光学素子１６の回折面またはその近傍の面の一点に集光する光束の開口数は、アフォーカルズームレンズ１５の倍率に依存して変化する。
輪帯照明用の回折光学素子１６は、平行光束が入射した場合に、そのファーフィールドにリング状の光強度分布を形成する機能を有する。
【００３８】
回折光学素子１６を介した光束は、ズームレンズ１７に入射する。ズームレンズ１７の後側焦点面の近傍には、光源側から順に第１フライアイ部材１８ａと第２フライアイ部材１８ｂとからなるマイクロフライアイレンズ（またはフライアイレンズ）１８の入射面（すなわち第１フライアイ部材１８ａの入射面）が位置決めされている。なお、マイクロフライアイレンズ１８は入射光束に基づいて多数光源を形成するオプティカルインテグレータとして機能する。
【００３９】
上述したように、回折光学素子１４を介してアフォーカルズームレンズ１５の瞳位置に形成される円形状の光強度分布からの光束は、アフォーカルズームレンズ１５から射出された後、様々な角度成分を有する光束となって回折光学素子１６に入射する。すなわち、回折光学素子１４は、角度光束形成作用を有するオプティカルインテグレータを構成している。一方、回折光学素子１６は、平行光束が入射した場合に、そのファーフィールドにリング状の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、回折光学素子１６を介した光束は、ズームレンズ１７の後側焦点面に（ひいてはマイクロフライアイレンズ１８の入射面に）、たとえば光軸ＡＸを中心とした輪帯状の照野を形成する。
【００４０】
マイクロフライアイレンズ１８の入射面に形成される輪帯状の照野の外径は、ズームレンズ１７の焦点距離に依存して変化する。このように、ズームレンズ１７は、回折光学素子１６とマイクロフライアイレンズ１８の入射面とを実質的にフーリエ変換の関係に結んでいる。マイクロフライアイレンズ１８に入射した光束は二次元的に分割され、マイクロフライアイレンズ１８の後側焦点面にはマイクロフライアイレンズ１８への入射光束によって形成される照野と同じ輪帯状の多数光源（以下、「二次光源」という）が形成される。
【００４１】
マイクロフライアイレンズ１８の後側焦点面に形成された輪帯状の二次光源からの光束は、コンデンサー光学系１９の集光作用を受けた後、所定のパターンが形成されたマスクＭを重畳的に照明する。マスクＭのパターンを透過した光束は、投影光学系ＰＬを介して、感光性基板であるウェハＷ上にマスクパターンの像を形成する。こうして、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと直交する平面（ＸＹ平面）内においてウェハＷを二次元的に駆動制御しながら一括露光またはスキャン露光を行うことにより、ウェハＷの各露光領域にはマスクＭのパターンが逐次露光される。
【００４２】
このように本実施の形態にかかる露光装置においては、照明光の均一性を向上させるために、マイクロフライアイレンズ１８を使用している。そして、このマイクロフライアイレンズ１８を構成する第１フライアイ部材１８ａ、第２フライアイ部材１８ｂは、前述のような本発明に係るマイクロレンズの製造方法によって製造されたマイクロレンズアレイの１種である。それ故、このマイクロフライアイレンズ１８に含まれる黒ブツは極めて少なく、よって、均一な照明光を形成するための妨げとはならない。
【００４３】
なお、第１フライアイ部材１８ａ、第２フライアイ部材１８ｂは、その両面に、互いに直交するように形成された微小なシリンドリカルレンズを、アレイ状に配列したものである。なお、本発明の製造方法が適用可能な光学素子は、このようなレンズに限られるものではなく、例えば、微小な凹凸を有する回折格子のような、他の光学素子に対しても適用が可能である。
【００４４】
【実施例】
（実施例１）
石英基板の上にＥＢレジスト（電子線露光装置用レジスト、表品名ＺＥＰ５２０−１２、日本ゼオン社製）を０．３５μｍの厚さにスピンコートした。塗布条件は１５００ｒｐｍで９０秒とした。そして、このＥＢレジストを１８０℃で３０分プリベークした後で、ポジ型レジストを１６μｍの厚さにスピンコートとした。塗布条件は１０００ｒｐｍで４０秒とした。そして、このポジ型レジストを８０℃で６０分間ベークした。
【００４５】
その後、グレースケールマスクを用いて露光し、ポジ型レジストを現像することにより、直径４００μｍ、高さ１３μｍのレンズ型凸部を有するレジスト製マイクロレンズアレイを形成した。このとき、ポジ型レジストは、底部において約１μｍの厚さを有するような状態となった。
【００４６】
次に、ＩＣＰドライエッチングにより、ポジ型レジストとＥＢレジスト、石英基板を同時にエッチングし、レジスト製マイクロレンズアレイを石英基板に転写した。ドライエッチング条件は、バイアスパワー３００Ｗ、ＩＣＰパワー１００Ｗ、エッチングガスとしては、ＣＨＦ３とＯ２と空気の混合ガスを用い、エッチング時間は５時間とした。これにより、ＳＡＧ量が約２２μｍの石英製マイクロレンズアレイが形成された。この石英製マイクロレンズアレイ上には、黒ブツは確認されなかった。
【００４７】
（実施例２）
石英基板の上にｇ線用ネガ型レジスト（商品名ＮＦＲ０２１Ｇ−１５ＣＰ、日本合成ゴム社製）を２μｍの厚さにスピンコートした。塗布条件は３００ｒｐｍで４０秒とした。そして、このネガ型レジストを１００℃で３０分プリベークした後で、ポジ型レジストを３５μｍの厚さにスピンコートとした。塗布条件は６００ｒｐｍで４０秒とした。そして、このポジ型レジストを８０℃で６０分間ベークした。
【００４８】
その後、グレースケールマスクを用いて露光し、ポジ型レジストを現像することにより、直径７００μｍ、高さ３０μｍのレンズ型凸部を有するレジスト製マイクロレンズアレイを形成した。このとき、ポジ型レジストは、底部において約２μｍの厚さを有するような状態となった。
【００４９】
次に、ＩＣＰドライエッチングにより、ポジ型レジストとｇ専用ネガレジスト、石英基板を同時にエッチングし、レジスト製マイクロレンズアレイを石英基板に転写した。ドライエッチング条件は、バイアスパワー３００Ｗ、ＩＣＰパワー１００Ｗ、エッチングガスとしては、ＣＨＦ３とＯ２とＡｒ（アルゴン）の混合ガスを用い、エッチング時間は１１時間とした。これにより、ＳＡＧ量が約５４μｍの石英製マイクロレンズアレイが形成された。この石英製マイクロレンズアレイ上には、黒ブツは確認されなかった。
【００５０】
（実施例３）
石英基板の上にポジ型レジスト（商品名ＯＦＰＲ８００−１０ＣＰ、東京応化社製）を１．５μｍの厚さにスピンコートした。塗布条件は６００ｒｐｍで４０秒とした。そして、このポジ型レジストを１００℃で３０分プリベークした後で、ポジ型レジストを３５μｍの厚さにスピンコートとした。塗布条件は６００ｒｐｍで４０秒とした。そして、この２層レジストを８０℃で６０分間ベークした。
【００５１】
その後、グレースケールマスクを用いて露光し、ポジ型レジストを現像することにより、直径７００μｍ、高さ３０μｍのレンズ型凸部を有するレジスト製マイクロレンズアレイを形成した。このとき、上層のポジ型レジストは、底部において約２μｍの厚さを有するような状態となった。
【００５２】
次に、ＩＣＰドライエッチングにより、上層と下層のポジ型レジストと石英基板を同時にエッチングし、レジスト製マイクロレンズアレイを石英基板に転写した。ドライエッチング条件は、バイアスパワー３００Ｗ、ＩＣＰパワー１００Ｗ、エッチングガスとしては、ＣＨＦ３とＯ２とＡｒ（アルゴン）の混合ガスを用い、エッチング時間は１１時間とした。これにより、ＳＡＧ量が約５４μｍの石英製マイクロレンズアレイが形成された。この石英製マイクロレンズアレイ上には、黒ブツは確認されなかった。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、実用上問題とならない程度に黒ブツの発生を防止することができる光学素子の製造方法、この製造方法によって製造された光学素子、及びこの光学素子を照明光学系のインテグレータとして用いた露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるマイクロレンズアレイの製造方法の例を示す概要図である。
【図２】本発明の実施の形態の１例である露光装置の光学系の構成を示す概要図である。
【図３】従来の、マイクロレンズアレイの製造方法の例を示す概要図である。
【図４】黒ブツのＳＥＭ写真を示す図である。
【図５】黒ブツの発生位置と大きさの関係の例を示す図である。
【符号の説明】
１…基板、２…樹脂層、３…レジスト（層）、４…グレースケールマスク、１１…光源、１２…ビームエキスパンダー、１２ａ、１２ｂ…レンズ、１３…折り曲げミラー、１４…回折光学素子、１５…アフォーカルズームレンズ、１６…回折光学素子、１７…ズームレンズ、１８…マイクロフライアイレンズ、１８ａ…第１フライアイ部材、１８ｂ…第２フライアイ部材、１９…コンデンサー光学系、Ｍ…マスク、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウェハ
【図１】
2005010403.tif 000003
【図２】
2005010403.tif 000004
【図３】
2005010403.tif 000005
【図４】
2005010403.tif 000006
【図５】
2005010403.tif 000007