(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上にフォトレジスト層を形成する形成工程と、
前記フォトレジスト層に対し、成形しようとする所望の立体的な形状の設計値に基づいて、露光量を制御して露光する露光工程と、
前記露光工程で露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程と、
前記フォトレジスト層の表面形状と前記所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、前記現像工程で現像された前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解工程と、
前記現像工程で現像された後、前記融解工程で融解された前記フォトレジスト層の表面形状を前記所望の立体的な形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程と、を備え、
前記検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、再度、前記融解工程を行い、
前記再度の融解工程では、前記検査工程で検出された誤差に基づいて、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを決定することを特徴とする立体形状成形方法。
【請求項２】
基板の上にフォトレジスト層を形成する形成工程と、
前記フォトレジスト層に対し、成形しようとする所望の立体的な形状の設計値に基づいて、露光量を制御して露光する露光工程と、
前記露光工程で露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程と、
前記フォトレジスト層の表面形状と前記所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、前記現像工程で現像された前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解工程と、
前記現像工程で現像された後、前記融解工程で融解された前記フォトレジスト層の表面形状を前記所望の立体的な形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程とを備え、
前記検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、前記融解工程で融解して凝固した前記フォトレジスト層の表面を融解させる再融解工程と、
前記再融解工程で融解して凝固した前記フォトレジスト層の表面形状を前記所望の立体的な形状の設計値と比較して誤差を検出する再検査工程と、を備え、
前記再検査工程で検出される誤差が許容範囲内になるまで前記再検査工程と前記再融解工程とを繰り返し、
前記再融解工程では、前記再検査工程で検出された誤差に基づいて、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを決定することを特徴とする立体形状成形方法。
【請求項３】
前記露光工程では、グレースケールマスクが用いられることを特徴とする請求項１又は２記載の立体形状成形方法。
【請求項４】
前記融解工程は、前記フォトレジスト層の表面に接する気体の温度を上昇させることを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか一項記載の立体形状成形方法。
【請求項５】
前記融解工程は、前記フォトレジスト層の表面に照射光を照射することを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか一項記載の立体形状成形方法。
【請求項６】
前記照射光の波長を変更することで、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さが変えられることを特徴とする請求項５記載の立体形状成形方法。
【請求項７】
前記照射光は、前記フォトレジスト層の表面の一部の箇所に集光されることを特徴とする請求項５又は６記載の立体形状成形方法。
【請求項８】
前記照射光は、レーザ光源から間欠的に繰り返し照射されることを特徴とする請求項５ないし７のうち、いずれか一項記載の立体形状成形方法。
【請求項９】
前記融解工程では、前記フォトレジスト層の内部の温度が融点より低い温度に維持されることを特徴とする請求項４ないし８のうち、いずれか一項記載の立体形状成形方法。
【請求項１０】
前記融解工程では、前記フォトレジスト層が形成された前記基板が冷却されることを特徴とする請求項９記載の立体形状成形方法。
【請求項１１】
基板の上にフォトレジスト層を形成する形成工程と、
前記フォトレジスト層に対し、成形しようとするＶ溝形状の設計値に基づいて、露光量を制御して露光する露光工程と、
前記露光工程で露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程と、
前記フォトレジスト層の表面形状と前記所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、前記現像工程で現像された前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解工程と、
前記現像工程で現像された後、前記融解工程で融解された前記フォトレジスト層の表面形状を前記Ｖ溝形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程と、を含み、
前記検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、再度、前記融解工程を行い、
前記再度の融解工程では、前記検査工程で検出された誤差に基づいて、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを決定することを特徴とする光ファイバー用Ｖ溝ガイドの製造方法。
【請求項１２】
基板の上にフォトレジスト層を形成する形成工程と、
前記フォトレジスト層に対し、成形しようとするマイクロミラー形状の設計値に基づいて、露光量を制御して露光する露光工程と、
前記露光工程で露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程と、
前記フォトレジスト層の表面形状と前記所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、前記現像工程で現像された前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解工程と、
前記現像工程で現像された後、前記融解工程で融解された前記フォトレジスト層の表面形状を前記マイクロミラー形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程と、を含み、
前記検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、再度、前記融解工程を行い、
前記再度の融解工程では、前記検査工程で検出された誤差に基づいて、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを決定することを特徴とするマイクロミラーの製造方法。
【請求項１３】
基板の上にフォトレジスト層を形成する形成工程と、
前記フォトレジスト層に対し、成形しようとするマイクロレンズ形状の設計値に基づいて、露光量を制御して露光する露光工程と、
前記露光工程で露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程と、
前記フォトレジスト層の表面形状と前記所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、前記現像工程で現像された前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解工程と、
前記現像工程で現像された後、前記融解工程で融解された前記フォトレジスト層の表面形状を前記マイクロレンズ形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程と、を含み、
前記検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、再度、前記融解工程を行い、
前記再度の融解工程では、前記検査工程で検出された誤差に基づいて、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを決定することを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトレジスト層の表面を所望の立体的な形状に成形する立体形状成形方法、光ファイバー用Ｖ溝ガイドの製造方法、マイクロミラーの製造方法、及びマイクロレンズの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、フォトリソグラフィーによるフォトレジスト成形は、基板の表面に形成されたフォトレジスト層にフォトマスクを介して露光して、その後、露光されたフォトレジスト層を現像することで行われる。このとき、フォトレジスト層は、フォトマスクによって、露光された部分と露光されなかった部分とに分けられるので、現像後のフォトレジスト層は、基板表面からの高さを露光された部分と露光されなかった部分との２段階の高さにされ、成形されている。したがって、この方法では、フォトレジスト層の基板表面からの高さを２段階の高さにしか制御できないので、フォトレジスト層の表面を曲面等の立体的な形状に成形することは不可能である。
【０００３】
そこで、フォトレジスト層の表面を所望の立体的な形状に成形する方法としては、フォトレジスト層に露光する際に露光量を制御する方法がある。この露光量を制御する方法としては、レーザ光を用いて、その光量を制御する方法が、ＯＦＣ２００１予稿集ＭＫ１−１（Daniel H.Raguin : Anamorphic and Aspheric Microlenses and Microlens Arrays for Telecommunication Application）等に提案されている。この方法は、レーザ光の光量を制御しながら、レーザ光を所望の箇所に照射することによって、フォトレジスト層の表面を曲面等の立体的な形状に成形する。
【０００４】
また、他の露光量を制御する方法としては、フォトレジスト層にグレースケールマスクを介して露光する方法が、特開平５−１４２７５２号公報や特開平６−３００９８９号公報等に提案されている。この方法は、遮光パターンであるドットパターンが密度を段階的に変化させて設けられているグレースケールマスクを用いて露光量を制御することによって、フォトレジスト層の表面を曲面等の立体的な形状に成形する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザ光を用いて、その光量を制御する方法では、レーザ光を微小スポットとして集光し、集光された微小スポットを走査することにより、フォトレジスト層に露光するので、フォトレジスト層の表面には、微小な凹凸（以下、表面粗さとする）が発生してしまう。これは、光強度分布が離散的になるためである。
【０００６】
また、フォトレジスト層にグレースケールマスクを介して露光する方法でも、フォトレジスト層の表面には、表面粗さが発生してしまう。これは、グレースケールマスクがドットパターンを設けることにより形成されており、このドットパターンのサイズが有限であることから、ドットパターンにより発生する表面粗さを完全に取り除くことができないためである。
【０００７】
これらの方法によって、石英基板の上に形成されたフォトレジスト層の表面を所望の立体的な形状に成形し、このフォトレジスト層の表面形状をドライエッチング等により石英基板に転写する場合がある。このとき、フォトレジスト層の表面に表面粗さが残っていると、そのまま石英基板に転写されてしまい、その石英基板で形成された光学部品（例えば、レンズやミラー）等にも、同様に表面粗さが発生してしまう。レンズやミラー等の光学部品には、高い表面平坦性が要求されており、その平坦性には、収差計算からλ／５０（λ：光の波長）という値が必要とされる場合もある。このような平坦性を得るには、フォトレジスト層に発生した表面粗さを低減する必要がある。
【０００８】
本発明は、フォトレジスト層に発生した表面粗さを低減することができる立体形状成形方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、基板の上にフォトレジスト層を形成する形成工程と、前記フォトレジスト層に対し、成形しようとする所望の立体的な形状の設計値に基づいて、露光量を制御して露光する露光工程と、前記露光工程で露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程と、前記フォトレジスト層の表面形状と前記所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、前記現像工程で現像された前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解工程と、前記現像工程で現像された後、前記融解工程で融解された前記フォトレジスト層の表面形状を前記所望の立体的な形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程と、を備え、前記検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、再度、前記融解工程を行い、前記再度の融解工程では、前記検査工程で検出された誤差に基づいて、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを決定することを特徴とする立体形状成形方法が提供される。
本発明によれば、現像されたフォトレジスト層の表面を融解させることによって、フォトレジストの粘性により融解したフォトレジスト表面を滑らかにすることができる。また、フォトレジスト層の表面形状と所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、現像工程で現像されたフォトレジスト層の表面を融解させることにより、フォトレジスト層の表面を融解させる必要がある場合にだけ、融解工程が行われる。さらに、検査工程で検出された誤差に基づいて融解深さを決定しておくことにより、この融解深さに基づいてフォトレジスト層の表面を融解させることが可能となる。
本発明の他の観点によれば、基板の上にフォトレジスト層を形成する形成工程と、前記フォトレジスト層に対し、成形しようとする所望の立体的な形状の設計値に基づいて、露光量を制御して露光する露光工程と、前記露光工程で露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程と、前記フォトレジスト層の表面形状と前記所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、前記現像工程で現像された前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解工程と、前記現像工程で現像された後、前記融解工程で融解された前記フォトレジスト層の表面形状を前記所望の立体的な形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程とを備え、前記検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、前記融解工程で融解して凝固した前記フォトレジスト層の表面を融解させる再融解工程と、前記再融解工程で融解して凝固した前記フォトレジスト層の表面形状を前記所望の立体的な形状の設計値と比較して誤差を検出する再検査工程と、を備え、前記再検査工程で検出される誤差が許容範囲内になるまで前記再検査工程と前記再融解工程とを繰り返し、前記再融解工程では、前記再検査工程で検出された誤差に基づいて、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを決定することを特徴とする立体形状成形方法が提供される。
本発明によれば、再検査工程で検出される誤差が許容範囲内になるまで再融解工程を繰り返すことによって、フォトレジスト層の表面形状と所望の立体的な形状の設計値との誤差を減少させることができる。また、再検査工程で検出された誤差に基づいて融解深さを決定しておくことによって、この融解深さに基づいてフォトレジスト層の表面を融解させることが可能となる。
【００１９】
また、前記露光工程では、グレースケールマスクを用いてもよい。
【００２０】
したがって、グレースケールマスクを用いることによって、所望の立体的な形状の設計値に基づいて露光量を制御することが可能になる。
【００２１】
さらに、前記融解工程では、前記フォトレジスト層の表面に接する気体の温度を上昇させてもよい。
【００２２】
したがって、フォトレジスト層の表面に接する気体の温度を上昇させることによって、フォトレジスト層の表面の温度が上がり、フォトレジスト層の表面だけが融解して、融解した表面がフォトレジストの粘性により滑らかになるように変形する。
【００２３】
また、前記融解工程では、前記フォトレジスト層の表面に照射光を照射してもよい。
【００２４】
したがって、フォトレジスト層の表面に照射光を照射することによって、フォトレジスト層の表面の温度が上がり、フォトレジスト層の表面だけが融解して、融解した表面がフォトレジストの粘性により滑らかになるように変形する。
【００２５】
さらに、前記照射光の波長を変更することで、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを変えてもよい。
【００２６】
したがって、照射光の波長を変更することで融解深さが変えられることによって、融解深さを制御することが可能になる。
【００２７】
また、前記照射光を前記フォトレジスト層の表面の一部の箇所に集光してもよい。
【００２８】
したがって、照射光をフォトレジスト層の表面の一部の箇所に集光することによって、フォトレジスト層の表面の融解する必要がある箇所に選択的に照射することが可能になり、融解する必要がある箇所、例えば、表面粗さが発生している個所だけに、照射光が照射される。
【００２９】
さらに、前記照射光をレーザ光源から間欠的に繰り返し照射してもよい。
【００３０】
したがって、レーザ光を間欠的に繰り返し照射することによって、フォトレジスト層の融解温度を正確に制御することが可能になる。
【００３１】
前記融解工程では、前記フォトレジスト層の内部の温度を融点より低い温度に維持してもよい。
【００３２】
したがって、フォトレジスト層の内部の温度を融点より低い温度に維持することによって、フォトレジスト層の内部が融解しない。
【００３３】
前記融解工程では、前記フォトレジスト層が形成された前記基板を冷却してもよい。
【００３４】
したがって、基板を冷却することによって、基板の温度が下がり、フォトレジスト層の内部が融点より低い温度に抑えられ、フォトレジスト層の内部は融解しない。
本発明のその他の観点によれば、基板の上にフォトレジスト層を形成する形成工程と、前記フォトレジスト層に対し、成形しようとするＶ溝形状の設計値に基づいて、露光量を制御して露光する露光工程と、前記露光工程で露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程と、前記フォトレジスト層の表面形状と前記所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、前記現像工程で現像された前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解工程と、前記現像工程で現像された後、前記融解工程で融解された前記フォトレジスト層の表面形状を前記Ｖ溝形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程と、を含み、前記検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、再度、前記融解工程を行い、前記再度の融解工程では、前記検査工程で検出された誤差に基づいて、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを決定することを特徴とする光ファイバー用Ｖ溝ガイドの製造方法が提供される。
本発明によれば、フォトレジスト層の表面を溶融させることにより、所望の形状であるＶ溝に大きな形状変化を生じさせることなく、フォトレジスト層の表面粗さを低減することができる。
本発明のその他の観点によれば、基板の上にフォトレジスト層を形成する形成工程と、前記フォトレジスト層に対し、成形しようとするマイクロミラー形状の設計値に基づいて、露光量を制御して露光する露光工程と、前記露光工程で露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程と、前記フォトレジスト層の表面形状と前記所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、前記現像工程で現像された前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解工程と、前記現像工程で現像された後、前記融解工程で融解された前記フォトレジスト層の表面形状を前記マイクロミラー形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程と、を含み、前記検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、再度、前記融解工程を行い、前記再度の融解工程では、前記検査工程で検出された誤差に基づいて、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを決定することを特徴とするマイクロミラーの製造方法が提供される。
本発明によれば、例えば、表面が傾斜面とされたフォトレジスト層の表面を融解させることにより、所望の形状である傾斜面に大きな形状変化を生じさせること無く、フォトレジスト層の表面粗さを低減させることができる。
本発明のその他の観点によれば、基板の上にフォトレジスト層を形成する形成工程と、
前記フォトレジスト層に対し、成形しようとするマイクロレンズ形状の設計値に基づいて、露光量を制御して露光する露光工程と、前記露光工程で露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程と、前記フォトレジスト層の表面形状と前記所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、前記現像工程で現像された前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解工程と、前記現像工程で現像された後、前記融解工程で融解された前記フォトレジスト層の表面形状を前記マイクロレンズ形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程と、を含み、前記検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、再度、前記融解工程を行い、前記再度の融解工程では、前記検査工程で検出された誤差に基づいて、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを決定することを特徴とするマイクロレンズの製造方法が提供される。
本発明によれば、融解深さに基づいてフォトレジスト層の表面を融解させることが可能となるため、効率良くフォトレジスト層の表面粗さを低減することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態について図１及び図２を参照して説明する。図１は、立体形状成形方法の成形工程を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はブロック図であり、図２は、透過光強度Ｉと光の侵入長ｄとの関係を示すグラフである。本実施の形態においては、フォトレジスト層１の表面を所望の立体的な形状として曲面に成形する。この成形工程について説明する。
【００３６】
図１に示すように、成形工程は、基板２の上にフォトレジスト層１を形成する形成工程３と、基板２の上に形成されたフォトレジスト層１にグレースケールマスク４を介して露光する露光工程５と、露光されたフォトレジスト層１を現像する現像工程６と、現像されたフォトレジスト層１の表面を融解させる融解工程７とから構成されている。
【００３７】
形成工程３では、基板２の上に、例えば、ポジ型の感光性樹脂をスピンコート等により塗布することによって、フォトレジスト層１を形成する。
【００３８】
露光工程５では、基板２の上に形成されたフォトレジスト層１に対し、グレースケールマスク４を介して露光する。このとき、用いられるグレースケールマスク４は、光が透過する支持体に遮光パターンが所望の立体的な形状に基づいて密度を段階的に変化させて設けられることにより形成されている。なお、光が透過する支持体としては、例えば、石英ガラスが用いられており、遮光パターンとしては、例えば、ドットパターンが用いられている。本実施の形態においては、フォトレジスト層１の表面を曲面に成形するので、この曲面形状に基づいて、グレースケールマスク４は中心から同心円状に周辺に向かって疎になるようにドットパターン密度が変化させられている。これにより、露光量は中心から同心円状に周辺に向かって増加することになる。このようなグレースケールマスク４を用いることによって、所望の立体的な形状に基づいて露光量を制御することが可能になるので、フォトレジスト層１の表面を所望の立体的な形状に簡単に成形することができる。
【００３９】
現像工程６では、露光されたフォトレジスト層１を現像する。これにより、フォトレジスト層１の表面は、曲面に成形されるが、同時に、その表面には、表面粗さが発生する場合がある。
【００４０】
融解工程７では、現像されたフォトレジスト層１の表面を融点以上の温度にして、融解させる。融解した表面は、フォトレジストの粘性により、滑らかになるように変形する。これにより、所望の立体的な形状である曲面形状に大きな形状変化を生じさせず、フォトレジスト層１に発生した表面粗さを低減することができる。
【００４１】
ここで、フォトレジスト層１の表面を融点以上の温度にするためには、例えば、フォトレジスト層１に接する気体の温度を上昇させる方法やフォトレジスト層１に光を照射する方法等がある。そして、フォトレジスト層１に接する気体の温度を上昇させる方法としては、フォトレジスト層１に熱風を吹き付ける方法やフォトレジスト層１が形成された基板２を電気炉に入れる方法等がある。また、フォトレジスト層１に照射される照射光としては、ランプ光やレーザ光等がある。
【００４２】
これらの方法によって、フォトレジスト層１の表面は、融点以上の温度にされて融解する。このとき、フォトレジスト層１の表面粗さが発生している箇所には、突起状の微小凸部が多数存在し、この微小凸部は、滑らかな箇所に比べ、表面積が大きいので、早く高温になり、選択的に融解する。したがって、上述した方法によって、表面粗さが発生している箇所は、滑らかな箇所に比べ早く温度が上昇して選択的に融解するので、表面粗さが発生している箇所を選択的に融解させることができる。
【００４３】
さらに、フォトレジスト層１の内部の温度を融点より低い温度に維持することにより、フォトレジスト層１の内部が融解しないので、フォトレジスト層１の表面だけを確実に融解させることができる。このフォトレジスト層１の内部を融点より低い温度に維持する方法としては、例えば、基板２を冷却する方法がある。これは、例えば、基板２の裏面にペルチェ素子による電子冷却器を設けて、この電子冷却器により基板２を冷却するものである。これにより、基板２の温度が下がり、フォトレジスト層１の内部が融点より低い温度に抑えられ、フォトレジスト層１の内部は融解しないので、フォトレジスト層１の表面だけを確実に融解させることができる。また、基板２の裏面の所望の箇所を冷却できるようにペルチェ素子を配設して制御することにより、フォトレジスト層１の表面の所望の箇所、例えば、表面粗さが発生していない箇所を融解させないようにすることもできる。
【００４４】
ここで、融解工程７でフォトレジスト層１に光を照射する方法を用いた場合には、光を照射することによりフォトレジスト層１の表面を融解させて滑らかに変形させ、フォトレジスト層１に発生した表面粗さを低減する。このとき、フォトレジスト層１の表面を融解させる深さ（以下、融解深さとする）は、表面粗さによって異なってくる。そこで、表面粗さに応じて融解深さを制御する必要がある。この融解深さは、光の侵入長ｄを変化させることで制御することができる。光の侵入長ｄは、フォトレジスト層１の吸収係数αによって決定される。
【００４５】
ここで、
Ｉ＝Ｉ０×ｅ−αｄ      …（１）
の関係式が成立する。ただし、Ｉ：透過光強度、Ｉ０：入射光強度、α：吸収係数、ｄ：光の侵入長である。
【００４６】
図２には、吸収係数αがα１及びα２（α１＜α２）のグラフが示されている。これらのグラフから、光の侵入長ｄの増加に伴い、透過光強度Ｉが減少していくことが分かる。そして、α１のグラフから、光の侵入長ｄがｄＸであるとき、透過光強度ＩはＩＨとなり、α２のグラフから、光の侵入長ｄがｄＸであるとき、透過光強度ＩはＩＬとなり、ＩＨより弱い光強度である（ＩＬ＜ＩＨ）ことが分かる。これにより、吸収係数αがα２であるフォトレジスト層1に比べ、吸収係数αがα１であるフォトレジスト層１の方が、表面から深い所まで、強い光強度の光が侵入していくことが分かる。つまり、吸収係数αがα１であるフォトレジスト層１は、吸収係数αがα２であるフォトレジスト層１に比べ、表面から深い所まで融解することになる。したがって、吸収係数αを例えばα２からα１へ変更することにより融解深さを変えることができる。また、吸収係数αには波長分散があるので、波長を選択することで適当な吸収係数αが得られる。これにより、入射光（フォトレジスト層１に照射される照射光）の波長を変更することによって、吸収係数αが変わるので、融解深さを変えることができる。つまり、照射光の波長を変更することで融解深さが変えられることから、融解深さを制御することが可能になるので、効率良くフォトレジスト層１の表面を融解させることができる。
【００４７】
また、フォトレジスト層１に照射される照射光をフォトレジスト層１の表面の一部の箇所にスポットとして集光することによって、フォトレジスト層１の表面の融解する必要がある箇所に選択的に照射することが可能になり、融解する必要がある箇所、例えば、表面粗さが発生している個所だけに照射光が照射されるので、効率良くフォトレジスト層１の表面を融解させることができる。ここで、照射光をスポットとして集光する手段としては、レンズや集光ミラー等がある。さらに、スポットの直径の大きさを変化させることによって、スポット内の光強度を制御することができる。また、スポットの直径の大きさを一定に保つように制御することによって、スポットが照射されているフォトレジスト層１の立体的な形状に影響されることなく、スポット内での光強度が均一になる。これにより、微視的に見た場合での光強度も正確に制御することができ、フォトレジスト層１の表面を正確に融解させることができる。ここで、スポットの直径の大きさを制御する手段としては、フォトレジスト層１に対し接離方向に移動可能なレンズにより照射光をスポットとして集光し、このレンズを接離方向に移動させる方法がある。特に、照射光としてレーザ光を使用すると、フォトレジスト層１の表面には、微小なスポットが形成される。
【００４８】
また、フォトレジスト層１の表面だけを融点以上の温度に制御することは困難であるが、照射光をレーザ光源から間欠的に繰り返し照射することで、温度制御が行いやすくなる。これにより、フォトレジスト層１の融解温度を正確に制御することが可能になるので、再現性の良い温度制御を行うことができ、正確にフォトレジスト層１の表面だけを融解させることができる。ここで、照射光をレーザ光源から間欠的に繰り返し照射する手段としては、例えば、レーザ光をパルス駆動により照射する方法がある。
【００４９】
本発明の第二の実施の形態について図３を参照して説明する。図３は、立体形状成形方法の成形工程を示すブロック図である。なお、第一の実施の形態において説明した部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。本実施の形態においては、フォトレジスト層１の表面を所望する立体的な形状として曲面に成形する。この成形工程について説明する。
【００５０】
図３に示すように、成形工程は、基板２の上にフォトレジスト層１を形成する形成工程３と、基板２の上に形成されたフォトレジスト層１にグレースケールマスク４を介して露光する露光工程５と、露光されたフォトレジスト層１を現像する現像工程６と、現像されたフォトレジスト層１の表面形状を所望の立体的な形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程１０と、検査工程１０で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、現像されたフォトレジスト層１の表面を融解させる融解工程７と、融解して凝固したフォトレジスト層１の表面形状を所望の立体的な形状の設計値と比較して誤差を検出する再検査工程１１と、再検査工程１１で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、融解して凝固したフォトレジスト層１の表面を融解させる再融解工程１２とから構成されている。そして、再検査工程１１で検出される誤差が許容範囲内になるまで再検査工程１１と再融解工程１２とが繰り返される。なお、誤差が許容範囲内である場合には、表面が曲面に成形されたフォトレジスト層１を有する基板２をエッチングするエッチング工程１３が行われる。
【００５１】
形成工程３、露光工程５、現像工程６では、第一の実施の形態と同じ手順で作業を実行し、基板２の上に形成されたフォトレジスト層１の表面を曲面に成形する。
【００５２】
検査工程１０では、形状測定装置により基準面から現像後のフォトレジスト層１の表面までの高さ（以下、表面高さとする）を測定する。測定精度はｎｍオーダーである。測定結果をパソコンに取り込み、測定されたフォトレジスト層１の表面高さの測定値と所望の立体的な形状の表面高さの設計値との誤差を算出する。そして、この誤差が許容範囲内であることを確認する。
【００５３】
融解工程７では、誤差が許容範囲を超えていた場合に、現像されたフォトレジスト層１の表面を融解させる。このとき、例えば、検査工程１０で算出された誤差に基づいて、融解深さが決定されている。これにより、この融解深さに基づいてフォトレジスト層１の表面を融解させることが可能になるので、効率良くフォトレジスト層１に発生した表面粗さを低減することができる。また、誤差が許容範囲を超えていた場合にのみ、融解工程７を行うことによって、フォトレジスト層１の表面を融解させる必要がある場合にだけ、融解工程７が行われるので、不必要に融解工程７を行うことを防止することができる。
【００５４】
再検査工程１１では、検査工程１０と同様にして、融解して凝固したフォトレジスト層１の表面形状を所望の立体的な形状の設計値と比較して誤差を検出する。そして、この誤差が許容範囲内であることを確認する。
【００５５】
再融解工程１２では、誤差が許容範囲を超えていた場合に、融解して凝固したフォトレジスト層１の表面を融解させる。このとき、例えば、再検査工程１１で算出された誤差に基づいて、融解深さが決定されている。これにより、この融解深さに基づいてフォトレジスト層１の表面を融解させることが可能になるので、効率良くフォトレジスト層１に発生した表面粗さを低減することができる。
【００５６】
そして、これらの再検査工程１１と再融解工程１２とは、再検査工程１１で検出される誤差が許容範囲内になるまで繰り返される。これにより、フォトレジスト層１の表面形状と所望の立体的な形状の設計値との誤差が減少していくので、フォトレジスト層１の表面形状を所望の立体的な形状に近づけることができる。
【００５７】
エッチング工程１３では、誤差が所定の誤差範囲内であった場合に、表面が曲面に成形されたフォトレジスト層１を有する基板２をエッチングして、フォトレジスト層１の表面形状を基板２に転写する。
【００５８】
なお、各実施の形態においては、所望の立体的な形状として、フォトレジスト層１の表面を曲面に成形しているが、これに限るものではない。
【００５９】
なお、各実施の形態においては、基板２を冷却する方法として、基板２の裏面に電子冷却器を設けているが、これに限るものではなく、例えば、基板２の裏面に冷風を吹き付けても良い。
【００６０】
また、各実施の形態においては、露光工程５で、フォトレジスト層１にグレースケールマスク４を介して露光しているが、これに限るものではなく、例えば、光量を制御しながらレーザ光を走査させることによりフォトレジスト層１に露光しても良い。
【００６１】
【実施例】
[実施例１]
第一の実施の形態の立体形状成形方法を光ファイバー用のＶ溝ガイドの製造に適用した一例である。現像工程６及び融解工程７の後には、所望の立体的な形状としてＶ溝が表面に成形されたフォトレジスト層１の表面形状（表面粗さ）を測定する。ここで、表面粗さの測定には、接触型の形状測定装置を使用した。
【００６２】
また、本実施例の融解工程７においては、フォトレジスト層１の表面を融点以上の温度にするために、フォトレジスト層１に熱風を吹き付ける方法を用いて、さらに、フォトレジスト層１の内部を融点より低い温度にするために、基板２の裏面に電子冷却器を設け、基板温度を０℃に維持した。熱風としては、ヒーター加熱により温度を上げた空気をフォトレジスト層１に対向する位置からファンにより送風した。ここで、ファンにより送風された熱風がフォトレジスト層１の表面に均一に当たるようにガイドが設けられている。また、熱風の温度は、フォトレジストの融点に基づいて設定されている。さらに、風速及び風量は、フォトレジスト層１の表面面積や厚さ等に基づいてファンを制御することで調整される。
【００６３】
形成工程３では、厚さ５００μｍの石英基板である基板２の上にフォトレジスト層１を厚さ３０μｍでスピンコートにより形成した。そして、露光工程５では、フォトレジスト層１に対し、中心付近から左右両端に向かって密になるようにドットパターン密度を変化させてあるグレースケールマスク４を介して露光し、現像工程６では、露光されたフォトレジスト層１を現像することにより、Ｖ溝を深さ２５μｍで成形した。ここで、Ｖ溝が表面に成形されたフォトレジスト層１の表面形状を測定すると、表面粗さは、約１００ｎｍあった。
【００６４】
次に、融解工程７では、約１５０℃の熱風を風速１ｍ／ｓで１０分間送風することにより、フォトレジスト層１の表面だけを融解させた。ここで、融解後、凝固したフォトレジスト層１の表面形状を測定すると、表面粗さは約２０〜５０ｎｍに減少していた。したがって、フォトレジスト層１の表面を融解させることによって、所望の形状であるＶ溝に大きな形状変化を生じさせず、フォトレジスト層１に発生した表面粗さを低減することができることが確認された。
【００６５】
この後、Ｖ溝が表面に成形されたフォトレジスト層１を有する基板２をドライエッチングすることにより、フォトレジスト層１の表面形状を基板２に転写し、深さ２５μｍのＶ溝を有する基板２を形成して、Ｖ溝ガイドを製造した。
【００６６】
[実施例２]
第一の実施の形態の立体形状成形方法をマイクロミラーの製造に適用した一例である。現像工程６及び融解工程７の後には、表面が所望の立体的な形状として傾斜面に成形されたフォトレジスト層１の表面形状（表面粗さ）を測定する。ここで、表面粗さの測定には、接触型の形状測定装置を使用した。また、本実施例の融解工程７においては、フォトレジスト層１の表面を融点以上の温度にするために、フォトレジスト層１が形成された基板２を電気炉に入れる方法を用いて、さらに、フォトレジスト層１の内部を融点より低い温度にするために、基板２の裏面に電子冷却器を設け、基板温度を０℃に維持した。
【００６７】
形成工程３では、厚さ５００μｍの石英基板である基板２の上にフォトレジスト層１を厚さ３０μｍでスピンコートにより形成した。そして、露光工程５では、フォトレジスト層１に対し、左端から右端に向かって疎になるようにドットパターン密度を変化させてあるグレースケールマスク４を介して露光し、現像工程６では、露光されたフォトレジスト層１を現像することにより、傾斜面を基板表面に対し角度４５°で成形した。ここで、表面が傾斜面に成形されたフォトレジスト層１の表面形状を測定すると、表面粗さは、約１００ｎｍあった。
【００６８】
次に、融解工程７では、表面が傾斜面に成形されたフォトレジスト層１を有する基板２を約１５０℃の温度に維持されている電気炉に１０分間入れることにより、フォトレジスト層１の表面だけを融解させた。ここで、融解後、凝固したフォトレジスト層１の表面形状を測定すると、表面粗さは約２０〜５０ｎｍに減少していた。したがって、フォトレジスト層１の表面を融解させることによって、所望の形状である傾斜面に大きな形状変化を生じさせず、フォトレジスト層１に発生した表面粗さを低減することができることが確認された。
【００６９】
この後、表面が傾斜面に成形されたフォトレジスト層１を有する基板２をドライエッチングすることにより、フォトレジスト層１の表面形状を基板２に転写し、高さ１００μｍで傾斜面４５°の基板２を成形して、この基板２にＡｌを蒸着して反射率を高めることによりマイクロミラーを製造した。このミラーを光学系の部品に使用し、その収差を検査することで、融解工程７により加工されたマイクロミラーによって光学系の部品の収差が劣化しないことが確認された。
【００７０】
[実施例３]
第一の実施の形態の立体形状成形方法を光ファイバー用のＶ溝ガイドの製造に適用した一例である。現像工程６及び融解工程７の後には、所望の立体的な形状としてＶ溝が表面に成形されたフォトレジスト層１の表面形状（表面粗さ）を測定する。ここで、表面粗さの測定には、接触型の形状測定装置を使用しており、フォトレジスト層１の表面温度測定には、サーモビュアーを使用している。
【００７１】
また、本実施例の融解工程７においては、フォトレジスト層１の表面を融点以上の温度にするために、フォトレジスト層１に光を照射する方法を用いる。この方法としては、例えば、ＲＴＡ（ラピッドサーマルアニール）があり、光源としては、ハロゲンランプやニクロム線によるランプ等を使用している。本実施例では、光の波長がブロードであるハロゲンランプを使用し、このハロゲンランプからフィルターを介してフォトレジスト層１に光を照射する。これにより、照射光の波長領域は、５００ｎｍを中心として上下１００ｎｍの範囲にされている。そして、この波長におけるフォトレジスト層１の吸収係数αが算出され、この吸収係数αにおける透過光強度Ｉと光の侵入長ｄと関係式が求められている（式（１）参照）。このとき、この波長領域においては、照射光の照射強度（入射光強度Ｉ０）を５０ｍＷ／ｍｍ２とした。この照射強度は、通常のハロゲンランプにより得ることができないので、ハロゲンランプ光をレンズで集光し、その光を照射するようにした。ここで、融解深さを約１００ｎｍにするように光の侵入長ｄや照射強度等に基づいて照射時間が約３０秒に設定されている。
【００７２】
形成工程３では、厚さ５００μｍの石英基板である基板２の上にフォトレジスト層１を厚さ３０μｍでスピンコートにより形成した。そして、露光工程５では、フォトレジスト層１に対し、中心付近から左右両端に向かって密になるようにドットパターン密度を変化させてあるグレースケールマスク４を介して露光し、現像工程６では、露光されたフォトレジスト層１を現像することにより、Ｖ溝を深さ２５μｍで成形した。ここで、Ｖ溝が表面に成形されたフォトレジスト層１の表面形状を測定すると、表面粗さは、約１００ｎｍあった。
【００７３】
次に、融解工程７により、ハロゲンランプからフィルターを介してレンズで集光された光をフォトレジスト層１に３０秒間照射することにより、フォトレジスト層１の表面温度を１２０℃に上昇させて、フォトレジスト層１の表面だけを融解させた。ここで、融解後、凝固したフォトレジスト層１の表面形状を測定すると、表面粗さは約２０〜５０ｎｍに減少していた。したがって、フォトレジスト層１の表面を融解させることによって、所望の形状であるＶ溝に大きな形状変化を生じさせず、フォトレジスト層１に発生した表面粗さを低減することができることが確認された。
【００７４】
この後、Ｖ溝が表面に成形されたフォトレジスト層１を有する基板２をドライエッチングすることにより、フォトレジスト層１の表面形状を基板２に転写し、深さ２５μｍのＶ溝を有する基板２を形成して、Ｖ溝ガイドを製造した。
【００７５】
[実施例４]
第二の実施の形態の立体形状成形方法をマイクロレンズの製造工程に適用した一例である。現像工程６、融解工程７及び再融解工程１１の後には、所望の立体的な形状として曲面がアレー状に表面に成形されたフォトレジスト層１の表面形状（表面粗さ）を測定する。ここで、表面粗さの測定には、接触型の形状測定装置を使用しており、フォトレジスト層１の表面温度測定には、サーモビュアーを使用している。
【００７６】
また、本実施例の融解工程７及び再融解工程１１においては、フォトレジスト層１の表面を融点以上の温度にするために、フォトレジスト層１に光を照射する方法を用いる。フォトレジスト層１に照射される光としては、レーザ光が使用されている。このレーザ光は、アルゴンレーザであり、波長を４８８ｎｍとして固定している。ここで、レーザ光に色素レーザ等を使用しても良く、波長は適宜変更しても良い。レーザ光は、レンズを介してスポットとして集光され、スポットの直径を１００μｍ程度にして、レーザ走査制御装置により自動制御で走査駆動できるようにされている。そして、レーザ走査制御装置は、レンズを有してレーザ光の強度分布を均一にする光学系を備え、このレンズをフォトレジスト層１に対して接離方向に移動させることによりスポット径を一定に保持している。また、レーザ光の波長からフォトレジスト層１の吸収係数αが算出され、この吸収係数αにおける透過光強度Ｉと光の侵入長ｄとの関係式が求められている（式（１）参照）。そして、光の侵入長ｄや照射強度等に基づいて照射時間が設定されている。したがって、フォトレジスト層１の融解深さは、レーザ光の波長（侵入長ｄ）、照射強度、照射時間により制御されている。これらの照射データがレーザ走査制御装置に記録されている。本実施例では、レーザの照射方法として、パルス駆動を採用した。このパルス駆動により、瞬時に高いエネルギーのレーザ光を照射することができるので、融解温度の制御が容易になる。そして、パルス駆動におけるレーザ強度や照射回数等の照射データもレーザ走査制御装置に記録されている。
【００７７】
形成工程３では、厚さ５００μｍの石英基板である基板２の上にフォトレジスト層１を厚さ３０μｍでスピンコートにより形成した。そして、露光工程５では、フォトレジスト層１に対し、中心から同心円状に周辺に向かって疎になるようにドットパターン密度を変化させてあるパターンをアレー状に設けたグレースケールマスク４を介して露光し、現像工程６では、露光されたフォトレジスト層１を現像することにより、直径２００μｍの曲面をアレー状に成形した。
【００７８】
次に、検査工程１０では、曲面がアレー状に表面に成形されたフォトレジスト層１の表面形状を測定し、その測定値と曲面の設計値との誤差を算出し、この誤差が許容範囲内であることを確認した。詳述すると、基板２上の一点を基準として基板２上の任意の位置（Ｘ、Ｙ）におけるフォトレジスト層１の高さ（Ｚ）を測定し、測定された（Ｚ）と設計値との差を算出し、算出された差を位置（Ｘ、Ｙ）における誤差（Ｚ´）として、最終的に、誤差データ（Ｘ、Ｙ、Ｚ´）として記録する。そして、この誤差（Ｚ´）が許容範囲内であるかを確認し、許容範囲内であった場合には、エッチング工程１３が行われる。誤差（Ｚ´）が、許容範囲を超えていた場合には、融解工程７が行われる。
【００７９】
融解工程７では、レーザ走査制御装置によって、検査工程１０で算出された誤差から決定されている融解深さに基づいてフォトレジスト層１にレーザ光を走査して照射することでフォトレジスト層１の表面を融解させる。ここで、基板２上の位置（Ｘ、Ｙ）に対応する誤差（Ｚ´）が記録されているので、レーザ光の照射を必要とする箇所毎に対応する誤差に基づいてレーザ光を照射することができる。このとき、レーザ光の照射量は、レーザ走査制御装置に記録されている誤差データ及び照射データに基づいて決定されている。
【００８０】
そして、融解工程７が行われた後、再検査工程１１が、検査工程１０と同様に、融解して凝固したフォトレジスト層１の表面に対して行われる。誤差（Ｚ´）が、許容範囲内であった場合には、エッチング工程１３が行われ、許容範囲を超えていた場合には、再融解工程１２が、融解工程７と同様に、融解して凝固したフォトレジスト層１の表面に対して行われる。これは、再検査工程１１で検出される誤差（Ｚ´）が許容範囲内になるまで繰り返される。これにより、所望の立体的な形状の設計値とほとんど誤差（Ｚ´）のないフォトレジスト層１の表面形状が得られた。
【００８１】
したがって、フォトレジスト層１の表面を融解させることによって、所望の形状である曲面に大きな形状変化を生じさせず、フォトレジスト層１に発生した表面粗さを低減することができることが確認され、さらに、再検査工程１１で検出される誤差（Ｚ´）が許容範囲内になるまで再検査工程１１と再融解工程１２とを繰り返すことによって、フォトレジスト層１の表面形状と所望の立体的な形状の設計値との誤差（Ｚ´）が減少していくので、フォトレジスト層１の表面形状を所望の立体的な形状に近づけることができることが確認された。
【００８２】
この後、エッチング工程１３では、曲面がアレー状に表面に成形されたフォトレジスト層１を有する基板２をドライエッチングすることにより、フォトレジスト層１の表面形状を基板２に転写し、直径１００μｍ、厚さ３０μｍのマイクロレンズをアレー状に基板２の表面に製造した。
【００８３】
[実施例５]
第二の実施の形態の立体形状成形方法をマイクロレンズの製造工程に適用した一例である。本実施例の基本的構成及び製造工程は、実施例４と略同じであり、実施例４との相違点は、露光工程５で、グレースケールマスク４を使用せず、リフロー法によりフォトレジスト層１の表面を球面状の曲面に成形することである。リフロー法とは、熱によりフォトレジスト層１を融解して表面張力で球面状にすることによって、フォトレジスト層１の表面を球面状の曲面に成形するものである。
【００８４】
このように表面が球面状の曲面に成形されたフォトレジスト層１を実施例４と同様の製造工程で成形することによって、所望の立体的な形状として非球面状の曲面に加工する。これにより、再融解工程１２が繰り返し行われ、フォトレジスト層１の表面は、測定値と設計値との誤差がほとんど無くなり、非球面状の曲面に加工される。したがって、再検査工程１１で検出される誤差が許容範囲内になるまで再検査工程１１と再融解工程１２とを繰り返すことによって、フォトレジスト層１の表面形状と所望の立体的な形状の設計値との誤差が減少していくので、フォトレジスト層１の表面形状を所望の立体的な形状に近づけることができ、精度の高い微細加工ができることが確認された。
【００８５】
【発明の効果】
請求項１記載の立体形状成形方法の発明によれば、基板の上にフォトレジスト層を形成する形成工程と、フォトレジスト層に対し、成形しようとする所望の立体的な形状の設計値に基づいて、露光量を制御して露光する露光工程と、フォトレジスト層の表面形状と所望の立体的な形状の設計値との誤差が許容範囲を超えている場合、現像工程で現像されたフォトレジスト層の表面を融解させる融解工程とを備えることから、現像されたフォトレジスト層の表面を融解させることによって、融解した表面がフォトレジストの粘性により滑らかになるように変形するので、所望の立体的な形状に大きな形状変化を生じさせず、フォトレジスト層に発生した表面粗さを低減することができる。
また、現像工程で現像された後、融解工程で融解されたフォトレジスト層の表面形状を所望の立体的な形状の設計値と比較して誤差を検出する検査工程を備え、検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、融解工程を行うことから、フォトレジスト層の表面を融解させる必要がある場合にだけ、融解工程が行われるので、不必要に融解工程を行うことを防止することができる。
さらに、再度の融解工程では、検査工程で検出された誤差に基づいて、フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さを決定することにより、この融解深さに基づいてフォトレジスト層の表面を融解させることが可能となるので、効率良くフォトレジスト層に発生した表面粗さを低減することができる。
【００８８】
請求項２記載の立体形状成形方法の発明によれば、前記融解工程で融解して凝固した前記フォトレジスト層の表面形状を前記所望の立体的な形状の設計値と比較して誤差を検出する再検査工程と、前記再検査工程で検出された誤差が許容範囲を超えていた場合には、前記融解工程で融解して凝固した前記フォトレジスト層の表面を融解させる再融解工程とを備え、前記再検査工程で検出される誤差が許容範囲内になるまで前記再検査工程と前記再融解工程とを繰り返すことから、フォトレジスト層の表面形状と所望の立体的な形状の設計値との誤差が減少していくので、フォトレジスト層の表面形状を所望の立体的な形状に近づけることができる。
また、前記再融解工程では、前記再検査工程で検出された誤差に基づいて、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さが決定されていることから、この融解深さに基づいてフォトレジスト層の表面を融解させることが可能になるので、効率良く、フォトレジスト層に発生した表面粗さを低減し、フォトレジスト層の表面形状を所望の立体的な形状に近づけることができる。
【００９０】
請求項３記載の発明によれば、前記露光工程では、グレースケールマスクが用いられることから、所望の立体的な形状の設計値に基づいて露光量を制御することが可能になるので、フォトレジスト層の表面を所望の立体的な形状に簡単に成形することができる。
【００９１】
請求項４記載の発明によれば、前記融解工程は、前記フォトレジスト層の表面に接する気体の温度を上昇させることから、フォトレジスト層の表面の温度が上がり、フォトレジスト層の表面だけが融解して、融解した表面がフォトレジストの粘性により滑らかになるように変形するので、所望の立体的な形状に大きな形状変化を生じさせず、フォトレジスト層に発生した表面粗さを低減することができる。
【００９２】
請求項５記載の発明によれば、前記融解工程は、前記フォトレジスト層の表面に照射光を照射することから、フォトレジスト層の表面の温度が上がり、フォトレジスト層の表面だけが融解して、融解した表面がフォトレジストの粘性により滑らかになるように変形するので、所望の立体的な形状に大きな形状変化を生じさせず、フォトレジスト層に発生した表面粗さを低減することができ、さらに、気体などの流体による温度制御に比べ、精度の良い温度制御を行うことができる。
【００９３】
請求項６記載の発明によれば、前記照射光の波長を変更することで、前記フォトレジスト層の表面を融解させる融解深さが変えられることから、融解深さを制御することが可能になるので、効率良くフォトレジスト層の表面を融解させることができる。
【００９４】
請求項７記載の発明によれば、前記照射光は、前記フォトレジスト層の表面の一部の箇所に集光されることから、フォトレジスト層の表面の融解する必要がある箇所に選択的に照射することが可能になり、融解する必要がある箇所、例えば、表面粗さが発生している個所だけに照射光が照射されるので、効率良くフォトレジスト層の表面を融解させることができる。
【００９５】
請求項８記載の発明によれば、前記照射光は、レーザ光源から間欠的に繰り返し照射されることから、フォトレジスト層の融解温度を正確に制御することが可能になるので、再現性の良い温度制御を行うことができ、正確にフォトレジスト層の表面だけを融解させることができる。
【００９６】
請求項９記載の発明によれば、前記融解工程では、前記フォトレジスト層の内部の温度が融点より低い温度に維持されることから、フォトレジスト層の内部が融解しないので、フォトレジスト層の表面だけを確実に融解させることができる。
【００９７】
請求項１０記載の発明によれば、前記融解工程では、前記フォトレジスト層が形成された基板が冷却されることから、基板の温度が下がり、フォトレジスト層の内部が融点より低い温度に抑えられ、フォトレジスト層の内部は融解しないので、フォトレジスト層の表面だけを確実に融解させることができる。
請求項１１記載の発明によれば、フォトレジスト層の表面を溶融させることにより、所望の形状であるＶ溝に大きな形状変化を生じさせることなく、フォトレジスト層の表面粗さを低減することができる。
請求項１２記載の発明によれば、例えば、表面が傾斜面とされたフォトレジスト層の表面を融解させることにより、所望の形状である傾斜面に大きな形状変化を生じさせること無く、フォトレジスト層の表面粗さを低減させることができる。
請求項１３記載の発明によれば、融解深さに基づいてフォトレジスト層の表面を融解させることが可能となるため、効率良くフォトレジスト層の表面粗さを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の立体形状成形方法の成形工程を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はブロック図である。
【図２】透過光強度Ｉと光の侵入長ｄとの関係を示すグラフである。
【図３】本発明の第二の実施の形態の立体形状成形方法の成形工程を示すブロック図である。
【符号の説明】
１          フォトレジスト層
２          基板
３          形成工程
４          グレースケールマスク
５          露光工程
６          現像工程
７          融解工程
１０        検査工程
１１        再検査工程
１２        再融解工程
【図１】
0003973437.tif 000002
【図２】
0003973437.tif 000003
【図３】
0003973437.tif 000004