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JPH1152114A - Method for manufacturing element having fine concavo-convex pattern - Google Patents

Method for manufacturing element having fine concavo-convex pattern

Info

Publication number
JPH1152114A
JPH1152114A JP21500897A JP21500897A JPH1152114A JP H1152114 A JPH1152114 A JP H1152114A JP 21500897 A JP21500897 A JP 21500897A JP 21500897 A JP21500897 A JP 21500897A JP H1152114 A JPH1152114 A JP H1152114A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
curved surface
mask
basic curved
recess
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21500897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Hagiwara
由起夫 萩原
Masaki Shimizu
正樹 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority to JP21500897A priority Critical patent/JPH1152114A/en
Publication of JPH1152114A publication Critical patent/JPH1152114A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 球面、非球面を問わず、さらに非球面が回転
対称であると否とを問わず、任意の基礎曲面(平面を含
む)上に微細凹凸パターンを形成できる素子(レンズ、
ミラー、成形型等)の製造方法を得る。 【構成】 素子素材に、その上に微細凹凸パターンを形
成する基礎曲面を加工する工程;加工した基礎曲面上
に、微細凹凸パターンの凸部に対応するマスクを形成す
るマスク形成工程;このマスク以外の部分の素子素材の
基礎曲面表面を除去して凹部とする凹部加工工程;及び
基礎曲面表面に残ったマスクを除去するマスク除去工
程;を有し、必要に応じ、マスク形成工程、凹部加工工
程及びマスク除去工程を複数回実行する微細凹凸パター
ンを有する素子の製造方法。
(57) [Abstract] [Object] An element capable of forming a fine concavo-convex pattern on an arbitrary basic curved surface (including a plane) irrespective of whether the surface is spherical or aspheric, and whether or not the aspheric surface is rotationally symmetric. (lens,
Mirror, mold, etc.). [Constitution] A step of processing a basic curved surface on which a fine uneven pattern is formed on an element material; a mask forming step of forming a mask corresponding to a convex portion of the fine uneven pattern on the processed basic curved surface; And a mask removing step of removing a mask remaining on the surface of the basic curved surface by removing a basic curved surface of the element material of the portion and forming a concave portion. And a method of manufacturing a device having a fine concavo-convex pattern in which a mask removing step is performed a plurality of times.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、微細凹凸パターンを有する素子
を製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a device having a fine uneven pattern.

【0002】[0002]

【従来技術及びその問題点】例えば、球面または非球面
からなるこれらの素子(レンズ、ミラー、成形型等)
に、回折格子の形状を作成するとき、従来は精密旋盤に
よっていた。すなわち、高速で回転する素子素材の半径
方向に沿って切削具をゆっくり動かし、球面または非球
面という巨視的形状と回折格子としての微細な凹凸形状
を同時に創成していた。このため、作成できる回折格子
は、その回折溝の並び(パターン)が回転軸に対して回
転対称なものに限定されていた。
2. Description of the Related Art For example, these elements (lenses, mirrors, molding dies, etc.) consisting of spherical or aspherical surfaces
Conventionally, when forming the shape of a diffraction grating, a precision lathe was used. That is, the cutting tool is slowly moved along the radial direction of the element material rotating at a high speed to simultaneously create a macroscopic shape of a spherical surface or an aspherical surface and a fine uneven shape as a diffraction grating. For this reason, the diffraction grating that can be created is limited to those in which the arrangement (pattern) of the diffraction grooves is rotationally symmetric with respect to the rotation axis.

【0003】[0003]

【発明の目的】本発明は、球面、非球面を問わず、さら
に非球面が回転対称であると否とを問わず、任意の基礎
曲面(平面を含む)上に微細凹凸パターンを形成できる
素子の製造方法を得ることを目的とする。このような微
細凹凸パターンを有する素子を例示すると、回折レン
ズ、回折ミラー、フレネルレンズ、フレネルミラー、回
折型色補正の乱視矯正用眼鏡レンズ、累進多焦点眼鏡レ
ンズ、回折型反射集光ミラー等の光学素子、及びこれら
の光学素子を成形するための成形型がある。
An object of the present invention is to provide an element capable of forming a fine concavo-convex pattern on any basic curved surface (including a flat surface) irrespective of whether the aspherical surface is rotationally symmetric or not. It is intended to obtain a manufacturing method of the. Examples of an element having such a fine concavo-convex pattern include a diffractive lens, a diffractive mirror, a Fresnel lens, a Fresnel mirror, a spectacle lens for correcting astigmatism of a diffractive color correction, a progressive multifocal spectacle lens, a diffractive reflective focusing mirror, and the like. There are optical elements and molds for molding these optical elements.

【0004】[0004]

【発明の概要】本発明の製造方法は、素子素材に、その
上に微細凹凸パターンを形成する基礎曲面を加工する工
程;加工した基礎曲面上に、微細凹凸パターンの凸部に
対応するマスクを形成するマスク形成工程;このマスク
以外の部分の素子素材の基礎曲面表面を除去して凹部と
する凹部加工工程;及び基礎曲面表面に残ったマスクを
除去するマスク除去工程;を有することを特徴としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The manufacturing method of the present invention comprises a step of processing a basic curved surface on which a fine uneven pattern is formed on an element material; a mask corresponding to the convex portion of the fine uneven pattern is formed on the processed basic curved surface. Forming a mask; forming a concave portion by removing the basic curved surface of the element material other than the mask; forming a concave portion; and removing a mask remaining on the basic curved surface. I have.

【0005】このマスク形成工程、凹部加工工程及びマ
スク除去工程は、微細凹凸パターンの溝形状に応じて、
マスク形状を異ならせて複数回実行することができる。
そして2回目以降のマスク形成工程では、それまでの凹
部加工工程で形成されている凹部内の一部をマスクし、
次の凹部加工工程で、該凹部内にさらに深い凹部を形成
することができる。
[0005] The mask forming step, the concave part processing step and the mask removing step are performed according to the groove shape of the fine concavo-convex pattern.
It can be executed multiple times with different mask shapes.
Then, in the second and subsequent mask forming steps, a part of the recess formed in the previous recess processing step is masked,
In the next recess processing step, a deeper recess can be formed in the recess.

【0006】基礎曲面は、微細凹凸パターンの各凸部の
先端を通る曲面から構成することが好ましい。この基礎
曲面は、球面であると非球面であるとを問わず、またこ
の基礎曲面上に形成する微細凹凸パターンは、回転対称
であると、非回転対称であるとを問わないが、特に基礎
曲面が非回転対称非球面であるとき、また微細凹凸パタ
ーンが非回転対称であるとき、本発明方法はより有用で
ある。
[0006] The basic curved surface is preferably constituted by a curved surface passing through the tip of each convex portion of the fine concavo-convex pattern. This basic curved surface may be spherical or aspherical, and the fine concavo-convex pattern formed on the basic curved surface may be rotationally symmetric or non-rotationally symmetric. The method of the present invention is more useful when the curved surface is a non-rotationally symmetric aspherical surface and when the fine uneven pattern is non-rotationally symmetric.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1ないし図3は、本発明方法が
より有用である微細凹凸パターンを例示するもので、図
1は、非球面(トーリック面)1上に平面楕円形の同心
状微細凹凸パターン(非回転対称回折パターン)2を有
する素子3、図2は球面4上に短辺部5と長辺部6から
なる矩形状の回転非対称微細凹凸パターンを有する素子
7、図3はシリンダー面上に半楕円の同心状の非回転対
称微細凹凸パターン8を有する素子9を示している。本
発明方法は、基礎曲面の形成(加工)が可能である限
り、これらの形態を問わずにその基礎曲面上に微細凹凸
パターンを形成することができるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 to 3 exemplify fine concavo-convex patterns in which the method of the present invention is more useful. FIG. 1 shows a plano-elliptical concentric surface on an aspherical surface (toric surface) 1. FIG. 2 shows an element 3 having a fine concavo-convex pattern (non-rotationally symmetric diffraction pattern) 2, FIG. 2 shows an element 7 having a rectangular rotationally asymmetric fine concavo-convex pattern composed of a short side 5 and a long side 6 on a spherical surface 4, and FIG. An element 9 having a semi-elliptical concentric non-rotationally symmetric fine concavo-convex pattern 8 on a cylinder surface is shown. According to the method of the present invention, a fine uneven pattern can be formed on a basic curved surface irrespective of these forms as long as formation (working) of the basic curved surface is possible.

【0008】図4、図5は、基礎曲面及びその加工方法
の例を示している。図4は、基礎曲面をトーリック面1
0とする素子11を形成する例であって、軸12を中心
に回転駆動されるホルダ13の周囲に、複数の素子11
が保持されており、この素子11に対して、直交二方向
の曲率半径が異なるポリシャ14を当てて研磨すること
により、トーリック面10が得られる。図5は、旋盤1
5に保持して回転駆動する素子16に、刃物17を当て
て径方向及び回転軸と平行な方向に移動させることによ
り、素子16上に球面または回転対称非球面18を形成
する例である。
FIGS. 4 and 5 show examples of a basic curved surface and a processing method thereof. Fig. 4 shows the basic curved surface as the toric surface 1.
This is an example in which the element 11 is set to 0, and a plurality of elements 11 are provided around a holder 13 that is driven to rotate about an axis 12.
The element 11 is polished by applying polishers 14 having different radii of curvature in two orthogonal directions to obtain the toric surface 10. FIG. 5 shows a lathe 1
This is an example of forming a spherical surface or a rotationally symmetric aspherical surface 18 on the element 16 by applying a blade 17 to the element 16 held and rotated in the direction 5 and moving the blade 17 in the radial direction and the direction parallel to the rotation axis.

【0009】次に、基礎曲面形状の決定方法の一例を図
6、図7について説明する。図6は、凸部21と凹部2
2を交互に有する微細な凹凸パターンの一例を示してお
り、微細な凹凸のピッチpに対して、深さdを拡大して
(例えば20倍程度)描いている。実際のピッチpは例
えば、20μm前後、深さdは1μm程度を予定してい
る。図7は、この微細凹凸パターンの凸部21の先端2
1tどうしを結んで描いた基礎曲面23である。
Next, an example of a method of determining a basic curved surface shape will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows the projection 21 and the depression 2
2 shows an example of a fine uneven pattern having 2 in an alternating manner, in which the depth d is drawn (for example, about 20 times) with respect to the fine uneven pitch p. The actual pitch p is, for example, about 20 μm, and the depth d is about 1 μm. FIG. 7 shows the tip 2 of the projection 21 of this fine uneven pattern.
It is a basic curved surface 23 drawn by connecting 1t.

【0010】本発明は、任意の方法により、素子素材
(硝子、プラスチック、金型素材)24上に、まずこの
基礎曲面23を形成し、次に、この基礎曲面23上に微
細凹凸パターンを形成するものであって、マスク形成工
程、凹部加工工程及びマスク除去工程を有し、これらの
工程を必要に応じ、複数回繰り返す。
According to the present invention, the basic curved surface 23 is first formed on the element material (glass, plastic, mold material) 24 by an arbitrary method, and then a fine uneven pattern is formed on the basic curved surface 23. A mask forming step, a concave portion processing step, and a mask removing step, and these steps are repeated a plurality of times as necessary.

【0011】図8ないし図15は、その工程例を示して
いる。図8は、図7の基礎曲面23から一つの凸部21
(隣り合う2つの先端21t)だけを取り出して描いた
ものである。理想的な凹部22は、一つの先端21tか
ら隣りの先端21tに向けて徐々に深くなる形状をして
いる。この工程例は、3回の工程によってこの凹部22
を形成する例である。
FIGS. 8 to 15 show an example of the process. FIG. 8 shows one convex portion 21 from the basic curved surface 23 of FIG.
(Two adjacent tips 21t) are taken out and drawn. The ideal concave portion 22 has a shape that gradually deepens from one tip 21t to the adjacent tip 21t. In this example of the process, the recess 22 is formed by three processes.
This is an example of forming.

【0012】基礎曲面23上には、隣り合う先端21t
の間の凹部22の深い側の所要長さ(領域)を除いて、
第1マスキング(マスク)251 を施す(図9)。この
第1マスキング251 は、基礎曲面23表面をエッチン
グするとき、第1マスキング251 で覆われた部分をエ
ッチングさせない材料、例えばアルミニウム薄膜から構
成する。
On the basic curved surface 23, the adjacent tip 21t
Except for the required length (area) on the deep side of the recess 22 between
First masking (mask) 25 1 is performed (FIG. 9). The first masking 25 1 is made of a material that does not etch the portion covered by the first masking 25 1 when etching the surface of the basic curved surface 23, for example, an aluminum thin film.

【0013】この第1マスキング工程(マスク形成工
程)が終了した基礎曲面23をエッチングし、第一工程
凹部261 を形成する。この第1エッチング工程(凹部
加工工程)では、凹部22の理想深さdの略半分の深さ
の第一工程凹部261 が形成されるように、エッチング
条件を定める(図10)。エッチングは、例えばイオン
エッチング、反応性イオンエッチング等を用いることが
できる。
[0013] The basic curved surface 23 that the first masking step (mask formation step) is completed by etching to form the first step recess 26 1. The first etching step in (recess processing step), as the ideal depth first step recess 26 1 substantially half the depth of d of the concave portion 22 is formed, defining an etching condition (Fig. 10). As the etching, for example, ion etching, reactive ion etching, or the like can be used.

【0014】次に、残存している第1マスキング251
を除去(マスク除去工程)してから、第2マスキング工
程により、第一工程凹部261 と基礎曲面23の表面に
再び第2マスキング(マスク)252 を施す。第2マス
キング252 は、第一工程凹部261 内の凹部22の深
い側の所要長さ(領域)と、基礎曲面23の表面の第一
工程凹部261 に続く所要長さ(領域)を除いて、施さ
れる(図11)。この第2マスキング252 が終了した
基礎曲面23を、第2エッチング 工程により再びエッ
チングして、第二工程凹部262 を、第一工程凹部26
1 内と基礎曲面23の表面にそれぞれ形成する。この第
二工程凹部262 の深さは、第一工程凹部261 の約半
分である(図12)。
Next, the remaining first masking 25 1
It was removed (the mask removing step) from the second masking step, the first step recess 26 1 and again a second masking (mask) to the surface of the basic curved surface 23 subjected to 25 2. The second masking 25 2 is deeper side of the required length of the recess 22 of the first step recess 26 in 1 (area), the required length subsequent to the first step recess 26 1 of the surface of the basic curved surface 23 (region) Except, it is applied (FIG. 11). The basic curved surface 23 that the second masking 25 2 is completed, again etched by the second etching step, the second step recess 26 2, the first step recess 26
1 and on the surface of the basic curved surface 23. The depth of the second step recess 26 2 is about half of the first step recess 26 1 (Figure 12).

【0015】同様にして、残存している第2マスキング
252 を除去してから、第3マスキング工程により、第
一工程凹部261 、第二工程凹部262 及び基礎曲面2
3の表面に再び第3マスキング(マスク)253 を施
す。第3マスキング253 は、第一工程凹部261 内の
凹部22の深い側の所要長さ(領域)と、第二工程凹部
262 内の凹部22の深い側の所要長さ(領域)と、基
礎曲面23の表面の第二工程凹部262 に続く所要長さ
(領域)を除いて、施される(図13)。この第3マス
キング253 が終了した基礎曲面23を、第3エッチン
グ工程により再びエッチングして、第三工程凹部263
を、第一工程凹部261 内、第二工程凹部262 内及び
基礎曲面23の表面にそれぞれ形成する。この第三工程
凹部263の深さは、第二工程凹部262 の約半分であ
る(図14)。そして、最後に、第3マスキング253
を除去すれば、これらの第一工程凹部261 、第二工程
凹部262 、及び第三工程凹部263 により、理想とす
る凹部22の形状に近い形状の最終凹部が形成される
(図15)。
[0015] In the same manner, after removing the remaining to have a second masking 25 2, the third masking step, the first step recess 26 1, the second step recess 26 2 and the basic curved surface 2
Again third masking third surface (mask) subjected to 25 3. Third masking 25 3 deep side of the required length of the recess 22 of the first step recess 26 in 1 (area), the required length of the deep side of the concave portion 22 of the second step recess 26 in 2 (region) , except the second step recess 26 2 followed required length of the surface of the basic curved surface 23 (region), is performed (FIG. 13). The basic curved surface 23 on which the third masking 25 3 has been completed is etched again by the third etching step, and the third step recess 26 3 is formed.
The first step recess 26 within 1 to form the respective surfaces of the second step recess 26 2 and inside the basic curved surface 23. The depth of the third step recess 26 3 is approximately half of the second step recess 26 2 (Figure 14). And finally, the third masking 25 3
If removed, the first step recess 26 1 of these, the second step recess 26 2 and the third step recess 26 3, the final recess having a shape close to the shape of the recess 22, the ideal is formed (FIG. 15 ).

【0016】図16ないし図22は、前述の図10から
図11に至る工程をより詳細に説明するものであって、
基礎曲面23上に、第2マスキング252 を形成する具
体的な方法の一例を示している。
FIGS. 16 to 22 illustrate the steps from FIG. 10 to FIG. 11 in more detail.
On basic curved surface 23, it shows an example of a specific method of forming the second masking 25 2.

【0017】いま、図10のように、第1マスキング2
1 が付着残存している素子素材24を、第1マスキン
グ251 を溶かす溶液、例えばNaOH溶液中に浸漬
し、第1マスキング251 を除去する。すると、基礎曲
面23と第一工程凹部261 が露出した素子素材24が
得られる(図16)。
Now, as shown in FIG.
The element material 24 5 1 is attached remaining solution to dissolve the first masking 25 1, for example, immersed in a NaOH solution, removing the first masking 25 1. Then, the basic curved surface 23 and element materials 24 to the first step recess 26 1 is exposed is obtained (FIG. 16).

【0018】この素子素材24の露出している基礎曲面
23と第一工程凹部261 に対し均一に、蒸着、スパッ
タリング等の適宜の手法により、第2マスキング252
を形成し、さらに、この第2マスキング252 の上に、
フォトレジスト(ポジ型)28を均一にコーティングす
る(図17、図18)。
The second masking 25 2 is uniformly applied to the exposed basic curved surface 23 and the first process concave portion 26 1 of the element material 24 by an appropriate method such as evaporation or sputtering.
Forming a further, on the second masking 25 2,
A photoresist (positive type) 28 is uniformly coated (FIGS. 17 and 18).

【0019】次に、このフォトレジスト28の上から、
溝を形成すべき部分に選択して、露光する。露光は、集
光レンズ29を用いて、基礎曲面23と第一工程凹部2
1上の非マスキング区間(領域)e1 とe2 に光を走
査して行なう。この露光区間(領域)は、図11の第2
マスキング252 を形成しない区間(領域)に対応して
いる(図19)。この走査露光の際には、凸部21と凹
部22の形状に応じ、素子素材24と集光レンズ29と
に所要の相対運動を与える。
Next, from above the photoresist 28,
A portion where a groove is to be formed is selected and exposed. Exposure is performed by using a condenser lens 29 and the basic curved surface 23 and the first process concave portion 2.
Scanning is performed on the non-masking sections (areas) e 1 and e 2 on the pixel 6 1 . This exposure section (area) corresponds to the second section in FIG.
Corresponds to the section (region) that do not form masking 25 2 (Figure 19). At the time of this scanning exposure, a required relative movement is given to the element material 24 and the condenser lens 29 according to the shapes of the convex portions 21 and the concave portions 22.

【0020】この露光が終了した素子素材24のフォト
レジスト28を現像液(溶媒)によって現像(レジスト
現像)すると、露光区間(領域)のフォトレジスト28
が除去される(図20)。よって、次にマスク材に対す
るエッチングを施せば、フォトレジスト28が除去され
た部分の第2マスキング252 が除去される(図21)
から、次に、残存しているフォトレジスト28を除去す
れば、図22のように、第一工程凹部261 内の所要長
さ(領域)と、基礎曲面23の表面の第一工程凹部26
1 に続く所要長さ(領域)を除いた部分にだけ、第2マ
スキング252が施される(図22)。この状態は、図
11と同じである。
When the photoresist 28 of the element material 24 after the exposure is developed (resist development) with a developing solution (solvent), the photoresist 28 in the exposure section (region) is developed.
Is removed (FIG. 20). Thus, then if Hodokose the etching of the mask material, a second masking 25 a second portion photoresist 28 is removed is removed (FIG. 21)
From then by removing the photoresist 28 remaining, as shown in FIG. 22, the required length of the first step recess 26 in 1 (region), the first step recess 26 on the surface of the basic curved surface 23
Only a portion excluding the required length followed by 1 (the region), the second masking 25 2 is performed (FIG. 22). This state is the same as FIG.

【0021】以上は、第2マスキング252 を例にその
作成工程の例を示したものであるが、第1マスキング2
1 、第3マスキング253 も全く同様に作成すること
ができる。
[0021] above, but the second masking 25 2 illustrates an example of creation process example, the first masking 2
5 1, it is possible to create a third masking 25 3 also quite similarly.

【0022】図23ないし図25は、図19の露光方法
に代わる別の露光方法を示している。図19では、集光
レンズ29によって非マスキング区間(領域)e1 とe
2 に走査露光したが、図23ないし図25は密着露光に
よって、非マスキング区間(領域)e1 とe2 に同時露
光するものである。図23は、図19に対応しており、
度のないマスクガラス31には、非露光部分に対応させ
て光を透過しないマスク32が形成されている。このマ
スクガラス31と素子素材24とを位置合わせして重
ね、密着露光光束33を与えることにより、図19と同
様に、フォトレジスト28の非マスキング区間(領域)
1 とe2 だけを露光することができる。
FIGS. 23 to 25 show another exposure method which is an alternative to the exposure method of FIG. In FIG. 19, the non-masking sections (areas) e 1 and e 1
And scanning exposure to 2, but 23 to 25 are those by the contact exposure, simultaneously exposed unmasked section (region) e 1 and e 2. FIG. 23 corresponds to FIG.
A mask 32 that does not transmit light is formed on the unmasked mask glass 31 corresponding to the non-exposed portion. The mask glass 31 and the element material 24 are aligned and overlapped with each other, and a contact exposure light beam 33 is given, so that a non-masking section (region) of the photoresist 28 is provided as in FIG.
Only e 1 and e 2 can be exposed.

【0023】図24は、第3マスキング253 を形成す
る場合を示している。マスクガラス31に形成するマス
ク32のパターンは、図13の第3マスキング253
対応している。
FIG. 24 shows a case of forming the third masking 25 3. Pattern of the mask 32 to form the mask glass 31 corresponds to the third masking 25 3 in FIG. 13.

【0024】図25は、異なるマスク32を有する複数
のマスクガラス31を、同一の素子素材24上に正しく
位置合わせして重ねるための構成例である。素子素材2
4は、周囲にテーパ面36aを有する基台36に固定さ
れており、マスクガラス31は、この基台36の基台テ
ーパ面36aに合致するテーパ面37aを有する台枠3
7の所定位置に固定されている。異なるマスク32を有
するマスクガラス31は、複数の同一形状の台枠37に
それぞれ固定されている。この構成によれば、台枠37
を交互に基台36上に重ねて素子素材24(上のフォト
レジスト28)に対して密着露光することにより、素子
素材24上に正しい位置関係の第1マスキング251
第2マスキング252 、第3マスキング253 を形成す
ることができる。
FIG. 25 shows an example of a configuration for correctly aligning and overlaying a plurality of mask glasses 31 having different masks 32 on the same element material 24. Element material 2
4 is fixed to a base 36 having a tapered surface 36a around it, and the mask glass 31 has a base frame 3 having a tapered surface 37a that matches the base tapered surface 36a of the base 36.
7 is fixed at a predetermined position. The mask glasses 31 having different masks 32 are respectively fixed to a plurality of underframes 37 having the same shape. According to this configuration, the underframe 37
Are alternately overlapped on the base 36 and are exposed in close contact with the element material 24 (the upper photoresist 28), so that the first masking 25 1 ,
The second masking 25 2 and the third masking 25 3 can be formed.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、基礎曲面が球面か非球
面か、微細凹凸パターンが回転対称か非対称か等を問わ
ずに、微細凹凸パターンを有するレンズ、ミラー、成形
型等の素子を製造することができる。
According to the present invention, elements such as lenses, mirrors, molding dies and the like having a fine concavo-convex pattern can be used regardless of whether the basic curved surface is spherical or aspherical, and whether the fine concavo-convex pattern is rotationally symmetric or asymmetric. Can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】微細凹凸パターンを有する素子の例を示す三面
図である。
FIG. 1 is a three-view drawing showing an example of an element having a fine concavo-convex pattern.

【図2】微細凹凸パターンを有する素子の他の例を示す
三面図である。
FIG. 2 is a three-view drawing showing another example of an element having a fine concavo-convex pattern.

【図3】微細凹凸パターンを有する素子の別の例を示す
三面図である。
FIG. 3 is a three-view drawing showing another example of an element having a fine concavo-convex pattern.

【図4】基礎曲面及びその作成方法の例を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a basic curved surface and a method of creating the same.

【図5】基礎曲面及びその作成方法の他の例を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing another example of a basic curved surface and a method of creating the same.

【図6】微細凹凸パターンの具体例を示す、凹凸を拡大
して示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a specific example of a fine concavo-convex pattern in which concavities and convexities are enlarged.

【図7】図6の微細凹凸パターンに基づいて決定される
基礎曲面形状を示す断面図である。
7 is a cross-sectional view showing a basic curved surface shape determined based on the fine concavo-convex pattern of FIG.

【図8】図6、図7の基礎曲面上に形成すべき微細凹凸
パターンの一つを取り出して描いた加工前の図である。
FIG. 8 is a diagram showing one of the fine concavo-convex patterns to be formed on the basic curved surface of FIGS.

【図9】図8の基礎曲面上に第1マスキング工程で施し
たマスクの状態を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a state of a mask applied in a first masking step on the basic curved surface of FIG. 8;

【図10】図9の第1マスキング工程を施した素材に対
して、第1エッチング工程を施して溝加工した状態を示
す図である。
FIG. 10 is a view showing a state in which a material subjected to a first masking step in FIG. 9 is subjected to a first etching step and processed to form a groove.

【図11】図10の第1エッチング工程の後、第2マス
キング工程で形成したマスクの状態を示す図である。
FIG. 11 is a view showing a state of a mask formed in a second masking step after the first etching step in FIG. 10;

【図12】図11の第2マスキング工程を施した素材に
対して、第2エッチング工程を施して溝加工した状態を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a state in which a material subjected to a second masking step in FIG. 11 is subjected to a second etching step to form grooves.

【図13】図12の第2エッチング工程の後、第3マス
キング工程で形成したマスクの状態を示す図である。
FIG. 13 is a view showing a state of a mask formed in a third masking step after the second etching step in FIG. 12;

【図14】図13の第3マスキング工程を施した素材に
対して、第3エッチング工程を施して溝加工した状態を
示す図である。
FIG. 14 is a view showing a state in which the material subjected to the third masking step in FIG. 13 is subjected to a third etching step to form a groove.

【図15】図14の状態からマスクを除去した、最終加
工後の溝形状を示す図である。
FIG. 15 is a view showing a groove shape after final processing, in which a mask has been removed from the state of FIG. 14;

【図16】図10の第1エッチング工程終了の状態から
残存マスクを除去した状態を示す第1マスク除去工程終
了後の状態を示す図である。
FIG. 16 is a view showing a state after the first mask removing step is completed, showing a state in which a residual mask is removed from a state after the first etching step in FIG. 10 is completed.

【図17】図16の状態の素材全面に新しいマスクを施
した状態を示す図である。
17 is a view showing a state in which a new mask is applied to the entire surface of the material in the state of FIG. 16;

【図18】図17の状態のマスク全面にフォトレジスト
を塗布した状態を示す図である。
18 is a view showing a state in which a photoresist is applied to the entire surface of the mask in the state of FIG. 17;

【図19】図18の状態のフォトレジスト上の溝形成部
分に露光する状態を示す図である。
19 is a view showing a state in which a groove forming portion on the photoresist in the state of FIG. 18 is exposed.

【図20】図19の露光部分のフォトレジストを除去し
た状態を示す図である。
FIG. 20 is a view showing a state in which the photoresist at the exposed portion in FIG. 19 has been removed.

【図21】図20の露光したマスクをマスク材エッチン
グにより除去した状態を示す図である。
21 is a diagram showing a state in which the exposed mask of FIG. 20 has been removed by mask material etching.

【図22】図20の未露光部分のフォトレジストを除去
した状態(図11と同じ状態)を示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing a state (same state as in FIG. 11) in which the photoresist in an unexposed portion in FIG. 20 has been removed;

【図23】図18の状態のフォトレジスト上の溝形成部
分に、密着露光によって露光する状態を示す図である。
FIG. 23 is a view showing a state in which a groove forming portion on the photoresist in the state of FIG. 18 is exposed by close contact exposure.

【図24】図23の状態の次の工程において再び密着露
光する状態を示す図である。
24 is a diagram showing a state in which contact exposure is performed again in the next step after the state shown in FIG. 23;

【図25】図23、図24の密着露光で使用するマスク
の具体例を示す図である。
FIG. 25 is a diagram showing a specific example of a mask used in the contact exposure in FIGS. 23 and 24;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 凸部 21t 凸部先端 22 凹部 23 基礎曲面 24 素子素材 251 252 253 マスキング(マスク) 261 262 263 凹部 28 フォトレジスト 29 集光レンズ 31 マスクガラス 32 マスク 33 密着露光光束Reference Signs List 21 convex portion 21t convex portion tip 22 concave portion 23 basic curved surface 24 element material 25 1 25 2 25 3 masking (mask) 26 1 26 2 26 3 concave portion 28 photoresist 29 condensing lens 31 mask glass 32 mask 33 contact exposure light flux

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 素子素材に、その上に微細凹凸パターン
を形成する基礎曲面を加工する工程;加工した基礎曲面
上に、微細凹凸パターンの凸部に対応するマスクを形成
するマスク形成工程;このマスク以外の部分の素子素材
の基礎曲面表面を除去して凹部とする凹部加工工程;及
び基礎曲面表面に残ったマスクを除去するマスク除去工
程;を有することを特徴とする微細凹凸パターンを有す
る素子の製造方法。
1. A step of processing a basic curved surface on which a fine uneven pattern is formed on an element material; a mask forming step of forming a mask corresponding to the convex portion of the fine uneven pattern on the processed basic curved surface; An element having a fine concavo-convex pattern, comprising: a recess processing step of removing a basic curved surface of the element material other than the mask to form a concave portion; and a mask removing step of removing a mask remaining on the basic curved surface. Manufacturing method.
【請求項2】 請求項1記載の製造方法において、上記
マスク形成工程、凹部加工工程及びマスク除去工程は、
マスク形状を異ならせて複数回実行される微細凹凸パタ
ーンを有する素子の製造方法。
2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the mask forming step, the concave portion processing step, and the mask removing step include:
A method for manufacturing an element having a fine concavo-convex pattern that is performed a plurality of times with different mask shapes.
【請求項3】 請求項2記載の製造方法において、2回
目以降のマスク形成工程では、それまでの凹部加工工程
で形成されている凹部内の一部をマスクし、次の凹部加
工工程で、該凹部内にさらに深い凹部を形成する微細凹
凸パターンを有する素子の製造方法。
3. The manufacturing method according to claim 2, wherein in the second and subsequent mask forming steps, a part of the recess formed in the previous recess processing step is masked, and in the next recess processing step, A method for manufacturing an element having a fine uneven pattern for forming a deeper recess in the recess.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項記載の
製造方法において、基礎曲面は、微細凹凸パターンの各
凸部の先端を通る曲面である微細凹凸パターンを有する
素子の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the basic curved surface has a fine concavo-convex pattern that is a curved surface passing through a tip of each convex portion of the fine concavo-convex pattern.
【請求項5】 請求項4記載の製造方法において、基礎
曲面は、非球面である微細凹凸パターンを有する素子の
製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the basic curved surface has an aspherical fine concavo-convex pattern.
【請求項6】 請求項5記載の製造方法において、基礎
曲面を構成する非球面は、非回転対称非球面である微細
凹凸パターンを有する素子の製造方法。
6. The method according to claim 5, wherein the aspherical surface forming the basic curved surface is a non-rotationally symmetric aspherical surface and has a fine uneven pattern.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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AT516352B1 (en) * 2014-09-30 2021-11-15 Chromator Gmbh METHOD OF MANUFACTURING A CONCAVE / CONVEX GRATING FOR A MONOCHROMATOR AND SUCH GRATING

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