JP2005274651A

JP2005274651A - Fine grid manufacturing method

Info

Publication number: JP2005274651A
Application number: JP2004084124A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Miyagawa; 和裕宮川
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-10-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fine grid manufacturing method with which a base material surface is prevented from being oxidized, and etching processing is prevented from being affected even in forming a mask film on the base material by using a metal pattern film. <P>SOLUTION: Regarding the method for forming the fine grid 12 on the surface of the base material 10, the method comprises steps of: forming a protection film 20 on the surface of the base material 10; depositing the metal film on the protection film 20, anodizing the metal film and forming a pattern film 30 having a hole pattern corresponding to the fine grid; depositing a thin film on the pattern film 30, thereafter, removing the pattern film 30 and forming the mask film 50 having a fine groove 51 of a pattern reverse to the hole pattern of the pattern film 30 on the protection film 20; applying the etching processing on the protection film 20 and making the fine groove 51 reach the base material 10; and applying the etching processing on the base material 10 and forming the fine grid 12. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は基材に対して微細格子を作製する方法に関し、より詳細にはエッチング加工により基材に微細格子を作製する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a fine lattice on a substrate, and more particularly to a method for producing a fine lattice on a substrate by etching.

現在、レンズや回折格子等の光学部材は、光学部材の模型材に対して電鋳加工を行うことにより金型を作製し、この金型を用いた射出成形により製造する方法が一般的となっている。
ここで光学部材の光学面には、光の反射を防止するため、格子の間隔（周期）が入射光の波長の半分以下の反射防止格子を設けることがある。このような反射防止格子を光学部材の光学面に形成するためには、金型を作製するための光学部材の模型材にも、同様に反射防止格子に対応する微細格子を形成する必要がある。 At present, optical members such as lenses and diffraction gratings are generally manufactured by electroforming a model material of the optical member to produce a mold, and manufacturing by injection molding using this mold. ing.
Here, in order to prevent reflection of light, an antireflection grating having a grating interval (period) of half or less of the wavelength of incident light may be provided on the optical surface of the optical member. In order to form such an antireflective grating on the optical surface of the optical member, it is necessary to form a fine grating corresponding to the antireflective grating in the model material of the optical member for producing the mold as well. .

このような微細格子を基材表面に形成する方法としては、基材にエッチング加工を施すことにより形成する方法がある。ここで、基材にエッチング加工を施すためには、基材表面にエッチングマスクを形成する必要がある。このエッチングマスクを形成する方法としては、例えば特許文献１に記載されているように、金属膜を用いてエッチングマスクを形成する方法がある。すなわち、まず基材上にアルミ膜などの金属膜を成膜し、この金属膜に微細格子に対応する微細孔からなるパターンを形成してパターン膜を形成する。
次に、このパターン膜の上から二酸化ケイ素などからなる薄膜を成膜し、酸性の溶解剤や電解液を用いてパターン膜を除去することにより、基材上には微細孔のパターンが反転したマスクパターンを有するマスク膜が残る。このマスク膜をエッチングマスクとして、基材にエッチング加工を施すことで、基材の露出部分が食刻されて溝が形成され、食刻されなかった残存部分が微細格子となる。
特開平１０−０９６８０８号公報 As a method of forming such a fine lattice on the surface of the substrate, there is a method of forming the substrate by etching the substrate. Here, in order to etch the substrate, it is necessary to form an etching mask on the surface of the substrate. As a method of forming this etching mask, for example, as described in Patent Document 1, there is a method of forming an etching mask using a metal film. That is, first, a metal film such as an aluminum film is formed on a base material, and a pattern made of fine holes corresponding to a fine lattice is formed on the metal film to form a pattern film.
Next, a thin film made of silicon dioxide or the like is formed on the pattern film, and the pattern film is removed using an acidic solubilizer or electrolytic solution, so that the pattern of micropores is reversed on the substrate. A mask film having a mask pattern remains. Etching is performed on the base material using the mask film as an etching mask, whereby an exposed portion of the base material is etched to form a groove, and a remaining portion that is not etched becomes a fine lattice.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-096808

ところで、このように金属製のパターン膜を用いてエッチングマスクとなるマスク膜を形成すると、パターン膜を溶解させる際、基材におけるマスク膜からの露出部にも溶解剤や電解液が接触し、基材の露出部が酸化してしまう。例えば図２（ａ）に示すように、基材１００がシリコン（Ｓｉ）からなる場合、基材１００の露出部１１０は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）に酸化される。
このように、基材１００の露出部１１０が酸化すると、エッチング加工時の食刻状態が変化してしまう。すなわち、基材１００がシリコンからなる場合、上述のように基材１０の露出部１１０は二酸化ケイ素となるが、この二酸化ケイ素はシリコンに比べ、幅方向に食刻されにくいという特性を有している。 By the way, when a mask film to be an etching mask is formed using a metal pattern film in this way, when the pattern film is dissolved, the solvent and the electrolytic solution come into contact with the exposed portion from the mask film in the base material, The exposed part of the substrate is oxidized. For example, as shown in FIG. 2A, when the substrate 100 is made of silicon (Si), the exposed portion 110 of the substrate 100 is oxidized to silicon dioxide (SiO 2).
Thus, when the exposed part 110 of the base material 100 is oxidized, the etching state at the time of etching processing is changed. That is, when the base material 100 is made of silicon, the exposed portion 110 of the base material 10 is silicon dioxide as described above, but this silicon dioxide has a characteristic that it is less likely to be etched in the width direction than silicon. Yes.

これにより、このように露出部１１０が酸化された状態で基材１００にエッチング加工を施すと、基材１００の露出部１１０は二酸化ケイ素であるため厚さ方向に食刻されていき、露出部１１０からやや内側に入った部分は酸化されておらず組成がシリコンのままであるため、厚さ方向に加えて幅方向にも食刻される。
この結果、形成される溝１２０は、上部に図２（ｂ）に示すような末広がり状の逆傾斜部１３０を有する形状となる。溝１２０がこのような逆傾斜部１３０を有すると、この基材１００に対して電鋳加工を施して金型を形成した場合、金型には逆傾斜部１３０が反転したアンダーカット部ができて、この金型を用いて射出成形を行うと、光学部材の材料がこのアンダーカット部にも充填されるので、離型が困難となる。 Thus, when the base material 100 is etched in a state where the exposed portion 110 is oxidized in this way, the exposed portion 110 of the base material 100 is etched in the thickness direction because the exposed portion 110 is silicon dioxide. Since the portion slightly inside from 110 is not oxidized and the composition remains silicon, it is etched in the width direction in addition to the thickness direction.
As a result, the groove 120 to be formed has a shape having an inverted inclined portion 130 having a divergent shape as shown in FIG. When the groove 120 has such a reverse inclined portion 130, when the die is formed by performing electroforming on the base material 100, an undercut portion in which the reverse inclined portion 130 is inverted is formed on the die. When injection molding is performed using this mold, the material of the optical member is also filled in the undercut portion, so that it becomes difficult to release the mold.

本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであり、金属製のパターン膜を用いて基材上にマスク膜を形成しても、基材表面が酸化されずエッチング加工に影響を及ぼさない微細格子の作製方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and even if a mask film is formed on a substrate using a metal pattern film, the surface of the substrate is not oxidized and does not affect the etching process. An object is to provide a method for manufacturing a fine lattice.

上記の課題を解決するため本発明に係る微細格子作製方法は、基材の表面にエッチング加工により微細格子を形成する微細格子作製方法において、上記基材の表面に薄膜を成膜して保護膜を形成する工程と、上記保護膜上に金属膜を成膜し、該金属膜を陽極酸化して上記微細格子に対応した多数の微細孔からなるホールパターンを有するパターン膜を形成する工程と、上記パターン膜の上から薄膜を成膜した後、上記パターン膜を除去して上記保護膜上に上記パターン膜のホールパターンと反転したパターンの微細溝を有するマスク膜を形成する工程と、上記微細溝により露出した保護膜にエッチング加工を施して食刻し、上記微細溝を上記基材に到達させる工程と、上記微細溝により露出した基材にエッチング加工を施して食刻し、上記微細格子を形成する工程とを有することを特徴として構成されている。 In order to solve the above problems, a method for producing a fine lattice according to the present invention is a method for producing a fine lattice on a surface of a base material by etching, and a protective film is formed by forming a thin film on the surface of the base material. Forming a metal film on the protective film, anodizing the metal film to form a pattern film having a hole pattern composed of a large number of fine holes corresponding to the fine lattice, Forming a thin film on the pattern film, removing the pattern film, and forming a mask film having a fine groove having a pattern reverse to the hole pattern of the pattern film on the protective film; Etching is performed on the protective film exposed by the groove and etched, the fine groove reaches the substrate, etching is performed on the substrate exposed by the fine groove, and the fine film is etched. It is configured as characterized by a step of forming a grating.

また本発明に係る微細格子作製方法は、上記保護膜を酸化物により形成することを特徴として構成されている。 The method for producing a fine lattice according to the present invention is characterized in that the protective film is formed of an oxide.

また本発明に係る微細格子作製方法は、上記保護膜を二酸化ケイ素により形成することを特徴として構成されている。 The method for producing a fine lattice according to the present invention is characterized in that the protective film is formed of silicon dioxide.

また本発明に係る微細格子作製方法は、上記パターン膜をアルミにより形成することを特徴として構成されている。 In addition, the fine lattice manufacturing method according to the present invention is characterized in that the pattern film is formed of aluminum.

また本発明に係る微細格子作製方法は、上記保護膜上にマスク膜を形成した後、該マスク膜の微細溝の位置に該微細溝よりも幅狭の微細凹部を有する第二マスク膜を形成する工程と、上記第二マスク膜にエッチング加工を施して食刻し、上記微細凹部を略同幅のまま上記保護膜表面に到達させる工程とを有することを特徴として構成されている。 Further, in the method for producing a fine lattice according to the present invention, after forming a mask film on the protective film, a second mask film having a fine concave portion narrower than the fine groove is formed at the position of the fine groove of the mask film. And a step of etching and etching the second mask film to allow the fine recesses to reach the surface of the protective film with substantially the same width.

本発明に係る微細格子作製方法によれば、基材の表面に薄膜を成膜して保護膜を形成する工程と、保護膜上に金属膜を成膜し、金属膜を陽極酸化して微細格子に対応した多数の微細孔からなるホールパターンを有するパターン膜を形成する工程と、パターン膜の上から薄膜を成膜した後、パターン膜を除去して保護膜上にパターン膜のホールパターンと反転したパターンの微細溝を有するマスク膜を形成する工程と、微細溝により露出した保護膜にエッチング加工を施して食刻し、微細溝を基材に到達させる工程と、微細溝により露出した基材にエッチング加工を施して食刻し、微細格子を形成する工程とを有することから、パターン膜を除去する際に基材が保護膜によって被覆されているので、基材表面が酸化されず、従って基材に形成する溝の上部に逆傾斜部が形成されることもない。 According to the method for producing a fine lattice according to the present invention, a step of forming a protective film by forming a thin film on the surface of a substrate, a metal film is formed on the protective film, and the metal film is anodized to make a fine structure. Forming a pattern film having a hole pattern composed of a large number of micro holes corresponding to the lattice, forming a thin film on the pattern film, removing the pattern film, and forming a hole pattern of the pattern film on the protective film A step of forming a mask film having a fine groove with an inverted pattern, a step of etching and etching the protective film exposed by the fine groove to reach the substrate, and a base exposed by the fine groove Since the substrate is covered with a protective film when removing the pattern film, the surface of the substrate is not oxidized, Therefore, it forms on the substrate Nor the reverse slope portion is formed in the upper portion of the groove.

また本発明に係る微細格子作製方法によれば、保護膜を酸化物により形成することから、保護膜が既に酸化されているので、酸性の溶解剤や電解液によっても酸化されず組成が変化しないので、より確実に基材を溶解剤や電解液から保護することができる。 Further, according to the method for producing a fine lattice according to the present invention, since the protective film is formed of an oxide, the protective film is already oxidized, so that the composition does not change without being oxidized by an acidic solubilizer or electrolytic solution. Therefore, the base material can be more reliably protected from the dissolving agent and the electrolytic solution.

また本発明に係る微細格子作製方法によれば、保護膜を二酸化ケイ素により形成することから、保護膜が既に酸化されているので、酸性の溶解剤や電解液によっても酸化されず組成が変化しないので、より確実に基材を溶解剤や電解液から保護することができる。また、二酸化ケイ素は厚さ方向に食刻されやすく幅方向に食刻されにくいという特性を有するので、微細溝を略同幅のまま基材表面に到達させやすくなり、容易に所望の幅の微細溝からなるマスクパターンを有するエッチングマスクを形成することが可能となる。 Further, according to the method for producing a fine lattice according to the present invention, since the protective film is formed of silicon dioxide, the protective film is already oxidized, so that the composition does not change without being oxidized by an acidic solubilizer or electrolytic solution. Therefore, the base material can be more reliably protected from the dissolving agent and the electrolytic solution. In addition, since silicon dioxide has a characteristic that it is easily etched in the thickness direction and is difficult to be etched in the width direction, it becomes easy to reach the surface of the substrate while keeping the fine groove substantially the same width, and it is easy to make a fine width of the desired width It becomes possible to form an etching mask having a mask pattern made of grooves.

また本発明に係る微細格子作製方法によれば、パターン膜をアルミにより形成することから、微細孔の形成が容易となると共に、微細孔の大きさ、配列間隔などを制御しやすくなり、容易に微細格子に対応した多数の微細孔からなるホールパターンを形成可能となる。 Further, according to the method for producing a fine lattice according to the present invention, since the pattern film is formed of aluminum, the formation of the fine holes is facilitated, and the size of the fine holes, the arrangement interval, etc. can be easily controlled. It becomes possible to form a hole pattern composed of a large number of fine holes corresponding to the fine lattice.

また本発明に係る微細格子作製方法によれば、保護膜上にマスク膜を形成した後、マスク膜の微細溝の位置に微細溝よりも幅狭の微細凹部を有する第二マスク膜を形成する工程と、第二マスク膜にエッチング加工を施して食刻し、微細凹部を略同幅のまま保護膜表面に到達させる工程とを有することから、描画可能な原画パターンの最小単位が大きい安価な露光装置を用いても、所望の幅の微細溝を有するエッチングマスクを形成することができる。これにより基材に幅の狭い溝を安価に作製することが可能となる。 Further, according to the method for producing a fine lattice according to the present invention, after the mask film is formed on the protective film, the second mask film having a fine concave portion narrower than the fine groove is formed at the position of the fine groove of the mask film. Since the process and the etching process are performed on the second mask film, and the fine recesses reach the surface of the protective film with substantially the same width, the minimum unit of the original pattern that can be drawn is large and inexpensive. Even if an exposure apparatus is used, an etching mask having a fine groove having a desired width can be formed. This makes it possible to produce a narrow groove on the substrate at a low cost.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の実施形態における模型材に反射防止格子を形成する工程を示す図である。模型材１０はシリコンからなり、光学部材を射出成形するための金型の形成に用いられるものであり、金型はこの模型材１０に対して電鋳加工を行うことにより形成される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a process of forming an antireflection grating on a model material according to an embodiment of the present invention. The model material 10 is made of silicon and is used for forming a mold for injection molding an optical member. The mold is formed by electroforming the model material 10.

このような模型材１０に対して反射防止格子１２を形成する工程においては、まず初めに、スパッタ法、ＣＶＤ法等により模型材１０の表面に二酸化ケイ素からなる保護膜２０を成膜する（図１（ａ））。この保護膜２０は後述する酸性の溶解剤や電解液から模型材１０を保護する役割を果たす。 In the step of forming the antireflection grating 12 on such a model material 10, first, a protective film 20 made of silicon dioxide is formed on the surface of the model material 10 by sputtering, CVD, or the like (FIG. 1 (a)). The protective film 20 plays a role of protecting the model material 10 from an acidic solubilizer and an electrolytic solution described later.

次に、この保護膜２０の上からアルミ膜３０ａを成膜する（図１（ｂ））。そして、アルミ膜３０ａと共に模型材１０を酸性電解液中に浸し、アルミ膜３０ａを陽極酸化する。つまりアルミ膜３０ａを陽極として用いて酸性電解液の電気分解を行う。このように、アルミ膜３０ａを酸性電解液内で陽極酸化すると、まずアルミ膜３０ａの表面に酸化被膜が形成され、この酸化被膜には酸の作用により表面に規則性の高い配列状の凹部が形成される。そしてさらに電気分解を続けると、この凹部の形成が促進されてアルミ膜３０ａを浸食し、最終的にアルミ膜３０ａに規則性の高い配列状の微細孔３１、３１が形成されることがわかっている。
この微細孔３１、３１の大きさ、配列間隔等は印加電圧や電解液の種類、濃度等を変更することにより制御可能であることから、ここではアルミ膜３０ａを陽極酸化することにより、反射防止格子１２に対応した微細孔３１、３１からなるホールパターンを有するパターン膜３０を形成する（図１（ｃ））。 Next, an aluminum film 30a is formed on the protective film 20 (FIG. 1B). Then, the model material 10 is immersed in the acidic electrolyte together with the aluminum film 30a, and the aluminum film 30a is anodized. That is, the electrolytic solution is electrolyzed using the aluminum film 30a as an anode. Thus, when the aluminum film 30a is anodized in an acidic electrolyte, an oxide film is first formed on the surface of the aluminum film 30a, and this oxide film has a highly ordered array of recesses on the surface due to the action of acid. It is formed. If the electrolysis is further continued, it is understood that the formation of the concave portion is promoted and the aluminum film 30a is eroded, and finally, the regularly arranged fine holes 31 and 31 are formed in the aluminum film 30a. Yes.
Since the size and arrangement interval of the fine holes 31 and 31 can be controlled by changing the applied voltage, the type of electrolyte, the concentration, and the like, here, the antireflection is achieved by anodizing the aluminum film 30a. A pattern film 30 having a hole pattern composed of micro holes 31 and 31 corresponding to the lattice 12 is formed (FIG. 1C).

そして、このパターン膜３０の上からスパッタ法、ＣＶＤ法等により二酸化ケイ素、クロム等からなる第一マスク膜４０を成膜する（図１（ｄ））。そして、第一マスク膜４０を成膜した後、酸性の溶解剤や電解液等を用いてパターン膜３０を除去すると、パターン膜３０上に成膜された第一マスク膜４０も一緒に除去され、模型材１０上にはパターン膜３０のホールパターンが反転したパターンの微細溝４１がマスクパターンとして形成された第一マスク膜４０が形成される（図１（ｅ））。 Then, a first mask film 40 made of silicon dioxide, chromium or the like is formed on the pattern film 30 by sputtering, CVD or the like (FIG. 1D). Then, after the first mask film 40 is formed, if the pattern film 30 is removed using an acidic solubilizer or an electrolytic solution, the first mask film 40 formed on the pattern film 30 is also removed together. On the model material 10, a first mask film 40 is formed in which fine grooves 41 having a pattern obtained by inverting the hole pattern of the pattern film 30 are formed as a mask pattern (FIG. 1E).

このように、微細孔３１、３１が形成されたパターン膜３０を用いて第一マスク膜４０を形成することにより、塗布装置によるレジストの塗布、露光装置による原画パターンの描画、また現像装置による原画パターンの現像という工程が不要となり、反射防止格子１２の形成工程を簡略化することが可能となる。
また、模型材１０の表面は二酸化ケイ素からなる保護膜２０によって被覆されているので、模型材１０が酸性の溶解剤や電解液によって酸化されることもなく、また保護膜２０自体も酸化物であるため、酸化されて特性が変化するようなことはない。
なおここでは、先に模型材１０上にアルミ膜３０ａを成膜し、アルミ膜３０ａと共に模型材１０を酸性電解液中に浸し、アルミ膜３０ａを陽極酸化することにより、微細孔３１、３１を有するパターン膜３０を形成することとしたが、微細孔３１、３１を形成したパターン膜３０を模型材１０上に配置するようにしてもよい。 In this way, by forming the first mask film 40 using the pattern film 30 in which the fine holes 31 and 31 are formed, the resist is coated by the coating apparatus, the original pattern is drawn by the exposure apparatus, or the original image is developed by the developing apparatus. The process of pattern development is not necessary, and the process of forming the antireflection grating 12 can be simplified.
Further, since the surface of the model material 10 is covered with the protective film 20 made of silicon dioxide, the model material 10 is not oxidized by the acidic dissolving agent or the electrolytic solution, and the protective film 20 itself is also an oxide. For this reason, it is not oxidized to change its characteristics.
In this case, the aluminum film 30a is first formed on the model material 10, and the model material 10 is immersed in an acidic electrolytic solution together with the aluminum film 30a, and the aluminum film 30a is anodized, so that the fine holes 31 and 31 are formed. The pattern film 30 is formed, but the pattern film 30 in which the fine holes 31 are formed may be disposed on the model material 10.

次に、マスクパターンとなる微細溝４１が形成された第一マスク膜４０の上から、さらに二酸化ケイ素からなる第二マスク膜５０を成膜する（図１（ｆ））。ここで、第一マスク膜４０には微細溝４１が形成されているので、第一マスク膜４０の上に第二マスク膜５０を成膜すると、第一マスク膜４０の微細溝４１の位置に成膜される第二マスク膜５０は微細溝４１に落ち込む形で成膜され、その結果、図１（ｆ）に示すように、第二マスク膜５０における第一マスク膜４０の微細溝４１の位置には、微細溝４１よりも幅狭の微細凹部５１が形成される。 Next, a second mask film 50 made of silicon dioxide is further formed on the first mask film 40 in which the fine grooves 41 to be a mask pattern are formed (FIG. 1F). Here, since the fine groove 41 is formed in the first mask film 40, when the second mask film 50 is formed on the first mask film 40, the fine groove 41 is formed at the position of the fine groove 41 of the first mask film 40. The second mask film 50 to be formed is formed so as to fall into the fine groove 41. As a result, as shown in FIG. 1F, the fine groove 41 of the first mask film 40 in the second mask film 50 is formed. At the position, a fine recess 51 narrower than the fine groove 41 is formed.

次にこの状態で、さらに第二マスク膜５０に対してエッチングガスによりドライエッチングを行う。ここで、二酸化ケイ素は厚さ方向に食刻されやすく、幅方向に食刻されにくいという特性を有することから、第二マスク膜５０は厚さ方向に略一様に食刻され、その結果、微細凹部５１が略同幅のままの保護膜２０の表面に到達する。
そしてさらに微細凹部５１から露出した保護膜２０を食刻する。ここで、保護膜２０も二酸化ケイ素からなることから、保護膜２０は第二マスク膜５０の微細凹部５１から露出した部分が厚さ方向に略一様に食刻され、その結果、微細凹部５１が略同幅のまま模型材１０の表面に到達し、この微細凹部５１から模型材１０が露出する状態となる（図１（ｇ））。 Next, in this state, the second mask film 50 is further dry-etched with an etching gas. Here, since the silicon dioxide has a characteristic of being easily etched in the thickness direction and difficult to be etched in the width direction, the second mask film 50 is etched substantially uniformly in the thickness direction. The fine concave portion 51 reaches the surface of the protective film 20 with substantially the same width.
Further, the protective film 20 exposed from the fine recess 51 is etched. Here, since the protective film 20 is also made of silicon dioxide, the portion of the protective film 20 exposed from the fine concave portion 51 of the second mask film 50 is etched substantially uniformly in the thickness direction. As a result, the fine concave portion 51 is etched. Reaches the surface of the model material 10 with substantially the same width, and the model material 10 is exposed from the fine recess 51 (FIG. 1G).

そして、第一マスク膜４０、第二マスク膜５０、及び保護膜２０をエッチングマスクとして、模型材１０に対してエッチングガスによりドライエッチングを行う（図１（ｈ））。これにより、模型材１０の微細凹部５１から露出した部分が食刻される。シリコンは厚さ方向と共に、幅方向にも食刻されやすいので、模型材１０に対する食刻が進行すると、図１（ｈ）に示すような、厚さ方向に徐々に幅狭となる傾斜溝１１が形成される。そして食刻されずに残存した部分が錐状の反射防止格子１２となる。最後に、ふっ酸処理装置を用いて第一マスク膜４０、第二マスク膜５０、及び保護膜２０を除去する（図１（ｉ））。 Then, dry etching is performed on the model material 10 with an etching gas using the first mask film 40, the second mask film 50, and the protective film 20 as an etching mask (FIG. 1 (h)). Thereby, the part exposed from the fine recessed part 51 of the model material 10 is etched. Since silicon is easily etched in the width direction as well as in the thickness direction, the inclined groove 11 gradually narrows in the thickness direction as shown in FIG. Is formed. The portion remaining without being etched becomes a conical antireflection grating 12. Finally, the first mask film 40, the second mask film 50, and the protective film 20 are removed using a hydrofluoric acid treatment apparatus (FIG. 1 (i)).

このように、微細溝４１を形成した第一マスク膜４０上に、更に第二マスク膜５０を成膜して微細溝４１よりも幅狭の微細凹部５１を形成し、これをエッチング加工することで、保護膜２０上に第一マスク膜４０の微細溝４１よりも幅狭の微細溝を有するエッチングマスクを形成することができ、保護膜２０にも幅狭な微細凹部５１を形成することができる。これにより、模型材１０に幅の狭い傾斜溝１１を形成することができ、所望の形状の反射防止格子１２を形成することが可能となる。 As described above, the second mask film 50 is further formed on the first mask film 40 in which the fine groove 41 is formed to form the fine concave portion 51 narrower than the fine groove 41, and this is etched. Thus, an etching mask having a fine groove narrower than the fine groove 41 of the first mask film 40 can be formed on the protective film 20, and a narrow fine recess 51 can also be formed in the protective film 20. it can. Thereby, the narrow inclined groove | channel 11 can be formed in the model material 10, and it becomes possible to form the antireflection grating 12 of a desired shape.

また、上述したように模型材１０の表面は二酸化ケイ素からなる保護膜２０によって被覆されており模型材１０が酸性の溶解剤や電解液によって酸化されていないので、模型材１０の表面部分も他の部分と同様に食刻され、その結果、食刻によって形成される傾斜溝１１の上部も傾斜溝１１の下部と同様に厚さ方向に幅が狭くなる傾斜状に形成される。 Further, as described above, the surface of the model material 10 is covered with the protective film 20 made of silicon dioxide, and the model material 10 is not oxidized by the acidic dissolving agent or the electrolytic solution. As a result, the upper part of the inclined groove 11 formed by the etching is formed in an inclined shape whose width becomes narrower in the thickness direction like the lower part of the inclined groove 11.

以上、本発明の実施形態について説明した。上記実施形態においては、光学部材の模型材の表面に反射防止格子を形成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれ以外にも、基材上に微細格子を形成する場合には広く適用可能である。 The embodiment of the present invention has been described above. In the said embodiment, the case where the reflection preventing grid was formed in the surface of the model material of an optical member was mentioned as an example, and was demonstrated. However, in addition to this, the present invention can be widely applied when a fine lattice is formed on a substrate.

本発明の実施形態における模型材に反射防止格子を形成する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of forming an antireflection grating in the model material in the embodiment of the present invention. 従来における模型材に反射防止格子を形成する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of forming an antireflection grating in the model material in the past.

符号の説明Explanation of symbols

１０模型材
１１傾斜溝
１２反射防止格子
２０保護膜
３０パターン膜
３０ａアルミ膜
３１微細孔
４０第一マスク膜
４１微細溝
５０第二マスク膜
５１微細凹部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Model material 11 Inclined groove 12 Antireflection grating 20 Protective film 30 Pattern film 30a Aluminum film 31 Fine hole 40 First mask film 41 Fine groove 50 Second mask film 51 Fine recessed part

Claims

基材の表面にエッチング加工により微細格子を形成する微細格子作製方法において、
上記基材の表面に薄膜を成膜して保護膜を形成する工程と、
上記保護膜上に金属膜を成膜し、該金属膜を陽極酸化して上記微細格子に対応した多数の微細孔からなるホールパターンを有するパターン膜を形成する工程と、
上記パターン膜の上から薄膜を成膜した後、上記パターン膜を除去して上記保護膜上に上記パターン膜のホールパターンと反転したパターンの微細溝を有するマスク膜を形成する工程と、
上記微細溝により露出した保護膜にエッチング加工を施して食刻し、上記微細溝を上記基材に到達させる工程と、
上記微細溝により露出した基材にエッチング加工を施して食刻し、上記微細格子を形成する工程とを有することを特徴とする微細格子作製方法。 In the fine lattice manufacturing method of forming a fine lattice by etching on the surface of the substrate,
Forming a protective film by forming a thin film on the surface of the substrate;
Forming a metal film on the protective film, anodizing the metal film to form a pattern film having a hole pattern composed of a large number of micropores corresponding to the fine lattice;
Forming a thin film from above the pattern film, and then removing the pattern film to form a mask film having a fine groove having a pattern reverse to the hole pattern of the pattern film on the protective film;
Etching and etching the protective film exposed by the fine groove, the fine groove reaching the substrate,
And a step of etching and etching the base material exposed by the fine groove to form the fine lattice.

上記保護膜を酸化物により形成することを特徴とする請求項１記載の微細格子作製方法。 2. The method for producing a fine lattice according to claim 1, wherein the protective film is formed of an oxide.

上記保護膜を二酸化ケイ素により形成することを特徴とする請求項２記載の微細格子作製方法。 3. The method for producing a fine lattice according to claim 2, wherein the protective film is made of silicon dioxide.

上記パターン膜をアルミにより形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の微細格子作製方法。 The method for producing a fine lattice according to claim 1, wherein the pattern film is formed of aluminum.

上記保護膜上にマスク膜を形成した後、該マスク膜の微細溝の位置に該微細溝よりも幅狭の微細凹部を有する第二マスク膜を形成する工程と、
上記第二マスク膜にエッチング加工を施して食刻し、上記微細凹部を略同幅のまま上記保護膜表面に到達させる工程とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の微細格子作製方法。 Forming a mask film on the protective film, and then forming a second mask film having a fine recess narrower than the fine groove at the position of the fine groove of the mask film;
5. The method according to claim 1, further comprising: etching and etching the second mask film to reach the surface of the protective film with the fine recesses having substantially the same width. A method for producing a fine lattice as described in 1. above.