JP2010240572A - Film forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークの表面に所定のパターンの膜を形成する膜形成方法に関する。 The present invention relates to a film forming method for forming a film having a predetermined pattern on the surface of a workpiece.
従来、ワークの表面には、スプレー法、スピンコート法、ディッピング法などの方法を用いて膜を形成している。スピンコート法の場合、ワーク表面に樹脂を供給し、ワークを回転させてその遠心力によりワーク全面に樹脂を押し広げて膜を形成する。この場合、供給する樹脂量が少ないとワークの外周まで膜を形成することができない。一方、供給する樹脂量が多いとワークからはみ出した状態で膜が形成される。このように樹脂がはみ出した状態で成膜後の後工程を行うと、ワークが装置に接触するなどしてはみ出した樹脂が欠けて発塵し、パーティクルが発生することがある。
そこで、ワークの表面に供給された樹脂に対して転写基板または型を押し当てることにより形状転写を行って樹脂膜を形成する方法では、ワークの表面積よりも大きい表面積を持つ転写基板または型を用いて成形し、転写基板を取り除いた後にワークの領域のみを切り出すことで、樹脂がワークからはみ出さないようにしている。
Conventionally, a film is formed on the surface of a workpiece using a method such as a spray method, a spin coating method, or a dipping method. In the case of the spin coating method, a resin is supplied to the work surface, the work is rotated, and the resin is spread over the entire work surface by the centrifugal force to form a film. In this case, if the amount of resin supplied is small, a film cannot be formed up to the outer periphery of the workpiece. On the other hand, if the amount of resin supplied is large, a film is formed in a state of protruding from the workpiece. When the post-process after the film formation is performed in a state where the resin protrudes in this manner, the protruded resin may be lost due to contact of the work with the apparatus or the like, and particles may be generated.
Therefore, in the method of forming a resin film by transferring the shape by pressing the transfer substrate or mold against the resin supplied to the surface of the workpiece, a transfer substrate or mold having a surface area larger than the surface area of the workpiece is used. Then, after removing the transfer substrate, only the work area is cut out so that the resin does not protrude from the work.
しかしながら、ワークの外周端縁にまで樹脂膜を形成した場合、製造工程においてワークを移動させる等の作業時にワークの外周部を把持すると、樹脂膜が欠けてパーティクルが発生してしまう。したがって、ワークの外周部よりも若干内側に樹脂膜を形成することが一般的である。
例えば、スピンコート法でワークに膜を形成した後、ワークの外周近傍の樹脂に希ＨＦ液を接触させてエッチングし、さらに希ＨＦ液を接触させた部分にリンス液を流して希ＨＦ液を洗浄する方法が提案されている（特許文献１参照）。
また、マイクロレンズの形成において、ワーク表面に濡れ性の違いによるパターンを形成し、特定の濡れ性を有する部位に材料を付着させてレンズを形成する方法が提案されている（特許文献２参照）。
However, when the resin film is formed up to the outer peripheral edge of the workpiece, if the outer periphery of the workpiece is gripped during operations such as moving the workpiece in the manufacturing process, the resin film is chipped and particles are generated. Therefore, it is common to form a resin film slightly inside the outer periphery of the workpiece.
For example, after a film is formed on the workpiece by spin coating, etching is performed by bringing a diluted HF solution into contact with the resin in the vicinity of the outer periphery of the workpiece, and a rinse solution is supplied to the portion where the diluted HF solution is contacted to remove the diluted HF solution. A cleaning method has been proposed (see Patent Document 1).
Further, in the formation of microlenses, a method has been proposed in which a pattern is formed on a workpiece surface due to a difference in wettability, and a lens is formed by attaching a material to a portion having specific wettability (see Patent Document 2). .
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、希ＨＦ液とリンス液の２液を位置精度よく塗布する必要があるため、装置および工程が煩雑となってしまう。
また、特許文献２に記載の方法では、特定の濡れ性を有する部位にのみ材料を塗布するため、正確な塗布量が要求される。すなわち、樹脂の塗布量を細かく制御する必要がある。樹脂は粘度の変化により吐出圧力および吐出時間を管理しなければならないため、樹脂の塗布量の制御には限界がある。特に、有機溶剤などを溶媒として用いている樹脂類は、溶媒の揮発、樹脂の種類および条件等により吐出量が変動するため、正確な塗布量を安定して供給することは困難である。
However, in the method described in Patent Document 1, it is necessary to apply two liquids of a diluted HF liquid and a rinsing liquid with high positional accuracy, so that the apparatus and the process become complicated.
Further, in the method described in Patent Document 2, since a material is applied only to a portion having specific wettability, an accurate application amount is required. That is, it is necessary to finely control the amount of resin applied. Since the resin must manage the discharge pressure and the discharge time by changing the viscosity, there is a limit to the control of the resin coating amount. In particular, for resins using an organic solvent or the like as the solvent, the discharge amount varies depending on the volatilization of the solvent, the type and conditions of the resin, and it is difficult to stably supply an accurate coating amount.
本発明の目的は、ワークの表面に供給する成膜材料の塗布量を細かく制御する必要がなく、ワークの表面の膜を形成しない非膜形成領域以外の領域に簡単に膜を形成することができる膜形成方法を提供することである。 An object of the present invention is that it is not necessary to finely control the coating amount of a film forming material supplied to the surface of a workpiece, and a film can be easily formed in a region other than a non-film forming region where a film on the surface of the workpiece is not formed. It is to provide a film forming method that can be used.
本発明の膜形成方法は、ワークの表面に所定のパターンの膜を形成する膜形成方法であって、前記ワークの表面に前記膜を形成する膜形成領域の外周に沿って凹状の溝部を形成するワーク成形工程と、前記ワークの表面に成膜材料を塗布する塗布工程と、押圧部材を用いて前記成膜材料を押圧する押圧工程と、を備えたことを特徴とする。 The film forming method of the present invention is a film forming method for forming a film with a predetermined pattern on the surface of a workpiece, and forming a concave groove along the outer periphery of the film forming region for forming the film on the surface of the workpiece. A workpiece forming step, an application step of applying a film forming material to the surface of the workpiece, and a pressing step of pressing the film forming material using a pressing member.
この発明では、ワークの膜形成領域の外周に沿って凹状の溝部を形成し、ワークの表面に成膜材料を塗布して押圧部材により押圧すると、膜形成領域からはみ出した成膜材料は、溝部に入り込む。これにより、膜形成領域に隣接する非膜形成領域には膜が形成されない。したがって、成膜材料をワーク表面に塗布して押圧するだけで、膜形成領域と非膜形成領域からなる所定のパターンの膜を簡単に形成することができる。
また、余分な成膜材料を溝部に収納するため、成膜材料の塗布量を、膜形成領域のみに塗布するための適量として細かく制御する必要がないため、より簡単に膜を形成することができる。
In this invention, when the concave groove is formed along the outer periphery of the film formation region of the workpiece, the film formation material that protrudes from the film formation region is applied to the surface of the workpiece and is pressed by the pressing member, the groove portion Get in. As a result, no film is formed in the non-film forming region adjacent to the film forming region. Therefore, a film having a predetermined pattern composed of a film forming region and a non-film forming region can be easily formed simply by applying the film forming material to the work surface and pressing it.
Further, since extra film forming material is stored in the groove, it is not necessary to finely control the amount of film forming material applied as an appropriate amount for applying only to the film forming region, so that the film can be formed more easily. it can.
本発明の膜形成方法において、前記ワークの表面に前記膜を形成しない非膜形成領域は、前記ワークの外周端縁から所定距離内側までの領域であることが好ましい。
この発明では、ワークの外周に沿って膜が形成されないので、膜形成後の後処理工程において、ワークの外周付近を把持しやすく、後処理工程を効率よく進めることができる。また、ワークの外周が装置等に接触することで膜が欠けるということもないので、パーティクルの発生を防止することができる。
In the film forming method of the present invention, it is preferable that the non-film forming region where the film is not formed on the surface of the workpiece is a region from the outer peripheral edge of the workpiece to a predetermined distance inside.
In the present invention, since no film is formed along the outer periphery of the workpiece, it is easy to grip the vicinity of the outer periphery of the workpiece in the post-processing step after film formation, and the post-processing step can be efficiently advanced. In addition, since the film does not chip due to the outer periphery of the work coming into contact with the apparatus or the like, the generation of particles can be prevented.
本発明の膜形成方法において、前記溝部は、幅が０．２５ｍｍ以上かつ０．７５ｍｍ以下であり、深さが０．１ｍｍ以上かつ前記ワークの厚みの１／２倍以下であることが好ましい。
溝部の幅が０．２５ｍｍ以上かつ０．７５ｍｍ以下であることにより、押圧されて膜形成領域からはみ出した成膜材料が速やかに溝部に入り込む。溝部の幅が０．２５ｍｍ未満であると、成膜材料が溝部に入り込みにくく、溝部を超えて非膜形成領域にまではみ出す可能性がある。一方、溝部の幅が０．７５ｍｍを超えると、溝部に合わせてワークを大きく形成する必要が生じてくるため好ましくない。
また、溝部の深さが０．１ｍｍ以上かつワークの厚みの１／２倍以下であることにより、押圧されて膜形成領域からはみ出した成膜材料を十分に収納することができる。溝部の深さが０．１ｍｍ未満であると、はみ出した成膜材料を完全に収納することが困難となる可能性がある。一方、溝部の深さがワークの厚みの１／２倍を超えると、ワークとしての強度が低下し、クラックなどの亀裂が入る可能性がある。
したがって、この発明によれば、非膜形成領域を確実に形成することができる。
In the film forming method of the present invention, it is preferable that the groove has a width of 0.25 mm or more and 0.75 mm or less, a depth of 0.1 mm or more and 1/2 or less of the thickness of the workpiece.
When the width of the groove is 0.25 mm or more and 0.75 mm or less, the film forming material that is pressed and protrudes from the film formation region quickly enters the groove. If the width of the groove is less than 0.25 mm, the film forming material is difficult to enter the groove and may protrude beyond the groove to the non-film formation region. On the other hand, if the width of the groove portion exceeds 0.75 mm, it is not preferable because it is necessary to form a large workpiece in accordance with the groove portion.
Further, when the depth of the groove is 0.1 mm or more and ½ or less of the thickness of the workpiece, the film forming material that is pressed and protrudes from the film forming region can be sufficiently stored. When the depth of the groove is less than 0.1 mm, it may be difficult to completely store the protruding film forming material. On the other hand, when the depth of the groove portion exceeds 1/2 times the thickness of the workpiece, the strength as the workpiece is reduced, and cracks such as cracks may be generated.
Therefore, according to the present invention, the non-film formation region can be formed reliably.
本発明の膜形成方法において、前記ワーク成形工程は、エッチングにより前記溝部を形成することが好ましい。
この発明では、溝部をエッチングにより形成するため、ワークの所望の位置に所望の容積を有する溝部を容易に形成することができる。
In the film forming method of the present invention, it is preferable that the work forming step forms the groove by etching.
In this invention, since the groove portion is formed by etching, the groove portion having a desired volume can be easily formed at a desired position of the workpiece.
本発明の膜形成方法において、前記塗布工程の前に、前記ワークの表面にプライマー層を形成するプライマー層形成工程を有することが好ましい。
この発明では、ワークと膜との間にプライマー層を形成するため、ワークと膜との密着性を向上させることができる。
The film forming method of the present invention preferably includes a primer layer forming step of forming a primer layer on the surface of the workpiece before the coating step.
In this invention, since the primer layer is formed between the workpiece and the film, the adhesion between the workpiece and the film can be improved.
本発明の膜形成方法において、前記成膜材料は、紫外線硬化性樹脂を含むことが好ましい。
成膜材料は、樹脂と溶媒とを混合させることで適度な粘性を付与したものである。
紫外線硬化性樹脂は、紫外線を照射することにより常温で樹脂を硬化することができるので、取り扱いが容易である。
この発明によれば、紫外線硬化性樹脂を含む成膜材料で膜を形成するので、高温で処理する必要がないため、ワークの劣化を防止することができる。
In the film forming method of the present invention, the film forming material preferably contains an ultraviolet curable resin.
The film-forming material is provided with an appropriate viscosity by mixing a resin and a solvent.
The ultraviolet curable resin is easy to handle because it can be cured at room temperature by irradiating with ultraviolet rays.
According to the present invention, since the film is formed with the film forming material containing the ultraviolet curable resin, it is not necessary to perform the processing at a high temperature, so that the deterioration of the work can be prevented.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明はこの実施形態によって何等限定されるものではない。
本実施形態では、ワークとして表面に微小な凹型のレンズが複数形成されたマルチレンズアレイを例示し、マルチレンズアレイの表面に樹脂膜が形成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this invention is not limited at all by this embodiment.
In the present embodiment, a multi-lens array in which a plurality of minute concave lenses are formed on the surface is exemplified as a workpiece, and a resin film is formed on the surface of the multi-lens array.
（１．マルチレンズアレイの構成）
図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、マルチレンズ基板１は、マルチレンズアレイ１０とプライマー層２０とレンズ層３０とを有している。
マルチレンズアレイ１０は、径２００ｍｍの円板状の基板である。マルチレンズアレイ１０の一方の面にはレンズ径が１０μｍの微小な凹型のレンズが多数配列されており、図１にはこれらのレンズの集合として一つの凹部１１が示されている。また、マルチレンズアレイ１０には、その外周端縁１０Ａから所定距離内側の位置に凹状の溝部１２が外周に沿ってリング状に形成されている。そして、凹部１１と溝部１２との間の領域を内周部１３、溝部１２と外周端縁１０Ａとの間の領域を外周部１４とする。本実施形態では、外周部１４が本発明の非膜形成領域であり、外周部１４の表面にはレンズ層３０は形成されない。
(1. Configuration of multi-lens array)
As shown in FIGS. 1A and 1B, the multi-lens substrate 1 has a
The
溝部１２は、マルチレンズアレイ１０の外周端縁１０Ａから１ｍｍ内側の位置に外周に沿ってリング状に形成された凹部である。なお、溝部１２の外周側の壁から外周端縁１０Ａまでの距離が１ｍｍとなる。溝部１２は、内周部１３からはみ出した余分な成膜材料３１を完全に収納できる容積を有している。溝部１２の深さは、形成するレンズ層３０の厚みに対して５倍以上１００倍以下の範囲内の深さであることが好ましい。溝部１２の深さがレンズ層３０の厚みの５倍未満であると樹脂膜が溝部１２を超えてはみ出すおそれがある。一方、溝部１２の深さがレンズ層３０の厚みの１００倍を超えると、マルチレンズアレイ１０の強度に影響を及ぼす可能性がある。ここで、レンズ層３０の厚みとは、内周部１３におけるレンズ層３０の厚みである。また、溝部１２が成膜材料３１を収納できる量は、深さと幅によって決まるので、幅の大きさに応じて上記範囲内で適宜深さを調整すればよく、幅の大きさはマルチレンズアレイ１０としての機能に影響を及ぼさない程度にすることが好ましい。本実施形態では、溝部１２は、幅０．５ｍｍ、深さ１ｍｍに形成される。なお、溝部１２の溝底部および溝壁部は平坦に形成されていなくてもよい。なお、図１は、マイクロレンズ基板１を簡略化した図であるため、各部分の大きさは必ずしも一致しない。
The
プライマー層２０は、マルチレンズアレイ１０の表面全体に形成され、レンズ層３０との密着性を向上させる。例えば、シランカップリング剤を用いた表面処理、界面活性剤を用いた表面処理等により形成される。上述した中でも、特にシランカップリング剤を用いた表面処理が好ましい。
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチルクロロシラン（ＯＤＳ）等が挙げられる。これらの中でも、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用いるのが好ましい。これにより、より効果的にマルチレンズアレイ１０とレンズ層３０との密着性を向上させることができる。
The
Examples of the silane coupling agent include vinyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, Examples include 3-aminopropyltriethoxysilane, hexamethyldisilazane (HMDS), 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and octadecyldimethylchlorosilane (ODS). Among these, it is preferable to use 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane. Thereby, the adhesiveness of the
レンズ層３０は、プライマー層２０が形成されたマルチレンズアレイ１０の表面の膜形成領域に成膜される樹脂膜である。本実施形態における膜形成領域は、前述の外周部１３（非膜形成領域）を除いた領域である。すなわち、図１（Ａ）に示すように、マルチレンズアレイ１０の中心と同一中心を有する同心円状に成膜される。レンズ層３０の径は１９９ｍｍである。このようにして、レンズ層３０を構成する樹脂材料が前述の凹部１１に密着して成膜されることにより、レンズを形成する。なお、レンズ層３０の内周部１３における厚みは、３０μｍである。
The
レンズ層３０を構成する成膜材料としては有機系の溶媒を用いた有機−無機のハイブリッド樹脂を用いることができる。このうち、マルチレンズアレイ１０の光学特性（可視光４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下における透過率、および屈折率）に応じた樹脂を選定することが好ましい。例えば、マルチレンズアレイ１０とレンズ層３０との屈折率差があるほど、マイクロレンズの界面での光の動きが大きくなり、レンズの設計の自由度が上がる。したがって、マルチレンズアレイ１０として石英ガラス（屈折率１．４６）を使用する場合は、屈折率差が０．０１以上となる樹脂を選定する。これにより、マイクロレンズ基板１として優れた光学特性を発揮することができる。
As a film forming material constituting the
このような樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン樹脂等の紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーや、これらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられる。これらの中でも、高温処理の必要がなく容易に硬化させることができるという点から紫外線硬化性樹脂を用いることが好ましい。
Such resins include, for example, epoxy resins, acrylic resins, phenolic resins, urethane resins, polyimide resins, silicone resins, and other ultraviolet curable resins, thermosetting resins, photocurable resins, polyethylene, and polypropylene. , Polyolefin such as ethylene-vinyl acetate copolymer, modified polyolefin, polyamide (
溶媒は、特に限定されないが、例えば、酢酸イソブチル（ＣＨ３ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２、含有量９８％以上）や、有機溶媒として広く用いられているアセトン等を使用することができる。
これらの樹脂および溶媒の配合比は特に限定されず、成膜材料の粘度に応じて適宜調整すればよい。なお、成膜材料の粘度は、レンズ層３０の厚みに対して適正な粘度を選択すればよく、例えば、３０μｍの厚みのレンズ層３０を形成するには、１Ｐａ・ｓ以上５Ｐａ・ｓ以下の範囲内の粘度であることが好ましい。
The solvent is not particularly limited, and for example, isobutyl acetate (CH 3 COOCH 2 CH (CH 3 ) 2 , content 98% or more), acetone widely used as an organic solvent, or the like can be used.
The mixing ratio of these resin and solvent is not particularly limited, and may be adjusted as appropriate according to the viscosity of the film forming material. In addition, the viscosity of the film-forming material may be selected appropriately for the thickness of the
（２．マルチレンズ基板１の製造方法）
次に、マルチレンズ基板１の製造方法を、図２および図３に基づいて説明する。
まず、マルチレンズアレイ１０を製造する方法について説明する。
（２−１．マルチレンズアレイ１０の製造）
厚さが均一である円板状の石英ガラスからなるガラス基板の表面にマスク形成用膜を形成する。マスク形成用膜は、後述の初期孔を形成することができるとともに、エッチングに対する耐性を有するものが好ましく、例えば、Ｃｒ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ等の金属やこれらから選択される２種以上を含む合金、前記金属の酸化物（金属酸化物）、シリコン、樹脂等が挙げられる。また、マスク形成用膜を、Ｃｒ／Ａｕや酸化Ｃｒ／Ｃｒのように異なる材料からなる複数の層の積層構造としてもよい。
マスク形成用膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、蒸着法やスパッタリング法、ＣＶＤ法等により、好適に形成することができる。
(2. Manufacturing method of multi-lens substrate 1)
Next, a method for manufacturing the multi-lens substrate 1 will be described with reference to FIGS.
First, a method for manufacturing the
(2-1. Production of multi-lens array 10)
A mask forming film is formed on the surface of a glass substrate made of disc-shaped quartz glass having a uniform thickness. The mask forming film can form an initial hole described later and preferably has resistance to etching. For example, a metal such as Cr, Au, Ni, Ti, Pt, or two or more selected from these metals Alloys containing the above, oxides of the metals (metal oxides), silicon, resins, and the like. Further, the mask forming film may have a laminated structure of a plurality of layers made of different materials such as Cr / Au or Cr / Cr oxide.
The method for forming the mask forming film is not particularly limited, but can be suitably formed by, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, or the like.
次に、レーザー光の照射により、マスク形成用膜にエッチングするための初期孔を形成する。また、溝部１２をエッチングにより形成するために外周端縁から１ｍｍ内側の位置に幅０．５ｍｍの溝を外周端縁１０Ａに沿って形成する。これにより、所定の開口パターンを有するマスクが得られる。レーザー光の照射により初期孔を形成すると、形成される初期孔の大きさや、隣接する初期孔同士の間隔等を容易かつ精確に制御することができる。これにより、マスクの全面に偏りなく初期孔が形成される。
なお、溝部１２を形成する方法はこの方法に限られない。例えば、セラミック粉末を用いたダイシングに使用される刃を用いて機械加工してもよい。この場合、刃の材質は特に限定されないが、ワークがガラス等の脆性材料である場合はワークが破壊されない程度の硬度を有する材料を選択する。また、溝部１２の形状および面の精度は要求されないため、クラックが発生しないように加工すればよい。
Next, an initial hole for etching is formed in the mask formation film by laser light irradiation. Further, in order to form the
The method for forming the
次に、このマスクを用いてガラス基板にエッチングを施し、ガラス基板上に多数の凹型のレンズと溝部１２を形成する。エッチングの方法は、特に限定されず、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等が挙げられる。
そして、マスクを除去するために、例えば、エッチングを行う。
以上により、多数の凹型レンズからなる凹部１１と溝部１２とを有するマルチレンズアレイ１０が得られる（図２（Ａ）参照）。
Next, using this mask, the glass substrate is etched to form a large number of concave lenses and
Then, for example, etching is performed to remove the mask.
As described above, the
（２−２．プライマー層２０の形成）
次に、マルチレンズアレイ１０の凹部１１が形成されている側の面全体に、プライマー層２０を形成する（図２（Ｂ）参照、プライマー層形成工程）。プライマー層２０を形成するには、ウェット方式（スピンコート法、フローコート法等）でマルチレンズアレイ１０の表面に前述の材料を塗布して乾燥させる。なお、ウェット方式に限られず、気相方式（化学蒸着法、スパッタリング法等）を用いて表面処理を行ってもよい。
(2-2. Formation of primer layer 20)
Next, the
（２−３．レンズ層３０の成膜）
次に、マルチレンズアレイ１０の表面にレンズ層３０を成膜する方法について説明する。
図２（Ｃ）に示すように、マルチレンズアレイ１０の凹部１１が形成された側の面に、流動性を有する、レンズ層３０形成用の成膜材料３１をディスペンサーを用いて供給する（塗布工程）。成膜材料３１は紫外線硬化性樹脂であり、室温（２０℃）での粘度は、１Ｐａ・ｓ以上５Ｐａ・ｓ以下である。成膜材料３１の粘度が前記範囲内の値であると、マルチレンズアレイ１０とレンズ層３０との間に、気泡等が侵入することを効果的に防止することができるとともに、密着性を特に優れたものとすることができる。
また、成膜材料３１の塗布量は、レンズ層３０の厚みと使用する樹脂の比重に応じて計算された樹脂量に、この樹脂量の５％分を上乗せした量である。具体的に、本実施形態では、径１９８ｍｍ、厚み３０μｍのレンズ層を形成するために、０．７ｇ以上０．９ｇ以下の成膜材料３１を塗布する。
(2-3. Formation of Lens Layer 30)
Next, a method for forming the
As shown in FIG. 2C, a film-forming
The coating amount of the
次に、マルチレンズアレイ１０上の成膜材料３１を押圧部材であるプレスガラス６で押圧する。
プレスガラス６は、平板状の石英基材６１と、この石英基材６１の成膜材料３１を押圧する側の面に形成された押圧撥水層６２と、を有している。押圧撥水層６２を構成する材料としては、レンズ層３０に使用される成膜材料３１に対して撥水効果を発揮するものであれば特に限定されない。例えば、シラン系有機化合物、メタキシレンヘキサフォロライドを主成分としたフッ素系化合物溶液、アルキルポリシロキサン等のシリコーン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等、ヘキサメチルジシラザン（［（ＣＨ３）３Ｓｉ］２ＮＨ）等のシリル化剤等が挙げられ、また、フッ素系ガスによる表面処理を行ってもよい。これらの中でも、シラン系有機化合物を用いることが好ましく、例えば、ＦＤＴＳ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｄｅｃｙｌｔｒｉｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ、ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣｌ３）が挙げられる。押圧撥水層６２は、このＦＤＴＳを気相処理し、水（Ｈ２Ｏ）を触媒としたＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、化学気相成長）方式により形成することができる。なお、押圧撥水層６２の形成は気相方式に限られず、ウェット方式を用いてもよい。これによれば、押圧終了後にプレスガラス６を効率よくレンズ層３０の表面から取り除くことができる。
Next, the
The
そして、プレスガラス６を用いて成膜材料３１を適正な圧力で押圧した状態で紫外線照射を行い、成膜材料３１を硬化させる（図３（Ａ）参照、押圧工程）。紫外線照射の強さおよび時間は、樹脂の種類やレンズ層３０の厚みに応じて適宜調整すればよい。
このようにして、マルチレンズアレイ１０の表面で成膜材料３１が押し広げられ、凹部１１および内周部１３を超えて溝部１２に達した成膜材料３１は溝部１２に収納される。
そして、プレスガラス６を取り除くと、図３（Ｂ）に示すように、マルチレンズアレイ１０の外周部１４にはレンズ層３０が形成されない非膜形成領域となる。
And the ultraviolet-ray irradiation is performed in the state which pressed the film-forming
In this manner, the
Then, when the
（３．本実施形態の作用効果）
以上、説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
上記実施形態では、外周に沿って溝部１２が形成されたマルチレンズアレイ１０の表面全体に成膜材料３１を塗布して押圧する。このとき、適正な押圧条件でレンズ層３０を成形したとしても、装置起因の場合、または成膜材料３１の密度や粘度などの状態が不安定な場合に、成膜材料３１が膜形成領域全体に行き届かなかったり、成膜材料３１が非膜形成領域にはみ出したりすることがある。上記実施形態では、膜形成領域の外周に沿って形成された溝部１２内に、押圧によりはみ出した成膜材料３１が入り込む。したがって、マイクロレンズアレイ１０の外周部１４の表面にはレンズ層３０が形成されない非膜形成領域を簡単に形成することができる。
このようにして形成されたレンズ層３０は、その外周縁に突起が形成されることもないため、後工程においてマルチレンズ基板１の外周部分に装置が接触したとしてもパーティクルが発生する等の問題を生じない。そのため、作業効率よく工程を進めることができる。
(3. Effect of this embodiment)
As described above, according to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
In the above embodiment, the
Since the
また、上記実施形態では、適量と思われる量より５％分増量した成膜材料３１を塗布するため、押圧したときに成膜材料３１が不足するという事態は発生しない。５％分増量することにより、膜形成領域からはみ出す成膜材料３１の量を推定することができ、その量を十分に収納可能な容積の溝部１２を形成することができる。したがって、押圧したときに余分な成膜材料３１を確実に溝部１２に収納することができる。すなわち、マイクロレンズアレイ１０の外周部１４の表面にはレンズ層３０が形成されない非膜形成領域を簡単に形成することができる。
このように、成膜材料３１の塗布量を５％分増量するだけでよいため、成膜材料３１の塗布量を細かく制御する必要がない。したがって、ディスペンサー等で樹脂を供給する際、樹脂材料の粘度変化に応じて吐出圧力および吐出時間を変更するといった煩雑な作業を省略することができる。
Moreover, in the said embodiment, since the film-forming
Thus, since it is only necessary to increase the coating amount of the
さらに、上記実施形態では、レンズ層３０を形成する樹脂として紫外線硬化樹脂を用いた。紫外線硬化樹脂は、紫外線を照射することで樹脂を硬化させるため、高温での熱処理を必要としない。そのため、マルチレンズアレイ１０を劣化させることなく、高品質な製品を提供することができる。
Further, in the above embodiment, an ultraviolet curable resin is used as the resin for forming the
（４．変形例）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、プライマー層２０を形成してマルチレンズアレイ１０とレンズ層３０との密着性を向上させたが、プライマー層２０を形成しない構成としてもよい。この場合でも、マルチレンズアレイ１０の凹部１１内に成膜材料３１を充填するため、アンカー効果により、マルチレンズアレイ１０とレンズ層３０との密着性は、比較的高いものとなる。
また、上記実施形態では、マイクロレンズアレイ１０に対して、エッチングにより溝部１２を形成したが、溝部１２が形成される方法であれば特に限定されない。例えば、機械加工等により形成してもよい。
マイクロレンズアレイ以外のものをワークとして用いる場合は、ワークに用いられる材料に対して最適な方法を用いればよく、特に限定されるものではない。
(4. Modifications)
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, the
Moreover, in the said embodiment, although the
When a material other than the microlens array is used as the workpiece, an optimum method may be used for the material used for the workpiece, and there is no particular limitation.
さらに、上記実施形態ではワークとしてマルチレンズアレイを用いたが、非膜形成領域を有するものであれば、特に限定されない。例えば、半導体装置に用いられるウェハのほか、各種装置に用いられる光学物品等が挙げられる。
また、膜として使用される材料は、上記実施形態で例示したものに限られず、ワークの用途に応じた材料を用いて形成してもよい。例えば、半導体装置に用いられるウェハをワークとした場合、絶縁性のＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）膜を使用することができる。
Furthermore, although the multi-lens array is used as the workpiece in the above embodiment, there is no particular limitation as long as it has a non-film formation region. For example, in addition to wafers used for semiconductor devices, optical articles used for various devices can be used.
Moreover, the material used as a film | membrane is not restricted to what was illustrated by the said embodiment, You may form using the material according to the use of the workpiece | work. For example, when a wafer used in a semiconductor device is a workpiece, an insulating SOG (Spin on Glass) film can be used.
本発明は、膜が形成されない非膜形成領域を有する各種ワークの表面に膜を形成する方法として広く利用することができる。 The present invention can be widely used as a method of forming a film on the surface of various workpieces having a non-film forming region where no film is formed.
１…マルチレンズ基板、１０…マルチレンズアレイ、１１…凹部、１２…溝部、１３…内周部、１４…外周部、２０…プライマー層、３０…レンズ層、３１…成膜材料、６…プレスガラス、６１…石英基材、６２…押圧撥水層。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multi lens board | substrate, 10 ... Multi lens array, 11 ... Recessed part, 12 ... Groove part, 13 ... Inner peripheral part, 14 ... Outer peripheral part, 20 ... Primer layer, 30 ... Lens layer, 31 ... Film-forming material, 6 ... Press Glass, 61 ... quartz substrate, 62 ... pressed water repellent layer.
Claims (6)
前記ワークの表面に前記膜を形成する膜形成領域の外周に沿って凹状の溝部を形成するワーク成形工程と、
前記ワークの表面に成膜材料を塗布する塗布工程と、
押圧部材を用いて前記成膜材料を押圧する押圧工程と、を備えた
ことを特徴とする膜形成方法。 A film forming method for forming a film with a predetermined pattern on the surface of a work,
A workpiece forming step of forming a concave groove along the outer periphery of the film forming region for forming the film on the surface of the workpiece;
An application step of applying a film forming material to the surface of the workpiece;
And a pressing step of pressing the film forming material using a pressing member.
前記ワークの表面に前記膜を形成しない非膜形成領域は、前記ワークの外周端縁から所定距離内側までの領域である
ことを特徴とする膜形成方法。 The film forming method according to claim 1,
The film forming method, wherein the non-film forming area where the film is not formed on the surface of the work is an area from the outer peripheral edge of the work to a predetermined distance inside.
前記溝部は、
幅が０．２５ｍｍ以上かつ０．７５ｍｍ以下であり、
深さが０．１ｍｍ以上かつ前記ワークの厚みの１／２倍以下である
ことを特徴とする膜形成方法。 In the film formation method according to claim 1 or 2,
The groove is
The width is 0.25 mm or more and 0.75 mm or less,
The depth is 0.1 mm or more and 1/2 or less of the thickness of the workpiece.
前記ワーク成形工程は、エッチングにより前記溝部を形成する
ことを特徴とする膜形成方法。 In the film formation method according to any one of claims 1 to 3,
In the work forming step, the groove is formed by etching.
前記塗布工程の前に、
前記ワークの表面にプライマー層を形成するプライマー層形成工程を有する
ことを特徴とする膜形成方法。 In the film formation method in any one of Claims 1-4,
Before the coating process,
A film forming method comprising: a primer layer forming step of forming a primer layer on the surface of the workpiece.
前記成膜材料は、紫外線硬化性樹脂を含む
ことを特徴とする膜形成方法。 In the film formation method in any one of Claims 1-5,
The film forming method, wherein the film forming material includes an ultraviolet curable resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009091851A JP2010240572A (en) | 2009-04-06 | 2009-04-06 | Film forming method |
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|---|---|
| JP2010240572A true JP2010240572A (en) | 2010-10-28 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2010240572A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2450820A1 (en) | 2010-10-27 | 2012-05-09 | Yokogawa Electric Corporation | User authentication system and plant control system having user authentication system |
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2009
- 2009-04-06 JP JP2009091851A patent/JP2010240572A/en not_active Withdrawn
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