グレースケールマスクによって成型したフォトマスクレンズアレイの形状評価-レーザー顕微鏡による非接触3D表面形状測定

1. アプリケーション

複雑な形状のマイクロレンズの金型を製造する技術として、高品質の3Dマイクロストラクチャーを実現するグレースケールマスクが注目されています。このグレースケールマスクでは、複数階調のレーザーを直接レジストに照射して3Dのパターンニングをするため、現像後の状態を3Dで形状測定することが必須となります。形成されたレジスト像の3Dパターンはダメージに弱いため、非接触での測定が要求されます。

2. オリンパスのソリューション

オリンパスの3D測定レーザー顕微鏡LEXTは、非接触でグレースケールマスクの凹凸形状を高分解能かつ高解像で3次元的に取得できます。高N.A.の専用対物レンズと、405nmレーザー性能を最大限に引き出す専用光学系により、凹凸の斜面の形状も正確に捉えることができるため、より信頼性の高い3次元形状の再現が可能です。試料の形状測定のほかにも、レーザー微分干渉により微小凹凸を明瞭に可視化することができます。

凹パターン

凸パターン

参考

グレースケールマスクによるレンズ製造工程

Step 1

1. レジスト塗布
   
   ガラスの上にレジストを塗布する。
2. 描画（レーザー照射）
   
   複数階調のレーザー光を照射し、ポジレジストを作る。
   これにより照射箇所は感光し柔らかくなる。
3. 現像液につける
   
   現像して不要な部分のレジストを除去する。ここでの3D形状評価が品質管理上重要である。

Step 2

1. 電鋳
   
   レジストにめっきをする。
2. エッチング
   
   エッチングでレジストを溶かし、メッキを反転させて原版（金型）の完成。

Step 3

1. 原版にフィルムを熱圧着
   
2. インプリント
   
   原版からフィルムをはがし、反転させる。
3. 樹脂成型
   
   フィルムに樹脂を流し込む。
4. 完成
   
   樹脂を固め、フィルム型から外してレンズが完成。