光學(xué)元件的制造方法以及防反射結(jié)構(gòu)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在光學(xué)元件的表面上具有防反射結(jié)構(gòu)體的光學(xué)元件的制造方法以及該防反射結(jié)構(gòu)體的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，對(duì)于照相機(jī)組件等所使用的光學(xué)透鏡而言，為了降低由表面反射引起的重影、耀斑而實(shí)施了防反射加工。作為最常用的防反射加工，存在設(shè)置被稱為防反射膜的光學(xué)薄膜的方法(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]另外，作為其他的防反射加工方法，存在設(shè)置防反射結(jié)構(gòu)體的方法。防反射結(jié)構(gòu)體是在透鏡等光學(xué)元件的表面制作了光的波長級(jí)其他的凹凸形狀或宏觀上看密度低的部分的結(jié)構(gòu)體，以減少反射。在防反射結(jié)構(gòu)體的制作方法中存在如下方法:在將要進(jìn)行成形的金屬模中制作防反射結(jié)構(gòu)的凹模，在成形時(shí)轉(zhuǎn)印防反射結(jié)構(gòu)(例如參照專利文獻(xiàn)2)。另外，在防反射結(jié)構(gòu)體的制作方法中存在如下方法:在通過蒸鍍而在基板上形成島狀的圖案掩模后進(jìn)行蝕刻(例如參照專利文獻(xiàn)3)。進(jìn)而存在如下方法:將單粒子膜移到基板上，將該單粒子膜作為掩模進(jìn)行蝕刻(例如參照專利文獻(xiàn)4)。
[0004]如專利文獻(xiàn)2的方法那樣，在作為制作結(jié)構(gòu)體的方法而使用金屬模的情況下存在如下問題等:因與樹脂的粘接面積增加而產(chǎn)生由脫模不良或金屬模的劣化導(dǎo)致的光學(xué)元件的非均質(zhì)、金屬模制作復(fù)雜且成本非常高。
[0005]另外，專利文獻(xiàn)3的方法適合于平坦面的掩模形成，但對(duì)于曲率比較大的光學(xué)面而言，難以在不同的面角度中均勻地形成掩模，難以在不同的面角度中均勻地形成島狀的掩模。因此，例如難以在整個(gè)曲面均勻地制作微細(xì)的凹凸結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于專利文獻(xiàn)4的方法而言，難以將單粒子膜均勻地涂敷在曲面上，單粒子膜的轉(zhuǎn)移工序也費(fèi)事。
[0006]另外，作為與光學(xué)元件的制造相關(guān)聯(lián)的技術(shù)，存在如下方法:通過將光致抗蝕劑用作掩模來形成透鏡面(例如參照專利文獻(xiàn)5)。在該方法中，與透鏡的光學(xué)面的曲面相應(yīng)地使曝光光傾斜來形成具有目標(biāo)厚度分布的抗蝕劑掩模，并通過干蝕刻等蝕刻來形成防反射結(jié)構(gòu)體。雖然可考慮應(yīng)用上述方法在曲面上形成掩模，但當(dāng)隨著曝光光的入射角度增大，光強(qiáng)度降低，因此，因曝光光的入射角度而使得抗蝕劑的膜厚不同，難以均勻地形成掩模。另夕卜，需要與曲面相應(yīng)地使光源傾斜，導(dǎo)致裝置復(fù)雜。而且，掩模形成作業(yè)費(fèi)事，若一個(gè)一個(gè)地加工透鏡，則成本高。此外，雖然也可以考慮利用EB (Electron Beam:電子束)描繪方式在基材的表面上制作防反射結(jié)構(gòu)體的方法，但在可行性、成本方面存在問題。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特表2010-519881號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-31538號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本特表2010-511079號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)4:日本特開2009-034630號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)5:日本特開2004-309794號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在整個(gè)非平坦面上均勻且容易地制作防反射結(jié)構(gòu)體的光學(xué)元件的制造方法。
[0015]另外，本發(fā)明的目的在于提供一種上述防反射結(jié)構(gòu)體的制作方法。
[0016]為了解決上述課題，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法是具有宏觀的非平坦面的光學(xué)元件的制造方法，具有:第一掩模形成工序，在所述第一掩模形成工序中，將宏觀的非平坦面劃分為多個(gè)區(qū)域，針對(duì)劃分出的多個(gè)區(qū)域中的第一區(qū)域形成島狀的掩模；第一蝕刻工序，在所述第一蝕刻工序中，對(duì)通過第一掩模形成工序形成有島狀的掩模的第一區(qū)域進(jìn)行蝕刻而在第一區(qū)域形成防反射結(jié)構(gòu)體；第二掩模形成工序，在第一蝕刻工序后，在所述第二掩模形成工序中，針對(duì)多個(gè)區(qū)域中的與第一區(qū)域不同的第二區(qū)域形成島狀的掩模；以及第二蝕刻工序，在所述第二蝕刻工序中，對(duì)通過第二掩模形成工序形成有島狀的掩模的第二區(qū)域進(jìn)行蝕刻而在第二區(qū)域形成防反射結(jié)構(gòu)體。在此，宏觀的非平坦面指的是曲面(也可以是曲率相對(duì)大的面)或者包括面角度大的面在內(nèi)的復(fù)合面等。另外，第一區(qū)域以及第二區(qū)域是對(duì)通過一次掩模形成工序、蝕刻工序進(jìn)行島狀的掩模形成、蝕刻的區(qū)域進(jìn)行的總稱。即，即便事實(shí)上被分割為多個(gè)區(qū)域，只要通過一次掩模形成工序、蝕刻工序進(jìn)行島狀的掩模形成、蝕刻，則也可以作為一個(gè)區(qū)域進(jìn)行把握。
[0017]根據(jù)上述光學(xué)元件的制造方法，可以在宏觀的非平坦面上比較均勻地制作防反射結(jié)構(gòu)體。因此，宏觀的非平坦面上的反射光減少，可以抑制由反射光可能產(chǎn)生的重影。在使用存在指向性的方法形成掩模的情況下，在宏觀的非平坦面中在面角度較大的部分和面角度較小的部分，形成掩模的難易度不同。但是，通過將宏觀的非平坦面劃分為多個(gè)區(qū)域并按照劃分出的每個(gè)區(qū)域設(shè)置形成島狀掩模的工序和進(jìn)行蝕刻的工序，針對(duì)宏觀的非平坦面也可以比較均勻地制作防反射結(jié)構(gòu)體。這樣，由于不需要遍及整個(gè)非平坦面形成膜厚均勻的掩模，因此，可以低成本且容易地在整個(gè)非平坦面上形成防反射結(jié)構(gòu)體。另外，與設(shè)置防反射膜的情況相比，通過設(shè)置防反射結(jié)構(gòu)體，可以得到高耐熱性。
[0018]在本發(fā)明的具體的方式或觀點(diǎn)中，在上述光學(xué)元件的制造方法中，第一區(qū)域是宏觀的非平坦面中的相對(duì)于光學(xué)元件的光軸、面角度較小的區(qū)域。在該情況下，在容易制作防反射結(jié)構(gòu)體的面角度較小的部分預(yù)先形成防反射結(jié)構(gòu)體，因此，可以在此后的第二掩模形成工序以及第二蝕刻工序中選擇性地加工難以進(jìn)行掩模形成的控制的面角度較大的部分。
[0019]在本發(fā)明的其他的觀點(diǎn)中，在第二掩模形成工序中，以整體上覆蓋通過第一蝕刻工序在第一區(qū)域形成的防反射結(jié)構(gòu)體的方式形成掩模，并且，針對(duì)與第一區(qū)域不同的第二區(qū)域形成島狀的掩模。在該情況下，在第二蝕刻工序中，在由掩模覆蓋的第一區(qū)域形成的防反射結(jié)構(gòu)體幾乎不被蝕刻，形成有島狀的掩模的第二區(qū)域優(yōu)先被蝕刻。由此，可以遍及整個(gè)非平坦面形成更均勻的防反射結(jié)構(gòu)體。在此，整體上覆蓋在第一區(qū)域形成的防反射結(jié)構(gòu)體指的是:在包括結(jié)構(gòu)體在內(nèi)的凹凸區(qū)域中，以與具有防反射功能那樣的高度相關(guān)的某閾值為基準(zhǔn)，將超過該閾值的區(qū)域大致覆蓋的狀態(tài)。
[0020]在本發(fā)明的另外的觀點(diǎn)中，通過第一掩模形成工序形成的第一掩模的平均膜厚與通過第二掩模形成工序形成的第二掩模的平均膜厚不同。通過針對(duì)宏觀的非平坦面改變將要形成的掩模的厚度，可以調(diào)節(jié)形成島狀掩模的區(qū)域。即，使通過第一掩模形成工序形成的第一掩模的平均膜厚與通過第二掩模形成工序形成的第二掩模的平均膜厚不同，從而可以在與第一區(qū)域不同的區(qū)域形成島狀的掩模。
[0021]在本發(fā)明的另外的觀點(diǎn)中，通過第一掩模形成工序形成的第一掩模的平均膜厚比通過第二掩模形成工序形成的第二掩模的平均膜厚薄。在該情況下，可以將通過第一掩模形成工序形成的島狀的掩模用于形成防反射結(jié)構(gòu)體，可以將通過第二掩模形成工序形成的掩模中的島狀的掩模部分用于形成防反射結(jié)構(gòu)體。
[0022]在本發(fā)明的另外的觀點(diǎn)中，通過第一掩模形成工序形成的第一掩模的平均膜厚比通過第二掩模形成工序形成的第二掩模的平均膜厚厚。在該情況下，可以將通過第一掩模形成工序形成的掩模中的島狀的掩模部分用于形成防反射結(jié)構(gòu)體，可以將通過第二掩模形成工序形成的島狀的掩模用于形成防反射結(jié)構(gòu)體。
[0023]在本發(fā)明的另外的觀點(diǎn)中，在第一蝕刻工序與第二掩模形成工序之間，具有將附著于宏觀的非平坦面的掩模除去的掩模除去工序。
[0024]在本發(fā)明的另外的觀點(diǎn)中，在第二蝕刻工序后，具有將附著于宏觀的非平坦面的掩模除去的掩模除去工序。
[0025]在本發(fā)明的另外的觀點(diǎn)中，在第一掩模形成工序以及第二掩模形成工序中，通過蒸鍍、濺射、以及CVD中的任一種來形成掩模。在該情況下，可以充分利用由蒸鍍、濺射、CVD等存在指向性的方法進(jìn)行掩模形成的特征，來形成適合于形成防反射結(jié)構(gòu)體餓膜厚的掩模。
[0026]在本發(fā)明的另外的觀點(diǎn)中，在第一蝕刻工序以及第二蝕刻工序中，通過離子束以及等離子體中的任一種來蝕刻宏觀的非平坦面。
[0027]在本發(fā)明的另外的觀點(diǎn)中，將多個(gè)區(qū)域中的不同于第一區(qū)域以及第二區(qū)域的區(qū)域劃分為一個(gè)以上，與第一掩模形成工序以及第二掩模形成工序中的至少任一方相同的掩模形成工序、以及與第一蝕刻工序以及第二蝕刻工序中的至少任一方相同的蝕刻工序進(jìn)行一次以上。在該情況下，將宏觀的非平坦面劃分為三個(gè)以上的區(qū)域，針對(duì)各區(qū)域進(jìn)行掩模形成工序和蝕刻工序。由此，可以針對(duì)非平坦面逐漸或階段性地形成防反射結(jié)構(gòu)體，即便是曲率大的面，也可以制作更均勻的結(jié)構(gòu)。
[0028]為了解決上述課題，本發(fā)明的防反射結(jié)構(gòu)體的制作方法在具有宏觀的非平坦面的光學(xué)元件上制作防反射結(jié)構(gòu)體，所述防反射結(jié)構(gòu)體的制作方法具有:第一掩模形成工序，在所述第一掩模形成工序中，將宏觀的非平坦面劃分為多個(gè)區(qū)域，針對(duì)劃分出的多個(gè)區(qū)域中的第一區(qū)域形成島狀的掩模；第一蝕刻工序，在所述第一蝕刻工序中，對(duì)通過第一掩模形成工序形成有島狀的掩模的第一區(qū)域進(jìn)行蝕刻而在第一區(qū)域形成防反射結(jié)構(gòu)體；第二掩模形成工序，在第一蝕刻工序后，在所述第二掩模形成工序中，針對(duì)多個(gè)區(qū)域中的與第一區(qū)域不同的第二區(qū)域形成島狀的掩模；以及第二蝕刻工序，在所述第二蝕刻工序中，對(duì)通過第二掩模形成工序形成有島狀的掩模的第二區(qū)域進(jìn)行蝕刻而在第二區(qū)域形成防反射結(jié)構(gòu)體。
[0029]根據(jù)上述防反射結(jié)構(gòu)體的制作方法，可以在宏觀的非平坦面上比較均勻地制作防反射結(jié)構(gòu)體。因此，宏觀的非平坦面上的反射光減少，可以抑制由反射光可能產(chǎn)生的重影。另外，與設(shè)置防反射膜的情況相比，通過設(shè)置防反射結(jié)構(gòu)體，可以得到高耐熱性。
【附圖說明】
[0030]圖1A是第一實(shí)施方式的光學(xué)元件的俯視圖、圖1B是圖1A所示的光學(xué)元件的AA方向剖視圖、圖1C是將圖1A所示的光學(xué)元件層疊并分離而得到的透鏡單元的放大剖視圖。
[0031]圖2是對(duì)圖1A的光學(xué)元件的防反射結(jié)構(gòu)體等進(jìn)行說明的局部放大圖。
[0032]圖3是對(duì)圖1A的光學(xué)元件的制造所使用的成形金屬模進(jìn)行說明的概念剖視圖。
[0033]圖4是對(duì)圖1A的光學(xué)元件的制造所使用的加工裝置進(jìn)行說明的概念圖。
[0034]圖5A?5C是用于說明圖1A的光學(xué)元件的成形工序的圖。
[0035]圖6是說明圖1A的光學(xué)元件的制造工序的流程圖。
[0036]圖7A是對(duì)圖1A的光學(xué)元件的制造工序中的第一掩模形成工序進(jìn)行說明的概念圖、圖7B以及7C是說明第一蝕刻工序的概念圖。
[0037]圖8A是對(duì)圖1A的光學(xué)元件的制造工序中的第一掩模形成工序進(jìn)行說明的概念圖、圖8B是說明第一蝕刻工序的概念圖、圖SC是說明第二掩模形成工序的概念圖、圖8D是說明第二蝕刻工序的概念圖。
[0038]圖9A以及9B是對(duì)圖1A的光學(xué)元件的制造工序中的第二掩模形成工序進(jìn)行說明的概念圖、圖9C以及9D是說明第二蝕刻工序的概念圖。
[0039]圖10是說明圖1C的透鏡單元的制造工序的流程圖。
[0040]圖1lA以及IlB是說明圖1A的光學(xué)元件的實(shí)施例以及比較例的圖。
[0041]圖12A是說明圖1A的光學(xué)元件的實(shí)施例的圖、圖12B是說明比較例的圖。
[0042]圖13A以及13B是說明第二實(shí)施方式的光學(xué)元件的圖。
[0043]圖14A以及14B是說明第三實(shí)施方式的光學(xué)元件的圖。
[0044]圖15A是對(duì)第四實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造工序中的第一掩模形成工序進(jìn)行說明的概念圖、圖15B是說明第一蝕刻工序的概念圖、圖15C是說明掩模除去工序的概念圖。
[0045]圖16A是對(duì)第四實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造工序中的第二掩模形成工序進(jìn)行說明的概念圖、圖16B是說明第二蝕刻工序的概念圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]〔第一實(shí)施方式〕
[0047]參照附圖對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造方法以及防反射結(jié)構(gòu)體的制作方法進(jìn)行說明。
[0048]圖1C所示的光學(xué)元件即透鏡單元200