JPH081810A - 等方性エッチングにより形成する微小レンズ - Google Patents
等方性エッチングにより形成する微小レンズInfo
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- JPH081810A JPH081810A JP17154294A JP17154294A JPH081810A JP H081810 A JPH081810 A JP H081810A JP 17154294 A JP17154294 A JP 17154294A JP 17154294 A JP17154294 A JP 17154294A JP H081810 A JPH081810 A JP H081810A
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- isotropic etching
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄膜形成技術、フォトリソグラフ、等方性エ
ッチングの技術を用いて製造が簡単、大量生産に有利
で、かつこれまでに無く微小なレンズを開発しようとす
るものである。 【構成】 １板が等方性エッチングされてできた４球面
状の窪みに、光屈折率の大きな物質でできた５膜が満た
されレンズとして作用する。この微小レンズは半導体集
積回路の製造に使用されている技術によって、大きさ１
μｍ以下のものが形成できる。
ッチングの技術を用いて製造が簡単、大量生産に有利
で、かつこれまでに無く微小なレンズを開発しようとす
るものである。 【構成】 １板が等方性エッチングされてできた４球面
状の窪みに、光屈折率の大きな物質でできた５膜が満た
されレンズとして作用する。この微小レンズは半導体集
積回路の製造に使用されている技術によって、大きさ１
μｍ以下のものが形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】光エレクトロニクスの進歩にとも
ない、微小光学系を用いる産業分野が急速に拡大してい
る。微小光学とは数ｍｍから１μｍ以下の非常に小さな
光学素子、あるいはそれを基礎とした総合技術を言う。
光通信、光情報処理の高速化、大容量化のために微小光
学のさらなる微細化、高集積化が望まれている。そのた
めにはこれまで以上に微小なレンズの開発が必要であ
る。本発明は製造が簡単、大量生産に有利で、かつこれ
までに無く微小なレンズとその応用に関するものであ
る。
ない、微小光学系を用いる産業分野が急速に拡大してい
る。微小光学とは数ｍｍから１μｍ以下の非常に小さな
光学素子、あるいはそれを基礎とした総合技術を言う。
光通信、光情報処理の高速化、大容量化のために微小光
学のさらなる微細化、高集積化が望まれている。そのた
めにはこれまで以上に微小なレンズの開発が必要であ
る。本発明は製造が簡単、大量生産に有利で、かつこれ
までに無く微小なレンズとその応用に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】通常、レンズはガラスを、溶融または軟
化して型に入れ成形したり、研削、研磨することにより
製造される。この従来の技術では大きさ１μｍ以下のレ
ンズを形成することは不可能である。
化して型に入れ成形したり、研削、研磨することにより
製造される。この従来の技術では大きさ１μｍ以下のレ
ンズを形成することは不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は薄膜形成技
術、フォトリソグラフ、等方性エッチングの技術を用い
て製造が簡単、大量生産に有利で、かつこれまでに無く
微小なレンズを開発しようとするものである。
術、フォトリソグラフ、等方性エッチングの技術を用い
て製造が簡単、大量生産に有利で、かつこれまでに無く
微小なレンズを開発しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】薄膜形成、フォトリソグ
ラフ、等方性エッチングの技術を用いて微小なレンズを
製造する方法を図１を追って説明する。図１の（イ）〜
（ロ）は順に微小レンズの製造工程を表す。また、図１
の（イ）〜（ロ）は全て断面図である。 （イ）光を伝播し光屈折率の小さな物質でできた１板を
用意する。 （ロ）１板の上に、２フォトレジストを塗布する。 （ハ）フォトリソグラフにより２フォトレジストに３孔
を開ける。 （ニ）等方性エッチングを行う。すると１板がエッチン
グされ、４球面状の窪みができる。 （ホ）フォトレジストを除去する。 （ヘ）１板の上に、光を伝播し光屈折率の大きな物質で
できた５膜を形成する。
ラフ、等方性エッチングの技術を用いて微小なレンズを
製造する方法を図１を追って説明する。図１の（イ）〜
（ロ）は順に微小レンズの製造工程を表す。また、図１
の（イ）〜（ロ）は全て断面図である。 （イ）光を伝播し光屈折率の小さな物質でできた１板を
用意する。 （ロ）１板の上に、２フォトレジストを塗布する。 （ハ）フォトリソグラフにより２フォトレジストに３孔
を開ける。 （ニ）等方性エッチングを行う。すると１板がエッチン
グされ、４球面状の窪みができる。 （ホ）フォトレジストを除去する。 （ヘ）１板の上に、光を伝播し光屈折率の大きな物質で
できた５膜を形成する。
【０００５】
【作用】上記の（イ）〜（ヘ）工程を経て、４球面状の
窪みの部分に、光を伝播し光屈折率の大きな物質が満た
され、レンズとして作用する。
窪みの部分に、光を伝播し光屈折率の大きな物質が満た
され、レンズとして作用する。
【０００６】
【実施例１】図１に示す微小レンズの製造工程におい
て、２フォトレジストに開ける３孔を図２に示すように
円筒型にすると、円形の微小レンズができる。
て、２フォトレジストに開ける３孔を図２に示すように
円筒型にすると、円形の微小レンズができる。
【実施例２】図１に示す微小レンズの製造工程におい
て、２フォトレジストに開ける３孔を図３に示すように
方型にすると、極めて幅の狭い円筒形のレンズ（シリン
ドリカルレンズ）ができる。
て、２フォトレジストに開ける３孔を図３に示すように
方型にすると、極めて幅の狭い円筒形のレンズ（シリン
ドリカルレンズ）ができる。
【実施例３】１板の材料としてＳｉＯ２（酸化けい素）
を用い、水で薄めたＨＦでＳｉＯ２の等方性エッチング
を行い、５膜としてＳｉ３Ｎ４（窒化けい素）を用い
る。ＳｉＯ２の屈折率は約１．５であり、Ｓｉ３Ｎ４の
屈折率は約２．０である。従ってこの構成で凸レンズが
できる。
を用い、水で薄めたＨＦでＳｉＯ２の等方性エッチング
を行い、５膜としてＳｉ３Ｎ４（窒化けい素）を用い
る。ＳｉＯ２の屈折率は約１．５であり、Ｓｉ３Ｎ４の
屈折率は約２．０である。従ってこの構成で凸レンズが
できる。
【実施例４】１板の材料としてＳｉＯ２を用い、ＣＦ４
のプラズマエッチングでＳｉＯ２の等方性エッチングを
行い、５膜としてＳｉ３Ｎ４を用いる。
のプラズマエッチングでＳｉＯ２の等方性エッチングを
行い、５膜としてＳｉ３Ｎ４を用いる。
【実施例５】１板の材料としてをＳｉ３Ｎ４用い、５膜
としてＳｉＯ２を用いる。ＳｉＯ２の屈折率は約１．５
であり、Ｓｉ２Ｎ４の屈折率は約２．０である。従って
この構成で凹レンズができる。この場合、５膜は付けな
くてもよい。
としてＳｉＯ２を用いる。ＳｉＯ２の屈折率は約１．５
であり、Ｓｉ２Ｎ４の屈折率は約２．０である。従って
この構成で凹レンズができる。この場合、５膜は付けな
くてもよい。
【実施例６】図１の微小レンズ形成の工程において、図
１（ハ）で２フォトレジストに３孔を開けた後、図４に
示すように異方性エッチングで１板に６穴を開ける。そ
の後、図１（ニ）〜（ヘ）の工程を通し、微小レンズを
形成する。すると４球面状の窪みが６穴が無い場合とく
らべて変化する。そして微小レンズの焦点距離を変化さ
せられる。
１（ハ）で２フォトレジストに３孔を開けた後、図４に
示すように異方性エッチングで１板に６穴を開ける。そ
の後、図１（ニ）〜（ヘ）の工程を通し、微小レンズを
形成する。すると４球面状の窪みが６穴が無い場合とく
らべて変化する。そして微小レンズの焦点距離を変化さ
せられる。
【実施例７】７半導体基板上に形成した８受光素子の上
に９等方性エッチングにより形成した微小レンズを形成
すると、８受光素子に光が集められ、光を受ける効率が
高まる。
に９等方性エッチングにより形成した微小レンズを形成
すると、８受光素子に光が集められ、光を受ける効率が
高まる。
【実施例８】７半導体基板上に形成した１０発光素子の
上に９等方性エッチングにより形成した微小レンズを形
成すると、１０発光素子からの光をひとつの方向に集め
られる。
上に９等方性エッチングにより形成した微小レンズを形
成すると、１０発光素子からの光をひとつの方向に集め
られる。
【０００７】
【効果】薄膜形成、フォトリソグラフ、等方性エッチン
グの技術は半導体集積回路の製造に使用されており、完
成度が高く高精度である。２フォトレジストに開ける３
孔は大きさ０．５μｍのものが、その大きさも位置も再
現性良く形成できる。従って４球面状の窪みとその部分
にできるレンズは大きさ１μｍ以下のものが形成でき
る。
グの技術は半導体集積回路の製造に使用されており、完
成度が高く高精度である。２フォトレジストに開ける３
孔は大きさ０．５μｍのものが、その大きさも位置も再
現性良く形成できる。従って４球面状の窪みとその部分
にできるレンズは大きさ１μｍ以下のものが形成でき
る。
【図１】 （イ）〜（ヘ）は微小レンズの製造工程を表
す断面図である。
す断面図である。
【図２】 本発明の実施例１の製造工程を表す斜視図
【図３】 本発明の実施例２の製造工程を表す斜視図
【図４】 本発明の実施例６の製造工程を表す断面図
【図５】 本発明の実施例７のを表す断面図
【図６】 本発明の実施例８のを表す断面図
１ 光を伝播し光屈折率の小さな物質でできた板 ２ フォトレジスト ３ ２フォトレジストに開けた孔 ４ １板が等方性エッチングされてできた球面状の窪み ５ 光屈折率の大きな物質でできた膜 ６ 異方性エッチングで１板に開けた穴 ７ 半導体基板 ８ 受光素子 ９ 等方性エッチングにより形成した微小レンズ １０ 発光素子
Claims (9)
- 【請求項１】 等方性エッチングにより形成する微小レ
ンズの製造法 - 【請求項２】 等方性エッチングにより形成する微小円
形レンズ - 【請求項３】 等方性エッチングにより形成する極めて
幅の狭い円筒形レンズ - 【請求項４】 水で薄めたＨＦで等方性エッチングを行
い、微小レンズを形成する方法 - 【請求項５】 ＣＦ４のプラズマエッチングで等方性エ
ッチングを行い、微小レンズを形成する方法 - 【請求項６】 等方性エッチングにより形成する微小凹
レンズ - 【請求項７】 等方性エッチングを行う前に異方性エッ
チングを行って、等方性エッチングにより形成する微小
レンズの焦点距離を変化させる方法 - 【請求項８】 等方性エッチングにより形成した微小レ
ンズを上部に形成し受光効率を高めた受光素子 - 【請求項９】 等方性エッチングにより形成した微小レ
ンズを上部に形成し光をひとつの方向に集める発光素子
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17154294A JPH081810A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 等方性エッチングにより形成する微小レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17154294A JPH081810A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 等方性エッチングにより形成する微小レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081810A true JPH081810A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15925061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17154294A Pending JPH081810A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 等方性エッチングにより形成する微小レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081810A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6614598B1 (en) | 1998-11-12 | 2003-09-02 | Institute Of Technology, California | Microlensing particles and applications |
| EP1151796A3 (en) * | 2000-04-27 | 2004-03-31 | Sony Corporation | Immersion lens, optical system incorporating same, method of production of same, and mold for production of same |
| US6958865B1 (en) * | 1998-11-12 | 2005-10-25 | California Institute Of Technology | Microlicensing particles and applications |
| US7042649B2 (en) | 2003-08-11 | 2006-05-09 | California Institute Of Technology | Microfabricated rubber microscope using soft solid immersion lenses |
| US7161736B2 (en) | 2000-08-16 | 2007-01-09 | California Institute Of Technology | Solid immersion lens structures and methods for producing solid immersion lens structures |
| CN102446774A (zh) * | 2010-10-01 | 2012-05-09 | 住友金属矿山株式会社 | 半导体元件安装用基板的制造方法 |
| CN103560083A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-05 | 电子科技大学 | 一种用于非制冷红外焦平面探测器电极图形化的剥离工艺 |
-
1994
- 1994-06-20 JP JP17154294A patent/JPH081810A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6614598B1 (en) | 1998-11-12 | 2003-09-02 | Institute Of Technology, California | Microlensing particles and applications |
| US6958865B1 (en) * | 1998-11-12 | 2005-10-25 | California Institute Of Technology | Microlicensing particles and applications |
| US7248413B2 (en) | 1998-11-12 | 2007-07-24 | California Institute Of Technology | Microlensing particles and applications |
| EP1151796A3 (en) * | 2000-04-27 | 2004-03-31 | Sony Corporation | Immersion lens, optical system incorporating same, method of production of same, and mold for production of same |
| US6825995B2 (en) | 2000-04-27 | 2004-11-30 | Sony Corporation | Optical device, optical system, method of production of same, and mold for production of same |
| US7161736B2 (en) | 2000-08-16 | 2007-01-09 | California Institute Of Technology | Solid immersion lens structures and methods for producing solid immersion lens structures |
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| CN103560083A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-05 | 电子科技大学 | 一种用于非制冷红外焦平面探测器电极图形化的剥离工艺 |
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