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JP5094535B2 - Recess formation method, uneven product manufacturing method, light emitting element manufacturing method, and optical element manufacturing method - Google Patents

Recess formation method, uneven product manufacturing method, light emitting element manufacturing method, and optical element manufacturing method Download PDF

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JP5094535B2 JP2008121057A JP2008121057A JP5094535B2 JP 5094535 B2 JP5094535 B2 JP 5094535B2 JP 2008121057 A JP2008121057 A JP 2008121057A JP 2008121057 A JP2008121057 A JP 2008121057A JP 5094535 B2 JP5094535 B2 JP 5094535B2
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Description

本発明は、ヒートモード型のフォトレジスト層に凹部を良好に形成するための凹部形成方法と、この方法を用いた凹凸製品の製造方法、発光素子の製造方法および光学素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a recess forming method for satisfactorily forming a recess in a heat mode type photoresist layer, and a method for manufacturing an uneven product, a method for manufacturing a light emitting element, and a method for manufacturing an optical element using this method.

従来、光ディスクや、光ディスクを製造するための原盤や、発光面に凹凸が形成される発光素子などの所定の対象物に凹凸を形成する方法として、例えば、特許文献1に示すようなフォトレジスト材料を用いる方法が知られている。具体的に、この方法では、原盤にフォトレジストを塗付する塗付工程と、レーザ光によりフォトレジストを露光する露光工程と、露光部分を現像液により除去して所定の凹部を形成する現像工程と、反応性イオンエッチング(以下、「RIE」とも呼ぶ)により原盤をエッチングするエッチング工程と、残留するレジストを剥離する剥離工程を行うことで、原盤に凹凸を形成している。   Conventionally, as a method for forming irregularities on a predetermined object such as an optical disc, a master for manufacturing an optical disc, or a light emitting element having irregularities on a light emitting surface, for example, a photoresist material as shown in Patent Document 1 A method of using is known. Specifically, in this method, a coating step of applying a photoresist to the master, an exposure step of exposing the photoresist with laser light, and a developing step of forming a predetermined recess by removing the exposed portion with a developer. Then, an etching process for etching the master disk by reactive ion etching (hereinafter also referred to as “RIE”) and a peeling process for stripping the remaining resist are performed to form irregularities on the master disk.

特開平7−161080号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-161080

ところで、本願発明者は、凹凸を形成する方法として、フォトレジストおよびRIEを利用した従来技術よりも好適な方法を案出している。具体的に、その方法は、集光したレーザ光の照射により穴が形成されるヒートモード型のフォトレジスト材料を、前述した現像を要するフォトレジスト材料の代わりに用いてエッチングを行う方法である。この方法によれば、レーザ光を照射するだけで、その照射部分に凹部が形成されるため、前記従来技術のような現像工程が不要となり、製造時間の短縮を図ることができる。   By the way, the inventor of the present application has devised a method that is more suitable than the prior art using a photoresist and RIE as a method for forming irregularities. Specifically, the method is an etching method in which a heat mode type photoresist material in which holes are formed by irradiation of a focused laser beam is used instead of the above-described photoresist material that requires development. According to this method, since the concave portion is formed in the irradiated portion only by irradiating the laser beam, the developing step as in the prior art is not required, and the manufacturing time can be shortened.

しかしながら、ヒートモード型のフォトレジスト材料を用いた方法では、レーザ光を照射した部分が分解・昇華・気化・飛散などの化学または/および物理変化を起こすことによって穴が形成されるため、その変化時において異物が発生する。そのため、異物がヒートモード型のフォトレジスト材料に形成した穴の周囲に残っていると、その後良好にエッチングを行うことができず、良好な凹凸形状を形成することができないという問題があった。   However, in the method using a heat mode type photoresist material, a hole is formed by causing chemical or / and physical changes such as decomposition, sublimation, vaporization, and scattering in the portion irradiated with the laser beam. At times, foreign matter is generated. Therefore, if foreign matter remains around the hole formed in the heat mode type photoresist material, there has been a problem that etching cannot be performed properly thereafter and a good uneven shape cannot be formed.

また、本願発明者は、前述のエッチングを行わずに、レーザ光の照射により凹部を形成したヒートモード型のフォトレジスト材料をそのまま残すことで、凹凸を形成することも考えている。そして、このような場合でも、前述のように異物が穴の周囲に残ると、良好な凹凸形状を形成することができないといった問題があった。   The inventor of the present application also considers forming irregularities by leaving the heat mode photoresist material in which concave portions are formed by laser light irradiation without performing the above-described etching. Even in such a case, there is a problem that if the foreign matter remains around the hole as described above, a good uneven shape cannot be formed.

そこで、本発明は、ヒートモード型のフォトレジスト層に凹部を形成する際に発生する異物の影響を抑制することができる凹部形成方法と、この方法を用いた凹凸製品の製造方法、発光素子の製造方法および光学素子の製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a method for forming a recess that can suppress the influence of foreign matter that occurs when forming a recess in a heat mode type photoresist layer, a method for manufacturing an uneven product using this method, and a light emitting device. It is an object to provide a manufacturing method and a manufacturing method of an optical element.

前記目的を達成するため、本発明の凹部形成方法は、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層に光源を含んで構成される光学系から集光した光を照射することで前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する凹部形成方法であって、前記フォトレジスト層の凹部形成面を重力方向に向け、光を前記凹部形成面とは反対側から照射して前記凹部形成面に凹部を形成することを特徴とする。
ここで、本発明において重力方向とは、重力場の向かう方向、すなわち、物体が落ちる方向を示すものとする。
In order to achieve the above object, the method for forming a recess according to the present invention irradiates light collected from an optical system including a light source on a photoresist layer capable of heat mode shape change. A method of forming a plurality of recesses in the recess, wherein the recess formation surface of the photoresist layer is directed in the direction of gravity and light is irradiated from the opposite side to the recess formation surface to form the recesses on the recess formation surface. It is characterized by doing.
Here, in the present invention, the gravitational direction refers to the direction in which the gravitational field is directed, that is, the direction in which the object falls.

このような凹部形成方法によれば、フォトレジスト層の凹部形成面を重力方向に向けた状態で凹部を形成するので、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層に集光した光を照射して凹部を形成する際に生じる異物を落下させることができる。これにより、異物が穴(凹部)およびその周囲に残ることを抑制することができるので、良好な凹凸形状を形成することができる。   According to such a recess formation method, the recess is formed with the recess formation surface of the photoresist layer directed in the direction of gravity, so the condensed light is irradiated onto the photoresist layer capable of heat mode shape change. Thus, foreign matters generated when forming the recesses can be dropped. Thereby, since it can suppress that a foreign material remains in a hole (concave part) and its circumference | surroundings, a favorable uneven | corrugated shape can be formed.

また、本発明の凹部形成方法は、前記フォトレジスト層の凹部形成面にイオン風を当てながら凹部を形成することとしてもよい。
これによれば、凹部形成面(穴およびその周囲)と異物とを同一電荷に帯電させることができるので、静電的反発力によって、異物が凹部およびその周囲に付着することを積極的に抑制することができ、より良好な凹凸形状を形成することができる。
Moreover, the recessed part formation method of this invention is good also as forming a recessed part, applying an ion wind to the recessed part formation surface of the said photoresist layer.
According to this, since the recess forming surface (the hole and its surroundings) and the foreign matter can be charged to the same charge, the electrostatic repulsion force actively suppresses the foreign matter from adhering to the concave portion and its surroundings. And a more favorable uneven shape can be formed.

また、本発明の凹部形成方法は、前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、検出した前記光量に基づいて当該光量が所定量となるように前記光源の出力を調整する出力調整工程と、を備えてもよい。   In addition, the method for forming a recess according to the present invention provides the reference surface provided on the photoresist layer or a reference surface provided separately from the photoresist layer during or after the formation of the recess in the photoresist layer. An inspection light irradiation step of irradiating inspection light from the optical system, a detection step of detecting the amount of inspection light reflected or diffracted from the reference plane, and the light amount to be a predetermined amount based on the detected light amount An output adjustment step of adjusting the output of the light source.

本発明の凹部形成方法では、落下した異物が光学系の対物レンズに付着する可能性があるので、凹部の形成中または形成後において、基準面に検査光を照射し、反射または回折した検査光を検出して光源の出力を調整することで、常に所定量の光量で凹部を形成することができる。これにより、良好な凹凸形状を形成することができる。   In the concave portion forming method of the present invention, there is a possibility that the fallen foreign matter may adhere to the objective lens of the optical system. Therefore, the inspection light is reflected or diffracted by irradiating the reference surface with inspection light during or after the formation of the concave portion. By detecting this and adjusting the output of the light source, it is possible to always form the recess with a predetermined amount of light. Thereby, a favorable uneven | corrugated shape can be formed.

また、本発明の凹部形成方法は、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層に光源を含んで構成される光学系から集光した光を照射することで前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する凹部形成方法であって、前記フォトレジスト層の凹部形成面を重力方向に向けて凹部を形成し、前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、検出した前記光量が所定量より小さい場合、前記フォトレジスト層への凹部の形成後に前記光学系の対物レンズを清掃する清掃工程と、を備えFurther, the recess forming method of the present invention irradiates the photoresist layer with a plurality of recesses by irradiating light condensed from an optical system including a light source on the photoresist layer capable of changing the shape of the heat mode. A method of forming a recess, wherein the recess is formed with the recess forming surface of the photoresist layer directed in the direction of gravity , and is provided in the photoresist layer during or after the formation of the recess in the photoresist layer. An inspection light irradiation step of irradiating inspection light from the optical system onto a reference surface provided separately from the reference surface or the photoresist layer, and a detection step of detecting the amount of inspection light reflected or diffracted from the reference surface; If the amount of light detected is smaller than a predetermined amount, a cleaning step for cleaning the optical system of the objective lens after the formation of the recess to the photoresist layer, Ru comprising a.

これによれば、凹部の形成後に対物レンズに付着した異物を清掃(除去)することができるので、次回の凹部の形成時には、対物レンズの表面に異物がない状態で光を照射することができるため、良好な凹凸形状を形成することができる。また、凹部の形成中または形成後において、基準面に検査光を照射し、反射または回折した検査光を検出して光量が所定量より小さい場合に清掃を行うので、対物レンズに傷などがつく可能性を減らすことができ、結果として良好な凹凸形状の形成に寄与している。   According to this, since the foreign matter adhering to the objective lens after the formation of the concave portion can be cleaned (removed), the next time the concave portion is formed, the surface of the objective lens can be irradiated with light without any foreign matter. Therefore, a favorable uneven shape can be formed. Further, during or after the formation of the recess, the reference surface is irradiated with inspection light, and the reflected or diffracted inspection light is detected and cleaning is performed when the amount of light is smaller than a predetermined amount. Possibility can be reduced and, as a result, it contributes to formation of favorable uneven | corrugated shape.

なお、前述したような本発明に係る凹部形成方法は、半導体や光ディスクなどの凹凸製品の製造方法や発光素子の製造方法、光学素子の製造方法に利用することができる。   In addition, the recessed part formation method which concerns on this invention as mentioned above can be utilized for the manufacturing method of uneven | corrugated products, such as a semiconductor and an optical disk, the manufacturing method of a light emitting element, and the manufacturing method of an optical element.

本発明によれば、ヒートモード型フォトレジスト層に凹部を形成する際に発生する異物の影響を抑制することができるので、良好な凹凸形状を形成することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the influence of foreign matter generated when forming a recess in the heat mode type photoresist layer, so that a favorable uneven shape can be formed.

[第1実施形態]
次に、本発明に係る発光素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。参照する図において、図1(a)は、LEDパッケージの図であり、(b)は、(a)の拡大図である。
[First Embodiment]
Next, a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings to be referred to, FIG. 1 (a) is a view of an LED package, and (b) is an enlarged view of (a).

図1(a)に示すように、本実施形態に係る発光素子の一例としてのLEDパッケージ1は、発光体の一例であるLED素子10と、このLED素子10を固定、配線するためのケース20とを備えてなる。
LED素子10は、従来周知の素子であり、詳細は図示しないが、n型クラッド層、p型クラッド層および活性層などを有する。図1(a)においては、上側の面が、光が外部へ放出される発光面18である。
As shown in FIG. 1A, an LED package 1 as an example of a light emitting element according to the present embodiment includes an LED element 10 that is an example of a light emitter, and a case 20 for fixing and wiring the LED element 10. And comprising.
The LED element 10 is a conventionally known element, and has an n-type cladding layer, a p-type cladding layer, an active layer, and the like, although details are not shown. In FIG. 1A, the upper surface is a light emitting surface 18 from which light is emitted to the outside.

ケース20には、LED素子10が固定されている。ケース20には、LED素子10に電力を供給する配線21,22等が形成されている。   The LED element 10 is fixed to the case 20. In the case 20, wirings 21, 22 and the like for supplying power to the LED element 10 are formed.

図1(b)に示すように、LED素子10は、発光するための本体部分である発光部11と、発光部11の上(発光面18)に形成されたフォトレジスト層12と、バリア層13とをこの順に備えてなる。
フォトレジスト層12は、強い光の照射により光が熱に変換されてこの熱により材料が形状変化して凹部を形成することが可能な層であり、いわゆるヒートモード型のフォトレジストの層である。このようなフォトレジストは、従来、光記録ディスクなどの記録層に多用されており、例えば、シアニン系、フタロシアニン系、キノン系、スクワリリウム系、アズレニウム系、チオール錯塩系、メロシアニン系などのフォトレジストを用いることができる。
As shown in FIG. 1B, the LED element 10 includes a light emitting part 11 that is a main body part for emitting light, a photoresist layer 12 formed on the light emitting part 11 (light emitting surface 18), and a barrier layer. 13 in this order.
The photoresist layer 12 is a layer in which light is converted into heat by irradiation of intense light, and the shape of the material can be changed by this heat to form a recess, and is a so-called heat mode type photoresist layer. . Conventionally, such a photoresist has been widely used in a recording layer such as an optical recording disk. Can be used.

本発明におけるフォトレジスト層12は、色素を記録物質として含有する色素型とすることが好ましい。
従って、フォトレジスト層12に含有される記録物質としては、色素等の有機化合物が挙げられる。なお、フォトレジスト層12の材料としては、有機材料に限られず、無機材料、または無機材料と有機材料の複合材料を使用できる。ただし、有機材料であると、成膜をスピンコートにより容易にでき、転移温度が低い材料を得易いため、有機材料を採用するのが好ましい。また、有機材料の中でも、光吸収量が分子設計で制御可能な色素を採用するのが好ましい。
The photoresist layer 12 in the present invention is preferably a dye type containing a dye as a recording substance.
Accordingly, examples of the recording material contained in the photoresist layer 12 include organic compounds such as dyes. The material of the photoresist layer 12 is not limited to an organic material, and an inorganic material or a composite material of an inorganic material and an organic material can be used. However, since an organic material can be easily formed by spin coating and a material having a low transition temperature can be easily obtained, it is preferable to use an organic material. Among organic materials, it is preferable to employ a dye whose light absorption can be controlled by molecular design.

ここで、フォトレジスト層12の好適な例としては、メチン色素(シアニン色素、ヘミシアニン色素、スチリル色素、オキソノール色素、メロシアニン色素など)、大環状色素(フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、ポルフィリン色素など)、アゾ色素(アゾ金属キレート色素を含む)、アリリデン色素、錯体色素、クマリン色素、アゾール誘導体、トリアジン誘導体、1−アミノブタジエン誘導体、桂皮酸誘導体、キノフタロン系色素などが挙げられる。   Here, suitable examples of the photoresist layer 12 include methine dyes (cyanine dyes, hemicyanine dyes, styryl dyes, oxonol dyes, merocyanine dyes, etc.), macrocyclic dyes (phthalocyanine dyes, naphthalocyanine dyes, porphyrin dyes, etc.), Examples include azo dyes (including azo metal chelate dyes), arylidene dyes, complex dyes, coumarin dyes, azole derivatives, triazine derivatives, 1-aminobutadiene derivatives, cinnamic acid derivatives, and quinophthalone dyes.

中でも、レーザ光により一回限りの情報の記録が可能な、色素型のフォトレジスト層12であることが好ましい。有機物のフォトレジストは、溶剤に溶かしてスピンコートやスプレー塗布により膜を形成することができるので、生産性に優れるからである。かかる色素型のフォトレジスト層12は、記録波長領域に吸収を有する色素を含有していることが好ましい。特に、光の吸収量を示す消衰係数kの上限値は、加工精度向上の観点から、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下がさらに好ましく、1以下が最も好ましい。また、消衰係数kの下限値は、加工速度向上の観点から、0.0001以上が好ましく、0.001以上がより好ましく、0.1以上がさらに好ましい。   Among these, a dye-type photoresist layer 12 that can record information only once with a laser beam is preferable. This is because an organic photoresist can be dissolved in a solvent and formed into a film by spin coating or spray coating, so that it is excellent in productivity. The dye-type photoresist layer 12 preferably contains a dye having absorption in the recording wavelength region. In particular, the upper limit of the extinction coefficient k indicating the amount of light absorption is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, still more preferably 3 or less, and most preferably 1 or less from the viewpoint of improving processing accuracy. Further, the lower limit value of the extinction coefficient k is preferably 0.0001 or more, more preferably 0.001 or more, and further preferably 0.1 or more, from the viewpoint of improving the processing speed.

なお、フォトレジスト層12は、前記したように記録波長において光吸収があることが必要であり、かような観点からレーザ光源の波長に応じて適宜色素を選択したり、構造を改変することができる。
例えば、レーザ光源の発振波長が780nm付近であった場合、ペンタメチンシアニン色素、ヘプタメチンオキソノール色素、ペンタメチンオキソノール色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素などから選択することが有利である。
また、レーザ光源の発振波長が660nm付近であった場合は、トリメチンシアニン色素、ペンタメチンオキソノール色素、アゾ色素、アゾ金属錯体色素、ピロメテン錯体色素などから選択することが有利である。
さらに、レーザ光源の発振波長が405nm付近であった場合は、モノメチンシアニン色素、モノメチンオキソノール色素、ゼロメチンメロシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ色素、アゾ金属錯体色素、ポルフィリン色素、アリリデン色素、錯体色素、クマリン色素、アゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、1−アミノブタジエン誘導体、キノフタロン系色素などから選択することが有利である。
The photoresist layer 12 needs to absorb light at the recording wavelength as described above. From such a viewpoint, a dye can be appropriately selected or the structure can be modified according to the wavelength of the laser light source. it can.
For example, when the oscillation wavelength of the laser light source is around 780 nm, it is advantageous to select from pentamethine cyanine dye, heptamethine oxonol dye, pentamethine oxonol dye, phthalocyanine dye, naphthalocyanine dye, and the like.
When the oscillation wavelength of the laser light source is around 660 nm, it is advantageous to select from trimethine cyanine dye, pentamethine oxonol dye, azo dye, azo metal complex dye, pyromethene complex dye, and the like.
Further, when the oscillation wavelength of the laser light source is around 405 nm, monomethine cyanine dye, monomethine oxonol dye, zero methine merocyanine dye, phthalocyanine dye, azo dye, azo metal complex dye, porphyrin dye, arylidene dye, complex It is advantageous to select from dyes, coumarin dyes, azole derivatives, triazine derivatives, benzotriazole derivatives, 1-aminobutadiene derivatives, quinophthalone dyes, and the like.

以下、レーザ光源の発振波長が780nm付近であった場合、660nm付近であった場合、405nm付近であった場合に対し、フォトレジスト層12(記録層化合物)としてそれぞれ好ましい化合物の例を挙げる。ここで、以下の化学式1,2で示す化合物(I−1〜I−10)は、レーザ光源の発振波長が780nm付近であった場合の化合物である。また、化学式3,4で示す化合物(II−1〜II−8)は、660nm付近であった場合の化合物である。さらに、化学式5,6で示す化合物(III−1〜III−14)は、405nm付近であった場合の化合物である。なお、本発明はこれらを記録層化合物に用いた場合に限定されるものではない。   Examples of preferable compounds as the photoresist layer 12 (recording layer compound) are shown below when the oscillation wavelength of the laser light source is around 780 nm, around 660 nm, and around 405 nm. Here, the compounds (I-1 to I-10) represented by the following chemical formulas 1 and 2 are compounds when the oscillation wavelength of the laser light source is around 780 nm. Moreover, the compounds (II-1 to II-8) represented by the chemical formulas 3 and 4 are compounds in the case of around 660 nm. Furthermore, the compounds (III-1 to III-14) represented by the chemical formulas 5 and 6 are compounds in the case of around 405 nm. In addition, this invention is not limited to the case where these are used for a recording layer compound.

<レーザ光源の発振波長が780nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 0005094535
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 780 nm>
Figure 0005094535

<レーザ光源の発振波長が780nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 0005094535
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 780 nm>
Figure 0005094535

<レーザ光源の発振波長が660nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 0005094535
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 660 nm>
Figure 0005094535

<レーザ光源の発振波長が660nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 0005094535
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 660 nm>
Figure 0005094535

<レーザ光源の発振波長が405nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 0005094535
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 405 nm>
Figure 0005094535

<レーザ光源の発振波長が405nm付近である場合のフォトレジスト材料例>

Figure 0005094535
<Example of photoresist material when the oscillation wavelength of the laser light source is around 405 nm>
Figure 0005094535

また、特開平4−74690号公報、特開平8−127174号公報、同11−53758号公報、同11−334204号公報、同11−334205号公報、同11−334206号公報、同11−334207号公報、特開2000−43423号公報、同2000−108513号公報、および同2000−158818号公報等に記載されている色素も好適に用いられる。   JP-A-4-74690, JP-A-8-127174, 11-53758, 11-334204, 11-334205, 11-334206, 11-334207 The dyes described in JP-A-2000-43423, JP-A-2000-108513, JP-A-2000-158818, and the like are also preferably used.

このような色素型のフォトレジスト層12は、色素を、結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いで、この塗布液を、基板上または後述する光反射層上に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより形成できる。その際、塗布液を塗布する面の温度は、10〜40℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは、下限値が、15℃以上であり、20℃以上であることがさらに好ましく、23℃以上であることが特に好ましい。また、上限値としては、35℃以下であることがより好ましく、30℃以下であることがさらに好ましく、27℃以下であることが特に好ましい。このように被塗布面温度が上記範囲にあると、塗布ムラや塗布故障の発生を防止し、塗膜の厚さを均一とすることができる。
なお、上記の上限値および下限値は、それぞれが任意で組み合わせることができる。
ここで、フォトレジスト層12は、単層でも重層でもよく、重層構造の場合、塗布工程を複数回行うことによって形成される。
塗布液中の色素の濃度は、一般に0.01〜15質量%の範囲であり、好ましくは0.1〜10質量%の範囲、より好ましくは0.5〜5質量%の範囲、最も好ましくは0.5〜3質量%の範囲である。
The dye-type photoresist layer 12 is prepared by dissolving the dye in a suitable solvent together with a binder or the like to prepare a coating solution, and then coating the coating solution on a substrate or a light reflection layer described later. And after forming a coating film, it can form by drying. In that case, it is preferable that the temperature of the surface which apply | coats a coating liquid is the range of 10-40 degreeC. More preferably, the lower limit is 15 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, and particularly preferably 23 ° C. or higher. Moreover, as an upper limit, it is more preferable that it is 35 degrees C or less, It is more preferable that it is 30 degrees C or less, It is especially preferable that it is 27 degrees C or less. As described above, when the surface temperature to be applied is in the above range, it is possible to prevent the occurrence of coating unevenness and coating failure and make the thickness of the coating film uniform.
Each of the upper limit value and the lower limit value can be arbitrarily combined.
Here, the photoresist layer 12 may be a single layer or a multilayer. In the case of a multilayer structure, the photoresist layer 12 is formed by performing the coating process a plurality of times.
The concentration of the dye in the coating solution is generally in the range of 0.01 to 15% by mass, preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, more preferably in the range of 0.5 to 5% by mass, most preferably. It is the range of 0.5-3 mass%.

塗布液の溶剤としては、酢酸ブチル、乳酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン;ジクロルメタン、1,2−ジクロルエタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素;ジメチルホルムアミド等のアミド;メチルシクロヘキサン等の炭化水素;テトラヒドロフラン、エチルエーテル、ジオキサン等のエーテル;エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノールジアセトンアルコール等のアルコール;2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール等のフッ素系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;等を挙げることができる。   Examples of the solvent for the coating solution include esters such as butyl acetate, ethyl lactate and cellosolve acetate; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone and methyl isobutyl ketone; chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane, 1,2-dichloroethane and chloroform; dimethylformamide and the like Amides; Hydrocarbons such as methylcyclohexane; Ethers such as tetrahydrofuran, ethyl ether, dioxane; Alcohols such as ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol diacetone alcohol; 2,2,3,3-tetrafluoropropanol, etc. Fluorinated solvents; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether; That.

好ましくは、酢酸ブチル、乳酸エチル;エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノールジアセトンアルコール;2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール等のフッ素系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類であり、n−ブタノールジアセトンアルコール、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルがより好ましい。   Preferably, butyl acetate, ethyl lactate; ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol diacetone alcohol; fluorine-based solvent such as 2,2,3,3-tetrafluoropropanol; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl Glycol ethers such as ether and propylene glycol monomethyl ether, n-butanol diacetone alcohol, 2,2,3,3-tetrafluoropropanol, and propylene glycol monomethyl ether are more preferable.

上記溶剤は使用する色素の溶解性を考慮して単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。塗布液中には、更に、酸化防止剤、UV吸収剤、可塑剤、潤滑剤等、各種の添加剤を目的に応じて添加してもよい。   The said solvent can be used individually or in combination of 2 or more type in consideration of the solubility of the pigment | dye to be used. In the coating solution, various additives such as an antioxidant, a UV absorber, a plasticizer, and a lubricant may be added according to the purpose.

塗布方法としては、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。なお、生産性に優れ膜厚のコントロールが容易であるという点でスピンコート法を採用するのが好ましい。
フォトレジスト層12(記録層化合物)は、スピンコート法による形成に有利であるという点から、有機溶媒に対して0.3wt%以上30wt%以下で溶解することが好ましく、1wt%以上20wt%以下で溶解することがより好ましい。特にテトラフルオロプロパノールに1wt%以上20wt%以下で溶解することが好ましい。また、記録層化合物は、熱分解温度が150℃以上500℃以下であることが好ましく、200℃以上400℃以下であることがより好ましい。
塗布の際、塗布液の温度は、23〜50℃の範囲であることが好ましく、24〜40℃の範囲であることがより好ましく、中でも、25〜30℃の範囲であることが特に好ましい。
Examples of the coating method include a spray method, a spin coating method, a dip method, a roll coating method, a blade coating method, a doctor roll method, a doctor blade method, and a screen printing method. In addition, it is preferable to employ the spin coating method in terms of excellent productivity and easy control of the film thickness.
The photoresist layer 12 (recording layer compound) is preferably dissolved in an organic solvent in an amount of 0.3 wt% or more and 30 wt% or less from the viewpoint that it is advantageous for formation by a spin coating method. It is more preferable to dissolve by. In particular, it is preferable to dissolve in tetrafluoropropanol at 1 wt% or more and 20 wt% or less. The recording layer compound preferably has a thermal decomposition temperature of 150 ° C. or higher and 500 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or higher and 400 ° C. or lower.
At the time of application, the temperature of the coating solution is preferably in the range of 23 to 50 ° C, more preferably in the range of 24 to 40 ° C, and particularly preferably in the range of 25 to 30 ° C.

塗布液が結合剤を含有する場合、結合剤の例としては、ゼラチン、セルロース誘導体、デキストラン、ロジン、ゴム等の天然有機高分子物質;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン等の炭化水素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル・ポリ酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリビニルアルコール、塩素化ポリエチレン、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ゴム誘導体、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂の初期縮合物等の合成有機高分子;等を挙げることができる。フォトレジスト層12の材料として結合剤を併用する場合に、結合剤の使用量は、一般に色素に対して0.01倍量〜50倍量(質量比)の範囲にあり、好ましくは0.1倍量〜5倍量(質量比)の範囲にある。   When the coating solution contains a binder, examples of the binder include natural organic polymer materials such as gelatin, cellulose derivatives, dextran, rosin, and rubber; hydrocarbon resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, and polyisobutylene; Vinyl resins such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride / polyvinyl acetate copolymer, acrylic resins such as polymethyl acrylate and polymethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, chlorinated polyethylene, epoxy resin, butyral resin And synthetic organic polymers such as initial condensation products of thermosetting resins such as rubber derivatives and phenol / formaldehyde resins. When a binder is used in combination as a material for the photoresist layer 12, the amount of the binder used is generally in the range of 0.01 to 50 times (mass ratio) with respect to the dye, preferably 0.1. It exists in the range of double amount-5 times amount (mass ratio).

また、フォトレジスト層12には、フォトレジスト層12の耐光性を向上させるために、種々の褪色防止剤を含有させることができる。
褪色防止剤としては、一般的に一重項酸素クエンチャーが用いられる。一重項酸素クエンチャーとしては、既に公知の特許明細書等の刊行物に記載のものを利用することができる。
その具体例としては、特開昭58−175693号公報、同59−81194号公報、同60−18387号公報、同60−19586号公報、同60−19587号公報、同60−35054号公報、同60−36190号公報、同60−36191号公報、同60−44554号公報、同60−44555号公報、同60−44389号公報、同60−44390号公報、同60−54892号公報、同60−47069号公報、同63−209995号公報、特開平4−25492号公報、特公平1−38680号公報、および同6−26028号公報等の各公報、ドイツ特許350399号明細書、そして日本化学会誌1992年10月号第1141頁等に記載のものを挙げることができる。前記一重項酸素クエンチャー等の褪色防止剤の使用量は、色素の量に対して、通常0.1〜50質量%の範囲であり、好ましくは、0.5〜45質量%の範囲、さらに好ましくは、3〜40質量%の範囲、特に好ましくは5〜25質量%の範囲である。
The photoresist layer 12 can contain various anti-fading agents in order to improve the light resistance of the photoresist layer 12.
As the antifading agent, a singlet oxygen quencher is generally used. As the singlet oxygen quencher, those described in publications such as known patent specifications can be used.
Specific examples thereof include JP-A Nos. 58-175893, 59-81194, 60-18387, 60-19586, 60-19587, and 60-35054. 60-36190, 60-36191, 60-44554, 60-44555, 60-44389, 60-44390, 60-54892, JP-A-60-47069, JP-A-63-209995, JP-A-4-25492, JP-B-1-38680, JP-A-6-26028, etc., German Patent 350399, and Japan Examples include those described in Chemical Society Journal, October 1992, page 1141. The amount of the antifading agent such as the singlet oxygen quencher used is usually in the range of 0.1 to 50% by mass, preferably in the range of 0.5 to 45% by mass, based on the amount of the dye. Preferably, it is the range of 3-40 mass%, Most preferably, it is the range of 5-25 mass%.

以上、フォトレジスト層12が色素型記録層である場合の溶剤塗布法について述べたが、フォトレジスト層12は記録物質の物性に合わせ、蒸着、スパッタリング、CVD等の成膜法によって形成することもできる。   The solvent coating method in the case where the photoresist layer 12 is a dye-type recording layer has been described above. However, the photoresist layer 12 may be formed by a film forming method such as vapor deposition, sputtering, or CVD in accordance with the physical properties of the recording material. it can.

なお、色素は、後述する凹部15の加工に用いるレーザ光の波長において、他の波長よりも光の吸収率が高いものが用いられる。特に、LED素子10などの発光素子の発光波長よりも、加工時のレーザ光の波長において光の吸収率が高いことが望ましい。
この色素の吸収ピークの波長は、必ずしも可視光の波長域内であるものに限定されず、紫外域や、赤外域にあるものであっても構わない。
In addition, the pigment | dye has a higher light absorptivity in the wavelength of the laser beam used for the process of the recessed part 15 mentioned later than another wavelength. In particular, it is desirable that the light absorptance is higher at the wavelength of the laser light during processing than the light emission wavelength of the light emitting element such as the LED element 10.
The wavelength of the absorption peak of the dye is not necessarily limited to that in the visible light wavelength range, and may be in the ultraviolet range or the infrared range.

特に発光素子の発光面を構成する材料の屈折率が高い場合には、凹部15を構成するフォトレジスト層12およびバリア層13の屈折率が高いことが好ましい。
色素には、吸収波長のピーク波長の長波側に屈折率の高い波長域が存在するが、この波長域と発光素子の発光波長とを合わせることが好ましい。そのためには、色素吸収波長λaが発光素子の中心波長λcより短い(λa<λc)ことが好ましい。λaとλcの差の下限は、加工し易さの観点から、10nm以上が好ましく、25nm以上がより好ましく、50nm以上がさらに好ましい。また、λaとλcの差の上限は、加工し易さの観点から、500nm以下が好ましく、300nm以下がより好ましく、200nm以下がさらに好ましい。
In particular, when the refractive index of the material constituting the light emitting surface of the light emitting element is high, the refractive index of the photoresist layer 12 and the barrier layer 13 constituting the recess 15 is preferably high.
The dye has a wavelength range with a high refractive index on the long wave side of the peak wavelength of the absorption wavelength, and it is preferable to match this wavelength range with the emission wavelength of the light emitting element. For this purpose, the dye absorption wavelength λa is preferably shorter than the center wavelength λc of the light emitting element (λa <λc). From the viewpoint of ease of processing, the lower limit of the difference between λa and λc is preferably 10 nm or more, more preferably 25 nm or more, and further preferably 50 nm or more. The upper limit of the difference between λa and λc is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, and further preferably 200 nm or less, from the viewpoint of ease of processing.

レーザで凹部15を記録する波長λwは、λa<λwの関係であることが好ましい。このような関係にあれば、色素の光吸収量が適切で記録効率が高まるし、きれいな凹凸形状が形成できるからである。また、λw<λcの関係であることが好ましい。λwは、色素が吸収する波長であるべきなので、このλwの波長よりも長波長側に発光素子の中心波長λcがあることで、発光素子の発する光が色素に吸収されず透過率が向上し、結果として発光効率が向上できるからである。
以上のような観点から、λa<λw<λcの関係にあることが最も好ましいといえる。
The wavelength λw for recording the recess 15 with a laser is preferably in a relationship of λa <λw. With such a relationship, the light absorption amount of the dye is appropriate, the recording efficiency is increased, and a clean uneven shape can be formed. Further, it is preferable that λw <λc. Since λw should be the wavelength that the dye absorbs, the light emitted from the light-emitting element is not absorbed by the dye and the transmittance is improved by having the center wavelength λc of the light-emitting element on the longer wavelength side than the wavelength of λw. As a result, the luminous efficiency can be improved.
From the above viewpoint, it can be said that the relationship of λa <λw <λc is most preferable.

なお、凹部15を形成するためのレーザ光の波長λwは、大きなレーザパワーが得られる波長であればよく、例えば、フォトレジスト層12に色素を用いる場合は、193nm、210nm、266nm、365nm、405nm、488nm、532nm、633nm、650nm、680nm、780nm、830nmなど、1000nm以下が好ましい。   The wavelength λw of the laser light for forming the recess 15 may be any wavelength that can provide a large laser power. For example, when a dye is used for the photoresist layer 12, 193 nm, 210 nm, 266 nm, 365 nm, 405 nm It is preferably 1000 nm or less, such as 488 nm, 532 nm, 633 nm, 650 nm, 680 nm, 780 nm, 830 nm.

また、レーザ光の種類としては、ガスレーザ、固体レーザ、半導体レーザなど、どのようなレーザであってもよい。ただし、光学系を簡単にするために、固体レーザや半導体レーザを採用するのが好ましい。レーザ光は、連続光でもパルス光でもよいが、自在に発光間隔が変更可能なレーザ光を採用するのが好ましい。例えば、半導体レーザを採用するのが好ましい。レーザを直接オンオフ変調できない場合は、外部変調素子で変調するのが好ましい。   The laser beam may be any laser such as a gas laser, a solid laser, or a semiconductor laser. However, in order to simplify the optical system, it is preferable to employ a solid-state laser or a semiconductor laser. The laser light may be continuous light or pulsed light, but it is preferable to employ laser light whose emission interval can be freely changed. For example, it is preferable to employ a semiconductor laser. When the laser cannot be directly on / off modulated, it is preferable to modulate with an external modulation element.

また、レーザパワーは、加工速度を高めるためには高い方が好ましい。ただし、レーザパワーを高めるにつれ、スキャン速度(レーザ光でフォトレジスト層12を走査する速度;例えば、後述する光ディスクドライブの回転速度)を上げなければならない。そのため、レーザパワーの上限値は、スキャン速度の上限値を考慮して、100Wが好ましく、10Wがより好ましく、5Wがさらに好ましく、1Wが最も好ましい。また、レーザパワーの下限値は、0.1mWが好ましく、0.5mWがより好ましく、1mWがさらに好ましい。   Further, the laser power is preferably higher in order to increase the processing speed. However, as the laser power is increased, the scanning speed (the speed at which the photoresist layer 12 is scanned with laser light; for example, the rotational speed of the optical disk drive described later) must be increased. Therefore, the upper limit value of the laser power is preferably 100 W in consideration of the upper limit value of the scanning speed, more preferably 10 W, still more preferably 5 W, and most preferably 1 W. The lower limit of the laser power is preferably 0.1 mW, more preferably 0.5 mW, and even more preferably 1 mW.

さらに、レーザ光は、発信波長幅およびコヒーレンシが優れていて、波長並みのスポットサイズに絞ることができるような光であることが好ましい。また、記録ストラテジ(凹部15を適正に形成するための光パルス照射条件)は、光ディスクで使われているようなストラテジを採用するのが好ましい。すなわち、光ディスクで使われているような、記録速度や照射するレーザ光の波高値、パルス幅などの条件を採用するのが好ましい。   Further, the laser light is preferably light that has excellent transmission wavelength width and coherency and can be narrowed down to a spot size that is comparable to the wavelength. As a recording strategy (light pulse irradiation conditions for properly forming the recess 15), it is preferable to adopt a strategy used in an optical disc. That is, it is preferable to adopt conditions such as recording speed, the peak value of the laser beam to be irradiated, and the pulse width as used in an optical disc.

フォトレジスト層12の厚さは、後述する凹部15の深さに対応させるのがよい。
この厚みは、例えば、1〜10000nmの範囲で適宜設定することができ、厚さの下限は、凹部15による光学的な効果やフォトレジスト層12をエッチングマスクとして利用する場合においてエッチング効果を得るという観点から、10nm以上が好ましく、30nm以上がより好ましい。また、厚さの上限は、加工精度や加工速度の観点から、1000nm以下が好ましく、500nm以下がより好ましい。
The thickness of the photoresist layer 12 should correspond to the depth of the recess 15 described later.
The thickness can be set as appropriate within a range of, for example, 1 to 10000 nm. The lower limit of the thickness is that the optical effect by the recess 15 and the etching effect are obtained when the photoresist layer 12 is used as an etching mask. From the viewpoint, 10 nm or more is preferable, and 30 nm or more is more preferable. Further, the upper limit of the thickness is preferably 1000 nm or less, and more preferably 500 nm or less, from the viewpoint of processing accuracy and processing speed.

また、フォトレジスト層12の厚さtと、凹部15の直径dとは、以下の関係であることが好ましい。すなわち、フォトレジスト層12の厚さtの上限は、加工精度や加工速度の観点から、t<10dが好ましく、t<5dがより好ましく、t<3dがさらに好ましい。また、フォトレジスト層12の厚さtの下限は、凹部15による光学的な効果やフォトレジスト層12をエッチングマスクとして利用する場合においてエッチング効果を得るという観点から、t>d/100が好ましく、t>d/10がより好ましく、t>d/5がさらに好ましい。   The thickness t of the photoresist layer 12 and the diameter d of the recess 15 are preferably in the following relationship. That is, the upper limit of the thickness t of the photoresist layer 12 is preferably t <10d, more preferably t <5d, and even more preferably t <3d from the viewpoint of processing accuracy and processing speed. The lower limit of the thickness t of the photoresist layer 12 is preferably t> d / 100 from the viewpoint of obtaining an optical effect due to the recess 15 and an etching effect when the photoresist layer 12 is used as an etching mask. t> d / 10 is more preferable, and t> d / 5 is more preferable.

フォトレジスト層12を形成するときは、フォトレジストとなる物質を適当な溶剤に溶解または分散して塗布液を調製した後、この塗布液をスピンコート、ディップコート、エクストルージョンコートなどの塗布法により発光面18の表面に塗布することにより形成することができる。   When the photoresist layer 12 is formed, a coating solution is prepared by dissolving or dispersing a substance to be a photoresist in an appropriate solvent, and then the coating solution is applied by a coating method such as spin coating, dip coating, or extrusion coating. It can be formed by applying to the surface of the light emitting surface 18.

バリア層13は、フォトレジスト層12を衝撃などから防ぐために形成され、任意的に設けられる。バリア層13は、透明な材質であれば特に限定されないが、好ましくはポリカーボネート、三酢酸セルロース等であり、より好ましくは、23℃、50%RHでの吸湿率が5%以下の材料である。また、SiO2、ZnS、GaOなどの酸化物、硫化物を用いることもできる。
なお、「透明」とは、LED素子10が発する光に対して、当該光を透過する(透過率:90%以上)ほどに透明であることを意味する。
The barrier layer 13 is formed and optionally provided to prevent the photoresist layer 12 from impact or the like. The barrier layer 13 is not particularly limited as long as it is a transparent material, but is preferably polycarbonate, cellulose triacetate, or the like, and more preferably a material having a moisture absorption rate of 5% or less at 23 ° C. and 50% RH. Further, oxides and sulfides such as SiO 2 , ZnS, and GaO can be used.
“Transparent” means that the light emitted from the LED element 10 is so transparent that the light is transmitted (transmittance: 90% or more).

バリア層13は、接着層を構成する光硬化性樹脂を適当な溶剤に溶解して塗布液を調製した後、この塗布液を所定温度でフォトレジスト層12上に塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜上に、例えばプラスチックの押出加工で得られた三酢酸セルロースフィルム(TACフィルム)をラミネートし、ラミネートしたTACフィルムの上から光を照射して塗布膜を硬化させて形成される。前記TACフィルムとしては、紫外線吸収剤を含むものが好ましい。バリア層13の厚さは、0.01〜0.2mmの範囲であり、好ましくは0.03〜0.1mmの範囲、より好ましくは0.05〜0.095mmの範囲である。   The barrier layer 13 is prepared by dissolving a photocurable resin constituting the adhesive layer in an appropriate solvent to prepare a coating solution, and then coating the coating solution on the photoresist layer 12 at a predetermined temperature to form a coating film. For example, a cellulose triacetate film (TAC film) obtained by, for example, plastic extrusion is laminated on the coating film, and light is irradiated from above the laminated TAC film to cure the coating film. The TAC film preferably contains an ultraviolet absorber. The thickness of the barrier layer 13 is in the range of 0.01 to 0.2 mm, preferably in the range of 0.03 to 0.1 mm, and more preferably in the range of 0.05 to 0.095 mm.

フォトレジスト層12およびバリア層13には、周期的に複数の凹部15が形成されている。凹部15は、フォトレジスト層12およびバリア層13に集光した光を照射することで、当該照射部分を変形(消失による変形を含む)させて形成されたものである。凹部15は、発光面18の光が放出される範囲に密に形成するのが望ましい。   A plurality of recesses 15 are periodically formed in the photoresist layer 12 and the barrier layer 13. The concave portion 15 is formed by irradiating the condensed light on the photoresist layer 12 and the barrier layer 13 to deform the irradiated portion (including deformation due to disappearance). It is desirable to form the recesses 15 densely in a range where the light emitted from the light emitting surface 18 is emitted.

なお、凹部15が形成される原理は、以下の通りとなっている。
フォトレジスト層12(記録層化合物)に、材料の光吸収がある波長(材料で吸収される波長)のレーザ光を照射すると、フォトレジスト層12によってレーザ光が吸収され、この吸収された光が熱に変換され、光の照射部分の温度が上昇する。これにより、フォトレジスト層12が、軟化、液化、気化、昇華、分解などの化学または/および物理変化を起こす。そして、このような変化を起こした材料が移動または/および消失することで、凹部15が形成される。なお、バリア層13は非常に薄い層であるため、フォトレジスト層12の移動または/および消失に伴って、一緒に移動または/および消失する。そして、このような凹部15の形成時においては、化学または/および物理変化したフォトレジスト層12の一部が、異物となって凹部15の周囲に残る。
The principle of forming the recess 15 is as follows.
When the photoresist layer 12 (recording layer compound) is irradiated with laser light having a wavelength at which the material absorbs light (wavelength absorbed by the material), the photoresist layer 12 absorbs the laser light, and the absorbed light is absorbed. It is converted into heat, and the temperature of the irradiated part rises. This causes the photoresist layer 12 to undergo chemical or / and physical changes such as softening, liquefaction, vaporization, sublimation, and decomposition. And the recessed part 15 is formed because the material which caused such a change moves or / and lose | disappears. In addition, since the barrier layer 13 is a very thin layer, it moves or / and disappears together with the movement or / and disappearance of the photoresist layer 12. When such a recess 15 is formed, a part of the photoresist layer 12 that is chemically or / and physically changed remains as a foreign matter around the recess 15.

なお、凹部15の形成方法としては、例えば、ライトワンス光ディスクや追記型光ディスクなどで採用されているピットの形成方法を適用することができる。具体的には、例えば、ピットサイズによって変化するレーザの反射光の強度を検出し、この反射光の強度が一定となるようにレーザの出力を補正することで、均一なピットを形成する方法を適用することができる。   In addition, as a formation method of the recessed part 15, the formation method of the pit employ | adopted, for example with a write-once optical disk, a write-once optical disk, etc. is applicable. Specifically, for example, a method of forming uniform pits by detecting the intensity of reflected laser light that varies depending on the pit size and correcting the laser output so that the intensity of the reflected light is constant. Can be applied.

また、前記したようなフォトレジスト層12(記録層化合物)の気化、昇華または分解は、その変化の割合が大きく、急峻であることが好ましい。具体的には、記録層化合物の気化、昇華または分解時の示差熱天秤(TG−DTA)による重量減少率が5%以上であることが好ましく、より好ましくは10%以上、さらに好ましくは20%以上である。また記録層化合物の気化、昇華または分解時の示差熱天秤(TG−DTA)による重量減少の傾き(昇温1℃あたりの重量減少率)が0.1%/℃以上であることが好ましく、より好ましくは0.2%/℃以上、さらに好ましくは0.4%/℃以上である。   Further, the vaporization, sublimation or decomposition of the photoresist layer 12 (recording layer compound) as described above preferably has a large rate of change and is steep. Specifically, the weight reduction rate by differential thermal balance (TG-DTA) during vaporization, sublimation or decomposition of the recording layer compound is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, and even more preferably 20%. That's it. Further, it is preferable that the slope of weight reduction (weight reduction rate per 1 ° C. temperature increase) by a differential thermal balance (TG-DTA) during vaporization, sublimation or decomposition of the recording layer compound is 0.1% / ° C. or more. More preferably, it is 0.2% / ° C or more, and further preferably 0.4% / ° C or more.

また、軟化、液化、気化、昇華、分解などの化学または/および物理変化の転移温度は、その上限値が、加工速度向上の観点から、2000℃以下が好ましく、1000℃以下がより好ましく、500℃以下がさらに好ましい。温度が高すぎると、レーザパワーが不足して加工できなくなる可能性がある。また、転移温度の下限値は、加工精度の観点から、50℃以上が好ましく、100℃以上がより好ましく、150℃以上がさらに好ましい。   In addition, the upper limit of the transition temperature of chemical or / and physical change such as softening, liquefaction, vaporization, sublimation, and decomposition is preferably 2000 ° C. or lower, more preferably 1000 ° C. or lower, from the viewpoint of improving the processing speed. More preferably, it is not higher than ° C. If the temperature is too high, there is a possibility that the laser power is insufficient and processing cannot be performed. Further, the lower limit of the transition temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and further preferably 150 ° C. or higher, from the viewpoint of processing accuracy.

図2(a)は、発光面を平面的に見た一例の図であり、(b)は、他の例の図であり、図3(a)は、凹部の直径とピッチとの関係を説明する図であり、(b)は、レーザ光の発光時間と周期との関係を説明する図である。
図2(a)に示すように、凹部15は、ドット状に形成され、このドットが格子状に配列されたものを採用することができる。また、図2(b)に示すように、凹部15は、細長い溝状に形成され、これが断続的につながったものでもよい。さらに、図示は省略するが、連続した溝形状として形成することもできる。
FIG. 2A is a diagram of an example of the light emitting surface viewed in plan, FIG. 2B is a diagram of another example, and FIG. 3A illustrates the relationship between the diameter and pitch of the recesses. It is a figure explaining, (b) is a figure explaining the relationship between the light emission time of a laser beam, and a period.
As shown in FIG. 2A, the recess 15 can be formed in a dot shape, and the dots arranged in a lattice shape. Moreover, as shown in FIG.2 (b), the recessed part 15 may be formed in the shape of an elongate groove | channel, and this may connect intermittently. Further, although not shown, it can be formed as a continuous groove shape.

隣接する凹部15同士のピッチPは、発光体であるLED素子10が発光する光の中心波長λcの0.01〜100倍である。   The pitch P between the adjacent recesses 15 is 0.01 to 100 times the center wavelength λc of the light emitted by the LED element 10 that is a light emitter.

凹部15のピッチPは、好ましくは、中心波長λcの0.05〜20倍であり、より好ましくは0.1〜5倍であり、最も好ましくは0.2〜2倍である。具体的には、ピッチPの下限値は、中心波長λcの0.01倍以上が好ましく、0.05倍以上がより好ましく、0.1倍以上がさらに好ましく、0.2倍以上が最も好ましい。また、ピッチPの上限値は、中心波長λcの100倍以下が好ましく、20倍以下がより好ましく、5倍以下がさらに好ましく、2倍以下が最も好ましい。   The pitch P of the recesses 15 is preferably 0.05 to 20 times the center wavelength λc, more preferably 0.1 to 5 times, and most preferably 0.2 to 2 times. Specifically, the lower limit value of the pitch P is preferably 0.01 times or more of the center wavelength λc, more preferably 0.05 times or more, further preferably 0.1 times or more, and most preferably 0.2 times or more. . Further, the upper limit value of the pitch P is preferably 100 times or less of the center wavelength λc, more preferably 20 times or less, further preferably 5 times or less, and most preferably 2 times or less.

凹部15の直径または溝の幅は、中心波長λcの0.005〜25倍であり、好ましくは0.025〜10倍、より好ましくは0.05〜2.5倍、最も好ましくは0.25〜2倍である。
なお、ここでいう直径または溝の幅は、凹部15の半分の深さにおける大きさ、いわゆる半値幅である。
The diameter of the recess 15 or the width of the groove is 0.005 to 25 times the center wavelength λc, preferably 0.025 to 10 times, more preferably 0.05 to 2.5 times, and most preferably 0.25. ~ 2 times.
Here, the diameter or the width of the groove is a size at a half depth of the recess 15, a so-called half-value width.

凹部15の直径または溝の幅は、上記の範囲で適宜設定することができるが、発光面18から離れるにつれ、巨視的に徐々に屈折率が小さくなるように、ピッチPの大きさに応じて調整するのが望ましい。すなわち、ピッチPが大きい場合には、凹部15の直径または溝の幅も大きくし、ピッチPが小さい場合には、凹部15の直径または溝の幅も小さくするのが好ましい。この観点から、直径または溝の幅は、ピッチPに対して2分の1程度の大きさであるのが好ましく、例えば、ピッチPの20〜80%であり、より好ましくは30〜70%、さらに好ましくは40〜60%である。   The diameter of the recess 15 or the width of the groove can be appropriately set within the above range, but depending on the size of the pitch P so that the refractive index gradually decreases macroscopically as the distance from the light emitting surface 18 increases. It is desirable to adjust. That is, when the pitch P is large, the diameter of the recess 15 or the width of the groove is preferably increased, and when the pitch P is small, the diameter of the recess 15 or the width of the groove is preferably decreased. From this viewpoint, the diameter or the width of the groove is preferably about a half of the pitch P, for example, 20 to 80%, more preferably 30 to 70% of the pitch P. More preferably, it is 40 to 60%.

凹部15の深さは、好ましくは中心波長λcの0.01〜20倍であり、より好ましくは0.05〜10倍、さらに好ましくは0.1〜5倍であり、最も好ましくは0.2〜2倍である。   The depth of the recess 15 is preferably 0.01 to 20 times the center wavelength λc, more preferably 0.05 to 10 times, still more preferably 0.1 to 5 times, and most preferably 0.2. ~ 2 times.

以上のような構成のLEDパッケージ1の製造方法について説明する。図4(a)〜(c)は、LEDパッケージの製造工程を示す図である。
図4(a)に示すように、まず、従来公知の方法で製造されたLED素子10の本体である発光部11(基板100)を用意する。ここで、基板100は、LED素子10が複数形成された半導体発光素子基板を、円盤状または矩形状に形成したものである。
A method for manufacturing the LED package 1 having the above configuration will be described. 4A to 4C are diagrams showing the manufacturing process of the LED package.
As shown in FIG. 4A, first, a light emitting unit 11 (substrate 100) which is a main body of the LED element 10 manufactured by a conventionally known method is prepared. Here, the substrate 100 is obtained by forming a semiconductor light emitting element substrate on which a plurality of LED elements 10 are formed in a disk shape or a rectangular shape.

そして、図4(b)に示すように、発光部11上にフォトレジスト層12とバリア層13をこの順に形成する。   Then, as shown in FIG. 4B, a photoresist layer 12 and a barrier layer 13 are formed in this order on the light emitting portion 11.

次に、凹部15を形成するが、凹部15を形成する装置は、図5に示すような光ディスクドライブDDを用いることができる。具体的に、この光ディスクドライブDDは、基板100を保持する保持器30と、保持器30を回転させることで基板100(LED素子10の本体)を回転させるモータ40と、フォトレジスト層12およびバリア層13に集光した光を照射する光学系50と、制御装置CAと、フォトレジスト層12およびバリア層13にイオン風を当てるイオン風発生装置60とを主に備えている。   Next, the recess 15 is formed. As an apparatus for forming the recess 15, an optical disk drive DD as shown in FIG. 5 can be used. Specifically, the optical disc drive DD includes a holder 30 that holds the substrate 100, a motor 40 that rotates the holder 100 to rotate the substrate 100 (the main body of the LED element 10), the photoresist layer 12, and the barrier. The optical system 50 that irradiates the light condensed on the layer 13, a control device CA, and an ion wind generator 60 that applies ion wind to the photoresist layer 12 and the barrier layer 13 are mainly provided.

保持器30は、本体部31および複数のアーム32を主に備えている。
本体部31は、円盤状に形成され、下側が基板100の取付部(装着部)となっている。この本体部31の外周部には、複数のアーム32が互いに等間隔で設けられている。
The cage 30 mainly includes a main body 31 and a plurality of arms 32.
The main body portion 31 is formed in a disk shape, and the lower side is an attachment portion (mounting portion) of the substrate 100. A plurality of arms 32 are provided at equal intervals on the outer peripheral portion of the main body 31.

アーム32は、一端部が本体部31に固定された可撓性の部材であり、鉤状に折り曲げられた他端部が、図5に示す基板100に近接する位置で基板100の外周を保持する。このような保持器30により、光ディスクドライブDDは、中心に穴が形成されていない基板100を保持し、凹部を形成することができる。   The arm 32 is a flexible member having one end fixed to the main body 31, and the other end bent in a hook shape holds the outer periphery of the substrate 100 at a position close to the substrate 100 shown in FIG. To do. With such a holder 30, the optical disc drive DD can hold the substrate 100 in which no hole is formed at the center and form a recess.

なお、基板100は、フォトレジスト層12およびバリア層13が形成された面、すなわち、凹部15が形成される面(以下、凹部形成面12Aと呼ぶ)を下向きにして保持器30に保持される。このとき、凹部形成面12Aが水平方向に対してなす角度は、±90度以内である(凹部形成面12Aが水平方向よりも下方を向いている)ことが好ましく、±5度以内であることがより好ましく、0度である(凹部形成面12Aが重力方向を向いている)ことがさらに好ましい。   The substrate 100 is held by the cage 30 with the surface on which the photoresist layer 12 and the barrier layer 13 are formed, that is, the surface on which the recess 15 is formed (hereinafter referred to as the recess forming surface 12A) facing downward. . At this time, the angle formed by the recessed portion forming surface 12A with respect to the horizontal direction is preferably within ± 90 degrees (the recessed portion forming surface 12A is directed downward from the horizontal direction), and is within ± 5 degrees. Is more preferable, and it is even more preferable that the angle is 0 degrees (the recess forming surface 12A faces the direction of gravity).

モータ40は、保持器30の上方、すなわち、基板100の上方となる位置に配置され、本体部31の中心部に回転軸の端部が固定されている。
ここで、本実施形態の光ディスクドライブDDは、モータ40が基板100の上方に配置されるので、モータ40から発生した塵埃が基板100に落下する可能性がある。そこで、図示はしないが、モータ40の筐体に排気口を設け、ポンプなどにより筐体内を減圧したり、筐体内の空気を吸引したりすることで、モータ40から発生した塵埃を外部に排気することが好ましい。
The motor 40 is disposed above the retainer 30, that is, above the substrate 100, and the end of the rotating shaft is fixed to the center of the main body 31.
Here, in the optical disc drive DD of the present embodiment, since the motor 40 is disposed above the substrate 100, dust generated from the motor 40 may fall onto the substrate 100. Therefore, although not illustrated, an exhaust port is provided in the housing of the motor 40, and the dust generated from the motor 40 is exhausted to the outside by decompressing the inside of the housing with a pump or the like and sucking air in the housing. It is preferable to do.

光学系50は、基板100の下方となる位置に配置され、光源の一例としてのレーザ光源51、第1レンズ52、第2レンズ53、ハーフミラー54、対物レンズの一例としての第3レンズ55、第4レンズ56およびディテクタ57を主に備えている。この光学系50は、公知の機構により基板100の半径方向(図5の左右方向)に移動可能に構成されている。   The optical system 50 is disposed at a position below the substrate 100, and includes a laser light source 51 as an example of a light source, a first lens 52, a second lens 53, a half mirror 54, a third lens 55 as an example of an objective lens, A fourth lens 56 and a detector 57 are mainly provided. The optical system 50 is configured to be movable in the radial direction of the substrate 100 (left-right direction in FIG. 5) by a known mechanism.

レーザ光源51は、レーザ光を出射するものであり、制御装置CAによってその出力が調整される。   The laser light source 51 emits laser light, and its output is adjusted by the control device CA.

第1レンズ52は、レーザ光源51から出射されたレーザ光のビーム径を拡大するものであり、レーザ光源51の下流側(レーザ光の進行方向における下流側)に配置されている。   The first lens 52 expands the beam diameter of the laser light emitted from the laser light source 51, and is disposed on the downstream side of the laser light source 51 (downstream side in the traveling direction of the laser light).

第2レンズ53は、第1レンズ52で拡径されたレーザ光を平行な光束に変換するものであり、第1レンズ52の下流側に配置されている。   The second lens 53 converts the laser beam expanded in diameter by the first lens 52 into a parallel light beam, and is disposed on the downstream side of the first lens 52.

ハーフミラー54は、第2レンズ53の下流側に配置されており、レーザ光源51から出射されてくるレーザ光を透過させるとともに、その反対側から戻ってくるレーザ光を所定の方向(レーザ光の光軸方向に対して略直交する方向)へ反射させている。   The half mirror 54 is disposed on the downstream side of the second lens 53, transmits the laser light emitted from the laser light source 51, and transmits the laser light returning from the opposite side in a predetermined direction (the laser light). The light is reflected in a direction substantially orthogonal to the optical axis direction.

第3レンズ55は、ハーフミラー54を透過してきたレーザ光を集光するためのものであり、ハーフミラー54の下流側、かつ、基板100の下方で基板100と対向するように配置されている。   The third lens 55 is for condensing the laser light that has passed through the half mirror 54, and is arranged to face the substrate 100 on the downstream side of the half mirror 54 and below the substrate 100. .

第4レンズ56は、ハーフミラー54で反射されたレーザ光を集光するものであり、ハーフミラー54によって反射されるレーザ光の光路上に配置されている。   The fourth lens 56 collects the laser light reflected by the half mirror 54 and is disposed on the optical path of the laser light reflected by the half mirror 54.

ディテクタ57は、第4レンズ56の下流側に配置され、第4レンズ56で集光したレーザ光の光量を検出する機能を有している。そして、このディテクタ57で検出した光量は、制御装置CAに出力されるようになっている。なお、ディテクタ57としては、例えば、フォトダイオード、分割フォトダイオードなどを採用することができる。   The detector 57 is disposed on the downstream side of the fourth lens 56 and has a function of detecting the amount of laser light collected by the fourth lens 56. The amount of light detected by the detector 57 is output to the control device CA. As the detector 57, for example, a photodiode, a divided photodiode, or the like can be employed.

制御装置CAは、CPU、ROM、RAM、通信機器などの公知のハードウェア(図示せず)を備えており、本実施形態においては特に、ディテクタ57で検出した光量に基づいて、当該光量が所定量となるようにレーザ光源51の出力を調整する制御を行っている。ここで、所定量とは、1つの値であってもよいし、所定の幅のある値(上限値から下限値までの所定範囲)であってもよい。   The control device CA includes known hardware (not shown) such as a CPU, a ROM, a RAM, a communication device, and the like. In the present embodiment, the light amount is determined based on the light amount detected by the detector 57. Control is performed to adjust the output of the laser light source 51 so that the quantity is constant. Here, the predetermined amount may be one value or a value having a predetermined width (a predetermined range from an upper limit value to a lower limit value).

ここで、制御装置CAによるレーザ光源51の出力調整方法について説明する。
まず、光ディスクドライブDDによる基板100の凹部形成面12A(フォトレジスト層12)への凹部15の形成中または形成後の所定のタイミングにおいて、光ディスクドライブDD(保持器30)に基板100の代わりに、少なくとも一部に反射率が既知の領域(基準面)を有する標準板(シリコン基板など)をセットする。
Here, the output adjustment method of the laser light source 51 by the control device CA will be described.
First, at a predetermined timing during or after the formation of the recess 15 on the recess forming surface 12A (photoresist layer 12) of the substrate 100 using the optical disc drive DD, A standard plate (such as a silicon substrate) having an area (reference surface) with a known reflectance at least partially is set.

次に、制御装置CAは、基準面に対し、光学系50からレーザ光(検査光)を照射する(検査光照射工程)。検査光は、レーザ光源51から出射され、第1レンズ52、第2レンズ53、ハーフミラー54および第3レンズ55を通過して、対物レンズである第3レンズ55から基準面に照射される。   Next, the control device CA irradiates the reference surface with laser light (inspection light) from the optical system 50 (inspection light irradiation step). The inspection light is emitted from the laser light source 51, passes through the first lens 52, the second lens 53, the half mirror 54, and the third lens 55, and is irradiated onto the reference surface from the third lens 55 that is an objective lens.

基準面に照射された検査光は、基準面で反射されて再び第3レンズ55を通過し、ハーフミラー54で所定の方向に反射された後、第4レンズ56で集光され、ディテクタ57に導かれる。ディテクタ57は、公知の光ディスクドライブと同様のフォーカシング技術、例えば、非点収差法やナイフエッジ法などを用いることにより、フォーカシング用のサーボ信号を生成して、制御装置CAに出力する。   The inspection light irradiated on the reference surface is reflected by the reference surface, passes through the third lens 55 again, is reflected by the half mirror 54 in a predetermined direction, is condensed by the fourth lens 56, and is applied to the detector 57. Led. The detector 57 generates a servo signal for focusing by using a focusing technique similar to a known optical disc drive, for example, an astigmatism method or a knife edge method, and outputs the servo signal to the control device CA.

サーボ信号を受けた制御装置CAは、光学系50を制御して、フォーカシングを実行した状態で、所定時間基準面に検査光を照射し続け、ディテクタ57に導かれる検査光の総量を検出して、基準面で反射される検査光の光量(以下、戻り光量とも呼ぶ)を検出する(検出工程)。   Upon receiving the servo signal, the control device CA controls the optical system 50 and continues to irradiate the reference surface with the inspection light for a predetermined time in a state where focusing is performed, and detects the total amount of inspection light guided to the detector 57. The amount of inspection light reflected by the reference surface (hereinafter also referred to as return light amount) is detected (detection step).

一般的に、このような戻り光量は、レーザ光源51から出射される検査光の光量(レーザ光源51の出力)や、基準面の反射率などから、制御装置CAにおいて推定することができる。しかし、本実施形態では、光学系50が基板100の下方に配置されるため、凹部15の形成により発生した異物が、対物レンズである第3レンズ55上に付着することがある。そのため、ディテクタ57で検出した戻り光量は、制御装置CAで推定可能な光量よりも小さくなることがある。   In general, the amount of return light can be estimated by the control device CA from the amount of inspection light emitted from the laser light source 51 (output of the laser light source 51), the reflectance of the reference surface, and the like. However, in this embodiment, since the optical system 50 is disposed below the substrate 100, foreign matter generated due to the formation of the recess 15 may adhere to the third lens 55 that is the objective lens. For this reason, the amount of return light detected by the detector 57 may be smaller than the amount of light that can be estimated by the control device CA.

そこで、制御装置CAは、検出した戻り光量が、レーザ光源51から出射されるレーザ光の光量やフォトレジスト層12の材質などから予め設定した所定量となるように、レーザ光源51の出力を調整する(出力調整工程)。詳細には、検出した戻り光量が、所定量と比較して不足している場合にレーザ光源51の出力を高くする。   Therefore, the control device CA adjusts the output of the laser light source 51 so that the detected return light amount becomes a predetermined amount set in advance based on the light amount of the laser light emitted from the laser light source 51, the material of the photoresist layer 12, and the like. (Output adjustment process). Specifically, the output of the laser light source 51 is increased when the detected amount of return light is insufficient compared to the predetermined amount.

イオン風発生装置60は、凹部形成時において、空気中の分子をマイナスの電荷に帯電させることでイオン風を発生させ、送出口61から凹部形成面12Aの加工部分(光の照射により凹部15が形成されている部分)に向けて送出するように構成されている。イオン風の発生方法としては、例えば、電圧印加による方法、水を破砕する方法、放射線や紫外線を使う方法などを用いることができる。中でも、電圧印加による方法が好ましい。電圧印加による方法では、コロナ放電式と電子放射式があるが、特に、電子放射式がイオン風を安定して発生させることができ、飛散物を付着させないという効果も安定させることができるので好ましい。このイオン風発生装置60は、光学系50とともに移動可能に構成されている。   The ion wind generator 60 generates an ion wind by charging the molecules in the air to a negative charge when forming the recess, and the processed portion of the recess forming surface 12A from the outlet 61 (the recess 15 is formed by light irradiation). It is configured to send out toward the formed part). As a method for generating the ion wind, for example, a method using voltage application, a method for crushing water, a method using radiation or ultraviolet rays, and the like can be used. Among these, a method using voltage application is preferable. There are a corona discharge method and an electron emission method as a method of applying a voltage, but the electron emission method is particularly preferable because it can stably generate an ionic wind and can also stabilize the effect of preventing scattered objects from adhering. . The ion wind generator 60 is configured to be movable together with the optical system 50.

なお、基板100のイオン風が当てられる部分は、加工部分に限定されず、例えば、加工部分とその周囲を含む凹部形成面12Aの一部であってもよいし、凹部形成面12Aの全面であってもよい。また、イオン風発生装置を光ディスクドライブDDの外部に設け、供給管などを介して凹部形成面12Aにイオン風が当てられる構成としてもよい。   Note that the portion of the substrate 100 to which the ion wind is applied is not limited to the processed portion, and may be, for example, a part of the recessed portion forming surface 12A including the processed portion and the periphery thereof, or the entire surface of the recessed portion forming surface 12A. There may be. Alternatively, an ion wind generator may be provided outside the optical disk drive DD so that the ion wind is applied to the recess forming surface 12A via a supply pipe or the like.

以上に説明したような光ディスクドライブDDに基板100を、凹部形成面12Aを下向きにした状態(図5では凹部形成面12Aを重力方向に向けた状態)で装填する。そして、フォトレジスト層12の材質に応じ、これを変形させるのに適当な出力を初期値としてレーザ光をフォトレジスト層12に照射する。さらに、この照射のパターンが、図2(a)や(b)に例示したドットまたは溝などの形成すべき凹部15のパターンに合うように、レーザ光源51にパルス信号または連続信号を入力する。   The optical disc drive DD as described above is loaded with the substrate 100 with the recess forming surface 12A facing downward (in FIG. 5, the recess forming surface 12A is directed in the direction of gravity). Then, according to the material of the photoresist layer 12, laser light is irradiated to the photoresist layer 12 with an output suitable for deforming it as an initial value. Further, a pulse signal or a continuous signal is input to the laser light source 51 so that this irradiation pattern matches the pattern of the concave portion 15 to be formed such as dots or grooves exemplified in FIGS.

なお、図3(b)に示すように、所定の周期Tで発光されるレーザ光のデューティ比(発光時間τ/周期T)は、実際に形成する凹部15のデューティ比(レーザ光の走査方向における凹部15の長さd/ピッチP;図3(a)参照)より低くするのが好ましい。ここで、図3(a)に円状に示すレーザ光は、発光時間τの間において所定の速度で移動することで、楕円状の凹部15の形成に寄与している。   As shown in FIG. 3B, the duty ratio (light emission time τ / period T) of the laser light emitted at a predetermined period T is the duty ratio (laser beam scanning direction) of the recess 15 that is actually formed. The length d / pitch P of the recesses 15 in FIG. Here, the laser beam shown in a circle in FIG. 3A contributes to the formation of the elliptical recess 15 by moving at a predetermined speed during the emission time τ.

レーザ光のデューティ比としては、例えば、凹部15のピッチPを100としたときの凹部15の長さdが50である場合には、50%よりも低いデューティ比でレーザ光を照射すればよい。また、この場合、レーザ光のデューティ比の上限値は、50%未満が好ましく、40%未満がより好ましく、35%未満がさらに好ましい。さらに、下限値は、1%以上が好ましく、5%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。以上のように、デューティ比を設定することで、規定のピッチの凹部15を正確に形成することができる。   For example, when the length d of the recess 15 is 50 when the pitch P of the recess 15 is 100, the laser beam may be irradiated with a duty ratio lower than 50%. . In this case, the upper limit value of the duty ratio of the laser beam is preferably less than 50%, more preferably less than 40%, and further preferably less than 35%. Furthermore, the lower limit is preferably 1% or more, more preferably 5% or more, and further preferably 10% or more. As described above, by setting the duty ratio, it is possible to accurately form the recesses 15 having a specified pitch.

また、公知の光ディスクドライブと同様のフォーカシング技術、例えば、非点収差法などを用いることにより、発光部11にうねりや反りがあったとしても、発光面18の表面に容易に集光することが可能である。   Further, by using a focusing technique similar to that of a known optical disc drive, for example, an astigmatism method, even if the light emitting unit 11 is wavy or warped, it can be easily condensed on the surface of the light emitting surface 18. Is possible.

このようにして、図4(c)に示すように、凹部形成面12A(発光面18)側(下方)から光ディスクドライブDDの光学系50でレーザ光を集光して照射する。そして、光記録ディスクに情報を記録する場合と同様に、発光部11を回転させながら、光学系50を半径方向に移動させることで、発光面18の全体に凹部15を形成する。このとき、凹部形成面12Aには、イオン風発生装置60からイオン風が当てられる。   In this manner, as shown in FIG. 4C, the laser beam is condensed and irradiated by the optical system 50 of the optical disc drive DD from the recess forming surface 12A (light emitting surface 18) side (lower side). Then, as in the case of recording information on the optical recording disk, the concave portion 15 is formed on the entire light emitting surface 18 by moving the optical system 50 in the radial direction while rotating the light emitting portion 11. At this time, ion wind is applied from the ion wind generator 60 to the recess forming surface 12A.

また、凹部15の形成中または形成後において、光ディスクドライブDDに標準板を装填し、標準板の基準面に光学系50からレーザ光(検査光)を照射して、基準面で反射する検査光の戻り光量をディテクタ57で検出する。その後、光ディスクドライブDDに基板100を装填し、戻り光量が所定量である場合には、制御装置CAはレーザ光源51に出力を維持したレーザ光を出射させて凹部15を形成する。一方、戻り光量が所定量に満たない場合には、制御装置CAはレーザ光源51に出力を高くしたレーザ光を出射させて凹部15を形成する。   In addition, during or after the formation of the recess 15, a standard plate is loaded into the optical disc drive DD, and the reference light of the standard plate is irradiated with laser light (inspection light) from the optical system 50 and reflected by the reference surface. Is detected by the detector 57. After that, when the substrate 100 is loaded into the optical disk drive DD and the amount of return light is a predetermined amount, the controller CA causes the laser light source 51 to emit a laser beam that maintains the output to form the recess 15. On the other hand, when the amount of return light is less than the predetermined amount, the controller CA causes the laser light source 51 to emit a laser beam having a high output to form the recess 15.

なお、凹部15を形成する時の加工条件は以下の通りである。
光学系50の開口数NAの下限は、加工精度の観点から、0.4以上が好ましく、0.5以上がより好ましく、0.6以上がさらに好ましい。また、開口数NAの上限は、角度変動に対する許容度の観点から、2以下が好ましく、1以下がより好ましく、0.9以下がさらに好ましい。
The processing conditions for forming the recess 15 are as follows.
From the viewpoint of processing accuracy, the lower limit of the numerical aperture NA of the optical system 50 is preferably 0.4 or more, more preferably 0.5 or more, and still more preferably 0.6 or more. Further, the upper limit of the numerical aperture NA is preferably 2 or less, more preferably 1 or less, and even more preferably 0.9 or less, from the viewpoint of tolerance to angular variation.

光学系50の波長は、例えば405±30nm、532±30nm、650±30nm、780±30nmである。これらは、大きな出力が得やすい波長だからである。なお、波長は短い程、細かい加工ができるので好ましい。   The wavelengths of the optical system 50 are, for example, 405 ± 30 nm, 532 ± 30 nm, 650 ± 30 nm, and 780 ± 30 nm. This is because these wavelengths are easy to obtain a large output. A shorter wavelength is preferable because fine processing can be performed.

光学系50の出力の下限は、加工時間の観点から、0.1mW以上であり、好ましくは1mW以上、より好ましくは5mW以上、さらに好ましくは20mW以上である。また、光学系50の出力の上限は、部材の耐久性の観点から、1000mW以下であり、好ましくは500mW以下、より好ましくは200mW以下である。   From the viewpoint of processing time, the lower limit of the output of the optical system 50 is 0.1 mW or more, preferably 1 mW or more, more preferably 5 mW or more, and further preferably 20 mW or more. The upper limit of the output of the optical system 50 is 1000 mW or less, preferably 500 mW or less, more preferably 200 mW or less, from the viewpoint of the durability of the member.

光学系50をフォトレジスト層12に対し相対的に移動させる線速は、下限が、加工時間や加工精度の観点から、0.1m/s以上であり、好ましくは1m/s以上、より好ましくは5m/s以上、さらに好ましくは20m/s以上である。また、線速の上限は、加工精度の観点から、500m/s以下であり、好ましくは200m/s以下、より好ましくは100m/s以下、さらに好ましくは50m/s以下である。   The lower limit of the linear velocity for moving the optical system 50 relative to the photoresist layer 12 is 0.1 m / s or more, preferably 1 m / s or more, more preferably from the viewpoint of processing time and processing accuracy. 5 m / s or more, more preferably 20 m / s or more. Further, the upper limit of the linear velocity is 500 m / s or less, preferably 200 m / s or less, more preferably 100 m / s or less, and further preferably 50 m / s or less, from the viewpoint of machining accuracy.

光学系50を含む具体的な光ディスクドライブDDの一例としては、例えば、パルステック工業株式会社製DDU1000を用いることができる。   As an example of a specific optical disk drive DD including the optical system 50, for example, DDU1000 manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd. can be used.

以上のようにして光ディスクドライブDDにより凹部15を形成した後は、図示しないが、基板100を切断することで個々のLED素子10を製造でき、このLED素子10をケース20に固定して、必要な配線をすることで図1に示したLEDパッケージ1が製造できる。   After the recess 15 is formed by the optical disk drive DD as described above, although not shown, individual LED elements 10 can be manufactured by cutting the substrate 100, and the LED elements 10 are fixed to the case 20 and necessary. The LED package 1 shown in FIG. 1 can be manufactured by performing simple wiring.

以上のように凹部形成面12A(フォトレジスト層12およびバリア層13)に凹部15を形成した後は清掃工程を行う。具体的には、検出工程にて検出された戻り光量が、所定量より小さい場合において、凹部15の形成後に光学系50の対物レンズである第3レンズ55を清掃する。第3レンズ55の清掃は、気体を勢いよく送出して異物を吹き飛ばす方法や、柔らかな刷毛で異物を除去する方法、アルコールなどの洗浄剤で異物を除去する方法など、第3レンズ55の形状や材質などに応じて、レンズを傷つけない方法で行う。   After the recess 15 is formed on the recess forming surface 12A (the photoresist layer 12 and the barrier layer 13) as described above, a cleaning process is performed. Specifically, when the amount of return light detected in the detection step is smaller than a predetermined amount, the third lens 55 that is the objective lens of the optical system 50 is cleaned after the recess 15 is formed. The cleaning of the third lens 55 includes the method of blowing out the foreign matter by blowing gas vigorously, the method of removing the foreign matter with a soft brush, the method of removing the foreign matter with a cleaning agent such as alcohol, and the like. Depending on the material and material, etc., it is done in a way that does not damage the lens.

検査光を照射し、戻り光量を検出する方法は、前記した制御装置CAによるレーザ光源51の出力調整方法と同様の方法によって行うことができる。なお、清掃工程を行うか否かの基準となる戻り光量の所定量と、出力調整工程でレーザ光の出力を調整するか否かの基準となる戻り光量の所定量とは、同じ値(または範囲)であってもよいし、異なる値(または範囲)であってもよい。また、清掃は、機械で行ってもよいし、手動で行ってもよい。   The method of irradiating the inspection light and detecting the return light amount can be performed by the same method as the output adjustment method of the laser light source 51 by the control device CA described above. It should be noted that the predetermined amount of the return light amount that is a reference for whether or not to perform the cleaning step and the predetermined amount of the return light amount that is a reference for whether or not to adjust the output of the laser light in the output adjustment step are the same value (or Range) or different values (or ranges). Further, the cleaning may be performed by a machine or may be performed manually.

さらに、第3レンズ55の清掃は、戻り光量の検出の有無に関わらず、定期的に行うこととしてもよい。清掃の頻度は、フォトレジスト層12からの異物の発生量や、光ディスクドライブDDの設置環境などに応じて適宜設定することができる。例えば、1000枚ごと、100枚ごと、10枚ごと、1枚ごとなどのように基板100の加工枚数で設定してもよいし、1カ月ごと、1週間ごと、1日ごと、1時間ごとなどのように光ディスクドライブDDの稼動時間で設定してもよい。   Further, the cleaning of the third lens 55 may be performed periodically regardless of whether or not the return light amount is detected. The frequency of cleaning can be appropriately set according to the amount of foreign matter generated from the photoresist layer 12, the installation environment of the optical disk drive DD, and the like. For example, it may be set by the number of processed substrates 100 such as every 1000, every 100, every 10 and every 1 month, every month, every week, every day, every hour, etc. As described above, the operation time of the optical disk drive DD may be set.

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
凹部形成面12Aを重力方向に向けた状態で凹部15を形成するので、フォトレジスト層12に集光した光を照射して凹部15を形成する際に生じる異物を落下させることができる。これにより、異物が凹部15およびその周囲に残ることを抑制することができるので、良好な凹凸形状を形成することができる。
According to the above, the following effects can be obtained in the present embodiment.
Since the concave portion 15 is formed with the concave portion forming surface 12A directed in the direction of gravity, the foreign matter generated when the concave portion 15 is formed by irradiating the condensed light onto the photoresist layer 12 can be dropped. Thereby, since it can suppress that a foreign material remains in the recessed part 15 and its circumference | surroundings, a favorable uneven | corrugated shape can be formed.

凹部形成面12Aにイオン風を当てながら凹部15を形成するので、フォトレジスト層12を帯電させることができる。これによって、凹部15およびその周囲と異物とが同一電荷に帯電することになるので、静電的反発力によって、異物が凹部15およびその周囲に付着することを積極的に抑制することができる。   Since the concave portion 15 is formed while applying ion air to the concave portion forming surface 12A, the photoresist layer 12 can be charged. As a result, the concave portion 15 and its surroundings and the foreign matter are charged to the same charge, so that the foreign matter can be positively suppressed from adhering to the concave portion 15 and its surroundings by the electrostatic repulsive force.

凹部15の形成中または形成後において、基準面に光学系50から検査光を照射し、基準面から反射する検査光の光量(戻り光量)を検出して、当該光量が所定量となるようにレーザ光源51の出力を調整するので、第3レンズ55に異物が付着しても常に所定量の光量で凹部15を形成することができる。   During or after the formation of the recess 15, the reference surface is irradiated with inspection light from the optical system 50, and the light amount (return light amount) of the inspection light reflected from the reference surface is detected so that the light amount becomes a predetermined amount. Since the output of the laser light source 51 is adjusted, the concave portion 15 can always be formed with a predetermined amount of light even if foreign matter adheres to the third lens 55.

凹部15の形成後に光学系50の対物レンズである第3レンズ55を清掃するので、次回の凹部15の形成時には、第3レンズ55上に異物がない状態でレーザ光を照射することができるため、良好な凹凸形状を形成することができる。また、戻り光量が所定量より小さい場合または定期的に清掃を行うので、対物レンズに傷などがつく可能性を減らすことができる。   Since the third lens 55 that is the objective lens of the optical system 50 is cleaned after the formation of the concave portion 15, the next time the concave portion 15 is formed, it is possible to irradiate the laser light with no foreign matter on the third lens 55. A favorable uneven shape can be formed. Further, since the amount of return light is smaller than the predetermined amount or is periodically cleaned, the possibility of scratches on the objective lens can be reduced.

前述のようにして形成されたLEDパッケージ1は、発光面18に形成された微細な凹凸形状により、発光面18の近傍において巨視的に屈折率が徐々に変化し、発光面18から放出された光が発光面18の内面で反射することが抑制される。これにより、LEDパッケージ1の発光効率が向上する。   In the LED package 1 formed as described above, the refractive index gradually changes macroscopically in the vicinity of the light emitting surface 18 due to the fine uneven shape formed on the light emitting surface 18 and is emitted from the light emitting surface 18. Reflection of light on the inner surface of the light emitting surface 18 is suppressed. Thereby, the luminous efficiency of the LED package 1 is improved.

また、ヒートモード形状変化が可能なフォトレジスト層12を用いることで集光したレーザ光を照射するだけで凹部15を形成することができるとともに、フォトレジスト層12の形成は塗布などにより大量に一斉に行うことができるので、凹部15の形成を早く、安価に行うことができる。また、公知のフォーカシング技術を利用することで、素材にうねりがあっても凹部15を簡単に製造することができる。   Further, by using the photoresist layer 12 capable of changing the heat mode shape, the concave portion 15 can be formed only by irradiating the condensed laser beam, and the formation of the photoresist layer 12 can be carried out in large quantities by coating or the like. Therefore, the concave portion 15 can be formed quickly and inexpensively. In addition, by using a known focusing technique, it is possible to easily manufacture the recess 15 even if the material has undulations.

このような工程は、従来のように、例えば、現像工程を必要とするフォトレジスト材料を用いた方法や、材料を塗布してベーキング、露光、ベーキング、エッチングといった複雑な工程を利用する方法などと比較すると極めて簡単である。したがって、簡易に発光素子の発光面に微細な凹凸形状を形成して発光効率を向上することが可能である。   Such processes include, for example, a method using a photoresist material that requires a development process, a method using a complicated process such as baking, exposure, baking, and etching by applying a material, as in the past. It is extremely simple when compared. Therefore, it is possible to easily improve the light emission efficiency by forming a fine uneven shape on the light emitting surface of the light emitting element.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。参照する図において、図6は、第2実施形態に係る光学素子の図である。
光学素子10Aは、光の透過性が高い部材で、発光素子の発光面に密着または接着されて用いられる。例えば、第1実施形態に例示したLEDパッケージ1の発光面18の表面や、蛍光管の表面などに貼り付けて用いられる。
[Second Embodiment]
Next, a method for manufacturing an optical element according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram of an optical element according to the second embodiment.
The optical element 10A is a member having a high light transmittance, and is used in close contact with or adhered to the light emitting surface of the light emitting element. For example, the LED package 1 illustrated in the first embodiment is used by being attached to the surface of the light emitting surface 18 or the surface of a fluorescent tube.

図6に示すように、光学素子10Aは、透明な支持体11Aの上に、第1実施形態と同様のフォトレジスト層12およびバリア層13が形成され、さらに凹部15が形成される。
支持体11Aは、発光素子が発する光に対して十分な透過性(例えば透過率80%程度以上)を有していればよく、例えば、ポリカーボネートなどの樹脂やガラス材料が用いられる。
As shown in FIG. 6, in the optical element 10A, a photoresist layer 12 and a barrier layer 13 similar to those of the first embodiment are formed on a transparent support 11A, and a recess 15 is further formed.
The support 11A only needs to have sufficient transparency (for example, a transmittance of about 80% or more) with respect to the light emitted from the light-emitting element. For example, a resin such as polycarbonate or a glass material is used.

凹部15を形成する場合には、フォトレジスト層12を下方に向けて支持体11Aを移動させつつ、第1実施形態と同様にしてレーザ光を集光してパルス状に照射することにより形成できる。この際、図6に示すようにレーザ光を支持体11A側(フォトレジスト層12とは反対側)から照射しても構わない。このように、レーザ光をフォトレジスト層12とは反対側から照射した場合には、凹部15を形成する際に発生する異物が光学系50Aの対物レンズに落下することがないといった効果を奏する。   When the recess 15 is formed, it can be formed by converging the laser beam and irradiating it in a pulsed manner in the same manner as in the first embodiment while moving the support 11A with the photoresist layer 12 facing downward. . At this time, as shown in FIG. 6, the laser beam may be irradiated from the support 11A side (the side opposite to the photoresist layer 12). Thus, when the laser beam is irradiated from the side opposite to the photoresist layer 12, there is an effect that the foreign matter generated when forming the recess 15 does not fall on the objective lens of the optical system 50A.

このようにして構成された光学素子10Aは、LEDパッケージ1の発光面18の表面や、蛍光管の表面などに貼り付けることで、これらの発光素子の発光効率を向上することができる。   The optical element 10A thus configured can improve the light emission efficiency of these light emitting elements by being attached to the surface of the light emitting surface 18 of the LED package 1 or the surface of the fluorescent tube.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る発光素子の製造方法について説明する。参照する図において、図7(a)〜(c)は、第3実施形態に係るLED素子の製造工程を示す図である。
[Third Embodiment]
Next, a method for manufacturing a light emitting device according to the third embodiment of the invention will be described. 7A to 7C are diagrams showing a manufacturing process of the LED element according to the third embodiment.

第3実施形態に係るLED素子10の製造方法では、まず、第1実施形態と同様の工程(図4参照)を経ることで、図7(a)に示すように、フォトレジスト層12およびバリア層13に凹部15を形成する。その後は、凹部15が形成されたフォトレジスト層12およびバリア層13をマスクとして、エッチングを行うことで、図7(b)に示すように、発光面18に凹部15に対応した穴部16を形成する。そして、図7(c)に示すように、所定の剥離液などによってフォトレジスト層12およびバリア層13を除去することで、凹凸形状に形成された発光面18が露出することとなる。   In the manufacturing method of the LED element 10 according to the third embodiment, first, the photoresist layer 12 and the barrier as shown in FIG. 7A are obtained by performing the same steps as in the first embodiment (see FIG. 4). A recess 15 is formed in the layer 13. Thereafter, etching is performed using the photoresist layer 12 and the barrier layer 13 in which the recess 15 is formed as a mask, so that the hole 16 corresponding to the recess 15 is formed in the light emitting surface 18 as shown in FIG. Form. Then, as shown in FIG. 7C, by removing the photoresist layer 12 and the barrier layer 13 with a predetermined stripping solution or the like, the light emitting surface 18 formed in the concavo-convex shape is exposed.

ここで、エッチングとしては、ウェットエッチングやドライエッチングなど、種々のエッチング方法を採用できるが、エッチングガスの直進性が高く細かなパターニングが可能なRIEを採用するのが好ましい。また、フォトレジスト層12およびバリア層13の除去方法としては、乾式の方法や湿式の方法など種々の方法を採用できる。   Here, as the etching, various etching methods such as wet etching and dry etching can be adopted, but it is preferable to adopt RIE that allows high patterning of etching gas and fine patterning. Moreover, as a removal method of the photoresist layer 12 and the barrier layer 13, various methods, such as a dry method and a wet method, are employable.

なお、エッチング方法や除去方法の具体例としては、例えば、発光部11の発光面18を含む層の材料が、ガラスであり、フォトレジスト層12の材料が色素であり、バリア層13の材料が無機材料層である場合には、エッチングガスとしてSF6を用いたRIEを採用するとともに、剥離液としてエタノールを用いた湿式の除去方法を採用することができる。ここで、発光面を含む層というのは、LED素子10の製造終了後において、空気のような気体、水のような液体等の外部環境との間で界面を形成する層であれば、どのような層でも構わない。   As specific examples of the etching method and the removing method, for example, the material of the layer including the light emitting surface 18 of the light emitting unit 11 is glass, the material of the photoresist layer 12 is a pigment, and the material of the barrier layer 13 is In the case of an inorganic material layer, RIE using SF6 as an etching gas can be employed, and a wet removal method using ethanol as a stripping solution can be employed. Here, the layer including the light emitting surface is any layer that forms an interface with an external environment such as a gas such as air or a liquid such as water after the LED element 10 is manufactured. Such a layer may be used.

以上、第3実施形態に係る製造方法によれば、LED素子10の表面(発光面18)自体に凹凸が形成されるので、LED素子10とフォトレジスト層12との屈折率差を気にすることなく、簡単に凹凸形状を設計することができる。なお、本実施形態では、予めLED素子10の表面に形成したフォトレジスト層12に、フォーカシング技術等により複数の凹部15を形成することで、LED素子10の表面上に密着して正確にマスクがセットされたこととなる。そのため、本実施形態では、従来のようにLED素子10の表面が反ることによりマスクを密着できないといった問題は生じず、簡単に凹凸形状を形成することができる。   As described above, according to the manufacturing method according to the third embodiment, since the unevenness is formed on the surface (light emitting surface 18) of the LED element 10 itself, the difference in refractive index between the LED element 10 and the photoresist layer 12 is a concern. Therefore, it is possible to easily design the uneven shape. In the present embodiment, a plurality of recesses 15 are formed in the photoresist layer 12 previously formed on the surface of the LED element 10 by a focusing technique or the like, so that the mask is accurately adhered to the surface of the LED element 10. It will be set. Therefore, in this embodiment, the problem that the mask cannot be brought into close contact due to warping of the surface of the LED element 10 does not occur as in the prior art, and the uneven shape can be easily formed.

以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されることなく適宜変更して実施することが可能である。
前記実施形態では、発光素子の例としてLED素子10を示したが、発光素子は、LED素子に限定されず、例えば、プラズマディスプレイ素子、レーザ、SED素子、蛍光管、EL素子など、発光する器具であれば特に限定されない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified and implemented.
In the embodiment, the LED element 10 is shown as an example of the light emitting element. However, the light emitting element is not limited to the LED element. For example, a plasma display element, a laser, an SED element, a fluorescent tube, an EL element, and the like emit light. If it is, it will not specifically limit.

前記各実施形態では、発光素子や光学素子の製造方法に本発明に係る凹部形成方法を適用したが、本発明はこれに限定されず、凹凸製品の製造方法に本発明を適用してもよい。すなわち、図8(a)および(b)に示すように、無機物からなる基板(基体)210上に穴部16を情報として形成し、この基板210の穴部16側に保護層220を設けることで、凹凸製品の一例としての光学読取用の情報記録媒体(光ディスク200)を製造する方法にも本発明を適用することができる。   In each of the above embodiments, the method for forming a recess according to the present invention is applied to a method for manufacturing a light emitting element or an optical element. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to a method for manufacturing an uneven product. . That is, as shown in FIGS. 8A and 8B, a hole 16 is formed as information on a substrate (base) 210 made of an inorganic material, and a protective layer 220 is provided on the hole 16 side of the substrate 210. Thus, the present invention can also be applied to a method of manufacturing an optical reading information recording medium (optical disc 200) as an example of a concavo-convex product.

具体的には、図4に示す方法と同じ方法で、基板210上にフォトレジスト層12およびバリア層13を形成し、このフォトレジスト層12等が形成された面を下向きにし、集光した光を照射して凹部15を形成する。その後、図7に示す方法と同じ方法で、フォトレジスト層12等をマスクとして基板210に凹部15に対応した穴部16を形成する。以上によれば、基板210に穴部16を良好に形成することができる。   Specifically, by the same method as that shown in FIG. 4, the photoresist layer 12 and the barrier layer 13 are formed on the substrate 210, the surface on which the photoresist layer 12 and the like are formed faces downward, and the collected light. To form the recess 15. Thereafter, holes 16 corresponding to the recesses 15 are formed in the substrate 210 by using the photoresist layer 12 and the like as a mask by the same method as shown in FIG. According to the above, the hole 16 can be satisfactorily formed in the substrate 210.

なお、基板210の材料としては、Si、Alを有する材料が好ましく、例えば、SiやSiO2、Al23などが好ましい。また、保護層220の材料としては、SiO2などの無機酸化物、Si34などの無機窒素化物のような無機系のものや、UV硬化樹脂などのような有機系のものを、単独あるいは組み合わせて使用できる。ただし、光ディスク200の長寿命化の観点から、保護層220も無機系の材料で形成するのが好ましい。
また、凹凸製品としては、光ディスクに限定されず、例えば、半導体、EL(エレクトロルミネセンス)、液晶、SED(表面電界ディスプレイ)、金型などであってもよい。
Note that the material of the substrate 210 is preferably a material containing Si or Al. For example, Si, SiO 2 , Al 2 O 3 or the like is preferable. The protective layer 220 is made of an inorganic material such as an inorganic oxide such as SiO 2 , an inorganic nitride such as Si 3 N 4, or an organic material such as a UV curable resin. Or they can be used in combination. However, from the viewpoint of extending the life of the optical disc 200, the protective layer 220 is preferably formed of an inorganic material.
Further, the uneven product is not limited to the optical disc, and may be, for example, a semiconductor, EL (electroluminescence), liquid crystal, SED (surface electric field display), mold, or the like.

前記実施形態では、発光素子または光学素子の発光面や光ディスク200を構成する基板210の表面に直接フォトレジスト層12を設けたが、発光面または表面との間に他の材料を介してフォトレジスト層12を設けてもよい。また、半導体からなるLED素子の表面に、保護層やレンズが設けられている場合には、それらの保護層やレンズの表面(空気との界面)が発光面になるので、それらの表面にフォトレジスト層12および凹部15を設ければよい。   In the above embodiment, the photoresist layer 12 is provided directly on the light emitting surface of the light emitting element or the optical element or on the surface of the substrate 210 constituting the optical disc 200. However, the photoresist is interposed between the light emitting surface or the surface via another material. A layer 12 may be provided. In addition, when a protective layer or lens is provided on the surface of an LED element made of a semiconductor, the surface of the protective layer or lens (interface with air) becomes a light emitting surface. The resist layer 12 and the recess 15 may be provided.

前記実施形態では、凹部15を形成するのにレーザ光を用いたが、必要な大きさに集光できれば、レーザ光のような単色光でなくても構わない。   In the above embodiment, the laser beam is used to form the recess 15, but it may not be a monochromatic beam such as a laser beam as long as the laser beam can be condensed to a required size.

なお、最小加工形状を得るために微小時間のレーザ光の照射で形成される凹形状の直径は、レーザ光の波長よりも短くするのが望ましい。すなわち、前記した関係となるように、レーザ光のスポット径を小さく絞るのが好ましい。   In order to obtain a minimum processed shape, it is desirable that the diameter of the concave shape formed by the laser light irradiation for a short time is shorter than the wavelength of the laser light. In other words, it is preferable to reduce the spot diameter of the laser beam to be small so as to satisfy the above-described relationship.

また、凹部15が最小加工形状(以下、「レーザスポット」という)よりも大きい場合には、レーザスポットを繋げることによって、凹部15を形成すればよい。ここで、ヒートモード型のフォトレジスト層12にレーザ光を照射すると、照射された部分のうち温度が転移温度になった部分のみが変化する。すなわち、レーザ光は中心付近で光強度が最も強く、外側に向かうにつれて徐々に弱くなっているため、レーザ光のスポット径よりも小さな径の微細な穴(レーザスポット)をフォトレジスト層12に形成することが可能となっている。そして、このような微細な穴を連続させて凹部15を形成する場合には、凹部15の形状精度を高めることができる。ちなみに、現像を要する材料であると、レーザ光が照射された部分全てで反応が起こるため、1回のレーザ光で形成される穴(レーザスポット)が大きく、その形状精度はヒートモード型の材料に比べ悪くなる。したがって、本発明のようにヒートモード型の材料を使うのが好ましい。   Further, when the concave portion 15 is larger than the minimum processed shape (hereinafter referred to as “laser spot”), the concave portion 15 may be formed by connecting the laser spots. Here, when the heat mode type photoresist layer 12 is irradiated with laser light, only the portion of the irradiated portion where the temperature becomes the transition temperature changes. That is, since the laser beam has the strongest light intensity near the center and gradually decreases toward the outside, a fine hole (laser spot) having a diameter smaller than the laser beam spot diameter is formed in the photoresist layer 12. It is possible to do. And when forming the recessed part 15 by making such a fine hole continue, the shape precision of the recessed part 15 can be improved. By the way, if it is a material that requires development, the reaction occurs in all the portions irradiated with the laser beam, so the hole (laser spot) formed by one laser beam is large, and the shape accuracy is a heat mode type material. It is worse than Therefore, it is preferable to use a heat mode type material as in the present invention.

前記実施形態では、フォトレジスト層12の上にバリア層13を形成したが、本発明はこれに限定されず、バリア層13はなくてもよい。特に、第3実施形態や図8に示した形態のようにフォトレジスト層12をエッチングマスクとして利用する場合には、バリア層13はない方が好ましい。   In the above embodiment, the barrier layer 13 is formed on the photoresist layer 12, but the present invention is not limited to this, and the barrier layer 13 may not be provided. In particular, when the photoresist layer 12 is used as an etching mask as in the third embodiment or the embodiment shown in FIG. 8, it is preferable that the barrier layer 13 is not provided.

前記第1実施形態では、保持器30の複数のアーム32により、中心に穴が形成されていない基板100を保持する例を示したが、中心に穴が形成されていない基板100を保持する方法はこれに限定されるものではない。例えば、真空吸着や静電吸着などによって保持してもよい。また、中心に穴が形成されている基板の場合には、従来公知の光ディスクドライブに装填される光ディスクと同様に、基板の穴を下からモータの回転軸(スピンドル)などによって保持してもよい。   In the first embodiment, the example in which the substrate 100 in which the hole is not formed in the center is held by the plurality of arms 32 of the cage 30 has been described. However, the method for holding the substrate 100 in which the hole is not formed in the center is described. Is not limited to this. For example, it may be held by vacuum suction or electrostatic suction. In the case of a substrate having a hole formed in the center, the hole in the substrate may be held from below by a rotating shaft (spindle) of a motor, as in the case of an optical disk loaded in a conventionally known optical disk drive. .

前記第1実施形態では、モータ40を基板100の上方となる位置に配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、従来公知の光ディスクドライブのように、モータを基板の下方となる位置に配置してもよい。   In the first embodiment, the motor 40 is disposed at a position above the substrate 100, but the present invention is not limited to this. That is, the motor may be arranged at a position below the substrate as in a conventionally known optical disk drive.

前記実施形態では、基準面の一例として、光ディスクドライブDDにセットされるフォトレジスト層12とは別に設けられた標準板を採用した例を示したが、本発明の基準面はこれに限定されるものではない。例えば、フォトレジスト層とは別に設けられた基準面の他の例として、光ディスクドライブDD内に設けた反射率が既知の領域(面)や標準板などを採用してもよい。また、本発明の基準面は、基板100のフォトレジスト層12(凹部形成面12A)に設けられた基準面であってもよい。例えば、凹部形成面12Aのうち、凹部15の形成前、形成中および形成後において反射率が既知または一定である領域(凹部を形成しない領域など)を基準面とすることができる。これらによれば、前記実施形態のように、基板100と基準面(標準板)とを入れ替える必要がないので、凹部形成面に凹部を形成しながら、所定のタイミングで基準面に検査光を照射し、戻り光量を検出して、光源の出力を調整することができる。そのため、常に最適な光量で凹部の形成を行うことができるので、より良好な凹凸形状を形成することができる。   In the above-described embodiment, an example in which a standard plate provided separately from the photoresist layer 12 set in the optical disc drive DD is employed as an example of the reference surface, but the reference surface of the present invention is limited to this. It is not a thing. For example, as another example of the reference surface provided separately from the photoresist layer, a region (surface) having a known reflectance provided in the optical disc drive DD, a standard plate, or the like may be employed. Further, the reference surface of the present invention may be a reference surface provided on the photoresist layer 12 (recessed surface 12A) of the substrate 100. For example, in the recess forming surface 12A, a region (such as a region where no recess is formed) whose reflectance is known or constant before, during and after the formation of the recess 15 can be used as the reference surface. According to these, since it is not necessary to replace the substrate 100 and the reference surface (standard plate) as in the above-described embodiment, the reference surface is irradiated with the inspection light at a predetermined timing while forming the recess on the recess forming surface. Then, the output of the light source can be adjusted by detecting the amount of return light. Therefore, the concave portion can always be formed with the optimum light amount, so that a better concave and convex shape can be formed.

前記第1実施形態では、戻り光量を検出するのに光学系50のディテクタ57を用いる構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、光学系50とは別に設けられた外部センサ(公知の反射率測定器など)で戻り光量を検出し、制御装置CAに出力する構成としてもよい。   In the first embodiment, the configuration in which the detector 57 of the optical system 50 is used to detect the amount of return light is illustrated, but the present invention is not limited to this, and for example, an external sensor provided separately from the optical system 50 A configuration may be adopted in which the amount of return light is detected by a known reflectance measuring device or the like and output to the control device CA.

前記第1実施形態では、基準面から反射する検査光の光量を検出したが、本発明はこれに限定されず、例えば、基準面から回折する検査光の光量を検出し、この光量が所定量となるよう光源の出力を調整してもよい。   In the first embodiment, the amount of inspection light reflected from the reference surface is detected. However, the present invention is not limited to this. For example, the amount of inspection light diffracted from the reference surface is detected. The output of the light source may be adjusted so that

前記第1実施形態では、基準面から反射する検査光をディテクタ57に導くためにハーフミラー54を採用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、偏光ビームスプリッタを採用してもよい。なお、この場合は、公知の波長板などの光学部品を適宜設けることができる。   In the first embodiment, the example in which the half mirror 54 is used to guide the inspection light reflected from the reference surface to the detector 57 has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a polarizing beam splitter is used. May be. In this case, an optical component such as a known wave plate can be appropriately provided.

前記第3実施形態では、LED素子10の表面に穴部16を形成したが、本発明はこれに限定されず、第2実施形態のような光学素子10Aの表面(支持体11Aの表面)に、フォトレジスト層12等をエッチングマスクとして穴部を形成してもよい。   In the third embodiment, the hole 16 is formed on the surface of the LED element 10, but the present invention is not limited to this, and the surface of the optical element 10A (the surface of the support 11A) as in the second embodiment is not limited thereto. The hole may be formed using the photoresist layer 12 or the like as an etching mask.

前記第3実施形態や図8に示した形態では、穴部16を形成する面(発光面18または基板210の表面)上に直接フォトレジスト層12等をエッチングマスクとして形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、エッチングガスによってフォトレジスト層12等が容易に削られてしまう場合には、図9(a)に示すように、フォトレジスト層12等に影響をほとんど与えないエッチングガスによってエッチング可能なマスク層17を、発光面18とフォトレジスト層12との間に設けてもよい。なお、図9では、発光面18に穴部16を形成する形態を示すが、基板210の表面に穴部16を形成する場合も同様にマスク層17を設けることができる。   In the third embodiment and the embodiment shown in FIG. 8, the photoresist layer 12 and the like are directly formed on the surface (the light emitting surface 18 or the surface of the substrate 210) where the hole 16 is formed as an etching mask. It is not limited to this. For example, when the photoresist layer 12 or the like is easily scraped off by the etching gas, as shown in FIG. 9A, the mask layer that can be etched by the etching gas that hardly affects the photoresist layer 12 or the like. 17 may be provided between the light emitting surface 18 and the photoresist layer 12. Although FIG. 9 shows a mode in which the hole 16 is formed on the light emitting surface 18, the mask layer 17 can be similarly provided when the hole 16 is formed on the surface of the substrate 210.

これによれば、まず、第1実施形態と同様に、レーザ光でフォトレジスト層12およびバリア層13に凹部15を形成する。次に、図9(b)に示すように、第1のエッチングガスによって、マスク層17をエッチングすることで、マスク層17に凹部15に対応した貫通孔17aを形成する。ここで、第1のエッチングガスとして、フォトレジスト層12およびバリア層13を削らないような種類のガスが選択されているので、フォトレジスト層12およびバリア層13がマスクとなってマスク層17がエッチングされる。   According to this, first, as in the first embodiment, the recess 15 is formed in the photoresist layer 12 and the barrier layer 13 with laser light. Next, as shown in FIG. 9B, the through hole 17 a corresponding to the recess 15 is formed in the mask layer 17 by etching the mask layer 17 with the first etching gas. Here, as the first etching gas, a gas that does not scrape the photoresist layer 12 and the barrier layer 13 is selected. Therefore, the mask layer 17 is formed using the photoresist layer 12 and the barrier layer 13 as a mask. Etched.

その後、図9(c)に示すように、第2のエッチングガスによって、発光面18を含む層をエッチングすることで、発光面18上に凹部15に対応した穴部16が形成される。このとき、第2のエッチングガスによってフォトレジスト層12およびバリア層13はエッチングされて直ぐに消滅するが、マスク層17がマスクとなって発光面18が良好にエッチングされる。そして、その後は、図9(d)に示すように、所定の剥離液などによってマスク層17を除去することで、凹凸形状に形成された発光面18が露出することとなる。   Thereafter, as shown in FIG. 9C, the hole 16 corresponding to the recess 15 is formed on the light emitting surface 18 by etching the layer including the light emitting surface 18 with the second etching gas. At this time, the photoresist layer 12 and the barrier layer 13 are etched and disappeared immediately by the second etching gas, but the light emitting surface 18 is satisfactorily etched using the mask layer 17 as a mask. After that, as shown in FIG. 9D, the mask layer 17 is removed with a predetermined stripping solution or the like, so that the light emitting surface 18 formed in an uneven shape is exposed.

ここで、図9に示す形態の具体例としては、例えば、発光部11の発光面18を含む層の材料が、サファイアであり、フォトレジスト層12の材料が色素であり、バリア層13の材料が無機層である場合には、マスク層17として東京応化工業株式会社製のSi含有Bi−Layerフォトレジストを採用し、第1のエッチングガスとしてSF6を採用し、第2のエッチングガスとしてCl2を採用すればよい。 Here, as a specific example of the form shown in FIG. 9, for example, the material of the layer including the light emitting surface 18 of the light emitting unit 11 is sapphire, the material of the photoresist layer 12 is a pigment, and the material of the barrier layer 13. Is an inorganic layer, Si-containing Bi-Layer photoresist manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. is used as the mask layer 17, SF 6 is used as the first etching gas, and Cl 2 is used as the second etching gas. Should be adopted.

次に、本発明の効果を確認した一実施例について説明する。
[実施例1]
円盤状の基板に100nm厚の色素層(フォトレジスト層)を形成した。基板および色素層の詳細は以下の通りである。
Next, an example in which the effect of the present invention has been confirmed will be described.
[Example 1]
A dye layer (photoresist layer) having a thickness of 100 nm was formed on a disk-shaped substrate. Details of the substrate and the dye layer are as follows.

・基板
材質 シリコン
厚さ 0.5mm
外径 101.6mm(4インチ)
内径 15mm
・ Substrate material Silicon thickness 0.5mm
Outer diameter 101.6mm (4 inches)
Inner diameter 15mm

・色素層(フォトレジスト層)
下記化学式の色素材料2gをTFP(テトラフルオロプロパノール)溶剤100mlに溶解し、スピンコートした。スピンコートの際には、塗布開始回転数500rpm、塗布終了回転数1000rpmとして塗布液を基板の内周部にディスペンスし、徐々に2200rpmまで回転を上げた。なお、色素材料の屈折率nは1.986であり、消衰係数kは0.0418である。
・ Dye layer (photoresist layer)
2 g of a dye material having the following chemical formula was dissolved in 100 ml of a TFP (tetrafluoropropanol) solvent and spin-coated. At the time of spin coating, the coating liquid was dispensed on the inner periphery of the substrate at a coating start rotation speed of 500 rpm and a coating end rotation speed of 1000 rpm, and the rotation was gradually increased to 2200 rpm. The refractive index n of the dye material is 1.986, and the extinction coefficient k is 0.0418.

Figure 0005094535
Figure 0005094535

このような基板の色素層側の面に対して、以下に示す条件で、半径30〜31mmの範囲にレーザ光を照射して、微細な凹部を径方向に10μmピッチ、周方向に0.3μmピッチで形成した。
凹部の形成条件は下記の通りである。
レーザ出力の初期値 2.5mW
線速 5m/s
記録信号 5MHzの矩形波
The surface of the substrate on the dye layer side is irradiated with a laser beam in a radius range of 30 to 31 mm under the following conditions, and fine concave portions are pitched by 10 μm in the radial direction and 0.3 μm in the circumferential direction. Formed with pitch.
The conditions for forming the recess are as follows.
Initial value of laser output 2.5mW
Line speed 5m / s
Recording signal 5 MHz rectangular wave

実施例Aでは、基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてパルステック工業株式会社製DDU1000(波長405nm、NA0.85。ヘッド部には0.1mm厚の収差補正板を設置)にセットし、イオン風を当てながら、下方からレーザ光を照射して微細な凹部を形成した。   In Example A, DDU1000 manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd. (wavelength: 405 nm, NA: 0.85. A 0.1 mm thick aberration correction plate is installed in the head) with the substrate facing the photoresist layer side in the direction of gravity. Then, a laser beam was irradiated from below while applying an ion wind to form a fine recess.

実施例Bでは、基板を、実施例Aと同様にしてDDU1000にセットし、イオン風を当てないで、下方からレーザ光を照射して微細な凹部を形成した。   In Example B, the substrate was set in the DDU 1000 in the same manner as in Example A, and a fine recess was formed by irradiating laser light from below without applying an ion wind.

比較例として、基板を、フォトレジスト層側の面を上方に向けてパルステック工業株式会社製NEO1000(波長405nm、NA0.85)にセットし、イオン風を当てながら、上方からレーザ光を照射して微細な凹部を形成した。   As a comparative example, the substrate is set in NEO1000 (wavelength 405 nm, NA 0.85) manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd. with the surface on the side of the photoresist layer facing upward, and irradiated with laser light from above while applying ion wind. And formed a fine recess.

以上のように凹部を形成した基板の表面をSEM(走査型電子顕微鏡)によって観察した。この結果を表1に示す。ここで、表1の「基板の表面状態」において、「◎」とはSEMの視野面積に占める固形物の割合が1%未満であることを示し、「○」とはSEMの視野面積に占める固形物の割合が5%未満であることを示し、「×」とはSEMの視野面積に占める固形物の割合が5%以上であることを示す。   The surface of the substrate on which the recesses were formed as described above was observed with an SEM (scanning electron microscope). The results are shown in Table 1. Here, in “Substrate surface state” in Table 1, “◎” indicates that the proportion of solids in the SEM visual field area is less than 1%, and “◯” indicates the SEM visual field area. The percentage of solids indicates less than 5%, and “x” indicates that the percentage of solids in the SEM viewing area is 5% or more.

Figure 0005094535
Figure 0005094535

表1に示すように、実施例Aにおいては、SEMの視野面積に占める固形物の割合が1%未満であり、基板上に固形物の付着がほとんど確認されなかった(◎)。また、実施例Bにおいては、SEMの視野面積に占める固形物の割合が1%以上5%未満であり、基板上に固形物の付着が実施例Aと比較してわずかに確認された(○)。一方、比較例においては、SEMの視野面積に占める固形物の割合が5%以上であり、基板上に固形部の付着が確認された(×)。   As shown in Table 1, in Example A, the ratio of the solid matter occupying the field of view of the SEM was less than 1%, and almost no solid matter was confirmed on the substrate ()). In Example B, the proportion of solids in the SEM viewing area was 1% or more and less than 5%, and the adhesion of solids on the substrate was slightly confirmed as compared to Example A (◯ ). On the other hand, in the comparative example, the ratio of the solid matter occupying the field area of the SEM was 5% or more, and adhesion of the solid part on the substrate was confirmed (×).

以上より、フォトレジスト層側の面を下方に向けて凹部を形成することで、基板への固形物の付着が抑制され、基板上に良好な凹凸形状が形成されることが確認された。また、凹部形成中にイオン風を当てることで、基板への固形物の付着がさらに抑制され、基板上により良好な凹凸形状が形成されることが確認された。   From the above, it was confirmed that by forming the concave portion with the surface on the side of the photoresist layer facing downward, adhesion of solid matter to the substrate was suppressed, and a good concavo-convex shape was formed on the substrate. Moreover, it was confirmed that by applying an ionic wind during the formation of the recesses, the solid matter was further prevented from adhering to the substrate, and a better uneven shape was formed on the substrate.

[実施例2]
何も塗布していない基板(シリコン基板)を標準板として用意した。そして、この標準板を、パルステック工業株式会社製DDU1000(波長405nm、NA0.85。ヘッド部には0.1mm厚の収差補正板を設置)にセットし、自動焦点サーボをかけながら戻り光量を測定した。
[Example 2]
A substrate (silicon substrate) to which nothing was applied was prepared as a standard plate. This standard plate is set on DDU1000 (wavelength 405 nm, NA 0.85. A 0.1 mm thick aberration correction plate is installed on the head) made by Pulstec Industrial Co., Ltd. It was measured.

次に、実施例1と同様の基板50枚に対して凹部の形成を実行した。具体的には、基板を1枚ずつフォトレジスト層側の面を重力方向に向けてDDU1000にセットし、基板の半径30〜31mmの範囲に下方からレーザ光を照射して、径方向に10μmピッチ、周方向に0.3μmピッチで、直径150nmの凹部の形成を実行した。なお、レーザ出力の初期値、線速、記録信号は実施例1と同様である。このとき、DDU1000は、クリーンルームではない部屋に設置し、凹部の形成中に蓋を開放しておいた。   Next, formation of recesses was performed on 50 substrates similar to those in Example 1. Specifically, each substrate is set on the DDU 1000 with the surface of the photoresist layer facing the gravitational direction one by one, and a laser beam is irradiated from below to the radius range of 30 to 31 mm, and the pitch is 10 μm in the radial direction. The formation of recesses with a diameter of 150 nm at a pitch of 0.3 μm in the circumferential direction was performed. The initial value of the laser output, the linear velocity, and the recording signal are the same as in the first embodiment. At this time, the DDU 1000 was installed in a room that was not a clean room, and the lid was opened during the formation of the recess.

基板50枚に対して凹部の形成を実行した後、標準板を再びDDU1000にセットし、自動焦点サーボをかけながら戻り光量を測定した。
その後、以下に示す条件で、実施例1と同様の基板に対して凹部の形成を実行した。なお、その他の条件は、基板50枚に対して凹部の形成を実行したときと同様である。
After forming recesses on 50 substrates, the standard plate was set on the DDU 1000 again, and the amount of return light was measured while applying automatic focus servo.
Thereafter, formation of a recess was performed on the same substrate as in Example 1 under the following conditions. The other conditions are the same as when concave portions are formed on 50 substrates.

実施例Cでは、実施例1と同様の基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてDDU1000にセットし、レーザ光の出力を10%高くして凹部の形成を実行した。   In Example C, a substrate similar to that in Example 1 was set on the DDU 1000 with the surface on the photoresist layer side facing the direction of gravity, and the laser beam output was increased by 10% to form a recess.

実施例Dでは、まず、対物レンズをエアブローおよび刷毛にて清掃した後に、標準板をセットして自動焦点サーボをかけながら戻り光量を測定した。その後、実施例1と同様の基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてDDU1000にセットし、レーザ光の出力を変化させないで凹部の形成を実行した。なお、「レーザ光の出力を変化させない」とは、基板50枚に対して凹部の形成を実行したときと同じ出力で凹部を形成したことを意味する。   In Example D, the objective lens was first cleaned with air blow and brush, then the standard plate was set and the amount of return light was measured while applying autofocus servo. Thereafter, a substrate similar to that in Example 1 was set in the DDU 1000 with the surface on the photoresist layer side facing the direction of gravity, and formation of a recess was performed without changing the output of the laser beam. Note that “the laser beam output is not changed” means that the concave portion is formed with the same output as when the concave portion is formed on the 50 substrates.

比較例として、対物レンズの清掃を行わず、実施例1と同様の基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてDDU1000にセットし、レーザ光の出力を変化させないで凹部の形成を実行した。   As a comparative example, the objective lens is not cleaned, and the same substrate as in Example 1 is set on the DDU 1000 with the surface on the photoresist layer side in the direction of gravity, and a recess is formed without changing the output of the laser beam. Executed.

そして、各基板に形成された凹部の直径を公知の方法により測定した。この結果を表2に示す。なお、戻り光量は、凹部の形成前に測定した戻り光量を「10」とすると、基板50枚に対して凹部の形成を実行した後に測定した戻り光量は「9」、対物レンズの清掃後に測定した戻り光量は「10」であった。   And the diameter of the recessed part formed in each board | substrate was measured by the well-known method. The results are shown in Table 2. Note that the amount of return light is “9” when the amount of return light measured before forming the recess is “10”, and the amount of return light measured after forming the recess on 50 substrates is “9”, measured after cleaning the objective lens. The returned light quantity was “10”.

Figure 0005094535
Figure 0005094535

表2に示すように、実施例C,Dにおいては、凹部の直径が150nmであった。一方、比較例においては、凹部の直径が130nmと小さくなっていた。すなわち、比較例の凹部形成方法では、所望の凹部寸法を得ることができなかった。   As shown in Table 2, in Examples C and D, the diameter of the recess was 150 nm. On the other hand, in the comparative example, the diameter of the recess was as small as 130 nm. That is, with the recess forming method of the comparative example, a desired recess dimension could not be obtained.

以上より、基準面に検査光を照射し、基準面から反射する検査光の光量を検出した後、光源(レーザ光)の出力を調整(高く)する、または、対物レンズを清掃することで、基板上により良好な凹凸形状が形成されることが確認された。   From the above, after irradiating the inspection surface with the inspection light and detecting the amount of inspection light reflected from the reference surface, adjusting (higher) the output of the light source (laser light) or cleaning the objective lens, It was confirmed that a better uneven shape was formed on the substrate.

(a)は、LEDパッケージの図であり、(b)は、(a)の拡大図である。(A) is a figure of an LED package, (b) is an enlarged view of (a). (a)は、発光面を平面的に見た一例の図であり、(b)は、他の例の図である。(A) is a figure of an example which looked at the light emission surface planarly, (b) is a figure of another example. (a)は、凹部の直径とピッチとの関係を説明する図であり、(b)は、レーザ光の発光時間と周期との関係を説明する図である。(A) is a figure explaining the relationship between the diameter of a recessed part, and a pitch, (b) is a figure explaining the relationship between the light emission time of a laser beam, and a period. (a)〜(c)は、LEDパッケージの製造工程を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the manufacturing process of an LED package. フォトレジスト層等に凹部を形成する光ディスクドライブを示す図である。It is a figure which shows the optical disk drive which forms a recessed part in a photoresist layer etc. FIG. 第2実施形態に係る光学素子の図である。It is a figure of the optical element which concerns on 2nd Embodiment. (a)〜(c)は、第3実施形態に係るLED素子の製造工程を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the manufacturing process of the LED element which concerns on 3rd Embodiment. 本発明の凹部形成方法を含む製造方法により製造された光ディスクを示す斜視図(a)と断面図(b)である。It is the perspective view (a) and sectional drawing (b) which show the optical disk manufactured by the manufacturing method containing the recessed part formation method of this invention. (a)〜(d)は、第3実施形態に係るLED素子の製造工程を一部変更した形態を示す図である。(A)-(d) is a figure which shows the form which changed the manufacturing process of the LED element which concerns on 3rd Embodiment partially.

符号の説明Explanation of symbols

1 LEDパッケージ
10 LED素子
10A 光学素子
11 発光部
11A 支持体
12 フォトレジスト層
12A 凹部形成面
15 凹部
16 穴部
18 発光面
30 保持器
40 モータ
50 光学系
51 レーザ光源
55 第3レンズ
57 ディテクタ
60 イオン風発生装置
200 光ディスク
210 基板
CA 制御装置
DD 光ディスクドライブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LED package 10 LED element 10A Optical element 11 Light emission part 11A Support body 12 Photoresist layer 12A Concave formation surface 15 Concave part 16 Hole part 18 Light emission surface 30 Holder 40 Motor 50 Optical system 51 Laser light source 55 3rd lens 57 Detector 60 Ion Wind generator 200 Optical disk 210 Substrate CA controller DD Optical disk drive

Claims (9)

ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層に光源を含んで構成される光学系から集光した光を照射することで前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する凹部形成方法であって、
前記フォトレジスト層の凹部形成面を重力方向に向け、光を前記凹部形成面とは反対側から照射して前記凹部形成面に凹部を形成することを特徴とする凹部形成方法。
A recess forming method for forming a plurality of recesses in the photoresist layer by irradiating light collected from an optical system configured to include a light source on the photoresist layer capable of heat mode shape change,
A method of forming a recess, wherein the recess forming surface of the photoresist layer is directed in the direction of gravity and light is irradiated from the opposite side of the recess forming surface to form a recess in the recess forming surface .
ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層に光源を含んで構成される光学系から集光した光を照射することで前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する凹部形成方法であって、
前記フォトレジスト層の凹部形成面を重力方向に向けて凹部を形成し、
前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、
前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、
前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、
検出した前記光量が所定量より小さい場合、前記フォトレジスト層への凹部の形成後に前記光学系の対物レンズを清掃する清掃工程と、を備えたことを特徴とする凹部形成方法。
A recess forming method for forming a plurality of recesses in the photoresist layer by irradiating light collected from an optical system configured to include a light source on the photoresist layer capable of heat mode shape change,
Forming a recess with the recess forming surface of the photoresist layer directed in the direction of gravity;
During or after the formation of the recess in the photoresist layer,
An inspection light irradiation step of irradiating inspection light from the optical system to a reference surface provided on the photoresist layer or a reference surface provided separately from the photoresist layer;
A detection step of detecting the amount of inspection light reflected or diffracted from the reference surface;
If detected the light amount is smaller than the predetermined amount, the recess forming how to characterized in that and a cleaning step for cleaning the optical system of the objective lens after the formation of the recess to the photoresist layer.
前記フォトレジスト層の凹部形成面にイオン風を当てながら凹部を形成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の凹部形成方法。 Recess forming method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the recess while applying an ion wind in the recess formation surface of the photoresist layer. 前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、
前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、
前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、
検出した前記光量に基づいて当該光量が所定量となるように前記光源の出力を調整する出力調整工程と、を備えたことを特徴とする請求項に記載の凹部形成方法。
During or after the formation of the recess in the photoresist layer,
An inspection light irradiation step of irradiating inspection light from the optical system to a reference surface provided on the photoresist layer or a reference surface provided separately from the photoresist layer;
A detection step of detecting the amount of inspection light reflected or diffracted from the reference surface;
The method according to claim 2 , further comprising: an output adjustment step of adjusting an output of the light source so that the light amount becomes a predetermined amount based on the detected light amount.
基体の表面上に凹凸を有する凹凸製品の製造方法であって、
前記基体の表面上にヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層を形成する工程と、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の凹部形成方法により、前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する工程と、
複数の凹部が形成されたフォトレジスト層をマスクとして、エッチングを行うことで、前記基体の表面上に前記凹部に対応した穴部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする凹凸製品の製造方法。
A method for producing an uneven product having unevenness on the surface of a substrate,
Forming a photoresist layer capable of heat mode shape change on the surface of the substrate;
A step of forming a plurality of recesses in the photoresist layer by the recess forming method according to any one of claims 1 to 4,
Forming a hole corresponding to the recess on the surface of the substrate by performing etching using a photoresist layer having a plurality of recesses as a mask. Production method.
発光体を有する発光素子の製造方法であって、
前記発光体の発光面にヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層を形成する工程と、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の凹部形成方法により、前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする発光素子の製造方法。
A method for manufacturing a light emitting device having a light emitter,
Forming a photoresist layer capable of heat mode shape change on the light emitting surface of the light emitter;
A method of manufacturing a light emitting device, comprising: forming a plurality of recesses in the photoresist layer by the recess forming method according to claim 1.
複数の凹部が形成された前記フォトレジスト層をマスクとして、エッチングを行うことで、前記発光面に前記凹部に対応した穴部を形成することを特徴とする請求項6に記載の発光素子の製造方法。   7. The light emitting device according to claim 6, wherein a hole corresponding to the concave portion is formed in the light emitting surface by etching using the photoresist layer having a plurality of concave portions as a mask. Method. 発光素子の発光面に取り付けられることで、前記発光素子の発光効率を向上させる光学素子の製造方法であって、
前記発光素子が発する光を透過可能な支持体の表面に、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層を形成する工程と、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の凹部形成方法により、前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする光学素子の製造方法。
A method of manufacturing an optical element that improves the luminous efficiency of the light emitting element by being attached to the light emitting surface of the light emitting element,
Forming a photoresist layer capable of changing the shape of the heat mode on the surface of the support capable of transmitting light emitted from the light-emitting element;
A method for manufacturing an optical element, comprising: forming a plurality of recesses in the photoresist layer by the recess forming method according to any one of claims 1 to 4.
複数の凹部が形成された前記フォトレジスト層をマスクとして、エッチングを行うことで、前記支持体の表面に前記凹部に対応した穴部を形成することを特徴とする請求項8に記載の光学素子の製造方法。   9. The optical element according to claim 8, wherein a hole corresponding to the recess is formed in the surface of the support by performing etching using the photoresist layer having a plurality of recesses as a mask. Manufacturing method.
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