JP2005141075A - Phase mask for manufacturing grating - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回折格子作製用位相マスクに関し、特に、光通信等に用いられる光ファイバー内に紫外線レーザ光を用いて回折格子を作製するための位相マスクに関するものである。 The present invention relates to a phase mask for producing a diffraction grating, and more particularly to a phase mask for producing a diffraction grating using an ultraviolet laser beam in an optical fiber used for optical communication or the like.
光ファイバーは地球規模の通信に大革新をもたらし、高品質、大容量の大洋横断電話通信を可能にしたが、従来より、この光ファイバーに沿ってコア内に周期的に屈折率分布を作り出し、光ファイバー内にブラック回折格子を作り、その回折格子の周期と長さ、屈折率変調の大きさによって回折格子の反射率の高低と波長特性の幅を決めることにより、その回折格子を光通信用の波長多重分割器、レーザやセンサーに使用される狭帯域の高反射ミラー、光ファイバーアンプにおける余分なレーザ波長を取り除く波長選択フィルター等として利用できることが知られている。 Optical fiber has revolutionized global communications, enabling high-quality, high-capacity transoceanic telephone communications, but conventionally, a refractive index profile has been created periodically in the core along this optical fiber, A black diffraction grating, and the wavelength of the diffraction grating for optical communication is determined by determining the reflectivity level and width of the wavelength characteristics according to the period and length of the diffraction grating and the size of the refractive index modulation. It is known that it can be used as a splitter, a narrow-band high-reflection mirror used for a laser or a sensor, a wavelength selection filter for removing an extra laser wavelength in an optical fiber amplifier, and the like.
しかし、石英光ファイバーの減衰が最小となり、長距離通信システムに適している波長は1.55μmであることにより、この波長で光ファイバー回折格子を使用するためには、格子間隔を約500nmとする必要があり、このような細かい構造をコアの中に作ること自体が当初は難しいとされており、光ファイバーのコア内にブラック回折格子を作るのに、側面研磨、フォトレジストプロセス、ホログラフィー露光、反応性イオンビームエッチング等からなる何段階もの複雑な工程がとられていた。このため、作製時間が長く、歩留まりも低かった。 However, since the attenuation of quartz optical fiber is minimized and the wavelength suitable for the long-distance communication system is 1.55 μm, in order to use the optical fiber diffraction grating at this wavelength, the grating interval needs to be about 500 nm. It is said that it is difficult to make such a fine structure in the core at first, and side polishing, photoresist process, holographic exposure, reactive ions are used to create a black diffraction grating in the core of the optical fiber. Many stages of complicated processes, such as beam etching, were taken. For this reason, the production time was long and the yield was low.
しかし、最近、紫外線を光ファイバーに照射し、直接コア内に屈折率の変化をもたらし回折格子を作る方法が知られるようになり、この紫外線を照射する方法は複雑なプロセスを必要としないため、周辺技術の進歩と共に次第に実施されるようになってきた。 However, recently, a method of irradiating an optical fiber with an optical fiber and directly changing the refractive index in the core to make a diffraction grating has been known, and this method of irradiating the ultraviolet light does not require a complicated process. It has come to be implemented gradually as technology advances.
この紫外光を用いる方法の場合、上記のように格子間隔が約500nmと細かいため、2本の光束を干渉させる干渉方法、(エキシマレーザからのシングルパルスを集光して回折格子面を1枚ずつ作る)1点毎の書き込みによる方法、グレーティングを持つ位相マスクを使って照射する方法等がとられている。 In the case of this method using ultraviolet light, since the grating interval is as small as about 500 nm as described above, an interference method in which two light beams interfere with each other (a single diffraction grating surface is formed by condensing a single pulse from an excimer laser). There are a method of writing each point), a method of irradiating using a phase mask having a grating, and the like.
上記の2光束を干渉させる干渉方法には、横方向のビームの品質、すなわち空間コヒーレンスに問題があり、1点毎の書き込みによる方法には、サブミクロンの大きさの緻密なステップ制御が必要で、かつ光を小さく取り込み多くの面を書き込むことが要求され、作業性にも問題があった。 The interference method that causes the two light beams to interfere with each other has a problem in the quality of the beam in the lateral direction, that is, spatial coherence, and the method of writing by each point requires precise step control of submicron size. In addition, it is required to write a lot of surfaces by taking in a small amount of light, and there is a problem in workability.
このため、上記問題に対応できる方法として、位相マスクを用いる照射方法が注目されるようになってきたが、この方法は図1(a)に示すように、石英基板の1面に凹溝を所定の繰り返し周期で所定の深さに設けた位相マスク21を用いて、KrFエキシマレーザ光(波長:248nm)23をそのマスク21照射し、光ファイバー22のコア22Aに直接屈折率の変化をもたらし、グレーティング(格子)を作製するものである。なお、図1(a)には、コア22Aにおける干渉縞パターン24を分かりやすく拡大して示してある。図1(b)、図1(c)はそれぞれ位相マスク21の断面図、それに対応する上面図の一部を示したものである。位相マスク21は、その1面に繰り返し周期Λで深さdの凹溝26を設け、凹溝26間に略同じ幅の凸条27を設けてなるバイナリー位相型回折格子状の構造を有するものである。
For this reason, an irradiation method using a phase mask has been attracting attention as a method that can cope with the above problem. However, as shown in FIG. 1A, this method has a concave groove on one surface of a quartz substrate. Using a
位相マスク21の凹溝26の深さ(凸条27と凹溝26との高さの差)dは、露光光であるエキシマレーザ光(ビーム)23の位相をπラジアンだけ変調するように選択されており、0次光(ビーム)25Aは位相マスク21により5%以下に抑えられ、マスク21から出る主な光(ビーム)は、回折光の35%以上を含むプラス1次の回折光25Bとマイナス1次の回折光25Cに分割される。このため、このプラス1次の回折光25Bとマイナス1次の回折光25Cによる所定ピッチの干渉縞の照射を行い、このピッチでの屈折率変化を光ファイバー22内にもたらすものである。
このような位相マスク21の断面形状寸法は、凹溝26の深さdが上記のように波長λの露光光23の位相をπラジアンだけずらせ、かつ、凸条27の幅wと繰り返し周期Λの比w/Λで定義される凸条27のデューティ比fが0.5のときに、0次光成分25Aの回折効率が最小になるとされている(スカラー回折理論)。
The cross-sectional shape of the
ところが、繰り返し周期の微細化によりその周期が波長オーダーになると、0次光成分25Aが3%程度透過してしまい、そのため、0次光成分25Aが転写の際のノイズとなり、転写した光導波路回折格子の反射スペクトル中にノイズが発生してしまう問題があった。 However, if the period becomes the wavelength order due to the miniaturization of the repetition period, the 0th-order light component 25A is transmitted by about 3%. Therefore, the 0th-order light component 25A becomes noise during transfer, and the transferred optical waveguide diffraction There was a problem that noise was generated in the reflection spectrum of the grating.
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回折されないで透過する0次光成分を極力小さくして、転写した光導波路回折格子の反射スペクトル中にノイズが発生しないようにした回折格子作製用位相マスクを提供することである。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and its purpose is to reduce the zero-order light component that is transmitted without being diffracted as much as possible in the reflection spectrum of the transferred optical waveguide diffraction grating. It is an object of the present invention to provide a phase mask for producing a diffraction grating that is free from noise.
上記目的を達成する本発明の回折格子作製用位相マスクは、透明基板の1面に格子状の断面略矩形の凹溝と凸条の繰り返しパタ−ンが設けられ、その繰り返しパタ−ンによる紫外線露光光の回折光相互の干渉縞により光導波路中に回折格子を形成する位相マスクにおいて、凹溝と凸条の繰り返しパタ−ンの断面形状寸法が、d:凹溝の溝深さ、w:凸条の幅、Λ:繰り返し周期、λ:露光波長、n2 :透明基板の屈折率、n1 :雰囲気の屈折率、d0 =λ/{2(n2 −n1 )}、f=w/Λとするとき、
d/d0 ≧1.03、f≦0.48
の関係を満足することを特徴とするものである。
The phase mask for producing a diffraction grating of the present invention that achieves the above object is provided with a repetitive pattern of concave grooves and ridges having a substantially rectangular cross section in the shape of a grating on one surface of a transparent substrate, and ultraviolet rays generated by the repetitive pattern. In the phase mask in which the diffraction grating is formed in the optical waveguide by the interference fringes of the diffracted light of the exposure light, the cross-sectional shape dimension of the repeated pattern of the concave groove and the convex stripe is d: groove depth of the concave groove, w: Width of ridge, Λ: repetition period, λ: exposure wavelength, n 2 : refractive index of transparent substrate, n 1 : refractive index of atmosphere, d 0 = λ / {2 (n 2 −n 1 )}, f = When w / Λ,
d / d 0 ≧ 1.03, f ≦ 0.48
It is characterized by satisfying the relationship.
この場合に、露光光がS偏光であり、
d/d0 ≧1.03、f≦0.47
の関係を満足することが望ましい。
In this case, the exposure light is S-polarized light,
d / d 0 ≧ 1.03, f ≦ 0.47
It is desirable to satisfy this relationship.
また、露光光がP偏光であり、
d/d0 ≧1.05、f≦0.48
の関係を満足することが望ましい。
The exposure light is P-polarized light,
d / d 0 ≧ 1.05, f ≦ 0.48
It is desirable to satisfy this relationship.
また、露光光がランダム偏光であり、
d/d0 ≧1.04、f≦0.48
の関係を満足することが望ましい。
Also, the exposure light is randomly polarized,
d / d 0 ≧ 1.04, f ≦ 0.48
It is desirable to satisfy this relationship.
なお、透明基板としては合成石英を用いることが望ましい。 Note that it is desirable to use synthetic quartz as the transparent substrate.
本発明は、以上の回折格子作製用位相マスクを用いて露光して作製されてなる光ファイバーグレーティングも含むものである。 The present invention also includes an optical fiber grating produced by exposure using the above-described phase mask for producing a diffraction grating.
本発明の回折格子作製用位相マスクによると、凹溝と凸条の繰り返しパターンの断面形状が略矩形状で、凹溝と凸条の繰り返しパターンの断面形状寸法が、透過0次光回折効率が最小になるように最適化されてなるので、この回折格子作製用位相マスクに紫外線露光光を照射してその±1次の回折光相互の干渉により光ファイバー等の光導波路中に所定ピッチの干渉縞の露光を行い、その干渉縞のピッチの屈折率変化を光導波路中に発生させて回折格子を作製することにより、反射スペクトル中にノイズが発生しない高特性の回折格子を作製することができる。 According to the phase mask for producing a diffraction grating of the present invention, the cross-sectional shape of the repetitive pattern of the concave grooves and ridges is substantially rectangular, and the cross-sectional shape dimension of the repetitive pattern of the concave grooves and ridges is the transmission zero-order light diffraction efficiency. Since it is optimized so as to be minimized, an interference fringe having a predetermined pitch is formed in an optical waveguide such as an optical fiber by irradiating this phase mask for producing a diffraction grating with ultraviolet exposure light, and interference between ± 1st order diffracted lights. By producing the diffraction grating by generating the refractive index change in the pitch of the interference fringes in the optical waveguide, a high-quality diffraction grating that does not generate noise in the reflection spectrum can be produced.
上記したように、図1(b)、図1(c)に示したようなバイナリー位相型回折格子(位相マスク)21の各回折次数の回折効率は、ベクトル回折理論(非特許文献1)により厳密に求めることができる。 As described above, the diffraction efficiency of each diffraction order of the binary phase type diffraction grating (phase mask) 21 as shown in FIGS. 1B and 1C is determined by the vector diffraction theory (Non-patent Document 1). It can be determined strictly.
そこで、露光光23を位相マスク21に垂直に入射する場合に0次光回折光25Aが最小となる位相マスク21の断面形状を、このベクトル回折理論により求めた。その結果を図2と図3に示す。この結果は、凸条27の繰り返し周期Λを露光波長λで規格化した値Λ/λを横軸とし、図2は、凹溝26の深さdが露光光23の波長λの位相をπラジアンだけずらす深さd0 (=λ/{2(n2 −n1 )};n2 は透明基板の屈折率、n1 は空気の屈折率)で規格化した値d/d0 を縦軸とし、図3は、凸条27のデューティ比fを縦軸としている。この結果は、λ=248nm、n2 =1.508(合成石英)、n1 =1の場合について求めたものである。S偏光は偏光面が凹溝26に直交、P偏光は偏光面が凹溝26に平行、AVEはランダム偏光の場合である。また、その結果を次の表1に示す。
Accordingly, the cross-sectional shape of the
表1.透過0次光の回折効率が最小となる偏光別の最適条件
○S偏光
Λ/λ 1.61 2.02 2.42 2.82 3.23 4.03 8.06 12.10
─────────────────────────────────────
d/d0 1.19 1.08 1.12 1.12 1.07 1.05 1.03 1.02
f 0.251 0.363 0.400 0.396 0.408 0.435 0.469 0.479
─────────────────────────────────────
0次光回折効率
(%) 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
─────────────────────────────────────
○P偏光
Λ/λ 1.61 2.02 2.42 2.82 3.23 4.03 8.06 12.10
─────────────────────────────────────
d/d0 1.23 1.21 1.19 1.16 1.13 1.10 1.05 1.03
f 0.373 0.381 0.437 0.434 0.449 0.461 0.483 0.489
─────────────────────────────────────
0次光回折効率
(%) 3.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
─────────────────────────────────────
○ランダム偏光 Λ/λ 1.61 2.02 2.42 2.82 3.23 4.03 8.06 12.10
─────────────────────────────────────
d/d0 1.12 1.13 1.15 1.14 1.09 1.08 1.04 1.03
f 0.368 0.389 0.413 0.414 0.434 0.449 0.476 0.484
─────────────────────────────────────
0次光回折効率
(%) 4.4 0.8 0.3 0.4 0.3 0.2 0.0 0.0
───────────────────────────────────── 。
Table 1. Optimum conditions for each polarization that minimizes the diffraction efficiency of transmitted zero-order light S-polarized light Λ / λ 1.61 2.02 2.42 2.82 3.23 4.03 8.06 12.10
─────────────────────────────────────
d / d 0 1.19 1.08 1.12 1.12 1.07 1.05 1.03 1.02
f 0.251 0.363 0.400 0.396 0.408 0.435 0.469 0.479
─────────────────────────────────────
Zero-order light diffraction efficiency (%) 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
─────────────────────────────────────
○ P-polarized light Λ / λ 1.61 2.02 2.42 2.82 3.23 4.03 8.06 12.10
─────────────────────────────────────
d / d 0 1.23 1.21 1.19 1.16 1.13 1.10 1.05 1.03
f 0.373 0.381 0.437 0.434 0.449 0.461 0.483 0.489
─────────────────────────────────────
Zero-order diffraction efficiency (%) 3.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
─────────────────────────────────────
○ Random polarization Λ / λ 1.61 2.02 2.42 2.82 3.23 4.03 8.06 12.10
─────────────────────────────────────
d / d 0 1.12 1.13 1.15 1.14 1.09 1.08 1.04 1.03
f 0.368 0.389 0.413 0.414 0.434 0.449 0.476 0.484
─────────────────────────────────────
Zero-order diffraction efficiency (%) 4.4 0.8 0.3 0.4 0.3 0.2 0.0 0.0
───────────────────────────────────── ─.
ところで、光ファイバーを用いた通信には、波長1700nm以下の光が用いられる。この波長は、屈折率1.45の光ファイバー中では約1200nmとなるので、その反射のためには略600nm以下のピッチの干渉縞(ブラック回折格子)が必要である。そのような干渉縞を図1の配置で作製するには、位相マスク21の凸条27の繰り返し周期Λは約1200nmとなる。その露光を波長λ=193nmのフッ化アルゴンエキシマレーザからの紫外線で行うとすると、Λ/λ≦7の範囲の位相マスク21が必要になる。
By the way, light having a wavelength of 1700 nm or less is used for communication using an optical fiber. Since this wavelength is about 1200 nm in an optical fiber having a refractive index of 1.45, interference fringes (black diffraction grating) with a pitch of about 600 nm or less are required for reflection. In order to produce such interference fringes with the arrangement of FIG. 1, the repetition period Λ of the
図2、図3と上記表1から、そのような位相マスク21としては、S偏光を用いる場合には、d/d0 ≧1.03、f≦0.47、P偏光を用いる場合には、d/d0 ≧1.05、f≦0.48、ランダム偏光を用いる場合には、d/d0 ≧1.04、f≦0.48の条件を満足することが必要であることが分かる。なお、偏光状態を問わないときには、d/d0 ≧1.03、f≦0.48を満足することが必要であると言える。以上の範囲の位相マスク21を用いることにより、反射スペクトル中にノイズが発生しない高特性の回折格子を光ファイバー等の光導波路中に作製することができる。
2 and 3 and Table 1 above, as such a
なお、上記表1の結果を求める際に、S偏光、P偏光の最適な透過0次光の回折効率は、Λ/λが2.02以上のときに略0(0.05%未満)となることが分かった。 When obtaining the results of Table 1 above, the optimum diffraction efficiency of transmitted 0th-order light of S-polarized light and P-polarized light is substantially 0 (less than 0.05%) when Λ / λ is 2.02 or more. I found out that
次に、本発明による回折格子作製用位相マスクの実施例について説明する。 Next, examples of the phase mask for producing a diffraction grating according to the present invention will be described.
図4は、位相マスク1の製造工程の1例を示した断面図である。図4中、5は位相マスクのブランク、2は石英基板、4はクロム薄膜、4Aはクロム薄膜パターン、4Bはクロム薄膜開口部、6は電子線レジスト、6Aはレジストパターン、6Bはレジスト開口部、7は電子線(ビーム)、1は位相マスク、3は断面矩形波状の凹溝、8は断面矩形波状の凸条である。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing process of the phase mask 1. 4, 5 is a phase mask blank, 2 is a quartz substrate, 4 is a chromium thin film, 4A is a chromium thin film pattern, 4B is a chromium thin film opening, 6 is an electron beam resist, 6A is a resist pattern, and 6B is a resist opening. , 7 is an electron beam (beam), 1 is a phase mask, 3 is a groove having a rectangular wave shape in cross section, and 8 is a ridge having a rectangular wave shape in cross section.
まず、図4(a)に示すように、石英基板2上に20nm厚のクロム薄膜4をスパッタにて成膜したブランクス5を用意した。クロム薄膜4は、後工程の電子線レジスト6に電子線7を照射する際のチャージアップ防止に役立ち、石英基板に凹溝3を作製する際のマスクとなるものであるが、クロム薄膜エッチングにおける解像性の点でもその厚さの制御は重要で、10〜20nm厚が適当である。
First, as shown in FIG. 4A,
次いで、図4(b)に示すように、電子線レジスト6としては、電子線レジストZEP(日本ゼオン(株)製)を用い、厚さ400nmに塗布し、乾燥した。 Next, as shown in FIG. 4B, an electron beam resist ZEP (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was used as the electron beam resist 6 and applied to a thickness of 400 nm and dried.
この後、図4(c)に示すように、電子線レジスト6を電子線描画装置MEBES4500(アプライドマテリアル社製)にて露光量1.2μC/cm2 で、凹溝3に対応する部分を電子ビーム7により露光した。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, the electron beam resist 6 is exposed to an electron beam drawing apparatus MEBES 4500 (manufactured by Applied Materials) with an exposure amount of 1.2 μC / cm 2 , and the portion corresponding to the
露光後、90℃で5分間ベーク(PEB:Post Exposure Baking)した後、2.38%濃度のTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)で電子線レジスト6を現像し、図4(d)に示すような所望のレジストパターン6Aを形成した。なお、露光後のベーク(PEB)は電子ビーム7が照射された部分を選択的に感度アップするためのものである。
After exposure, baking is performed at 90 ° C. for 5 minutes (PEB: Post Exposure Baking), and then the electron beam resist 6 is developed with 2.38% concentration of TMAH (tetramethylammonium hydroxide), as shown in FIG. A desired resist
次いで、レジストパターン6Aをマスクとして、CH2 Cl2 ガスを用いてドライエッチングして、図4(e)に示すようなクロム薄膜パターン4Aを形成した。
Next, using the resist
次いで、図4(f)に示すように、クロム薄膜パターン4AをマスクとしてCF4 ガスを用いて石英基板2を深さ272nm又は244nmだけエッチングした。深さの制御はエッチング時間を制御することにより行われ、深さ200〜400nmの範囲で制御してエッチングが可能である。
Next, as shown in FIG. 4F, the
この後、70℃の硫酸にてレジストパターン6Aを剥離し、次いで、硝酸第二セリウムアンモニウム溶液によりクロム薄膜パターン4Aをエッチングして除去し、洗浄処理を経て、図4(g)に示すように、矩形波断面形状にライン(凸条8)&スペース(凹溝3)が並んだ位相マスク1を得た。
Thereafter, the resist
この位相マスク1の寸法は、ピッチ600nmで、Λ/λ=2.42、本発明に該当する(i)深さ272nm(d/d0 ≒1.12)、凸条8のデューティ比f=0.400、及び、比較例(ii)深さ244nm(d0 )、凸条8のデューティ比f=0.500の2通りを作製した。そして、この(i)、(ii)のそれぞれを位相マスクとして、波長248nmの紫外線レーザ光を用いて位相マスク1へ垂直に入射させ、その偏光が位相マスクの回折格子に対してS偏光となるようにして、Geドープした感光性光ファイバーの光導波路中に転写して光ファイバーグレーティングを作製した。
The phase mask 1 has a pitch of 600 nm, Λ / λ = 2.42, applicable to the present invention (i) depth 272 nm (d / d 0 ≈1.12), and duty ratio f of the ridge 8 f = Two types, 0.400, and Comparative Example (ii), depth 244 nm (d 0 ) and duty ratio f = 0.500 of the
その光ファイバーグレーティングの評価結果として、比較例(ii)により作製したものは特性が低く、本発明による(i)による位相マスクにより作製した光ファイバーグレーティングの特性は高かった。その原因は、このような転写は透過回折光の±1次以上の干渉において、透過0次光はノイズと考えられ、(ii)による位相マスクは透過0次光回折効率が約10%と比較的高く、転写時のノイズとなり、干渉縞のコントラストが低下したためで、それに対して、(i)による位相マスクは透過0次光回折効率が約1%と比較的低く、転写時のノイズが少なく、干渉縞のコントラストが高かったためと考えられる。 As an evaluation result of the optical fiber grating, those produced by Comparative Example (ii) had low characteristics, and those of the optical fiber grating produced by the phase mask according to (i) of the present invention were high. The reason for this is that such a transfer is considered to be noise in the first-order or higher-order interference of transmitted diffracted light, and the transmitted zero-order light is considered to be noise, and the phase mask according to (ii) is compared with the transmitted zero-order light diffraction efficiency of about 10%. In contrast, the contrast of interference fringes is reduced due to transfer noise, and the phase mask according to (i) has a relatively low transmission zero-order light diffraction efficiency of about 1%, and the transfer noise is small. This is probably because the contrast of the interference fringes was high.
以上、本発明の回折格子作製用位相マスクをその原理と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。 As described above, the phase mask for producing a diffraction grating of the present invention has been described based on the principle and examples. However, the present invention is not limited to these examples, and various modifications are possible.
1…位相マスク
2…石英基板
3…断面矩形波状の凹溝
4…クロム薄膜
4A…クロム薄膜パターン
4B…クロム薄膜開口部
5…位相マスクのブランク
6…電子線レジスト
6A…レジストパターン
6B…レジスト開口部
7…電子線(ビーム)
8…断面矩形波状の凸条
21…位相マスク
22…光ファイバー
22A…光ファイバーのコア
23…KrFエキシマレーザ光(露光光)
24…干渉縞パターン
25A…0次光回折光
25B…プラス1次回折光
25C…マイナス1次回折光
26…凹溝
27…凸条
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
8 ...
24 ... Interference fringe pattern 25A ... 0th order light diffracted light 25B ... Plus 1st order diffracted light 25C ... Minus 1st order diffracted light 26 ...
Claims (6)
d/d0 ≧1.03、f≦0.48
の関係を満足することを特徴とする回折格子作製用位相マスク。 A concave pattern having a substantially rectangular cross section in cross section and a convex stripe are provided on one surface of the transparent substrate, and a diffraction grating is formed in the optical waveguide by interference fringes of diffracted light of ultraviolet exposure light by the repeated pattern. The cross-sectional shape dimensions of the groove and ridge repetitive pattern are d: groove depth of the groove, w: width of the ridge, Λ: repetition period, λ: exposure wavelength, n 2 : refractive index of transparent substrate, n 1 : refractive index of atmosphere, d 0 = λ / {2 (n 2 −n 1 )}, f = w / Λ
d / d 0 ≧ 1.03, f ≦ 0.48
A phase mask for manufacturing a diffraction grating, characterized by satisfying the relationship:
d/d0 ≧1.03、f≦0.47
の関係を満足することを特徴とする請求項1記載の回折格子作製用位相マスク。 The exposure light is S-polarized light;
d / d 0 ≧ 1.03, f ≦ 0.47
The phase mask for producing a diffraction grating according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
d/d0 ≧1.05、f≦0.48
の関係を満足することを特徴とする請求項1記載の回折格子作製用位相マスク。 The exposure light is P-polarized light,
d / d 0 ≧ 1.05, f ≦ 0.48
The phase mask for producing a diffraction grating according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
d/d0 ≧1.04、f≦0.48
の関係を満足することを特徴とする請求項1記載の回折格子作製用位相マスク。 The exposure light is randomly polarized,
d / d 0 ≧ 1.04, f ≦ 0.48
The phase mask for producing a diffraction grating according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
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