JP2000075117A - 回折格子作製方法及び回折格子 - Google Patents
回折格子作製方法及び回折格子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 界面を減少ないし排除してノイズ光の発生を
効果的に抑制することができ、高い回折効率を有する回
折格子を作製する。 【解決手段】 単一の基板を用いて回折格子を作製する
方法であって、感光体層と所定パターンの光透過減衰膜
とを前記基板に一体化形成するステップと、露光照射光
により、光透過減衰膜を介して、感光体層を露光するス
テップと、露光後の感光体層を現像するステップ、とを
含む。露光方向と現像方向とが逆になるように構成す
る。所定基板の上に所定ピッチで並列に形成され、各回
折格子の断面における根元部分が括れている回折格子を
作製できる。
効果的に抑制することができ、高い回折効率を有する回
折格子を作製する。 【解決手段】 単一の基板を用いて回折格子を作製する
方法であって、感光体層と所定パターンの光透過減衰膜
とを前記基板に一体化形成するステップと、露光照射光
により、光透過減衰膜を介して、感光体層を露光するス
テップと、露光後の感光体層を現像するステップ、とを
含む。露光方向と現像方向とが逆になるように構成す
る。所定基板の上に所定ピッチで並列に形成され、各回
折格子の断面における根元部分が括れている回折格子を
作製できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回折格子作製方法
及び回折格子に関する。
及び回折格子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、例えば、図１に示すように、マ
スク基板１の上に所定パターンの遮光膜３を形成して成
る光学マスク５と、所定基板７の上にレジスト層（感光
体）９を形成して成るレジスト基板１１、とをそれぞれ
準備し、レジスト基板１１と光学マスク５とを重ねて、
光学マスク５側から垂直に露光光束（矢印）を照射し、
その後、この露光方向と同じ方向から現像処理すること
によって、回折格子を作製している。
スク基板１の上に所定パターンの遮光膜３を形成して成
る光学マスク５と、所定基板７の上にレジスト層（感光
体）９を形成して成るレジスト基板１１、とをそれぞれ
準備し、レジスト基板１１と光学マスク５とを重ねて、
光学マスク５側から垂直に露光光束（矢印）を照射し、
その後、この露光方向と同じ方向から現像処理すること
によって、回折格子を作製している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、遮光膜
３とレジスト層９との間には、空気層や真空層が不可避
的に存在するために、露光処理時に界面反射によるノイ
ズ光が発生し、本来露光されてはならない部分がノイズ
光によって露光されてしまう。このため、例えば、高精
度な回折格子、微細形状の回折格子、断面が傾いた回折
格子等を作製することは非常に困難であった。
３とレジスト層９との間には、空気層や真空層が不可避
的に存在するために、露光処理時に界面反射によるノイ
ズ光が発生し、本来露光されてはならない部分がノイズ
光によって露光されてしまう。このため、例えば、高精
度な回折格子、微細形状の回折格子、断面が傾いた回折
格子等を作製することは非常に困難であった。
【０００４】そこで、本発明においては、界面を減少な
いし排除してノイズ光の発生を効果的に抑制し得る、回
折格子作製方法を提供することをその課題とする。ま
た、本発明は、高い回折効率を有する斬新な断面形状の
回折格子を提供することをその課題とする。
いし排除してノイズ光の発生を効果的に抑制し得る、回
折格子作製方法を提供することをその課題とする。ま
た、本発明は、高い回折効率を有する斬新な断面形状の
回折格子を提供することをその課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る回折格子作製方法は、単一の基板を用い
て回折格子を作製する方法であって、感光体層と所定パ
ターンの光透過減衰膜とを前記基板に一体化形成するス
テップと、露光照射光により、光透過減衰膜を介して、
感光体層を露光するステップと、露光後の感光体層を現
像するステップ、とを含むことを構成上の特徴とする。
好ましくは、前記基板の一面側に感光体層があり、反対
面側に光透過減衰膜がある。好ましくは、前記基板の同
一面側に、感光体層と光透過減衰膜とがある。好ましく
は、前記感光体層の外面には、反射防止層が設けられ
る。好ましくは、現像後の感光体層の表面をメッキ処理
するステップと、メッキ処理後の感光体層をマスタグレ
ーティングとして用いて、回折格子を作製するステッ
プ、とを含む。好ましくは、現像後の感光体層の表面に
樹脂を注入するステップと、注入樹脂を硬化させるステ
ップと、硬化樹脂を除去するステップ、とを含む。
に本発明に係る回折格子作製方法は、単一の基板を用い
て回折格子を作製する方法であって、感光体層と所定パ
ターンの光透過減衰膜とを前記基板に一体化形成するス
テップと、露光照射光により、光透過減衰膜を介して、
感光体層を露光するステップと、露光後の感光体層を現
像するステップ、とを含むことを構成上の特徴とする。
好ましくは、前記基板の一面側に感光体層があり、反対
面側に光透過減衰膜がある。好ましくは、前記基板の同
一面側に、感光体層と光透過減衰膜とがある。好ましく
は、前記感光体層の外面には、反射防止層が設けられ
る。好ましくは、現像後の感光体層の表面をメッキ処理
するステップと、メッキ処理後の感光体層をマスタグレ
ーティングとして用いて、回折格子を作製するステッ
プ、とを含む。好ましくは、現像後の感光体層の表面に
樹脂を注入するステップと、注入樹脂を硬化させるステ
ップと、硬化樹脂を除去するステップ、とを含む。
【０００６】本発明に係る感光基板は、所定パターンの
遮光膜が一方の面に形成され、感光体層が他方の面に形
成されて成ることを構成上の特徴とする。本発明に係る
別の感光基板は、所定パターンの遮光膜が一方の面に形
成され、該遮光膜の上に感光体層が形成されて成ること
を構成上の特徴とする。本発明に係る回折格子は、所定
基板の上に所定ピッチで並列に形成される回折格子であ
って、各回折格子の断面における根元部分は、括れてい
ることを構成上の特徴とする。好ましくは、各回折格子
の断面において、根元部分から先端部分にかけて全体的
に傾いている。好ましくは、各回折格子の断面におい
て、先端部分は、矩形を重畳したような形状を有する。
遮光膜が一方の面に形成され、感光体層が他方の面に形
成されて成ることを構成上の特徴とする。本発明に係る
別の感光基板は、所定パターンの遮光膜が一方の面に形
成され、該遮光膜の上に感光体層が形成されて成ること
を構成上の特徴とする。本発明に係る回折格子は、所定
基板の上に所定ピッチで並列に形成される回折格子であ
って、各回折格子の断面における根元部分は、括れてい
ることを構成上の特徴とする。好ましくは、各回折格子
の断面において、根元部分から先端部分にかけて全体的
に傾いている。好ましくは、各回折格子の断面におい
て、先端部分は、矩形を重畳したような形状を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の複数の実施態様を
図面を参照して説明する。図２は、本発明の第１実施態
様に係る露光プロセスを示す。図示光学マスク２１は、
例えば、（紫外線の吸収が少ない）石英ガラス製の単一
のマスク基板２３の一面（図では上面）に、所定パター
ンから成る遮光膜（光透過減衰膜）２５を形成して成
る。尚、遮光膜２５は、クロム、酸化クロム、アルミ、
チタン、ニッケル、銀、金等の透過光を減衰させ得る金
属膜であり、光学マスク２１の作製は、例えば、金属膜
をマスク基板２３に蒸着し、金属膜上にレジスト層を形
成し、電子線（EB）描画を行い、現像処理後、金属膜を
エッチングすることによって作製できる。
図面を参照して説明する。図２は、本発明の第１実施態
様に係る露光プロセスを示す。図示光学マスク２１は、
例えば、（紫外線の吸収が少ない）石英ガラス製の単一
のマスク基板２３の一面（図では上面）に、所定パター
ンから成る遮光膜（光透過減衰膜）２５を形成して成
る。尚、遮光膜２５は、クロム、酸化クロム、アルミ、
チタン、ニッケル、銀、金等の透過光を減衰させ得る金
属膜であり、光学マスク２１の作製は、例えば、金属膜
をマスク基板２３に蒸着し、金属膜上にレジスト層を形
成し、電子線（EB）描画を行い、現像処理後、金属膜を
エッチングすることによって作製できる。
【０００８】マスク基板２３の反対面（図では下面）に
は、レジスト層（感光体層）２７が一体化形成される。
尚、レジスト層は、ポジ型レジスト材又はネガ型レジス
ト材の何れによっても構成できる。光学マスク２１の遮
光膜側から露光光束（矢印）を照射し、レジスト層２７
を露光する。露光後、現像処理によって回折格子を作製
することができる。
は、レジスト層（感光体層）２７が一体化形成される。
尚、レジスト層は、ポジ型レジスト材又はネガ型レジス
ト材の何れによっても構成できる。光学マスク２１の遮
光膜側から露光光束（矢印）を照射し、レジスト層２７
を露光する。露光後、現像処理によって回折格子を作製
することができる。
【０００９】遮光膜２５とレジスト層２７とがマスク基
板２３に密着して一体化される構成から成る本実施態様
にあっては、（レジスト層９を具えた）レジスト基板１
１と（遮光膜３を具えた）マスク基板１とを近接させる
従来構成と比較して、遮光膜２５及びレジスト層２７の
間に空気層や真空層等を介在させずに済み、また、遮光
膜２５とレジスト層２７との間の寸法を高精度に均一化
できる。従って、ノイズ光の発生を抑制でき、回折格子
の作製精度を向上でき、歩留まりを改善できる。
板２３に密着して一体化される構成から成る本実施態様
にあっては、（レジスト層９を具えた）レジスト基板１
１と（遮光膜３を具えた）マスク基板１とを近接させる
従来構成と比較して、遮光膜２５及びレジスト層２７の
間に空気層や真空層等を介在させずに済み、また、遮光
膜２５とレジスト層２７との間の寸法を高精度に均一化
できる。従って、ノイズ光の発生を抑制でき、回折格子
の作製精度を向上でき、歩留まりを改善できる。
【００１０】図３は、本発明の第２実施態様に係る露光
プロセスを示す。図示光学マスク３１は、遮光膜３５が
形成されるマスク基板３３の同じ面（下面）に重ねてレ
ジスト層３７を一体化形成して成る。遮光膜３５とレジ
スト層３７とが（間にマスク基板を挟まずに）一体化さ
れる構成から成る本実施態様にあっては、遮光膜３５と
レジスト層３７とが直にくっついているので、解像度の
劣化を更に低減でき、より高精度な回折格子を作製する
ことが可能である。
プロセスを示す。図示光学マスク３１は、遮光膜３５が
形成されるマスク基板３３の同じ面（下面）に重ねてレ
ジスト層３７を一体化形成して成る。遮光膜３５とレジ
スト層３７とが（間にマスク基板を挟まずに）一体化さ
れる構成から成る本実施態様にあっては、遮光膜３５と
レジスト層３７とが直にくっついているので、解像度の
劣化を更に低減でき、より高精度な回折格子を作製する
ことが可能である。
【００１１】ここで、このマスク基板（あるいはレジス
ト基板）３３を用いた構成（図３）における界面反射率
と、従来構成（図１の光学マスク５及びレジスト基板１
１の組み合わせ）における界面反射率とを実験的に比較
したので、簡単に説明する。従来方式では、マスク基板
１及び空気層の界面の反射率が４．０％であり、レジス
ト層９及び空気層の界面の反射率が５．３％であり、露
光光線は空気層内を多重反射して解像度を極端に劣化さ
せ、結局高精度な回折格子の作製が困難である。
ト基板）３３を用いた構成（図３）における界面反射率
と、従来構成（図１の光学マスク５及びレジスト基板１
１の組み合わせ）における界面反射率とを実験的に比較
したので、簡単に説明する。従来方式では、マスク基板
１及び空気層の界面の反射率が４．０％であり、レジス
ト層９及び空気層の界面の反射率が５．３％であり、露
光光線は空気層内を多重反射して解像度を極端に劣化さ
せ、結局高精度な回折格子の作製が困難である。
【００１２】これに対して、図３の本実施例構成の場
合、マスク基板３３及びレジスト層３７の界面の反射率
が０．１％であり、上記従来と比較して解像度劣化が飛
躍的に抑制されることが理解できよう。上記第１又は第
２実施態様に係る光学マスク２１、３１を用いれば、図
４、図５に示すように、所定入射角度（θ）で露光光束
を照射させることにより、傾斜した断面形状を有する回
折格子を作製することができる。この露光光束を斜めに
することは、市販の露光装置を特殊改造することによっ
て為し得るが、簡易・簡便には、例えば、図６に示すよ
うに所定のプリズム３９をマスク基板３３上に配設する
ことによって為し得る。
合、マスク基板３３及びレジスト層３７の界面の反射率
が０．１％であり、上記従来と比較して解像度劣化が飛
躍的に抑制されることが理解できよう。上記第１又は第
２実施態様に係る光学マスク２１、３１を用いれば、図
４、図５に示すように、所定入射角度（θ）で露光光束
を照射させることにより、傾斜した断面形状を有する回
折格子を作製することができる。この露光光束を斜めに
することは、市販の露光装置を特殊改造することによっ
て為し得るが、簡易・簡便には、例えば、図６に示すよ
うに所定のプリズム３９をマスク基板３３上に配設する
ことによって為し得る。
【００１３】ところで、露光時にレジスト層を透過した
光線は、レジスト表面で反射してノイズ光となり回折格
子の作製精度を悪化させる虞れがある。これを回避する
策を、例えば図２の光学マスクに適用した構成を図７に
示す。図７を参照すると、レジスト層２７の表面（下
面）には、反射防止層が形成され、その一例として（感
光体又は油性材料（例えば、油性インク）から成る）光
吸収層４１が形成される。より実際的には、後工程にお
ける光吸収層４１の除去・剥離を容易化するために、光
吸収層４１とレジスト層２７との間には、（例えば、水
溶性のポリビニルアルコールから成る）混合防止層４３
が介装される。
光線は、レジスト表面で反射してノイズ光となり回折格
子の作製精度を悪化させる虞れがある。これを回避する
策を、例えば図２の光学マスクに適用した構成を図７に
示す。図７を参照すると、レジスト層２７の表面（下
面）には、反射防止層が形成され、その一例として（感
光体又は油性材料（例えば、油性インク）から成る）光
吸収層４１が形成される。より実際的には、後工程にお
ける光吸収層４１の除去・剥離を容易化するために、光
吸収層４１とレジスト層２７との間には、（例えば、水
溶性のポリビニルアルコールから成る）混合防止層４３
が介装される。
【００１４】反射防止層の別の例として、レジスト層表
面における反射を減少させ得る光透過性の膜、すなわ
ち、反射防止膜を形成してもよい。これを、例えば図２
の光学マスクに適用した構成を図８に示す。反射防止膜
４５は、例えばポリビニルアルコールで形成でき、例え
ば露光波長の１／４λの厚さを有するように膜厚制御す
ることにより、反射防止効果を得ることができる。
面における反射を減少させ得る光透過性の膜、すなわ
ち、反射防止膜を形成してもよい。これを、例えば図２
の光学マスクに適用した構成を図８に示す。反射防止膜
４５は、例えばポリビニルアルコールで形成でき、例え
ば露光波長の１／４λの厚さを有するように膜厚制御す
ることにより、反射防止効果を得ることができる。
【００１５】上述した幾つかの実施態様において出来上
がる回折格子は、回折格子原盤として、その表面に蒸着
処理等により電極膜が形成され、メッキ処理等が施され
る等して、金属スタンパが作製される。このスタンパを
用いて、あるいは、更にこのスタンパを原盤として作製
したスタンパを用いて、大量の複製回折格子の安価な作
製が可能である。
がる回折格子は、回折格子原盤として、その表面に蒸着
処理等により電極膜が形成され、メッキ処理等が施され
る等して、金属スタンパが作製される。このスタンパを
用いて、あるいは、更にこのスタンパを原盤として作製
したスタンパを用いて、大量の複製回折格子の安価な作
製が可能である。
【００１６】この複製方法として具体的には、例えば、
(1) スタンパの（レリーフ）表面に、熱可逆性の樹脂を
注入して硬化させ、離型し複製回折格子を作製する射出
成形法と、(2) スタンパ表面に、紫外線硬化性樹脂を注
入し、転写基板（ガラス）を被せ、転写基板を通して紫
外線照射し、樹脂を硬化させ、転写基板とともに離型し
て複製回折格子を作製する２Ｐ法がある。尚、この２Ｐ
法で、転写基板に紫外線硬化樹脂を注入し、この転写基
板に回折格子原盤を被せるように工程変更することもで
きる。
(1) スタンパの（レリーフ）表面に、熱可逆性の樹脂を
注入して硬化させ、離型し複製回折格子を作製する射出
成形法と、(2) スタンパ表面に、紫外線硬化性樹脂を注
入し、転写基板（ガラス）を被せ、転写基板を通して紫
外線照射し、樹脂を硬化させ、転写基板とともに離型し
て複製回折格子を作製する２Ｐ法がある。尚、この２Ｐ
法で、転写基板に紫外線硬化樹脂を注入し、この転写基
板に回折格子原盤を被せるように工程変更することもで
きる。
【００１７】このようにスタンパを用いて（複製）回折
格子を作製する代わりに、回折格子原盤から直接複製す
ることもできる。この場合、より高精度な忠実な回折格
子の作製（複製）が可能であり、その複製方法は、前記
スタンパによる場合と基本的に同様である。上述した２
Ｐ法では転写基板（ガラス）を用いて複製処理を行う
が、これに代え、製造コスト低減のため、回折格子が形
成されるべき所定部材に直接に転写複製するように構成
できる。すなわち、上述した回折格子原盤の（レリー
フ）表面に、紫外線硬化性樹脂を直接注入し、所定部材
を被せ、回折格子原盤側から紫外線を照射して樹脂を硬
化させ、その後、回折格子原盤を剥離して、所定部材に
回折格子を作製する。これによれば、容易に反射型の表
面レリーフ回折格子も作製でき、例えば、アルミ蒸着ミ
ラーに直接回折格子を作製することができる。尚、所定
部材に紫外線硬化性樹脂を注入し、回折格子原盤を被せ
る、というように工程変更することもできる。
格子を作製する代わりに、回折格子原盤から直接複製す
ることもできる。この場合、より高精度な忠実な回折格
子の作製（複製）が可能であり、その複製方法は、前記
スタンパによる場合と基本的に同様である。上述した２
Ｐ法では転写基板（ガラス）を用いて複製処理を行う
が、これに代え、製造コスト低減のため、回折格子が形
成されるべき所定部材に直接に転写複製するように構成
できる。すなわち、上述した回折格子原盤の（レリー
フ）表面に、紫外線硬化性樹脂を直接注入し、所定部材
を被せ、回折格子原盤側から紫外線を照射して樹脂を硬
化させ、その後、回折格子原盤を剥離して、所定部材に
回折格子を作製する。これによれば、容易に反射型の表
面レリーフ回折格子も作製でき、例えば、アルミ蒸着ミ
ラーに直接回折格子を作製することができる。尚、所定
部材に紫外線硬化性樹脂を注入し、回折格子原盤を被せ
る、というように工程変更することもできる。
【００１８】斯かる回折格子原盤は、転写・複製・離型
工程の後において、そのレジスト製回折格子が不可避的
に破損・破壊しているのに対し、遮光膜及びマスク基板
は殆ど破損していない。そこで、斯かる回折格子原盤の
レジスト層（回折格子）を除去し洗浄することによっ
て、光学マスク（遮光膜とマスク基板）として再使用
（リサイクル）することができ、非常に合理的・経済的
である。
工程の後において、そのレジスト製回折格子が不可避的
に破損・破壊しているのに対し、遮光膜及びマスク基板
は殆ど破損していない。そこで、斯かる回折格子原盤の
レジスト層（回折格子）を除去し洗浄することによっ
て、光学マスク（遮光膜とマスク基板）として再使用
（リサイクル）することができ、非常に合理的・経済的
である。
【００１９】ところで、回折格子の回折効率は一般に溝
が深いほど良いことが知られており、深溝の回折格子作
製のため、レジスト層を単純に厚くしていくことが考え
られるが、露光光線の特性からレジスト層の厚さには限
界があり、従って、所望の深溝の回折格子ないし複製回
折格子の作製は一般的に困難である。しかしながら、図
９に示す構成のように厚い遮光膜３５’により、図１０
に示すような深い溝を具えた（レジスト製の）回折格子
Ｇ1 を作製することができ、更に、図１１に示すような
深い溝を具えた（複製）回折格子Ｇ2 を作製することが
できる。
が深いほど良いことが知られており、深溝の回折格子作
製のため、レジスト層を単純に厚くしていくことが考え
られるが、露光光線の特性からレジスト層の厚さには限
界があり、従って、所望の深溝の回折格子ないし複製回
折格子の作製は一般的に困難である。しかしながら、図
９に示す構成のように厚い遮光膜３５’により、図１０
に示すような深い溝を具えた（レジスト製の）回折格子
Ｇ1 を作製することができ、更に、図１１に示すような
深い溝を具えた（複製）回折格子Ｇ2 を作製することが
できる。
【００２０】要するに、遮光膜が溝形成に一役買ってお
り、遮光膜の厚さとレジストの溝深さとを足したもの
が、回折格子の溝深さに対応すると言い得る。従って、
理論的には、遮光膜の厚さの設定・制御により、従来で
は考えられなかったような非常に深い溝深さの回折格子
ないし複製回折格子を作製することが可能である。この
ような厚い遮光膜を有する光学マスクを形成する方法の
一例を説明する。それは、例えば、図１２に示すよう
に、石英基板５１に金属膜（遮光膜）５３を1000Å程度
蒸着し、この金属膜５３上にレジスト層を形成し、電子
線（ＥＢ）描画を行い、現像処理後、金属膜５３をエッ
チングする方法である。しかしながら、この形成方法の
場合、厚い金属膜を形成しようとすると、エッチング処
理時間が増加し、レジストが損傷する虞れがあるから、
蒸着する金属膜の厚さをほどほどにし、後はメッキ法に
よって金属膜（遮光膜）を成長させる方法によって、厚
い遮光膜を形成することができる。
り、遮光膜の厚さとレジストの溝深さとを足したもの
が、回折格子の溝深さに対応すると言い得る。従って、
理論的には、遮光膜の厚さの設定・制御により、従来で
は考えられなかったような非常に深い溝深さの回折格子
ないし複製回折格子を作製することが可能である。この
ような厚い遮光膜を有する光学マスクを形成する方法の
一例を説明する。それは、例えば、図１２に示すよう
に、石英基板５１に金属膜（遮光膜）５３を1000Å程度
蒸着し、この金属膜５３上にレジスト層を形成し、電子
線（ＥＢ）描画を行い、現像処理後、金属膜５３をエッ
チングする方法である。しかしながら、この形成方法の
場合、厚い金属膜を形成しようとすると、エッチング処
理時間が増加し、レジストが損傷する虞れがあるから、
蒸着する金属膜の厚さをほどほどにし、後はメッキ法に
よって金属膜（遮光膜）を成長させる方法によって、厚
い遮光膜を形成することができる。
【００２１】厚い遮光膜を形成する代わりに、適当な厚
さの遮光膜を形成し、その遮光膜部分を突出させて（換
言すると、遮光膜部分を除いた部分を窪ませて）、厚い
遮光膜と同様の機能を奏するように構成することができ
る。すなわち、例えば、図１３に示すように、石英基板
５１に金属膜（遮光膜）６３を蒸着し、露光・現像処理
により、レジストパターンを形成し、反応性ガス等を用
いたドライエッチング法によって所定パターンの遮光膜
を形成し、（例えばフロン系の反応性ガスによって）石
英基板５１をエッチング処理して、深い溝６５を具えた
光学マスク（段差付き光学マスク）を形成できる。これ
を用いれば、厚い遮光膜を具えた光学マスクと同じよう
に、深い溝を具えた回折格子を作製できる。
さの遮光膜を形成し、その遮光膜部分を突出させて（換
言すると、遮光膜部分を除いた部分を窪ませて）、厚い
遮光膜と同様の機能を奏するように構成することができ
る。すなわち、例えば、図１３に示すように、石英基板
５１に金属膜（遮光膜）６３を蒸着し、露光・現像処理
により、レジストパターンを形成し、反応性ガス等を用
いたドライエッチング法によって所定パターンの遮光膜
を形成し、（例えばフロン系の反応性ガスによって）石
英基板５１をエッチング処理して、深い溝６５を具えた
光学マスク（段差付き光学マスク）を形成できる。これ
を用いれば、厚い遮光膜を具えた光学マスクと同じよう
に、深い溝を具えた回折格子を作製できる。
【００２２】最後に、本発明に従って形成可能な回折格
子の幾つかの形状例について説明する。従来プロセスで
は、レジスト層に対する露光方向と現像方向とが同じで
あるが、本実施態様に係るプロセスでは、露光方向と現
像方向とが相互に逆である。この特徴と、レジスト層と
遮光膜とが１つの基板に一体化されているという特徴、
とによって、通常の三角波状、鋸歯状、矩形波状、正弦
波状、正弦半波状等の回折格子を形成できることは勿論
のこと、例えば、図１４〜１７に示すような、所定基板
７１の上に設けた、非常に斬新な特徴的な断面形状の回
折格子を作製することができる。これらの図において、
例えば、 θ1 , θ2 , θ3 , θ4 , θ6 , θ8 ＜９０° θ5 , θ7 ＞９０° であり、いずれの回折格子も逆台形状を呈しており、根
元部分が括れていることを特徴としている。図１５の回
折格子Ｇ4 は、図１４の回折格子Ｇ3 の上に矩形を足し
た様な断面形状を有し、図１６の回折格子Ｇ5 は、図１
４の回折格子Ｇ 3 を更に傾けたような断面形状を有し、
図１７の回折格子Ｇ6 は、図１５の回折格子Ｇ4 を（矩
形を除いて）更に傾けたような断面形状を有している。
子の幾つかの形状例について説明する。従来プロセスで
は、レジスト層に対する露光方向と現像方向とが同じで
あるが、本実施態様に係るプロセスでは、露光方向と現
像方向とが相互に逆である。この特徴と、レジスト層と
遮光膜とが１つの基板に一体化されているという特徴、
とによって、通常の三角波状、鋸歯状、矩形波状、正弦
波状、正弦半波状等の回折格子を形成できることは勿論
のこと、例えば、図１４〜１７に示すような、所定基板
７１の上に設けた、非常に斬新な特徴的な断面形状の回
折格子を作製することができる。これらの図において、
例えば、 θ1 , θ2 , θ3 , θ4 , θ6 , θ8 ＜９０° θ5 , θ7 ＞９０° であり、いずれの回折格子も逆台形状を呈しており、根
元部分が括れていることを特徴としている。図１５の回
折格子Ｇ4 は、図１４の回折格子Ｇ3 の上に矩形を足し
た様な断面形状を有し、図１６の回折格子Ｇ5 は、図１
４の回折格子Ｇ 3 を更に傾けたような断面形状を有し、
図１７の回折格子Ｇ6 は、図１５の回折格子Ｇ4 を（矩
形を除いて）更に傾けたような断面形状を有している。
【００２３】このような逆台形状の回折格子Ｇ3 〜Ｇ6
の場合、高い回折効率が得られ、また、複製が困難であ
る、換言すると、偽造が困難である、という利益を享受
でき、非常に好ましい。
の場合、高い回折効率が得られ、また、複製が困難であ
る、換言すると、偽造が困難である、という利益を享受
でき、非常に好ましい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、界
面を減少ないし排除してノイズ光の発生を効果的に抑制
することができ、高い回折効率を有する回折格子を作製
することが可能になる。
面を減少ないし排除してノイズ光の発生を効果的に抑制
することができ、高い回折効率を有する回折格子を作製
することが可能になる。
【図１】従来の回折格子作製方法を示す図である。
【図２】本発明の第１実施態様に係る露光プロセスを示
す図である。
す図である。
【図３】本発明の第２実施態様に係る露光プロセスを示
す図である。
す図である。
【図４】第１実施態様の光学マスクを用いて斜めに露光
するプロセスを示す図である。
するプロセスを示す図である。
【図５】第２実施態様の光学マスクを用いて斜めに露光
するプロセスを示す図である。
するプロセスを示す図である。
【図６】プリズムを用いて斜めに露光するプロセスを示
す図である。
す図である。
【図７】光吸収層を設けた構成を示す図である。
【図８】反射防止膜を設けた構成を示す図である。
【図９】厚い遮光膜を具えた光学マスクを用いた露光プ
ロセスを示す図である。
ロセスを示す図である。
【図１０】深い溝を具えた回折格子が作製された状態を
示す図である。
示す図である。
【図１１】複製回折格子を示す図である。
【図１２】厚い遮光膜を具えた基板を示す図である。
【図１３】深い溝を具えた基板を示す図である。
【図１４】斬新な断面形状を有する回折格子を示す図で
ある。
ある。
【図１５】別の斬新な断面形状を有する回折格子を示す
図である。
図である。
【図１６】更に別の斬新な断面形状を有する回折格子を
示す図である。
示す図である。
【図１７】他の斬新な断面形状を有する回折格子を示す
図である。
図である。
１、２３、３３…マスク基板 ３、２５、３５、３５’…遮光膜 ５、２１、３１…光学マスク ７…基板 ９、２７、３７…レジスト層 １１…レジスト基板 ３９…プリズム ４１…光吸収層 ４３…混合防止層 ４５…反射防止膜 ５１…石英基板 ５３、６３…金属膜 ６５…溝 ７１…基板 Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６…回折格子
Claims (11)
- 【請求項１】 単一の基板を用いて回折格子を作製する
方法であって、 感光体層と所定パターンの光透過減衰膜とを前記基板に
一体化形成するステップと、 露光照射光により、光透過減衰膜を介して、感光体層を
露光するステップと、 露光後の感光体層を現像するステップ、 とを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記基板の一面側に感光体層があり、反
対面側に光透過減衰膜があることを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】 前記基板の同一面側に、感光体層と光透
過減衰膜とがあることを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項４】 前記感光体層の外面には、反射防止層が
設けられることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 現像後の感光体層の表面をメッキ処理す
るステップと、 メッキ処理後の感光体層をマスタグレーティングとして
用いて、回折格子を作製するステップ、 とを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 現像後の感光体層の表面に樹脂を注入す
るステップと、 注入樹脂を硬化させるステップと、 硬化樹脂を除去するステップ、 とを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 所定パターンの遮光膜が一方の面に形成
され、感光体層が他方の面に形成されて成ることを特徴
とする感光基板。 - 【請求項８】 所定パターンの遮光膜が一方の面に形成
され、該遮光膜の上に感光体層が形成されて成ることを
特徴とする感光基板。 - 【請求項９】 所定基板の上に所定ピッチで並列に形成
される回折格子であって、 各回折格子の断面における根元部分は、括れていること
を特徴とする回折格子。 - 【請求項１０】 各回折格子の断面において、根元部分
から先端部分にかけて全体的に傾いていることを特徴と
する請求項９記載の回折格子。 - 【請求項１１】 各回折格子の断面において、先端部分
は、矩形を重畳したような形状を有することを特徴とす
る請求項９記載の回折格子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24864698A JP3877444B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 回折格子 |
| US09/795,442 US6723474B2 (en) | 1998-09-02 | 2001-03-01 | Method of fabricating diffraction grating and diffraction grating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24864698A JP3877444B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 回折格子 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000075117A true JP2000075117A (ja) | 2000-03-14 |
| JP3877444B2 JP3877444B2 (ja) | 2007-02-07 |
Family
ID=17181225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24864698A Expired - Fee Related JP3877444B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 回折格子 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6723474B2 (ja) |
| JP (1) | JP3877444B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100350489B1 (ko) * | 2000-07-14 | 2002-08-28 | 삼성전자 주식회사 | 광감쇠기를 이용한 이득 평탄화 필터의 제작 장치 |
| JP2010085722A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Toppan Printing Co Ltd | 光学素子及びパターン形成方法 |
| JP2013528454A (ja) * | 2010-06-17 | 2013-07-11 | カールスルーアー・インスティトゥート・フュア・テヒノロギー | 傾斜された位相格子構造 |
| CN108761616A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-11-06 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 多波段高反射柔性波片及其制备方法 |
| JP2021530862A (ja) * | 2018-06-28 | 2021-11-11 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials, Incorporated | 回折格子の製造 |
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|---|---|---|---|---|
| US7190387B2 (en) * | 2003-09-11 | 2007-03-13 | Bright View Technologies, Inc. | Systems for fabricating optical microstructures using a cylindrical platform and a rastered radiation beam |
| US7192692B2 (en) * | 2003-09-11 | 2007-03-20 | Bright View Technologies, Inc. | Methods for fabricating microstructures by imaging a radiation sensitive layer sandwiched between outer layers |
| US7867695B2 (en) * | 2003-09-11 | 2011-01-11 | Bright View Technologies Corporation | Methods for mastering microstructures through a substrate using negative photoresist |
| FR2878983B1 (fr) * | 2004-12-02 | 2007-01-05 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif et procede de photolithographie ameliores permettant la realisation de motifs a flancs inclines |
| EP1949147B1 (en) * | 2005-11-18 | 2012-03-21 | Nanocomp Oy Ltd. | Method of producing a diffraction grating element |
| US20070148558A1 (en) * | 2005-12-27 | 2007-06-28 | Shahzad Akbar | Double metal collimated photo masks, diffraction gratings, optics system, and method related thereto |
| US8003537B2 (en) * | 2006-07-18 | 2011-08-23 | Imec | Method for the production of planar structures |
| JP2008159694A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 電子部品の製造方法 |
| JP6534398B2 (ja) * | 2014-12-18 | 2019-06-26 | ギガフォトン株式会社 | グレーティング、グレーティングの製造方法及びグレーティングの再生方法 |
| JP2020068381A (ja) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | デクセリアルズ株式会社 | 原盤、原盤の製造方法及び転写物の製造方法 |
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| JPS6033504A (ja) | 1983-08-05 | 1985-02-20 | Agency Of Ind Science & Technol | ブレ−ズド格子の製造方法 |
| US4948706A (en) * | 1987-12-30 | 1990-08-14 | Hoya Corporation | Process for producing transparent substrate having thereon transparent conductive pattern elements separated by light-shielding insulating film, and process for producing surface-colored material |
| JPH06201909A (ja) | 1992-12-28 | 1994-07-22 | Canon Inc | 回折格子の製造方法 |
| US5712065A (en) * | 1995-04-27 | 1998-01-27 | Industrial Technology Research Institute | Process for fabricating a multicolor filter |
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| WO1997046390A1 (fr) * | 1996-06-04 | 1997-12-11 | Citizen Watch Co., Ltd. | Tete a jet d'encre et son procede de fabrication |
| JPH10106047A (ja) | 1996-10-01 | 1998-04-24 | Sony Corp | 光学記録媒体の製造方法 |
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1998
- 1998-09-02 JP JP24864698A patent/JP3877444B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-01 US US09/795,442 patent/US6723474B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| JP3877444B2 (ja) | 2007-02-07 |
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