JP2000105307A - Manufacture of digital braze diffraction grating - Google Patents
Manufacture of digital braze diffraction gratingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置の
光ピックアップ等に広く用いられる回折格子の作製方法
に関するものである。特に、回折格子断面を階段（以
下、デジタルブレ−ズという）化することにより特定の
波長を片側特定の次数に効率良く集中させて回折するこ
とができるようにしたデジタルブレ−ズ回折格子の作製
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a diffraction grating widely used for an optical pickup or the like of an optical disk device. Particularly, fabrication of a digital blazed diffraction grating in which a diffraction grating cross section is formed into a step (hereinafter referred to as a digital blazed) so that a specific wavelength can be efficiently concentrated and diffracted to a specific order on one side. About the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ディスク装置の光ピックアップに用い
られる回折格子の中にデジタルブレ−ズ回折格子があ
る。デジタルブレ−ズ回折格子は、階段状の溝を周期的
にパターンを配列することにより、周期パターンピッチ
方向に回折光を発生する。ここで、一般的に、デジタル
ブレ−ズ回折格子の階段の段数は、レベルという。デジ
タルブレ−ズ回折格子を用いた光ディスク装置では、レ
ーザ光を光ディスクに照射し、この光ディスクで反射さ
れた情報光をデジタルフレーズ回折格子に入射させ、周
期パターンピッチ方向に沿った特定次数に従った回折光
を検知することによって、情報信号を得ている。この情
報信号を精度良く得るためには、デジタルブレ−ズ回折
格子のデジタルブレ−ズを設計値通りに作製することが
必要である。2. Description of the Related Art A digital blaze diffraction grating is one of diffraction gratings used for an optical pickup of an optical disk device. The digital blaze diffraction grating generates diffracted light in the periodic pattern pitch direction by periodically arranging a pattern of step-like grooves. Here, in general, the number of steps of the digital blaze diffraction grating is called a level. In an optical disk apparatus using a digital blaze diffraction grating, a laser beam is irradiated on an optical disk, and information light reflected from the optical disk is made incident on a digital phrase diffraction grating, and follows a specific order along a periodic pattern pitch direction. An information signal is obtained by detecting the diffracted light. In order to obtain this information signal with high accuracy, it is necessary to produce a digital blaze of a digital blaze diffraction grating according to design values.
【０００３】以下に、従来のデジタルブレ−ズ回折格子
の作製方法について説明する。従来のデジタルブレ−ズ
回折格子の作製方法では、ガラス基板１上に２2レベル
のデジタルブレ−ズ回折格子をピッチＰで作製する場合
について述べる。図２は、従来のデジタルブレ−ズ回折
格子の作製方法を示す製造工程図である。 （第１工程）まず初めに、図２（Ａ）に示すように、ガ
ラス基板１上にフォトレジストを塗布後、マスク部８ａ
の幅と非マスク部８ｂの幅が等しく、かつマスク部８ａ
の幅と非マスク部８ｂを合わせた幅Ｐを基本ピッチとす
るフォトマスク８を用いて、フォトリソグラフィ法によ
り、ガラス基板１上に図示しないフォトレジストを塗布
し、フォトレジストパターン９を形成する。この後、図
２（Ｂ）に示すように、ドライエッチング法により、フ
ォトレジストパターン９で覆われた以外のガラス基板１
を深さｄ0だけエッチングして溝１０を形成する。[0003] A method of manufacturing a conventional digital blaze diffraction grating will be described below. The method for manufacturing's diffraction grating, 2 two-level digital blur on a glass substrate 1 - - conventional digital motion described case of manufacturing's diffraction grating with a pitch P. FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing a conventional method for manufacturing a digital blaze diffraction grating. (First Step) First, as shown in FIG. 2A, after a photoresist is applied on the glass substrate 1, a mask portion 8a is formed.
Is equal to the width of the non-mask portion 8b and the mask portion 8a
A photoresist (not shown) is applied on the glass substrate 1 by a photolithography method using a photomask 8 having a basic pitch equal to the width P including the width of the non-mask portion 8b to form a photoresist pattern 9. Thereafter, as shown in FIG. 2B, the glass substrate 1 other than the one covered with the photoresist pattern 9 is formed by dry etching.
Is etched by a depth d 0 to form a groove 10.
【０００４】（第２工程）更に、フォトレジストパター
ン９を有機溶剤により除去後、ガラス基板１上に再びフ
ォトレジストを塗布する。図２（Ｃ）に示すように、マ
スク部１１ａの幅と非マスク部１１ｂの幅が等しく、マ
スク部１１ａの幅と非マスク部１１ｂの幅を合わせた幅
（１／２）Ｐを基本ピッチとするフォトマスク１１を用
いて、フォトリソグラフィ法により、ガラス基板１及び
溝１０上に図示しないフォトレジストを塗布し、フォト
レジストパターン１２を形成する。(Second Step) Further, after removing the photoresist pattern 9 with an organic solvent, a photoresist is applied on the glass substrate 1 again. As shown in FIG. 2C, the width of the mask portion 11a is equal to the width of the non-mask portion 11b, and the width (1/2) P obtained by combining the width of the mask portion 11a and the width of the non-mask portion 11b is equal to the basic pitch. A photoresist (not shown) is applied on the glass substrate 1 and the groove 10 by photolithography using a photomask 11 to form a photoresist pattern 12.
【０００５】（第３工程）図２（Ｄ）に示すように、ド
ライエッチング法により、フォトレジストパターン１２
で覆われた以外のガラス基板１及び溝１０をエッチング
して溝１３及び１４を形成する。このようにして、ガラ
ス基板１に２2レベルのデジタルブレ−ズ回折格子を作
製することができる。(Third Step) As shown in FIG. 2D, a photoresist pattern 12 is formed by dry etching.
The grooves 13 and 14 are formed by etching the glass substrate 1 and the groove 10 other than those covered with the grooves. In this manner, 2 two-level digital shake the glass substrate 1 - can be manufactured's diffraction grating.
【０００６】以下、２nレベルのデジタルブレ−ズの回
折格子は、（第３工程）終了後、マスク部の幅と非マス
ク部の幅を合わせた幅（１／４）Ｐ、（１／８）Ｐ、
…、（１／２n）Ｐ（ｎは自然数）を基本ピッチとする
フォトマスクを用いて、同様に繰り返せば作製できる。After the completion of the (third step), the 2n level digital blazed diffraction grating has a width (１ ／) P, (1/4) obtained by adding the width of the mask portion and the width of the non-mask portion. 8) P,
.., (1/2 n ) P (n is a natural number) can be manufactured by repeating the same process using a photomask having a basic pitch.
【０００７】[0007]
【発明の解決しようとしている課題】しかしながら、従
来のデジタルブレ−ズの回折格子の作製方法には以下の
問題点があった。ガラス基板１と溝１０上にフォトレジ
ストパターン１２を形成する際、デジタルブレーズの幅
が狭くなるにつれて、フォトマスク１１の非マスク部１
１ｂの幅が狭くなる。フォトマスク１１上から光を照射
すると、この非マスク部１１ｂからの回折光の分布大き
くなるため、溝１０の底部ではフォトレジストを十分な
露光量で露光されない部分を生じる。この状態で現像を
行うと、図３に示すように、ガラス基板１上では、設計
通りのフォトレジストパターン１２が形成されるが、溝
１０の底部上ではフォトレジストの一部が残り、不良フ
ォトレジストパターン１２ａを生じる。このため、所定
幅のデジタルブレーズ回折格子を精度良く作製すること
ができなかった。本発明は、かかる問題点を解消するた
めになされたもので、フォトレジスト残りがなく、精度
の良いデジタルブレ−ズ回折格子の製造方法を提供する
ことを目的とする。However, the conventional method for producing a digital-blade diffraction grating has the following problems. When forming the photoresist pattern 12 on the glass substrate 1 and the groove 10, as the width of the digital blaze becomes smaller, the non-mask portion 1 of the photomask 11 becomes smaller.
1b becomes narrower. When light is irradiated from above the photomask 11, the distribution of the diffracted light from the non-mask portion 11b increases, so that a portion where the photoresist is not exposed with a sufficient exposure amount occurs at the bottom of the groove 10. When the development is performed in this state, as shown in FIG. 3, a photoresist pattern 12 as designed is formed on the glass substrate 1, but a part of the photoresist remains on the bottom of the groove 10, and the defective photoresist is formed. A resist pattern 12a results. For this reason, a digital blazed diffraction grating having a predetermined width cannot be produced with high accuracy. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a digital blaze diffraction grating with no photoresist residue and high accuracy.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明に係わるデジタル
ブレ−ズ回折格子は、ガラス基板上に第１のフォトレジ
ストパターンを第１のピッチで周期的に形成し、前記第
１のフォトレジストパターンで覆われた以外の前記ガラ
ス基板をエッチングして、第１溝を形成して２レベルの
デジタルブレーズを形成する第１工程と、前記第１のフ
ォトレジストパターンを除去し、前記第１溝及び前記第
１溝に隣接する前記ガラス基板表面の一方の側に第２の
フォトレジストパターンを前記第１ピッチの２倍のピッ
チで周期的に形成し、前記第２のフォトレジストパター
ンに覆われた以外の前記ガラス基板及び前記第１溝を前
記第１溝の深さよりも深くエッチングして、前記ガラス
基板の表面及び前記第１の溝の底部からの深さが前記第
１溝よりも深く、かつ広い幅を有する第２溝を形成し、
２2レベルのデジタルブレーズを形成する第２工程とか
らなり、前記第１工程終了後、前記第２工程と同様の工
程を（ｎ−１）回繰り返して、２nレベルのデジタルブ
レーズを形成することを特徴とする。According to the digital blaze diffraction grating of the present invention, a first photoresist pattern is periodically formed at a first pitch on a glass substrate, and the first photoresist pattern is formed. A first step of etching the glass substrate other than the one covered with the first groove to form a first groove to form a two-level digital blaze, and removing the first photoresist pattern; A second photoresist pattern was periodically formed on one side of the surface of the glass substrate adjacent to the first groove at a pitch twice as large as the first pitch, and was covered with the second photoresist pattern. The other glass substrate and the first groove are etched deeper than the depth of the first groove, and the depth from the surface of the glass substrate and the bottom of the first groove is deeper than the first groove, One the second groove is formed with a wide width,
And a second step of forming a 22 2 level digital blaze. After the first step, the same step as the second step is repeated (n-1) times to form a 2 n level digital blaze. It is characterized by the following.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図１乃至図３を参照しながら説明する。なお、従来例と
同じ構成部分には同一符号を用い、説明を省略する。図
１は、本発明のデジタルブレ−ズ回折格子の作製方法の
実施例を示す断面図である。本発明の実施例では、ガラ
ス基板１に２2レベルのデジタルブレ−ズ回折格子をピ
ッチＰで作製する場合について述べる。従来のデジタル
ブレ−ズ回折格子の作製方法では、デジタルブレ−ズ回
折格子の幅となる溝を最初に形成したが、本発明の実施
例では、２2レベルのデジタルブレーズの最小幅となる
ブレーズから順次形成していくものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described with reference to FIGS. The same components as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a method for manufacturing a digital blaze diffraction grating according to the present invention. In an embodiment of the present invention, 2 two-level digital shake the glass substrate 1 - describes the case of producing a's diffraction grating with a pitch P. The method for manufacturing's diffraction grating, digital blur - - conventional digital blur blaze was first formed a groove which is a width of's diffraction grating, in the embodiment of the present invention, comprising two two-level minimum width of the digital blaze Are formed sequentially.
【００１０】（第１工程）図１（Ａ）に示すように、石
英系のガラス基板１の表面１ａにフォトレジストを塗布
し、このフォトレジストの上方にフォトマスク２を配置
し、このフォトマスク２を介して前記フォトレジストを
露光した後、現像を行い、（１／２）ｐピッチのフォト
レジストパターン３を周期的に形成する。ここで、フォ
トマスク２は、マスク部２ａと非マスク部２ｂの幅が互
いに等しく、マスク部２ａと非マスク部２ｂとを合わせ
た幅（１／２）Ｐを基本ピッチとし、かつ２2レベルの
デジタルブレーズ回折格子の最小幅となるブレーズを形
成するマスクである。更に、図１（Ｂ）に示すように、
ドライエッチング法により、フォトレジストパターン３
で覆われた以外のガラス基板１を深さｄ1だけエッチン
グして、溝１ｂを形成する。(First Step) As shown in FIG. 1A, a photoresist is applied to the surface 1a of a quartz-based glass substrate 1, and a photomask 2 is disposed above the photoresist. After exposing the photoresist through 2, development is performed to periodically form a photoresist pattern 3 having a (）) p pitch. Here, in the photomask 2, the width of the mask portion 2a and the width of the non-mask portion 2b are equal to each other, the width (1/2) P of the mask portion 2a and the non-mask portion 2b is the basic pitch, and the 2 2 level Is a mask for forming a blaze having a minimum width of the digital blaze diffraction grating. Further, as shown in FIG.
Photoresist pattern 3 by dry etching
The glass substrate 1 other than the one covered with is etched by a depth d 1 to form a groove 1b.
【００１１】（第２工程）次に、図１（Ｃ）に示すよう
に、フォトレジストパターン３を有機溶剤により除去し
た後、ガラス基板１及び溝１ｂにフォトレジストを形成
し、このフォトレジスト上方にフォトマスク４を配置す
る。この後、前記フォトレジストの露光を行った後、現
像を行い、溝１ｂとこの溝１ｂに隣接する一方のガラス
基板１の表面１ａにフォトレジストパターン５をピッチ
Ｐで周期的に形成する。ここで、フォトマスク４は、マ
スク部４ａと非マスク部４ｂとの幅が等しく、マスク部
４ａと非マスク部４ｂとを合わせた幅Ｐのマスクであ
る。次に、ドライエッチングにより、フォトレジストパ
ターン５で覆われた以外のガラス基板１及び溝１ｂの底
部からの深さが溝１ｂの深さｄ1よりも深くエッチング
して深さｄ2を有する溝６を形成する。この後、フォト
レジストパターン５を有機溶剤で除去して２2レベルの
デジタルブレーズ回折格子７を作製する。(Second Step) Next, as shown in FIG. 1C, after removing the photoresist pattern 3 with an organic solvent, a photoresist is formed on the glass substrate 1 and the groove 1b, and the photoresist A photomask 4 is arranged on the substrate. Thereafter, after the photoresist is exposed, development is performed, and a photoresist pattern 5 is periodically formed at a pitch P on the groove 1b and the surface 1a of the one glass substrate 1 adjacent to the groove 1b. Here, the photomask 4 is a mask having a width P equal to the width of the mask portion 4a and the non-mask portion 4b in which the mask portion 4a and the non-mask portion 4b are equal. Then, grooves having the dry etching, a photoresist glass substrate other than covered with the pattern 5 1 and etched deeper to a depth d 2 than the depth d 1 of the groove 1b depth from the bottom of the groove 1b 6 is formed. Thereafter, by removing the photoresist pattern 5 in an organic solvent to prepare two two-level digital blazed grating 7.
【００１２】２nレベルのデジタルブレ−ズ回折格子の
作製は、マスク部の幅と非マスク部の幅が等しく、その
ピッチ幅が（１／ｎ）Ｐ、（２／ｎ）Ｐ、…、Ｐである
各デジタルブレ−ズ形成用のｎ枚のフォトマスクを順番
に用いて、前記（第１工程）終了後、（第２工程）と同
様の工程を（ｎ−１）回繰り返して行うことができる。In manufacturing a 2n- level digital blazed diffraction grating, the width of the mask portion is equal to the width of the non-mask portion, and the pitch width is (1 / n) P, (2 / n) P,. After completion of the (first step), the same steps as the (second step) are repeated (n-1) times by sequentially using the n photomasks for forming each digital blaze, which is P. be able to.
【００１３】以上のように、ガラス基板１上に小さい幅
から順次に広い幅を有するデジタルブレーズを形成して
いくので、フォトレジストを露光する時の回折光の影響
が低減されるため、前記フォトレジストを均一な光分布
で照射することができる。この後、現像を行うと、フォ
トレジスト残りのない良好なフォトレジストパターン５
が得られるため、良好なデジタルブレーズ回折格子を作
製することができる。また、このようにして作製された
デジタルブレ−ズ回折格子は、片側特定次数に合った回
折光の集光が可能となり、光ディスクからの情報信号を
精度良く検知することができる。As described above, since a digital blaze having a smaller width is formed on the glass substrate 1 sequentially from the smaller width, the influence of diffracted light when exposing the photoresist is reduced. The resist can be irradiated with a uniform light distribution. Thereafter, when development is performed, a good photoresist pattern 5 having no remaining photoresist is obtained.
, A good digital blaze diffraction grating can be manufactured. In addition, the digital blazed diffraction grating manufactured in this way can collect the diffracted light corresponding to the specific order on one side, and can accurately detect the information signal from the optical disk.
【００１４】[0014]
【発明の効果】本発明によるデジタルブレ−ズ回折格子
の作製方法によれば、ガラス基板上に第１のフォトレジ
ストパターンを第１のピッチで周期的に形成し、前記第
１のフォトレジストパターンで覆われた以外の前記ガラ
ス基板をエッチングして、第１溝を形成して２レベルの
デジタルブレーズを形成する第１工程と、前記第１のフ
ォトレジストパターンを除去し、前記第１溝及び前記第
１溝に隣接する前記ガラス基板表面の一方の側に第２の
フォトレジストパターンを前記第１ピッチの２倍のピッ
チで周期的に形成し、前記第２のフォトレジストパター
ンに覆われた以外の前記ガラス基板及び前記第１溝を前
記第１溝の深さよりも深くエッチングして、前記ガラス
基板の表面及び前記第１の溝の底部からの深さが前記第
１溝よりも深く、かつ広い幅を有する第２溝を形成し、
２2レベルのデジタルブレーズを形成する第２工程とか
らなり、前記第１工程終了後、前記第２工程と同様の工
程を（ｎ−１）回繰り返して、２nレベルのデジタルブ
レーズを形成するので、フォトレジストを露光する時の
回折光の影響が低減されるため、前記フォトレジストを
均一な光分布で照射することができる。このため、フォ
トレジスト残りのない良好なフォトレジストパターンが
得られるため、良好なデジタルブレーズ回折格子を作製
することができる。このため、片側特定次数に合った回
折光の集光が可能となり、光ディスクからの情報信号を
精度良く検知することができる。According to the method of manufacturing a digital blaze diffraction grating according to the present invention, a first photoresist pattern is periodically formed at a first pitch on a glass substrate, and the first photoresist pattern is formed. A first step of etching the glass substrate other than the one covered with the first groove to form a first groove to form a two-level digital blaze, and removing the first photoresist pattern; A second photoresist pattern was periodically formed on one side of the surface of the glass substrate adjacent to the first groove at a pitch twice as large as the first pitch, and was covered with the second photoresist pattern. The other glass substrate and the first groove are etched deeper than the depth of the first groove, and the depth from the surface of the glass substrate and the bottom of the first groove is deeper than the first groove, One the second groove is formed with a wide width,
And a second step of forming a 22 2 level digital blaze. After the first step, the same step as the second step is repeated (n-1) times to form a 2 n level digital blaze. Therefore, the influence of diffracted light when exposing the photoresist is reduced, so that the photoresist can be irradiated with a uniform light distribution. As a result, a good photoresist pattern with no remaining photoresist can be obtained, and a good digital blaze diffraction grating can be manufactured. For this reason, it becomes possible to condense the diffracted light corresponding to the specific order on one side, and it is possible to accurately detect the information signal from the optical disc.
【図１】本発明の実施例のデジタルブレ−ズ回折格子の
作製方法の製造工程を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a method for manufacturing a digital blaze diffraction grating according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来のデジタルブレ−ズ回折格子の作製方法の
製造工程を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional method for manufacturing a digital blaze diffraction grating.
【図３】従来のデジタルブレ−ズ回折格子の作製方法の
フォトレジスト残りを示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a remaining photoresist in a conventional method for producing a digital blaze diffraction grating.
１…ガラス基板、２、５…フォトマスク、３…フォトレ
ジストパターン（第１フォトレジストパターン）、４…
２レベルデジタル回折格子、５…フォトレジストパター
ン（第２フォトレジストパターン）、１ａ…表面、１ｂ
…溝（第１溝）、６…溝（第２溝）、７…２2レベルの
デジタル回折格子DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass substrate, 2 ... Photomask, 3 ... Photoresist pattern (1st photoresist pattern), 4 ...
2 level digital diffraction grating, 5 ... photoresist pattern (second photoresist pattern), 1a ... surface, 1b
... groove (first groove), 6 ... groove (second groove) 7 ... 2 2 level digital diffraction grating
Claims (1)
ズを形成するデジタルブレ−ズ回折格子の作製方法にお
いて、 ガラス基板上に第１のフォトレジストパターンを第１の
ピッチで周期的に形成し、前記第１のフォトレジストパ
ターンで覆われた以外の前記ガラス基板をエッチングし
て、第１溝を形成して２レベルのデジタルブレーズを形
成する第１工程と、 前記第１のフォトレジストパターンを除去し、前記第１
溝及び前記第１溝に隣接する前記ガラス基板表面の一方
の側に第２のフォトレジストパターンを前記第１ピッチ
の２倍のピッチで周期的に形成し、前記第２のフォトレ
ジストパターンに覆われた以外の部分をエッチングし
て、前記ガラス基板の表面及び前記第１の溝の底部から
の深さが前記第１溝よりも深く、かつ広い幅を有する第
２溝を形成し、２2レベルのデジタルブレーズを形成す
る第２工程とからなり、 前記第１工程終了後、前記第２工程と同様の工程を（ｎ
−１）回繰り返して、２nレベルのデジタルブレーズを
形成することを特徴とするデジタルブレ−ズ回折格子の
作製方法。1. A 2n- level digital blur on a glass substrate.
In a method for producing a digital brazing diffraction grating, a first photoresist pattern is periodically formed on a glass substrate at a first pitch, and the first photoresist pattern is covered with the first photoresist pattern. A first step of etching the glass substrate to form a first groove to form a two-level digital blaze; removing the first photoresist pattern;
A second photoresist pattern is periodically formed on one side of the glass substrate surface adjacent to the groove and the first groove at a pitch twice as large as the first pitch, and is covered with the second photoresist pattern. the portions other than the cracking is etched to form the second groove surface and a depth from the bottom of the first groove of the glass substrate has said deeper than the first groove, and wider, 2 2 A second step of forming a digital blaze of a level. After the first step, the same step as the second step is performed (n
-1) A method for producing a digital blaze diffraction grating, wherein a digital blaze at a level of 2 n is formed by repeating the method twice.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10277121A JP2000105307A (en) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | Manufacture of digital braze diffraction grating |
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| JP10277121A JP2000105307A (en) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | Manufacture of digital braze diffraction grating |
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