JP2000155406A - 位相マスク等を作るための石英ガラスの表面エッチング法 - Google Patents
位相マスク等を作るための石英ガラスの表面エッチング法Info
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B5/18—Diffraction gratings
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 精度の良い石英ガラスの表面エッチング法を
提供すること。 【解決手段】 電導材料の層（２）を、エッチングすべ
き表面を有する石英ガラス基板（１）上に堆積させる。
基板表面上に作るべきエッチングパターンを複写するパ
ターン（４）は、レジスト（３）の堆積、露光及び現像
を通して、エッチングすべき基板（１）領域に対応する
前記電導材料層（２）の領域をむき出させることによ
り、この電導材料（２）上に形成する。電導材料とし
て、チタンなどの材料が選択され、これはＣＨＦ3 のよ
うに基板（１）をエッチングするのに用いるのと同一の
エッチング媒質によりエッチングできる。次に、前記電
導材料層（２）の除去とレジストにより覆われてない領
域での基板（１）のエッチングとを単一ステップにて実
行する。
提供すること。 【解決手段】 電導材料の層（２）を、エッチングすべ
き表面を有する石英ガラス基板（１）上に堆積させる。
基板表面上に作るべきエッチングパターンを複写するパ
ターン（４）は、レジスト（３）の堆積、露光及び現像
を通して、エッチングすべき基板（１）領域に対応する
前記電導材料層（２）の領域をむき出させることによ
り、この電導材料（２）上に形成する。電導材料とし
て、チタンなどの材料が選択され、これはＣＨＦ3 のよ
うに基板（１）をエッチングするのに用いるのと同一の
エッチング媒質によりエッチングできる。次に、前記電
導材料層（２）の除去とレジストにより覆われてない領
域での基板（１）のエッチングとを単一ステップにて実
行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、石英ガラス（石
英）の表面エッチングに関係し、特に、例えば通信用光
ファイバー内にブラッググレーティングを作るのに用い
られる位相マスクの製造に応用することを考慮して開発
された。
英）の表面エッチングに関係し、特に、例えば通信用光
ファイバー内にブラッググレーティングを作るのに用い
られる位相マスクの製造に応用することを考慮して開発
された。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバー内にグレーティングを作る
ために位相マスクを使用することは、確立された技術で
ある。このような技術の一般的な説明は、K.O.Hill、B.
Malo、F.Bilodeau、D.C.Johnson 及びJ.Albertによる論
文「位相マスクを通したＵＶ露光により単一モード感光
性光ファイバー内に作られたブラッググレーティング」
（１９９３年、アプライド・フィジクス・レターズ、Ｖ
ｏｌ．６２、Ｎｏ．１０、第１０３５〜１０３７頁）が
参照できる。本質的には、位相マスクは、ＵＶ放射を透
過する石英ガラス基板の一面上にエッチングされたグレ
ーティングにより形成される。マスクにエッチングされ
るグレーティングの溝の深さや形状は、ファイバー内に
作られるグレーティングの特性の関数として正確に最適
化される。ファイバーコアーにグレーティングを書き込
むために、ＵＶレーザービームがマスクを直角に照射す
る。グレーティングが複写され且つファイバーに当てら
れる対向表面は、光ビームの回折を一連の次数の強度に
て生じさせる。グレーティングの製造を最適化すること
により、零次の回折を５％未満に下げ、＋１と−１次の
両方で回折光の約４０％を含むことが可能である。
ために位相マスクを使用することは、確立された技術で
ある。このような技術の一般的な説明は、K.O.Hill、B.
Malo、F.Bilodeau、D.C.Johnson 及びJ.Albertによる論
文「位相マスクを通したＵＶ露光により単一モード感光
性光ファイバー内に作られたブラッググレーティング」
（１９９３年、アプライド・フィジクス・レターズ、Ｖ
ｏｌ．６２、Ｎｏ．１０、第１０３５〜１０３７頁）が
参照できる。本質的には、位相マスクは、ＵＶ放射を透
過する石英ガラス基板の一面上にエッチングされたグレ
ーティングにより形成される。マスクにエッチングされ
るグレーティングの溝の深さや形状は、ファイバー内に
作られるグレーティングの特性の関数として正確に最適
化される。ファイバーコアーにグレーティングを書き込
むために、ＵＶレーザービームがマスクを直角に照射す
る。グレーティングが複写され且つファイバーに当てら
れる対向表面は、光ビームの回折を一連の次数の強度に
て生じさせる。グレーティングの製造を最適化すること
により、零次の回折を５％未満に下げ、＋１と−１次の
両方で回折光の約４０％を含むことが可能である。
【０００３】一般に、請求項１の前段に記載の公知技術
により行われる位相マスクの製造では、エッチングされ
るべき基板上に事前に電導材料層、通常は金属クロムを
堆積させておき、その上にレジスト層を堆積させる。次
に、ホログラフィー技術又は電子ビームリソグラフィー
（ＥＢＬ）により、グレーティングパターンがレジスト
に作られる。その後、レジストパターンを基板に転写す
るために実際のエッチング操作が行われる。エッチング
は、通常はＲＩＥ（反応性イオンエッチング）と称され
る正プラズマエッチング技術により行われる。この公知
技術の説明は、E.Di Fabrizio 他による論文「電子ビー
ムリソグラフィーによる半ミクロン以下の分解能での位
相マスクの製造」、マイクロエレクトロニクス・エンジ
ニアリング４１／４２（１９９８年）、第１２１頁が参
照できる。基板上への電導層の堆積は、表面電荷効果、
特にＥＢＬ技術で使用される電子ビームにより起こされ
る効果を防ぎ、且つ、レジストマスクのエッチング耐性
を増すように形成される。最終結果の精度は、２つの要
因、すなわちレジストの現像後の電導材料のエッチング
精度と電導層のエッチング後の下設基板のエッチング精
度に依存する。特に、レジストや下設電導層により通常
は保護されている領域においてさえ、石英ガラスの望ま
しくないエッチングが生じ得ることが分かっている。同
様の理由により、石英ガラス基板をエッチングする際に
も電導層のエッチングのなんらかの非正確さが増幅され
得る。
により行われる位相マスクの製造では、エッチングされ
るべき基板上に事前に電導材料層、通常は金属クロムを
堆積させておき、その上にレジスト層を堆積させる。次
に、ホログラフィー技術又は電子ビームリソグラフィー
（ＥＢＬ）により、グレーティングパターンがレジスト
に作られる。その後、レジストパターンを基板に転写す
るために実際のエッチング操作が行われる。エッチング
は、通常はＲＩＥ（反応性イオンエッチング）と称され
る正プラズマエッチング技術により行われる。この公知
技術の説明は、E.Di Fabrizio 他による論文「電子ビー
ムリソグラフィーによる半ミクロン以下の分解能での位
相マスクの製造」、マイクロエレクトロニクス・エンジ
ニアリング４１／４２（１９９８年）、第１２１頁が参
照できる。基板上への電導層の堆積は、表面電荷効果、
特にＥＢＬ技術で使用される電子ビームにより起こされ
る効果を防ぎ、且つ、レジストマスクのエッチング耐性
を増すように形成される。最終結果の精度は、２つの要
因、すなわちレジストの現像後の電導材料のエッチング
精度と電導層のエッチング後の下設基板のエッチング精
度に依存する。特に、レジストや下設電導層により通常
は保護されている領域においてさえ、石英ガラスの望ま
しくないエッチングが生じ得ることが分かっている。同
様の理由により、石英ガラス基板をエッチングする際に
も電導層のエッチングのなんらかの非正確さが増幅され
得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
欠点を克服する石英ガラスの表面エッチング法を提供す
ることである。
欠点を克服する石英ガラスの表面エッチング法を提供す
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明により、この目的
は、特許請求の範囲に特定的に記載した特徴を有する方
法により達成される。要するに、本発明による解決策で
は、電導層と石英ガラス基板のエッチングが１つのステ
ップのみで行われ、それによりその精度を増すだけでな
く、製造時間を短縮し、処理の複雑さを低減する。従っ
て、本発明は、電導層とエッチング段階で使用される媒
質の特性の選択の組み合わせに基づく。特に、その好適
な実施態様では、電導層の形成のため従来使用されてい
た金属クロムが、チタンに置き換えられる。実際、チタ
ンは、石英ガラス基板をエッチングするのにも全く満足
して使用できるＣＨＦ3 のようなガスによりドライエッ
チングされ得る。
は、特許請求の範囲に特定的に記載した特徴を有する方
法により達成される。要するに、本発明による解決策で
は、電導層と石英ガラス基板のエッチングが１つのステ
ップのみで行われ、それによりその精度を増すだけでな
く、製造時間を短縮し、処理の複雑さを低減する。従っ
て、本発明は、電導層とエッチング段階で使用される媒
質の特性の選択の組み合わせに基づく。特に、その好適
な実施態様では、電導層の形成のため従来使用されてい
た金属クロムが、チタンに置き換えられる。実際、チタ
ンは、石英ガラス基板をエッチングするのにも全く満足
して使用できるＣＨＦ3 のようなガスによりドライエッ
チングされ得る。
【０００６】
【実施例】以下、添付図面を参照して非制限的な例によ
り本発明を説明する。本発明による方法の最初のステッ
プは、図１に示されているようにエッチングされるべき
基板１の準備処理に関係する。基板１は、位相マスクの
製造のために使用されるＵＶ光を透過する石英ガラス
（石英）であり得る。このようなマスクは、（本発明の
理解には関係が無いのでここでは詳細に説明しない公知
技術により）使用されて光ファイバー内にブラッググレ
ーティングを作り得る。予想される用途（位相マスクの
製造）では、マスク自身が高い表面仕上げを有すること
が重要であり、従ってλ／４ラッピングのような高度の
表面仕上げの施された基板が使用されるのが好ましい。
表面電荷効果を避けるために、電導材料、好ましくはチ
タンの薄い層２が基板１上に堆積される。堆積は、１０
０〜２００Å（１０〜２０ｎｍ）の蒸気堆積(vapour de
position) により得られる。 （この目的のために従来用いられる金属クロムの代わり
に）チタンを選択することは、本発明の適用には絶対的
に本質的というわけではないが、現在のところ好ましい
選択である。現在のところその他に好ましいと考えられ
ている別の選択は、例えばタングステン、モリブデン又
はタンタルが挙げられる。しかしながら、基板１上の薄
い層として堆積でき且つ基板１のエッチングを行える手
段（通常はガス）によりエッチングされ得るのならばど
んな電導材料でも、本発明が適用できる。
り本発明を説明する。本発明による方法の最初のステッ
プは、図１に示されているようにエッチングされるべき
基板１の準備処理に関係する。基板１は、位相マスクの
製造のために使用されるＵＶ光を透過する石英ガラス
（石英）であり得る。このようなマスクは、（本発明の
理解には関係が無いのでここでは詳細に説明しない公知
技術により）使用されて光ファイバー内にブラッググレ
ーティングを作り得る。予想される用途（位相マスクの
製造）では、マスク自身が高い表面仕上げを有すること
が重要であり、従ってλ／４ラッピングのような高度の
表面仕上げの施された基板が使用されるのが好ましい。
表面電荷効果を避けるために、電導材料、好ましくはチ
タンの薄い層２が基板１上に堆積される。堆積は、１０
０〜２００Å（１０〜２０ｎｍ）の蒸気堆積(vapour de
position) により得られる。 （この目的のために従来用いられる金属クロムの代わり
に）チタンを選択することは、本発明の適用には絶対的
に本質的というわけではないが、現在のところ好ましい
選択である。現在のところその他に好ましいと考えられ
ている別の選択は、例えばタングステン、モリブデン又
はタンタルが挙げられる。しかしながら、基板１上の薄
い層として堆積でき且つ基板１のエッチングを行える手
段（通常はガス）によりエッチングされ得るのならばど
んな電導材料でも、本発明が適用できる。
【０００７】一様なレジスト層３が、堆積により電導材
料２上に作られ、採用されたレジストに対して特定の熱
処理が施される。本発明では、レジストのタイプとその
処理の選択は限定されない。しかしながら、レジストは
以下の特性を有するのが好ましい。 （１）適当な解像度（例えば０．５ミクロンより小） （２）適当な厚さ（例えば０．４ミクロン以上） （３）ＣＨＦ3 によるドライエッチングに対する良好な
耐性及び除去の容易さ 本発明の実施態様では、商品名Shipley UV IIIの市販レ
ジストを使用した。これは、ＵＶ光リソグラフィー用に
形成されたポジ・レジストであり、電子にも感応するの
で、ＥＢＬ技術に適用できて優れた結果が得られる。こ
のレジストの処理仕様は、製造者のデータシートに報告
されているので、ここにそれらを記載する必要はないで
あろう。
料２上に作られ、採用されたレジストに対して特定の熱
処理が施される。本発明では、レジストのタイプとその
処理の選択は限定されない。しかしながら、レジストは
以下の特性を有するのが好ましい。 （１）適当な解像度（例えば０．５ミクロンより小） （２）適当な厚さ（例えば０．４ミクロン以上） （３）ＣＨＦ3 によるドライエッチングに対する良好な
耐性及び除去の容易さ 本発明の実施態様では、商品名Shipley UV IIIの市販レ
ジストを使用した。これは、ＵＶ光リソグラフィー用に
形成されたポジ・レジストであり、電子にも感応するの
で、ＥＢＬ技術に適用できて優れた結果が得られる。こ
のレジストの処理仕様は、製造者のデータシートに報告
されているので、ここにそれらを記載する必要はないで
あろう。
【０００８】次に、図４に略示されているように、ＥＢ
Ｌ技術による露光がこの場合も公知の方法にて行われ
る。現在のところＥＢＬ技術がホログラフィー技術より
好ましい。というのは、製造されるグレーティングのタ
イプの選択においてより自由だからである（「カスタム
・グレーティング」製造の可能性）。しかしながら、本
発明はホログラフィーにより製造されるグレーティング
にも適用できる。ＥＢＬ技術により行われる方法の典型
的な実施態様では、１５ｍｍ長で３ｍｍ幅のグレーティ
ングを書き込むために商品名LeicaVB5HRの装置が使用さ
れた。図５に示された次の現像段階は、露光済レジスト
（所与の例ではポジ・レジスト）を除去することを目的
とする。該操作は、エッチングされるべき領域をむき出
しにすることであり、この操作は、プロファイル縁部を
正確に洗浄するのに十分な時間だけ実行される。
Ｌ技術による露光がこの場合も公知の方法にて行われ
る。現在のところＥＢＬ技術がホログラフィー技術より
好ましい。というのは、製造されるグレーティングのタ
イプの選択においてより自由だからである（「カスタム
・グレーティング」製造の可能性）。しかしながら、本
発明はホログラフィーにより製造されるグレーティング
にも適用できる。ＥＢＬ技術により行われる方法の典型
的な実施態様では、１５ｍｍ長で３ｍｍ幅のグレーティ
ングを書き込むために商品名LeicaVB5HRの装置が使用さ
れた。図５に示された次の現像段階は、露光済レジスト
（所与の例ではポジ・レジスト）を除去することを目的
とする。該操作は、エッチングされるべき領域をむき出
しにすることであり、この操作は、プロファイル縁部を
正確に洗浄するのに十分な時間だけ実行される。
【０００９】次に、図６に略示されるように、レジスト
が除かれた領域のエッチング段階が実行される。本発明
の重要な特徴は、パターンがまず電導層２を介し次に基
板１に転写されるようにエッチングを行うことである。
その際、要求されるエッチング形状の比率は正しく保
ち、エッチング深さを要求値に正確に設定する。現在の
ところ好ましい本発明の実施態様では、エッチングは、
ＣＨＦ3 ガスをドライエッチング媒質として使用して、
単一段階のＲＩＥ（すなわち反応性イオンエッチング）
技術により、すなわちチタン層２と石英ガラス（石英）
基板１に対して一回のエッチングにて行われる。特に、
ＲＩＥエッチングに対して、タイプ、圧力、処理ガス
流、及びプラズマ放電のパワーなどのような異なる条件
が評価された。ここに記載した選択は、主に物理エッチ
ングメカニズムを有するアルゴンより十分好ましいだけ
でなく、主に化学エッチングメカニズムを有するＣＦ 4
のような他のフルオロカーボンよりも十分に好ましいと
分かった。この選択は、レジストとの低選択性とそれら
のガスを用いて得られる大きな表面粗さの両方に関する
特性により決定された。ＣＨＦ3 を用いる代わりに、例
えばＳＦ4 のようなフッ化硫黄を使用することが提案さ
れる。
が除かれた領域のエッチング段階が実行される。本発明
の重要な特徴は、パターンがまず電導層２を介し次に基
板１に転写されるようにエッチングを行うことである。
その際、要求されるエッチング形状の比率は正しく保
ち、エッチング深さを要求値に正確に設定する。現在の
ところ好ましい本発明の実施態様では、エッチングは、
ＣＨＦ3 ガスをドライエッチング媒質として使用して、
単一段階のＲＩＥ（すなわち反応性イオンエッチング）
技術により、すなわちチタン層２と石英ガラス（石英）
基板１に対して一回のエッチングにて行われる。特に、
ＲＩＥエッチングに対して、タイプ、圧力、処理ガス
流、及びプラズマ放電のパワーなどのような異なる条件
が評価された。ここに記載した選択は、主に物理エッチ
ングメカニズムを有するアルゴンより十分好ましいだけ
でなく、主に化学エッチングメカニズムを有するＣＦ 4
のような他のフルオロカーボンよりも十分に好ましいと
分かった。この選択は、レジストとの低選択性とそれら
のガスを用いて得られる大きな表面粗さの両方に関する
特性により決定された。ＣＨＦ3 を用いる代わりに、例
えばＳＦ4 のようなフッ化硫黄を使用することが提案さ
れる。
【００１０】ＣＨＦ3 の使用に対し、今まで以下の条件
が好ましかった。 （１）約−６００Ｖに等しい一定バイアスにて実行され
るエッチング（パワーは約３００〜３５０Ｗの範囲で変
わる） （２）約８０ｍＴｏｒｒの圧力、及び （３）約４０ｓｃｃｍ（スタンダード・キュービック・
センチメートル）の流れ ＣＨＦ3 によるエッチングは、反応器の清浄さやコンデ
ィショニング条件に特に敏感なようだ。さらに、エッチ
ング操作中、反応生成物から生じる錯化合物から成る材
料が、反応器の壁上に堆積し、それらの特性を変え、そ
れによりプラズマ中の変動を生じさせ、よってエッチン
グ条件を変える。望ましくない効果を低減するために
は、上記第１の条件は特に重要である。というのは、そ
れによって、反応器の動作条件に関わらず、一様で再現
可能なエッチングが可能となるからである。圧力や流れ
の適当な値は、好適な値の周辺に実質的に設定された範
囲、特に約７０〜９０ｍＴｏｒｒと３５〜４５ｓｃｃｍ
の範囲にそれぞれ存在する。これらの条件が適合する場
合には、エッチングされた表面の粗さは最小となり、エ
ッチング速度は、約７００〜７５０Å／分（７０〜７５
ｎｍ／分）であり、完全な再現性が保証される。
が好ましかった。 （１）約−６００Ｖに等しい一定バイアスにて実行され
るエッチング（パワーは約３００〜３５０Ｗの範囲で変
わる） （２）約８０ｍＴｏｒｒの圧力、及び （３）約４０ｓｃｃｍ（スタンダード・キュービック・
センチメートル）の流れ ＣＨＦ3 によるエッチングは、反応器の清浄さやコンデ
ィショニング条件に特に敏感なようだ。さらに、エッチ
ング操作中、反応生成物から生じる錯化合物から成る材
料が、反応器の壁上に堆積し、それらの特性を変え、そ
れによりプラズマ中の変動を生じさせ、よってエッチン
グ条件を変える。望ましくない効果を低減するために
は、上記第１の条件は特に重要である。というのは、そ
れによって、反応器の動作条件に関わらず、一様で再現
可能なエッチングが可能となるからである。圧力や流れ
の適当な値は、好適な値の周辺に実質的に設定された範
囲、特に約７０〜９０ｍＴｏｒｒと３５〜４５ｓｃｃｍ
の範囲にそれぞれ存在する。これらの条件が適合する場
合には、エッチングされた表面の粗さは最小となり、エ
ッチング速度は、約７００〜７５０Å／分（７０〜７５
ｎｍ／分）であり、完全な再現性が保証される。
【００１１】チタン電導層２と基板１のエッチング段階
は、例えばA.Stano 、C.Coriasso、G.Meneghini による
論文「反射率測定値を用いたＩｎ／ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）
ＷＱＷの反応性イオンエッチングの光分解能深さ測定」
（セミコンダクター・サイエンス・アンド・テクノロジ
ー、１１（１９９６年）、第９６８〜９７３頁）に記載
のタイプの「エンド・ポイント・ディテクター」（ＥＰ
Ｄ）と称される機器を用いてエッチング中に表面反射率
を測定することによりモニターするのが好ましい。この
機器により、堆積したチタン層の厚さ（これは異なる堆
積条件により変わり得る）とは無関係に、石英の有効エ
ッチング時間をモニターできる。図９に示されるよう
に、エッチング段階で得られる典型的な干渉図形によ
り、チタンエッチング（インターバルＩＴ）が終了し石
英エッチング（インターバルＩＱ）が始まる瞬間ｔ０を
明瞭に検出できる。前に示されたオーダーの速度、すな
わち７５ｎｍ／分にて実行される校正によると、２４５
ｎｍのオーダーのマスクのエッチング深さを得るには、
さらに１９５秒が通常要される。
は、例えばA.Stano 、C.Coriasso、G.Meneghini による
論文「反射率測定値を用いたＩｎ／ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）
ＷＱＷの反応性イオンエッチングの光分解能深さ測定」
（セミコンダクター・サイエンス・アンド・テクノロジ
ー、１１（１９９６年）、第９６８〜９７３頁）に記載
のタイプの「エンド・ポイント・ディテクター」（ＥＰ
Ｄ）と称される機器を用いてエッチング中に表面反射率
を測定することによりモニターするのが好ましい。この
機器により、堆積したチタン層の厚さ（これは異なる堆
積条件により変わり得る）とは無関係に、石英の有効エ
ッチング時間をモニターできる。図９に示されるよう
に、エッチング段階で得られる典型的な干渉図形によ
り、チタンエッチング（インターバルＩＴ）が終了し石
英エッチング（インターバルＩＱ）が始まる瞬間ｔ０を
明瞭に検出できる。前に示されたオーダーの速度、すな
わち７５ｎｍ／分にて実行される校正によると、２４５
ｎｍのオーダーのマスクのエッチング深さを得るには、
さらに１９５秒が通常要される。
【００１２】図７と図８は、マスク製造の最終段階を示
し、この段階は実際にはマスクの洗浄に対応する。本出
願人により行われた実験により分かったのは、この段階
は良好な最終結果を得るのに重要であり、レジストに覆
われずにエッチングされる表面、及びチタンとレジスト
層のエッチング中に保護される表面が、その前に存在し
ていた層の残留物を存在させないようにするという目的
を有す。グレーティングにおける不正確さは、位相マス
クの性能に大きな打撃を与える。レジスト層は、例えば
Ｏ2 プラズマを約３００Ｗのパワーにて１０分間使用す
ることにより、図７に示されるように除去され得る。別
法として、高温アセトンで同じ時間だけ洗浄を行うこと
で一般には十分である。これらの操作は、全く従来のも
のである。残留チタンの完全な除去（図８）は、例えば
エチレンジアミン(ethilenediamine) テトラ酢酸（ＥＤ
ＴＡ）、ＮＨ4 ＯＨ及びＨ2 Ｏ2 の水溶液の超音波槽に
約１０分間入れることにより行うことができる。マスク
を例えばＨ2 ＳＯ4 とＨ2Ｏ2 （４：１の比）の特に作
用の強い(aggressive)溶液の超音波槽に約１０分間浸す
ことで、通常は洗浄操作を完了する。
し、この段階は実際にはマスクの洗浄に対応する。本出
願人により行われた実験により分かったのは、この段階
は良好な最終結果を得るのに重要であり、レジストに覆
われずにエッチングされる表面、及びチタンとレジスト
層のエッチング中に保護される表面が、その前に存在し
ていた層の残留物を存在させないようにするという目的
を有す。グレーティングにおける不正確さは、位相マス
クの性能に大きな打撃を与える。レジスト層は、例えば
Ｏ2 プラズマを約３００Ｗのパワーにて１０分間使用す
ることにより、図７に示されるように除去され得る。別
法として、高温アセトンで同じ時間だけ洗浄を行うこと
で一般には十分である。これらの操作は、全く従来のも
のである。残留チタンの完全な除去（図８）は、例えば
エチレンジアミン(ethilenediamine) テトラ酢酸（ＥＤ
ＴＡ）、ＮＨ4 ＯＨ及びＨ2 Ｏ2 の水溶液の超音波槽に
約１０分間入れることにより行うことができる。マスク
を例えばＨ2 ＳＯ4 とＨ2Ｏ2 （４：１の比）の特に作
用の強い(aggressive)溶液の超音波槽に約１０分間浸す
ことで、通常は洗浄操作を完了する。
【００１３】本発明の方法により作られたマスクを走査
電子顕微鏡（ＳＥＭ）で検査すると、非常に滑らかな溝
表面と共に非常に良好な形状、特に非常に良好な垂直方
向の形状を得る可能性が示された。エッチングされた部
分及びレジストにより保護された領域の粗さを原子間力
顕微鏡（ＡＦＭ）で分析すると、差は認められない。こ
こに記載した本発明の原理は変えずに、特許請求の範囲
に定めたような本発明の範囲を逸脱することなく、実施
の詳細や実施態様を、これまで記載してきたことに対し
て相当変化させ得ることは明らかである。
電子顕微鏡（ＳＥＭ）で検査すると、非常に滑らかな溝
表面と共に非常に良好な形状、特に非常に良好な垂直方
向の形状を得る可能性が示された。エッチングされた部
分及びレジストにより保護された領域の粗さを原子間力
顕微鏡（ＡＦＭ）で分析すると、差は認められない。こ
こに記載した本発明の原理は変えずに、特許請求の範囲
に定めたような本発明の範囲を逸脱することなく、実施
の詳細や実施態様を、これまで記載してきたことに対し
て相当変化させ得ることは明らかである。
【図１】本発明による方法の適例たる実施態様の連続段
階を示す。
階を示す。
【図２】本発明による方法の適例たる実施態様の連続段
階を示す。
階を示す。
【図３】本発明による方法の適例たる実施態様の連続段
階を示す。
階を示す。
【図４】本発明による方法の適例たる実施態様の連続段
階を示す。
階を示す。
【図５】本発明による方法の適例たる実施態様の連続段
階を示す。
階を示す。
【図６】本発明による方法の適例たる実施態様の連続段
階を示す。
階を示す。
【図７】本発明による方法の適例たる実施態様の連続段
階を示す。
階を示す。
【図８】本発明による方法の適例たる実施態様の連続段
階を示す。
階を示す。
【図９】本発明により実施された位相マスクのエッチン
グの干渉図形である。
グの干渉図形である。
１ 基板 ２ 電導材料層 ３ レジスト層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルコ・アルデイート イタリー国 10146 トリノ、ピアツツ ア・デル・モナステロ ９ (72)発明者 ジヤンカルロ・メネギーニ イタリー国 10141 トリノ、ヴイア・オ サスコ 42
Claims (13)
- 【請求項１】 （ア）エッチングされるべき表面を有す
る石英ガラスの基板（１）を設ける操作、（イ）電導材
料の層（２）を前記表面上に堆積させる操作、（ウ）レ
ジスト（３）の堆積、露光及び現像を通じて、エッチン
グされるべき領域に対応する前記電導材料層（２）の領
域をむき出させることにより、基板（１）表面上に実現
されるべきエッチングパターンを表すパターンを前記電
導材料層（２）上に作る操作、（エ）むき出された領域
から前記電導層（２）を除去する操作、（オ）むき出さ
れた領域内の前記基板（１）をエッチング媒質でエッチ
ングする操作、（カ）前記レジスト層及び前記電導層の
残留物を除去する操作を含む石英ガラスの表面エッチン
グ法であって、さらに（Ａ）前記エッチング媒質により
エッチングされ得る材料を電導材料として選択する操
作、及び（Ｂ）むき出された前記領域において前記電導
材料層（２）の除去と前記基板（１）のエッチングを前
記エッチング媒質により単一ステップにて行う操作を含
む上記石英ガラスの表面エッチング法。 - 【請求項２】 前記電導材料が、チタン、タングステ
ン、モリブデン及びタンタルからなる群から選択される
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記電導材料がチタンであることを特徴
とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記エッチング媒質が化学エッチング媒
質であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項
に記載の方法。 - 【請求項５】 前記エッチング媒質がプラズマ放電内で
活性化されたガスであることを特徴とする請求項１〜４
のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項６】 前記エッチング媒質が、フルオロカーボ
ンとフッ化硫黄からなる群から選択されるフッ素化合物
であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に
記載の方法。 - 【請求項７】 前記エッチング媒質がＣＨＦ3 であるこ
とを特徴とする請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 前記エッチング媒質が約７０ｍＴｏｒｒ
から約９０ｍＴｏｒｒまでの圧力に保たれることを特徴
とする請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 前記エッチング媒質が約３５ｓｃｃｍか
ら約４０ｓｃｃｍまでの流れにて供給されることを特徴
とする請求項７又は８に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記エッチング媒質が一定のバイアス
電圧にて活性化されることを特徴とする請求項７、８及
び９のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記バイアス電圧が約−６００Ｖであ
り約３００〜３５０Ｗのパワーを伴うことを特徴とする
請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 前記電導材料層（２）の残留物が、超
音波槽内にてエチレンジアミンテトラ酢酸、ＮＨ4 ＯＨ
及びＨ2 Ｏ2 の水溶液により除去されることを特徴とす
る請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１３】 前記電導材料層（２）の前記残留物
が、前記エッチングされた基板をＨ2 ＳＯ4 とＨ2 Ｏ2
の溶液に浸すことにより除去されることを特徴とする請
求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT1998TO000747A IT1303561B1 (it) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Procedimento per l'incisione superficiale di vetro di silice, adesempio per la realizzazione di maschere di fase. |
| IT98A000747 | 1998-12-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000155406A true JP2000155406A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=11417016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24865399A Pending JP2000155406A (ja) | 1998-09-04 | 1999-09-02 | 位相マスク等を作るための石英ガラスの表面エッチング法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0984328A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000155406A (ja) |
| CA (1) | CA2281291A1 (ja) |
| IT (1) | IT1303561B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002284545A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Ulvac Japan Ltd | ドライエッチング法 |
| WO2024004712A1 (ja) * | 2022-06-27 | 2024-01-04 | 日本電気硝子株式会社 | 光学素子の製造方法及び光学素子 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006051550B4 (de) * | 2006-10-30 | 2012-02-02 | Fhr Anlagenbau Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Strukturieren von Bauteilen unter Verwendung eines Werkstoffs auf der Basis von Siliziumoxid |
| CN107015300A (zh) * | 2016-01-28 | 2017-08-04 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 光栅制造方法及光栅 |
| CN107290812A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 株式会社岛津制作所 | 衍射光栅的制造方法、衍射效率计算方法及衍射光栅 |
| RU2649695C1 (ru) * | 2017-06-21 | 2018-04-04 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Способ очистки подложек из ситалла в струе высокочастотной плазмы пониженного давления |
| US10732351B2 (en) | 2018-04-23 | 2020-08-04 | Facebook Technologies, Llc | Gratings with variable depths formed using planarization for waveguide displays |
| CN113184800B (zh) * | 2021-04-14 | 2023-11-14 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 微机电系统器件的制造方法及微机电系统器件 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02211450A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-22 | Fujitsu Ltd | 位相シフトマスクおよびその製造方法 |
| JPH04365044A (ja) * | 1991-06-11 | 1992-12-17 | Toppan Printing Co Ltd | 位相シフト用マスクブランクおよび位相シフトマスクの製造方法 |
| JPH05114118A (ja) * | 1991-10-23 | 1993-05-07 | Sharp Corp | 薄膜磁気ヘツドの製造方法 |
-
1998
- 1998-09-04 IT IT1998TO000747A patent/IT1303561B1/it active IP Right Grant
-
1999
- 1999-09-02 EP EP99117300A patent/EP0984328A3/en not_active Withdrawn
- 1999-09-02 JP JP24865399A patent/JP2000155406A/ja active Pending
- 1999-09-02 CA CA002281291A patent/CA2281291A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002284545A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Ulvac Japan Ltd | ドライエッチング法 |
| JP4568445B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2010-10-27 | 株式会社アルバック | ドライエッチング法 |
| WO2024004712A1 (ja) * | 2022-06-27 | 2024-01-04 | 日本電気硝子株式会社 | 光学素子の製造方法及び光学素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0984328A2 (en) | 2000-03-08 |
| EP0984328A3 (en) | 2004-12-29 |
| ITTO980747A1 (it) | 2000-03-04 |
| ITTO980747A0 (it) | 1998-09-04 |
| IT1303561B1 (it) | 2000-11-14 |
| CA2281291A1 (en) | 2000-03-04 |
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