JP2022028415A - ブレーズド回折格子およびブレーズド回折格子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い精度の回折格子パターンを備え、真空紫外、深紫外の領域で高い回折効率を得ることのできる、ブレーズド回折格子を提供すること。
【解決手段】ブレーズド回折格子２０が、断面形状が鋸歯状であり、ブレーズ面２２ｂと段差面２２ｃが一方向に交互に繰り返し配置された基材２２と、ブレーズ面２２ｂおよび段差面２２ｃの表面を覆うように形成された反射膜２４と、反射膜２４の表面を覆うように形成されたコート膜２６と、を備え、反射膜２４とコート膜２６の膜厚の合計が、ブレーズ面２２ｂと段差面２２ｃの頂部において最大となり、底部において最小となるように構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、分光器や分波器などに用いられる波長分離・選択素子であるブレーズド回折格子およびブレーズド回折格子の製造方法に関する。

回折格子の種類は様々なものがあるが、溝の断面形状が鋸歯状である回折格子はブレーズド回折格子と呼ばれ、紫外から可視光領域の特定の波長の光に対して高い回折効率を示すため、可視・紫外の分光器等によく使用されている（特許文献１参照）。

ブレーズド回折格子の製造方法として、レーザの２光束干渉を利用したホログラフィック露光法により形成したパターンマスクにイオンビームを所定の入射角で入射して基板を削るイオンビームエッチング法やルーリングエンジンにより一本ずつ溝を加工する機械切り法が知られている。ホログラフィック露光は、周期誤差による迷光が極めて少ないため、低迷光を要求される回折格子の作製ではホログラフィック露光法を用いることが多い。

図１は、イオンビームエッチング法によるブレーズド回折格子の製造方法を説明する図である。イオンビームエッチング法では、まず、石英、ガラスなどの平板状の基板１の表面にフォトレジストを塗布してフォトレジスト層２を形成する（図１（ａ））。
そして、このフォトレジスト層２に二光束干渉による干渉縞を露光・現像し、図１（ｂ）に示すように平行線状のレジストパターン３を形成する（ホログラフィック露光）。次いで、このレジストパターン３をマスクとして、基板１に所望のブレーズ角θＢが形成されるように斜め上方向からイオンビームによるエッチングを行い、基板１上に断面鋸歯状の格子溝４を形成する（図１（ｃ）～（ｅ））。その後、図１（ｆ）に示すように、アルミニウムや金等の金属膜５を格子溝４の表面にコーティングし、ブレーズド回折格子が完成する。

通常、上述のエッチング工程では、基板１に対するエッチング速度がレジストパターン３に対するエッチング速度よりも速いような、即ち、選択比（＝基板の材料（例えば、ガラス）に対するエッチング速度／フォトレジストに対するエッチング速度）が１よりも大きなエッチングガスを用いてイオンビームエッチングを行う。

このような工程により、マスターブレーズド回折格子が製造される。このマスター回折格子の格子面に離型剤層を形成し、その上に金属薄膜を形成する。続いてこの金属薄膜上に接着剤を介してガラス基板を接着し、接着剤が硬化した後、ガラス基板をマスター回折格子から剥離させる。これにより、格子溝が形成された金属薄膜が裏返し状態でガラス基板側に移り、レプリカ回折格子が得られる。このレプリカ回折格子を母型として、製品としてのブレーズド回折格子を製造する（特許文献１参照）。

特開２００９－９２６８７号公報

このようなブレーズド回折格子が用いられる分光光度計は、従来、液体試料の吸収測定を主な対象として発達してきたが、近年、半導体・薄膜・ガラス材料・吸収材など固体の反射、吸収測定の用途が急増している。このような用途においては、高精度で高エネルギー(真空紫外領域)の分光器が必要とされるところ、これら性能は回折格子の性能に依るところが大きく、真空紫外、深紫外の領域で高い回折効率を得ることのできる、ブレーズド回折格子が求められていた。

このように、真空紫外領域(１２０～２００ｎｍ)、深紫外領域(２００～３００ｎｍ)で高い回折効率を得るためには、格子間隔を短くすると共に、基板上にブレーズ角θＢの浅い（例えば、高さ１００ｎｍ以下の）回折格子パターンを形成する必要がある。
また、ピーク波長を数１０ｎｍ刻み(例えば、１２０ｎｍ、１６０ｎｍ)で作り分けるためには数ｎｍ前後の精度で回折格子パターンの高さを制御する必要がある。
しかしながら、特許文献１に記載されているような従来の製造方法では、ホログラフィック露光により理想的な正弦波状のレジストパターンを基板上に形成し、この上から目標とする角度でイオンビームを照射して回折格子パターンを形成するため、イオンビームの入射角度αおよび拡がり角を厳密に把握して制御しなければならず、エッチング装置の性能上、このような精度を実現することは困難であった。
また、ブレーズ角θＢの小さいブレーズド回折格子を製造するためには、イオンビームの入射角度αを大きくする必要があるが、この場合、１つのブレーズ面１１と隣接するブレーズ面１１との間の段差面１２が深くエッチングされる結果、頂角βが丸みを帯びてしまい、高い回折効率を得ることも難しかった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、既存のものよりも高い精度でブレーズ高さを形成した回折格子パターンを備え、真空紫外、深紫外の領域で高い回折効率を得ることのできる、ブレーズド回折格子を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様のブレーズド回折格子は、断面形状が鋸歯状であり、ブレーズ面と段差面が一方向に交互に繰り返し配置された基材と、ブレーズ面および段差面の表面を覆うように形成された反射膜と、反射膜の表面を覆うように形成されたコート膜と、を備え、反射膜とコート膜の膜厚の合計が、ブレーズ面と段差面の頂部において最大となり、底部において最小となるように構成される。

本発明の第２の態様のブレーズド回折格子の製造方法は、断面形状が鋸歯状であり、ブレーズ面と段差面が一方向に交互に繰り返し配置された基材を用意する工程と、ブレーズ面および段差面の表面を覆うように反射膜を形成する工程と、反射膜の表面を覆うようにコート膜を形成する工程と、を含み、これらの膜を形成する工程は、コート膜の膜厚がブレーズ面と段差面の頂部において最大となり、底部において最小となるようにコート膜を形成する。

本発明によれば、既存のものよりも高い精度でブレーズ高さを形成した回折格子パターンを備え、真空紫外、深紫外の領域で高い回折効率を得ることのできる、ブレーズド回折格子を実現できる。

図１は、従来のブレーズド回折格子の製造方法を説明する図である。 図２は、本発明の第１の実施例に係るブレーズド回折格子の構成を説明する図である。 図３は、本発明の第１の実施例に係るブレーズド回折格子を製造するために使用する、真空チャンバの概略構成を示す図である。 図４は、本発明の第１の実施例に係るブレーズド回折格子の断面形状を測定した結果を示す図である。 図５は、本発明の第２の実施例に係るブレーズド回折格子の断面形状を測定した結果を示す図である。

以下、本発明のブレーズド回折格子およびブレーズド回折格子の製造方法を添付図面に示す好適な実施形態（実施例）に基づいて詳細に説明する。

（第１の実施例）
図２は、本発明の第１の実施例に係るブレーズド回折格子２０の構成を説明する図であり、図２（ａ）はブレーズ形成面を縦方向に見た平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ－Ａ線で切断したときの断面拡大図である。図２に示すように、本実施例のブレーズド回折格子２０は、基材２２と、反射膜２４と、コート膜２６と、を備えている。

基材２２は、従来のイオンビームエッチング法等によって形成された、基礎となるレプリカ回折格子であり、矩形板状のガラス母材上に樹脂によって形成された基礎回折格子２２ａが形成されている。基礎回折格子２２ａは、断面形状が鋸歯状となるように、基礎ブレーズ面２２ｂと基礎段差面２２ｃが一方向に交互に繰り返し形成されることによって構成されており、本実施例においては、溝本数：１６００本、ブレーズ高さ（ｈ１）：４０ｎｍ、ブレーズ波長：１２０ｎｍのものを使用している。

反射膜２４は、基礎回折格子２２ａを覆うように形成された金属の薄膜であり、本実施例においては、厚さ８０ｎｍアルミニウム（Ａｌ）の膜である。反射膜２４は、真空蒸着法やスパッタリング法等を用いて、基礎ブレーズ面２２ｂ及び基礎段差面２２ｃ上に形成される（詳細は後述）。

コート膜２６は、真空蒸着法やスパッタリング法等を用いて、反射膜２４を覆うように形成された薄膜であり、本実施例においては、反射膜２４の表面の酸化を防止するフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）の膜である。コート膜２６が形成されることにより、コート膜２６上には、ブレーズ面２６ｂと段差面２６ｃとによって構成される回折格子２６ａが形成される。なお、本実施例のコート膜２６の厚さは一様ではなく、基礎ブレーズ面２２ｂ上で一方向に単調変化し、基礎回折格子２２ａの頂部（凹凸の凸部）での厚さ（図２（ｂ）のｔ２）が、基礎回折格子２２ａの底部（凹凸の凹部）での厚さ（図２（ｂ）のｔ１）よりも厚くなっている。その結果、コート膜２６上に形成されるコート膜２６の溝は基礎回折格子２２ａの溝より深くなる。
換言すると、本実施例のブレーズド回折格子２０は、反射膜２４とコート膜２６の膜厚の合計が、ブレーズ面２６ｂと段差面２６ｃの頂部において最大となり、底部において最小となるように構成されている。
なお、コート膜２６の厚さは、頂部における膜厚をｔ１とし、底部における膜厚をｔ２としたときに、以下の条件式（１）を満たすことが好ましく、本実施例においては、ブレーズ高さ（ｈ２）：６０ｎｍとなっている。

ｔ１－ｔ２ ≦ ８０ｎｍ ・・・（１）

このように、基材２２の基礎回折格子２２ａ上に反射膜２４及びコート膜２６が形成されると、ブレーズ面２６ｂ及び段差面２６ｃの傾きは、基礎ブレーズ面２２ｂ及び基礎段差面２２ｃの傾きよりも急峻となる。したがって、ブレーズ面２６ｂと段差面２６ｃの間
の角度β２（頂角）は、基礎ブレーズ面２２ｂと基礎段差面２２ｃの間の角度β１よりも小さくなる（つまり、鋭角になる）。このため、ブレーズド回折格子２０のブレーズ角θＢ２は、基礎回折格子２２ａのブレーズ角θＢ１よりも大きくなり、その結果、ブレーズ波長は、１８０ｎｍとなる（つまり、長波長側にシフトする）。
また、ブレーズの頂角が鋭角になったことから、回折効率が高くなった（詳細は後述）。なお、本明細書において、相対回折効率とは、コーティング材質（つまり、コート膜２６）の反射率を除いたブレーズド回折格子２０単体の効率を示す値をいい、「絶対回折効率／コーティング材質の反射率」で示す値である。

（ブレーズド回折格子２０の製造方法）
次に、本実施例のブレーズド回折格子２０の製造方法について詳述する。

（１）基材２２の準備
ブレーズド回折格子２０の製造にあたっては、先ず、従来のイオンビームエッチング法等によって形成された、基材２２（基礎となるレプリカ回折格子）を準備する。

（２）基材２２の取り付け
次いで、基材２２を真空チャンバ１００に取り付ける。
図３は、本実施例のブレーズド回折格子２０を製造するために使用する、真空チャンバ１００の概略構成を示す図である。図３に示すように、真空チャンバ１００は、チャンバ本体１０１と、真空ポンプ１０２から構成され、チャンバ本体１０１には、ドーム体１１０と、アルミニウムボート１２０と、フッ化マグネシウムボート１３０と、アルミニウムボート１２０用のシャッタ１４０と、フッ化マグネシウムボート１３０用のシャッタ１５０と、を備えている。
ドーム体１１０は、半径３００ｍｍのドーム形状を呈し、水平方向に回転する回転体であり、ドーム体１１０の上端（接続部）が蒸着源（シャッタ１４０、１５０）から約５００ｍｍ上方に配置されている。ドーム体１１０の表面は、基材２２が載置される載置面となっており、ドーム体１１０の上端（接続部）から約４５ｍｍ下方の位置に、ブレーズ方向がドーム体１１０の内側を向くような姿勢で基材２２を取り付ける。

（３）真空チャンバ１００の準備
次いで、アルミニウムボート１２０とフッ化マグネシウムボート１３０のそれぞれに材料を入れ、真空ポンプ１０２を起動し、チャンバ本体１０１内を真空引きする。

（４）反射膜２４の形成
次いで、チャンバ本体１０１内が成膜真空度に到達したことを確認し、シャッタ１４０、１５０を閉めた状態でアルミニウム及びフッ化マグネシウムの溶かし込みを行う。そして、再びチャンバ本体１０１内が成膜真空度に到達したことを確認した後、ドーム体１１０を２０ｒｐｍで回転させて、アルミニウムの気化を開始し、所定の蒸着レート(例えば、１０ｎｍ/ｓｅｃ以上の所定値)を確認してシャッタ１４０を開く。
そして、膜厚計で所望の膜厚(例えば、約８０ｎｍ)を確認したところでシャッタ１４０を閉じる。なお、反射膜２４は、必ずしも一様な膜厚である必要はないが、略一様な膜厚であることが好ましい。

（５）コート膜２６の形成
次いで、フッ化マグネシウムの気化を開始し、所定の蒸着レート(例えば、２ｎｍ/ｓｅｃ以上の所定値)を確認してシャッタ１５０を開く。
そして、膜厚計で所望の膜厚(例えば、２０ｎｍ)を確認したところでシャッタ１５０を閉じる。

（６）完成品の取り出し
チャンバ本体１０１を大気開放し、コート膜２６が形成された完成品をチャンバ本体１０１から取り出し、本実施例のブレーズド回折格子２０が得られる。

図４は、反射膜２４及びコート膜２６の成膜前の基材２２の断面形状（つまり、基礎ブレーズ面２２ｂと基礎段差面２２ｃの断面形状）を測定した結果（図４（ａ））と、反射膜２４及びコート膜２６の成膜後のブレーズド回折格子２０の断面形状（つまり、ブレーズ面２６ｂと段差面２６ｃの断面形状）を測定した結果示す図（図４（ｂ））である。なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）において、実線は、本実施例のブレーズド回折格子２０のサンプルを左から右方向に測定したときの測定結果であり、破線は、本実施例のブレーズド回折格子２０のサンプルを右から左方向に測定したときの測定結果である。
図４（ａ）と（ｂ）とを比較すると分かるように、本実施例のブレーズド回折格子２０は、ブレーズ高さが２０ｎｍ高くなり、頂角が鋭角になった。その結果、同じブレーズ高さの回折格子よりも高い回折効率（最大相対回折効率：５５％）が得られた。

以上が本実施例の説明であるが、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。

例えば、本実施例においては、ブレーズ高さ（ｈ１）：４０ｎｍ、ブレーズ波長：１２０ｎｍの基材２２を使用して、ブレーズ高さ（ｈ２）：６０ｎｍ、ブレーズ波長：１８０ｎｍのブレーズド回折格子２０を得たが、コート膜２６の成膜条件を変更することにより様々なブレーズ高さ（ｈ２）の回折格子２６ａを形成することができ、異なるブレーズ波長（例えば、１２０～３００ｎｍ）のブレーズド回折格子２０を製造することができる。このため、従来のようにブレーズ高さ（ｈ２）に応じたマスター回折格子を製作する（準備する）ことなく、異なるブレーズ波長のブレーズド回折格子２０を得ることが可能となる。

また、本実施例の反射膜２４の膜厚は８０ｎｍとしたが、このような構成に限定されるものではなく、４０～８０ｎｍの範囲で膜厚を設定することができる。

（第２の実施例）
図５は、コート膜２６の成膜条件を変更して製造したブレーズド回折格子２０の断面形状を説明する図である。図５（ａ）は、第２の実施例の反射膜２４及びコート膜２６の成膜前の基材２２の断面形状（つまり、基礎ブレーズ面２２ｂと基礎段差面２２ｃの断面形状）を測定した結果であり、図５（ｂ）は、第２の実施例の反射膜２４及びコート膜２６の成膜後のブレーズド回折格子２０の断面形状（つまり、ブレーズ面２６ｂと段差面２６ｃの断面形状）を測定した結果である。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）において、実線は、本実施例のブレーズド回折格子２０のサンプルを左から右方向に測定したときの測定結果であり、破線は、本実施例のブレーズド回折格子２０のサンプルを右から左方向に測定したときの測定結果である。

本実施例のブレーズド回折格子２０は、溝本数：１２００本、ブレーズ高さ（ｈ１）：４５ｎｍ、ブレーズ波長：１４０ｎｍの基材２２を使用し、ブレーズ高さ（ｈ２）：９０ｎｍ、ブレーズ波長：２２０ｎｍとなっている点で第１の実施例のブレーズド回折格子２０と異なっている。なお、本実施例のブレーズド回折格子２０の製造方法については、第１の実施例のものと同一である。
図５（ａ）と（ｂ）とを比較すると分かるように、本実施例のブレーズド回折格子２０は、ブレーズ高さが４０ｎｍ高くなり、頂角が鋭角になった。同じブレーズ高さの回折格子よりも高い回折効率（最大相対回折効率：７０％）が得られた。

［態様］
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（第１項）一態様に係るブレーズド回折格子（２０）は、
断面形状が鋸歯状であり、ブレーズ面（２２ｂ）と段差面（２２ｃ）が一方向に交互に繰り返し配置された基材（２２）と、
前記ブレーズ面（２２ｂ）および前記段差面（２２ｃ）の表面を覆うように形成された反射膜（２４）と、
前記反射膜（２４）の表面を覆うように形成されたコート膜（２６）と、
を備え、
前記反射膜（２４）とコート膜（２６）の膜厚の合計が、前記ブレーズ面（２２ｂ）と前記段差面（２２ｃ）の頂部において最大となり、底部において最小となる、ように構成されている。

第１項に記載のブレーズド回折格子によれば、ブレーズの頂角が鋭角になるため、従来のブレーズド回折格子に比較して高い回折効率が得られる。また、コート膜（２６）によってブレーズ面（２２ｂ）、段差面（２２ｃ）とは異なる新たなブレーズ面、段差面が形成されるため、任意のブレーズ波長のブレーズド回折格子が得られる。

（第２項）第１項に記載のブレーズド回折格子（２０）において、
前記コート膜（２６）は、前記頂部における膜厚をｔ１とし、前記底部における膜厚をｔ２としたときに、以下の条件式（１）を満たすように構成されている。

ｔ１－ｔ２ ≦ ８０ｎｍ ・・・（１）

第２項に記載のブレーズド回折格子によれば、条件式（１）を満たすｔ１及びｔ２を適宜選択することにより、真空紫外、深紫外の領域の特定の波長において、高い回折効率を得ることができる。

（第３項）第１項又は第２項に記載のブレーズド回折格子（２０）において、
前記コート膜（２６）の前記ブレーズ面（２２ｂ）での膜厚が、前記底部から前記頂部に向かって単調増加するように構成されている。

第３項に記載のブレーズド回折格子によれば、光のロスが低減されるため、回折効率をより高めることができる。

（第４項）第１項から第３項のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子（２０）において、
前記コート膜（２６）は、フッ化物の蒸着膜である。

第４項に記載のブレーズド回折格子によれば、容易かつ安価に製造することが可能となる。

（第５項）第４項に記載のブレーズド回折格子（２０）において、
前記フッ化物が、フッ化マグネシウムである。

第５項に記載のブレーズド回折格子によれば、容易かつ安価に製造することが可能となる。

（第６項）第１項から第５項のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子（２０）において、
前記反射膜の膜厚が略一定である。

第６項に記載のブレーズド回折格子によれば、回折効率が一定となる。

（第７項）第６項に記載のブレーズド回折格子（２０）において、
前記反射膜の膜厚が、４０～８０ｎｍである。

第７項に記載のブレーズド回折格子によれば、回折効率が一定となる。

（第８項）第１項から第７項に記載のブレーズド回折格子（２０）において、
前記反射膜は、アルミニウムの蒸着膜である。

第８項に記載のブレーズド回折格子によれば、容易かつ安価に製造することが可能となる。

（第９項）第１項から第８項に記載のブレーズド回折格子（２０）において、
ブレーズ波長が１２０～３００ｎｍである。

第９項に記載のブレーズド回折格子によれば、真空紫外、深紫外の領域で高い回折効率を得ることができる。

（第１０項）一態様に係るブレーズド回折格子（２０）の製造方法は、
断面形状が鋸歯状であり、ブレーズ面（２２ｂ）と段差面（２２ｃ）が一方向に交互に繰り返し配置された基材（２２）を用意する工程と、
前記ブレーズ面（２２ｂ）および前記段差面（２２ｃ）の表面を覆うように反射膜（２４）を形成する工程と、
前記反射膜（２４）の表面を覆うようにコート膜（２６）を形成する工程と、
を含み、
前記コート膜（２６）を形成する工程は、前記コート膜（２６）の膜厚が前記ブレーズ面（２２ｂ）と前記段差面（２２ｃ）の頂部において最大となり、底部において最小となるように前記コート膜（２６）を形成する。

第１０項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、ブレーズの頂角が鋭角になるため、従来のブレーズド回折格子に比較して高い回折効率のブレーズド回折格子が得られる。また、コート膜（２６）によってブレーズ面（２２ｂ）、段差面（２２ｃ）とは異なる新たなブレーズ面、段差面が形成されるため、任意のブレーズ波長のブレーズド回折格子を得ることができる。

（第１１項）第１０項に記載のブレーズド回折格子（２０）の製造方法において、
前記コート膜（２６）は、前記頂部における膜厚をｔ１とし、前記底部における膜厚をｔ２としたときに、以下の条件式（１）を満たすように構成されている。

ｔ１－ｔ２ ≦ ８０ｎｍ ・・・（１）

第１１項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、真空紫外、深紫外の領域で高い回折効率を有するブレーズド回折格子を得ることができる。

（第１２項）第１０項又は第１１項に記載のブレーズド回折格子（２０）の製造方法において、
前記コート膜（２６）を形成する工程は、前記コート膜（２６）の前記ブレーズ面（２２ｂ）での膜厚が、前記底部から前記頂部に向かって単調増加するように前記コート膜（２６）を形成する。

第１２項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、光のロスが低減された、回折効率の高いブレーズド回折格子が得られる。

（第１３項）第１０項から第１２項のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子（２０）の製造方法において、
前記コート膜（２６）は、フッ化物の蒸着膜である。

第１３項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、容易かつ安価なブレーズド回折格子が得られる。

（第１４項）第１３項に記載のブレーズド回折格子（２０）の製造方法において、
前記フッ化物が、フッ化マグネシウムである。

第１４項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、容易かつ安価なブレーズド回折格子が得られる。

（第１５項）第１０項から第１４項のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子（２０）の製造方法において、
前記コート膜を形成する工程は、２ｎｍ／ｓｅｃ以上の速度で前記コート膜を成膜する。

第１５項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、安定した膜厚のコート膜を形成することができ、回折効率が一定のブレーズド回折格子が得られる。

（第１６項）第１０項から第１５項のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子（２０）の製造方法において、
前記反射膜（２４）を形成する工程は、膜厚が略一定となるように前記反射膜（２４）を形成する。

第１６項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、回折効率が一定のブレーズド回折格子が得られる。

（第１７項）第１６項に記載のブレーズド回折格子（２０）の製造方法において、
前記反射膜の膜厚が、４０～８０ｎｍである。

第１７項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、回折効率が一定のブレーズド回折格子が得られる。

（第１８項）第１０項から第１７項に記載のブレーズド回折格子（２０）の製造方法において、
前記反射膜は、アルミニウムの蒸着膜である。

第１８項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、容易かつ安価なブレーズド回折格子が得られる。

（第１９項）第１０項から第１８項に記載のブレーズド回折格子（２０）の製造方法において、
前記反射膜を形成する工程は、１０ｎｍ／ｓｅｃ以上の速度で前記反射膜を成膜する。

第１９項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、安定した膜厚の反射膜を形成することができ、回折効率が一定のブレーズド回折格子が得られる。

（第２０項）第１０項から第１９項に記載のブレーズド回折格子（２０）の製造方法において、
ブレーズ波長が１２０～３００ｎｍである。

第２０項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、真空紫外、深紫外の領域で高い回折効率を有するブレーズド回折格子が得られる。

（第２１項）第１０項から第２０項に記載のブレーズド回折格子（２０）の製造方法において、
前記基材を用意した後に、前記基板をドーム体の表面に取り付ける工程をさらに含み、
前記反射膜を形成する工程及び前記コート膜を形成する工程は、前記ドーム体を、中心軸を中心に所定の回転数で回転させた状態で、前記反射膜及び前記コート膜を形成する。

第２１項に記載のブレーズド回折格子の製造方法によれば、遠心力を利用して安定した膜厚のコート膜を形成することができ、回折効率が一定のブレーズド回折格子が得られる。

１ ：基板
２ ：フォトレジスト層
３ ：レジストパターン
４ ：格子溝
５ ：金属膜
１１ ：ブレーズ面
１２ ：段差面
２０ ：ブレーズド回折格子
２２ ：基材
２２ａ ：基礎回折格子
２２ｂ ：基礎ブレーズ面
２２ｃ ：基礎段差面
２４ ：反射膜
２６ ：コート膜
２６ａ ：回折格子
２６ｂ ：ブレーズ面
２６ｃ ：段差面
１００ ：真空チャンバ
１０１ ：チャンバ本体
１０２ ：真空ポンプ
１１０ ：ドーム体
１２０ ：アルミニウムボート
１３０ ：フッ化マグネシウムボート
１４０ ：シャッタ
１５０ ：シャッタ

Claims (21)

1. 断面形状が鋸歯状であり、ブレーズ面と段差面が一方向に交互に繰り返し配置された基材と、
   前記ブレーズ面および前記段差面の表面を覆うように形成された反射膜と、
   前記反射膜の表面を覆うように形成されたコート膜と、
   を備え、
   前記反射膜と前記コート膜の膜厚の合計が、前記ブレーズ面と前記段差面の頂部において最大となり、底部において最小となる、ブレーズド回折格子。
2. 前記コート膜は、前記頂部における膜厚をｔ１とし、前記底部における膜厚をｔ２としたときに、以下の条件式（１）を満たす、請求項１に記載のブレーズド回折格子。
   
   ｔ１－ｔ２ ≦ ８０ｎｍ ・・・（１）
   
3. 前記コート膜の前記ブレーズ面での膜厚が、前記底部から前記頂部に向かって単調増加している、請求項１又は請求項２に記載のブレーズド回折格子。
4. 前記コート膜は、フッ化物の蒸着膜である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子。
5. 前記フッ化物が、フッ化マグネシウムである、請求項４に記載のブレーズド回折格子。
6. 前記反射膜の膜厚が略一定である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子。
7. 前記反射膜の膜厚が、４０～８０ｎｍである、請求項６に記載のブレーズド回折格子。
8. 前記反射膜は、アルミニウムの蒸着膜である、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子。
9. ブレーズ波長が１２０～３００ｎｍである、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子。
10. 断面形状が鋸歯状であり、ブレーズ面と段差面が一方向に交互に繰り返し配置された基材を用意する工程と、
    前記ブレーズ面および前記段差面の表面を覆うように反射膜を形成する工程と、
    前記反射膜の表面を覆うようにコート膜を形成する工程と、
    を含み、
    前記コート膜を形成する工程は、前記コート膜の膜厚が前記ブレーズ面と前記段差面の頂部において最大となり、底部において最小となるように前記コート膜を形成する、ブレーズド回折格子の製造方法。
11. 前記コート膜は、前記頂部における膜厚をｔ１とし、前記底部における膜厚をｔ２としたときに、以下の条件式（１）を満たす、請求項１０に記載のブレーズド回折格子の製造方法。
    
    ｔ１－ｔ２ ≦ ８０ｎｍ ・・・（１）
    
12. 前記コート膜を形成する工程は、前記コート膜の前記ブレーズ面での膜厚が、前記底部から前記頂部に向かって単調増加するように前記コート膜を形成する、請求項１０又は請求項１１に記載のブレーズド回折格子の製造方法。
13. 前記コート膜は、フッ化物の蒸着膜である、請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子の製造方法。
14. 前記フッ化物が、フッ化マグネシウムである、請求項１３に記載のブレーズド回折格子の製造方法。
15. 前記コート膜を形成する工程は、２ｎｍ／ｓｅｃ以上の速度で前記コート膜を成膜する、請求項１０から請求項１４のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子の製造方法。
16. 前記反射膜を形成する工程は、膜厚が略一定となるように前記反射膜を形成する、請求項１０から請求項１５のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子の製造方法。
17. 前記反射膜の膜厚が、４０～８０ｎｍである、請求項１６に記載のブレーズド回折格子の製造方法。
18. 前記反射膜は、アルミニウムの蒸着膜である、請求項１０から請求項１７のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子の製造方法。
19. 前記反射膜を形成する工程は、１０ｎｍ／ｓｅｃ以上の速度で前記反射膜を成膜する、請求項１０から請求項１８のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子の製造方法。
20. ブレーズ波長が１２０～３００ｎｍである、請求項１０から請求項１９のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子の製造方法。
21. 前記基材を用意した後に、前記基板をドーム体の表面に取り付ける工程をさらに含み、
    前記反射膜を形成する工程及び前記コート膜を形成する工程は、前記ドーム体を、中心軸を中心に所定の回転数で回転させた状態で、前記反射膜及び前記コート膜を形成する、請求項１０から請求項２０のいずれか一項に記載のブレーズド回折格子の製造方法。
    
    
    

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