JP2689851B2 - ホログラフィック・グレーティングの製造方法 - Google Patents
ホログラフィック・グレーティングの製造方法Info
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- photoresist pattern
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分光用ホログラフィッ
ク・グレーティング、特にラマン分光にように極度に迷
光を押さえた分光用ホログラフィック・グレーティング
の製造方法に関する。
ク・グレーティング、特にラマン分光にように極度に迷
光を押さえた分光用ホログラフィック・グレーティング
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】物質に特定の波長の光を当てるとその当て
た光は散乱される。また非常に弱いが、当てた光の波長
と異なる光も散乱されている。その弱い散乱光がラマン
光と呼ばれるもので、ラマンスペクトルがもたらす情報
は赤外線吸収スペクトルと非常に類似していて、その分
子に特有であるため物質の同定ができる。
た光は散乱される。また非常に弱いが、当てた光の波長
と異なる光も散乱されている。その弱い散乱光がラマン
光と呼ばれるもので、ラマンスペクトルがもたらす情報
は赤外線吸収スペクトルと非常に類似していて、その分
子に特有であるため物質の同定ができる。
【０００３】ラマン・スペクトルはきわめて微弱な一種
の散乱スペクトルであるから、その測光は赤外線吸収ス
ペクトルよりは困難で、ホログラフィック・グレーティ
ングも極度に迷光を押さえたものにしなければならなか
った。
の散乱スペクトルであるから、その測光は赤外線吸収ス
ペクトルよりは困難で、ホログラフィック・グレーティ
ングも極度に迷光を押さえたものにしなければならなか
った。
【０００４】従来かかるホログラフィック・グレーティ
ングを製作するには、まず、ガラスなどの基板上にホト
レジストを塗布し、次に二本のレーザビームを用いたホ
ログラフィックな干渉露光法いわゆる干渉縞を用いて、
ホトレジストを周期的に露光し、現像処理を行って、断
面が正弦波状のホトレジストパターンを作る。最後にそ
の上に真空蒸着などで反射膜となるＡｌなどの金属をコ
ーティングすることにより製作していた。
ングを製作するには、まず、ガラスなどの基板上にホト
レジストを塗布し、次に二本のレーザビームを用いたホ
ログラフィックな干渉露光法いわゆる干渉縞を用いて、
ホトレジストを周期的に露光し、現像処理を行って、断
面が正弦波状のホトレジストパターンを作る。最後にそ
の上に真空蒸着などで反射膜となるＡｌなどの金属をコ
ーティングすることにより製作していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法によるホログラフィック・グレーティングは、本来
光の干渉縞を記録して作られるため、溝の周期誤差によ
る迷光は極めて少ないが、実際は干渉縞だけではなく、
ミラーなどからの散乱光等もかすかに記録されるため、
それがスペックルノイズとなり、現像処理後のホトレジ
ストパターン表面が荒れたようになった。
方法によるホログラフィック・グレーティングは、本来
光の干渉縞を記録して作られるため、溝の周期誤差によ
る迷光は極めて少ないが、実際は干渉縞だけではなく、
ミラーなどからの散乱光等もかすかに記録されるため、
それがスペックルノイズとなり、現像処理後のホトレジ
ストパターン表面が荒れたようになった。
【０００６】従って、この状態で金属をコーティングし
て回折格子として使用すると、表面粗さが大きいため、
特に短波長で面荒れによる散乱光（迷光）が増大した。
これは、特に干渉縞のコントラストが悪いときに顕著で
ある。
て回折格子として使用すると、表面粗さが大きいため、
特に短波長で面荒れによる散乱光（迷光）が増大した。
これは、特に干渉縞のコントラストが悪いときに顕著で
ある。
【０００７】そこで、本発明は、ホトレジストパターン
表面の荒れを防止する新規なホログラフィック・グレー
ティング製造方法を提供することを目的とする。
表面の荒れを防止する新規なホログラフィック・グレー
ティング製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本件発明者は、上記課題
を解決するため鋭意検討した結果、金属コーティングの
前段階としてホトレジストパターン表面をアッシングす
れば、表面の荒れを防止できることを見出だし、本発明
をなすに至った。すなわち、本発明は基板上にホトレジ
ストをコーティングする工程と、該ホトレジストにホロ
グラフィック露光によりホトレジストパターンを形成す
る工程と、ホログラフィック露光後、Ｏ2 プラズマアッ
シングまたはＵＶ／Ｏ3 アッシングによりホトレジスト
パターンの表面を平滑にする工程と、上記工程後、ホト
レジストパターンの表面に金属膜をコーティングする工
程とからなるホログラフィック・グレーティングの製造
方法である。
を解決するため鋭意検討した結果、金属コーティングの
前段階としてホトレジストパターン表面をアッシングす
れば、表面の荒れを防止できることを見出だし、本発明
をなすに至った。すなわち、本発明は基板上にホトレジ
ストをコーティングする工程と、該ホトレジストにホロ
グラフィック露光によりホトレジストパターンを形成す
る工程と、ホログラフィック露光後、Ｏ2 プラズマアッ
シングまたはＵＶ／Ｏ3 アッシングによりホトレジスト
パターンの表面を平滑にする工程と、上記工程後、ホト
レジストパターンの表面に金属膜をコーティングする工
程とからなるホログラフィック・グレーティングの製造
方法である。
【０００９】ここで、基板は、例えばガラスやＳｉＯ2
などの無機材料を挙げることができるが、これらに限定
されない。ホトレジストは、例えば東京応化社製ＯＦＰ
Ｒ５０００，シプレイ・ファーイースト社製マイクロポ
ジットＳ１４００を用いることができるが、これらに限
定されずポジ型であれば何でも良い。また、その厚さは
３００〜４００ｎｍが好ましい。
などの無機材料を挙げることができるが、これらに限定
されない。ホトレジストは、例えば東京応化社製ＯＦＰ
Ｒ５０００，シプレイ・ファーイースト社製マイクロポ
ジットＳ１４００を用いることができるが、これらに限
定されずポジ型であれば何でも良い。また、その厚さは
３００〜４００ｎｍが好ましい。
【００１０】ホログラフィック露光は、二本のレーザビ
ームを用いたホログラフィックな干渉露光法いわゆる干
渉縞を用いて行い、レーザビームは、例えばＨｅ−Ｃｄ
レーザを用いる。ホログラフィック露光の際の干渉波面
には平面グレーティングの場合には二光束の平面波を、
凹面グレーティングの場合には二光束の球面波を、収差
補正型グレーティングの場合には二光束のうち少なくと
も一方に非球面波を用いる。なお、露光後、専用の現像
液で処理することにより、基板上に断面正弦波状のホト
レジストパターンが残される。現像液は、例えば、ＭＦ
３１４（シプレイ・ファーイースト社製），ＮＭＤ−３
（東京応化社製）などを挙げることができるが、これら
に限定されない。
ームを用いたホログラフィックな干渉露光法いわゆる干
渉縞を用いて行い、レーザビームは、例えばＨｅ−Ｃｄ
レーザを用いる。ホログラフィック露光の際の干渉波面
には平面グレーティングの場合には二光束の平面波を、
凹面グレーティングの場合には二光束の球面波を、収差
補正型グレーティングの場合には二光束のうち少なくと
も一方に非球面波を用いる。なお、露光後、専用の現像
液で処理することにより、基板上に断面正弦波状のホト
レジストパターンが残される。現像液は、例えば、ＭＦ
３１４（シプレイ・ファーイースト社製），ＮＭＤ−３
（東京応化社製）などを挙げることができるが、これら
に限定されない。
【００１１】Ｏ2 プラズマアッシングは、エッチングト
ンネルを有したプラズマ室に基板を置き、Ｏ2 ガスを導
入し、圧力１〜２Torr下で電圧３００〜５００Ｖ印加す
ることにより行う。アッシングの時間は３０秒〜６０秒
が好ましい。またＵＶ／Ｏ3 アッシングは、Ｏ3 にＵＶ
（紫外光）を照射してラジカルにし、基板に当てるもの
で、アッシングの時間は２分〜３分が好ましい。
ンネルを有したプラズマ室に基板を置き、Ｏ2 ガスを導
入し、圧力１〜２Torr下で電圧３００〜５００Ｖ印加す
ることにより行う。アッシングの時間は３０秒〜６０秒
が好ましい。またＵＶ／Ｏ3 アッシングは、Ｏ3 にＵＶ
（紫外光）を照射してラジカルにし、基板に当てるもの
で、アッシングの時間は２分〜３分が好ましい。
【００１２】金属膜には、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉ，Ｐｔ，
Ｗ，Ｍｏ，Ａｕ，Ａｇ等を用いることが可能で、厚さと
しては一般に０．１〜０．２μｍが好ましい。また、金
属膜のコーティングは、真空蒸着、ＣＶＤ等により行え
る。
Ｗ，Ｍｏ，Ａｕ，Ａｇ等を用いることが可能で、厚さと
しては一般に０．１〜０．２μｍが好ましい。また、金
属膜のコーティングは、真空蒸着、ＣＶＤ等により行え
る。
【００１３】
【作用】本発明では、Ｏ2 プラズマアッシングまたはＵ
Ｖ／Ｏ3 アッシングによりホトレジストパターンの表面
の微細な突起部が特に早く灰化除去でき、表面が滑らか
になる。
Ｖ／Ｏ3 アッシングによりホトレジストパターンの表面
の微細な突起部が特に早く灰化除去でき、表面が滑らか
になる。
【００１４】
【実施例】本発明によるホログラフィック・グレーティ
ングを製造する方法を図１に基づいて説明する。まず、
基板として平面ブランク（ＢＫ７−ガラス）１を用意
し、洗浄後この表面に、ホトレジスト（東京応化社製Ｏ
ＦＰＲ５０００）２を２１００ｒｐｍでスピンコート
し、約０．４μｍの膜を形成した。コーティング後、基
板を９０℃のフレッシュエアオーブンに入れ、３０分の
ベーキングを行う。このときの状態が図１（ａ）であ
る。
ングを製造する方法を図１に基づいて説明する。まず、
基板として平面ブランク（ＢＫ７−ガラス）１を用意
し、洗浄後この表面に、ホトレジスト（東京応化社製Ｏ
ＦＰＲ５０００）２を２１００ｒｐｍでスピンコート
し、約０．４μｍの膜を形成した。コーティング後、基
板を９０℃のフレッシュエアオーブンに入れ、３０分の
ベーキングを行う。このときの状態が図１（ａ）であ
る。
【００１５】次に、グレーティングパターンを形成する
ために、ホログラフィック露光を行う。すなわち、平面
波を２方向から照射し、ホトレジスト２上で干渉縞を形
成することにより、ホトレジスト２内に断面の露光密度
が正弦波状である平行線状の潜像を形成する。ここで
は、露光光として、Ｈｅ−Ｃｄレーザ光（波長λ＝４４
１．６ｎｍ）を使用し、９００本／ｍｍの干渉縞を作成
した。露光後、ＮＭＤ−３で１分間現像を行うことによ
り、基板１には断面正弦半波状のホトレジストパターン
２が残された。このときの状態が図１（ｂ）である。
ために、ホログラフィック露光を行う。すなわち、平面
波を２方向から照射し、ホトレジスト２上で干渉縞を形
成することにより、ホトレジスト２内に断面の露光密度
が正弦波状である平行線状の潜像を形成する。ここで
は、露光光として、Ｈｅ−Ｃｄレーザ光（波長λ＝４４
１．６ｎｍ）を使用し、９００本／ｍｍの干渉縞を作成
した。露光後、ＮＭＤ−３で１分間現像を行うことによ
り、基板１には断面正弦半波状のホトレジストパターン
２が残された。このときの状態が図１（ｂ）である。
【００１６】このようにして作成したグレーティングパ
ターンをバレルタイプ・プラズマエッチングシステムに
入れ、Ｏ2 ガスを導入し、１Torrの圧力の下、５００Ｗ
の電力をかけ、１分間Ｏ2 プラズマアッシングを行っ
た。このときの状態が図１（ｃ）である。これにより、
ホトレジストパターン２の表面の微細な突起部が灰化除
去でき、表面が滑らかになった。
ターンをバレルタイプ・プラズマエッチングシステムに
入れ、Ｏ2 ガスを導入し、１Torrの圧力の下、５００Ｗ
の電力をかけ、１分間Ｏ2 プラズマアッシングを行っ
た。このときの状態が図１（ｃ）である。これにより、
ホトレジストパターン２の表面の微細な突起部が灰化除
去でき、表面が滑らかになった。
【００１７】なお、Ｏ2 プラズマアッシングの代わりに
ＵＶ／Ｏ3 アッシングを行っても同様にホトレジストパ
ターン２の表面の微細な突起部が灰化除去でき、表面が
滑らかになる。
ＵＶ／Ｏ3 アッシングを行っても同様にホトレジストパ
ターン２の表面の微細な突起部が灰化除去でき、表面が
滑らかになる。
【００１８】アッシング後、ホトレジストパターン２の
表面にＡｌを０．１μｍの厚さに抵抗加熱で真空蒸着し
た。このときの状態が図１（ｄ）である。
表面にＡｌを０．１μｍの厚さに抵抗加熱で真空蒸着し
た。このときの状態が図１（ｄ）である。
【００１９】以上のように作成したホログラフイック・
グレーティングによると、２２０ｎｍでの迷光値がＯ2
プラズマアッシングをしない場合（従来法）０．０４８
８％であったのが、０．０１２２〜０．０２４４％と１
／２以下に減少した。
グレーティングによると、２２０ｎｍでの迷光値がＯ2
プラズマアッシングをしない場合（従来法）０．０４８
８％であったのが、０．０１２２〜０．０２４４％と１
／２以下に減少した。
【００２０】また、Ｏ2 プラズマアッシングによる溝形
状の変化は、触針式表面形状測定機、回折効率の測定結
果から変化していなかった。
状の変化は、触針式表面形状測定機、回折効率の測定結
果から変化していなかった。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、Ｏ2 プラズマアッシン
グまたはＵＶ／Ｏ3 アッシングによりホトレジストパタ
ーンの表面の微細な突起部が灰化除去でき、表面が滑ら
かになるので、面荒れによる散乱光（迷光）が大幅に減
少した。
グまたはＵＶ／Ｏ3 アッシングによりホトレジストパタ
ーンの表面の微細な突起部が灰化除去でき、表面が滑ら
かになるので、面荒れによる散乱光（迷光）が大幅に減
少した。
【図１】本発明の製造方法の工程図
１：平面ブランク ２：ホトレジスト ３：Ａｌ
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上にホトレジストをコーティングす
る工程と、 該ホトレジストにホログラフィック露光によりホトレジ
ストパターンを形成する工程と、 ホログラフィック露光後、Ｏ2 プラズマアッシングまた
はＵＶ／Ｏ3 アッシングによりホトレジストパターンの
表面を平滑にする工程と、 上記工程後、ホトレジストパターンの表面に金属膜をコ
ーティングする工程とからなるホログラフィック・グレ
ーティングの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12703293A JP2689851B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | ホログラフィック・グレーティングの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12703293A JP2689851B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | ホログラフィック・グレーティングの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06338443A JPH06338443A (ja) | 1994-12-06 |
| JP2689851B2 true JP2689851B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=14949981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12703293A Expired - Fee Related JP2689851B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | ホログラフィック・グレーティングの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689851B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11442222B2 (en) | 2019-08-29 | 2022-09-13 | Digilens Inc. | Evacuated gratings and methods of manufacturing |
| US11543594B2 (en) | 2019-02-15 | 2023-01-03 | Digilens Inc. | Methods and apparatuses for providing a holographic waveguide display using integrated gratings |
| US11709373B2 (en) | 2014-08-08 | 2023-07-25 | Digilens Inc. | Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler |
| US11726329B2 (en) | 2015-01-12 | 2023-08-15 | Digilens Inc. | Environmentally isolated waveguide display |
| US11726323B2 (en) | 2014-09-19 | 2023-08-15 | Digilens Inc. | Method and apparatus for generating input images for holographic waveguide displays |
| US11754842B2 (en) | 2015-10-05 | 2023-09-12 | Digilens Inc. | Apparatus for providing waveguide displays with two-dimensional pupil expansion |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060216478A1 (en) * | 2000-07-26 | 2006-09-28 | Shimadzu Corporation | Grating, negative and replica gratings of the grating, and method of manufacturing the same |
| CN102360093A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-02-22 | 苏州大学 | 一种全息闪耀光栅制作方法 |
| RU2603238C2 (ru) | 2014-07-15 | 2016-11-27 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Световодная структура, голографическое оптическое устройство и система формирования изображений |
| KR102338107B1 (ko) * | 2018-09-14 | 2021-12-09 | 주식회사 엘지화학 | 홀로그램 매체 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP12703293A patent/JP2689851B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11709373B2 (en) | 2014-08-08 | 2023-07-25 | Digilens Inc. | Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler |
| US11726323B2 (en) | 2014-09-19 | 2023-08-15 | Digilens Inc. | Method and apparatus for generating input images for holographic waveguide displays |
| US11726329B2 (en) | 2015-01-12 | 2023-08-15 | Digilens Inc. | Environmentally isolated waveguide display |
| US11740472B2 (en) | 2015-01-12 | 2023-08-29 | Digilens Inc. | Environmentally isolated waveguide display |
| US11754842B2 (en) | 2015-10-05 | 2023-09-12 | Digilens Inc. | Apparatus for providing waveguide displays with two-dimensional pupil expansion |
| US11543594B2 (en) | 2019-02-15 | 2023-01-03 | Digilens Inc. | Methods and apparatuses for providing a holographic waveguide display using integrated gratings |
| US11442222B2 (en) | 2019-08-29 | 2022-09-13 | Digilens Inc. | Evacuated gratings and methods of manufacturing |
| US11592614B2 (en) | 2019-08-29 | 2023-02-28 | Digilens Inc. | Evacuated gratings and methods of manufacturing |
| US11899238B2 (en) | 2019-08-29 | 2024-02-13 | Digilens Inc. | Evacuated gratings and methods of manufacturing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06338443A (ja) | 1994-12-06 |
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