JP2809809B2 - 位相シフト型回折格子の製造方法 - Google Patents
位相シフト型回折格子の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、回折格子の位相に位相不連続を有する位相
シフト型回折格子の製造方法に関する。
シフト型回折格子の製造方法に関する。
（従来の技術） 二光束干渉法によって回折格子を製作する方法は、次
に述べるDFB（分布帰還型）レーザに主に適用されてい
る。
に述べるDFB（分布帰還型）レーザに主に適用されてい
る。
光導波路内の周期構造をレーザ反射機構として利用す
るDFBレーザは、素子内に設けた回折格子の周期で定ま
るブラッグ波長近傍で単一モード発振する。この素子
は、高速直接変調時にも単一モード動作を維持するた
め、単一モード光ファイバの長距離、大容量光通信シス
テムの光源として有望視されている。
るDFBレーザは、素子内に設けた回折格子の周期で定ま
るブラッグ波長近傍で単一モード発振する。この素子
は、高速直接変調時にも単一モード動作を維持するた
め、単一モード光ファイバの長距離、大容量光通信シス
テムの光源として有望視されている。
導波路中で均一な回折格子を用いるDFBレーザでは、
両端面を低反射とした場合、ブラッグ波長を挟む２本の
縦モードが発振しやすく、高い単一縦モード発振の歩留
りが得られない。そこで、レーザ共振器の中央近傍にお
いて、回折格子の位相をレーザ波長λに対し、λ/4（位
相量にしてπ/2）だけずらすことによって、ブラッグ反
射条件で単一モード発振するλ/4シフト型DFBレーザが
提案されている。ポジ型フォトレジストとネガ型フォト
レジストとを用いて二光束干渉法で製作した回折格子を
持つDFBレーザで、プラッグ波長に一致して単一モード
発振する素子が得られている（これについては、例えば
Electronics Letters Vol.20,NO24,1984,PP1008-1010に
記載されている。）また、目的とする素子性能に応じて
回折格子の位相シフト量がλ/4の半分に相当するλ/8シ
フト型の回折格子を用いた場合の方が高素子歩留りのた
めに有効であるという報告もある（これについては、例
えば電子通信学会技術報告 OQE86-150に記載されてい
る。）。
両端面を低反射とした場合、ブラッグ波長を挟む２本の
縦モードが発振しやすく、高い単一縦モード発振の歩留
りが得られない。そこで、レーザ共振器の中央近傍にお
いて、回折格子の位相をレーザ波長λに対し、λ/4（位
相量にしてπ/2）だけずらすことによって、ブラッグ反
射条件で単一モード発振するλ/4シフト型DFBレーザが
提案されている。ポジ型フォトレジストとネガ型フォト
レジストとを用いて二光束干渉法で製作した回折格子を
持つDFBレーザで、プラッグ波長に一致して単一モード
発振する素子が得られている（これについては、例えば
Electronics Letters Vol.20,NO24,1984,PP1008-1010に
記載されている。）また、目的とする素子性能に応じて
回折格子の位相シフト量がλ/4の半分に相当するλ/8シ
フト型の回折格子を用いた場合の方が高素子歩留りのた
めに有効であるという報告もある（これについては、例
えば電子通信学会技術報告 OQE86-150に記載されてい
る。）。
第４図（ａ）乃至（ｆ）は、ポジ型フォトレジストと
ネガ型フォトレジストとを用いた製造方法を示してい
る。この方法は、まず、同図（ａ）に示すように、InP
基板21上にはネガ型フォトレジスト22を形成する。ま
た、ネガ型フォトレジスト22上には中間層23を形成す
る。さらに、中間層23上にはポジ型フォトレジスト24を
形成する。次に、同図（ｂ）に示すように、ポジ型フォ
トレジスト24のパターニングを行い、これをマスクに中
間層23及びネガ型フォトレジスト22のエッチングを行
う。次に、同図（ｃ）に示すように、中間層23及びポジ
型フォトレジスト２を除去した後、全面にポジ型フォト
レジスト25を形成する。また、第１のレーザビーム26a
及び第２のレーザビーム26bによる二光束干渉露光を行
う。次に、同図（ｄ）に示すように、ポジ型フォトレジ
スト25を現像する。次に、同図（ｅ）に示すように、臭
化水素系エッチャントを用いてInP基板21をエッチング
する。また、ポジ型フォトレジスト25を除去した後、In
P基板21をエッチングした部分のみに保護膜としてのポ
ジ型フォトレジスト27を形成すると共に、ネガ型フォト
レジスト22の現像を行う。次に、同図（ｆ）に示すよう
に、臭化水素系エッチャントを用いてInP基板21をエッ
チングした後、ネガ型フォトレジスト22及びポジ型フォ
トレジスト27を除去し、位相のシフトした回折格子を得
る。
ネガ型フォトレジストとを用いた製造方法を示してい
る。この方法は、まず、同図（ａ）に示すように、InP
基板21上にはネガ型フォトレジスト22を形成する。ま
た、ネガ型フォトレジスト22上には中間層23を形成す
る。さらに、中間層23上にはポジ型フォトレジスト24を
形成する。次に、同図（ｂ）に示すように、ポジ型フォ
トレジスト24のパターニングを行い、これをマスクに中
間層23及びネガ型フォトレジスト22のエッチングを行
う。次に、同図（ｃ）に示すように、中間層23及びポジ
型フォトレジスト２を除去した後、全面にポジ型フォト
レジスト25を形成する。また、第１のレーザビーム26a
及び第２のレーザビーム26bによる二光束干渉露光を行
う。次に、同図（ｄ）に示すように、ポジ型フォトレジ
スト25を現像する。次に、同図（ｅ）に示すように、臭
化水素系エッチャントを用いてInP基板21をエッチング
する。また、ポジ型フォトレジスト25を除去した後、In
P基板21をエッチングした部分のみに保護膜としてのポ
ジ型フォトレジスト27を形成すると共に、ネガ型フォト
レジスト22の現像を行う。次に、同図（ｆ）に示すよう
に、臭化水素系エッチャントを用いてInP基板21をエッ
チングした後、ネガ型フォトレジスト22及びポジ型フォ
トレジスト27を除去し、位相のシフトした回折格子を得
る。
即ち、上記ネガ型フォトレジスト22とポジ型フォトレ
ジスト25とを用いる製造方法では、ネガ型及びポジ型フ
ォトレジスト22,25を同時に用いるため、各レジストの
膜厚と二光束干渉の露光時間の調整が難しくなってい
る。また、ネガ型フォトレジスト22とポジ型フォトレジ
スト25の各領域で形成される回折格子の形状が異なるこ
とがある。さらに、回折格子の位相シフト量を調整して
λ/4（即ち、位相量にしてπ/2）以外のシフト量を実現
することができないという欠点がある。
ジスト25とを用いる製造方法では、ネガ型及びポジ型フ
ォトレジスト22,25を同時に用いるため、各レジストの
膜厚と二光束干渉の露光時間の調整が難しくなってい
る。また、ネガ型フォトレジスト22とポジ型フォトレジ
スト25の各領域で形成される回折格子の形状が異なるこ
とがある。さらに、回折格子の位相シフト量を調整して
λ/4（即ち、位相量にしてπ/2）以外のシフト量を実現
することができないという欠点がある。
一方、任意の位相シフト量を得る方法としては、例え
ば電子通信学会技術報告 OQE85-60により報告されてい
るガラスマスクを用いる製造方法、及び位相シフト膜を
用いる製造方法（1986 応用物理学会 講演番号29P−
Ｔ−８）が掲げられる。
ば電子通信学会技術報告 OQE85-60により報告されてい
るガラスマスクを用いる製造方法、及び位相シフト膜を
用いる製造方法（1986 応用物理学会 講演番号29P−
Ｔ−８）が掲げられる。
第５図（ａ）乃至（ｄ）は、位相シフト膜を用いた製
造方法を示している。この方法は、まず、同図（ａ）に
示すように、InP基板21上にはネガ型フォトレジスト22
を形成する。また、ネガ型フォトレジスト22上には中間
層23を形成する。さらに、中間層23上には位相シフトネ
ガレジスト28を形成する。この後、位相シフトネガレジ
スト28のパターニングを行い、かつ、第１のレーザビー
ム26a及び第２のレーザビーム26bによる二光束干渉露光
を行う。次に、同図（ｂ）に示すように、位相シフトネ
ガレジスト28に覆われていない部分の中間層23を除去し
た後、かかる部分のネガ型フォトレジスト22の現像を行
う。次に、同図（ｃ）に示すように、臭化水素系エッチ
ャントを用いてInP基板21をエッチングする。また、位
相シフトネガレジスト28に覆われていない部分のネガ型
フォトレジスト22を除去する。さらに、中間層23及び位
相シフトネガレジスト28を除去した後、InP基板21をエ
ッチングした部分のみに保護膜としてのポジ型フォトレ
ジスト27を形成すると共に、残りのネガ型フォトレジス
ト22の現像を行う。次に、同図（ｄ）に示すように、臭
化水素系エッチャントを用いてInP基板21をエッチング
した後、ネガ型フォトレジスト22及びポジ型フォトレジ
スト27を除去し、位相のシフトした回折格子を得る。
造方法を示している。この方法は、まず、同図（ａ）に
示すように、InP基板21上にはネガ型フォトレジスト22
を形成する。また、ネガ型フォトレジスト22上には中間
層23を形成する。さらに、中間層23上には位相シフトネ
ガレジスト28を形成する。この後、位相シフトネガレジ
スト28のパターニングを行い、かつ、第１のレーザビー
ム26a及び第２のレーザビーム26bによる二光束干渉露光
を行う。次に、同図（ｂ）に示すように、位相シフトネ
ガレジスト28に覆われていない部分の中間層23を除去し
た後、かかる部分のネガ型フォトレジスト22の現像を行
う。次に、同図（ｃ）に示すように、臭化水素系エッチ
ャントを用いてInP基板21をエッチングする。また、位
相シフトネガレジスト28に覆われていない部分のネガ型
フォトレジスト22を除去する。さらに、中間層23及び位
相シフトネガレジスト28を除去した後、InP基板21をエ
ッチングした部分のみに保護膜としてのポジ型フォトレ
ジスト27を形成すると共に、残りのネガ型フォトレジス
ト22の現像を行う。次に、同図（ｄ）に示すように、臭
化水素系エッチャントを用いてInP基板21をエッチング
した後、ネガ型フォトレジスト22及びポジ型フォトレジ
スト27を除去し、位相のシフトした回折格子を得る。
上記位相シフト膜を用いた製造方法では、位相シフト
膜として用いるフォトレジスト28は、現像中に膜減りす
るので、位相シフト媒体として用いるには光学的精度に
劣る。さらに、位相シフト媒体として用いるフォトレジ
スト28には、本来紫外線を吸収するという性質があるた
めに、位相シフト膜の領域と他の領域とでは二光束干渉
の最適露光時間が異なるという欠点がある。なお、ガラ
スマスクを用いる方法では、ガラスマスクの製作が複雑
であることと、二光束干渉の露光時にガラスマスクを精
度よく露光被写体基板に密着させ、不要多重反射を制御
することが困難であるという欠点がある。
膜として用いるフォトレジスト28は、現像中に膜減りす
るので、位相シフト媒体として用いるには光学的精度に
劣る。さらに、位相シフト媒体として用いるフォトレジ
スト28には、本来紫外線を吸収するという性質があるた
めに、位相シフト膜の領域と他の領域とでは二光束干渉
の最適露光時間が異なるという欠点がある。なお、ガラ
スマスクを用いる方法では、ガラスマスクの製作が複雑
であることと、二光束干渉の露光時にガラスマスクを精
度よく露光被写体基板に密着させ、不要多重反射を制御
することが困難であるという欠点がある。
さらに、上記ポジ型フォトレジストとネガ型フォトレ
ジストとを用いる製造方法や、位相シフト膜を用いる製
造方法では、二回のエッチングにより位相のシフトした
回折格子を製作している。この二回のエッチングでは、
一回目のエッチング後に、回折格子消失を防ぐために通
常フォトレジスト27を塗布して回折格子を保護している
が、フォトレジスト27で保護する領域と二回目にエッチ
ングを行う領域との境界を明確にして、一回目のエッチ
ングで製作した回折格子を保護することが困難である。
この事が、位相のシフトした回折格子を製作する際の歩
留り低下の原因となっていた。
ジストとを用いる製造方法や、位相シフト膜を用いる製
造方法では、二回のエッチングにより位相のシフトした
回折格子を製作している。この二回のエッチングでは、
一回目のエッチング後に、回折格子消失を防ぐために通
常フォトレジスト27を塗布して回折格子を保護している
が、フォトレジスト27で保護する領域と二回目にエッチ
ングを行う領域との境界を明確にして、一回目のエッチ
ングで製作した回折格子を保護することが困難である。
この事が、位相のシフトした回折格子を製作する際の歩
留り低下の原因となっていた。
（発明が解決しようとする課題） このように、従来の製造方法では、位相のシフトした
回折格子を製作する際、二回のエッチングにより半導体
基板への転写を行っていた。このため、その製造方法に
固有の欠点に加えて、フォトレジストで保護する領域と
二回目にエッチングを行う領域と境界近傍で位相シフト
部分に段差を生じるという欠点があった。
回折格子を製作する際、二回のエッチングにより半導体
基板への転写を行っていた。このため、その製造方法に
固有の欠点に加えて、フォトレジストで保護する領域と
二回目にエッチングを行う領域と境界近傍で位相シフト
部分に段差を生じるという欠点があった。
そこで、本発明は、一回のエッチングにより形状が均
一で、かつ、任意の位相シフト量をもつとこが可能な位
相シフト型回折格子の製造方法を提供することを目的と
する。
一で、かつ、任意の位相シフト量をもつとこが可能な位
相シフト型回折格子の製造方法を提供することを目的と
する。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の製造方法は、ま
ず、基板上にフォトレジストを塗布し、このフォトレジ
スト上に位相シフト媒体を形成する。次に、前記位相シ
フト媒体をパターニングした後、前記基板に対する入射
角が非対称となる第１のレーザビーム及び第２のレーザ
ビームを前記フォトレジストへ照射して干渉露光を行
う。次に、前記位相シフト媒体を除去し、前記フォトレ
ジストを現像及びポストベークする。そして、前記フォ
トレジストをマスクとして前記基板をエッチングするこ
とにより、回折格子の位相に位相不連続を有する位相シ
フト型回折格子を形成するものである。
ず、基板上にフォトレジストを塗布し、このフォトレジ
スト上に位相シフト媒体を形成する。次に、前記位相シ
フト媒体をパターニングした後、前記基板に対する入射
角が非対称となる第１のレーザビーム及び第２のレーザ
ビームを前記フォトレジストへ照射して干渉露光を行
う。次に、前記位相シフト媒体を除去し、前記フォトレ
ジストを現像及びポストベークする。そして、前記フォ
トレジストをマスクとして前記基板をエッチングするこ
とにより、回折格子の位相に位相不連続を有する位相シ
フト型回折格子を形成するものである。
（作用） このような製造方法によれば、干渉露光を行い、位相
シフト媒体を除去した後、フォトレジストを現像してい
る。このため、一回のエッチングにより、基板に位相シ
フト型回折格子の転写を行うことが可能である。即ち、
一回のエッチングにより、全く段差のない任意の位相シ
フト量を持つ回折格子を容易に製作することができる。
シフト媒体を除去した後、フォトレジストを現像してい
る。このため、一回のエッチングにより、基板に位相シ
フト型回折格子の転写を行うことが可能である。即ち、
一回のエッチングにより、全く段差のない任意の位相シ
フト量を持つ回折格子を容易に製作することができる。
（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図（ａ）乃至（ｆ）は本発明の第１の実施例に係
わる位相シフト型回折格子の製造方法を示すものであ
る。
わる位相シフト型回折格子の製造方法を示すものであ
る。
まず、同図（ａ）に示すように、InP基板11上に第１
のフォトレジスト12を塗布する。また、第１のフォトレ
ジスト12上に位相シフト媒体としての誘電体膜13、例え
ば塗布式酸化膜、SiO2膜等を成膜する。さらに、誘電体
膜13上にCr膜14を蒸着する。また、Cr膜14上に第２のフ
ォトレジスト15を塗布する。なお、Cr膜14は、第２のフ
ォトレジスト15を露光する際に第１のフォトレジスト12
への紫外光照射を防ぐためのものであるから、同様の効
果を持つものであれば、これに限られず他の適当な金属
膜を使用することもできる。次に、同図（ｂ）に示すよ
うに、回折格子の位相シフト部で境界を持つように第２
のフォトレジスト15のパターニングを行う。次に、同図
（ｃ）に示すように、この第２のフォトレジスト15をマ
スクにしてCr膜14のパターニングを行う。また、第２の
フォトレジスト15を除去した後、このCr膜14をマスクに
して位相シフト媒体である誘電体膜13を例えばフッ化水
素系溶液でパターニングする。次に、同図（ｄ）に示す
ように、Cr膜14を除去した後、InP基板11に対する入射
角が非対称となる第１のレーザビーム16及び第２のレー
ザビーム17を第１のフォトレジスト12へ照射し、二光束
干渉露光を行う。次に、同図（ｅ）に示すように、誘電
体膜13を除去した後、第１のフォトレジスト12を現像
し、ポストベークする。次に、同図（ｆ）に示すよう
に、臭化水素系エッチャントを用いてInP基板11のエッ
チングを行った後、第１のフォトレジスト12を除去する
と、位相のシフトした回折格子が得られる。
のフォトレジスト12を塗布する。また、第１のフォトレ
ジスト12上に位相シフト媒体としての誘電体膜13、例え
ば塗布式酸化膜、SiO2膜等を成膜する。さらに、誘電体
膜13上にCr膜14を蒸着する。また、Cr膜14上に第２のフ
ォトレジスト15を塗布する。なお、Cr膜14は、第２のフ
ォトレジスト15を露光する際に第１のフォトレジスト12
への紫外光照射を防ぐためのものであるから、同様の効
果を持つものであれば、これに限られず他の適当な金属
膜を使用することもできる。次に、同図（ｂ）に示すよ
うに、回折格子の位相シフト部で境界を持つように第２
のフォトレジスト15のパターニングを行う。次に、同図
（ｃ）に示すように、この第２のフォトレジスト15をマ
スクにしてCr膜14のパターニングを行う。また、第２の
フォトレジスト15を除去した後、このCr膜14をマスクに
して位相シフト媒体である誘電体膜13を例えばフッ化水
素系溶液でパターニングする。次に、同図（ｄ）に示す
ように、Cr膜14を除去した後、InP基板11に対する入射
角が非対称となる第１のレーザビーム16及び第２のレー
ザビーム17を第１のフォトレジスト12へ照射し、二光束
干渉露光を行う。次に、同図（ｅ）に示すように、誘電
体膜13を除去した後、第１のフォトレジスト12を現像
し、ポストベークする。次に、同図（ｆ）に示すよう
に、臭化水素系エッチャントを用いてInP基板11のエッ
チングを行った後、第１のフォトレジスト12を除去する
と、位相のシフトした回折格子が得られる。
第２図（ａ）乃至（ｆ）は本発明の第２の実施例に係
わる位相シフト型回折格子の製造方法を示すものであ
る。
わる位相シフト型回折格子の製造方法を示すものであ
る。
まず、同図（ａ）に示すように、InP基板11上に第１
のフォトレジスト12を塗布する。また、第１のフォトレ
ジスト12上に位相シフト媒体としてのゴム系樹脂18を塗
布する。さらに、ゴム系樹脂18上に塗布式酸化膜19を塗
布する。また、塗布式酸化膜19上にCr膜14及び第２のフ
ォトレジスト15を順次形成する。なお、Cr膜14は、前記
第１の実施例と同様に、第２のフォトレジスト15を露光
する際に第１のフォトレジスト12への紫外光照射を防ぐ
ためのものであるから、同様の効果を持つものであれ
ば、これに限られず他の適当な金属膜を使用することが
できる。次に、同図（ｂ）に示すように、回折格子の位
相シフト部で境界を持つように第２のフォトレジスト15
のパターニングを行う。次に、同図（ｃ）に示すよう
に、この第２のフォトレジスト15をマスクにしてCr膜14
のパターニングを行う。また、第２のフォトレジスト15
を除去した後、このCr膜14をマスクにして塗布式酸化膜
19及びゴム系樹脂18をそれぞれフッ化水素系溶液及び酢
酸ブチル溶液で順次パターニングする。次に、同図
（ｄ）に示すように、Cr膜14及び塗布式酸化膜19を除去
した後、InP基板11に対して、第１のレーザビーム16及
び第２のレーザビーム17の入射角が非対称となる二光束
干渉露光を行う。次に、同図（ｅ）に示すように、ゴム
系樹脂18を除去した後、第１のフォトレジスト12を現像
し、ポストベークする。次に、同図（ｆ）に示すよう
に、臭化水素系エッチャントを用いてInP基板11のエッ
チングを行った後、第１のフォトレジスト12を除去する
と、位相のシフトした回折格子が得られる。
のフォトレジスト12を塗布する。また、第１のフォトレ
ジスト12上に位相シフト媒体としてのゴム系樹脂18を塗
布する。さらに、ゴム系樹脂18上に塗布式酸化膜19を塗
布する。また、塗布式酸化膜19上にCr膜14及び第２のフ
ォトレジスト15を順次形成する。なお、Cr膜14は、前記
第１の実施例と同様に、第２のフォトレジスト15を露光
する際に第１のフォトレジスト12への紫外光照射を防ぐ
ためのものであるから、同様の効果を持つものであれ
ば、これに限られず他の適当な金属膜を使用することが
できる。次に、同図（ｂ）に示すように、回折格子の位
相シフト部で境界を持つように第２のフォトレジスト15
のパターニングを行う。次に、同図（ｃ）に示すよう
に、この第２のフォトレジスト15をマスクにしてCr膜14
のパターニングを行う。また、第２のフォトレジスト15
を除去した後、このCr膜14をマスクにして塗布式酸化膜
19及びゴム系樹脂18をそれぞれフッ化水素系溶液及び酢
酸ブチル溶液で順次パターニングする。次に、同図
（ｄ）に示すように、Cr膜14及び塗布式酸化膜19を除去
した後、InP基板11に対して、第１のレーザビーム16及
び第２のレーザビーム17の入射角が非対称となる二光束
干渉露光を行う。次に、同図（ｅ）に示すように、ゴム
系樹脂18を除去した後、第１のフォトレジスト12を現像
し、ポストベークする。次に、同図（ｆ）に示すよう
に、臭化水素系エッチャントを用いてInP基板11のエッ
チングを行った後、第１のフォトレジスト12を除去する
と、位相のシフトした回折格子が得られる。
このような製造方法によれば、一回のエッチングによ
り、位相シフト型回折格子の転写を行っている。このた
め、半導体基板としてInP基板11を用いた場合、位相シ
フト部において段差のない、周期1900〜2600Åの形状の
良好な回折格子を歩留り良く得ることが可能になる。ま
た、第１及び第２の実施例において、それぞれ位相シフ
ト媒体としての誘電体膜13又はゴム系樹脂18の厚さを変
化させることにより、回折格子の位相にして０〜πの任
意の回折格子の位相シフト量を得ることができる。
り、位相シフト型回折格子の転写を行っている。このた
め、半導体基板としてInP基板11を用いた場合、位相シ
フト部において段差のない、周期1900〜2600Åの形状の
良好な回折格子を歩留り良く得ることが可能になる。ま
た、第１及び第２の実施例において、それぞれ位相シフ
ト媒体としての誘電体膜13又はゴム系樹脂18の厚さを変
化させることにより、回折格子の位相にして０〜πの任
意の回折格子の位相シフト量を得ることができる。
ここで、第１及び第２の実施例において、InP基板11
の回転角δをδ＝15°とし、回折格子の周期を2400Åと
した場合、回折格子の位相をπだけシフトさせるために
必要な誘電体膜13又はゴム系樹脂18の厚さは、共に約１
μｍであった（第３図参照）。
の回転角δをδ＝15°とし、回折格子の周期を2400Åと
した場合、回折格子の位相をπだけシフトさせるために
必要な誘電体膜13又はゴム系樹脂18の厚さは、共に約１
μｍであった（第３図参照）。
なお、二光束干渉露光を行う際、回折格子の周期と位
相シフト量は、二光束の入射角θを固定した場合、入射
二光束に対するInP基板11の回転角δと位相シフト媒体
（誘電体膜13又はゴム系樹脂18）の厚さで決定される。
例えば、InP基板11の回転角δを固定しておけば、回折
格子の周期は一定であり、位相シフト媒体の厚さを変え
ることにより、任意の位相シフト量を得ることができ
る。そして、第１のフォトレジスト12の現像を行う以前
に位相シフト媒体を除去すれば、一回のエッチングによ
り、InP基板11に位相がシフトした回折格子を転写する
ことができる。
相シフト量は、二光束の入射角θを固定した場合、入射
二光束に対するInP基板11の回転角δと位相シフト媒体
（誘電体膜13又はゴム系樹脂18）の厚さで決定される。
例えば、InP基板11の回転角δを固定しておけば、回折
格子の周期は一定であり、位相シフト媒体の厚さを変え
ることにより、任意の位相シフト量を得ることができ
る。そして、第１のフォトレジスト12の現像を行う以前
に位相シフト媒体を除去すれば、一回のエッチングによ
り、InP基板11に位相がシフトした回折格子を転写する
ことができる。
［発明の効果］ 以上、説明したように、本発明の位相シフト型回折格
子の製造方法によれば、次のような効果を奏する。
子の製造方法によれば、次のような効果を奏する。
一回のエッチングにより、基板に位相シフト型回折格
子の転写を行うことができる。このため、全く段差のな
い任意の位相シフト量を持つ回折格子を容易に製作する
ことが可能になる。また、これにより位相シフト型回折
格子の製造歩留りを含め、DFBレーザの単一モード発振
歩留りが著しく向上させることができる。さらに、この
結果、この素子に適用される長距離光通信分野にも多大
な貢献を果たすことができる。
子の転写を行うことができる。このため、全く段差のな
い任意の位相シフト量を持つ回折格子を容易に製作する
ことが可能になる。また、これにより位相シフト型回折
格子の製造歩留りを含め、DFBレーザの単一モード発振
歩留りが著しく向上させることができる。さらに、この
結果、この素子に適用される長距離光通信分野にも多大
な貢献を果たすことができる。
第１図は本発明の第１の実施例に係わる位相シフト型回
折格子の製造方法を示す断面図、第２図は本発明の第２
の実施例に係わる位相シフト型回折格子の製造方法を示
す断面図、第３図は二光束干渉露光法の原理を示す図、
第４図及び第５図はそれぞれ従来の位相シフト型回折格
子の製造方法を示す断面図である。 11……InP基板、12……第１のフォトレジスト、13……
誘電体膜、14……Cr膜、15……第２のフォトレジスト、
16……第１のレーザビーム、17……第２のレーザビー
ム、18……ゴム系樹脂、19……塗布式酸化膜。
折格子の製造方法を示す断面図、第２図は本発明の第２
の実施例に係わる位相シフト型回折格子の製造方法を示
す断面図、第３図は二光束干渉露光法の原理を示す図、
第４図及び第５図はそれぞれ従来の位相シフト型回折格
子の製造方法を示す断面図である。 11……InP基板、12……第１のフォトレジスト、13……
誘電体膜、14……Cr膜、15……第２のフォトレジスト、
16……第１のレーザビーム、17……第２のレーザビー
ム、18……ゴム系樹脂、19……塗布式酸化膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−47085（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−21681（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−70477（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】回折格子の位相に位相不連続を有する位相
シフト型回折格子の製造方法において、 a.基板上に第１のフォトレジストを塗布する工程と、 b.前記第１のフォトレジスト上に位相シフト媒体を形成
する工程と、 c.前記位相シフト媒体上に、前記第１のフォトレジスト
への紫外光照射を防ぐ機能を有する遮光膜を形成する工
程と、 d.前記遮光膜上に第２のフォトレジストを形成する工程
と、 e.前記第２のフォトレジストをパターニングする工程
と、 f.パターニングされた前記第２のフォトレジストをマス
クにして前記遮光膜をパターニングした後に、前記第２
のフォトレジストを除去する工程と、 g.パターニングされた前記遮光膜をマスクにして前記位
相シフト媒体をパターニングした後に、前記遮光膜を除
去する工程と、 h.前記基板に対する入射角が非対称となる第１のレーザ
ビーム及び第２のレーザビームを前記第１のフォトレジ
ストへ照射して干渉露光を行う工程と、 i.前記位相シフト媒体を除去する工程と、 j.前記第１のフォトレジストを現像及びポストベークす
る工程と、 k.前記第１のフォトレジストをマスクとして前記基板を
エッチングし、前記基板に回折格子を形成する工程と を具備することを特徴とする位相シフト型回折格子の製
造方法。 - 【請求項２】回折格子の位相に位相不連続を有する位相
シフト型回折格子の製造方法において、 a.基板上にフォトレジストを塗布する工程と、 b.前記フォトレジスト上に位相シフト媒体としての塗布
式酸化膜を形成する工程と、 e.マスク材及びフッ化水素系溶液を用いて前記塗布式酸
化膜をパターニングする工程と、 d.前記基板に対する入射角が非対称となる第１のレーザ
ビーム及び第２のレーザビームを前記フォトレジストへ
照射して干渉露光を行う工程と、 e.前記塗布式酸化膜を除去する工程と、 f.前記フォトレジストを現像及びポストベークする工程
と、 g.前記フォトレジストをマスクとして前記基板をエッチ
ングし、前記基板に回折格子を形成する工程と を具備することを特徴とする位相シフト型回折格子の製
造方法。 - 【請求項３】回折格子の位相に位相不連続を有する位相
シフト型回折格子の製造方法において、 a.基板上にフォトレジストを塗布する工程と、 b.前記フォトレジスト上に位相シフト媒体としてのゴム
系樹脂を形成する工程と、 c.マスク材及び酢酸ブチル溶液を用いて前記ゴム系樹脂
をパターニングする工程と、 d.前記基板に対する入射角が非対称となる第１のレーザ
ビーム及び第２のレーザビームを前記フォトレジストへ
照射して干渉露光を行う工程と、 e.前記ゴム系樹脂を除去する工程と、 f.前記フォトレジストを現像及びポストベークする工程
と、 g.前記フォトレジストをマスクとして前記基板をエッチ
ングし、前記基板に回折格子を形成する工程と を具備することを特徴とする位相シフト型回折格子の製
造方法。 - 【請求項４】前記位相シフト媒体の厚さを変化させるこ
とにより、前記回折格子の位相シフト量を調節すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位
相シフト型回折格子の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2101590A JP2809809B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 位相シフト型回折格子の製造方法 |
| US07/778,942 US5221429A (en) | 1990-04-19 | 1991-04-17 | Method of manufacturing phase-shifted diffraction grating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2101590A JP2809809B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 位相シフト型回折格子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH041703A JPH041703A (ja) | 1992-01-07 |
| JP2809809B2 true JP2809809B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=14304601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2101590A Expired - Fee Related JP2809809B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 位相シフト型回折格子の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5221429A (ja) |
| JP (1) | JP2809809B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107748480A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-02 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种apr版及一种apr版的制作方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2837063B2 (ja) * | 1993-06-04 | 1998-12-14 | シャープ株式会社 | レジストパターンの形成方法 |
| US5417799A (en) * | 1993-09-20 | 1995-05-23 | Hughes Aircraft Company | Reactive ion etching of gratings and cross gratings structures |
| US5338397A (en) * | 1993-10-01 | 1994-08-16 | Motorola, Inc. | Method of forming a semiconductor device |
| CA2385118A1 (en) * | 2002-05-07 | 2003-11-07 | Teraxion Inc | Method for fabricating phase masks having a phase-shift based apodisation profile |
| JP4479491B2 (ja) * | 2004-12-10 | 2010-06-09 | 住友電気工業株式会社 | 回折格子形成方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS61246701A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-11-04 | Fujitsu Ltd | 回折格子の形成方法 |
| JPS6370475A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-30 | Toshiba Corp | 位相シフト型回折格子の製造方法 |
| JPS6447085A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-21 | Fujitsu Ltd | Formation of shift type diffraction grating pattern |
| US4895790A (en) * | 1987-09-21 | 1990-01-23 | Massachusetts Institute Of Technology | High-efficiency, multilevel, diffractive optical elements |
| JPH0221681A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-24 | Nec Corp | 位相シフト回折格子の製造方法 |
| JPH02108003A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-19 | Mitsubishi Electric Corp | １次回折格子の形成方法 |
| JPH02224386A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | λ／４シフト型回折格子の製造方法 |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP2101590A patent/JP2809809B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-04-17 US US07/778,942 patent/US5221429A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107748480A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-02 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种apr版及一种apr版的制作方法 |
| CN107748480B (zh) * | 2017-11-17 | 2020-08-04 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种apr版及一种apr版的制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5221429A (en) | 1993-06-22 |
| JPH041703A (ja) | 1992-01-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |