JP3314414B2 - ホログラフィック露光装置調整方法 - Google Patents
ホログラフィック露光装置調整方法Info
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- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0476—Holographic printer
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Description
光子,精密格子板のような微細条溝を形成した素子を、
ホログラフィック露光法により干渉パターンのホトレジ
ストへの焼着け、エッチングによって形成する場合にお
ける露光装置の調整方法に関する。
子の製作法として、レーザ光束を2光束に分け、それら
の2光束を格子基板上に照射して形成される干渉パター
ンを基板上のホトレジストに焼着け、この焼着けられた
パターンを現像した後エッチングによって干渉パターン
を基板面に刻設する回折格子状の素子の製作法がある。
このようなホログラフィック露光法による回折格子等の
製作では、ホログラフィック露光による干渉パターンの
コントラストが最もよくなるよう2光束の光路差を調節
する必要がある。このため従来は露光装置組立の際メジ
ャーを用いて2光束の光路長を測定して調節を行ってい
た。
干渉パターンを形成して見ると、基板の或る場所で干渉
パターンのコントラストが最高で、その両側ではコント
ラスト最高の場所から離れるに従ってコントラストが低
下して行くことが観察される。そこでこのコントラスト
最高の場所を基板中央に位置させれば、基板全面でコン
トラストの最高と最低との差が最も小さくなる。このた
め前述したような調節を行うのであるが、単に目視によ
ってはコントラストの最高の場所がどこかは明確には分
からない。従ってメジャーを用い、2光束の光路差が0
になるように露光装置の各素子の位置を設定しているの
である。
法における2光束の光路長調節作業は従来上述したよう
にメジャー等を用いて行っていたので、正確な作業は出
来ず、最良のコントラストを持った干渉パターンが形成
されているか否かは不明であった。本発明はこの調節が
容易正確にできる方法を提供しようとするものである。
置で露光すべき基板を置く位置に回折格子を置き、露光
に用いられる2光束を同回折格子に照射し、同回折格子
による上記2光束の同次回折光のうち、一方の光束の正
次の回折光と他方の光束の負次の回折光が同回折格子の
格子面に略垂直で互いに略平行の方向に回折されて互い
に干渉するようにし、上記2光束の光路長を調節しつ
ヽ、上記回折格子からの正負同次回折光の干渉のコント
ラストが最大になるようにホログラフィック露光装置の
2光束の光路長を調節するようにした。
束を入射させたとき+1次の回折光が格子面に垂直方向
になるとすると、このときの0次回折光の方向から平行
光束を入射させると、図3Bのように−1次回折光が格
子面に垂直の方向となる。そこで一つの回折格子Gに図
3A,Bに示すように2方向から平行光束を入射させる
と、格子面に垂直な+1次と−1次の回折光が重なって
干渉する。ホログラフィック露光装置で基板に2光束を
照射するときの2光束間の角度は決まっているので、上
のような関係が成立する回折格子は予め用意しておくこ
とができる。回折格子による2つの正負同次の回折光が
格子面に垂直となるようにできるのは1次回折光に限ら
ない。単に1次回折光を使えば回折光強度が高次のもの
より強いと云うだけのことである。
ーザビームBが半透明鏡BSで2光束に分割され、両光
束が鏡M1,M2で反射されて基板Sに入射せしめられ
る。半透明鏡BSと鏡M1,M2との間にレーザビーム
を拡幅するため集光レンズL1,ピンホール(スペイシ
ャルフィルタ)H,集光レンズL2よりなる光学系が入
れてあって、基板Sには90度の角度で交わる2つの平
行光束が入射せしめられる。このため基板Sには、この
2光束による干渉縞が生じている。図ではBSから基板
面に到る2光束の中心光線の光路長が等しく画いてあ
る。こゝで基板上の中心0から離れたP点を考えると、
こゝに到達する2つの光線は図にa,bで示すように、
2(√2)OPの光路差がある。レザービームの単色性
は高いが、それでも或る範囲の波長分布を持っている。
このため、互いの光路差が0である2光束の中心光線が
0点で交わるときは、レザービーム中のどの波長の光も
全て同相で交わるから、基板中心付近では干渉縞のコン
トラストは最も高い。しかし、P点のように中心から離
れた場所では2光束間に上記したような光路差があるた
め、仮にレザービーム中の或る波長の光では、2光束が
同相であっても、他の波長の光では、波長により2光束
間で少しずつ位相がずれてくるので、干渉縞のコントラ
ストが低くなる。こゝで2光束の一方例えばM1,S間
に光路長可変手段を挿入して光線a側の光路長を連続的
に変化させると、基板S上の干渉縞は基板面上を図の紙
面と平行の方向に移動し、それに伴って干渉縞のコント
ラスト最高の場所も基板面を移動する。従って、本発明
の目的は、この干渉縞のコントラスト最高の場所を基板
面上の所定の場所例えば中央に位置させるよう光路長可
変手段を調整することにある。
回折格子Gを置いて、Gに入射する2光束の格子面に垂
直な方向の異符号同次の回折光の干渉を面Uにおいて観
測すると、上記した2光束の各回折光が互いに完全に平
行であれば、両方の回折光の波面は、格子面に平行で互
いに同相で重なり、U面は一様な明るさになる。しか
し、U面の中心から離れた所では、レーザー光中の異な
る波長の光の位相が少しずつずれているので、U面の明
るさは、中心部に比し暗い。こゝで上記した光路長可変
手段を調整すると、U面は明暗交互に変化するから、S
面の干渉縞のコントラストを最も高くしたい位置に対向
するU面上で明暗変化を検出し、その変化幅が最大にな
るよう光路長可変手段を調節すればよいことになる。2
つの回折光が平行でないときは、U面には干渉縞が現
れ、光路長を変えるとこの縞が移動するので、縞のコン
トラストが最も強くなる場所が目的の位置に来るように
しても同じである。
グラフィック露光装置を示す。1は露光用光源のレーザ
である。レーザ1の出射光束は半透明鏡BSで2光束F
1,F2に分割され、これら各光束は夫々複鏡2,3で
転向される。こゝで一方の複鏡2は複鏡の2枚の鏡の挟
角の2等分線の方向即ち図矢印の方向に位置調節可能
で、これを動かすことにより、光束F1が半透明鏡BS
から露光基板Sに到る光路長が調節される。2光束F
1,F2は夫々集光レンズL1,ピンホールH,凹面鏡
4,5よりなる光束拡幅光学系で断面がレーザビームよ
り拡大された平行光束となり、平面鏡6,7により反射
されて基板Sに入射せしめられる。基板に入射する2光
束は基板面中央に立てた垂線に対し互いに対称的な関係
にあり、2光束は基板面で斜交して基板面に干渉縞を形
成する。
折格子Gを置く。この回折格子は基板面の上記2光束に
よる干渉縞のピッチの1/2倍の格子溝ピッチのもの
で、この実施例の場合、干渉縞が1200本/mmであ
るのに対して溝数600本/mmのものを用いる。こう
すると回折格子に入射する上記2光束の一方の+1次回
折光と他方の−1次回折光が共に回折格子に立てた垂線
と平行となり、互いに干渉する。この干渉パターンの中
心部の光を回折格子Gの中心法線上に配置した受光素子
8により受光する。受光素子8の出力を転向用複鏡2の
調節量を横軸にとって記録すると、図4のような変化が
見られる。そこでこの変化の振幅の最大である複鏡2の
位置で同複鏡を固定すれば調整は終わりである。或は受
光素子8の代わりに一次元アレー状の受光素子を置い
て、複鏡2を動かしたときの、このアレー素子の両端部
の出力の変化の振幅を比較し、両端部の変化の振幅が同
じになるように調節すると云った構成にしてもよい。
で干渉パターンのコントラストが最も高い状態に装置を
調整して干渉パターンをホトレジストに記録することが
でき、現像して得られるホトレジストパターンの高さが
従来150nm程度であったものを200nm以上にす
ることが可能となり、以後のエッチング工程の作業性が
向上した。
フ
Claims (1)
- 【請求項1】 ホログラフィック露光装置で露光すべき
基板を置く位置に回折格子を置いて、露光すべき2光束
をこの回折格子に照射したとき、同回折格子によって回
折される上記各光束の互いに同次数反対符号の回折光が
上記回折格子の格子面に略垂直で互いに略平行となるよ
うに回折格子の格子定数を選んで、その回折格子を上記
基板設置位置に置いて、同回折格子中央に立てた垂線に
垂直な面上に形成されている干渉像を受光素子で受光検
出して、この干渉像のコントラストが最高になるように
上記2光束の光路長を調節することを特徴とするホログ
ラフィック露光装置調整方法。
Priority Applications (1)
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JP21214492A JP3314414B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | ホログラフィック露光装置調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21214492A JP3314414B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | ホログラフィック露光装置調整方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0634807A JPH0634807A (ja) | 1994-02-10 |
JP3314414B2 true JP3314414B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=16617623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21214492A Expired - Fee Related JP3314414B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | ホログラフィック露光装置調整方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN103698835B (zh) * | 2013-12-17 | 2015-10-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 采用外差式干涉条纹锁定控制的全息光栅曝光方法 |
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-
1992
- 1992-07-16 JP JP21214492A patent/JP3314414B2/ja not_active Expired - Fee Related
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