JP3434907B2 - 凹面エシェレットグレーティングの製造方法 - Google Patents
凹面エシェレットグレーティングの製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は凹面エシェレットグレー
ティングの製造方法、特にブレーズ角の小さなグレーテ
ィングの製造する方法に関する。
ティングの製造方法、特にブレーズ角の小さなグレーテ
ィングの製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種分光器、特にマルチタイプの分光器
において、光の分光を行なうためのグレーティングとし
て、収差が少なく回折特性に優れた凹面エシェレットグ
レーティングが汎用されている。エシェレットグレーテ
ィングの製造方法としては、従来その溝を機械的エッチ
ングにより形成していたが、溝の位置精度や生産効率の
良さから最近ではホログラフィを利用した製造方法が注
目されている。
において、光の分光を行なうためのグレーティングとし
て、収差が少なく回折特性に優れた凹面エシェレットグ
レーティングが汎用されている。エシェレットグレーテ
ィングの製造方法としては、従来その溝を機械的エッチ
ングにより形成していたが、溝の位置精度や生産効率の
良さから最近ではホログラフィを利用した製造方法が注
目されている。
【０００３】前記ホログラフィックグレーティングの一
般的な製造方法（特公昭５５−４０８４６）が図８に示
されており、基板１０上に塗布したフォトレジスト層に
ホログラフィにより所定の間隔をもった平行な格子１４
を形成する（同図（Ａ））。そして、該フォトレジスト
層の格子１４をマスクとして、基板面に対し斜め上方向
からイオンビームを照射し（同図（Ｂ））、基板１０を
エッチングして前記格子１４と同一間隔の鋸歯状溝１６
を形成するものである（同図（Ｃ））。
般的な製造方法（特公昭５５−４０８４６）が図８に示
されており、基板１０上に塗布したフォトレジスト層に
ホログラフィにより所定の間隔をもった平行な格子１４
を形成する（同図（Ａ））。そして、該フォトレジスト
層の格子１４をマスクとして、基板面に対し斜め上方向
からイオンビームを照射し（同図（Ｂ））、基板１０を
エッチングして前記格子１４と同一間隔の鋸歯状溝１６
を形成するものである（同図（Ｃ））。
【０００４】しかしながら、前記製造方法をそのまま、
凹面型のエシェレットグレーティングに用いると、図９
に示すように凹面基板１０の斜め上方向から照射した平
行光のイオンビーム（図の矢印）は、凹面の各位置にお
いてそれぞれ異なった入射角となる。この結果、該イオ
ンビームによりエッチングされた凹面基板１０上の鋸歯
状の各溝１６のブレーズ角（鋸歯状の長い溝面の傾き
角）もそれぞれ異なってしまい、良好な回折効率が得ら
れなくなってしまう。そこで、前記凹面エシェレットグ
レーティングの各溝のブレーズ角を均一に形成する方法
として、従来図１０に示すものが開発されている（特開
昭５５−１３１７３０）。
凹面型のエシェレットグレーティングに用いると、図９
に示すように凹面基板１０の斜め上方向から照射した平
行光のイオンビーム（図の矢印）は、凹面の各位置にお
いてそれぞれ異なった入射角となる。この結果、該イオ
ンビームによりエッチングされた凹面基板１０上の鋸歯
状の各溝１６のブレーズ角（鋸歯状の長い溝面の傾き
角）もそれぞれ異なってしまい、良好な回折効率が得ら
れなくなってしまう。そこで、前記凹面エシェレットグ
レーティングの各溝のブレーズ角を均一に形成する方法
として、従来図１０に示すものが開発されている（特開
昭５５−１３１７３０）。
【０００５】すなわち、同図においては、前述したホロ
グラフィによりフォトレジスト層の格子が形成された凹
面基板１０に、固定されたスリット１８を通して板状線
束のイオンビームＬを照射する。このため、該イオンビ
ームＬは、凹面基板１０を極く狭い範囲で照射すること
となる。一方、凹面基板１０は、その曲率中心Ｃを中心
に回転可能となっており、イオンビームＬの照射位置に
凹面基板１０のどの部分が位置しても、常に入射角が同
一となるように凹面基板１０の向きが調整されるのであ
る。従って、凹面基板１０を回転させながら、前記板状
線束のイオンビームＬを照射することにより、凹面全体
にわたって均一のブレーズ角を有する凹面エシェレット
グレーティングの製造が可能となる。
グラフィによりフォトレジスト層の格子が形成された凹
面基板１０に、固定されたスリット１８を通して板状線
束のイオンビームＬを照射する。このため、該イオンビ
ームＬは、凹面基板１０を極く狭い範囲で照射すること
となる。一方、凹面基板１０は、その曲率中心Ｃを中心
に回転可能となっており、イオンビームＬの照射位置に
凹面基板１０のどの部分が位置しても、常に入射角が同
一となるように凹面基板１０の向きが調整されるのであ
る。従って、凹面基板１０を回転させながら、前記板状
線束のイオンビームＬを照射することにより、凹面全体
にわたって均一のブレーズ角を有する凹面エシェレット
グレーティングの製造が可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エシェレッ
トグレーティングにおいてブレーズ角とブレーズ波長の
関係は図１１に示すようになる。同図において、鋸歯状
の溝の長い方の斜面に対して、入射光Ｌ1と鏡面反射す
る回折光Ｌ2（１次光）の波長がブレーズ波長であり、
該ブレーズ波長において回折光Ｌ2の強度が最も強くな
る。また、格子面法線Ｎを基準に入射光Ｌ1の入射角と
同一角で回折する０次光Ｌ3から前記回折光Ｌ 2までの分
散角αはブレーズ波長が短いほど小さくなる。従って、
短波長側のエネルギーを強く回折分光するためには前記
分散角を小さくしなければならず、このことは同図から
明らかなようにブレーズ角θを小さく形成することを意
味する。
トグレーティングにおいてブレーズ角とブレーズ波長の
関係は図１１に示すようになる。同図において、鋸歯状
の溝の長い方の斜面に対して、入射光Ｌ1と鏡面反射す
る回折光Ｌ2（１次光）の波長がブレーズ波長であり、
該ブレーズ波長において回折光Ｌ2の強度が最も強くな
る。また、格子面法線Ｎを基準に入射光Ｌ1の入射角と
同一角で回折する０次光Ｌ3から前記回折光Ｌ 2までの分
散角αはブレーズ波長が短いほど小さくなる。従って、
短波長側のエネルギーを強く回折分光するためには前記
分散角を小さくしなければならず、このことは同図から
明らかなようにブレーズ角θを小さく形成することを意
味する。
【０００７】そして、マルチタイプの分光器の場合に
は、通常短波長側のエネルギーを強く回折分光すること
が要求されるため、ブレーズ角の小さな凹面エシェレッ
トグレーティングが必要となる。しかしながら、前記従
来の凹面エシェレットグレーティングの製造方法では、
ブレーズ角を一定の大きさ以下に形成することができな
いという問題があった。すなわち、従来の凹面基板に直
接イオンビームを照射してエッチングする製造方法で
は、例えば各溝のブレーズ角θが１０°となるようにエ
ッチング加工するためには、各溝に対して図１２に示す
方向からイオンビーム（図の矢印）を照射しなければな
らない。
は、通常短波長側のエネルギーを強く回折分光すること
が要求されるため、ブレーズ角の小さな凹面エシェレッ
トグレーティングが必要となる。しかしながら、前記従
来の凹面エシェレットグレーティングの製造方法では、
ブレーズ角を一定の大きさ以下に形成することができな
いという問題があった。すなわち、従来の凹面基板に直
接イオンビームを照射してエッチングする製造方法で
は、例えば各溝のブレーズ角θが１０°となるようにエ
ッチング加工するためには、各溝に対して図１２に示す
方向からイオンビーム（図の矢印）を照射しなければな
らない。
【０００８】しかし、同図から明らかなように、イオン
ビームが照射できるのは図の右側２つの溝までであり、
それより左側の面には凹面基板１０自体が障害物となり
イオンビームを照射することができず、凹面全体を浅い
ブレーズ角でエッチング加工することが不可能である。
なお、マルチタイプの分光器においては、回折光を明る
くする必要から凹面エシェレットグレーティングのＦ値
を大きくするために、凹面の曲率を大きく形成しなけれ
ばならず、このような凹面基板に対してはブレーズ角の
小さなエッチング加工は絶対的に不可能であった。
ビームが照射できるのは図の右側２つの溝までであり、
それより左側の面には凹面基板１０自体が障害物となり
イオンビームを照射することができず、凹面全体を浅い
ブレーズ角でエッチング加工することが不可能である。
なお、マルチタイプの分光器においては、回折光を明る
くする必要から凹面エシェレットグレーティングのＦ値
を大きくするために、凹面の曲率を大きく形成しなけれ
ばならず、このような凹面基板に対してはブレーズ角の
小さなエッチング加工は絶対的に不可能であった。
【０００９】さらに、前記図１０に示す製造方法では、
凹面基板１０の角度方向を調整しながらスリット１８を
通った板状線束のイオンビームＬを局所的に順次照射し
ているため、エッチング加工に非常に時間がかかり生産
効率が悪いという問題もあった。本発明は前記従来技術
の課題に鑑み為されたたものであり、その目的はブレー
ズ角が小さく形成でき、かつ生産効率の良い凹面エシェ
レットグレーティングの製造方法を提供することにあ
る。
凹面基板１０の角度方向を調整しながらスリット１８を
通った板状線束のイオンビームＬを局所的に順次照射し
ているため、エッチング加工に非常に時間がかかり生産
効率が悪いという問題もあった。本発明は前記従来技術
の課題に鑑み為されたたものであり、その目的はブレー
ズ角が小さく形成でき、かつ生産効率の良い凹面エシェ
レットグレーティングの製造方法を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の凹面エシェレットグレーティングの製造方法
は、凹面基板上に設けた薄膜にホログラフィにより断面
が略正弦波状の平行溝を形成する凹面ホログラフィック
工程と、前記凹面基板からレプリカにより、転写面に断
面が略正弦波状の平行溝を有する凸面基板を形成する凸
面レプリカ工程と、前記凸面基板の転写面に対し略垂直
方向からイオンビームを照射し、該凸面基板上に一定間
隔の平行格子をエッチング加工する格子形成工程と、前
記凸面基板上の各格子に対し、均一な所定入射角となる
ように凸面基板にイオンビームを照射し、前記凸面基板
上の平行格子をマスクとして断面鋸歯状溝をエッチング
加工する凸面ブレージング工程と、前記ブレージングさ
れた凸面グレーティングを原版として、凹面エシェレッ
トグレーティングをレプリカする凹面レプリカ工程、と
を備えたことを特徴とする。
に本発明の凹面エシェレットグレーティングの製造方法
は、凹面基板上に設けた薄膜にホログラフィにより断面
が略正弦波状の平行溝を形成する凹面ホログラフィック
工程と、前記凹面基板からレプリカにより、転写面に断
面が略正弦波状の平行溝を有する凸面基板を形成する凸
面レプリカ工程と、前記凸面基板の転写面に対し略垂直
方向からイオンビームを照射し、該凸面基板上に一定間
隔の平行格子をエッチング加工する格子形成工程と、前
記凸面基板上の各格子に対し、均一な所定入射角となる
ように凸面基板にイオンビームを照射し、前記凸面基板
上の平行格子をマスクとして断面鋸歯状溝をエッチング
加工する凸面ブレージング工程と、前記ブレージングさ
れた凸面グレーティングを原版として、凹面エシェレッ
トグレーティングをレプリカする凹面レプリカ工程、と
を備えたことを特徴とする。
【００１１】なお、前記凸面ブレージング工程における
イオンビームの照射は、帯状の平行イオンビームを収束
させ、該収束角を制御調整することにより凸面基板の凸
面全体に同時かつ均一入射角にイオンビーム照射するこ
とが好適である。
イオンビームの照射は、帯状の平行イオンビームを収束
させ、該収束角を制御調整することにより凸面基板の凸
面全体に同時かつ均一入射角にイオンビーム照射するこ
とが好適である。
【００１２】
【作用】本発明にかかる凹面エシェレットグレーティン
グの製造方法は、前述したようにまず凹面基板上の薄膜
にホログラフィにより断面が略正弦波状の平行溝を形成
する。そして、該凹面基板から凸面基板をレプリカする
と、該凸面基板の転写面には、やはり略正弦波状の平行
溝がが形成される。次に、この転写面に対し、略垂直方
向からイオンビームを照射してエッチング加工を施す
と、前記正弦波状の隆起部分が残って一定間隔の平行格
子が形成される。さらに、該凸面基板の斜め上方から凸
面全体にわたって同一入射角でイオンビームを照射しエ
ッチング加工を施すことにより、ブレーズ角が同一の鋸
歯状溝が凸面基板上に形成される。そして、該凸面グレ
ーティングを原版としてレプリカを作成することにより
凹面エシェレットグレーティングを得ることができる。
グの製造方法は、前述したようにまず凹面基板上の薄膜
にホログラフィにより断面が略正弦波状の平行溝を形成
する。そして、該凹面基板から凸面基板をレプリカする
と、該凸面基板の転写面には、やはり略正弦波状の平行
溝がが形成される。次に、この転写面に対し、略垂直方
向からイオンビームを照射してエッチング加工を施す
と、前記正弦波状の隆起部分が残って一定間隔の平行格
子が形成される。さらに、該凸面基板の斜め上方から凸
面全体にわたって同一入射角でイオンビームを照射しエ
ッチング加工を施すことにより、ブレーズ角が同一の鋸
歯状溝が凸面基板上に形成される。そして、該凸面グレ
ーティングを原版としてレプリカを作成することにより
凹面エシェレットグレーティングを得ることができる。
【００１３】ここで、前記凸面基板にイオンビームを照
射して鋸歯状溝をエッチング加工する場合、該溝のブレ
ーズ角の大きさに拘らずイオンビームの入射方向は常に
凸面基板の上方側からとなり、該入射方向が凸面基板の
下方側に廻ることはない。このため、前記イオンビーム
の照射において、凸面基板自体が障害物になるというこ
とはなく、ブレーズ角の小さな鋸歯状溝をエッチング加
工することが可能となる。
射して鋸歯状溝をエッチング加工する場合、該溝のブレ
ーズ角の大きさに拘らずイオンビームの入射方向は常に
凸面基板の上方側からとなり、該入射方向が凸面基板の
下方側に廻ることはない。このため、前記イオンビーム
の照射において、凸面基板自体が障害物になるというこ
とはなく、ブレーズ角の小さな鋸歯状溝をエッチング加
工することが可能となる。
【００１４】しかも、前記凸面基板に照射するイオンビ
ームを凸面全体にわたり一定の入射角となるように帯状
のイオンビームの収束角を制御調整することにより、凸
面全体にわたって同時にイオンビーム照射によるエッチ
ング加工が可能となる。そして、前記ブレージングされ
た一つの凸面グレーティングから、これを原版としてレ
プリカ成形するだけで、ブレーズ角の小さな凹面エシェ
レットグレーティングを効率良く製造することが可能と
なる。
ームを凸面全体にわたり一定の入射角となるように帯状
のイオンビームの収束角を制御調整することにより、凸
面全体にわたって同時にイオンビーム照射によるエッチ
ング加工が可能となる。そして、前記ブレージングされ
た一つの凸面グレーティングから、これを原版としてレ
プリカ成形するだけで、ブレーズ角の小さな凹面エシェ
レットグレーティングを効率良く製造することが可能と
なる。
【００１５】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を
説明する。前述したように、従来の凹面エシェレットグ
レーティングの製造における問題点は、ブレーズ角の小
さな鋸歯状溝を形成する場合に、前記図１２に示すよう
に照射するイオンビームの光路上に凹面基板自体が位置
してしまいイオンビーム照射ができないことにあった。
説明する。前述したように、従来の凹面エシェレットグ
レーティングの製造における問題点は、ブレーズ角の小
さな鋸歯状溝を形成する場合に、前記図１２に示すよう
に照射するイオンビームの光路上に凹面基板自体が位置
してしまいイオンビーム照射ができないことにあった。
【００１６】そこで、本発明は凹面基板に直接エッチン
グ加工による鋸歯状溝を形成するのではなく、凸面基板
に鋸歯状溝を形成し、該凸面基板を原版として、このレ
プリカによりブレーズ角の小さな鋸歯状溝を有する凹面
エシェレットグレーティングの製造を可能としている。
図１〜４には、本発明の一実施例にかかる凹面エシェレ
ットグレーティングの製造工程を説明した断面図が示さ
れている。
グ加工による鋸歯状溝を形成するのではなく、凸面基板
に鋸歯状溝を形成し、該凸面基板を原版として、このレ
プリカによりブレーズ角の小さな鋸歯状溝を有する凹面
エシェレットグレーティングの製造を可能としている。
図１〜４には、本発明の一実施例にかかる凹面エシェレ
ットグレーティングの製造工程を説明した断面図が示さ
れている。
【００１７】本実施例にかかる凹面エシェレットグレー
ティングの製造は、まず図１（Ａ）に示すように凹面基
板１１０にフォトレジスト層の被膜１１２を設け、該被
膜１１２をホログラフィにより露光、現像処理して、同
図（Ｂ）に示すような断面が略正弦波状の平行溝に形成
する。
ティングの製造は、まず図１（Ａ）に示すように凹面基
板１１０にフォトレジスト層の被膜１１２を設け、該被
膜１１２をホログラフィにより露光、現像処理して、同
図（Ｂ）に示すような断面が略正弦波状の平行溝に形成
する。
【００１８】次に、前記凹面基板１１０から凸面転写の
レプリカを形成する。該レプリカは、図２（Ａ）に示す
ように、凸面基板１２０上に樹脂ベース１２２が設けら
れ、さらに該樹脂ベース１２２上に転写面１２４が形成
されている。ここで、前記凹面基板１１０の被膜１１２
が略正弦波状に形成されているため、レプリカされた転
写面１２４にも同図（Ａ）に示すように断面が略正弦波
状の平行溝が形成される。そして、同図（Ａ）の矢印で
示すように転写面１２４に略垂直方向からイオンビーム
エッチングを施すと、前記略正弦波状の隆起部分が残
り、同図（Ｂ）に示すように該転写面１２４が一定間隔
の平行格子に加工される。
レプリカを形成する。該レプリカは、図２（Ａ）に示す
ように、凸面基板１２０上に樹脂ベース１２２が設けら
れ、さらに該樹脂ベース１２２上に転写面１２４が形成
されている。ここで、前記凹面基板１１０の被膜１１２
が略正弦波状に形成されているため、レプリカされた転
写面１２４にも同図（Ａ）に示すように断面が略正弦波
状の平行溝が形成される。そして、同図（Ａ）の矢印で
示すように転写面１２４に略垂直方向からイオンビーム
エッチングを施すと、前記略正弦波状の隆起部分が残
り、同図（Ｂ）に示すように該転写面１２４が一定間隔
の平行格子に加工される。
【００１９】さらに、同図（Ｂ）の矢印に示すように、
前記凸面基板１２０の各平行格子１２４に対して入射角
が全て同一となるようにイオンビームを照射し、エッチ
ング加工を施す。このため、前記図８と同じ原理で平行
格子１２４がマスクとなり、図３に示す同一ブレーズ角
の鋸歯状溝が樹脂ベース１２２に形成される。そして、
このようにブレージングされた凸面グレーティング１３
０を原版として、該凸面グレーティング１３０から再び
レプリカを形成することにより、凹面基板１３２に鋸歯
状溝を有する転写面１３４が形成され、凹面エシェレッ
トグレーティング１３６の製造が完了する。
前記凸面基板１２０の各平行格子１２４に対して入射角
が全て同一となるようにイオンビームを照射し、エッチ
ング加工を施す。このため、前記図８と同じ原理で平行
格子１２４がマスクとなり、図３に示す同一ブレーズ角
の鋸歯状溝が樹脂ベース１２２に形成される。そして、
このようにブレージングされた凸面グレーティング１３
０を原版として、該凸面グレーティング１３０から再び
レプリカを形成することにより、凹面基板１３２に鋸歯
状溝を有する転写面１３４が形成され、凹面エシェレッ
トグレーティング１３６の製造が完了する。
【００２０】ここで、前記原版となる凸面グレーティン
グ１３０とレプリカされた凹面エシェレットグレーティ
ング１３６とのブレーズ角は同一となる。従って、凹面
エシェレットグレーティング１３６のブレーズ角を小さ
くするためには、凸面グレーティング１３０のブレーズ
角を小さくすればよく、前記図１２に示すブレーズ角が
１０°の凹面エシェレットグレーティング１０をレプリ
カにより作成する場合には、原版の凸面グレーティング
１３０の各ブレーズ角もそれぞれ１０°となるようにエ
ッチング加工すればよい。そして、前記凸面基板１２０
上の樹脂ベース１２２へのエッチング加工においては、
前記ブレーズ角が如何に小さくともイオンビームの照射
に対して凸面基板１２０自体が障害物となるような問題
が生じない。
グ１３０とレプリカされた凹面エシェレットグレーティ
ング１３６とのブレーズ角は同一となる。従って、凹面
エシェレットグレーティング１３６のブレーズ角を小さ
くするためには、凸面グレーティング１３０のブレーズ
角を小さくすればよく、前記図１２に示すブレーズ角が
１０°の凹面エシェレットグレーティング１０をレプリ
カにより作成する場合には、原版の凸面グレーティング
１３０の各ブレーズ角もそれぞれ１０°となるようにエ
ッチング加工すればよい。そして、前記凸面基板１２０
上の樹脂ベース１２２へのエッチング加工においては、
前記ブレーズ角が如何に小さくともイオンビームの照射
に対して凸面基板１２０自体が障害物となるような問題
が生じない。
【００２１】すなわち、前記凸面グレーティング１３０
のブレーズ角が１０°となるようにエッチング加工する
場合、表面の樹脂ベース１２２へのイオンビームの入射
方向は図５の各矢印に示すようになる。同図から明らか
なように、樹脂ベース１２２のどの位置においても、各
イオンビームの入射方向は上方側からとなり、凸面基板
１２０の下方側に入射方向が廻ることはない。従って、
イオンビームが樹脂ベース１２２に照射される間の光路
上に凸面基板１２０が位置することがなく、該凸面基板
１２０自体が障害物となって樹脂ベース１２２へのイオ
ンビーム照射を妨げることはない。
のブレーズ角が１０°となるようにエッチング加工する
場合、表面の樹脂ベース１２２へのイオンビームの入射
方向は図５の各矢印に示すようになる。同図から明らか
なように、樹脂ベース１２２のどの位置においても、各
イオンビームの入射方向は上方側からとなり、凸面基板
１２０の下方側に入射方向が廻ることはない。従って、
イオンビームが樹脂ベース１２２に照射される間の光路
上に凸面基板１２０が位置することがなく、該凸面基板
１２０自体が障害物となって樹脂ベース１２２へのイオ
ンビーム照射を妨げることはない。
【００２２】このように、本実施例にかかる製造方法
は、所望のブレーズ角でエッチング加工が可能な凸面基
板表面にブレージングを施し、該凸面基板から凹面エシ
ェレットグレーティングをレプリカしているため、如何
に小さなブレーズ角を有する凹面エシェレットグレーテ
ィングの製造も可能になる。
は、所望のブレーズ角でエッチング加工が可能な凸面基
板表面にブレージングを施し、該凸面基板から凹面エシ
ェレットグレーティングをレプリカしているため、如何
に小さなブレーズ角を有する凹面エシェレットグレーテ
ィングの製造も可能になる。
【００２３】なお、前記図２（Ｂ）の平行格子１２４か
ら図６に示すように断面矩形波状の平行格子を加工して
からブレージングのためのエッチング加工を施すのも好
適である。同図においては、平行格子１２４が形成され
た樹脂ベース１２２表面にアルミ等のマスク１３８を蒸
着（同図（Ａ））した後、平行格子１２４を溶解する。
このため、樹脂ベース１２２表面には、平行格子１２４
以外の部分にのみマスク１３８が残る（同図（Ｂ））。
これに、略垂直方向からイオンビーム照射によるエッチ
ング加工を施すと矩形波状の格子が形成され（同図
（Ｃ））、最後に残ったマスク１３８を除去する（同図
（Ｄ））。そして、このような矩形波状の各格子に対し
て、前記図２（Ｂ）と同様に斜め上方からイオンビーム
照射を行なうことで、より形状の整った鋸歯状溝のブレ
ージングが可能となる。
ら図６に示すように断面矩形波状の平行格子を加工して
からブレージングのためのエッチング加工を施すのも好
適である。同図においては、平行格子１２４が形成され
た樹脂ベース１２２表面にアルミ等のマスク１３８を蒸
着（同図（Ａ））した後、平行格子１２４を溶解する。
このため、樹脂ベース１２２表面には、平行格子１２４
以外の部分にのみマスク１３８が残る（同図（Ｂ））。
これに、略垂直方向からイオンビーム照射によるエッチ
ング加工を施すと矩形波状の格子が形成され（同図
（Ｃ））、最後に残ったマスク１３８を除去する（同図
（Ｄ））。そして、このような矩形波状の各格子に対し
て、前記図２（Ｂ）と同様に斜め上方からイオンビーム
照射を行なうことで、より形状の整った鋸歯状溝のブレ
ージングが可能となる。
【００２４】さらに、本実施例においては、前記凸面基
板１２０表面へのイオンビーム照射を、例えば図７に示
すように平行イオンビームを収束させて該凸面基板１２
０全体に同時に行なうことによりエッチングの作業効率
を向上させることができ好適である。
板１２０表面へのイオンビーム照射を、例えば図７に示
すように平行イオンビームを収束させて該凸面基板１２
０全体に同時に行なうことによりエッチングの作業効率
を向上させることができ好適である。
【００２５】同図においては、イオン化室１４０の開口
側に引出しグリッド１４２が配置しており、該引出しグ
リッド１４２には電源１４４の陽極が接続されている。
そして、前記電源１４４の電圧が引出しグリッド１４２
に印加され、前記イオン化室１４０から引出しグリッド
１４２を介して平行イオンビームが引出される。さら
に、前記引出された平行イオンビームの両端には、電源
１４８の陰極が接続された金属板１４６ａが配置されて
おり、該金属板１４６ａのそれぞれ外側には近接して金
属板１４６ｂが対向配置されている。このため、前記金
属板１４６ａにはマイナスの電荷が蓄積され、該金属板
１４６ａの間を通る平行イオンビームが内側に屈折し、
収束イオンビームの形状となる。
側に引出しグリッド１４２が配置しており、該引出しグ
リッド１４２には電源１４４の陽極が接続されている。
そして、前記電源１４４の電圧が引出しグリッド１４２
に印加され、前記イオン化室１４０から引出しグリッド
１４２を介して平行イオンビームが引出される。さら
に、前記引出された平行イオンビームの両端には、電源
１４８の陰極が接続された金属板１４６ａが配置されて
おり、該金属板１４６ａのそれぞれ外側には近接して金
属板１４６ｂが対向配置されている。このため、前記金
属板１４６ａにはマイナスの電荷が蓄積され、該金属板
１４６ａの間を通る平行イオンビームが内側に屈折し、
収束イオンビームの形状となる。
【００２６】そして、前記収束イオンビームの収束角
が、凸面基板の表面全体に対して均一な入射角となるよ
うに金属板１４６ａに印加する電圧を調整することによ
り、凸面基板の表面全体を同時にエッチング加工するこ
とが可能となる。
が、凸面基板の表面全体に対して均一な入射角となるよ
うに金属板１４６ａに印加する電圧を調整することによ
り、凸面基板の表面全体を同時にエッチング加工するこ
とが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる凹
面エシェレットグレーティングの製造方法によれば、曲
率の大きな凹面基板に所望のブレーズ角の鋸歯状溝を有
する凹面エシェレットグレーティングを効率良く製造す
ることが可能となる。
面エシェレットグレーティングの製造方法によれば、曲
率の大きな凹面基板に所望のブレーズ角の鋸歯状溝を有
する凹面エシェレットグレーティングを効率良く製造す
ることが可能となる。
【図１】，
【図２】，
【図３】，
【図４】本発明の一実施例にかかる凹面エシェレットグ
レーティングの製造工程の断面説明図である。
レーティングの製造工程の断面説明図である。
【図５】凸面基板表面にブレーズ角１０度の鋸歯状溝を
エッチング加工する場合におけるイオンビーム照射の模
式説明図である。
エッチング加工する場合におけるイオンビーム照射の模
式説明図である。
【図６】本発明の他の実施例にかかる凹面エシェレット
グレーティングの製造工程の断面説明図である。
グレーティングの製造工程の断面説明図である。
【図７】本発明の一実施例にかかる凸面基板へのイオン
ビームの照射方法の説明図である。
ビームの照射方法の説明図である。
【図８】イオンビームエッチング加工の基本原理の説明
図である。
図である。
【図９】従来のイオンビームエッチング加工を凹面基板
に用いた場合の説明図である。
に用いた場合の説明図である。
【図１０】従来の凹面エシェレットグレーティング製造
方法の基本原理の説明図である。
方法の基本原理の説明図である。
【図１１】ブレーズ角とブレーズ波長の関係を表した説
明図である。
明図である。
【図１２】凹面基板にブレーズ角の小さな鋸歯状溝をエ
ッチング加工する場合のイオンビーム照射の模式説明図
である。
ッチング加工する場合のイオンビーム照射の模式説明図
である。
１１０ … 凹面基板
１１２ … 被膜
１２０ … 凸面基板
１２２ … 樹脂ベース
１２４ … 転写面（平行格子）
１３０ … 凸面グレーティング
１３２ … 凹面基板
１３４ … 転写面
１３６ … 凹面エシェレットグレーティング
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01J 3/00 - 3/52
G02B 5/18
実用ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)
特許ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 凹面基板上に設けた薄膜にホログラフィ
により断面が略正弦波状の平行溝を形成する凹面ホログ
ラフィック工程と、 前記凹面基板からレプリカにより、転写面に断面が略正
弦波状の平行溝を有する凸面基板を形成する凸面レプリ
カ工程と、 前記凸面基板の転写面に対し略垂直方向からイオンビー
ムを照射し、該凸面基板上に一定間隔の平行格子をエッ
チング加工する格子形成工程と、 前記凸面基板上の各格子に対し、均一な所定入射角とな
るように凸面基板上にイオンビームを照射し、前記凸面
基板の平行格子をマスクとして断面鋸歯状溝をエッチン
グ加工する凸面ブレージング工程と、 前記ブレージングされた凸面グレーティングを原版とし
て、凹面エシェレットグレーティングをレプリカする凹
面レプリカ工程、とを備えたことを特徴とする凹面エシ
ェレットグレーティングの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の製造方法において、 前記凸面ブレージング工程におけるイオンビームの照射
を、帯状の平行イオンビームを収束させ、該収束角を制
御することにより凸面基板の凸面全体に同時かつ均一入
射角にイオンビーム照射することを特徴とする凹面エシ
ェレットグレーティングの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24335694A JP3434907B2 (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 凹面エシェレットグレーティングの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24335694A JP3434907B2 (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 凹面エシェレットグレーティングの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0882551A JPH0882551A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3434907B2 true JP3434907B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=17102624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24335694A Expired - Fee Related JP3434907B2 (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 凹面エシェレットグレーティングの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3434907B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7175773B1 (en) | 2004-06-14 | 2007-02-13 | Carl Zeiss Laser Optics Gmbh | Method for manufacturing a blazed grating, such a blazed grating and a spectrometer having such a blazed grating |
| CN100434945C (zh) * | 2006-07-07 | 2008-11-19 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Ⅳ型凹面全息光栅的制作方法 |
| JP5082421B2 (ja) * | 2006-12-13 | 2012-11-28 | 株式会社島津製作所 | 回折格子 |
| CN101900844B (zh) * | 2010-05-07 | 2012-01-04 | 上海理工大学 | 闪耀凸面光栅的反应离子束蚀刻方法 |
| CN102360093A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-02-22 | 苏州大学 | 一种全息闪耀光栅制作方法 |
| CN102540300A (zh) * | 2012-02-16 | 2012-07-04 | 苏州大学 | 一种凸面双闪耀光栅的制备方法 |
| JP5056997B2 (ja) * | 2012-04-27 | 2012-10-24 | 株式会社島津製作所 | 回折格子の製造方法 |
| CN103499851B (zh) * | 2013-09-29 | 2015-06-10 | 清华大学深圳研究生院 | 一种闪耀凹面光栅制作方法 |
| CN103645532B (zh) * | 2013-11-29 | 2016-02-17 | 东莞市金达照明有限公司 | 一种用于制作凹面闪耀光栅的基材结构及凹面闪耀光栅制作方法 |
-
1994
- 1994-09-12 JP JP24335694A patent/JP3434907B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0882551A (ja) | 1996-03-26 |
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