JP4357803B2 - 回折格子形成用の位相マスクとその製造方法、および回折格子の形成用方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバー等の光導波路に回折格子を形成するための位相マスクとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバーは地球規模の通信に大革新をもたらし、高品質、大容量の大洋横断電話通信を可能にしたが、従来より、この光ファイバーに沿って、コア内に周期的な屈折率分布を作り出し、光ファイバー内にブラック回折格子をつくり、回折格子の周期と長さ、屈折率変調の大きさによって、回折格子の反射率の高低と、波長特性の幅を決めることにより、その回折格子を、光通信用の波長多重分割器、レーザやセンサーに使用される狭帯域の高反射ミラー、ファイバーアンプにおける余分なレーザー波長を採り除く波長選択フィルター等として利用できることが知られている。
しかし、石英ファイバーの減衰が最小となり、長距離通信システムに適している波長が１．５５μｍであることより、この波長でファイバー回折格子を使用するためには、格子間隔を約５００ｎｍとする必要があり、このような細かい構造をコアの中に作ること自体が、当初は難しいとされており、光ファイバーのコア内にブラック回折格子をつくるのに、側面研磨、フォトレジストプロセス、ホログラフィー露光、反応性イオンビームエッチング等からなる何段階もの複雑な工程が採られていた。
この為、作製時間は長く、歩留りも低かった。
【０００３】
しかし、最近、紫外光をファイバーに照射し、直接コア内に屈折率に変化をもたらし回折格子を作る方法が知られるようになり、この紫外線を照射する方法は複雑なプロセスを必要としないため、周辺技術の進歩とともに次第に実施されるようになってきた。
この紫外光を用いる方法の場合、上記のように格子間隔は約５００ｎｍと細かい為、２本の光束を干渉させる干渉方法、（エキシマレーザからのシングルパルスを集光して回折格子面を１枚づつ作る）１点ごとの書き込みによる方法、グレーティングをもつ位相シフトマスク（以降、単に位相マスクとも言う）を使って照射する方法等が採られている。
【０００４】
２光束を干渉させる干渉方法には、横方向のビームの品質、即ち空間コヒーレンスに問題があり、１点ごとの書き込みによる方法には、サブミクロンの大きさの緻密なステップ制御が必要で、且つ、光を小さく絞り込み、多くの面を書き込むことが要求され、作業性にも問題があった。
【０００５】
このため、上記問題に対応できる方法として、位相マスクを用いる照射方法が注目されるようになってきたが、この方法は、図５（ａ）に示すように、石英基板の１面に凹溝を所定のピッチで、所定の深さに設けた位相マスク２３を用い、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）を照射して直接光ファイバー２２のコア２２Ａに屈折率の変化をもたらし、グレーティング（格子）を作製するものである。
尚、図５（ａ）（ロ）は、コア２２Ａにおける干渉縞パターン２４を分かり易く拡大して示した図であり、図５（ｂ）（イ）、図５（ｂ）（ロ）はそれぞれ位相シフトフォトマスクの断面、上面の全部ないし一部を示したものである。
Ｄ、Ｐはそれぞれ、凹溝２６の深さ、ピッチを示している。
この凹溝２６の深さは、露光光であるエキシマレーザ光（ビーム）の位相πラジアンだけ変調するように選択されており、０次光（ビーム）は位相シフトマスク２３により５％以下に抑えられ、マスクから出る主な光（ビーム）は、回折光の３５％以上を含むプラス１次の回折光２５Ａとマイナス１次の回折光２５Ｂに発散される。
この為、このプラス１次の回折光２５Ａないしマイナス１次の回折光２５Ｂで所定のピッチでの照射を行い、このピッチでの屈折率変化をファイバー内にもたらすものである。
【０００６】
しかし、従来の位相マスクを用いた、照射方法においては、、反射スペクトル特性を良くするという理由から、長手方向に屈折率変調するアポダイズ処理が必要とされ、アポダイズ処理を、位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光で行っていた。
あるいは、特開平７−１４０３１１号公報の図３に図示されるその実施例のように、空間振幅フィルターを位相マスクの前において該位相マスクを照明して、同様の効果を得る方法もある。
この方法の場合、位相マスクの照明光（紫外線ビーム）の強度分布を、予め定めた方法により位相マスクのグレーディングの長さ方向にそって変化を与えるもので、例えば、ガウシャン分布のように変化させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相マスクを用いた、照射方法においては、反射スペクトル特性を良くするという理由から、長手方向に屈折率変調するアポダイズ処理が必要とされ、アポダイズ処理を、位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光で行っていたため、手間がかかり、歩留まりの面からもこの対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相マスクを用いた、照射方法において、従来の位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光に代え、あるいは、特開平７−１４０３１１号公報の図３に図示されるその実施例のように、空間振幅フィルターを位相マスクの前において露光を行なう方法に代え、位相マスクのみによる１回の露光方法により、これと同等の効果を得ることができる位相シフトマスクを提供しようとするものである。
同時にこのような位相マスクを用いて作製した、ファイバーグレーティングを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の回折格子形成用の位相マスクは、透明基板の一面に該透明基板をエッチング加工して格子状の凹溝の繰り返しパターンが設けられた位相マスクで、その凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を光媒体を形成するための対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製する回折格子形成方法に用いられる回折格子形成用の位相マスクであって、回折格子を作製する際の前記位相マスクを用いた露光が、アポダイズ処理用の露光となるように、凹溝と凹溝間の凸条部の比であるパターンのＤｕｔｙ比が座標位置に対応して調整されていることを特徴とするものである。
そして、上記において、対象物が光導波路形成用の被加工材であることを特徴とするものであり、光導波路が光ファイバーであることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の回折格子形成用の位相マスクの製造方法は、透明基板の一面に該透明基板をエッチング加工して格子状の凹溝の繰り返しパターンが設けられ、その凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を光媒体を形成するための対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製する回折格子形成方法に用いられる、回折格子形成用の位相マスクで、且つ、回折格子を作製する際の前記位相マスクを用いた露光が、アポダイズ処理用の露光となるように、パターンのＤｕｔｙ比が座標位置に対応して調整されている回折格子形成用の位相マスクを、作製するための位相マスクの作製方法であって、凹溝作製のための、露光、製版、エッチングからなる１連のフォトリソ工程において、回折格子の座標位置に対応して露光量を調整し、凹溝と凹溝間の凸条部の比であるパターンＤｕｔｙ比の違いを形成すること特徴とするものである。
そして、上記において、露光量の調整を多重露光法により行なうこと特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかにおいて、露光を電子線描画装置あるいはレーザ描画装置で行なうことを特徴とするものである。
また、上記いずれかにおいて、対象物が光導波路であることを特徴とするものであり、該光導波路が光ファイバーであることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の回折格子の形成方法は、上記本発明の位相マスクを用い、該マスクの凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製することを特徴とするものである。
【００１１】
尚、ここでは、凹溝の幅と凹溝間の凸条部の幅の比、（凹溝の幅）／（凸条部の幅）のことをＤｕｔｙ比と言っている。
Ｄｕｔｙ比を調整することにより、作製された、光ファイバーの０次光の影響を、光強度的に少なくすることができ、反射スペクトルのサイドローブを抑制することができる。
一般には、Ｄｕｔｙ比が１の場合が、０次光の影響が最小で、１より離れるにしたがい次第にその影響が大きくなる。
また、凹溝の深さを回折格子の座標位置で調整して異なるものとすることによっても、Ｄｕｔｙ比を調整する場合と同様、光ファイバーの０次光の影響を、光強度的に少なくすることができ、反射スペクトルのサイドローブを抑制することができる。
【００１２】
【作用】
本発明の回折格子形成用の位相マスクは、このような構成にすることにより、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相シフトマスクを用いた、照射方法において、従来の位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光に代え、あるいは、特開平７−１４０３１１号公報の図３に図示されるその実施例のように、空間振幅フィルターを位相マスクの前において露光を行なう方法に代え、位相マスクのみによる１回の露光方法により、これと同等の効果を得ることができる、即ち、グレーティング形成とアポダイゼーションをー回の露光で行うことができる位相シフトマスクの提供を可能とするものである。
また、ファイバーグレーティングの製造方法における位相シフトマスクを用いた、照射方法において、従来と同様の、露光装置が使用でき、先に述べた特開平７−１４０３１１号報の図３に図示されるその実施例のように、露光のための装置構成が複雑になることもない。
特に、ファイバーグレーティングを作製した際に、その反射スペクトル特性を良くするという理由から、その格子位置により、調整して、回折効率が異なるようにしたもので、これにより、回折格子（グレーティング）作製のための露光回数を２回から１回に削減して、アポダイズ処理されたファイバーグレーティングを得ることが可能となり、ファイバーグレーティングの作製を効率的なものとできる。
勿論、本発明の回折格子形成用の位相マスクは、周期が不連続変化する回折格子作製にも適用できるである。
【００１３】
本発明の回折格子形成用の位相マスクの製造方法は、このような構成にすることにより、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相マスクを用いた、照射方法において、従来の位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光に代え、位相マスクを用いた１回の露光により、これと同等の効果を得ることができる位相シフトマスクを製造できる、回折格子形成用の位相マスクの製造方法の提供を可能にしている。
【００１４】
本発明の回折格子の方法は、このような構成にすることにより、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相マスクを用いた、照射方法において、従来の位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光に代え、位相マスクを用いた１回の露光により、これと同等の効果を得ることができる回折格子の形成方法の提供を可能にしている。
これにより、特に、ファイバーグレーティングの作製を効率的なものにできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態例を、図に基づいて説明する。
図１（ａ）は、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第１の例の一断面を示した図で、図１（ｂ）はパターンのＤｕｔｙ比とＸ方向位置との関係を示した図で、図２は図１に示す第１の例の位相マスクの製造工程を示す工程断面図で、図３（ａ）は、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第２の例の一断面を示した図で、図３（ｂ）は凹溝パターンの深さとＸ方向位置の関係を示した図で、図４は図３に示す第２の例の位相マスクの製造工程を示す工程断面図である。
尚、Ｘ方向は、凹溝パターンに長さ方向に直交する方向である。
図１〜図３において、１１０は透明基板（石英基板）、１１１は凹溝、１１２は凸条部、１２０は遮光膜（クロム膜）、１２１は（遮光層の）開口、１３０はレジスト、１３１は（レジストの）開口、１４０は電子ビーム、２１０は透明基板（石英基板）、２１１、２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃは凹溝部、２１２は凸条部、２２０は遮光膜（クロム膜）、２２１は（遮光層の）開口、２３０はレジスト、２３１は（レジストの）開口、２４０は電子ビームである。
【００１６】
はじめに、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第１の例を図１に基づいて説明する。
本例の位相マスクは、透明基板の一面に格子状の凹溝の繰り返しパターンが設けられた位相マスクで、その凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を光媒体を形成するための対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製する回折格子形成方法の用いられる回折格子形成用の位相マスクで、回折格子を作製する際の前記位相マスクを用いた露光が、アポダイズ処理用の露光となるように、パターンのＤｕｔｙ比が回折格子の座標位置に対応して調整されているものである。凹溝作製のための、露光、製版、エッチングからなる１連のフォトリソ工程において、回折格子の座標位置に対応して露光量を調整して、パターンＤｕｔｙ比を座標位置に対応して調整したものである。
例えば、図１（ｂ）に示すように、凹溝の幅Ｗは８段階（８ステップとも言う）にし、各段のＸ方向長さは同じとする。
【００１７】
第１の例の位相マスクの製造方法の１例を図２にしたがって説明する。
尚、これを以って、本発明の位相マスクの製造方法の実施の形態の１例の説明に代える。
ここでは、凹溝作製のための、露光、製版、エッチングからなる１連のフォトリソ工程において、図２に示すように、電子線描画装置による多重描画により、回折格子の座標位置に応じて、露光量を調整して露光を行なう。
露光量調整のための露光方法としては、これに限定はされない。
先ず、光ファイバー中に回折格子を作製する際の露光光に透明な透明基板１１０図２（ａ））の一面に、該透明基板に凹溝を形成するエッチング（ドライエッチング）に耐性のあるクロム等に遮光膜１２０を配設した基板に対し、電子ビームに感応性のポジ型のレジストを塗布する。（図２（ｂ））
次いで、電子ビーム描画装置にて、所定の露光量（ドーズ量とも言う）Ｄ０で、凹溝形成部を露光する、第１回目の露光を行なう。（図２（ｃ））
次いで、各凹溝形成部に、その凹溝の長さ方向に直交する方向であるＸ方向座標位置に対応して、所定の露光量にて１回ないし数回重ね露光を行ない、Ｘ方向座標位置に対応して、トータル露光量を変化させる。（図２（ｄ））
Ｘ方向座標位置に対応した露光量については、シュミレーションあるいは実作業の繰り返しにより、得ることができる。
次いで、現像処理を行ない、凹溝形成箇所にレジストの開口１３１を設けるが、開口幅は、露光量に対応して変化して得られる。（図２（ｅ））
次いで、レジスト１３０の開口から露出した遮光膜をエッチング除去する。（図２（ｆ））
エッチングは、通常、塩素系のガスによるドライエッチングにより行なう。
次いで、透明基板１１０に対し、遮光膜１２０をマスクとして、フッ素系のガスを用いたドライエッチングを行ない、所定の深さの凹溝を形成する。（図２（ｇ））
次いで、レジスト１２０を除去し（図２（ｈ））、更に、遮光膜１２０を除去して、位相マスクを得る。（図２（ｉ））
このようにして、第１の例の位相マスクは形成される。
【００１８】
はじめに、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第２の例を図３に基づいて説明する。
本例の位相マスクは、透明基板の一面に格子状の凹溝の繰り返しパターンが設けられた位相マスクで、その凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を光媒体を形成するための対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製する回折格子形成方法の用いられる回折格子形成用の位相マスクで、回折格子を作製する際の前記位相マスクを用いた露光が、アポダイズ処理用の露光となるように、凹溝の深さが回折格子の座標位置に対応して調整されているものである。
凹溝作製のための、露光、製版、エッチングからなる１連のフォトリソ工程において、凹溝の座標位置に対応してエッチング量を調整して形成したものである。
例えば、図３（ｂ）に示すように、凹溝の深さＨは８段階（８ステップとも言う）にし、各段のＸ方向長さは同じとする。
【００１９】
第２の例の位相マスクの製造方法の１例を図４にしたがって説明する。
尚、これを以って、本発明の位相マスクの製造方法の実施の形態例の別の説明に代える。
ここでは、凹溝作製のための、露光、製版、エッチングからなる１連のフォトリソ工程を複数回行なうもので、その際、回折格子の座標位置に対応してエッチング量を調整し、凹溝の深さが回折格子の座標位置に対応して調節されるようにするものである。
深さ量を回折格子の座標位置で所定の分布にするための方法としては、これに限定はされない。
はじめに、センターからＸ方向距離Ｌ１の外側の凹溝部を形成する。
先ず、図２に示す製造方法と同様、光ファイバー中に回折格子を作製する際の露光光に透明な透明基板２１０図４（ａ））の一面に、該透明基板に凹溝部を形成するエッチング（ドライエッチング）に耐性のあるクロム等に遮光膜２２０を配設した基板に対し、電子ビームに感応性のポジ型のレジストを塗布する。（図４（ｂ））
次いで、次いで、電子ビーム描画装置にて、所定の露光量（ドーズ量とも言う）Ｄで、センターからＸ方向距離Ｌ１の外側の凹溝部形成箇所を露光する露光を行なう。（図４（ｃ））
次いで、現像処理を行ない、センターからＸ方向距離Ｌ１の凹溝形成箇所にレジスト２３０の開口２３１を設け、レジスト２３０の開口２３１から露出した遮光膜２２０をエッチング除去し、更に、透明基板２１０に対し、遮光膜２２０をマスクとして、フッ素系のガスを用いたドライエッチングを行ない、所定の深さの凹溝を形成する。（図４（ｄ））
次いで、レジスト２２０を除去する（図４（ｅ））
このようにして、センターからＸ方向距離Ｌ１の外側の凹溝部を形成される。尚、各処理については、図２に示す製造方法の処理と同様に行なうことができる。
【００２０】
以下、同様にして、漸次、センターからのＸ方向の距離を変えて、その距離の位置の凹溝を形成する処理を、全ての凹溝形成箇所に対して行なう。（図４（ｆ）〜図４（ｇ））
そして、全ての凹溝形成箇所に対して、行なった後、残存する遮光膜２２０を除去して、図３に示す第２の例の位相マスクを得る。（図４（ｈ））
このようにして、第２の例の位相マスクは形成される。
【００２１】
【実施例】
実施例を挙げて、更に、本発明を説明する。
実施例は、図１に示す、第１の例の位相マスクを、図２に示す位相マスクの製造方法により作製したものである。
ピッチ１. ０６μｍの凹溝パターン（回折格子パターン）を長さ１００ｎｍ
に、作製したものである。
図１、図２に基づいて説明する。
石英基板からなる透明基板１１０上に、クロムからなる遮光膜を１１００Å厚に配設した基板（図２（ａ））の、遮光膜１２０上に、ポジ型の電子ビームレジストであるＺＥＰ７０００（日立ゼオン製）を厚さ５００ｎｍに塗布、乾燥して配設した。（図２（ｂ））
次いで、電子線描画装置ＭＥＢＥＳＩＩＩ（ＥＴＥＣ社製）により、
、所定の露光量（ドーズ量とも言う）４μＣ／ｃｍ2 で、凹溝形成部を露光する、第１回目の露光を行なう。（図２（ｃ））
次いで、各凹溝形成部に、その凹溝に直交する方向であるＸ方向座標位置に対応して、所定の露光量０. ２μＣ／ｃｍ2 にて１回ないし数回重ね露光を行ない、Ｘ方向座標位置に対応して、トータル露光量を、所望の露光量とした。（図２（ｄ））
Ｘ方向座標位置に対応した露光量については、シュミレーションにて求めた。
【００２２】
露光後、現像処理を行ない、凹溝形成箇所にレジストの開口１３１を設けたが、開口幅は、露光量に対応して変化して得られた。（図２（ｅ））
次いで、レジスト１３０の開口１３１から露出したクロム膜（遮光膜１２０）を、ＣＨ2 Ｃｌ2 ガスを用いてドライエッチングし、開口１２１を設けた。（図２（ｆ））
次いで、クロム（遮光膜１２０）をマスクとして、レジスト１３０の開口１３１、クロム（遮光膜１２０）の開口１２１から露出した透明基板１１０を、ＣＦ４ガスを用いてドライエッチングし、光ファイバー作製における露光波長２４８ｎｍの半波長である、深さ２５０ｎｍに形成した。（図２（ｇ））
この後、７０℃の硫酸にて残存するレジスト１３０を剥離し、更に、硝酸第二セリウムアンモニウム溶液により遮光膜１２０をエッチング除去し、洗浄処理を経て、ピッチ１. ０６μｍの凹溝部パターンを長さ１００ｎｍに、且つ、
その幅を座標位置により変えて作製した。
このようにして、図１に示す第１の例の回折格子用の位相マスクを製造した。
【００２３】
凹溝部パターンのＤｕｔｙ比の分布は、図１（ｂ）に示すようになった。
作製された位相マスクを用いて、光ファイバーグレーディングを作製したが、このようにＤｕｔｙ比を調整することにより、作製された、光ファイバーの０次光の影響を、光強度的に少なくすることができ、反射スペクトルのサイドローブを抑制することができた。
光ファイバーグレーディングを作製の露光における、0 次項比率を少なく制御できた。
このように、光ファイバーグレーディングを作製の露光に用いられる位相マスクで、アポダイズ露光が可能な位相マスクを製造することができた。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相マスクを用いた、照射方法において、従来の位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光に代え、あるいは、特開平７−１４０３１１号公報の図３に図示されるその実施例のように、空間振幅フィルターを位相マスクの前において露光を行なう方法に代え、位相マスクのみによる１回の露光方法により、これと同等の効果を得ることができる位相シフトマスクの提供を可能とした。
同時にこのような位相マスクを用いて作製した、ファイバーグレーティングの提供を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第１の例の一断面を示した図で、図１（ｂ）はパターンのＤｕｔｙ比と位置との関係を示した図である。
【図２】図１に示す第１の例の位相マスクの製造工程を示す工程断面図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第２の例の一断面を示した図で、図３（ｂ）は凹溝パターンの深さと位置の関係を示した図である。
【図４】図３に示す第２の例の位相マスクの製造工程を示す工程断面図である。
【図５】光ファイバー加工とそれに用いられる位相マスクを説明するための図である。
【符号の説明】
１１０ 透明基板（石英基板）
１１１ 凹溝部
１１２ 凸条部
１２０ 遮光膜（クロム膜）
１２１ （遮光層の）開口
１３０ レジスト
１３１ （レジストの）開口
１４０ 電子ビーム
２１０ 透明基板（石英基板）
２１１、２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ 凹溝部
２１２ 凸条部
２２０ 遮光膜（クロム膜）
２２１ （遮光層の）開口
２３０ レジスト
２３１ （レジストの）開口
２４０ 電子ビーム
２１ 位相マスク
２２ 光ファイバー
２２Ａ コア
２３ 位相マスク
２４ 干渉縞パターン
２５Ａ ０次光（ビーム）
２５Ｂ プラス１次の回折光
２５Ｃ マイナス１次の回折光
２６ 凹溝
Ｄ （凹溝２６の）深さ
Ｐ （凹溝２６の）ピッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバー等の光導波路に回折格子を形成するための位相マスクとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバーは地球規模の通信に大革新をもたらし、高品質、大容量の大洋横断電話通信を可能にしたが、従来より、この光ファイバーに沿って、コア内に周期的な屈折率分布を作り出し、光ファイバー内にブラック回折格子をつくり、回折格子の周期と長さ、屈折率変調の大きさによって、回折格子の反射率の高低と、波長特性の幅を決めることにより、その回折格子を、光通信用の波長多重分割器、レーザやセンサーに使用される狭帯域の高反射ミラー、ファイバーアンプにおける余分なレーザー波長を採り除く波長選択フィルター等として利用できることが知られている。
しかし、石英ファイバーの減衰が最小となり、長距離通信システムに適している波長が１．５５μｍであることより、この波長でファイバー回折格子を使用するためには、格子間隔を約５００ｎｍとする必要があり、このような細かい構造をコアの中に作ること自体が、当初は難しいとされており、光ファイバーのコア内にブラック回折格子をつくるのに、側面研磨、フォトレジストプロセス、ホログラフィー露光、反応性イオンビームエッチング等からなる何段階もの複雑な工程が採られていた。
この為、作製時間は長く、歩留りも低かった。
【０００３】
しかし、最近、紫外光をファイバーに照射し、直接コア内に屈折率に変化をもたらし回折格子を作る方法が知られるようになり、この紫外線を照射する方法は複雑なプロセスを必要としないため、周辺技術の進歩とともに次第に実施されるようになってきた。
この紫外光を用いる方法の場合、上記のように格子間隔は約５００ｎｍと細かい為、２本の光束を干渉させる干渉方法、（エキシマレーザからのシングルパルスを集光して回折格子面を１枚づつ作る）１点ごとの書き込みによる方法、グレーティングをもつ位相シフトマスク（以降、単に位相マスクとも言う）を使って照射する方法等が採られている。
【０００４】
２光束を干渉させる干渉方法には、横方向のビームの品質、即ち空間コヒーレンスに問題があり、１点ごとの書き込みによる方法には、サブミクロンの大きさの緻密なステップ制御が必要で、且つ、光を小さく絞り込み、多くの面を書き込むことが要求され、作業性にも問題があった。
【０００５】
このため、上記問題に対応できる方法として、位相マスクを用いる照射方法が注目されるようになってきたが、この方法は、図５（ａ）に示すように、石英基板の１面に凹溝を所定のピッチで、所定の深さに設けた位相マスク２３を用い、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）を照射して直接光ファイバー２２のコア２２Ａに屈折率の変化をもたらし、グレーティング（格子）を作製するものである。
尚、図５（ａ）（ロ）は、コア２２Ａにおける干渉縞パターン２４を分かり易く拡大して示した図であり、図５（ｂ）（イ）、図５（ｂ）（ロ）はそれぞれ位相シフトフォトマスクの断面、上面の全部ないし一部を示したものである。
Ｄ、Ｐはそれぞれ、凹溝２６の深さ、ピッチを示している。
この凹溝２６の深さは、露光光であるエキシマレーザ光（ビーム）の位相πラジアンだけ変調するように選択されており、０次光（ビーム）は位相シフトマスク２３により５％以下に抑えられ、マスクから出る主な光（ビーム）は、回折光の３５％以上を含むプラス１次の回折光２５Ａとマイナス１次の回折光２５Ｂに発散される。
この為、このプラス１次の回折光２５Ａないしマイナス１次の回折光２５Ｂで所定のピッチでの照射を行い、このピッチでの屈折率変化をファイバー内にもたらすものである。
【０００６】
しかし、従来の位相マスクを用いた、照射方法においては、、反射スペクトル特性を良くするという理由から、長手方向に屈折率変調するアポダイズ処理が必要とされ、アポダイズ処理を、位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光で行っていた。
あるいは、特開平７−１４０３１１号公報の図３に図示されるその実施例のように、空間振幅フィルターを位相マスクの前において該位相マスクを照明して、同様の効果を得る方法もある。
この方法の場合、位相マスクの照明光（紫外線ビーム）の強度分布を、予め定めた方法により位相マスクのグレーディングの長さ方向にそって変化を与えるもので、例えば、ガウシャン分布のように変化させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相マスクを用いた、照射方法においては、反射スペクトル特性を良くするという理由から、長手方向に屈折率変調するアポダイズ処理が必要とされ、アポダイズ処理を、位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光で行っていたため、手間がかかり、歩留まりの面からもこの対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相マスクを用いた、照射方法において、従来の位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光に代え、あるいは、特開平７−１４０３１１号公報の図３に図示されるその実施例のように、空間振幅フィルターを位相マスクの前において露光を行なう方法に代え、位相マスクのみによる１回の露光方法により、これと同等の効果を得ることができる位相シフトマスクを提供しようとするものである。
同時にこのような位相マスクを用いて作製した、ファイバーグレーティングを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の回折格子形成用の位相マスクは、透明基板の一面に該透明基板をエッチング加工して格子状の凹溝の繰り返しパターンが設けられた位相マスクで、その凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を光媒体を形成するための対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製する回折格子形成方法に用いられる回折格子形成用の位相マスクであって、回折格子を作製する際の前記位相マスクを用いた露光が、アポダイズ処理用の露光となるように、凹溝と凹溝間の凸条部の比であるパターンのＤｕｔｙ比が座標位置に対応して調整されていることを特徴とするものである。
そして、上記において、対象物が光導波路形成用の被加工材であることを特徴とするものであり、光導波路が光ファイバーであることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の回折格子形成用の位相マスクの製造方法は、透明基板の一面に該透明基板をエッチング加工して格子状の凹溝の繰り返しパターンが設けられ、その凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を光媒体を形成するための対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製する回折格子形成方法に用いられる、回折格子形成用の位相マスクで、且つ、回折格子を作製する際の前記位相マスクを用いた露光が、アポダイズ処理用の露光となるように、パターンのＤｕｔｙ比が座標位置に対応して調整されている回折格子形成用の位相マスクを、作製するための位相マスクの作製方法であって、凹溝作製のための、露光、製版、エッチングからなる１連のフォトリソ工程において、回折格子の座標位置に対応して露光量を調整し、凹溝と凹溝間の凸条部の比であるパターンＤｕｔｙ比の違いを形成すること特徴とするものである。
そして、上記において、露光量の調整を多重露光法により行なうこと特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかにおいて、露光を電子線描画装置あるいはレーザ描画装置で行なうことを特徴とするものである。
また、上記いずれかにおいて、対象物が光導波路であることを特徴とするものであり、該光導波路が光ファイバーであることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の回折格子の形成方法は、上記本発明の位相マスクを用い、該マスクの凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製することを特徴とするものである。
【００１１】
尚、ここでは、凹溝の幅と凹溝間の凸条部の幅の比、（凹溝の幅）／（凸条部の幅）のことをＤｕｔｙ比と言っている。
Ｄｕｔｙ比を調整することにより、作製された、光ファイバーの０次光の影響を、光強度的に少なくすることができ、反射スペクトルのサイドローブを抑制することができる。
一般には、Ｄｕｔｙ比が１の場合が、０次光の影響が最小で、１より離れるにしたがい次第にその影響が大きくなる。
また、凹溝の深さを回折格子の座標位置で調整して異なるものとすることによっても、Ｄｕｔｙ比を調整する場合と同様、光ファイバーの０次光の影響を、光強度的に少なくすることができ、反射スペクトルのサイドローブを抑制することができる。
【００１２】
【作用】
本発明の回折格子形成用の位相マスクは、このような構成にすることにより、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相シフトマスクを用いた、照射方法において、従来の位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光に代え、あるいは、特開平７−１４０３１１号公報の図３に図示されるその実施例のように、空間振幅フィルターを位相マスクの前において露光を行なう方法に代え、位相マスクのみによる１回の露光方法により、これと同等の効果を得ることができる、即ち、グレーティング形成とアポダイゼーションをー回の露光で行うことができる位相シフトマスクの提供を可能とするものである。
また、ファイバーグレーティングの製造方法における位相シフトマスクを用いた、照射方法において、従来と同様の、露光装置が使用でき、先に述べた特開平７−１４０３１１号報の図３に図示されるその実施例のように、露光のための装置構成が複雑になることもない。
特に、ファイバーグレーティングを作製した際に、その反射スペクトル特性を良くするという理由から、その格子位置により、調整して、回折効率が異なるようにしたもので、これにより、回折格子（グレーティング）作製のための露光回数を２回から１回に削減して、アポダイズ処理されたファイバーグレーティングを得ることが可能となり、ファイバーグレーティングの作製を効率的なものとできる。
勿論、本発明の回折格子形成用の位相マスクは、周期が不連続変化する回折格子作製にも適用できるである。
【００１３】
本発明の回折格子形成用の位相マスクの製造方法は、このような構成にすることにより、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相マスクを用いた、照射方法において、従来の位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光に代え、位相マスクを用いた１回の露光により、これと同等の効果を得ることができる位相シフトマスクを製造できる、回折格子形成用の位相マスクの製造方法の提供を可能にしている。
【００１４】
本発明の回折格子の方法は、このような構成にすることにより、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相マスクを用いた、照射方法において、従来の位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光に代え、位相マスクを用いた１回の露光により、これと同等の効果を得ることができる回折格子の形成方法の提供を可能にしている。
これにより、特に、ファイバーグレーティングの作製を効率的なものにできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態例を、図に基づいて説明する。
図１（ａ）は、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第１の例の一断面を示した図で、図１（ｂ）はパターンのＤｕｔｙ比とＸ方向位置との関係を示した図で、図２は図１に示す第１の例の位相マスクの製造工程を示す工程断面図で、図３（ａ）は、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第２の例の一断面を示した図で、図３（ｂ）は凹溝パターンの深さとＸ方向位置の関係を示した図で、図４は図３に示す第２の例の位相マスクの製造工程を示す工程断面図である。
尚、Ｘ方向は、凹溝パターンに長さ方向に直交する方向である。
図１〜図３において、１１０は透明基板（石英基板）、１１１は凹溝、１１２は凸条部、１２０は遮光膜（クロム膜）、１２１は（遮光層の）開口、１３０はレジスト、１３１は（レジストの）開口、１４０は電子ビーム、２１０は透明基板（石英基板）、２１１、２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃは凹溝部、２１２は凸条部、２２０は遮光膜（クロム膜）、２２１は（遮光層の）開口、２３０はレジスト、２３１は（レジストの）開口、２４０は電子ビームである。
【００１６】
はじめに、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第１の例を図１に基づいて説明する。
本例の位相マスクは、透明基板の一面に格子状の凹溝の繰り返しパターンが設けられた位相マスクで、その凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を光媒体を形成するための対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製する回折格子形成方法の用いられる回折格子形成用の位相マスクで、回折格子を作製する際の前記位相マスクを用いた露光が、アポダイズ処理用の露光となるように、パターンのＤｕｔｙ比が回折格子の座標位置に対応して調整されているものである。凹溝作製のための、露光、製版、エッチングからなる１連のフォトリソ工程において、回折格子の座標位置に対応して露光量を調整して、パターンＤｕｔｙ比を座標位置に対応して調整したものである。
例えば、図１（ｂ）に示すように、凹溝の幅Ｗは８段階（８ステップとも言う）にし、各段のＸ方向長さは同じとする。
【００１７】
第１の例の位相マスクの製造方法の１例を図２にしたがって説明する。
尚、これを以って、本発明の位相マスクの製造方法の実施の形態の１例の説明に代える。
ここでは、凹溝作製のための、露光、製版、エッチングからなる１連のフォトリソ工程において、図２に示すように、電子線描画装置による多重描画により、回折格子の座標位置に応じて、露光量を調整して露光を行なう。
露光量調整のための露光方法としては、これに限定はされない。
先ず、光ファイバー中に回折格子を作製する際の露光光に透明な透明基板１１０図２（ａ））の一面に、該透明基板に凹溝を形成するエッチング（ドライエッチング）に耐性のあるクロム等に遮光膜１２０を配設した基板に対し、電子ビームに感応性のポジ型のレジストを塗布する。（図２（ｂ））
次いで、電子ビーム描画装置にて、所定の露光量（ドーズ量とも言う）Ｄ０で、凹溝形成部を露光する、第１回目の露光を行なう。（図２（ｃ））
次いで、各凹溝形成部に、その凹溝の長さ方向に直交する方向であるＸ方向座標位置に対応して、所定の露光量にて１回ないし数回重ね露光を行ない、Ｘ方向座標位置に対応して、トータル露光量を変化させる。（図２（ｄ））
Ｘ方向座標位置に対応した露光量については、シュミレーションあるいは実作業の繰り返しにより、得ることができる。
次いで、現像処理を行ない、凹溝形成箇所にレジストの開口１３１を設けるが、開口幅は、露光量に対応して変化して得られる。（図２（ｅ））
次いで、レジスト１３０の開口から露出した遮光膜をエッチング除去する。（図２（ｆ））
エッチングは、通常、塩素系のガスによるドライエッチングにより行なう。
次いで、透明基板１１０に対し、遮光膜１２０をマスクとして、フッ素系のガスを用いたドライエッチングを行ない、所定の深さの凹溝を形成する。（図２（ｇ））
次いで、レジスト１２０を除去し（図２（ｈ））、更に、遮光膜１２０を除去して、位相マスクを得る。（図２（ｉ））
このようにして、第１の例の位相マスクは形成される。
【００１８】
はじめに、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第２の例を図３に基づいて説明する。
本例の位相マスクは、透明基板の一面に格子状の凹溝の繰り返しパターンが設けられた位相マスクで、その凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を光媒体を形成するための対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製する回折格子形成方法の用いられる回折格子形成用の位相マスクで、回折格子を作製する際の前記位相マスクを用いた露光が、アポダイズ処理用の露光となるように、凹溝の深さが回折格子の座標位置に対応して調整されているものである。
凹溝作製のための、露光、製版、エッチングからなる１連のフォトリソ工程において、凹溝の座標位置に対応してエッチング量を調整して形成したものである。
例えば、図３（ｂ）に示すように、凹溝の深さＨは８段階（８ステップとも言う）にし、各段のＸ方向長さは同じとする。
【００１９】
第２の例の位相マスクの製造方法の１例を図４にしたがって説明する。
尚、これを以って、本発明の位相マスクの製造方法の実施の形態例の別の説明に代える。
ここでは、凹溝作製のための、露光、製版、エッチングからなる１連のフォトリソ工程を複数回行なうもので、その際、回折格子の座標位置に対応してエッチング量を調整し、凹溝の深さが回折格子の座標位置に対応して調節されるようにするものである。
深さ量を回折格子の座標位置で所定の分布にするための方法としては、これに限定はされない。
はじめに、センターからＸ方向距離Ｌ１の外側の凹溝部を形成する。
先ず、図２に示す製造方法と同様、光ファイバー中に回折格子を作製する際の露光光に透明な透明基板２１０図４（ａ））の一面に、該透明基板に凹溝部を形成するエッチング（ドライエッチング）に耐性のあるクロム等に遮光膜２２０を配設した基板に対し、電子ビームに感応性のポジ型のレジストを塗布する。（図４（ｂ））
次いで、次いで、電子ビーム描画装置にて、所定の露光量（ドーズ量とも言う）Ｄで、センターからＸ方向距離Ｌ１の外側の凹溝部形成箇所を露光する露光を行なう。（図４（ｃ））
次いで、現像処理を行ない、センターからＸ方向距離Ｌ１の凹溝形成箇所にレジスト２３０の開口２３１を設け、レジスト２３０の開口２３１から露出した遮光膜２２０をエッチング除去し、更に、透明基板２１０に対し、遮光膜２２０をマスクとして、フッ素系のガスを用いたドライエッチングを行ない、所定の深さの凹溝を形成する。（図４（ｄ））
次いで、レジスト２２０を除去する（図４（ｅ））
このようにして、センターからＸ方向距離Ｌ１の外側の凹溝部を形成される。尚、各処理については、図２に示す製造方法の処理と同様に行なうことができる。
【００２０】
以下、同様にして、漸次、センターからのＸ方向の距離を変えて、その距離の位置の凹溝を形成する処理を、全ての凹溝形成箇所に対して行なう。（図４（ｆ）〜図４（ｇ））
そして、全ての凹溝形成箇所に対して、行なった後、残存する遮光膜２２０を除去して、図３に示す第２の例の位相マスクを得る。（図４（ｈ））
このようにして、第２の例の位相マスクは形成される。
【００２１】
【実施例】
実施例を挙げて、更に、本発明を説明する。
実施例は、図１に示す、第１の例の位相マスクを、図２に示す位相マスクの製造方法により作製したものである。
ピッチ１. ０６μｍの凹溝パターン（回折格子パターン）を長さ１００ｎｍ
に、作製したものである。
図１、図２に基づいて説明する。
石英基板からなる透明基板１１０上に、クロムからなる遮光膜を１１００Å厚に配設した基板（図２（ａ））の、遮光膜１２０上に、ポジ型の電子ビームレジストであるＺＥＰ７０００（日立ゼオン製）を厚さ５００ｎｍに塗布、乾燥して配設した。（図２（ｂ））
次いで、電子線描画装置ＭＥＢＥＳＩＩＩ（ＥＴＥＣ社製）により、
、所定の露光量（ドーズ量とも言う）４μＣ／ｃｍ2 で、凹溝形成部を露光する、第１回目の露光を行なう。（図２（ｃ））
次いで、各凹溝形成部に、その凹溝に直交する方向であるＸ方向座標位置に対応して、所定の露光量０. ２μＣ／ｃｍ2 にて１回ないし数回重ね露光を行ない、Ｘ方向座標位置に対応して、トータル露光量を、所望の露光量とした。（図２（ｄ））
Ｘ方向座標位置に対応した露光量については、シュミレーションにて求めた。
【００２２】
露光後、現像処理を行ない、凹溝形成箇所にレジストの開口１３１を設けたが、開口幅は、露光量に対応して変化して得られた。（図２（ｅ））
次いで、レジスト１３０の開口１３１から露出したクロム膜（遮光膜１２０）を、ＣＨ2 Ｃｌ2 ガスを用いてドライエッチングし、開口１２１を設けた。（図２（ｆ））
次いで、クロム（遮光膜１２０）をマスクとして、レジスト１３０の開口１３１、クロム（遮光膜１２０）の開口１２１から露出した透明基板１１０を、ＣＦ４ガスを用いてドライエッチングし、光ファイバー作製における露光波長２４８ｎｍの半波長である、深さ２５０ｎｍに形成した。（図２（ｇ））
この後、７０℃の硫酸にて残存するレジスト１３０を剥離し、更に、硝酸第二セリウムアンモニウム溶液により遮光膜１２０をエッチング除去し、洗浄処理を経て、ピッチ１. ０６μｍの凹溝部パターンを長さ１００ｎｍに、且つ、
その幅を座標位置により変えて作製した。
このようにして、図１に示す第１の例の回折格子用の位相マスクを製造した。
【００２３】
凹溝部パターンのＤｕｔｙ比の分布は、図１（ｂ）に示すようになった。
作製された位相マスクを用いて、光ファイバーグレーディングを作製したが、このようにＤｕｔｙ比を調整することにより、作製された、光ファイバーの０次光の影響を、光強度的に少なくすることができ、反射スペクトルのサイドローブを抑制することができた。
光ファイバーグレーディングを作製の露光における、0 次項比率を少なく制御できた。
このように、光ファイバーグレーディングを作製の露光に用いられる位相マスクで、アポダイズ露光が可能な位相マスクを製造することができた。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、光通信用デバイスであるファイバーグレーティングの製造方法における位相マスクを用いた、照射方法において、従来の位相マスクを介する露光とアポダイズ関数露光との２回の露光に代え、あるいは、特開平７−１４０３１１号公報の図３に図示されるその実施例のように、空間振幅フィルターを位相マスクの前において露光を行なう方法に代え、位相マスクのみによる１回の露光方法により、これと同等の効果を得ることができる位相シフトマスクの提供を可能とした。
同時にこのような位相マスクを用いて作製した、ファイバーグレーティングの提供を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第１の例の一断面を示した図で、図１（ｂ）はパターンのＤｕｔｙ比と位置との関係を示した図である。
【図２】図１に示す第１の例の位相マスクの製造工程を示す工程断面図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の回折格子形成用の位相マスクの実施の形態の第２の例の一断面を示した図で、図３（ｂ）は凹溝パターンの深さと位置の関係を示した図である。
【図４】図３に示す第２の例の位相マスクの製造工程を示す工程断面図である。
【図５】光ファイバー加工とそれに用いられる位相マスクを説明するための図である。
【符号の説明】
１１０ 透明基板（石英基板）
１１１ 凹溝部
１１２ 凸条部
１２０ 遮光膜（クロム膜）
１２１ （遮光層の）開口
１３０ レジスト
１３１ （レジストの）開口
１４０ 電子ビーム
２１０ 透明基板（石英基板）
２１１、２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ 凹溝部
２１２ 凸条部
２２０ 遮光膜（クロム膜）
２２１ （遮光層の）開口
２３０ レジスト
２３１ （レジストの）開口
２４０ 電子ビーム
２１ 位相マスク
２２ 光ファイバー
２２Ａ コア
２３ 位相マスク
２４ 干渉縞パターン
２５Ａ ０次光（ビーム）
２５Ｂ プラス１次の回折光
２５Ｃ マイナス１次の回折光
２６ 凹溝
Ｄ （凹溝２６の）深さ
Ｐ （凹溝２６の）ピッチ
Claims (9)
- 透明基板の一面に該透明基板をエッチング加工して格子状の凹溝の繰り返しパターンが設けられた位相マスクで、その凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を光媒体を形成するための対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製する回折格子形成方法に用いられる回折格子形成用の位相マスクであって、回折格子を作製する際の前記位相マスクを用いた露光が、アポダイズ処理用の露光となるように、凹溝と凹溝間の凸条部の比であるパターンのＤｕｔｙ比が座標位置に対応して調整されていることを特徴とする回折格子形成用の位相マスク。
- 請求項１において、対象物が光導波路形成用の被加工材であることを特徴とする回折格子形成用の位相マスク。
- 請求項２において、光導波路が光ファイバーであることを特徴とする回折格子形成用の位相マスク。
- 透明基板の一面に該透明基板をエッチング加工して格子状の凹溝の繰り返しパターンが設けられ、その凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を光媒体を形成するための対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製する回折格子形成方法に用いられる、回折格子形成用の位相マスクで、且つ、回折格子を作製する際の前記位相マスクを用いた露光が、アポダイズ処理用の露光となるように、パターンのＤｕｔｙ比が座標位置に対応して調整されている回折格子形成用の位相マスクを、作製するための位相マスクの作製方法であって、凹溝作製のための、露光、製版、エッチングからなる１連のフォトリソ工程において、回折格子の座標位置に対応して露光量を調整し、凹溝と凹溝間の凸条部の比であるパターンＤｕｔｙ比の違いを形成すること特徴とする回折格子形成用の位相マスクの製造方法。
- 請求項４において、露光量の調整を多重露光法により行なうこと特徴とする回折格子形成用の位相マスクの製造方法。
- 請求項４ないし５のいずれか１項において、露光を電子線描画装置あるいはレーザ描画装置で行なうことを特徴とする回折格子形成用の位相マスクの製造方法。
- 請求項４ないし６のいずれか１項において、対象物が光導波路であることを特徴とする回折格子形成用の位相マスクの製造方法。
- 請求項７において、光導波路が光ファイバーであることを特徴とする回折格子形成用の位相マスクの製造方法。
- 請求項１ないし３のいずれかに記載の位相マスクを用い、該マスクの凹溝の繰り返しパターンによる回折光の紫外線を対象物に照射して、異なる次数の回折光相互の干渉縞により、前記対象物中の感光性部に屈折率変化を起こし、回折格子を作製することを特徴とする回折格子の形成用方法。
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