JP4973367B2 - レプリカ回折格子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
続いて、このネガマスター回折格子を母型として上記した作業を繰り返すことにより、マスター回折格子と同じ形状の格子溝が転写された金属薄膜を有するレプリカ回折格子が得られる。
また、近赤外から遠赤外までの高波長域で高い分解能を得るためにはアスペクト比が大きい回折格子を用いる必要がある。このような高アスペクト比のレプリカ回折格子を製造する場合は、金属薄膜の膜厚を大きくしなければならない。
マスター回折格子の格子溝の表面にレプリカ基板に反転接着させる金属膜を形成し、該金属膜とレプリカ基板とを接着剤を介して密着させた後に該レプリカ基板をマスター回折格子から剥離させ、前記金属膜を前記レプリカ基板に反転接着させることで格子面が形成されてなり、
前記金属膜は、前記マスター回折格子の格子面に金薄膜、前記金薄膜よりも薄い第1アルミニウム薄膜、前記金薄膜よりも厚い第2アルミニウム薄膜を順に真空蒸着することにより形成され、
前記第1アルミニウム薄膜の前記第2アルミニウム薄膜との接合面には酸化膜が形成されていることを特徴とする。
マスター回折格子の格子溝の表面にレプリカ基板に反転接着させる金属膜を形成し、その金属膜とレプリカ基板とを接着剤を介して密着させた後に両者を剥離させ、前記金属膜を前記レプリカ基板に反転接着させることでレプリカ回折格子を製造する方法であって、
前記金属膜は、前記マスター回折格子の格子面に金薄膜、前記金薄膜よりも薄い第1アルミニウム薄膜、前記金薄膜よりも厚い第2アルミニウム薄膜を順に真空蒸着することにより形成され、
前記第1アルミニウム薄膜の上に第2アルミニウム薄膜を蒸着する前に前記第1アルミニウム薄膜の表面に酸化膜を形成させたことを特徴とする。
まず、本実施例のレプリカ回折格子10のマスター回折格子となるネガマスター回折格子12の製造手順を図3を用いて説明する。なお、ネガマスター回折格子の製造手順は従来とほぼ同じである。
まず、マスター回折格子12の格子面に、膜厚が0.2μm程度の金(Au)の薄膜21を真空蒸着によって形成する(図1(a)の状態)。続いて、金薄膜21の上に真空蒸着によって膜厚が0.01μm程度の第1アルミニウム薄膜22を形成する。
この後、金薄膜21及び第1アルミニウム薄膜22を有するマスター回折格子12を真空蒸着室から取り出して大気中にさらし、第1アルミニウム薄膜22の表面に酸化膜(Al2O3)23(図2参照)を形成させる。この後(図1(b)の状態)、再び真空蒸着室に戻し、膜厚が約2μmの第2アルミニウム薄膜24を形成する(図1(c)の状態)。
また、金属薄膜31の表面のみを金とし、その他の部分を金よりも融点が低いアルミニウムから構成したため、融点が高い金の蒸着時間を短くすることができる。従って、金属薄膜31をマスター回折格子(ネガマスター回折格子)12に生成する際の過度な温度上昇を抑えることができ、マスター回折格子12の接着剤15の変形を防止できる。
また、第1アルミニウム薄膜22の厚さ寸法を金薄膜21の厚さ寸法よりも非常に小さくしたことにより、合金化が金薄膜21の表面(レプリカ回折格子の格子面となる面)に達することがない。このため、金属薄膜31を金薄膜21と第1及び第2アルミニウム薄膜22,24から構成したことにより金薄膜21の反射特性が低下することがない。
図2は、本実施例のレプリカ回折格子16の断面の部分Aの拡大図である。図2中、符号Bは金薄膜21と第1アルミニウム薄膜22の接合部分で合金化した部分を示す。図2に示すように、合金化した部分Bは金薄膜21の表面に達していない。このため、金薄膜21の表面の反射率が低下することはない。また、図2に示すように、第1アルミニウム薄膜22の酸化膜23は第2アルミニウム薄膜24との境界に接して現れる。
11…マスター回折格子
12…ネガマスター回折格子(マスター回折格子)
13…離型剤
15…接着剤
16…レプリカ基板
21…金薄膜
22…第1アルミニウム薄膜
23…酸化膜
24…第2アルミニウム薄膜
25…フロートガラス基板
26…接着剤
Claims (2)
- マスター回折格子の格子溝の表面にレプリカ基板に反転接着させる金属膜を形成し、該金属膜とレプリカ基板とを接着剤を介して密着させた後に該レプリカ基板をマスター回折格子から剥離させ、前記金属膜を前記レプリカ基板に反転接着させることで格子面が形成されてなるレプリカ回折格子において、
前記金属膜は、前記マスター回折格子の格子面に金薄膜、前記金薄膜よりも薄い第1アルミニウム薄膜、前記金薄膜よりも厚い第2アルミニウム薄膜を順に真空蒸着することにより形成され、
前記第1アルミニウム薄膜の前記第2アルミニウム薄膜との接合面には酸化膜が形成されていることを特徴とするレプリカ回折格子。 - マスター回折格子の格子溝の表面にレプリカ基板に反転接着させる金属膜を形成し、その金属膜とレプリカ基板とを接着剤を介して密着させた後に両者を剥離させ、前記金属膜を前記レプリカ基板に反転接着させることでレプリカ回折格子を製造する方法において、
前記金属膜は、前記マスター回折格子の格子面に金薄膜、前記金薄膜よりも薄い第1アルミニウム薄膜、前記金薄膜よりも厚い第2アルミニウム薄膜を順に真空蒸着することにより形成され、
前記第1アルミニウム薄膜の上に第2アルミニウム薄膜を蒸着する前に前記第1アルミニウム薄膜の表面に酸化膜を形成させたことを特徴とするレプリカ回折格子の製造方法。
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