JP7017196B2 - マスタープレートの製造方法及びマスタープレート - Google Patents
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Description
選択的なエッチ層の積層体を含む基板を提供すること、
前記基板上にエッチマスク層を提供すること、
前記マスク層の異なるマスクゾーンで前記基板をマスクゾーン毎に露出させることで多工程エッチングプロセスにより前記基板をエッチングし、前記マスクゾーン及び前記選択的なエッチ層を用いて、前記マスクゾーン及び前記選択的なエッチ層に応じて、高さ調整された表面プロファイルを前記基板に製造すること、及び
高さ調整が前記基板の前記表面プロファイルによって最後に部分的に規定される高さ調整されたマスター回折格子を、前記表面プロファイル上に提供すること、を含む方法を提供する。
本開示は、下記<1>~<15>の態様も含む。
<1>
回折構造を製造するためのマスタープレートの製造方法であって、
選択的なエッチ層の積層体を含む基板を提供すること、
前記基板上にエッチマスク層を提供すること、
前記マスク層の異なるマスクゾーンで前記基板をマスクゾーン毎に露出させることで多工程エッチングプロセスにより前記基板をエッチングし、前記選択的なエッチ層を用いて、前記基板の横方向の寸法におけるマスクゾーン及び高さ方向の寸法における積層で規定された、高さ調整された表面プロファイルを前記基板に製造すること、及び
高さ調整が前記基板の前記表面プロファイルによって少なくとも部分的に規定される高さ調整されたマスター回折格子を、前記表面プロファイル上に提供すること、を含む方法。
<2>
前記エッチマスク層が前記基板の表面から測定された厚さが異なる複数のマスクゾーンを含む、<1>に記載の方法。
<3>
前記基板の前記段階的な露出が、前記基板が少なくとも一つのマスクゾーンで露出するまで前記マスク層を均一に薄くすることを含む、<2>に記載の方法。
<4>
前記基板の前記段階的な露出が、前記基板が少なくとも一つのマスクゾーンで露出するまで、1又は複数の工程により前記マスク層を局所的に薄くすることを含む、<1>又は<2>に記載の方法。
<5>
前記基板の前記段階的な露出が、前記基板が少なくとも一つのマスクゾーンで露出するまで、前記マスク層の各領域についてのリソグラフィ工程を繰り返すことを含む、<4>に記載の方法。
<6>
前記多工程エッチングプロセスが、前記基板の連続するエッチ層ペアそれぞれについて、
前記基板が露出している前記マスク層の領域において選択的エッチングによって上側エッチ層を除去すること、
前記上側エッチ層が除去された複数の領域において選択的エッチングによって下側エッチ層を除去すること、及び
所望により、前記基板を別のマスクゾーンの領域で露出させること、を含む、<1>から<5>のいずれか一つに記載の方法。
<7>
前記下側エッチ層を除去することと前記マスク層を均一に薄くすることとが、単一のエッチング段階で少なくとも部分的に同時に実行される、<3>及び<6>に記載の方法。
<8>
選択的なエッチ層の前記積層体が、第一の厚さを有する下側調整層と前記調整層の上に配置された上側エッチストップ層とを含む選択的なエッチ層ペアの積層体を含み、これらの層の前記第一及び第二の厚さが共に前記表面プロファイルの高さ調整を規定する、<1>から<7>のいずれか一つに記載の方法。
<9>
前記第二の厚さが前記第一の厚さより小さい、<8>に記載の方法。
<10>
前記積層体が少なくとも三つのエッチ層ペア、例えば、少なくとも五つのエッチ層ペアを含み、前記エッチマスク層が異なる高さを有する少なくともそれに対応する数のマスクゾーンを含む、<1>から<9>のいずれか一つに記載の方法。
<11>
高さ調整されたマスター回折格子を提供することが、
前記表面プロファイルが覆われるように前記基板を平坦な被覆層で被覆すること、
前記基板上に前記高さ調整されたマスター回折格子を生成するために、周期的なパターンに従って前記被覆層のゾーンを除去すること、例えば異方性エッチングによって除去すること、を含む、<1>から<10>のいずれか一つに記載の方法。
<12>
前記マスター回折格子がさらにフィルファクタ(fill factor)調整される、<1>から<11>のいずれか一つに記載の方法。
<13>
前記エッチマスク層が、
前記基板をエッチング可能な均一のマスク層で被覆し、その上にマスクゾーンを微細加工法、例えば、エンボス加工又はグレースケールエッチングなどのエッチングによってパターン形成することによって、又は、
エッチング可能な材料を例えば印刷により付与することで、前記基板上に前記マスクゾーンを設けることによって、設けられる、<1>から<12>のいずれか一つに記載の方法。
<14>
1cm 2 以上、例えば、2~500cm 2 の横方向面積を有するマスタープレートが製造され、前記マスター回折格子の周期が10μm以下、とりわけ1μm以下、例えば、200~800nmである、<1>から<13>のいずれか一つに記載の方法。
<15>
回折構造を製造するためのマスタープレートであって、
基板と、
前記基板上に製造されたマスター回折格子とを含み、
前記基板が選択的にエッチング可能な層の積層体を含み、高さ特性が前記エッチング可能な層の厚さによって決定される表面プロファイルを備え、
前記マスター回折格子の前記高さ特性が少なくとも部分的には前記基板の前記表面プロファイルによって規定される、マスタープレート。
Claims (9)
- 回折構造を製造するためのマスタープレートの製造方法であって、
選択的なエッチ層(12A-C,14A-C)の積層体(12)を含む基板(10)を提供すること、
前記基板(10)上にエッチマスク層(16)を提供すること、
多工程エッチングプロセスにより前記基板(10)をエッチングすること、ここで、前記多工程エッチングプロセスは、前記マスク層の異なるマスクゾーン(S1-S5)で前記基板(10)をマスクゾーン毎に露出させ、前記選択的なエッチ層(12A-C,14A-C)を用いて、前記基板(10)の横方向の寸法におけるマスクゾーン(S1-S5)及び高さ方向の寸法における積層体(12)で規定された、高さ調整された表面プロファイルを前記基板(10)に製造することを含む、並びに
高さ調整が前記基板(10)の前記表面プロファイルによって少なくとも部分的に規定される高さ調整されたマスター回折格子(18’)を、前記表面プロファイル上に提供すること、を含み:
前記基板(10)上にエッチマスク層(16)を提供することにおいて、前記エッチマスク層(16)が、エッチング可能な均一のマスク層で前記基板(10)を被覆し、その上にマスクゾーン(S1-S5)をグレースケールエッチングによってパターン形成することによって設けられ、前記エッチマスク層(16)が前記基板(10)の表面から測定された厚さが異なる複数のマスクゾーン(S1-S5)を含み;
前記多工程エッチングプロセスにおける前記基板(10)の前記段階的な露出が、前記基板(10)が少なくとも一つのマスクゾーン(S1-S5)で露出するまで前記マスク層(16)を均一に薄くすることを含み;
前記多工程エッチングプロセスが、前記基板(10)の連続するエッチ層ペア(12A,14A;12B,14B;12C,14C)それぞれについて、前記基板(10)が露出している前記マスク層(16)の領域において選択的エッチングによって上側エッチ層(14A;14B;14C)を除去する〔ただし、下側エッチ層(12A;12B;12C)及び前記マスク層は除去されない〕ことと、前記上側エッチ層(14A;14B;14C)が除去された複数の領域において選択的エッチングによって下側エッチ層(12A;12B;12C)及び前記マスク層を除去する〔ただし、上側エッチ層(14A;14B;14C)は除去されない〕ことと、を含み;
前記下側エッチ層(12A;12B;12C)を除去することと前記マスク層(16)を均一に薄くすることとが、単一のエッチング段階で少なくとも部分的に同時に実行され;
前記高さ調整されたマスター回折格子(18’)を提供することは、前記表面プロファイルが覆われるように前記基板(10)を平坦な被覆層(18)で被覆することと、前記基板(10)上に前記高さ調整されたマスター回折格子(18’)を生成するために、周期的なパターンに従って前記被覆層のゾーンを除去することと、を含む、
回折構造を製造するためのマスタープレートの製造方法。 - 前記基板(10)の前記段階的な露出が、前記基板(10)が少なくとも一つのマスクゾーン(S1-S5)で露出するまで、1又は複数の工程により前記マスク層(16)を局所的に薄くすることを含む、請求項1に記載の製造方法。
- 前記基板(10)の前記段階的な露出が、前記基板(10)が少なくとも一つのマスクゾーン(S1-S5)で露出するまで、前記マスク層(16)の各領域についてのリソグラフィ工程を繰り返すことを含む、請求項2に記載の製造方法。
- 選択的なエッチ層(12A-C,14A-C)の前記積層体(12)が、第一の厚さを有する下側調整層(12A;12B;12C)と前記調整層(12A;12B;12C)の上に配置された上側エッチストップ層(14A;14B;14C)とを含む選択的なエッチ層ペア(12A,14A;12B,14B;12C,14C)の積層体(12)を含み、これらの層の前記第一及び第二の厚さが共に前記表面プロファイルの高さ調整を規定する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記第二の厚さが前記第一の厚さより小さい、請求項4に記載の製造方法。
- 前記積層体(12)が少なくとも三つのエッチ層ペア(12A,14A;12B,14B;12C,14C)を含み、前記エッチマスク層(16)が異なる高さを有する少なくともそれに対応する数のマスクゾーン(S1-S5)を含む、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記被覆層のゾーンを除去することは、異方性エッチングによって行われる、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記マスター回折格子(18’)がさらにフィルファクタ(fill factor)調整される、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の製造方法。
- 1cm2以上の横方向面積を有するマスタープレートが製造され、前記マスター回折格子の周期が10μm以下である、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の製造方法。
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