JPH01225189A - 回折格子の製造方法 - Google Patents
回折格子の製造方法Info
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- JPH01225189A JPH01225189A JP63051168A JP5116888A JPH01225189A JP H01225189 A JPH01225189 A JP H01225189A JP 63051168 A JP63051168 A JP 63051168A JP 5116888 A JP5116888 A JP 5116888A JP H01225189 A JPH01225189 A JP H01225189A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
- H01S5/1206—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers having a non constant or multiplicity of periods
- H01S5/1215—Multiplicity of periods
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は分布帰還型（Ｄ Ｆ Ｂ）レーザ等に用いら
れる回折格子を製造する回折格子製造方法に関し、特に
周期の２倍違う２種の回折格子を同一基板上に形成する
回折格子製造方法に関するものである。
れる回折格子を製造する回折格子製造方法に関し、特に
周期の２倍違う２種の回折格子を同一基板上に形成する
回折格子製造方法に関するものである。
第３図は例えばオーム社発行（昭和６０年） 「光集積
回路」西原等、 ｐ２１６に示された従来の回折格子
製造方法を示す工程図であり、同図（ａ）は二光束干渉
露光法により感光レジストを回折格子形状にパターニン
グした状態を示し、図において、ｌは基板、２は回折格
子形状のレジストである。また同図山）はレジスト２を
マスクとして基板１を回折格子形状にエツチングした状
態を示す。
回路」西原等、 ｐ２１６に示された従来の回折格子
製造方法を示す工程図であり、同図（ａ）は二光束干渉
露光法により感光レジストを回折格子形状にパターニン
グした状態を示し、図において、ｌは基板、２は回折格
子形状のレジストである。また同図山）はレジスト２を
マスクとして基板１を回折格子形状にエツチングした状
態を示す。
従来の製造方法は、まず、基板１に感光性レジスト２を
塗布し、次に二光束干渉露光により感光レジスト２に干
渉縞を露光し、現像を行なうことにより第３図（ａ）に
示すように基板１上に回折格子の形状にパターニングさ
れた第１のレジスト２を形成する０次にこの第１のレジ
スト２をマスクとして基板１をエツチングし、第３図（
ｂ）に示すように回折格子形状を形成する。
塗布し、次に二光束干渉露光により感光レジスト２に干
渉縞を露光し、現像を行なうことにより第３図（ａ）に
示すように基板１上に回折格子の形状にパターニングさ
れた第１のレジスト２を形成する０次にこの第１のレジ
スト２をマスクとして基板１をエツチングし、第３図（
ｂ）に示すように回折格子形状を形成する。
周期の２倍違う２種の回折格子を同一基板上に作製する
場合には、三光束のなす角度を変えて２回の三光束干渉
露光を行なう。
場合には、三光束のなす角度を変えて２回の三光束干渉
露光を行なう。
従来の回折格子製造方法は三光束干渉露光法により以上
のように行なわれるので、レジスト回折格子と同周期の
回折格子のみしか得られず、周期の２倍違う回折格子を
同一基板上に作製する場合には、２回の干渉露光を必要
とするため各回折格子間の位相合わせが非常に困難であ
ると言う問題点があった。
のように行なわれるので、レジスト回折格子と同周期の
回折格子のみしか得られず、周期の２倍違う回折格子を
同一基板上に作製する場合には、２回の干渉露光を必要
とするため各回折格子間の位相合わせが非常に困難であ
ると言う問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、面発光ＤＦＢレーザ等に応用される、周期の
２倍違う２種の回折格子を同一基板上に１回の三光束干
渉露光で得られる回折格子製造方法を得ることを目的と
する。
たもので、面発光ＤＦＢレーザ等に応用される、周期の
２倍違う２種の回折格子を同一基板上に１回の三光束干
渉露光で得られる回折格子製造方法を得ることを目的と
する。
この発明に係る回折格子製造方法は、基板の一部の領域
においては干渉露光によって得られた第１の周期を持つ
、第１の材料による第１の回折格子体と、その上に成長
した被覆層の上記第１の回折格子上及びその近傍のみを
エツチング除去して残った部分とを用いて、上記第１の
周期の半分の周期の回折格子を作製し、他の一部の領域
においては上記第１の回折格子体を用いて、上記第１の
回折格子体のみを用いて回折格子を作製するようにした
ものである。
においては干渉露光によって得られた第１の周期を持つ
、第１の材料による第１の回折格子体と、その上に成長
した被覆層の上記第１の回折格子上及びその近傍のみを
エツチング除去して残った部分とを用いて、上記第１の
周期の半分の周期の回折格子を作製し、他の一部の領域
においては上記第１の回折格子体を用いて、上記第１の
回折格子体のみを用いて回折格子を作製するようにした
ものである。
この発明においては、被覆層の第１の材料による第１の
回折格子体上及びその近傍に形成された部分と基板上に
形成された部分とのエツチング速度の差を利用すること
によりエツチングにより、第１の回折格子の周期の半分
の周期を持った回折格子を作製することができる。
回折格子体上及びその近傍に形成された部分と基板上に
形成された部分とのエツチング速度の差を利用すること
によりエツチングにより、第１の回折格子の周期の半分
の周期を持った回折格子を作製することができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による回折格子の製造方法の
工程を示す図であり、図において、１は基板、２は第１
のレジスト、３は第１のＳｉＮ。
工程を示す図であり、図において、１は基板、２は第１
のレジスト、３は第１のＳｉＮ。
層、５はパターニング用の第２のレジスト、４は元の回
折格子の半分の周期の回折格子が形成される基板部分で
、半周期回折格子部、６は元の回折格子と同じ周期の回
折格子が形成される同周期回折格子部、７はパターニン
グ用の第３のレジスト、８は基板をエツチングして作製
する７字状溝、９は第２のＳｉＮ、層である。
折格子の半分の周期の回折格子が形成される基板部分で
、半周期回折格子部、６は元の回折格子と同じ周期の回
折格子が形成される同周期回折格子部、７はパターニン
グ用の第３のレジスト、８は基板をエツチングして作製
する７字状溝、９は第２のＳｉＮ、層である。
次に製造工程について説明する。
基板１に感光性レジストを塗布し、三光束干渉露光によ
り、基板１に回折格子の形状にパターニングされた第１
のレジスト２を形成する。この上に第１図（ａ）に示す
ように、被覆層として電子サイクロトロン共鳴プラズマ
化学気相成長法（ＥＣＲ−ＣＶＤ法）により第１のＳｉ
Ｎ、１層３を形成する。この時、ＥＣＲ−ＣＶＤ法では
、低温で第１のｓ ｉ Ｎ ｘ １１３を形成すること
ができるので、第１のレジスト２に損傷を与えることな
く被覆層の形成が可能である０次に第１図世）に示すよ
うに、通常のフォトリソグラフィーを用い、半周期回折
格子部４ （図中の右側の部分）を第２のレジスト５で
覆い、同周期回折格子部６（図中の左側の部分）の第１
のＳｉＮｘ層３をエツチングによって取り除く。次に第
１図（Ｃ）に示すように、第１のレジスト２をマスクと
して、同周期回折格子部６の基板のエツチングを行なう
。次に第２のレジスト５を除去した後、通常のフォトリ
ソグラフィーを用い、第１図（ｄ）に示すように、同周
期回折格子部６を第３のレジスト７で覆う０次にこの状
態で緩衝フッ酸によって第１のＳｉＮ、ｊｉ３のエツチ
ングを行なう、この時、第１のレジスト２上及びその近
傍の基板上の第１の５ＩＮｌ、ＩＮ３は、平坦な基板１
上の第１のＳｉＮ、層３に比して速くエツチングされる
。これにより、半周期回折格子部゛４には第１図（ｅ）
に示すように、第１のレジスト２と、上記エツチングで
除去されなかった第１のＳｉＮ。
り、基板１に回折格子の形状にパターニングされた第１
のレジスト２を形成する。この上に第１図（ａ）に示す
ように、被覆層として電子サイクロトロン共鳴プラズマ
化学気相成長法（ＥＣＲ−ＣＶＤ法）により第１のＳｉ
Ｎ、１層３を形成する。この時、ＥＣＲ−ＣＶＤ法では
、低温で第１のｓ ｉ Ｎ ｘ １１３を形成すること
ができるので、第１のレジスト２に損傷を与えることな
く被覆層の形成が可能である０次に第１図世）に示すよ
うに、通常のフォトリソグラフィーを用い、半周期回折
格子部４ （図中の右側の部分）を第２のレジスト５で
覆い、同周期回折格子部６（図中の左側の部分）の第１
のＳｉＮｘ層３をエツチングによって取り除く。次に第
１図（Ｃ）に示すように、第１のレジスト２をマスクと
して、同周期回折格子部６の基板のエツチングを行なう
。次に第２のレジスト５を除去した後、通常のフォトリ
ソグラフィーを用い、第１図（ｄ）に示すように、同周
期回折格子部６を第３のレジスト７で覆う０次にこの状
態で緩衝フッ酸によって第１のＳｉＮ、ｊｉ３のエツチ
ングを行なう、この時、第１のレジスト２上及びその近
傍の基板上の第１の５ＩＮｌ、ＩＮ３は、平坦な基板１
上の第１のＳｉＮ、層３に比して速くエツチングされる
。これにより、半周期回折格子部゛４には第１図（ｅ）
に示すように、第１のレジスト２と、上記エツチングで
除去されなかった第１のＳｉＮ。
層３と、これらがともに無い部分との繰り返しで構成さ
れる、三光束干渉露光で得られた第１のレジスト２によ
る回折格子の半分の周期を持った回折格子が作製される
。この後、第１図（ｆ）に示すように、上記半周期回折
格子をマスクとして基板をエツチングし、最後に、第３
のレジスト７、第１のレジスト２．第１のＳｉＮｘ層３
を除去して、第１図（勢に示すような、同周期回折格子
部６と半周期回折格子部４とを持った回折格子が得られ
るｑ第２図は本発明の他の実施例による回折格子の製造
方法を示す図であり、図において、第１図と同一符号は
同一あるいは相当部分である。
れる、三光束干渉露光で得られた第１のレジスト２によ
る回折格子の半分の周期を持った回折格子が作製される
。この後、第１図（ｆ）に示すように、上記半周期回折
格子をマスクとして基板をエツチングし、最後に、第３
のレジスト７、第１のレジスト２．第１のＳｉＮｘ層３
を除去して、第１図（勢に示すような、同周期回折格子
部６と半周期回折格子部４とを持った回折格子が得られ
るｑ第２図は本発明の他の実施例による回折格子の製造
方法を示す図であり、図において、第１図と同一符号は
同一あるいは相当部分である。
次にこの第２図の実施例の製造工程について説明する。
第２図（ａ） 、 （ｂ）に示す第１のレジスト２上に
第１のＳｉＮ、層３を形成し、第２のレジスト５で半周
期回折格子部４を覆い、同周期回折格子部６の第１の５
ｉＮＸ層３を取り除く工程は上記第１図の実施例と同様
である１次に第２図（Ｃ）に示すように、第１のレジス
ト２をマスクに基板１のエツチングを行なう。この時、
エツチング時間を調整することにより、同周期回折格子
部６に平坦な基板部分と小さな７字状溝８の繰り返しで
構成される回折格子が作製される。次に第２のレジスト
を除去した後、再度ＥＣＲ−ＣＶＤ法により第２図（ｄ
）に示すように第２の５ｉＮＸ［９を全面に形成する０
次にこの状態で緩衝フッ酸によって第１のＳｉＮｘ層３
及び第２のＳｉＮえ層９のエツチングを行なう、この時
、第１のレジスト２よ及びその近傍の基板上の第１のＳ
ｉＮ、１１３と第２のＳｉＮ、層９．ならびにＶ字状溝
８上の第２のＳｉＮ。
第１のＳｉＮ、層３を形成し、第２のレジスト５で半周
期回折格子部４を覆い、同周期回折格子部６の第１の５
ｉＮＸ層３を取り除く工程は上記第１図の実施例と同様
である１次に第２図（Ｃ）に示すように、第１のレジス
ト２をマスクに基板１のエツチングを行なう。この時、
エツチング時間を調整することにより、同周期回折格子
部６に平坦な基板部分と小さな７字状溝８の繰り返しで
構成される回折格子が作製される。次に第２のレジスト
を除去した後、再度ＥＣＲ−ＣＶＤ法により第２図（ｄ
）に示すように第２の５ｉＮＸ［９を全面に形成する０
次にこの状態で緩衝フッ酸によって第１のＳｉＮｘ層３
及び第２のＳｉＮえ層９のエツチングを行なう、この時
、第１のレジスト２よ及びその近傍の基板上の第１のＳ
ｉＮ、１１３と第２のＳｉＮ、層９．ならびにＶ字状溝
８上の第２のＳｉＮ。
層９は、平坦な基板１上の第１のＳｉＮｘ層３及び第２
のＳｉＮｘ層９に比して速くエツチングされる。これに
より第２図（ｅ）に示す状態が得られる。
のＳｉＮｘ層９に比して速くエツチングされる。これに
より第２図（ｅ）に示す状態が得られる。
この後、第２図（ｆ）に示すように、エツチングで除去
されなかった第１のレジスト２．第１の５ｉＮＸ層３．
第２のＳｉＮ、層９をマスクとして基板のエツチングを
行ない、最後に、第１のレジスト２゜第１のＳｉＮ、ｌ
ｉ３．第２のＳｉＮ、Ｊ１９を除去して、第２図（ｇ）
に示すような、同周期回折格子部６と半周期回折格子部
４とを持つ回折格子が得られる。
されなかった第１のレジスト２．第１の５ｉＮＸ層３．
第２のＳｉＮ、層９をマスクとして基板のエツチングを
行ない、最後に、第１のレジスト２゜第１のＳｉＮ、ｌ
ｉ３．第２のＳｉＮ、Ｊ１９を除去して、第２図（ｇ）
に示すような、同周期回折格子部６と半周期回折格子部
４とを持つ回折格子が得られる。
ここでこの第２図の実施例では第２図（ｂ）の状態から
第２図（Ｃ）の状態へ移行する工程で第１のＳｉＮ、層
３をつけたままであるが、これは第１のＳｉＮｘ層３を
除去した後に第２のＳｉＮ、層９を形成するようにして
もよい。
第２図（Ｃ）の状態へ移行する工程で第１のＳｉＮ、層
３をつけたままであるが、これは第１のＳｉＮｘ層３を
除去した後に第２のＳｉＮ、層９を形成するようにして
もよい。
このように本発明の実施例によれば、基板上及び該基板
上に上記第１の周期で形成された第１の回折格子上に該
回折格子に損傷を与えない方法で被覆層を作製し、上記
第１の回折格子の上及びその近傍の基板上の上記被覆層
のみをそのエツチング速度の差を利用してエツチング除
去して、基板上に除去されずに残った該被覆層の部分と
、上記第１の回折格子の部分と、これらがと−もに無い
部分との繰り返しで構成される上記第１の周期の半分の
周期を持つ第２の回折格子を形成するようにしたから、
周期の２倍違う２種の回折格子を同一基板上に容易に形
成することが可能となる効果がある。
上に上記第１の周期で形成された第１の回折格子上に該
回折格子に損傷を与えない方法で被覆層を作製し、上記
第１の回折格子の上及びその近傍の基板上の上記被覆層
のみをそのエツチング速度の差を利用してエツチング除
去して、基板上に除去されずに残った該被覆層の部分と
、上記第１の回折格子の部分と、これらがと−もに無い
部分との繰り返しで構成される上記第１の周期の半分の
周期を持つ第２の回折格子を形成するようにしたから、
周期の２倍違う２種の回折格子を同一基板上に容易に形
成することが可能となる効果がある。
また本実施例によれば、従来通常の三光束干渉露光では
得られなかった短波長用ＤＦＢレーザの１次の回折格子
として用いるような微細なピッチの回折格子も容易に作
製することができる効果がある。
得られなかった短波長用ＤＦＢレーザの１次の回折格子
として用いるような微細なピッチの回折格子も容易に作
製することができる効果がある。
なお、上記各実施例では第１のレジストで形成される回
折格子の作製方法として三光束干渉露光を用いる例を示
したが、電子ビーム露光法やフォトマスクを用いた露光
法であってもよい。
折格子の作製方法として三光束干渉露光を用いる例を示
したが、電子ビーム露光法やフォトマスクを用いた露光
法であってもよい。
また、上記各実施例では被覆層としてＥＣＲ−ＣＶＤ法
によるＳＩＮ、膜を用いる例を示したが、第１のレジス
トに損傷を与えない作製方法が可能で、かつ第１のレジ
スト□及びその近傍上ならびに１字状溝上に形成された
部分のエツチング速度が平坦な基板上に形成された部分
のエツチング速度より速く、かつ第１のレジストを除去
する溶剤に溶解しないものであればこれに適用すること
が可能である。
によるＳＩＮ、膜を用いる例を示したが、第１のレジス
トに損傷を与えない作製方法が可能で、かつ第１のレジ
スト□及びその近傍上ならびに１字状溝上に形成された
部分のエツチング速度が平坦な基板上に形成された部分
のエツチング速度より速く、かつ第１のレジストを除去
する溶剤に溶解しないものであればこれに適用すること
が可能である。
また、上記各実施例では第１のＳ ｉ ＮＸ ｊｉ、第
２のＳｉＮ、層のエツチングに緩衝フッ酸を用いる場合
を示したが、このエツチングはドライエツチングであっ
てもよい。
２のＳｉＮ、層のエツチングに緩衝フッ酸を用いる場合
を示したが、このエツチングはドライエツチングであっ
てもよい。
以上のように、この発明によれば、基板上及び該基板上
に上記第１の周期で形成された第１の回折格子体上に該
回折格子体に損傷を与えない方法で被覆層を作製し、上
記第１の回折格子体と、該第１の回折格子体上及びその
近傍の上記被覆層のみをエツチング除去して基板上に除
去されずに残った該被覆層の部分とを用いて、同一基板
上に第１の周期を持つ回折格子と、上記第１の周期の半
分の周期を持つ回折格子を形成するようにしたから、周
期の２倍違う２種の回折格子を同一基板上に容易に形成
することが可能となる効果がある。
に上記第１の周期で形成された第１の回折格子体上に該
回折格子体に損傷を与えない方法で被覆層を作製し、上
記第１の回折格子体と、該第１の回折格子体上及びその
近傍の上記被覆層のみをエツチング除去して基板上に除
去されずに残った該被覆層の部分とを用いて、同一基板
上に第１の周期を持つ回折格子と、上記第１の周期の半
分の周期を持つ回折格子を形成するようにしたから、周
期の２倍違う２種の回折格子を同一基板上に容易に形成
することが可能となる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による回折格子製造方法を
示す断面工程図、第２図は本発明の他の実施例による回
折格子製造方法を示す断面工程図、第３図は従来の回折
格子製造方法を示す断面工程図である。 １は基板、２は第１のレジスト、３は第１のＳｔＮ、層
、４は半周期回折格子部、５は第２のレジスト、６は同
周期回折格子部、７は第３のレジスト、８は７字状溝、
９は第２のＳｉＮっ層。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
示す断面工程図、第２図は本発明の他の実施例による回
折格子製造方法を示す断面工程図、第３図は従来の回折
格子製造方法を示す断面工程図である。 １は基板、２は第１のレジスト、３は第１のＳｔＮ、層
、４は半周期回折格子部、５は第２のレジスト、６は同
周期回折格子部、７は第３のレジスト、８は７字状溝、
９は第２のＳｉＮっ層。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）同一基板上に第１の周期を持つ回折格子と、上記
第１の周期の半分の周期を持つ回折格子を形成する回折
格子の製造方法において、 上記基板上及び該基板上に上記第１の周期で形成された
第１の材料からなる第１の回折格子体上に、該回折格子
体に損傷を与えない方法で被覆層を作製する工程と、 上記第１の回折格子体上及びその近傍の上記被覆層のみ
をエッチング除去して、基板上に除去されずに残った該
被覆層の部分と、上記第１の回折格子体の部分と、これ
らがともに無い部分との繰り返しで構成される上記第１
の周期の半分の周期を持つ第２の回折格子体を形成する
工程とを含むことを特徴とする回折格子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63051168A JPH01225189A (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 回折格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63051168A JPH01225189A (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 回折格子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01225189A true JPH01225189A (ja) | 1989-09-08 |
Family
ID=12879294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63051168A Pending JPH01225189A (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 回折格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01225189A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06310806A (ja) * | 1993-04-21 | 1994-11-04 | Nec Corp | 半導体レーザおよびその製造方法 |
-
1988
- 1988-03-03 JP JP63051168A patent/JPH01225189A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06310806A (ja) * | 1993-04-21 | 1994-11-04 | Nec Corp | 半導体レーザおよびその製造方法 |
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