JPH03157603A - 回折素子の製造方法 - Google Patents
回折素子の製造方法Info
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- JPH03157603A JPH03157603A JP1298100A JP29810089A JPH03157603A JP H03157603 A JPH03157603 A JP H03157603A JP 1298100 A JP1298100 A JP 1298100A JP 29810089 A JP29810089 A JP 29810089A JP H03157603 A JPH03157603 A JP H03157603A
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- film
- resist film
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- glass substrate
- diffraction
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Links
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Landscapes
- Optical Head (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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〕
本発明は各種光メモリ素子用の光ビックアンプ装置等で
使用される回折素子の製造方法に係り、特に断面形状が
鋸刃状をなす回折格子を備えた回折素子の製造方法に関
するものである。
使用される回折素子の製造方法に係り、特に断面形状が
鋸刃状をなす回折格子を備えた回折素子の製造方法に関
するものである。
近年、再生専用型、追記型及び書換え可能型等の各種光
メモリ素子の開発が活発に行われている。これらの光メ
モリ素子に情報を記録又は再生するための光ピツクアッ
プ装置は、通常レーザと、レーザから出射されるレーザ
光を光メモリ素子に導くとともに、光メモリ素子で反射
された反射光を光検出器に導（光学系と、光メモリ素子
からの反射光に基づいて情報の再生等を行う光検出器と
を備えている。そして、上記の光学系には、レーザから
光メモリ素子に到る光路と、光メモリ素子から光検出器
に到る光路とを分離するための素子、例えば偏光ビーム
スプリッタが含まれている。
メモリ素子の開発が活発に行われている。これらの光メ
モリ素子に情報を記録又は再生するための光ピツクアッ
プ装置は、通常レーザと、レーザから出射されるレーザ
光を光メモリ素子に導くとともに、光メモリ素子で反射
された反射光を光検出器に導（光学系と、光メモリ素子
からの反射光に基づいて情報の再生等を行う光検出器と
を備えている。そして、上記の光学系には、レーザから
光メモリ素子に到る光路と、光メモリ素子から光検出器
に到る光路とを分離するための素子、例えば偏光ビーム
スプリッタが含まれている。
しかしながら、偏光ビームスプリッタを使用した場合は
、光ピツクアップ装置が重くなり、かつコスト高になる
ため、近年、光路を分離するための素子として回折素子
を使用することが検討されている。
、光ピツクアップ装置が重くなり、かつコスト高になる
ため、近年、光路を分離するための素子として回折素子
を使用することが検討されている。
そして１、上記の回折素子における回折格子の断面形状
を鋸刃形状とすると、光利用効率の改善を図ることがで
きることが、第４８回応用物理学会学術講演会における
ｒＣＤ用ホログラム光ヘッドの直光利用率化」に関する
報告等で明らかにされている。
を鋸刃形状とすると、光利用効率の改善を図ることがで
きることが、第４８回応用物理学会学術講演会における
ｒＣＤ用ホログラム光ヘッドの直光利用率化」に関する
報告等で明らかにされている。
以下、鋸刃状の断面形状を有する回折素子の製造方法に
つい“Ｃ説明する。まず、電子９１算機に上り回折格子
パターンを演算し、このパターンに基づいて電でビーム
描画法により電子ビームを走査して、例えば１０倍の拡
大パターン含有するレティクルを作製する。
つい“Ｃ説明する。まず、電子９１算機に上り回折格子
パターンを演算し、このパターンに基づいて電でビーム
描画法により電子ビームを走査して、例えば１０倍の拡
大パターン含有するレティクルを作製する。
次にこのレティクルを用いてフォトリピータにより１記
拡大パターンを光字的にｌ／１０に縮小し、第４図（ａ
）に示すように基板ＩＩ−に遮光性薄膜２の設けられな
い光透過部Ａと、遮光性薄膜２の設けられた光非透過部
Ｂとを有するフォトマスク３を作製する。
拡大パターンを光字的にｌ／１０に縮小し、第４図（ａ
）に示すように基板ＩＩ−に遮光性薄膜２の設けられな
い光透過部Ａと、遮光性薄膜２の設けられた光非透過部
Ｂとを有するフォトマスク３を作製する。
一方、同図（１））に示すように回折素子用の透光性基
板４を用意し、この透光性基板４０表面を洗剤、水或い
は有機溶剤を用いて洗浄しておく。
板４を用意し、この透光性基板４０表面を洗剤、水或い
は有機溶剤を用いて洗浄しておく。
続いて、同図（Ｃ）に示すように、透光性基板４の表向
にコーテイング機器であるスピンコータを用いてレジス
ト膜５を被覆する。
にコーテイング機器であるスピンコータを用いてレジス
ト膜５を被覆する。
そして、同図（ｄ）に示ずよ・うに１／シスト膜５上に
前記のフォトマスク３を密着させ、紫外線を照射して露
光することによりＩノジスト膜５にフォトマスク３用の
回折格子パターンの潜像を形成する。
前記のフォトマスク３を密着させ、紫外線を照射して露
光することによりＩノジスト膜５にフォトマスク３用の
回折格子パターンの潜像を形成する。
次に、同図（ｅ）に示すようにｌノジスト膜５を現像し
てレジスト膜５に回折格子パターンとしての窓部６・６
・・・を形成する。
てレジスト膜５に回折格子パターンとしての窓部６・６
・・・を形成する。
その後、Ａｒガスを用い、レジスｌ〜膜５を介して斜め
方向から透光性基板４にイオンビームを照射してエツチ
ングを施すと、同図（ｆ）に示すように鋸刃（ブレーズ
）状の回折格子７・７・・・が形成される。
方向から透光性基板４にイオンビームを照射してエツチ
ングを施すと、同図（ｆ）に示すように鋸刃（ブレーズ
）状の回折格子７・７・・・が形成される。
ところで、上記回折素子におＬ３る透光性基板４としで
は、耐環境性及び光学特性等を考慮すると、ガラス基板
が好適であるが、一般にＡｒガスのイオンビームを用い
て物理的にエツチングする場合、ガラスのエツチング速
度は小さく、レジスト膜５のエツチング速度との差が充
分に取れないため、回折格子７・７・・・の断面形状は
第３図に示すようにブレーズ拡き角θ゛が鈍角をなす形
状となり、その結果、４１次回折光と一１次回折光の回
折光量の差が小さくなって、光利用効率が低下する。
は、耐環境性及び光学特性等を考慮すると、ガラス基板
が好適であるが、一般にＡｒガスのイオンビームを用い
て物理的にエツチングする場合、ガラスのエツチング速
度は小さく、レジスト膜５のエツチング速度との差が充
分に取れないため、回折格子７・７・・・の断面形状は
第３図に示すようにブレーズ拡き角θ゛が鈍角をなす形
状となり、その結果、４１次回折光と一１次回折光の回
折光量の差が小さくなって、光利用効率が低下する。
一方、透光性基板４を形成するガラスよりもエツチング
速度の小さいレジスト膜５を用いた場合、Ｊ、ソチング
されたレジスト膜５の再付着が発生したり、エツチング
終了後のレジスト膜５の除去が困難になるという問題が
生じる。
速度の小さいレジスト膜５を用いた場合、Ｊ、ソチング
されたレジスト膜５の再付着が発生したり、エツチング
終了後のレジスト膜５の除去が困難になるという問題が
生じる。
［課題を解決するだめの手段〕
本発明に係る回折素子の製造方法は、上記の課題を解決
するために、ガラス基板上にレジスト膜を形成し、この
レジスト膜に露光及び現像処理を施して回折格子パター
ンを形成した後、上記レジスト膜を介してガラス基板に
斜め方向からイオンビームを照射し”でエツチングを行
うことによりＪ−記ガラス基板上に断面が鋸刃状の回折
格子を形成するようにした回折素子の製造方法において
、上記イオンビームエツチング用のガスとして、例えば
ＣＦ、 、ＣＨＦ、 、ＣＴ：Ｆ、 、ＮＦ、等の上記
ガラス基板（青板ガラス、石英ガラス等）との間で化学
的な反応を生じるガスを使用することを特徴とするもの
である。
するために、ガラス基板上にレジスト膜を形成し、この
レジスト膜に露光及び現像処理を施して回折格子パター
ンを形成した後、上記レジスト膜を介してガラス基板に
斜め方向からイオンビームを照射し”でエツチングを行
うことによりＪ−記ガラス基板上に断面が鋸刃状の回折
格子を形成するようにした回折素子の製造方法において
、上記イオンビームエツチング用のガスとして、例えば
ＣＦ、 、ＣＨＦ、 、ＣＴ：Ｆ、 、ＮＦ、等の上記
ガラス基板（青板ガラス、石英ガラス等）との間で化学
的な反応を生じるガスを使用することを特徴とするもの
である。
上記の製造方法によれば、イオンビームエッヂング用の
ガスとしてガラス基板との間で化学的な反応を生じるガ
スを使用するようにしたので、ガラス基板のエツチング
はイオンビームが照射されることにより物理的に行われ
る行われるばかりでなく、イオンビームを形成するガス
とガラス基板との間の化学的な反応によっても行われる
ので、ガラスｉｔのエツチング速度が上昇し、レジスト
膜のエツチング速度との間に比較的大きな差が生じるよ
うになる。特に、石英ガラスからなる基板を使用する場
合には、上記の効果が顕著に現れる。
ガスとしてガラス基板との間で化学的な反応を生じるガ
スを使用するようにしたので、ガラス基板のエツチング
はイオンビームが照射されることにより物理的に行われ
る行われるばかりでなく、イオンビームを形成するガス
とガラス基板との間の化学的な反応によっても行われる
ので、ガラスｉｔのエツチング速度が上昇し、レジスト
膜のエツチング速度との間に比較的大きな差が生じるよ
うになる。特に、石英ガラスからなる基板を使用する場
合には、上記の効果が顕著に現れる。
その結果、ガラス基板のエツチングが促進されるので、
鋸刃状の回折格子のブレーズ角が小さくなって光利用効
率が改善されるようになる。
鋸刃状の回折格子のブレーズ角が小さくなって光利用効
率が改善されるようになる。
又、レジスト膜として特にエツチング速度の小さいもの
を使用する必要がないので、レジスト膜の再付着が発生
したり、エツチング後のレジスト膜の除去が煩雑になる
こともない。
を使用する必要がないので、レジスト膜の再付着が発生
したり、エツチング後のレジスト膜の除去が煩雑になる
こともない。
（実施例〕
本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
れば、以下の通りである。
第１図（ｆ）に示すように、回折素子１１はガラス基板
１２の表面に断面形状が鋸刃状をなす回折格子１３・１
３・・・が形成されて構成されている。この回折素子１
１は例えば、各種光メモリ素子用の光ピツクアップ装置
等で使用され、図示しないレーザから出射され、本回折
素子１１を透過して光メモリ素子に到り、光メモリ素子
で反射されて再び本回折素子１１に到達した反射光を光
検出器側に回折させるものである。
１２の表面に断面形状が鋸刃状をなす回折格子１３・１
３・・・が形成されて構成されている。この回折素子１
１は例えば、各種光メモリ素子用の光ピツクアップ装置
等で使用され、図示しないレーザから出射され、本回折
素子１１を透過して光メモリ素子に到り、光メモリ素子
で反射されて再び本回折素子１１に到達した反射光を光
検出器側に回折させるものである。
以下、回折素子１１の製造方法を説明する。
まず、前述と同様、電子計算機にて光ピツクアップ装置
における回折素子１１と光検出器の位置関係等に対応し
た回折格子パターンを演算し、この回折格子パターンに
基づいて電子ビーム描画法により電子ビームを走査して
例えば、１０倍の拡大パターンを有するレティクルを作
製する。
における回折素子１１と光検出器の位置関係等に対応し
た回折格子パターンを演算し、この回折格子パターンに
基づいて電子ビーム描画法により電子ビームを走査して
例えば、１０倍の拡大パターンを有するレティクルを作
製する。
次に、このレティクルを用いてフォトリピータにより上
記拡大パターンを光学的にｌ／１０に縮小し、第１図（
ａ）に示すように基板１４上に遮光性薄膜１５の設けら
れない光透過部Ａと、遮光性薄膜１５の設けられた光非
透過部Ｂとを有するフォトマスク１６を作成する。
記拡大パターンを光学的にｌ／１０に縮小し、第１図（
ａ）に示すように基板１４上に遮光性薄膜１５の設けら
れない光透過部Ａと、遮光性薄膜１５の設けられた光非
透過部Ｂとを有するフォトマスク１６を作成する。
一方、同図（ｂ）に示すように回折素子１１用のガラス
基板１２（青板ガラス、石英ガラス等）を用意し、この
ガラス基板１２の表面を洗剤、水或いは有機溶剤を用い
て洗浄してお（。
基板１２（青板ガラス、石英ガラス等）を用意し、この
ガラス基板１２の表面を洗剤、水或いは有機溶剤を用い
て洗浄してお（。
続いて、同図（Ｃ）に示すように、ガラス基板１２の表
面にコーテイング機器であるスピンコータを用いてレジ
スト膜１７を被覆する。
面にコーテイング機器であるスピンコータを用いてレジ
スト膜１７を被覆する。
そして、同図（ｄ）に示すようにレジスト膜１７上に前
記のフォトマスク１６を密着させ、紫外線を照射して露
光することによりレジスト膜１７にフォトマスク１６用
の回折格子パターンの潜像を形成する。
記のフォトマスク１６を密着させ、紫外線を照射して露
光することによりレジスト膜１７にフォトマスク１６用
の回折格子パターンの潜像を形成する。
次に、同図（ｅ）に示すようにレジスト膜１７を現像し
てレジスト膜１７に回折格子パターンとしての窓部１８
・１８・・・を形成する。
てレジスト膜１７に回折格子パターンとしての窓部１８
・１８・・・を形成する。
その後、ＣＦ４ 、ＣＨＦ３ 、Ｃ，Ｆ、 、ＮＦ。
等の上記ガラス基板との間で化学的な反応を生じるガス
を用いて斜め方向からイオンビームを照射してエツチン
グを施すことにより、同図（ｆ）に示す如く鋸刃（ブレ
ーズ）状の回折格子１３・１３・・・が形成される。
を用いて斜め方向からイオンビームを照射してエツチン
グを施すことにより、同図（ｆ）に示す如く鋸刃（ブレ
ーズ）状の回折格子１３・１３・・・が形成される。
なお、エツチング後に不要となったレジスト膜１７が残
存していれば、例えばアセトン等の溶剤で除去するか又
は０□ガスで灰化して除去すれば良い。
存していれば、例えばアセトン等の溶剤で除去するか又
は０□ガスで灰化して除去すれば良い。
本実施例では、上記のように、ガラス基板１２のエツチ
ングにガラス基１１２との間で化学的な反応を生じるガ
スを使用することにより、ガラス基板１２のエツチング
を促進することができるので、第２図にも示すように回
折格子１３・１３・・・のブレーズ角θは小さ（、鋭角
になる。
ングにガラス基１１２との間で化学的な反応を生じるガ
スを使用することにより、ガラス基板１２のエツチング
を促進することができるので、第２図にも示すように回
折格子１３・１３・・・のブレーズ角θは小さ（、鋭角
になる。
これにより、上記光メモリ素子からの反射光に対する本
回折素子１１での＋１次回折光、つまり、光検出器に導
かれる回折光の光量を増すとともに、光検出器に導かれ
ない一１次回折光の光量を減少させて光利用効率、より
具体的には、レーザから光メモリ素子へ到る光路中でレ
ーザ光が回折素子１１を通過する際の０次回折効率（透
過率）と、光メモリ素子からの反射光に対する本回折素
子１１における＋１次回折効率との積で与えられる往復
利用効率が向上し、光検出器でより正確に情報の検出等
が行えるようになる。
回折素子１１での＋１次回折光、つまり、光検出器に導
かれる回折光の光量を増すとともに、光検出器に導かれ
ない一１次回折光の光量を減少させて光利用効率、より
具体的には、レーザから光メモリ素子へ到る光路中でレ
ーザ光が回折素子１１を通過する際の０次回折効率（透
過率）と、光メモリ素子からの反射光に対する本回折素
子１１における＋１次回折効率との積で与えられる往復
利用効率が向上し、光検出器でより正確に情報の検出等
が行えるようになる。
本発明に係る回折素子の製造方法は、以上のように、断
面が鋸刃状の回折格子を形成するためにレジスト膜を介
してガラス基板に斜め方向からイオンビームを照射して
行うイオンビームエッチング用のガスとして、例えばＣ
Ｆ４ 、ＣＨＦ３ 、Ｃ。
面が鋸刃状の回折格子を形成するためにレジスト膜を介
してガラス基板に斜め方向からイオンビームを照射して
行うイオンビームエッチング用のガスとして、例えばＣ
Ｆ４ 、ＣＨＦ３ 、Ｃ。
Ｆ、 、ＮＦ、等の」二記ガラス基板（青板ガラス、石
英ガラス等）との間で化学的な反応を生じるガスを使用
するようにした構成である。
英ガラス等）との間で化学的な反応を生じるガスを使用
するようにした構成である。
これにより、ガラス基奢反のエツチングはイオンビーム
が照射されることにより物理的に行われるばかりでなく
、イオンビームを形成するガスとガラス基板との間の化
学的な反応によっても行われるので、ガラス基板のエツ
チング速度が上昇し７、レジスト膜のエツチング速度と
の間に比較的大きな差が１１：しるようになる。特に、
石英ガラスからなる基板を使用する場合には、上記の効
果が顕著に現れる。
が照射されることにより物理的に行われるばかりでなく
、イオンビームを形成するガスとガラス基板との間の化
学的な反応によっても行われるので、ガラス基板のエツ
チング速度が上昇し７、レジスト膜のエツチング速度と
の間に比較的大きな差が１１：しるようになる。特に、
石英ガラスからなる基板を使用する場合には、上記の効
果が顕著に現れる。
その結果、ガラス基板のエツチングが促進されるので、
鋸刃状の回折格子のブレーズ角が小さくなって光利用効
率が改善されるようになる。
鋸刃状の回折格子のブレーズ角が小さくなって光利用効
率が改善されるようになる。
又、レジスト膜として特に工・ノチング速度の小さいも
のを使用する必要がないので、レジスト膜の再付着が発
生したり、エツチング後のレジスト膜の除去が煩雑にな
ることもない。
のを使用する必要がないので、レジスト膜の再付着が発
生したり、エツチング後のレジスト膜の除去が煩雑にな
ることもない。
第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すものである
。 第１図（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ回折素子の製造手順を
示す概略縦断面図である。 第２図は第１図＜ｒ＞の部分拡大図である。 第３図は鋸刃状の回折格子を有する回折素子の概略縦断
面図である。 第４図（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ第３図の回折素子の製
造手順を示す概略縦断面図である。 １１は回折素子、１２はガラス基板、１３は回折格子、
１７はレジスト膜である。
。 第１図（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ回折素子の製造手順を
示す概略縦断面図である。 第２図は第１図＜ｒ＞の部分拡大図である。 第３図は鋸刃状の回折格子を有する回折素子の概略縦断
面図である。 第４図（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ第３図の回折素子の製
造手順を示す概略縦断面図である。 １１は回折素子、１２はガラス基板、１３は回折格子、
１７はレジスト膜である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガラス基板上にレジスト膜を形成し、このレジスト
膜に露光及び現像処理を施して回折格子パターンを形成
した後、上記レジスト膜を介してガラス基板に斜め方向
からイオンビームを照射してエッチングを行うことによ
り上記ガラス基板上に断面が鋸刃状の回折格子を形成す
るようにした回折素子の製造方法において、 上記イオンビームエッチング用のガスとして上記ガラス
基板との間で化学的な反応を生じるガスを使用すること
を特徴とする回折素子の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1298100A JPH03157603A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 回折素子の製造方法 |
| CA002029674A CA2029674C (en) | 1989-11-13 | 1990-11-09 | Manufacturing method of optical diffraction grating element |
| DE69025710T DE69025710T2 (de) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | Herstellungsverfahren für ein optisches Beugungsgitter |
| EP90312388A EP0428390B1 (en) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | Manufacturing method of optical diffraction grating element |
| KR1019900018317A KR940000834B1 (ko) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | 광회절격자소자의 제조방법 |
| US07/908,866 US5279924A (en) | 1989-04-04 | 1992-07-01 | Manufacturing method of optical diffraction grating element with serrated gratings having uniformly etched grooves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1298100A JPH03157603A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 回折素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03157603A true JPH03157603A (ja) | 1991-07-05 |
Family
ID=17855158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1298100A Pending JPH03157603A (ja) | 1989-04-04 | 1989-11-15 | 回折素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03157603A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0749419A (ja) * | 1993-01-28 | 1995-02-21 | Gold Star Co Ltd | ホログラム光学素子の製造方法 |
| 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 |
-
1989
- 1989-11-15 JP JP1298100A patent/JPH03157603A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0749419A (ja) * | 1993-01-28 | 1995-02-21 | Gold Star Co Ltd | ホログラム光学素子の製造方法 |
| 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 |
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