JPH04356002A - 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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- JPH04356002A JPH04356002A JP40366690A JP40366690A JPH04356002A JP H04356002 A JPH04356002 A JP H04356002A JP 40366690 A JP40366690 A JP 40366690A JP 40366690 A JP40366690 A JP 40366690A JP H04356002 A JPH04356002 A JP H04356002A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 11
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70408—Interferometric lithography; Holographic lithography; Self-imaging lithography, e.g. utilizing the Talbot effect
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
【０００１】本発明は、光の選択等に用いられる回折格
子の製造方法に関するものである。
子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、「半導体レーザと光集積回路」末松安晴編著、
発行所 オーム社 ｐｐ．４４２〜４４５に記載さ
れるものがあった。図２はかかる従来のホログラフィッ
ク露光による回折格子（グレーティング）の形成工程断
面図である。
例えば、「半導体レーザと光集積回路」末松安晴編著、
発行所 オーム社 ｐｐ．４４２〜４４５に記載さ
れるものがあった。図２はかかる従来のホログラフィッ
ク露光による回折格子（グレーティング）の形成工程断
面図である。
【０００３】上記文献に示されるように、グレーティン
グのブラッグ波長λＢ は、λＢ ＝２Λｎｅｆｆで与
えられる。ここで、ｎｅｆｆは導波路の等価屈折率、Λ
はグレーティングの周期である。従って、基板材料とし
て、ＩｎＰを考えると、ｎｅｆｆ＝３．１であるから、
波長１．５５μｍの光に対しては、Λ＝０．２５μｍと
なる。
グのブラッグ波長λＢ は、λＢ ＝２Λｎｅｆｆで与
えられる。ここで、ｎｅｆｆは導波路の等価屈折率、Λ
はグレーティングの周期である。従って、基板材料とし
て、ＩｎＰを考えると、ｎｅｆｆ＝３．１であるから、
波長１．５５μｍの光に対しては、Λ＝０．２５μｍと
なる。
【０００４】図３に示すように、Ｈｅ−Ｃｄレーザを用
いた干渉露光法により、上記の周期を達成する。そのた
めには、Ｈｅ−Ｃｄレーザの波長をλとし、基板に対し
入射するレーザ光の角度をθとすると、Λ＝λ／２ｓｉ
ｎθより、θ〜４０°となる。以下、回折格子（グレー
ティング）の形成工程を、図２を参照しながら、説明す
る。
いた干渉露光法により、上記の周期を達成する。そのた
めには、Ｈｅ−Ｃｄレーザの波長をλとし、基板に対し
入射するレーザ光の角度をθとすると、Λ＝λ／２ｓｉ
ｎθより、θ〜４０°となる。以下、回折格子（グレー
ティング）の形成工程を、図２を参照しながら、説明す
る。
【０００５】まず、図２（ａ）に示すように、ＩｎＰ基
板１上にＡｕ膜（５００Å）２、更にその上にレジスト
膜（Ａｚ１３５０：１０００Å）３をコーティングする
。次に、図２（ｂ）に示すように、前記の条件により、
２光束干渉露光を行い、レジストの現像を行い、レジス
トグレーティング４を形成する。次に、図２（ｃ）に示
すように、ＩＢＥ（イオンビームエッチング）法による
Ａｕ膜２のエッチングを行う。
板１上にＡｕ膜（５００Å）２、更にその上にレジスト
膜（Ａｚ１３５０：１０００Å）３をコーティングする
。次に、図２（ｂ）に示すように、前記の条件により、
２光束干渉露光を行い、レジストの現像を行い、レジス
トグレーティング４を形成する。次に、図２（ｃ）に示
すように、ＩＢＥ（イオンビームエッチング）法による
Ａｕ膜２のエッチングを行う。
【０００６】次いで、図２（ｄ）に示すように、ＩＢＥ
により、ＩｎＰ基板１に干渉露光パターンを転写し、Ｉ
ｎＰグレーティング５を形成するようにしている。また
、このホログラフィック露光による回折格子（グレーテ
ィング）の形成方法と違い、電子ビームによる直接露光
、集束イオンビームによるマスクレス加工方法も上記文
献に記載されている。
により、ＩｎＰ基板１に干渉露光パターンを転写し、Ｉ
ｎＰグレーティング５を形成するようにしている。また
、このホログラフィック露光による回折格子（グレーテ
ィング）の形成方法と違い、電子ビームによる直接露光
、集束イオンビームによるマスクレス加工方法も上記文
献に記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
回折格子の形成方法においては、回折格子を基板に転写
するため、マスク材が必要となり、工程が複雑となり、
更に、マスク材のホトリソ状況によって転写される回折
格子の特性が変化してしまうという問題点があった。
回折格子の形成方法においては、回折格子を基板に転写
するため、マスク材が必要となり、工程が複雑となり、
更に、マスク材のホトリソ状況によって転写される回折
格子の特性が変化してしまうという問題点があった。
【０００８】また、電子ビームによる直接露光、集束イ
オンビームによるマスクレス加工方法等もあるが、これ
らの方法は、その工程のために必要とされる装置が高価
格であり、しかも回折格子の精度が光学的に作成したも
のに劣るという問題点があった。本発明は、以上述べた
マスクを必要とするために生じる工程の複雑さと、不安
定さ、及びマスクが不必要な場合においては、装置が高
価であり、精度も良くないという問題点を除去するため
、マスクを必要とせず、かつ、安価な装置で精度良く、
回折格子を形成することができる、回折格子の製造方法
を提供することを目的とする。
オンビームによるマスクレス加工方法等もあるが、これ
らの方法は、その工程のために必要とされる装置が高価
格であり、しかも回折格子の精度が光学的に作成したも
のに劣るという問題点があった。本発明は、以上述べた
マスクを必要とするために生じる工程の複雑さと、不安
定さ、及びマスクが不必要な場合においては、装置が高
価であり、精度も良くないという問題点を除去するため
、マスクを必要とせず、かつ、安価な装置で精度良く、
回折格子を形成することができる、回折格子の製造方法
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、回折格子の製造方法において、試料とし
ての基板に対してエッチング可能な物質を含む雰囲気中
に基板をセットする工程と、該基板に対して干渉パター
ンを照射して、該基板をエッチングし、回折格子を形成
する工程とを施すようにしたものである。
成するために、回折格子の製造方法において、試料とし
ての基板に対してエッチング可能な物質を含む雰囲気中
に基板をセットする工程と、該基板に対して干渉パター
ンを照射して、該基板をエッチングし、回折格子を形成
する工程とを施すようにしたものである。
【００１０】また、上記したエッチング可能な物質とし
ては、塩素ガスまたは臭化水素（ＨＢｒ），硝酸（ＨＮ
Ｏ３ ）の混合液を用いる。
ては、塩素ガスまたは臭化水素（ＨＢｒ），硝酸（ＨＮ
Ｏ３ ）の混合液を用いる。
【００１１】
【作用】本発明によれば、試料としての基板をエッチン
グ可能な物質を含む雰囲気中に、基板を設置した状態で
、レーザ光による干渉露光を行うことにより、レーザ光
線のエネルギーにより、励起された部分のみがエッチン
グされるようにし、マスクレスで回折格子を形成するこ
とができる。
グ可能な物質を含む雰囲気中に、基板を設置した状態で
、レーザ光による干渉露光を行うことにより、レーザ光
線のエネルギーにより、励起された部分のみがエッチン
グされるようにし、マスクレスで回折格子を形成するこ
とができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例を
示す回折格子の製造方法の説明図である。第１の実施例
として、塩素ガス中にて処理を行う場合について説明す
る。まず、図１（ａ）に示すように、塩素ガスが充満し
た容器１１内には干渉露光のための光線が入射するため
の窓１２が設けられ、この容器１１の中にＩｎＰ基板１
３がセットされている。なお、ＩｎＰ基板１３は容器１
１の底板に対して垂直（窓１２に対して平行）になるよ
うに固定される。
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例を
示す回折格子の製造方法の説明図である。第１の実施例
として、塩素ガス中にて処理を行う場合について説明す
る。まず、図１（ａ）に示すように、塩素ガスが充満し
た容器１１内には干渉露光のための光線が入射するため
の窓１２が設けられ、この容器１１の中にＩｎＰ基板１
３がセットされている。なお、ＩｎＰ基板１３は容器１
１の底板に対して垂直（窓１２に対して平行）になるよ
うに固定される。
【００１３】そこで、図１（ｂ）に示すように、例えば
、２光束干渉露光装置２０は、Ａｒレーザ（λｐ ＝３
６３８Å）２１を光源として、２光束干渉露光法を用い
発生させた干渉パターンを、容器１１の窓１２を通過さ
せ、ＩｎＰ基板１３に照射させる。ここで、図中、２２
はＡｒレーザ２１を反射させる平面鏡であり、この平面
鏡２２により反射されたレーザ光はレンズ２３、ピンホ
ール２４を介して、ビームスプリッタ２５に達し、ビー
ムスプリッタ２５で反射するレーザ光と、ビームスプリ
ッタ２５を透過するレーザ光の２光束に別れ、それぞれ
ミラー２６，２６で反射されて、容器１１の窓１２から
ＩｎＰ基板１３に照射される。
、２光束干渉露光装置２０は、Ａｒレーザ（λｐ ＝３
６３８Å）２１を光源として、２光束干渉露光法を用い
発生させた干渉パターンを、容器１１の窓１２を通過さ
せ、ＩｎＰ基板１３に照射させる。ここで、図中、２２
はＡｒレーザ２１を反射させる平面鏡であり、この平面
鏡２２により反射されたレーザ光はレンズ２３、ピンホ
ール２４を介して、ビームスプリッタ２５に達し、ビー
ムスプリッタ２５で反射するレーザ光と、ビームスプリ
ッタ２５を透過するレーザ光の２光束に別れ、それぞれ
ミラー２６，２６で反射されて、容器１１の窓１２から
ＩｎＰ基板１３に照射される。
【００１４】これにより、干渉パターンの明の部分にあ
たる塩素ガスが励起され、ＩｎＰ基板１３をエッチング
し、ＩｎＰグレーティングを形成することができる。図
３は本発明の第２の実施例を示す回折格子の製造方法の
説明図である。第２の実施例としては、試料としてのＩ
ｎＰ基板３３は、容器１１の塩素ガス雰囲気中ではなく
、例えば、臭化水素（ＨＢｒ），硝酸（ＨＮＯ３ ）の
混合液中に置き、２光束干渉露光法を用い発生させた干
渉パターンを、容器１１の窓１２を通過させ、ＩｎＰ基
板３３に照射させる。なお、ここでも、ＩｎＰ基板３３
は容器１１の底板に対して垂直（窓１２に対して平行）
になるように固定される。
たる塩素ガスが励起され、ＩｎＰ基板１３をエッチング
し、ＩｎＰグレーティングを形成することができる。図
３は本発明の第２の実施例を示す回折格子の製造方法の
説明図である。第２の実施例としては、試料としてのＩ
ｎＰ基板３３は、容器１１の塩素ガス雰囲気中ではなく
、例えば、臭化水素（ＨＢｒ），硝酸（ＨＮＯ３ ）の
混合液中に置き、２光束干渉露光法を用い発生させた干
渉パターンを、容器１１の窓１２を通過させ、ＩｎＰ基
板３３に照射させる。なお、ここでも、ＩｎＰ基板３３
は容器１１の底板に対して垂直（窓１２に対して平行）
になるように固定される。
【００１５】これにより、干渉パターンの明の部分にあ
たる臭化水素（ＨＢｒ），硝酸（ＨＮＯ３ ）の混合液
が励起され、ＩｎＰ基板３３をエッチングし、ＩｎＰグ
レーティングを形成することができる。なお、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に
基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範
囲から排除するものではない。
たる臭化水素（ＨＢｒ），硝酸（ＨＮＯ３ ）の混合液
が励起され、ＩｎＰ基板３３をエッチングし、ＩｎＰグ
レーティングを形成することができる。なお、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に
基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範
囲から排除するものではない。
【００１６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、試料としての基板をエッチング可能な物質を含
む雰囲気中に、基板を設置した状態で、レーザ光による
干渉露光を行い、励起された部分のみがエッチングされ
るようにすることにより、マスクレスで、かつ、装置も
２光束干渉露光装置を用いるだけとなるので、安価で、
簡単に、しかも精度の良好な回折格子を形成することが
できる。
よれば、試料としての基板をエッチング可能な物質を含
む雰囲気中に、基板を設置した状態で、レーザ光による
干渉露光を行い、励起された部分のみがエッチングされ
るようにすることにより、マスクレスで、かつ、装置も
２光束干渉露光装置を用いるだけとなるので、安価で、
簡単に、しかも精度の良好な回折格子を形成することが
できる。
【図１】本発明の実施例を示す回折格子の製造方法の説
明図である。
明図である。
【図２】従来のホログラフィック露光による回折格子（
グレーティング）の形成工程断面図である。
グレーティング）の形成工程断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す回折格子の製造方法
の説明図である。
の説明図である。
１１ 塩素ガスが充満した容器
１２ 窓
１３，３３ ＩｎＰ基板
２０ ２光束干渉露光装置
２１ Ａｒレーザ
２２ 平面鏡
２３ レンズ
２４ ピンホール
２５ ビームスプリッタ
２６ ミラー
Claims (3)
- 【請求項１】（ａ）試料としての基板に対してエッチン
グ可能な物質を含む雰囲気中に基板をセットする工程と
、（ｂ）該基板に対して干渉パターンを照射して該基板
をエッチングし、回折格子を形成する工程とを有する回
折格子の製造方法。 - 【請求項２】 前記エッチング可能な物質として塩素
ガスを用いる請求項１記載の回折格子の製造方法。 - 【請求項３】 前記エッチング可能な物質として臭化
水素（ＨＢｒ），硝酸（ＨＮＯ３ ）の混合液を用いる
請求項１記載の回折格子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40366690A JPH04356002A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 回折格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40366690A JPH04356002A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 回折格子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04356002A true JPH04356002A (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=18513395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40366690A Pending JPH04356002A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 回折格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04356002A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100357981B1 (ko) * | 2000-06-29 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 회절격자 제조장치 및 그 제조방법 |
| CN108227063A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-06-29 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种集成偏振光栅制备系统及方法 |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP40366690A patent/JPH04356002A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100357981B1 (ko) * | 2000-06-29 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 회절격자 제조장치 및 그 제조방법 |
| CN108227063A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-06-29 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种集成偏振光栅制备系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991130 |