JPH047504A - 回折格子の作製方法 - Google Patents
回折格子の作製方法Info
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- JPH047504A JPH047504A JP10950190A JP10950190A JPH047504A JP H047504 A JPH047504 A JP H047504A JP 10950190 A JP10950190 A JP 10950190A JP 10950190 A JP10950190 A JP 10950190A JP H047504 A JPH047504 A JP H047504A
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- diffraction grating
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Links
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Landscapes
- 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、回折格子の作製方法、特に回折格子を基本構
成とする光学素子の作製方法に関するものである。
成とする光学素子の作製方法に関するものである。
（従来の技術）
マイクロフレネルレンズ、その他の回折格子（グレーテ
ィング）には、グレーティングの断面形状が、ステップ
形のものと、ブレーズ（鋸歯）形とのものがあり、これ
らはいずれの場合も、高い回折効率が得られるべく、ク
ルーティングのアスペクト比が高く、またグレーティン
グの断面形状精度が高いことを要求される。
ィング）には、グレーティングの断面形状が、ステップ
形のものと、ブレーズ（鋸歯）形とのものがあり、これ
らはいずれの場合も、高い回折効率が得られるべく、ク
ルーティングのアスペクト比が高く、またグレーティン
グの断面形状精度が高いことを要求される。
従来より知られている回折格子の作製方法としては、エ
ツチング法によるものと、電子ビーム描画法によるもの
とが知られている。
ツチング法によるものと、電子ビーム描画法によるもの
とが知られている。
（発明が解決しようとする課題）
エツチング法は、多くの場合、無機材料基板を加工対象
としているが、しかしこれは、耐エッチ性が高いため、
エツチング深さを大きく取ろうとすると、エツチング時
間が長く必要になり、これに伴ってサイドエッチが生じ
、正確な垂直面が作製され難い。従って、ミクロンオー
ダの厚さ（高さ）で高アスベスト比の大きなグレーティ
ングを製作することが困難であった。
としているが、しかしこれは、耐エッチ性が高いため、
エツチング深さを大きく取ろうとすると、エツチング時
間が長く必要になり、これに伴ってサイドエッチが生じ
、正確な垂直面が作製され難い。従って、ミクロンオー
ダの厚さ（高さ）で高アスベスト比の大きなグレーティ
ングを製作することが困難であった。
電子ビーム描画法は、サブミクロンオーダのパターン描
画精度が得られるが、しかしレジスト中の電子の拡散に
より解像度はレジストの厚さと同程度に制限され、この
ため数ミクロンオーダの厚さではグレーティングの断面
形状を正確に制御し難く、形状のずれ、垂直面の垂れが
生じ、数ミクロンオーダの厚さでは高アスベスト比のブ
レーズ形状は正確に作製されない。このため回折効率が
低下するようになる。
画精度が得られるが、しかしレジスト中の電子の拡散に
より解像度はレジストの厚さと同程度に制限され、この
ため数ミクロンオーダの厚さではグレーティングの断面
形状を正確に制御し難く、形状のずれ、垂直面の垂れが
生じ、数ミクロンオーダの厚さでは高アスベスト比のブ
レーズ形状は正確に作製されない。このため回折効率が
低下するようになる。
本発明は、上述の如き不具合に鑑み、アスペクト比の大
きいグレーティングを高い断面形状精度をもって製作す
ることができる回折格子の作製方法を提供することを目
的としている。
きいグレーティングを高い断面形状精度をもって製作す
ることができる回折格子の作製方法を提供することを目
的としている。
（課題を解決するための手段）
上述の如き目的は、本発明によれば、感光性樹脂の表層
と前記表層とは感光波長の異なる感光性樹脂或いは感光
性を持たない樹脂の下層とを有する少なくとも二層構造
のレジスト層を積層された基板を用い、前記表層に光照
射によって回折格子を作成し、次にドライエツチングに
より前記回折格子の形状を前記下層に転写し、前記下層
に回折格子を形成せしめることを特徴とする回折格子の
作製方法によって達成される。
と前記表層とは感光波長の異なる感光性樹脂或いは感光
性を持たない樹脂の下層とを有する少なくとも二層構造
のレジスト層を積層された基板を用い、前記表層に光照
射によって回折格子を作成し、次にドライエツチングに
より前記回折格子の形状を前記下層に転写し、前記下層
に回折格子を形成せしめることを特徴とする回折格子の
作製方法によって達成される。
（作用）
本発明による回折格子の作製方法に於ては、電子ビーム
描画法等による光照射によって表層に作成された回折格
子（グレーティング）がドライエツチングによって下層
に転写されるから、下層が必要なミクロンオーダ厚を備
えていれば、表層はミクロンオーダ以下の薄い層厚であ
ってよく、これによってグレーティングの断面形状制御
が正確に行われるようになり、下層によって数ミクロン
オーダ厚の高アスペクト比のグレーティングが正確な断
面形状制御のちとに作製されるようになる。
描画法等による光照射によって表層に作成された回折格
子（グレーティング）がドライエツチングによって下層
に転写されるから、下層が必要なミクロンオーダ厚を備
えていれば、表層はミクロンオーダ以下の薄い層厚であ
ってよく、これによってグレーティングの断面形状制御
が正確に行われるようになり、下層によって数ミクロン
オーダ厚の高アスペクト比のグレーティングが正確な断
面形状制御のちとに作製されるようになる。
（実施例）
以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明による回折格子の作製方
法の各工程を示している。第１図（ａ）は加工前の回折
格子の素材を示しており、これはＳｉＯ２等により構成
された基板１０上に、電子ビームレジストよりなる表層
１２と、フォトレジスト等により構成された下層１４と
が積層されている。表層１２は、所定のグレーティング
断面形状が得られる範囲内にて最小の厚さに設定されて
いてよく、これに対し下層１４は所要のアスペクト比の
グレーティングが得られるべく数ミクロンオーダの層厚
を備えている。表層１２を構成する電子ビームレジスト
は耐ドライエツチング性が下層１４を構成するフォトレ
ジストより大きいものを選定され、単位時間当りのエツ
チング深さ（エッチレート）は表層１２の方が下層１４
より小さくなっている。
法の各工程を示している。第１図（ａ）は加工前の回折
格子の素材を示しており、これはＳｉＯ２等により構成
された基板１０上に、電子ビームレジストよりなる表層
１２と、フォトレジスト等により構成された下層１４と
が積層されている。表層１２は、所定のグレーティング
断面形状が得られる範囲内にて最小の厚さに設定されて
いてよく、これに対し下層１４は所要のアスペクト比の
グレーティングが得られるべく数ミクロンオーダの層厚
を備えている。表層１２を構成する電子ビームレジスト
は耐ドライエツチング性が下層１４を構成するフォトレ
ジストより大きいものを選定され、単位時間当りのエツ
チング深さ（エッチレート）は表層１２の方が下層１４
より小さくなっている。
例えば、表層１２を構成する電子ビームレジストのエッ
チレートは０．００８程度であってよく、これに対し下
層１４を構成するフォトレジストのエッチレートは０．
１８０程度であってよい。
チレートは０．００８程度であってよく、これに対し下
層１４を構成するフォトレジストのエッチレートは０．
１８０程度であってよい。
第１図（ｂ）に示されている如く、製作すべきグレーテ
ィングパターンに従って所要の照射量分布をもって電子
ビームを表層１２に照射し、表層１２を露光させ、現像
処理することにより図示されている如きグレーティング
パターンが得られる。
ィングパターンに従って所要の照射量分布をもって電子
ビームを表層１２に照射し、表層１２を露光させ、現像
処理することにより図示されている如きグレーティング
パターンが得られる。
次に第３図（Ｃ）に示されている如く、ドライエツチン
グの一つであるイオンエツチング法によって下層１４の
エツチングを行う。これによって第４図（ｄ）に示され
ている如く、表層１２のグレーティングパターンが下層
１４に転写され、下層１４に、図示されている如く、グ
レーティングパターンが形成されるようになる。所定の
格子厚さまでエツチングが進めば、イオンエツチングは
終了される。このイオンエツチングは、高い加工方向の
異方性をもって行われるべく、０２アツシングによる反
応性イオンエツチングであってよい。
グの一つであるイオンエツチング法によって下層１４の
エツチングを行う。これによって第４図（ｄ）に示され
ている如く、表層１２のグレーティングパターンが下層
１４に転写され、下層１４に、図示されている如く、グ
レーティングパターンが形成されるようになる。所定の
格子厚さまでエツチングが進めば、イオンエツチングは
終了される。このイオンエツチングは、高い加工方向の
異方性をもって行われるべく、０２アツシングによる反
応性イオンエツチングであってよい。
下層１４を構成するフォトレジストは、一般に、無機祠
料基板よりエツチングされ易く、また表層１２はフォト
レジストよりエッチレートの低い電子ビームレジストが
用いられていることから、サイドエッチが少なく、良好
な垂直面が得られるようになり、エツチング深さが制御
し易いことと相俟って複屈折をもつ稠密グレーティング
が製作されるようになる。
料基板よりエツチングされ易く、また表層１２はフォト
レジストよりエッチレートの低い電子ビームレジストが
用いられていることから、サイドエッチが少なく、良好
な垂直面が得られるようになり、エツチング深さが制御
し易いことと相俟って複屈折をもつ稠密グレーティング
が製作されるようになる。
これによって機能複合光学素子が実現化され、また光磁
気ディスクピックアップ等の光学素子の小型軽量化が図
られるようになる。
気ディスクピックアップ等の光学素子の小型軽量化が図
られるようになる。
表層１２を構成する電子ビームレジストの層厚は、上述
の如く、数ミクロンオーダ以下であってよいから、グレ
ーティングの断面形状制御が正確に行われるようになり
、これにより得られたグレーティングパターンが数ミク
ロンオーダ厚の高アスペクト比のブレーズ形状等の断面
形状をもって下層１４に正確に転写されるから、高い回
折効率が得られるようになり、また長波長域（近赤外）
での高効率グレーティング素子が作製され得るようにも
なる。
の如く、数ミクロンオーダ以下であってよいから、グレ
ーティングの断面形状制御が正確に行われるようになり
、これにより得られたグレーティングパターンが数ミク
ロンオーダ厚の高アスペクト比のブレーズ形状等の断面
形状をもって下層１４に正確に転写されるから、高い回
折効率が得られるようになり、また長波長域（近赤外）
での高効率グレーティング素子が作製され得るようにも
なる。
また上述の如き製作方法に於ては、エツチング時間が従
来に比して短くて済むから、面の荒れが少なくなり、基
板表面をレジストによって平滑化でき、基板の面精度の
緩和を図ることができるようにもなる。
来に比して短くて済むから、面の荒れが少なくなり、基
板表面をレジストによって平滑化でき、基板の面精度の
緩和を図ることができるようにもなる。
第１図（ａ）〜（ｄ）はブレーズ形状のグレーティング
の作製について述べたが、本発明による作製方法は、第
２図（ａ）〜（ｄ）に示されている如く、ステップ形状
のグレーティングの作製にも同様に適用され得ることは
勿論のことである。
の作製について述べたが、本発明による作製方法は、第
２図（ａ）〜（ｄ）に示されている如く、ステップ形状
のグレーティングの作製にも同様に適用され得ることは
勿論のことである。
（発明の効果）
以」二の説明から理解される如く、本発明による回折格
子の作製方法によれば、電子ビーム描画法等による光照
射によって表層に作成された回折格子がドライエツチン
グによって下層に転写されるから、下層が必要なミクロ
ンオーダ厚を備えていれば、表層はミクロンオーダ以下
の薄い層厚であってよく、これによってグレーティング
の断面形状制御が正確に行われるようになり、下層によ
って数ミクロンオーダ厚の高アスペクト比のグレーティ
ングが正確な断面形状制御のもとに作製されるようにな
り、高回折効率の回折格子が加工効率よく得られるよう
になる。
子の作製方法によれば、電子ビーム描画法等による光照
射によって表層に作成された回折格子がドライエツチン
グによって下層に転写されるから、下層が必要なミクロ
ンオーダ厚を備えていれば、表層はミクロンオーダ以下
の薄い層厚であってよく、これによってグレーティング
の断面形状制御が正確に行われるようになり、下層によ
って数ミクロンオーダ厚の高アスペクト比のグレーティ
ングが正確な断面形状制御のもとに作製されるようにな
り、高回折効率の回折格子が加工効率よく得られるよう
になる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明による回折格子の作製方
法の工程を示す説明図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明
による回折格子の作製方法の他の実施例に於ける工程を
示す説明図である。 １０・・・基板 １２・・・表層 １４・・・下層
法の工程を示す説明図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明
による回折格子の作製方法の他の実施例に於ける工程を
示す説明図である。 １０・・・基板 １２・・・表層 １４・・・下層
Claims (1)
- １、感光性樹脂の表層と前記表層とは感光波長の異なる
感光性樹脂或いは感光性を持たない樹脂の下層とを有す
る少なくとも二層構造のレジスト層を積層された基板を
用い、前記表層に光照射によって回折格子を作成し、次
にドライエッチングにより前記回折格子の形状を前記下
層に転写し、前記下層に回折格子を形成せしめることを
特徴とする回折格子の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10950190A JPH047504A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 回折格子の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10950190A JPH047504A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 回折格子の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH047504A true JPH047504A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14511864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10950190A Pending JPH047504A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 回折格子の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH047504A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643220C1 (ru) * | 2016-12-06 | 2018-01-31 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Способ изготовления дифракционных решеток |
| KR20210080562A (ko) * | 2018-11-15 | 2021-06-30 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 광학적 격자 컴포넌트를 형성하는 방법 및 광학적 격자의 속성들을 측정하기 위한 시스템 |
-
1990
- 1990-04-25 JP JP10950190A patent/JPH047504A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643220C1 (ru) * | 2016-12-06 | 2018-01-31 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Способ изготовления дифракционных решеток |
| KR20210080562A (ko) * | 2018-11-15 | 2021-06-30 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 광학적 격자 컴포넌트를 형성하는 방법 및 광학적 격자의 속성들을 측정하기 위한 시스템 |
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