JPH0643312A - 回折格子の製造方法 - Google Patents
回折格子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0643312A JPH0643312A JP4218476A JP21847692A JPH0643312A JP H0643312 A JPH0643312 A JP H0643312A JP 4218476 A JP4218476 A JP 4218476A JP 21847692 A JP21847692 A JP 21847692A JP H0643312 A JPH0643312 A JP H0643312A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- diffraction grating
- groove
- film
- period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 微細な回折格子を高精度に、かつ再現性よく
作製することを可能とする製造方法を提供する。 【構成】 ＧａＡｓ基板１上にＳｉＮ膜２を形成し、周
期ΛのレジストパターンをマスクとしてＳｉＮ膜２をエ
ッチングし、次にそのＳｉＮ膜２をマスクとして第１の
溝４を形成する。その溝４をＳｉＯ2 膜２で覆い、Ｓｉ
Ｎ膜２を除去した後、ＳｉＯ2 膜５をマスクとしてエッ
チングを行い、第２の溝６を形成する。ＳｉＯ2 膜５を
除去すると第１，第２の溝４，６が連続して形成された
周期Λ／２の微細な回折格子が得られる。
作製することを可能とする製造方法を提供する。 【構成】 ＧａＡｓ基板１上にＳｉＮ膜２を形成し、周
期ΛのレジストパターンをマスクとしてＳｉＮ膜２をエ
ッチングし、次にそのＳｉＮ膜２をマスクとして第１の
溝４を形成する。その溝４をＳｉＯ2 膜２で覆い、Ｓｉ
Ｎ膜２を除去した後、ＳｉＯ2 膜５をマスクとしてエッ
チングを行い、第２の溝６を形成する。ＳｉＯ2 膜５を
除去すると第１，第２の溝４，６が連続して形成された
周期Λ／２の微細な回折格子が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は回折格子の製造方法に
関し、特にレジストパターンの周期の１／２の周期の回
折格子を製造する方法に関するものである。
関し、特にレジストパターンの周期の１／２の周期の回
折格子を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５，図６は、例えば特開平２−４３７
９２号公報に示された従来の回折格子の製造方法を示す
工程フロー図であり、図５(a) 〜(d),図６(a) 〜(c) の
順に工程が進められる。
９２号公報に示された従来の回折格子の製造方法を示す
工程フロー図であり、図５(a) 〜(d),図６(a) 〜(c) の
順に工程が進められる。
【０００３】両図において、１はＧａＡｓ基板、８はＧ
ａＡｓ基板１上に周期Λで形成されたポジレジストパタ
ーン、４はポジレジストパターン８をマスクとしてＧａ
Ａｓ基板１をエッチングすることにより形成される第１
の溝、９はポジレジストパターン８と反転し、第１の溝
４を埋め込むネガレジスト、１０はネガレジスト９を感
光するために入射される紫外光、６はネガレジスト９を
マスクとして、ポジレジストパターン８を除去して露出
したＧａＡｓ基板１をエッチングすることにより形成さ
れる第２の溝である。
ａＡｓ基板１上に周期Λで形成されたポジレジストパタ
ーン、４はポジレジストパターン８をマスクとしてＧａ
Ａｓ基板１をエッチングすることにより形成される第１
の溝、９はポジレジストパターン８と反転し、第１の溝
４を埋め込むネガレジスト、１０はネガレジスト９を感
光するために入射される紫外光、６はネガレジスト９を
マスクとして、ポジレジストパターン８を除去して露出
したＧａＡｓ基板１をエッチングすることにより形成さ
れる第２の溝である。
【０００４】次に動作について説明する。まず図５(a)
に示すように、ＧａＡｓ基板１上にポジレジストを塗布
し、該レジストを二光束干渉露光法等により露光し，現
像することにより、所定の周期Λでレジスト部と開口部
とが繰り返す，周期Λのレジストパターン８を形成す
る。
に示すように、ＧａＡｓ基板１上にポジレジストを塗布
し、該レジストを二光束干渉露光法等により露光し，現
像することにより、所定の周期Λでレジスト部と開口部
とが繰り返す，周期Λのレジストパターン８を形成す
る。
【０００５】次に図５(b) に示すように、レジストパタ
ーン８をマスクにＧａＡｓ基板１を酒石酸系のエッチャ
ントでエッチングし、第１の溝４を形成する。第１の溝
４を形成した後、図５(c) に示すように、ネガレジスト
９を塗布し、第１の溝４を埋め込むレジストパターン９
を形成する。次に図５(d) に示すように、ウェハ全面を
入射紫外線１０で露光する。これにより、レジストパタ
ーン９は有機溶剤等に対し不溶性を示す。
ーン８をマスクにＧａＡｓ基板１を酒石酸系のエッチャ
ントでエッチングし、第１の溝４を形成する。第１の溝
４を形成した後、図５(c) に示すように、ネガレジスト
９を塗布し、第１の溝４を埋め込むレジストパターン９
を形成する。次に図５(d) に示すように、ウェハ全面を
入射紫外線１０で露光する。これにより、レジストパタ
ーン９は有機溶剤等に対し不溶性を示す。
【０００６】次に図６(a) に示すように、アセトン等の
有機溶剤を用いてレジストパターン８をレジストパター
ン９に対し選択的に除去し、レジストパターン８下の基
板１を露出させる。次に図６(b) に示すように、レジス
トパターン９をマスクとして上記と同じＧａＡｓのエッ
チャントでＧａＡｓ基板１のエッチングを行い、第２の
溝６を形成する。次に図６(c) に示すように、レジスト
パターン９を除去すると、第１の溝４と第２の溝６とは
連続的に形成されていることとなり、上記所定の周期Λ
の１／２の周期である，周期Λ／２の回折格子が形成さ
れる。
有機溶剤を用いてレジストパターン８をレジストパター
ン９に対し選択的に除去し、レジストパターン８下の基
板１を露出させる。次に図６(b) に示すように、レジス
トパターン９をマスクとして上記と同じＧａＡｓのエッ
チャントでＧａＡｓ基板１のエッチングを行い、第２の
溝６を形成する。次に図６(c) に示すように、レジスト
パターン９を除去すると、第１の溝４と第２の溝６とは
連続的に形成されていることとなり、上記所定の周期Λ
の１／２の周期である，周期Λ／２の回折格子が形成さ
れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の回折格子の製造
方法は以上のように構成され、通常、幅１０００オング
ストローム，高さ５００オングストローム程度の微細な
ポジレジストパターン８上に、ネガレジスト９を塗布す
るようにしているので、この際にネガレジスト９がポジ
レジストパターン８上を覆ってしまうこととなり、図５
(d) から図６(a)の工程でポジレジスト８のみを選択的
に除去することができない、そのため正確な周期Λをも
つ回折格子を再現性よく得ることができないという問題
点があった。
方法は以上のように構成され、通常、幅１０００オング
ストローム，高さ５００オングストローム程度の微細な
ポジレジストパターン８上に、ネガレジスト９を塗布す
るようにしているので、この際にネガレジスト９がポジ
レジストパターン８上を覆ってしまうこととなり、図５
(d) から図６(a)の工程でポジレジスト８のみを選択的
に除去することができない、そのため正確な周期Λをも
つ回折格子を再現性よく得ることができないという問題
点があった。
【０００８】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、容易に、かつ再現性よく微細な
回折格子を製造することの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。
ためになされたもので、容易に、かつ再現性よく微細な
回折格子を製造することの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】この発明に係る回折格子
の製造方法は、周期Λのマスクパターンにより形成され
た第１の溝に対し、上記マスク材と性質の異なる材料で
これを覆うか、あるいは埋め込み、上記マスクパターン
を除去し、ここに露出した基板に対し、これをエッチン
グして新たな第２の溝を形成することにより、第１の溝
と第２の溝とが連続的に形成されることによって、上記
周期Λのマスクパターンにより形成される従来の回折格
子に対し周期が１／２となる，Λ／２周期の微細な回折
格子を製造するものである。
の製造方法は、周期Λのマスクパターンにより形成され
た第１の溝に対し、上記マスク材と性質の異なる材料で
これを覆うか、あるいは埋め込み、上記マスクパターン
を除去し、ここに露出した基板に対し、これをエッチン
グして新たな第２の溝を形成することにより、第１の溝
と第２の溝とが連続的に形成されることによって、上記
周期Λのマスクパターンにより形成される従来の回折格
子に対し周期が１／２となる，Λ／２周期の微細な回折
格子を製造するものである。
【００１０】
【作用】この発明における回折格子の製造方法は、第１
の材料からなるマスク材と、最初のエッチングで形成さ
れた溝を覆う第２の材料からなるマスク材との選択的な
形成，除去を確実に行えるので、微細な回折格子を高精
度でかつ再現性よく形成することが可能となる。
の材料からなるマスク材と、最初のエッチングで形成さ
れた溝を覆う第２の材料からなるマスク材との選択的な
形成，除去を確実に行えるので、微細な回折格子を高精
度でかつ再現性よく形成することが可能となる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．図１、図２はこの発明の一実施例による回折
格子の製造方法を示す工程フロー図であり、図１(a) 〜
(d),図２(a) 〜(c) の順に工程が進められる。
る。 実施例１．図１、図２はこの発明の一実施例による回折
格子の製造方法を示す工程フロー図であり、図１(a) 〜
(d),図２(a) 〜(c) の順に工程が進められる。
【００１２】両図において、１はＧａＡｓ基板、２はＧ
ａＡｓ基板１上の全面に形成されるＳｉＮ膜、３はＳｉ
Ｎ膜２上に形成される周期Λのレジストパターン、４は
レジストパターン３、及びＳｉＮ膜２をマスクに形成さ
れた第１の溝、５はＳｉＯ2膜、６は第１の溝４をカバ
ーするＳｉＯ2 膜５をマスクに形成された第２の溝であ
る。
ａＡｓ基板１上の全面に形成されるＳｉＮ膜、３はＳｉ
Ｎ膜２上に形成される周期Λのレジストパターン、４は
レジストパターン３、及びＳｉＮ膜２をマスクに形成さ
れた第１の溝、５はＳｉＯ2膜、６は第１の溝４をカバ
ーするＳｉＯ2 膜５をマスクに形成された第２の溝であ
る。
【００１３】図１の工程フロー図に従って製造方法につ
いて説明する。図１(a) に示すように、ＧａＡｓ基板１
上にスパッタ法，ＣＶＤ法等によりＳｉＮ膜２を形成す
る。次に図１(b) に示すように、ＳｉＮ膜２上にレジス
トを塗布し、二光束干渉露光法等により周期Λのレジス
トパターン３を形成する。次に図１(c) に示すように、
レジストパターン３をマスクとしてＳｉＮ膜２をフッ酸
系のエッチントでエッチングする。次に、ＳｉＮ膜２を
マスクとしてＧａＡｓ基板１を酒石酸系のエッチャント
でエッチングし、第１の溝４を形成する。次に図１(d)
に示すように、スパッタ法，ＣＶＤ法等によりＳｉＯ2
膜５を形成する。この時、第１の溝４内は該ＳｉＯ2 膜
５で完全に覆われる。
いて説明する。図１(a) に示すように、ＧａＡｓ基板１
上にスパッタ法，ＣＶＤ法等によりＳｉＮ膜２を形成す
る。次に図１(b) に示すように、ＳｉＮ膜２上にレジス
トを塗布し、二光束干渉露光法等により周期Λのレジス
トパターン３を形成する。次に図１(c) に示すように、
レジストパターン３をマスクとしてＳｉＮ膜２をフッ酸
系のエッチントでエッチングする。次に、ＳｉＮ膜２を
マスクとしてＧａＡｓ基板１を酒石酸系のエッチャント
でエッチングし、第１の溝４を形成する。次に図１(d)
に示すように、スパッタ法，ＣＶＤ法等によりＳｉＯ2
膜５を形成する。この時、第１の溝４内は該ＳｉＯ2 膜
５で完全に覆われる。
【００１４】次に図２(a) に示すように、アセトン等の
有機溶剤を用いて、レジスト３上のＳｉＯ2 膜５を該膜
５ごと除去する。次にＣＦ4 ガスプラズマでＳｉＮ膜２
をエッチングし、除去する。ＣＦ4 ガスプラズマに対
し、ＳｉＮ膜２のエッチング速度はＳｉＯ2 膜５の１０
倍以上早く、ＳｉＯ2 膜５はほとんどダメージを受けな
い。次に図２(b) に示すように、ＳｉＯ2 膜５をマスク
として基板１のエッチングを行い、第２の溝６を形成す
る。次に図２(c) に示すように、弗酸等によりＳｉＯ2
膜５を除去すると、第１の溝４と第２の溝６とが連続的
に形成されることによって、Λ／２の周期を有する回折
格子が形成される。
有機溶剤を用いて、レジスト３上のＳｉＯ2 膜５を該膜
５ごと除去する。次にＣＦ4 ガスプラズマでＳｉＮ膜２
をエッチングし、除去する。ＣＦ4 ガスプラズマに対
し、ＳｉＮ膜２のエッチング速度はＳｉＯ2 膜５の１０
倍以上早く、ＳｉＯ2 膜５はほとんどダメージを受けな
い。次に図２(b) に示すように、ＳｉＯ2 膜５をマスク
として基板１のエッチングを行い、第２の溝６を形成す
る。次に図２(c) に示すように、弗酸等によりＳｉＯ2
膜５を除去すると、第１の溝４と第２の溝６とが連続的
に形成されることによって、Λ／２の周期を有する回折
格子が形成される。
【００１５】このような本実施例によれば、周期Λで形
成されたマスクパターン３に対し、その開口部とマスク
部のいずれに対しても、交互にエッチングを行うことに
より第１，第２の溝４，６を形成するようにしたので、
周期が従来の周期Λの１／２となる微細な回折格子を、
高精度に、かつ再現性よく形成することが可能となる。
成されたマスクパターン３に対し、その開口部とマスク
部のいずれに対しても、交互にエッチングを行うことに
より第１，第２の溝４，６を形成するようにしたので、
周期が従来の周期Λの１／２となる微細な回折格子を、
高精度に、かつ再現性よく形成することが可能となる。
【００１６】実施例２．図３，図４はこの発明の第２の
実施例による回折格子の製造方法を示し、次に図３，４
にそって製造方法について説明する。先ず図３(a) に示
すように、ＧａＡｓ基板１上に全面にＳｉＮ膜２を形成
する。次に図３(b) に示すように、レジストをＳｉＮ膜
２上に塗布し、二光束干渉露光法等により、周期Λのレ
ジストパターン３を形成する。次に図３(c) に示すよう
に、パターン３をマスクとして、ＳｉＮ膜２をフッ酸系
エッチャントでエッチングし、周期Λの該ＳｉＮ膜２の
パターンを形成する。次に、該ＳｉＮ膜２をマスクとし
て、酒石酸系のエッチャントでＧａＡｓ基板１をエッチ
ングし、第１の溝４を形成する。次に図３(d) に示すよ
うに、レジスト３を除去する。
実施例による回折格子の製造方法を示し、次に図３，４
にそって製造方法について説明する。先ず図３(a) に示
すように、ＧａＡｓ基板１上に全面にＳｉＮ膜２を形成
する。次に図３(b) に示すように、レジストをＳｉＮ膜
２上に塗布し、二光束干渉露光法等により、周期Λのレ
ジストパターン３を形成する。次に図３(c) に示すよう
に、パターン３をマスクとして、ＳｉＮ膜２をフッ酸系
エッチャントでエッチングし、周期Λの該ＳｉＮ膜２の
パターンを形成する。次に、該ＳｉＮ膜２をマスクとし
て、酒石酸系のエッチャントでＧａＡｓ基板１をエッチ
ングし、第１の溝４を形成する。次に図３(d) に示すよ
うに、レジスト３を除去する。
【００１７】次に図４(a) に示すように、ＭＯＣＶＤ法
により、ＳｉＮ膜によるＡｌＧａＡｓ７の選択成長を行
い、第１の溝４内のみにＡｌＧａＡｓ７を成長させるこ
とによって、該第１の溝４を覆うか、または埋め込むよ
うにする。次に図４(b) に示すように、ＳｉＮ膜２を弗
酸系のエッチャントでエッチングし、除去する。次に図
４(c) に示すように、上記ＳｉＮ膜２が除去されて露出
したＧａＡｓ基板１に対し、ＧａＡｓがエッチングされ
ＡｌＧａＡｓは全くあるいはほとんどエッチングされな
いエッチャント、例えば上記酒石酸系のエッチャント、
あるいは、アンモニア／Ｈ2 Ｏ2 の混合液等を用いて、
エッチングを行い、第２の溝６を形成する。次に図４
(d) に示すように、熱塩酸等でＡｌＧａＡｓ７をエッチ
ング除去すると、所望の周期（上記パターン３の周期）
Λの１／２である，周期Λ／２の回折格子を得ることが
できる。
により、ＳｉＮ膜によるＡｌＧａＡｓ７の選択成長を行
い、第１の溝４内のみにＡｌＧａＡｓ７を成長させるこ
とによって、該第１の溝４を覆うか、または埋め込むよ
うにする。次に図４(b) に示すように、ＳｉＮ膜２を弗
酸系のエッチャントでエッチングし、除去する。次に図
４(c) に示すように、上記ＳｉＮ膜２が除去されて露出
したＧａＡｓ基板１に対し、ＧａＡｓがエッチングされ
ＡｌＧａＡｓは全くあるいはほとんどエッチングされな
いエッチャント、例えば上記酒石酸系のエッチャント、
あるいは、アンモニア／Ｈ2 Ｏ2 の混合液等を用いて、
エッチングを行い、第２の溝６を形成する。次に図４
(d) に示すように、熱塩酸等でＡｌＧａＡｓ７をエッチ
ング除去すると、所望の周期（上記パターン３の周期）
Λの１／２である，周期Λ／２の回折格子を得ることが
できる。
【００１８】このような本第２の実施例においても、周
期Λで形成されたマスクパターン３に対し、その開口部
とマスク部のいずれに対しても、交互にエッチングを行
うことにより第１，第２の溝４，６を形成するようにし
たので、周期Λのマスクパターン３により形成される従
来の回折格子に対し周期が１／２となる，Λ／２周期の
微細な回折格子を高精度に、かつ再現性よく形成するこ
とが可能となる。
期Λで形成されたマスクパターン３に対し、その開口部
とマスク部のいずれに対しても、交互にエッチングを行
うことにより第１，第２の溝４，６を形成するようにし
たので、周期Λのマスクパターン３により形成される従
来の回折格子に対し周期が１／２となる，Λ／２周期の
微細な回折格子を高精度に、かつ再現性よく形成するこ
とが可能となる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、周期
Λで形成されたマスクパターンに対し、その開口部とマ
スク部のいずれに対しても、交互にエッチングを行って
溝を形成するようにしたので、周期が従来の周期Λの１
／２となる微細な回折格子を高精度に、かつ再現性よく
形成することが可能となる効果がある。
Λで形成されたマスクパターンに対し、その開口部とマ
スク部のいずれに対しても、交互にエッチングを行って
溝を形成するようにしたので、周期が従来の周期Λの１
／２となる微細な回折格子を高精度に、かつ再現性よく
形成することが可能となる効果がある。
【図１】この発明の第１の実施例による回折格子の製造
方法を示す工程フロー図。
方法を示す工程フロー図。
【図２】この発明の第１の実施例による回折格子の製造
方法を示す図１に続く工程フロー図。
方法を示す図１に続く工程フロー図。
【図３】この発明の第２の実施例による回折格子の製造
方法を示す工程フロー図。
方法を示す工程フロー図。
【図４】この発明の第２の実施例による回折格子の製造
方法を示す図３に続く工程フロー図。
方法を示す図３に続く工程フロー図。
【図５】従来の回折格子の製造方法を示す工程フロー
図。
図。
【図６】従来の回折格子の製造方法を示す図５に続く工
程フロー図。
程フロー図。
１ ＧａＡｓ基板 ２ ＳｉＮ膜 ３ 周期Λのレジストパターン ４ 第１の溝 ５ ＳｉＯ2 膜 ６ 第２の溝 ７ ＡｌＧａＡｓ部 ８ 周期Λのポジレジストパターン ９ ネガレジスト １０ 入射紫外光
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に、基板と性質の異なる第１の材
料からなる膜を形成する工程と、 該膜上にレジストを塗布し、該レジストを露光，現像
し、所定の周期で開口部を有するレジストパターンを形
成する工程と、 該レジストパターンをマスクとして上記第１の膜をエッ
チング加工する工程と、 該加工された第１の膜をマスクとして上記基板をエッチ
ングし第１の溝を形成する工程と、 上記基板の材料，および上記第１の材料と性質の異なる
第２の材料からなる，上記第１の溝を被う覆いを形成す
る工程と、 上記第１の膜を除去する工程と、 上記第１の溝を被う上記第２の材料からなる覆いをマス
クとして上記基板をエッチングし第２の溝を形成する工
程と、 上記第２の材料による覆いを除去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。 - 【請求項２】 第１の材料が窒化シリコン，第２の材料
が酸化シリコンであることを特徴とする請求項１記載の
回折格子の製造方法。 - 【請求項３】 第１の材料が窒化シリコン，第２の材料
がアルミニウム・ガリウム・ヒ素であることを特徴とす
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 |
|---|---|---|---|
| JP4218476A JPH0643312A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 回折格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4218476A JPH0643312A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 回折格子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643312A true JPH0643312A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16720532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4218476A Pending JPH0643312A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 回折格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643312A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100334470C (zh) * | 2002-10-04 | 2007-08-29 | 株式会社尼康 | 衍射光学元件 |
| KR100926243B1 (ko) * | 2001-05-02 | 2009-11-12 | 프리스케일 세미컨덕터, 인크. | 광 커플링 디바이스 제조 방법 |
| CN102221723A (zh) * | 2010-04-13 | 2011-10-19 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 光栅的制作方法 |
| US11467487B2 (en) * | 2019-01-03 | 2022-10-11 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Method for manufacturing template |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP4218476A patent/JPH0643312A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100926243B1 (ko) * | 2001-05-02 | 2009-11-12 | 프리스케일 세미컨덕터, 인크. | 광 커플링 디바이스 제조 방법 |
| CN100334470C (zh) * | 2002-10-04 | 2007-08-29 | 株式会社尼康 | 衍射光学元件 |
| CN102221723A (zh) * | 2010-04-13 | 2011-10-19 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 光栅的制作方法 |
| US11467487B2 (en) * | 2019-01-03 | 2022-10-11 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Method for manufacturing template |
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