JPH0669605A - 回折格子の形成方法 - Google Patents
回折格子の形成方法Info
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- JPH0669605A JPH0669605A JP22265492A JP22265492A JPH0669605A JP H0669605 A JPH0669605 A JP H0669605A JP 22265492 A JP22265492 A JP 22265492A JP 22265492 A JP22265492 A JP 22265492A JP H0669605 A JPH0669605 A JP H0669605A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不均一な深さの溝を具えた回折格子を、短時
間で、歩留良く、浅い溝と深い溝とを平行にして、形成
する方法を提供すること。 【構成】 Ｎ型ＩｎＰ基板１０上にポジ型レジスト層３
８を形成する（図１の（Ａ））。次に、Ｎ型ＩｎＰ基板
の浅い溝の形成予定位置４０上のポジ型レジスト層部分
には１００μＣ／ｃｍ2 のドーズ量、一方、深い溝の形
成予定位置４２上のポジ型レジスト層部分には２００μ
Ｃ／ｃｍ2 のドーズ量となる様に電子ビ−ムを照射す
る。露光したポジ型レジスト層を現像して、図１の
（Ｂ）に示す浅い開口部および深い開口部を有するレジ
ストパターンを形成する。このレジストパターンを介在
させてＮ型ＩｎＰ基板に対し１回のドライエッチングを
行って、不均一な深さの溝を具えた回折格子を形成する
（図１の（Ｃ））。
間で、歩留良く、浅い溝と深い溝とを平行にして、形成
する方法を提供すること。 【構成】 Ｎ型ＩｎＰ基板１０上にポジ型レジスト層３
８を形成する（図１の（Ａ））。次に、Ｎ型ＩｎＰ基板
の浅い溝の形成予定位置４０上のポジ型レジスト層部分
には１００μＣ／ｃｍ2 のドーズ量、一方、深い溝の形
成予定位置４２上のポジ型レジスト層部分には２００μ
Ｃ／ｃｍ2 のドーズ量となる様に電子ビ−ムを照射す
る。露光したポジ型レジスト層を現像して、図１の
（Ｂ）に示す浅い開口部および深い開口部を有するレジ
ストパターンを形成する。このレジストパターンを介在
させてＮ型ＩｎＰ基板に対し１回のドライエッチングを
行って、不均一な深さの溝を具えた回折格子を形成する
（図１の（Ｃ））。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体発光素子の作
成過程等に用いられる回折格子の形成方法に関するもの
である。
成過程等に用いられる回折格子の形成方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より分布帰還型半導体発光素子（以
下、ＤＦＢレーザと略称す）が知られている。この発光
素子は、共振器軸方向に格子を並べた回折格子を具えて
いる。この回折格子の各格子を作るために、通常は、適
当な下地に均一な深さの溝を形成し、これらの溝を、同
一の材料の適当な層で埋め込んでいる。
下、ＤＦＢレーザと略称す）が知られている。この発光
素子は、共振器軸方向に格子を並べた回折格子を具えて
いる。この回折格子の各格子を作るために、通常は、適
当な下地に均一な深さの溝を形成し、これらの溝を、同
一の材料の適当な層で埋め込んでいる。
【０００３】これらの溝の深さは均一であったが、最近
では、文献：「1991年春季応用物理学関連連合講演会予
稿集、29p-D-1」にも開示されているように、不均一な深
さの溝を具えた回折格子を形成して、これら溝を適当な
材料で埋め込んでＤＦＢレ−ザを形成する。その理由
は、長距離光通信に用いるＤＦＢレーザの共振器軸方向
の光強度分布制御および縦モード間発振利得閾値差を大
きくするために、共振器軸方向に結合係数を分布させる
ためである。
では、文献：「1991年春季応用物理学関連連合講演会予
稿集、29p-D-1」にも開示されているように、不均一な深
さの溝を具えた回折格子を形成して、これら溝を適当な
材料で埋め込んでＤＦＢレ−ザを形成する。その理由
は、長距離光通信に用いるＤＦＢレーザの共振器軸方向
の光強度分布制御および縦モード間発振利得閾値差を大
きくするために、共振器軸方向に結合係数を分布させる
ためである。
【０００４】以下、この従来のＤＦＢレーザの構造の一
例および溝の深さの不均一な回折格子の形成方法の一例
を、それぞれ図２および図３の（Ａ）〜（Ｃ）および図
４の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して簡単に説明する。尚、図
２で示した溝の断面の輪郭と図３の（Ａ）〜（Ｃ）およ
び図４の（Ａ）〜（Ｃ）に示した溝の断面の輪郭とは異
なっているが、図３の（Ａ）〜（Ｃ）および図４の
（Ａ）〜（Ｃ）ではより模式的に示してあり、図２では
より現実的に示したのであって、溝自体の輪郭や形状は
いずれの図においても何ら変わりがない。
例および溝の深さの不均一な回折格子の形成方法の一例
を、それぞれ図２および図３の（Ａ）〜（Ｃ）および図
４の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して簡単に説明する。尚、図
２で示した溝の断面の輪郭と図３の（Ａ）〜（Ｃ）およ
び図４の（Ａ）〜（Ｃ）に示した溝の断面の輪郭とは異
なっているが、図３の（Ａ）〜（Ｃ）および図４の
（Ａ）〜（Ｃ）ではより模式的に示してあり、図２では
より現実的に示したのであって、溝自体の輪郭や形状は
いずれの図においても何ら変わりがない。
【０００５】図２は、回折格子を作り込んだ発光素子の
説明図であって、特に、ＤＦＢレーザの構造の一例の概
要を示す断面図である。ＩｎＰ基板１０の表面に、共振
器軸方向に沿って位相シフト部１２を中心にして対称的
に並べた状態で浅い溝１４と深い溝１６とを形成してあ
る。その上に、ガイド層１８、活性層２０、クラッド層
２２を積層してある。
説明図であって、特に、ＤＦＢレーザの構造の一例の概
要を示す断面図である。ＩｎＰ基板１０の表面に、共振
器軸方向に沿って位相シフト部１２を中心にして対称的
に並べた状態で浅い溝１４と深い溝１６とを形成してあ
る。その上に、ガイド層１８、活性層２０、クラッド層
２２を積層してある。
【０００６】以下、従来の、不均一な深さの溝を具えた
回折格子の形成方法の一例について、図３（Ａ）〜
（Ｃ）および図４の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明す
る。図３の（Ａ）〜（Ｃ）は、不均一な深さの溝を具え
た回折格子の形成方法を説明するための前半の工程図で
あり、図４の（Ａ）〜（Ｃ）は、図３の（Ｃ）に続く、
後半の工程図である。各図は主要工程段階での断面図を
概略的に示している。
回折格子の形成方法の一例について、図３（Ａ）〜
（Ｃ）および図４の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明す
る。図３の（Ａ）〜（Ｃ）は、不均一な深さの溝を具え
た回折格子の形成方法を説明するための前半の工程図で
あり、図４の（Ａ）〜（Ｃ）は、図３の（Ｃ）に続く、
後半の工程図である。各図は主要工程段階での断面図を
概略的に示している。
【０００７】先ず、Ｎ型ＩｎＰ基板１０上に第１ポジ型
レジスト層２４を形成する（図３の（Ａ））。
レジスト層２４を形成する（図３の（Ａ））。
【０００８】この第１ポジ型レジスト層２４に対して、
露光を行い、その後、現像して、形成すべき回折格子パ
ターンと同じパターンの第１レジストパターン２６を形
成する（図３の（Ｂ））。
露光を行い、その後、現像して、形成すべき回折格子パ
ターンと同じパターンの第１レジストパターン２６を形
成する（図３の（Ｂ））。
【０００９】次に、第１レジストパターン２６上に、第
２ポジ型レジスト層（図示せず）を形成し、この第２ポ
ジ型レジスト層に対して露光を行い、その後、この第２
ポジ型レジスト層を現像して、第２レジストパターン３
０を形成する（図３の（Ｃ））。
２ポジ型レジスト層（図示せず）を形成し、この第２ポ
ジ型レジスト層に対して露光を行い、その後、この第２
ポジ型レジスト層を現像して、第２レジストパターン３
０を形成する（図３の（Ｃ））。
【００１０】次に、１回目の反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）を行い、第１および第２レジストパターン２
６および３０に覆われていない開口部３２に露出してい
る基板１０をエッチングして溝３４を形成する（図４の
（Ａ））。
（ＲＩＥ）を行い、第１および第２レジストパターン２
６および３０に覆われていない開口部３２に露出してい
る基板１０をエッチングして溝３４を形成する（図４の
（Ａ））。
【００１１】次に、第２レジストパターン３０を除去し
てから、２回目のＲＩＥを行って、第１レジストパター
ン２６に覆われていない開口部３２および３６に露出し
ている基板１０をエッチングする。１回目のＲＩＥの際
に第２レジストパターン３０に覆われていた開口部３６
に露出している基板１０をエッチングして浅い溝１４を
形成すると同時に、１回目のＲＩＥで形成した溝３４
を、さらにエッチングして、深い溝１６を形成する（図
４の（Ｂ））。
てから、２回目のＲＩＥを行って、第１レジストパター
ン２６に覆われていない開口部３２および３６に露出し
ている基板１０をエッチングする。１回目のＲＩＥの際
に第２レジストパターン３０に覆われていた開口部３６
に露出している基板１０をエッチングして浅い溝１４を
形成すると同時に、１回目のＲＩＥで形成した溝３４
を、さらにエッチングして、深い溝１６を形成する（図
４の（Ｂ））。
【００１２】最後に、残った第１レジストパターン２６
を除去して不均一な深さの溝１４および１６を具えた回
折格子を形成する（図４の（Ｃ））。
を除去して不均一な深さの溝１４および１６を具えた回
折格子を形成する（図４の（Ｃ））。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の不均一な深さの溝を具えた回折格子の形成方法
では、ホトリソグラフィを２回行い、基板のエッチング
を２回に分けて行っている。このため、工程が複雑にな
り、回折格子の形成に時間がかかる。この結果、非常に
脆い化合物半導体基板が破損する頻度が高くなり、歩留
が低下する。また、浅い溝と深い溝とを完全に平行に形
成することが困難なため、回折効率の悪い回折格子がで
きてしまい易い。さらに、この回折格子を半導体発光素
子に組み込んだ場合、所望の波長モードが得られない場
合がある。
た従来の不均一な深さの溝を具えた回折格子の形成方法
では、ホトリソグラフィを２回行い、基板のエッチング
を２回に分けて行っている。このため、工程が複雑にな
り、回折格子の形成に時間がかかる。この結果、非常に
脆い化合物半導体基板が破損する頻度が高くなり、歩留
が低下する。また、浅い溝と深い溝とを完全に平行に形
成することが困難なため、回折効率の悪い回折格子がで
きてしまい易い。さらに、この回折格子を半導体発光素
子に組み込んだ場合、所望の波長モードが得られない場
合がある。
【００１４】そこで、この発明の目的は、不均一な深さ
の溝を具えた回折格子を、短時間で、歩留良く、浅い溝
と深い溝とを完全に平行にして、形成する方法を提供す
ることにある。
の溝を具えた回折格子を、短時間で、歩留良く、浅い溝
と深い溝とを完全に平行にして、形成する方法を提供す
ることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明の、不均一な深さの溝を具えた回折格子の
形成方法によれば、不均一な深さの溝を具えた回折格子
の形成にあたり、基板上にポジ型レジスト層を設け、こ
のポジ型レジスト層に深さの異なる、即ち、ポジ型レジ
スト層を必ずしも貫通していない複数の開口部を形成し
て、レジストパターンを得る工程とこれら開口部が形成
されたポジ型レジスト層を介在させて前記基板に対し１
回のドライエッチングを行って基板に深さの異なる複数
の溝を形成する工程とを含むことを特徴とする。
め、この発明の、不均一な深さの溝を具えた回折格子の
形成方法によれば、不均一な深さの溝を具えた回折格子
の形成にあたり、基板上にポジ型レジスト層を設け、こ
のポジ型レジスト層に深さの異なる、即ち、ポジ型レジ
スト層を必ずしも貫通していない複数の開口部を形成し
て、レジストパターンを得る工程とこれら開口部が形成
されたポジ型レジスト層を介在させて前記基板に対し１
回のドライエッチングを行って基板に深さの異なる複数
の溝を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】また、この発明の実施にあたり、好ましく
は、（ａ）基板上全面に、ポジ型レジスト層を形成する
工程と、（ｂ）このポジ型レジスト層に対し、異なるド
ーズ量による選択露光を行って、形成しようとする回折
格子パターンと同じ平面パターンで、かつ、このポジ型
レジスト層の表面から浅い深さの露光領域と、深い深さ
の露光領域とをそれぞれ形成する工程と、（ｃ）このポ
ジ型レジスト層を現像して、浅いおよび深い露光領域を
除去して、浅いおよび深い開口部を有するレジストパタ
ーンを形成する工程と、（ｄ）このレジストストパター
ンを介在させて基板に対し１回のドライエッチングを行
って、浅いおよび深い開口部に対応した基板の位置に、
浅い溝および深い溝をそれぞれ形成する工程とを含むの
が良い。
は、（ａ）基板上全面に、ポジ型レジスト層を形成する
工程と、（ｂ）このポジ型レジスト層に対し、異なるド
ーズ量による選択露光を行って、形成しようとする回折
格子パターンと同じ平面パターンで、かつ、このポジ型
レジスト層の表面から浅い深さの露光領域と、深い深さ
の露光領域とをそれぞれ形成する工程と、（ｃ）このポ
ジ型レジスト層を現像して、浅いおよび深い露光領域を
除去して、浅いおよび深い開口部を有するレジストパタ
ーンを形成する工程と、（ｄ）このレジストストパター
ンを介在させて基板に対し１回のドライエッチングを行
って、浅いおよび深い開口部に対応した基板の位置に、
浅い溝および深い溝をそれぞれ形成する工程とを含むの
が良い。
【００１７】
【作用】上述したこの発明の構成によれば、基板上に設
けたポジ型レジスト層に深さの異なる、即ち、ポジ型レ
ジスト層を必ずしも貫通していない複数の開口部を形成
してレジストパターンを形成し、このレジストパターン
を介在させて、基板に対し１回のドライエッチングを行
って基板に深さの異なる複数の溝を形成する。深さの異
なる複数の開口部の形成に当たっては、例えば、異なる
ドーズ量による選択露光を行って、ポジ型レジスト層の
表面から浅い深さの露光領域と、深い深さの露光領域と
をそれぞれ形成する。
けたポジ型レジスト層に深さの異なる、即ち、ポジ型レ
ジスト層を必ずしも貫通していない複数の開口部を形成
してレジストパターンを形成し、このレジストパターン
を介在させて、基板に対し１回のドライエッチングを行
って基板に深さの異なる複数の溝を形成する。深さの異
なる複数の開口部の形成に当たっては、例えば、異なる
ドーズ量による選択露光を行って、ポジ型レジスト層の
表面から浅い深さの露光領域と、深い深さの露光領域と
をそれぞれ形成する。
【００１８】露光後、ポジ型レジスト層を現像して深さ
の異なる複数の開口部を形成する。
の異なる複数の開口部を形成する。
【００１９】このレジストパターンを介在させて基板に
対し１回のドライエッチングを行うと、エッチングの初
期においては、浅い開口部の底面の残膜が先ずエッチン
グされる。一方、深い開口部では、開口部底面に、浅い
開口部の底面の残膜よりも薄い残膜がある場合はこの薄
い残膜が、無い場合はエッチングの初期より基板がエッ
チングされる。浅い開口部底面の残膜がエッチングによ
り除去されて基板が露出した時には、深い開口部底面の
基板が、それまでのエッチング時間に相当する深さにま
でエッチングされている。
対し１回のドライエッチングを行うと、エッチングの初
期においては、浅い開口部の底面の残膜が先ずエッチン
グされる。一方、深い開口部では、開口部底面に、浅い
開口部の底面の残膜よりも薄い残膜がある場合はこの薄
い残膜が、無い場合はエッチングの初期より基板がエッ
チングされる。浅い開口部底面の残膜がエッチングによ
り除去されて基板が露出した時には、深い開口部底面の
基板が、それまでのエッチング時間に相当する深さにま
でエッチングされている。
【００２０】さらにドライエッチングを続けると、深い
開口部底面の基板はさらにエッチングされ、一方、浅い
開口部底面の基板もエッチングされ始める。残膜の厚さ
およびエッチング時間は、設計に応じた任意の厚さおよ
び時間とし、それにより、溝の深さが決まる。また、こ
れと同時に、残膜の厚さの差によって、浅い溝と深い溝
との深さの差を決めることができる。
開口部底面の基板はさらにエッチングされ、一方、浅い
開口部底面の基板もエッチングされ始める。残膜の厚さ
およびエッチング時間は、設計に応じた任意の厚さおよ
び時間とし、それにより、溝の深さが決まる。また、こ
れと同時に、残膜の厚さの差によって、浅い溝と深い溝
との深さの差を決めることができる。
【００２１】このように、この発明の構成によれば、１
回のホトリソグラフィおよびドライエッチングによって
エッチング深さの異なる、即ち、不均一な深さの溝を同
時に形成するので、深い溝と浅い溝とを完全に平行に形
成することができる。
回のホトリソグラフィおよびドライエッチングによって
エッチング深さの異なる、即ち、不均一な深さの溝を同
時に形成するので、深い溝と浅い溝とを完全に平行に形
成することができる。
【００２２】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の不均一な
深さの溝を具えた回折格子の形成方法の一実施例につい
て説明する。尚、以下に参照する図は、この発明が理解
できる程度に各構成成分の大きさ、形状および配置関係
を概略的に示してあるにすぎない。従って、この発明は
図示例に限定されるものでないことは明らかである。
深さの溝を具えた回折格子の形成方法の一実施例につい
て説明する。尚、以下に参照する図は、この発明が理解
できる程度に各構成成分の大きさ、形状および配置関係
を概略的に示してあるにすぎない。従って、この発明は
図示例に限定されるものでないことは明らかである。
【００２３】先ず、図１の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、
この発明の基本的実施例につき説明する。図１の（Ａ）
〜（Ｃ）は、不均一な深さの溝の形成方法を説明するた
めの工程図であり、各図は、工程の主要段階で得られる
構造体の断面図を概略的に示している。
この発明の基本的実施例につき説明する。図１の（Ａ）
〜（Ｃ）は、不均一な深さの溝の形成方法を説明するた
めの工程図であり、各図は、工程の主要段階で得られる
構造体の断面図を概略的に示している。
【００２４】先ず、この発明では、Ｎ型ＩｎＰ基板１０
上に、通常の技術を用いて、ＰＭＭＡ（Polymethylmeth
arylate ）を３０００Ａ°（オングストローム）程度の
厚さにコ−ティングしてポジ型レジスト層３８を形成す
る（図１の（Ａ））。
上に、通常の技術を用いて、ＰＭＭＡ（Polymethylmeth
arylate ）を３０００Ａ°（オングストローム）程度の
厚さにコ−ティングしてポジ型レジスト層３８を形成す
る（図１の（Ａ））。
【００２５】次に、形成したポジ型レジスト層３８に対
して、電子ビ−ム露光法により、異なるドーズ量による
選択露光を行う。選択露光は、形成しようとする回折格
子パターンと同じ平面パターンで、かつ、浅い溝の形成
予定位置上のポジ型レジスト層３８の部分を、浅い深さ
の露光領域を形成するドーズ量で選択的に露光し、一
方、深い溝の形成予定位置上のポジ型レジスト層の部分
を、深い深さの露光領域を形成するドーズ量で選択的に
露光する。この実施例では、Ｎ型ＩｎＰ基板１０の浅い
溝の形成予定位置４０上のポジ型レジスト層部分には１
００μＣ／ｃｍ2のドーズ量、かつ、Ｎ型ＩｎＰ基板１
０の深い溝の形成予定位置４２上のポジ型レジスト層部
分には２００μＣ／ｃｍ2 のドーズ量となる様に電子ビ
−ムを照射する。
して、電子ビ−ム露光法により、異なるドーズ量による
選択露光を行う。選択露光は、形成しようとする回折格
子パターンと同じ平面パターンで、かつ、浅い溝の形成
予定位置上のポジ型レジスト層３８の部分を、浅い深さ
の露光領域を形成するドーズ量で選択的に露光し、一
方、深い溝の形成予定位置上のポジ型レジスト層の部分
を、深い深さの露光領域を形成するドーズ量で選択的に
露光する。この実施例では、Ｎ型ＩｎＰ基板１０の浅い
溝の形成予定位置４０上のポジ型レジスト層部分には１
００μＣ／ｃｍ2のドーズ量、かつ、Ｎ型ＩｎＰ基板１
０の深い溝の形成予定位置４２上のポジ型レジスト層部
分には２００μＣ／ｃｍ2 のドーズ量となる様に電子ビ
−ムを照射する。
【００２６】露光したポジ型レジスト層を現像して浅い
および深い露光領域を除去すると、図１の（Ｂ）に示す
ような浅い開口部４４および深い開口部４６を有するレ
ジストパターン４８が形成される。この実施例では、浅
い溝の形成予定位置４０上の浅い開口部４４の底面に
は、残膜５０が残っている。一方、深い溝の形成予定位
置４２上の深い開口部４６の底面には、Ｎ型ＩｎＰ基板
１０が露出している。
および深い露光領域を除去すると、図１の（Ｂ）に示す
ような浅い開口部４４および深い開口部４６を有するレ
ジストパターン４８が形成される。この実施例では、浅
い溝の形成予定位置４０上の浅い開口部４４の底面に
は、残膜５０が残っている。一方、深い溝の形成予定位
置４２上の深い開口部４６の底面には、Ｎ型ＩｎＰ基板
１０が露出している。
【００２７】このレジストパターン４８を介在させてＮ
型ＩｎＰ基板１０に対し１回のドライエッチングを行
う。この実施例では、Ａｒ＋Ｃｌ2 ガスによる反応性イ
オンエッチング（ＲＩＥ）を行う。エッチングの初期に
おいては、浅い溝の形成予定位置４０上では、浅い開口
部４４の底面の残膜５０が先ずエッチングされる。一
方、深い溝の形成予定位置４２では、エッチングの初期
よりＮ型ＩｎＰ基板１０がエッチングされる。この結
果、浅い開口部４４および深い開口部４６に対応した基
板の位置に、浅い溝１４および深い溝１６をそれぞれ形
成することができる。
型ＩｎＰ基板１０に対し１回のドライエッチングを行
う。この実施例では、Ａｒ＋Ｃｌ2 ガスによる反応性イ
オンエッチング（ＲＩＥ）を行う。エッチングの初期に
おいては、浅い溝の形成予定位置４０上では、浅い開口
部４４の底面の残膜５０が先ずエッチングされる。一
方、深い溝の形成予定位置４２では、エッチングの初期
よりＮ型ＩｎＰ基板１０がエッチングされる。この結
果、浅い開口部４４および深い開口部４６に対応した基
板の位置に、浅い溝１４および深い溝１６をそれぞれ形
成することができる。
【００２８】最後に、残ったレジストパターンを除去し
て、不均一な深さの溝を具えた回折格子を得る（図１の
（Ｃ））。
て、不均一な深さの溝を具えた回折格子を得る（図１の
（Ｃ））。
【００２９】この発明は、上述した実施例にのみ限定さ
れるものではなく、多くの変形または変更を行い得るこ
とは明らかである。例えば、上述した実施例では、基板
としてＮ型ＩｎＰ基板を用い、これに不均一回折格子を
作り込むための不均一な深さの溝を形成する例につき説
明したが、この発明ではＧａＡｓ基板、または、その他
の適当な化合物半導体材料の基板を使用することができ
る。また、基板としては、発光素子の回折格子を作り込
める層であれば、どのような層であっても良い。
れるものではなく、多くの変形または変更を行い得るこ
とは明らかである。例えば、上述した実施例では、基板
としてＮ型ＩｎＰ基板を用い、これに不均一回折格子を
作り込むための不均一な深さの溝を形成する例につき説
明したが、この発明ではＧａＡｓ基板、または、その他
の適当な化合物半導体材料の基板を使用することができ
る。また、基板としては、発光素子の回折格子を作り込
める層であれば、どのような層であっても良い。
【００３０】また、上述した実施例では、基板をエッチ
ングするために用いるレジストパターンを電子ビーム露
光法を用いて形成したが、この発明で用いる露光方法
は、例えば、レーザ光やＸ線ビーム等、選択的にドーズ
量を変えて露光することができる露光方法ならば良い。
ングするために用いるレジストパターンを電子ビーム露
光法を用いて形成したが、この発明で用いる露光方法
は、例えば、レーザ光やＸ線ビーム等、選択的にドーズ
量を変えて露光することができる露光方法ならば良い。
【００３１】また、上述した実施例では、深い開口部の
ポジ型レジスト層の部分を除去して基板を露出させた
が、この発明では、この部分に、浅い開口部底面の残膜
よりも厚さの薄い残膜を形成しても良い。
ポジ型レジスト層の部分を除去して基板を露出させた
が、この発明では、この部分に、浅い開口部底面の残膜
よりも厚さの薄い残膜を形成しても良い。
【００３２】また、上述した実施例では、各構成成分の
形状、寸法、材料、配置関係その他の諸条件につき特に
言及していないが、これらは、設計に応じて任意に設定
すれば良く、この発明では、形成しようとする回折格子
のパターンに適合した深い溝および浅い溝を制作するこ
とができる諸条件を用いれば良い。従って、溝形成のた
めのホトリソグラフィおよびエッチングが、それぞれ一
回の工程であれば良いので、ホトリソグラフィおよびエ
ッチングに係る他の条件は任意に定めれば良い。
形状、寸法、材料、配置関係その他の諸条件につき特に
言及していないが、これらは、設計に応じて任意に設定
すれば良く、この発明では、形成しようとする回折格子
のパターンに適合した深い溝および浅い溝を制作するこ
とができる諸条件を用いれば良い。従って、溝形成のた
めのホトリソグラフィおよびエッチングが、それぞれ一
回の工程であれば良いので、ホトリソグラフィおよびエ
ッチングに係る他の条件は任意に定めれば良い。
【００３３】
【発明の効果】この発明の不均一な深さの溝を具えた回
折格子の形成方法によれば、１回のホトリソグラフィに
よって異なる深さの開口部を具えたレジストパターンを
形成し、このレジストパターンを介して１回のドライエ
ッチングを行って、深さの異なる、即ち、不均一な深さ
の溝を具えた回折格子を形成することができる。ホトリ
ソグラフィおよびドライエッチングがそれぞれ１回で済
むので、従来よりも短時間で回折格子を形成することが
できる。また、工程を短縮することができるので、基板
を破損する頻度が下がり、歩留を向上させることができ
る。また、ホトリソグラフィおよびドライエッチングが
それぞれ１回で済むので、浅い溝と深い溝とを平行に形
成することができる。このため、回折効率の良い回折格
子を形成することができる。さらに、この回折格子を半
導体発光素子に作り込んだ場合、所望の波長モ−ドの発
光素子を得ることができる。
折格子の形成方法によれば、１回のホトリソグラフィに
よって異なる深さの開口部を具えたレジストパターンを
形成し、このレジストパターンを介して１回のドライエ
ッチングを行って、深さの異なる、即ち、不均一な深さ
の溝を具えた回折格子を形成することができる。ホトリ
ソグラフィおよびドライエッチングがそれぞれ１回で済
むので、従来よりも短時間で回折格子を形成することが
できる。また、工程を短縮することができるので、基板
を破損する頻度が下がり、歩留を向上させることができ
る。また、ホトリソグラフィおよびドライエッチングが
それぞれ１回で済むので、浅い溝と深い溝とを平行に形
成することができる。このため、回折効率の良い回折格
子を形成することができる。さらに、この回折格子を半
導体発光素子に作り込んだ場合、所望の波長モ−ドの発
光素子を得ることができる。
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明の不均一な深さの
溝を具えた回折格子の形成方法の説明に供する工程図で
ある。
溝を具えた回折格子の形成方法の説明に供する工程図で
ある。
【図２】分布帰還型半導体発光素子の構造の説明に供す
る断面図である。
る断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、従来の不均一な深さの溝を
具えた回折格子の形成方法の説明に供する前半の工程図
である。
具えた回折格子の形成方法の説明に供する前半の工程図
である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、従来の不均一な深さの溝を
具えた回折格子の形成方法の説明に供する、図３の
（Ｃ）に続く後半の工程図である。
具えた回折格子の形成方法の説明に供する、図３の
（Ｃ）に続く後半の工程図である。
１０：Ｎ型ＩｎＰ基板 １４：浅い溝 １６：深い溝 ３８：ポジ型レジスト層 ４０：浅い溝の形成予定位置 ４２：深い溝の形成予定位置 ４４：浅い開口部 ４６：深い開口部 ４８：レジストパターン ５０：残膜
Claims (2)
- 【請求項１】 不均一な深さの溝を具えた回折格子の形
成にあたり、 基板上にポジ型レジスト層を設け、該ポジ型レジスト層
に深さの異なる複数の開口部を形成して、レジストパタ
ーンを得る工程と、 該レジストパターンを介在させて前記基板に対し１回の
ドライエッチングを行って該基板に深さの異なる複数の
溝を形成する工程とを含むことを特徴とする不均一な深
さの溝を具えた回折格子の形成方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の不均一な深さの溝を具
えた回折格子の形成にあたり、 （ａ）基板上全面に、ポジ型レジスト層を形成する工程
と、 （ｂ）該ポジ型レジスト層に対し、異なるドーズ量によ
る選択露光を行って、形成しようとする回折格子パター
ンと同じ平面パターンで、かつ、前記ポジ型レジスト層
の表面から浅い深さの露光領域と、深い深さの露光領域
とをそれぞれ形成する工程と、 （ｃ）前記ポジ型レジスト層を現像して、前記浅いおよ
び深い露光領域を除去して、浅いおよび深い開口部を有
するレジストパターンを形成する工程と、 （ｄ）前記レジストストパターンを介在させて前記基板
に対し１回のドライエッチングを行って、前記浅いおよ
び深い開口部に対応した基板の位置に、浅い溝および深
い溝をそれぞれ形成する工程とを含むことを特徴とする
不均一な深さの溝を具えた回折格子の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22265492A JPH0669605A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 回折格子の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22265492A JPH0669605A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 回折格子の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669605A true JPH0669605A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16785843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22265492A Withdrawn JPH0669605A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 回折格子の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669605A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6228671B1 (en) | 1998-06-10 | 2001-05-08 | Nec Corporation | Process for production of semiconductor laser grating |
| WO2014193569A1 (en) * | 2013-05-29 | 2014-12-04 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a substrate opening |
| US9385132B2 (en) | 2011-08-25 | 2016-07-05 | Micron Technology, Inc. | Arrays of recessed access devices, methods of forming recessed access gate constructions, and methods of forming isolation gate constructions in the fabrication of recessed access devices |
| WO2020131317A1 (en) | 2018-12-17 | 2020-06-25 | Applied Materials, Inc. | Methods for controlling etch depth by localized heating |
| CN111492313A (zh) * | 2017-11-29 | 2020-08-04 | 应用材料公司 | 波导组合器的直接蚀刻制造的方法 |
| WO2021105386A1 (en) * | 2019-04-24 | 2021-06-03 | University Of Southampton | Photonic chip and method of manufacture |
| JP2022510484A (ja) * | 2018-12-14 | 2022-01-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 傾斜した格子を製造する方法 |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP22265492A patent/JPH0669605A/ja not_active Withdrawn
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| GB2583393B (en) * | 2019-04-24 | 2023-11-01 | Univ Southampton | Photonic chip and method of manufacture |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |