JPH07104112A - 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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- JPH07104112A JPH07104112A JP25083193A JP25083193A JPH07104112A JP H07104112 A JPH07104112 A JP H07104112A JP 25083193 A JP25083193 A JP 25083193A JP 25083193 A JP25083193 A JP 25083193A JP H07104112 A JPH07104112 A JP H07104112A
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- ion beam
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1847—Manufacturing methods
- G02B5/1857—Manufacturing methods using exposure or etching means, e.g. holography, photolithography, exposure to electron or ion beams
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】断面形状が鋸刃状をなす回折格子において、そ
の鋸刃状断面のエッジ、ブレーズ角および深さが光利用
効率の高い形状に加工が可能な回折格子の製造方法を提
供する。 【構成】レジスト5を介してガラス基板4に斜め方向か
らイオンビームを照射する際に、イオンビームの照射を
鋸刃状断面の長い方の斜面に対して略垂直な方向から行
うことにより、反対方向から照射していた従来の製造法
の場合より、マスクであるレジスト5の断面積を大きい
状態で照射できる。このため、ガラスのエッチング速度
に比べてレジストのエッチング速度が大きくても、エッ
チング終了までレジスト5が残存できるので、鋸刃状断
面形状のエッジがだれたり、ブレーズ角が所望の値より
小さかったり、ブレーズ深さが浅くなることがない。
の鋸刃状断面のエッジ、ブレーズ角および深さが光利用
効率の高い形状に加工が可能な回折格子の製造方法を提
供する。 【構成】レジスト5を介してガラス基板4に斜め方向か
らイオンビームを照射する際に、イオンビームの照射を
鋸刃状断面の長い方の斜面に対して略垂直な方向から行
うことにより、反対方向から照射していた従来の製造法
の場合より、マスクであるレジスト5の断面積を大きい
状態で照射できる。このため、ガラスのエッチング速度
に比べてレジストのエッチング速度が大きくても、エッ
チング終了までレジスト5が残存できるので、鋸刃状断
面形状のエッジがだれたり、ブレーズ角が所望の値より
小さかったり、ブレーズ深さが浅くなることがない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、各種光メモリ
装置用の光ピックアップ等に使用される光学素子の製造
方法に関する。詳しくは、この回折素子を構成する回折
格子の、断面形状が鋸刃状をなすものについて、光利用
効率に優れた回折格子の製造方法に関する。
装置用の光ピックアップ等に使用される光学素子の製造
方法に関する。詳しくは、この回折素子を構成する回折
格子の、断面形状が鋸刃状をなすものについて、光利用
効率に優れた回折格子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、再生専用型、追記型及び書き換え
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。このような光メモリ素子に情報を記録するために用
いられる光ピックアップについては、部品点数の削減に
よる小型軽量化及び高信頼性を達成するため、複数の光
学機能を有する回折素子を使用することが盛んに行われ
ている。この回折素子においては、回折素子を構成する
回折格子の断面形状を鋸刃形状にすると、光利用効率の
改善が図れることが分かっている。
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。このような光メモリ素子に情報を記録するために用
いられる光ピックアップについては、部品点数の削減に
よる小型軽量化及び高信頼性を達成するため、複数の光
学機能を有する回折素子を使用することが盛んに行われ
ている。この回折素子においては、回折素子を構成する
回折格子の断面形状を鋸刃形状にすると、光利用効率の
改善が図れることが分かっている。
【0003】この鋸刃状の断面形状を有する回折格子の
製造方法について説明する。図5に作製工程の概略を示
す。
製造方法について説明する。図5に作製工程の概略を示
す。
【0004】まず、電子計算機によ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。
を演算し、このパターンに基づいて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。
【0005】次に、このレティクルを用いてフォトリピ
ーターにより上記拡大パターンを光学的に1/10に縮
小し、透光性の基板上に遮光性の膜をパターン形成して
フォトマスクを作製する。
ーターにより上記拡大パターンを光学的に1/10に縮
小し、透光性の基板上に遮光性の膜をパターン形成して
フォトマスクを作製する。
【0006】このフォトマスクの作製では、まず、図5
(a)に示すようにフォトマスク用透光性基板21表面
上に遮光性薄膜22を全面に形成する。
(a)に示すようにフォトマスク用透光性基板21表面
上に遮光性薄膜22を全面に形成する。
【0007】そして、図5(b)に示すように、この遮
光性薄膜22をエッチングし、光透過部Aと非透過部B
とをパターン形成してフォトマスク23を得る。
光性薄膜22をエッチングし、光透過部Aと非透過部B
とをパターン形成してフォトマスク23を得る。
【0008】他方、図5(c)に示すようにガラス等の
回折格子用透光性基板24(以下、単に基板24とい
う)を用意し、この基板24の表面を洗剤、水或は有機
溶剤を用いて洗浄しておく。
回折格子用透光性基板24(以下、単に基板24とい
う)を用意し、この基板24の表面を洗剤、水或は有機
溶剤を用いて洗浄しておく。
【0009】次に、図5(d)に示すように、この基板
24の表面にスピンコーター等のコーティング機器を用
いてレジスト25を被覆する。
24の表面にスピンコーター等のコーティング機器を用
いてレジスト25を被覆する。
【0010】次に、図5(e)に示すように基板24の
レジスト25表面上に前記のフォトマスク23のパター
ン側を密着させ、フォトマスク23の外方側からフォト
マスク23基板に垂直に紫外線を照射する。この操作に
よりレジスト25にフォトマスク23の回折格子パター
ンの潜像を形成する。
レジスト25表面上に前記のフォトマスク23のパター
ン側を密着させ、フォトマスク23の外方側からフォト
マスク23基板に垂直に紫外線を照射する。この操作に
よりレジスト25にフォトマスク23の回折格子パター
ンの潜像を形成する。
【0011】続いて、図5(f)に示すように、このレ
ジスト25を現像し、回折格子パターンとして複数の窓
部26、26…を形成する。
ジスト25を現像し、回折格子パターンとして複数の窓
部26、26…を形成する。
【0012】最後に、図5(g)に示すように、レジス
ト25を介し、斜め方向から基板24にAr(アルゴ
ン)ガスのイオンビームを照射してエッチングを施す。
この時のイオンビームの照射は、最終的に形成される回
折格子の鋸刃(ブレーズ)断面の両傾斜面の内、長い方
の傾斜面に平行な方向から行っている。
ト25を介し、斜め方向から基板24にAr(アルゴ
ン)ガスのイオンビームを照射してエッチングを施す。
この時のイオンビームの照射は、最終的に形成される回
折格子の鋸刃(ブレーズ)断面の両傾斜面の内、長い方
の傾斜面に平行な方向から行っている。
【0013】こうして図5(h)に示すような鋸刃(ブ
レーズ)状の回折格子27、27…を得る。
レーズ)状の回折格子27、27…を得る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の回折
格子に用いる基板24としては、耐環境性及び光学特性
等を考慮すると、ガラス基板が最適とされている。ガラ
ス基板をArガスのイオンビームで物理的にエッチング
する場合、ガラス基板がエッチングされる速さと、この
ガラス基板上に形成されたレジスト25がエッチングさ
れる速さとでは、レジスト25がエッチングされる速さ
の方が圧倒的に速い。このため、ガラス基板の表面が目
標断面形状にエッチングされるまでにマスクであるレジ
スト25が消失してしまう。このような状態で、エッチ
ングを続けて行くと、形成される回折格子27、27…
の断面形状は、エッジがだれ、ブレーズ角が所望のブレ
ーズ角より小さかったり、格子深さhも所望の深さより
かなり浅くなったりする。その結果、ブレーズ特性が低
下し、+1次回折光と−1次回折光の回折光量の差が小
さくなって、光利用効率の改善が図れなくなる。
格子に用いる基板24としては、耐環境性及び光学特性
等を考慮すると、ガラス基板が最適とされている。ガラ
ス基板をArガスのイオンビームで物理的にエッチング
する場合、ガラス基板がエッチングされる速さと、この
ガラス基板上に形成されたレジスト25がエッチングさ
れる速さとでは、レジスト25がエッチングされる速さ
の方が圧倒的に速い。このため、ガラス基板の表面が目
標断面形状にエッチングされるまでにマスクであるレジ
スト25が消失してしまう。このような状態で、エッチ
ングを続けて行くと、形成される回折格子27、27…
の断面形状は、エッジがだれ、ブレーズ角が所望のブレ
ーズ角より小さかったり、格子深さhも所望の深さより
かなり浅くなったりする。その結果、ブレーズ特性が低
下し、+1次回折光と−1次回折光の回折光量の差が小
さくなって、光利用効率の改善が図れなくなる。
【0015】他方、ガラスよりもエッチングされる速度
の小さいマスク材を用いた場合には、エッチングされた
マスク材の再付着が発生したり、エッチング終了後のマ
スク材の除去が困難になるという問題がある。
の小さいマスク材を用いた場合には、エッチングされた
マスク材の再付着が発生したり、エッチング終了後のマ
スク材の除去が困難になるという問題がある。
【0016】これらの問題に対しては、照射するイオン
ビームとして、例えば、CF4、CHF3、C2F4等のC
F系のガスを用いれば、ガラスのエッチング速度がレジ
ストのエッチング速度より十分に大きいので、良好な断
面形状が得られることが知られている。
ビームとして、例えば、CF4、CHF3、C2F4等のC
F系のガスを用いれば、ガラスのエッチング速度がレジ
ストのエッチング速度より十分に大きいので、良好な断
面形状が得られることが知られている。
【0017】しかしながら、CF系のガスはイオンビー
ム生成時に分解したC原子(カーボン)が、エッチング
装置内の加工室(真空槽)の内壁に大量に付着し、付着
したカーボンの影響によりガラスのエッチング速度が大
きく変化するので、再現性のよい加工が困難となる。内
壁に付着したカーボンについては、エッチング終了毎に
加工室内のクリーニングを実施することで対応できる
が、この場合、量産性が格段に低下する。
ム生成時に分解したC原子(カーボン)が、エッチング
装置内の加工室(真空槽)の内壁に大量に付着し、付着
したカーボンの影響によりガラスのエッチング速度が大
きく変化するので、再現性のよい加工が困難となる。内
壁に付着したカーボンについては、エッチング終了毎に
加工室内のクリーニングを実施することで対応できる
が、この場合、量産性が格段に低下する。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明の回折格子の製造
方法は、鋸刃状断面を有する回折格子の製造方法であっ
て、透光性の基板表面にレジストを用いて該回折格子の
マスクパターンを形成する工程と、該マスクパターンを
介して該基板にイオンビームを照射してエッチングを行
う工程とを包含し、該イオンビームの照射を、該基板に
形成される該回折格子の該鋸刃状断面の長い方の斜面に
対して垂直な方向より行い、そのことにより上記目的が
達成される
方法は、鋸刃状断面を有する回折格子の製造方法であっ
て、透光性の基板表面にレジストを用いて該回折格子の
マスクパターンを形成する工程と、該マスクパターンを
介して該基板にイオンビームを照射してエッチングを行
う工程とを包含し、該イオンビームの照射を、該基板に
形成される該回折格子の該鋸刃状断面の長い方の斜面に
対して垂直な方向より行い、そのことにより上記目的が
達成される
【0019】。
【作用】上記の回折格子の製造方法によれば、イオンビ
ームの照射を鋸刃状断面の長い方の斜面に対して垂直な
方向から行うことにより、その反対方向からの照射の場
合に比べ、レジストの断面積を大きく確保できる。
ームの照射を鋸刃状断面の長い方の斜面に対して垂直な
方向から行うことにより、その反対方向からの照射の場
合に比べ、レジストの断面積を大きく確保できる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本実施例
によって本発明が限定されるものではない。図1に本発
明に係る回折格子の概略の製造工程を示す。
によって本発明が限定されるものではない。図1に本発
明に係る回折格子の概略の製造工程を示す。
【0021】まず、電子計算機によ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子ビームを走査し
て、例えば十倍の拡大パターンを有するレティクルを作
製する。
を演算し、このパターンに基づいて電子ビームを走査し
て、例えば十倍の拡大パターンを有するレティクルを作
製する。
【0022】次にこのレティクルを用いてフォトリピー
ターにより上記拡大パターンを光学的に1/10に縮小
し、透光性基板上に遮光性膜をパターン形成してフォト
マスクを作製する。このフォトマスクの作製において
は、先ず、図1(a)に示すように透光性基板1表面上
に遮光性薄膜2を全面に形成する。
ターにより上記拡大パターンを光学的に1/10に縮小
し、透光性基板上に遮光性膜をパターン形成してフォト
マスクを作製する。このフォトマスクの作製において
は、先ず、図1(a)に示すように透光性基板1表面上
に遮光性薄膜2を全面に形成する。
【0023】そして、図1(b)に示すように、この遮
光性薄膜2をエッチングして所定の光透過部Aと非透過
部Bをパターン形成し、フォトマスク3を得る。
光性薄膜2をエッチングして所定の光透過部Aと非透過
部Bをパターン形成し、フォトマスク3を得る。
【0024】他方、図1(c)に示すように回折格子用
の透光性基板4を用意し、この透光性基板4の表面を洗
剤、水或は有機溶剤を用いて洗浄しておく。本実施例で
は、この回折格子用の透光性基板4としてガラス基板を
用いた。(以下、透光性基板4をガラス基板4とする)
次に、図1(d)に示すように、ガラス基板4の表面に
スピンコーター等のコーティング機器を用いてレジスト
5を被覆する。
の透光性基板4を用意し、この透光性基板4の表面を洗
剤、水或は有機溶剤を用いて洗浄しておく。本実施例で
は、この回折格子用の透光性基板4としてガラス基板を
用いた。(以下、透光性基板4をガラス基板4とする)
次に、図1(d)に示すように、ガラス基板4の表面に
スピンコーター等のコーティング機器を用いてレジスト
5を被覆する。
【0025】そして、図1(e)に示すように、ガラス
基板4上のレジスト5表面上に前記のフォトマスク3の
遮光性薄膜2のパターンが形成された側を密着させる。
基板4上のレジスト5表面上に前記のフォトマスク3の
遮光性薄膜2のパターンが形成された側を密着させる。
【0026】続いて、フォトマスク3の外方側から、ガ
ラス基板4の表面に直角に紫外線を照射して露光する。
この工程によりレジスト5にフォトマスク3の回折格子
パターンの潜像を形成する。
ラス基板4の表面に直角に紫外線を照射して露光する。
この工程によりレジスト5にフォトマスク3の回折格子
パターンの潜像を形成する。
【0027】そして、図1(f)に示すように、このレ
ジスト5を現像し、レジスト5に回折格子パターンとし
て複数の窓部6、6…を形成する。
ジスト5を現像し、レジスト5に回折格子パターンとし
て複数の窓部6、6…を形成する。
【0028】次に、Ar(アルゴン)ガスのイオンビー
ムを照射してエッチングを施すことにより、図1(g)
に示すような鋸刃(ブレーズ)状の断面を有する回折格
子7を得る。
ムを照射してエッチングを施すことにより、図1(g)
に示すような鋸刃(ブレーズ)状の断面を有する回折格
子7を得る。
【0029】エッチング後、不要となったレジスト5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
またはO2ガスで灰化除去すれば良い。
残存していれば、例えばアセトン等の溶剤で除去するか
またはO2ガスで灰化除去すれば良い。
【0030】さて、ここで、レジスト断面形状とイオン
ビームの照射条件の関係について説明する。
ビームの照射条件の関係について説明する。
【0031】図2に、回折格子の、目標とする鋸刃状断
面形状を示す。図2(a)においてθ1がブレーズ角、
dがブレーズ深さである。形成される鋸刃状断面の三角
形において、長い斜辺と基板表面とのなす角をθ1(ブ
レーズ角)、短い斜辺と基板表面とのなす角をθ2(θ1
<θ2)とする。この鋸刃状断面はその頂角φが図2
(b)に示すように鋭角で、短辺が基板に対して垂直
(すなわちθ2=90゜)な形状の場合に+1次光量を
最も多くとれるが、本実施例で用いるArのイオンビー
ム照射では加工上不可能であり、頂角φは最低でも約9
0゜ぐらいの形状となる。従って、ほぼθ2=90゜−
θ1である。
面形状を示す。図2(a)においてθ1がブレーズ角、
dがブレーズ深さである。形成される鋸刃状断面の三角
形において、長い斜辺と基板表面とのなす角をθ1(ブ
レーズ角)、短い斜辺と基板表面とのなす角をθ2(θ1
<θ2)とする。この鋸刃状断面はその頂角φが図2
(b)に示すように鋭角で、短辺が基板に対して垂直
(すなわちθ2=90゜)な形状の場合に+1次光量を
最も多くとれるが、本実施例で用いるArのイオンビー
ム照射では加工上不可能であり、頂角φは最低でも約9
0゜ぐらいの形状となる。従って、ほぼθ2=90゜−
θ1である。
【0032】次に、図3、図4を用いて、イオンビーム
の照射方向の違いにより、回折格子の鋸刃状断面形状の
形成状態が異なることを説明する。
の照射方向の違いにより、回折格子の鋸刃状断面形状の
形成状態が異なることを説明する。
【0033】図3(a)にイオンビーム照射前のガラス
基板4を示す。図3(a)に示すように、イオンビーム
照射前のガラス基板4において回折格子のパターンのピ
ッチをp、レジスト5の窓部6の幅をW1、レジストの
膜厚をa1とする。説明上、レジスト5の複数の矩形断
面の内の二つを取り挙げ、便宜的にレジスト51、レジ
スト52として、このレジスト51、レジスト52の部
分に着目して説明を進める。なお、レジスト51につい
ては以下に示すように、説明上、その変形体としてレジ
スト51'、51''も取り挙げる。以下の説明の内容に
ついては他のレジスト部についても同様のことが言え
る。
基板4を示す。図3(a)に示すように、イオンビーム
照射前のガラス基板4において回折格子のパターンのピ
ッチをp、レジスト5の窓部6の幅をW1、レジストの
膜厚をa1とする。説明上、レジスト5の複数の矩形断
面の内の二つを取り挙げ、便宜的にレジスト51、レジ
スト52として、このレジスト51、レジスト52の部
分に着目して説明を進める。なお、レジスト51につい
ては以下に示すように、説明上、その変形体としてレジ
スト51'、51''も取り挙げる。以下の説明の内容に
ついては他のレジスト部についても同様のことが言え
る。
【0034】レジスト51の各頂点をH1、I1、J1、
K1、レジスト51'の各頂点をH1'、I1、J1、K1'、
レジスト51''の各頂点をH1''、I1、J1、K1''、レ
ジスト52の各頂点をH2、I2、J2、K2で示す。イオ
ンビームの照射方向はθ1、θ2のいずれかとなるが、ま
ず、従来の照射方向であるθ1からイオンビームを照射
する場合について説明する。
K1、レジスト51'の各頂点をH1'、I1、J1、K1'、
レジスト51''の各頂点をH1''、I1、J1、K1''、レ
ジスト52の各頂点をH2、I2、J2、K2で示す。イオ
ンビームの照射方向はθ1、θ2のいずれかとなるが、ま
ず、従来の照射方向であるθ1からイオンビームを照射
する場合について説明する。
【0035】今、ガラス基板4に対してθ1の方向から
照射され、エッチング開始時にレジスト51'の頂点
H1'を通過するイオンビームAr'について考えると、
このイオンビームAr'が図の左に隣接するレジスト5
2の辺I2J2内を通過するような場合、この経路に平行
でこの経路より上方にある経路を通過するビームは照射
が始まっても二つのレジスト51'、52を侵食してゆ
き、レジスト51'の侵食が進んでガラス基板面4に到
達するのにしばらく時間を要する。従って、レジスト5
1'の頂点H1'が侵食されてゆき、この照射方向のイオ
ンビームAr'が初めてガラス基板4の表面(レジスト
52の頂点J2)に到達する頃にはレジスト52の侵食
も進み、特にガラスよりエッチングされる速度が格段に
速い材質のレジストの場合には、レジスト51'やレジ
スト52の大半が侵食された後にガラス基板4の侵食が
始まる。従って、図3(b)に示すように、エッチング
の途中段階でレジストが消失する。このような場合、こ
の状態からさらにイオンビームを照射してエッチングを
続けて行くと、最終段階では、図3(c)に示すよう
に、所望の断面の三角形状より頂角が偏平になり、他の
部分の輪郭も丸みをおびたような断面形状になる。ブレ
ーズ角ηも所望のブレーズ角θ1より小さい。ブレーズ
深さhも所望のブレーズ深さdより浅い。このような断
面形状の回折格子は光の利用効率が悪い。
照射され、エッチング開始時にレジスト51'の頂点
H1'を通過するイオンビームAr'について考えると、
このイオンビームAr'が図の左に隣接するレジスト5
2の辺I2J2内を通過するような場合、この経路に平行
でこの経路より上方にある経路を通過するビームは照射
が始まっても二つのレジスト51'、52を侵食してゆ
き、レジスト51'の侵食が進んでガラス基板面4に到
達するのにしばらく時間を要する。従って、レジスト5
1'の頂点H1'が侵食されてゆき、この照射方向のイオ
ンビームAr'が初めてガラス基板4の表面(レジスト
52の頂点J2)に到達する頃にはレジスト52の侵食
も進み、特にガラスよりエッチングされる速度が格段に
速い材質のレジストの場合には、レジスト51'やレジ
スト52の大半が侵食された後にガラス基板4の侵食が
始まる。従って、図3(b)に示すように、エッチング
の途中段階でレジストが消失する。このような場合、こ
の状態からさらにイオンビームを照射してエッチングを
続けて行くと、最終段階では、図3(c)に示すよう
に、所望の断面の三角形状より頂角が偏平になり、他の
部分の輪郭も丸みをおびたような断面形状になる。ブレ
ーズ角ηも所望のブレーズ角θ1より小さい。ブレーズ
深さhも所望のブレーズ深さdより浅い。このような断
面形状の回折格子は光の利用効率が悪い。
【0036】また、照射角θ1、膜厚a1、およびマスク
ピッチpは上記と同様にしたままで、レジスト51''の
頂点H1''を通過するイオンビームAr''が、エッチン
グ開始時に、既に、レジスト52の辺I2J2のガラス基
板4内への延長部と交わるような経路を通る場合、レジ
スト51''の辺H1''K1''は元の辺H1'K1'よりも図の
右側へ移動した形になる。即ち元のレジスト51'
(H1'I1J1K1')がガラス基板4表面に沿った方向に
縮小されてレジスト51''(H1''I1J1K1'')になっ
たような条件と同一になる。この場合、ガラス基板4に
対する侵食は、エッチングの開始と同時に始まる状態に
なるが、その分、今述べたように、レジスト51''(H
1''I1J1K1'')はレジスト51'(H1'I1J1K1')
より断面積が小さいので、やはりレジスト5が速く侵食
され、上記と同じような結果になる。
ピッチpは上記と同様にしたままで、レジスト51''の
頂点H1''を通過するイオンビームAr''が、エッチン
グ開始時に、既に、レジスト52の辺I2J2のガラス基
板4内への延長部と交わるような経路を通る場合、レジ
スト51''の辺H1''K1''は元の辺H1'K1'よりも図の
右側へ移動した形になる。即ち元のレジスト51'
(H1'I1J1K1')がガラス基板4表面に沿った方向に
縮小されてレジスト51''(H1''I1J1K1'')になっ
たような条件と同一になる。この場合、ガラス基板4に
対する侵食は、エッチングの開始と同時に始まる状態に
なるが、その分、今述べたように、レジスト51''(H
1''I1J1K1'')はレジスト51'(H1'I1J1K1')
より断面積が小さいので、やはりレジスト5が速く侵食
され、上記と同じような結果になる。
【0037】そこで、レジスト5の配設ピッチp、レジ
スト膜厚a1、および照射方向θ1が同じ条件である場合
には、エッチングの開始時にH1を通過するイオンビー
ムが隣接するレジスト52のJ2点を通過する形がもっ
とも効率のよい経路となる。すなわち、エッチング開始
直後にガラスの侵食が始まり、かつ、前記後者の例より
もレジスト断面が大きいレジスト51(H1I1J1K1)
の場合である。
スト膜厚a1、および照射方向θ1が同じ条件である場合
には、エッチングの開始時にH1を通過するイオンビー
ムが隣接するレジスト52のJ2点を通過する形がもっ
とも効率のよい経路となる。すなわち、エッチング開始
直後にガラスの侵食が始まり、かつ、前記後者の例より
もレジスト断面が大きいレジスト51(H1I1J1K1)
の場合である。
【0038】ここで、照射方向がθ1のイオンビームA
rが、今述べた、エッチング開始時にレジスト51の頂
点H1とレジスト52の頂点J2を通過する場合のレジス
ト51の断面積について検討する。この条件でレジスト
51の断面積が最大に確保できる場合の窓部6の幅W1
を考える。
rが、今述べた、エッチング開始時にレジスト51の頂
点H1とレジスト52の頂点J2を通過する場合のレジス
ト51の断面積について検討する。この条件でレジスト
51の断面積が最大に確保できる場合の窓部6の幅W1
を考える。
【0039】レジスト51の断面積をS1とすると S1=(p−W1)・a1 ここで、tanθ1=a1/W1であるので S1=tanθ1・W1(p−W1) S1の最大値S1maxはW1=p/2の時、S1max=(p2
/4)・tanθ1となる。
/4)・tanθ1となる。
【0040】同様にして、図4(a)に示すように、ガ
ラス基板4に対するイオンビームの照射方向を短い方の
斜辺に平行な方向θ2(基板とのなす角がθ2)にした場
合のレジスト51の断面積S2を考える。マスクピッチ
pは前記と同様である。膜厚をa2、窓部6の幅をW2と
すると、 S2=(p−W2)・a2 ここで、tanθ2=a2/W2であるので S2=tanθ2・W2(p−W2) S2の最大値S2maxはW2=p/2の時、S2max=(p2
/4)・tanθ2となる。
ラス基板4に対するイオンビームの照射方向を短い方の
斜辺に平行な方向θ2(基板とのなす角がθ2)にした場
合のレジスト51の断面積S2を考える。マスクピッチ
pは前記と同様である。膜厚をa2、窓部6の幅をW2と
すると、 S2=(p−W2)・a2 ここで、tanθ2=a2/W2であるので S2=tanθ2・W2(p−W2) S2の最大値S2maxはW2=p/2の時、S2max=(p2
/4)・tanθ2となる。
【0041】 θ1<θ2であるので、tanθ1<tanθ2 すなわち、S2max>S1max このように、イオンビームの照射方向を、鋸刃状断面の
短辺に平行な方向(基板とのなす角がθ2=90゜−
θ1)、すなわち鋸刃状断面の長辺に垂直な方向にする
ことにより、レジストの断面積を大きくとれる。
短辺に平行な方向(基板とのなす角がθ2=90゜−
θ1)、すなわち鋸刃状断面の長辺に垂直な方向にする
ことにより、レジストの断面積を大きくとれる。
【0042】従って、図4(b)に示すように、エッチ
ングの途中段階においてもレジストは確実に残存してい
るので、エッチング終了後は、図4(c)に示すよう
に、ブレーズ角が略θ1、ブレーズ深さが略dの鋸刃状
断面を有する回折格子を得ることができる。
ングの途中段階においてもレジストは確実に残存してい
るので、エッチング終了後は、図4(c)に示すよう
に、ブレーズ角が略θ1、ブレーズ深さが略dの鋸刃状
断面を有する回折格子を得ることができる。
【0043】その結果、光メモリ素子からの反射光に対
する本回折素子での+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ことにより、レーザーから光
メモリ素子に至る光路中でレーザー光が回折素子を通過
する際の0次回折効率(透過光)と、前記+1次回折効
率との積で与えられる往復光利用効率が向上し、光検出
器でより正確な情報の検出が行える。
する本回折素子での+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ことにより、レーザーから光
メモリ素子に至る光路中でレーザー光が回折素子を通過
する際の0次回折効率(透過光)と、前記+1次回折効
率との積で与えられる往復光利用効率が向上し、光検出
器でより正確な情報の検出が行える。
【0044】
【発明の効果】本発明に係る回折格子の製造方法によ
り、回折素子を構成する回折格子が鋸刃状断面を有する
ものについて、マスクであるレジスト膜に断面積の大き
い膜を用いることができる。ガラスがエッチングされる
速さに比べてレジスト膜がエッチングされる速さが速く
ても、エッチング終了までレジスト膜を残存させること
ができるので、鋸刃状断面のエッジがだれたり、ブレー
ズ角が小さくなったり、ブレーズ深さが浅くなったりす
ることがない。光利用効率の高い所望の形状を有する回
折格子を得ることができる。レジスト膜としてエッチン
グ速度の大きいレジスト膜を用いることができるので、
エッチングされたレジスト膜の再付着が発生したりする
ことがない。エッチング終了後のレジスト膜の除去も容
易になる。
り、回折素子を構成する回折格子が鋸刃状断面を有する
ものについて、マスクであるレジスト膜に断面積の大き
い膜を用いることができる。ガラスがエッチングされる
速さに比べてレジスト膜がエッチングされる速さが速く
ても、エッチング終了までレジスト膜を残存させること
ができるので、鋸刃状断面のエッジがだれたり、ブレー
ズ角が小さくなったり、ブレーズ深さが浅くなったりす
ることがない。光利用効率の高い所望の形状を有する回
折格子を得ることができる。レジスト膜としてエッチン
グ速度の大きいレジスト膜を用いることができるので、
エッチングされたレジスト膜の再付着が発生したりする
ことがない。エッチング終了後のレジスト膜の除去も容
易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回折格子の概略の製造工程を示す
図である。
図である。
【図2】回折格子の理想的な鋸刃状断面を示す図であ
る。
る。
【図3】鋸刃状断面の長辺に平行な方向からイオンビー
ムを照射した場合のエッチングの様子を示す図である。
ムを照射した場合のエッチングの様子を示す図である。
【図4】鋸刃状断面の長辺に垂直な方向からイオンビー
ムを照射した場合のエッチングの様子を示す図である。
ムを照射した場合のエッチングの様子を示す図である。
【図5】従来の回折格子の概略の製造工程を示す図であ
る。
る。
1 透光性基板 2 遮光性薄膜 3 フォトマスク 4 ガラス基板 5 レジスト 6 窓部 7 回折格子
Claims (1)
- 【請求項1】 鋸刃状断面を有する回折格子の製造方法
であって、 透光性の基板表面にレジストを用いて該回折格子のマス
クパターンを形成する工程と、 該マスクパターンを介して該基板にイオンビームを照射
してエッチングを行う工程とを包含し、 該イオンビームの照射を、該基板に形成される該回折格
子の該鋸刃状断面の長い方の斜面に対して垂直な方向よ
り行う回折格子の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5250831A JP3029524B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 回折格子の製造方法 |
DE19944435752 DE4435752C2 (de) | 1993-10-06 | 1994-10-06 | Verfahren zum Herstellen eines Beugungsgitters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5250831A JP3029524B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 回折格子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07104112A true JPH07104112A (ja) | 1995-04-21 |
JP3029524B2 JP3029524B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=17213675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5250831A Expired - Fee Related JP3029524B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 回折格子の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3029524B2 (ja) |
DE (1) | DE4435752C2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
JPWO2008081555A1 (ja) * | 2007-01-05 | 2010-04-30 | 株式会社島津製作所 | ブレーズ型回折格子の製造方法 |
US8000001B2 (en) | 2003-05-20 | 2011-08-16 | Amic Ab | Method of forming polymeric microarray support |
CN110596801A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-20 | 南方科技大学 | 闪耀光栅及其制备方法和应用 |
WO2021000222A1 (en) * | 2019-07-01 | 2021-01-07 | Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. | Diffractive optical element and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5275341A (en) * | 1975-12-19 | 1977-06-24 | Rikagaku Kenkyusho | Method of producing echelette grating |
-
1993
- 1993-10-06 JP JP5250831A patent/JP3029524B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-10-06 DE DE19944435752 patent/DE4435752C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8000001B2 (en) | 2003-05-20 | 2011-08-16 | Amic Ab | Method of forming polymeric microarray support |
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 |
JPWO2008081555A1 (ja) * | 2007-01-05 | 2010-04-30 | 株式会社島津製作所 | ブレーズ型回折格子の製造方法 |
JP4873015B2 (ja) * | 2007-01-05 | 2012-02-08 | 株式会社島津製作所 | ブレーズ型回折格子の製造方法 |
WO2021000222A1 (en) * | 2019-07-01 | 2021-01-07 | Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. | Diffractive optical element and method for manufacturing the same |
CN110596801A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-20 | 南方科技大学 | 闪耀光栅及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4435752A1 (de) | 1995-04-20 |
JP3029524B2 (ja) | 2000-04-04 |
DE4435752C2 (de) | 1996-12-12 |
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