JPH1020750A - 周期的パターンのホログラフィ記録方法及び装置 - Google Patents
周期的パターンのホログラフィ記録方法及び装置Info
- Publication number
- JPH1020750A JPH1020750A JP9057486A JP5748697A JPH1020750A JP H1020750 A JPH1020750 A JP H1020750A JP 9057486 A JP9057486 A JP 9057486A JP 5748697 A JP5748697 A JP 5748697A JP H1020750 A JPH1020750 A JP H1020750A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- holographic recording
- object beam
- hologram
- periodically
- 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.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 89
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001093 holography Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000025 interference lithography Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 7
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0402—Recording geometries or arrangements
- G03H1/0408—Total internal reflection [TIR] holograms, e.g. edge lit or substrate mode holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0465—Particular recording light; Beam shape or geometry
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0402—Recording geometries or arrangements
- G03H2001/0415—Recording geometries or arrangements for recording reflection holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
- G03H2001/186—Swelling or shrinking the holographic record or compensation thereof, e.g. for controlling the reconstructed wavelength
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パターンの周期的な構成要素を、より優れた
解像度でホログラフィ記録層にホログラフィ的に記録す
ることである。 【解決手段】 マスクパターンの周期的又は準周期的に
繰り返される構成要素をホログラフィ層１７にホログラ
フィ記録するためのホログラフィ記録方法である。ホロ
グラフィ的リソグラフィで、物体ビーム１１は、マスク
パターン１４を通過してホログラム記録層１７内で参照
ビーム１５と干渉してマスクパターン１４のホログラム
を形成するように、第１の基板１９に対して方向付けて
いる。かかる方法において、本願発明では、物体ビーム
１１は軸外れ角θで第２の基板１３に対して方向付け
し、物体ビーム１１の使用される波長及び／又は入射角
を、記録されるべき構成要素の周期に応じて選択して、
実質的に０次光と、第１次回折光のひとつとをホログラ
ム形成のために提供する。
解像度でホログラフィ記録層にホログラフィ的に記録す
ることである。 【解決手段】 マスクパターンの周期的又は準周期的に
繰り返される構成要素をホログラフィ層１７にホログラ
フィ記録するためのホログラフィ記録方法である。ホロ
グラフィ的リソグラフィで、物体ビーム１１は、マスク
パターン１４を通過してホログラム記録層１７内で参照
ビーム１５と干渉してマスクパターン１４のホログラム
を形成するように、第１の基板１９に対して方向付けて
いる。かかる方法において、本願発明では、物体ビーム
１１は軸外れ角θで第２の基板１３に対して方向付け
し、物体ビーム１１の使用される波長及び／又は入射角
を、記録されるべき構成要素の周期に応じて選択して、
実質的に０次光と、第１次回折光のひとつとをホログラ
ム形成のために提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マスクの周期的
または準周期的に繰り返す構成要素を、ホログラフィ記
録層にホログラフィ的に記録する方法及び装置に関す
る。
または準周期的に繰り返す構成要素を、ホログラフィ記
録層にホログラフィ的に記録する方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】米国特許４，８５７，４２５には、全反
射（ＴＩＲ）ホログラフィを使用した集積回路の製造方
法が開示されている。該ＴＩＲホログラフィ技術は、ホ
ログラフィ記録層を保持する第１の基板がプリズムの傾
斜面に配置され、たとえば集積回路パターンを含む第２
の基板が第１の基板の近くに配置されていることを特徴
としている。第１，第２基板間の間隔は、通常は約１０
０ミクロンである。第１の段階において、集積回路のパ
ターンは、相互干渉性を有する光（コヒーレント光）の
物体ビーム及び参照ビームでもって上記感光層を照明す
ることにより、第１の基板のホログラフィ記録層にホロ
グラフィ的に記録される。物体ビームは、マスクウイン
ドを通って９０°の角度でホログラフィ層に入射され、
参照ビームは、感光層と空気との境界面から光が全反射
するような角度でプリズムの短面の１つを通って投射さ
れる。物体ビームと参照ビームとの干渉は感光層に記録
されて、適当な現像及び定着後にホログラムを提供す
る。
射（ＴＩＲ）ホログラフィを使用した集積回路の製造方
法が開示されている。該ＴＩＲホログラフィ技術は、ホ
ログラフィ記録層を保持する第１の基板がプリズムの傾
斜面に配置され、たとえば集積回路パターンを含む第２
の基板が第１の基板の近くに配置されていることを特徴
としている。第１，第２基板間の間隔は、通常は約１０
０ミクロンである。第１の段階において、集積回路のパ
ターンは、相互干渉性を有する光（コヒーレント光）の
物体ビーム及び参照ビームでもって上記感光層を照明す
ることにより、第１の基板のホログラフィ記録層にホロ
グラフィ的に記録される。物体ビームは、マスクウイン
ドを通って９０°の角度でホログラフィ層に入射され、
参照ビームは、感光層と空気との境界面から光が全反射
するような角度でプリズムの短面の１つを通って投射さ
れる。物体ビームと参照ビームとの干渉は感光層に記録
されて、適当な現像及び定着後にホログラムを提供す
る。
【０００３】再生のために、ホログラムは再びプリズム
面に密着させられ、そして第２の基板は、たとえば感光
層を保持するシリコーンウエハに取り替えられる。しか
る後、いわゆる再生ビームは、プリズムを通り、ホログ
ラム記録のために利用された参照ビームとは正反対の方
向に方向付けられる。この目的のために、実際には、参
照ビームが再生ビームとして働くように、ホログラムは
しばしば１８０°反転される。再生ビームは、シリコー
ンウエハの感光層の中に回路パターンの陽画像を作り出
す。
面に密着させられ、そして第２の基板は、たとえば感光
層を保持するシリコーンウエハに取り替えられる。しか
る後、いわゆる再生ビームは、プリズムを通り、ホログ
ラム記録のために利用された参照ビームとは正反対の方
向に方向付けられる。この目的のために、実際には、参
照ビームが再生ビームとして働くように、ホログラムは
しばしば１８０°反転される。再生ビームは、シリコー
ンウエハの感光層の中に回路パターンの陽画像を作り出
す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記フィリップス社製
の従来のホログラフィ記録装置は、極微小レベルでパタ
ーンの構成要素（features)を記録することができるけ
れども、幾つかの場合における達成可能な現実の解像度
は、たとえばいわゆる分布帰還型レーザー（ＤＦＢレー
ザー）等の製造に適用する場合には、十分に高度化して
いるといえない。それらの製造には、基板材料の上に、
ほぼ０．２μmの大きさの微小な周期の格子を形成する
ことが要求される。現在、ＤＦＢレーザーは、格子線を
描くために電子ビームリソグラフィを使用している。こ
の作業は時間がかかりそのために非常にコスト高とな
り、そして大量生産するには商業的魅力が少ない。
の従来のホログラフィ記録装置は、極微小レベルでパタ
ーンの構成要素（features)を記録することができるけ
れども、幾つかの場合における達成可能な現実の解像度
は、たとえばいわゆる分布帰還型レーザー（ＤＦＢレー
ザー）等の製造に適用する場合には、十分に高度化して
いるといえない。それらの製造には、基板材料の上に、
ほぼ０．２μmの大きさの微小な周期の格子を形成する
ことが要求される。現在、ＤＦＢレーザーは、格子線を
描くために電子ビームリソグラフィを使用している。こ
の作業は時間がかかりそのために非常にコスト高とな
り、そして大量生産するには商業的魅力が少ない。
【０００５】高解像度リソグラフィの主な問題は、結像
パターンの焦点深度が制限されることである。そのため
にホログラフィ的リソグラフィでは、ホログラム記録段
階における記録層とマスクとの間の分離と同様に、ホロ
グラム再生段階において、ホログラムとウエハの間を分
離する必要がある。したがって、ホログラム記録中にマ
スクと記録層との間を計測し調整すると共に、ホログラ
ム再生中にホログラムとウエハの間を計測し調整するこ
とができる手段が備えられている。たとえば、フィリッ
プスの米国特許４，８５７，４２５に示されている。
パターンの焦点深度が制限されることである。そのため
にホログラフィ的リソグラフィでは、ホログラム記録段
階における記録層とマスクとの間の分離と同様に、ホロ
グラム再生段階において、ホログラムとウエハの間を分
離する必要がある。したがって、ホログラム記録中にマ
スクと記録層との間を計測し調整すると共に、ホログラ
ム再生中にホログラムとウエハの間を計測し調整するこ
とができる手段が備えられている。たとえば、フィリッ
プスの米国特許４，８５７，４２５に示されている。
【０００６】
【発明の目的】本願発明の目的は、従来技術の課題を解
消し、特に、実質的に周期的に繰り返すパターンの構成
要素を、より優れた解像度でホログラフィ記録層にホロ
グラフィ的に記録することができる方法及び装置を提供
することである。
消し、特に、実質的に周期的に繰り返すパターンの構成
要素を、より優れた解像度でホログラフィ記録層にホロ
グラフィ的に記録することができる方法及び装置を提供
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本願請求項１記載の発明は、次の各段階の工程によ
り構成されている。ホログラフィ記録層を保持する第１
の基板をプリズムの１つの面に密着する工程。第１の方
向に周期的または準周期的に繰り返される構成要素を有
している第１のマスクパターンを保持する第２の基板
を、第１の基板の近くにこれと平行に配置する工程。一
定の波長の光ビームを分割膨張もしくは膨張分割して物
体ビームと参照ビームとを発生させる工程。参照ビーム
を、ホログラフィ記録層と空気との境界面で全反射する
ように残りのプリズム面の１つに方向付けする工程。物
体ビームは、マスクパターンを通過してホログラム記録
層内で参照ビームと干渉してマスクパターンのホログラ
ムを形成するように、第１の基板に向けて方向付けられ
る工程。物体ビームは軸外れ角で第２の基板に向けて方
向付けられ、実質的に０次光と、１次回折光のひとつと
がホログラム形成のために提供されるように、物体ビー
ムの使用される波長及び／又は入射角を、記録されるべ
き構成要素の周期に応じて選択する工程。
め、本願請求項１記載の発明は、次の各段階の工程によ
り構成されている。ホログラフィ記録層を保持する第１
の基板をプリズムの１つの面に密着する工程。第１の方
向に周期的または準周期的に繰り返される構成要素を有
している第１のマスクパターンを保持する第２の基板
を、第１の基板の近くにこれと平行に配置する工程。一
定の波長の光ビームを分割膨張もしくは膨張分割して物
体ビームと参照ビームとを発生させる工程。参照ビーム
を、ホログラフィ記録層と空気との境界面で全反射する
ように残りのプリズム面の１つに方向付けする工程。物
体ビームは、マスクパターンを通過してホログラム記録
層内で参照ビームと干渉してマスクパターンのホログラ
ムを形成するように、第１の基板に向けて方向付けられ
る工程。物体ビームは軸外れ角で第２の基板に向けて方
向付けられ、実質的に０次光と、１次回折光のひとつと
がホログラム形成のために提供されるように、物体ビー
ムの使用される波長及び／又は入射角を、記録されるべ
き構成要素の周期に応じて選択する工程。
【０００８】マスクパターンが本質的に周期的又は準周
期的な構成要素から構成されている条件において、上記
のような軸外れ角の物体ビームの照射を行うことによっ
て、ＴＩＲホログラフィ的リソグラフィによる解像能力
は、大幅に改善されることが分かった。
期的な構成要素から構成されている条件において、上記
のような軸外れ角の物体ビームの照射を行うことによっ
て、ＴＩＲホログラフィ的リソグラフィによる解像能力
は、大幅に改善されることが分かった。
【０００９】記録可能な最も小さい周期の理論上の限界
は、従来のホログラフィ技術での理論的に達成可能な最
小の周期をλとすると、それに比べてλ／２程度にする
ことができる。
は、従来のホログラフィ技術での理論的に達成可能な最
小の周期をλとすると、それに比べてλ／２程度にする
ことができる。
【００１０】この解像度向上に加え、単に光の２つの伝
搬回折光が存在するだけであるので、焦点深度は、マス
ク面に立てた法線上に物体ビームが位置する従来のＴＩ
Ｒホログラフィ記録装置と比較し、相当増加する。
搬回折光が存在するだけであるので、焦点深度は、マス
ク面に立てた法線上に物体ビームが位置する従来のＴＩ
Ｒホログラフィ記録装置と比較し、相当増加する。
【００１１】準周期的なマスクパターンは、正確な周期
または不連続の周期を有するパターンと比較して、空間
周波数の限られたバンド幅（たとえば平均空間周波数の
＋／−１０％）を有するパターンである。そのような準
周期的なマスクパターンは、正確で同じ周期の一続の格
子状の区切り部分からなっているが、格子周期の回折に
よってお互いにずれている部分も存在する。これはＤＦ
Ｂレーザーの場合における一般的なことである。
または不連続の周期を有するパターンと比較して、空間
周波数の限られたバンド幅（たとえば平均空間周波数の
＋／−１０％）を有するパターンである。そのような準
周期的なマスクパターンは、正確で同じ周期の一続の格
子状の区切り部分からなっているが、格子周期の回折に
よってお互いにずれている部分も存在する。これはＤＦ
Ｂレーザーの場合における一般的なことである。
【００１２】好都合にも、物体ビームは、第１の基板に
立てた法線が０次光と１次回折光の方向を実質的に二等
分するような角度で、第１の基板に対して方向付けられ
る。このような方法において、ウエハ類の感光層にホロ
グラムの照明で形成される構造は、ウエハの平面に対し
て実施的に直角な側壁を有する。これは、ウエハのその
後の工程にとって重要なこととなる。
立てた法線が０次光と１次回折光の方向を実質的に二等
分するような角度で、第１の基板に対して方向付けられ
る。このような方法において、ウエハ類の感光層にホロ
グラムの照明で形成される構造は、ウエハの平面に対し
て実施的に直角な側壁を有する。これは、ウエハのその
後の工程にとって重要なこととなる。
【００１３】好ましい実施の形態によると、第２の基板
またはマスク上の物体ビームの入射面は、周期性の方向
を表すベクトルを含んでおり、たとえば、もし、構成要
素の周期が格子の線に重なっているとすれば、物体ビー
ムは実質的に格子の線と直角になる。このようなコント
ラストにおいて、ホログラフィ層に記録される光学的干
渉パターンの干渉は最大化することができる。
またはマスク上の物体ビームの入射面は、周期性の方向
を表すベクトルを含んでおり、たとえば、もし、構成要
素の周期が格子の線に重なっているとすれば、物体ビー
ムは実質的に格子の線と直角になる。このようなコント
ラストにおいて、ホログラフィ層に記録される光学的干
渉パターンの干渉は最大化することができる。
【００１４】本願発明では次のような別の変形例も実施
可能である。たとえば、上記方法にしたがってホログラ
ムを記録した後、マスクパターンを有する第２の基板
を、第１の基板に対して回転させると共に、物体ビーム
の入射面が周期的に繰り返される構成要素の方向を再び
含むように物体ビームを回転させ、そして、第２の基板
のマスクパターンをホログラフィ記録層に再度記録する
ことも可能である。この方法によって、異なった複数の
方向に高解像度の格子構造を作り出し、続いて印刷する
こともできる。第２の基板を含むパターンを回転する代
わりに、ホログラフィ記録層を有する第１の基板を回転
させることも可能である。
可能である。たとえば、上記方法にしたがってホログラ
ムを記録した後、マスクパターンを有する第２の基板
を、第１の基板に対して回転させると共に、物体ビーム
の入射面が周期的に繰り返される構成要素の方向を再び
含むように物体ビームを回転させ、そして、第２の基板
のマスクパターンをホログラフィ記録層に再度記録する
ことも可能である。この方法によって、異なった複数の
方向に高解像度の格子構造を作り出し、続いて印刷する
こともできる。第２の基板を含むパターンを回転する代
わりに、ホログラフィ記録層を有する第１の基板を回転
させることも可能である。
【００１５】もし第２の基板が、第２の方向に周期的又
は準周期的に繰り返す構成要素を有するマスクパターン
を保持する別の基板に置き換えられる場合には、異なる
２方向に異なる周期で繰り返す構成要素を含むホログラ
ムを作り出すことができる。
は準周期的に繰り返す構成要素を有するマスクパターン
を保持する別の基板に置き換えられる場合には、異なる
２方向に異なる周期で繰り返す構成要素を含むホログラ
ムを作り出すことができる。
【００１６】２以上のホログラムを形成するための２以
上の異なった第１の基板上の２以上の異なったホログラ
ム記録層に、同じか又は異なった複数のマスクパターン
を記録することもまた可能である。これらのホログラム
に記録されるパターンは、単一の基板上の感光層に続け
て再生することができ、それによって、複合二次元パタ
ーン、たとえばマイクロ回路アプリケーションを構成す
ることができる。
上の異なった第１の基板上の２以上の異なったホログラ
ム記録層に、同じか又は異なった複数のマスクパターン
を記録することもまた可能である。これらのホログラム
に記録されるパターンは、単一の基板上の感光層に続け
て再生することができ、それによって、複合二次元パタ
ーン、たとえばマイクロ回路アプリケーションを構成す
ることができる。
【００１７】特に有益な方法の実施例に従うと、少なく
とも２つの実質的に異なった方向に周期的または準周期
的に繰り返す構成要素を有するマスクパターンを含む第
２の基板を使用し、それらのマスクパターンが次のいず
れかの方法によって、ホログラフィ記録層に記録される
ようにすることもできる。
とも２つの実質的に異なった方向に周期的または準周期
的に繰り返す構成要素を有するマスクパターンを含む第
２の基板を使用し、それらのマスクパターンが次のいず
れかの方法によって、ホログラフィ記録層に記録される
ようにすることもできる。
【００１８】１つは、少なくとも２組の物体ビームと参
照ビームとの組でもって周期的に繰り返される構成要素
を同時に照明し、各物体ビームと参照ビームとの組は分
離された光源から発せられており、各周期的な構成要素
によって０次光と１次回折光の１つとが発生してホログ
ラムに記録されるように、物体ビームを軸外れ角状態と
することである。
照ビームとの組でもって周期的に繰り返される構成要素
を同時に照明し、各物体ビームと参照ビームとの組は分
離された光源から発せられており、各周期的な構成要素
によって０次光と１次回折光の１つとが発生してホログ
ラムに記録されるように、物体ビームを軸外れ角状態と
することである。
【００１９】別の方法は、それぞれ周期的な構成要素に
よって０次光と１次回折光の１つとが発生してホログラ
ムに記録されるように、物体ビームを軸外れ角状態とし
て、第１の物体ビームと参照ビームでもって、第１の方
向に周期的に繰り返す構成要素を照明し、それから、第
２の周期的な構成要素によって実質的に０次光と１次回
折光のひとつとが発生するように、物体ビームを軸外れ
角として、第２の物体ビームと参照ビームでもって第２
の方向に周期的に繰り返される構成要素を照明する。
よって０次光と１次回折光の１つとが発生してホログラ
ムに記録されるように、物体ビームを軸外れ角状態とし
て、第１の物体ビームと参照ビームでもって、第１の方
向に周期的に繰り返す構成要素を照明し、それから、第
２の周期的な構成要素によって実質的に０次光と１次回
折光のひとつとが発生するように、物体ビームを軸外れ
角として、第２の物体ビームと参照ビームでもって第２
の方向に周期的に繰り返される構成要素を照明する。
【００２０】好ましくは、物体ビームの入射面は各マス
クパターンの周期性の方向を含む。
クパターンの周期性の方向を含む。
【００２１】上記方法は、物体ビームを再調整すること
なく、同時に又は連続的に二次元な構造を記録すること
が可能である。好ましくは、参照ビームの入射面が、物
体ビームの入射面内に存在する。しかしながら、この方
法はまた、参照ビームの入射面が物体ビームの入射面内
に存在しないときでも適用できるものである。
なく、同時に又は連続的に二次元な構造を記録すること
が可能である。好ましくは、参照ビームの入射面が、物
体ビームの入射面内に存在する。しかしながら、この方
法はまた、参照ビームの入射面が物体ビームの入射面内
に存在しないときでも適用できるものである。
【００２２】ホログラムの再生は、ホログラムの現像及
び定着後、ホログラムを再度プリズム面に密着し、それ
からマスクパターンを保持する基板を、感光層を有する
別の基板に置き換え、そして、ホログラム記録段階にお
けるビーム方向に関して参照ビームをプリズムを介して
反対方向に方向付ける別の基板に交換することにより、
行うことができる。
び定着後、ホログラムを再度プリズム面に密着し、それ
からマスクパターンを保持する基板を、感光層を有する
別の基板に置き換え、そして、ホログラム記録段階にお
けるビーム方向に関して参照ビームをプリズムを介して
反対方向に方向付ける別の基板に交換することにより、
行うことができる。
【００２３】この発明はまた、前記方法を実施するため
のホログラフィ記録装置にも関連しており、本願発明に
かかるホログラフィ記録装置は、プリズムと、ホログラ
フィ記録層を保持すると共にプリズム面の１つと光学的
に密着した第１の基板と、第１の基板の近くにこれと平
行に配置されると共に、第１の方向に周期的又は準周期
的に繰り返される構成要素を含むマスクパターンを保持
する第２の基板と、一定の波長の光を発する少なくとも
１つの光源と、物体ビームと参照ビームを発生させるた
めのビーム分割及び膨張用光学素子と、参照ビームがホ
ログラフィ記録層と空気の境界面で全反射するように残
りのプリズム面の１つに参照ビームを方向付ける手段
と、物体ビームがマスクパターンを通りそしてホログラ
フィ記録層で参照ビームと干渉してマスクパターンのホ
ログラムを形成するように、物体ビームを第１の基板に
方向付ける手段とを備え、物体ビームの方向付け手段
は、物体ビームが軸外れ角で第２の基板に方向付けられ
るように配置されており、物体ビームの波長及び／又は
入射角は、０次光又は１次回折光がホログラム形成用に
提供されるように、記録されるべき構成要素の周期に対
応して選択されることをことを特徴としている。
のホログラフィ記録装置にも関連しており、本願発明に
かかるホログラフィ記録装置は、プリズムと、ホログラ
フィ記録層を保持すると共にプリズム面の１つと光学的
に密着した第１の基板と、第１の基板の近くにこれと平
行に配置されると共に、第１の方向に周期的又は準周期
的に繰り返される構成要素を含むマスクパターンを保持
する第２の基板と、一定の波長の光を発する少なくとも
１つの光源と、物体ビームと参照ビームを発生させるた
めのビーム分割及び膨張用光学素子と、参照ビームがホ
ログラフィ記録層と空気の境界面で全反射するように残
りのプリズム面の１つに参照ビームを方向付ける手段
と、物体ビームがマスクパターンを通りそしてホログラ
フィ記録層で参照ビームと干渉してマスクパターンのホ
ログラムを形成するように、物体ビームを第１の基板に
方向付ける手段とを備え、物体ビームの方向付け手段
は、物体ビームが軸外れ角で第２の基板に方向付けられ
るように配置されており、物体ビームの波長及び／又は
入射角は、０次光又は１次回折光がホログラム形成用に
提供されるように、記録されるべき構成要素の周期に対
応して選択されることをことを特徴としている。
【００２４】上記装置は、ホログラフィ的リソグラフィ
の技術分野において、従来装置よりも高い解像度でもっ
て実質的に周期的な構造を記録することができる。さら
に、本願発明の好ましい例が特許請求の範囲に述べられ
ている。これらは、異なる周期の構成要素を記録するの
に簡単に適用できるように、物体ビームの入射角度を変
化させるための手段を備えている。
の技術分野において、従来装置よりも高い解像度でもっ
て実質的に周期的な構造を記録することができる。さら
に、本願発明の好ましい例が特許請求の範囲に述べられ
ている。これらは、異なる周期の構成要素を記録するの
に簡単に適用できるように、物体ビームの入射角度を変
化させるための手段を備えている。
【００２５】さらに好ましい実施の形態として、第２の
光源並びに、第１の物体ビーム及び第１の参照ビームと
は独立した第２の物体ビームと第２の参照ビームを発生
させる手段と、参照ビームがホログラフィ記録層と空気
と境界面で反射するような角度で、第１及び第２の参照
ビームを方向付けすることができるプリズムを備えてい
る。
光源並びに、第１の物体ビーム及び第１の参照ビームと
は独立した第２の物体ビームと第２の参照ビームを発生
させる手段と、参照ビームがホログラフィ記録層と空気
と境界面で反射するような角度で、第１及び第２の参照
ビームを方向付けすることができるプリズムを備えてい
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は従来のホログラフィ記録装
置（系）を示しており、該ホログラフィ記録装置は、プ
リズム２１と、ホログラフィ記録層１７を保持する基板
１９と、格子パターン１４が形成された第２の基板１３
とから構成されている。
置（系）を示しており、該ホログラフィ記録装置は、プ
リズム２１と、ホログラフィ記録層１７を保持する基板
１９と、格子パターン１４が形成された第２の基板１３
とから構成されている。
【００２７】第２の基板１３は第１の基板１９の近くに
これと平行に配置されている。ホログラムの記録のため
に、干渉性を有する（コヒーレント）光ビーム又は物体
ビーム１１は第２の基板１３を通して送られるが、該第
２の基板１３では、光ビーム１１は格子パターン１４で
回折される。
これと平行に配置されている。ホログラムの記録のため
に、干渉性を有する（コヒーレント）光ビーム又は物体
ビーム１１は第２の基板１３を通して送られるが、該第
２の基板１３では、光ビーム１１は格子パターン１４で
回折される。
【００２８】参照ビーム１５は、ホログラム記録層１７
と空気との境界面で全反射するような角度で、プリズム
２１を通過して第１の基板１９へと方向付けられてい
る。格子パターン１４によって生じる回折光は参照ビー
ム１５と共にホログラフィ記録層１７に記録され、それ
によってホログラムが形成される。
と空気との境界面で全反射するような角度で、プリズム
２１を通過して第１の基板１９へと方向付けられてい
る。格子パターン１４によって生じる回折光は参照ビー
ム１５と共にホログラフィ記録層１７に記録され、それ
によってホログラムが形成される。
【００２９】この従来例において、周期ｄの格子１３
（１４）を通過する波長λの光ビーム１１は、回折し
て、１つの０次光と、２つの１次回折光（＋１，−１）
と、２つの２次回折光（＋２、−２）を生み出す。一般
的な場合、回折光の数は、λ／ｄ（波長／格子周期）の
比率によって決定される。
（１４）を通過する波長λの光ビーム１１は、回折し
て、１つの０次光と、２つの１次回折光（＋１，−１）
と、２つの２次回折光（＋２、−２）を生み出す。一般
的な場合、回折光の数は、λ／ｄ（波長／格子周期）の
比率によって決定される。
【００３０】ｎ番目の回折字数の光（ｎ次回折光）の角
度θnは、次の公式で決められることはよく知られてい
る。 sinθn＝ｎλ／ｄ ここでｎ＝０，１，２，．．．．（回折光の字数）であ
る。この公式から、 ｄ＞λ（corresponding to sinθ＜１） の関係が成立している場合に、１次回折光が生じるだけ
であることが明確となっている。
度θnは、次の公式で決められることはよく知られてい
る。 sinθn＝ｎλ／ｄ ここでｎ＝０，１，２，．．．．（回折光の字数）であ
る。この公式から、 ｄ＞λ（corresponding to sinθ＜１） の関係が成立している場合に、１次回折光が生じるだけ
であることが明確となっている。
【００３１】したがって、図１の従来装置によると、理
論的に記録可能な最小の周期は使用された光の波長と同
じとなる。
論的に記録可能な最小の周期は使用された光の波長と同
じとなる。
【００３２】図２は本願が適用された新規な配置を示し
ており、特に周期的又は準周期的に繰り返すパターン構
成要素を記録するのに適している。図１に示す従来のホ
ログラフィ記録装置と比較して、基板面に立てた法線２
３に対して角度θで物体ビーム１１がマスクパターンを
照明するように、かつ、物体ビーム１１の入射面が格子
パターン１４の周期性の方向を含むように、物体ビーム
１１は設定調整されている。
ており、特に周期的又は準周期的に繰り返すパターン構
成要素を記録するのに適している。図１に示す従来のホ
ログラフィ記録装置と比較して、基板面に立てた法線２
３に対して角度θで物体ビーム１１がマスクパターンを
照明するように、かつ、物体ビーム１１の入射面が格子
パターン１４の周期性の方向を含むように、物体ビーム
１１は設定調整されている。
【００３３】好ましくは、物体ビーム１１の入射角は、
１次回折光（−１）と０次光（非回折光）がマスク面に
立てた法線２３の両側に対称に配置されるように、換言
すれば、法線２３が０次光と１次回折光を二等分するよ
うに、設定調整されている。
１次回折光（−１）と０次光（非回折光）がマスク面に
立てた法線２３の両側に対称に配置されるように、換言
すれば、法線２３が０次光と１次回折光を二等分するよ
うに、設定調整されている。
【００３４】この設定に関し、入射角は、次の式によっ
て、マスクパターンの波長と周期に関連付けられてい
る。 sinθ＝λ／２ｄ したがって、記録可能な最小周期の理論的な限界は、 ｄmin＝λ／２ となる。換言すれば、米国特許４，８５７，４２５の装
置による値の半分となる。
て、マスクパターンの波長と周期に関連付けられてい
る。 sinθ＝λ／２ｄ したがって、記録可能な最小周期の理論的な限界は、 ｄmin＝λ／２ となる。換言すれば、米国特許４，８５７，４２５の装
置による値の半分となる。
【００３５】もし、パターンの周期が大き過ぎる場合
（ｄ＞３λ／２）には、２つより多くの次数の光が伝搬
されてホログラムに記録されることになる。この場合、
ホログラムから再生される像は焦点よりも下位の深度を
有し、この技術による効果を減少させる。このように、
実際に記録されるパターン構成要素の周期は次の範囲内
となる。 λ／２＜ｄ＜３λ／２ 上記範囲において、本願による新規な方法及び装置は、
周期的な構造を記録するのに、より高い解像力を提供す
る。
（ｄ＞３λ／２）には、２つより多くの次数の光が伝搬
されてホログラムに記録されることになる。この場合、
ホログラムから再生される像は焦点よりも下位の深度を
有し、この技術による効果を減少させる。このように、
実際に記録されるパターン構成要素の周期は次の範囲内
となる。 λ／２＜ｄ＜３λ／２ 上記範囲において、本願による新規な方法及び装置は、
周期的な構造を記録するのに、より高い解像力を提供す
る。
【００３６】注意することとしては、もし、光が単に２
つに増殖するだけでは、再生時の像の焦点深度は無限の
格子構造のために無限となる。有限のパターンのために
は、再生像の焦点深度は、像の中間部において最大とな
り、像の両端部にゆくに従い減少していく。それでもな
お、各種パラメータ（マスクパターンの寸法、光ビーム
の波長、入射角及びパターン構成要素の解像度）を適宜
選択することにより、再生装置の仕様は緩和され、投資
コストの大幅削減及び製造工程の単純化を行うことがで
きる。
つに増殖するだけでは、再生時の像の焦点深度は無限の
格子構造のために無限となる。有限のパターンのために
は、再生像の焦点深度は、像の中間部において最大とな
り、像の両端部にゆくに従い減少していく。それでもな
お、各種パラメータ（マスクパターンの寸法、光ビーム
の波長、入射角及びパターン構成要素の解像度）を適宜
選択することにより、再生装置の仕様は緩和され、投資
コストの大幅削減及び製造工程の単純化を行うことがで
きる。
【００３７】実質的に周期的パターンを記録するため
に、図３に示すホログラフィ記録装置を使用することが
できる。従来のホログラフィ記録装置との主な相違は、
物体ビーム１１の入射面が周期的パターン１４の周期性
の方向を含むように、マスク基板面に立てた法線２３に
対し角度θで物体ビーム１１をマスク面へと方向付けて
いることである。この記録装置は、光源２５として通常
はレーザー光源を備えており、この光源２５の発する光
２７はビームスプリッター２９によって物体ビーム１１
と参照ビーム１５に分割される。両ビーム１１，１５
は、それぞれ適当な膨張光学素子３１により膨張する。
膨張光学素子３１は通常は、膨張レンズ及びコリメータ
（視準）レンズから構成されている。これらの手段によ
って、十分に視準された光ビーム１１及び１５が形成さ
れる。留意しなければならないことは、丁度１つの膨張
光学素子３１で済ませられるように、ビームスプリッタ
ー２９の前で光ビーム２７を膨張させるようにしてもよ
い。
に、図３に示すホログラフィ記録装置を使用することが
できる。従来のホログラフィ記録装置との主な相違は、
物体ビーム１１の入射面が周期的パターン１４の周期性
の方向を含むように、マスク基板面に立てた法線２３に
対し角度θで物体ビーム１１をマスク面へと方向付けて
いることである。この記録装置は、光源２５として通常
はレーザー光源を備えており、この光源２５の発する光
２７はビームスプリッター２９によって物体ビーム１１
と参照ビーム１５に分割される。両ビーム１１，１５
は、それぞれ適当な膨張光学素子３１により膨張する。
膨張光学素子３１は通常は、膨張レンズ及びコリメータ
（視準）レンズから構成されている。これらの手段によ
って、十分に視準された光ビーム１１及び１５が形成さ
れる。留意しなければならないことは、丁度１つの膨張
光学素子３１で済ませられるように、ビームスプリッタ
ー２９の前で光ビーム２７を膨張させるようにしてもよ
い。
【００３８】物体ビーム１１は、軸外れ角θでマスクパ
ターン１４を照明するように、ミラー３７によってマス
ク基板１３に方向付けられている。参照ビーム１５は、
記録層と空気との境界面で全反射するように、プリズム
２１の斜面を通過してほぼ４５°の角度でホログラフィ
記録層１７に向かうようにミラー３９によって反射され
る。マスクパターン１４は、圧電性トランスデューサー
３３を使用して記録層１７の上方に間隔Ｓを隔てて平行
に配置されている。
ターン１４を照明するように、ミラー３７によってマス
ク基板１３に方向付けられている。参照ビーム１５は、
記録層と空気との境界面で全反射するように、プリズム
２１の斜面を通過してほぼ４５°の角度でホログラフィ
記録層１７に向かうようにミラー３９によって反射され
る。マスクパターン１４は、圧電性トランスデューサー
３３を使用して記録層１７の上方に間隔Ｓを隔てて平行
に配置されている。
【００３９】図４は、ホログラム４３から印刷されるパ
ターン４１の相違を示しており、ホログラム記録中、０
次光と１次回折光は、図４のＡではプリズム面を保持す
るホログラフィ層に立てた法線に対して対称であり、一
方、図４のＢでは非対称となっている。
ターン４１の相違を示しており、ホログラム記録中、０
次光と１次回折光は、図４のＡではプリズム面を保持す
るホログラフィ層に立てた法線に対して対称であり、一
方、図４のＢでは非対称となっている。
【００４０】再生ビーム４５によるホログラム４３の照
明によって、マスクパターンの陽画像が基板５１上の感
光層４９に再構成され、現像後に構造またはパターンを
形成する。模式図４のＡから理解できるように、ホログ
ラム４３から生じる２つの再生回折光は実質的に法線２
３に対して対称となっている。したがって感光層４９の
中に印刷された三次元構造４１の側壁は、実質的に基板
５１の面と直角になっている。これと対称的に、図４の
Ｂでは、ホログラム記録中にホログラム４３’から感光
層４９’に印字された構造は、０次と１次の回折光の入
射角（Φ1とΦ2)は相違したものとなっている。印字さ
れた構造４１’は、基板面に対して相当傾斜した側壁を
有している。マイクロエレクトリック装置の製造にとっ
て、これは望ましくないことである。
明によって、マスクパターンの陽画像が基板５１上の感
光層４９に再構成され、現像後に構造またはパターンを
形成する。模式図４のＡから理解できるように、ホログ
ラム４３から生じる２つの再生回折光は実質的に法線２
３に対して対称となっている。したがって感光層４９の
中に印刷された三次元構造４１の側壁は、実質的に基板
５１の面と直角になっている。これと対称的に、図４の
Ｂでは、ホログラム記録中にホログラム４３’から感光
層４９’に印字された構造は、０次と１次の回折光の入
射角（Φ1とΦ2)は相違したものとなっている。印字さ
れた構造４１’は、基板面に対して相当傾斜した側壁を
有している。マイクロエレクトリック装置の製造にとっ
て、これは望ましくないことである。
【００４１】図５は、２つのマスクによって、ＸＹ平面
に２つの異なる方向の周期的構造をホログラム記録する
方法を示しており、２つのマスクは、それぞれ１つの所
定方向に周期的構造を有している。
に２つの異なる方向の周期的構造をホログラム記録する
方法を示しており、２つのマスクは、それぞれ１つの所
定方向に周期的構造を有している。
【００４２】図６は、１つの限定された方向に周期構造
を有する単一のマスクから、二次元の格子構造を製造す
る方法を示している。第１のホログラフィ記録の後、マ
スクパターン１４と物体ビームは９０°まで回転され、
そうして二次元の格子構造が作られるように第２のホロ
グラムが記録される。
を有する単一のマスクから、二次元の格子構造を製造す
る方法を示している。第１のホログラフィ記録の後、マ
スクパターン１４と物体ビームは９０°まで回転され、
そうして二次元の格子構造が作られるように第２のホロ
グラムが記録される。
【００４３】１組以上の物体ビームと参照ビームを用い
ることを可能とするプリズム形状が図７に示されてい
る。プリズム２１’は２つのビーム入射面５３（１つは
丁度横断面で示されている）を有しており、各入射面は
各参照ビームに対応している。プリズムは２つの異なっ
た方向の構成要素を同時に記録するのに使用することが
できる。
ることを可能とするプリズム形状が図７に示されてい
る。プリズム２１’は２つのビーム入射面５３（１つは
丁度横断面で示されている）を有しており、各入射面は
各参照ビームに対応している。プリズムは２つの異なっ
た方向の構成要素を同時に記録するのに使用することが
できる。
【００４４】実質的に周期的なパターンのホログラム記
録は、次のように実施することができる。最初に、適当
なホログラフィ記録層１７が被覆された基板１９を、プ
リズム面のうちの１つに配置する。参照ビーム１５がプ
リズム２１から基板１９へと反射することなく通過する
ように、プリズム及び基板の材料と同じ屈折率の流体を
基板１９とプリズム２１の間に介在させる。それからマ
スクパターン１４を含む第２の基板１３を第１の基板１
９の近くにこれと平行に配置する。第２の基板１３のマ
スクパターン１４は周知のリソグラフィ法のどれか、た
とえば電子ビームリソグラフィによって製造することが
できる。
録は、次のように実施することができる。最初に、適当
なホログラフィ記録層１７が被覆された基板１９を、プ
リズム面のうちの１つに配置する。参照ビーム１５がプ
リズム２１から基板１９へと反射することなく通過する
ように、プリズム及び基板の材料と同じ屈折率の流体を
基板１９とプリズム２１の間に介在させる。それからマ
スクパターン１４を含む第２の基板１３を第１の基板１
９の近くにこれと平行に配置する。第２の基板１３のマ
スクパターン１４は周知のリソグラフィ法のどれか、た
とえば電子ビームリソグラフィによって製造することが
できる。
【００４５】ホログラム記録をするために、光ビーム、
好ましくはレーザー源からの光ビームはビームスプリッ
ター２９によって物体ビーム１１と参照ビーム１５とに
分割される。両ビーム１１，１５は、１つまたはそれ以
上の膨張光学素子３１によって、周知の方法で膨張され
視準（コリメイト）される。
好ましくはレーザー源からの光ビームはビームスプリッ
ター２９によって物体ビーム１１と参照ビーム１５とに
分割される。両ビーム１１，１５は、１つまたはそれ以
上の膨張光学素子３１によって、周知の方法で膨張され
視準（コリメイト）される。
【００４６】参照ビーム１５は、基板のホログラフ記録
層と空気との境界面から全反射すべくプリズム面の１つ
を通過するように方向付けられている。物体ビーム１１
は、軸外れ角で第１の基板１９に対して方向付けられて
おり、マスクパターン１３を通過する物体ビーム１１は
それによって回折する。入射角は、使用される光の波長
とマスクパターン１４の支配的な周期によって選択され
る。
層と空気との境界面から全反射すべくプリズム面の１つ
を通過するように方向付けられている。物体ビーム１１
は、軸外れ角で第１の基板１９に対して方向付けられて
おり、マスクパターン１３を通過する物体ビーム１１は
それによって回折する。入射角は、使用される光の波長
とマスクパターン１４の支配的な周期によって選択され
る。
【００４７】照明中、物体ビーム１１と参照ビーム１５
は、感光層１７内で互いに干渉してそれによりマスクパ
ターン１４のホログラムを形成する。しかる後、第１の
基板１９が回転させられるか、または同じか異なる周期
の第２のマスクパターンを有する別の基板と交換され、
そうして第２の照明が行われる。総ての照明段階が完了
した後、ホログラフィ層１７は定着される。
は、感光層１７内で互いに干渉してそれによりマスクパ
ターン１４のホログラムを形成する。しかる後、第１の
基板１９が回転させられるか、または同じか異なる周期
の第２のマスクパターンを有する別の基板と交換され、
そうして第２の照明が行われる。総ての照明段階が完了
した後、ホログラフィ層１７は定着される。
【００４８】ホログラム４３を再生するために、プリズ
ム面に再びホログラム基板１９が設置され、マスクパタ
ーンを有する基板は、感光層４９（図４のＡ）が被覆さ
れた基板５１と交換される。再生光ビーム４５は、参照
ビームの方向とは丁度逆向きにプリズムの一面を通過す
るように方向付けられている。
ム面に再びホログラム基板１９が設置され、マスクパタ
ーンを有する基板は、感光層４９（図４のＡ）が被覆さ
れた基板５１と交換される。再生光ビーム４５は、参照
ビームの方向とは丁度逆向きにプリズムの一面を通過す
るように方向付けられている。
【００４９】ホログラムによって回折する光は、それか
ら感光層４９にマスクパターンの陽画像を再生する。
ら感光層４９にマスクパターンの陽画像を再生する。
【００５０】上述した方法及び該方法を実施するための
装置は、特に、実質的に周期的あるいは準周期的なマス
クパターンからホログラムを形成するのに有効である。
装置は、特に、実質的に周期的あるいは準周期的なマス
クパターンからホログラムを形成するのに有効である。
【図１】 従来のＴＩＲホログラフィ記録装置におい
て、周期ｄの一次元格子を有するマスクパターンによる
物体ビームの回折状態を例示したプリズムの断面図であ
る。
て、周期ｄの一次元格子を有するマスクパターンによる
物体ビームの回折状態を例示したプリズムの断面図であ
る。
【図２】 軸外れ角の物体ビームを有する本願発明によ
るホログラフィ記録装置のプリズムの断面図である。
るホログラフィ記録装置のプリズムの断面図である。
【図３】 本願発明に係るホログラフィ記録装置及び光
跡を示す概念図である。
跡を示す概念図である。
【図４】 ０次光及び１次回折光が、マスク面に立てた
法線に対して非対称な場合に生じる問題を図式化したも
のであり、Ａは対称な場合を示す断面図、Ｂは非対称な
場合を示す断面図である。
法線に対して非対称な場合に生じる問題を図式化したも
のであり、Ａは対称な場合を示す断面図、Ｂは非対称な
場合を示す断面図である。
【図５】 異なった周期パターンの２つの基板を１つの
ホログラムに転写する方法を示す平面図である。
ホログラムに転写する方法を示す平面図である。
【図６】 単一のパターンから二次元格子構造を作り出
す方法を示す平面図である。
す方法を示す平面図である。
【図７】 ２組の物体ビームと参照ビームを使用できる
プリズムの断面図である。
プリズムの断面図である。
１１ 物体ビーム １３ 第２の基板 １４ マスクパターン（格子パターン） １５ 参照ビーム １７ ホログラフィ記録層 ２１ プリズム ２３ 法線 ２５ 光源 ２７ 光ビーム ２９ ビームスプリッター ３１ 光学的膨張素子 ３７ ミラー ３９ ミラー ４５ 参照ビーム ５３ 入射面
Claims (17)
- 【請求項１】 マスクパターンの周期的又は準周期的に
繰り返される構成要素をホログラフィ記録層にホログラ
フィ的に記録するためのホログラフィ記録方法であっ
て、 ホログラフィ記録層を保持する第１の基板をプリズムの
１つの面に密着させ、 第１の方向に周期的または準周期的に繰り返される構成
要素を有している第１のマスクパターンを保持する第２
の基板を、第１の基板の近くにこれと平行に配置し、 一定の波長の光ビームを分割膨張もしくは膨張分割して
物体ビームと参照ビームとを発生させ、 参照ビームは、ホログラフィ記録層と空気との境界面で
全反射するように残りのプリズム面の１つに向けて方向
付けられ、 物体ビームは、マスクパターンを通過してホログラム記
録層内で参照ビームと干渉してマスクパターンのホログ
ラムを形成するように、第１の基板に向けて方向付けら
れるホログラフィ記録方法において、 物体ビームは軸外れ角で第２の基板に向けて方向付けら
れ、実質的に０次光と、１次回折光のひとつとがホログ
ラム形成のために提供されるように、物体ビームの使用
される波長及び／又は入射角を、記録されるべき構成要
素の周期に応じて選択することを特徴とするホログラフ
ィ記録方法。 - 【請求項２】 第１の基板面に立てた法線によって、０
次光と１次回折光のなす角度を略二等分するような方向
に、物体ビームを第１の基板に向けて方向付けることを
特徴とする請求項１記載のホログラフィ記録方法。 - 【請求項３】 第２の基板又はマスクへの物体ビームの
入射面が、周期的に繰り返される構成要素の方向を含ん
でいることを特徴とする請求項１又は２記載のホログラ
フィ記録方法。 - 【請求項４】 第１の基板に対して第２の基板を相対的
に回転し、 物体ビームの入射面が周期的に繰り返される構成要素の
方向を再び含むように、物体ビームを回転し、 そして、第２の基板のマスクパターンをホログラフィ記
録層に再度記録することを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載のホログラフィ記録方法。 - 【請求項５】 記録後の第２の基板を、第２の方向に周
期的又は準周期的に繰り返される構成要素を含む別の基
板又はマスクパターンと交換し、 物体ビームの入射面が、第２の方向の周期的な構成要素
を含むように、物体ビームを回転又は調整し、 上記第２の構成要素をホログラフィ記録層に記録するこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のホロ
グラフィ記録方法。 - 【請求項６】 請求項４に記載した過程が繰り返される
ホログラフィ記録方法。 - 【請求項７】 請求項５に記載した過程が繰り返される
ホログラフィ記録方法。 - 【請求項８】 ２以上のホログラムを形成するために、
２以上の異なった第１の基板上の２以上の異なったホロ
グラム記録層に、同じか又は異なったマスクパターンが
記録されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
に記載のホログラフィ記録方法。 - 【請求項９】 少なくとも２つの実質的に異なった方向
に周期的または準周期的に繰り返す構成要素を有するマ
スクパターンを含む第２の基板が使用されており、 少なくとも２組の物体ビームと参照ビームとの組でもっ
て周期的に繰り返される構成要素を同時に照明し、 物体ビームと参照ビームとの各組は分離された光源から
発せられており、各周期的な構成要素によって０次光と
１次回折光の１つとが発生してホログラムに記録される
ように、物体ビームは軸外れ角状態となっていることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のホログラ
フィ記録方法。 - 【請求項１０】 少なくとも２つの実質的に異なった方
向に周期的または準周期的に繰り返す構成要素を有する
マスクパターンを含む第２の基板が使用され、 最初に、第１の方向に周期的に繰り返す構成要素によっ
て０次光と１次回折光の１つとが発生してホログラムに
記録されるように、物体ビームを軸外れ角状態として、
物体ビームと参照ビームでもって第１の方向に周期的に
繰り返す構成要素を照明し、 それから、第２の方向に周期的に繰り返す構成要素によ
って０次光と１次回折光の１つとが発生してホログラム
に記録されるように、物体ビームを軸外れ角状態とし
て、物体ビームと参照ビームでもって第２の方向に周期
的に繰り返す構成要素を照明することを特徴とする請求
項１乃至３のいずれかに記載のホログラフィ記録方法。 - 【請求項１１】 参照ビームの方向が、物体ビームの方
向の面内にあることを特徴とする請求項１乃至１０のい
ずれかに記載のホログラフィ記録方法。 - 【請求項１２】 使用される光の波長がλ／２＜ｄ＜３
λ／２の範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至１
１のいずれかに記載のホログラフィ記録方法。 - 【請求項１３】 ホログラフィ層の現像及び定着後、ホ
ログラムを再度プリズム面に密着し、それからマスクパ
ターンを保持する基板を、感光層を有すると共に、ホロ
グラム記録段階におけるビーム方向に関して、参照ビー
ムをプリズムを介して反対方向に方向付ける別の基板に
交換することにより、再生することを特徴とする請求項
１乃至１２のいずれかに記載のホログラフィ記録方法。 - 【請求項１４】 マスクパターンの周期的又は準周期的
に繰り返される構成要素をホログラフィ記録層に記録す
るためのホログラフィ記録装置において、 プリズムと、 ホログラフィ記録層を保持すると共にプリズム面の１つ
と光学的に密着した第１の基板と、 第１の基板の近くにこれと平行に配置されると共に、第
１の方向に周期的又は準周期的に繰り返される構成要素
を含むマスクパターンを保持する第２の基板と、 一定の波長の光を発する少なくとも１つの光源と、 物体ビームと参照ビームを発生させるためのビーム分割
及び膨張用光学素子と、 参照ビームがホログラフィ記録層と空気の境界面で全反
射するように残りのプリズム面の１つに向けて方向付け
る手段と、 物体ビームがマスクパターンを通りホログラフィ記録層
で参照ビームと干渉してマスクパターンのホログラムを
形成するように、物体ビームを第１の基板に向けて方向
付ける手段とを備え、 物体ビームを方向付ける手段は、物体ビームが軸外れ角
で第２の基板に方向付けられるように調整されており、
物体ビームの波長及び／又は入射角は、ホログラムを形
成するために０次光と１次回折光の１つとが提供される
ように、記録されるべき構成要素の周期に対応して選択
されることをことを特徴とするホログラフィ記録装置。 - 【請求項１５】 第１の基板に対する物体ビームの方向
が、第１の基板面に立てた法線が０次光と１次回折光の
方向を実質的に二等分する角度となっていることを特徴
とする請求項１４記載のホログラフィ記録装置。 - 【請求項１６】物体ビームの入射角を変化させる手段を
備えたことを特徴とする請求項１４又は１５記載のホロ
グラフィ記録装置。 - 【請求項１７】 第２の光源並びに、第１の物体ビーム
及び第１の参照ビームとは独立した第２の物体ビームと
第２の参照ビームを発生させる手段と、 参照ビームがホログラフィ記録層と空気と境界面で反射
するような角度で、第１及び第２の参照ビームを方向付
けることができるプリズムを備えたことを特徴とする請
求項１４乃至１６のいずれかに記載のホログラフィ記録
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9605235A GB2311144B (en) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | Method and apparatus for holographically recording an essentially periodic pattern |
| GB9605235 | 1996-03-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1020750A true JPH1020750A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=10790284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9057486A Ceased JPH1020750A (ja) | 1996-03-12 | 1997-03-12 | 周期的パターンのホログラフィ記録方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6226110B1 (ja) |
| EP (1) | EP0795803A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1020750A (ja) |
| KR (1) | KR970066764A (ja) |
| GB (1) | GB2311144B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014016632A (ja) * | 2007-04-16 | 2014-01-30 | North Carolina State Univ | 液晶偏光格子を基板上に作る方法及び関連する装置 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19752094C1 (de) | 1997-11-25 | 1999-07-15 | Bundesrep Deutschland | Verfahren zur Bestimmung wenigstens einer diagnostischen Information aus Signalmustern medizinischer Sensorsysteme |
| US6806982B2 (en) * | 2001-11-30 | 2004-10-19 | Zebra Imaging, Inc. | Pulsed-laser systems and methods for producing holographic stereograms |
| JP2003297718A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Seiko Epson Corp | 微細孔形成方法、半導体装置の製造方法、半導体装置、表示装置、および電子機器 |
| WO2004010222A2 (de) * | 2002-07-22 | 2004-01-29 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Verfahren zur herstellung von photolackstrukturen |
| US7651521B2 (en) * | 2004-03-02 | 2010-01-26 | Cardiomind, Inc. | Corewire actuated delivery system with fixed distal stent-carrying extension |
| US20060232838A1 (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-19 | Holoptics Sa | Method and apparatus for forming a surface-relief hologram mask |
| JP2010165423A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Sony Corp | 記録再生方法、ホログラム記録媒体 |
| US9152040B1 (en) | 2011-02-04 | 2015-10-06 | Stc.Unm | Method and apparatus for fabrication of large area 3D photonic crystals with embedded waveguides |
| CN102495536B (zh) * | 2011-12-30 | 2015-08-05 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 光刻机 |
| CN111726952B (zh) * | 2020-06-22 | 2021-07-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 壳体组件及其制备方法、电子设备 |
| CN113031140B (zh) * | 2021-03-29 | 2023-04-18 | 奥提赞光晶(山东)显示科技有限公司 | 一种全息光栅的制备系统和方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2140408A1 (de) * | 1971-08-12 | 1973-03-01 | Ibm Deutschland | Verfahren zur herstellung von hologrammen |
| CA1270934C (en) * | 1985-03-20 | 1990-06-26 | SPATIAL PHASE MODULATED MASKS AND METHODS FOR MAKING THESE MASKS AND PHASE DIFFRACTION GRATINGS | |
| GB8615908D0 (en) * | 1986-06-30 | 1986-08-06 | Hugle W B | Integrated circuits |
| GB8908871D0 (en) * | 1989-04-19 | 1989-06-07 | Hugle William B | Manufacture of flat panel displays |
| US5774240A (en) * | 1992-02-20 | 1998-06-30 | Nikon Corporation | Exposure apparatus for reproducing a mask pattern onto a photo-sensitive surface of a substrate using holographic techniques |
| GB2271648B (en) * | 1992-10-14 | 1996-04-03 | Holtronic Technologies Ltd | Apparatus and method for the manufacture of high uniformity total internal reflection holograms |
| US5781317A (en) * | 1993-09-14 | 1998-07-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of producing holographic optical element and device therefor |
| US5783319A (en) * | 1993-11-26 | 1998-07-21 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem | Waveguide tunable lasers and processes for the production thereof |
-
1996
- 1996-03-12 GB GB9605235A patent/GB2311144B/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-03-03 US US08/808,999 patent/US6226110B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-10 EP EP97103956A patent/EP0795803A3/en not_active Withdrawn
- 1997-03-11 KR KR1019970008050A patent/KR970066764A/ko active IP Right Grant
- 1997-03-12 JP JP9057486A patent/JPH1020750A/ja not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014016632A (ja) * | 2007-04-16 | 2014-01-30 | North Carolina State Univ | 液晶偏光格子を基板上に作る方法及び関連する装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2311144A (en) | 1997-09-17 |
| GB2311144B (en) | 2000-05-24 |
| US6226110B1 (en) | 2001-05-01 |
| EP0795803A2 (en) | 1997-09-17 |
| KR970066764A (ko) | 1997-10-13 |
| GB9605235D0 (en) | 1996-05-15 |
| EP0795803A3 (en) | 1998-02-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6618174B2 (en) | In-line holographic mask for micromachining | |
| US4245882A (en) | Doubly modulated on-axis thick hologram optical element | |
| US3917380A (en) | Method of hologram recording with reduced speckle noise | |
| JPH1020750A (ja) | 周期的パターンのホログラフィ記録方法及び装置 | |
| US4148549A (en) | Diffraction gratings | |
| US20170212472A1 (en) | System and method for holography-based fabrication | |
| JPS58224370A (ja) | 所望の形状及び開口数の光源を形成する装置 | |
| US5640257A (en) | Apparatus and method for the manufacture of high uniformity total internal reflection holograms | |
| US4478490A (en) | Noise reduction in coherent systems | |
| US6709790B1 (en) | Method and apparatus for generating periodic structures in substrates by synthetic wavelength holograph exposure | |
| JP4232253B2 (ja) | 微細パターンの製造装置及びホログラフィックメモリ記録再生装置 | |
| JP3593359B2 (ja) | ホログラムの作製方法 | |
| JP2803434B2 (ja) | 回折格子プロッター | |
| US5372900A (en) | Method of reproducing reflecting type hologram and apparatus therefor | |
| KR19990067888A (ko) | 내부 전반사 홀로그래픽 장치 및 방법과, 그 장치의 광학 어셈블리 | |
| KR100433585B1 (ko) | 비접촉식 결합형 이진 위상 홀로그램 및 그 구현 방법 | |
| JPH07104647A (ja) | ホログラム形成方法及び装置 | |
| JPH03100514A (ja) | ホログラムの作製方法 | |
| JP3355722B2 (ja) | 回折格子パターンの作成方法 | |
| CN114994937B (zh) | 一种全息防伪图制作装置及制作方法 | |
| JP3171013B2 (ja) | 回折格子からなる物品の作製方法および作製装置 | |
| JPH05251311A (ja) | 全反射ホログラムを用いた露光装置及び露光方法 | |
| US5337169A (en) | Method for patterning an optical device for optical IC, and an optical device for optical IC fabricated by this method | |
| JPH0583909B2 (ja) | ||
| JPH0585909B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040310 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070522 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20070822 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070827 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20070921 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070927 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071019 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071204 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080304 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080307 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080325 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080715 |
|
| A045 | Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20081125 |