JPH1078503A

JPH1078503A - 回折格子の作製方法

Info

Publication number: JPH1078503A
Application number: JP25395396A
Authority: JP
Inventors: Hideo Maeda; 英男前田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】ピッチの異なる高密度格子領域を備えた領域
分割回折格子を容易に作製することが可能な回折格子の
作製方法を提供する。【解決手段】光源からの光を二光束に分離して、干渉
縞を発生させ、該干渉縞をフォトレジスト２３に露光す
る二光束干渉露光を行い、露光されたフォトレジスト２
３を現像処理して回折格子を作製する回折格子の作製方
法において、フォトレジスト２３の露光面の一部に透過
領域２５ａを設定するフォトマスク２５により、干渉縞
を部分的に遮光してフォトレジスト２３に干渉縞の露光
領域を設定し、且つフォトマスク２５とフォトレジスト
２３間に、空気よりも大きな屈折率の屈折物質３５が充
填され、二光束が大きく屈折して二光束干渉露光が行わ
れ、透過領域の周辺部での光の回り込みによりる不良格
子部分が減少し、格子面にピッチの異なる回折格子の領
域を備えた領域分割回折格子を簡単に作製することが可
能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回折格子の作製方
法、特に格子面にピッチの異なる回折格子の領域が割り
付けられた回折格子の作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】回折格子を作製する方法としては、ステ
ッパによる一般的なマスク露光法、電子ビームによる直
接描画法、レーザビームによる直接描画法、二光束干渉
露光法などが採用されている。

【０００３】近年、回折格子としてピッチが波長と同程
度、若しくはそれ以下の高密度回折格子が使用されるよ
うになっているが、一般に回折格子の回折効率はピッチ
と溝の深さに依存することが知られている。この場合、
溝の深さは回折効率に影響を与え、ピッチは回折効率の
偏光依存性を支配し、ピッチが波長に比して大きい時に
は、回折効率の偏光依存性は少ないが、ピッチが波長よ
りも小さくなると、偏光依存性が大きくなることが知ら
れている。このために、実際には、レーザダイオードの
波長が０．６μｍ〜０．８μｍの時には、ピッチは０．
３μｍ〜０．６μｍが最適であると言われている。

【０００４】回折格子では、ラインとスペースでピッチ
の半分となるので、ピッチが０．３μｍ〜０．６μｍの
回折格子を作製するには、０．１５μｍ〜０．３μｍの
解像度が必要となり、ステッパによるマスク露光では、
０．１５μｍという解像度は得られない。電子ビームに
よる直接描画では、０．１５μｍ〜０．３μｍという解
像度は得られるが、装置の製造コストが高くて回折格子
の作製コストの面で問題がある。また、レーザビームに
よる直接描画では、０．１５μｍ〜０．３μｍの解像度
を得ることはできない。

【０００５】そこで、二光束干渉露光法について検討す
ることにする。図１７は二光束干渉露光法を実行する二
光束干渉露光装置の構成を示し試料基板１としては、フ
ォトレジストが使用され、この試料基板１が回転微動ス
テージ１１に搭載され、レーザとしては、フォトレジス
トの感光波長に対応する波長で、可干渉性のよいＡｒや
Ｈｅ−Ｃｒのレーザ２が使用される。

【０００６】レーザ２からのレーザ光は、シャッタ３を
介してミラー４で反射され、可変アッテネータ５で光量
が調整された後に、ビームスプリッタ６で二光束に分離
され、一方の光束がミラー７、拡大レンズ１２ａ、空間
フィルタ１２ｂ、コリメーションレンズ９を介して試料
基板１であるフォトレジストに入射され、他方の光束が
ミラー８、拡大レンズ１３ａ、空間フィルタ１３ｂ、コ
リメーションレンズ１０を介して試料基板１であるフォ
トレジストに入射され、発生した干渉縞がフォトレジス
トに形成される。

【０００７】図１８（ａ）に示すように、それぞれの光
束が入射角θ１、θ２で入射した場合に生じる干渉縞の
ピッチΛは、光源の波長をλとして次式で示される。 Λ＝λ／（ｓｉｎθ１＋ｓｉｎθ２）（１）このように、二光束干渉露光されたフォトレジストを現
像すると、図１８（ｂ）に示すように、フォトレジスト
の表面にレリーフ像に対応する回折格子が作製される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
装置などでは、回折格子に異なる光学部品の機能を集約
することにより、装置の小型軽量化が実現されている。
例えば、ディスク上のピットにより変調を受けた反射光
を、格子周期の異なる第１の領域及び第２の領域を備え
た回折格子により回折し、検出部Ｄ１〜Ｄ５に５分割さ
れたフォトダイオードに導き、情報信号読出用の主ビー
ムの反射光の内で、第１の領域に入射した光を、フォト
ダイオードの検出部Ｄ２、Ｄ３の分割線上に、第２の領
域に入射した光をフォトダイオードの検出部Ｄ４上に集
光させ、トラッキング用の二つの副ビームの反射光を、
それぞれ検出部Ｄ１、Ｄ５上に集光させ、各検出部Ｄ１
〜Ｄ５からの出力に基づいて、フォーカス誤差信号、ト
ラッキング誤差信号、記録信号を演算する光ピックアッ
プ装置が使用されている。

【０００９】前述のように、二光束干渉露光によると、
例えば０．１５μｍ〜０．３μｍの解像度が充分に得ら
れ、高密度回折格子を作製することができるが、ピッチ
の異なる格子領域を備えた領域分割回折格子を作製する
ことができない。

【００１０】本発明は、前述したような回折格子作製の
現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、ピッチ
の異なる高密度格子領域を備えた領域分割回折格子を容
易に作製することが可能な回折格子の作製方法を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、光源からの光を二光束に分
離して干渉縞を発生させ、該干渉縞を感光媒質に露光す
る二光束干渉露光を行い、該二光束干渉露光された前記
感光媒質を現像処理することにより回折格子を作製する
回折格子の作製方法であり、前記感光媒質の露光面の一
部に透過領域を設定するフォトマスクにより、前記干渉
縞を部分的に遮光することにより、前記感光媒質に干渉
縞の露光領域を設定して前記二光束干渉露光を行うこと
を特徴とするものである。

【００１２】同様に前記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の発明に対して、前記フ
ォトマスクと前記感光媒質との間において、前記二光束
を空気よりも大きく屈折させる屈折ステップが設けられ
ていることを特徴とするものである。

【００１３】同様に前記目的を達成するために、請求項
３記載の発明は、請求項１記載の発明に対して、前記フ
ォトマスクで設定される光透過領域と光遮断領域の境界
領域において、前記二光束の一方を選択的に透過させる
選択透過ステップが設けられていることを特徴とするも
のである。

【００１４】同様に前記目的を達成するために、請求項
４記載の発明は、請求項１記載の発明に対して、前記フ
ォトマスクで設定される光透過領域と光遮断領域の境界
領域において、前記二光束を一部透過する一部透過ステ
ップが設けられていることを特徴とするものである。

【００１５】同様に前記目的を達成するために、請求項
５記載の発明は、請求項１記載の発明に対して、前記フ
ォトマスクで設定される光透過領域と光遮断領域の境界
領域において、前記二光束の遮光特性を連続的に変化さ
せる透光度変更ステップが設けられていることを特徴と
するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】

［第１の実施の形態］本発明の第１の実施の形態を、図
１ないし図４を参照して説明する。図１は本実施の形態
の二光束干渉露光の説明図、図２は本実施の形態のマス
ク移動の説明図、図３は本実施の形態に使用するフォト
マスクの構成を示す説明図、図４は本実施の形態で作製
される領域分割回折格子の説明図である。

【００１７】本実施の形態では、図３に示すようにほぼ
正方形板状のフォトマスク２０を、すでに図１７で説明
した二光束干渉露光装置に使用することにより、フォト
レジストにピッチの異なる高密度格子領域を備えた領域
分割回折格子が作製される。このフォトマスク２０は、
試料基板１であるフォトレジストを完全に覆うように、
充分に大きなサイズを有し、フォトレジストを構成する
ガラス板上のクロム皮膜をエッチングしてパターニング
することにより、同一形状の長方形の２個の透過領域２
１ａ、２１ｂが、長辺をフォトマスク２０の長辺に平行
な同一線上に一致させ、互いに所定間隔を保持してフォ
トマスク２０のほぼ中央位置に形成されている。

【００１８】本実施の形態では、図１に示すように、前
述のフォトマスク２０が、フォトレジスト２３の全面を
覆って配設され、図１７の二光束干渉露光装置によっ
て、透過領域２１ａに、ピッチΛ１に対応する二光束の
入射角θ１、θ２を（１）式に基づいて設定し、この露
光条件下で透過領域２１ａに対する二光束干渉露光が行
われ、フォトレジスト２３にピッチΛ１の露光領域２３
ａが形成される。

【００１９】次いで、図２（ａ）の状態から同図（ｂ）
に示すように、フォトマスク２０をフォトレジスト２３
に沿って移動させ、透過領域２１ｂが、形成された露光
領域２３ａに上下方向で隣接するように位置させる。そ
して、二光束干渉露光装置によって、透過領域２１ｂ
に、ピッチΛ２に対応する二光束の入射角θ１、θ２を
（１）式に基づいて設定し、この露光条件下で透過領域
２１ｂに対する二光束干渉露光が行われ、フォトレジス
ト２３にピッチΛ２の露光領域２３ｂが形成される。

【００２０】このような二光束干渉露光後に、フォトレ
ジスト２３を現像することにより、図４に示すように、
フォトレジスト２３には、ピッチΛ１の高密度格子領域
２４ａと、ピッチΛ２の高密度格子領域２４ｂとのピッ
チの異なる二つの高密度格子領域を備えた領域分割回折
格子が作製される。

【００２１】このように、本実施の形態によると、同一
形状の長方形の透過領域２１ａ、２１ｂが、長辺をフォ
トマスク２０の長辺に平行な同一線上に一致させ、互い
に所定間隔を保持して形成されたフォトマスク２０を、
フォトレジスト２３の全面を覆って配設し、透過領域２
１ａに、ピッチΛ１に対応する二光束の入射角θ１、θ
２を（１）式に基づいて設定して、透過領域２１ａに対
する二光束干渉露光が行われ、フォトマスク２０をフォ
トレジスト２３に沿って移動させ、透過領域２１ｂを、
形成された露光領域２３ａに上下方向で隣接するように
位置させて、二光束干渉露光装置により、透過領域２１
ｂに、ピッチΛ２に対応する二光束の入射角θ１、θ２
を設定し、透過領域２１ｂに対する二光束干渉露光が行
われ、現像処理によって、フォトレジスト２３にピッチ
Λ１、Λ２の異なるピッチの高密度格子領域を備えた領
域分割回折格子を簡単に作製することが可能になる。

【００２２】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
の形態を、図５ないし図９を参照して説明する。図５は
本実施の形態の二光束干渉露光の説明図、図６は本実施
の形態のフォトマスクの透過領域周辺の露光の説明図、
図７は本実施の形態に使用するフォトマスクの構成を示
す説明図、図８は本実施の形態で作製される領域分割回
折格子の説明図、図９は本実施の形態で作製される回折
格子の細部の説明図である。

【００２３】本実施の形態では、図７に示すように、ほ
ぼ正方形板状のフォトマスク２５を、すでに図１７で説
明した二光束干渉露光装置に使用することにより、ピッ
チの異なる高密度格子領域を備えた領域分割回折格子が
作製される。このフォトマスク２５は、試料基板１であ
るフォトレジストを完全に覆うように、充分に大きなサ
イズを有し、ガラス板上のクロム皮膜をエッチングして
パターニングすることにより、長方形の透過領域２５ａ
が、フォトマスク２０のほぼ中央位置に中心から偏位し
て形成されている。

【００２４】本実施の形態では、図５に示すように、前
述のフォトマスク２５が、フォトレジスト２３の全面を
覆って配設され、図１７の二光束干渉露光装置によっ
て、透過領域２５ａに、ピッチΛ１に対応する二光束の
入射角θ１、θ２を（１）式に基づいて設定し、この露
光条件下で透過領域２５ａに対する二光束干渉露光が行
われ、フォトレジスト２３にピッチΛ１の露光領域２３
ａが形成される。

【００２５】次いで、図５（ｂ）に示すように、フォト
マスク２５をフォトレジスト２３に沿って移動させ、透
過領域２５ａが、形成された露光領域２３ａに、フォト
レジスト２３の移動方向で隣接するように位置される。
そして、二光束干渉露光装置によって、移動された透過
領域２５ａに、ピッチΛ２に対応する二光束の入射角θ
１、θ２を（１）式に基づいて設定し、この露光条件下
で透過領域２５ａに対する二光束干渉露光が行われ、フ
ォトレジスト２３にピッチΛ２の露光領域２３ｂが形成
される。

【００２６】このような二光束干渉露光後に、フォトレ
ジスト２３を現像することにより、図８に示すように、
フォトレジスト２３には、ピッチΛ１の高密度格子領域
２６ａと、ピッチΛ２の高密度格子領域２６ｂとのピッ
チの異なる二つの高密度格子領域を備えた領域分割回折
格子が作製される。

【００２７】本実施の形態では、二光束の交わる断面内
でフォトマスク２５が移動され、且つフォトレジスト２
３の破損を防止するために、フォトマスク２５とフォン
レジスト２３間には１μｍ程度の間隔が設定されている
ので、図６に示すように、透過領域２５ａからフォトマ
スク２５を出射した光が、透過領域２５ａの近傍では、
フォトレジスト２３に到達するまでに、二光束に分離さ
れて干渉縞が発生しない非干渉領域２７、２８が生じる
ので、図９に示すように、本実施の形態で作製される領
域分割回折格子３０には、ピッチΛ１の高密度格子領域
２６ａで説明すれば、その両外縁部に無格子領域３１、
３２が形成される。

【００２８】このように、本実施の形態によると、長方
形の透過領域２５ａが、ほぼ中央に偏位して形成された
フォトマスク２５を、フォトレジスト２３の全面を覆っ
て配設し、透過領域２５ａに、ピッチΛ１に対応する二
光束の入射角θ１、θ２を（１）式に基づいて設定し
て、透過領域２５ａに対する二光束干渉露光が行われ、
次いで、フォトマスク２５をフォトレジスト２３に沿っ
て移動させ、透過領域２５ａを、形成された露光領域２
３ａに移動方向で隣接するように位置させて、二光束干
渉露光装置により、透過領域２５ａに、ピッチΛ２に対
応する二光束の入射角θ１、θ２を設定し、移動した透
過領域２５ａに対する二光束干渉露光が行われ、現像処
理によって、フォトレジスト２３にピッチΛ１、Λ２の
異なるピッチの高密度格子領域を備えた領域分割回折格
子を簡単に作製することが可能になる。

【００２９】［第３の実施の形態］本発明の第３の実施
の形態を、図１０を参照して説明する。図１０は本実施
の形態の二光束干渉露光の説明図で、すでに説明した図
６と同一部分には同一符号が付されている。

【００３０】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置では、図１０に示すように、フォトマスク２５とフォ
トレジスト２３との間に、空気の屈折率ｎ０よりも大き
い屈折率ｎ１の屈折物質３５として、マッチングオイ
ル、油などが充填されている。

【００３１】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置のその他の部分の構成は、すでに説明した第２の実施
の形態に使用する二光束干渉露光装置と同一なので、重
複する説明は行わない。

【００３２】本実施の形態では、図１０に示すように、
フォトマスク２５への光の入射角をθ０とすると、フォ
トマスク２５からの出射角θ３は、次式で与えられる。ｓｉｎθ３＝ｓｉｎθ０／ｎ１（２）ｎ１＞１（空気の屈折率はほぼ１）なので、θ３＜θ０
となり、フォトマスク２５を出射した光が回り込む部分
が減少し、ピッチΛ１の高密度格子領域２６ａと、ピッ
チΛ２の高密度格子領域２６ｂとの両外縁部に形成され
る無格子領域３１、３２を減少させることが可能にな
る。

【００３３】本実施の形態のその他の動作及び効果は、
すでに説明した第２の実施の形態と同一である。

【００３４】［第４の実施の形態］本発明の第４の実施
の形態を、図１１を参照して説明する。図１１は本実施
の形態に使用する二光束干渉露光装置の説明図である。

【００３５】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置では、図１１に示すように、フォトマスク２５の透過
領域２５ａと非透過領域の境界部分に、斜め蒸着などで
形成した角度選択性のある誘電体多層膜３６ａ、３６ｂ
が設けられており、誘電体多層膜３６ａは二光束の内、
光ｂ２は透過させるが光ｂ１は透過させない層であり、
誘電体多層膜３６ｂは光ｂ１は透過させるが光ｂ２は透
過させない層となっている。

【００３６】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置のその他の部分の構成は、すでに説明した第２の実施
の形態に使用する二光束干渉露光装置と同一なので、重
複する説明は行わない。

【００３７】本実施の形態によると、誘電体多層膜３６
ａを透過する光ｂ２が、第２の実施例では非干渉領域２
８となる領域２８Ａにも入射するので、領域２８Ａで二
光束干渉が生じて、フォトレジスト２３には干渉縞が露
光され、誘電体多層膜３６ｂを透過する光ｂ１が、第２
の実施例では非干渉領域２７となる領域２７Ａにも入射
するので、領域２７Ａで二光束干渉が生じて、フォトレ
ジスト２３には干渉縞が露光され、ピッチΛ１の高密度
格子領域２６ａと、ピッチΛ２の高密度格子領域２６ｂ
（図８参照）との両外縁部に形成される無格子領域３
１、３２を無くすることが可能になる。

【００３８】本実施の形態のその他の動作及び効果は、
すでに説明した第２の実施の形態と同一である。

【００３９】［第５の実施の形態］本発明の第５の実施
の形態を、図１２を参照して説明する。図１２は本実施
の形態の二光束干渉露光の説明図である。

【００４０】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置では、図１２に示すように、すでに図１１を参照して
説明した第４の実施の形態の誘電体多層膜３６ａ、３６
ｂに代えて、それぞれ光ｂ１を遮蔽する遮蔽板３７ａ、
光ｂ２を遮蔽する遮蔽板３７ｂが設けられている。

【００４１】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置のその他の部分の構成は、すでに説明した第４の実施
の形態に使用する二光束干渉露光装置と同一なので、重
複する説明は行わない。

【００４２】本実施の形態では、フォトマスク２５の透
過領域２５ａと非透過領域の境界部分において、遮蔽板
３７ａ、３７ｂによって、光ｂ１、ｂ２がそれぞれ遮断
され、透過領域２５ａから出射する光は全て二光束干渉
を起こし、フォトレジスト２３の露光面には、全面に二
光束が干渉して生じた干渉縞が露光され、ピッチΛ１の
高密度格子領域２６ａと、ピッチΛ２の高密度格子領域
２６ｂとの両外縁部に形成される無格子領域３１、３２
（図９参照）を無くすることが可能になる。

【００４３】本実施の形態のその他の動作及び効果は、
すでに説明した第４の実施の形態と同一である。

【００４４】［第６の実施の形態］本発明の第６の実施
の形態を、図１３を参照して説明する。図１３は本実施
の形態の二光束干渉露光の説明図である。

【００４５】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置では、図１３に示すように、すでに図１２を参照して
説明した第５の実施の形態では、フォトマスク２５の外
部に設けられていた遮蔽板３７ａ、３７ｂが、フォトマ
スク２５の透過領域２５ａと非透過領域の境界部分にお
いて、フォトマスク２５に埋め込まれている。

【００４６】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置のその他の部分の構成は、すでに説明した第５の実施
の形態に使用する二光束干渉露光装置と同一なので、重
複する説明は行わない。

【００４７】本実施の形態では、フォトマスク２５の透
過領域２５ａと非透過領域の境界部分において、遮蔽板
３７ａ、３７ｂによって、光ｂ１、ｂ２がそれぞれ遮断
され、透過領域２５ａから出射する光は全て二光束干渉
を起こし、フォトレジスト２３の露光面には、全面に二
光束が干渉して生じた干渉縞が露光され、ピッチΛ１の
高密度格子領域２６ａと、ピッチΛ２の高密度格子領域
２６ｂとの両外縁部に形成される無格子領域３１、３２
（図９参照）を無くすることが可能になると共に、遮蔽
板３７ａ、３７ｂをフォトマスク２５内に埋め込んで、
突出部分のないコンパクトな構造にすることが可能にな
る。

【００４８】［第７の実施の形態］本発明の第７の実施
の形態を、図１４を参照して説明する。図１４は本実施
の形態の二光束干渉露光の説明図である。

【００４９】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置では、図１４に示すように、すでに図５を参照して説
明した第２の実施の形態に使用する二光束干渉露光装置
に対して、マスクパターン３８の透過領域２５ａとの境
界端部４０ａ、４０ｂが、フォトマスク２５に近付く方
向で開口を広めるように傾斜して形成されている。

【００５０】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置のその他の部分の構成は、すでに説明した第２の実施
の形態に使用する二光束干渉露光装置と同一なので、重
複する説明は行わない。

【００５１】本実施の形態では、フォトマスク２５の透
過領域２５ａと非透過領域の境界部分において、境界端
部４０ａ、４０ｂによって、光ｂ１、ｂ２がそれぞれ遮
断され、光の回り込みによって二光束干渉が生じなくな
る部分を減少させ、フォトマスク２５を出射した光の内
で、回り込みによって二光束干渉が生じなくなる部分を
減少して、ピッチΛ１の高密度格子領域２６ａと、ピッ
チΛ２の高密度格子領域２６ｂとの両外縁部に形成され
る無格子領域３１、３２（図９参照）を減少させること
が可能になる。

【００５２】［第８の実施の形態］本発明の第８の実施
の形態を、図１５を参照して説明する。図１５は本実施
の形態の二光束干渉露光の説明図である。

【００５３】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置では、図１５に示すように、フォトマスク２５の透過
領域２５ａと非透過領域の境界部分に、マスクの遮光部
分のクロム皮膜を薄く形成した半透明領域４３ａ、４３
ｂが形成されている。

【００５４】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置のその他の部分の構成は、すでに説明した第２の実施
の形態に使用する二光束干渉露光装置と同一なので、重
複する説明は行わない。

【００５５】本実施の形態では、図１５に示すように、
光の回り込みにより干渉縞が発生しない非干渉領域４４
ａ、４４ｂが第２の実施の形態の非干渉領域２７、２８
（図６参照）よりも暗くなり、フォトレジストでの感光
度が低下し、現像後もエッチングされにくくなり、浅い
段部になるだけである。また、図１５に示すように、光
ｂ２の半透明領域４３ａの透過光と光ｂ１の干渉縞の露
光部分４５ａと、光ｂ１の半透明領域４３ｂの透過光と
光ｂ２の干渉縞の露光部分４５ｂとが、本来の干渉によ
る露光部分４６の両側に形成され、これらの露光部分４
４ａ、４４ｂは、露光部分４６よりも浅い回折格子にな
るが、回折格子としての機能は充分に発揮される。

【００５６】このように、本実施の形態によると、フォ
トマスク２５の透過領域２５ａと非透過領域の境界部分
に設けられ、マスクの遮光部分のクロム皮膜を薄く形成
した半透明領域４３ａ、４３ｂを透過する光束によっ
て、本来の干渉による露光部分４６の両側の露光部分４
４ａ、４４ｂに浅い回折格子が形成され、露光部分４４
ａ、４４ｂの両側に非干渉領域４４ａ、４４ｂが浅い段
部で形成されるので、ピッチΛ１の高密度格子領域２６
ａと、ピッチΛ２の高密度格子領域２６ｂとの外縁部に
形成される無格子領域の悪影響を減少させることが可能
になる。

【００５７】［第９の実施の形態］本発明の第９の実施
の形態を、図１６を参照して説明する。図１６は本実施
の形態の二光束干渉露光の説明図である。

【００５８】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置では、図１６に示すように、フォトマスク２５の透過
領域２５ａと非透過領域の境界部分に、マスクの遮光部
分のクロム皮膜が、先端方向で薄くなるように連続的に
傾斜形成された傾斜遮光領域５０ａ、５０ｂが形成され
ている。

【００５９】本実施の形態に使用する二光束干渉露光装
置のその他の部分の構成は、すでに説明した第８の実施
の形態に使用する二光束干渉露光装置と同一なので、重
複する説明は行わない。

【００６０】本実施の形態では、光の回り込みにより干
渉縞が発生しない非干渉領域４４ａ、４４ｂが第８の実
施の形態と同様に浅い段部として形成され、また、図１
６に示すように、本来の干渉による露光部分４６の両側
において、光ｂ２の傾斜遮光領域５０ａの透過光と光ｂ
１の干渉縞の露光部分４７ａと、光ｂ１の傾斜遮光領域
５０ｂの透過光と光ｂ２の干渉縞の露光部分４７ｂと
が、回折格子の深さが連続的に変化して形成され、これ
らの露光部分４７ａ、４７ｂは、露光部分４６よりも浅
い回折格子になるが、回折格子としての機能は充分に発
揮される。

【００６１】このように、本実施の形態によると、フォ
トマスク２５の透過領域２５ａと非透過領域の境界部分
に設けられ、マスクの遮光部分のクロム皮膜が連続的に
次第に薄くなるように形成された傾斜遮光領域５０ａ、
５０ｂを透過する光束によって、本来の干渉による露光
部分４６の両側の露光部分４７ａ、４７ｂに深さが連続
的に変化する浅い回折格子が形成され、露光部分４７
ａ、４７ｂの両側に非干渉領域４４ａ、４４ｂが浅い段
部で形成されるので、ピッチΛ１の高密度格子領域２６
ａと、ピッチΛ２の高密度格子領域２６ｂとの両外縁部
に形成される無格子領域の悪影響を減少させることが可
能になる。

【００６２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、光源から
の光を二光束に分離して干渉縞を発生させ、該干渉縞を
感光媒質に露光する二光束干渉露光を行い、該二光束干
渉露光された感光媒質を現像処理することにより回折格
子を作製する回折格子の作製方法において、感光媒質の
露光面の一部に透過領域を設定するフォトマスクによっ
て、干渉縞を部分的に遮光することにより、感光媒質に
干渉縞の露光領域を設定して二光束干渉露光が行われる
ので、格子面にピッチの異なる回折格子の領域が割り付
けられた領域分割回折格子を簡単に作製することが可能
になる。

【００６３】請求項２記載の発明によると、請求項１記
載の発明で得られる効果に加えて、フォトマスクと感光
媒質との間において、二光束が空気よりも大きな屈折率
で屈折されるので、フォトマスクにより設定される透過
領域の周辺部での光の回り込みにより生じる不良格子部
分を減少することが可能になる。

【００６４】請求項３記載の発明によると、請求項１記
載の発明で得られる効果に加えて、フォトマスクで設定
される光透過領域と光遮断領域の境界領域において、二
光束の一方が選択的に透過されるので、感光媒質の表面
で光が交わり、フォトマスクにより設定される透過領域
の周辺部での光の回り込みがなくなり、不良格子部分が
作製されない。

【００６５】請求項４記載の発明によると、請求項１記
載の発明で得られる効果に加えて、フォトマスクで設定
される光透過領域と光遮断領域の境界領域において、二
光束の一部が透過されるので、フォトマスクにより設定
される透過領域の周辺部での光の回り込みにより生じる
不良格子部分を減少させることが可能になる。

【００６６】請求項５記載の発明によると、請求項１記
載の発明で得られる効果に加えて、フォトマスクで設定
される光透過領域と光遮断領域の境界領域において、二
光束の遮光特性が連続的に変化されるので、フォトマス
クにより設定される透過領域の周辺部での光の回り込み
により生じる不良格子部分を減少させることが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の二光束干渉露光の
説明図である。

【図２】■同実施の形態のフォトマスク移動の説明図で
ある。

【図３】同実施の形態に使用するフォトマスクの構成を
示す説明図である。

【図４】同実施の形態で作製される領域分割回折格子の
説明図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態の二光束干渉露光の
説明図である。

【図６】同実施の形態のフォトマスクの透過領域周辺の
露光の説明図である。

【図７】同実施の形態に使用するフォトマスクの構成を
示す説明図である。

【図８】同実施の形態で作製される領域分割回折格子の
説明図である。

【図９】同実施の形態で作製される回折格子の細部の説
明図である。

【図１０】本発明の第３の実施の形態の二光束干渉露光
の説明図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態の二光束干渉露光
の説明図である。

【図１２】本発明の第５の実施の形態の二光束干渉露光
の説明図である。

【図１３】本発明の第６の実施の形態の二光束干渉露光
の説明図である。

【図１４】本発明の第７の実施の形態の二光束干渉露光
の説明図である。

【図１５】本発明の第８の実施の形態の二光束干渉露光
の説明図である。

【図１６】本発明の第９の実施の形態の二光束干渉露光
の説明図である。

【図１７】二光束干渉露光装置の構成を示す説明図であ
る。

【図１８】二光束干渉露光法の説明図である。

【符号の説明】

２０フォトマスク２１ａ透過領域２１ｂ透過領域２３フォトレジスト２４ａ高密度格子領域２４ｂ高密度格子領域２５フォトマスク２５ａ透過領域２６ａ透過領域２７非干渉領域２８非干渉領域３０領域分割回折格子３１無格子領域３２無格子領域３５屈折物質３６ａ誘電体多層膜３６ｂ誘電体多層膜３７ａ遮蔽板３７ｂ遮蔽板４０ａ境界端部４０ｂ境界端部４３ａ半透明領域４３ｂ半透明領域４４ａ非干渉領域４４ｂ非干渉領域４５ａ露光部分４５ｂ露光部分４６露光部分４７ａ露光部分４７ｂ露光部分５０ａ傾斜遮光領域５０ｂ傾斜遮光領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光を二光束に分離して干渉縞
を発生させ、該干渉縞を感光媒質に露光する二光束干渉
露光を行い、該二光束干渉露光された前記感光媒質を現
像処理することにより回折格子を作製する回折格子の作
製方法であり、前記感光媒質の露光面の一部に透過領域を設定するフォ
トマスクにより、前記干渉縞を部分的に遮光することに
より、前記感光媒質に干渉縞の露光領域を設定して前記
二光束干渉露光を行うことを特徴とする回折格子の作製
方法。
【請求項２】請求項１記載の回折格子の作製方法に対
して、前記フォトマスクと前記感光媒質との間におい
て、前記二光束を空気よりも大きく屈折させる屈折ステ
ップが設けられていることを特徴とする回折格子の作製
方法。
【請求項３】請求項１記載の回折格子の作製方法に対
して、前記フォトマスクで設定される光透過領域と光遮
断領域の境界領域において、前記二光束の一方を選択的
に透過させる選択透過ステップが設けられていることを
特徴とする回折格子の作製方法。
【請求項４】請求項１記載の回折格子の作製方法に対
して、前記フォトマスクで設定される光透過領域と光遮
断領域の境界領域において、前記二光束を一部透過する
一部透過ステップが設けられていることを特徴とする回
折格子の作製方法。
【請求項５】請求項１記載の回折格子の作製方法に対
して、前記フォトマスクで設定される光透過領域と光遮
断領域の境界領域において、前記二光束の遮光特性を連
続的に変化させる透光度変更ステップが設けられている
ことを特徴とする回折格子の作製方法。