JPH1172631A - 光ファイバー加工用位相マスク及びその製造方法 - Google Patents
光ファイバー加工用位相マスク及びその製造方法Info
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- JPH1172631A JPH1172631A JP17085698A JP17085698A JPH1172631A JP H1172631 A JPH1172631 A JP H1172631A JP 17085698 A JP17085698 A JP 17085698A JP 17085698 A JP17085698 A JP 17085698A JP H1172631 A JPH1172631 A JP H1172631A
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
- G03F1/34—Phase-edge PSM, e.g. chromeless PSM; Preparation thereof
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/02123—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating
- G02B6/02133—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating using beam interference
- G02B6/02138—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating using beam interference based on illuminating a phase mask
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 凹溝ピッチが位置に応じて変化する位相マス
クの電子線描画を簡単に行うことができる。 【解決手段】 透明基板の１面に格子状の凹溝２６と凸
条２７の繰り返しパターンが設けられ、その繰り返しパ
ターンによる回折光を光ファイバーに照射して異なる次
数の回折光相互の干渉縞により光ファイバー中に回折格
子を作製する光ファイバー加工用位相マスクであり、ピ
ッチが線形あるいは非線形に増加あるいは減少し、凹溝
２６と凸条２７の幅の比が一定の複数のパターンＡ1 〜
Ａ3 を相互に並列してなる光ファイバー加工用位相マス
ク。その製造には、ピッチが異なる凹溝２６と凸条２７
からなる複数のパターンを並列させて描画することによ
り行う。
クの電子線描画を簡単に行うことができる。 【解決手段】 透明基板の１面に格子状の凹溝２６と凸
条２７の繰り返しパターンが設けられ、その繰り返しパ
ターンによる回折光を光ファイバーに照射して異なる次
数の回折光相互の干渉縞により光ファイバー中に回折格
子を作製する光ファイバー加工用位相マスクであり、ピ
ッチが線形あるいは非線形に増加あるいは減少し、凹溝
２６と凸条２７の幅の比が一定の複数のパターンＡ1 〜
Ａ3 を相互に並列してなる光ファイバー加工用位相マス
ク。その製造には、ピッチが異なる凹溝２６と凸条２７
からなる複数のパターンを並列させて描画することによ
り行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバー加工
用位相マスク及びその製造方法に関し、特に、光通信等
に用いられる光ファイバー内に紫外線レーザ光を用いて
回折格子を作製するための位相マスク及びその製造方法
に関するものである。
用位相マスク及びその製造方法に関し、特に、光通信等
に用いられる光ファイバー内に紫外線レーザ光を用いて
回折格子を作製するための位相マスク及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバーは地球規模の通信に大革新
をもたらし、高品質、大容量の大洋横断電話通信を可能
にしたが、従来より、この光ファイバーに沿ってコア内
に周期的に屈折率分布を作り出し、光ファイバー内にブ
ラック回折格子を作り、その回折格子の周期と長さ、屈
折率変調の大きさによって回折格子の反射率の高低と波
長特性の幅を決めることにより、その回折格子を光通信
用の波長多重分割器、レーザやセンサーに使用される狭
帯域の高反射ミラー、ファイバーアンプにおける余分な
レーザ波長を取り除く波長選択フィルター等として利用
できることが知られている。
をもたらし、高品質、大容量の大洋横断電話通信を可能
にしたが、従来より、この光ファイバーに沿ってコア内
に周期的に屈折率分布を作り出し、光ファイバー内にブ
ラック回折格子を作り、その回折格子の周期と長さ、屈
折率変調の大きさによって回折格子の反射率の高低と波
長特性の幅を決めることにより、その回折格子を光通信
用の波長多重分割器、レーザやセンサーに使用される狭
帯域の高反射ミラー、ファイバーアンプにおける余分な
レーザ波長を取り除く波長選択フィルター等として利用
できることが知られている。
【０００３】しかし、石英光ファイバーの減衰が最小と
なり、長距離通信システムに適している波長は１．５５
μｍであることにより、この波長で光ファイバー回折格
子を使用するためには、格子間隔を約５００ｎｍとする
必要があり、このような細かい構造をコアの中に作るこ
と自体が当初は難しいとされており、光ファイバーのコ
ア内にブラック回折格子を作るのに、側面研磨、フォト
レジストプロセス、ホログラフィー露光、反応性イオン
ビームエッチング等からなる何段階もの複雑な工程がと
られていた。このため、作製時間が長く、歩留まりも低
かった。
なり、長距離通信システムに適している波長は１．５５
μｍであることにより、この波長で光ファイバー回折格
子を使用するためには、格子間隔を約５００ｎｍとする
必要があり、このような細かい構造をコアの中に作るこ
と自体が当初は難しいとされており、光ファイバーのコ
ア内にブラック回折格子を作るのに、側面研磨、フォト
レジストプロセス、ホログラフィー露光、反応性イオン
ビームエッチング等からなる何段階もの複雑な工程がと
られていた。このため、作製時間が長く、歩留まりも低
かった。
【０００４】しかし、最近、紫外線を光ファイバーに照
射し、直接コア内に屈折率の変化をもたらし回折格子を
作る方法が知られるようになり、この紫外線を照射する
方法は複雑なプロセスを必要としないため、周辺技術の
進歩と共に次第に実施されるようになってきた。
射し、直接コア内に屈折率の変化をもたらし回折格子を
作る方法が知られるようになり、この紫外線を照射する
方法は複雑なプロセスを必要としないため、周辺技術の
進歩と共に次第に実施されるようになってきた。
【０００５】この紫外光を用いる方法の場合、上記のよ
うに格子間隔が約５００ｎｍと細かいため、２本の光束
を干渉させる干渉方法、（エキシマレーザからのシング
ルパルスを集光して回折格子面を１枚ずつ作る）１点毎
の書き込みによる方法、グレーティングを持つ位相マス
クを使って照射する方法等がとられている。
うに格子間隔が約５００ｎｍと細かいため、２本の光束
を干渉させる干渉方法、（エキシマレーザからのシング
ルパルスを集光して回折格子面を１枚ずつ作る）１点毎
の書き込みによる方法、グレーティングを持つ位相マス
クを使って照射する方法等がとられている。
【０００６】上記の２光束を干渉させる干渉方法には、
横方向のビームの品質、すなわち空間コヒーレンスに問
題があり、１点毎の書き込みによる方法には、サブミク
ロンの大きさの緻密なステップ制御が必要で、かつ光を
小さく取り込み多くの面を書き込むことが要求され、作
業性にも問題があった。
横方向のビームの品質、すなわち空間コヒーレンスに問
題があり、１点毎の書き込みによる方法には、サブミク
ロンの大きさの緻密なステップ制御が必要で、かつ光を
小さく取り込み多くの面を書き込むことが要求され、作
業性にも問題があった。
【０００７】このため、上記問題に対応できる方法とし
て、位相マスクを用いる照射方法が注目されるようにな
ってきたが、この方法は図７（ａ）に示すように、石英
基板の１面に凹溝を所定のピッチで所定の深さに設けた
位相シフトマスク２１を用いて、ＫｒＦエキシマレーザ
光（波長：２４８ｎｍ）２３をそのマスク２１照射し、
光ファイバー２２のコア２２Ａに直接屈折率の変化をも
たらし、グレーティング（格子）を作製するものである
（符号２２Ｂは光ファイバー２２のクラッドを示
す。）。なお、図７（ａ）には、コア２２Ａにおける干
渉縞パターン２４を分かりやすく拡大して示してある。
図７（ｂ）、図７（ｃ）はそれぞれ位相マスク２１の断
面図、それに対応する上面図の一部を示したものであ
る。位相マスク２１は、その１面に繰り返しピッチＰで
深さＤの凹溝２６を設け、凹溝２６間に略同じ幅の凸条
２７を設けてなるバイナリー位相型回折格子状の構造を
有するものである。
て、位相マスクを用いる照射方法が注目されるようにな
ってきたが、この方法は図７（ａ）に示すように、石英
基板の１面に凹溝を所定のピッチで所定の深さに設けた
位相シフトマスク２１を用いて、ＫｒＦエキシマレーザ
光（波長：２４８ｎｍ）２３をそのマスク２１照射し、
光ファイバー２２のコア２２Ａに直接屈折率の変化をも
たらし、グレーティング（格子）を作製するものである
（符号２２Ｂは光ファイバー２２のクラッドを示
す。）。なお、図７（ａ）には、コア２２Ａにおける干
渉縞パターン２４を分かりやすく拡大して示してある。
図７（ｂ）、図７（ｃ）はそれぞれ位相マスク２１の断
面図、それに対応する上面図の一部を示したものであ
る。位相マスク２１は、その１面に繰り返しピッチＰで
深さＤの凹溝２６を設け、凹溝２６間に略同じ幅の凸条
２７を設けてなるバイナリー位相型回折格子状の構造を
有するものである。
【０００８】位相マスク２１の凹溝２６の深さ（凸条２
７と凹溝２６との高さの差）Ｄは、露光光であるエキシ
マレーザ光（ビーム）２３の位相をπラジアンだけ変調
するように選択されており、０次光（ビーム）２５Ａは
位相シフトマスク２１により５％以下に抑えられ、マス
ク２１から出る主な光（ビーム）は、回折光の３５％以
上を含むプラス１次の回折光２５Ｂとマイナス１次の回
折光２５Ｃに分割される。このため、このプラス１次の
回折光２５Ｂとマイナス１次の回折光２５Ｃによる所定
ピッチの干渉縞の照射を行い、このピッチでの屈折率変
化を光ファイバー２２内にもたらすものである。
７と凹溝２６との高さの差）Ｄは、露光光であるエキシ
マレーザ光（ビーム）２３の位相をπラジアンだけ変調
するように選択されており、０次光（ビーム）２５Ａは
位相シフトマスク２１により５％以下に抑えられ、マス
ク２１から出る主な光（ビーム）は、回折光の３５％以
上を含むプラス１次の回折光２５Ｂとマイナス１次の回
折光２５Ｃに分割される。このため、このプラス１次の
回折光２５Ｂとマイナス１次の回折光２５Ｃによる所定
ピッチの干渉縞の照射を行い、このピッチでの屈折率変
化を光ファイバー２２内にもたらすものである。
【０００９】上記のような位相マスク２１を用いて作製
する光ファイバー中のグレーティングはピッチが一定の
ものであり、そのためその作製に用いられる位相マスク
２１の凹溝２６のピッチも一定のものであった。
する光ファイバー中のグレーティングはピッチが一定の
ものであり、そのためその作製に用いられる位相マスク
２１の凹溝２６のピッチも一定のものであった。
【００１０】このような位相マスクを作製するには、格
子状の溝ピッチに対応したパターンデータを作製し、電
子線描画装置により描画し、凹溝状の格子を作製してい
た。
子状の溝ピッチに対応したパターンデータを作製し、電
子線描画装置により描画し、凹溝状の格子を作製してい
た。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、光フ
ァイバー中に形成するブラック回折格子として、格子の
ピッチが格子溝に直交する方向（格子の繰り返し方向）
の位置に応じて線形あるいは非線形に増加あるいは減少
しているチャープトグレーティングが要求されるように
なってきた。このようなグレーティングは、例えば反射
帯域を広げた高反射ミラー、遅延時間を調整する手段等
として用いられる。
ァイバー中に形成するブラック回折格子として、格子の
ピッチが格子溝に直交する方向（格子の繰り返し方向）
の位置に応じて線形あるいは非線形に増加あるいは減少
しているチャープトグレーティングが要求されるように
なってきた。このようなグレーティングは、例えば反射
帯域を広げた高反射ミラー、遅延時間を調整する手段等
として用いられる。
【００１２】このように格子のピッチが光ファイバーの
長さ方向の位置に応じて線形あるいは非線形に変化する
グレーティングを、位相マスクを用いてプラス１次の回
折光とマイナス１次の回折光の干渉により作製しようと
する場合、位相マスクの凹溝のピッチも、図７（ａ）の
原理より明らかなように、同様に位置に応じて線形ある
いは非線形に増加あるいは減少する必要がある（位相マ
スクの凹溝のピッチがより小さければ、プラス１次回折
光とマイナス１次回折光のなす角度がより大きくなり、
干渉縞のピッチはより小さくなる。）。このような位相
マスクを電子線描画装置により描画して作製するには、
従来、凹溝あるいはその間の凸条をマスクの全範囲にわ
たって描くための多くの描画データを必要とし、製造が
困難になる場合がある。
長さ方向の位置に応じて線形あるいは非線形に変化する
グレーティングを、位相マスクを用いてプラス１次の回
折光とマイナス１次の回折光の干渉により作製しようと
する場合、位相マスクの凹溝のピッチも、図７（ａ）の
原理より明らかなように、同様に位置に応じて線形ある
いは非線形に増加あるいは減少する必要がある（位相マ
スクの凹溝のピッチがより小さければ、プラス１次回折
光とマイナス１次回折光のなす角度がより大きくなり、
干渉縞のピッチはより小さくなる。）。このような位相
マスクを電子線描画装置により描画して作製するには、
従来、凹溝あるいはその間の凸条をマスクの全範囲にわ
たって描くための多くの描画データを必要とし、製造が
困難になる場合がある。
【００１３】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、凹溝ピッチが溝
に直交する方向の位置に応じて変化する位相マスクの電
子線描画を簡単に行うことができる光ファイバー加工用
位相マスクの製造方法と製造された光ファイバー加工用
位相マスクを提供することである。
みてなされたものであり、その目的は、凹溝ピッチが溝
に直交する方向の位置に応じて変化する位相マスクの電
子線描画を簡単に行うことができる光ファイバー加工用
位相マスクの製造方法と製造された光ファイバー加工用
位相マスクを提供することである。
【００１４】本発明のもう１つの目的は、凹溝ピッチが
溝方向の位置に応じて変化する光ファイバー加工用位相
マスク及びその電子線描画による製造方法を提供するこ
とである。
溝方向の位置に応じて変化する光ファイバー加工用位相
マスク及びその電子線描画による製造方法を提供するこ
とである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光ファイバー加工用位相マスクは、透明基板の１面
に格子状の凹溝と凸条の繰り返しパターンが設けられ、
その繰り返しパターンによる回折光を光ファイバーに照
射して異なる次数の回折光相互の干渉縞により光ファイ
バー中に回折格子を作製する光ファイバー加工用位相マ
スクにおいて、ピッチが線形あるいは非線形に増加ある
いは減少し、凹溝と凸条の幅の比が一定の複数のパター
ンを相互に並列してなることを特徴とするものである。
明の光ファイバー加工用位相マスクは、透明基板の１面
に格子状の凹溝と凸条の繰り返しパターンが設けられ、
その繰り返しパターンによる回折光を光ファイバーに照
射して異なる次数の回折光相互の干渉縞により光ファイ
バー中に回折格子を作製する光ファイバー加工用位相マ
スクにおいて、ピッチが線形あるいは非線形に増加ある
いは減少し、凹溝と凸条の幅の比が一定の複数のパター
ンを相互に並列してなることを特徴とするものである。
【００１６】この場合、複数のパターンを相互に溝に直
交する方向へ並列してなるもの、あるいは、相互に溝の
方向へ並列してなるもの何れのものとすることもでき
る。
交する方向へ並列してなるもの、あるいは、相互に溝の
方向へ並列してなるもの何れのものとすることもでき
る。
【００１７】後者においては、１つのパターンの凹溝と
隣接するパターンの凹溝との溝に直交する方向のずれ幅
が、左右の最外端においても１つの凹溝の幅以内にある
ことが望ましい。
隣接するパターンの凹溝との溝に直交する方向のずれ幅
が、左右の最外端においても１つの凹溝の幅以内にある
ことが望ましい。
【００１８】また、パターンのピッチが０．８５μｍ〜
１．２５μｍの間で変化しているものとすることができ
る。
１．２５μｍの間で変化しているものとすることができ
る。
【００１９】また、パターンの凹溝と凸条の高さの差
は、光ファイバー加工用の紫外線が透過する際に位相が
略πだけずれる大きさであることが望ましい。
は、光ファイバー加工用の紫外線が透過する際に位相が
略πだけずれる大きさであることが望ましい。
【００２０】本発明の光ファイバー加工用位相マスクの
製造方法は、透明基板の１面に格子状の凹溝と凸条の繰
り返しパターンが設けられ、その繰り返しパターンによ
る回折光を光ファイバーに照射して異なる次数の回折光
相互の干渉縞により光ファイバー中に回折格子を作製す
る光ファイバー加工用位相マスクの製造方法において、
ピッチが異なる凹溝と凸条からなる複数のパターンを並
列させて描画することにより前記の格子状の凹溝と凸条
の繰り返しパターンを作製することを特徴とする方法で
ある。
製造方法は、透明基板の１面に格子状の凹溝と凸条の繰
り返しパターンが設けられ、その繰り返しパターンによ
る回折光を光ファイバーに照射して異なる次数の回折光
相互の干渉縞により光ファイバー中に回折格子を作製す
る光ファイバー加工用位相マスクの製造方法において、
ピッチが異なる凹溝と凸条からなる複数のパターンを並
列させて描画することにより前記の格子状の凹溝と凸条
の繰り返しパターンを作製することを特徴とする方法で
ある。
【００２１】この場合、複数のパターンを相互に溝に直
交する方向へ並列させて描画することも、溝の方向へ並
列させて描画することもできる。
交する方向へ並列させて描画することも、溝の方向へ並
列させて描画することもできる。
【００２２】後者の場合、１つのパターンの凹溝と隣接
するパターンの凹溝との溝に直交する方向のずれ幅が、
左右の最外端においても１つの凹溝の幅以内にあるよう
にすることが望ましい。
するパターンの凹溝との溝に直交する方向のずれ幅が、
左右の最外端においても１つの凹溝の幅以内にあるよう
にすることが望ましい。
【００２３】本発明の上記光ファイバー加工用位相マス
クの製造方法において、格子状の凹溝と凸条の繰り返し
パターンは、１つの凹溝と凸条からなる基本パターンの
描画データを基本とし、その基本パターンの描画データ
の縮尺を変えてピッチが異なる凹溝と凸条からなるパタ
ーンを連続的に描画することにより作製することが望ま
しい。
クの製造方法において、格子状の凹溝と凸条の繰り返し
パターンは、１つの凹溝と凸条からなる基本パターンの
描画データを基本とし、その基本パターンの描画データ
の縮尺を変えてピッチが異なる凹溝と凸条からなるパタ
ーンを連続的に描画することにより作製することが望ま
しい。
【００２４】また、格子状の凹溝と凸条の繰り返しパタ
ーンのピッチの位置に応じた変化は、光ファイバー中に
作製される回折格子のピッチの変化に応じて定められ、
基本パターンの描画データの縮尺の位置に応じた変化に
より与えられることが望ましい。
ーンのピッチの位置に応じた変化は、光ファイバー中に
作製される回折格子のピッチの変化に応じて定められ、
基本パターンの描画データの縮尺の位置に応じた変化に
より与えられることが望ましい。
【００２５】このような格子状の凹溝と凸条の繰り返し
パターンは、電子線描画により形成することができる。
パターンは、電子線描画により形成することができる。
【００２６】また、格子状の凹溝と凸条の繰り返しパタ
ーンのピッチは、例えば０．８５μｍ〜１．２５μｍの
間で変化するものとすることができる。
ーンのピッチは、例えば０．８５μｍ〜１．２５μｍの
間で変化するものとすることができる。
【００２７】なお、格子状の凹溝と凸条の繰り返しパタ
ーンの凹溝と凸条の高さの差は、光ファイバー加工用の
紫外線が透過する際に位相が略πだけずれる大きさであ
ることが望ましい。
ーンの凹溝と凸条の高さの差は、光ファイバー加工用の
紫外線が透過する際に位相が略πだけずれる大きさであ
ることが望ましい。
【００２８】本発明においては、ピッチが線形あるいは
非線形に増加あるいは減少し、凹溝と凸条の幅の比が一
定の複数のパターンを相互に並列してなるので、光ファ
イバー中にピッチが変化する回折格子を簡単に作製する
ことができる。そして、１つの凹溝と凸条からなる基本
パターンの描画データを作製し、その基本データに縮尺
率を掛けることにより、溝に直交する方向あるいは溝の
方向の位置に応じてピッチが変化する格子状の凹溝と凸
条の繰り返しパターン全体の描画データが作製できるの
で、描画データ量を大幅に低減することができ、パター
ン作製が容易になる。また、この手法により、任意のピ
ッチ配列の位相マスクが作製可能となる。
非線形に増加あるいは減少し、凹溝と凸条の幅の比が一
定の複数のパターンを相互に並列してなるので、光ファ
イバー中にピッチが変化する回折格子を簡単に作製する
ことができる。そして、１つの凹溝と凸条からなる基本
パターンの描画データを作製し、その基本データに縮尺
率を掛けることにより、溝に直交する方向あるいは溝の
方向の位置に応じてピッチが変化する格子状の凹溝と凸
条の繰り返しパターン全体の描画データが作製できるの
で、描画データ量を大幅に低減することができ、パター
ン作製が容易になる。また、この手法により、任意のピ
ッチ配列の位相マスクが作製可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の光ファイバー加
工用位相マスク及びその製造方法を実施例に基づいて説
明する。図２（ｂ）に、図７（ａ）のような配置で光フ
ァイバー中にブラック回折格子を作製するための交互に
凹溝２６と凸条２７の繰り返しパターンからなる位相マ
スク２１の断面図を示す。このようなマスク２１の凹溝
２６と凸条２７は、図２（ａ）の上面図に示すように、
電子ビームの走査線２８が凹溝２６に沿う方向へ向くよ
うにラスタースキャンして描画することにより凹溝２６
を露光し、図に破線で示すように、電子ビームのスキャ
ンをブランクにすることにより凸条２７を作製する場合
を考える。マスク２１全体の露光は、図２（ａ）中、二
重矢印で示す方向へラスタースキャンを行い、上記のよ
うに、凹溝２６を描画すべき位置においては所定の走査
線数（図の場合は５本）だけ実際のスキャンを行い、次
の凸条２７を描画すべき位置においては同じ走査線数だ
けスキャンをブランクにし、これを繰り返すことにより
所定長さの位相マスク２１が電子線露光される。
工用位相マスク及びその製造方法を実施例に基づいて説
明する。図２（ｂ）に、図７（ａ）のような配置で光フ
ァイバー中にブラック回折格子を作製するための交互に
凹溝２６と凸条２７の繰り返しパターンからなる位相マ
スク２１の断面図を示す。このようなマスク２１の凹溝
２６と凸条２７は、図２（ａ）の上面図に示すように、
電子ビームの走査線２８が凹溝２６に沿う方向へ向くよ
うにラスタースキャンして描画することにより凹溝２６
を露光し、図に破線で示すように、電子ビームのスキャ
ンをブランクにすることにより凸条２７を作製する場合
を考える。マスク２１全体の露光は、図２（ａ）中、二
重矢印で示す方向へラスタースキャンを行い、上記のよ
うに、凹溝２６を描画すべき位置においては所定の走査
線数（図の場合は５本）だけ実際のスキャンを行い、次
の凸条２７を描画すべき位置においては同じ走査線数だ
けスキャンをブランクにし、これを繰り返すことにより
所定長さの位相マスク２１が電子線露光される。
【００３０】本発明においては、上記のように電子ビー
ムの走査線２８によるラスタースキャンを行うことによ
りマスク２１全体の露光を行う場合に、凹溝２６又は凸
条２７のピッチを溝２６に直交する方向あるいは溝２６
の方向の位置に応じて線形あるいは非線形に増加あるい
は減少させるものである。この場合に、凹溝２６の幅を
その変化に従って増加あるいは減少させるが、１本の凹
溝２６を描画するラスタースキャンの走査線数を何れの
位置においても同じにし、その走査線２８の中心間の距
離をその変化に応じて増加あるいは減少させるようにす
るものである。
ムの走査線２８によるラスタースキャンを行うことによ
りマスク２１全体の露光を行う場合に、凹溝２６又は凸
条２７のピッチを溝２６に直交する方向あるいは溝２６
の方向の位置に応じて線形あるいは非線形に増加あるい
は減少させるものである。この場合に、凹溝２６の幅を
その変化に従って増加あるいは減少させるが、１本の凹
溝２６を描画するラスタースキャンの走査線数を何れの
位置においても同じにし、その走査線２８の中心間の距
離をその変化に応じて増加あるいは減少させるようにす
るものである。
【００３１】図１は溝２６に直交する方向の位置に応じ
て線形あるいは非線形に凹溝２６又は凸条２７のピッチ
を増加あるいは減少させる場合の描画方法を説明するた
めの上面図であり、位相マスク２１のサンプルされた左
端の領域Ａ1 は凹溝２６又は凸条２７のピッチＰ1 、サ
ンプルされた中央の領域Ａ2 は凹溝２６又は凸条２７の
ピッチＰ2 、サンプルされた右端の領域Ａ3 は凹溝２６
又は凸条２７のピッチＰ3 を有する。ここで、Ｐ1 ＜Ｐ
2 ＜Ｐ3 とする。電子ビームの走査線２８を上から下へ
描きながら左端から右端へラスタースキャンにより各凹
溝２６部を描画する。その際、領域Ａ1 においても、領
域Ａ2 においても、また、領域Ａ3 においても、１本の
凹溝２６を描画する走査線数を同じにする（図の場合は
５本）。そして、凸条２７を描画すべき位置においては
同じ走査線数だけスキャンをブランクにする。そのた
め、その走査線２８の中心間の距離は、ピッチＰ1 、Ｐ
2 、Ｐ3 に応じて領域Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 で変化する。
て線形あるいは非線形に凹溝２６又は凸条２７のピッチ
を増加あるいは減少させる場合の描画方法を説明するた
めの上面図であり、位相マスク２１のサンプルされた左
端の領域Ａ1 は凹溝２６又は凸条２７のピッチＰ1 、サ
ンプルされた中央の領域Ａ2 は凹溝２６又は凸条２７の
ピッチＰ2 、サンプルされた右端の領域Ａ3 は凹溝２６
又は凸条２７のピッチＰ3 を有する。ここで、Ｐ1 ＜Ｐ
2 ＜Ｐ3 とする。電子ビームの走査線２８を上から下へ
描きながら左端から右端へラスタースキャンにより各凹
溝２６部を描画する。その際、領域Ａ1 においても、領
域Ａ2 においても、また、領域Ａ3 においても、１本の
凹溝２６を描画する走査線数を同じにする（図の場合は
５本）。そして、凸条２７を描画すべき位置においては
同じ走査線数だけスキャンをブランクにする。そのた
め、その走査線２８の中心間の距離は、ピッチＰ1 、Ｐ
2 、Ｐ3 に応じて領域Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 で変化する。
【００３２】このような描画方法を採用した場合に、凹
溝２６部での走査線２８間の電子ビームにより露光され
なかった部分の面積が領域Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 によって変
化し、電子線レジスト（図６参照）現像後にその未露光
部が残ることが考えられるが、実際には走査線２８に相
当する部分の現像に伴ってその未露光レジストは除去さ
れるので何ら問題にはならない。
溝２６部での走査線２８間の電子ビームにより露光され
なかった部分の面積が領域Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 によって変
化し、電子線レジスト（図６参照）現像後にその未露光
部が残ることが考えられるが、実際には走査線２８に相
当する部分の現像に伴ってその未露光レジストは除去さ
れるので何ら問題にはならない。
【００３３】以上のように、位相マスク２１の凹溝２６
又は凸条２７のピッチを溝２６に直交する方向の位置に
応じて線形あるいは非線形に増加あるいは減少させ、凹
溝２６と凸条２７の幅をその変化に従って増加あるいは
減少させるが、１本の凹溝２６を描画するラスタースキ
ャンの走査線数を何れの位置においても同じにする描画
方法を採用すると、描画データとしてマスク２１の１ピ
ッチ分の基本パターンデータと、溝２６に直交する方向
の位置に応じたピッチの変化関数に対応するその基本パ
ターンデータに対する縮尺変化関数とを用意するだけ
で、全体の位相マスク２１のパターンを電子ビーム描画
できる。
又は凸条２７のピッチを溝２６に直交する方向の位置に
応じて線形あるいは非線形に増加あるいは減少させ、凹
溝２６と凸条２７の幅をその変化に従って増加あるいは
減少させるが、１本の凹溝２６を描画するラスタースキ
ャンの走査線数を何れの位置においても同じにする描画
方法を採用すると、描画データとしてマスク２１の１ピ
ッチ分の基本パターンデータと、溝２６に直交する方向
の位置に応じたピッチの変化関数に対応するその基本パ
ターンデータに対する縮尺変化関数とを用意するだけ
で、全体の位相マスク２１のパターンを電子ビーム描画
できる。
【００３４】図３は溝２６の方向の位置に応じて線形あ
るいは非線形に凹溝２６又は凸条２７のピッチを増加あ
るいは減少させる場合の描画方法を説明するための上面
図であり、位相マスク２１の溝２６に沿う方向の下端の
領域Ｂ1 は凹溝２６又は凸条２７のピッチＰ1 、溝２６
に沿う方向のその上の領域Ｂ2 は凹溝２６又は凸条２７
のピッチＰ2 、溝２６に沿う方向のその上の領域Ｂ3 は
凹溝２６又は凸条２７のピッチＰ3 、・・・、溝２６に
沿う方向の上端の下の領域Ｂ7 は凹溝２６又は凸条２７
のピッチＰ7 、溝２６に沿う方向の上端の領域Ｂ8 は凹
溝２６又は凸条２７のピッチＰ8 を有する。ここで、Ｐ
1 ＞Ｐ2 ＞Ｐ3 ＞・・・＞Ｐ7 ＞Ｐ8 とする。１つの領
域Ｂn （ｎ＝１〜７）の各凹溝２６部を電子ビームのラ
スタースキャンで上から下へ描き、その次の領域Ｂn+1
の描画を同様に描画して全ての領域Ｂ1 〜Ｂ8 の凹溝２
６部の描画を行う。その際、何れの領域Ｂ1 〜Ｂ8 にお
いても、１本の凹溝２６を描画する走査線数を同じにす
る（図の場合は５本）。そして、凸条２７を描画すべき
位置においては同じ走査線数だけスキャンをブランクに
する。そのため、その走査線２８の中心間の距離は、ピ
ッチＰ1 〜Ｐ8 に応じて領域Ｂ1 〜Ｂ8 で変化する。
るいは非線形に凹溝２６又は凸条２７のピッチを増加あ
るいは減少させる場合の描画方法を説明するための上面
図であり、位相マスク２１の溝２６に沿う方向の下端の
領域Ｂ1 は凹溝２６又は凸条２７のピッチＰ1 、溝２６
に沿う方向のその上の領域Ｂ2 は凹溝２６又は凸条２７
のピッチＰ2 、溝２６に沿う方向のその上の領域Ｂ3 は
凹溝２６又は凸条２７のピッチＰ3 、・・・、溝２６に
沿う方向の上端の下の領域Ｂ7 は凹溝２６又は凸条２７
のピッチＰ7 、溝２６に沿う方向の上端の領域Ｂ8 は凹
溝２６又は凸条２７のピッチＰ8 を有する。ここで、Ｐ
1 ＞Ｐ2 ＞Ｐ3 ＞・・・＞Ｐ7 ＞Ｐ8 とする。１つの領
域Ｂn （ｎ＝１〜７）の各凹溝２６部を電子ビームのラ
スタースキャンで上から下へ描き、その次の領域Ｂn+1
の描画を同様に描画して全ての領域Ｂ1 〜Ｂ8 の凹溝２
６部の描画を行う。その際、何れの領域Ｂ1 〜Ｂ8 にお
いても、１本の凹溝２６を描画する走査線数を同じにす
る（図の場合は５本）。そして、凸条２７を描画すべき
位置においては同じ走査線数だけスキャンをブランクに
する。そのため、その走査線２８の中心間の距離は、ピ
ッチＰ1 〜Ｐ8 に応じて領域Ｂ1 〜Ｂ8 で変化する。
【００３５】このような描画方法を採用した場合に、凹
溝２６部での走査線２８間の電子ビームにより露光され
なかった部分の面積が領域Ｂ1 〜Ｂ8 によって変化し、
電子線レジスト（図６参照）現像後にその未露光部が残
ることが考えられるが、実際には走査線２８に相当する
部分の現像に伴ってその未露光レジストは除去されるの
で何ら問題にはならない。
溝２６部での走査線２８間の電子ビームにより露光され
なかった部分の面積が領域Ｂ1 〜Ｂ8 によって変化し、
電子線レジスト（図６参照）現像後にその未露光部が残
ることが考えられるが、実際には走査線２８に相当する
部分の現像に伴ってその未露光レジストは除去されるの
で何ら問題にはならない。
【００３６】以上のように、位相マスク２１の凹溝２６
又は凸条２７のピッチを溝２６の方向の位置に応じて線
形あるいは非線形に増加あるいは減少させ、凹溝２６と
凸条２７の幅をその変化に従って増加あるいは減少させ
るが、１本の凹溝２６を描画するラスタースキャンの走
査線数を何れの位置においても同じにする描画方法を採
用すると、描画データとしてマスク２１の１ピッチ分の
基本パターンデータと、溝２６の方向の位置に応じたピ
ッチの変化関数に対応するその基本パターンデータに対
する縮尺変化関数とを用意するだけで、全体の位相マス
ク２１のパターンを電子ビーム描画できる。
又は凸条２７のピッチを溝２６の方向の位置に応じて線
形あるいは非線形に増加あるいは減少させ、凹溝２６と
凸条２７の幅をその変化に従って増加あるいは減少させ
るが、１本の凹溝２６を描画するラスタースキャンの走
査線数を何れの位置においても同じにする描画方法を採
用すると、描画データとしてマスク２１の１ピッチ分の
基本パターンデータと、溝２６の方向の位置に応じたピ
ッチの変化関数に対応するその基本パターンデータに対
する縮尺変化関数とを用意するだけで、全体の位相マス
ク２１のパターンを電子ビーム描画できる。
【００３７】なお、図３のように、溝２６の方向の位置
に応じて線形あるいは非線形に凹溝２６又は凸条２７の
ピッチを増加あるいは減少させた位相マスク２１は、光
ファイバー中に形成するブラック回折格子のピッチが格
子溝の方向の位置に応じて線形あるいは非線形に増加あ
るいは減少しているグレーティングを製造するのに適し
ている。このようなグレーティングは、例えば光ファイ
バー中の位置に応じて反射波長が異なるようにするのに
適している。また、このような位相マスク２１の凹溝２
６及び凸条２７は図７（ａ）の紙面に垂直な方向に伸び
ているので、位相マスク２１の紙面に垂直な方向の位置
を調節することにより、光ファイバー２２中に作製する
グレーティングのピッチを選択調節するために用いるこ
ともできる。
に応じて線形あるいは非線形に凹溝２６又は凸条２７の
ピッチを増加あるいは減少させた位相マスク２１は、光
ファイバー中に形成するブラック回折格子のピッチが格
子溝の方向の位置に応じて線形あるいは非線形に増加あ
るいは減少しているグレーティングを製造するのに適し
ている。このようなグレーティングは、例えば光ファイ
バー中の位置に応じて反射波長が異なるようにするのに
適している。また、このような位相マスク２１の凹溝２
６及び凸条２７は図７（ａ）の紙面に垂直な方向に伸び
ているので、位相マスク２１の紙面に垂直な方向の位置
を調節することにより、光ファイバー２２中に作製する
グレーティングのピッチを選択調節するために用いるこ
ともできる。
【００３８】なお、図３の描画方法の場合、１つの領域
Ｂn の凹溝２６とその次の領域Ｂn+1 の凹溝２６との溝
２６に直交する方向のずれ幅は、図４に示すように、そ
れらの左右の最外端においても、１つの凹溝２６の幅以
内にあるように、上記の縮尺変化関数を設定する必要が
ある。また、相互に隣接する領域Ｂn とＢn+1 間の描画
は相互に接触すればよいが、相互に一部重なるようにす
る方が凹溝２６及び凸条２７がスムーズに繋がるように
なるので望ましい。
Ｂn の凹溝２６とその次の領域Ｂn+1 の凹溝２６との溝
２６に直交する方向のずれ幅は、図４に示すように、そ
れらの左右の最外端においても、１つの凹溝２６の幅以
内にあるように、上記の縮尺変化関数を設定する必要が
ある。また、相互に隣接する領域Ｂn とＢn+1 間の描画
は相互に接触すればよいが、相互に一部重なるようにす
る方が凹溝２６及び凸条２７がスムーズに繋がるように
なるので望ましい。
【００３９】図５は従来技術による場合と比較して本発
明の描画方法を模式的に示す図である。この図は、図１
の描画方法に対応する図であるが、図３の描画方法の場
合も略同様である。位相マスク２１の凹溝２６又は凸条
２７のピッチを位置に応じて線形あるいは非線形に増加
あるいは減少させる場合、従来の描画方法に従えば、図
５（ｂ）に示すように、位相マスク２１の位置に応じて
多数の描画パターンデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，・・・
・・Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚを用意しておかなければなら
ず、描画データ量が膨大になる。これに対して、本発明
の描画方法においては、基本パターンデータＡと位置ｘ
（図１の場合は、溝２６に直交する方向の位置、図３の
場合は、溝２６の方向の位置）に応じた縮尺変化関数β
（ｘ）とを用意しておき、描画の際に、図５（ａ）に示
すよう、Ａ×β（ｘ）＝Ａn と基本パターンデータＡを
その位置に応じて縮尺して用いればよく、描画データ量
が少なくてすみ、描画が簡単になる。なお、図１、図５
（ａ）において、上下方向の描画範囲が位置によって異
なるのは、左右方向だけでなる上下方向の縮尺も同時に
変えているからであり、縮尺を位置に応じて左右方向だ
け変化するようにする場合（図３の場合は特に必要）
は、上下方向の描画範囲は全ての位置で揃えることがで
きる。
明の描画方法を模式的に示す図である。この図は、図１
の描画方法に対応する図であるが、図３の描画方法の場
合も略同様である。位相マスク２１の凹溝２６又は凸条
２７のピッチを位置に応じて線形あるいは非線形に増加
あるいは減少させる場合、従来の描画方法に従えば、図
５（ｂ）に示すように、位相マスク２１の位置に応じて
多数の描画パターンデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，・・・
・・Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚを用意しておかなければなら
ず、描画データ量が膨大になる。これに対して、本発明
の描画方法においては、基本パターンデータＡと位置ｘ
（図１の場合は、溝２６に直交する方向の位置、図３の
場合は、溝２６の方向の位置）に応じた縮尺変化関数β
（ｘ）とを用意しておき、描画の際に、図５（ａ）に示
すよう、Ａ×β（ｘ）＝Ａn と基本パターンデータＡを
その位置に応じて縮尺して用いればよく、描画データ量
が少なくてすみ、描画が簡単になる。なお、図１、図５
（ａ）において、上下方向の描画範囲が位置によって異
なるのは、左右方向だけでなる上下方向の縮尺も同時に
変えているからであり、縮尺を位置に応じて左右方向だ
け変化するようにする場合（図３の場合は特に必要）
は、上下方向の描画範囲は全ての位置で揃えることがで
きる。
【００４０】具体例として、基本パターンデータとし
て、０．１２５μｍのアドレスユニットからなり、１０
本の走査線からなる１ピッチ分の描画データを用意し、
縮尺は（所望の格子ピッチ）／（０．１２５×１０）で
与えられる。この縮尺と基本パターンデータとを用い
て、電子線描画装置により透明基板上に塗布された電子
線レジスト上を描画する。以下、このような描画方法を
用いた本発明の位相マスクの製造方法の１実施例を説明
する。
て、０．１２５μｍのアドレスユニットからなり、１０
本の走査線からなる１ピッチ分の描画データを用意し、
縮尺は（所望の格子ピッチ）／（０．１２５×１０）で
与えられる。この縮尺と基本パターンデータとを用い
て、電子線描画装置により透明基板上に塗布された電子
線レジスト上を描画する。以下、このような描画方法を
用いた本発明の位相マスクの製造方法の１実施例を説明
する。
【００４１】図６はこの実施例の工程を示した断面図で
ある。図６中、１０は位相マスクのブランク、１１は石
英基板、１２はクロム薄膜、１２Ａはクロム薄膜パター
ン、１２Ｂはクロム薄膜開口部、１３は電子線レジス
ト、１３Ａはレジストパターン、１３Ｂはレジスト開口
部、１４は電子線（ビーム）、２１は位相マスク、２６
は凹溝、２７は凸条である。
ある。図６中、１０は位相マスクのブランク、１１は石
英基板、１２はクロム薄膜、１２Ａはクロム薄膜パター
ン、１２Ｂはクロム薄膜開口部、１３は電子線レジス
ト、１３Ａはレジストパターン、１３Ｂはレジスト開口
部、１４は電子線（ビーム）、２１は位相マスク、２６
は凹溝、２７は凸条である。
【００４２】まず、図６（ａ）に示すように、石英基板
１１上に１５０Å厚のクロム薄膜１２をスパッタにて成
膜したブランクス１０を用意した。クロム薄膜１２は、
後工程の電子線レジスト１３に電子線１４を照射する際
のチャージアップ防止に役立ち、石英基板に凹溝２６を
作製する際のマスクとなるものであるが、クロム薄膜エ
ッチングにおける解像性の点でもその厚さの制御は重要
で、１００〜２００Å厚が適当である。
１１上に１５０Å厚のクロム薄膜１２をスパッタにて成
膜したブランクス１０を用意した。クロム薄膜１２は、
後工程の電子線レジスト１３に電子線１４を照射する際
のチャージアップ防止に役立ち、石英基板に凹溝２６を
作製する際のマスクとなるものであるが、クロム薄膜エ
ッチングにおける解像性の点でもその厚さの制御は重要
で、１００〜２００Å厚が適当である。
【００４３】次いで、図６（ｂ）に示すように、電子線
レジスト１３としては、電子線レジストＲＥ５１００Ｐ
（日立化成（株）製）を用い、厚さ４００ｎｍに塗布
し、乾燥した。
レジスト１３としては、電子線レジストＲＥ５１００Ｐ
（日立化成（株）製）を用い、厚さ４００ｎｍに塗布
し、乾燥した。
【００４４】この後、図６（ｃ）に示すように、電子線
レジスト１３を電子線描画装置ＭＥＢＥＳIII （ＥＴＥ
Ｃ社製）にて露光量１．２μＣ／ｃｍ2 で、図１、図３
を用いて説明したように、凹溝２６のピッチが溝２６に
直交する方向の位置あるいは溝２６の方向の位置に応じ
て図の左から右あるいは手前から奥にかけて線形に増加
するように、かつ、凹溝２６と凸条２７の幅がその変化
に従って増加するようにしながら、１本の凹溝２６を描
画するラスタースキャンの走査線数を何れの位置におい
ても５本にするように、電子ビーム１４の走査線間の幅
を順次制御しながら露光した。
レジスト１３を電子線描画装置ＭＥＢＥＳIII （ＥＴＥ
Ｃ社製）にて露光量１．２μＣ／ｃｍ2 で、図１、図３
を用いて説明したように、凹溝２６のピッチが溝２６に
直交する方向の位置あるいは溝２６の方向の位置に応じ
て図の左から右あるいは手前から奥にかけて線形に増加
するように、かつ、凹溝２６と凸条２７の幅がその変化
に従って増加するようにしながら、１本の凹溝２６を描
画するラスタースキャンの走査線数を何れの位置におい
ても５本にするように、電子ビーム１４の走査線間の幅
を順次制御しながら露光した。
【００４５】露光後、９０℃で５分間ベーク（ＰＥＢ：
Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｉｎｇ）した後、
２．３８％濃度のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド）で電子線レジスト１３を現像し、
図６（ｄ）に示すような所望のレジストパターン１３Ａ
を形成した。なお、露光後のベーク（ＰＥＢ）は電子ビ
ーム１４が照射された部分を選択的に感度アップするた
めのものである。
Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｉｎｇ）した後、
２．３８％濃度のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド）で電子線レジスト１３を現像し、
図６（ｄ）に示すような所望のレジストパターン１３Ａ
を形成した。なお、露光後のベーク（ＰＥＢ）は電子ビ
ーム１４が照射された部分を選択的に感度アップするた
めのものである。
【００４６】次いで、レジストパターン１３Ａをマスク
として、ＣＨ2 Ｃｌ2 ガスを用いてドライエッチングし
て、図６（ｅ）に示すようなクロム薄膜パターン１２Ａ
を形成した。
として、ＣＨ2 Ｃｌ2 ガスを用いてドライエッチングし
て、図６（ｅ）に示すようなクロム薄膜パターン１２Ａ
を形成した。
【００４７】次いで、図６（ｆ）に示すように、クロム
薄膜パターン１２ＡをマスクとしてＣＦ4 ガスを用いて
石英基板１１を深さ２４０ｎｍだけエッチングした。深
さの制御はエッチング時間を制御することにより行わ
れ、深さ２００〜４００ｎｍの範囲で制御してエッチン
グが可能である。
薄膜パターン１２ＡをマスクとしてＣＦ4 ガスを用いて
石英基板１１を深さ２４０ｎｍだけエッチングした。深
さの制御はエッチング時間を制御することにより行わ
れ、深さ２００〜４００ｎｍの範囲で制御してエッチン
グが可能である。
【００４８】この後、図６（ｇ）に示すように、７０℃
の硫酸にてレジストパターン１３Ａを剥離し、次いで、
図６（ｈ）に示すように、硝酸第二セリウムアンモニウ
ム溶液によりクロム薄膜パターン１２Ａをエッチングし
て除去し、洗浄処理を経て、深さ２４０ｎｍ、ピッチが
溝２６に直交する方向又は溝２６の方向に０．８５μｍ
から１．２５μｍへ線形に変化するライン（凸条２７）
＆スペース（凹溝２６）の位相マスク２１を完成した。
の硫酸にてレジストパターン１３Ａを剥離し、次いで、
図６（ｈ）に示すように、硝酸第二セリウムアンモニウ
ム溶液によりクロム薄膜パターン１２Ａをエッチングし
て除去し、洗浄処理を経て、深さ２４０ｎｍ、ピッチが
溝２６に直交する方向又は溝２６の方向に０．８５μｍ
から１．２５μｍへ線形に変化するライン（凸条２７）
＆スペース（凹溝２６）の位相マスク２１を完成した。
【００４９】以上、本発明の光ファイバー加工用位相マ
スク及びその製造方法を実施例に基づいて説明してきた
が、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可
能である。なお、以上の本発明の説明においては、電子
線描画装置としてラスタースキャン型のものを用いるも
のとしたが、ベクタースキャン型のもの、あるいはその
他の方式を用いる場合にも、本発明を適用することがで
きる。
スク及びその製造方法を実施例に基づいて説明してきた
が、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可
能である。なお、以上の本発明の説明においては、電子
線描画装置としてラスタースキャン型のものを用いるも
のとしたが、ベクタースキャン型のもの、あるいはその
他の方式を用いる場合にも、本発明を適用することがで
きる。
【００５０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の光ファイバー加工用位相マスク及びその製造方法によ
ると、ピッチが線形あるいは非線形に増加あるいは減少
し、凹溝と凸条の幅の比が一定の複数のパターンを相互
に並列してなるので、光ファイバー中にピッチが変化す
る回折格子を簡単に作製することができる。そして、１
つの凹溝と凸条からなる基本パターンの描画データを作
製し、その基本データに縮尺率を掛けることにより、溝
に直交する方向あるいは溝の方向の位置に応じてピッチ
が変化する格子状の凹溝と凸条の繰り返しパターン全体
の描画データが作製できるので、描画データ量を大幅に
低減することができ、パターン作製が容易になる。ま
た、この手法により、任意のピッチ配列の位相マスクが
作製可能となる。
の光ファイバー加工用位相マスク及びその製造方法によ
ると、ピッチが線形あるいは非線形に増加あるいは減少
し、凹溝と凸条の幅の比が一定の複数のパターンを相互
に並列してなるので、光ファイバー中にピッチが変化す
る回折格子を簡単に作製することができる。そして、１
つの凹溝と凸条からなる基本パターンの描画データを作
製し、その基本データに縮尺率を掛けることにより、溝
に直交する方向あるいは溝の方向の位置に応じてピッチ
が変化する格子状の凹溝と凸条の繰り返しパターン全体
の描画データが作製できるので、描画データ量を大幅に
低減することができ、パターン作製が容易になる。ま
た、この手法により、任意のピッチ配列の位相マスクが
作製可能となる。
【図１】本発明の製造方法において用いる第１の描画方
法を説明するための上面図である。
法を説明するための上面図である。
【図２】位相マスクの製造方法において用いられる電子
線描画方法と位相マスクの断面を示す図である。
線描画方法と位相マスクの断面を示す図である。
【図３】本発明の製造方法において用いる第２の描画方
法を説明するための上面図である。
法を説明するための上面図である。
【図４】第２の描画方法における隣接する領域の凹溝間
のずれ幅を説明するための図である。
のずれ幅を説明するための図である。
【図５】従来技術による場合と比較して本発明による描
画方法を模式的に示す図である。
画方法を模式的に示す図である。
【図６】本発明の位相マスクの製造方法の１実施例の工
程を示した断面図である。
程を示した断面図である。
【図７】光ファイバー加工とそれに用いられる位相マス
クを説明するための図である。
クを説明するための図である。
１０…位相マスクのブランク １１…石英基板 １２…クロム薄膜 １２Ａ…クロム薄膜パターン １２Ｂ…クロム薄膜開口部 １３…電子線レジスト １３Ａ…レジストパターン １３Ｂ…レジスト開口部 １４…電子線（ビーム） ２１…位相シフトマスク ２２…光ファイバー ２２Ａ…光ファイバーのコア ２２Ｂ…光ファイバーのクラッド ２３…ＫｒＦエキシマレーザ光 ２４…干渉縞パターン ２５Ａ…０次光（ビーム） ２５Ｂ…プラス１次回折光 ２５Ｃ…マイナス１次回折光 ２６…凹溝 ２７…凸条 ２８…電子ビームの走査線 Ａ1 〜Ａ3 …領域 Ｂ1 〜Ｂ8 …領域 Ｐ1 〜Ｐ8 …ピッチ
Claims (15)
- 【請求項１】 透明基板の１面に格子状の凹溝と凸条の
繰り返しパターンが設けられ、その繰り返しパターンに
よる回折光を光ファイバーに照射して異なる次数の回折
光相互の干渉縞により光ファイバー中に回折格子を作製
する光ファイバー加工用位相マスクにおいて、ピッチが
線形あるいは非線形に増加あるいは減少し、凹溝と凸条
の幅の比が一定の複数のパターンを相互に並列してなる
ことを特徴とする光ファイバー加工用位相マスク。 - 【請求項２】 前記の複数のパターンを相互に溝に直交
する方向へ並列してなることを特徴とする請求項１記載
の光ファイバー加工用位相マスク。 - 【請求項３】 前記の複数のパターンを相互に溝の方向
へ並列してなることを特徴とする請求項１記載の光ファ
イバー加工用位相マスク。 - 【請求項４】 １つの前記パターンの凹溝と隣接する前
記パターンの凹溝との溝に直交する方向のずれ幅が、左
右の最外端においても１つの凹溝の幅以内にあることを
特徴とする請求項３記載の光ファイバー加工用位相マス
ク。 - 【請求項５】 前記パターンのピッチが０．８５μｍ〜
１．２５μｍの間で変化していることを特徴とする請求
項１から４の何れか１項記載の光ファイバー加工用位相
マスク。 - 【請求項６】 前記パターンの凹溝と凸条の高さの差
は、光ファイバー加工用の紫外線が透過する際に位相が
略πだけずれる大きさであることを特徴とする請求項１
から５の何れか１項記載の光ファイバー加工用位相マス
ク。 - 【請求項７】 透明基板の１面に格子状の凹溝と凸条の
繰り返しパターンが設けられ、その繰り返しパターンに
よる回折光を光ファイバーに照射して異なる次数の回折
光相互の干渉縞により光ファイバー中に回折格子を作製
する光ファイバー加工用位相マスクの製造方法におい
て、ピッチが異なる凹溝と凸条からなる複数のパターン
を並列させて描画することにより前記の格子状の凹溝と
凸条の繰り返しパターンを作製することを特徴とする光
ファイバー加工用位相マスクの製造方法。 - 【請求項８】 前記の複数のパターンを相互に溝に直交
する方向へ並列させて描画することを特徴とする請求項
７記載の光ファイバー加工用位相マスクの製造方法。 - 【請求項９】 前記の複数のパターンを相互に溝の方向
へ並列させて描画することを特徴とする請求項７記載の
光ファイバー加工用位相マスクの製造方法。 - 【請求項１０】 １つの前記パターンの凹溝と隣接する
前記パターンの凹溝との溝に直交する方向のずれ幅が、
左右の最外端においても１つの凹溝の幅以内にあること
を特徴とする請求項９記載の光ファイバー加工用位相マ
スクの製造方法。 - 【請求項１１】 前記の格子状の凹溝と凸条の繰り返し
パターンは、１つの凹溝と凸条からなる基本パターンの
描画データを基本とし、その基本パターンの描画データ
の縮尺を変えて前記のピッチが異なる凹溝と凸条からな
るパターンを連続的に描画することにより作製すること
を特徴とする請求項７から１０の何れか１項記載の光フ
ァイバー加工用位相マスクの製造方法。 - 【請求項１２】 前記の格子状の凹溝と凸条の繰り返し
パターンのピッチの位置に応じた変化は、光ファイバー
中に作製される回折格子のピッチの変化に応じて定めら
れ、前記基本パターンの描画データの縮尺の位置に応じ
た変化により与えられることを特徴とする請求項１１記
載の光ファイバー加工用位相マスクの製造方法。 - 【請求項１３】 前記の格子状の凹溝と凸条の繰り返し
パターンは、電子線描画により形成されることを特徴と
する請求項７から１２の何れか１項記載の光ファイバー
加工用位相マスクの製造方法。 - 【請求項１４】 前記の格子状の凹溝と凸条の繰り返し
パターンのピッチが０．８５μｍ〜１．２５μｍの間で
変化することを特徴とする請求項７から１３の何れか１
項記載の光ファイバー加工用位相マスクの製造方法。 - 【請求項１５】 前記の格子状の凹溝と凸条の繰り返し
パターンの凹溝と凸条の高さの差は、光ファイバー加工
用の紫外線が透過する際に位相が略πだけずれる大きさ
であることを特徴とする請求項７から１４の何れか１項
記載の光ファイバー加工用位相マスクの製造方法。
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