JPS5947282B2 - エシエレツト格子の製造方法 - Google Patents
エシエレツト格子の製造方法Info
- Publication number
- JPS5947282B2 JPS5947282B2 JP55015730A JP1573080A JPS5947282B2 JP S5947282 B2 JPS5947282 B2 JP S5947282B2 JP 55015730 A JP55015730 A JP 55015730A JP 1573080 A JP1573080 A JP 1573080A JP S5947282 B2 JPS5947282 B2 JP S5947282B2
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- JP
- Japan
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- base material
- angle
- ion beam
- grating
- esieret
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋸歯状の切り口の溝をもつた平面回折格子すな
わちエシエレツト格子（ＥｃｈｅｌｅｔｅＧｒａｔｉｎ
ｇ）の製造方法に関し、詳しくはイオンビームエッチン
グ技術により極めて小さいブレーズド角をもつたエシエ
レツト格子を製造する方法に関する。
わちエシエレツト格子（ＥｃｈｅｌｅｔｅＧｒａｔｉｎ
ｇ）の製造方法に関し、詳しくはイオンビームエッチン
グ技術により極めて小さいブレーズド角をもつたエシエ
レツト格子を製造する方法に関する。
エシエレツト格子は各種の分光機器、光通信用の光集積
回路等に利用されているが、近年、ホログラフィ技術と
イオンビームエッチング技術を用いて製造されるエシエ
レツト格子が提案されている。
回路等に利用されているが、近年、ホログラフィ技術と
イオンビームエッチング技術を用いて製造されるエシエ
レツト格子が提案されている。
この提案のエシエレツト格子は、通常の機械的エッチン
グによる回折格子（ＲｕｌｅｄＧｒａｔｉｎｇ）に比較
して回折効率が高く、安価であり、溝の位置精度も高く
、しかも多数の溝を設けることができるなど多くの利点
をもつている。そしてこの提案のエシエレツト格子は、
第１図に示すように、ＧａＡｓ単結晶又はポリメチル・
メタクリレート（以下「ＰＭＭＡ」という。）の基材１
上にフォトレジスト（例えばＡＺ１３５０）膜２をコー
ティングし（工程Ａ）、ホログラフィック法により基材
１上のフォトレジスト膜からなる平面回折格子３を形成
し（工程Ｂ）、この回折格子をマスクとしてイオンビー
ムを斜上方から照射し基材をエッチングすることにより
ブレーズド角αを有するエシエレツト格子４が形成され
る。ところで、このような方法でエシエレツト格子を製
作する場合に問題となるのは、数度以下の小さいブレー
ズド角をもつたエシエレツト格子を得ることが非常に困
難なことである。
グによる回折格子（ＲｕｌｅｄＧｒａｔｉｎｇ）に比較
して回折効率が高く、安価であり、溝の位置精度も高く
、しかも多数の溝を設けることができるなど多くの利点
をもつている。そしてこの提案のエシエレツト格子は、
第１図に示すように、ＧａＡｓ単結晶又はポリメチル・
メタクリレート（以下「ＰＭＭＡ」という。）の基材１
上にフォトレジスト（例えばＡＺ１３５０）膜２をコー
ティングし（工程Ａ）、ホログラフィック法により基材
１上のフォトレジスト膜からなる平面回折格子３を形成
し（工程Ｂ）、この回折格子をマスクとしてイオンビー
ムを斜上方から照射し基材をエッチングすることにより
ブレーズド角αを有するエシエレツト格子４が形成され
る。ところで、このような方法でエシエレツト格子を製
作する場合に問題となるのは、数度以下の小さいブレー
ズド角をもつたエシエレツト格子を得ることが非常に困
難なことである。
つまり第２図のイオンエッチング装置からも判るように
、ステージ５を傾けて基材１へのイオンビームの入射角
θを可変することにより形成するエシエレツト格子のブ
レーズド角αをコントロールするが、イオン源６から射
出するイオンビーム自体に数度の拡がりがあるため、数
度以下のブレーズド角をもつたエシエレツト格子の製作
は極めて困難である。第３図はＰＭＭＡ基板Ａｒイオン
エッチングしたときに得られるイオンビーム入射角θと
ブレーズド角αとの関係の一例を示したものであるが、
イオンビームの拡がりを極力おさえてもイオンビーム入
射角θは８５０程度が限度であり、このときに得られる
ブレーズド角αも４０程度となる。一般に、Ｘ線分光用
のエシエレツト格子などには数度以下例えば１０ないし
はそれ以下のブレーズド角を有するエシエレツト格子が
要求されているが、以上のような理由からイオンエッチ
ング技術を用いる提案の方法では製作が困難であり問題
となつていた。本発明は上記に鑑みなされたものであつ
て、二段階エツチング法により容易に小さいブレーズド
角を有するエシエレツト格子を製造する方法を提供する
ことを目的とする。
、ステージ５を傾けて基材１へのイオンビームの入射角
θを可変することにより形成するエシエレツト格子のブ
レーズド角αをコントロールするが、イオン源６から射
出するイオンビーム自体に数度の拡がりがあるため、数
度以下のブレーズド角をもつたエシエレツト格子の製作
は極めて困難である。第３図はＰＭＭＡ基板Ａｒイオン
エッチングしたときに得られるイオンビーム入射角θと
ブレーズド角αとの関係の一例を示したものであるが、
イオンビームの拡がりを極力おさえてもイオンビーム入
射角θは８５０程度が限度であり、このときに得られる
ブレーズド角αも４０程度となる。一般に、Ｘ線分光用
のエシエレツト格子などには数度以下例えば１０ないし
はそれ以下のブレーズド角を有するエシエレツト格子が
要求されているが、以上のような理由からイオンエッチ
ング技術を用いる提案の方法では製作が困難であり問題
となつていた。本発明は上記に鑑みなされたものであつ
て、二段階エツチング法により容易に小さいブレーズド
角を有するエシエレツト格子を製造する方法を提供する
ことを目的とする。
以下、本発明の原理を第４−１図及び第４−２図により
説明する。
説明する。
第４−１図はエシエレツド格子の基材１の一面Ｇに形成
したエシエレツト格子状の遮蔽マスク７の溝の一部を拡
大して示したものである。こ〜でエシエレツト格子状部
のブレーズド角α１，Ｂ面を溝面、面Ｇの法線をＮ、溝
面Ｂの法線をｎ１法線Ｎ（または面Ｇ）へのイオンビー
ムの入射角をθで表わす。いま、マスク上方よりイオン
衝撃を加えて基材をエツチングすると、マスクと基材の
エツチングレート１，Ｖ２はそれぞれ（Ｂ又はＧ）への
イオンビームの入射角の関数として、１（θ＋α１），
Ｖ２（θ）で表わされる。したがつて、第４−２図に示
すように基材１に刻まれるエシエレツト格子４のブレー
ズド角α２はとなる。
したエシエレツト格子状の遮蔽マスク７の溝の一部を拡
大して示したものである。こ〜でエシエレツト格子状部
のブレーズド角α１，Ｂ面を溝面、面Ｇの法線をＮ、溝
面Ｂの法線をｎ１法線Ｎ（または面Ｇ）へのイオンビー
ムの入射角をθで表わす。いま、マスク上方よりイオン
衝撃を加えて基材をエツチングすると、マスクと基材の
エツチングレート１，Ｖ２はそれぞれ（Ｂ又はＧ）への
イオンビームの入射角の関数として、１（θ＋α１），
Ｖ２（θ）で表わされる。したがつて、第４−２図に示
すように基材１に刻まれるエシエレツト格子４のブレー
ズド角α２はとなる。
又、θ二Ｏすなわちイオンビームが基材に垂直入射する
場合には、となる。
場合には、となる。
（１），（２）式において明らかなように、２（θ）〈
１（θ＋α，）又はＶ２（０）〈Ｖ１（α１）の場合に
は、α２くα１となる。
１（θ＋α，）又はＶ２（０）〈Ｖ１（α１）の場合に
は、α２くα１となる。
したがつて、第１にエシエレツト格子の基材１の一面に
基材よりもイオンエツチングされ易い材料のエシエレツ
ト格子状の遮蔽マスク７を形成し、第２にこのマスク上
方よりイオン衝撃を加えて基材をエツチングすることに
より、ブレーズド角α１よりも小さいブレーズド角をも
つたエシエレツト格子４を基材につくることができる。
基材よりもイオンエツチングされ易い材料のエシエレツ
ト格子状の遮蔽マスク７を形成し、第２にこのマスク上
方よりイオン衝撃を加えて基材をエツチングすることに
より、ブレーズド角α１よりも小さいブレーズド角をも
つたエシエレツト格子４を基材につくることができる。
又、最初に形成するマスクのエシエレツト格子状部のブ
レーズド角α１と、マスクに対する基材のエツチングレ
ート比を適宜選択することにより、基材に刻むブレーズ
ド角α２を容易にコントロールできることが理解される
。実施例 Ｓｌ基材上にＳｉＯ２（０．２３μｍ厚）とＡＺｌ３５
Ｏレジスト（０．１３μｍ厚）の薄膜を順次コーテイン
グし、Ｈｅ−Ｃｄレーザー（λ＝３２５ｎｍ）を用いて
、先ずホログラフイツク法によりＡＺｌ３５Ｏレジスト
の回折格子（周期４８０ｎｍ）を作製した。
レーズド角α１と、マスクに対する基材のエツチングレ
ート比を適宜選択することにより、基材に刻むブレーズ
ド角α２を容易にコントロールできることが理解される
。実施例 Ｓｌ基材上にＳｉＯ２（０．２３μｍ厚）とＡＺｌ３５
Ｏレジスト（０．１３μｍ厚）の薄膜を順次コーテイン
グし、Ｈｅ−Ｃｄレーザー（λ＝３２５ｎｍ）を用いて
、先ずホログラフイツク法によりＡＺｌ３５Ｏレジスト
の回折格子（周期４８０ｎｍ）を作製した。
その後、第２図のイオンエツチング装置を用いてＣＦ４
ガス（ガス圧０．８×１０−４Ｔ０ｒｒ）による反応性
イオンエツチングを行い、イオンビーム入射角を６０オ
，７５チ８５行と変化させることにより、ブレーズド角
α，がそれぞれ２７と，１２、，４ーのエシエレツト格
子状のＳｉＯ２遮蔽マスク（周期４８０ｎｍ）をＳｉ基
材上に形成した。次いで、同様の反応性イオンビームを
Ｓｉ基材に垂直入射（θ＝Ｏ）させてエツチングを行つ
た結果、ブレーズド角α２がそれぞれ５．７行，２．５
、，０．８ドのＳｉエシエレツト格子を製造することが
できた。なお、Ｓｉ基材のイオンビーム垂直入射に対す
るエツチングレートＶ２（０）７０λ／駆であり、又Ｓ
ｉＯ２マスクへのイオンビーム入射角に対するエツチン
グレートＶ１（θ）〔θ＝２７角，１２る４エ〕はいず
れも３４４〜３３８λ／Ｍｍである。
ガス（ガス圧０．８×１０−４Ｔ０ｒｒ）による反応性
イオンエツチングを行い、イオンビーム入射角を６０オ
，７５チ８５行と変化させることにより、ブレーズド角
α，がそれぞれ２７と，１２、，４ーのエシエレツト格
子状のＳｉＯ２遮蔽マスク（周期４８０ｎｍ）をＳｉ基
材上に形成した。次いで、同様の反応性イオンビームを
Ｓｉ基材に垂直入射（θ＝Ｏ）させてエツチングを行つ
た結果、ブレーズド角α２がそれぞれ５．７行，２．５
、，０．８ドのＳｉエシエレツト格子を製造することが
できた。なお、Ｓｉ基材のイオンビーム垂直入射に対す
るエツチングレートＶ２（０）７０λ／駆であり、又Ｓ
ｉＯ２マスクへのイオンビーム入射角に対するエツチン
グレートＶ１（θ）〔θ＝２７角，１２る４エ〕はいず
れも３４４〜３３８λ／Ｍｍである。
第１図はホログラフイツク・イオングレーチイング法に
よるエシエレツト格子の製造工程の説明図、第２図はイ
オンエッチインク装置の概略図、第３図はイオンビーム
入射角とブレーズド角の関係の一例を示すグラフ、第４
−１図と第４−２図は本発明の原理説明図。 図中の符号：１・・・・・・基材、７・・・・・・遮蔽
マスク、θ・・・・・・イオンビーム入射角、α，α１
，α２・・・・・・ブレーズド角、Ｖ１・・・・・・遮
蔽マスクのエツチングレート、Ｖ２・・・・・・基材の
エツチングレート。
よるエシエレツト格子の製造工程の説明図、第２図はイ
オンエッチインク装置の概略図、第３図はイオンビーム
入射角とブレーズド角の関係の一例を示すグラフ、第４
−１図と第４−２図は本発明の原理説明図。 図中の符号：１・・・・・・基材、７・・・・・・遮蔽
マスク、θ・・・・・・イオンビーム入射角、α，α１
，α２・・・・・・ブレーズド角、Ｖ１・・・・・・遮
蔽マスクのエツチングレート、Ｖ２・・・・・・基材の
エツチングレート。
Claims (1)
- １ エシエレツト格子の基材の一面にこの基材よりもイ
オンエッチングされ易い材料のエシエレツト格子状の遮
蔽マスクを形成し、このマスク上方よりイオン衝撃を加
えて前記の基材に、前記のエシエレツト格子状部のブレ
ーズド角よりも小さい角度のブレーズド角を刻むことを
特徴としたエシエレツト格子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55015730A JPS5947282B2 (ja) | 1980-02-12 | 1980-02-12 | エシエレツト格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55015730A JPS5947282B2 (ja) | 1980-02-12 | 1980-02-12 | エシエレツト格子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56113108A JPS56113108A (en) | 1981-09-05 |
| JPS5947282B2 true JPS5947282B2 (ja) | 1984-11-17 |
Family
ID=11896874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55015730A Expired JPS5947282B2 (ja) | 1980-02-12 | 1980-02-12 | エシエレツト格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947282B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS608802A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-17 | Agency Of Ind Science & Technol | ブレ−ズド格子の製造方法 |
| JPS63111500A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-16 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線用多層膜反射鏡およびそれを用いた装置 |
| JPH0823601B2 (ja) * | 1989-01-30 | 1996-03-06 | 松下電器産業株式会社 | 回折格子の作製方法 |
| JPH0823602B2 (ja) * | 1989-01-30 | 1996-03-06 | 松下電器産業株式会社 | 回折格子のプレス成形用金型の作製方法および回折格子の作製方法 |
| JP3268929B2 (ja) * | 1993-04-19 | 2002-03-25 | オリンパス光学工業株式会社 | 光学素子の製造方法 |
| US10677117B2 (en) * | 2012-11-07 | 2020-06-09 | Nissan Motor Co., Ltd. | Oil supply device for internal combustion engine |
-
1980
- 1980-02-12 JP JP55015730A patent/JPS5947282B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56113108A (en) | 1981-09-05 |
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