JPS61193104A - 回折格子の製造方法 - Google Patents
回折格子の製造方法Info
- Publication number
- JPS61193104A JPS61193104A JP3262485A JP3262485A JPS61193104A JP S61193104 A JPS61193104 A JP S61193104A JP 3262485 A JP3262485 A JP 3262485A JP 3262485 A JP3262485 A JP 3262485A JP S61193104 A JPS61193104 A JP S61193104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- grating
- mask
- interference
- resin film
- 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.)
- Pending
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はグレーティング作製方法に係わる。良好な縦単
一モード発振可能な半導体レーザ用グレーティング作製
法に用いて極めて有用である。
一モード発振可能な半導体レーザ用グレーティング作製
法に用いて極めて有用である。
（発明の背景〕
活性領域近傍にグレーティングを有する分布帰還形半導
体レーザ（ＤＦＢレーザ）は、縦モードの単一性に優れ
ていることから、遠路能、大容量の光通信用光源として
注目されている。しかし。
体レーザ（ＤＦＢレーザ）は、縦モードの単一性に優れ
ていることから、遠路能、大容量の光通信用光源として
注目されている。しかし。
一定の周期構造を有するグレーティングを用いたＤＦＢ
レーザでは１等しい損失を持つ縦モードが２本存在する
ことが原理的に知られており、現在これらの２本のモー
ド間の損失に差を持たせる工夫がなされている。その一
方法として、活性領域内でのグレーティングを２領域に
分割し９両者のグレーティング周期は同一とし、空間的
な配置について位相を１７２周期だけシフトさせる方法
が知られている。このグレーティングの１／２周期シフ
トは１発振波長に対しπ／２（λ／４）シフトに相当し
、以下π／２位相シフトと呼ぶ、π／２位相シフトを持
つグレーティングの作製方法には、■ポジ・ネガレジス
トを用いる方法（昭和５９年度電通学会、光・電波部門
全国大会２６６゜２７７）、■電子ビーム直接描画法、
が知られている。しかし、■の方法では、ポジ・ネガレ
ジストの感度の違いによるグレーティングの高さに違い
が生ずること、また■の方法では装置が大がかりになる
等の欠点があった。
レーザでは１等しい損失を持つ縦モードが２本存在する
ことが原理的に知られており、現在これらの２本のモー
ド間の損失に差を持たせる工夫がなされている。その一
方法として、活性領域内でのグレーティングを２領域に
分割し９両者のグレーティング周期は同一とし、空間的
な配置について位相を１７２周期だけシフトさせる方法
が知られている。このグレーティングの１／２周期シフ
トは１発振波長に対しπ／２（λ／４）シフトに相当し
、以下π／２位相シフトと呼ぶ、π／２位相シフトを持
つグレーティングの作製方法には、■ポジ・ネガレジス
トを用いる方法（昭和５９年度電通学会、光・電波部門
全国大会２６６゜２７７）、■電子ビーム直接描画法、
が知られている。しかし、■の方法では、ポジ・ネガレ
ジストの感度の違いによるグレーティングの高さに違い
が生ずること、また■の方法では装置が大がかりになる
等の欠点があった。
本発明の目的は、グレーティングの高きが均一なπ／２
位相シフトを持つグレーティングを、容易に作製する方
法を提供することにある。
位相シフトを持つグレーティングを、容易に作製する方
法を提供することにある。
（発明の概要）
本発明は、π／２位相シフトを持つ２つの方法を提案す
る。
る。
第１の方法を第１図により説明する。２光束レーザ光１
，２をそ九らの垂直２等分面３に対しそれぞれ角度θ（
１，２の角度２θ）で照射する。
，２をそ九らの垂直２等分面３に対しそれぞれ角度θ（
１，２の角度２θ）で照射する。
それぞれの光は、平面波であり、４，５にそれぞれの等
位相面を実線で示す、その結果、１，２の干渉により、
点線６で示した周期λ（２ｓｉｎ θ）の干渉縞が形成
される。λは、レーザ光の波長である。グレーティング
を形成する基板７を中心線３に対し角度でだけ傾けて設
置する。基板７上での干渉縞の周期は、λ／（２ｓｉｎ
θ・Ｃｏ！ｌ’ｌ’）である、８は、ホトレジストを示
しているが、レジストと接触する面には段差ｄが設けで
ある０段差は。
位相面を実線で示す、その結果、１，２の干渉により、
点線６で示した周期λ（２ｓｉｎ θ）の干渉縞が形成
される。λは、レーザ光の波長である。グレーティング
を形成する基板７を中心線３に対し角度でだけ傾けて設
置する。基板７上での干渉縞の周期は、λ／（２ｓｉｎ
θ・Ｃｏ！ｌ’ｌ’）である、８は、ホトレジストを示
しているが、レジストと接触する面には段差ｄが設けで
ある０段差は。
基板に直接設けてもよいし、平坦な基板に、選択的に他
の物質を付けて形成してもよい０段差を適切に設定する
ことにより、段差低部と高部との干渉縞に位相差をつけ
ることができる０本発明で問題としているπ７２位相シ
フトをつけるためのｄ。
の物質を付けて形成してもよい０段差を適切に設定する
ことにより、段差低部と高部との干渉縞に位相差をつけ
ることができる０本発明で問題としているπ７２位相シ
フトをつけるためのｄ。
θ、（１１１の関係は以下のとおりである。
ｄ＝（ｎ＋−）λ／（２ｓｉｎθ−５ｉｎ？）（ｎ ：
Ｏｓ １９２１・・・） この第１の方法の必要条件は以下の２点である。
Ｏｓ １９２１・・・） この第１の方法の必要条件は以下の２点である。
■２光束レーザ光１，２のすい直２等分面３と、□レジ
スト塗布面の法線９が平行でないこと。
スト塗布面の法線９が平行でないこと。
■レジスト塗布面８に段差があること。
次に本発明の第２の方法を第２図により説明する。
１１．１２は２光束レーザ光、１３は、１１゜１２の垂
直２等分面、１４．１５は、それぞれ１１．１２の等位
相面１６は、２光束の干渉による生じる干渉縞である。
直２等分面、１４．１５は、それぞれ１１．１２の等位
相面１６は、２光束の干渉による生じる干渉縞である。
第１の方法と同様、グレーティング形成用基板１７の平
坦な表面上にホトレジスト１８を平坦に塗布し、すい直
２等分面１３に対し、基板の法線２０を角度ｒだけ傾け
て設置する０本発明では、ホトレジスト近傍に屈折率の
異なる２つの領域を持つマスクを設置する。
坦な表面上にホトレジスト１８を平坦に塗布し、すい直
２等分面１３に対し、基板の法線２０を角度ｒだけ傾け
て設置する０本発明では、ホトレジスト近傍に屈折率の
異なる２つの領域を持つマスクを設置する。
第２図では、マスク内の２つの領域の形成に片方の領域
のみに媒質１９を配置した。その結果、干轢光の屈折に
より媒質１９の直下領域と１９を持たない領域とで干渉
縞１６の位置をシフトさせることができる。シフト量の
調゛整は、マスク内の２領域の屈折率差、１１．１３間
の角度、１３゜２０間の角度、マスクの厚さを変えるこ
とにより可能である。上記のマスクの例では一方の側に
のみ媒質１９を設けたが、両側に媒質を設けその両者の
特性差を利用して１６の位置をシフトさせても良い。
のみに媒質１９を配置した。その結果、干轢光の屈折に
より媒質１９の直下領域と１９を持たない領域とで干渉
縞１６の位置をシフトさせることができる。シフト量の
調゛整は、マスク内の２領域の屈折率差、１１．１３間
の角度、１３゜２０間の角度、マスクの厚さを変えるこ
とにより可能である。上記のマスクの例では一方の側に
のみ媒質１９を設けたが、両側に媒質を設けその両者の
特性差を利用して１６の位置をシフトさせても良い。
実施例１
第１図に示す方法によりＩｎＰ基板上に位相シフトを含
むグレーティングを形成した。第１１！Ｉの概要は、前
述したとおりである。第１図におけるθ、ｒはそれぞれ
８０°、３４°とし、干渉用レーザ光源には、λ＝３２
５０人のＨｅ−Ｃｄレーザを用いた。第３ｒｓに使用し
た具体的構造例即ちＩｎＰ基板を示す、平坦な基板２１
上に１選択的にＳｉｎ、２２ を形成し、その上にホ
トレジスト２３を塗布した＊Ｓｉ０．２２は、ＣＶＤ法
により形成した膜を、ホトリソグラフィによりストライ
プ状に加工したａ Ｓ ｘ Ｏ＠ の厚さは、１５００
人、ストライプの中（レジスト凸部）、間隔（レジスト
凹部）は供に２００μｍとし−た。次に、上記２光束干
渉露光法で露光したレジスト２３を現像し、このレジス
トをマスクにフッ酸系エツチング液により５１０２ｇ２
２をウェットエツチングし、干渉パターンをＳｉｎ、に
転写した。続いて、レジスト凸部では、レジストとＳ
ｉ Ｏ，をマスクに。
むグレーティングを形成した。第１１！Ｉの概要は、前
述したとおりである。第１図におけるθ、ｒはそれぞれ
８０°、３４°とし、干渉用レーザ光源には、λ＝３２
５０人のＨｅ−Ｃｄレーザを用いた。第３ｒｓに使用し
た具体的構造例即ちＩｎＰ基板を示す、平坦な基板２１
上に１選択的にＳｉｎ、２２ を形成し、その上にホ
トレジスト２３を塗布した＊Ｓｉ０．２２は、ＣＶＤ法
により形成した膜を、ホトリソグラフィによりストライ
プ状に加工したａ Ｓ ｘ Ｏ＠ の厚さは、１５００
人、ストライプの中（レジスト凸部）、間隔（レジスト
凹部）は供に２００μｍとし−た。次に、上記２光束干
渉露光法で露光したレジスト２３を現像し、このレジス
トをマスクにフッ酸系エツチング液により５１０２ｇ２
２をウェットエツチングし、干渉パターンをＳｉｎ、に
転写した。続いて、レジスト凸部では、レジストとＳ
ｉ Ｏ，をマスクに。
レジスト凹部では、レジストをマスクにしてＩｎＰ基板
２１上に干渉パターンを転写した。ＩｎＰのエツチング
には、臭素酸系エツチング液によるウェットエツチング
を用いた。
２１上に干渉パターンを転写した。ＩｎＰのエツチング
には、臭素酸系エツチング液によるウェットエツチング
を用いた。
Ｓ ｉ Ｏｘ膜、レジストを除去したＩｎＰ基板表面に
は、良好なグレーティングが形成された０本実施例では
、グレーティングの周期は２０００人、レジスト凸部領
域と、凹部領域の下のＩｎＰグレーティングの深さはそ
れぞれ８００人、 ｔｏｏｏ人、面領域でのグレーティ
ングの位相差はほぼπであった。
は、良好なグレーティングが形成された０本実施例では
、グレーティングの周期は２０００人、レジスト凸部領
域と、凹部領域の下のＩｎＰグレーティングの深さはそ
れぞれ８００人、 ｔｏｏｏ人、面領域でのグレーティ
ングの位相差はほぼπであった。
本実施例では、ホトレジスト上の段差を生じさせるため
に、平坦な基板上にＳｉｎ、膜を部分的に形成したが、
ＳｉＯ，のかわりに他の物質で代用することも可能であ
る。また、実施例２に示すように、基板に直接段差をも
うけ、グレーティングの位相シフトを生じさせることも
可能である。
に、平坦な基板上にＳｉｎ、膜を部分的に形成したが、
ＳｉＯ，のかわりに他の物質で代用することも可能であ
る。また、実施例２に示すように、基板に直接段差をも
うけ、グレーティングの位相シフトを生じさせることも
可能である。
実施例２
第１図に示した方法により、第４図に例示した基板上へ
の位相シフトを含むグレーティングの形成を試みた。第
４図は、ストライブ状の段差を設けたＩｎＰ基板３１上
にホトレジスト３２を塗布した場合の断面図である＊
Ｉ ｎ Ｐ基板上の段差は１５００人、凹部、凸部の巾
は、供に２００μｍであり、段差は、ドライエツチング
により形成した。
の位相シフトを含むグレーティングの形成を試みた。第
４図は、ストライブ状の段差を設けたＩｎＰ基板３１上
にホトレジスト３２を塗布した場合の断面図である＊
Ｉ ｎ Ｐ基板上の段差は１５００人、凹部、凸部の巾
は、供に２００μｍであり、段差は、ドライエツチング
により形成した。
レジストには、シップレイ社製（製品番号Ａ２１３５０
）を使用し、塗布膜厚は約８００人である。第１図にお
けるθ、Ｔはそれぞれ８０°、３４°とし、レーザには
波長３２５０人のＨｅ −Ｃｄレーザを用いたｍ Ｉ
ｎ Ｐ基板上に形成したグレーティングの形状は以下の
とおりであった。グレーティング周期： ２Ｇ００人、
グレーティング深さ：凸部： １２００人。
）を使用し、塗布膜厚は約８００人である。第１図にお
けるθ、Ｔはそれぞれ８０°、３４°とし、レーザには
波長３２５０人のＨｅ −Ｃｄレーザを用いたｍ Ｉ
ｎ Ｐ基板上に形成したグレーティングの形状は以下の
とおりであった。グレーティング周期： ２Ｇ００人、
グレーティング深さ：凸部： １２００人。
凹部： １０００人、凸部と凹部との位相差：おおよそ
π 一 実施例３ 第２図に示す方法により、ＩｎＰ基板上に位相シフトを
含むグレーティングの形成を試みた。屈折率の異なる領
域を持つマスクとして第５図に示したガラスマスク４１
を用いた０本マスクでは。
π 一 実施例３ 第２図に示す方法により、ＩｎＰ基板上に位相シフトを
含むグレーティングの形成を試みた。屈折率の異なる領
域を持つマスクとして第５図に示したガラスマスク４１
を用いた０本マスクでは。
ガラス部分と、ガラスを、くりぬいた部分とで屈折率の
異なる領域を構成する。ガラス部とくりぬき部の巾は供
に２００μｍであり、ガラス厚さは９５μｍである。ガ
ラスマスクの表面には、無反射コーティングを行なった
。第２図におけるθ。
異なる領域を構成する。ガラス部とくりぬき部の巾は供
に２００μｍであり、ガラス厚さは９５μｍである。ガ
ラスマスクの表面には、無反射コーティングを行なった
。第２図におけるθ。
Ｔは、それぞれ８０’ 、３４＠とし、レーザ光源には
波長３２５０人のＨｓ −Ｃｄレーザを用いた。
波長３２５０人のＨｓ −Ｃｄレーザを用いた。
ＩｎＰ基板へのグレーティングの転写には、Ｂｒ系ウェ
ットエツチングを用いた。
ットエツチングを用いた。
形成したグレーティングの形状は以下のとおりであった
０周期： ２０００人、グレーティング深さマスクくり
ぬき部の下：８００人、マスクガラス部の下＝６００人
、グレーティングの位相差：約１／４π・ 〔発明の効果〕 本発明によれば、通常の２光束干渉露光法を用いホトレ
ジスト塗布面に段差を設ける方法、および屈折率の異な
る領域を持つマスクを使用する方法といった簡単な方法
により、任意の位相差を持つ良好なグレーティングを得
ることができる。
０周期： ２０００人、グレーティング深さマスクくり
ぬき部の下：８００人、マスクガラス部の下＝６００人
、グレーティングの位相差：約１／４π・ 〔発明の効果〕 本発明によれば、通常の２光束干渉露光法を用いホトレ
ジスト塗布面に段差を設ける方法、および屈折率の異な
る領域を持つマスクを使用する方法といった簡単な方法
により、任意の位相差を持つ良好なグレーティングを得
ることができる。
第１図はホトレジスト塗布面に段差を持たす手段を用い
位相差を持つグレーティングを形成する方法を説明する
ための図、第２図は屈折率の異なる領域を持つマスクを
用いて位相差を持つグレーティングを形成する方法を説
明するための図、第３図はＳ ｉ Ｏ，によりホトレジ
スト塗布面に段差をもうけたＩｎＰ基板の断面図、第４
図は基板に段差をもうけホトレジスト塗布面に段差を設
けた基板の断面図、第５図は屈折率の異なる領域を持つ
マスクの斜視図である。 １．２，１１，１２・・・レーザ光、３，１３・・・２
光束レーザ光垂直２等分面、４，５，１４，１５・・・
等位相面、６，１６・・・干渉縞、７．１７，２１゜３
１：基板、８．１８，２３．３２・・・ホトレジスト、
９，２０・・・基板法線、１９・・・マスク一部、２２
・・・ＳｉＯ，，４１・・・ガラスマスク。 肩 １ 目 第 ２ 目
位相差を持つグレーティングを形成する方法を説明する
ための図、第２図は屈折率の異なる領域を持つマスクを
用いて位相差を持つグレーティングを形成する方法を説
明するための図、第３図はＳ ｉ Ｏ，によりホトレジ
スト塗布面に段差をもうけたＩｎＰ基板の断面図、第４
図は基板に段差をもうけホトレジスト塗布面に段差を設
けた基板の断面図、第５図は屈折率の異なる領域を持つ
マスクの斜視図である。 １．２，１１，１２・・・レーザ光、３，１３・・・２
光束レーザ光垂直２等分面、４，５，１４，１５・・・
等位相面、６，１６・・・干渉縞、７．１７，２１゜３
１：基板、８．１８，２３．３２・・・ホトレジスト、
９，２０・・・基板法線、１９・・・マスク一部、２２
・・・ＳｉＯ，，４１・・・ガラスマスク。 肩 １ 目 第 ２ 目
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、所定の基板に段差を設け、この上部に感光性高分子
樹脂膜を形成し、当該基板の法線と照射用の２方向より
のレーザ光の２光束の垂直２等分面とが平行でないよう
に当該基板とレーザ光とを設置し、当該２方向よりのレ
ーザ光により干渉露光を行なう工程、前記感光性高分子
樹脂膜を現象する工程、前記感光性高分子樹脂膜をマス
クとして前記基板を食刻する工程を有することを特徴と
する回折格子の製造方法。 ２、所定の基板の上部に感光性高分子樹脂膜を形成し、
当該基板の法線と照射用の２方向よりのレーザ光の２光
束の垂直２等分面とが平行にならないように当該基板と
レーザ光とを設置し、更に屈折率の異なる領域を有する
マスクを該基板近傍に設置して、２方向よりのレーザ光
により干渉露光を行なう工程、前記感光性高分子樹脂膜
を現象する工程、前記感光性高分子樹脂膜をマスクとし
て前記基板を食刻する工程を有することを特徴とする回
折格子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262485A JPS61193104A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 回折格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262485A JPS61193104A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 回折格子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193104A true JPS61193104A (ja) | 1986-08-27 |
Family
ID=12364005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3262485A Pending JPS61193104A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 回折格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61193104A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03164789A (ja) * | 1989-11-24 | 1991-07-16 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子パターンを有するディスプレイの作成方法 |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP3262485A patent/JPS61193104A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03164789A (ja) * | 1989-11-24 | 1991-07-16 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子パターンを有するディスプレイの作成方法 |
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