JPS622207A - 回折格子およびその製法 - Google Patents
回折格子およびその製法Info
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- JPS622207A JPS622207A JP60140383A JP14038385A JPS622207A JP S622207 A JPS622207 A JP S622207A JP 60140383 A JP60140383 A JP 60140383A JP 14038385 A JP14038385 A JP 14038385A JP S622207 A JPS622207 A JP S622207A
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- diffraction grating
- faces
- diffraction
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- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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、微小で高効率な回折格子とその製作法に関す
るものである。
るものである。
回折格子は一般にガラス面に被着した金属膜面に多くの
平行線を刻線することによって作られている。この従来
方法によるときは微小な形状の回折格子が得に＜＜、光
集積回路のような微細な光回路に組込むには適していな
い。また軟Ｘ線領域のような波長が短かい電磁波に対し
ては、高解像度の回折格子を形成するのに不適当である
。多層半導体膜を反射膜に用いた例（酒井ら：第４５回
応用特理学会学術講演会講演予稿集（１９８４年秋季）
ｐ、 １５２．１２ａ−Ｎ−４）はあるが、化合物半導
体多層膜で微小な回折格子を作製した例は今までにない
。
平行線を刻線することによって作られている。この従来
方法によるときは微小な形状の回折格子が得に＜＜、光
集積回路のような微細な光回路に組込むには適していな
い。また軟Ｘ線領域のような波長が短かい電磁波に対し
ては、高解像度の回折格子を形成するのに不適当である
。多層半導体膜を反射膜に用いた例（酒井ら：第４５回
応用特理学会学術講演会講演予稿集（１９８４年秋季）
ｐ、 １５２．１２ａ−Ｎ−４）はあるが、化合物半導
体多層膜で微小な回折格子を作製した例は今までにない
。
本発明は、小形で高い回折効率を有する回折格子および
その製作法を得ることを目的とする。
その製作法を得ることを目的とする。
分子線エピタキシ（ＭＢＥ）や有機金属を用いたエピタ
キシ（ＯＭＶＰＥ）などのエピタキシャル結晶成長の技
術が進歩して膜厚の制御性がよくなり、回折格子を構成
するのに適した周期構造を形成できる状態になった。ま
た異方性食刻技術を用いて、特定の結晶面を露出させる
ことが可能であるため、上記エピタキシャル結晶成長に
よる多層薄膜の膜厚制御性に依存する周期構造形成技術
と、異方性食刻技術とを併用し、これらに結晶のへき間
柱や食刻特性を利用することによって、微小であって、
しかも特定の結晶面で規定された回折面を有する、回折
効率が高い回折格子を得ることができる。本発明による
回折格子およびその製法は、単結晶基板上に２種類の単
結晶層を交互に多層成長させ、上記単結晶層の成長面と
異る結晶面を露出させて、該露出結晶面に現われた２種
類の単結晶層のうち、いずれか一方の単結晶層を選択的
に食刻し、残存する結晶面を回折面として回折格子を得
たものである。
キシ（ＯＭＶＰＥ）などのエピタキシャル結晶成長の技
術が進歩して膜厚の制御性がよくなり、回折格子を構成
するのに適した周期構造を形成できる状態になった。ま
た異方性食刻技術を用いて、特定の結晶面を露出させる
ことが可能であるため、上記エピタキシャル結晶成長に
よる多層薄膜の膜厚制御性に依存する周期構造形成技術
と、異方性食刻技術とを併用し、これらに結晶のへき間
柱や食刻特性を利用することによって、微小であって、
しかも特定の結晶面で規定された回折面を有する、回折
効率が高い回折格子を得ることができる。本発明による
回折格子およびその製法は、単結晶基板上に２種類の単
結晶層を交互に多層成長させ、上記単結晶層の成長面と
異る結晶面を露出させて、該露出結晶面に現われた２種
類の単結晶層のうち、いずれか一方の単結晶層を選択的
に食刻し、残存する結晶面を回折面として回折格子を得
たものである。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図は本発明による回折格子の一実施例を示す側面図
である。
である。
実施例１
第１図において、砒化ガリウムＧａ Ａｓの（１００）
結晶面１１上に有機金属をもちいたエピタキシャル成長
により、砒化ガリウム結晶層１２を１０００ Ａ成長さ
せ、さらに砒化アルミニウムガリウム（Ｎｏ２ｃａｏ、
８ Ａｓ ）層１３を２０ＯＡ成長させる。これら砒化
ガリウム結晶層１２と砒化アルミニウムガリウム結晶層
１３との組合わせを繰返して約１０００回成長させたの
ち、液相成長法によって砒化ガリウム層１４をさらに３
００μｍ成長させる。上記ウェハ上に［０１１）方向に
平行なスリットを有するホトレジストのパタンを形成し
、異方性食刻液Ｈ３ＰＯ４：Ｈ，Ｏ，：エチレングリコ
ール＝１：ｌ：３によって（１１１）面１５を露出させ
、つぎに食刻液ＨＦ：Ｈ，Ｏ，： Ｈ２０＝ １ ：
ｌ ： １０ニよッテ砒化７ ルミニウムガリウム層１
３を約２００ Ａ食刻する。このようにして、それぞれ
露呈した（１１１）面を回折格子面とし、回折格子間隔
２０２４ Ａ、つまり４８９８本／閣の回折格子が得ら
れ、上記ウェハを２朋角にへき開して微小な回折格子と
した。
結晶面１１上に有機金属をもちいたエピタキシャル成長
により、砒化ガリウム結晶層１２を１０００ Ａ成長さ
せ、さらに砒化アルミニウムガリウム（Ｎｏ２ｃａｏ、
８ Ａｓ ）層１３を２０ＯＡ成長させる。これら砒化
ガリウム結晶層１２と砒化アルミニウムガリウム結晶層
１３との組合わせを繰返して約１０００回成長させたの
ち、液相成長法によって砒化ガリウム層１４をさらに３
００μｍ成長させる。上記ウェハ上に［０１１）方向に
平行なスリットを有するホトレジストのパタンを形成し
、異方性食刻液Ｈ３ＰＯ４：Ｈ，Ｏ，：エチレングリコ
ール＝１：ｌ：３によって（１１１）面１５を露出させ
、つぎに食刻液ＨＦ：Ｈ，Ｏ，： Ｈ２０＝ １ ：
ｌ ： １０ニよッテ砒化７ ルミニウムガリウム層１
３を約２００ Ａ食刻する。このようにして、それぞれ
露呈した（１１１）面を回折格子面とし、回折格子間隔
２０２４ Ａ、つまり４８９８本／閣の回折格子が得ら
れ、上記ウェハを２朋角にへき開して微小な回折格子と
した。
実施例２
上記実施例１における隣合った砒化ガリウム結晶層１２
の厚さを５０λづつ増加または減少して変化させると、
いわゆるチャーブト回折格子を形成することができる。
の厚さを５０λづつ増加または減少して変化させると、
いわゆるチャーブト回折格子を形成することができる。
また上記のような１組のチャーブト格子を繰返して形成
することにより、より幅が広い光線に対応したチャーブ
ト回折格子が形成でき、連続Ｘ線源からいくつかの波長
の軟Ｘ線マイクロビームを取出すのに用いることができ
る。
することにより、より幅が広い光線に対応したチャーブ
ト回折格子が形成でき、連続Ｘ線源からいくつかの波長
の軟Ｘ線マイクロビームを取出すのに用いることができ
る。
実施例３
上記実施例１および実施例２で得られた結晶回折格子の
上に金めつきを行い、ついでニッケルの厚い層を無電解
めっきで被着させる。その後、上記ニッケル層をワック
スで保護し、結晶層を食刻液で溶解し除去することによ
り金を用いた回折格子が形成されるが、使用に際しては
上記回折格子をシリコン基板などにマウントして用いる
。このようにして得られた回折格子の５５００ Ａにお
ける回折効率は７５チであった。
上に金めつきを行い、ついでニッケルの厚い層を無電解
めっきで被着させる。その後、上記ニッケル層をワック
スで保護し、結晶層を食刻液で溶解し除去することによ
り金を用いた回折格子が形成されるが、使用に際しては
上記回折格子をシリコン基板などにマウントして用いる
。このようにして得られた回折格子の５５００ Ａにお
ける回折効率は７５チであった。
実施例４
上記実施例１においては、多層膜を積層したウェハを異
方性食刻液を用いて食刻しく１１１）面１５を露出させ
たが、食刻の代りに、上記ウェハの結晶成長面（１００
）と直角に交わる面（０１１）でへき開を行い、該へき
開後食刻を行うことによって、上記へき開面を回折面と
する回折格子を得ることができる。
方性食刻液を用いて食刻しく１１１）面１５を露出させ
たが、食刻の代りに、上記ウェハの結晶成長面（１００
）と直角に交わる面（０１１）でへき開を行い、該へき
開後食刻を行うことによって、上記へき開面を回折面と
する回折格子を得ることができる。
上記各実施例では、回折面を得るのに食刻液による食刻
を行って、残存する結晶面を回折面としたが、乾式食刻
法を用いて同様に回折面を形成してもよい。
を行って、残存する結晶面を回折面としたが、乾式食刻
法を用いて同様に回折面を形成してもよい。
上記のように本発明による回折格子およびその製法は、
単結晶基板上に２種類の単結晶層を交互に多重成長させ
、上記単結晶層の成長面と異る結晶面を露出させて、該
露出結晶面に現われた２種類の単結晶のうち、いずれか
一方の単結晶層を選択的に食刻し、残存する結晶面を回
折面としたことにより、エピタキシャル成長技術を用い
た多層膜成長ならびに結晶に特有なへき間柱、異方性エ
ツチング特性等を利用して、結晶学的に決定される微小
な回折格子を作ることができるので、光集積回路など微
細な光線を取扱う場合に適した微小な回折格子が得られ
る。また原子的に平滑な結晶面を異方性エツチングやへ
き開で作り出すために、反射率が高（、したがって回折
効率が高い回折格子を得ることができる。
単結晶基板上に２種類の単結晶層を交互に多重成長させ
、上記単結晶層の成長面と異る結晶面を露出させて、該
露出結晶面に現われた２種類の単結晶のうち、いずれか
一方の単結晶層を選択的に食刻し、残存する結晶面を回
折面としたことにより、エピタキシャル成長技術を用い
た多層膜成長ならびに結晶に特有なへき間柱、異方性エ
ツチング特性等を利用して、結晶学的に決定される微小
な回折格子を作ることができるので、光集積回路など微
細な光線を取扱う場合に適した微小な回折格子が得られ
る。また原子的に平滑な結晶面を異方性エツチングやへ
き開で作り出すために、反射率が高（、したがって回折
効率が高い回折格子を得ることができる。
第１図は本発明による回折格子の一実施例を示す側面図
である。 １１・・・単結晶基板 １２・・・第１結晶層１
３・・・第２結晶層
である。 １１・・・単結晶基板 １２・・・第１結晶層１
３・・・第２結晶層
Claims (6)
- （１）単結晶基板上に形成した結晶成長面と異る結晶端
面を有する第１結晶層と第２結晶層とを有し、上記各結
晶層の結晶端面のうち、いずれか一方の結晶端面を揃え
、他方の結晶端面を後退させて、交互に積層してなる回
折格子。 - （２）上記第１結晶層または第２結晶層は、それぞれの
厚さが次第に増加あるいは減少するように積層形成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回
折格子。 - （３）上記第１結晶層または第２結晶層の厚さの変化は
、１単位の変化が繰返して形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の回折格子。 - （４）単結晶基板上に２種類の単結晶層を交互に多層成
長させ、上記単結晶層の成長面と異る結晶面を露出させ
て、該露出結晶面に現われた２種類の単結晶層のうち、
いずれか一方の単結晶層を選択的に食刻し、残存する結
晶面を回折面とした回折格子の製法。 - （５）上記食刻は、単結晶層の種類に依存する食刻特性
を有する食刻液を用い、または乾式食刻法により、所要
の食刻面を得てなることを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の回折格子の製法。 - （６）上記回折面は、上記食刻面に金属を厚く被着した
のち、上記単結晶層を溶解し除去することによって、形
成されたレプリカであることを特徴とする特許請求の範
囲第４項または第５項のいずれかに記載した回折格子の
製法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140383A JPS622207A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 回折格子およびその製法 |
| US06/875,677 US4746192A (en) | 1985-06-28 | 1986-06-18 | Diffraction grating and process for producing the same |
| EP86108464A EP0206288A3 (en) | 1985-06-28 | 1986-06-20 | Diffraction grating and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140383A JPS622207A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 回折格子およびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622207A true JPS622207A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15267534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60140383A Pending JPS622207A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 回折格子およびその製法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4746192A (ja) |
| EP (1) | EP0206288A3 (ja) |
| JP (1) | JPS622207A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63205604A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回折格子の形成法 |
| JPS6490407A (en) * | 1987-10-01 | 1989-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | Diffraction grating |
| JPH06154727A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-06-03 | General Electric Co <Ge> | ナトリウム含有廃棄物を破壊処理する方法及び装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5009484A (en) * | 1989-05-03 | 1991-04-23 | Advanced Environmental Research Group | Diffraction gratings having high efficiencies |
| EP0712012A1 (en) * | 1994-11-09 | 1996-05-15 | International Business Machines Corporation | Authentication label and authenticating pattern incorporating diffracting structure and method of fabricating them |
| US6392792B1 (en) * | 2000-12-05 | 2002-05-21 | The Regents Of The University Of California | Method of fabricating reflection-mode EUV diffraction elements |
| US20060027290A1 (en) * | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Nec Corporation | Microstructure and manufacturing process thereof |
| GB2430760A (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-04 | Bookham Technology Plc | Chirped Bragg grating structure |
| US20110088324A1 (en) * | 2009-10-20 | 2011-04-21 | Wessel Robert B | Apparatus and method for solar heat gain reduction in a window assembly |
| US20130048600A1 (en) * | 2011-08-22 | 2013-02-28 | Cybernetic Industrial Corporation Of Georgia | Volumetric optically variable devices and methods for making same |
| CN109932769B (zh) * | 2019-03-29 | 2022-07-05 | 北京至格科技有限公司 | 光栅的刻蚀控制方法及装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3542453A (en) * | 1967-10-25 | 1970-11-24 | Frederick W Kantor | Grating device composed of elongated layers |
| US3585121A (en) * | 1967-11-17 | 1971-06-15 | Nat Res Dev | Diffraction gratings |
| US3688109A (en) * | 1970-07-14 | 1972-08-29 | Synvar Ass | X-ray diffraction grating crystals |
| JPS5798845A (en) * | 1980-12-12 | 1982-06-19 | Toshiba Corp | Diffraction greating for x ray and manufacture thereof |
| NL8303906A (nl) * | 1983-11-15 | 1985-06-03 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een tralie en toepassing van het vervaardigde tralie. |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP60140383A patent/JPS622207A/ja active Pending
-
1986
- 1986-06-18 US US06/875,677 patent/US4746192A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-06-20 EP EP86108464A patent/EP0206288A3/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63205604A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回折格子の形成法 |
| JPS6490407A (en) * | 1987-10-01 | 1989-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | Diffraction grating |
| JPH06154727A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-06-03 | General Electric Co <Ge> | ナトリウム含有廃棄物を破壊処理する方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0206288A3 (en) | 1989-08-23 |
| EP0206288A2 (en) | 1986-12-30 |
| US4746192A (en) | 1988-05-24 |
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