JPS6275601A - 軟ｘ線用フレネルゾ−ンプレ−ト - Google Patents
軟ｘ線用フレネルゾ−ンプレ−トInfo
- Publication number
- JPS6275601A JPS6275601A JP21877685A JP21877685A JPS6275601A JP S6275601 A JPS6275601 A JP S6275601A JP 21877685 A JP21877685 A JP 21877685A JP 21877685 A JP21877685 A JP 21877685A JP S6275601 A JPS6275601 A JP S6275601A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- fzp
- refractive index
- polyimide
- photoresist
- 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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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1876—Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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】
イ、産業上の利用分野
近年軟Ｘ線領域の光源の開発は著しくＳＯＲ光を始め、
レーザープラズマＸＭ源など強力な軟Ｘ線源が比較的手
軽に利用できるようになり、軟Ｘ線領域における分光学
や半導体産業におけるＸ線リソグラフィー、生物、医学
の分野におけるＸ線顕微鏡など新しい領域を拓くものと
して種々の応用が試みられている。
レーザープラズマＸＭ源など強力な軟Ｘ線源が比較的手
軽に利用できるようになり、軟Ｘ線領域における分光学
や半導体産業におけるＸ線リソグラフィー、生物、医学
の分野におけるＸ線顕微鏡など新しい領域を拓くものと
して種々の応用が試みられている。
しかし、Ｘ線領域では通常の可視光線のように簡単には
コリメーションや結像はできず何れも超精密加工を要す
るＸ線用多層膜ミラーと７レネルゾーンプレート（以下
ＦＺＰと記す）が期待できるＸ！ｌＩＩ光学素子として
注目されている。したがって、これらのＸ線光学素子の
開発何如が軟Ｘ線を用いた装置を実用かする上で重要な
鍵となる。
コリメーションや結像はできず何れも超精密加工を要す
るＸ線用多層膜ミラーと７レネルゾーンプレート（以下
ＦＺＰと記す）が期待できるＸ！ｌＩＩ光学素子として
注目されている。したがって、これらのＸ線光学素子の
開発何如が軟Ｘ線を用いた装置を実用かする上で重要な
鍵となる。
本発明は、このＦＺＰの製作法に関するものである。
口、従来の技術
軟Ｘ線結像素子として重要なＦＺＰは従来から２つの方
法で作られている。
法で作られている。
その一つは電子ビームによる直接描画であり、もう一つ
はホログラフィック露光法と呼ばれる、２つの球面波に
よる干渉縞を記録する方法である。電子ビームによる直
接描画はソフトウェアによって種々の結像特性をもった
ＦＺＰが作れるという利点はあるが、大口径のＦＺＰの
製作には長時間を要し、その間の描画装置の安定性やス
テージの位置合わせ精度などの問題もあって少なくとも
、量産には向いていない。
はホログラフィック露光法と呼ばれる、２つの球面波に
よる干渉縞を記録する方法である。電子ビームによる直
接描画はソフトウェアによって種々の結像特性をもった
ＦＺＰが作れるという利点はあるが、大口径のＦＺＰの
製作には長時間を要し、その間の描画装置の安定性やス
テージの位置合わせ精度などの問題もあって少なくとも
、量産には向いていない。
一方ホログラフイック露光法は要求されるＦＺＰの仕様
を満たす露光光学系さえできれば秒オーダの時間でＦＺ
Ｐのパターンの記録ができ、安定して同一仕様のＦＺＰ
を量産できると云う利点を有している。
を満たす露光光学系さえできれば秒オーダの時間でＦＺ
Ｐのパターンの記録ができ、安定して同一仕様のＦＺＰ
を量産できると云う利点を有している。
しかし第３図のＦＺＰの原理図および以下に述べる式か
ら明らかなように、露光波長と使用する軟Ｘ！ｓの波長
の違いが大きいため、使用波長で短焦点のＦＺＰを得よ
うとすれば第３図のｕ、ｖをともに極端に短くしなけれ
ばならず、したがって大口径のＦＺＰを得ることは極め
て困難になってしまう。
ら明らかなように、露光波長と使用する軟Ｘ！ｓの波長
の違いが大きいため、使用波長で短焦点のＦＺＰを得よ
うとすれば第３図のｕ、ｖをともに極端に短くしなけれ
ばならず、したがって大口径のＦＺＰを得ることは極め
て困難になってしまう。
すなわち、露光波長をλＲ１使用する軟Ｘ線の波長をλ
Ｘ１この波長におけるＦＺＰの焦点距離をＦとすれば、
第１図の記号を用いて の関係が成立する。
Ｘ１この波長におけるＦＺＰの焦点距離をＦとすれば、
第１図の記号を用いて の関係が成立する。
ここに、Ｎはホトレジストの置かれている媒質の屈折率
である。
である。
いま、仮に露光波長λＲ＝４０００Ａ軟Ｘ＆９１の波長
４Ａ、Ｎ＝１とすればｆ＝１００ｍｍのＦＺＰを得るに
はｕ”ｖとして、（１）式からｕ （−ｖ）−０，２ｍ
ｍである。この−例からも容易に推測できるように、ホ
ログラフィック露光法によって、大口径短焦点の軟Ｘ線
用ＦＺＰを作るこ七は極めて困難であることが判かる。
４Ａ、Ｎ＝１とすればｆ＝１００ｍｍのＦＺＰを得るに
はｕ”ｖとして、（１）式からｕ （−ｖ）−０，２ｍ
ｍである。この−例からも容易に推測できるように、ホ
ログラフィック露光法によって、大口径短焦点の軟Ｘ線
用ＦＺＰを作るこ七は極めて困難であることが判かる。
この困難を緩和するには、可能な限り露光波長を短くす
ること、およびできるだけ高屈折率の媒質の中で露光す
ることが必要であるが、何れの場合にしろＦＺＰの特性
を大幅に改良しつるような方法は見出されていない。
ること、およびできるだけ高屈折率の媒質の中で露光す
ることが必要であるが、何れの場合にしろＦＺＰの特性
を大幅に改良しつるような方法は見出されていない。
ハ０発明が解決しようとする問題点
本発明は高屈折率の媒質中で露光したのと等価な効果を
生じる手段を見出そうとするもので、その必要条件とし
て物理的にホトレジストと高屈折率層を完全に密着させ
て露光する方法を得ようとするものである。
生じる手段を見出そうとするもので、その必要条件とし
て物理的にホトレジストと高屈折率層を完全に密着させ
て露光する方法を得ようとするものである。
二６問題点解決のための手段
高屈折率の光学薄膜とホトレジストを物理的に完全に密
着させて高屈折率薄膜の方から露光する。それには次の
２つの方式が考えられる。
着させて高屈折率薄膜の方から露光する。それには次の
２つの方式が考えられる。
すなわち
（１） 適当な処置をした基板に高屈折率の光学薄膜
を形成し、その上にホトレジストを塗布し、光学４嘆側
から露光する。
を形成し、その上にホトレジストを塗布し、光学４嘆側
から露光する。
（２） 適当な処置をした基板にホトレジストを塗布
し、その上に高屈折率の光学薄膜を形成し、光学薄膜個
から露光する。
し、その上に高屈折率の光学薄膜を形成し、光学薄膜個
から露光する。
ホ０作用
ホトレジスト面での干渉条件を決定するのはその面上の
波長であり、照射光が光源から露光面に来るまでの間が
全部高屈折率であることは必要でないから、露光波長が
一波長分以上含まれる程度の高屈折率薄膜がホトレジス
ト層に密着していることで、充分目的が達成される。
波長であり、照射光が光源から露光面に来るまでの間が
全部高屈折率であることは必要でないから、露光波長が
一波長分以上含まれる程度の高屈折率薄膜がホトレジス
ト層に密着していることで、充分目的が達成される。
へ、実施例
以下、図面に基いて本発明実施例を説明する。
第１図は本発明実施例を用いて軟Ｘ線用ＦＺＰを製作す
る場合の製作過程を表わしている。
る場合の製作過程を表わしている。
第１図ａは実施例の前工程である。ガラス基板１上にポ
リイミド２をスピンコードにより２μｍ塗布する。その
上に高屈折率薄膜３を２０００Ａ形成する。こ＼で高屈
折率物質としてはＧｅを用いる。Ｇｅの屈折率は４程度
で、露光波長はＨｅ−Ｎｅレーザの４４１．６ｎｍを使
うので、露光域での波長は１１０ｎｍ程度である。最後
にフォトレジストＡＺ１３５０を３００ＯＡスピン塗布
する。ｂの工程ででガラス基板１の方からホログラフィ
ック露光を行う。第２図はこの場合の露光光学系を示す
。これにより薄膜３と等しい媒質中でフォトレジストを
露光したと同じ結果になる。
リイミド２をスピンコードにより２μｍ塗布する。その
上に高屈折率薄膜３を２０００Ａ形成する。こ＼で高屈
折率物質としてはＧｅを用いる。Ｇｅの屈折率は４程度
で、露光波長はＨｅ−Ｎｅレーザの４４１．６ｎｍを使
うので、露光域での波長は１１０ｎｍ程度である。最後
にフォトレジストＡＺ１３５０を３００ＯＡスピン塗布
する。ｂの工程ででガラス基板１の方からホログラフィ
ック露光を行う。第２図はこの場合の露光光学系を示す
。これにより薄膜３と等しい媒質中でフォトレジストを
露光したと同じ結果になる。
Ｃの工程でホトレジストを現像し、ＦＺＰパターンをレ
ジスト４に形成する。ｄの工程でガラス基板をフッ酸に
より周辺部を残してエツチングする。周辺部を残すこと
によりガラス１は支持枠となる。ｅの工程でポリミド面
にＡＵ５を２００Ａ蒸着しその後で窒化硼素ｇ （ＢＮ
）６を５μｍ形成する。ＢＮＮＯ３１〜１０数人の波長
の軟Ｘ線が充分透過する為軟Ｘ ＆ｉｌ用ＦＺＰの基板
として遡している。
ジスト４に形成する。ｄの工程でガラス基板をフッ酸に
より周辺部を残してエツチングする。周辺部を残すこと
によりガラス１は支持枠となる。ｅの工程でポリミド面
にＡＵ５を２００Ａ蒸着しその後で窒化硼素ｇ （ＢＮ
）６を５μｍ形成する。ＢＮＮＯ３１〜１０数人の波長
の軟Ｘ線が充分透過する為軟Ｘ ＆ｉｌ用ＦＺＰの基板
として遡している。
ｆの工程で反応性イオンビームエツチングを用いてホト
レジスト４をマスクとして薄膜３にＦＺＰパターンを移
す。
レジスト４をマスクとして薄膜３にＦＺＰパターンを移
す。
ｇの工程でさらに０２イオンビームで薄膜３をマスクと
してポリイミド２にＦＺＰパターンを移す。この段階で
断面形状もが正弦波上であったレジストパターンが垂直
に切立ったアスペクト比の大きなポリイミドＦＺＰパタ
ーン（辷なる。
してポリイミド２にＦＺＰパターンを移す。この段階で
断面形状もが正弦波上であったレジストパターンが垂直
に切立ったアスペクト比の大きなポリイミドＦＺＰパタ
ーン（辷なる。
ｈの工程でポリイミドパターンをメッキの型として５の
Ａｕ層をメッキベースとしてＡｕの電気メッキを行う。
Ａｕ層をメッキベースとしてＡｕの電気メッキを行う。
Ｉの工程で０２プラズマでメッキの型となったポリイミ
ドを灰化する。
ドを灰化する。
最後にｊの工程でＡｒイオンビームエツチングでメッキ
ベースのＡｕを除去することによってＦＺＰが完成する
。
ベースのＡｕを除去することによってＦＺＰが完成する
。
第２図は上述したホログラフィック露光を行うための光
学系である。Ｓは点光源、ＢＳはビームスプリッタ、Ｍ
ｌ、Ｍ２は凹面鏡であり、Ｌは結像用のアブラナチック
レンズ、Ｐが上述したＦＺＰ露光基板である。点光源Ｓ
はピンホールで背後図外のレーザの出射光束をそのピン
ホール上に収束させである。点光源Ｓを出た光は一部が
ビームスプリッタＢＳを透過し、凹面鏡Ｍ１で反射され
、ビームスプリッタＢＳで反射されてレンズＬにより０
点に収束せしめられる。点光源Ｓから出てビームスプリ
ッタＢＳで反射、凹面鏡Ｍ２で反射され、ＢＳを透過し
た光はレンズＬによってＯ゛点に収束せしめられ、これ
らの三光束が基板のホトレジスト層で干渉してＦＺＰの
パターンを形成する。
学系である。Ｓは点光源、ＢＳはビームスプリッタ、Ｍ
ｌ、Ｍ２は凹面鏡であり、Ｌは結像用のアブラナチック
レンズ、Ｐが上述したＦＺＰ露光基板である。点光源Ｓ
はピンホールで背後図外のレーザの出射光束をそのピン
ホール上に収束させである。点光源Ｓを出た光は一部が
ビームスプリッタＢＳを透過し、凹面鏡Ｍ１で反射され
、ビームスプリッタＢＳで反射されてレンズＬにより０
点に収束せしめられる。点光源Ｓから出てビームスプリ
ッタＢＳで反射、凹面鏡Ｍ２で反射され、ＢＳを透過し
た光はレンズＬによってＯ゛点に収束せしめられ、これ
らの三光束が基板のホトレジスト層で干渉してＦＺＰの
パターンを形成する。
ト、効果
短焦点距離、大口径のＦＺＰをホログラフィック露光法
で得るには、使用波長がなるべく短（、高屈折媒質中で
露光する必要があるが、高屈折率層上にホトレジスト層
を形成し、これを高屈折率層側から露光することで、高
屈折率媒質中での露光と同じ状態を実現したので、従来
得難かった軟Ｘ線領域の短焦点大口径のＦＺＰが容易に
得られるようになった。
で得るには、使用波長がなるべく短（、高屈折媒質中で
露光する必要があるが、高屈折率層上にホトレジスト層
を形成し、これを高屈折率層側から露光することで、高
屈折率媒質中での露光と同じ状態を実現したので、従来
得難かった軟Ｘ線領域の短焦点大口径のＦＺＰが容易に
得られるようになった。
第１図ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ。
ｊはその順に本発明方法の一実施例の各段階におけるＦ
ＺＰ基板の加工状態を示す断面図、第２図は同実施例に
おけるホログラフィック露光用光学系の図、第３図はＦ
ＺＰ （フレネルゾーンプレート）の原理説明図である
。 代理人 弁理士 縣 浩 介 第１図 ボロゲラスク露光 手 続 補 正 書（自発） 昭和６０年１１月 ／ノ 日 特許庁長官 亨實 差 部 殿 〜８・１、事
件の表示 昭和６０年特許ＦＦＩ第２７．？７７６
、。 アテ ２、発明の名称 秋Ｘ線月フレ斗ルソ゛′−ンフ０レート３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 住 所 大阪市東区横堀５丁目１６番地 中甚ビル内
氏 名 （７０４５）弁理士 縣 浩
介５、補正により増加する発明の数 Ｏ別紙の通り 特許請求の範囲
ＺＰ基板の加工状態を示す断面図、第２図は同実施例に
おけるホログラフィック露光用光学系の図、第３図はＦ
ＺＰ （フレネルゾーンプレート）の原理説明図である
。 代理人 弁理士 縣 浩 介 第１図 ボロゲラスク露光 手 続 補 正 書（自発） 昭和６０年１１月 ／ノ 日 特許庁長官 亨實 差 部 殿 〜８・１、事
件の表示 昭和６０年特許ＦＦＩ第２７．？７７６
、。 アテ ２、発明の名称 秋Ｘ線月フレ斗ルソ゛′−ンフ０レート３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 住 所 大阪市東区横堀５丁目１６番地 中甚ビル内
氏 名 （７０４５）弁理士 縣 浩
介５、補正により増加する発明の数 Ｏ別紙の通り 特許請求の範囲
Claims (1)
- ホログラフィック露光法により、露光波長において高屈
折率の光学薄膜に完全に密着したホトレジスト層に光学
薄膜を通して、干渉縞を記録し、高屈折率の媒質中で露
光したのと同じ効果を得ることを特徴とするＸ線用フレ
ネルゾーンプレート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21877685A JPS6275601A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 軟ｘ線用フレネルゾ−ンプレ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21877685A JPS6275601A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 軟ｘ線用フレネルゾ−ンプレ−ト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6275601A true JPS6275601A (ja) | 1987-04-07 |
Family
ID=16725201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21877685A Pending JPS6275601A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 軟ｘ線用フレネルゾ−ンプレ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6275601A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5288042A (en) * | 1976-01-19 | 1977-07-22 | Toshiba Corp | Production of optical waveguides having more than two kinds of diffrac tion gratings |
| JPS5888042A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-26 | 株式会社日立製作所 | 石炭ミルの制御装置 |
| JPS6080801A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-08 | Shimadzu Corp | フレネルゾ−ンプレ−トのパタ−ン発生装置 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP21877685A patent/JPS6275601A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5288042A (en) * | 1976-01-19 | 1977-07-22 | Toshiba Corp | Production of optical waveguides having more than two kinds of diffrac tion gratings |
| JPS5888042A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-26 | 株式会社日立製作所 | 石炭ミルの制御装置 |
| JPS6080801A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-08 | Shimadzu Corp | フレネルゾ−ンプレ−トのパタ−ン発生装置 |
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