JPS6310401B2 - - Google Patents
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- JPS6310401B2 JPS6310401B2 JP14256683A JP14256683A JPS6310401B2 JP S6310401 B2 JPS6310401 B2 JP S6310401B2 JP 14256683 A JP14256683 A JP 14256683A JP 14256683 A JP14256683 A JP 14256683A JP S6310401 B2 JPS6310401 B2 JP S6310401B2
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- polymer film
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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
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、分光器の波長分散素子やホログラ
ム素子として使われるブレーズド格子の製造方法
に関する。
ム素子として使われるブレーズド格子の製造方法
に関する。
回折格子は、分光器の波長分散素子やホログラ
ム素子として種々の応用、例えばホログラフイツ
クスキヤナや、ホログラフイツクレンズ等がある
が、一般に回折効率が低く実用上問題である。ブ
レーズド格子は特定の回折次数へ理論上100％の
光を回折できる特徴があるが、格子溝の形状を制
御して製作しなければならないため製作が困難で
ある。現在最も現実的と思われるのは、あらかじ
め作つたレリーフ格子をシヤドウマスクとして基
板を斜め方向からイオンビームでイオンエツチン
グする方法である。この手法で現在知られている
のは、基板をガリウム砒素、又はガラス板上に塗
布したポリメチルメタクリレート（PMMA）と
したものであるが、前者は、結晶であるため高価
で、又、不透明のため透過型格子にはできない欠
点がある。一方、後者は、ガラス板上に塗布した
PMMAを十分に乾燥しても、塗膜上にホトレジ
ストでレリーフ格子を形成する際にホトレジスト
の溶剤でPMMA膜が溶解し、相溶しやすいため、
レリーフ格子自体が良質なものができず、したが
つて良質なブレーズド格子が製作できない欠点が
あつた。
ム素子として種々の応用、例えばホログラフイツ
クスキヤナや、ホログラフイツクレンズ等がある
が、一般に回折効率が低く実用上問題である。ブ
レーズド格子は特定の回折次数へ理論上100％の
光を回折できる特徴があるが、格子溝の形状を制
御して製作しなければならないため製作が困難で
ある。現在最も現実的と思われるのは、あらかじ
め作つたレリーフ格子をシヤドウマスクとして基
板を斜め方向からイオンビームでイオンエツチン
グする方法である。この手法で現在知られている
のは、基板をガリウム砒素、又はガラス板上に塗
布したポリメチルメタクリレート（PMMA）と
したものであるが、前者は、結晶であるため高価
で、又、不透明のため透過型格子にはできない欠
点がある。一方、後者は、ガラス板上に塗布した
PMMAを十分に乾燥しても、塗膜上にホトレジ
ストでレリーフ格子を形成する際にホトレジスト
の溶剤でPMMA膜が溶解し、相溶しやすいため、
レリーフ格子自体が良質なものができず、したが
つて良質なブレーズド格子が製作できない欠点が
あつた。
この発明の目的は、上述の欠点を除去した、透
過型の高品質のブレーズド格子の製造方法を提供
することにある。
過型の高品質のブレーズド格子の製造方法を提供
することにある。
この発明のブレーズド格子の製造方法は、基板
に有機高分子膜を塗布する工程と、塗布された前
記有機高分子膜に前記有機高分子膜と同等以上の
イオンエツチング速度を有する金属層をほぼ50オ
ングストロームの厚さコートする工程と、前記金
属層に前記有機高分子膜よりもイオンエツチング
速度の遅いホトレジストを塗布する工程と、塗布
されたホトレジスト膜をレリーフ型の回折格子に
形成する工程と、前記回折格子をシヤドウマスク
として基板に対して斜め方向からイオンビームに
よつてイオンエツチングする工程とを含むことを
特徴とするブレーズド格子の製造方法である。
に有機高分子膜を塗布する工程と、塗布された前
記有機高分子膜に前記有機高分子膜と同等以上の
イオンエツチング速度を有する金属層をほぼ50オ
ングストロームの厚さコートする工程と、前記金
属層に前記有機高分子膜よりもイオンエツチング
速度の遅いホトレジストを塗布する工程と、塗布
されたホトレジスト膜をレリーフ型の回折格子に
形成する工程と、前記回折格子をシヤドウマスク
として基板に対して斜め方向からイオンビームに
よつてイオンエツチングする工程とを含むことを
特徴とするブレーズド格子の製造方法である。
次に図面を参照して、この発明を詳細に説明す
る。第１図から第６図までは、この発明の一実施
例を、工程の順に説明するための断面図である。
第１図は、基板１に有機高分子膜２を塗布した状
態を示す断面図である。基板としては、ガラス板
及びアクリル板を用いた。有機高分子膜として
は、種々実験した結果、イオンエツチング速度の
早いソマール工業製の電子線レジストSEL―Ｎタ
イプＡを用いた。SEL―ＮタイプＡはメタクリル
酸グリシジルとアクリル酸エチルの共重合体であ
る。イオンエツチング速度は1mA／cm2のアルゴ
ンイオンビームに対し660オングストローム／分
であつた。基板にはスピナーで回転塗布した。塗
布厚は約1μmである。その後、ガラス基板の時は
80℃で30分間焼きしめを行なつた。アクリル板の
時は50℃で60分間焼きしめを行なつた。次に、有
機高分子を不溶にするため、有機高分子膜の表面
にこの有機高分子膜よりも速いイオンエツチング
速度を有する金属として金（Au）を約50オング
ストロームの厚さスパツタリングでコートした。
第２図で３が金層である。金のイオンエツチング
速度は、イオン電流密度1mA／cm2で約1000オン
グストローム／分と有機高分子膜より早いので後
の工程で斜めイオンエツチングをするのに好都合
である。第３図は、金層３の上にホトレジスト４
を塗布した状態を示す断面図である。ホトレジス
トとしてはシプレー社製AZ―1350Jを使用した。
イオンエツチング速度は1mA／cm2のアルゴンイ
オンに対し300Å／分であつた。電子線レジスト
膜上にはスピナーで回転塗布した。焼きしめは電
子線レジストと同じ条件で行なつた。塗布厚は、
次に形成する格子のピツチにより異なり0.3μm〜
1μmとした。
る。第１図から第６図までは、この発明の一実施
例を、工程の順に説明するための断面図である。
第１図は、基板１に有機高分子膜２を塗布した状
態を示す断面図である。基板としては、ガラス板
及びアクリル板を用いた。有機高分子膜として
は、種々実験した結果、イオンエツチング速度の
早いソマール工業製の電子線レジストSEL―Ｎタ
イプＡを用いた。SEL―ＮタイプＡはメタクリル
酸グリシジルとアクリル酸エチルの共重合体であ
る。イオンエツチング速度は1mA／cm2のアルゴ
ンイオンビームに対し660オングストローム／分
であつた。基板にはスピナーで回転塗布した。塗
布厚は約1μmである。その後、ガラス基板の時は
80℃で30分間焼きしめを行なつた。アクリル板の
時は50℃で60分間焼きしめを行なつた。次に、有
機高分子を不溶にするため、有機高分子膜の表面
にこの有機高分子膜よりも速いイオンエツチング
速度を有する金属として金（Au）を約50オング
ストロームの厚さスパツタリングでコートした。
第２図で３が金層である。金のイオンエツチング
速度は、イオン電流密度1mA／cm2で約1000オン
グストローム／分と有機高分子膜より早いので後
の工程で斜めイオンエツチングをするのに好都合
である。第３図は、金層３の上にホトレジスト４
を塗布した状態を示す断面図である。ホトレジス
トとしてはシプレー社製AZ―1350Jを使用した。
イオンエツチング速度は1mA／cm2のアルゴンイ
オンに対し300Å／分であつた。電子線レジスト
膜上にはスピナーで回転塗布した。焼きしめは電
子線レジストと同じ条件で行なつた。塗布厚は、
次に形成する格子のピツチにより異なり0.3μm〜
1μmとした。
次に、ホトレジスト膜にレリーフ格子を形成す
るために、He―Cdレーザを光源とする干渉計で
干渉縞をホトレジスト膜に露光し、現像液で現像
した。第４図は、現像後の状態を示す断面図であ
る。レーザ干渉計を用いるかわりに乳剤マスクを
用いて密着焼付によつても第４図に示すようなレ
リーフ格子を形成できる。次に、第４図に示すよ
うな試料をイオンエツチング装置を用いて、斜め
入射のアルゴンイオンビームでイオンエツチング
した。第５図は、イオンエツチングを途中で中断
した状態を示す。さらにイオンエツチングを進め
ると、第６図に示すようなブレーズド格子が得ら
れる。アルゴンイオンビームとしては、加速電圧
300〜700V、イオン電流密度0.3〜0.7mA／cm2で
行なつた。
るために、He―Cdレーザを光源とする干渉計で
干渉縞をホトレジスト膜に露光し、現像液で現像
した。第４図は、現像後の状態を示す断面図であ
る。レーザ干渉計を用いるかわりに乳剤マスクを
用いて密着焼付によつても第４図に示すようなレ
リーフ格子を形成できる。次に、第４図に示すよ
うな試料をイオンエツチング装置を用いて、斜め
入射のアルゴンイオンビームでイオンエツチング
した。第５図は、イオンエツチングを途中で中断
した状態を示す。さらにイオンエツチングを進め
ると、第６図に示すようなブレーズド格子が得ら
れる。アルゴンイオンビームとしては、加速電圧
300〜700V、イオン電流密度0.3〜0.7mA／cm2で
行なつた。
本実施例では、有機高分子膜としてSEL―Ｎタ
イプＡを用いた場合を説明したが、本方法に適す
る他の有機高分子膜材料としては、SEL―Ｎタイ
プＡと同じ様な電子線レジストEBR―９、又は、
メタクリの２つのメチル基をClおよびCH2CF3で
置換した重合体（電子線レジストCOP）、又は、
ポリメチルメタアクリレート（PMMA）、又はポ
リビニルアルコール（PVA）、又はポリビニルホ
ルマール（PVF）、又は、ポリアセタール
（POM）がある。これらは、いずれも、ホトレジ
ストAZ―1350Jよりもイオンエツチング速度が早
いので、本方法でブレーズド格子を製造できる。
イプＡを用いた場合を説明したが、本方法に適す
る他の有機高分子膜材料としては、SEL―Ｎタイ
プＡと同じ様な電子線レジストEBR―９、又は、
メタクリの２つのメチル基をClおよびCH2CF3で
置換した重合体（電子線レジストCOP）、又は、
ポリメチルメタアクリレート（PMMA）、又はポ
リビニルアルコール（PVA）、又はポリビニルホ
ルマール（PVF）、又は、ポリアセタール
（POM）がある。これらは、いずれも、ホトレジ
ストAZ―1350Jよりもイオンエツチング速度が早
いので、本方法でブレーズド格子を製造できる。
以上述べた様に本発明により透過型の高品質の
ブレーズド格子が得られる。
ブレーズド格子が得られる。
図は、この発明の工程を第１図から第６図の順
に示す断面図である。図において、１は基板、２
は有機高分子膜、３は金属層、４はホトレジスト
を各々表わす。
に示す断面図である。図において、１は基板、２
は有機高分子膜、３は金属層、４はホトレジスト
を各々表わす。
Claims (1)
- １ 基板に有機高分子膜を塗布する工程と、塗布
された前記有機高分子膜に前記有機高分子膜と同
等以上のイオンエツチング速度を有する金属層を
ほぼ50オングストロームの厚さコートする工程
と、前記金属層に前記有機高分子膜よりもイオン
エツチング速度の遅いホトレジストを塗布する工
程と、塗布されたホトレジスト膜をレリーフ型の
回折格子に形成する工程と、前記回折格子をシヤ
ドウマスクとして基板に対して斜め方向からイオ
ンビームによつてイオンエツチングする工程とを
含むことを特徴とするブレーズド格子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14256683A JPS6033502A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | ブレ−ズド格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14256683A JPS6033502A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | ブレ−ズド格子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033502A JPS6033502A (ja) | 1985-02-20 |
| JPS6310401B2 true JPS6310401B2 (ja) | 1988-03-07 |
Family
ID=15318301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14256683A Granted JPS6033502A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | ブレ−ズド格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033502A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2561197C1 (ru) * | 2014-07-30 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского Казанского научного центра Российской Академии наук (КФТИ КазНЦ РАН) | Дифракционная решетка на полимерной основе |
| US11119405B2 (en) * | 2018-10-12 | 2021-09-14 | Applied Materials, Inc. | Techniques for forming angled structures |
-
1983
- 1983-08-05 JP JP14256683A patent/JPS6033502A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6033502A (ja) | 1985-02-20 |
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