JPH0217001B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0217001B2 JPH0217001B2 JP14256783A JP14256783A JPH0217001B2 JP H0217001 B2 JPH0217001 B2 JP H0217001B2 JP 14256783 A JP14256783 A JP 14256783A JP 14256783 A JP14256783 A JP 14256783A JP H0217001 B2 JPH0217001 B2 JP H0217001B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic polymer
- polymer film
- photoresist
- ion
- grating
- 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.)
- 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)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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
有機高分子膜にイオンビームを照射して前記有機
高分子膜上に積層するホトレジストの溶媒に対し
て不溶な層を前記有機高分子膜の表面に形成する
工程と、イオンビームを照射した前記有機高分子
膜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。
有機高分子膜を塗布する工程と、塗布された前記
有機高分子膜にイオンビームを照射して前記有機
高分子膜上に積層するホトレジストの溶媒に対し
て不溶な層を前記有機高分子膜の表面に形成する
工程と、イオンビームを照射した前記有機高分子
膜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。
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、この有
機高分子膜を加速電圧50V、イオン電流密度
0.5mA／cm2のアルゴンイオンビームで約１分間イ
オンエツチングした。この結果、第２図に示すよ
うに有機高分子膜の表面にホトレジストAZ−
1350Jの溶媒に対して不溶な層３ができた。
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、この有
機高分子膜を加速電圧50V、イオン電流密度
0.5mA／cm2のアルゴンイオンビームで約１分間イ
オンエツチングした。この結果、第２図に示すよ
うに有機高分子膜の表面にホトレジストAZ−
1350Jの溶媒に対して不溶な層３ができた。
第３図は、不溶層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
レジストと同り条件で行なつた。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。
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
レジストと同り条件で行なつた。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。
の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
は不溶層、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
は不溶層、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イオンビームを照射し
て前記有機高分子膜上に積層するホトレジストの
溶媒に対して不溶な層を前記有機高分子膜の表面
に形成する工程と、イオンビームを照射した前記
有機高分子膜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、塗布されたと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 |
|---|---|---|---|
| JP14256783A JPS6033503A (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 |
|---|---|---|---|
| JP14256783A JPS6033503A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | ブレ−ズド格子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033503A JPS6033503A (ja) | 1985-02-20 |
| JPH0217001B2 true JPH0217001B2 (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=15318324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14256783A Granted JPS6033503A (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) | JPS6033503A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6490402A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-06 | Kuraray Co | Transmission type diffraction grating |
| CN110632689B (zh) * | 2019-08-16 | 2021-11-16 | 诚瑞光学(常州)股份有限公司 | 表面浮雕光栅结构的制作方法 |
| FI130664B1 (fi) * | 2021-05-17 | 2024-01-09 | Dispelix Oy | Menetelmä porrastetun hilan valmistamiseksi |
-
1983
- 1983-08-05 JP JP14256783A patent/JPS6033503A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6033503A (ja) | 1985-02-20 |
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