JPH02193103A - 回折格子の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、２光束干渉露光法を用いて周期的な凹凸か
らなる回折格子を製造する方法、特に回折格子内に位相
の反転した領域をもつ回折格子を製造する方法に関する
ものである。

（従来の技術） この種の回折格子製造方法の従来例を第２図を参照して
説明する。この方法は、昭和６０年第４６回応用物理学
会学術講演会講演予稿集Ｐ２Ｏ２に開示される。

まず第２図（ａ）に示すように、ＩｎＰ基板１１上にノ
ボラック系ポジレジスト例えばマイクロポジット（商品
名）をコーティングし、フォトリソグラフィ法により図
のように適当な幅のポジレジストストライプ１２として
残す。

次に、第２図（ｂ）に示すようにＳｉＮ膜１３をプラズ
マＣＶＤ法の一つである電子サイクコトロン共鳴法（Ｅ
ＣＲ法）により膜付けする。さらにその上にノボラック
系ネガレジスト１４例えばＭＲＬ（商品名）をコーティ
ングする。その後、この基板に対して、２光束干渉露光
法により露光を行う。

ここで、２光束干８露光法とは、レーザ光をビームスプ
リッタで２光束に分け、その２光束を被露光面上で再び
１つにすることにより、２光束の干渉を利用して周期的
に露光する方法である。

したがって、この２光束干渉露光を行うことにより、第
２図（ｂ）に示すように、ネガレジスト１４には重合部
分１４ａが周期的に生じ、かつポジレジストストライプ
１２の重合部分１２ａも周期的となる。ただし、ポジレ
ジストストライプ１２上のネガレジスト１４は基板１１
表面とレジスト表面との間に生じる定在波の節の部分に
位置しており、露光不足となり、重合部分は生じない。

また、ポジレジストストライプ１２０重’＆［分１２ａ
とネガレジスト１４の重合部分１４ａは位相が反転して
いる。

次に、ネガレジスト１４の現像を第２図（ｅ）に示すよ
うに行い、更に得られたネガレジストパターン１４′を
マスクとして同図のようにＳｉＮ膜１３のエツチングを
行い、周期的微細幅パターンのＳ　ｉ　Ｎ　膜パターン
１３′を得る。この時、ポジレジストストライプ１２上
からは、すべてネガレジスト１４およびＳｉＮ膜１３が
除去される。

次に、ポジレジストストライプ１２の現像を第２図ｆｄ
）に示すように行う。そして、この現像後、ポジレジス
トストライプ部においては、前記現像により得られた周
期的微細幅パターンのポジレジストパターン１２′をマ
スクとして、またネガレジストパターン１４′があった
部分はＳｉＮ膜パターン１３′をマスクとして、臭化水
素系のエツチング液により同第２図（ｄ）に示すように
基板１１のエツチングを行い、この基板１１に周期的凹
凸パターンの回折格子１５を形成する。

最後に、第２図（ｅｌに示すようにポジレジストパター
ン１２′およびＳｉＮ膜パターン１３′を除去する。こ
のポジレジストパターン１２′とＳ　ｉ　Ｎ　膜パター
ン１３′の境界部分の回折格子部分が位相反転領域１６
となる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の方法では、ポジレジストストライ
プ１２上にもネガレジスト１４がコーティングされてし
まい、この部分のネガレジスト１４が感光しないように
、光の定在波効果を利用しているため、各レジストの厚
さの制御が必要となっている。さらに、各レジストの混
ざり合いを防ぐために、分離膜としてのＳｉＮ膜１３を
膜付する必要がある。このＳｉＮ膜１３も同様に厚さ制
御が必要となる。したがって、上記従来方法は、全プロ
セスにわたって高度な制御が必要となるため、プロセス
時間２歩留りなどにも問題があった。

この発明は、以上述べた、゛ポジレジスト部分の上にも
ネガレジストがコーティングされてしまうために発生す
る種々の問題点を除去し、プロセス刺部に優れ歩留りの
良好な回折格子の製造方法を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） この発明は、回折格子の製造方法において、基板上の第
１領域に第１のフォトレジスト膜を形成した後、第１領
域以外の第２領域に、前記第１のフォトレジスト膜と感
光性が反転した、ラングミュアブロジェット膜による第
２のフォトレジスト膜を形成するようにしたものである
。

（作　用） ラングミュアブロジェット膜は、「岩波理化学＝４− 辞典第３版増補版Ｐ１１８８〜１１８９Ｊにも開示され
るように、ベンゼン、エーテル、ステアリン酸などの適
当な溶媒に溶かした試料を水槽の水面上に滴下した後、
それらを圧力をかけて１カ所に集めることにより得られ
る皮膜である。このラングミュアブロジェット膜が浮い
ている水槽内に基板を浸し、引上げれば、ラングミュア
ブロジェット膜を基板に膜付けできる。この方法（ラン
グミュアブロジェット膜）で、第１のフォトレジスト膜
を選択的に有する基板上に第２のフォトレジスト膜を形
成すると、第１のフォトレジスト膜部分は疎水性、基板
部分は親水性であるので、第１のフォトレジスト膜部分
（第１領域）以外の基板が露出した部分（第２領域）に
のみ、第２のフォトレジスト膜（ラングミュアブロジェ
ット膜）が形成される。すなわち、この方法では、第１
のフォトレジスト膜上に重ならずに基板部分にのみ第２
のフォトレジスト膜（ラングミュアブロジェット膜）が
形成される。

（実施例） 以下この発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

まず第１図（ａｌに示すように、ＩｎＰ基板２１上にノ
ボラック系ポジレジストをコーティングしたのち、乙の
ポジレジストをホトリソグラフィー技術により図のよう
に適当な幅のポジレジストストライプ２２（第１のフォ
トレジスト膜）として残す。

次に、図示しないが水槽の水面上にネガ型の第２のフォ
トレジスト膜としてのラングミュアブ鴛ジェット膜（以
下ＬＢ膜と記す）を準備する。次に、そのＬＢ膜が浮い
ている水槽内に上記基板２１を浸し、引き上げることに
より、第１図（ｂｌに示すように基板２１上にＬＢＢ２
Ｓ３膜付する。この時、ＬＢＢ２Ｓ３親水基が基板に触
れるため、親水性であるところの、ポジレジストストラ
イプ２２のない基板２１上にのみ膜付される。

次に、ポジレジストストライプ２２およびＬＢＢ２Ｓ３
対して２光束干渉露光法により露光する。

この露光によ１）ＬＢＢ２Ｓ３重合部分２３ａが周期的
に生じ、かつ、ポジレジストストライプ２２の重合部分
２２ａも周期的となる。しかも、ＬＢＢ２Ｓ３重合部分
２３ａとポジレジストストライプ２２の重合部分２２ａ
は位相が反転して形成される（ネガ型とポジ型ゆえ、重
合部分２２ａと２３ａの（り返しパターンが反転してい
る）。

しかる後、ポジレジストストライプ２２の現像及びＬＢ
Ｂ２Ｓ３現像を第１図ｔｄｌに示すように行ったのち、
該現像により得られた周期的微細幅パターンのポジレジ
ストパターン２２′およびＬＢ膜パターン２３′をマス
クとして同第１図（ｄｌに示すように、臭化水素系のエ
ツチング液にて基板２１をエツチングすることにより、
この基板２１に周期的な凹凸パターンの回折格子２４を
形成する。

最＆に、第１図（ｅ）に示すようにポジレジストパター
ン２２′及びＬＢ膜パターン２３′を除去する。

このポジレジストパターン２２′とＬＢ膜パターン２３
′が接していた部分の回折格子部分が位相反転領域２５
である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、この発明の方法によれば、
第１のフォトレジスト膜を選択的に形成した基板上にラ
ングミュアブ四ジェット膜で第２のフォトレジスト膜を
形成したので、該第２のフォトレジスト膜を、親水性で
ある基板部分にのみ膜付けし、疎水性である第１のフォ
トレジスト膜上には第２のフォトレジスト膜が膜付けさ
れなくすることができる。したがって、従来必要とされ
ていｔこ、各ホトレジストの混ざり合いを防ぐための分
離膜は必要でなくなる。さらに、ホトレジストの上にホ
トレジストがないため、従来の定在波の節を利用して上
層のホトレジストの感光を防ぐために必要とされていた
、ホトレジスト膜厚の精密な制御も必要でなくなる。し
たがって、回折格子製造の時間短縮及び歩留り向上が期
待てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の回折格子の製造方法の一実施例を示
す工程断面図、第２図は従来の回折格子の製造方法を示
す工程断面図である。 ２１・　ＩｎＰ基板、２２・・・ポジレジストストライ
プ、２２′・・ポジレジストパターン、２３゛うングミ
ュアブロジ工ット膜（ＬＢ膜）、２３’ＬＢ膜パターン
、２４・・・回折格子、２５・位相反転領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）基板上の第１領域に第１のフォトレジスト膜を形
   成する工程と、 （ｂ）続いて、前記基板上の前記第１領域以外の第２領
   域に、前記第１のフォトレジスト膜と感光性が反転した
   、ラングミュアブロジェット膜による第２のフォトレジ
   スト膜を形成する工程と、（ｃ）これらフォトレジスト
   膜に対して２光束干渉露光および現像を行い、更に得ら
   れたフォトレジスト膜パターンをマスクとして前記基板
   をエッチングすることにより、該基板に回折格子を形成
   する工程とを具備してなる回折格子の製造方法。