JPH02220489A - 位相シフト回折格子の製造方法 - Google Patents

位相シフト回折格子の製造方法

Info

Publication number
JPH02220489A
JPH02220489A JP4247689A JP4247689A JPH02220489A JP H02220489 A JPH02220489 A JP H02220489A JP 4247689 A JP4247689 A JP 4247689A JP 4247689 A JP4247689 A JP 4247689A JP H02220489 A JPH02220489 A JP H02220489A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffraction grating
light
substrate
phase shift
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
Application number
JP4247689A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Kimura
達也 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4247689A priority Critical patent/JPH02220489A/ja
Publication of JPH02220489A publication Critical patent/JPH02220489A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70408Interferometric lithography; Holographic lithography; Self-imaging lithography, e.g. utilizing the Talbot effect
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70475Stitching, i.e. connecting image fields to produce a device field, the field occupied by a device such as a memory chip, processor chip, CCD, flat panel display

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 この発明は位相シフト回折格子の製造方法に関するもの
であり、特に半導体レーザに用いられる位相シフト回折
格子の製造方法に関するものである。 [従来の技術] 第4図はλ/4位相シフト回折格子が設けられた半導体
レーザ1の断面図である。第4図に示すようにこの半導
体レーザ1はn型のInP基板2とp型のInP基板3
とでInGaAsP層4aとInGaAsP層4bとを
サンドイッチした構造をしている。InGaAsP層4
aとI nGaAsP層4bとは構成する元素は同じだ
が、各元素の混合している割合が違う。InGaAsP
層4aが活性層となる。p型のInP基板3の表面にλ
/4位相シフト回折格子而5が形成されている。 λ/4位相シフト回折格子について第5図を用いて説明
する。第5図は第4図に示されたλ/4位相シフト回折
格子面5の拡大図である。 λ/4位相シフト回折格子面5は谷と谷とのピッチ6の
整数倍が波長となる光を選択的に反射する。つまり光7
を選択的に反射する。この場合すべての谷と谷とのピッ
チが同じならば反射された光と反射されていない光とが
干渉し合い、光7を打ち消してしまう。そこでピッチ6
に比べて光7の波長λの4分の1の長さだけ長いピッチ
8となる箇所を設けている。 従来のλ/4位相シフト回折格子の製造方法について第
6A図から第6F図を用いて説明する。 まず、第6A図に示すようにInP基板11の主表面上
にポジレジスト12、中間層13およびネガレジスト1
4を塗布する。中間層13はポジレジスト12とネガレ
ジスト14が混じり合うのを防ぐためものである。 次に、第6B図に示すようにネガレジスト14の半分を
露光、現像により除去する。そしてH2SO4溶液で中
間層13の半分とポジレジスト12の半分をエツチング
して、除去する。 次に、第6C図に示すようにポジレジスト12、中間層
13およびネガレジスト14が除去されたInP基板1
1上にネガレジスト15を塗布する。 さらに、ネガレジスト14と15の上にポリビニールア
ルコール16を塗布する。ポリビニールアルコール16
はネガレジスト14と15が酸化するのを防ぐためのも
のである。 次に、第6D図に示すように光17aと光17bを干渉
させることにより、干渉波を発生させる。 18はこの干渉波の干渉縞を示している。この干渉波で
ポジレジスト12とネガレジスト15の露光を行なう。 干渉波のうち一定以上の光の強さの部分しか露光に使わ
れない。したがって第6D図に示すようにハツチングで
示した部分が露光される。 そして、これを現像すると第6E図に示すようにネガレ
ジスト15は露光部分が残り、ポジレジスト12は未露
光部分が残る。 最後に、第6F図に示すように残ったネガレジスト15
とポジレジスト12とをマスクにし、InP基板11を
エツチングして回折格子面19を形成する。そしてネガ
レジスト174位相シフト15とポジレジスト12とを
除去し、λ/4位相シフト回折格子を完成する。この方
法ではネガレジストとポジレジストの性質の違いを利用
して基板上に残存させるレジストの位相をシフトさせて
いる。 [発明が解決しようとする課題] しかし、ネガレジスト15とポジレジスト12とが接す
る部分ではネガレジスト15とポジレジスト12とが混
ざり合う可能性がある。このような状態で露光、現像を
行なうと第7A図に示すようにネガレジストとポジレジ
ストが混じり合った部分20が広範囲に残る。このよう
な状態でエツチングをし回折格子を形成すると、第7B
図に示すように回折格子が形成されない部分、つまり遷
移幅21ができる。 第7B図に示すような回折格子を半導体レーザに用いる
と、遷移幅21の部分では特定波長の光を選択できなく
なる。したがって半導体レーザの光の選択性が弱くなる
。 したがって、この発明はかかる従来の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的は遷移幅が生じない位
相シフト回折格子の製造方法を提供することである。 [課題を解決するための手段] この発明はム射した光のうち特定の波長の第1の光を選
択する第1の回折格子面と、第1の光に対して同じ波長
で位相がずれている第2の光を選択する第2の回折格子
面とを備えた位相シフト回折格子の製造方法である。 この発明は、基板の主表面上にフォトレジストを塗布す
る工程と、第1の回折格子面となるべき領域の上に位置
するフォトレジストを干渉波によって露光する工程と、
露光処理後に、基板を干渉波の干渉縞の並んだ方向に所
定の距離だけ移動させる工程と、基板の移動後に第2の
回折格子面となるべき領域の上に位置するフォトレジス
トを干渉波によって露光する工程と、フォトレジストを
現像することによって所定のレジストパターンを形成す
る工程と、レジストパターンをマスクとして基板の主表
面をエツチングすることによって第1および第2の回折
格子面を形成する工程と、を備えている。 [作用〕 この発明は、基板を移動させることにより基板上に残存
させるフォトレジストの位相をシフトさせている。した
がってフォトレジストとしてはネガレジストとポジレジ
ストのうち、どちらかIFIiのみを用いることができ
る。よってネガレジストとポジレジストが混ざり合い、
現像後基板上にレジストが広範囲に残存することはない
。 [実施例] この発明の一実施例を用いて半導体レーザ用のλ/4位
相シフト回折格子を製造した。この製造工程を第1A図
から第1G図を用いて説明する。 第1A図に示すように、ネガレジスト32が塗布された
InP基板31を用意し、それを圧電素子33の上に置
いた。ネガレジスト32の上にはフォトマスク34を置
いた。 フォトマスク34の光遮断部35の下に位置するフォト
レジストは露光されず、光透過部36の下に位置するフ
ォトレジストは露光される。この実施例ではネガレジス
ト32の半分が露光され、他の半分が未露光になるよう
に、光遮断部35と光透過部36が形成されている。フ
ォトマスク34は図示しないマスクホルダに嵌め込まれ
ている。 マスクホルダは図示しないステップモータに接続されて
いる。したがってフォトマスク34の移動はステップモ
ータによって行なう。ステップモータは所定のパルスを
送るとその軸が所定の角度回転するモータである。 圧電素子33は第1A図から見ると右側の部分が図示し
ない圧電素子固定治具で固定されている。 したがって圧電素子電源から電圧を印加すると、圧電素
子33は第1A図で示す矢印入方向に膨張する。圧電素
子33によってInP基板31を移動させる。 次に、第1B図に示すように光37aと37bとを干渉
させ、干渉波を発生させる。38は干渉波の干渉縞を示
す。干渉波によってネガレジスト32のうち39aと3
9bの部分が露光された。 次に第1C図に示すように、光遮断部35のあった部分
に光透過部36がくるようにし、光透過部36のあった
部分に光遮断部35がくるように、フォトマスク34を
ステップモータによって矢印B方向に移動させた。 次に、第1D図に示すように圧電索子33を干渉縞38
と同一方向である矢印入方向に膨張させることにより、
InP基板31を矢印A方向にλ/4移動させた。λと
は回折格子面で反射させたい光の波長のことである。 次に、第1E図に示すように、光37aと37bとを干
渉させることにより、干渉波を発生させ、ネガレジスト
32のうち39cと39dの部分の露光を行なった。 次に、第1F図に示すようにネガレジスト32の現像を
行なった。そして残ったネガレジスト39 a、  3
9 b、  39 cおよび39dをマスクとしてウェ
ットエツチングを行ない、λ/4位相シフト回折格子面
40をInP基板31の上に形成した。 次に第1G図に示すようにネガレジスト39a139b
、39cおよび39dを除去し、InPl板31板面1
表面上4位相シフト回折格子面を完成させた。 この実施例によれば、従来よりもλ/4位相シフト回折
格子の製造工程を短縮することができる。 したがってこの実施例にはλ/4位相シフト回折格子の
生産性が向上するという特有の効果もある。 なお、この実施例においてはフォトマクス34を移動さ
せることにより光遮断部35と光透過部36との反転を
行なったが、次のような方法でも構わない。 まず第2A図に示す光遮断部42aと光透過部42bを
有するフォトマスク41をネガレジストの上に置き、露
光を行なう。次にフォトマスク41をネガレジストの上
から取り去り、基板を先程の実施例と同じ方向に移動さ
せる。そしてフォトマスク41どは光遮断部42aと光
透過部42bとが反転したフォトマスク43をネガレジ
ストの上に置き露光を行なう。 なお、この実施例においてはフォトマスク34の移動を
ステップモータによって行なった。通常のモータを用い
る場合は第3図に示すような方法によって行なう。 第3図に示すように、光遮断部52aと光透過部52b
とを有するフォトマスク51の上に金属製の光反射膜5
3aと53bとを設ける。光反射膜53aは光遮断部5
2aの端部に位置するフォトマスク51上に設けられ、
光反射11153bは光透過部52bの端部に位置する
フォトマスク51上に設けられる。レーザ発生装置54
とフォトマスク51の間にはハーフミラ−55と集光レ
ンズ56を設ける。ハーフミラ−55が光を反射する位
置にセンサの役目を果たすディテクタ57が設置されて
いる。 次に、通常のモータを用いてフォトマスク51を移動さ
せる方法について第3図を用いて説明する。 まず、レーザ発生装置54からレーザ58を発生させる
。レーザ58は矢印C方向に移動する。 レーザ58を発生させると同時にフォトマスク51はモ
ータによって矢印り方向に移動させる。 光反射膜53aがレーザ発生装置54の下にくると、レ
ーザ58は光反射膜53aによって矢印E方向に反射さ
れる。矢印E方向に反射されたレーザ58は集光レンズ
56によって集光され、ハーフミラ−55によって矢印
F方向に反射される。 矢印F方向に反射されたレーザ58はディテクタ57に
よって感知され、ディテクタ57からの信号によってモ
ータを停止させる。したがってフォトマスク51は光反
射膜53aがレーザ発生装置54の下の位置にきたとき
停止する。 次にレーザ発生装置54からレーザ58を発生させる。 同時にフォトマスク51をモータによって矢印り方向に
移動させる。そして光反射膜53bがレーザ発生装置5
4の下にきたとき、フォトマスク51は先はどと同じ動
作によって停止する。 以上のような方法によってフォトマスク51の移動を行
なうことができる。 なおこの実施例においてはInP基板をλ/4移動させ
回折格子の位相をλ/4シフトさせたが、この発明にお
いてはこれに限定されるわけではなく、回折格子の位相
をシフトさせたい量だけInP基板を移動させればよい
。 この実施例においては、半導体レーザ用のλ/4位相シ
フト回折格子を製造したが、この発明においてはこれに
限定されるわけではなく、他の用途に用いる位相シフト
回折格子も製造できる。 [発明の効果] この発明の方法によれば、基板を移動させることにより
基板上に残存させるフォトレジストの位相をシフトさせ
ている。よって位相シフト回折格子を形成する際にマス
クとするフォトレジストはネガレジストとポジレジスト
のうちどちらか一方のみでよい。したがってネガレジス
トとポジレジストが混ざり合うことにより回折格子が形
成されない遷移幅ができるということはなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1八図ないし第1G図は、この発明の一実施例を工程
順に示す断面図である。第2A図と第2B図は、この発
明の一実施例の変形例に用いられるフォトマスクの断面
図である。第3図はこの発明の一実施例の変形例に用い
られるフォトマスクの移動方法を示す図である。 第4図はλ/4位相シフト回折格子の設けられた半導体
レーザの断面図である。第5図はλ/4位相シフト回折
格子の拡大図である。第6A図ないし第6F図は従来の
λ/4位相シフト回折格子の製造方法を工程順に示す断
面図である。第7A図と第7B図は遷移幅ができる工程
を順に示す断面図である。 31は1nP基板、32はネガレジスト、33は圧電素
子、 34はフォトマスク、 37aと37 bは光、 40はλ/4位相シフト回折格子面を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄 第1E図 第1F図 し 第4図 第6D図 第6E図 11:l 第6F図 第5図 第6A図 第7A図 第7B図 (自発) 乎jり’211B 昭和  年  月   日 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1) 明細書第2頁第16行のrlnP基板2」を「
lnPn二層に補正する。 (2) 明細書第5頁第8行の「λ/4位相シフト」を
削除する。 以上 3、補正をする者 事件との関係

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入射した光のうち特定の波長の第1の光を選択する第1
    の回折格子面と、前記第1の光に対して同じ波長で位相
    がずれている第2の光を選択する第2の回折格子面とを
    備えた位相シフト回折格子の製造方法であって、 基板の主表面上にフォトレジストを塗布する工程と、 前記第1の回折格子面となるべき領域の上に位置する前
    記フォトレジストを干渉波によって露光する工程と、 前記露光処理後に、前記基板を、前記干渉波の干渉縞の
    並んだ方向に所定の距離だけ移動させる工程と、 前記基板の移動後に前記第2の回折格子面となるべき領
    域の上に位置する前記フォトレジストを干渉波によって
    露光する工程と、 前記フォトレジストを現像することによって所定のレジ
    ストパターンを形成する工程と、 前記レジストパターンをマスクとして前記基板の主表面
    をエッチングすることによって前記第1および第2の回
    折格子面を形成する工程と、を備えた、位相シフト回折
    格子の製造方法。
JP4247689A 1989-02-21 1989-02-21 位相シフト回折格子の製造方法 Pending JPH02220489A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4247689A JPH02220489A (ja) 1989-02-21 1989-02-21 位相シフト回折格子の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4247689A JPH02220489A (ja) 1989-02-21 1989-02-21 位相シフト回折格子の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02220489A true JPH02220489A (ja) 1990-09-03

Family

ID=12637115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4247689A Pending JPH02220489A (ja) 1989-02-21 1989-02-21 位相シフト回折格子の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02220489A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001035168A1 (en) * 1999-11-10 2001-05-17 Massachusetts Institute Of Technology Interference lithography utilizing phase-locked scanning beams

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001035168A1 (en) * 1999-11-10 2001-05-17 Massachusetts Institute Of Technology Interference lithography utilizing phase-locked scanning beams

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4660934A (en) Method for manufacturing diffraction grating
US5863677A (en) Aligner and patterning method using phase shift mask
US4885231A (en) Phase-shifted gratings by selective image reversal of photoresist
JP4613364B2 (ja) レジストパタン形成方法
US5300378A (en) Method of producing a phase shifting mask
JP3588212B2 (ja) 露光用マスク及びその作製方法並びに半導体装置の製造方法
US5895735A (en) Phase shift masks including first and second radiation blocking layer patterns, and methods of fabricating and using the same
KR100270834B1 (ko) 가변광투과율을가진광차폐층을포함한마스크
GB2296577A (en) Mask for semiconductor devices
US4826291A (en) Method for manufacturing diffraction grating
JPH02220489A (ja) 位相シフト回折格子の製造方法
US5551584A (en) Method of producing lambda/4-shifted diffraction grating
JP3394079B2 (ja) 表面レリーフ型ホログラムの製造方法
US5236811A (en) Method of producing a λ/4-shifted diffraction grating
JPH0323884B2 (ja)
JP2527833B2 (ja) 回折格子の製造方法
WO2002010857A2 (en) Process for making a periodic profile
JPS6398608A (ja) 回折格子の製造方法
JPH0374804B2 (ja)
JPH0461331B2 (ja)
KR100213226B1 (ko) 마스크 및 이의 제조방법
JPH0361901A (ja) λ/4シフト回折格子の製造方法
KR100195241B1 (ko) 위상반전 마스크 및 그 제조방법
JPS5966117A (ja) パタ−ン形成方法
JPH0374805B2 (ja)