JPH043485A - λ／４シフト回折格子の製造方法 - Google Patents
λ／４シフト回折格子の製造方法Info
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- JPH043485A JPH043485A JP2104039A JP10403990A JPH043485A JP H043485 A JPH043485 A JP H043485A JP 2104039 A JP2104039 A JP 2104039A JP 10403990 A JP10403990 A JP 10403990A JP H043485 A JPH043485 A JP H043485A
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- Japan
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- resist
- diffraction grating
- exposure
- substrate
- exposure energy
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging 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
- G03F7/7045—Hybrid exposures, i.e. multiple exposures of the same area using different types of exposure apparatus, e.g. combining projection, proximity, direct write, interferometric, UV, x-ray or particle beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、λ／４シフト回折格子の製造方法に関し、
特にその工程を簡素化できるλ／４シフト回折格子の製
造方法に関するものである。
特にその工程を簡素化できるλ／４シフト回折格子の製
造方法に関するものである。
分布帰還型レーザを縦基本モードで発振させるために、
回折格子の中央部分にλ／４シフ） ９Ｍ域を設ける方
法が一般に知られている。
回折格子の中央部分にλ／４シフ） ９Ｍ域を設ける方
法が一般に知られている。
第２図（ａ）〜（（２）は従来の位相シフト型回折格子
の製造方法を示す工程図であり、図において、１は半導
体基板、１２はネガレジストである。１３は上下のレジ
ストの混じり込みを防止するための中間層であり、ここ
ではネガレジストと同じ材質で感光基を持たないＯＢＣ
を用いている。１４は第１のポジレジスト、１５は第２
のポジレジスト、１６は露光時にレジストが酸素と化学
反応を起こすのを防ぐための酸素遮断膜であり、ここで
はポジレジストと同じ材質で感光基を持たないＰＶＡを
用いている。
の製造方法を示す工程図であり、図において、１は半導
体基板、１２はネガレジストである。１３は上下のレジ
ストの混じり込みを防止するための中間層であり、ここ
ではネガレジストと同じ材質で感光基を持たないＯＢＣ
を用いている。１４は第１のポジレジスト、１５は第２
のポジレジスト、１６は露光時にレジストが酸素と化学
反応を起こすのを防ぐための酸素遮断膜であり、ここで
はポジレジストと同じ材質で感光基を持たないＰＶＡを
用いている。
次に従来技術の工程について説明する。
まず、第２図（ａ）に示すように、半導体基板１上にネ
ガレジスト１２．中間層１３．第１のポジレジスト１４
を形成する。次に通常のフォトリソグラフィ技術を用い
て第１図（ｂ）に示すように第１のポジレジスト１４の
一部を除去する。そして二の第１のポジレジスト１４の
パターンをマスクとし、硝酸溶液を用いて中間層１３．
ネガレジスト１２を第２図（Ｃ）に示すようにエンチン
グする。第１のボジレジス）１４を除去した後、第２図
（ｄ）に示すように第２のポジレジスト１５．酸素遮断
膜１６を形成する。この状態で第２図（ｅ）に示すよう
に干渉露光を行った後、現像、リンスを行い、ネガレジ
スト１２．第２のポジレジスト１５により第２図げ）に
示すパターンを形成し、これをマスクとして用いて基板
１をエツチングし、ネガレジスト１２、第２のポジレジ
スト１５を除去することにより第２図（（至）に示す位
相シフト型回折格子が得られる。
ガレジスト１２．中間層１３．第１のポジレジスト１４
を形成する。次に通常のフォトリソグラフィ技術を用い
て第１図（ｂ）に示すように第１のポジレジスト１４の
一部を除去する。そして二の第１のポジレジスト１４の
パターンをマスクとし、硝酸溶液を用いて中間層１３．
ネガレジスト１２を第２図（Ｃ）に示すようにエンチン
グする。第１のボジレジス）１４を除去した後、第２図
（ｄ）に示すように第２のポジレジスト１５．酸素遮断
膜１６を形成する。この状態で第２図（ｅ）に示すよう
に干渉露光を行った後、現像、リンスを行い、ネガレジ
スト１２．第２のポジレジスト１５により第２図げ）に
示すパターンを形成し、これをマスクとして用いて基板
１をエツチングし、ネガレジスト１２、第２のポジレジ
スト１５を除去することにより第２図（（至）に示す位
相シフト型回折格子が得られる。
従来のλ／４シフト回折格子の形成方法は、以上の様に
構成されていたので、工程が複雑で、時間がかかるとい
う問題があった。
構成されていたので、工程が複雑で、時間がかかるとい
う問題があった。
この発明は上記の様な問題点を解消するためになされた
ものであり、容易にλ／４シフト回折格子を形成するこ
とを目的とする。
ものであり、容易にλ／４シフト回折格子を形成するこ
とを目的とする。
この発明に係るλ／４シフト回折格子の製造方法は、転
写用のレジストパターンを形成するのに所定露光エネル
ギまではネガ型の性質を示し、それ以上の露光エネルギ
ではポジ型の性質を示す画像反転レジストを用いるもの
で、回折格子を形成すべき基板の全面に該画像反転レジ
ストを塗布する工程と、上記基板の所定領域上のレジス
トを第１の所定露光エネルギで露光した後上記レジスト
全面を第２の所定露光エネルギで干渉露光する、或いは
上記レジスト全面を第２の所定露光エネルギで干渉露光
した後所定領域上のレジストを第１の所定露光エネルギ
で露光する工程と、ベータを行なった後にレジストの現
像を行なうことによりレジストパターンを形成する工程
とを含むものである。
写用のレジストパターンを形成するのに所定露光エネル
ギまではネガ型の性質を示し、それ以上の露光エネルギ
ではポジ型の性質を示す画像反転レジストを用いるもの
で、回折格子を形成すべき基板の全面に該画像反転レジ
ストを塗布する工程と、上記基板の所定領域上のレジス
トを第１の所定露光エネルギで露光した後上記レジスト
全面を第２の所定露光エネルギで干渉露光する、或いは
上記レジスト全面を第２の所定露光エネルギで干渉露光
した後所定領域上のレジストを第１の所定露光エネルギ
で露光する工程と、ベータを行なった後にレジストの現
像を行なうことによりレジストパターンを形成する工程
とを含むものである。
この発明においては、回折格子を形成すべき基板の全面
に所定露光エネルギまではネガ型の性質を示しそれ以上
の露光エネルギではポジ型の性質を示す画像反転レジス
トを塗布し、上記基板の所定領域上のレジストを第１の
所定露光エネルギで露光した後上記レジスト全面を第２
の所定露光エネルギで干渉露光する、或いは上記レジス
ト全面を第２の所定露光エネルギで干渉露光した後所定
領域上のレジストを第１の所定露光エネルギで露光する
二段階露光を行ない、ベータを行なった後にレジストの
現像を行なうことにより上記所定領域とその他の領域と
で反転したレジストパターンを形成するようにしたから
、単一のレジストにより反転パターンを形成でき、工程
を簡素化できるとともに、回折格子の精度を向上するこ
とができる。
に所定露光エネルギまではネガ型の性質を示しそれ以上
の露光エネルギではポジ型の性質を示す画像反転レジス
トを塗布し、上記基板の所定領域上のレジストを第１の
所定露光エネルギで露光した後上記レジスト全面を第２
の所定露光エネルギで干渉露光する、或いは上記レジス
ト全面を第２の所定露光エネルギで干渉露光した後所定
領域上のレジストを第１の所定露光エネルギで露光する
二段階露光を行ない、ベータを行なった後にレジストの
現像を行なうことにより上記所定領域とその他の領域と
で反転したレジストパターンを形成するようにしたから
、単一のレジストにより反転パターンを形成でき、工程
を簡素化できるとともに、回折格子の精度を向上するこ
とができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例にょるλ／４位相シフト回折
格子の製造方法を示す断面工程図であり、図において、
１は半導体基板、２は画像反転レジスト、３は露光光源
、４はマスク、５は干渉露光光源である。なお上記画像
反転レジストの具体的な商品としてはＡＺ５２００シリ
ーズがある。
格子の製造方法を示す断面工程図であり、図において、
１は半導体基板、２は画像反転レジスト、３は露光光源
、４はマスク、５は干渉露光光源である。なお上記画像
反転レジストの具体的な商品としてはＡＺ５２００シリ
ーズがある。
次に製造工程について説明する。
まず、第１図（ａ）に示すように、半導体基板１上に画
像反転レジスト２を塗布する。
像反転レジスト２を塗布する。
ここで、本実施例で用いる画像反転レジストの特徴的な
性質について説明する。
性質について説明する。
第３図は「電子材料ｊ １９Ｂ６年６月号に掲載された
「ポジ形ホトレジストの画像反転によるサブミクロン加
工」の記述を参考として描かれた、画像反転レジストの
露光、現像工程（レジス１１布→プリベーク→露光→リ
ハーサルベーク→現像）における露光エネルギーとレジ
ストの現像速度の関係を簡単に示す図である（ただし、
上記リバーサルベーク温度は１２０°Ｃ）。
「ポジ形ホトレジストの画像反転によるサブミクロン加
工」の記述を参考として描かれた、画像反転レジストの
露光、現像工程（レジス１１布→プリベーク→露光→リ
ハーサルベーク→現像）における露光エネルギーとレジ
ストの現像速度の関係を簡単に示す図である（ただし、
上記リバーサルベーク温度は１２０°Ｃ）。
この図より、露光エネルギーを増加させていくと、現像
速度は小さくなるが、露光エネルギーが図中Ａを越える
と現像速度は大きくなる、即ち、露光エネルギーＡまで
はネガ型の性質を示し、それ以上の露光エネルギーでは
ポジ型の性質を示すということがわかる。
速度は小さくなるが、露光エネルギーが図中Ａを越える
と現像速度は大きくなる、即ち、露光エネルギーＡまで
はネガ型の性質を示し、それ以上の露光エネルギーでは
ポジ型の性質を示すということがわかる。
以上示した性質を用いると、基板の一部はネガ型の性質
から得られた領域、他の部分はポジ型の性質から得られ
た領域を同時に作製できる。
から得られた領域、他の部分はポジ型の性質から得られ
た領域を同時に作製できる。
第１図（ａ）に示す状態でブリヘークを行なった後・第
１図（ｂ）に示すように、マスク４のパターンで基板の
一部を覆い、露光光源３を用いて露光エネルギが第３図
に示すＡとなる量だけ露光する。
１図（ｂ）に示すように、マスク４のパターンで基板の
一部を覆い、露光光源３を用いて露光エネルギが第３図
に示すＡとなる量だけ露光する。
この後、全レジストを所定露光エネルギ、例えば第３図
のＡのエネルギで第１図（Ｃ）に示すように干渉露光す
る。この結果、光１ｌＡ３により露光された領域では、
干渉露光時の露光部分の全露光エネルギは２Ａ、非露光
部分の全露光エネルギはＡとなり、また光源３により露
光されていない領域では干渉露光時の露光部分の全露光
エネルギはＡ、非露光部分の全露光エネルギはＯとなる
。
のＡのエネルギで第１図（Ｃ）に示すように干渉露光す
る。この結果、光１ｌＡ３により露光された領域では、
干渉露光時の露光部分の全露光エネルギは２Ａ、非露光
部分の全露光エネルギはＡとなり、また光源３により露
光されていない領域では干渉露光時の露光部分の全露光
エネルギはＡ、非露光部分の全露光エネルギはＯとなる
。
干渉露光の後、リバーサルヘークを１２０″Ｃで行ない
、その後現像を行なうと、光＃３により露光された領域
の干渉露光の露光部分は全露光エネルギが２Ａでレジス
トは除去され、非露光部分は全露光工ふルギがＡでレジ
ストは残留する。一方光源３により露光されていない領
域の干渉露光時の露光部分は全露光エネルギがＡでレジ
ストは残留し、非露光部分は全露光エネルギがＯでレジ
ストは除去される。このように光源３により露光された
領域とされていない領域とではその後の干渉露光に対す
るレジストの感光特性が反転している。
、その後現像を行なうと、光＃３により露光された領域
の干渉露光の露光部分は全露光エネルギが２Ａでレジス
トは除去され、非露光部分は全露光工ふルギがＡでレジ
ストは残留する。一方光源３により露光されていない領
域の干渉露光時の露光部分は全露光エネルギがＡでレジ
ストは残留し、非露光部分は全露光エネルギがＯでレジ
ストは除去される。このように光源３により露光された
領域とされていない領域とではその後の干渉露光に対す
るレジストの感光特性が反転している。
この後、該レジストパターン２を基板１に転写する。す
なわち第１図（ｄ）に示す状態でレジストパターン２を
マスクとして基板１のエツチングを行ない、基板ｌに回
折格子を形成し、その後レジストパターン２を除去する
。これにより第１図（ｅ）に示すような回折格子が形成
された基板１が得られる。
なわち第１図（ｄ）に示す状態でレジストパターン２を
マスクとして基板１のエツチングを行ない、基板ｌに回
折格子を形成し、その後レジストパターン２を除去する
。これにより第１図（ｅ）に示すような回折格子が形成
された基板１が得られる。
なお上記実施例では、マスクを用いて基板の一部を露光
した後基板全面の干渉露光を行ったが、基板全面の干渉
露光を行った後マスクを用いて基板の一部を露光するよ
うにしてもよい。
した後基板全面の干渉露光を行ったが、基板全面の干渉
露光を行った後マスクを用いて基板の一部を露光するよ
うにしてもよい。
また、上記実施例では、半導体基板に直接λ／４シフト
回折格子を形成するものについて述べたが、半導体基板
上に他の膜、例えば絶縁膜を形成したものの上に回折格
子を形成するようにしてもよく、また半導体基板上に基
板と異なる組成の半導体層を１層または多層に形成した
ものの上に回折格子を形成するようにしてもよい。
回折格子を形成するものについて述べたが、半導体基板
上に他の膜、例えば絶縁膜を形成したものの上に回折格
子を形成するようにしてもよく、また半導体基板上に基
板と異なる組成の半導体層を１層または多層に形成した
ものの上に回折格子を形成するようにしてもよい。
以上のように、この発明によればλ／４回折格子の製造
方法において、回折格子を形成すべき基板全面に所定露
光エネルギまではネガ型の性質を示しそれ以上の露光エ
ネルギではポジ型の性質を示す画像反転レジストを塗布
し、該基板の一部領域上の該レジストを第１の所定露光
エネルギで露光した後上記レジスト全体を第２の所定露
光エネルギで干渉露光する、あるいは上記レジスト全面
を第２の所定露光エネルギで干渉露光した後所定領域上
のレジストを第１の所定露光エネルギで露光する二段階
の露光を行い、ベークした後現像して回折格子のレジス
トパターンを形成し、このパターンを上記基板に転写す
るようにしたので、単一のレジストにより反転パターン
を形成でき、工程を簡素化できるとともに、回折格子の
精度を向上することができる効果がある。
方法において、回折格子を形成すべき基板全面に所定露
光エネルギまではネガ型の性質を示しそれ以上の露光エ
ネルギではポジ型の性質を示す画像反転レジストを塗布
し、該基板の一部領域上の該レジストを第１の所定露光
エネルギで露光した後上記レジスト全体を第２の所定露
光エネルギで干渉露光する、あるいは上記レジスト全面
を第２の所定露光エネルギで干渉露光した後所定領域上
のレジストを第１の所定露光エネルギで露光する二段階
の露光を行い、ベークした後現像して回折格子のレジス
トパターンを形成し、このパターンを上記基板に転写す
るようにしたので、単一のレジストにより反転パターン
を形成でき、工程を簡素化できるとともに、回折格子の
精度を向上することができる効果がある。
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例によるλ／４
シフト回折格子の製造方法を示す断面工程図、第２図（
ａ）〜（ｇ）は従来のλ／４シフト回折格子の製造方法
を示す断面工程図、第３図は画像反転レジストの露光、
現像工程における露光エネルギーとレジストの現像速度
の関係を示す図である。 １は基板、２は画像反転レジスト、３は露光光源、４は
マスク、５は干渉露光光源である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
シフト回折格子の製造方法を示す断面工程図、第２図（
ａ）〜（ｇ）は従来のλ／４シフト回折格子の製造方法
を示す断面工程図、第３図は画像反転レジストの露光、
現像工程における露光エネルギーとレジストの現像速度
の関係を示す図である。 １は基板、２は画像反転レジスト、３は露光光源、４は
マスク、５は干渉露光光源である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）レジストパターンを形成し、該パターンを下地に
転写することにより、該下地の所定領域と該所定領域に
隣接する領域との境界部分にλ／４シフト領域を有する
回折格子を形成するλ／４シフト回折格子の製造方法に
おいて、 上記レジストパターンの形成工程は、 上記下地上の全面に画像反転レジストを塗布する第１の
工程と、 上記所定領域上のレジストを第１の所定露光エネルギで
露光する第２の工程と、 上記レジスト全面を第２の所定露光エネルギで干渉露光
する第３の工程と、 ベークを行なった後、上記レジストの現像を行なう第４
の工程とを含むことを特徴とするλ／４シフト回折格子
形成方法。 - （２）レジストパターンを形成し、該パターンを下地に
転写することにより、該下地の所定領域と該所定領域に
隣接する領域との境界部分にλ／４シフト領域を有する
回折格子を形成するλ／４シフト回折格子の製造方法に
おいて、 上記レジストパターンの形成工程は、 上記下地上の全面に画像反転レジストを塗布する第１の
工程と、 上記レジスト全面を第２の所定露光エネルギで干渉露光
する第２の工程と、 上記所定領域上のレジストを第１の所定露光エネルギで
露光する第３の工程と、 ベークを行なった後、上記レジストの現像を行なう第４
の工程とを含むことを特徴とするλ／４シフト回折格子
形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104039A JPH043485A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | λ／４シフト回折格子の製造方法 |
| US07/908,781 US5236811A (en) | 1990-04-19 | 1992-07-06 | Method of producing a λ/4-shifted diffraction grating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104039A JPH043485A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | λ／４シフト回折格子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH043485A true JPH043485A (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=14370084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2104039A Pending JPH043485A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | λ／４シフト回折格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH043485A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292924A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-23 | Hitachi Ltd | レジストパタ−ンの形成方法 |
| JPS61292923A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-23 | Hitachi Ltd | 位相反転型パタンの形成方法 |
| JPH01224767A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | レジストパターン形成方法 |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP2104039A patent/JPH043485A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292924A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-23 | Hitachi Ltd | レジストパタ−ンの形成方法 |
| JPS61292923A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-23 | Hitachi Ltd | 位相反転型パタンの形成方法 |
| JPH01224767A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | レジストパターン形成方法 |
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