JPH052142B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH052142B2 JPH052142B2 JP60158744A JP15874485A JPH052142B2 JP H052142 B2 JPH052142 B2 JP H052142B2 JP 60158744 A JP60158744 A JP 60158744A JP 15874485 A JP15874485 A JP 15874485A JP H052142 B2 JPH052142 B2 JP H052142B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- film
- forming
- uneven surface
- etching
- 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 - Lifetime
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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
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
- G03F7/001—Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Silver Salt Photography Or Processing Solution Therefor (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
基板上の凹部に対応する領域に第１のマスクを
設けてから、その上側から全面に膜を設け、該膜
の上の凹部に対応する領域以外に第２のマスクを
設け、エツチングを第１のマスクの手前まで行な
い、最後に第１、第２のマスクを除去すること
で、マスクで保護された面精度の高い面を露出さ
せる。
設けてから、その上側から全面に膜を設け、該膜
の上の凹部に対応する領域以外に第２のマスクを
設け、エツチングを第１のマスクの手前まで行な
い、最後に第１、第２のマスクを除去すること
で、マスクで保護された面精度の高い面を露出さ
せる。
本発明は、例えばDFBレーザ製造用の露光マ
スクのように、高い面精度を要する凹凸を多数有
する製品の製造方法に関する。
スクのように、高い面精度を要する凹凸を多数有
する製品の製造方法に関する。
第３図に示すようにDFBレーザは、半導体チ
ツプ７上に回折格子８を形成し、その上側に活性
層９、電極１０が形成された構造になつている。
このレーザの正負の電極間に通電すると、回折格
子８および活性層９の部分でレーザ発振を起こ
し、レーザ光を放出する。
ツプ７上に回折格子８を形成し、その上側に活性
層９、電極１０が形成された構造になつている。
このレーザの正負の電極間に通電すると、回折格
子８および活性層９の部分でレーザ発振を起こ
し、レーザ光を放出する。
ところが単に回折格子を形成しただけでは、回
折格子における位相関係がずれるため、DFBレ
ーザの縦モードが２つ発生するという不都合があ
る。これを解消するには、第４図のように、回折
格子８のピツチをレーザ発振の中心部Ｃを境にし
てずらすことで、左右の位相関係を予めずらして
おくことが知られている。
折格子における位相関係がずれるため、DFBレ
ーザの縦モードが２つ発生するという不都合があ
る。これを解消するには、第４図のように、回折
格子８のピツチをレーザ発振の中心部Ｃを境にし
てずらすことで、左右の位相関係を予めずらして
おくことが知られている。
このように位相差を持つた回折格子の作製方法
として、本発明の出願人は、先に特願昭60−
57455号（特公平３−22602号公報参照）として、
第５図のような露光方法を提案した。第５図のイ
は基本構成を示す断面図、ロはその要部拡大図で
ある。４は回折格子を形成する媒体であり、その
上にガラスなどの透明体マスク３が載置される。
このマスク３は、発振中心部Ｃ上で、凸部１と凹
部２間の段差１１がつき、その両側の光路長が異
なる。あるいは発振中心部Ｃ上を境にして、左右
の屈折率が異なる構成としてもよい。
として、本発明の出願人は、先に特願昭60−
57455号（特公平３−22602号公報参照）として、
第５図のような露光方法を提案した。第５図のイ
は基本構成を示す断面図、ロはその要部拡大図で
ある。４は回折格子を形成する媒体であり、その
上にガラスなどの透明体マスク３が載置される。
このマスク３は、発振中心部Ｃ上で、凸部１と凹
部２間の段差１１がつき、その両側の光路長が異
なる。あるいは発振中心部Ｃ上を境にして、左右
の屈折率が異なる構成としてもよい。
この媒体４の面に、前記マスク３を介して、２
つの光束５と６が照射される。その際光束５と６
が角度2θの角度をなして入射し、媒体４上で２つ
の光束の干渉が行なわれる。また２つの光束５と
６の成す中心軸Ａは、法線Ｖに対し角度φだけ傾
き、非対称の状態で照射される。
つの光束５と６が照射される。その際光束５と６
が角度2θの角度をなして入射し、媒体４上で２つ
の光束の干渉が行なわれる。また２つの光束５と
６の成す中心軸Ａは、法線Ｖに対し角度φだけ傾
き、非対称の状態で照射される。
第５図ロに示すように、マスク３の厚さは、段
差部１１を境にして異なり、左側の厚さｔ１より
右側の厚さｔ２が小さい。そのため段差部１１の
左側と右側とでは、光路長が異なり、また２つの
光束５，６が角度φだけ傾き非対称に照射される
ので、段差部１１を境にして干渉縞の位相がずれ
る。その結果、２つの光束による干渉縞を露光し
て形成される回折格子８も、段差部１１を境にし
て位相がずれる。
差部１１を境にして異なり、左側の厚さｔ１より
右側の厚さｔ２が小さい。そのため段差部１１の
左側と右側とでは、光路長が異なり、また２つの
光束５，６が角度φだけ傾き非対称に照射される
ので、段差部１１を境にして干渉縞の位相がずれ
る。その結果、２つの光束による干渉縞を露光し
て形成される回折格子８も、段差部１１を境にし
て位相がずれる。
この段差部１１を有するマスク３は、実際には
第６図のような方法で作製される。すなわち同時
に多数のDFBレーザを製造できるように、マス
ク３に、レーザの寸法ｌと同じピツチで多数の段
差部１１……が形成されている。２つの光束５，
６を照射すると、それぞれの段差部１１……を境
にして、両側の光路長が異なり、かつ光束５，６
の入射方向を法線Ｖに対し角度φだけ傾けて非対
称に照射することで、それぞれの段差部１１を境
にして位相のずれた回折格子が、媒体４上に形成
される。露光して回折格子を形成した後に、段差
部１１が中心に来るように、鎖線１２……の位置
で媒体４が切り離される。
第６図のような方法で作製される。すなわち同時
に多数のDFBレーザを製造できるように、マス
ク３に、レーザの寸法ｌと同じピツチで多数の段
差部１１……が形成されている。２つの光束５，
６を照射すると、それぞれの段差部１１……を境
にして、両側の光路長が異なり、かつ光束５，６
の入射方向を法線Ｖに対し角度φだけ傾けて非対
称に照射することで、それぞれの段差部１１を境
にして位相のずれた回折格子が、媒体４上に形成
される。露光して回折格子を形成した後に、段差
部１１が中心に来るように、鎖線１２……の位置
で媒体４が切り離される。
ところで凸部１の面も凹部２の面も、光束５，
６を照射して干渉縞を形成するため、高い面精度
が要求される。凹凸面を形成するには、第７図の
ように、凸部１とすべき位置にマスク１３を被せ
た状態で、化学エツチングまたはドライエツチン
グを行なうことで、凹部２を形成した後、マスク
１３を除去することが考えられる。ところがこの
方法では、凸部１の面は精度良く形成できても、
凹部２の底面はエツチング面がそのまま残るた
め、荒れた面になり、光束５，６を照射した際
に、乱反射や散乱を起こし、所期の干渉縞が得ら
れない。また段差部１１も、切り立つた段差でな
く、なだらかな傾斜面になつてしまう。
６を照射して干渉縞を形成するため、高い面精度
が要求される。凹凸面を形成するには、第７図の
ように、凸部１とすべき位置にマスク１３を被せ
た状態で、化学エツチングまたはドライエツチン
グを行なうことで、凹部２を形成した後、マスク
１３を除去することが考えられる。ところがこの
方法では、凸部１の面は精度良く形成できても、
凹部２の底面はエツチング面がそのまま残るた
め、荒れた面になり、光束５，６を照射した際
に、乱反射や散乱を起こし、所期の干渉縞が得ら
れない。また段差部１１も、切り立つた段差でな
く、なだらかな傾斜面になつてしまう。
第８図のようにリフトオフ法を利用すれば、凹
部２の面精度は向上する。この図において、まず
イのように凹部２となるべき位置に予めマスク１
４を形成し、その上から、マスク３と同じ材質の
膜１５を蒸着などの手法で形成する。その後、前
記マスク１４を溶剤で除去すると、その上側の膜
１５も除去され、ロの状態となる。マスク１４を
除去した後の凹部２の底面は、面精度の高い面と
なる。ところがリフトオフ法は、膜１５の厚さが
0.2μｍ程度の場合は有効であるが、本発明の対象
品などのように、厚さが２〜3μｍ程度になると、
マスク１４は除去されてもその上の膜１５の除去
が困難である。そのため、マスク１４の上側の除
去部と、凸部１として残存する部分との間の段差
部１１に割れ１６が発生したり、均一な仕上がり
が得られない。
部２の面精度は向上する。この図において、まず
イのように凹部２となるべき位置に予めマスク１
４を形成し、その上から、マスク３と同じ材質の
膜１５を蒸着などの手法で形成する。その後、前
記マスク１４を溶剤で除去すると、その上側の膜
１５も除去され、ロの状態となる。マスク１４を
除去した後の凹部２の底面は、面精度の高い面と
なる。ところがリフトオフ法は、膜１５の厚さが
0.2μｍ程度の場合は有効であるが、本発明の対象
品などのように、厚さが２〜3μｍ程度になると、
マスク１４は除去されてもその上の膜１５の除去
が困難である。そのため、マスク１４の上側の除
去部と、凸部１として残存する部分との間の段差
部１１に割れ１６が発生したり、均一な仕上がり
が得られない。
本発明の技術的課題は、従来の凹凸形成方法に
おけるこのような問題を解消し、凸部も凹部もま
た段差部も精度良く形成可能な方法を実現するこ
とにある。
おけるこのような問題を解消し、凸部も凹部もま
た段差部も精度良く形成可能な方法を実現するこ
とにある。
第１図は本発明による凹凸面形成方法の基本原
理を工程順に示す図で、Ａ，Ｂ……の順に処理が
行なわれる。Ｅは凹凸面の完成状態であり、１７
は基板、１８はその上に積層された膜、１は凸
部、２は凹部である。凹凸面の形成に際しては、
まずＡ工程のように、凹部２となるべき領域に第
１のマスク１９を形成し、次にＢ工程のように、
上側の全領域に膜１８を形成する。次いでＣ工程
のように、凹部２となるべき領域以外の領域に第
２のマスク２２を形成した後、Ｄ工程のように、
該第２のマスク２２以外の領域の膜１８を第１の
マスク１９の手前までエツチングし、次に第１の
マスク１９、第２のマスク２２を除去すること
で、Ｅ工程に示されるように凹凸面が形成され
る。
理を工程順に示す図で、Ａ，Ｂ……の順に処理が
行なわれる。Ｅは凹凸面の完成状態であり、１７
は基板、１８はその上に積層された膜、１は凸
部、２は凹部である。凹凸面の形成に際しては、
まずＡ工程のように、凹部２となるべき領域に第
１のマスク１９を形成し、次にＢ工程のように、
上側の全領域に膜１８を形成する。次いでＣ工程
のように、凹部２となるべき領域以外の領域に第
２のマスク２２を形成した後、Ｄ工程のように、
該第２のマスク２２以外の領域の膜１８を第１の
マスク１９の手前までエツチングし、次に第１の
マスク１９、第２のマスク２２を除去すること
で、Ｅ工程に示されるように凹凸面が形成され
る。
凹部２となるべき位置に予め第１のマスク１９
を形成してから、膜１８を成膜し、かつ該膜１８
の上の凸部１となるべき領域に、第２のマスクを
設け、その上からエツチングするので、第２のマ
スクの下側の膜１８は全くエツチングされずに残
り、凸部１となる。また第２のマスク２２の無い
領域は、第１のマスク１９の手前までエツチング
され、凹部２となる。そして第１のマスク１９と
第２のマスク２２は、共にエツチングで除去され
るので、第１および第２のマスク１９，２２で保
護されていた面が露出し、面精度の高い面とな
る。
を形成してから、膜１８を成膜し、かつ該膜１８
の上の凸部１となるべき領域に、第２のマスクを
設け、その上からエツチングするので、第２のマ
スクの下側の膜１８は全くエツチングされずに残
り、凸部１となる。また第２のマスク２２の無い
領域は、第１のマスク１９の手前までエツチング
され、凹部２となる。そして第１のマスク１９と
第２のマスク２２は、共にエツチングで除去され
るので、第１および第２のマスク１９，２２で保
護されていた面が露出し、面精度の高い面とな
る。
次に本発明による凹凸面形成方法が実際上どの
ように具体化されるかを実施例で説明する。第２
図は本発明による凹凸形成方法の実施例を工程順
に示す断面図であり、この図にしたがつて説明す
る。
ように具体化されるかを実施例で説明する。第２
図は本発明による凹凸形成方法の実施例を工程順
に示す断面図であり、この図にしたがつて説明す
る。
(a) 両面が光学研磨された厚さ１mmの石英平行平
板１７に、フオトレジストのリフトオフを用い
てストライプ状のAl蒸着膜１９を700Å付け
る。このストライプは、幅300μｍ、間隔300μ
ｍの600μｍ周期とする。
板１７に、フオトレジストのリフトオフを用い
てストライプ状のAl蒸着膜１９を700Å付け
る。このストライプは、幅300μｍ、間隔300μ
ｍの600μｍ周期とする。
(b) その上にSiO2膜１８をスパツタにより2.14μ
ｍ積層する。これは蒸着などの手法で行なつて
もよい。
ｍ積層する。これは蒸着などの手法で行なつて
もよい。
(c) 次に、その上にフオトレジストを塗布し、裏
面から光２０を照射して露光することにより、
いわゆるセルフアライン方法で、Al膜１９の
上側の領域だけフオトレジストを残してフオト
レジストパターン２１とする。
面から光２０を照射して露光することにより、
いわゆるセルフアライン方法で、Al膜１９の
上側の領域だけフオトレジストを残してフオト
レジストパターン２１とする。
(d) この上にAl蒸着膜を1200Å付け、前に付け
たフオトレジストパターン２１を利用してリフ
トオフにより、最初のAl膜１９の無い領域だ
け２層目のAl膜２２を残す。
たフオトレジストパターン２１を利用してリフ
トオフにより、最初のAl膜１９の無い領域だ
け２層目のAl膜２２を残す。
(e) 反応性イオンエツチング“RIE”（O25％
CF4）を用いて、２層目のAl膜２２の無い部分
のSiO2膜を１層目のAl膜１９の面までエツチ
ングする。この時、Al膜２２，１９がマスク
となり、その下側のSiO2膜１８および石英基
板１７はエツチングされない。
CF4）を用いて、２層目のAl膜２２の無い部分
のSiO2膜を１層目のAl膜１９の面までエツチ
ングする。この時、Al膜２２，１９がマスク
となり、その下側のSiO2膜１８および石英基
板１７はエツチングされない。
(f) 最後に化学エツチングにより、Al膜１９，
２２を除去する。
２２を除去する。
このようにして作製された凹部２と凸部１は共
にエツチングの際には、Al膜１９，２０で保護
されているため、Al膜１９，２０の化学エツチ
ング後は、面精度の高い光学面となる。
にエツチングの際には、Al膜１９，２０で保護
されているため、Al膜１９，２０の化学エツチ
ング後は、面精度の高い光学面となる。
このような手法で製造した石英マスクを、第５
図の透明マスク３として使用することで、光の乱
反射や散乱が発生せず、所期の回折格子８が形成
される。また下側のAl膜１９に届くまでエツチ
ングされるので、段差部１１も切り立つた状態と
なる。
図の透明マスク３として使用することで、光の乱
反射や散乱が発生せず、所期の回折格子８が形成
される。また下側のAl膜１９に届くまでエツチ
ングされるので、段差部１１も切り立つた状態と
なる。
実施例では、第２のマスク２２を作製するため
のレジストパターン２１を形成するのに、セルフ
アライン法を使用しているが、第２のマスク２２
は他の手法でも作製できることはいうまでもな
い。
のレジストパターン２１を形成するのに、セルフ
アライン法を使用しているが、第２のマスク２２
は他の手法でも作製できることはいうまでもな
い。
なお実施例として、DFBレーザ製造用の露光
マスクに凹凸面を形成する場合について説明した
が、本発明は、他の用途の凹凸面を形成する場合
にも適用できることは言うまでもない。例えば凹
部２の底面でエピタキシヤル成長を高精度に行な
うような場合にも有効である。
マスクに凹凸面を形成する場合について説明した
が、本発明は、他の用途の凹凸面を形成する場合
にも適用できることは言うまでもない。例えば凹
部２の底面でエピタキシヤル成長を高精度に行な
うような場合にも有効である。
以上のように本発明によれば、凹部２の底とな
る面に第１のマスクを、凸部１の面に第２のマス
クをそれぞれ設け、エツチングの後に第１、第２
のマスクを除去するので、凹部２の底面および凸
部１は、エツチング時にマスクで保護された高精
度の平面となる。
る面に第１のマスクを、凸部１の面に第２のマス
クをそれぞれ設け、エツチングの後に第１、第２
のマスクを除去するので、凹部２の底面および凸
部１は、エツチング時にマスクで保護された高精
度の平面となる。
第１図は本発明による凹凸面形成方法の基本原
理を説明する断面図、第２図は同凹凸面形成方法
の実施例を示す断面図、第３図はDFBレーザの
断面図、第４図はDFBレーザの位相差回折格子
を示す断面図、第５図は位相差干渉縞の形成方法
を示す断面図、第６図は同時に多数の位相差回折
格子を形成する方法を示す側面図、第７図は典型
的な凹部形成方法を示す図、第８図は厚膜のリフ
トオフによる凹部形成方法を示す断面図である。 図において、１は凸部、２は凹部、８は回折格
子、１７は基板、１８は膜、１９は第１のマス
ク、２２は第２のマスクをそれぞれ示す。
理を説明する断面図、第２図は同凹凸面形成方法
の実施例を示す断面図、第３図はDFBレーザの
断面図、第４図はDFBレーザの位相差回折格子
を示す断面図、第５図は位相差干渉縞の形成方法
を示す断面図、第６図は同時に多数の位相差回折
格子を形成する方法を示す側面図、第７図は典型
的な凹部形成方法を示す図、第８図は厚膜のリフ
トオフによる凹部形成方法を示す断面図である。 図において、１は凸部、２は凹部、８は回折格
子、１７は基板、１８は膜、１９は第１のマス
ク、２２は第２のマスクをそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板１７上に凸部１と凹部２から成る凹凸面
を形成する方法であつて、 基板１７上の、凹部２と対応する領域に第１の
マスク１９を形成して、その上側の全領域に膜１
８を形成し、 次いで該膜１８上の、凹部２と対応する領域以
外の領域に第２のマスク２２を形成した後、この
第２のマスク２２以外の領域の膜１８を、第１の
マスク１９の手前までエツチングしてから、 第１のマスク１９、第２のマスク２２を除去す
ることを特徴とする凹凸面形成方法。 ２ 上記基板１７、膜１８を透明体で構成し、第
２のマスク２２を形成するためのレジストパター
ンを作製する際に、基板１７の裏側から第１のマ
スク１９を介して露光する、セルフアライン法を
用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の凹凸面形成方法。 ３ 上記基板１７、膜１８がSiO2であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
載の凹凸面形成方法。 ４ 前記膜１８のエツチング手法が、CF4＋O2中
のイオンビームエツチングであり、第１、第２の
マスク材１９，２２がアルミニウムであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の凹凸面形
成方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158744A JPS6218561A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 凹凸面形成方法 |
| CA504383A CA1270934C (en) | 1985-03-20 | 1986-03-18 | SPATIAL PHASE MODULATED MASKS AND METHODS FOR MAKING THESE MASKS AND PHASE DIFFRACTION GRATINGS |
| EP86400592A EP0195724B1 (en) | 1985-03-20 | 1986-03-20 | Spatial phase modulating masks and production processes thereof, and processes for the formation of phase-shifted diffraction gratings |
| DE8686400592T DE3687845T2 (de) | 1985-03-20 | 1986-03-20 | Raeumliche phasenmodulationsmasken, verfahren zu deren herstellung und verfahren zur bildung von phasenverschobenen beugungsgittern. |
| US06/841,801 US4806442A (en) | 1985-03-20 | 1986-03-20 | Spatial phase modulating masks and production processes thereof, and processes for the formation of phase-shifted diffraction gratings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158744A JPS6218561A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 凹凸面形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6218561A JPS6218561A (ja) | 1987-01-27 |
| JPH052142B2 true JPH052142B2 (ja) | 1993-01-11 |
Family
ID=15678386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60158744A Granted JPS6218561A (ja) | 1985-03-20 | 1985-07-17 | 凹凸面形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6218561A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR900002964B1 (en) * | 1987-05-08 | 1990-05-03 | Korea Electronics Telecomm | Making method for adiffraiction grating |
| JP2730893B2 (ja) * | 1987-06-24 | 1998-03-25 | 三菱電機株式会社 | 回折格子製造方法 |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP60158744A patent/JPS6218561A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6218561A (ja) | 1987-01-27 |
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