JPH0590129A - 回折格子の形成方法 - Google Patents
回折格子の形成方法Info
- Publication number
- JPH0590129A JPH0590129A JP3182026A JP18202691A JPH0590129A JP H0590129 A JPH0590129 A JP H0590129A JP 3182026 A JP3182026 A JP 3182026A JP 18202691 A JP18202691 A JP 18202691A JP H0590129 A JPH0590129 A JP H0590129A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- light
- substrate
- film thickness
- diffraction grating
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- G03F7/70408—Interferometric lithography; Holographic lithography; Self-imaging lithography, e.g. utilizing the Talbot effect
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 面内均一性の優れた形状を有する回折格子を
得る。 【構成】 照射する二光束干渉光の干渉縞の光強度分布
にレジストの膜厚分布を近似させる。
得る。 【構成】 照射する二光束干渉光の干渉縞の光強度分布
にレジストの膜厚分布を近似させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は回折格子の形成方法に
関し、特に、面内均一性に優れた形状を有する回折格子
を得る方法に関するものである。
関し、特に、面内均一性に優れた形状を有する回折格子
を得る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回折格子が組み込まれた半導体レーザと
して分布帰還型レーザがある。これは、単一縦モード発
振を達成するために考えられた半導体レーザであり、こ
の半導体レーサのレーザ特性は回折格子の形状によって
大きく変化する。このため、回折格子の形状をできるだ
け均一にすることが望まれている。
して分布帰還型レーザがある。これは、単一縦モード発
振を達成するために考えられた半導体レーザであり、こ
の半導体レーサのレーザ特性は回折格子の形状によって
大きく変化する。このため、回折格子の形状をできるだ
け均一にすることが望まれている。
【０００３】図２は、従来の回折格子の形成方法を模式
的に示す工程断面図であり、図において、１は基板、２
はレジスト、２ａはレジスト２の未露光部、２ｂはレジ
スト２の露光部、３は干渉縞の光強度分布、４は二光束
干渉光である。
的に示す工程断面図であり、図において、１は基板、２
はレジスト、２ａはレジスト２の未露光部、２ｂはレジ
スト２の露光部、３は干渉縞の光強度分布、４は二光束
干渉光である。
【０００４】以下、形成工程を説明する。先ず、基板１
上にレジスト２を均一な膜厚に塗布する。そして、図１
(a) に示すように露光用光源として単一波長のＡｒイオ
ンレーザを使用し、このレーザ光をビームエキスパンダ
により光を拡張した後、二光束に分割して、レジスト２
上に干渉縞を形成した二光束干渉光４を照射し、レジス
ト２が露光される。その結果、レジスト２には上記干渉
縞に対応した露光部２ａと未露光部２ｂが形成される。
ここで使用される二光束干渉光４の光束の径は約６０ｍ
ｍ（φ）程度で、中心から１５ｍｍ離れると光強度が５
％程度低下し、中心から離れるにつれてガウス分布に従
って光強度が低下している。続いて、二光束干渉光によ
る露光が行われた上記レジスト２の現像を行うと、レジ
スト露光部２ａは溶解し、レジスト未露光部２ａは溶解
せず、図２(b) に示すように基板１上にレジスト未露光
部２ａによるレジストパターンが形成される。次いで、
図２(c) に示すように上記レジストパターンをマスクと
して基板１のエッチングを行うと、図２(d) に示すよう
な回折格子が形成される。
上にレジスト２を均一な膜厚に塗布する。そして、図１
(a) に示すように露光用光源として単一波長のＡｒイオ
ンレーザを使用し、このレーザ光をビームエキスパンダ
により光を拡張した後、二光束に分割して、レジスト２
上に干渉縞を形成した二光束干渉光４を照射し、レジス
ト２が露光される。その結果、レジスト２には上記干渉
縞に対応した露光部２ａと未露光部２ｂが形成される。
ここで使用される二光束干渉光４の光束の径は約６０ｍ
ｍ（φ）程度で、中心から１５ｍｍ離れると光強度が５
％程度低下し、中心から離れるにつれてガウス分布に従
って光強度が低下している。続いて、二光束干渉光によ
る露光が行われた上記レジスト２の現像を行うと、レジ
スト露光部２ａは溶解し、レジスト未露光部２ａは溶解
せず、図２(b) に示すように基板１上にレジスト未露光
部２ａによるレジストパターンが形成される。次いで、
図２(c) に示すように上記レジストパターンをマスクと
して基板１のエッチングを行うと、図２(d) に示すよう
な回折格子が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の回折格子の形成
工程では、上記のように基板１のレジスト全面にレーザ
光が露光されるように、レーザ光をビームエキスパンダ
によって拡張して二光束干渉光４を形成している。しか
しながら、上記ビームエキスパンダによって光束を拡張
して形成した二光束干渉光４は干渉縞の光強度分布３を
有するため、レジスト２への露光強度にも分布が生じ、
現像して得られるレジストパターンは基板１の中心から
端部に向けてレジスト未露光部２ａが多く残り、その結
果、このようなレジストパターンをマスクとしたエッチ
ング処理によって得られる基板１上の溝は形状が不揃い
となり、形成された回折格子の形状は面内均一性の乏し
いものになるという問題点があった。
工程では、上記のように基板１のレジスト全面にレーザ
光が露光されるように、レーザ光をビームエキスパンダ
によって拡張して二光束干渉光４を形成している。しか
しながら、上記ビームエキスパンダによって光束を拡張
して形成した二光束干渉光４は干渉縞の光強度分布３を
有するため、レジスト２への露光強度にも分布が生じ、
現像して得られるレジストパターンは基板１の中心から
端部に向けてレジスト未露光部２ａが多く残り、その結
果、このようなレジストパターンをマスクとしたエッチ
ング処理によって得られる基板１上の溝は形状が不揃い
となり、形成された回折格子の形状は面内均一性の乏し
いものになるという問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、面内均一性に優れた形状を有す
る回折格子を形成する方法を得ることにある。
ためになされたもので、面内均一性に優れた形状を有す
る回折格子を形成する方法を得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる回折格
子の形成方法は、レジストの膜厚の膜厚分布をレジスト
を照射する二光束干渉の干渉縞の光強度分布に近づけ、
基板中心から基板周辺に向かう光強度が弱くなる領域の
レジストの膜厚を薄くするようにしたものである。
子の形成方法は、レジストの膜厚の膜厚分布をレジスト
を照射する二光束干渉の干渉縞の光強度分布に近づけ、
基板中心から基板周辺に向かう光強度が弱くなる領域の
レジストの膜厚を薄くするようにしたものである。
【０００８】
【作用】この発明においては、光強度の強い干渉光が照
射される部分のレジストの膜厚を厚く、光強度の弱い干
渉光が照射される部分のレジストの膜厚を薄くしたた
め、現像後のレジストパターンによるマスクの程度が基
板全体でほぼ均一になり、上記レジストパターンをマス
クとしたエッチング処理にて得られる基板上の溝の形状
をほぼ均一にすることができる。
射される部分のレジストの膜厚を厚く、光強度の弱い干
渉光が照射される部分のレジストの膜厚を薄くしたた
め、現像後のレジストパターンによるマスクの程度が基
板全体でほぼ均一になり、上記レジストパターンをマス
クとしたエッチング処理にて得られる基板上の溝の形状
をほぼ均一にすることができる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による回折格子の形成
方法の工程を模式的に示す断面図であり、図２と同一符
号は同一または相当する部分を示し、基板１上のレジス
ト２の膜厚は基板の中心から基板の端に向けて薄くなる
膜厚分布を有している。
する。図１はこの発明の一実施例による回折格子の形成
方法の工程を模式的に示す断面図であり、図２と同一符
号は同一または相当する部分を示し、基板１上のレジス
ト２の膜厚は基板の中心から基板の端に向けて薄くなる
膜厚分布を有している。
【００１０】次に、上記回折格子の形成工程を説明す
る。先ず、図１に示すように、基板１上に基板１の中心
から離れるにつれて膜厚が減少する膜厚分布をもつよう
にレジスト２を塗布し、次に、露光用光源として単一波
長のＡｒイオンレーザを使用し、このレーザ光をビーム
エキスパンダにより光を拡げた後、二光束に分割し、干
渉縞が形成された二光束干渉光４にてレジスト２を露光
する。この時、上記二光束干渉光４の干渉縞の光強度３
はガウス分布にしたがって基板１の中心から端部に向け
て光強度が低下しているが、上記のような膜厚分布に形
成されたレジスト２は基板の中心から端に向けて膜厚が
薄くなっているため、基板１の表面部のレジストまで露
光するために必要な露光エネルギーが少なくて済み、何
れの部分においても基板１の表面部のレジストまで二光
束干渉光４を露光することができる。次に、現像を行う
と、図１(b) に示すように、レジスト露光部２ｂは溶解
して除去され、レジスト未露光部２ａが基板１上に残
り、更に、このレジスト２ａをマスクとした基板１のエ
ッチングを行うと、図１(c) に示すように基板１の何れ
の領域にも均一な形状の溝が形成できる。そして、最後
に基板１上のレジスト２ａを除去すると、図１(d) に示
す回折格子が形成される。
る。先ず、図１に示すように、基板１上に基板１の中心
から離れるにつれて膜厚が減少する膜厚分布をもつよう
にレジスト２を塗布し、次に、露光用光源として単一波
長のＡｒイオンレーザを使用し、このレーザ光をビーム
エキスパンダにより光を拡げた後、二光束に分割し、干
渉縞が形成された二光束干渉光４にてレジスト２を露光
する。この時、上記二光束干渉光４の干渉縞の光強度３
はガウス分布にしたがって基板１の中心から端部に向け
て光強度が低下しているが、上記のような膜厚分布に形
成されたレジスト２は基板の中心から端に向けて膜厚が
薄くなっているため、基板１の表面部のレジストまで露
光するために必要な露光エネルギーが少なくて済み、何
れの部分においても基板１の表面部のレジストまで二光
束干渉光４を露光することができる。次に、現像を行う
と、図１(b) に示すように、レジスト露光部２ｂは溶解
して除去され、レジスト未露光部２ａが基板１上に残
り、更に、このレジスト２ａをマスクとした基板１のエ
ッチングを行うと、図１(c) に示すように基板１の何れ
の領域にも均一な形状の溝が形成できる。そして、最後
に基板１上のレジスト２ａを除去すると、図１(d) に示
す回折格子が形成される。
【００１１】このような本実施例による回折格子の形成
工程では、レジスト２の膜厚分布の形態と二光束干渉光
４の干渉縞の光強度分布３の形態が一致しているため、
膜厚の大きいところに光強度の大きい干渉光が照射さ
れ、膜厚の小さいところに光強度の小さい干渉光が照射
され、これによって、レジスト２への露光の程度がレジ
スト２全体で平均化し、基板１上の何れの部分において
もマスクの程度が同程度のマスクパターンを作成するこ
とができ、エッチングにより得られる基板１上の溝の形
状が揃い、面内均一性に優れた形状を有する回折格子が
得られる。
工程では、レジスト２の膜厚分布の形態と二光束干渉光
４の干渉縞の光強度分布３の形態が一致しているため、
膜厚の大きいところに光強度の大きい干渉光が照射さ
れ、膜厚の小さいところに光強度の小さい干渉光が照射
され、これによって、レジスト２への露光の程度がレジ
スト２全体で平均化し、基板１上の何れの部分において
もマスクの程度が同程度のマスクパターンを作成するこ
とができ、エッチングにより得られる基板１上の溝の形
状が揃い、面内均一性に優れた形状を有する回折格子が
得られる。
【００１２】尚、上記実施例ではポジレジストを使用し
た場合について説明したが、ネガレジストを使用した場
合も同様の効果を得ることができる。
た場合について説明したが、ネガレジストを使用した場
合も同様の効果を得ることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる回折格
子の形成方法によれば、レジストを照射するレーザ光の
光強度分布に合わせてレジストの膜厚に分布を持たせ、
基板周辺に向かう光強度が弱くなる領域に対応するレジ
ストの膜厚を薄く形成したので、基板上の何れの部分に
もほぼ同一な形状の溝を形成することができ、面内均一
性に優れた形状を有する回折格子を得ることができる効
果がある。
子の形成方法によれば、レジストを照射するレーザ光の
光強度分布に合わせてレジストの膜厚に分布を持たせ、
基板周辺に向かう光強度が弱くなる領域に対応するレジ
ストの膜厚を薄く形成したので、基板上の何れの部分に
もほぼ同一な形状の溝を形成することができ、面内均一
性に優れた形状を有する回折格子を得ることができる効
果がある。
【図１】この発明の一実施例による回折格子の形成方法
の工程を模式的に示す断面図である。
の工程を模式的に示す断面図である。
【図２】従来の回折格子の形成工程を模式的に示す断面
図である。
図である。
１ 基板 ２ レジスト ２ａ レジスト未露光部 ２ｂ レジスト露光部 ３ 干渉縞光強度分布 ４ 二光束干渉光
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上のレジストに干渉縞を有する二光
束干渉光を露光する工程と、露光後のレジストを現像し
てレジストパターンを形成する工程と、該レジストパタ
ーンをマスクとして上記基板をエッチング処理する工程
とを含む回折格子の形成方法において、 上記レジストの膜厚分布は上記干渉縞の光強度分布に近
似したものであることを特徴とする回折格子の形成方
法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の回折格子の形成方法で
あって、 上記レジストは上記基板の中心から周辺部に向けて膜厚
を薄くしたことを特徴とする回折格子の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182026A JPH0590129A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 回折格子の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182026A JPH0590129A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 回折格子の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590129A true JPH0590129A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=16111046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3182026A Pending JPH0590129A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 回折格子の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590129A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110320582A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-11 | 英诺激光科技股份有限公司 | 利用多光束激光干涉制作衍射光学器件的方法 |
| CN117410168A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-16 | 江西兆驰半导体有限公司 | 一种图形化蓝宝石衬底及其制备方法 |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP3182026A patent/JPH0590129A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110320582A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-11 | 英诺激光科技股份有限公司 | 利用多光束激光干涉制作衍射光学器件的方法 |
| CN117410168A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-16 | 江西兆驰半导体有限公司 | 一种图形化蓝宝石衬底及其制备方法 |
| CN117410168B (zh) * | 2023-12-13 | 2024-03-29 | 江西兆驰半导体有限公司 | 一种图形化蓝宝石衬底及其制备方法 |
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