JPH07104444B2 - 回折格子の作製方法及びそれに用いる露光装置 - Google Patents
回折格子の作製方法及びそれに用いる露光装置Info
- Publication number
- JPH07104444B2 JPH07104444B2 JP62207077A JP20707787A JPH07104444B2 JP H07104444 B2 JPH07104444 B2 JP H07104444B2 JP 62207077 A JP62207077 A JP 62207077A JP 20707787 A JP20707787 A JP 20707787A JP H07104444 B2 JPH07104444 B2 JP H07104444B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- diffraction grating
- photomask
- wave shape
- photosensitive film
- 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.)
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、位相制御によつて光波を回折させる回折格
子、詳しくは±２次以上の高次回折光強度を低減した回
折格子の作製方法及びそれに用いる露光装置に関する。
子、詳しくは±２次以上の高次回折光強度を低減した回
折格子の作製方法及びそれに用いる露光装置に関する。
３ビーム方式のCDプレーヤやビデオカメラ等のオプトエ
レクトロニクス製品には、レーザ光を所定の割合で分割
するための回折格子が使用されている。一般に、３ビー
ム方式のCDプレーヤでは、０次回折光により読み取り信
号とフオーカシング制御信号を検出し、また±１次回折
光によりトラツキング制御信号を検出しているが、±２
次以上の高次回折光は必要ではなく、±２次以上の高次
回折光の発生がレーザ光の利用効率を低下させると共
に、迷光の原因となつている。また、単管式或いは単板
式とビデオカメラに光学的ローパスフイルタとして使用
される回折格子に於いても、０次回折光と±１次回折光
のみが必要であり、±２次以上の高次回折光は低周波数
のMTF（Modulation Transfer Function）特性を低下さ
せる原因となつている。
レクトロニクス製品には、レーザ光を所定の割合で分割
するための回折格子が使用されている。一般に、３ビー
ム方式のCDプレーヤでは、０次回折光により読み取り信
号とフオーカシング制御信号を検出し、また±１次回折
光によりトラツキング制御信号を検出しているが、±２
次以上の高次回折光は必要ではなく、±２次以上の高次
回折光の発生がレーザ光の利用効率を低下させると共
に、迷光の原因となつている。また、単管式或いは単板
式とビデオカメラに光学的ローパスフイルタとして使用
される回折格子に於いても、０次回折光と±１次回折光
のみが必要であり、±２次以上の高次回折光は低周波数
のMTF（Modulation Transfer Function）特性を低下さ
せる原因となつている。
以上の様なことから、CDプレーヤやビデオカメラ等のオ
プトエレクトロニクス製品に使用される回折格子に於い
ては、±２次以上の高次回折光強度を低下させることが
望まれているが、その実現方法として回折格子の断面形
状を台形波状或いは正弦波状にすることが知られてい
る。
プトエレクトロニクス製品に使用される回折格子に於い
ては、±２次以上の高次回折光強度を低下させることが
望まれているが、その実現方法として回折格子の断面形
状を台形波状或いは正弦波状にすることが知られてい
る。
従来多用されている回折格子の作製方法を第２図に従つ
て説明する。従来は、ガラス等の透明基板11にMgFe2、S
iO2等の透明誘電体膜13を蒸着し、この膜の上に感光性
樹脂組成物をスピンコート法等により塗布し感光膜12を
形成した後、所定の回折格子パターンを形成したフオト
マスク14を介して露光を行ない、現像により感光膜の未
反応部を除去し窓あけを行なう。その後、窓部の誘電体
膜をエツチングし、不必要となつた感光膜を除去するこ
とにより、回折格子17を作製していた。従つて、このよ
うな方法により作製された回折格子の断面形状は矩形波
状に限られるため、±２次以上の高次回折強度を低減す
ることができなかつた。
て説明する。従来は、ガラス等の透明基板11にMgFe2、S
iO2等の透明誘電体膜13を蒸着し、この膜の上に感光性
樹脂組成物をスピンコート法等により塗布し感光膜12を
形成した後、所定の回折格子パターンを形成したフオト
マスク14を介して露光を行ない、現像により感光膜の未
反応部を除去し窓あけを行なう。その後、窓部の誘電体
膜をエツチングし、不必要となつた感光膜を除去するこ
とにより、回折格子17を作製していた。従つて、このよ
うな方法により作製された回折格子の断面形状は矩形波
状に限られるため、±２次以上の高次回折強度を低減す
ることができなかつた。
本発明は上記の問題点を鑑みなされたもので、断面形状
が三角波状、台形波状、正弦波状等の回折格子の作製方
法を提供することを目的とする。
が三角波状、台形波状、正弦波状等の回折格子の作製方
法を提供することを目的とする。
本発明による回折格子の作製方法では、光源とフオトマ
スクの間、或いはフオトマスクと感光膜の間にすりガラ
ス等の光を散乱させる作用を有する光散乱板を設置し、
フオトマスクと感光膜の間隔を調節することにより光の
強度分布を三角波状、台形波状或いは正弦波状等にして
露光することにより、三角波状、台形波状或いは正弦波
状等の回折格子を作製する。
スクの間、或いはフオトマスクと感光膜の間にすりガラ
ス等の光を散乱させる作用を有する光散乱板を設置し、
フオトマスクと感光膜の間隔を調節することにより光の
強度分布を三角波状、台形波状或いは正弦波状等にして
露光することにより、三角波状、台形波状或いは正弦波
状等の回折格子を作製する。
以下、本発明を第１図にもとづいて説明する。
第１図（ｂ）に本発明の露光装置の概念を示す断面図及
び第１図（ａ）〜（ｃ）に該露光装置を用いて回折格子
を作製する工程を説明する工程断面図を示した。図にお
いて７は本発明の露光装置であつて、この露光装置７は
光源３、光散乱板５およびフオトマスク４より構成され
ている。
び第１図（ａ）〜（ｃ）に該露光装置を用いて回折格子
を作製する工程を説明する工程断面図を示した。図にお
いて７は本発明の露光装置であつて、この露光装置７は
光源３、光散乱板５およびフオトマスク４より構成され
ている。
ガラス、プラスチツク等の透明基板１上に感光性樹脂膜
２をコーテイング法等により付与後（第１図ａ）、光源
３、光散乱板５及び所定の周期構造を有する回折格子用
のフオトマスク４が装備された露光装置に設置される
（第１図ｂ）。図面には示されていない距離調節装置に
より、フオトマスク４と感光性樹脂膜との間隔ｇは調節
可能であり、該間隔ｇを調節することにより感光性樹脂
膜上に到達する光の強度分布を所望に調節できる。例え
ば距離ｇを順次長くすることにより光の強度分布を台形
波状から正弦波状を経て三角波状へと変化させることが
できる。第１図ｂにおいては光散乱板はフオトマスクと
光源の間に設置されているが、フオトマスクと感光性樹
脂膜との間、またはそれらの双方に設置されていても同
様に機能する。
２をコーテイング法等により付与後（第１図ａ）、光源
３、光散乱板５及び所定の周期構造を有する回折格子用
のフオトマスク４が装備された露光装置に設置される
（第１図ｂ）。図面には示されていない距離調節装置に
より、フオトマスク４と感光性樹脂膜との間隔ｇは調節
可能であり、該間隔ｇを調節することにより感光性樹脂
膜上に到達する光の強度分布を所望に調節できる。例え
ば距離ｇを順次長くすることにより光の強度分布を台形
波状から正弦波状を経て三角波状へと変化させることが
できる。第１図ｂにおいては光散乱板はフオトマスクと
光源の間に設置されているが、フオトマスクと感光性樹
脂膜との間、またはそれらの双方に設置されていても同
様に機能する。
次いで光源より、感光性樹脂膜を感光させるために所望
の強度及び波長を有する光を照射し、露光し、次いで現
像を行なうことにより所望の回折格子を得ることができ
る。用いられる感光性樹脂としては、現像後に回折格子
を形成することができる透明性と耐久性を有する材料で
あれば任意に選択できる。乾式で現像可能な材料は特に
好ましく、例えばEPA220652号公報、特開昭62−95225号
公報、特開昭62−95226号公報等に開示される光反応性
の炭素炭素間二重結合を有するアクリル酸系重合体と、
該二重結合と光反応可能な置換基を有しても良い芳香族
アルデヒド又はケトンよりなる低分子化合物との組成
物、或いはシンナモイル基を側鎖に有する重合体とケイ
皮酸又はその誘導体との組み合せよりなる感光性樹脂組
成物が挙げられる。
の強度及び波長を有する光を照射し、露光し、次いで現
像を行なうことにより所望の回折格子を得ることができ
る。用いられる感光性樹脂としては、現像後に回折格子
を形成することができる透明性と耐久性を有する材料で
あれば任意に選択できる。乾式で現像可能な材料は特に
好ましく、例えばEPA220652号公報、特開昭62−95225号
公報、特開昭62−95226号公報等に開示される光反応性
の炭素炭素間二重結合を有するアクリル酸系重合体と、
該二重結合と光反応可能な置換基を有しても良い芳香族
アルデヒド又はケトンよりなる低分子化合物との組成
物、或いはシンナモイル基を側鎖に有する重合体とケイ
皮酸又はその誘導体との組み合せよりなる感光性樹脂組
成物が挙げられる。
本発明において用いられる光散乱板としては、光源より
発せられる平行光を散乱した状態で透過する能力のある
ものなら何でもよく、例えばすりガラス等のように透明
基板の表面を散乱面とした材料の他、内部に微粒子状の
酸化チタンのような光散乱性物質を分散させた透明板で
あつてもよい。
発せられる平行光を散乱した状態で透過する能力のある
ものなら何でもよく、例えばすりガラス等のように透明
基板の表面を散乱面とした材料の他、内部に微粒子状の
酸化チタンのような光散乱性物質を分散させた透明板で
あつてもよい。
感光性樹脂として、メチルメタクリレートとクロチルメ
タクリレートの等モル共重合体を合成し、この共重合体
中のクロチルメタクリレート成分と等モルのベンゾフエ
ノンを加えて４重量％ベンゼン溶液を調製した。この溶
液をスピンコート法によりガラス基板１に塗布し、感光
膜２を形成した。次いで、光源である超高圧水銀灯３と
フオトマスク４の間にすりガラス５を設置し、フオトマ
スク４と感光膜２の間隔ｇを200μｍとして３分間プロ
キシミテイ露光することにより、ベンゾフエノンをクロ
チルメタクリレート成分に結合させた。この方法によ
り、感光膜面において紫外線の強度分布は正弦波状にな
る。最後に、試料を0.2mmHg、100℃の条件で減圧加熱し
て未反応のベンゾフエノンを昇華させ、正弦波状の回折
格子６を作製した。
タクリレートの等モル共重合体を合成し、この共重合体
中のクロチルメタクリレート成分と等モルのベンゾフエ
ノンを加えて４重量％ベンゼン溶液を調製した。この溶
液をスピンコート法によりガラス基板１に塗布し、感光
膜２を形成した。次いで、光源である超高圧水銀灯３と
フオトマスク４の間にすりガラス５を設置し、フオトマ
スク４と感光膜２の間隔ｇを200μｍとして３分間プロ
キシミテイ露光することにより、ベンゾフエノンをクロ
チルメタクリレート成分に結合させた。この方法によ
り、感光膜面において紫外線の強度分布は正弦波状にな
る。最後に、試料を0.2mmHg、100℃の条件で減圧加熱し
て未反応のベンゾフエノンを昇華させ、正弦波状の回折
格子６を作製した。
上記の実施例ではフオトマスクと感光膜の間隔を200μ
ｍとしたが、この間隔を変えることにより回折格子の断
面形状を台形波状、正弦波状及び三角波状などとするこ
とができる。
ｍとしたが、この間隔を変えることにより回折格子の断
面形状を台形波状、正弦波状及び三角波状などとするこ
とができる。
以上の様に、光源とフオトマスクの間、或いはフオトマ
スクと感光膜の間に光を散乱させる作用を有する光散乱
板を設置することにより、断面形状が台形波状或いは正
弦波状などの回折格子を作製することができ、その結
果、±２次以上の高次回折光の光強度を低減できるた
め、CDプレーヤやビデオカメラ等のオプトエレクトロニ
クス製品の特性向上に役立てることができる。
スクと感光膜の間に光を散乱させる作用を有する光散乱
板を設置することにより、断面形状が台形波状或いは正
弦波状などの回折格子を作製することができ、その結
果、±２次以上の高次回折光の光強度を低減できるた
め、CDプレーヤやビデオカメラ等のオプトエレクトロニ
クス製品の特性向上に役立てることができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明による回折格子の作製方法の実施例を
示し、第２図は、従来の回折格子の作製方法を示す。 １、11……透明基板 ２、12……感光膜 ３……光源 ４、14……フオトマスク ５……光散乱板 ６、17……回折格子 13……透明誘電体膜
示し、第２図は、従来の回折格子の作製方法を示す。 １、11……透明基板 ２、12……感光膜 ３……光源 ４、14……フオトマスク ５……光散乱板 ６、17……回折格子 13……透明誘電体膜
Claims (4)
- 【請求項１】光源とフオトマスクの間、或いはフオトマ
スクと感光膜との間に光を散乱させる作用を有する光散
乱板を設置した露光装置を用い、光源より発生した光を
回折格子用フオトマスク及び光散乱板を通過させること
により感光性樹脂を選択的に露光し、次いで現像するこ
とを特徴とする回折格子の作製方法。 - 【請求項２】フオトマスクと感光膜との間隔を調節する
ことにより、光の強度分布を三角波状、台形波状又は正
弦波状にすることにより、得られた回折格子の断面形状
を三角板状、台形波状又は正弦波状にすることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の回折格子の作製方法。 - 【請求項３】光源とフオトマスクの間或いはフオトマス
クと感光膜との間に光を散乱させる作用を有する光散乱
板を設置したことを特徴とする露光装置。 - 【請求項４】フオトマスクと感光膜との間隔を調節可能
とし、該間隔を調節することにより感光膜に到達する光
の強度分布を台形波状、正弦波状又は三角波状などに調
節可能とすることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62207077A JPH07104444B2 (ja) | 1987-08-19 | 1987-08-19 | 回折格子の作製方法及びそれに用いる露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62207077A JPH07104444B2 (ja) | 1987-08-19 | 1987-08-19 | 回折格子の作製方法及びそれに用いる露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6449001A JPS6449001A (en) | 1989-02-23 |
| JPH07104444B2 true JPH07104444B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=16533819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62207077A Expired - Fee Related JPH07104444B2 (ja) | 1987-08-19 | 1987-08-19 | 回折格子の作製方法及びそれに用いる露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104444B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001281429A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Kansai Research Institute | 回折光学素子及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-08-19 JP JP62207077A patent/JPH07104444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6449001A (en) | 1989-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |