JPH07113193A - 回折格子成形用金型の製造方法 - Google Patents
回折格子成形用金型の製造方法Info
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- JPH07113193A JPH07113193A JP28194493A JP28194493A JPH07113193A JP H07113193 A JPH07113193 A JP H07113193A JP 28194493 A JP28194493 A JP 28194493A JP 28194493 A JP28194493 A JP 28194493A JP H07113193 A JPH07113193 A JP H07113193A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板の矩形形状パターンを電鋳反転した後の
原盤と電鋳型の離型において、導電膜が破壊された状態
で電鋳型表面に付着したり、あるいは導電膜といっしょ
に基板の一部がもぎ取られるように電鋳型表面に付着す
るという不具合が無い、表面状態が良好な回折格子成形
用金型を得る。 【構成】 シリコンウェハ１上にマスク４を用いてフォ
トレジスト２からなる矩形形状またはブレーズ形状を形
成する。乾式エッチングにより矩形形状またはブレーズ
形状をシリコンウェハ１に転写する。フォトレジスト２
を除去する。シリコンウェハ１表面に導電膜を形成す
る。メッキ法により電鋳型を付着する。シリコンを選択
的に溶出させる溶液に浸漬し、シリコンを溶解して電鋳
型を得る。
原盤と電鋳型の離型において、導電膜が破壊された状態
で電鋳型表面に付着したり、あるいは導電膜といっしょ
に基板の一部がもぎ取られるように電鋳型表面に付着す
るという不具合が無い、表面状態が良好な回折格子成形
用金型を得る。 【構成】 シリコンウェハ１上にマスク４を用いてフォ
トレジスト２からなる矩形形状またはブレーズ形状を形
成する。乾式エッチングにより矩形形状またはブレーズ
形状をシリコンウェハ１に転写する。フォトレジスト２
を除去する。シリコンウェハ１表面に導電膜を形成す
る。メッキ法により電鋳型を付着する。シリコンを選択
的に溶出させる溶液に浸漬し、シリコンを溶解して電鋳
型を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂製回折格子を成形
するための金型の製造方法に関する。
するための金型の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、回折格子成形用金型の製造方法と
しては、次のような方法が知られている。まず、ガラス
等の基板上にレジストを塗布した後、マスクを用いてＵ
Ｖ照射等でパターニングし、アルカリ溶液等でエッチン
グしてガラス基板上にレジストによる矩形パターンを得
る。その後、ＲＩＥおよび酸素プラズマアッシングによ
り、基板上に矩形形状を形成する。電着用の導電膜とし
て真空蒸着法で金属を成膜した後、電解メッキ法により
矩形形状を反転したニッケル電鋳型を作製する。機械的
に電鋳型を離型した後、機械加工によって所望の形状に
形成して成形用金型を製造する。これは、主に離型後に
導電膜を電鋳型側に残す場合である。また、特開平２−
２７７７９１号公報に開示されるように、離型後に導電
膜を基板側に残す場合、導電膜成膜後にプラズマアッシ
ング装置に装着し、酸素プラズマを照射して酸素層を導
電膜表面に形成し、電鋳反転した後、離型して成形用金
型を得る方法がある。
しては、次のような方法が知られている。まず、ガラス
等の基板上にレジストを塗布した後、マスクを用いてＵ
Ｖ照射等でパターニングし、アルカリ溶液等でエッチン
グしてガラス基板上にレジストによる矩形パターンを得
る。その後、ＲＩＥおよび酸素プラズマアッシングによ
り、基板上に矩形形状を形成する。電着用の導電膜とし
て真空蒸着法で金属を成膜した後、電解メッキ法により
矩形形状を反転したニッケル電鋳型を作製する。機械的
に電鋳型を離型した後、機械加工によって所望の形状に
形成して成形用金型を製造する。これは、主に離型後に
導電膜を電鋳型側に残す場合である。また、特開平２−
２７７７９１号公報に開示されるように、離型後に導電
膜を基板側に残す場合、導電膜成膜後にプラズマアッシ
ング装置に装着し、酸素プラズマを照射して酸素層を導
電膜表面に形成し、電鋳反転した後、離型して成形用金
型を得る方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法で作製される成形用金型には、離型後に導電膜の一部
が破壊され剥離した状態で電鋳型表面に付着したり、あ
るいは導電膜といっしょに基板の一部がもぎ取られるよ
うに電鋳型表面に付着するという不具合が発生した。ま
た、特開平２−２７７７９１号公報記載の方法のよう
に、導電膜上に酸素層を形成してニッケルとの密着力を
弱めることにより離型時の離型性を向上するという方法
においても、物理的に原盤と電鋳型を引き剥がすことに
変わり無く、基板側に残るべき導電膜が剥離して電鋳型
表面に付着したり、あるいは導電膜といっしょに基板の
一部がもぎ取られるように電鋳型表面に付着するという
不具合を多少減少させることはできても皆無にすること
は不可能であった。また、逆に、電着時の密着力不足お
よび酸化層による導電性の悪化から電着時に剥離してし
まうという不具合が新たに発生した。
法で作製される成形用金型には、離型後に導電膜の一部
が破壊され剥離した状態で電鋳型表面に付着したり、あ
るいは導電膜といっしょに基板の一部がもぎ取られるよ
うに電鋳型表面に付着するという不具合が発生した。ま
た、特開平２−２７７７９１号公報記載の方法のよう
に、導電膜上に酸素層を形成してニッケルとの密着力を
弱めることにより離型時の離型性を向上するという方法
においても、物理的に原盤と電鋳型を引き剥がすことに
変わり無く、基板側に残るべき導電膜が剥離して電鋳型
表面に付着したり、あるいは導電膜といっしょに基板の
一部がもぎ取られるように電鋳型表面に付着するという
不具合を多少減少させることはできても皆無にすること
は不可能であった。また、逆に、電着時の密着力不足お
よび酸化層による導電性の悪化から電着時に剥離してし
まうという不具合が新たに発生した。
【０００４】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、基板の矩形形状パターンを電鋳反転した
後の原盤と電鋳型の離型において、導電膜が破壊された
状態で電鋳型表面に付着したり、あるいは導電膜といっ
しょに基板の一部がもぎ取られるように電鋳型表面に付
着するという不具合が無く、表面状態が良好な回折格子
成形用金型の製造方法を提供することを目的とする。
されたもので、基板の矩形形状パターンを電鋳反転した
後の原盤と電鋳型の離型において、導電膜が破壊された
状態で電鋳型表面に付着したり、あるいは導電膜といっ
しょに基板の一部がもぎ取られるように電鋳型表面に付
着するという不具合が無く、表面状態が良好な回折格子
成形用金型の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、まずシリコン基板上にレジストを塗布し
た後、マスクを通して紫外線等を露光して、アルカリ現
像液等によるエッチングを行い、基板上にレジストから
なる矩形形状を形成する。ブレーズ形状の場合は、シリ
コン基板上にレジストを塗布した後、ドーズ量を最適化
した電子線描画により感光させて現像液によるエッチン
グを行い、基板上にレジストからなるブレーズ形状を形
成する。矩形形状またはブレーズ形状をシリコン基板上
に形成した後、酸素プラズマアッシング等によりレジス
トを除去して矩形形状またはブレーズ形状を表面に構成
した基板を得る。他のブレーズ形状の作製方法として
は、シリコン基板上にレジストを塗布した後、マスクを
通して紫外線等を露光して、アルカリ現像液等によるエ
ッチングを行い、基板上にレジストからなる矩形形状を
形成した後、ＲＩＥおよびＥＣＲ等により斜めにエッチ
ングを行い、シリコン基板上にブレーズ形状を形成した
後、酸素プラズマアッシング等によりレジストを除去し
てブレーズ形状を表面に構成した基板を得る。
に、本発明は、まずシリコン基板上にレジストを塗布し
た後、マスクを通して紫外線等を露光して、アルカリ現
像液等によるエッチングを行い、基板上にレジストから
なる矩形形状を形成する。ブレーズ形状の場合は、シリ
コン基板上にレジストを塗布した後、ドーズ量を最適化
した電子線描画により感光させて現像液によるエッチン
グを行い、基板上にレジストからなるブレーズ形状を形
成する。矩形形状またはブレーズ形状をシリコン基板上
に形成した後、酸素プラズマアッシング等によりレジス
トを除去して矩形形状またはブレーズ形状を表面に構成
した基板を得る。他のブレーズ形状の作製方法として
は、シリコン基板上にレジストを塗布した後、マスクを
通して紫外線等を露光して、アルカリ現像液等によるエ
ッチングを行い、基板上にレジストからなる矩形形状を
形成した後、ＲＩＥおよびＥＣＲ等により斜めにエッチ
ングを行い、シリコン基板上にブレーズ形状を形成した
後、酸素プラズマアッシング等によりレジストを除去し
てブレーズ形状を表面に構成した基板を得る。
【０００６】次に、シリコン基板表面に真空蒸着法、イ
オンプレーティング法またはスパッタリング法等の乾式
成膜法により、クロム、金、銀、ニッケル等の金属を導
電膜として成膜する。あるいは、湿式成膜法によりニッ
ケル、銀等を成膜する。導電膜を形成した面に電解メッ
キ法によりニッケル等の金属を析出させて電鋳型を付着
形成する。このままの状態では基板と電鋳型は密着して
いるのでこれらを剥離する工程が必要となる。そこで、
本発明では、シリコンだけを選択的に溶出させる溶解液
に浸漬することでシリコンを溶解して電鋳型を得る。
オンプレーティング法またはスパッタリング法等の乾式
成膜法により、クロム、金、銀、ニッケル等の金属を導
電膜として成膜する。あるいは、湿式成膜法によりニッ
ケル、銀等を成膜する。導電膜を形成した面に電解メッ
キ法によりニッケル等の金属を析出させて電鋳型を付着
形成する。このままの状態では基板と電鋳型は密着して
いるのでこれらを剥離する工程が必要となる。そこで、
本発明では、シリコンだけを選択的に溶出させる溶解液
に浸漬することでシリコンを溶解して電鋳型を得る。
【０００７】
【作用】本発明においては、電鋳反転した後、基板との
離型の方法として溶解液によるエッチング作用により基
板を選択的に溶出させている。そのために基板と導電膜
の境界面に物理的な作用を全く与えることがなく、表面
状態が良好な電鋳型の製造が可能となる。
離型の方法として溶解液によるエッチング作用により基
板を選択的に溶出させている。そのために基板と導電膜
の境界面に物理的な作用を全く与えることがなく、表面
状態が良好な電鋳型の製造が可能となる。
【０００８】
【実施例１】以下、図１から図７に示す実施例１に基づ
き本発明を詳細に説明する。図１に示すように、シリコ
ンウエハ１にフォトレジスト２を均一の膜厚に塗布す
る。シリコンウエハ１は半導体材料としてよく用いられ
る単結晶シリコンウエハであり、塗布表面は研磨されて
おり、平面度を維持することが可能な厚さ、例えば０．
８ｍｍになっている。ただし、最終的に平面度が維持で
きればこれより厚くても薄くても特に問題とはならな
い。フォトレジスト２は、例えば東京応化（株）製ＴＳ
ＭＲ８９００のようなポジ型のフォトレジストであり、
スピンコート法により１００〜２００ｎｍの膜厚になる
ように成膜する。次いで、オーブンにより９０℃、３０
ｍｉｎのプレベークを行う。
き本発明を詳細に説明する。図１に示すように、シリコ
ンウエハ１にフォトレジスト２を均一の膜厚に塗布す
る。シリコンウエハ１は半導体材料としてよく用いられ
る単結晶シリコンウエハであり、塗布表面は研磨されて
おり、平面度を維持することが可能な厚さ、例えば０．
８ｍｍになっている。ただし、最終的に平面度が維持で
きればこれより厚くても薄くても特に問題とはならな
い。フォトレジスト２は、例えば東京応化（株）製ＴＳ
ＭＲ８９００のようなポジ型のフォトレジストであり、
スピンコート法により１００〜２００ｎｍの膜厚になる
ように成膜する。次いで、オーブンにより９０℃、３０
ｍｉｎのプレベークを行う。
【０００９】次に、図２に示すようにして、露光を行
う。クロムからなる直線状遮光部３を有するフォトマス
ク４で、フォトレジスト２を塗布したシリコンウエハ１
を覆い、アライナーに取り付けてＵＶ光５によりコンタ
クト露光を行う。斜線部６は感光部であり、アルカリ現
像液を用いた湿式エッチングにより斜線部６を除去して
図３に示すように、シリコンウエハ１上にレジストから
なる矩形パターン７を得る。ポストベークはオーブンに
より１２０℃、２０ｍｉｎ行う。なお、図示は省略した
が、回折格子用パターンは小面積であり、１枚のシリコ
ンウエハに複数個作り込むことが可能である。次に、乾
式エッチングによりシリコンウエハ１上に矩形形状を形
成する。エッチングガスとしてはＣＦ4 −Ｏ2 混合ガス
を用いる。ＣＦ4 ガスは０．５〜４０Ｐａの圧力で０．
１〜２０ｓｃｃｍの流量として、またＯ2 ガスは０．０
１〜２０Ｐａの圧力で０．１〜２０ｓｃｃｍの流量とし
て、Ｏ2 ガスの割合が２〜５０ｖｏｌ％となるように設
定する。印加電圧１００〜２００ＶでＲＩＥによりエッ
チングを行う。シリコンエッチングを終了した後、酸素
プラズマによるアッシングによりフォトレジスト２を除
去して表面に矩形形状８を有した図４に示すシリコン原
盤９を得る。矩形形状８のピッチは１μｍ、溝深さは
０．４μｍである。
う。クロムからなる直線状遮光部３を有するフォトマス
ク４で、フォトレジスト２を塗布したシリコンウエハ１
を覆い、アライナーに取り付けてＵＶ光５によりコンタ
クト露光を行う。斜線部６は感光部であり、アルカリ現
像液を用いた湿式エッチングにより斜線部６を除去して
図３に示すように、シリコンウエハ１上にレジストから
なる矩形パターン７を得る。ポストベークはオーブンに
より１２０℃、２０ｍｉｎ行う。なお、図示は省略した
が、回折格子用パターンは小面積であり、１枚のシリコ
ンウエハに複数個作り込むことが可能である。次に、乾
式エッチングによりシリコンウエハ１上に矩形形状を形
成する。エッチングガスとしてはＣＦ4 −Ｏ2 混合ガス
を用いる。ＣＦ4 ガスは０．５〜４０Ｐａの圧力で０．
１〜２０ｓｃｃｍの流量として、またＯ2 ガスは０．０
１〜２０Ｐａの圧力で０．１〜２０ｓｃｃｍの流量とし
て、Ｏ2 ガスの割合が２〜５０ｖｏｌ％となるように設
定する。印加電圧１００〜２００ＶでＲＩＥによりエッ
チングを行う。シリコンエッチングを終了した後、酸素
プラズマによるアッシングによりフォトレジスト２を除
去して表面に矩形形状８を有した図４に示すシリコン原
盤９を得る。矩形形状８のピッチは１μｍ、溝深さは
０．４μｍである。
【００１０】次いで、真空蒸着法によりクロムを５〜１
０ｎｍ、その上に金を５０〜１００ｎｍの膜厚でシリコ
ン原盤９上に成膜して導電膜１０を形成する（図５参
照）。その後、電鋳法、例えばスルファミン酸ニッケル
電解液により、導電膜１０を形成したシリコン原盤９上
にニッケルからなる電鋳層１１を形成する（図６参
照）。次いで、ＫＯＨに浸漬してシリコンを溶解させて
図７に示す電鋳型１２を得る。シリコン融解後の電鋳型
１２の表面は、シリコン残渣や導電膜剥離が無く良好で
あった。前述の工程から得られた電鋳型１２から機械加
工によって良好なパターンを切り出して所望の形状に仕
上げて入子とする。成形用母型に入子を組み込んだ成形
用金型を成形機に取り付けた後、射出成形法等により成
形を行い、樹脂製回折格子を得る。成形用樹脂としては
ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＳ、ＰＣ−ＰＳアロイ、ＴＰＸ、環
状ポリオレフィン樹脂等が考えられる。
０ｎｍ、その上に金を５０〜１００ｎｍの膜厚でシリコ
ン原盤９上に成膜して導電膜１０を形成する（図５参
照）。その後、電鋳法、例えばスルファミン酸ニッケル
電解液により、導電膜１０を形成したシリコン原盤９上
にニッケルからなる電鋳層１１を形成する（図６参
照）。次いで、ＫＯＨに浸漬してシリコンを溶解させて
図７に示す電鋳型１２を得る。シリコン融解後の電鋳型
１２の表面は、シリコン残渣や導電膜剥離が無く良好で
あった。前述の工程から得られた電鋳型１２から機械加
工によって良好なパターンを切り出して所望の形状に仕
上げて入子とする。成形用母型に入子を組み込んだ成形
用金型を成形機に取り付けた後、射出成形法等により成
形を行い、樹脂製回折格子を得る。成形用樹脂としては
ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＳ、ＰＣ−ＰＳアロイ、ＴＰＸ、環
状ポリオレフィン樹脂等が考えられる。
【００１１】本実施例の回折格子成形用金型の製造方法
によると、シリコンウェハ１の矩形形状パターンを電鋳
反転した後、シリコン原盤９と電鋳型１２の離型におい
て、導電膜１０が破壊された状態で電鋳型１２表面に付
着したり、あるいは導電膜１０といっしょにシリコンウ
ェハ１の一部がもぎ取られるように電鋳型１２表面に付
着するという不具合が無い表面状態が良好な成形用金型
を得ることが可能である。
によると、シリコンウェハ１の矩形形状パターンを電鋳
反転した後、シリコン原盤９と電鋳型１２の離型におい
て、導電膜１０が破壊された状態で電鋳型１２表面に付
着したり、あるいは導電膜１０といっしょにシリコンウ
ェハ１の一部がもぎ取られるように電鋳型１２表面に付
着するという不具合が無い表面状態が良好な成形用金型
を得ることが可能である。
【００１２】
【実施例２】本実施例においては、フォトマスク４にお
いてクロム３のパターンが直線状ではなく、図８のよう
に曲線状の遮光部１３を形成している。このフォトマス
ク４を用いて実施例１と同様にして露光、現像、乾式エ
ッチング後、シリコン原盤９を得る。本実施例のシリコ
ン原盤９は断面は矩形形状であり、パターンは曲線形状
を形成している。ピッチは１〜３μｍの間で局所的に偏
りを付してあり、溝深さは０．３μｍである。次いで、
スパッタリング法によりシリコン原盤９上にニッケルを
１００ｎｍ成膜して、導電膜１０を形成する。その後、
実施例１と同様にしてニッケル電鋳層１１を形成した
後、ＫＯＨに浸漬してシリコンを溶解して電鋳型１２を
得る。本実施例においては、実施例１と同様の効果を得
るだけでなく、曲線形状を最適化することにより光学的
収差を除去したり、あるいはビーム形状を制御すること
ができる回折格子の成形用金型が製造可能である。
いてクロム３のパターンが直線状ではなく、図８のよう
に曲線状の遮光部１３を形成している。このフォトマス
ク４を用いて実施例１と同様にして露光、現像、乾式エ
ッチング後、シリコン原盤９を得る。本実施例のシリコ
ン原盤９は断面は矩形形状であり、パターンは曲線形状
を形成している。ピッチは１〜３μｍの間で局所的に偏
りを付してあり、溝深さは０．３μｍである。次いで、
スパッタリング法によりシリコン原盤９上にニッケルを
１００ｎｍ成膜して、導電膜１０を形成する。その後、
実施例１と同様にしてニッケル電鋳層１１を形成した
後、ＫＯＨに浸漬してシリコンを溶解して電鋳型１２を
得る。本実施例においては、実施例１と同様の効果を得
るだけでなく、曲線形状を最適化することにより光学的
収差を除去したり、あるいはビーム形状を制御すること
ができる回折格子の成形用金型が製造可能である。
【００１３】
【実施例３】本実施例においては、気相エッチングガス
としてＳｉＣｌ4 およびＣｌ2 の混合ガスを用い、実施
例１と同様にして露光、現像、乾式エッチング後、シリ
コン原盤９を得る。矩形形状８のピッチは１２μｍ、溝
深さは０．８μｍである。次いで、真空蒸着法により銀
をシリコン原盤９上に１５０ｎｍ成膜して導電膜１０を
形成する。その後、実施例１と同様にしてニッケル電鋳
層１１を形成した後、ＫＯＨに浸漬してシリコンを溶解
して電鋳型１２を得る。本実施例においては、実施例１
と同様の効果を得るだけでなく、シリコンウエハ１のエ
ッチング中に発生してしまうフロロカーボン堆積といっ
た汚染を防ぎ、かつ高異方性によりパターン転写精度が
向上するといった品質の向上が可能である。原盤の再現
性が高い電鋳型を得ることにより理論的に得られる理想
的な回折効率に近い特性が得られる。
としてＳｉＣｌ4 およびＣｌ2 の混合ガスを用い、実施
例１と同様にして露光、現像、乾式エッチング後、シリ
コン原盤９を得る。矩形形状８のピッチは１２μｍ、溝
深さは０．８μｍである。次いで、真空蒸着法により銀
をシリコン原盤９上に１５０ｎｍ成膜して導電膜１０を
形成する。その後、実施例１と同様にしてニッケル電鋳
層１１を形成した後、ＫＯＨに浸漬してシリコンを溶解
して電鋳型１２を得る。本実施例においては、実施例１
と同様の効果を得るだけでなく、シリコンウエハ１のエ
ッチング中に発生してしまうフロロカーボン堆積といっ
た汚染を防ぎ、かつ高異方性によりパターン転写精度が
向上するといった品質の向上が可能である。原盤の再現
性が高い電鋳型を得ることにより理論的に得られる理想
的な回折効率に近い特性が得られる。
【００１４】
【実施例４】本実施例においては、まず実施例１と同様
にしてシリコン原盤９を得る。矩形形状８のピッチは４
μｍ、溝深さは０．２μｍである。次いで、電解メッキ
法によりニッケルをシリコン原盤９の表面上に析出させ
て電着用の導電膜１０を形成する。その後、ニッケル電
鋳を行い、実施例１と同様にしてニッケル電鋳層１１を
形成した後、ＮａＯＨに浸漬してシリコンを溶解して電
鋳型１２を得る。本実施例においては、実施例１と同様
の効果を得るだけでなく、電鋳型１２において表面の非
晶質なニッケルが緻密で硬質な特性を示し、成形用金型
としての耐久性が向上する。
にしてシリコン原盤９を得る。矩形形状８のピッチは４
μｍ、溝深さは０．２μｍである。次いで、電解メッキ
法によりニッケルをシリコン原盤９の表面上に析出させ
て電着用の導電膜１０を形成する。その後、ニッケル電
鋳を行い、実施例１と同様にしてニッケル電鋳層１１を
形成した後、ＮａＯＨに浸漬してシリコンを溶解して電
鋳型１２を得る。本実施例においては、実施例１と同様
の効果を得るだけでなく、電鋳型１２において表面の非
晶質なニッケルが緻密で硬質な特性を示し、成形用金型
としての耐久性が向上する。
【００１５】
【実施例５】本実施例においては、ブレーズ形状の回折
格子用金型の製造方法について図９〜図１２を用いて説
明する。シリコンウエハ１上に電子線レジスト１４を均
一な厚さに塗布する。膜厚はブレーズ溝深さにシリコン
とレジストのエッチング選択比を乗じた値以上の厚さと
する。例えばブレーズ溝深さが０．５μｍでシリコンと
レジストのエッチング選択比が５である場合レジストは
２．６μｍの膜厚にする。次いで、図９に示すように、
電子線１５により電子線レジスト１４を感光する。現像
後に、電子線レジスト１４がブレーズ形状になるよう
に、描画の際にドーズ量の調節を行い、現像後に図１０
に示すように、シリコンウエハ１上にレジストからなる
ブレーズ形状１６を得る。ブレーズ形状１６はその深さ
方向において、シリコン上に最終的に得たいブレーズ形
状に、シリコンとレジストのエッチング選択比倍の形状
となっている。次いで、実施例１と同様の乾式エッチン
グにより、図１１に示すように、表面にブレーズ形状を
形成したシリコンウエハ１７を得る。ブレーズ形状のピ
ッチは０．８μｍ、溝深さは０．５μｍである。その
後、真空蒸着法によりクロムを７０ｎｍ成膜して導電膜
を形成する。その後、ニッケル電鋳を行い、実施例１と
同様にしてニッケル電鋳層を形成した後、ＮａＯＨに浸
漬してシリコンを溶解して図１２に示す電鋳型１２を得
る。本実施例においては、実施例１と同様の効果を得る
だけでなく、格子面がブレーズ形状を形成しているの
で、全ての回折次数において回折効率を１００％に最適
化することができるといった自由度の高い光学特性設計
が可能となる。
格子用金型の製造方法について図９〜図１２を用いて説
明する。シリコンウエハ１上に電子線レジスト１４を均
一な厚さに塗布する。膜厚はブレーズ溝深さにシリコン
とレジストのエッチング選択比を乗じた値以上の厚さと
する。例えばブレーズ溝深さが０．５μｍでシリコンと
レジストのエッチング選択比が５である場合レジストは
２．６μｍの膜厚にする。次いで、図９に示すように、
電子線１５により電子線レジスト１４を感光する。現像
後に、電子線レジスト１４がブレーズ形状になるよう
に、描画の際にドーズ量の調節を行い、現像後に図１０
に示すように、シリコンウエハ１上にレジストからなる
ブレーズ形状１６を得る。ブレーズ形状１６はその深さ
方向において、シリコン上に最終的に得たいブレーズ形
状に、シリコンとレジストのエッチング選択比倍の形状
となっている。次いで、実施例１と同様の乾式エッチン
グにより、図１１に示すように、表面にブレーズ形状を
形成したシリコンウエハ１７を得る。ブレーズ形状のピ
ッチは０．８μｍ、溝深さは０．５μｍである。その
後、真空蒸着法によりクロムを７０ｎｍ成膜して導電膜
を形成する。その後、ニッケル電鋳を行い、実施例１と
同様にしてニッケル電鋳層を形成した後、ＮａＯＨに浸
漬してシリコンを溶解して図１２に示す電鋳型１２を得
る。本実施例においては、実施例１と同様の効果を得る
だけでなく、格子面がブレーズ形状を形成しているの
で、全ての回折次数において回折効率を１００％に最適
化することができるといった自由度の高い光学特性設計
が可能となる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明の回折格子成形用
金型の製造方法によれば、基板の矩形上パターンを電鋳
反転した後、原盤と電鋳型の離型において、導電膜が破
壊された状態で電鋳型表面に付着したり、あるいは導電
膜といっしょに基板の一部がもぎ取られるように電鋳型
表面に付着するという不具合が無く、表面状態が良好な
成形用金型を得ることが可能である。
金型の製造方法によれば、基板の矩形上パターンを電鋳
反転した後、原盤と電鋳型の離型において、導電膜が破
壊された状態で電鋳型表面に付着したり、あるいは導電
膜といっしょに基板の一部がもぎ取られるように電鋳型
表面に付着するという不具合が無く、表面状態が良好な
成形用金型を得ることが可能である。
【図１】本発明の実施例１の製造方法を示す正面図であ
る。
る。
【図２】同実施例１の製造方法を示す正面図である。
【図３】同実施例１の製造方法を示す正面図である。
【図４】同実施例１の製造方法を示す正面図である。
【図５】同実施例１の製造方法を示す正面図である。
【図６】同実施例１の製造方法を示す正面図である。
【図７】同実施例１の製造方法を示す正面図である。
【図８】本発明の実施例２の製造方法を示す正面図であ
る。
る。
【図９】本発明の実施例５の製造方法を示す正面図であ
る。
る。
【図１０】同実施例５の製造方法を示す正面図である。
【図１１】同実施例５の製造方法を示す正面図である。
【図１２】同実施例５の製造方法を示す正面図である。
１ シリコンウェハ ２ フォトレジスト ４ マスク ５ ＵＶ光 ７ 矩形パターン ８ 矩形形状 ９ シリコン原盤 １０ 導電膜 １１ ニッケル電鋳層 １２ 電鋳型 １４ 電子線レジスト １５ 電子線 １６ ブレーズ形状 １７ シリコンウェハ １８ 電鋳型
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１２月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】次に、図２に示すようにして、露光を行
う。クロムからなる直線状遮光部３を有するフォトマス
ク４で、フォトレジスト２を塗布したシリコンウエハ１
を覆い、アライナーに取り付けてＵＶ光５によりコンタ
クト露光を行う。斜線部６は感光部であり、アルカリ現
像液を用いた湿式エッチングにより斜線部６を除去して
図３に示すように、シリコンウエハ１上にレジストから
なる矩形パターン７を得る。ポストベークはオーブンに
より１２０℃、２０ｍｉｎ行う。なお、図示は省略した
が、回折格子用パターンは小面積であり、１枚のシリコ
ンウエハに複数個作り込むことが可能である。次に、乾
式エッチングによりシリコンウエハ１上に矩形形状を形
成する。エッチングガスとしてはＣＦ４−Ｏ２混合ガス
を用いる。ＣＦ４ガスは０．５〜４０Ｐａの圧力で５〜
４０ｓｃｃｍの流量として、またＯ２ガスは０．０１〜
２０Ｐａの圧力で０．１〜２０ｓｃｃｍの流量として、
Ｏ２ガスの割合が２〜５０ｖｏｌ％となるように設定す
る。印加電圧１００〜２００ＶでＲＩＥによりエッチン
グを行う。シリコンエッチングを終了した後、酸素プラ
ズマによるアッシングによりフォトレジスト２を除去し
て表面に矩形形状８を有した図４に示すシリコン原盤９
を得る。矩形形状８のピッチは１μｍ、溝深さは０．４
μｍである。
う。クロムからなる直線状遮光部３を有するフォトマス
ク４で、フォトレジスト２を塗布したシリコンウエハ１
を覆い、アライナーに取り付けてＵＶ光５によりコンタ
クト露光を行う。斜線部６は感光部であり、アルカリ現
像液を用いた湿式エッチングにより斜線部６を除去して
図３に示すように、シリコンウエハ１上にレジストから
なる矩形パターン７を得る。ポストベークはオーブンに
より１２０℃、２０ｍｉｎ行う。なお、図示は省略した
が、回折格子用パターンは小面積であり、１枚のシリコ
ンウエハに複数個作り込むことが可能である。次に、乾
式エッチングによりシリコンウエハ１上に矩形形状を形
成する。エッチングガスとしてはＣＦ４−Ｏ２混合ガス
を用いる。ＣＦ４ガスは０．５〜４０Ｐａの圧力で５〜
４０ｓｃｃｍの流量として、またＯ２ガスは０．０１〜
２０Ｐａの圧力で０．１〜２０ｓｃｃｍの流量として、
Ｏ２ガスの割合が２〜５０ｖｏｌ％となるように設定す
る。印加電圧１００〜２００ＶでＲＩＥによりエッチン
グを行う。シリコンエッチングを終了した後、酸素プラ
ズマによるアッシングによりフォトレジスト２を除去し
て表面に矩形形状８を有した図４に示すシリコン原盤９
を得る。矩形形状８のピッチは１μｍ、溝深さは０．４
μｍである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【実施例４】本実施例においては、まず実施例１と同様
にしてシリコン原盤９を得る。矩形形状８のピッチは４
μｍ、溝深さは０．２μｍである。次いで、無電解メッ
キ法によりニッケルをシリコン原盤９の表面上に析出さ
せて電着用の導電膜１０を形成する。その後、ニッケル
電鋳を行い、実施例１と同様にしてニッケル電鋳層１１
を形成した後、ＮａＯＨに浸漬してシリコンを溶解して
電鋳型１２を得る。本実施例においては、実施例１と同
様の効果を得るだけでなく、電鋳型１２において表面の
非晶質なニッケルが緻密で硬質な特性を示し、成形用金
型としての耐久性が向上する。
にしてシリコン原盤９を得る。矩形形状８のピッチは４
μｍ、溝深さは０．２μｍである。次いで、無電解メッ
キ法によりニッケルをシリコン原盤９の表面上に析出さ
せて電着用の導電膜１０を形成する。その後、ニッケル
電鋳を行い、実施例１と同様にしてニッケル電鋳層１１
を形成した後、ＮａＯＨに浸漬してシリコンを溶解して
電鋳型１２を得る。本実施例においては、実施例１と同
様の効果を得るだけでなく、電鋳型１２において表面の
非晶質なニッケルが緻密で硬質な特性を示し、成形用金
型としての耐久性が向上する。
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコン基板上にレジストからなる矩形
形状またはブレーズ形状を形成する工程と、乾式エッチ
ングにより矩形形状またはブレーズ形状をシリコン基板
に転写する工程と、レジストを除去する工程と、シリコ
ン基板表面に導電膜を形成する工程と、メッキ法により
電鋳型を付着する工程と、シリコンを溶解して電鋳型を
得る工程とからなることを特徴とする回折格子成形用金
型の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28194493A JPH07113193A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 回折格子成形用金型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28194493A JPH07113193A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 回折格子成形用金型の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07113193A true JPH07113193A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17646096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28194493A Pending JPH07113193A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 回折格子成形用金型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113193A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075555A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-12 | Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd | 時計用文字板の成形型とこれを用いた時計用文字板の製造方法とそれによる時計用文字板 |
| JP2006159673A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Konica Minolta Holdings Inc | 金型の製作方法、素子の製作方法及び素子 |
| KR100611589B1 (ko) * | 2004-07-05 | 2006-08-11 | (주)해빛정보 | 회절소자 제조방법 |
| JP2009056659A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Process Lab Micron:Kk | 成型用微細金型及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-10-15 JP JP28194493A patent/JPH07113193A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075555A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-12 | Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd | 時計用文字板の成形型とこれを用いた時計用文字板の製造方法とそれによる時計用文字板 |
| KR100611589B1 (ko) * | 2004-07-05 | 2006-08-11 | (주)해빛정보 | 회절소자 제조방법 |
| JP2006159673A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Konica Minolta Holdings Inc | 金型の製作方法、素子の製作方法及び素子 |
| JP2009056659A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Process Lab Micron:Kk | 成型用微細金型及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020702 |