JPH103002A - ブレーズ回折光学素子の製造方法及び装置 - Google Patents
ブレーズ回折光学素子の製造方法及び装置Info
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- JPH103002A JPH103002A JP8175721A JP17572196A JPH103002A JP H103002 A JPH103002 A JP H103002A JP 8175721 A JP8175721 A JP 8175721A JP 17572196 A JP17572196 A JP 17572196A JP H103002 A JPH103002 A JP H103002A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ブレーズしたレジストパターンの段差面を基板
の表面に対して垂直にして回折効率を向上させたブレー
ズ回折光学素子の製造方法及び装置を提供する。 【解決手段】レジスト層ＲＬを基板３の表面３ａに形成
し、露光用レーザビームＥＬを集光してレジスト層に照
射し、レーザビームＥＬの強度を制御しながらレーザビ
ームＥＬの集光点とレジスト層とを相対的に移動させる
ブレーズ回折光学素子の製造方法において、レーザビー
ムＥＬをレジスト層に対して傾けたことを特徴とする。
の表面に対して垂直にして回折効率を向上させたブレー
ズ回折光学素子の製造方法及び装置を提供する。 【解決手段】レジスト層ＲＬを基板３の表面３ａに形成
し、露光用レーザビームＥＬを集光してレジスト層に照
射し、レーザビームＥＬの強度を制御しながらレーザビ
ームＥＬの集光点とレジスト層とを相対的に移動させる
ブレーズ回折光学素子の製造方法において、レーザビー
ムＥＬをレジスト層に対して傾けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ブレーズしたレ
ジストパターン（のこぎり歯状断面のレジストパター
ン）が基板上に形成されたブレーズ回折光学素子に関
し、特にブレーズ回折光学素子を製造する方法及び装置
に関するものである。
ジストパターン（のこぎり歯状断面のレジストパター
ン）が基板上に形成されたブレーズ回折光学素子に関
し、特にブレーズ回折光学素子を製造する方法及び装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、回折格子の製作においては、基板
上にレジストを塗布し、集光したレーザビームをレジス
トに対して走査して所望のパターンを描画し、現像によ
り回折格子状のレジストパターンを基板上に形成する方
法が用いられてきた。上記方法を応用してブレーズした
レジストパターンを基板上に形成し、ブレーズ回折光学
素子を製造するには、γ値（露光量の変化に対するレジ
ストの削れる深さの変化を表す傾き）の小さいレジスト
を用いてその線形な露光特性を利用し、レジストパター
ンの深さ（高さ）に対応して露光量を制御し、すなわち
レーザビームの強度を制御しながらレーザビームをレジ
スト上で走査し、この走査後、レジストを現像する方法
が行われている。
上にレジストを塗布し、集光したレーザビームをレジス
トに対して走査して所望のパターンを描画し、現像によ
り回折格子状のレジストパターンを基板上に形成する方
法が用いられてきた。上記方法を応用してブレーズした
レジストパターンを基板上に形成し、ブレーズ回折光学
素子を製造するには、γ値（露光量の変化に対するレジ
ストの削れる深さの変化を表す傾き）の小さいレジスト
を用いてその線形な露光特性を利用し、レジストパター
ンの深さ（高さ）に対応して露光量を制御し、すなわち
レーザビームの強度を制御しながらレーザビームをレジ
スト上で走査し、この走査後、レジストを現像する方法
が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のブレーズ回折光学素子の製造方法では、集光したレ
ーザビームの回折広がりのために、ブレーズしたレジス
トパターンの段差面が基板の表面に対して垂直になら
ず、傾いてしまう。その結果、使用する次数の回折効率
が低下してしまうという問題があった。本発明はこのよ
うな事情に鑑みてなされたもので、その課題は、ブレー
ズしたレジストパターンの段差面を基板の表面に対して
垂直にして回折効率を向上させたブレーズ回折光学素子
の製造方法及び装置を提供することである。
来のブレーズ回折光学素子の製造方法では、集光したレ
ーザビームの回折広がりのために、ブレーズしたレジス
トパターンの段差面が基板の表面に対して垂直になら
ず、傾いてしまう。その結果、使用する次数の回折効率
が低下してしまうという問題があった。本発明はこのよ
うな事情に鑑みてなされたもので、その課題は、ブレー
ズしたレジストパターンの段差面を基板の表面に対して
垂直にして回折効率を向上させたブレーズ回折光学素子
の製造方法及び装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明は、レジストを基板の表面に塗布
し、露光光を集光して前記レジストに照射し、露光光の
強度を制御しながら露光光の集光点とレジストとを相対
的に移動してレジストを露光するブレーズ回折光学素子
の製造方法において、レジストを露光光の光軸に対して
傾けて配置したことを特徴とするブレーズ回折光学素子
の製造方法である。請求項４記載の発明は、露光光を出
射する光源と、基板の表面に塗布されたレジストに露光
光を集光する集光部材と、基板が載置され、少なくとも
一方向に移動可能な並進ステージと、露光光の強度及び
並進ステージの移動を制御する制御手段とを備え、露光
光の強度を制御しながら露光光の集光点とレジストとを
相対的に移動させる、ブレーズ回折光学素子の製造装置
において、並進ステージを露光光の光軸に対して傾けて
配置したことを特徴とするブレーズ回折光学素子の製造
装置である。
請求項１記載の発明は、レジストを基板の表面に塗布
し、露光光を集光して前記レジストに照射し、露光光の
強度を制御しながら露光光の集光点とレジストとを相対
的に移動してレジストを露光するブレーズ回折光学素子
の製造方法において、レジストを露光光の光軸に対して
傾けて配置したことを特徴とするブレーズ回折光学素子
の製造方法である。請求項４記載の発明は、露光光を出
射する光源と、基板の表面に塗布されたレジストに露光
光を集光する集光部材と、基板が載置され、少なくとも
一方向に移動可能な並進ステージと、露光光の強度及び
並進ステージの移動を制御する制御手段とを備え、露光
光の強度を制御しながら露光光の集光点とレジストとを
相対的に移動させる、ブレーズ回折光学素子の製造装置
において、並進ステージを露光光の光軸に対して傾けて
配置したことを特徴とするブレーズ回折光学素子の製造
装置である。
【０００５】これらの構成により、露光光がレジストに
斜めの方向から照射されるので、ブレーズしたレジスト
パターンの段差面を基板の表面に対して垂直にすること
ができる。なお、露光光の光軸に対するレジスト又はス
テージの最適な傾き角度は、それぞれ実験的に決定され
る。
斜めの方向から照射されるので、ブレーズしたレジスト
パターンの段差面を基板の表面に対して垂直にすること
ができる。なお、露光光の光軸に対するレジスト又はス
テージの最適な傾き角度は、それぞれ実験的に決定され
る。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、レジストとしてネガレジストを用い、基板
として露光光に対して透明な材質のものを用い、かつネ
ガレジストが塗布された基板の表面とは反対側の裏面側
から露光光を前記基板に入射させることを特徴とするブ
レーズ回折光学素子の製造方法である。この構成によ
り、ネガレジストを用いた場合でも、ブレーズしたレジ
ストパターンを基板上に形成することができる。
明において、レジストとしてネガレジストを用い、基板
として露光光に対して透明な材質のものを用い、かつネ
ガレジストが塗布された基板の表面とは反対側の裏面側
から露光光を前記基板に入射させることを特徴とするブ
レーズ回折光学素子の製造方法である。この構成によ
り、ネガレジストを用いた場合でも、ブレーズしたレジ
ストパターンを基板上に形成することができる。
【０００７】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、基板の裏面に、基板とほぼ同じ材質のくさ
び形の部材又は屈折率が基板とほぼ同じでかつ露光光に
対して透明なくさび形の部材を密着させ、露光光をくさ
び形の部材に垂直に入射させることを特徴とするブレー
ズ回折光学素子の製造方法である。この構成により、集
光した露光光がくさび形の部材に垂直に入射するので、
露光光の集光特性の劣化を防ぐことができる。また、露
光光はくさび形の部材及び基板を透過してレジストに照
射されるが、基板とレジストの屈折率差は小さいため、
基板とレジストの界面での露光光の偏向は小さい。した
がって、レジストに対する露光光の傾き角度、すなわち
露光光に対する基板の傾き角度が小さくてすむ。
明において、基板の裏面に、基板とほぼ同じ材質のくさ
び形の部材又は屈折率が基板とほぼ同じでかつ露光光に
対して透明なくさび形の部材を密着させ、露光光をくさ
び形の部材に垂直に入射させることを特徴とするブレー
ズ回折光学素子の製造方法である。この構成により、集
光した露光光がくさび形の部材に垂直に入射するので、
露光光の集光特性の劣化を防ぐことができる。また、露
光光はくさび形の部材及び基板を透過してレジストに照
射されるが、基板とレジストの屈折率差は小さいため、
基板とレジストの界面での露光光の偏向は小さい。した
がって、レジストに対する露光光の傾き角度、すなわち
露光光に対する基板の傾き角度が小さくてすむ。
【０００８】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、並進ステージ上に配置された回転可能な回
転ステージを備え、回転ステージ上に基板が載置されか
つ回転ステージの回転が制御手段によって制御されるこ
とを特徴とするブレーズ回折光学素子の製造装置であ
る。この構成により、露光光の集光点が回転ステージの
回転中心と一致するように並進ステージを移動させた
後、並進ステージを移動させながら回転ステージを回転
させることにより、同心円状のブレーズしたレジストパ
ターンを基板上に形成することができる。
明において、並進ステージ上に配置された回転可能な回
転ステージを備え、回転ステージ上に基板が載置されか
つ回転ステージの回転が制御手段によって制御されるこ
とを特徴とするブレーズ回折光学素子の製造装置であ
る。この構成により、露光光の集光点が回転ステージの
回転中心と一致するように並進ステージを移動させた
後、並進ステージを移動させながら回転ステージを回転
させることにより、同心円状のブレーズしたレジストパ
ターンを基板上に形成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例に係るブ
レーズ回折光学素子の製造装置の概略的な構成を示して
いる。この製造装置は、レーザ光源Ｌ、強度変調器１、
集光レンズ２、並進ステージ５、駆動部６、及び主制御
装置７を備えている。並進ステージ５の上面に基板３が
載置されている。この基板３の表面３ａには、γ値が小
さくかつ線形性の良いポジレジストが塗布されてレジス
ト層ＲＬが形成されている（図２を参照）。
基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例に係るブ
レーズ回折光学素子の製造装置の概略的な構成を示して
いる。この製造装置は、レーザ光源Ｌ、強度変調器１、
集光レンズ２、並進ステージ５、駆動部６、及び主制御
装置７を備えている。並進ステージ５の上面に基板３が
載置されている。この基板３の表面３ａには、γ値が小
さくかつ線形性の良いポジレジストが塗布されてレジス
ト層ＲＬが形成されている（図２を参照）。
【００１０】レーザ光源Ｌは、ＨｅＣｄレーザなどのレ
ジスト層ＲＬを感光する波長のレーザビームを出射す
る。このレーザビームから良好な波面をもつ露光用レー
ザビーム（露光光）ＥＬを選択する不図示のスペイシャ
ルフィルターが設けられている。強度変調器１は、例え
ば音響光学効果を利用して露光用レーザビームＥＬの強
度を変調するもので、主制御装置７からの制御信号によ
って制御される。集光レンズ２は、強度変調器１により
強度を変調された露光用レーザビームＥＬの集光点ＦＰ
がレジスト層ＲＬの表面に位置するように、露光用レー
ザビームＥＬを集光するようになっている。
ジスト層ＲＬを感光する波長のレーザビームを出射す
る。このレーザビームから良好な波面をもつ露光用レー
ザビーム（露光光）ＥＬを選択する不図示のスペイシャ
ルフィルターが設けられている。強度変調器１は、例え
ば音響光学効果を利用して露光用レーザビームＥＬの強
度を変調するもので、主制御装置７からの制御信号によ
って制御される。集光レンズ２は、強度変調器１により
強度を変調された露光用レーザビームＥＬの集光点ＦＰ
がレジスト層ＲＬの表面に位置するように、露光用レー
ザビームＥＬを集光するようになっている。
【００１１】並進ステージ５は、駆動部６により駆動さ
れ、Ｙ軸まわりにＸ軸に対して所定の角度αをなすＸ’
軸及びＹ軸方向に２次元的に移動するように横成されて
いる。並進ステージ５のＸ’軸及びＹ軸方向の各位置は
不図示のレーザ干渉計によって、例えば０．０２μｍ程
度の分解能で検出されるようになっている。また、並進
ステージ５はＺ軸方向にも微動できるように構成されて
いる。並進ステージ５のＺ軸方向の位置は、不図示のオ
ートフォーカス機構により、露光用レーザビームＥＬの
集光点ＦＰがレジスト層ＲＬの表面に位置するように制
御される。
れ、Ｙ軸まわりにＸ軸に対して所定の角度αをなすＸ’
軸及びＹ軸方向に２次元的に移動するように横成されて
いる。並進ステージ５のＸ’軸及びＹ軸方向の各位置は
不図示のレーザ干渉計によって、例えば０．０２μｍ程
度の分解能で検出されるようになっている。また、並進
ステージ５はＺ軸方向にも微動できるように構成されて
いる。並進ステージ５のＺ軸方向の位置は、不図示のオ
ートフォーカス機構により、露光用レーザビームＥＬの
集光点ＦＰがレジスト層ＲＬの表面に位置するように制
御される。
【００１２】次に、第１実施例に係るブレーズ回折光学
素子の製造装置を用いるブレーズ回折光学素子の製造方
法の一例を、図１〜図４に基づいて説明する。この製造
方法により作られるブレーズ回折光学素子１０は、第４
図に示すようなのこぎり歯状断面を有するブレーズした
レジストパターンＲＰが基板３上に形成されたものであ
る。同図において、符号ＲＰａはレジストパターンＲＰ
の段差面を示している。
素子の製造装置を用いるブレーズ回折光学素子の製造方
法の一例を、図１〜図４に基づいて説明する。この製造
方法により作られるブレーズ回折光学素子１０は、第４
図に示すようなのこぎり歯状断面を有するブレーズした
レジストパターンＲＰが基板３上に形成されたものであ
る。同図において、符号ＲＰａはレジストパターンＲＰ
の段差面を示している。
【００１３】（１）まず、γ値の低い、線形性の良いポ
ジレジストを基板３の表面３ａに塗布してレジスト層Ｒ
Ｌを形成する。 （２）次に、基板３を並進ステージ５に載置する。この
とき、並進ステージ５を、図１及び図２に示すように、
露光用レーザビームＥＬの光軸に対して傾けておく。す
なわち、並進ステージ５をＹ軸まわりにＸ軸に対して角
度αだけ傾けておく。 （３）次に、レジストパターンＲＰの描面開始位置すな
わち露光用レーザビームＥＬの走査開始位置に露光用レ
ーザビームＥＬの集光点ＦＰがくるように、主制御装置
７により駆動部６を制御して並進ステージ５を移動させ
る。 （４）次に、露光用レーザビームＥＬの光路中に配置さ
れた不図示のシャッターを開く。 （５）この後、図４に示すようなブレーズしたレジスト
パターンＲＰが得られる露光量分布となるように、主制
御装置７により強度変調器１及び駆動部６を制御する。
すなわち、強度変調器１で露光用レーザビームＥＬの強
度を変調しながら駆動部６で並進ステージ５をＸ’軸及
びＹ軸方向に移動させる。これによって、集光レンズ２
により集光された露光用レーザビームＥＬがレジスト層
ＲＬに傾いて照射され、かつ露光用レーザビームＥＬの
露光量が制御されながらこのレーザビームＥＬによりレ
ジスト層ＲＬが走査される。 （６）この走査後、レジスト層ＲＬを現像すると図４に
示すようなブレーズしたレジストパターンＲＰが基板３
の表面３ａに形成され、同図に示すブレーズ回折光学素
子１０が完成する。
ジレジストを基板３の表面３ａに塗布してレジスト層Ｒ
Ｌを形成する。 （２）次に、基板３を並進ステージ５に載置する。この
とき、並進ステージ５を、図１及び図２に示すように、
露光用レーザビームＥＬの光軸に対して傾けておく。す
なわち、並進ステージ５をＹ軸まわりにＸ軸に対して角
度αだけ傾けておく。 （３）次に、レジストパターンＲＰの描面開始位置すな
わち露光用レーザビームＥＬの走査開始位置に露光用レ
ーザビームＥＬの集光点ＦＰがくるように、主制御装置
７により駆動部６を制御して並進ステージ５を移動させ
る。 （４）次に、露光用レーザビームＥＬの光路中に配置さ
れた不図示のシャッターを開く。 （５）この後、図４に示すようなブレーズしたレジスト
パターンＲＰが得られる露光量分布となるように、主制
御装置７により強度変調器１及び駆動部６を制御する。
すなわち、強度変調器１で露光用レーザビームＥＬの強
度を変調しながら駆動部６で並進ステージ５をＸ’軸及
びＹ軸方向に移動させる。これによって、集光レンズ２
により集光された露光用レーザビームＥＬがレジスト層
ＲＬに傾いて照射され、かつ露光用レーザビームＥＬの
露光量が制御されながらこのレーザビームＥＬによりレ
ジスト層ＲＬが走査される。 （６）この走査後、レジスト層ＲＬを現像すると図４に
示すようなブレーズしたレジストパターンＲＰが基板３
の表面３ａに形成され、同図に示すブレーズ回折光学素
子１０が完成する。
【００１４】次に、図２及び図３を用いて、主制御装置
７により実行される露光量の制御について説明する。図
２のレジスト層ＲＬに点線で示すようなのこぎり歯状断
面のレジストパターンを形成するためには、Ｘ’軸上の
各点すなわちレジスト層ＲＬ上の各点に対して概ね矢印
の長さに比例した照度分布を与える必要がある。ここ
で、矢印の方向はレジスト層ＲＬの表面での屈折光の進
行方向を表している。照度分布をＸ軸に対して書き直す
と図３のような分布となる。この照度分布は、並進ステ
ージ５の傾き角度αによって変化するが、適当な傾き角
度αと露光用レーザビームＥＬの強度変調により、有限
のスポットサイズをもつ集光ビームでその照度分布を実
現できる。なお、傾き角度αと露光用レーザビームＥＬ
の照度分布については、角度αと照度分布を変えながら
試し露光を行い、実験的に最良な角度αと照度分布を決
定する。
７により実行される露光量の制御について説明する。図
２のレジスト層ＲＬに点線で示すようなのこぎり歯状断
面のレジストパターンを形成するためには、Ｘ’軸上の
各点すなわちレジスト層ＲＬ上の各点に対して概ね矢印
の長さに比例した照度分布を与える必要がある。ここ
で、矢印の方向はレジスト層ＲＬの表面での屈折光の進
行方向を表している。照度分布をＸ軸に対して書き直す
と図３のような分布となる。この照度分布は、並進ステ
ージ５の傾き角度αによって変化するが、適当な傾き角
度αと露光用レーザビームＥＬの強度変調により、有限
のスポットサイズをもつ集光ビームでその照度分布を実
現できる。なお、傾き角度αと露光用レーザビームＥＬ
の照度分布については、角度αと照度分布を変えながら
試し露光を行い、実験的に最良な角度αと照度分布を決
定する。
【００１５】上記第１実施例に係るブレーズ回折光学素
子の製造装置及びこの製造装置を用いたブレーズ回折光
学素子の製造方法によれば、露光用レーザビームＥＬが
レジスト層ＲＬに斜めの方向から照射されるので、図４
に示すようなブレーズしたレジストパターンＲＰの各段
差面ＲＰａを基板３の表面３ａに対してほぼ垂直にする
ことができる。したがって、使用する次数の回折効率を
向上させることができる。
子の製造装置及びこの製造装置を用いたブレーズ回折光
学素子の製造方法によれば、露光用レーザビームＥＬが
レジスト層ＲＬに斜めの方向から照射されるので、図４
に示すようなブレーズしたレジストパターンＲＰの各段
差面ＲＰａを基板３の表面３ａに対してほぼ垂直にする
ことができる。したがって、使用する次数の回折効率を
向上させることができる。
【００１６】次に、本発明の第２実施例に係るブレーズ
回折光学素子の製造装置を図５に基づいて説明する。こ
の実施例は、上記第１実施例の並進ステージ５に、Ｘ’
軸とＹ軸を含む面内で回転可能な回転ステージ４を載置
したものである。回転ステージ４は、並進ステージ５と
同様に、主制御装置７により制御される駆動部６によっ
て駆動される。
回折光学素子の製造装置を図５に基づいて説明する。こ
の実施例は、上記第１実施例の並進ステージ５に、Ｘ’
軸とＹ軸を含む面内で回転可能な回転ステージ４を載置
したものである。回転ステージ４は、並進ステージ５と
同様に、主制御装置７により制御される駆動部６によっ
て駆動される。
【００１７】次に、第２実施例に係るブレーズ回折光学
素子の製造装置を用いたブレーズ回折光学素子の製造方
法の一例を、図５及び図６に基づいて説明する。この方
法により作られるブレーズ回折光学素子１０’は、図６
に示すような同心円状のブレーズしたレジストパターン
ＲＰが基板３上に形成されたものである。
素子の製造装置を用いたブレーズ回折光学素子の製造方
法の一例を、図５及び図６に基づいて説明する。この方
法により作られるブレーズ回折光学素子１０’は、図６
に示すような同心円状のブレーズしたレジストパターン
ＲＰが基板３上に形成されたものである。
【００１８】（１）まず、γ値の低い、線形性の良いポ
ジレジストを基板３の表面３ａに塗布してレジスト層Ｒ
Ｌを形成する。 （２）次に、基板３を回転ステージ４に載置する。この
とき、並進ステージ５を、図５に示すように、露光用レ
ーザビームＥＬの光軸に対して傾けておく。すなわち、
並進ステージ５をＹ軸まわりにＸ軸に対して角度αだけ
傾けておく。 （３）次に、回転ステージ４の回転中心に露光用レーザ
ビームＥＬの集光点ＦＰがくるように、主制御装置７に
より駆動部６を制御して並進ステージ５を移動させる。
この回転ステージ４の回転中心が図６に示す回折光学素
子１０’のレジストパターンＲＰの中心となる。 （４）次に、露光用レーザビームＥＬの光路中に配置さ
れた不図示のシャッターを開く。 （５）この後、図６に示すような同心円状のブレーズし
たレジストパターンＲＰが得られる露光量分布となるよ
うに、主制御装置７により強度変調器１及び駆動部６を
制御する。すなわち、強度変調器１で露光用レーザビー
ムＥＬの強度を変調しながら、駆動部６で並進ステージ
５をＸ’軸方向に移動させると共に回転ステージ４を回
転させる。このとき、並進ステージ５のＸ’軸方向の移
動は、露光用レーザビームＥＬの集光点ＦＰがレジスト
パターンＲＰの中心から外周へ向かうようになされる。
これによって、集光レンズ２により集光された露光用レ
ーザビームＥＬがレジスト層ＲＬに傾いて照射され、露
光用レーザビームＥＬの露光量が制御されながらこのレ
ーザビームＥＬによりレジスト層ＲＬが走査される。 （６）この走査後、レジスト層ＲＬを現像すると図６に
示すような同心円状のブレーズしたレジストパターンが
基板３の表面３ａに形成され、ブレーズ回折光学素子１
０’が完成する。
ジレジストを基板３の表面３ａに塗布してレジスト層Ｒ
Ｌを形成する。 （２）次に、基板３を回転ステージ４に載置する。この
とき、並進ステージ５を、図５に示すように、露光用レ
ーザビームＥＬの光軸に対して傾けておく。すなわち、
並進ステージ５をＹ軸まわりにＸ軸に対して角度αだけ
傾けておく。 （３）次に、回転ステージ４の回転中心に露光用レーザ
ビームＥＬの集光点ＦＰがくるように、主制御装置７に
より駆動部６を制御して並進ステージ５を移動させる。
この回転ステージ４の回転中心が図６に示す回折光学素
子１０’のレジストパターンＲＰの中心となる。 （４）次に、露光用レーザビームＥＬの光路中に配置さ
れた不図示のシャッターを開く。 （５）この後、図６に示すような同心円状のブレーズし
たレジストパターンＲＰが得られる露光量分布となるよ
うに、主制御装置７により強度変調器１及び駆動部６を
制御する。すなわち、強度変調器１で露光用レーザビー
ムＥＬの強度を変調しながら、駆動部６で並進ステージ
５をＸ’軸方向に移動させると共に回転ステージ４を回
転させる。このとき、並進ステージ５のＸ’軸方向の移
動は、露光用レーザビームＥＬの集光点ＦＰがレジスト
パターンＲＰの中心から外周へ向かうようになされる。
これによって、集光レンズ２により集光された露光用レ
ーザビームＥＬがレジスト層ＲＬに傾いて照射され、露
光用レーザビームＥＬの露光量が制御されながらこのレ
ーザビームＥＬによりレジスト層ＲＬが走査される。 （６）この走査後、レジスト層ＲＬを現像すると図６に
示すような同心円状のブレーズしたレジストパターンが
基板３の表面３ａに形成され、ブレーズ回折光学素子１
０’が完成する。
【００１９】ここまでの実施例ではポジレジストを用い
た場合について説明してきたが、次に、ネガレジストを
用いる場合について説明する。まず、第３実施例とし
て、ネガレジストを用いてブレーズ回折光学素子を製造
する方法について説明する。この製造方法では、図２及
び図６に示す基板３として露光波長（露光用レーザビー
ムＥＬの波長）に対して透明なものを用い、ネガレジス
トの塗布された基板３の表面３ａとは反対側の裏面３ｂ
側から露光用レーザビームＥＬを入射させ、かつ基板３
を上記実施例と同様に露光用レーザビームＥＬに対して
傾ける。この実施例によっても、図１に示すように並進
ステージ５を用いることにより図４に示すようなブレー
ズ回折光学素子を作ることができ、また、図５に示すよ
うに並進ステージ５と回転ステージ４とを用いることに
より図６に示すようなブレーズ回折光学素子を作ること
ができる。
た場合について説明してきたが、次に、ネガレジストを
用いる場合について説明する。まず、第３実施例とし
て、ネガレジストを用いてブレーズ回折光学素子を製造
する方法について説明する。この製造方法では、図２及
び図６に示す基板３として露光波長（露光用レーザビー
ムＥＬの波長）に対して透明なものを用い、ネガレジス
トの塗布された基板３の表面３ａとは反対側の裏面３ｂ
側から露光用レーザビームＥＬを入射させ、かつ基板３
を上記実施例と同様に露光用レーザビームＥＬに対して
傾ける。この実施例によっても、図１に示すように並進
ステージ５を用いることにより図４に示すようなブレー
ズ回折光学素子を作ることができ、また、図５に示すよ
うに並進ステージ５と回転ステージ４とを用いることに
より図６に示すようなブレーズ回折光学素子を作ること
ができる。
【００２０】次に、第４実施例として、ネガレジストを
用いてブレーズ回折光学素子を製造する他の方法につい
て説明する。この製造方法では、図７のように基板３の
裏面３ｂに基板３と同じ材質のくさび形の部材８、ある
いは屈折率が基板３とほぼ等しくかつ透明なくさび形の
部材８を接着により密着させ、かつ露光用レーザビーム
ＥＬをくさび形の部材８に垂直に入射させる。この実施
例によっても、図１に示すように並進ステージ５を用い
ることにより図４に示すようなブレーズ回折光学素子を
作ることができる。
用いてブレーズ回折光学素子を製造する他の方法につい
て説明する。この製造方法では、図７のように基板３の
裏面３ｂに基板３と同じ材質のくさび形の部材８、ある
いは屈折率が基板３とほぼ等しくかつ透明なくさび形の
部材８を接着により密着させ、かつ露光用レーザビーム
ＥＬをくさび形の部材８に垂直に入射させる。この実施
例によっても、図１に示すように並進ステージ５を用い
ることにより図４に示すようなブレーズ回折光学素子を
作ることができる。
【００２１】次に、第５実施例として、ネガレジストを
用いて図６に示すような同心円状のブレーズ回折光学素
子を製造する他の方法について説明する。この製造方法
では、図８のように基板３の裏面３ｂに基板３と同じ材
質でできた円錐形のくさび形の部材８’、あるいは屈折
率が基板３とほぼ等しくかつ透明な円錐形のくさび形の
部材８’を接着により密着させ、かつ露光用レーザビー
ムＥＬをくさび形の部材８’に垂直に入射させる。この
実施例によっても、図５に示すように並進ステージ５と
回転ステージ４とを用いることにより図６に示すような
ブレーズ回折光学素子を作ることができる。
用いて図６に示すような同心円状のブレーズ回折光学素
子を製造する他の方法について説明する。この製造方法
では、図８のように基板３の裏面３ｂに基板３と同じ材
質でできた円錐形のくさび形の部材８’、あるいは屈折
率が基板３とほぼ等しくかつ透明な円錐形のくさび形の
部材８’を接着により密着させ、かつ露光用レーザビー
ムＥＬをくさび形の部材８’に垂直に入射させる。この
実施例によっても、図５に示すように並進ステージ５と
回転ステージ４とを用いることにより図６に示すような
ブレーズ回折光学素子を作ることができる。
【００２２】また、第４及び第５実施例によれば、露光
用レーザビームＥＬがくさび形の部材８又は８’に垂直
に入射するので、レーザビームＥＬの集光特性の劣化を
防ぐことができる。また、レーザビームＥＬは図７及び
図８の矢印で示すように、くさび形の部材８又は８’、
及び基板３を透過してレジストに斜めに照射されるが、
基板３とネガレジスト層ＲＬの屈折率差は小さいため、
基板３とレジスト層ＲＬの界面でのレーザビームＥＬの
偏向は小さい。したがって、ネガレジスト層ＲＬに対す
る露光用レーザビームＥＬの傾き角度α、すなわちレー
ザビームＥＬに対する基板３の傾き角度αが小さくてす
む。
用レーザビームＥＬがくさび形の部材８又は８’に垂直
に入射するので、レーザビームＥＬの集光特性の劣化を
防ぐことができる。また、レーザビームＥＬは図７及び
図８の矢印で示すように、くさび形の部材８又は８’、
及び基板３を透過してレジストに斜めに照射されるが、
基板３とネガレジスト層ＲＬの屈折率差は小さいため、
基板３とレジスト層ＲＬの界面でのレーザビームＥＬの
偏向は小さい。したがって、ネガレジスト層ＲＬに対す
る露光用レーザビームＥＬの傾き角度α、すなわちレー
ザビームＥＬに対する基板３の傾き角度αが小さくてす
む。
【００２３】なお、上記第１実施例において、並進ステ
ージ５を２次元的に移動させずに露光用レーザビームＥ
Ｌをスキャナなどで２次元的に移動させることにより、
あるいは並進ステージ５及び露光用レーザビームＥＬの
両方を２次元的に移動させることにより、露光用レーザ
ビームＥＬの集光点ＦＰとレジスト層ＲＬとを相対的に
移動させるように構成してもよい。同様に、上記第２実
施例において、並進ステージ５をＸ’軸方向に移動させ
ずに露光用レーザビームＥＬをスキャナなどでＸ’軸方
向に移動させるように構成してもよい。
ージ５を２次元的に移動させずに露光用レーザビームＥ
Ｌをスキャナなどで２次元的に移動させることにより、
あるいは並進ステージ５及び露光用レーザビームＥＬの
両方を２次元的に移動させることにより、露光用レーザ
ビームＥＬの集光点ＦＰとレジスト層ＲＬとを相対的に
移動させるように構成してもよい。同様に、上記第２実
施例において、並進ステージ５をＸ’軸方向に移動させ
ずに露光用レーザビームＥＬをスキャナなどでＸ’軸方
向に移動させるように構成してもよい。
【００２４】
【発明の効果】請求項１記載の発明に係るブレーズ回折
光学素子の製造方法及び請求項４記載の発明に係るブレ
ーズ回折光学素子の製造装置によれば、ブレーズしたレ
ジストパターンの段差面を基板の表面に対して垂直にし
て回折効率を向上させることができる。請求項２記載の
発明に係るブレーズ回折光学素子の製造方法によれば、
ネガレジストを用いた場合でも、ブレーズしたレジスト
パターンを基板上に形成することができる。請求項３記
載の発明に係るブレーズ回折光学素子の製造方法によれ
ば、露光光の劣化を防ぐことができると共に、露光光に
対する基板の傾き角度が小さくてすむ。請求５記載の発
明に係るブレーズ回折光学素子の製造装置によれば、同
心円状のブレーズしたレジストパターンを基板上に形成
することができる。
光学素子の製造方法及び請求項４記載の発明に係るブレ
ーズ回折光学素子の製造装置によれば、ブレーズしたレ
ジストパターンの段差面を基板の表面に対して垂直にし
て回折効率を向上させることができる。請求項２記載の
発明に係るブレーズ回折光学素子の製造方法によれば、
ネガレジストを用いた場合でも、ブレーズしたレジスト
パターンを基板上に形成することができる。請求項３記
載の発明に係るブレーズ回折光学素子の製造方法によれ
ば、露光光の劣化を防ぐことができると共に、露光光に
対する基板の傾き角度が小さくてすむ。請求５記載の発
明に係るブレーズ回折光学素子の製造装置によれば、同
心円状のブレーズしたレジストパターンを基板上に形成
することができる。
【図１】本発明の第１実施例に係るブレーズ回折光学素
子の製造装置の概略的な構成を示す図
子の製造装置の概略的な構成を示す図
【図２】第１実施例の製造装置を用いたブレーズ回折光
学素子の製造方法を示す説明図
学素子の製造方法を示す説明図
【図３】レジストが受ける照度分布を示す図
【図４】ブレーズしたレジストパターンを模式的に示す
図
図
【図５】本発明の第２実施例に係るブレーズ回折光学素
子の製造装置の概略的な構成を示す図
子の製造装置の概略的な構成を示す図
【図６】同心円状のブレーズしたレジストパターンを模
式的に示す図
式的に示す図
【図７】本発明の第４実施例に係るブレーズ回折光学素
子の製造方法を示す図
子の製造方法を示す図
【図８】本発明の第５実施例に係るブレーズ回折光学素
子の製造方法を示す図
子の製造方法を示す図
１…強度変調器（制御手段） ２…集光レンズ（集
光部材） ３…基板 ３ａ…表面 ４…回転ステージ ５…並進ステージ ６…駆動部 ７…主制御装置（制
御手段） ８，８’…くさび形の部材 １０、１０’…ブレ
ーズ回折光学素子 Ｌ…レーザ光源（光源） ＥＬ…露光用レーザ
ビーム（露光光） ＲＬ…レジスト層（レジスト） ＲＰ…レジストパタ
ーン
光部材） ３…基板 ３ａ…表面 ４…回転ステージ ５…並進ステージ ６…駆動部 ７…主制御装置（制
御手段） ８，８’…くさび形の部材 １０、１０’…ブレ
ーズ回折光学素子 Ｌ…レーザ光源（光源） ＥＬ…露光用レーザ
ビーム（露光光） ＲＬ…レジスト層（レジスト） ＲＰ…レジストパタ
ーン
Claims (5)
- 【請求項１】レジストを基板の表面に塗布し、露光光を
集光して前記レジストに照射し、前記露光光の強度を制
御しながら前記露光光の集光点と前記レジストとを相対
的に移動してレジストを露光するブレーズ回折光学素子
の製造方法において、 前記レジストを前記露光光の光軸に対して傾けて配置し
たことを特徴とするブレーズ回折光学素子の製造方法。 - 【請求項２】前記レジストとしてネガレジストを用い、
前記基板として前記露光光に対して透明な材質のものを
用い、かつ前記ネガレジストが塗布された前記基板の表
面とは反対側の裏面側から前記露光光を前記基板に入射
させることを特徴とする請求項１記載のブレーズ回折光
学素子の製造方法。 - 【請求項３】前記基板の裏面に、前記基板とほぼ同じ材
質のくさび形の部材又は屈折率が前記基板とほぼ同じで
かつ前記露光光に対して透明なくさび形の部材を密着さ
せ、前記露光光を前記くさび形の部材に垂直に入射させ
ることを特徴とする請求項２記載のブレーズ回折光学素
子の製造方法。 - 【請求項４】露光光を出射する光源と、基板の表面に塗
布されたレジストに前記露光光を集光する集光部材と、
前記基板が載置され、少なくとも一方向に移動可能な並
進ステージと、前記露光光の強度及び前記並進ステージ
の移動を制御する制御手段とを備え、前記露光光の強度
を制御しながら前記露光光の集光点と前記レジストとを
相対的に移動させる、ブレーズ回折光学素子の製造装置
において、 前記並進ステージを前記露光光の光軸に対して傾けて配
置したことを特徴とするブレーズ回折光学素子の製造装
置。 - 【請求項５】前記並進ステージ上に配置された回転可能
な回転ステージを備え、前記回転ステージ上に前記基板
が載置されかつ前記回転ステージの回転が前記制御手段
によって制御されることを特徴とする請求項４記載のブ
レーズ回折光学素子の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8175721A JPH103002A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ブレーズ回折光学素子の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8175721A JPH103002A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ブレーズ回折光学素子の製造方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH103002A true JPH103002A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=16001085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8175721A Pending JPH103002A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ブレーズ回折光学素子の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH103002A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002267826A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 光回折構造およびその製造方法 |
| KR100589241B1 (ko) * | 2000-10-10 | 2006-06-14 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 그 디바이스 |
| CN100446181C (zh) * | 2001-09-25 | 2008-12-24 | 株式会社半导体能源研究所 | 激光照射方法和激光照射器件以及制造半导体器件的方法 |
| JP2012037729A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Kuraray Co Ltd | 微細構造体の製造装置、及び微細構造体 |
| WO2014025149A1 (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-13 | Korea Research Institute Of Standards And Science | Apparatus and method for manufacturing phase-type diffraction element using laser exposure type |
| KR20250025877A (ko) * | 2023-08-16 | 2025-02-25 | 세종대학교산학협력단 | 레이저 기반 직접 기록 리소그래피 시스템 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP8175721A patent/JPH103002A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100589241B1 (ko) * | 2000-10-10 | 2006-06-14 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 그 디바이스 |
| JP2002267826A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 光回折構造およびその製造方法 |
| CN100446181C (zh) * | 2001-09-25 | 2008-12-24 | 株式会社半导体能源研究所 | 激光照射方法和激光照射器件以及制造半导体器件的方法 |
| JP2012037729A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Kuraray Co Ltd | 微細構造体の製造装置、及び微細構造体 |
| WO2014025149A1 (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-13 | Korea Research Institute Of Standards And Science | Apparatus and method for manufacturing phase-type diffraction element using laser exposure type |
| KR101389320B1 (ko) * | 2012-08-09 | 2014-04-29 | 한국표준과학연구원 | 직접레이저 노광법을 이용한 위상회절소자 제조장치, 위상회절소자 제조방법 및 직접레이저 노광법을 이용한 위상회절소자 |
| KR20250025877A (ko) * | 2023-08-16 | 2025-02-25 | 세종대학교산학협력단 | 레이저 기반 직접 기록 리소그래피 시스템 |
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