JPH1197345A - ステッチエラーを非局在化させる格子の書込み方法 - Google Patents
ステッチエラーを非局在化させる格子の書込み方法Info
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- JPH1197345A JPH1197345A JP10157667A JP15766798A JPH1197345A JP H1197345 A JPH1197345 A JP H1197345A JP 10157667 A JP10157667 A JP 10157667A JP 15766798 A JP15766798 A JP 15766798A JP H1197345 A JPH1197345 A JP H1197345A
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- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
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- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/02123—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating
- G02B6/02142—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating based on illuminating or irradiating an amplitude mask, i.e. a mask having a repetitive intensity modulating pattern
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- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レジスト層にフィールド毎に格子を電子ビー
ム書込みするため使用されるステップアンドリピート工
程において、隣接したフィールドが重複し２個以上のフ
ィールドが各格子素子を書き込むため使用されるように
ステップサイズを減少させることにより、段階状のステ
ッチエラーを非局在化し、ステッチエラーの悪影響を低
減する。しかし、書込みの複雑さが増大し、フィールド
数を増加させても改善されなくなる限界が存在する。 【解決手段】 本発明は、各フィールドの照射線量を適
切に段階的に変えることにより、利用されるフィールド
数を増加させることなく、ステッチエラーの非局在化を
促進することが可能である。
ム書込みするため使用されるステップアンドリピート工
程において、隣接したフィールドが重複し２個以上のフ
ィールドが各格子素子を書き込むため使用されるように
ステップサイズを減少させることにより、段階状のステ
ッチエラーを非局在化し、ステッチエラーの悪影響を低
減する。しかし、書込みの複雑さが増大し、フィールド
数を増加させても改善されなくなる限界が存在する。 【解決手段】 本発明は、各フィールドの照射線量を適
切に段階的に変えることにより、利用されるフィールド
数を増加させることなく、ステッチエラーの非局在化を
促進することが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は格子を書き込むため
に照射を利用する際にステッチエラーの有害な影響を除
去する方法に関する。
に照射を利用する際にステッチエラーの有害な影響を除
去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる格子は、例えば、電磁照射又は電
子ビーム(E-beam)若しくはイオンビーム照射によって書
き込まれる。ステッチエラーは、所望の格子長さが単一
段の書込み工程で都合良く作成できる長さよりも長く、
「ステップアンドリピート」書込み工程に依存しなけれ
ばならない場合に発生し易い。このような状況は、例え
ば、リソグラフィックレジスト層に格子を書き込むため
電子ビーム技術を利用し、次に、光導波路にブラッグ反
射格子を形成する際に使用する位相格子を作成する場合
に生ずる。このようなアプリケーションに対し、格子の
素子は典型的に約１μｍのピッチで並列に配置されたラ
インである。典型的に、格子ラインが延びる方向と垂直
に測定された位相格子の長さは約５０ｍｍであることが
必要とされる。典型的な電子ビーム書込み型装置は、４
ｍｍ×４ｍｍよりも広くない領域に亘って電子ビームを
走査するのに便宜である。かくして、長さ５０ｍｍの格
子の書込みは、電子ビーム装置に対しリソグラフィック
マスク材料を１０回以上進める必要がある。
子ビーム(E-beam)若しくはイオンビーム照射によって書
き込まれる。ステッチエラーは、所望の格子長さが単一
段の書込み工程で都合良く作成できる長さよりも長く、
「ステップアンドリピート」書込み工程に依存しなけれ
ばならない場合に発生し易い。このような状況は、例え
ば、リソグラフィックレジスト層に格子を書き込むため
電子ビーム技術を利用し、次に、光導波路にブラッグ反
射格子を形成する際に使用する位相格子を作成する場合
に生ずる。このようなアプリケーションに対し、格子の
素子は典型的に約１μｍのピッチで並列に配置されたラ
インである。典型的に、格子ラインが延びる方向と垂直
に測定された位相格子の長さは約５０ｍｍであることが
必要とされる。典型的な電子ビーム書込み型装置は、４
ｍｍ×４ｍｍよりも広くない領域に亘って電子ビームを
走査するのに便宜である。かくして、長さ５０ｍｍの格
子の書込みは、電子ビーム装置に対しリソグラフィック
マスク材料を１０回以上進める必要がある。
【０００３】マスク材料と電子ビーム装置との間で相対
移動を行うことなく電子ビームが書き込まれる領域全体
をフィールドと称する。理想的なステッピング運動は、
あるフィールドで書き込まれた格子素子と隣接したフィ
ールドで書き込まれた格子素子との間の移行部で格子素
子のピッチが不連続的に変化しないような態様である。
以下の説明では、このような滑らかな進行条件を隣接し
たフレームの緊密な接触と称し、理想的に求められるこ
とは、緊密に接触することが意図された隣接したフィー
ルドの意図的ではない重複、又は、隣接したフィールド
間の意図的ではない隙間によって表されるステッチエラ
ーが存在しないことである。
移動を行うことなく電子ビームが書き込まれる領域全体
をフィールドと称する。理想的なステッピング運動は、
あるフィールドで書き込まれた格子素子と隣接したフィ
ールドで書き込まれた格子素子との間の移行部で格子素
子のピッチが不連続的に変化しないような態様である。
以下の説明では、このような滑らかな進行条件を隣接し
たフレームの緊密な接触と称し、理想的に求められるこ
とは、緊密に接触することが意図された隣接したフィー
ルドの意図的ではない重複、又は、隣接したフィールド
間の意図的ではない隙間によって表されるステッチエラ
ーが存在しないことである。
【０００４】このようなステッチエラーが発生した場
合、ステッチエラーは、典型的に重大な系統的エラー内
容を有するので、２番目のフィールドが１番目のフィー
ルドに対し意図された位置から量Δｄずつ変位している
場合、３番目のフィールドは１番目のフィールドに対し
意図された位置から２Δｄずつ変位し、以下同様であ
る。これらの変位によって、格子構造体には１フィール
ド長さの格子周期を備えた望ましくない空間周波数成分
が与えられ、ある種のアプリケーションの場合、この空
間周波数成分は格子構造体の性能に重大な劣化をもたら
す傾向がある。
合、ステッチエラーは、典型的に重大な系統的エラー内
容を有するので、２番目のフィールドが１番目のフィー
ルドに対し意図された位置から量Δｄずつ変位している
場合、３番目のフィールドは１番目のフィールドに対し
意図された位置から２Δｄずつ変位し、以下同様であ
る。これらの変位によって、格子構造体には１フィール
ド長さの格子周期を備えた望ましくない空間周波数成分
が与えられ、ある種のアプリケーションの場合、この空
間周波数成分は格子構造体の性能に重大な劣化をもたら
す傾向がある。
【０００５】Jun Ye他による論文“Spatial frequency
filtering using multiple-pass printing”, J.Vac.Sc
i. Technol. B12(6), Nov/Dec 1994, pp.3455-9 には、
上記の問題が改善され得る方法が記載されている。上記
引用文献に記載された方法の本質は、線形にシフトされ
たフィールドを備えた多数のパスを使用することであ
る。ｍ個のフィールドが単一の格子素子の書込みに寄与
するような大きさが得られるように上記シフトされたフ
ィールドを配置することにより、各ステッチエラーの大
きさをｍ分の１に減少させることが可能である。これは
スケッチエラーの個数をｍ倍に増加させることにより実
現されるが、殆どのアプリケーションにおいて、減少さ
れたステッチエラーの影響は、比例よりも小さく、例え
ば、Δｄ-2で減少されるので、その結果として、多重パ
ス印刷は有益な効果を生じる。
filtering using multiple-pass printing”, J.Vac.Sc
i. Technol. B12(6), Nov/Dec 1994, pp.3455-9 には、
上記の問題が改善され得る方法が記載されている。上記
引用文献に記載された方法の本質は、線形にシフトされ
たフィールドを備えた多数のパスを使用することであ
る。ｍ個のフィールドが単一の格子素子の書込みに寄与
するような大きさが得られるように上記シフトされたフ
ィールドを配置することにより、各ステッチエラーの大
きさをｍ分の１に減少させることが可能である。これは
スケッチエラーの個数をｍ倍に増加させることにより実
現されるが、殆どのアプリケーションにおいて、減少さ
れたステッチエラーの影響は、比例よりも小さく、例え
ば、Δｄ-2で減少されるので、その結果として、多重パ
ス印刷は有益な効果を生じる。
【０００６】表面的には、倍率ｍの値を増加させること
によってより多くの利益が得られると考え得るが、実際
には不利な要因も考慮する必要がある。特に、倍率ｍを
増加させることは、実行されるべき「ステップアンドリ
ピート」書込み工程の段階数を増大させ、これにより、
所定の格子の書込みを完了する時間が増大し、重複する
各動作毎にパターンデータを取得する複雑さが増大す
る。
によってより多くの利益が得られると考え得るが、実際
には不利な要因も考慮する必要がある。特に、倍率ｍを
増加させることは、実行されるべき「ステップアンドリ
ピート」書込み工程の段階数を増大させ、これにより、
所定の格子の書込みを完了する時間が増大し、重複する
各動作毎にパターンデータを取得する複雑さが増大す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、所定
の多重化の倍率ｍの値によってより多くの改良がなされ
るような書込み方法を提供することである。
の多重化の倍率ｍの値によってより多くの改良がなされ
るような書込み方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の面において、本発
明により提供される格子素子からなる格子を照射によっ
て書き込む方法は、少なくとも２個のフィールドが重複
する少なくとも一つの重複領域が得られるように相対的
に変位した１フィールド毎に照射感応材料の層に素子を
書き込む段階により構成され、１個以上の格子素子の重
複領域グループが段階的な大きさの線量で上記少なくと
も２個の各フィールドによって書き込まれ、上記段階的
な照射線量は、全てのフィールドが書き込まれたとき、
上記重複領域内の各格子素子が実質的に同一の総線量を
受けるように選択されている方法である。
明により提供される格子素子からなる格子を照射によっ
て書き込む方法は、少なくとも２個のフィールドが重複
する少なくとも一つの重複領域が得られるように相対的
に変位した１フィールド毎に照射感応材料の層に素子を
書き込む段階により構成され、１個以上の格子素子の重
複領域グループが段階的な大きさの線量で上記少なくと
も２個の各フィールドによって書き込まれ、上記段階的
な照射線量は、全てのフィールドが書き込まれたとき、
上記重複領域内の各格子素子が実質的に同一の総線量を
受けるように選択されている方法である。
【０００９】第２の面において、本発明は、選択性照射
によってフィールドに部分的又は完全に書き込まれた格
子素子の組からなる格子を照射感応材料の層に書き込む
方法において、格子素子の組の選択されたメンバにより
構成された関連した格子素子のグループの中のメンバを
関連した特定の照射線量で書き込むことにより各フィー
ルドが書き込まれ、上記フィールドは、少なくとも２個
の別個のフィールドに共通した関連した格子素子の小群
により構成された重複領域を画成するように重なり合
い、少なくとも１個の重複領域において、少なくとも１
個のフィールドに関して、小群内の少なくとも１個の格
子素子又は格子素子の２次小群は、少なくとも１個の他
の格子素子又は格子素子の２次小群が書き込まれた際に
用いられた照射線量とは著しく異なる特定の照射線量で
書き込まれ、上記少なくとも１個の重複領域において、
上記関連した格子素子の小群の各格子素子に関して、格
子素子のグループが上記格子素子の小群を含んでいる各
フィールドに書き込まれた総線量は、実質的に同じ総線
量に達する方法である。
によってフィールドに部分的又は完全に書き込まれた格
子素子の組からなる格子を照射感応材料の層に書き込む
方法において、格子素子の組の選択されたメンバにより
構成された関連した格子素子のグループの中のメンバを
関連した特定の照射線量で書き込むことにより各フィー
ルドが書き込まれ、上記フィールドは、少なくとも２個
の別個のフィールドに共通した関連した格子素子の小群
により構成された重複領域を画成するように重なり合
い、少なくとも１個の重複領域において、少なくとも１
個のフィールドに関して、小群内の少なくとも１個の格
子素子又は格子素子の２次小群は、少なくとも１個の他
の格子素子又は格子素子の２次小群が書き込まれた際に
用いられた照射線量とは著しく異なる特定の照射線量で
書き込まれ、上記少なくとも１個の重複領域において、
上記関連した格子素子の小群の各格子素子に関して、格
子素子のグループが上記格子素子の小群を含んでいる各
フィールドに書き込まれた総線量は、実質的に同じ総線
量に達する方法である。
【００１０】チャープ状の格子を書き込む場合、本発明
の方法は、チャープの段階を平滑化する有利な効果が得
られる。
の方法は、チャープの段階を平滑化する有利な効果が得
られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施例による格子の製造方法について説明す
る。また、本発明による格子製造の動作の基本原理がよ
り容易に理解できるように、従来技術による格子の製造
及びその動作の基本原理と共に本発明を説明する。
の好ましい実施例による格子の製造方法について説明す
る。また、本発明による格子製造の動作の基本原理がよ
り容易に理解できるように、従来技術による格子の製造
及びその動作の基本原理と共に本発明を説明する。
【００１２】図１は、平行格子ライン１２の一連のフィ
ールド１１が電子ビーム照射によって書き込まれる電子
ビームレジストの層１０を示す。格子が形成されている
電子ビームレジストの層１０は、典型的に、基板１３の
表面上に直接又は間接的に被覆された層であり。レジス
ト層をレジスト層に書き込まれる格子のパターンに適合
しているパターンを基板表面に作成するためのマスクと
して使用してパターニングすることが望ましい。この目
的のため、格子の書込みが終了した後、レジスト層１０
が書込みによって受けた照射パターンに適合したウィン
ドウのパターンを中に生じさせるためレジスト層１０が
処理される。選択的に、中間層１４を層１０と基板１３
との間に介挿させてもよい。かかる中間層１４は、半導
体基板をパターン処理するため利用されるレジスト層マ
スクの場合には省いても良いが、通常は、光位相格子を
作成するためシリカ基板をパターニングするためレジス
ト層マスクを利用する際に、例えば、クロムの中間層の
形で介挿される。レジスト層は中間層をパターン処理す
るためのマスクとして使用され、次に、中間層は基板を
パターニングするためのマスクとして使用される。
ールド１１が電子ビーム照射によって書き込まれる電子
ビームレジストの層１０を示す。格子が形成されている
電子ビームレジストの層１０は、典型的に、基板１３の
表面上に直接又は間接的に被覆された層であり。レジス
ト層をレジスト層に書き込まれる格子のパターンに適合
しているパターンを基板表面に作成するためのマスクと
して使用してパターニングすることが望ましい。この目
的のため、格子の書込みが終了した後、レジスト層１０
が書込みによって受けた照射パターンに適合したウィン
ドウのパターンを中に生じさせるためレジスト層１０が
処理される。選択的に、中間層１４を層１０と基板１３
との間に介挿させてもよい。かかる中間層１４は、半導
体基板をパターン処理するため利用されるレジスト層マ
スクの場合には省いても良いが、通常は、光位相格子を
作成するためシリカ基板をパターニングするためレジス
ト層マスクを利用する際に、例えば、クロムの中間層の
形で介挿される。レジスト層は中間層をパターン処理す
るためのマスクとして使用され、次に、中間層は基板を
パターニングするためのマスクとして使用される。
【００１３】各フィールド１１は、格子ラインを書き込
むため用いられる電子ビーム書込み型装置（図示しな
い）に対して層を進ませることなく書き込まれた格子ラ
イン１２のグループにより構成される。説明の便宜上、
図１において１フィールド当たり８本のラインしか示さ
れていないが、実際上、１フィールド当たりのライン本
数は８本よりも多い。各フィールド１１の長さはｄであ
り、図１１において隣同士のフィールド１１が緊密に接
触しているならば、隣接したフィールドの間の境界全体
で格子ライン１２の周期性の間に不連続性は生じない。
説明の都合上、各フィールド内の格子ラインは同一ピッ
チであるように示されているが、本方法はピッチが各フ
ィールド内で滑らかに変化する位置の関数であるチャー
プ状格子の製造にも適用可能である。図１には、特に、
緊密な接触の無い状況が示されているが、隣接したフィ
ールドの間にはΔｄの大きさのステッチエラーがある。
本例において、ステッチエラーはオーバーラップ形では
なく、ギャップ形ステッチエラーである。従って、（ｎ
＋１）番目のフィールド１１のライン１２は、第１番目
のフィールドに対し意図された位置からｎ・Δｄだけ変
位し、（ｎ＋２）番目のフィールド１１のライン１２は
（ｎ＋１）・Δｄだけ変位している。
むため用いられる電子ビーム書込み型装置（図示しな
い）に対して層を進ませることなく書き込まれた格子ラ
イン１２のグループにより構成される。説明の便宜上、
図１において１フィールド当たり８本のラインしか示さ
れていないが、実際上、１フィールド当たりのライン本
数は８本よりも多い。各フィールド１１の長さはｄであ
り、図１１において隣同士のフィールド１１が緊密に接
触しているならば、隣接したフィールドの間の境界全体
で格子ライン１２の周期性の間に不連続性は生じない。
説明の都合上、各フィールド内の格子ラインは同一ピッ
チであるように示されているが、本方法はピッチが各フ
ィールド内で滑らかに変化する位置の関数であるチャー
プ状格子の製造にも適用可能である。図１には、特に、
緊密な接触の無い状況が示されているが、隣接したフィ
ールドの間にはΔｄの大きさのステッチエラーがある。
本例において、ステッチエラーはオーバーラップ形では
なく、ギャップ形ステッチエラーである。従って、（ｎ
＋１）番目のフィールド１１のライン１２は、第１番目
のフィールドに対し意図された位置からｎ・Δｄだけ変
位し、（ｎ＋２）番目のフィールド１１のライン１２は
（ｎ＋１）・Δｄだけ変位している。
【００１４】図１に示されたフィールド１１が唯一の書
き込まれるべきフィールドであり、かつ、そのフィール
ドのライン１２が現像可能な像を生成するために充分な
量の電子ビーム線量で書き込まれた場合、即ち、層１０
が照射される線量は層１０によって受けられた照射のパ
ターンに適合するウィンドウのパターンを形成するため
層１０を現像可能にさせるのに充分な線量である場合、
周期ｄ及び振幅Δｄを有するステッチエラーを含む格子
が作成される。
き込まれるべきフィールドであり、かつ、そのフィール
ドのライン１２が現像可能な像を生成するために充分な
量の電子ビーム線量で書き込まれた場合、即ち、層１０
が照射される線量は層１０によって受けられた照射のパ
ターンに適合するウィンドウのパターンを形成するため
層１０を現像可能にさせるのに充分な線量である場合、
周期ｄ及び振幅Δｄを有するステッチエラーを含む格子
が作成される。
【００１５】図２には、図１と同じ基板１０と、同じ格
子ライン１２のフィールド１１とが示されているが、格
子ライン１２’のフィールド１１’の組が付加されてい
る。フィールド１１’は、対応部分のフィールド１１と
同一であるが、各フィールド１１’は、対応部分のフィ
ールド１１’に関して格子の軸方向に約ｄ／２だけ変位
している。
子ライン１２のフィールド１１とが示されているが、格
子ライン１２’のフィールド１１’の組が付加されてい
る。フィールド１１’は、対応部分のフィールド１１と
同一であるが、各フィールド１１’は、対応部分のフィ
ールド１１’に関して格子の軸方向に約ｄ／２だけ変位
している。
【００１６】フィールド１１及びフィールド１１’だけ
が書き込まれるべきフィールドであり、かつ、フィール
ド１１及び１１’のライン１２及び１２’が現像可能な
像を生成するために充分な量の半分の線量で別々に書き
込まれた場合、格子は、上記のJun Ye他による参考文献
の特に図２ａを参照してその教示に従って作成される。
一方、前述の通り、フィールド１１の場合に、（ｎ＋
１）番目のフィールド１１のライン１２は、１番目のフ
ィールド１１のライン１２の位置に対し測定された意図
された位置からｎ・Δｄずつ変位し、フィールド１１’
の場合に、（ｎ＋１）番目のフィールド１１’のライン
１２’は、フィールド１１のライン１２の位置に対し測
定された意図された位置から（ｎ−１／２）・Δｄだけ
変位する。その結果として得られる格子は、間隔ｄでΔ
ｄのステッチエラーではなく、ｄ／２の間隔でΔｄ／２
のステッチエラーを有する。
が書き込まれるべきフィールドであり、かつ、フィール
ド１１及び１１’のライン１２及び１２’が現像可能な
像を生成するために充分な量の半分の線量で別々に書き
込まれた場合、格子は、上記のJun Ye他による参考文献
の特に図２ａを参照してその教示に従って作成される。
一方、前述の通り、フィールド１１の場合に、（ｎ＋
１）番目のフィールド１１のライン１２は、１番目のフ
ィールド１１のライン１２の位置に対し測定された意図
された位置からｎ・Δｄずつ変位し、フィールド１１’
の場合に、（ｎ＋１）番目のフィールド１１’のライン
１２’は、フィールド１１のライン１２の位置に対し測
定された意図された位置から（ｎ−１／２）・Δｄだけ
変位する。その結果として得られる格子は、間隔ｄでΔ
ｄのステッチエラーではなく、ｄ／２の間隔でΔｄ／２
のステッチエラーを有する。
【００１７】このことは、図３を参照することによって
容易に分かる。図３に示された軌跡３０は、（ｎ＋１）
番目のフィールド１１の１本のライン１２、例えば、
（ｎ＋２）番目のフィールド１１’の１本のライン１
２’が部分的に重複したラインＡの電子ビーム線量プロ
ファイルを概略的に示す。軌跡３０’は同様に、部分的
に重なり合うライン１２’、即ち、（ｎ＋２）番目のフ
ィールド１１’のラインＡ’の電子ビーム線量プロファ
イルを概略的に示す。軌跡３０”は軌跡３０と軌跡３
０’の累積線量プロファイルを概略的に示す。プロファ
イル３０の中心は、１番目のフィールド１１のライに１
２に対し測定された意図された位置よりもｎ・Δｄだけ
進み、プロファイル３０’の中心は意図された位置より
も（ｎ＋１−１／２）・Δｄだけ進んでいることに注意
する必要があり、現像可能線量閾値ｄth r を超える累積
プロファイル３０”の領域の中心は意図された位置より
も（ｎ＋１／４）・Δｄだけ進んでいることが容易に分
かる。
容易に分かる。図３に示された軌跡３０は、（ｎ＋１）
番目のフィールド１１の１本のライン１２、例えば、
（ｎ＋２）番目のフィールド１１’の１本のライン１
２’が部分的に重複したラインＡの電子ビーム線量プロ
ファイルを概略的に示す。軌跡３０’は同様に、部分的
に重なり合うライン１２’、即ち、（ｎ＋２）番目のフ
ィールド１１’のラインＡ’の電子ビーム線量プロファ
イルを概略的に示す。軌跡３０”は軌跡３０と軌跡３
０’の累積線量プロファイルを概略的に示す。プロファ
イル３０の中心は、１番目のフィールド１１のライに１
２に対し測定された意図された位置よりもｎ・Δｄだけ
進み、プロファイル３０’の中心は意図された位置より
も（ｎ＋１−１／２）・Δｄだけ進んでいることに注意
する必要があり、現像可能線量閾値ｄth r を超える累積
プロファイル３０”の領域の中心は意図された位置より
も（ｎ＋１／４）・Δｄだけ進んでいることが容易に分
かる。
【００１８】同様に、軌跡３１は、（ｎ＋２）番目のフ
ィールド１１の１本のライン１２、例えば、（ｎ＋２）
番目のフィールド１１’の１本のライン１２’が部分的
に重なり合わされたラインＢの電子ビーム線量プロファ
イルを概略的に示す。軌跡３１’は同様に、部分的に重
複するライン１２’、即ち、（ｎ＋２）番目のフィール
ド１１’のラインＢ’の電子ビーム線量プロファイルを
概略的に示す。軌跡３１”はプロファイル３１とプロフ
ァイル３１’の累積線量プロファイルを概略的に示す。
プロファイル３１の中心は意図された位置よりも（ｎ＋
１）・Δｄだけ進み、プロファイル３１’の中心は意図
された位置よりも（ｎ＋１−１／２）・Δｄだけ進んで
いることに注意する必要があり、累積プロファイル３
１”は、中心の位置が意図された位置よりも（ｎ＋１／
４）・Δｄだけ進んでいる領域で現像可能線量閾値ｄ
thr を超えることが容易に分かる。このように、（ｎ＋
１）番目のフィールド１１と（ｎ＋２）番目との間の境
界で生じるステッチエラーはΔｄ／２であることが分か
る。
ィールド１１の１本のライン１２、例えば、（ｎ＋２）
番目のフィールド１１’の１本のライン１２’が部分的
に重なり合わされたラインＢの電子ビーム線量プロファ
イルを概略的に示す。軌跡３１’は同様に、部分的に重
複するライン１２’、即ち、（ｎ＋２）番目のフィール
ド１１’のラインＢ’の電子ビーム線量プロファイルを
概略的に示す。軌跡３１”はプロファイル３１とプロフ
ァイル３１’の累積線量プロファイルを概略的に示す。
プロファイル３１の中心は意図された位置よりも（ｎ＋
１）・Δｄだけ進み、プロファイル３１’の中心は意図
された位置よりも（ｎ＋１−１／２）・Δｄだけ進んで
いることに注意する必要があり、累積プロファイル３
１”は、中心の位置が意図された位置よりも（ｎ＋１／
４）・Δｄだけ進んでいる領域で現像可能線量閾値ｄ
thr を超えることが容易に分かる。このように、（ｎ＋
１）番目のフィールド１１と（ｎ＋２）番目との間の境
界で生じるステッチエラーはΔｄ／２であることが分か
る。
【００１９】軌跡３２、３２’及び３２”は、軌跡３
０、３０’及び３０”に夫々対応しているが、（ｎ＋
２）番目のフィールド１１のライン１２の中の１本のラ
イン、例えば、ラインＣと、（ｎ＋３）番目のフィール
ド１１’のライン１２’、例えば、ラインＣが部分的に
重複したラインＣ’とに関する軌跡である。従って、軌
跡３２、３２’及び３２”は、夫々、意図された位置よ
りも（ｎ＋１）・Δｄ、（ｎ＋２−１／２）・Δｄ及び
（ｎ＋１＋１／４）・Δｄだけ前に中心がある。かくし
て、（ｎ＋１）番目のフィールド１１’と、（ｎ＋２）
番目のフィールドとの間の境界に生じるステッチエラー
はΔｄ／２であることが分かる。
０、３０’及び３０”に夫々対応しているが、（ｎ＋
２）番目のフィールド１１のライン１２の中の１本のラ
イン、例えば、ラインＣと、（ｎ＋３）番目のフィール
ド１１’のライン１２’、例えば、ラインＣが部分的に
重複したラインＣ’とに関する軌跡である。従って、軌
跡３２、３２’及び３２”は、夫々、意図された位置よ
りも（ｎ＋１）・Δｄ、（ｎ＋２−１／２）・Δｄ及び
（ｎ＋１＋１／４）・Δｄだけ前に中心がある。かくし
て、（ｎ＋１）番目のフィールド１１’と、（ｎ＋２）
番目のフィールドとの間の境界に生じるステッチエラー
はΔｄ／２であることが分かる。
【００２０】上記の通り、別の重複フィールドの組を追
加し、ここのフィールドの線量を対応して減少させるこ
とにより、結果的に生じるステッチエラーの大きさは利
用された重複フィールドの組の数に比例して更に削減さ
れ得る。上記のJun Ye他による参照文献は、同文献の図
２ｂを参照して、Δｄ／４のステッチエラーしか生じさ
せないため、重複フィールドの各組が先行した組に対し
てｄ／４ずつのオフセットを有する４組の重複フィール
ドを使用する例を具体的に例示している。しかし、ステ
ッチエラーの大きさの減少量を拡大させるこの方法の重
大な欠点は、書込み工程で利用されるべきフィールドの
数が増加される点である。
加し、ここのフィールドの線量を対応して減少させるこ
とにより、結果的に生じるステッチエラーの大きさは利
用された重複フィールドの組の数に比例して更に削減さ
れ得る。上記のJun Ye他による参照文献は、同文献の図
２ｂを参照して、Δｄ／４のステッチエラーしか生じさ
せないため、重複フィールドの各組が先行した組に対し
てｄ／４ずつのオフセットを有する４組の重複フィール
ドを使用する例を具体的に例示している。しかし、ステ
ッチエラーの大きさの減少量を拡大させるこの方法の重
大な欠点は、書込み工程で利用されるべきフィールドの
数が増加される点である。
【００２１】本発明の主題であるフレームの数をステッ
チエラー減少量に正比例して増加させることなくステッ
チエラー減少量を拡大させる他の方法は、電子ビーム線
量の値を少なくとも一部のフィールド全域の位置の関数
とすることからなる。図２に示される如く、２組の重複
フィールドだけを用いて書き込まれた格子の場合に、線
量はフレームの前半期間でランプ状又はステップ状に増
加し、後半部分で同じようにランプ状又はステップ状に
減少する。
チエラー減少量に正比例して増加させることなくステッ
チエラー減少量を拡大させる他の方法は、電子ビーム線
量の値を少なくとも一部のフィールド全域の位置の関数
とすることからなる。図２に示される如く、２組の重複
フィールドだけを用いて書き込まれた格子の場合に、線
量はフレームの前半期間でランプ状又はステップ状に増
加し、後半部分で同じようにランプ状又はステップ状に
減少する。
【００２２】図４には、ｎ番目及び（ｎ＋１）番目のフ
ィールド１１並びに（ｎ＋１）番目のフィールド１１’
の各フィールドに関して、線量が任意の単位（ＡＵ）で
１ＡＵから５ＡＵまで１ＡＵずつステップ状に増加さ
れ、次に、１ＡＵまで１ＡＵずつステップ状に減少され
る状況が示されている。５ＡＵのステップ幅は、他のス
テップの長さの２倍である。従って、（ｎ＋１）番目の
フィールド１１によって辿られる全長に亘って、個々の
ライン毎に受けられる総線量は６ＡＵであり、この線量
は現像可能閾値線量を少し超えるように調整されてい
る。
ィールド１１並びに（ｎ＋１）番目のフィールド１１’
の各フィールドに関して、線量が任意の単位（ＡＵ）で
１ＡＵから５ＡＵまで１ＡＵずつステップ状に増加さ
れ、次に、１ＡＵまで１ＡＵずつステップ状に減少され
る状況が示されている。５ＡＵのステップ幅は、他のス
テップの長さの２倍である。従って、（ｎ＋１）番目の
フィールド１１によって辿られる全長に亘って、個々の
ライン毎に受けられる総線量は６ＡＵであり、この線量
は現像可能閾値線量を少し超えるように調整されてい
る。
【００２３】上記の条件下で、（ｎ＋１）番目のフィー
ルド１１からの３ＡＵと、（ｎ＋２）番目のフィールド
１１’からの３ＡＵの総線量で書き込まれたある位置Ｐ
のラインは、図３の軌跡３０”を生じさせた条件と同じ
条件下で書き込まれる。同様に、（ｎ＋２）番目のフィ
ールド１１からの３ＡＵと、（ｎ＋２）番目のフィール
ド１１’からの３ＡＵの総線量で書き込まれたある位置
Ｑのラインは、図３の軌跡３１”を生じさせた条件と同
じ条件下で書き込まれる。しかし、この場合、ラインＰ
とＱとの間にはただ１箇所のステッチエラーではなく、
フィールド線量レベルが変化する４ポイントの各ポイン
トに１箇所ずつの４箇所と、（ｎ＋１）番目のフィール
ド１１だけが（ｎ＋２）番目のフィールド１１に略接す
る１箇所の５箇所でステッチエラーが発生する。位置Ｐ
のラインに対し、位置的エラーは（ｎ＋１）番目のフィ
ールド１１Ｘに属するエラーの中程にあるのに対し、
（ｎ＋１）番目のフィールド１１からの２ＡＵと（ｎ＋
２）番目のフィールド１１’Ｙからの４ＡＵとの総線量
によって書き込まれた位置Ｒのラインに対し、（ｎ＋
２）番目のフィールド１１’によって与えられる線量の
方が多いため位置的エラーは（ｎ＋１）番目のフィール
ド１１に属するエラーの方に近づく。
ルド１１からの３ＡＵと、（ｎ＋２）番目のフィールド
１１’からの３ＡＵの総線量で書き込まれたある位置Ｐ
のラインは、図３の軌跡３０”を生じさせた条件と同じ
条件下で書き込まれる。同様に、（ｎ＋２）番目のフィ
ールド１１からの３ＡＵと、（ｎ＋２）番目のフィール
ド１１’からの３ＡＵの総線量で書き込まれたある位置
Ｑのラインは、図３の軌跡３１”を生じさせた条件と同
じ条件下で書き込まれる。しかし、この場合、ラインＰ
とＱとの間にはただ１箇所のステッチエラーではなく、
フィールド線量レベルが変化する４ポイントの各ポイン
トに１箇所ずつの４箇所と、（ｎ＋１）番目のフィール
ド１１だけが（ｎ＋２）番目のフィールド１１に略接す
る１箇所の５箇所でステッチエラーが発生する。位置Ｐ
のラインに対し、位置的エラーは（ｎ＋１）番目のフィ
ールド１１Ｘに属するエラーの中程にあるのに対し、
（ｎ＋１）番目のフィールド１１からの２ＡＵと（ｎ＋
２）番目のフィールド１１’Ｙからの４ＡＵとの総線量
によって書き込まれた位置Ｒのラインに対し、（ｎ＋
２）番目のフィールド１１’によって与えられる線量の
方が多いため位置的エラーは（ｎ＋１）番目のフィール
ド１１に属するエラーの方に近づく。
【００２４】図４には、格子全体の書込みに寄与するフ
ィールドの中で三つのフィールドの格子しか示されてい
ないが、実際上、全てのフィールドは好ましい実施例の
書込みのため格子状にされている。この格子は、端の二
つのフィールドを除いて全てのフィールドに対し同じで
ある。上記端の二つのフィールドの末端側の半分は、他
のフィールドによる重複がないので、線量レベルは零で
ある。端の二つのフィールドの中央側の半分は、対応し
たいずれかの中間のフィールドの半分側と同じ格子を有
する。
ィールドの中で三つのフィールドの格子しか示されてい
ないが、実際上、全てのフィールドは好ましい実施例の
書込みのため格子状にされている。この格子は、端の二
つのフィールドを除いて全てのフィールドに対し同じで
ある。上記端の二つのフィールドの末端側の半分は、他
のフィールドによる重複がないので、線量レベルは零で
ある。端の二つのフィールドの中央側の半分は、対応し
たいずれかの中間のフィールドの半分側と同じ格子を有
する。
【００２５】図５には、線量が１ＡＵずつのステップで
増加及び減少される２組の重複フィールドだけを用いて
６ＡＵの線量を得る他の方法が示されている。本例にお
いて、全てのステップは等しい幅であり、同一層の隣接
したフィールドは、略接触した状態ではなく、略１ステ
ップの幅ずつ間隔が空けられている。本発明の適用でき
る範囲は二つのフィールドだけが格子ラインの書込みに
寄与する上記の例だけに限定されないことに注意する必
要がある。ある種の状況では、単一のフィールドに都合
良く適応され得る異なる線量レベルの数は制限される。
この制限は、多くても二つのフィールドしか所定の格子
のラインの書込みに寄与しない場合、本発明により単一
のフィールド長さの範囲内で得られるステッチエラーの
数を制限する。
増加及び減少される２組の重複フィールドだけを用いて
６ＡＵの線量を得る他の方法が示されている。本例にお
いて、全てのステップは等しい幅であり、同一層の隣接
したフィールドは、略接触した状態ではなく、略１ステ
ップの幅ずつ間隔が空けられている。本発明の適用でき
る範囲は二つのフィールドだけが格子ラインの書込みに
寄与する上記の例だけに限定されないことに注意する必
要がある。ある種の状況では、単一のフィールドに都合
良く適応され得る異なる線量レベルの数は制限される。
この制限は、多くても二つのフィールドしか所定の格子
のラインの書込みに寄与しない場合、本発明により単一
のフィールド長さの範囲内で得られるステッチエラーの
数を制限する。
【００２６】図６には、所定のラインを書き込むため三
つのフィールドを使用する配置方法の一例が示されてい
る。本例の配置は、第１のフィールド１１の組と、第１
の組に対してフレーム長さの略３分の１だけ変位した第
２のフィールド１１’の組と、フレーム長さの略３分の
２だけ変位した第３のフィールド１１”の組とを使用す
る。図６には、実際に（ｎ＋１）番目及び（ｎ＋２）番
目のフレーム１１と、（ｎ＋２）番目のフレーム１１’
と、（ｎ＋２）番目のフレーム１１”とが示されてい
る。上記の各フレームにおいて、線量は１ＡＵから５Ａ
Ｕまで１ＡＵずつのステップで増加され、次に１ＡＵま
で減少させられる。５ＡＵのステップは他のステップ長
の７倍の長さである。三つのフィールド１１、１１’及
び１１”の総線量によって書き込まれた各ラインは、１
１ＡＵの総線量を用いて書き込まれ、本例において、任
意の単位ＡＵの大きさは、１１ＡＵが現像可能性閾値ｄ
thrを少し超えるような大きさである。
つのフィールドを使用する配置方法の一例が示されてい
る。本例の配置は、第１のフィールド１１の組と、第１
の組に対してフレーム長さの略３分の１だけ変位した第
２のフィールド１１’の組と、フレーム長さの略３分の
２だけ変位した第３のフィールド１１”の組とを使用す
る。図６には、実際に（ｎ＋１）番目及び（ｎ＋２）番
目のフレーム１１と、（ｎ＋２）番目のフレーム１１’
と、（ｎ＋２）番目のフレーム１１”とが示されてい
る。上記の各フレームにおいて、線量は１ＡＵから５Ａ
Ｕまで１ＡＵずつのステップで増加され、次に１ＡＵま
で減少させられる。５ＡＵのステップは他のステップ長
の７倍の長さである。三つのフィールド１１、１１’及
び１１”の総線量によって書き込まれた各ラインは、１
１ＡＵの総線量を用いて書き込まれ、本例において、任
意の単位ＡＵの大きさは、１１ＡＵが現像可能性閾値ｄ
thrを少し超えるような大きさである。
【００２７】実質的に特に図５を参照して説明したよう
なステップ状の線量配置であって、特に６ステップでは
なく１６ステップからなる配置を用いて２組の重複フィ
ールドだけで書き込まれたチャープ状格子の組は、光フ
ァイバの長さに分散補償器を書き込むため使用される。
分散特性中に測定されるリプルは、重複フィールドを用
いないで書き込まれた格子の組で書き込まれた類似した
分散補償器のリプルと比較して、約３分の１に縮小され
ることが分かった。
なステップ状の線量配置であって、特に６ステップでは
なく１６ステップからなる配置を用いて２組の重複フィ
ールドだけで書き込まれたチャープ状格子の組は、光フ
ァイバの長さに分散補償器を書き込むため使用される。
分散特性中に測定されるリプルは、重複フィールドを用
いないで書き込まれた格子の組で書き込まれた類似した
分散補償器のリプルと比較して、約３分の１に縮小され
ることが分かった。
【図１】格子素子の多数のフィールドを放射線反応材料
の層に書き込む様子を説明する図である。
の層に書き込む様子を説明する図である。
【図２】図１のフィールドの組に対し別のフィールドの
組を位置決めする様子を説明する図である。
組を位置決めする様子を説明する図である。
【図３】図２の選択されたフィールドの選択された格子
素子の放射線量の重複を示す図である。
素子の放射線量の重複を示す図である。
【図４】２個のフィールドが格子素子の書込みに寄与す
る際にフィールドの照射線量の階調を示す図である。
る際にフィールドの照射線量の階調を示す図である。
【図５】２個のフィールドが格子素子の書込みに寄与す
る際にフィールドの照射線量の階調を示す図である。
る際にフィールドの照射線量の階調を示す図である。
【図６】３個のフィールドが格子素子の書込みに寄与す
る際にフィールドの照射線量の階調を示す図である。
る際にフィールドの照射線量の階調を示す図である。
１１，１１’ フィールド Ｐ，Ｑ，Ｒ 位置 ｄthr 現像可能線量閾値
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくとも２個のフィールドが重複する
少なくとも一つの重複領域が得られるように相対的に変
位した１フィールド毎に照射感応材料の層に素子を書き
込む段階からなり、照射によって格子素子からなる格子
を書き込む方法において、 １個以上の格子素子の重複領域グループが段階的な大き
さの照射線量で上記少なくとも２個の各フィールドによ
って書き込まれ、 上記段階的な大きさの照射線量は、全てのフィールドが
書き込まれたとき、上記重複領域内の各格子素子が実質
的に同一の総線量を受けるように選択されている方法。 - 【請求項２】 上記照射は電子ビーム照射である請求項
１記載の方法。 - 【請求項３】 照射感応材料の層を含む被膜を基板に塗
布する段階と、 請求項１に記載の格子を書き込む方法を使用して、上記
放射感応材料の層に格子を書き込む段階と、 上記格子の書込みにより上記層によって受けられた照射
のパターンに従ってウィンドウのパターンを現像するた
め、照射された上記層を処理する段階と、 上記現像された層を上記基板の空間的に選択性のある処
理用のマスクとして使用する段階とからなる基板の表面
をパターニングする方法。 - 【請求項４】 上記照射は電子ビーム照射である請求項
３記載の方法。 - 【請求項５】 選択性照射によってフィールドに部分的
又は完全に書き込まれた格子素子の組からなるチャープ
状格子を照射感応材料の層に書き込む方法において、 上記格子素子の組の中から選択されたメンバにより構成
された関連した格子素子のグループの中のメンバを関連
した特定の照射線量で書き込むことにより各フィールド
が書き込まれ、 上記フィールドは、各重複領域が少なくとも２個の別個
のフィールドに共通する関連した格子素子の小群により
構成されている重複領域を画成するように重なり合い、 少なくとも１個の重複領域において、少なくとも１個の
フィールドに関して、上記小群内の少なくとも１個の格
子素子又は格子素子の２次小群は、少なくとも１個の別
の格子素子又は格子素子の２次小群が書き込まれる際に
用いられた照射線量とは著しく異なる特定の照射線量で
書き込まれ、 上記少なくとも１個の重複領域において、上記関連した
格子素子の小群の各格子素子に関して、格子素子のグル
ープが上記格子素子の小群を含んでいる上記各フィール
ドに書き込まれた総線量は、実質的に同じ総線量に達す
る方法。 - 【請求項６】 上記照射は電子ビーム照射である請求項
５記載の方法。 - 【請求項７】 照射感応材料の層を含む被膜を基板に塗
布する段階と、 請求項５に記載の格子を書き込む方法を使用して、上記
放射感応材料の層に格子を書き込む段階と、 上記格子の書込みにより上記層によって受けられた照射
のパターンに従ってウィンドウのパターンを現像するた
め、照射された上記層を処理する段階と、 上記現像された層を上記基板の空間的に選択性のある処
理用のマスクとして使用する段階とからなる基板の表面
をパターニングする方法。 - 【請求項８】 上記照射は電子ビーム照射である請求項
７記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US87778497A | 1997-06-17 | 1997-06-17 | |
| US877784 | 1997-06-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197345A true JPH1197345A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=25370711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10157667A Pending JPH1197345A (ja) | 1997-06-17 | 1998-06-05 | ステッチエラーを非局在化させる格子の書込み方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0886152A1 (ja) |
| JP (1) | JPH1197345A (ja) |
| CA (1) | CA2238625A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001075496A1 (en) * | 2000-04-05 | 2001-10-11 | University Of Southampton | In-phase stitching of long fiber gratings |
| WO2003105129A1 (en) * | 2002-06-06 | 2003-12-18 | Seagate Technology Llc | Method and structure to reduce e-beam and magnetic material interactions |
| CN104406525B (zh) * | 2014-11-13 | 2017-02-15 | 浙江大学 | 光栅组微位移传感器及其测量位移的方法 |
-
1998
- 1998-05-13 EP EP98303743A patent/EP0886152A1/en not_active Withdrawn
- 1998-05-22 CA CA 2238625 patent/CA2238625A1/en not_active Abandoned
- 1998-06-05 JP JP10157667A patent/JPH1197345A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0886152A1 (en) | 1998-12-23 |
| CA2238625A1 (en) | 1998-12-17 |
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