JPS6033502A - ブレ−ズド格子の製造方法 - Google Patents
ブレ−ズド格子の製造方法Info
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- JPS6033502A JPS6033502A JP58142566A JP14256683A JPS6033502A JP S6033502 A JPS6033502 A JP S6033502A JP 58142566 A JP58142566 A JP 58142566A JP 14256683 A JP14256683 A JP 14256683A JP S6033502 A JPS6033502 A JP S6033502A
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- Japan
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- polymer film
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- org
- grating
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1847—Manufacturing methods
- G02B5/1857—Manufacturing methods using exposure or etching means, e.g. holography, photolithography, exposure to electron or ion beams
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、分光器の波長分散素子やホログラム素子と
して使われるブレーズド格子の製造方法に関する。
して使われるブレーズド格子の製造方法に関する。
回折格子は、分光器の波長分散素子やホログラム素子と
して種々の応用、例えばホログラフィックスキャナや、
ホログラフィックレンズ等があるが、一般に回折効率が
低く実用上問題である。ブレーズド格子は特定の回折次
数へ理自上１０１１％の光を回折できる特徴があるが、
格子溝の形状を制御して製作しなければならないため製
作が困難である。現在最も現芙的と思われるのは、あら
かじめ作ったレリーフ格子をシャドウマスクとして′基
板を斜め方向からイオンと一ムでイオンエツチングする
方法である。この手法で現在知られているのは、基板を
ガリウム砒１、又はガラス板上に塗布したポリメチルメ
タクリレ−） （ＰＭＭＡ）としたものであるが、前者
線、結晶であるため高価で、又、不透明のため透過型格
子にはできない欠点がある。一方、後者は、ガラス板上
に塗布したＰＭＭＡを十分に乾燥しても、塗膜上にホト
レジストでレリーフ格子を形成する際にホトレジストの
溶剤でＰＭＭＡ膜が溶解し、相溶じやすいため、レリー
フ格子自体が良質なものができず、したがって良質なブ
レーズド格子が製作できない欠点があった。
して種々の応用、例えばホログラフィックスキャナや、
ホログラフィックレンズ等があるが、一般に回折効率が
低く実用上問題である。ブレーズド格子は特定の回折次
数へ理自上１０１１％の光を回折できる特徴があるが、
格子溝の形状を制御して製作しなければならないため製
作が困難である。現在最も現芙的と思われるのは、あら
かじめ作ったレリーフ格子をシャドウマスクとして′基
板を斜め方向からイオンと一ムでイオンエツチングする
方法である。この手法で現在知られているのは、基板を
ガリウム砒１、又はガラス板上に塗布したポリメチルメ
タクリレ−） （ＰＭＭＡ）としたものであるが、前者
線、結晶であるため高価で、又、不透明のため透過型格
子にはできない欠点がある。一方、後者は、ガラス板上
に塗布したＰＭＭＡを十分に乾燥しても、塗膜上にホト
レジストでレリーフ格子を形成する際にホトレジストの
溶剤でＰＭＭＡ膜が溶解し、相溶じやすいため、レリー
フ格子自体が良質なものができず、したがって良質なブ
レーズド格子が製作できない欠点があった。
この発明の目的は、上述の欠点を除去した、透過型の高
品質のブレーズド格子の製造方法を提供することにある
。
品質のブレーズド格子の製造方法を提供することにある
。
この発明のブレーズド格子の製造方法は、基板に有機高
分子膜を塗布する工程と、塗布された前記有機高分子膜
に前記有機高分子膜と同等以上のイオンエツチング速度
を有する金属層をほぼ５０オングストロームの厚さコー
トする工程と、前記金属層に前記有機高分子膜よりもイ
オンエツチング速度の遅いホトレジストを塗布する工程
と、塗布されたホトレジスト膜をレリーフ型の回折格子
に形成する工程と、前記回折格子をシャドウマスクとし
て基板に対して斜め方向からイオンビームによってイオ
ンエツチングする工程とを含むことを特徴とするブレー
ズド格子の製造方法である。
分子膜を塗布する工程と、塗布された前記有機高分子膜
に前記有機高分子膜と同等以上のイオンエツチング速度
を有する金属層をほぼ５０オングストロームの厚さコー
トする工程と、前記金属層に前記有機高分子膜よりもイ
オンエツチング速度の遅いホトレジストを塗布する工程
と、塗布されたホトレジスト膜をレリーフ型の回折格子
に形成する工程と、前記回折格子をシャドウマスクとし
て基板に対して斜め方向からイオンビームによってイオ
ンエツチングする工程とを含むことを特徴とするブレー
ズド格子の製造方法である。
次に図面を参照して、この発明の詳細な説明する。第１
図から第６図までは、この発明の一実施例を、工程の順
に説明するだめの断面図である。
図から第６図までは、この発明の一実施例を、工程の順
に説明するだめの断面図である。
第１図は、基板１に有機高分子膜２を塗布した状態を示
す断面図である。基板としては、ガラス板及びアクリル
板を用いた。有機高分子膜としては、種々実験した結果
、イオンエツチング速度の早いソマール工業製の電子線
レジスト８１（Ｌ−へタイプＡを用いた。８１−Ｎタイ
プＡはメタクリル酸グリシジルとアクリル酸エチルの共
重合体である。
す断面図である。基板としては、ガラス板及びアクリル
板を用いた。有機高分子膜としては、種々実験した結果
、イオンエツチング速度の早いソマール工業製の電子線
レジスト８１（Ｌ−へタイプＡを用いた。８１−Ｎタイ
プＡはメタクリル酸グリシジルとアクリル酸エチルの共
重合体である。
イオンエツチング速度は１ｒｒｌＡ／ＱＪのアルゴンイ
オン子を不溶にするため、有機高分子膜の表面にこの有
機高分子膜よりも速いイオンエツチング速度を有する金
属として金（Ａｕ）を約５０オングストロームの厚さス
パッタリングでコートした。
オン子を不溶にするため、有機高分子膜の表面にこの有
機高分子膜よりも速いイオンエツチング速度を有する金
属として金（Ａｕ）を約５０オングストロームの厚さス
パッタリングでコートした。
第２図で３が金層である。金のイオンエツチング速度ハ
、イオン電流密度１ｍＡ／ｃＩｓ２で約１０００オング
ストローム／分と有機高分子膜より早いので後の工程で
斜めイオンエツチングをするのに好都合である。第３図
は、金層３の上にホトレジスト４を塗布した状態を示す
断面図である。ホトレジストとしてはシプレー社製ＡＺ
−１３５０Ｊを使用した。イオンエツチング速度は１ｍ
Ａ／ｃｌＩＬ２ のアルゴンイオンに対し３００Ａ／分
であった。電子線レジスト膜上にはスピナーで回転塗布
した。焼きしめは電子線レジストと同じ条件で行なった
。塗布厚は、次に形成する格子のピッチにより異なり０
．３μｍ〜１μｍとした。
、イオン電流密度１ｍＡ／ｃＩｓ２で約１０００オング
ストローム／分と有機高分子膜より早いので後の工程で
斜めイオンエツチングをするのに好都合である。第３図
は、金層３の上にホトレジスト４を塗布した状態を示す
断面図である。ホトレジストとしてはシプレー社製ＡＺ
−１３５０Ｊを使用した。イオンエツチング速度は１ｍ
Ａ／ｃｌＩＬ２ のアルゴンイオンに対し３００Ａ／分
であった。電子線レジスト膜上にはスピナーで回転塗布
した。焼きしめは電子線レジストと同じ条件で行なった
。塗布厚は、次に形成する格子のピッチにより異なり０
．３μｍ〜１μｍとした。
次に、ホトレジスト膜にレリーフ格子を形成するために
、Ｈｅ−Ｃｄレーザを光源とする干渉計で干渉縞をホト
レジスト膜に露光し、現像液で現像した。第４図は、現
像後の状態を示す断面図である。レーザ干渉計を用いる
かわりに乳剤マスクを用いて密着焼付によっても第４図
に示すようなレリーフ格子を形成できる。次に、第４図
に示すような試料をイオンエツチング装置を用いて、斜
め入射のアルゴンイオンビームでイオンエツチング５− した。第５図は、イオンエツチングを途中で中断した状
態を示す。さらにイオンエツチングを進めると、第６図
に示すようなブレーズド格子が得られる。アルゴンイオ
ンビームとしては、加速電圧３００〜７００ｖ１イオン
電流密度０．３〜０．７ ｍＡ／ １１ｍ２で行なった
。
、Ｈｅ−Ｃｄレーザを光源とする干渉計で干渉縞をホト
レジスト膜に露光し、現像液で現像した。第４図は、現
像後の状態を示す断面図である。レーザ干渉計を用いる
かわりに乳剤マスクを用いて密着焼付によっても第４図
に示すようなレリーフ格子を形成できる。次に、第４図
に示すような試料をイオンエツチング装置を用いて、斜
め入射のアルゴンイオンビームでイオンエツチング５− した。第５図は、イオンエツチングを途中で中断した状
態を示す。さらにイオンエツチングを進めると、第６図
に示すようなブレーズド格子が得られる。アルゴンイオ
ンビームとしては、加速電圧３００〜７００ｖ１イオン
電流密度０．３〜０．７ ｍＡ／ １１ｍ２で行なった
。
本実施例では、有機高分子膜として８１８Ｌ−Ｎタイプ
Ａを用いた場合を説明したが、本方法に適する他の有機
高分子膜材料としては、８ＢＬ−ＮタイプＡと同じ様な
電子線レジストＥＢＲ−９、又は、メタクリの２つのメ
チル基をＣ１およびＣＨ２ＣＦ３で置換した重合体（電
子線レジス）ＣＯＰ）、又は、ポリメチルメタアクリレ
ート（ＰＭＭＡ）、又はポリビニルアルコール（ＰＶＡ
） 、又１ｊ：ボリビニルホルマー＃（ＰＶＦ）、又
は、ポ’Ｊ７セタール（ＰＯＭ）がある。これらは、い
ずれも、ホトレジストＡＺ−１３５０Ｊよりもイオンエ
ツチング速度が早いので、本方法でブレーズド格子を製
造できる。
Ａを用いた場合を説明したが、本方法に適する他の有機
高分子膜材料としては、８ＢＬ−ＮタイプＡと同じ様な
電子線レジストＥＢＲ−９、又は、メタクリの２つのメ
チル基をＣ１およびＣＨ２ＣＦ３で置換した重合体（電
子線レジス）ＣＯＰ）、又は、ポリメチルメタアクリレ
ート（ＰＭＭＡ）、又はポリビニルアルコール（ＰＶＡ
） 、又１ｊ：ボリビニルホルマー＃（ＰＶＦ）、又
は、ポ’Ｊ７セタール（ＰＯＭ）がある。これらは、い
ずれも、ホトレジストＡＺ−１３５０Ｊよりもイオンエ
ツチング速度が早いので、本方法でブレーズド格子を製
造できる。
以上述べた様に本発明により透過型の高品質のブレーズ
ド格子が得られる。
ド格子が得られる。
６一
に示す断面図である。図において、ｌは基板、２は有機
高分子膜、３は金属層、４はホトレジストを各々表わす
。
高分子膜、３は金属層、４はホトレジストを各々表わす
。
＝７−
７−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板に有機高分子膜を塗布する工程と、塗布された
前記有機高分子膜に前記有機高分子膜と同等以上のイオ
ンエツチング速度を有する金属層をほぼ５０オングスト
ロームの厚さコートスる工程と、前記金属層に前記有機
高分子膜よりもイオンエツチング速度の遅いホトレジス
トを塗布する工程と、塗布されたホトレジスト膜をレリ
ーフ型の回折格子に形成する工程と、前記回折格子をシ
ャドウマスクとして基板に対して斜め方向からイオンビ
ームによってイオンエ。 チングする工程とを含むことを特徴とするブレーズド格
子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142566A JPS6033502A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | ブレ−ズド格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142566A JPS6033502A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | ブレ−ズド格子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033502A true JPS6033502A (ja) | 1985-02-20 |
| JPS6310401B2 JPS6310401B2 (ja) | 1988-03-07 |
Family
ID=15318301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58142566A Granted JPS6033502A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | ブレ−ズド格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033502A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2561197C1 (ru) * | 2014-07-30 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского Казанского научного центра Российской Академии наук (КФТИ КазНЦ РАН) | Дифракционная решетка на полимерной основе |
| US11119405B2 (en) * | 2018-10-12 | 2021-09-14 | Applied Materials, Inc. | Techniques for forming angled structures |
-
1983
- 1983-08-05 JP JP58142566A patent/JPS6033502A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2561197C1 (ru) * | 2014-07-30 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского Казанского научного центра Российской Академии наук (КФТИ КазНЦ РАН) | Дифракционная решетка на полимерной основе |
| US11119405B2 (en) * | 2018-10-12 | 2021-09-14 | Applied Materials, Inc. | Techniques for forming angled structures |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310401B2 (ja) | 1988-03-07 |
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