JPS6091302A

JPS6091302A - 異周期回折格子パタ−ン作成用露光マスク及び異周期回折格子パタ−ン作成方法

Info

Publication number: JPS6091302A
Application number: JP20040583A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Kaede; 楓　和久
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1983-10-26
Filing date: 1983-10-26
Publication date: 1985-05-22

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は一つの基板上に異なった周期の回折格子パター
ンを形成するだめの露光マスク及び露光方法に関する。

近年、半導体レーザや光回路製造技術のもしい向上に伴
ない、発振波長の異なった半導体レーザを一つの基板上
に一体化した光集積回路、あるいは波長の異なった光の
多重分波を行なう多数個の多重分波回路を一つの基板−
）ＹＺ集積回路等が注目δれている。２　回路において、たとえば発振波長の異なった半導体レーザの一
つの基板上への一体化を分布帰還型レーザで実現しよう
とすると、異なった発振波長に対応する異なった周期の
回折格子を一つの基板上に形成する必要がある。従来、
回抽格子を形成する場２合第１図に示すような三光束干
渉法を用いていた。

ここで、１０１は被干渉露光面、１０２，１０２’は被
干渉露光面１０１で回折格子パターンを形成する光束、
１０３，１０３’は反射鏡、１０４はハーフミラ−５１
０５はビーム径変換レンズ、１０６はレーザ光源である
。しかし、この二光束干渉法において被干渉露光面１０
１の上に形成される回折格子パターンは唯一の周期のみ
であるので、同一基板上に異なった周期の回折格子パタ
ーンを一度の露光で形成することはできないという欠点
があった。

本発明の目的は上述の欠点を除去し、一度の露光で同一
基板上に異なった周期の回折格子パターンを形成するこ
とができる異周期回折格子パターン作成用露光マスク及
び露光方法を提供することにある。

本発明のｈ光用マスクは、−加所以上のテーパ状厚み変
化部を有する透明板（少なくも露光用の光に対して透明
）で構成されている。又、本発明の無光方法は、互いに
可干渉な２つの光束を被露光面上で交差させて回折格子
状干渉パターンを形成するＺ光束干渉露光系の前記２つ
の光束の交差部に前記露光マスクを設置して干渉露光を
行なう方法である。

以下、図面全参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明による異周期回折格子パターン作成用露
光マスクの一実施例の斜視図、第３図は第２図に示した
斜視図の破断線Ａ−Ａ’における断面図、第４図は本発
明による異周期回す１格子パタ一ン作成方法の一実施例
を示す干渉露光系である。

第２図において２０１は露光マスクであり、その一部に
第１．第２．第３のテーパ状厚み変化部２０２．２０４
．２０５を有している。この露光マスク２０１はテーパ
状厚み変化部を型どったセラミック鋳型を用いて、ガラ
スによシ作られている。この露光マスク２０１を用いて
第４図に示すような露光系で被干渉露光向１０１の上に
干渉パターンを作成する。ここで、第２図の露光マスク
２０１は、その断面Ａ−Ａ’が第４図の紙面内にるるよ
うに設置されており、また路光マスク２０１及び露光系
は空気中に設置されている。このとき、第４図の光束１
０２，１０２’は、第４図の露光マスク２０１の断面Ａ
−Ａ’においては、第３図に示すように、テーパ状厚み
変化部２０２を通るとき、その進行方向を曲げられ、平
面部２０３を通るときその進行方向を曲げられることな
く露光マスク２０１を透過する。

次に一度の露光で４種類の異なった周期の回折格子パタ
ーンを作成できることを説明する。

まず、初めに断面Ａ−Ａ’を用いて、テーパ角δを有す
るテーパ状厚み変化部と平面部に入射する２つの光束に
対してマスクに対する入射角と出射角の間で一般に成シ
立つ関係を説明する。さて、テーパ状厚み変化部２０２
において、２つの光束１０２．１０２’が平面部２０３
での平面に対する垂線３０１に対し、それぞれ角度θ及
びθ′で入射したとき、それぞれの出射角α、βは、空
気の屈折率を１、ガラスの屈折率をｎとして次の関係式
が成シ立つ。

α＝　５ｉｎ−’　［ｎ５ｌｎ　［−δ十ｇｉｎ”（ｓ
ｉｎ（δ十〇））〕）　１１）さらに、上記出射角α、
βで露光マスク２０１を透過した光は被干渉露光面１０
１上で次式で表わされる周期Ａの回折格子状干渉パター
ンを生じる。即ちとなる。ここでλは光源の波長である。さて、本実施例
においては２つの光束１０２，１０２’の入射角θ、θ
′はいずれも４５°、ガラスの屈折率ｎ＝１．５゜光源
の波長λ＝３２５ＯＡ、第１．第２．第３のテーパ状厚
み変化部２０２，２０４．２０５０テーバ角δはそれぞ
れ１０°、５°、１５°、また平面部２０３はテーパ角
δ＝０°であるから、（１）〜（３）式を用いて、第１
、第２．第３のテーパ状厚み変化部２０２　、２０４　
。

２０５及び平面部２０３を通った２つの光束１０２゜１
０２′によシ形成された干渉パターンの格子の周期はそ
れぞれ２３３１Ａ、２３０６Ａ、２３７４Ａ。

２２９８Ａとなる。

したがって１本実施例による露光マスクを用いれば一度
の露光で４種類の異なった周期の回折格子パターンを′
作成できる。

なお、本露光マスク２０１０表面には無反射コーティン
グが施してあシ、余分な干渉パターンが生しないように
している。

以上、本発明による異周期回折格子パターン作成用露光
マスク及び異周期回折格子パターン作成方法の一実施例
について述べた。ここで第２図に示しだ異周期回折格子
パターン作成用露光マスクの実施例において、テーバ状
厚み変化部は３箇所としたが、１箇所以上であれば伺箇
所あってもよい。また、第１　、ｍ２．第３のテーバ状
厚み変化部２０２，２０４．２０５のテーバ角δをそれ
ぞれ１０°。

５°、１５°としたが、その値に限定されないことは明
らかである。さらに、テーバ状厚み変化部は突起状とし
だが浸み状としてもよい。また、霧光マスク２０１の形
成はテーバ状厚み変化部を型どったセラミック鋳型を用
いて行なったが、研摩により形成したテーバ状のガラス
板を平板ガラスに貼シ付けて形成したシしてもよい。ま
た、露光マスク２０１はガラスで作ったが、プラスチ、
りなど他の透明材料でおってもよく、その場合は射出成
型で作ってもよい。

なお、＠４図に示しだ異周期回折格子パターン作成方法
の実施例において、露光マスク２０１と被干渉露光面１
０１との間に間げきを設けたが、マツチングオイルを満
たしたり、密着させて用いてもよい。その場合、マツチ
ングオイル、又は被干渉露光面の屈折率をｎ。とじて式
＋１）　、　（２１はそれぞれα−５ｉｎ−’　Ｃ”　
ｓｌｎｌｌｇ−δ＋Ｓ石−１（ｓｉｎ（δ＋Ｕ）　ｌ　
３　Ｊ　（１）’ｎ。

となるが、これ以外は同様に干渉パターンを形成できる
。

最後に本発明による異周期回折格子パターン作成用露光
マスク及び異周期回折格子パターン作成方法の特徴を列
挙すれ―、一度の非光で異なった周期の回折格子パター
ンを形成できること、従来とｅｌぼ同様の干渉籍光糸に
適用できること等である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の＃半パターン形成法全示す図、第２図は
本発明による異周期回折格子パターン作成用無光マスク
の斜視図、第３図は第２図に示した斜視図の破断線Ａ−
Ａ’における断面図、第４図は本発明による一実施例を
用いた三光束干渉露光系である。図において、１０１・・・被干渉露光面、　１０２，１０２’・・・
光束、１０３．１０３’・・・反射鏡、　１０４・・・
ハーフミラ−５１０５・・・レンズ、　１０６・・・レ
ーザ光源、２０１・・露光マスク、２０２．２０４．２０５・テーバ状厚み変化部、２０３
・・・平面部、　３０１・・・垂　線である。代理人弁理士　内原

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　−’ｄ所以上のテーパ状厚み変化部を有する透
明板（少なくも露光光に対して透明）であることを特徴
とする異周期回折格子パターン作成用露光マスク。
（２）互いに可干渉な２つの光束を被露光面上で交差さ
せて回折格子状干渉パターンを生成する２光数備えてい
る透明板（少なくも露光光に対して透明）を設置して、
この透明板を介して干渉パターンを生成・無光すること
を特徴とする異周期回折格子パターン作成方法。