JPS6218559A - 露光用マスク - Google Patents
露光用マスクInfo
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- JPS6218559A JPS6218559A JP60158743A JP15874385A JPS6218559A JP S6218559 A JPS6218559 A JP S6218559A JP 60158743 A JP60158743 A JP 60158743A JP 15874385 A JP15874385 A JP 15874385A JP S6218559 A JPS6218559 A JP S6218559A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- mask
- exposure
- diffraction grating
- stepped portion
- Prior art date
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- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
- G03F7/001—Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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】
〔概要〕
露光用マスクの厚みを変えるための凸部と凹部を設け、
ＤＦＢレーザ用の回折格子を露光する際に、凸部と凹部
間の段差部における散乱光防止のために、段差部を光が
通過できないように、段差部に光遮断層を設ける。
ＤＦＢレーザ用の回折格子を露光する際に、凸部と凹部
間の段差部における散乱光防止のために、段差部を光が
通過できないように、段差部に光遮断層を設ける。
本発明は、例えばＤＦＢレーザの回折格子等を製作する
場合に適する露光用マスクに関する。
場合に適する露光用マスクに関する。
第３図に示すようにＤＦＢレーザは、半導体チップ７上
に回折格子８を形成し、その上側に活性層９、電極１０
が形成された構造になっている。このレーザの正負の電
極間に通電すると、回折格子８および活性層９の部分で
レーザ発振を起こし、レーザ光を放出する。
に回折格子８を形成し、その上側に活性層９、電極１０
が形成された構造になっている。このレーザの正負の電
極間に通電すると、回折格子８および活性層９の部分で
レーザ発振を起こし、レーザ光を放出する。
ところが単に回折格子を形成しただけでは、回折格子に
おける位相関係がずれるため、ＤＦＢレーザの縦モード
が２つ発生するという不都合がある。これを解消するに
は、第４図のように、回折格子８のピッチをレーザ発振
の中心部Ｃを境にしてずらすことで、左右の位相関係を
予めずらしておくことが知られている。
おける位相関係がずれるため、ＤＦＢレーザの縦モード
が２つ発生するという不都合がある。これを解消するに
は、第４図のように、回折格子８のピッチをレーザ発振
の中心部Ｃを境にしてずらすことで、左右の位相関係を
予めずらしておくことが知られている。
このように位相差を持った回折格子の作製方法として、
本発明の出願人は、先に特願昭６０−５７４５５号とし
て、第５図のような露光方法を提案した。
本発明の出願人は、先に特願昭６０−５７４５５号とし
て、第５図のような露光方法を提案した。
第５図の（イ）は基本構成を示す断面図、（ロ）はその
要部拡大図である。４は回折格子を形成する媒体であり
、その上にガラスなどの透明体マスク３が載置される。
要部拡大図である。４は回折格子を形成する媒体であり
、その上にガラスなどの透明体マスク３が載置される。
このマスク３は、発振中心部Ｃ上で、凸部ｌと凹部２間
の段差１１がつき、その両側の光路長が異なる。あるい
は発振中心部Ｃ上を境にして、左右の屈折率が異なる構
成としてもよい。
の段差１１がつき、その両側の光路長が異なる。あるい
は発振中心部Ｃ上を境にして、左右の屈折率が異なる構
成としてもよい。
この媒体４の面に、前記マスク３を介して、２つの光束
５と６が照射される。その際光束５と６が角度２θの角
度をなして入射し、媒体４上で２つの光束の干渉が行な
われる。また２つの光束５と６の成す中心軸Ａは、法線
■に対し角度φだけ傾き、非対称の状態で照射される。
５と６が照射される。その際光束５と６が角度２θの角
度をなして入射し、媒体４上で２つの光束の干渉が行な
われる。また２つの光束５と６の成す中心軸Ａは、法線
■に対し角度φだけ傾き、非対称の状態で照射される。
第５図（ロ）に示すように、マスク３の厚さは、段差部
１１を境にして異なり、左側の厚さｔｌより右側の厚さ
ｔ２が小さい。そのため段差部１１の左側と右側とでは
、光路長が異なり、また２つの光束５．６が角度φだけ
傾き非対称に照射されるので、段差部１１を境にして干
渉縞の位相がずれる。その結果、２つの光束による干渉
縞を露光して形成される回折格子８も、段差部１１を境
にして位相がずれる。
１１を境にして異なり、左側の厚さｔｌより右側の厚さ
ｔ２が小さい。そのため段差部１１の左側と右側とでは
、光路長が異なり、また２つの光束５．６が角度φだけ
傾き非対称に照射されるので、段差部１１を境にして干
渉縞の位相がずれる。その結果、２つの光束による干渉
縞を露光して形成される回折格子８も、段差部１１を境
にして位相がずれる。
この段差部１１を有するマスク３は、実際には第６図の
ような方法で作製される。すなわち同時に多数のＤＦＢ
レーザを製造できるように、マスク３に、レーザの寸法
ｌと同じピッチで多数の段差部１１・・・が形成されて
いる。２つの光束５．６を照射すると、それぞれの段差
部１１・・・を境にして、両側の光路長が異なり、かつ
光束５．６０入射方向を法線Ｖに対し角度φだけ傾けて
非対称に照射することで、それぞれの段差部１１を境に
して位相のずれた回折格子が、媒体４上に形成される。
ような方法で作製される。すなわち同時に多数のＤＦＢ
レーザを製造できるように、マスク３に、レーザの寸法
ｌと同じピッチで多数の段差部１１・・・が形成されて
いる。２つの光束５．６を照射すると、それぞれの段差
部１１・・・を境にして、両側の光路長が異なり、かつ
光束５．６０入射方向を法線Ｖに対し角度φだけ傾けて
非対称に照射することで、それぞれの段差部１１を境に
して位相のずれた回折格子が、媒体４上に形成される。
露光して回折格子を形成した後に、段差部１１が中心に
来るように、鎖線１２・・・の位置で媒体４が切り離さ
れる。
来るように、鎖線１２・・・の位置で媒体４が切り離さ
れる。
ところで凸部１と凹部２から成る凹凸面を形成するには
、第７図のように、凸部１とすべき位置にマスク１３を
被せた状態で、化学工・ノチングまたはトライエツチン
グを行なうことで、凹部２を形成した後、マスク１３を
除去することが考えられる。
、第７図のように、凸部１とすべき位置にマスク１３を
被せた状態で、化学工・ノチングまたはトライエツチン
グを行なうことで、凹部２を形成した後、マスク１３を
除去することが考えられる。
ところがこの方法では、段差部１１がなだらがな斜面と
なり、光束５．６を照射して露光する際に、乱反射や散
乱を起こし、所期の干渉縞が得られない。
なり、光束５．６を照射して露光する際に、乱反射や散
乱を起こし、所期の干渉縞が得られない。
第８図のようにリフトオフ法を利用する場合も、特に段
差部１１の仕上がりに問題がある。この図において、ま
ず（イ）のように凹部２となるべき位置に予めマスク１
４を形成し、その上から、マスク３と同じ材質の膜１５
を蒸着などの手法で形成する。
差部１１の仕上がりに問題がある。この図において、ま
ず（イ）のように凹部２となるべき位置に予めマスク１
４を形成し、その上から、マスク３と同じ材質の膜１５
を蒸着などの手法で形成する。
その後、前記マスク１４を溶剤で除去すると、その上側
の膜１５も除去され、（ロ）の状態となる。マスク１４
を除去した後の凹部２の底面は、面精度の高い面となる
。ところがリフトオフ法は、膜１５の厚さが０．２μｍ
程度の場合は有効であるが、本発明の対象品などのよう
に、厚さが２〜３μｍ程度になると、マスク１４は除去
されてもその上の膜１５の除去が困難である。そのため
、マスク１４の上側の除去部と、凸部１として残存する
部分との間の段差部１１に割れ１６が発生したりし、均
一な仕上がりが得られない。そのため、リフトオフ法で
作製した露光用マスクにおいても、回折格子８を作製す
る際に段差部１１が光学的に悪い影響を及ぼす。
の膜１５も除去され、（ロ）の状態となる。マスク１４
を除去した後の凹部２の底面は、面精度の高い面となる
。ところがリフトオフ法は、膜１５の厚さが０．２μｍ
程度の場合は有効であるが、本発明の対象品などのよう
に、厚さが２〜３μｍ程度になると、マスク１４は除去
されてもその上の膜１５の除去が困難である。そのため
、マスク１４の上側の除去部と、凸部１として残存する
部分との間の段差部１１に割れ１６が発生したりし、均
一な仕上がりが得られない。そのため、リフトオフ法で
作製した露光用マスクにおいても、回折格子８を作製す
る際に段差部１１が光学的に悪い影響を及ぼす。
本発明の技術的課題は、従来の露光用マスクにおけるこ
のような問題を解消し、露光時の段差部における悪影響
を未然に防止することにある。
のような問題を解消し、露光時の段差部における悪影響
を未然に防止することにある。
第１図は本発明による露光用マスクの基本原理を示す断
面図である。透明体の露光用マスク３は、凸部１と四部
２との間に段差部１１を有しているが、この段差部１１
を含む段差部１１の近傍の領域に、露光用の光を遮断す
る光遮断層２３が設けられている。
面図である。透明体の露光用マスク３は、凸部１と四部
２との間に段差部１１を有しているが、この段差部１１
を含む段差部１１の近傍の領域に、露光用の光を遮断す
る光遮断層２３が設けられている。
このように段差部１１を含む段差部１１の近傍の領域に
、光遮断層２３を有しているため、光束５．６等を照射
して媒体４を露光すると、光遮断Ｎ２３の領域のみ、光
が通過できず、媒体４上の該光遮断層２３に対応する領
域のみ、２４で示されるように干渉縞が形成されない。
、光遮断層２３を有しているため、光束５．６等を照射
して媒体４を露光すると、光遮断Ｎ２３の領域のみ、光
が通過できず、媒体４上の該光遮断層２３に対応する領
域のみ、２４で示されるように干渉縞が形成されない。
段差部１１に対応する領域には、干渉縞が形成されなく
ても、中心線Ｃの左側と右側とで回折格子の周期はずれ
ているので、レーザの発振作用には同等支障ない。
ても、中心線Ｃの左側と右側とで回折格子の周期はずれ
ているので、レーザの発振作用には同等支障ない。
そして散乱光の誘因となる段差部１１の光が通過できず
、媒体面に到達しないので、段差部１１で発生する散乱
光によって干渉縞が乱されるようなことはない。
、媒体面に到達しないので、段差部１１で発生する散乱
光によって干渉縞が乱されるようなことはない。
第２図は段差部に光遮断層を有する露光用マスクの製造
方法を示す実施例であり、図に示す工程順に作製方法を
説明する。
方法を示す実施例であり、図に示す工程順に作製方法を
説明する。
（ａｌ 両面が光学研摩された厚さ１ｍｍの石英平行
基板１７上に、段差部１１に対応する位置に、予め光遮
断層２３を設ける。
基板１７上に、段差部１１に対応する位置に、予め光遮
断層２３を設ける。
（ｂｌ 各光遮断層２３上にまたがって、凹部２に対
応する位置に第１のマスク１９を形成する。例えばフォ
トレジストのりフトオフを用いてストライブ状のＡＮ蒸
着膜１９を７００人付ける。このストライプは、幅３０
０μｍ、間隔３００ ｔｔ ｍの６００ ｐ ｍ周期と
する。
応する位置に第１のマスク１９を形成する。例えばフォ
トレジストのりフトオフを用いてストライブ状のＡＮ蒸
着膜１９を７００人付ける。このストライプは、幅３０
０μｍ、間隔３００ ｔｔ ｍの６００ ｐ ｍ周期と
する。
（Ｃ） その上に５ｉ０２膜１８をスパッタにより２
．１４μｍ積層する。これは蒸着などの手法で行なって
もよい。
．１４μｍ積層する。これは蒸着などの手法で行なって
もよい。
（ｄ） 次に、該膜１８上にフォトレジストを塗布し
、Ａｌ膜１９の上側の領域のみフォトレジストを残して
、レジストパターン２１を形成する。
、Ａｌ膜１９の上側の領域のみフォトレジストを残して
、レジストパターン２１を形成する。
（ｅ） このレジストパターン２１の上にＡ！蒸着膜
ヲ１２００人付け、前に付けたフォトレジストパターン
２１を利用してリフトオフにより、最初のＡＪ成膜９の
無い領域だけ２層目のＡＩ！！！！２２を残す。
ヲ１２００人付け、前に付けたフォトレジストパターン
２１を利用してリフトオフにより、最初のＡＪ成膜９の
無い領域だけ２層目のＡＩ！！！！２２を残す。
（ｆ） 反応性イオンエツチング”ＲＩＥ ” （
０２５％ＣＦ４）を用いて、２層目のＡｌ成膜２の無い
部分の５ｉ０２膜を１層目のＡ１膜１９の面までエツチ
ングする。この時、Ａｌ成膜２．１９がマスクとなり、
その下側の５ｉ０２膜１８および石英基板１７はエツチ
ングされない。
０２５％ＣＦ４）を用いて、２層目のＡｌ成膜２の無い
部分の５ｉ０２膜を１層目のＡ１膜１９の面までエツチ
ングする。この時、Ａｌ成膜２．１９がマスクとなり、
その下側の５ｉ０２膜１８および石英基板１７はエツチ
ングされない。
（ｇｌ 最後に化学エツチングにより１．＋１膜１９
．２２を除去する。
．２２を除去する。
このように予め段差部１１に対応する領域に光遮断層２
３を形成してから、その上に凸部１用の膜１８を成膜す
るので、露光用マスクとして完成した状態では、光遮断
層２３が埋め込まれた状態となる。
３を形成してから、その上に凸部１用の膜１８を成膜す
るので、露光用マスクとして完成した状態では、光遮断
層２３が埋め込まれた状態となる。
光遮断Ｎ２５ｂしては、ニクロム等のように、第１のマ
スク（Ａｌ膜）１９の化学エツチングの際に耐え得る材
料を使用する。（ｂ）で説明したようにピッチ３００μ
ｍ、厚さ２μｍ程度の位相差干渉縞を作製するマスクに
おいては、光遮断層２３は、２〜３μｍ幅のパターンを
付ければ効果的である。
スク（Ａｌ膜）１９の化学エツチングの際に耐え得る材
料を使用する。（ｂ）で説明したようにピッチ３００μ
ｍ、厚さ２μｍ程度の位相差干渉縞を作製するマスクに
おいては、光遮断層２３は、２〜３μｍ幅のパターンを
付ければ効果的である。
また実施例の方法で作製された四部２と凸部１は共に、
エツチングの際には、ＡＡＡｌ９．２０で保護されてい
るため、ＡβＭ’ｉｊ！ １９．２０の化学エツチング
後は、面精度の高い光学面となる。
エツチングの際には、ＡＡＡｌ９．２０で保護されてい
るため、ＡβＭ’ｉｊ！ １９．２０の化学エツチング
後は、面精度の高い光学面となる。
このような手法で製造した石英マスクを、第５図の透明
マスク３として使用し、第１図のように露光を行うこと
で、段差部１１の散乱光が未然に防止され、かつ面精度
の高い凸部１と凹部２の領域のみ干渉縞が形成され、高
精度の回折格子８が得られる。
マスク３として使用し、第１図のように露光を行うこと
で、段差部１１の散乱光が未然に防止され、かつ面精度
の高い凸部１と凹部２の領域のみ干渉縞が形成され、高
精度の回折格子８が得られる。
実施例のように、予め光遮断層２３を設けてからその上
に成膜すれば、光遮断層２３は露光用マスク中に埋め込
まれた構成となるが、凹凸面を形成してから、段差部１
１に光遮断膜を形成することもできる。
に成膜すれば、光遮断層２３は露光用マスク中に埋め込
まれた構成となるが、凹凸面を形成してから、段差部１
１に光遮断膜を形成することもできる。
以上のように本発明によれば、凹凸面を有する露光用マ
スクにおいて、段差部１１に対応する領域に、光遮断層
２３を設けた構成になっている。そのため、凹凸面の裏
側から光束５．６を照射して干渉縞を作製する際に、光
遮断層２４で光束５．６が遮断され、段差部１１に到達
できないので、露光用マスクの段差部１１の仕上がりが
悪くても、位相差回折格子に乱れが発生してレーザ発振
の効率を低下させるような問題が解消される。
スクにおいて、段差部１１に対応する領域に、光遮断層
２３を設けた構成になっている。そのため、凹凸面の裏
側から光束５．６を照射して干渉縞を作製する際に、光
遮断層２４で光束５．６が遮断され、段差部１１に到達
できないので、露光用マスクの段差部１１の仕上がりが
悪くても、位相差回折格子に乱れが発生してレーザ発振
の効率を低下させるような問題が解消される。
第１図は本発明による露光用マスクの基本原理を説明す
る断面図、第２図は同露光用マスクの製造方法の実施例
を工程順に示す断面図、第３図はＤＦＢレーザの断面図
、第４図はＤＦＢレーザの位相差回折格子を示す断面図
、第５図は位相差回折格子の形成方法を示す断面図、第
６図は同時に多数の位相差回折格子を形成する方法を示
す断面図、第７図は典型的な凹部形成方法を示す断面図
、断８図は厚膜のリフトオフによる凹部形成方法を示す
断面図である。 図において、１は凸部、２は凹部、８は回折格子、１７
は基板、１８は膜、１９は第１のマスク、２２は第２の
マスク、２３は光遮断層、２４は干渉縞が形成されない
領域をそれぞれ示す。 特許出願人 富士通株式会社代理人 弁理士
青 柳 穂木発明にＸ々露光網マスクの遵
誹裟６里第１図 ’ＤＦＢシーサ゛−ｉ曾 第３図 誤 第４図 第５図 第６図 第７図 リフトオフにざろ凹部形威力法 第８図
る断面図、第２図は同露光用マスクの製造方法の実施例
を工程順に示す断面図、第３図はＤＦＢレーザの断面図
、第４図はＤＦＢレーザの位相差回折格子を示す断面図
、第５図は位相差回折格子の形成方法を示す断面図、第
６図は同時に多数の位相差回折格子を形成する方法を示
す断面図、第７図は典型的な凹部形成方法を示す断面図
、断８図は厚膜のリフトオフによる凹部形成方法を示す
断面図である。 図において、１は凸部、２は凹部、８は回折格子、１７
は基板、１８は膜、１９は第１のマスク、２２は第２の
マスク、２３は光遮断層、２４は干渉縞が形成されない
領域をそれぞれ示す。 特許出願人 富士通株式会社代理人 弁理士
青 柳 穂木発明にＸ々露光網マスクの遵
誹裟６里第１図 ’ＤＦＢシーサ゛−ｉ曾 第３図 誤 第４図 第５図 第６図 第７図 リフトオフにざろ凹部形威力法 第８図
Claims (3)
- （１）、凸部１と凹部２との間に段差部（１１）を有す
る露光用マスクであって、該段差部（１１）を含む段差
部（１１）の近傍に、露光用の光を遮蔽する光遮断層（
２３）を設けたことを特徴とする露光用マスク。 - （２）、上記の光遮断層（２３）が金属膜であることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の露光用マス
ク。 - （３）、上記の光遮断層（２３）は、その全部または一
部が、露光用マスクの内部に埋め込まれていることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の露光用マスク
。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158743A JPS6218559A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 露光用マスク |
| CA504383A CA1270934C (en) | 1985-03-20 | 1986-03-18 | SPATIAL PHASE MODULATED MASKS AND METHODS FOR MAKING THESE MASKS AND PHASE DIFFRACTION GRATINGS |
| US06/841,801 US4806442A (en) | 1985-03-20 | 1986-03-20 | Spatial phase modulating masks and production processes thereof, and processes for the formation of phase-shifted diffraction gratings |
| DE8686400592T DE3687845T2 (de) | 1985-03-20 | 1986-03-20 | Raeumliche phasenmodulationsmasken, verfahren zu deren herstellung und verfahren zur bildung von phasenverschobenen beugungsgittern. |
| EP86400592A EP0195724B1 (en) | 1985-03-20 | 1986-03-20 | Spatial phase modulating masks and production processes thereof, and processes for the formation of phase-shifted diffraction gratings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158743A JPS6218559A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 露光用マスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6218559A true JPS6218559A (ja) | 1987-01-27 |
| JPS6325659B2 JPS6325659B2 (ja) | 1988-05-26 |
Family
ID=15678366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60158743A Granted JPS6218559A (ja) | 1985-03-20 | 1985-07-17 | 露光用マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6218559A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6371851A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-01 | Hitachi Ltd | 回折格子の作製方法及びそれに用いるオートマスク |
| DE102008050933B4 (de) | 2007-10-12 | 2021-11-25 | Smc Kabushiki Kaisha | Laminierte Struktur für ein Fluid |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP60158743A patent/JPS6218559A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6371851A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-01 | Hitachi Ltd | 回折格子の作製方法及びそれに用いるオートマスク |
| DE102008050933B4 (de) | 2007-10-12 | 2021-11-25 | Smc Kabushiki Kaisha | Laminierte Struktur für ein Fluid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6325659B2 (ja) | 1988-05-26 |
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