JPS6325659B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6325659B2 JPS6325659B2 JP15874385A JP15874385A JPS6325659B2 JP S6325659 B2 JPS6325659 B2 JP S6325659B2 JP 15874385 A JP15874385 A JP 15874385A JP 15874385 A JP15874385 A JP 15874385A JP S6325659 B2 JPS6325659 B2 JP S6325659B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- stepped portion
- film
- light
- blocking layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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)
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。
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。
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。
製作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
ツプ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つている。
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。
ツプ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つている。
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のピツ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。
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のピツ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つ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。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。このマスク３は、発振中心部Ｃ
上で、凸部１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。
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。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。このマスク３は、発振中心部Ｃ
上で、凸部１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。
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Ｖに対し角度φだけ傾
き、非対称の状態で照射される。
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Ｖ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ｔ１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。
差部１１を境にして異なり、左側の厚さｔ１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と同じピツチで多数の段
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５，６の入
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１
１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。
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と同じピツチで多数の段
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５，６の入
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１
１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。
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、化学エツチングま
たはド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
らかな斜面となり、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。
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、化学エツチングま
たはド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
らかな斜面となり、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。
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１４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。
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１４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。
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。
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。
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と凹部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。
を示す断面図である。透明体の露光用マスク３
は、凸部１と凹部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
層２３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何等支障な
い。
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
層２３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何等支障な
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つて干渉縞が乱されるよう
なことはない。
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つ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。
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。
(a) 両面が光学研磨された厚さ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。
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。
(b) 各光遮断層２３上にまたがつて、凹部２に対
応する位置に第１のマスク１９を形成する。例
えばフオトレジストのリフトオフを用いてスト
ライプ状のAl蒸着膜１９を700Å付ける。この
ストライプは、幅300μm、間隔300μmの600μm
周期とする。
応する位置に第１のマスク１９を形成する。例
えばフオトレジストのリフトオフを用いてスト
ライプ状のAl蒸着膜１９を700Å付ける。この
ストライプは、幅300μm、間隔300μmの600μm
周期とする。
(c) その上にSiO2膜１８をスパツタにより
2.14μm積層する。これは蒸着などの手法で行
なつてもよい。
2.14μm積層する。これは蒸着などの手法で行
なつてもよい。
(d) 次に、該膜１８上にフオトレジストを塗布
し、Al膜１９の上側の領域のみフオトレジス
トを残して、レジストパターン２１を形成す
る。
し、Al膜１９の上側の領域のみフオトレジス
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Al蒸着膜
を1200Å付け、前に付けたフオトレジストパタ
ーン２１を利用してリフトオフにより、最初の
Al膜１９の無い領域だけ２層目のAl膜２２を
残す。
を1200Å付け、前に付けたフオトレジストパタ
ーン２１を利用してリフトオフにより、最初の
Al膜１９の無い領域だけ２層目のAl膜２２を
残す。
(f) 反応性イオンエツチング“RIE”（O25％
CF4）を用いて、２層目のAl膜２２の無い部分
のSiO2膜を１層目のAl膜１９の面までエツチ
ングする。この時、Al膜２２，１９がマスク
となり、その下側のSiO2膜１８および石英基
板１７はエツチングされない。
CF4）を用いて、２層目のAl膜２２の無い部分
のSiO2膜を１層目のAl膜１９の面までエツチ
ングする。この時、Al膜２２，１９がマスク
となり、その下側のSiO2膜１８および石英基
板１７はエツチングされない。
(g) 最後に化学エツチングにより、Al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２３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。
遮断層２３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。
光遮断層２３としては、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
にピツチ300μm、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。
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
にピツチ300μm、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凹部２と凸部１
は共に、エツチングの際には、Al膜１９，２０
で保護されているため、Al膜１９，２０の化学
エツチング後は、面精度の高い光学面となる。
は共に、エツチングの際には、Al膜１９，２０
で保護されているため、Al膜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。
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。
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１１に光遮断膜を形成するこ
ともできる。
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１１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を設けた構成になつている。
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。
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を設けた構成になつている。
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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 凸部１と凹部２との間に段差部１１を有する
露光用マスクであつて、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 JPS6218559A (ja) | 1987-01-27 |
| JPS6325659B2 true 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) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07101302B2 (ja) * | 1986-09-16 | 1995-11-01 | 株式会社日立製作所 | 回折格子の作製方法及びそれに用いるオートマスク |
| JP5252264B2 (ja) | 2007-10-12 | 2013-07-31 | Ｓｍｃ株式会社 | 流体用積層構造体 |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP60158743A patent/JPS6218559A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6218559A (ja) | 1987-01-27 |
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