JPH0798404A - 回折格子の製造方法 - Google Patents
回折格子の製造方法Info
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- JPH0798404A JPH0798404A JP21551393A JP21551393A JPH0798404A JP H0798404 A JPH0798404 A JP H0798404A JP 21551393 A JP21551393 A JP 21551393A JP 21551393 A JP21551393 A JP 21551393A JP H0798404 A JPH0798404 A JP H0798404A
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- diffraction grating
- resist
- optical crystal
- nonlinear optical
- antireflection film
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B2006/12083—Constructional arrangements
- G02B2006/12107—Grating
Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レジスト上に深く、均一な干渉縞を形成して
優れた回折格子を製造できる方法を提供する。 【構成】 非線形光学結晶ＬｉＴａＯ3１１の上に反射
防止膜１３を形成し、その上からレジスト１２を塗布す
る。プリベ−ク後、黒色液体または、黒色固体１４をＬ
ｉＴａＯ3の裏面に塗布し、サンプル台に固定する。次
にＨｅ−Ｃｄレ−ザ−１５で干渉露光により露光する。
その後現像液で現像し、純水でリンスする。最後にポス
トベ−クを行うとレジスト上に回折格子１２ａが得られ
る。
優れた回折格子を製造できる方法を提供する。 【構成】 非線形光学結晶ＬｉＴａＯ3１１の上に反射
防止膜１３を形成し、その上からレジスト１２を塗布す
る。プリベ−ク後、黒色液体または、黒色固体１４をＬ
ｉＴａＯ3の裏面に塗布し、サンプル台に固定する。次
にＨｅ−Ｃｄレ−ザ−１５で干渉露光により露光する。
その後現像液で現像し、純水でリンスする。最後にポス
トベ−クを行うとレジスト上に回折格子１２ａが得られ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光情報処理分野、あるい
は光応用計測制御分野に使用する回折格子の製造方法に
関するものである。
は光応用計測制御分野に使用する回折格子の製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、回折格子は結合器，偏向器，分波
器，反射器，波長フィルタ，モ−ド変換器等、種種の受
動素子として広く用いられ、また光波制御用の機能素子
にも応用できる事から、光集積回路構成上の最も重要な
要素の一つである。
器，反射器，波長フィルタ，モ−ド変換器等、種種の受
動素子として広く用いられ、また光波制御用の機能素子
にも応用できる事から、光集積回路構成上の最も重要な
要素の一つである。
【０００３】以下に従来の回折格子の製造方法について
説明する。図３は従来の回折格子の製造方法の工程を示
すものである。
説明する。図３は従来の回折格子の製造方法の工程を示
すものである。
【０００４】同図（ａ）で非線形光学結晶であるＬｉＴ
ａＯ3 基板３１にレジスト３２をスピンナ−で０．２μ
ｍの厚さに塗布する。ここで用いたレジストはシプレ−
社製のＡＺ１４００である。次に９０℃で，２０分間プ
リベ−クした後，同図（ｂ）でＨｅ−Ｃｄレ−ザ−３３
（λ＝４４１．６ｎｍ）を用いた干渉露光法により、露
光する。（露光量４５ｍＪ／ｃｍ2、θ＝３３．５゜）
次に現像液（シプレ−社製ＭＦ３１２：水＝１：１）で
５秒間現像し、純水で１分間リンスした後ポストベ−ク
を９０℃で、２５分間行うと、同図（ｃ）となり、レジ
スト上に回折格子３２ａが出来上がる。大きさとして２
０ｍｍの範囲で回折効率１０％±１％であった。
ａＯ3 基板３１にレジスト３２をスピンナ−で０．２μ
ｍの厚さに塗布する。ここで用いたレジストはシプレ−
社製のＡＺ１４００である。次に９０℃で，２０分間プ
リベ−クした後，同図（ｂ）でＨｅ−Ｃｄレ−ザ−３３
（λ＝４４１．６ｎｍ）を用いた干渉露光法により、露
光する。（露光量４５ｍＪ／ｃｍ2、θ＝３３．５゜）
次に現像液（シプレ−社製ＭＦ３１２：水＝１：１）で
５秒間現像し、純水で１分間リンスした後ポストベ−ク
を９０℃で、２５分間行うと、同図（ｃ）となり、レジ
スト上に回折格子３２ａが出来上がる。大きさとして２
０ｍｍの範囲で回折効率１０％±１％であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、図４に示すように、ＬｉＴａＯ3 基板４
１の表面反射４４と、裏面反射４５（ここで言う裏面と
は、非線形光学結晶４１に光が入射する側と反対側の面
４１ａ。）が起こるので、レジスト上の干渉縞にムラが
でき、深く、均一な干渉縞が形成されないという問題点
を有していた。
来の構成では、図４に示すように、ＬｉＴａＯ3 基板４
１の表面反射４４と、裏面反射４５（ここで言う裏面と
は、非線形光学結晶４１に光が入射する側と反対側の面
４１ａ。）が起こるので、レジスト上の干渉縞にムラが
でき、深く、均一な干渉縞が形成されないという問題点
を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、新たな工夫を加える事により、深く、均一な干渉縞
をレジスト上に形成することを目的とするものである。
で、新たな工夫を加える事により、深く、均一な干渉縞
をレジスト上に形成することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の回折格子の製造方法は、レジストを塗布する
前に非線形光学結晶上に反射防止膜を形成する工程、ま
たは、非線形光学結晶の裏面をすりガラス状とし、前記
非線形光学結晶の裏面に黒色液体または黒色固体を塗布
するという工程を有している。
に本発明の回折格子の製造方法は、レジストを塗布する
前に非線形光学結晶上に反射防止膜を形成する工程、ま
たは、非線形光学結晶の裏面をすりガラス状とし、前記
非線形光学結晶の裏面に黒色液体または黒色固体を塗布
するという工程を有している。
【０００８】
【作用】本発明は上記の方法により、非線形光学結晶表
面上の反射光と、反射防止膜表面上の反射光の反射率を
等しくし、反射防止膜の膜厚を１／４波長とすること
で、二つの反射光が互いに打ち消しあうため、表面での
反射を防止できる。
面上の反射光と、反射防止膜表面上の反射光の反射率を
等しくし、反射防止膜の膜厚を１／４波長とすること
で、二つの反射光が互いに打ち消しあうため、表面での
反射を防止できる。
【０００９】また、本発明によれば、黒色液体または黒
色固体が非線形光学結晶 基板の裏面からの反射光を吸
収するため、裏面反射を防ぐことができる。このためレ
ジスト上に深く、均一な干渉縞を形成することができ
る。
色固体が非線形光学結晶 基板の裏面からの反射光を吸
収するため、裏面反射を防ぐことができる。このためレ
ジスト上に深く、均一な干渉縞を形成することができ
る。
【００１０】
（実施例１）以下本発明の実施例１について図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の実施例１を示す回折
格子の製造方法の工程図である。
しながら説明する。図１は本発明の実施例１を示す回折
格子の製造方法の工程図である。
【００１１】非線形光学結晶１１の裏面１１ａは前にも
述べたように裏面反射が抑えられるように研磨してすり
ガラス状にしておく。
述べたように裏面反射が抑えられるように研磨してすり
ガラス状にしておく。
【００１２】次に図１（ａ）においてＬｉＴａＯ3 基板
１１上に反射防止膜１３を０．０６μｍの厚さに蒸着す
る。反射防止膜の原理は、図５に示してある。非線形光
学結晶５１と反射防止膜５２の反射率Ｒ1，Ｒ2を等しく
し、反射防止膜５２の膜厚を１／４波長とすることで反
射光５１ａと５２ａが互いに打ち消し合い、反射を防
ぐ。非線形光学結晶５１、反射防止膜５２、レジスト５
３、の屈折率をそれぞれｎ1、ｎ2、ｎ3とすると、（式
１）、（式２）、（式３）のような関係式が得られる。
１１上に反射防止膜１３を０．０６μｍの厚さに蒸着す
る。反射防止膜の原理は、図５に示してある。非線形光
学結晶５１と反射防止膜５２の反射率Ｒ1，Ｒ2を等しく
し、反射防止膜５２の膜厚を１／４波長とすることで反
射光５１ａと５２ａが互いに打ち消し合い、反射を防
ぐ。非線形光学結晶５１、反射防止膜５２、レジスト５
３、の屈折率をそれぞれｎ1、ｎ2、ｎ3とすると、（式
１）、（式２）、（式３）のような関係式が得られる。
【００１３】 Ｒ1＝ （ｎ2 2−ｎ1 2）／（ｎ2 2＋ｎ1 2） …（式１） Ｒ2＝ （ｎ3 2−ｎ2 2）／（ｎ3 2＋ｎ2 2） …（式２） ｎ2ｌ＝λ／４ …（式３） ｎ1＝２．２、ｎ3＝１．５とし、（式１）＝（式２）と
すると、ｎ2＝１．８２となる。これに近い値としてＡ
ｌ2Ｏ3の屈折率１．７を（式３）に代入すると、ｌ＝
０．０６μｍとなる。次に図１（ｂ）では反射防止膜１
３の上に、スピンナ−でレジスト１２を０．２μｍの厚
さに塗布する。その後９０℃で、２０分間プリベ−クし
た後、黒色液体である活性炭を水に溶いたもの１４を基
板の裏面１１ａに塗布し、サンプル台に固定する。
（ｃ）では、Ｈｅ−Ｃｄレ−ザ−１５（λ＝４４１．６
ｎｍ）で干渉露光法により露光する。（露光量４５ｍＪ
／ｃｍ2、交差角θ＝３３．５゜）（ｄ）では、現像液
（ＭＦ３１２：水＝１：１）で５秒間現像し、純水で１
分間リンスする。その後ポストベ−クを９０℃で、２５
分間行う。このようにして深さ０．１μｍ、周期０．４
μｍの回折格子１２ａができる。大きさとして２０ｍｍ
の範囲で回折効率３０％±１％の均一な効率が得られ
た。
すると、ｎ2＝１．８２となる。これに近い値としてＡ
ｌ2Ｏ3の屈折率１．７を（式３）に代入すると、ｌ＝
０．０６μｍとなる。次に図１（ｂ）では反射防止膜１
３の上に、スピンナ−でレジスト１２を０．２μｍの厚
さに塗布する。その後９０℃で、２０分間プリベ−クし
た後、黒色液体である活性炭を水に溶いたもの１４を基
板の裏面１１ａに塗布し、サンプル台に固定する。
（ｃ）では、Ｈｅ−Ｃｄレ−ザ−１５（λ＝４４１．６
ｎｍ）で干渉露光法により露光する。（露光量４５ｍＪ
／ｃｍ2、交差角θ＝３３．５゜）（ｄ）では、現像液
（ＭＦ３１２：水＝１：１）で５秒間現像し、純水で１
分間リンスする。その後ポストベ−クを９０℃で、２５
分間行う。このようにして深さ０．１μｍ、周期０．４
μｍの回折格子１２ａができる。大きさとして２０ｍｍ
の範囲で回折効率３０％±１％の均一な効率が得られ
た。
【００１４】このように本実施例による回折格子の製造
方法はレジスト上に深く、均一な干渉縞を得る点で優れ
た効果が得られる。
方法はレジスト上に深く、均一な干渉縞を得る点で優れ
た効果が得られる。
【００１５】以上のように本実施例によれば、レジスト
を塗布する前に反射防止膜を形成する事で、ＬｉＴａＯ
3上表面の反射を防ぎ、また、ＬｉＴａＯ3裏面をすりガ
ラスとし、黒色液体を塗布したことで裏面の反射も防
ぎ、深く、均一な干渉縞を形成することができ、いたっ
て簡単に０．４μｍの回折格子を製造することができ
る。さらにレジスト上の回折格子を反射防止膜上に転写
すれば、硬い回折格子を製造することができ、保存しや
すくなる。
を塗布する前に反射防止膜を形成する事で、ＬｉＴａＯ
3上表面の反射を防ぎ、また、ＬｉＴａＯ3裏面をすりガ
ラスとし、黒色液体を塗布したことで裏面の反射も防
ぎ、深く、均一な干渉縞を形成することができ、いたっ
て簡単に０．４μｍの回折格子を製造することができ
る。さらにレジスト上の回折格子を反射防止膜上に転写
すれば、硬い回折格子を製造することができ、保存しや
すくなる。
【００１６】なお、非線形光学結晶上に反射防止膜を形
成するのみ、または非線形光学結晶の裏面をすりガラス
状とし、前記裏面に黒色液体または固体を塗布するのみ
でも回折格子を製造することができる。
成するのみ、または非線形光学結晶の裏面をすりガラス
状とし、前記裏面に黒色液体または固体を塗布するのみ
でも回折格子を製造することができる。
【００１７】（実施例２）以下本発明の実施例２につい
て図面を参照しながら説明する。図２は本発明の実施例
２を示す回折格子の製造方法の工程図である。
て図面を参照しながら説明する。図２は本発明の実施例
２を示す回折格子の製造方法の工程図である。
【００１８】まず、（ａ）で非線形光学結晶であるＬｉ
ＴａＯ3２１上に反射防止膜であるＡｌ2Ｏ3２３を（式
３）より０．０５μｍ塗布する。次に（ｂ）ではレジス
ト２２を前記Ａｌ2Ｏ3２３上にスピンナ−で０．２μｍ
塗布する。その後９０℃で、２０分間プリベ−クした
後、ＬｉＴａＯ3２１の裏面２１ａに有機物である２−
Ｍｅｔｈｙｌ−４−ｎｉｔｒｏａｎｉｌｉｎｅ（ＭＮ
Ａ）２４をスピンコ−トする。ＭＮＡは紫外線を吸収す
るため紫外線に対して黒色固体として作用する。そして
Ａｒレ−ザ−２５（λ＝３６５ｎｍ、交差角θ＝６５．
８゜）で干渉露光法により、露光する。（ｄ）では、現
像液（ＭＦ３１２：水＝１：１）で現像し、純水で１分
間リンスし、その後ポストベ−クを９０℃で、２５分間
行う。このようにして、深さ０．１μｍ、周期０．２μ
ｍの回折格子２２ａができあがる。このようにレ−ザ−
の波長と交差角θをかえることで、０．２μｍ周期の回
折格子も実施例１と同様いたって簡単に製造することが
できる。
ＴａＯ3２１上に反射防止膜であるＡｌ2Ｏ3２３を（式
３）より０．０５μｍ塗布する。次に（ｂ）ではレジス
ト２２を前記Ａｌ2Ｏ3２３上にスピンナ−で０．２μｍ
塗布する。その後９０℃で、２０分間プリベ−クした
後、ＬｉＴａＯ3２１の裏面２１ａに有機物である２−
Ｍｅｔｈｙｌ−４−ｎｉｔｒｏａｎｉｌｉｎｅ（ＭＮ
Ａ）２４をスピンコ−トする。ＭＮＡは紫外線を吸収す
るため紫外線に対して黒色固体として作用する。そして
Ａｒレ−ザ−２５（λ＝３６５ｎｍ、交差角θ＝６５．
８゜）で干渉露光法により、露光する。（ｄ）では、現
像液（ＭＦ３１２：水＝１：１）で現像し、純水で１分
間リンスし、その後ポストベ−クを９０℃で、２５分間
行う。このようにして、深さ０．１μｍ、周期０．２μ
ｍの回折格子２２ａができあがる。このようにレ−ザ−
の波長と交差角θをかえることで、０．２μｍ周期の回
折格子も実施例１と同様いたって簡単に製造することが
できる。
【００１９】（実施例３）以下本発明の実施例３につい
て説明する。回折格子の製造方法は実施例１と同様であ
る。本実施例ではＬｉＴａＯ3 基板のかわりに屈折率が
ほぼ同じであるＬｉＮｂＯ3 基板を用いた。このように
して得られる回折格子も実施例１と同様、深さ０．１μ
ｍ、周期０．４μｍであり、ＬｉＮｂＯ3でも簡単に回
折格子を作ることができる。
て説明する。回折格子の製造方法は実施例１と同様であ
る。本実施例ではＬｉＴａＯ3 基板のかわりに屈折率が
ほぼ同じであるＬｉＮｂＯ3 基板を用いた。このように
して得られる回折格子も実施例１と同様、深さ０．１μ
ｍ、周期０．４μｍであり、ＬｉＮｂＯ3でも簡単に回
折格子を作ることができる。
【００２０】なお、反射防止膜としてＡｌ2 Ｏ3 を用い
たが、Ｆｅ2Ｏ3、Ｚｎ、Ｂｉでも同様の効果を発揮す
る。
たが、Ｆｅ2Ｏ3、Ｚｎ、Ｂｉでも同様の効果を発揮す
る。
【００２１】なお、黒色液体として活性炭を溶いたも
の、または黒色固体としてＭＮＡを用いたが、黒色アル
マイトでも同様の効果を発揮する。その他レ−ザ−光を
吸収する物質であれば、利用することができる。
の、または黒色固体としてＭＮＡを用いたが、黒色アル
マイトでも同様の効果を発揮する。その他レ−ザ−光を
吸収する物質であれば、利用することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明の回折格子の製造方
法によれば、非線形光学結晶にレジストを塗布する前に
反射防止膜を形成する工程または、非線形光学結晶の裏
面をすりガラス状とし、黒色液体または黒色固体を塗布
することにより、非線形光学結晶上の表面反射と、非線
形光学結晶の裏面反射とを抑え、レジスト上に深く、均
一な干渉縞を簡単に形成することができ、優れた回折格
子の製造を実現するものである。
法によれば、非線形光学結晶にレジストを塗布する前に
反射防止膜を形成する工程または、非線形光学結晶の裏
面をすりガラス状とし、黒色液体または黒色固体を塗布
することにより、非線形光学結晶上の表面反射と、非線
形光学結晶の裏面反射とを抑え、レジスト上に深く、均
一な干渉縞を簡単に形成することができ、優れた回折格
子の製造を実現するものである。
【図１】本発明の実施例１における回折格子の製造方法
の工程断面図
の工程断面図
【図２】本発明の実施例２における回折格子の製造方法
の工程断面図
の工程断面図
【図３】従来例の回折格子の製造方法の工程断面図
【図４】従来例の課題を示す図
【図５】反射防止膜の原理を示す図
１１ 非線形光学結晶ＬｉＴａＯ3 １１ａ ＬｉＴａＯ3の裏面 １２ レジスト １２ａ 回折格子 １３ 反射防止膜Ａｌ2Ｏ3 １４ 活性炭 １５ Ｈｅ−Ｃｄレ−ザ ２１ 非線形光学結晶 ＬｉＴａＯ3 ２１ａ ＬｉＴａＯ3の裏面 ２２ レジスト ２２ａ 回折格子 ２３ 反射防止膜Ａｌ2Ｏ3 ２４ ＭＮＡ ２５ Ａｒレ−ザ ３１ 非線形光学結晶ＬｉＴａＯ3 ３２ レジスト ３２ａ 回折格子 ３３ Ｈｅ−Ｃｄレ−ザ ４１ ＬｉＴａＯ3 ４１ａ ＬｉＴａＯ3の裏面 ４２ レジスト ４３ 入射光 ４４ 表面の反射 ４５ 裏面の反射 ５１ 非線形光学結晶 ５１ａ 非線形光学結晶の反射光 ５２ 反射防止膜 ５２ａ 反射防止膜の反射光 ５３ レジスト
Claims (5)
- 【請求項１】非線形光学結晶上に反射防止膜を形成する
工程と、前記反射防止膜上にレジストを塗布する工程
と、レ−ザ−光を用いた干渉露光と、現像を行い回折格
子を形成する工程とを含むことを特徴とする回折格子の
製造方法。 - 【請求項２】非線形光学結晶の裏面をすりガラス状とす
る工程と，前記非線形光学結晶の裏面にレ−ザ−光を吸
収するための黒色液体または黒色固体を塗布する工程
と、非線形光学結晶上にレジストを塗布する工程と、レ
−ザ−光を用いた干渉露光と、現像を行い回折格子を形
成する工程とを含むことを特徴とする回折格子の製造方
法。 - 【請求項３】非線形光学結晶が、ＬｉＮｂXＴａ1-XＯ3
（０≦Ｘ≦１）であることを特徴とする請求項１または
２記載の回折格子の製造方法。 - 【請求項４】反射防止膜がＡｌ2 Ｏ3 であることを特徴
とする請求項１記載の回折格子の製造方法。 - 【請求項５】黒色液体または黒色固体が活性炭であるこ
とを特徴とする請求項２記載の回折格子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21551393A JPH0798404A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-31 | 回折格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-191084 | 1993-08-02 | ||
| JP19108493 | 1993-08-02 | ||
| JP21551393A JPH0798404A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-31 | 回折格子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0798404A true JPH0798404A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=26506486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21551393A Pending JPH0798404A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-31 | 回折格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0798404A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1070973A1 (fr) * | 1999-07-21 | 2001-01-24 | Highwave Optical Technologies S.A. | Guide optique permettant une photoinscription améliorée |
| EP1070974A1 (fr) * | 1999-07-21 | 2001-01-24 | SA Highwave Optical Technologies | Procédé d'apodisation de réseau de Bragg photoinscrit |
| JP2002169010A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Minolta Co Ltd | 回折光学素子 |
| JP2008107566A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Shimadzu Corp | 回折格子製造方法 |
| JP2010066296A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Nitto Denko Corp | 光拡散フィルムの製造方法、光拡散フィルム、偏光板および液晶表示装置 |
| WO2012157697A1 (ja) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | 株式会社日立製作所 | 回折格子製造方法、分光光度計、および半導体装置の製造方法 |
| GB2581251A (en) * | 2018-12-12 | 2020-08-12 | Oz Optics Ltd | A broadband THz receiver using thick patterned semiconductor crystals |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP21551393A patent/JPH0798404A/ja active Pending
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| FR2796727A1 (fr) * | 1999-07-21 | 2001-01-26 | France Telecom | Guide optique permettant une photoinscription amelioree |
| FR2796728A1 (fr) * | 1999-07-21 | 2001-01-26 | France Telecom | Procede d'apodisation de reseau de bragg photoinscrit |
| US6574395B1 (en) | 1999-07-21 | 2003-06-03 | Sa Highwave Optical Technologies | Photowritten Bragg grating apodization method |
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