JPS6370478A - 精密回折格子の製造方法 - Google Patents
精密回折格子の製造方法Info
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- JPS6370478A JPS6370478A JP61213804A JP21380486A JPS6370478A JP S6370478 A JPS6370478 A JP S6370478A JP 61213804 A JP61213804 A JP 61213804A JP 21380486 A JP21380486 A JP 21380486A JP S6370478 A JPS6370478 A JP S6370478A
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- diffraction grating
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- Pending
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/11—Comprising a photonic bandgap structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
この発明は半導体結晶基板上に半導体レーザの共振器長
に対応した長さごとにπだけシフトした精密回折格子を
製造する方法に関するっ（従来の技術） ＩｎＰ、 ＩｎＧａＡｓＰ 等の半導体結晶基板表面
に形成した周期的凹凸すなわち回折格子は、最近注目を
集めている分布帰還型半導体レーザにとって必須のもの
である。この回折格子を内蔵した分布帰還型半導体レー
ザは端面反射がない場合、２本の縦モードが発振するこ
とは理論的、実験的に明らかにされている。そこで端面
反射率に非対称性を与えることなどを施してやるとある
確率をもって単−縦モードで発振する。これは、レーザ
端面における回折格子の位相が縦モード特性に著しく影
響を与えるためである。そこで１１近単−縦モードで確
実に発振させるために半導体レーザの中央付近に回折格
子をπだけシフト（回折格子周期の半分）した分布帰還
型半導体レーザの研究が盛んになっできた。このπだけ
シフトした回折格子を作成する方法としては、ポジ型ホ
トレジストとネガ型ホトレジストを用いて二光束干渉露
光法で作成する方法があり、例えばＥｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃｓ Ｌｅｆｆｅｒｓ（Ｖｏｌ ２０．Ｎ１２４，１９
８４ ＰＰ１００８〜１０１０）アルイｉ：！昭和６１
年春季応用物理学会（講演番号ＩＰ−に−１）で作成方
法について発表されている。Ｅｌｅｃｔｒ−ｏｎｉｃｓ
Ｌｅｆｆｅｒｓ で発表された方法の概略を第２図
に示す。この方法では半導体基板上へ回折格子を転写す
る時に、まずポジ型レジストをマスクとして半導体基板
上へ回折格子を転写し１次にネガ型レジストをマスクと
して半導体基板上へ回折格子を転写するため最終的にポ
ジ型部とネガ型部で断差が住じるという欠点があった。
に対応した長さごとにπだけシフトした精密回折格子を
製造する方法に関するっ（従来の技術） ＩｎＰ、 ＩｎＧａＡｓＰ 等の半導体結晶基板表面
に形成した周期的凹凸すなわち回折格子は、最近注目を
集めている分布帰還型半導体レーザにとって必須のもの
である。この回折格子を内蔵した分布帰還型半導体レー
ザは端面反射がない場合、２本の縦モードが発振するこ
とは理論的、実験的に明らかにされている。そこで端面
反射率に非対称性を与えることなどを施してやるとある
確率をもって単−縦モードで発振する。これは、レーザ
端面における回折格子の位相が縦モード特性に著しく影
響を与えるためである。そこで１１近単−縦モードで確
実に発振させるために半導体レーザの中央付近に回折格
子をπだけシフト（回折格子周期の半分）した分布帰還
型半導体レーザの研究が盛んになっできた。このπだけ
シフトした回折格子を作成する方法としては、ポジ型ホ
トレジストとネガ型ホトレジストを用いて二光束干渉露
光法で作成する方法があり、例えばＥｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃｓ Ｌｅｆｆｅｒｓ（Ｖｏｌ ２０．Ｎ１２４，１９
８４ ＰＰ１００８〜１０１０）アルイｉ：！昭和６１
年春季応用物理学会（講演番号ＩＰ−に−１）で作成方
法について発表されている。Ｅｌｅｃｔｒ−ｏｎｉｃｓ
Ｌｅｆｆｅｒｓ で発表された方法の概略を第２図
に示す。この方法では半導体基板上へ回折格子を転写す
る時に、まずポジ型レジストをマスクとして半導体基板
上へ回折格子を転写し１次にネガ型レジストをマスクと
して半導体基板上へ回折格子を転写するため最終的にポ
ジ型部とネガ型部で断差が住じるという欠点があった。
これは昭和６１年春季応用物理学会での発表においても
同様であった。このような断差があると単−縦モードで
発振することができなくなり、大きな問題点であった。
同様であった。このような断差があると単−縦モードで
発振することができなくなり、大きな問題点であった。
（発明が解決しようとする問題点）
πだけシフトした回折格子を作成する際、従来技術では
ポジ部分とネガ部分を別々にエツチングして半導体基板
に回折格子を転写するため、断差を生じるという問題点
があった。そこで本発明の目的はポジ部分とネガ部分を
同時にエツチングすることにより断差のない回折格子周
期の半分のπだけシフトした回折格子を製造することで
ある。
ポジ部分とネガ部分を別々にエツチングして半導体基板
に回折格子を転写するため、断差を生じるという問題点
があった。そこで本発明の目的はポジ部分とネガ部分を
同時にエツチングすることにより断差のない回折格子周
期の半分のπだけシフトした回折格子を製造することで
ある。
（問題点を解決するための手段と作用）ポジ部分とネガ
部分で断差を生じさせないために半導体基板上にＳｉｎ
、あるいはＳｉＮなどの薄膜をつけ、その上にπだけシ
フトした回折格子を作成した後、この薄膜をマスクとし
てポジ部およびネガ部を同時にエツチングすることによ
り半導体基板上へ回折格子を転写するものである。この
時Ｓ ｉｏ＊ 、 Ｓ ｉＮ などの薄膜にはホトレ
ジストを塗布する前に半導体レーザの共振器長の周期で
凹凸を設けておく必要がある。
部分で断差を生じさせないために半導体基板上にＳｉｎ
、あるいはＳｉＮなどの薄膜をつけ、その上にπだけシ
フトした回折格子を作成した後、この薄膜をマスクとし
てポジ部およびネガ部を同時にエツチングすることによ
り半導体基板上へ回折格子を転写するものである。この
時Ｓ ｉｏ＊ 、 Ｓ ｉＮ などの薄膜にはホトレ
ジストを塗布する前に半導体レーザの共振器長の周期で
凹凸を設けておく必要がある。
（実施例）
以下この発明の実施例第１図を参照して説明−・４る。
まず第１図（ａ）に示したようにＩｎＰ基板上Ｕ；ζ−
８ｉｎ！Ｑ３膜を例えばプラズマＣＶＤ法などで約１０
０ＯＡの厚さにつける。次にホトプロセスとエツチング
により半導体レーザの共振器長の周期で凹凸を設け、そ
の深さは約５０ＯＡとした。次に第１図（ｂ）に示した
ように凹の部分にネガ型ホトレジスト（１９を約５０Ｏ
Ａの厚さに塗布する。この時日の部分のみにネガ型ホト
レジストα３を塗布するためには、まず全面にネガ型ホ
トレジスト（１３１を塗布した後、ポジ型ホトレジスト
α蜀を全面に塗布し、ホトプロセスにより凹部のみにポ
ジ型ホトレジストα４を残す。この後、ポジ型ホトレジ
ストＵをマスクとして凸部のネガ型ホトレジ２８０階を
除去し。
８ｉｎ！Ｑ３膜を例えばプラズマＣＶＤ法などで約１０
０ＯＡの厚さにつける。次にホトプロセスとエツチング
により半導体レーザの共振器長の周期で凹凸を設け、そ
の深さは約５０ＯＡとした。次に第１図（ｂ）に示した
ように凹の部分にネガ型ホトレジスト（１９を約５０Ｏ
Ａの厚さに塗布する。この時日の部分のみにネガ型ホト
レジストα３を塗布するためには、まず全面にネガ型ホ
トレジスト（１３１を塗布した後、ポジ型ホトレジスト
α蜀を全面に塗布し、ホトプロセスにより凹部のみにポ
ジ型ホトレジストα４を残す。この後、ポジ型ホトレジ
ストＵをマスクとして凸部のネガ型ホトレジ２８０階を
除去し。
次にポジ型ホトレジストａ初を除去すればよい。第１図
（ｂ）に示したように全面にポジ型ホトレジスト０荀を
約５００λの厚さに塗布し、二光束干渉露光法により露
光する。次に第１図（Ｃ）に示したように現俄してこの
ポジ型ホトレジストαＪをマスクとしてＳ ｉ Ｏ２Ｕ
上へ１次の回折格子をエツチングにより転写する。さら
に第１図（ｄ）に示すようにネガ型ホトレジストｑツを
現像して、このネガ型ホトレジストα３をマスクとして
Ｓｉｎ、αつ上へ回折格子を転写する。この時ポジ部の
５ｉｎ２もエツチングされるが、あらかじめポジ部のＳ
ｉｎ、は約ｓ ｏ ｏ Ａ玉ｒ；ｉくなっているため、
なくなってしまうことはなく最終的にπだけシフトした
５ｉｎ２の回折格子が作成できる。最後に第１図（ｅｌ
に示したように５ｉｎ２をマスクとして回折格子をＩｎ
Ｐ基板υυ上へ転写してπシフト回折格子ができあがる
。これより笥２図に見られたような断差を生じることな
く周期が１９００〜２５０ＯＡのπシフト回折格子を再
現性よく作成でき、深さも５００Ａ程度であった。
（ｂ）に示したように全面にポジ型ホトレジスト０荀を
約５００λの厚さに塗布し、二光束干渉露光法により露
光する。次に第１図（Ｃ）に示したように現俄してこの
ポジ型ホトレジストαＪをマスクとしてＳ ｉ Ｏ２Ｕ
上へ１次の回折格子をエツチングにより転写する。さら
に第１図（ｄ）に示すようにネガ型ホトレジストｑツを
現像して、このネガ型ホトレジストα３をマスクとして
Ｓｉｎ、αつ上へ回折格子を転写する。この時ポジ部の
５ｉｎ２もエツチングされるが、あらかじめポジ部のＳ
ｉｎ、は約ｓ ｏ ｏ Ａ玉ｒ；ｉくなっているため、
なくなってしまうことはなく最終的にπだけシフトした
５ｉｎ２の回折格子が作成できる。最後に第１図（ｅｌ
に示したように５ｉｎ２をマスクとして回折格子をＩｎ
Ｐ基板υυ上へ転写してπシフト回折格子ができあがる
。これより笥２図に見られたような断差を生じることな
く周期が１９００〜２５０ＯＡのπシフト回折格子を再
現性よく作成でき、深さも５００Ａ程度であった。
他の実施例としては用いる半導体基板はＩｎＰに限るも
のではな（Ｉｎ０ａＡｓＰ、Ｏａｔ’ｘＬＡｓ 、Ｇａ
Ａｓ等なんでもよい。要するに本発明の決旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施するこさができる。
のではな（Ｉｎ０ａＡｓＰ、Ｏａｔ’ｘＬＡｓ 、Ｇａ
Ａｓ等なんでもよい。要するに本発明の決旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施するこさができる。
本発明によれば、断差の全くないπシフト回折格子の作
成が可能であり１分布帰還型半導体レーザの単−縦モー
ド発振確率が著しく増加するなど将来の光Ａ信分野に及
ぼす影響は多大であるっ
成が可能であり１分布帰還型半導体レーザの単−縦モー
ド発振確率が著しく増加するなど将来の光Ａ信分野に及
ぼす影響は多大であるっ
第１図はこの発明の一実施例を示す図であり、第２図は
従来の例を示す図である。 １１・・・ＩｎＰ基版 １２・・・Ｓｉｎ。 １３・・・ネガ型ホトレジスト １４・・・ポジ型ホトレジスト 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 （ｂ） （Ｃ） 第２図 ９ ′：Ｓ 寸η０４ ミ η・＋
＋（（＼
従来の例を示す図である。 １１・・・ＩｎＰ基版 １２・・・Ｓｉｎ。 １３・・・ネガ型ホトレジスト １４・・・ポジ型ホトレジスト 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 （ｂ） （Ｃ） 第２図 ９ ′：Ｓ 寸η０４ ミ η・＋
＋（（＼
Claims (1)
- 二光束干渉露光法およびエッチング方法を用いて基板上
に周期構造を形成するにあたり、基板表面にＳｉＯ＿２
もしくはＳｉＮなどの薄膜をつける工程と前記薄膜上に
半導体レーザの共振器長の周期で凹凸を設ける工程と、
凹部にネガ型ホトレジストを設け、その上全面にポジ型
ホトレジストを設ける工程と、二光束干渉露光法により
ポジ型ホトレジスト上に回折格子を作成し、これをマス
クとして薄膜上に回折格子を転写する工程と、ネガ型ホ
トレジスト上に回折格子を作成し、これをマスクとして
薄膜上に回折格子を転写する工程と、薄膜をマスクとし
て基板上に回折格子を転写し、半導体レーザの共振器長
に対応する長さごとに回折格子周期の半分のπだけシフ
トした精密回折格子を得ることを特徴とする精密回折格
子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61213804A JPS6370478A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 精密回折格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61213804A JPS6370478A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 精密回折格子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6370478A true JPS6370478A (ja) | 1988-03-30 |
Family
ID=16645319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61213804A Pending JPS6370478A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 精密回折格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6370478A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006025315A1 (ja) * | 2004-08-31 | 2008-05-08 | 東レ株式会社 | 自動車用ボンネット |
| KR100925091B1 (ko) * | 2006-03-15 | 2009-11-05 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 자동차용 후드 |
| US8053146B2 (en) * | 2005-02-10 | 2011-11-08 | Ovd Kinegram Ag | Multi-layer body including a diffractive relief structure and method for producing the same |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP61213804A patent/JPS6370478A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006025315A1 (ja) * | 2004-08-31 | 2008-05-08 | 東レ株式会社 | 自動車用ボンネット |
| US8075048B2 (en) | 2004-08-31 | 2011-12-13 | Toray Industries, Inc. | Bonnet for automobile having automobiles that protects the heads of pedestrians |
| JP4873309B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2012-02-08 | 東レ株式会社 | 自動車用ボンネット |
| US8053146B2 (en) * | 2005-02-10 | 2011-11-08 | Ovd Kinegram Ag | Multi-layer body including a diffractive relief structure and method for producing the same |
| US8450029B2 (en) | 2005-02-10 | 2013-05-28 | Ovd Kinegram Ag | Multi-layer body and process for the production of a multi-layer body |
| KR100925091B1 (ko) * | 2006-03-15 | 2009-11-05 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 자동차용 후드 |
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