[發明專利]衍射光柵的制造方法、衍射效率計算方法及衍射光柵

在審

• 申請號: 201610197450.3
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN107290812A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 浮田龍一
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G01M11/02
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司11019
• 代理人: 壽寧,張華輝

技術領域

本發明涉及一種通過在基板的表面形成衍射光柵槽來制造衍射光柵的方法、計算出衍射光柵的衍射效率的方法、及衍射光柵。

背景技術

在制造衍射光柵時，例如，在基板的表面涂布抗蝕劑(resist)，對所述抗蝕劑的表面進行曝光后，進行顯影，由此形成規定的抗蝕劑圖案(resist pattern)。接著，通過對抗蝕劑圖案進行蝕刻(etching)，在基板的表面形成對應于抗蝕劑圖案的衍射光柵槽。作為對抗蝕劑的表面進行曝光的方法，例如，如下方法(雙光束干涉曝光)已為人所知，此方法如下述專利文獻1所述，通過從兩個方向對抗蝕劑的表面進行曝光而產生干涉條紋，在基板的表面形成對應于所述干涉條紋的抗蝕劑圖案。

以所述方式制造出的衍射光柵，能夠用作主(master)衍射光柵，用以制造復制(replica)衍射光柵。具體來說，使脫模劑在主衍射光柵的表面成膜，在該脫模劑上形成包含鋁(aluminum)等金屬的薄膜后，通過粘合劑使復制基板粘合在所述金屬膜上。接著，在粘合劑固化后，從主衍射光柵上剝離復制基板。由此，金屬膜轉移至復制基板側，從而獲得復制衍射光柵。

在以所述方式獲得的衍射光柵(復制衍射光柵)的整個面上形成有衍射光柵槽。在評估衍射光柵的光學性能時，基于來自衍射光柵槽的反射光的光接收強度、與來自鏡子(mirror)表面的反射光的光接收強度，計算出所述兩個光接收強度之比作為相對衍射效率，所述來自衍射光柵槽的反射光是通過將光照射至衍射光柵而獲得，所述來自鏡子表面的反射光是通過將光照射至鏡子而獲得。

[專利文獻1]日本專利特開2001-7020號公報

發明內容

[發明所要解決的問題]

但是，為了利用如上所述的方法來計算出衍射效率，必須準備包含與衍射光柵不同的構件的鏡子。接著，對于測定裝置而言，需要依次更換衍射光柵與鏡子來進行測定。因此，會耗費成本(cost)且測定作業繁瑣。

而且，由于衍射光柵與鏡子是不同的構件，所以難以在完全相同的條件下形成各構件的反射面。因此，存在如下問題：來自衍射光柵及鏡子的反射光的光接收強度會產生與所述條件對應的誤差(覆蓋層(overcoat)差)，結果無法計算出正確的衍射效率。

本發明是鑒于所述實際情況而成的發明，目的在于，提供衍射光柵的制造方法、衍射效率計算方法及衍射光柵，無需另外準備鏡子，而能夠容易且正確地計算出衍射效率。

[解決問題的技術手段]

(1)本發明的衍射光柵的制造方法包括抗蝕劑涂布工序、曝光工序、蝕刻工序及掩模(masking)工序。在所述抗蝕劑涂布工序中，在基板表面 涂布抗蝕劑。在所述曝光工序中，通過從兩個方向對涂布有抗蝕劑的所述基板表面進行曝光而產生干涉條紋，在所述基板表面形成對應于此干涉條紋的抗蝕劑圖案。在所述蝕刻工序中，通過對所述抗蝕劑圖案進行蝕刻，在所述基板表面形成對應于此抗蝕劑圖案的衍射光柵槽。在所述掩模工序中，在所述抗蝕劑涂布工序與所述曝光工序之間、或所述曝光工序與所述蝕刻工序之間，對所述抗蝕劑的表面的一部分施加掩模。通過所述蝕刻工序獲得如下衍射光柵，此衍射光柵在未施加所述掩模的區域中形成有衍射光柵槽，在施加了所述掩模的區域未形成衍射光柵槽。

根據如上所述的結構，在抗蝕劑涂布工序與曝光工序之間、或曝光工序與蝕刻工序之間，對抗蝕劑的表面的一部分施加掩模。因此，通過蝕刻工序獲得如下衍射光柵，此衍射光柵在未施加掩模的區域中形成有衍射光柵槽，在施加了掩模的區域中未形成衍射光柵槽。而且，只要將所獲得的衍射光柵用作主衍射光柵，則可獲得復制衍射光柵。

能夠基于將光照射至形成有衍射光柵槽的區域而獲得的反射光的光接收強度、與將光照射至未形成衍射光柵槽的區域(鏡子表面)而獲得的反射光的光接收強度，計算出如上所述的衍射光柵的衍射效率。因此，即使未準備包含與衍射光柵不同的構件的鏡子，只要將光照射至設置于衍射光柵的鏡子表面即可，因此，無需對衍射光柵與鏡子進行更換的作業。而且，因為使用來自鏡子表面的反射光計算出衍射效率，所述鏡子表面是在與衍射光柵槽完全相同的條件下形成的表面，所以不會產生對應于所述條件的誤差(覆蓋層差)。結果無需另外準備鏡子，能夠容易且正確地計算出衍射效率。