(57)【要約】【課題】シリコン基板に半導体プロセスで作製した平面回折格子を曲面基板に沿って、塑性変形させることで、所望の曲率を有する曲面回折格子を作製でき、高精度の回折格子を作製する技術を提供する。【解決手段】半導体プロセスで作製したシリコン製の平面回折格子を非晶質材料に転写して、非晶質材料基板を曲面化させて、曲面固定基板に実装することで、転位線の発生を抑制した結晶性材料を有する曲面回折格子を得ることを特徴とする。【選択図】図７
2014182301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程（１）−（４）により曲面回折格子の型を形成し、該型を樹脂基板に転写することにより曲面回折格子を作製する曲面回折格子の製造方法。
（１）シリコン基板上に回折パターンを形成する工程、
（２）前記回折パターンが形成されたシリコン基板と非晶質材料基板とを前記回折パターンが前記非晶質材料基板の表面と対向するように重ね合わせ、前記非晶質材料基板の主面に前記回折パターンを転写する工程、
（３）前記非晶質材料基板の前記回折パターンが転写された面と対向する面に、一主面に凸状曲面を有する曲面基板の該一主面側を当接しながら押圧することで前記非晶質材料基板を曲面化する工程、
（４）前記曲面化させた非晶質材料基板の該一主面の対向する凹面と、凸状曲面を有する固定基板の該凸状曲面とを固着させることにより、曲面回折格子の型を形成する工程。
【請求項２】
前記工程（２）において、熱処理を加えながら前記非晶質材料基板の主面に前記回折パターンを転写することを特徴とする請求項１に記載の曲面回折格子の製造方法。
【請求項３】
前記固定基板が、シリコン材料で構成されることを特徴とする請求項１に記載の曲面回折格子の製造方法。
【請求項４】
前記工程（４）において、前記曲面化させた非晶質材料基板と前記固定基板とは、陽極接合により固着さすることを特徴とする請求項３に記載の曲面回折格子の製造方法。
【請求項５】
前記固定基板が、前記非晶質材料で構成されることを特徴とする請求項１に記載の曲面回折格子の製造方法。
【請求項６】
前記工程（３）において、
前記回折パターンが形成され薄膜化されたシリコン基板と非晶質材料基板とを前記回折パターンが前記非晶質材料基板の表面と対向するように重ね合わせた合成基板を、一主面に凸状曲面を有する凸状曲面基板と、前記凸状球面が有する曲率を有する凹状曲面基板とで挟み込んで押圧することを特徴とする請求項１に記載の曲面回折格子の製造方法。
【請求項７】
前記工程（２）において、前記非晶質材料基板の主面に前記回折パターンを転写した後に、前記回折パターンが転写された前記非晶質材料基板の主面に、保護膜を形成する工程を、さらに有することを特徴とする請求項６に記載の曲面回折格子の製造方法。
【請求項８】
前記工程（１）において、シリコン基板の代わりに非晶質材料基板を用いて、前記回折パターンを形成し、前記工程（２）を行わずに、前記工程（３）及び（４）を行うことにより、曲面回折格子の型を形成することを特徴とする請求項１に記載の曲面回折格子の製造方法。
【請求項９】
凹面形状の表面に回折パターンが設けられた基板と、
該凹面形状の表面を被覆するように設けられた反射膜と、
前記基板が固着された固定基板と、を有し、
前記回折パターンが、請求項１乃至８のいずれか一に記載の曲面回折格子の製造方法で形成されることを特徴とする曲面回折格子。
【請求項１０】
前記基板は、樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項９に記載の曲面回折格子。
【請求項１１】
前記固定基板は、樹脂材料、またはシリコン材料で構成されていることを特徴とする請求項９に記載の曲面回折格子。
【請求項１２】
光を照射する光源と、
前記光源から照射された光を集光および分光する曲面回折格子と、
前記曲面格子からの光を集光させる集光素子と、
前記集光素子から集光させた光が試料に照射され、前記試料の照射部より放射される特定の波長の光の強度を測定する検出器と、を具備し、
前記曲面回折格子は、請求項９乃至１１のいずれか一に記載の曲面回折格子であることを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲面回折格子及びその製造方法、並びに光学装置に係り、特に光を分光、収束させる曲面回折格子及び、それを用いた光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、分光光度計の光学素子である曲面回折格子は、光の分光、収束の両方の性能を有しており、部品点数を少なくでき、装置の構成を簡便にすることが可能である。
【０００３】
従来、曲面回折格子は、曲面基板にルーリングエンジン等の機械で刻印する方法で回折格子の型を作製し、刻印したパターンを樹脂、金属等に転写することで、曲面回折格子を製造していた。
【０００４】
曲面回折格子の作製方法として、ＷＯ２００８／０８１５５５（特許文献１）には、半導体のフォトリソグラフィ、エッチングプロセスを利用して、平面回折格子、及び凹面ブレーズ型回折格子を作製する方法が開示されている。
【０００５】
特開昭６１−７２２０２号公報（特許文献２）には、樹脂、金属薄膜等の柔軟な材料に回折格子パターンを形成し、それを所定の曲率に湾曲した基板に貼り付けたものを型とする。この型を硬化前の液状の曲面回折格子材料と接触させて、硬化させることで曲面回折格子を作製する。
【０００６】
特開平８−２９６１０号公報（特許文献３）では、柔軟性のある基板の上に反応硬化型樹脂を用いたレプリカ層（回折格子部分）を積層し、反応硬化型樹脂の硬化収縮を利用して平面回折格子を曲面化している。
【０００７】
特開平９−５５０９号公報（特許文献４）では、平面回折格子基板をシリコン樹脂のような可撓性材料に転写し、それを曲面基板に固定して、曲面回折格子の型を形成している。
【０００８】
特開２０１０−２５７２３号公報（特許文献５）では、シリコン基板を水素雰囲気下で高温加熱することで、シリコン基板を所望の形に塑性変形させ、それを多数積層することで作製したＸ線反射体を備えるＸ線反射装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ２００８／０８１５５５
【特許文献２】特開昭６１−７２２０２号公報
【特許文献３】特開平８−２９６１０号公報
【特許文献４】特開平９−５５０９号公報
【特許文献５】特開２０１０−２５７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記回折格子の製造方法において、特許文献１に開示されている半導体プロセスを用いた曲面回折格子の製造方法は、任意の曲面に対して、回折格子のパターンを正確に作製することが難しい。特許文献２から４に記載されている技術では、いずれも回折格子のパターンを形成する段階で柔軟性のある部材を用いているため、曲面回折格子の転写時にパターン精度が低下する。特に、特許文献４では、シリコン系樹脂のような可撓性材料に転写して、それを曲面基板に固定して、曲面回折格子の型を形成し、曲面回折格子に転写、作製しているが、可撓性材料を用いているため、パターン精度の低下、曲面回折格子の転写、剥離時の型の引張りによる型のパターン崩れがあり寿命が短い。また、特許文献５には、シリコン基板を塑性変形させる方法が記載されているが、高温、水素雰囲気下では、シリコン製の回折格子のパターンも平滑化してしまう。シリコン製平面回折格子の曲面化には、塑性変形を用いる必要があり、転位線の発生、また、曲面の固定基板への固定において、ボイド等が発生して、面精度が低下してしまう。
シリコン製回折格子の塑性変形では、転位線が発生するため、シリコン製回折格子の回折格子パターンを非結晶材料に押圧転写する際に、シリコン製回折格子と非結晶材料との間にボイドが発生して、転写を阻害してしまう。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、シリコン基板に半導体プロセスで作製した平面回折格子を曲面基板に沿って、塑性変形させることで、所望の曲率を有する曲面回折格子を作製でき、高精度の回折格子を作製する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題に鑑み、本発明は以下の特徴を有する。回折格子パターンの製造方法であって、シリコン基板上に回折格子パターンを形成し、その回折格子パターンを非晶質材料に転写して、非晶質材料製平面回折格子を作製する。この非晶質材料製平面回折格子を曲面に変形させて、曲面固定基板に実装することで、曲面回折格子の型を作製する。この曲面回折格子の型を金属膜、樹脂に転写させて、曲面回折格子を作製する。非晶質材料としては、ガラス、金属等を用いる。
【００１３】
非晶質材料基板へのシリコン製平面回折格子の回折格子パターンの転写において、非晶質材料基板の熱変形、荷重印加による塑性変形、金属のめっき等を用いる。熱変形、塑性変形を用いる場合は、回折格子パターンの転写精度を向上させるため、シリコン製平面回折格子と非晶質材料基板とを接合した後、熱変形、塑性変形を用いる。シリコン製平面回折格子と非晶質材料基板とをあらかじめ接合しておくことで、熱変形、塑性変形による横ずれを防止することができ、回折格子パターンの転写精度を向上できる。また、シリコン製平面回折格子と非晶質材料基板との接合は、真空雰囲気下で実施することで、その間に形成されるボイドを抑制することができる。シリコン製回折格子に回折格子パターンと同等の基板外部まで通気溝を形成することでも抑制可能である。非晶質材料基板に回折格子パターンを転写した後、通気溝は除去することで曲面回折格子に転写した際に、回折光に影響を与えることはない。また、回折格子パターンを通気溝として利用しても良い。
【００１４】
回折格子パターンを転写した非晶質材料基板の変形において、シリコン、石英等の結晶性材料の曲面への塑性変形で発生する転位線の発生を抑制することが可能である。また、非晶質材料を用いることで、曲面回折格子へのパターン転写時に型の熱変形が小さく、精度を向上できるとともに、剥離時の引張りに対しても変形なく、型から剥離できるため、型の寿命は向上する。
【００１５】
回折格子パターンを転写した非晶質材料基板を曲面に変形させた後、曲面固定基板に実装する方法として、陽極接合、直接接合、金属接合を用いる。非晶質材料にガラスを用いた場合、曲面固定基板にシリコンを用いて、陽極接合することで、曲面回折格子の型を形成することができる。また、直接接合を用いる場合、変形と曲面固定基板との接合を同一プロセスで作製することができる。直接接合では、高温雰囲気下で、非晶質材料基板と曲面固定基板との線膨張係数が大きく異なると、冷却工程において、熱収縮差により破損するため、非晶質材料基板と曲面固定基板との線膨張係数のほぼ等しい材料を選定する。また、変形と直接接合を同時に行うと、変形は非晶質材料基板の中心から変形していくため、接合領域も中心から外周に向かって進行する。そのため、シリコン基板と曲面固定基板との間にボイドが形成されないため、面精度良く、曲面回折格子の型を作製することができる。
【００１６】
直接接合、陽極接合と比較すると、面精度は低下するが、非晶質材料基板と曲面固定基板との接合界面に、半田をスパッタリング、蒸着法、めっき等により作製して、金属接合により曲面回折格子の型を作製しても良い。
【００１７】
上記方法で作製した曲面回折格子の型を樹脂、金属等に転写して、曲面回折格子を作製する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、シリコン基板に半導体プロセスで作製した平面回折格子を曲面基板に沿って、塑性変形させることで、所望の曲率を有する曲面回折格子を作製でき、シリコンの回折格子パターンをそのまま使用できるため、高精度の回折格子を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の曲面回折格子を用いた分光光度計の概略を示す図。
【図２】本発明の曲面回折格子の型を示す図。
【図３】本発明のトロイド回折格子の型を示す図。
【図４】（ａ）は、本発明のシリコン製回折格子基板の俯瞰図、（ｂ）は、その側断面図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る曲面回折格子の型の製造工程を示す図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る曲面回折格子の型の製造工程を示す図。
【図７】本発明の第３実施形態に係る曲面回折格子の型の製造工程を示す図。
【図８】本発明の第４実施形態に係る曲面回折格子の型の製造工程を示す図。
【図９】本発明の第５実施形態に係る曲面回折格子の型の製造工程を示す図。
【図１０】本発明の曲面回折格子の製造工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る実施形態について図面を用いて詳述する。
【００２１】
先ず、回折格子を用いた分光光度計の構成に関して説明する。
【００２２】
≪分光光度計≫
図１は、本発明の曲面回折格子を用いた分光光度計の一例を示す概略図である。
分光光度計は、化学物質、生体物質などにおいて、物質の化学結合に特有の波長の光を選択的に吸収して、濃度測定、物質同定に使用される。図１に示すように、分光光度計１は、光源１１、スリット１２、１４、回折格子１３、集光素子１５、検出器１７で構成される。光源１１から照射された光は、スリット１２を介して、回折格子１３に照射されて、回折格子１３において分光される。分光された光は、スリット１４、集光素子１５を介して、試料１６に入射して、検出器１７で波長の吸収（減衰）を計測する。ここで、回折格子１３を回転させることで、特定の波長の光を試料１６に照射する。回折格子１３を曲面化することで、分光光度計１のミラー、集光素子などの光学系素子を簡略化することができる。
【００２３】
≪曲面回折格子≫
曲面回折格子には、球面回折格子、トロイド回折格子があり、具体的な形状について説明する。
【００２４】
［球面回折格子］
図２は、球面回折格子の型を示す図である。ここで、球面回折格子は、軸方向で一様の曲率を有する球面を有する回折格子である。図２に示すように、曲面回折格子の型２は、回折格子パターン２０を形成した非晶質材料基板２１、曲面固定基板２２とから構成される。非晶質材料基板２１と曲面固定基板２２とは、直接接合、陽極接合、金属共晶接合、樹脂接合等のいずれかの接続方法で固定される。この曲面回折格子の型２を樹脂、金属薄膜のいずれかの材料に転写することで、凹型の曲面回折格子を作製する。
【００２５】
［トロイド回折格子］
図３は、トロイド回折格子の型を示す図である。ここで、トロイド回折格子は、球面回折格子と異なり軸方向で曲率の異なるトロイド面を有する回折格子であり、図中で示すＡ−Ａ方向とＢ−Ｂ方向では、曲率が異なる。図３に示すように、曲面回折格子の型２は、回折格子パターン２０を形成した非晶質材料基板２１、曲面固定基板２２とから構成される。非晶質材料基板２１を曲面固定基板２２に倣って塑性変形させるため、軸方向で曲率の異なるトロイド面への実装が可能である。非晶質材料基板２１と曲面固定基板２２とは、直接接合、陽極接合、金属共晶接合、樹脂接合等のいずれかの接続方法で固定される。この曲面回折格子の型２を樹脂、金属薄膜のいずれかの材料に転写することで、凹型の曲面回折格子を作製する。
【００２６】
≪曲面回折格子の製法≫
次に、上述した曲面回折格子の製法について説明する。
以下の複数の製法は、上記球面回折格子や、トロイド回折格子に代表される曲面回折格子の製造方法に用いることができる。
【００２７】
図４は、本発明のシリコン製回折格子基板の例を示す図である。図４（ａ）は、シリコン製平面回折格子の俯瞰図である。シリコン製平面回折格子３は、半導体プロセス（例えば、フォトリソグラフィ、エッチングなどのプロセス）で回折格子パターン２０を形成する。このときに回折格子パターン２０の分光の影響のない箇所に通気溝３２を形成する。この通気溝３０は、非晶質材料基板２１への転写時に、気泡を抜くものであり、非晶質材料基板２１を変形させて曲面回折格子とする領域３１（点線）の外周部に設置する。通気溝３０の代わりとして、回折格子パターン２０をシリコン基板３の外周部まで形成して、使用することも可能である。
【００２８】
なお、以下に述べる実施例では非晶質材料として、ガラスの他に、金属ガラスなどを用いることができる。
【００２９】
また、ガラス以外の材料を用いた時には、ガラスのように接合転写という方法ではなく、蒸着、スパッタ、めっき等で成膜して、シリコンを除去する製法を採用する。金属ガラスは、蒸着、スパッタ、めっき等で成膜できるため回折格子パターンが形成可能である。金属ガラスとしては、Zr-Cu-Al-Ni、Pd-Ni-P等がある。
【００３０】
図４（ｂ）は、（ａ）で示すシリコン製平面回折格子３を１８０度回転し、表裏を逆にしたときのＡ−Ａ方向の切断面を示す図である。
回折格子パターン２０は、支持板５０で周辺が保持されている。回折格子パターン２０が形成されていない面に対して、後述する非晶質材料基板２１で構成された曲面基板２６の凸部を当てて（図４（ａ）の円形点線３１の領域）、押圧することで回折格子パターン２０を曲面化する。詳細は後述する。
【００３１】
以下に述べる実施例１乃至３は、シリコン基板を用いて転写により回折格子パターンを形成し、曲面回折格子の型２を作製する例であり、実施例４は、シリコン基板を用いないで回折格子パターンを形成し、曲面回折格子の型２を作製する例である。
【実施例１】
【００３２】
実施例１の曲面回折格子の型２を製造する方法について、図５を用いて説明する。
先ず、バルクのシリコン基板３上に半導体プロセス（例えば、フォトリソグラフィ、エッチング）を用いて波状形状を有する回折格子パターン３０を形成する（図５（ａ））。
【００３３】
回折格子パターン作製後に、ガラス基板２４と接合して、軟化点近傍まで加熱することで、シリコン基板３に形成された回折格子パターン３０と同様な形状がガラス基板２４に転写され、回折パターン２０を形成する（図５（ｂ））。
【００３４】
転写した後に、シリコン基板３をエッチングで除去して、ガラス製平面回折格子２５を作製する（図５（ｃ））。
【００３５】
ガラス製平面回折格子２５の回折格子パターン２０を形成した面の裏側に所望の曲面基板２６を設置する（図５（ｄ））。この時、本図では、回折格子パターン２０の支持板５０は、図示していないが、図４（ｂ）の状態で作製される。
【００３６】
この状態で、ガラスが粘弾性領域を示す高温にすることで、ガラス製平面回折格子２５を変形させる（図５（ｅ））。
【００３７】
次に、曲面基板２６を外して、シリコン製の曲面固定基板２２ａを設置して、ガラス基板２５とシリコン製の曲面固定基板２２ａとを陽極接合する（図５（ｆ））。陽極接合する際には、図に示すように、曲面固定基板２２ａとガラス製平面回折格子２５とをそれぞれ電極として両電極間に電流を印加し両者の接合を行う。
【００３８】
最後に、ガラス製平面回折格子２５の不要な部分を除去して、曲面回折格子の型２を形成する（図５（ｇ））。
【００３９】
シリコン基板３とガラス基板２４とを接合して、回折パターン３０を転写することで、基板同士のずれがなく、回折パターン３０を精度良く転写することができる。
【実施例２】
【００４０】
次に、実施例２の曲面回折格子の型２を製造する方法について、図６を用いて説明する。バルクのシリコン基板３上に半導体プロセス（例えば、フォトリソグラフィ、エッチング）を用いて波状形状を有する回折格子パターン３０を形成する（図６（ａ））。
【００４１】
回折格子パターン作製後に、ガラス基板２４と接合して、軟化点近傍まで加熱することで、シリコン基板３に形成された回折格子パターン３０と同様な形状がガラス基板２４に転写され、回折パターン２０を形成する（図６（ｂ））。
【００４２】
転写した後に、シリコン基板３をエッチングで除去して、ガラス製平面回折格子２５を作製する（図６（ｃ））。
【００４３】
ガラス製平面回折格子２５の回折格子パターン２０を形成した面の裏側に所望のガラス製の曲面固定基板２２ｂを設置する（図６（ｄ））。この時、本図では、回折格子パターン２０の支持板５０は、図示していないが、図４（ｂ）の状態で作製される。
【００４４】
この状態で、ガラスが粘弾性領域を示す高温にすることで、ガラス基板２５を変形させる（図６（ｅ））。
【００４５】
このときに、ガラス製平面回折格子２５とガラス製の曲面固定基板２２ｂとは、熱により固定できる。ガラス製平面回折格子２５は、中心部から曲面固定基板２２ｂに変形、固定されるため、ボイドなく固定することができる。最後にガラス製平面回折格子２５の不要な部分を除去して、曲面回折格子の型２を形成する（図６（ｆ））。
【００４６】
ここで、本実施例の特徴は、ガラス製の曲面固定基板２２ｂを使用することで、ガラス製平面回折格子２５と同じ線膨張係数であるため、高温から冷却した際の破損を防止することができる。
【実施例３】
【００４７】
次に、実施例３の曲面回折格子の型２を製造する方法について、図７を用いて説明する。バルクのシリコン基板３上に半導体プロセス（例えば、フォトリソグラフィ、エッチング）を用いて波状形状を有する回折格子パターン３０を形成する（図７（ａ））。
【００４８】
回折格子パターン作製後に、ガラス基板２４と接合して、軟化点近傍まで加熱することで、シリコン基板３に形成された回折格子パターン３０と同様な形状がガラス基板２４に転写され、ガラス基板２４に回折パターン２０を形成する（図７（ｂ））。
【００４９】
転写した後に、シリコン基板３を研磨、エッチングにより薄膜化する（図７（ｃ））。
ガラス製平面回折格子２５の回折格子パターン２０を形成した面の裏側に所望のガラス製の曲面固定基板２２ｂ、および曲面固定基板２２ｂと対称形状の凹面曲面基板２６をシリコン基板３側に設置する（図７（ｄ））。
【００５０】
この状態で、ガラスが粘弾性領域を示す高温にすることで、ガラス製平面回折格子２５を変形させる（図７（ｅ））。
【００５１】
このときに、ガラス製平面回折格子２５とガラス製の曲面固定基板２２とは、熱により固定できる。ガラス製平面回折格子２５は、中心部から曲面固定基板２２に変形、固定されるため、ボイドなく固定することができる。最後に、シリコン基板３をエッチングで除去し、ガラス製平面回折格子２５の不要な部分を除去して、曲面回折格子の型２を形成する（図７（ｆ））。
【００５２】
ここで、本実施例の特徴は、回折格子パターン２０、３０が曲面固定基板２２、凹面曲面基板２６と接触しないため、ガラス基板２４を所望の曲面形状へと高精度に形成することができる。
【００５３】
また、シリコン基板３とガラス基板２４とを接合して、シリコン基板３を薄膜化した後、曲面固定基板２２、凹面曲面基板２６を設置して、ガラスが粘弾性を示す高温とすることで、回折格子パターン３０のガラス基板２４への転写、ガラス基板２４の変形、ガラス基板２４と曲面固定基板２２との固定を同時に行うことで、曲面回折格子の型２を形成することも可能である。
【実施例４】
【００５４】
次に、実施例４の曲面回折格子の型２を製造する方法について、図８を用いて説明する。バルクのシリコン基板３上に半導体プロセス（例えば、フォトリソグラフィ、エッチング）で回折格子パターン３０を形成する（図８（ａ））。
【００５５】
回折格子パターン作製後に、ガラス基板２４と接合して、軟化点近傍まで加熱することで、ガラス基板２４に回折パターン２０を形成する（図８（ｂ））。
【００５６】
転写した後に、シリコン基板３を研磨、エッチングにより除去する（図８（ｃ））。
【００５７】
ガラス製平面回折格子２５の回折格子パターン２０を形成した面に、保護膜３３として、シリコン、タングステンなどの高温耐性のあり、変形しにくい材料を蒸着、スパッタリングで成膜する（図８（ｄ））。
【００５８】
ガラス製平面回折格子２５の回折格子パターン２０を形成した面の裏側に所望のガラス製の曲面固定基板２２、および曲面固定基板２２と対称形状の凹面曲面基板２６を保護膜３３側に設置する（図８（ｅ））。
【００５９】
この状態で、ガラスが粘弾性領域を示す高温にすることで、ガラス製平面回折格子２５を変形させる（図８（ｆ））。このときに、ガラス製平面回折格子２５とガラス製の曲面固定基板２２とは、熱により固定できる。また、回折格子パターン２０は、保護膜３３により保護されているため、凹面曲面基板２６からのダメージを受けにくい。ガラス製平面回折格子２５は、中心部から曲面固定基板２２に変形、固定されるため、ボイドなく固定することができる。
【００６０】
次に、凹面曲面基板２６を除去し（図８（ｇ））、保護膜３３をエッチングで除去する（図８（ｈ））。
【００６１】
最後に、ガラス製曲面回折格子２７の不要な部分を除去して、曲面回折格子の型２を形成する（図８（ｉ））。
【００６２】
ここで、本実施例の特徴は、保護膜３３は、薄膜であり、ガラス製平面回折格子２５を所望の曲面形状へと高精度に形成することができる。
【実施例５】
【００６３】
次に、実施例５の曲面回折格子の型２を製造する方法について、図９を用いて説明する。本実施例は、上述した実施例１乃至３と異なり、シリコン基板への回折格子パターン形成やガラス基板への回折格子パターン転写などの工程を用いない点である。
【００６４】
先ず、バルクのガラス基板２４上に半導体プロセス（例えば、フォトリソグラフィ、エッチング）で回折格子パターン２０を形成して、ガラス製回折格子２５を形成する（図９（ａ））。
【００６５】
ガラス製平面回折格子２５の回折格子パターン２０を形成した面の裏側に所望のガラス製の曲面固定基板２２を設置する（図９（ｂ））。この時、本図では、回折格子パターン２０の支持板５０は、図示していないが、図４（ｂ）の状態で作製される。
【００６６】
この状態で、ガラスが粘弾性領域を示す高温にすることで、ガラス製平面回折格子２５を変形させる（図９（ｃ））。このときに、ガラス製平面回折格子２５とガラス製の曲面固定基板２２とは、熱により固定できる。ガラス製平面回折格子２５は、中心部から曲面固定基板２２に変形、固定されるため、ボイドなく固定することができる。
【００６７】
最後にガラス基板２５の不要な部分を除去して、曲面回折格子の型２を形成する（図９（ｄ））。
【００６８】
ここで、本実施例の特徴は、ガラス製平面回折格子基板２５を半導体プロセス（例えば、フォトリソグラフィ、エッチング）で加工するため、実施例１〜３記載のシリコン基板への回折格子パターン形成、ガラス基板への接合、転写の工程を省略することができる。
【００６９】
以下には、上述した実施例１乃至５で作製した曲面回折格子の型２を用いて、曲面回折格子を作製する実施例を示す。
【実施例６】
【００７０】
実施例１〜５記載の曲面回折格子の型２を用いて、曲面回折格子４を製造する方法について、図１０を用いて説明する。
【００７１】
実施例１〜５記載のいずれかの方法で形成された曲面回折格子の型２を準備する（図１０（ａ））。
【００７２】
曲面回折格子の型２の表面に剥離層を形成し、その剥離層上に反射膜４１を形成する（図１０（ｂ））。剥離層は、以下の図１０（ｄ）で述べる曲面回折格子の型２から樹脂４２と固定基板４３を外す際に、剥離しやすくするために設けている。
【００７３】
反射膜４１上に液状の硬化樹脂４２、固定基板４３を設置する（図１０（ｃ））。
【００７４】
樹脂が硬化した後、曲面回折格子の型２から樹脂４２、固定基板４３を外すことで、曲面回折格子４を製造する（図１０（ｄ））。なお、樹脂の代わりに柔軟性を有する金属膜を用いてもよい。また、曲面回折格子の型１を用いて、ナノインプリント等の技術により、樹脂４２に回折格子パターン２０を転写した後、その表面に反射膜４１を成膜しても良い。
【符号の説明】
【００７５】
１…分光光度計、
２…曲面回折格子の型、
３…シリコン製平面回折格子基板、
４…曲面回折格子、
１１…光源、
１２,１４…スリット、
１３…曲面回折格子、
１５…集光レンズ、
１６…試料、
１７…検出器、
２０…回折格子パターン、
２１…非晶質材料基板、
２２…曲面固定基板、
２４…非晶質材料基板、
２５…非晶質材料製回折格子基板、
２６…曲面基板、
３０…回折格子パターン、
３１…曲面回折格子領域、
３２…通気溝、
４１…反射膜、
４２…樹脂、
４３…固定基板、
５０…支持板。
【図１】
2014182301.tif 000003
【図２】
2014182301.tif 000004
【図３】
2014182301.tif 000005
【図４】
2014182301.tif 000006
【図５】
2014182301.tif 000007
【図６】
2014182301.tif 000008
【図７】
2014182301.tif 000009
【図８】
2014182301.tif 000010
【図９】
2014182301.tif 000011
【図１０】
2014182301.tif 000012