(57)【要約】【課題】  リソグラフィー技術を用いて、Ｎ回エッチングしても、等位相平面に突起状欠陥及び溝状欠陥分を発生させないこと。【解決手段】  階段形状の形成に先立って、階段形状の両端部分を除く所定の階段位置に該階段位置の前記位相差に該当する深さの基準溝１４を形成し、該基準溝１４にエッチング防止膜としてＳｉＯ２膜１３を形成し、階段形状の形成時には、ＳｉＯ２膜１３の段差方向両端部の少なくとも一方の端部に接するレジスト領域形成工程では、上記端部に接するレジスト領域にＳｉＯ２膜１３とのオーバラップ領域１５を形成する。【選択図】        図１
2006119181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過光信号の所定の位相差に該当する段差を有する複数段の階段形状を繰り返す光学素子の作成方法であって、
前記階段形状の形成に先立って、前記階段形状の最上段、及び、最下段を除く所定の階段位置に該階段位置の前記位相差に該当する深さの基準溝を形成する工程と、
該基準溝にエッチング防止膜を形成する工程とを含むことを特徴とする光学素子の作成方法。
【請求項２】
前記階段形状の形成に於いて、前記エッチング防止剤の段差方向両端部の少なくとも一方の端部に接するレジスト領域形成工程では、前記端部に接するレジスト領域を前記エッチング防止膜にオーバラップして形成することを特徴とする請求項１に記載の光学素子の作成方法。
【請求項３】
前記エッチング防止膜は、酸化膜であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学素子の作成方法。
【請求項４】
通過光信号の所定の位相差に該当する段差を有する複数段の階段形状を繰り返す光学素子の作成方法であって、
前記階段形状の形成に先立って、前記階段形状の最上段、及び、最下段を除く所定の階段位置に該階段位置の前記位相差に該当する深さの基準溝を形成する工程と、
該基準溝の段差方向の両内側面に所定膜厚のエッチング防止側壁を形成する工程とを含むことを特徴とする光学素子の作成方法。
【請求項５】
前記階段形状の形成に於いて、前記エッチング防止側壁の少なくとも一方に接するレジスト領域形成工程では、該レジスト領域を前記基準溝を跨いで他方の側面にオーバラップして形成することを特徴とする請求項４に記載の光学素子の作成方法。
【請求項６】
前記エッチング防止側壁は、酸化膜であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光学素子の作成方法。
【請求項７】
前記複数段は５段であり、前記基準溝は、２段目及び３段目の何れか一方に形成されることを特徴とする請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の光学素子の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子、特に、素子の表面に階段形状を有する光学素子の作成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信ネットワークへの加入者数の急激な増加に対処することを目的として、光波長分割多重方式（ＷＤＭ）が採用されている。この光波長分割多重方式ネットワークには、高性能、且つ、廉価な合波・分波素子が大量に必要とされる。この合波・分波素子として、例えばリニアグレーティング素子や、バイナリ型回折格子等のように、素子の表面に階段形状が形成された光学素子が、有望視されている。一例としてリニアグレーティング素子の構造と、その作成方法の概略について説明する。
【０００３】
図５は、リニアグレーティング素子の概略説明図である。
（ａ）は、リニアグレーティング素子の側面断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、階段形状の作成方法の説明図である。
（ａ）に示すようにリニアグレーティング素子には、通常、所定厚さのＳｉ（シリコン）ウエハの一方の面を平面にし、他方の面に所定の段差（ｔ）を持つ複数段の階段形状が、所定の繰り返し周期（Ｔ）で設けられている。この階段形状の寸法を所定の値に設定することによって、Ｓｉウエハ１１の厚さ方向から進行してくる合波光信号の中から、所定の波長の光信号のみを分波することが可能になる。
【０００４】
この階段形状は、通常、ホトリソグラフィ技術を用いて高精度に形成される。ホトリソグラフィー技術を用いることによって、段差ｔ、及び、繰り返し周期Ｔを正確に形成することは比較的容易である。しかしながら、上記段差をＮ段設けるためには、（ｂ）に示すレジスト領域１００を設定し、エッチングする工程が、複数回繰り返される。複数回繰り返される中で、レジスト領域１００の位置設定誤差に起因して、本来、各段毎に平面でなければならない階段部分（等位相面）に（ｃ）に示すような凹凸部分（突起状欠陥及び溝状欠陥）２００が発生する場合もある。
【０００５】
凹凸部分の発生は、リニアグレーティング素子の合波・分波特性を著しく劣化させることになる。又、この凹凸部分の発生を避けるために階段形状を最上段から１段づつ形成することにすれば（この場合には凹凸部分は発生し難い）エッチング回数は段数に等しくなり、段数が大きくなるに従ってコストが著しく増大する。そこで、エッチング回数の増加を回避しながら凹凸部分の発生に対処する技術も公開されている（例えば特許文献１参照）。しかし、この技術では、凹凸部分の発生は、避けられないものとし、その凹凸部分を例えばＲＦスパッタリング法等を用いることによって平坦化することにより、合波・分波特性の劣化を最低限度に抑えることとしている。
【特許文献１】特開２０００−１９９８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、ホトリソグラフィー技術を用い、エッチング回数の増加を回避しながら、多数段の階段形状を形成すると、レジスト領域の位置設定誤差に起因して、本来、各段毎に平面でなければならない階段部分（等位相面）に凹凸部分が発生する点である。即ち、本発明の目的は、リソグラフィー技術を用い、エッチング回数の増加を回避しながら、等位相平面に突起状欠陥及び溝状欠陥分が発生しない光学素子作成方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、階段形状の形成に先立って、階段形状の最上段、及び、最下段を除く所定の階段位置に該階段位置の位相差に該当する深さの基準溝を形成し、該基準溝にエッチング防止膜を形成することとし、更に、上記階段形状の形成に於いて、上記エッチング防止膜の段差方向両端の少なくとも一方の端に接するレジスト領域形成工程では、該レジスト領域を上記エッチング防止膜にオーバラップして形成することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
階段形状の形成に先立って、階段形状の最上段、及び、最下段を除く所定の階段位置に該階段位置の位相差に該当する深さの基準溝を形成し、多数段の階段形状を基準溝の上段と下段に分離して処理することとしてエッチング回数の増加を回避し、更に、基準溝にエッチング防止膜を形成し、上記エッチング防止膜の段差方向両端の少なくとも一方の端に接するレジスト領域形成工程では、該レジスト領域を上記エッチング防止膜にオーバラップして形成することとし、露光マスクの位置ずれによって凹凸が発生し易い部分をオーバラップ領域で覆うこととしたため、ホトリソグラフィ技術を用いても、エッチング回数の増加を回避しながら階段部分に凹凸部分が発生するのを防止することが出来るという効果を得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
Ｓｉウエハを基板とし、階段形状の段数を５段とし、基準溝を２段目及び３段目の何れか一方に形成し、エッチング防止膜としてＳｉＯ２を用い、ホトリソグラフィ技術を用いて４回エッチングして作成した。
【実施例１】
【００１０】
本実施例では、一例として、段差ｔ＝０．５２μｍの階段形状を５段、繰り返し周期Ｔ＝１２μｍで、階段形状の上から２段目を基準とし、ホトリソグラフィ技術を用いてＳｉウエハ１１の一面に形成することとする。
【００１１】
図１は、実施例１の光学素子の作成方法説明図である。
図は、Ｓｉウエハ１１の一方の面を底辺にし、他方の面上に、段差５段（５ｔ）の階段形状を繰り返し周期Ｔ（図では１周期分のみ表示）で形成する場合の各工程におけるＳｉウエハ１１の断面図を（ａ）から（ｌ）まで、工程順に表している。図に従って、実施例１の光学素子の作成方法について説明する。
【００１２】
（ａ）は、処理前のＳｉウエハ１１を表している。図に示すように、Ｓｉウエハ１１の厚さは５ｔ＋Ｂ（素子の底面として必要な所定の厚さ）であり、幅（図の紙面に対して横方向）及び長さ（図の紙面に対して直角方向）は、繰り返し周期ＴのＮ倍である。図の下部の数値表示は、階段形状の最上段の面をＮｏ１とし、１段目の面をＮｏ２、・・・最下段の面をＮｏ６と表した等位相面の番号である。
【００１３】
（ｂ）は、等位相面Ｎｏ３を基準にして階段形状を形成するために、等位相面Ｎｏ３以外の部分にレジスト領域１２を形成する工程を表す図である。
（ａ）で準備されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に、等位相面Ｎｏ３のパターンに該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ３のパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ３のパターンに該当するレジスト剤が除去される。
【００１４】
（ｃ）は、等位相面Ｎｏ３に、等位相面Ｎｏ１との段差に該当する深さの基準溝１４を形成する工程を表す図である。
（ｂ）に於いて等位相面Ｎｏ３のレジスト剤が除去されたＳｉウエハ１１は、所定のエッチング処理によって深さ２ｔエッチングされる。この深さ２ｔは、全工程終了後における等位相面Ｎｏ１と等位相面Ｎｏ３との段差に該当する。
【００１５】
（ｄ）は、（ｃ）の処理後に所定の溶剤によって、全てのレジスト剤が除去され、Ｓｉウエハ１１の表面にエッチング防止膜としてのＳｉＯ２膜１３を堆積する工程を表す図である。
（ｃ）の処理後に所定の溶剤によって、全てのレジスト剤が除去される。次に、Ｓｉウエハ１１の表面にＣＶＤ（化学的堆積方法）等を用いてＳｉＯ２（二酸化珪素）等がエッチング防止膜として堆積される。このとき、ＣＶＤを用いることによって（ｃ）に於いて形成された基準溝１４の部分に完全にＳｉＯ２が堆積される。又膜厚は、基準溝１４が完全に充填されれば、他の表面部分は１μｍ以上あれば充分である。
【００１６】
（ｅ）は、（ｄ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３の基準溝１４を残してＳｉＯ２の堆積膜を除去する工程を表す図である。
（ｄ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３の基準溝１４を残してＳｉＯ２の堆積膜が、エッチバック、又は、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）によって除去され、Ｎｏ３の基準溝１４のみにＳｉＯ２膜１３が残される。
【００１７】
（ｆ）は、（ｅ）の処理後に、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、を除く他の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ｅ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、それぞれのパターンに該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、のパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、それぞれのパターンに該当するレジスト剤が除去される。
【００１８】
但し、ＳｉＯ２膜１３の段差方向両端の少なくとも一方の端に接するレジスト領域はＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成される。ここでは、ＳｉＯ２膜１３は、等位相面Ｎｏ４のレジスト領域と接するので、等位相面Ｎｏ４のパターンに該当するレジスト領域は、等位相面Ｎｏ３のＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成される。かかる処理を実行するために、等位相面Ｎｏ４のマスキング領域が、等位相面Ｎｏ３の上にはみ出るように、予め設計される。一例として、露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差が、０．１μｍと仮定すると、等位相面Ｎｏ４のマスキング領域は、等位相面Ｎｏ３を０．１５μｍ覆うように設計されていれば良いことになる。
【００１９】
（ｇ）は、（ｆ）の状態から等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６を、それぞれ深さｔだけエッチングする工程を表す図である。
（ｆ）の処理後に、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さｔだけエッチングされる。このとき等位相面Ｎｏ３は、ＳｉＯ２膜１３によってエッチングが阻止される。その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ３のＳｉＯ２膜１３を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００２０】
（ｈ）は、（ｇ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ６を除く他の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ｇ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ６、それぞれのパターンに該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ６、それぞれの位置に該当するパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ６、の位置に該当するレジスト剤が除去される。
【００２１】
但し、ＳｉＯ２膜１３の段差方向両端の少なくとも一方の端に接するレジスト領域はＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成される。ここでは、ＳｉＯ２膜１３は、等位相面Ｎｏ２、及び、等位相面Ｎｏ４、それぞれのパターンに該当するレジスト領域と接するので、等位相面Ｎｏ２、及び、等位相面Ｎｏ４、それぞれのパターンに該当するレジスト領域は、等位相面Ｎｏ３のＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成される。かかる処理を実行するために、等位相面Ｎｏ２、及び、等位相面Ｎｏ４、それぞれのパターンに該当する露光マスクは、マスキング領域が等位相面Ｎｏ３にはみ出るように予め設計される。一例として、露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差を０．１μｍと仮定すると、等位相面Ｎｏ２及び等位相面Ｎｏ４のマスキング領域が、等位相面Ｎｏ３を０．１５μｍ覆うように設計しておけば良いことになる。又、ここでは、ＳｉＯ２膜１３は、等位相面Ｎｏ２、及び、等位相面Ｎｏ４、それぞれのパターンに該当するレジスト領域と接するので、等位相面Ｎｏ３のパターンを全てレジスト領域で覆っても良い。
【００２２】
（ｉ）は、（ｈ）の状態から等位相面Ｎｏ６を深さｔエッチングする工程を表す図である。
（ｈ）の処理後に、等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さｔエッチングされる。このとき等位相面Ｎｏ３はＳｉＯ２膜１３によってエッチングが阻止される。その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ３のＳｉＯ２膜１３を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００２３】
（ｊ）は、（ｉ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６の部分を除く他の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ｉ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６に該当するパターンの露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６のパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６のパターンに該当するレジスト剤が除去される。
【００２４】
但し、ＳｉＯ２膜１３の段差方向両端の少なくとも一方の端に接するレジスト領域は、ＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成される。ここでは、ＳｉＯ２膜１３は、等位相面Ｎｏ２のレジスト領域と接するので、等位相面Ｎｏ２のレジスト領域は、等位相面Ｎｏ３のＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成される。かかる処理を実行するために、等位相面Ｎｏ２のマスキング領域は等位相面Ｎｏ３の上にはみ出るように予め設計される。一例として、露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差を０．１μｍと仮定すると、等位相面Ｎｏ２のマスキング領域が、等位相面Ｎｏ３を０．１５μｍ覆うように設計しておけば良いことになる。
【００２５】
（ｋ）は、（ｊ）の状態から等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６を深さ３ｔエッチングする工程を表す図である。
（ｊ）の処理後に、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さ３ｔエッチングされる。このとき等位相面Ｎｏ３は、ＳｉＯ２膜１３によってエッチングが阻止される。その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ３のＳｉＯ２膜１３を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００２６】
（ｌ）は、全ての処理が完了した状態を表している。
（ｋ）の処理後に、希釈されたフッ酸によって等位相面Ｎｏ３のＳｉＯ２膜１３が除去され全ての処理が完了する。
【００２７】
以上説明したように、階段形状の形成に先立って、最初に等位相面Ｎｏ３の位置に、完成状態に於ける、等位相面Ｎｏ１と等位相面Ｎｏ３との段差に該当する深さの基準溝１４を形成し、この基準溝１４にＳｉＯ２膜１３を堆積することとし、このＳｉＯ２膜１３の端に接する等位相面Ｎｏ２、又は、等位相面Ｎｏ４のレジスト領域形成工程では、レジスト領域をＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成することとし、露光マスクの位置ずれによって凹凸が発生し易い部分をオーバラップ領域１５で保護することとしたため、リソグラフィー技術を用いて４回エッチングしても、階段部分（等位相面）に凹凸部分が発生するのを防止することが出来るという効果を得る。
【実施例２】
【００２８】
本実施例では、一例として、段差ｔ＝０．５２μｍの階段形状を５段、繰り返し周期Ｔ＝１２μｍで、階段形状の上から３段目を基準とし、ホトリソグラフィ技術を用いてＳｉウエハ１１の一面に形成することとする。
【００２９】
図２は、実施例２の光学素子の作成方法説明図である。
図は、Ｓｉウエハ１１の一方の面を底辺にし、他方の面上に、段差５段（５ｔ）の階段形状を繰り返し周期Ｔ（図では１周期分のみ表示）で形成する場合の各工程におけるＳｉウエハ１１の断面図を（ａ）から（ｌ）まで、工程順に表している。図に従って、実施例２の光学素子の作成方法について説明する。
【００３０】
（ａ）は、処理前のＳｉウエハ１１を表している。図に示すように、Ｓｉウエハ１１の厚さは５ｔ＋Ｂ（素子の底面として必要な所定の厚さ）であり、幅（図の紙面に対して横方向）及び長さ（図の紙面に対して直角方向）は、繰り返し周期ＴのＮ倍である。図の下部の数値表示は、階段形状の最上段の面をＮｏ１とし、１段目の面をＮｏ２、・・・最下段の面をＮｏ６と表した等位相面の番号である。
【００３１】
（ｂ）は、等位相面Ｎｏ４を基準とし、階段形状を形成するために、等位相面Ｎｏ４以外の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ａ）で準備されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に、等位相面Ｎｏ４のパターンに該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ４のパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ４のパターンに該当するレジスト剤が除去される。
【００３２】
（ｃ）は、等位相面Ｎｏ４に、等位相面Ｎｏ１との段差に該当する深さの基準溝１４を形成する工程を表す図である。
（ｂ）に於いて等位相面Ｎｏ４のレジスト剤が除去されたＳｉウエハ１１は、所定のエッチング処理によって深さ３ｔエッチングされる。この深さ３ｔは、全工程終了後における等位相面Ｎｏ１と等位相面Ｎｏ４との段差に該当する。
【００３３】
（ｄ）は、（ｃ）の処理後に所定の溶剤によって、全てのレジスト剤を除去し、Ｓｉウエハ１１の表面にエッチング防止膜としてのＳｉＯ２膜１３を堆積する工程を表す図である。
（ｃ）の処理後に所定の溶剤によって、全てのレジスト剤が除去される。次に、Ｓｉウエハ１１の表面にＣＶＤ（化学的堆積方法）等を用いてＳｉＯ２（二酸化珪素）等がエッチング防止膜として堆積される。このとき、ＣＶＤを用いることによって（ｃ）に於いて形成された基準溝１４に完全にＳｉＯ２が堆積される。又膜厚は、基準溝１４が完全に充填されれば、他の表面部分は１μｍ以上あれば充分である。
【００３４】
（ｅ）は、（ｄ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３の基準溝１４を残してＳｉＯ２の堆積膜を除去する工程を表す図である。
（ｄ）の処理後に、等位相面Ｎｏ４の基準溝１４を残してＳｉＯ２の堆積膜が、エッチバック、又は、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）によって除去され、Ｎｏ４の基準溝１４のみにＳｉＯ２膜１３が残される。
【００３５】
（ｆ）は、（ｅ）の処理後に、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、を除く他の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ｅ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、それぞれのパターンに該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、のパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、それぞれのパターンに該当するレジスト剤が除去される。
【００３６】
（ｇ）は、（ｆ）の状態から等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６を、それぞれ深さｔだけエッチングする工程を表す図である。
（ｆ）の処理後に、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さｔだけエッチングされる。このとき等位相面Ｎｏ４の表面には、ＳｉＯ２膜１３が堆積されているのでエッチングが阻止される。その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ３のＳｉＯ２膜１３を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００３７】
（ｈ）は、（ｇ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ６を除く他の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ｇ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ６、それぞれのパターンに該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ６、それぞれのパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ６、の位置に該当するレジスト剤が除去される。
【００３８】
但し、ＳｉＯ２膜１３の段差方向両端の少なくとも一方の端に接するレジスト領域はＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成される。ここでは、ＳｉＯ２膜１３は、等位相面Ｎｏ５のパターンに該当するレジスト領域と接するので、等位相面Ｎｏ５のパターンに該当するレジスト領域は、等位相面Ｎｏ４のＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成される。かかる処理を実行するために、等位相面Ｎｏ５のパターンに該当するマスキング領域は、等位相面Ｎｏ４にはみ出るように予め設計される。一例として、露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差を０．１μｍと仮定すると、等位相面Ｎｏ５のマスキング領域が、等位相面Ｎｏ４を０．１５μｍ覆うように設計しておけば良いことになる。
【００３９】
（ｉ）は、（ｈ）の状態から等位相面Ｎｏ３と等位相面Ｎｏ６を深さｔエッチングする工程を表す図である。
（ｈ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３と等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さｔエッチングされる。そのとき等位相面Ｎｏ４はＳｉＯ２膜１３が堆積されているのでエッチングが阻止される。その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ３のＳｉＯ２膜１３を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００４０】
（ｊ）は、（ｉ）の処理後に、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６のパターンを除く他の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ｉ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６のパターンに該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６のパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６のパターンに該当するレジスト剤が除去される。
【００４１】
但し、ＳｉＯ２膜１３の段差方向両端の少なくとも一方の端に接するレジスト領域は、ＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成される。ここでは、ＳｉＯ２膜１３は、等位相面Ｎｏ３のレジスト領域と接するので、等位相面Ｎｏ３のレジスト領域は、等位相面Ｎｏ４のＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成される。かかる処理を実行するために、等位相面Ｎｏ３のマスキング領域は等位相面Ｎｏ４の上にはみ出るように予め設計される。一例として、露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差を０．１μｍと仮定すると、等位相面Ｎｏ２のマスキング領域が、等位相面Ｎｏ３を０．１５μｍ覆うように設計しておけば良いことになる。
【００４２】
（ｋ）は、（ｊ）の状態から等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６を深さ３ｔエッチングする工程を表す図である。
（ｊ）の処理後に、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さ３ｔエッチングされる。そのとき等位相面Ｎｏ４は、ＳｉＯ２膜１３によってエッチングが阻止される。その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ３のＳｉＯ２膜１３を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００４３】
（ｌ）は、全ての処理が完了した状態を表している。
（ｋ）の処理後に、希釈されたフッ酸によって等位相面Ｎｏ４のＳｉＯ２の堆積膜が除去され全ての処理が完了する。
【００４４】
以上説明したように、階段形状の形成に先立って、最初に等位相面Ｎｏ４の位置に、完成状態に於ける、等位相面Ｎｏ１と等位相面Ｎｏ４との段差に該当する深さの基準溝１４を形成し、この基準溝１４にＳｉＯ２膜１３を堆積することとし、このＳｉＯ２膜１３の端に接する等位相面Ｎｏ３、又は、等位相面Ｎｏ５のレジスト領域形成工程では、レジスト領域をＳｉＯ２膜１３にオーバラップ領域１５だけオーバラップして形成することとし、露光マスクの位置ずれによって凹凸が発生し易い部分をオーバラップ領域１５で保護することとしたため、リソグラフィー技術を用いることによって、４回エッチングしても、階段部分に凹凸部分が発生するのを防止することが出来るという効果を得る。
【実施例３】
【００４５】
実施例１では、階段形状の上から２段目の基準溝１４の全体をエッチング防止剤で充填することとしたが、周期Ｔが大きい場合等には、周期の増大に応じて大きく、且つ、深くなった基準溝１４全体をエッチング防止剤で充填するのは、必ずしも得策ではない。そこで、本実施例では、基準溝１４全体にエッチング防止剤を充填することなく、基準溝１４の側壁を所定厚のエッチング防止剤で覆うこととする。
【００４６】
図３は、実施例３の光学素子の作成方法説明図である。
図は、Ｓｉウエハ１１の一方の面を底辺にし、他方の面上に、段差５段（５ｔ）の階段形状を繰り返し周期Ｔ（図では１周期分のみ表示）で形成する場合の各工程におけるＳｉウエハ１１の断面図を（ａ）から（ｌ）まで、工程順に表している。図に従って、実施例３の光学素子の作成方法について説明する。
【００４７】
（ａ）は、処理前のＳｉウエハ１１を表している。図に示すように、Ｓｉウエハ１１の厚さは５ｔ＋Ｂ（素子の底面として必要な所定の厚さ）であり、幅（図の紙面に対して横方向）及び長さ（図の紙面に対して直角方向）は、繰り返し周期ＴのＮ倍である。図の下部の数値表示は、階段形状の最上段の面をＮｏ１とし、１段目の面をＮｏ２、・・・最下段の面をＮｏ６と表した等位相面の番号である。
【００４８】
（ｂ）は、等位相面Ｎｏ３を基準とし、階段形状を形成するために、等位相面Ｎｏ３以外の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ａ）で準備されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に、等位相面Ｎｏ３に該当するマスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ３のパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ３のパターンに該当するレジスト剤が除去される。
【００４９】
（ｃ）は、等位相面Ｎｏ３に、等位相面Ｎｏ１との段差に該当する深さの基準溝１４を形成する工程を表す図である。
（ｂ）に於いて等位相面Ｎｏ３のレジスト剤が除去されたＳｉウエハ１１は、所定のエッチング処理によって深さ２ｔエッチングされる。この深さ２ｔは、全工程終了後における等位相面Ｎｏ１と等位相面Ｎｏ３との段差に該当する。
【００５０】
（ｄ）は、（ｃ）の処理後に所定の溶剤によって、全てのレジスト剤が除去し、Ｓｉウエハ１１の表面にエッチング防止膜としてのＳｉＯ２膜１３を堆積する工程を表す図である。
（ｃ）の処理後に所定の溶剤によって、全てのレジスト剤が除去される。次に、Ｓｉウエハ１１の表面にＣＶＤ（化学的堆積方法）等を用いてＳｉＯ２（二酸化珪素）等がエッチング防止膜として基準溝１４の側壁を含む、内側の面全体に堆積される。このとき、実施例１と同様に露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差が、０．１μｍと仮定し、更に、生成位置による膜厚誤差（特に側壁が薄くなりやすい）を加味すると、膜厚は０．３μｍ以上であることが望ましい。
【００５１】
（ｅ）は、（ｄ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３の基準溝１４を残してＳｉＯ２膜１３を除去する工程を表す図である。
（ｄ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３の基準溝１４を残してＳｉＯ２膜１３が、エッチバックによって除去され、Ｎｏ３の側壁のみにＳｉＯ２の堆積膜が残される。以後、この側壁のＳｉＯ２堆積膜をサイドウォール１６と記す。
【００５２】
（ｆ）は、（ｅ）の処理後に、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、を除く他の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ｅ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、それぞれのパターンに該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、がレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、それぞれの位置に該当するレジスト剤が除去される。
【００５３】
但し、基準溝１４の少なくとも一方のサイドウォール１６に接するレジスト領域は、基準溝を跨いで、他方のサイドウォール１６にオーバラップして形成される。ここでは、図中右側のサイドウォール１６は、等位相面Ｎｏ４のレジスト領域と接するので、等位相面Ｎｏ４のパターンに該当するレジスト領域は、等位相面Ｎｏ３を覆い、更に図中左側のサイドウォール１６にオーバラップして形成される。かかる処理を実行するために、等位相面Ｎｏ４の露光マスクが、等位相面Ｎｏ３を覆い、更に、図中左側のサイドウォール１６にオーバラップするように、予め設計される。一例として、露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差が、０．１μｍと仮定すると、等位相面Ｎｏ４のマスキング領域は、等位相面Ｎｏ３を覆い、更に等位相面Ｎｏ２から０．１５μｍ外れるように設計されていれば良いことになる。
【００５４】
（ｇ）は、（ｆ）の状態から等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６を、それぞれ深さｔだけエッチングする工程を表す図である。
（ｆ）の処理後に、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さｔだけエッチングされ、その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ３のサイドウォール１６を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００５５】
（ｈ）は、（ｇ）の処理後に、等位相面Ｎｏ６を除く他の全ての部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ｇ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ６の位置に該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ６のパターンに該当するパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ６のパターンに該当するレジスト剤が除去される。
【００５６】
（ｉ）は、（ｈ）の状態から等位相面Ｎｏ６を深さｔエッチングする工程を表す図である。
（ｈ）の処理後に、等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さｔエッチングされ、その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ３のサイドウォール１６を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００５７】
（ｊ）は、（ｉ）の処理後に、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６の部分を除く他の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ｉ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６のパターンに該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６のパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６のパターンに該当するレジスト剤が除去される。
【００５８】
但し、基準溝１４の少なくとも一方のサイドウォール１６に接するレジスト領域は、基準溝を跨いで、他方のサイドウォール１６にオーバラップして形成される。ここでは、図中左側のサイドウォール１６は、等位相面Ｎｏ２のレジスト領域と接するので、等位相面Ｎｏ２のパターンに該当するレジスト領域は、等位相面Ｎｏ３を覆い、更に図中右側のサイドウォール１６にオーバラップして形成される。かかる処理を実行するために、等位相面Ｎｏ２のマスキング領域が、等位相面Ｎｏ３を覆い、更に、図中右側のサイドウォール１６にオーバラップするように、予め設計される。一例として、露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差が、０．１μｍと仮定すると、等位相面Ｎｏ２の露光マスクは、等位相面Ｎｏ３を覆い、更に等位相面Ｎｏ４から０．１５μｍ外れるように設計されていれば良いことになる。
【００５９】
（ｋ）は、（ｊ）の状態から等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６を深さ３ｔエッチングする工程を表す図である。
（ｊ）の処理後に、等位相面Ｎｏ４、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さ３ｔエッチングされ、その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ３のサイドウォール１６を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００６０】
（ｌ）は、全ての処理が完了した状態を表している。
（ｋ）の処理後に、希釈されたフッ酸によって等位相面Ｎｏ３のサイドウォール１６が除去され全ての処理が完了する。
【００６１】
以上説明したように、階段形状の形成に先立って、最初に等位相面Ｎｏ３の位置に、完成状態に於ける、等位相面Ｎｏ１と等位相面Ｎｏ３との段差に該当する深さの基準溝１４を形成し、この基準溝１４にＳｉＯ２膜１３からなるサイドウォール１６を形成することとし、このサイドウォール１６の一方に接する等位相面Ｎｏ２、又は、等位相面Ｎｏ４のレジスト領域形成工程では、レジスト領域が等位相面Ｎｏ３を覆い、更に、他方のサイドウォール１６をオーバラップして形成することとしたため、周期Ｔが大きく、且つ、基準溝１４が深くなり、基準溝１４全体をエッチング防止剤で充填するのが、必ずしも得策ではない場合であっても、リソグラフィー技術を用いることが出来るという効果を得る。
【実施例４】
【００６２】
実施例２では、階段形状の上から２段目の基準溝１４全体をエッチング防止剤で充填することとしたが、周期Ｔが大きい場合等には、周期の増大に応じて大きく、且つ、深くなった基準溝１４全体をエッチング防止剤で充填するのは、必ずしも得策ではない。そこで、本実施例では、基準溝１４全体にエッチング防止剤を充填することなく、基準溝１４の側壁を所定厚のエッチング防止剤で覆うこととする。
【００６３】
図４は、実施例４の光学素子の作成方法説明図である。
図は、Ｓｉウエハ１１の一方の面を底辺にし、他方の面上に、段差５段（５ｔ）の階段形状を繰り返し周期Ｔ（図では１周期分のみ表示）で形成する場合の各工程におけるＳｉウエハ１１の断面図を（ａ）から（ｌ）まで、工程順に表している。図に従って、実施例４の光学素子の作成方法について説明する。
【００６４】
（ａ）は、処理前のＳｉウエハ１１を表している。図に示すように、Ｓｉウエハ１１の厚さは５ｔ＋Ｂ（素子の底面として必要な所定の厚さ）であり、幅（図の紙面に対して横方向）及び長さ（図の紙面に対して直角方向）は、繰り返し周期ＴのＮ倍である。図の下部の数値表示は、階段形状の最上段の面をＮｏ１とし、１段目の面をＮｏ２、・・・最下段の面をＮｏ６と表した等位相面の番号である。
【００６５】
（ｂ）は、等位相面Ｎｏ４を基準とし、階段形状を形成するために、等位相面Ｎｏ４以外の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ａ）で準備されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に、等位相面Ｎｏ４のパターンに該当するマスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ４のパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ４のパターンに該当するレジスト剤が除去される。
【００６６】
（ｃ）は、等位相面Ｎｏ４に、等位相面Ｎｏ１との段差に該当する深さの基準溝１４を形成する工程を表す図である。
（ｂ）に於いて等位相面Ｎｏ４のレジスト剤が除去されたＳｉウエハ１１は、所定のエッチング処理によって深さ３ｔエッチングされる。この深さ３ｔは、全工程終了後における等位相面Ｎｏ１と等位相面Ｎｏ４との段差に該当する。
【００６７】
（ｄ）は、（ｃ）の処理後に所定の溶剤によって、全てのレジスト剤を除去し、Ｓｉウエハ１１の表面にエッチング防止膜としてのＳｉＯ２膜１３を堆積する工程を表す図である。
（ｃ）の処理後に所定の溶剤によって、全てのレジスト剤が除去される。次に、Ｓｉウエハ１１の表面にＣＶＤ（化学的堆積方法）等を用いてＳｉＯ２（二酸化珪素）等がエッチング防止膜として基準溝１４の側壁を含む、内側の面全体に堆積される。このとき、実施例２と同様に露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差が、０．１μｍと仮定し、更に、生成位置による膜厚誤差（特に側壁が薄くなりやすい）を加味すると、膜厚は０．３μｍ以上であることが望ましい。
【００６８】
（ｅ）は、（ｄ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３の基準溝１４を残してＳｉＯ２膜１３を除去する工程を表す図である。
（ｄ）の処理後に、等位相面Ｎｏ４の基準溝１４を残してＳｉＯ２膜１３が、エッチバック、又は、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）によって除去され、Ｎｏ４の側壁のみにＳｉＯ２の堆積膜が残される。以後、この側壁のＳｉＯ２堆積膜をサイドウォール１６と記す。
【００６９】
（ｆ）は、（ｅ）の処理後に、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、を除く他の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ｅ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、それぞれの位置に該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、がレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６、それぞれのパターンに該当するレジスト剤が除去される。ここで、等位相面Ｎｏ４を覆うレジストはサイドウォール１６とオーバラップするように設けられる。一例として露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差が０．１μｍとすると、等位相面Ｎｏ４のマスキング領域は等位相面Ｎｏ４を覆い、更にＮｏ３、Ｎｏ５から０．１５μｍ外れるよう設計されていれば良いことになる。
【００７０】
（ｇ）は、（ｆ）の状態から等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６を、それぞれ深さｔだけエッチングする工程を表す図である。
（ｆ）の処理後に、等位相面Ｎｏ２、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さｔだけエッチングされる。その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ３のＳｉＯ２の堆積膜を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００７１】
（ｈ）は、（ｇ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ６を除く他の部分にレジスト領域を構成する工程を表す図である。
（ｇ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ６、それぞれのパターンに該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ６、それぞれのパターンに該当するパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ３、等位相面Ｎｏ６のパターンに該当するレジスト剤が除去される。
【００７２】
但し、基準溝１４の少なくとも一方のサイドウォール１６に接するレジスト領域は基準溝を跨いで他方のサイドウォール１６にオーバラップして形成される。ここでは、図中右側のサイドウォール１６は、等位相面Ｎｏ５のレジスト領域と接するので、等位相面Ｎｏ５のパターンに該当するレジスト領域は、等位相面Ｎｏ４を覆い、更に図中左側のサイドウォール１６にオーバラップして形成される。かかる処理を実行するために、等位相面Ｎｏ５の露光マスクが、等位相面Ｎｏ４を覆い、更に、図中左側のサイドウォール１６にオーバラップするように、予め設計される。一例として、露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差が、０．１μｍと仮定すると、等位相面Ｎｏ５のマスキング領域は、等位相面Ｎｏ４を覆い、更に等位相面Ｎｏ３から０．１５μｍ外れるように設計されていれば良いことになる。
【００７３】
（ｉ）は、（ｈ）の状態から等位相面Ｎｏ３と等位相面Ｎｏ６を深さｔエッチングする工程を表す図である。
（ｈ）の処理後に、等位相面Ｎｏ３と等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さｔエッチングされ、その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ４のサイドウォール１６を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００７４】
（ｊ）は、（ｉ）の処理後に、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６の該当する位置を除く他の部分にレジスト領域を形成する工程を表す図である。
（ｉ）で処理されたＳｉウエハ１１の表面にスピナー等を用いてレジスト剤が薄く塗布され、ベーキングされた後に等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６のパターンに該当する露光マスクを用いて露光され、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６のパターンがレジスト剤上に転写される。所定の溶剤によって、転写された等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６の位置に該当するレジスト剤が除去される。
【００７５】
但し、基準溝１４の少なくとも一方のサイドウォール１６に接するレジスト領域は、基準溝を跨いで他方のサイドウォール１６にオーバラップして形成される。ここでは、図中左側のサイドウォール１６は、等位相面Ｎｏ３のレジスト領域と接するので、等位相面Ｎｏ３の位置に該当するレジスト領域は、等位相面Ｎｏ４を覆い、更に図中右側のサイドウォール１６にオーバラップして形成される。かかる処理を実行するために、等位相面Ｎｏ３のマスキング領域が、等位相面Ｎｏ４を覆い、更に、図中右側のサイドウォール１６にオーバラップするように、予め設計される。一例として、露光マスクの最大位置合わせ誤差が０．１μｍ、最大パターン寸法細り誤差が、０．１μｍと仮定すると、等位相面Ｎｏ３のマスキング領域は、等位相面Ｎｏ４を覆い、更に等位相面Ｎｏ５から０．１５μｍ外れるように設計されていれば良いことになる。
【００７６】
（ｋ）は、（ｊ）の状態から等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６を深さ３ｔエッチングする工程を表す図である。
（ｊ）の処理後に、等位相面Ｎｏ５、等位相面Ｎｏ６が、所定のエッチング処理によって深さ３ｔエッチングされ、その後に、所定の溶剤によって、等位相面Ｎｏ４のサイドウォール１６を除いた全てのレジスト剤が除去される。
【００７７】
（ｌ）は、全ての処理が完了した状態を表している。
（ｋ）の処理後に、希釈されたフッ酸によって等位相面Ｎｏ４のサイドウォール１６が除去され全ての処理が完了する。
【００７８】
以上説明したように、階段形状の形成に先立って、最初に等位相面Ｎｏ４の位置に、完成状態に於ける、等位相面Ｎｏ１と等位相面Ｎｏ４との段差に該当する深さの基準溝１４を形成し、この基準溝１４にＳｉＯ２膜１３からなるサイドウォール１６を形成することとし、このサイドウォール１６の一方に接する等位相面Ｎｏ３、又は、等位相面Ｎｏ５のレジスト領域形成工程では、レジスト領域が等位相面Ｎｏ４を覆い、更に、他方のサイドウォール１６をオーバラップして形成することとしたため、周期Ｔが大きく、且つ、基準溝１４が深くなり、基準溝１４全体をエッチング防止剤で充填するのが、必ずしも得策ではない場合であっても、リソグラフィー技術を用いることが出来るという効果を得る。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上の説明では、本発明をリニアグレーティング素子に適合させた場合について説明したが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、階段形状を同心円状態に形成することによってバイナリ型回折格子等にも容易に適合させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施例１の光学素子の作成方法説明図である。
【図２】実施例２の光学素子の作成方法説明図である。
【図３】実施例３の光学素子の作成方法説明図である。
【図４】実施例４の光学素子の作成方法説明図である。
【図５】リニアグレーティング素子の概略説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１〜６    等位相面
１１    シリコンウエハ
１２    レジスト領域
１３    ＳｉＯ２膜
１４    基準溝
Ｔ    階段形状繰り返し周期
ｔ    段差
Ｂ    素子の底面として必要な所定の厚さ
【図１】
2006119181.tif 000003
【図２】
2006119181.tif 000004
【図３】
2006119181.tif 000005
【図４】
2006119181.tif 000006
【図５】
2006119181.tif 000007