(57)【要約】  リソグラフィ手段において生成される一連の漸進的にチャープされたセグメントを有する平行な位相マスクを通して光ファイバをコヒーレント光ビームに暴露することにより、光ファイバ内にチャープブラッググレーティングが形成される。リソグラフィ手段によって与えられる１組のパラメータにしたがって、電子ビームあるいはレーザのような画像書込み手段に、フォトレジストをコーティングされた基板を暴露することにより、チャープ位相マスクが形成される。そのパラメータはセグメント毎の基本グレーティングパターンと、グレーティングパターンの拡大あるいは縮小を定義する値と、グレーティングパターンが基板に書き込まれることになる軸位置とを含む。最小限のスループットオーバーヘッドでこれらのパラメータを実施する機械コマンドを選択することにより、短い時間で、しかも高い精度でマスクを形成することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いにステッチされる複数の漸進的にチャープされるグレーティングセグメントを有するチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法であって、
フォトレジストをコーティングされた平坦な表面を有する基板を配設するステップと、
前記基板上に固定された基準点を確立するステップと、
前記複数のグレーティングセグメントのセグメント毎に補正ファクタを計算するステップと、
前記固定された基準点に対して、かつ前記補正ファクタにしたがって前記基板を前記複数のグレーティングセグメントのアレイに分割するステップであって、それにより各グレーティングセグメントが隣接するセグメントにステッチされる分割するステップと、
前記アレイにしたがって前記リソグラフィ手段の画像書込み手段に前記フォトレジストを暴露するステップと、
前記フォトレジストを現像するステップと、
前記基板をエッチングするステップであって、それにより複数の漸進的にチャープされる表面レリーフグレーティングセグメントを有する位相マスクを形成するエッチングするステップとを含むチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項２】
前記アレイにしたがって前記リソグラフィ手段の前記画像書込み手段に前記フォトレジストを暴露するステップは、前記フォトレジストの現像前にマルチパスアベレージングを実行するために繰り返される請求項１に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項３】
前記複数のグレーティングセグメントからなる前記アレイは共通のグレーティングパターンから導出されるグレーティングセグメントから構成される請求項１に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項４】
前記複数のグレーティングセグメントのセグメント毎に補正ファクタを計算するためのステップはさらに、
前記グレーティングセグメントの前記漸進的なチャープに対応する１組のスケールファクタを確立するステップと、
前記複数の漸進的にチャープされるグレーティングセグメントの外側にある仮想的なセグメントのための基準スケールファクタを計算するステップと、
前記仮想的なセグメントを基準として用いてセグメント毎に補正ファクタを計算するステップと、
を含む請求項１に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項５】
グレーティングパターン、スケールファクタおよび軸上の位置によってそれぞれ規定される複数のセグメントを有するチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法であって、
フォトレジストをコーティングされた平坦な表面を有する基板を配設するステップと、
前記スケールファクタ毎に補正ファクタを計算するステップと、
前記補正ファクタに対応する前記軸上の位置から各セグメントの軸シフトを計算するステップと、
前記グレーティングパターンに前記補正ファクタを順次に適用するステップであって、それにより前記基板を前記複数のセグメントに分割する適用するステップと、
前記軸シフトに対応する前記基板上の位置において前記複数のセグメントの各セグメントにしたがって前記リソグラフィ手段の画像書込み手段に前記フォトレジストを順次に暴露するステップと、
前記フォトレジストを現像するステップと、
前記基板をエッチングするステップとを含むチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項６】
前記軸シフトに対応する前記基板上の位置において前記複数のセグメントの各セグメントにしたがって前記リソグラフィ手段の前記画像書込み手段に前記フォトレジストを順次に暴露するステップは、前記フォトレジストの現像前にマルチパスアベレージングを実行するために繰り返される請求項５に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項７】
前記スケールファクタ毎に補正ファクタを計算する前記ステップはさらに、
前記複数のセグメントの外側にある仮想的なセグメントの場合の基準スケールファクタを計算するステップと、
前記仮想的なセグメントに対する前記スケールファクタから前記補正ファクタを計算するステップとを含む請求項５に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は光ファイバブラッググレーティングに関し、詳細には、インファイバチャープブラッググレーティングを形成する際に用いるためのマスクを書き込むための改善された方法に関する。
［発明の背景］
【０００２】
光ファイバは最新の電気通信システムにおいて欠かせない部品である。ガラスからなる細いストランドから構成されるとき、光ファイバによって、ほとんど損失を生じることなく、長い距離にわたって光あるいは光学信号を伝送できるようになる。光ファイバは通常、ある特定の屈折率を有するガラスのコアと、それより低い屈折率を有し、コアを包囲するガラスクラッディングとを有する。したがって、ファイバに入射する光は内部反射によってコア内に保持される。
【０００３】
波長分割多重（ＷＤＭ）の場合のように、単一の光ファイバが２つ以上の波長において信号を搬送する応用形態では、ファイバ内の特定の波長の光を制御するためにファイバブラッググレーティングが用いられる。ファイバブラッググレーティングは、ファイバレーザの場合のような他の応用形態も有する。通常のブラッググレーティングは、そのコアの屈折率が周期的に変化し、グレーティングの長さに沿って等間隔に配置されるある長さの光ファイバを含む。
【０００４】
ファイバブラッググレーティングを形成するためにいくつかの方法が開発されている。たとえば、ホログラフィ、すなわち干渉計による方法は、２つのコヒーレント光ビームが交差する場所に生成される干渉縞を用いて、光ファイバ内に直に屈折率の変化を引き起こす。第２の形成方法は、グレーティングが形成されることになる光ファイバに近接し、かつ平行に配置される位相マスクを用いることを含む。たとえば、レーザのようなコヒーレント光源と光ファイバとの間に位相マスクを配置することにより、マスクによって引き起こされる回折が干渉計の機能を再現し、予測可能なパターンで互いに干渉する複数の発散する光ビームが生成され、結果として、光ファイバの暴露されたコアの屈折率が周期的に変更されるようになる。通常、位相マスクを用いてファイバブラッググレーティングを形成するには、コアを暴露する前にクラッディングを剥ぎ取ることが必要になるが、グレーティングは、位相マスクを通過する光の波長に対して透過性を有するクラッディングを備える剥ぎ取られていないファイバ上に印刷されることができる。
【０００５】
狭帯域幅の特定の波長を選択的に反射するとともに、残りの波長が基本的には妨げられることなく通過できるようにする能力のために、ブラッググレーティングはフィルタ、スラビライザ、分散補償器として、および光ファイバシステム内の他の応用形態の場合に用いられる。しかしながら、ある特定の状況下では、ブラッググレーティングによって影響を及ぼされる波長の範囲を広げることが望ましい。これを果たすために、チャーピングとして知られている手法が適用され、通常のブラッググレーティングの屈折率（ピッチ）の周期的な変化間の間隔がグレーティングの長さに沿って徐々に増加あるいは減少される。したがって、チャープファイバブラッググレーティングは、より幅広い間隔範囲を有するので、より広い実効的な帯域幅と、波長に依存する時間遅延とを有する。
【０００６】
チャープファイバブラッググレーティングの特性は望ましいが、そのようなグレーティングの形成は難しく、時間がかかることがわかっている。特に、チャープ位相マスクの形成が難題になっている。たとえば、通常のチャープブラッググレーティングは、それぞれ長さが０．５〜１．０ｍｍであり、ピコメートルスケールで測定されるセグメント間のピッチ変化を有する１００〜２００グレーティングセグメントからなるアレイを有することができる。それぞれの一連のセグメントのピッチは先行するセグメントから絶えず変化し、先行するセグメントに対して「ステッチ」、すなわち正確に配置されなければならない。電子ビーム（ｅビーム）ツール（たとえば、いずれもSanta Clara、CaliforniaのApplied Materials社によって形成されるＭＥＢＥＳＩＩＩあるいはＭＥＢＥＳ４５００）のような従来のリソグラフィ手段は、それらの手段を競争力のあるものにする時間内にチャープブラッググレーティングのための位相マスクを形成するために必要とされる精度を達成することができなかった。
【０００７】
リソグラフィ手段はレーザビームあるいは電子ビームのような画像を書き込む手段を用いて、基板上に位相マスクの画像のような画像を印刷する。こうして暴露されるとき、基板を処理して、たとえば、線および空間が交互に配置されるアレイを含むグレーティングパターンが基板内にエッチングされるようにすることができる。特にＭＥＢＥＳツールの場合、位相マスク形成は「スケールファクタ」アプローチを用いて試みられてきたので、特に複雑である。具体的には、そのサイズを画定する所定のアドレス単位を有する基本的な未スケーリングのセグメント、すなわちグレーティングパターンが確立される。そのグレーティングパターンは、アドレス単位に対してスケールファクタを適用することにより、必要に応じてスケーリングし直される。スケールファクタは、ＭＥＢＥＳツールによってアドレス単位に適用され、グレーティングパターンの所望の縮小あるいは拡大を達成する無次元値である。マスク全体にわたって適用されるとき、結果として、特定のチャープ、すなわち完成した位相マスクのグレーティング周期の変化率が得られる。
【０００８】
図１は、画像書込み手段として電子ビームを用いるＭＥＢＥＳツールのようなリソグラフィ手段にスケールファクタ法を適用して形成される位相マスクからチャープファイバブラッググレーティングを形成する際のステップのブロック図である。１０で示される最初のステップは、フォトレジストをコーティングされた基板を配設することである。当該技術分野において一般的に知られているように、基板は多くの場合に約１５２×１５２×６．３５ｍｍであり、通常、その紫外線を通過させる能力に起因してアモルファス石英から、あるいはいくつかの他の概ね透過性の材料から形成される。基板の主面のうちの１つは通常、１０００オングストロームのＣｒ／Ｃｒ酸化物層上に、ＰＢＳあるいはＺＥＰ７０００のような３０００〜５０００オングストロームのフォトレジスト材料をコーティングされる。
【０００９】
図１に２０として示される第２のステップは、ＭＥＢＥＳツールに対して、グレーティングパターン、必要なスケールファクタおよびアドレス単位値を提供することである。マスク上に書き込まれる各グレーティングセグメントのためにグレーティングパターンに適用されることになるスケールファクタ値はその設計中に確立され、マスクの形成前にわかっている。
【００１０】
表１
スケールファクタジョブデック例
ＣＨＩＰ  １，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１２５，ＳＦ＝１．０７３８）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１３８０５．６５８５
ＣＨＩＰ  ２，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１２５，ＳＦ＝１．０７３８０２７，ＧＣ＝１）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１４３０４．９７６１２７７５
ＣＨＩＰ  ３，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１２５，ＳＦ＝１．０７３８０５４，ＧＣ＝１）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１４８０４．２９５０１１
ＣＨＩＰ  ４，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１２５，ＳＦ＝１．０７３８０８１，ＧＣ＝１）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１５３０３．６１５１４９７５
ＣＨＩＰ  ５，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１２５，ＳＦ＝１．０７３８１０８，ＧＣ＝１）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１５８０２．９３６５４４
ＣＨＩＰ  １９９，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１２５，ＳＦ＝１．０７４３３４６，ＧＣ＝１）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１１２６９５．０３４８１１
ＣＨＩＰ  ２００，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１２５，ＳＦ＝１．０７４３３７３，ＧＣ＝１）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１１３１９４．６０１０２７７５
【００１１】
表１は、ＭＥＢＥＳＩＩＩあるいは４５００に対して送られるコマンドの通常のジョブデックの抜粋であり、それは特定の基板上に２００グレーティングセグメントのうちの最初の５個および最後の２個を書き込むように指示するコマンドを示す。ＭＥＢＥＳジョブデックは、ＣＨＩＰと、それに続くセグメント番号として、各セグメントをアドレス指定する。表１に示されるジョブデックを参照すると、ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫは、基板に書き込まれるグレーティングセグメントがモデル化される特定のグレーティングパターンに恣意的に与えられる名称であり、ＡＤはスケーリング前のミクロン単位のアドレス単位であり、ＳＦはスケールファクタである。
【００１２】
アドレス単位は、スケールファクタの場合のように、マスクを形成する前の設計段階で選択される。ＡＤはグレーティングパターンの未スケーリングピッチの積分因子である。ＡＤの値が小さくなる結果として、精度および分解能が増すのに対して、値を大きくすると、書込み時間が改善される。１．０ミクロンの未スケーリングピッチの場合、アドレス単位は通常０．１ミクロンか、０．１２５ミクロンかのいずれかである。
【００１３】
グレーティングセグメントの中心の場所は、基板に対して固定された軸に対するＹ／Ｘ座標として与えられるＲＯＷＳコマンドに従う。当該技術分野においてよく知られているように、通常のジョブデックは、マスク内の各グレーティングセグメントのために設計段階中において設定されるこれらの値の全てを与える。
【００１４】
リソグラフィ手段によるジョブデックの実行が次のステップであり、図１に３０として示される。このステップでは、チャープファイバブラッググレーティング位相マスクを含むグレーティングセグメントが、当該技術分野においてよく知られているようにして、電子ビームのような画像書込み手段にフォトレジストを暴露することにより、フォトレジストをコーティングされた基板上に１つずつ書き込まれる。画像書込み手段の制御は、ジョブデック内のコマンドに基づいて、ＭＥＢＥＳツールによって内部で実行される。ステップ３０ａ〜３０ｅにおいて示されるように、ＭＥＢＥＳツールは、基板に対してグレーティングセグメントを書き込むように求められるときに、ある特定の１組の手順に従う。最初に、３０ａに示されるように、ＭＥＢＥＳツールは次のセグメントのためのスケールファクタ値を検索し、アドレス単位にスケールファクタを適用することにより、マスクのための新たな基本書込み単位を計算する（３０ｂ）。
【００１５】
次のステップでは、図３０ｃに示されるように、ＭＥＢＥＳツールは再位置決めおよび再較正を実行する。この時間を要するステップは、基本書込み単位が変更されるときにはいつでも必要となる。当該技術分野において知られているように、表１に示されるコマンドＧＣ＝１（ＣＨＩＰ２〜２００に適用される）は、ＭＥＢＥＳツールによって行われる他の再較正を、適当にスケーリングされたセグメントを得るために必要とされる最低限のものに抑える。３０ｄに示されるように、ＭＥＢＥＳツールは、ジョブデック内に規定される軸位置において新たな基本書込み単位にしたがってフォトレジストを暴露することにより、グレーティングパターンを書き込む。
【００１６】
基板にセグメントを書き込んだ後に、ＭＥＢＥＳツールは次のセグメントのためのジョブデックを確認する。図１の３０ｅに示されるように、ＭＥＢＥＳツールは、グレーティングセグメントの最後のものが基板に書き込まれており、そのアレイが完了するまで、３０ａ〜３０ｄに示されるステップを繰り返すであろう。マスクが完全に暴露されているとき、そのマスクは処理され、先に記載され、ブロック４０および５０に示されるように従来どおりに光ファイバ内にチャープファイバブラッググレーティングを形成するために用いられる。
【００１７】
ただ残念なことに、ＭＥＢＥＳツールの再較正に起因して追加されるスループットオーバーヘッドをその最小値まで抑えるにもかかわらず、ステップ３０ａ〜３０ｄを繰り返すことにより、一連のセグメント毎に、そのセグメントのための新たなスケールファクタに対応するために基本書込み単位が画定し直されなければならないということが依然として必要とされる。各セグメントのピッチがチャープブラッググレーティングマスク内の先行するセグメントに対して変化するので、ステップ３０ｂおよび３０ｃにおいて再較正を繰り返す必要があり、特にセグメントの数が大きなアレイを有するマスクの場合に、著しいスループットオーバーヘッドが追加されるようになる。このような欠点の結果として、通常の２００セグメントのチャープブラッググレーティング位相マスクの場合の形成時間は８時間を超えるようになる。商用の観点から、この書込み時間は、マスク上に書き込まれ、最終的に光ファイバに印刷されることができるセグメントの数および屈折率変化の全数の両方を制限する。
【００１８】
さらに、その手法は多くのファイバブラッググレーティングに適用するには精度が十分ではない。スケールファクタ法を用いる場合に、ステッチおよびピッチ誤差が観察されており、それは結果として、マスクを用いてファイバ上に最終的に印刷されるチャープブラッググレーティング内に位相誤差が生じ、群遅延リップル（ＧＤＲ）として知られている現象が許容できないレベルで生じるようになる。ＧＤＲは理論的な群遅延からの、波長に依存する偏差である。群遅延は、チャープブラッググレーティングの反射される帯域幅にわたる時間遅延応答曲線である。ＧＤＲは標準的には、ピコ秒単位で測定されるこの曲線からの最大ピーク−ピーク偏差として報告される。ＧＤＲの大きさは、空間的に引き起こされる波長の広がりがファイバブラッググレーティングによって補正される度合いを指示する。たとえば、ＭＥＢＥＳＩＩＩにおいてスケールファクタ法を用いて形成されるマスクで形成されるチャープファイバブラッググレーティング内の通常の誤差は、６０ピコ秒のＧＤＲを示す。同じジョブデックを実行するＭＥＢＥＳ４５００は、３０ピコ秒のＧＤＲを示すマスクを形成している。ＭＥＢＥＳ４５００はＭＥＢＥＳＩＩＩよりも改善されていることを示すが、いずれのツールも、電気通信の精度のような厳しい応用形態の場合に必要とされる精度、通常１０ピコ秒のＧＤＲより良好な精度にはほど遠い。
【００１９】
マルチパス書込み方式を用いることにより、チャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクのＧＤＲを低減することが当該技術分野において知られている。たとえば、４つのパスを利用するマルチパス技法を用いるＭＥＢＥＳのような電子ビームツールあるいは類似のリソグラフィ手段においてグレーティングマスクを書き込むとき、画像書込み手段の強度は、単一のパス中に基板を暴露するために用いられる強度の１／４まで低減される。誤差境界をシフトすることにより、ステッチ誤差が低減される。
【００２０】
マルチパス方式のような方法は電子ビームあるいは類似のリソグラフィ手段によって形成されるマスクにおいて十分に低いＧＤＲ値を達成するが、従来技術の方法を用いてその技法を適用することは、商用では不可能である。スケールファクタ法を用いてパス当たり８時間を超える上記の通常の速度では、マルチパス技法を適用してチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを完成させるのにかかる形成時間は日単位の大きさを示すようになる。他のリソグラフィ手段は異なる書込み時間を有することはできるが、基本動作単位の再較正を繰り返す結果として、同じように時間がかかる。
【００２１】
それゆえ、再較正を繰り返して時間がかかるのを避けることにより書込み時間を大幅に短縮する電子ビームあるいは他のリソグラフィ手段を用いてチャープファイバブラッググレーティング位相マスクを書き込むための方法が必要とされている。
【００２２】
さらに、位相マスクから印刷されるファイバブラッググレーティング内のＧＤＲを減少させるチャープファイバブラッググレーティング位相マスクを書き込むための方法が必要とされている。
［発明の概要］
【００２３】
本発明によれば、一連のスケールファクタによって画定されるチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクが、再較正を繰り返すことなく形成され、それによりスループットオーバーヘッドが低減される。代わりに、スケールファクタは、セグメント毎に補正ファクタ、すなわちアルファ補正値に変換される。マスクを構成するアレイ内の各セグメントの位置が、補正ファクタを適用することにより、セグメント位置のシフトを補償するように調整される。この調整は、マスクパターンの正確なステッチを確保するために、補正ファクタが測定される固定された「中心点」を選択した後に行うことができる。
【００２４】
したがって、チャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクは、マスクパターンを基板に書き込む電子ビームあるいは他のリソグラフィ装置に対してフォトレジストをコーティングされた基板を暴露し、その後、現像してエッチングすることにより、従来どおりに形成される。結果として形成される位相マスクを用いて、チャープブラッググレーティングが光ファイバに書き込まれる。しかしながら、セグメントレベルで補正ファクタを用いて、マスク内に一連のピッチ変化を生み出すことにより、もはやセグメント毎に基本書込み単位を定義し直す必要はない。形成時間が劇的に短縮されることに起因して、マルチパス書込み方式を適用しても、精度の高い位相マスクが、改善された書込み時間以内にリソグラフィによって形成されるようになる。
［発明の詳細な説明］
【００２５】
図面を参照すると、図２は、本発明の改善された機械制御方法を用いて、ＭＥＢＥＳ４５００電子ビームツールあるいは類似のリソグラフィ手段のようなリソグラフィ手段においてチャープファイバブラッググレーティングを形成する際のステップを示すブロック図である。図１に与えられる従来技術の方法の場合のように、フォトレジストをコーティングされた基板が、リソグラフィ手段のステージに載置され、１１０および１２０で図２にそれぞれ示されるように、適当なグレーティングパターンおよびスケールファクタが選択される。
【００２６】
しかしながら、アドレス単位にスケールファクタを繰返し適用する代わりに、従来技術の方法のスケールファクタが各セグメントに直に適用されるたとえばＭＥＢＥＳツールに「アルファ」補正値として適用することが知られている補正ファクタに変換される。この場合に、各セグメントのピッチがそのＸ軸次元に依存するので、Ｘ軸アルファ補正値が用いられる。スケールファクタを変換する過程が以下に記載される。提供されるステップは具体的にはＭＥＢＥＳツールにおいて実行するために必要とされる構文を対象にしているが、その過程は、ＭＥＢＥＳツールの能力と同じような能力を有する任意の電子ビームあるいはリソグラフィ手段に適用することができることは当業者には理解されよう。さらに、以下に記載され、図面に示されるステップおよび計算は本発明の好ましい実施形態の単なる例示であり、それに限定する目的で提供されていないことは理解されよう。
【００２７】
図２のブロック１３０はスケールファクタからアルファ補正値への必要な変換を行うための２つの取り得るステップを示す。最初に、ブロック１３０に示されるように、固定された基準スケールファクタおよびアドレス単位が選択され、その後、ブロック１３０ｂに示されるように、スケールファクタが等価なセグメントレベル補正ファクタ（アルファ補正値）に変換されることができる。
【００２８】
ステップ１３０１ａを適用する際に、グレーティング内の任意の１つのセグメントのスケールファクタおよびアドレス単位が必要とされる基準値を与えることができるが、必要とされるアルファ補正値の大きさの絶対値を最低限に抑え、さらにグレーティングセグメントのアレイの一端から他端までで補正値の符号が変化するのを防ぐために、グレーティングのわずかに外側にある仮想的なセグメントを選択するほうが都合がよい。基準スケールファクタは、たとえば以下の式によって外挿されることができる。
ＳＦｒｅｆ＝ＳＦｌａｓｔ＋（ＳＦｌａｓｔ−ＳＦｌａｓｔ−１）
ただし、ＳＦｒｅｆはマスクの外側にある仮想的なセグメントのスケールファクタであり、ＳＦｌａｓｔはグレーティング内の最後のセグメントであり、ＳＦｌａｓｔ−１は最後から２番目のセグメントである。
【００２９】
たとえば、ＣＨＩＰ２００においてＳＦｌａｓｔ（１．０７４３３７３００）の値が得られ、ＣＨＩＰ１９９においてＳＦｌａｓｔ−１（１．０７４３３４６００）の値が得られる表１に与えられるジョブデック例によって規定されるグレーティングのためのＳＦｒｅｆを求めるために、その式に数値を代入するとき、その式から１．０７４３４００００のＳＦｒｅｆが生成される。
【００３０】
基準スケールファクタを確立した後に、ステップ１３０ｂにおいて要求されるような、スケールファクタ値からアルファ補正値への変換が以下の式によって実行される。
ＸＡｎ＝（ＳＦｎ−ＳＦｒｅｆ）／ＳＦｒｅｆ
ただし、ＳＦｎは変換されることになるセグメントのスケールファクタであり、ＳＦｒｅｆは基準セグメントのスケールファクタであり、ＸＡｎはセグメントのＸ軸次元のアルファ補正値である。表１に与えられる数値例に従うとき、ＣＨＩＰ１としてジョブデックに与えられるセグメント１の場合のスケールファクタＳＦは１．０７３８である。その値に上記の式を適用し、その値を先行するステップ１３０において導出されるＳＦｒｅｆ（１．０７４３４００００）に代入すると、セグメント１の場合のＸＡｎの値は−０．０００５０２６３４である。この変換は、ＭＥＢＥＳツールにジョブの実行を依頼する前に、マスク内のセグメント毎に行われなければならない。それゆえ、ステップ１３０は必要に応じて何度も繰り返されることができる。
【００３１】
ＭＥＢＥＳツールによってアルファ補正値を適用する結果として、Ｘ軸方向にセグメントパターンをある特定の量だけ拡大あるいは縮小することが、従来技術の方法にしたがって基本書込み単位にスケールファクタを適用することによって達成される結果と同等になる。アルファコマンドは各セグメントを実効的に直に「スケーリングする」ので、アルファ補正値はスケールファクタの代わりに用いることができる。それゆえ、ＭＥＢＥＳツールによって基板に最終的に書き込まれるグレーティングパターンは理論的には、いずれの方法を用いても同じにあるはずである。しかしながら、アルファ補正値を適用することは、以下のように、基本書込み単位の再較正を伴わないので、Ｘ軸アルファ補正値が最初のセグメントに適用されるときに、セグメントのＸ位置の予想されるシフトが生成され、後続のアルファ補正されたセグメント毎に累積される。
【００３２】
図２のブロック１４０によって示される次のステップは、アルファ補正値を適用することに起因するセグメントのＸ位置の予想されるシフトを予想し、補正することである。このシフトの大きさは、固定された基準点からの所望の場所の距離に依存する。アルファ補正値を用いる全てのシフトは同じ基準点から計算され、マスク上の全ての座標が、符号が正であるか負であるかに基づいて、任意の所与のアルファ値の場合に、この場所の周囲に拡大あるいは縮小するであろう。ＭＥＢＥＳ４５００の場合、この基準点は、ステージに載置され、基板に対して固定される較正グリッドである。このグリッドは、直径２ｍｍのシリコンウェーハから構成され、そのウェーハは、約３８ミクロン幅で、約１６０ミクロンだけ離隔して配置されるバーで、１３×１３格子にエッチングされている。このグリッドの１つの垂直方向のバーおよび１つの水平方向のバーの交差点のステージ座標が、パラメータファイルに格納され、全ての画像書込み要素の較正の場合に用いられる。長時間にわたって繰返し走査することにより最終的にはシリコンバーは摩耗し、この場所がもはや用いることができなくなり、新たなグリッド交差点が選定されなければならないようになる。この新たな交差点のステージ位置はＭＥＢＥＳツールによって記録される。ＭＥＢＥＳ４５００においてＸＦＩＤとして知られているＸ値は、Ｘ軸シフトを補正するために計算を行うための固定された基準点として用いられる。ＸＦＩＤ、すなわちＸ軸マスク座標は、基準点の周期的な消耗に起因して、時間とともに２ｍｍまで変化することができるので、計算において最新の数を用いる必要がある。最初のものが完全に擦り減ったときに用いるために、ステージ上には完全な第２の２ｍｍグリッドが存在するので、この数は最終的には１３ｍｍ程度だけ変化することができる。たとえば、これらのグリッドのうちの１つのＸ軸マスク座標は４１，１５７である。選択された座標は常に０桁の精度でＭＥＢＥＳツールによって格納されるが、それを用いる全ての計算は９桁の精度まで実行される。
【００３３】
図２のブロック１４０ｂに示される第２のステップは、アルファ補正値を適用する際に、結果としてグレーティング内の他のセグメントに対して各セグメントを正確に配置する基板上のオフセットＸ位置Ｘｎａを計算することであり、それは以下の式によって与えられる。
Ｘｎａ＝（Ｘｎ−Ｘｃ）／（１＋Ａｎ）＋Ｘｃ
ただしＸｎは適当なステッチを達成するためのセグメントｎの場合のグリッド上の正確なＸ位置であり、Ａｎはセグメントｎに適用されるアルファ補正値であり、Ｘｃはブロック１４０ａに示される先行するステップにおいて選択される固定された基準あるいはＸ軸マスク座標である。Ｘｎはステップ１２０において確立される所望のグレーティングから導出されることができ、たとえば表１のサンプルジョブデックにおいてセグメント１の場合の数値が１３８０５．６５８５として与えられる。したがって、Ｘｃがステップ１４０ａにおいて４１，１５７の数値で固定されるものとすると、そのアルファ補正値Ａｎが０．０００５０２６３４であることを考慮して、セグメント１の場合のオフセットＸ位置は１３７９１．９０３８７２２７１である。各セグメントの適当なステッチングを確保するために、オフセットＸ位置はセグメント毎に計算されなければならない。
【００３４】
図２のブロック１５０において示される次のステップは、ブロック１５０ａに示されるアドレス単位を確立し、アルファ補正値および対応するオフセットＸ位置をリソグラフィ手段に与えることである。先に記載され、かつブロック１５０ｂに示されるように、ＭＥＢＥＳツールにおいてこの目的を果たすために、ジョブデックが用いられる。表２のジョブデックは表１のジョブデックを反映するが、スケールファクタが、コマンドＸＡの後に続くＸ軸アルファ補正値によって置き換えられる点が異なる。それゆえ、表１のジョブデック内のコマンドによって要求されるのと同じ完成したマスクを得るために、表２のＲＯＷＳコマンドの後に続くＸ値が、ステップ１４０において計算されたオフセットＸ値になる。
【００３５】
さらに、表２のＡＤのための値は、表１のＡＤに基準スケールファクタＳＦｒｅｆを適用することにより確立されることができ、それにより基本書込み単位をジョブ全体の場合に１つの値に固定することができる。数値的には、表１のＡＤ（０．１２５）がＳＦｒｅｆ（１．０７４３４）と乗算され、表２の場合のＡＤの１．３４２９２５が生成される。
【００３６】
表２
一致するジョブデックアルファ例
ＣＨＩＰ  １，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１３４２９２５，ＸＡ＝−０．０００５０２６３４）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１３７９１．９０３８７２２７１
ＣＨＩＰ  ２，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１３４２９２５，ＸＡ＝−０．０００５００１２１）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１４２９１．５４０１４７１０２
ＣＨＩＰ  ３，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１３４２９２５，ＸＡ＝−０．０００４９７６０７）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１４７９１．１７５１９２０１４
ＣＨＩＰ  ４，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１３４２９２５，ＸＡ＝−０．０００４９５０９４）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１５２９０．８０８９５３７６
ＣＨＩＰ  ５，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１３４２９２５，ＸＡ＝−０．０００４９２５８１）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１５７９０．４４１４５９２２７
ＣＨＩＰ  １９９，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１３４２９２５，ＸＡ＝−０．０００００５０２６）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１１２６９５．３２９６７８０２５
ＣＨＩＰ  ２００，（１，ＰＨＡＳＥＤＥ−ＭＯ−ＴＫ，ＡＤ＝０．１３４２９２５，ＸＡ＝−０．０００００２５１３）
ＲＯＷＳ  ６２５００／１１３１９４．７４９７１６３０５
【００３７】
表２のブロック１６０に示されるＭＥＢＥＳツールによるジョブデックの実行中に、ＭＥＢＥＳツールは、ブロック１６０ａにおいて示されるように、第１のセグメントのためのデータ、ＣＨＩＰ１を検索する。その後、ＭＥＢＥＳツールは、ブロック１６０ｂにおいて示されるように、アドレス単位から基本書込み単位を計算し、図１のステップ３０ｂおよび３０ｃと同じようにして、ブロック１６０ｃに示されるように、アドレス単位に基づいて自らを較正する。次に、ＭＥＢＥＳは、ブロック１６０ｄに示されるように、アルファ補正値をグレーティングパターン、および第１のセグメントの場合のオフセットＸ位置に適用し、ブロック１６０ｅに示されるように、基板にセグメントを書き込む。ＭＥＢＥＳツールの較正はアルファ補正値の適用中には行われないので、ＧＣ＝１コマンドは不必要であり、それゆえ表２のジョブデックから省略される。
【００３８】
図２のブロック１６０ｆとして示される次のステップでは、ＭＥＢＥＳツールが、最後のセグメントが書き込まれたか否かを検査する。最後のセグメントが書き込まれていない場合には、ＭＥＢＥＳツールは、ブロック１６０ｇに示されるように、ジョブデックから次のセグメントのためのデータを検索する。アドレス単位が全てのセグメントの場合に同じであるので、かつＭＥＢＥＳツールによるアルファ補正値の適用が基本書込み単位の再計算ステップすなわち再較正ステップを必要としないので、ＭＥＢＥＳツールは、ブロック１６０ｄおよび１６０ｅに示されるように、単に、対応するオフセットＸ位置においてグレーティングパターンに次のアルファ補正値を適用し、基板にセグメントを書き込む。この過程は、最後のセグメントが基板に書き込まれるまで繰り返される。最後のセグメントが書き込まれたとき、先に記載され、ブロック１６０ｈに示されるマルチパス技法によって、マスクを暴露し直すことができる。それ以上の暴露が必要とされる場合には、リソグラフィツールはブロック１６０ａに示されるステップに戻る。最後のパスが完了するとき、その基板は、従来技術において知られており、ブロック１７０および１８０に示されるような処理および印刷の準備がなされている。
【００３９】
図２に示される過程から明らかになるように、当該技術分野において従来から知られている過程と比較すると、本発明の方法では、従来の方法において要求される基本書込み単位に起因する再計算および再較正の繰返しが避けられる。その結果、ＭＥＢＥＳ４５００における書込み時間が、同等のジョブデックを実行するために、従来の方法を用いるときのグレーティングセグメント当たり約２．５分から、グレーティングセグメント当たり約３秒に改善される。同じ改善は、類似のコマンドセットを実行する任意のリソグラフィ手段においても期待することができる。
【００４０】
上記のように、マルチパスアベレージングのような既知の技術と本発明の方法とを組み合わせることにより、ピッチおよびステッチング精度を著しく高めるとともに、完成したグレーティングマスクにわたるピッチ変化の数を増加させることを達成することができる。アルファ補正値を用いて観察される書込み時間の著しい改善のため、本方法を用いるとき、スケールファクタを用いるマスクの１回のパスを書き込むために必要とされる時間と同じ時間あるいはそれよりも短い時間で、１つのマスク上に多数のパスを形成することが現実的になる。
【００４１】
本発明は上記の実施形態には限定されず、本発明の精神および範囲から構成的に逸脱しないその全ての改変および変更が含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来技術の方法によるリソグラフィ手段において形成される位相マスクを用いてチャープファイバブラッググレーティングを形成する際のステップのブロック図である。
【図２】精度が改善され、書込み時間が短縮された、チャープファイバブラッググレーティングを形成する際のステップのブロック図である。
【図１】
2005510755.tif 000002
【図２】
2005510755.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月7日(2004.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いにステッチされる複数の漸進的にチャープされるグレーティングセグメントを有するチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法であって、
フォトレジストをコーティングされた平坦な表面を有する基板を配設するステップと、
前記基板上に固定された基準点を確立するステップと、
前記複数のグレーティングセグメントのセグメント毎に補正ファクタを計算するステップと、
前記固定された基準点に対して、かつ前記補正ファクタにしたがって前記基板を前記複数のグレーティングセグメントのアレイに分割するステップであって、それにより各グレーティングセグメントが隣接するセグメントにステッチされる分割するステップと、
前記アレイにしたがって前記リソグラフィ手段の画像書込み手段に前記フォトレジストを暴露するステップと、
前記フォトレジストを現像するステップと、
前記基板をエッチングするステップであって、それにより複数の漸進的にチャープされる表面レリーフグレーティングセグメントを有する位相マスクを形成するエッチングするステップとを含むチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項２】
前記アレイにしたがって前記リソグラフィ手段の前記画像書込み手段に前記フォトレジストを暴露するステップは、前記フォトレジストの現像前にマルチパスアベレージングを実行するために繰り返される請求項１に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項３】
前記複数のグレーティングセグメントからなる前記アレイは共通のグレーティングパターンから導出されるグレーティングセグメントから構成される請求項１に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項４】
前記複数のグレーティングセグメントのセグメント毎に補正ファクタを計算するためのステップはさらに、
前記グレーティングセグメントの前記漸進的なチャープに対応する１組のスケールファクタを確立するステップと、
前記複数の漸進的にチャープされるグレーティングセグメントの外側にある仮想的なセグメントのための基準スケールファクタを計算するステップと、
前記仮想的なセグメントを基準として用いてセグメント毎に補正ファクタを計算するステップと、
を含む請求項１に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項５】
グレーティングパターン、スケールファクタおよび軸上の位置によってそれぞれ規定される複数のセグメントを有するチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法であって、
フォトレジストをコーティングされた平坦な表面を有する基板を配設するステップと、
前記スケールファクタ毎に補正ファクタを計算するステップと、
前記補正ファクタに対応する前記軸上の位置から各セグメントの軸シフトを計算するステップと、
前記グレーティングパターンに前記補正ファクタを順次に適用するステップであって、それにより前記基板を前記複数のセグメントに分割する適用するステップと、
前記軸シフトに対応する前記基板上の位置において前記複数のセグメントの各セグメントにしたがって前記リソグラフィ手段の画像書込み手段に前記フォトレジストを順次に暴露するステップと、
前記フォトレジストを現像するステップと、
前記基板をエッチングするステップとを含むチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項６】
前記軸シフトに対応する前記基板上の位置において前記複数のセグメントの各セグメントにしたがって前記リソグラフィ手段の前記画像書込み手段に前記フォトレジストを順次に暴露するステップは、前記フォトレジストの現像前にマルチパスアベレージングを実行するために繰り返される請求項５に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項７】
前記スケールファクタ毎に補正ファクタを計算する前記ステップはさらに、
前記複数のセグメントの外側にある仮想的なセグメントの場合の基準スケールファクタを計算するステップと、
前記仮想的なセグメントに対する前記スケールファクタから前記補正ファクタを計算するステップとを含む請求項５に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項８】
互いにステッチされる複数の漸進的にチャープされるグレーティングセグメントを有するチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法であって、
フォトレジストをコーティングされた平坦な表面を有する基板を配設するステップと、
前記基板上に固定された基準点を確立するステップと、
前記グレーティングセグメントの前記漸進的チャープに対応する１組のスケールファクタを確立するステップと、
前記複数の漸進的にチャープされるグレーティングセグメントの外側にある仮想的なセグメントのための基準スケールファクタを計算するステップと、
前記仮想的なセグメントを基準として用いてセグメント毎に補正ファクタを計算するステップと、
前記固定された基準点に対して、かつ前記補正ファクタにしたがって前記基板を前記複数のグレーティングセグメントのアレイに分割するステップであって、それにより各グレーティングセグメントが隣接するセグメントにステッチされる分割するステップと、
前記アレイにしたがって前記リソグラフィ手段の画像書込み手段に前記フォトレジストを暴露するステップと、
前記フォトレジストを現像するステップと、
前記基板をエッチングするステップであって、それにより複数の漸進的にチャープされる表面レリーフグレーティングセグメントを有する位相マスクを形成するエッチングするステップとを含むチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項９】
前記アレイにしたがって前記リソグラフィ手段の前記画像書込み手段に前記フォトレジストを暴露するステップは、前記フォトレジストの現像前にマルチパスアベレージングを実行するために繰り返される請求項８に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項１０】
前記複数のグレーティングセグメントからなる前記アレイは共通のグレーティングパターンから導出されるグレーティングセグメントから構成される請求項８に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項１１】
グレーティングパターン、スケールファクタおよび軸上の位置によってそれぞれ規定される複数のセグメントを有するチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法であって、
フォトレジストをコーティングされた平坦な表面を有する基板を配設するステップと、
前記複数のセグメントの外側にある仮想的なセグメントのための基準スケールファクタを計算するステップと、
前記仮想的なセグメントに対する前記スケールファクタから補正ファクタを計算するステップと、
前記補正ファクタに対応する前記軸上の位置から各セグメントの軸シフトを計算するステップと、
前記グレーティングパターンに前記補正ファクタを順次に適用するステップであって、それにより前記基板を前記複数のセグメントに分割する適用するステップと、
前記軸シフトに対応する前記基板上の位置において前記複数のセグメントの各セグメントにしたがって前記リソグラフィ手段の画像書込み手段に前記フォトレジストを順次に暴露するステップと、
前記フォトレジストを現像するステップと、
前記基板をエッチングするステップとを含むチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項１２】
前記軸シフトに対応する前記基板上の位置において前記複数のセグメントの各セグメントにしたがって前記リソグラフィ手段の前記画像書込み手段に前記フォトレジストを順次に暴露するステップは、前記フォトレジストの現像前にマルチパスアベレージングを実行するために繰り返される請求項１１に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項１３】
前記複数のグレーティングセグメントのセグメント毎に補正ファクタを計算するためのステップはさらに、
前記グレーティングセグメントの前記漸進的なチャープに対応する１組のスケールファクタを確立するステップと、
前記複数の漸進的にチャープされたグレーティングセグメントから固定された基準セグメントを選択するステップと、
基準スケールファクタを用いてセグメント毎に補正ファクタを計算するステップとを含み、前記基準スケールファクタは前記固定された基準セグメントに対応する前記スケールファクタである請求項１に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項１４】
前記補正ファクタを計算する前記ステップは、前記スケールファクタのうちの対応する１つと前記基準スケールファクタとの間のパーセンテージ差を計算するステップを含む請求項１３に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項１５】
前記基板は概ね透明な材料を含む請求項１に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項１６】
前記概ね透明な材料はアモルファス石英である請求項１５に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項１７】
前記基板はさらに前記概ね透明な材料上にクロムおよびクロム酸化物層を含む請求項１５に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項１８】
前記スケールファクタ毎に補正ファクタを計算する前記ステップはさらに、
前記複数のセグメントから固定された基準セグメントを選択するステップと、
基準スケールファクタに対する前記スケールファクタから前記補正ファクタを計算するステップとを含み、前記基準スケールファクタは前記固定された基準セグメントに対応する前記スケールファクタである請求項５に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項１９】
前記スケールファクタから前記補正ファクタを計算する前記ステップは、前記スケールファクタのうちの対応する１つと前記基準スケールファクタとの間のパーセンテージ差を計算するステップを含む請求項１８に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項２０】
前記基板は概ね透明な材料を含む請求項５に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項２１】
前記概ね透明な材料はアモルファス石英である請求項２０に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項２２】
前記基板はさらに概ね透明な材料上にクロムおよびクロム酸化物層を含む請求項２０に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクをリソグラフィ手段で形成するための方法。
【請求項２３】
チャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法であって、
フォトレジストをコーティングされた平坦な表面を有する基板を配設するステップと、
前記基板上に固定された基準点を確立するステップと、
前記チャープファイバブラッググレーティング上に形成されることになる複数の漸進的にチャープされるグレーティングセグメントのセグメント毎のアルファ補正ファクタを計算するステップと、
前記固定された基準点に対して、かつ前記アルファ補正ファクタにしたがって前記基板を前記複数のグレーティングセグメントのアレイに分割するステップであって、それにより前記アレイの各グレーティングセグメントが隣接するセグメントにステッチされる分割するステップと、
前記フォトレジストおよび前記基板を処理するステップであって、それにより複数の漸進的にチャープされた表面レリーフグレーティングセグメントを有する位相マスクを形成する処理するステップとを含み、
前記アルファ補正ファクタはスケールファクタおよび基準スケールファクタから導出され、リソグラフィ手段の画像書込み手段は、前記スケールファクタではなく、前記アルファ補正ファクタを用いて、前記複数のグレーティングセグメントの各セグメントをスケーリングするチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項２４】
前記処理するステップは、
前記アレイにしたがって前記リソグラフィ手段の画像書込み手段に前記フォトレジストを暴露するステップと、
前記フォトレジストを現像するステップと、
前記基板をエッチングするステップとを含む請求項２３に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項２５】
前記アレイにしたがって前記リソグラフィ手段の前記画像書込み手段に前記フォトレジストを暴露する前記ステップは、前記フォトレジストの現像前にマルチパスアベレージングを実行するために繰り返される請求項２４に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項２６】
前記複数のグレーティングセグメントからなる前記アレイは共通のグレーティングパターンから導出されるグレーティングセグメントから構成される請求項２３に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項２７】
前記複数のグレーティングセグメントのセグメント毎にアルファ補正ファクタを計算する前記ステップはさらに、
前記グレーティングセグメントの前記漸進的なチャープに対応する１組の前記スケールファクタを確立するステップと、
前記複数の漸進的にチャープされたグレーティングセグメントから固定された基準セグメントを選択するステップと、
前記基準スケールファクタを用いてセグメント毎に前記アルファ補正ファクタを計算するステップとを含み、前記基準スケールファクタは前記固定された基準セグメントに対応する前記スケールファクタである請求項２３に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項２８】
セグメント毎に前記アルファ補正ファクタを計算するステップは、前記スケールファクタの対応する１つと前記基準スケールファクタとの間のパーセンテージ差を計算するステップを含む請求項２７に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項２９】
前記基板は概ね透明な材料を含む請求項２３に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項３０】
前記概ね透明な材料はアモルファス石英である請求項２９に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項３１】
前記基板はさらに概ね透明な材料上にクロムおよびクロム酸化物層を含む請求項２９に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項３２】
グレーティングパターン、スケールファクタおよび軸上の位置によってそれぞれ規定される複数のセグメントを有するチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法であって、
フォトレジストをコーティングされた平坦な表面を有する基板を配設するステップと、
前記スケールファクタ毎にアルファ補正ファクタを計算するステップと、
前記アルファ補正ファクタに対応する前記軸上の位置から各セグメントの軸シフトを計算するステップと、
前記グレーティングパターンに前記アルファ補正ファクタを順次に適用するステップであって、それにより前記基板を前記複数のセグメントに分割する適用するステップと、
前記フォトレジストおよび前記基板を処理するステップであって、それにより複数の漸進的にチャープされた表面レリーフグレーティングセグメントを有する位相マスクを形成する処理するステップとを含み、
前記アルファ補正ファクタはスケールファクタおよび基準スケールファクタから導出され、リソグラフィ手段の画像書込み手段は、前記スケールファクタではなく、前記アルファ補正ファクタを用いて、前記複数のグレーティングセグメントの各セグメントをスケーリングするチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項３３】
前記処理するステップは、
前記軸シフトに対応する前記基板上の位置において前記複数のセグメントの各セグメントにしたがって前記リソグラフィ手段の画像書込み手段に前記フォトレジストを順次に暴露するステップと、
前記フォトレジストを現像するステップと、
前記基板をエッチングするステップとを含む請求項３２に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項３４】
前記軸シフトに対応する前記基板上の位置において前記複数のセグメントの各セグメントにしたがって前記リソグラフィ手段の前記画像書込み手段に前記フォトレジストを順次に暴露する前記ステップは、前記フォトレジストの現像前にマルチパスアベレージングを実行するために繰り返される請求項３３に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項３５】
前記スケールファクタ毎にアルファ補正ファクタを計算する前記ステップはさらに、
前記複数のセグメントから固定された基準セグメントを選択するステップと、
前記基準スケールファクタに対する前記スケールファクタから前記アルファ補正ファクタを計算するステップとを含み、該基準スケールファクタは前記固定された基準セグメントに対応する前記スケールファクタである請求項３２に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項３６】
前記スケールファクタから前記アルファ補正ファクタを計算する前記ステップは、前記スケールファクタのうちの対応する１つと前記基準スケールファクタとの間のパーセンテージ差を計算するステップを含む請求項３５に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項３７】
前記基板は概ね透明な材料を含む請求項３２に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項３８】
前記概ね透明な材料はアモルファス石英である請求項３７に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項３９】
前記基板はさらに概ね透明な材料上にクロムおよびクロム酸化物層を含む請求項３７に記載のチャープファイバブラッググレーティングのための位相マスクを形成するための方法。
【請求項４０】
チャープファイバブラッググレーティングを形成するための方法であって、
光源と光ファイバとの間に位相マスクを配置するステップと、
前記位相マスクによって、前記光源からの入射光ビームの回折に起因して複数の干渉する光ビームを生成するステップと、
前記光ファイバのコア上に、前記複数の干渉する光ビームにしたがってグレーティングパターンを印刷するステップとを含み、前記位相マスクは互いにステッチされる複数の漸進的にチャープされるグレーティングセグメントを含み、リソグラフィ手段で平坦な表面を有する基板を処理することにより形成され、前記基板を処理するステップは、
前記基板の前記平坦な表面にフォトレジストをコーティングするステップと、
前記基板上に固定された基準点を確立するステップと、
前記複数のグレーティングセグメントのセグメント毎にアルファ補正ファクタを計算するステップと、
前記固定された基準点に対して、かつ前記アルファ補正ファクタにしたがって前記基板を前記複数のグレーティングセグメントのアレイに分割するステップであって、それにより各グレーティングセグメントが隣接するセグメントにステッチされる分割するステップと、
前記アレイにしたがって前記リソグラフィ手段の画像書込み手段に前記フォトレジストを暴露するステップと、
前記フォトレジストを現像するステップと、
前記基板をエッチングするステップとを含み、前記アルファ補正ファクタはスケールファクタおよび基準スケールファクタから導出され、リソグラフィ手段の画像書込み手段は、前記スケールファクタではなく、前記アルファ補正ファクタを用いて、前記複数のグレーティングセグメントの各セグメントをスケーリングするチャープファイバブラッググレーティングを形成するための方法。
【請求項４１】
前記アレイにしたがって前記リソグラフィ手段の前記画像書込み手段に前記フォトレジストを暴露する前記ステップは、前記フォトレジストの現像前にマルチパスアベレージングを実行するために繰り返される請求項４０に記載のチャープファイバブラッググレーティングを形成するための方法。
【請求項４２】
前記複数のグレーティングセグメントの前記アレイは、共通のグレーティングパターンから導出されるグレーティングセグメントから構成される請求項４０に記載のチャープファイバブラッググレーティングを形成するための方法。
【請求項４３】
前記複数のグレーティングセグメントのセグメント毎にアルファ補正ファクタを計算する前記ステップはさらに、
前記グレーティングセグメントの前記漸進的なチャープに対応する１組の前記スケールファクタを確立するステップと、
前記複数の漸進的にチャープされたグレーティングセグメントから固定された基準セグメントを選択するステップと、
前記基準スケールファクタを用いてセグメント毎に前記アルファ補正ファクタを計算するステップとを含み、前記基準スケールファクタは前記固定された基準セグメントに対応する前記スケールファクタである請求項４０に記載のチャープファイバブラッググレーティングを形成するための方法。
【請求項４４】
セグメント毎に前記アルファ補正ファクタを計算する前記ステップは、前記スケールファクタのうちの対応する１つと前記基準スケールファクタとの間のパーセンテージ差を計算するステップを含む請求項４３に記載のチャープファイバブラッググレーティングを形成するための方法。
【請求項４５】
チャープファイバブラッググレーティングを形成するための方法であって、
光源と光ファイバとの間に位相マスクを配置するステップと、
前記位相マスクによって、前記光源からの入射光ビームの回折に起因して複数の干渉する光ビームを生成するステップと、
前記光ファイバのコア上に、前記複数の干渉する光ビームにしたがってグレーティングパターンを印刷するステップとを含み、前記位相マスクはグレーティングパターン、スケールファクタ、および軸上の位置によってそれぞれ規定される複数のセグメントを含み、リソグラフィ手段で平坦な表面を有する基板を処理することにより形成され、前記基板を処理する前記ステップは、
前記位相マスクの前記平坦な表面にフォトレジストをコーティングするステップと、
前記スケールファクタ毎のアルファ補正ファクタを計算するステップと、
前記アルファ補正ファクタに対応する前記軸上の位置から各セグメントの軸シフトを計算するステップと、
前記グレーティングパターンに前記アルファ補正ファクタを順次に適用するステップであって、それにより前記基板を前記複数のセグメントに分割する適用するステップと、
前記軸シフトに対応する前記基板上の位置において前記複数のセグメントの各セグメントにしたがって前記リソグラフィ手段の画像書込み手段に前記フォトレジストを順次に暴露するステップと、
前記フォトレジストを現像するステップと、
前記基板をエッチングするステップとを含み、前記アルファ補正ファクタは前記スケールファクタおよび基準スケールファクタから導出され、前記リソグラフィ手段の画像書込み手段は、前記スケールファクタではなく、前記アルファ補正ファクタを用いて、前記複数のセグメントの各セグメントをスケーリングするチャープファイバブラッググレーティングを形成するための方法。
【請求項４６】
前記軸シフトに対応する前記基板上の位置において前記複数のセグメントの各セグメントにしたがって前記リソグラフィ手段の前記画像書込み手段に前記フォトレジストを順次に暴露する前記ステップは、前記フォトレジストの現像前にマルチパスアベレージングを実行するために繰り返される請求項４５に記載のチャープファイバブラッググレーティングを形成するための方法。
【請求項４７】
前記スケールファクタ毎にアルファ補正ファクタを計算する前記ステップはさらに、
前記複数のセグメントから固定された基準セグメントを選択するステップと、
前記基準スケールファクタに対する前記スケールファクタから前記アルファ補正ファクタを計算するステップとを含み、該基準スケールファクタは前記固定された基準セグメントに対応する前記スケールファクタである請求項４５に記載のチャープファイバブラッググレーティングを形成するための方法。
【請求項４８】
前記スケールファクタから前記アルファ補正ファクタを計算する前記ステップは、前記スケールファクタのうちの対応する１つと前記基準スケールファクタとの間のパーセンテージ差を計算するステップを含む請求項４７に記載のチャープファイバブラッググレーティングを形成するための方法。
【国際調査報告】
2005510755.tif 000004