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JP2001133615A - Method and device for producing diffraction grating - Google Patents

Method and device for producing diffraction grating

Info

Publication number
JP2001133615A
JP2001133615A JP31833899A JP31833899A JP2001133615A JP 2001133615 A JP2001133615 A JP 2001133615A JP 31833899 A JP31833899 A JP 31833899A JP 31833899 A JP31833899 A JP 31833899A JP 2001133615 A JP2001133615 A JP 2001133615A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
processing
substrate
diffraction grating
processing electrode
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP31833899A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Suda
正之 須田
Reiko Irie
礼子 入江
Kazuyoshi Furuta
一吉 古田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP31833899A priority Critical patent/JP2001133615A/en
Publication of JP2001133615A publication Critical patent/JP2001133615A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/18Diffraction gratings
    • G02B5/1847Manufacturing methods
    • G02B5/1857Manufacturing methods using exposure or etching means, e.g. holography, photolithography, exposure to electron or ion beams

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems for the method of producing a diffraction grating, where a method of cutting many grooves on a substrate by using a diamond tool is used, there is a limit for the resolution for processing, and when a glass substrate is etched by using ion beams, edges of the grating are roughened or the blaze angle is decreased or the blaze depth is decreased. SOLUTION: A transparent conductive film 202 and a metal film 203 are formed on a glass substrate 201, and a processing electrode is disposed facing the surface of the metal film 203. The electrochemical reaction is induced between the top end of the processing electrode and the surface of the metal film 203 to process and remove the metal film 203 and to form many lines on the surface of the metal film 203, while the processing electrode and the glass substrate 201 are relatively moved. Thus, a grating having the transparent conductive film 202 exposed periodically is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学、電子、機械
分野等において、回折格子を製作する製作方法および製
作装置に関わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a diffraction grating in the fields of optics, electronics, and machinery.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来まで、回折格子の製作方法として
は、ダイヤモンド工具を用いて切削加工を行い、基板上
に多数の溝を形成する方法や、イオンビームを用いてガ
ラス基板のエッチングを行う方法が主に用いられてい
た。ダイヤモンド工具を用いて切削加工を行う方法で
は、ガラス基板の表面上に多数の溝を機械的に切削し、
透過型の回折格子を製作する方法のほか、ガラス基板上
にアルミニウム等の金属を蒸着した後に多数の溝を切削
するか、またはガラス基板の表面上に溝を切削した後に
金属を蒸着する事によって、反射型の回折格子を製作す
る方法も用いられていた。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a method of manufacturing a diffraction grating, a method of forming a large number of grooves on a substrate by cutting using a diamond tool, or a method of etching a glass substrate using an ion beam. Was mainly used. In the method of performing cutting using a diamond tool, a large number of grooves are mechanically cut on the surface of the glass substrate,
In addition to the method of manufacturing a transmission type diffraction grating, by cutting a number of grooves after depositing metal such as aluminum on a glass substrate, or by depositing metal after cutting grooves on the surface of the glass substrate A method of manufacturing a reflection type diffraction grating has also been used.

【0003】また、イオンビームを用いてガラス基板を
エッチングする方法では、ガラス基板上にフォトレジス
ト膜を形成し、周期的な線パターンを形成したマスクを
用いてフォトレジスト膜を露光した後、イオンビームを
斜め方向より照射して、ガラス基板とレジストのエッチ
ングを行うことによって回折格子を製作する方法も用い
られていた。
In a method of etching a glass substrate using an ion beam, a photoresist film is formed on a glass substrate, and the photoresist film is exposed using a mask having a periodic line pattern. A method of manufacturing a diffraction grating by irradiating a beam obliquely and etching a glass substrate and a resist has also been used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法には、次のような問題点が存在する。まず、ダイヤ
モンド工具を用いて多数の溝を切削加工する方法では、
加工具の先端形状によって加工分解能が制限されるた
め、線間隔が1μm以下の高い分解能を有する回折格子
を製作することが非常に困難であるという問題があっ
た。また、加工具と基板が接触した状態で、不要部分を
除去しながら加工するため、バリなどの加工生成物によ
って回折格子の形状が乱れたり、ガラス基板を直接切削
する場合には、ガラス材料の脆性が高いためチッピング
が生じてしまうという問題があった。また、加工が進行
するにつれて加工具が摩耗するため、加工される溝幅に
ばらつきが生じたり、一定期間ごとに加工具を交換する
必要があった。さらに、ガラス基板の表面上に溝を切削
した後に金属を蒸着する方法では、金属の蒸着を行う
際、回折格子の山および谷の部分で均一な膜を形成する
ことが困難であるという問題があった。
However, the above method has the following problems. First, in the method of cutting a large number of grooves using a diamond tool,
Since the processing resolution is limited by the shape of the tip of the processing tool, there is a problem that it is extremely difficult to manufacture a diffraction grating having a high resolution with a line interval of 1 μm or less. In addition, since processing is performed while removing unnecessary parts in a state where the processing tool and the substrate are in contact with each other, when the shape of the diffraction grating is disturbed by processing products such as burrs or when the glass substrate is directly cut, There is a problem that chipping occurs due to high brittleness. Further, as the processing progresses, the processing tool wears, so that the groove width to be processed varies, or the processing tool needs to be replaced at regular intervals. Furthermore, in the method of depositing metal after cutting a groove on the surface of a glass substrate, when depositing metal, there is a problem that it is difficult to form a uniform film at peaks and valleys of the diffraction grating. there were.

【0005】次に、イオンビームを用いてガラス基板の
エッチングを行う方法では、フォトレジストのエッチン
グ速度の方がガラスのエッチング速度よりも速い場合が
あるため、エッジにだれが生じたり、ブレーズ角が所望
の値より小さかったり、ブレーズ深さが浅くなってしま
うなどの問題があった。また、回折格子の線間隔は、フ
ォトレジストを露光する際のマスク形状に依存している
ため、フォトレジストやマスクの分解能で線間隔が制限
されるという問題があった。
Next, in the method of etching a glass substrate by using an ion beam, the etching rate of the photoresist may be faster than the etching rate of the glass, so that the edge may be blurred or the blaze angle may be reduced. There have been problems such as a value smaller than a desired value and a shallow blaze depth. Further, since the line spacing of the diffraction grating depends on the mask shape when exposing the photoresist, there is a problem that the line spacing is limited by the resolution of the photoresist and the mask.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の回折格子製作方法および回折格子製作装置
では、以下のような手段を用いる。まず、本発明の回折
格子製作方法によって透過型の回折格子を製作する方法
では、光を透過する性状および電気伝導性を有する基板
の表面上に、遮光性を有する膜を形成した基板を材料と
して使用する。このような基板としては、例えば、ガラ
ス基板に透明導電膜を形成し、さらに透明導電膜の上に
金属膜を形成した基板等が適用できる。
In order to solve the above-mentioned problems, the diffraction grating manufacturing method and the diffraction grating manufacturing apparatus of the present invention use the following means. First, in a method of manufacturing a transmission type diffraction grating by the diffraction grating manufacturing method of the present invention, a substrate having a light-shielding film formed on a surface of a substrate having light transmitting properties and electrical conductivity is used as a material. use. As such a substrate, for example, a substrate in which a transparent conductive film is formed over a glass substrate and a metal film is formed over the transparent conductive film can be used.

【0007】そして、加工電極と基板の遮光膜表面とを
ある一定の距離をおいた非接触状態で対向させて配置す
る加工準備工程と、加工電極と基板との間に電圧を印加
することにより、加工電極の先端部と遮光膜の表面との
間に物理的あるいは化学的な加工現象を発生させ、遮光
膜の加工電極先端部近傍の領域のみを選択的に除去する
加工工程と、加工電極と基板とを相対的に移動させる移
動工程を含み、これら3つの工程を同時、あるいは任意
の順序で繰り返し行うことによって、基板の表面に光を
透過する領域と遮光する領域を特定の規則性を持って配
置することで回折格子を製作する。
[0007] A processing preparation step of arranging the processing electrode and the light-shielding film surface of the substrate so as to face each other at a certain distance in a non-contact state, and applying a voltage between the processing electrode and the substrate. A processing step of causing a physical or chemical processing phenomenon between the tip of the processing electrode and the surface of the light-shielding film to selectively remove only a region of the light-shielding film near the processing electrode tip, And a moving step of relatively moving the substrate and the substrate. By repeating these three steps simultaneously or in an arbitrary order, a region where light is transmitted and a region where light is shielded on the surface of the substrate have a specific regularity. The diffraction grating is manufactured by holding and arranging.

【0008】ここで、加工現象としては、例えば、加工
電極と基板との間に電圧を印加することによる放電現象
や、電解質溶液中において、加工電極と基板との間に電
圧を印加することにより生じる電気化学反応などが考え
られるが、これに限定されるものではない。また別の手
段として、光を透過する性状および電気伝導性を有する
基板、例えば例えば、ガラス基板に透明導電膜を形成し
たものを材料として使用し、加工電極と基板とをある一
定の距離をおいた非接触状態で対向させて配置する加工
準備工程と、加工電極と基板との間に電圧を印加するこ
とにより、加工電極の先端部と遮光膜の表面との間に物
理的あるいは化学的な加工現象を発生させ、基板の加工
電極先端部近傍の領域のみに選択的に遮光性を有する物
質を付加する加工工程と、加工電極と基板とを相対的に
移動させる移動工程を含み、これら3つの工程を同時、
あるいは任意の順序で繰り返し行うことによって、基板
の表面に光を透過する領域と遮光する領域を特定の規則
性を持って配置することで回折格子を製作する。この場
合の加工現象としては、電解質溶液中において、加工電
極先端部と基板との間に電圧を印加することにより生じ
るメッキなどの電気化学反応などが利用できるが、これ
に限定されるものではない。
Here, the processing phenomena include, for example, a discharge phenomenon by applying a voltage between the processing electrode and the substrate, and a processing by applying a voltage between the processing electrode and the substrate in the electrolyte solution. A possible electrochemical reaction may be considered, but is not limited thereto. As another means, a substrate having a property of transmitting light and having electrical conductivity, for example, a glass substrate on which a transparent conductive film is formed is used as a material, and the processing electrode and the substrate are kept at a certain distance. A processing preparation step of disposing them facing each other in a non-contact state, and applying a voltage between the processing electrode and the substrate to physically or chemically separate the tip of the processing electrode and the surface of the light shielding film. A processing step of generating a processing phenomenon and selectively adding a light-shielding substance only to a region near the processing electrode tip of the substrate; and a moving step of relatively moving the processing electrode and the substrate. Two processes at the same time,
Alternatively, the diffraction grating is manufactured by repeatedly arranging the light-transmitting region and the light-shielding region on the surface of the substrate with a specific regularity by repeating the process in an arbitrary order. As a processing phenomenon in this case, in an electrolyte solution, an electrochemical reaction such as plating caused by applying a voltage between a processing electrode tip and a substrate can be used, but is not limited thereto. .

【0009】一方、反射型の回折格子を製作する方法と
しては、光を反射する性状および電気伝導性を有する基
板、例えばクロムなどの金属基板を材料として使用し、
加工電極と基板とをある一定の距離をおいた非接触状態
で対向させて配置する加工準備工程と、加工電極と基板
との間に電圧を印加して、物理的あるいは化学的な加工
現象を発生させ、基板の加工電極先端部近傍の領域のみ
を選択的に除去する加工工程と、加工電極と基板とを相
対的に移動させる移動工程を含み、これら3つの工程を
同時、あるいは任意の順序で繰り返し行うことによっ
て、基板の表面に微細な凹凸を特定の規則性を持って配
置することで反射型回折格子を製作する。この場合の加
工現象としても、例えば、加工電極と基板との間に電圧
を印加することによる放電現象や、電解質溶液中におい
て、加工電極と基板との間に電圧を印加することにより
生じる電気化学反応などが考えられるが、これに限定さ
れるものではない。
On the other hand, as a method of manufacturing a reflection type diffraction grating, a substrate having a property of reflecting light and having electrical conductivity, for example, a metal substrate such as chromium is used as a material.
A processing preparation process in which the processing electrode and the substrate are arranged facing each other in a non-contact state at a certain distance, and a voltage is applied between the processing electrode and the substrate to reduce physical or chemical processing phenomena. Generating and selectively removing only a region of the substrate near the tip of the processing electrode, and a moving process of relatively moving the processing electrode and the substrate. These three processes are performed simultaneously or in any order. By repeatedly arranging the fine irregularities on the surface of the substrate with a specific regularity, a reflective diffraction grating is manufactured. The processing phenomenon in this case also includes, for example, a discharge phenomenon caused by applying a voltage between the processing electrode and the substrate, and an electrochemical phenomenon caused by applying a voltage between the processing electrode and the substrate in an electrolyte solution. A reaction may be considered, but the present invention is not limited to this.

【0010】また、前述の反射型回折格子の加工工程
に、加工電極と基板との間に電圧を印加して、物理的あ
るいは化学的な加工現象を発生させ、基板の加工電極先
端部近傍の領域のみに選択的に物質を付加する方法を用
いることでも、基板の表面に微細な凹凸を特定の規則性
を持って配置して反射型回折格子を製作することが可能
である。この場合、加工現象としては、電解質溶液中に
おいて、加工電極先端部と基板との間に電圧を印加する
ことによるメッキなどの電気化学反応などが利用できる
が、これに限定されるものではない。
Further, in the above-mentioned processing step of the reflection type diffraction grating, a voltage is applied between the processing electrode and the substrate to cause a physical or chemical processing phenomenon, and the substrate near the processing electrode tip end portion is processed. By using a method of selectively adding a substance only to a region, a reflective diffraction grating can be manufactured by arranging fine irregularities on the surface of a substrate with a specific regularity. In this case, as the processing phenomenon, an electrochemical reaction such as plating by applying a voltage between the tip of the processing electrode and the substrate in the electrolyte solution can be used, but the processing phenomenon is not limited to this.

【0011】一方、本発明の回折格子製作装置では、加
工電極と基板とを任意の距離をおいて対向した形態で保
持する保持手段と、加工電極と基板の相対位置を任意に
変更させる移動手段と、加工電極と基板との間に電圧を
印加する電圧印加手段と、電圧および加工電極と基板と
の間に流れる電流を制御する電圧・電流制御手段とを備
えており、透過型あるいは反射型の回折格子を製作でき
る構成となっている。
On the other hand, in the diffraction grating manufacturing apparatus of the present invention, a holding means for holding the processing electrode and the substrate in an opposed manner at an arbitrary distance, and a moving means for arbitrarily changing the relative position between the processing electrode and the substrate. A voltage application means for applying a voltage between the processing electrode and the substrate; and a voltage / current control means for controlling a voltage and a current flowing between the processing electrode and the substrate, and a transmission type or a reflection type. Can be manufactured.

【0012】本発明の回折格子製作方法および回折格子
製作装置では、加工電極と表面とが非接触の状態で加工
を行っており、加工電極に反力がかからないため、先端
の先鋭化が可能である。よって、分解能の高い回折格子
を製作することが出来る。また、放電現象や電気化学反
応を利用して加工を行っているため、ガラス基板を機械
加工により切削する場合のようにチッピングが生じるこ
ともない。さらに、反射型回折格子における溝の形状
は、加工電極の先端形状によって制御することが可能で
あるため、エッジがだれたり、ブレーズ角が所望の値よ
り小さかったり、ブレーズ深さが浅くなってしまうなど
の問題も生じず、また溝の間隔は任意に設定することが
可能であるため、マスクを製作する必要もない。
In the diffraction grating manufacturing method and the diffraction grating manufacturing apparatus according to the present invention, the processing is performed in a state where the processing electrode and the surface are not in contact with each other, and no reaction force is applied to the processing electrode, so that the tip can be sharpened. is there. Therefore, a diffraction grating with high resolution can be manufactured. Further, since the processing is performed by utilizing the discharge phenomenon and the electrochemical reaction, chipping does not occur as in the case of cutting the glass substrate by machining. Furthermore, since the shape of the groove in the reflection type diffraction grating can be controlled by the shape of the tip of the processing electrode, the edge is dropped, the blaze angle is smaller than a desired value, and the blaze depth becomes shallow. Such a problem does not occur, and the interval between the grooves can be set arbitrarily, so that it is not necessary to manufacture a mask.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1は、本発明
のうち回折格子製作装置を構成した場合の一例を表して
いる。この回折格子製作装置は、電解液容器101内で
電解液102に浸漬された被加工物103と、被加工物
103に電気化学反応による加工を施すための加工電極
104と、電極電位の基準となる参照電極105と、被
加工物103および加工電極104の電位、電流を制御
する電位・電流制御装置110と、電解液容器101の
下側に設置され、被加工物103をXY軸方向(水平方
向)に移動させることが可能なXY軸ステージ106
と、XY軸ステージ106の下側に設置され、被加工物
103をZ軸方向(垂直方向)に移動させることが可能
なZ軸ステージ107と、XY軸ステージ106および
Z軸ステージ107の移動位置の制御を行う移動位置制
御装置108と、被加工物103と加工電極104の先
端部との離間距離を設定する電極間距離制御装置109
から構成されている。加工電極104は棒状体であり、
先端は先鋭化され、かつ、最先端部の一部のみが露出
し、その他の部分は絶縁体で被覆されている。棒状体の
材質は、例えば、カーボン、タングステン、白金等が用
いられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment 1) FIG. 1 shows an example of a diffraction grating manufacturing apparatus according to the present invention. The diffraction grating manufacturing apparatus includes a workpiece 103 immersed in an electrolyte 102 in an electrolyte container 101, a processing electrode 104 for processing the workpiece 103 by an electrochemical reaction, and a reference for electrode potential. A reference electrode 105, a potential / current control device 110 for controlling the potential and current of the workpiece 103 and the processing electrode 104, and a lower part of the electrolytic solution container 101 are provided. XY stage 106 that can be moved in
And a Z-axis stage 107 installed below the XY-axis stage 106 and capable of moving the workpiece 103 in the Z-axis direction (vertical direction), and moving positions of the XY-axis stage 106 and the Z-axis stage 107 Position control device 108 for controlling the distance between the workpiece 103 and the tip of the processing electrode 104.
It is composed of The processing electrode 104 is a rod-shaped body,
The tip is sharpened, only a part of the tip is exposed, and the other part is covered with an insulator. As the material of the rod-shaped body, for example, carbon, tungsten, platinum or the like is used.

【0014】参照電極105は、ガラスの筒状体であ
り、電解液102に浸漬する側の先端には液絡が備えら
れ、筒状体の中心には銀よりなる細線がガラス膜部に達
するように設けられ、前記細線を浸漬するように塩化銀
溶液が満たされている。電位・電流制御装置110は、
被加工物103と加工電極104との間に電圧を印加し
て被加工物103と加工電極104との間に流れる電流
を所望の値に設定し、被加工物103の表面上で、加工
電極104の先端近傍を除去したり、先端近傍に物質を
堆積させることが出来る。
The reference electrode 105 is a cylindrical body of glass. A liquid junction is provided at the tip of the side immersed in the electrolytic solution 102, and a thin line made of silver reaches the glass film at the center of the cylindrical body. And filled with a silver chloride solution to immerse the fine wires. The potential / current control device 110
A voltage is applied between the workpiece 103 and the processing electrode 104 to set a current flowing between the workpiece 103 and the processing electrode 104 to a desired value. The vicinity of the tip of the tip 104 can be removed or a substance can be deposited near the tip.

【0015】XY軸ステージ106およびZ軸ステージ
107は、移動位置制御装置108による制御のもと
で、電気的駆動手段によって、被加工物103をXY軸
方向およびZ軸方向に移動させることができる。電極間
距離制御装置109は、加工電極104の先端部と、被
加工物103の表面との距離を任意に制御するものであ
る。本実施の形態では、距離制御方法として、はじめに
加工電極104の先端部と、被加工物103の表面との
接触点を検出し、この時の接触位置を基準として、その
後、Z軸ステージ107を駆動して被加工物103を所
望の距離だけ下降させる事によって、加工電極104の
先端部と被加工物103の表面との間の距離を所望の離
間距離に設定している。ここで、加工電極104の先端
部と被加工物103の表面との接触を検出する方法とし
ては、例えば、加工電極104と被加工物103との間
の電気抵抗値を測定し、接触した時の電気抵抗の変化を
利用して検出する方法などを用いることができる。
The XY-axis stage 106 and the Z-axis stage 107 can move the workpiece 103 in the XY-axis direction and the Z-axis direction by electric driving means under the control of the movement position control device 108. . The inter-electrode distance control device 109 arbitrarily controls the distance between the tip of the processing electrode 104 and the surface of the workpiece 103. In the present embodiment, as a distance control method, first, a contact point between the tip end of the processing electrode 104 and the surface of the workpiece 103 is detected, and based on the contact position at this time, the Z-axis stage 107 is thereafter moved. By driving and lowering the workpiece 103 by a desired distance, the distance between the tip of the processing electrode 104 and the surface of the workpiece 103 is set to a desired distance. Here, as a method of detecting the contact between the tip of the processing electrode 104 and the surface of the workpiece 103, for example, an electric resistance value between the processing electrode 104 and the workpiece 103 is measured and the contact is measured. For example, a method utilizing the change in the electrical resistance of the above.

【0016】この装置によって回折格子を製作する方法
の一例を、図2および図3を用いて説明する。図2は、
本発明による回折格子製作方法の第一の例の工程を表し
た工程断面図であり、図3は本発明による回折格子製作
方法の第一の例の手順を示したフローチャートである。
はじめに、図2(a)に示すようなガラス基板201の
表面に対して、図2(b)に示すように透明導電膜20
2を形成し、次に図2(c)に示すように、透明導電膜
202の表面上に金属膜203を形成する。透明導電膜
202は、回折格子に入射する光を透過する性質を有す
るもので、入射光が可視光の場合は、錫やインジウムの
酸化物などが用いられるが、これに限定されるものでは
ない。一方、金属膜203は、同様に入射光が可視光の
場合は、アルミニウム、クロム等の薄膜を用いることが
できるが、これ以外の金属を使用することができる。ま
た、膜の形成方法としては、蒸着、スパッタリング、C
VD、メッキなどの方法がある。
An example of a method for manufacturing a diffraction grating by this apparatus will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 4 is a process sectional view illustrating a process of a first example of the diffraction grating manufacturing method according to the present invention, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of the first example of the diffraction grating manufacturing method according to the present invention.
First, as shown in FIG. 2B, a transparent conductive film 20 is formed on the surface of the glass substrate 201 as shown in FIG.
2 is formed, and then a metal film 203 is formed on the surface of the transparent conductive film 202 as shown in FIG. The transparent conductive film 202 has a property of transmitting light incident on the diffraction grating, and when the incident light is visible light, an oxide of tin or indium is used, but the invention is not limited thereto. . On the other hand, when the incident light is visible light, a thin film of aluminum, chromium, or the like can be used for the metal film 203, but other metals can be used. Further, as a method of forming a film, vapor deposition, sputtering, C
There are methods such as VD and plating.

【0017】次に、図2(c)に示す基板を、被加工物
103として電解液容器101の内部に設置し、電極間
距離制御装置109によって金属膜203の表面と加工
電極104の先端部との間の離間距離を所望の間隔に設
定する。そして、電位・電流制御装置110によって、
加工電極104と被加工物103の間に電圧を印加し、
金属膜203の表面の除去加工を行いながら、加工電極
104の先端が、金属膜203の表面上を一定の間隔を
おいて平行な線に沿って移動するようにXY軸ステージ
106を走査することによって、図2(d)に示すよう
に、透明導電膜202が露出し、光を透過する領域と遮
光する領域が規則性を持って配置された回折格子を形成
することが出来る。
Next, the substrate shown in FIG. 2C is placed inside the electrolytic solution container 101 as the workpiece 103, and the surface of the metal film 203 and the tip of the processing electrode 104 are controlled by the interelectrode distance control device 109. Is set to a desired distance. Then, by the potential / current control device 110,
A voltage is applied between the processing electrode 104 and the workpiece 103,
Scanning the XY-axis stage 106 so that the tip of the processing electrode 104 moves along a parallel line at regular intervals on the surface of the metal film 203 while performing the removal processing of the surface of the metal film 203. As a result, as shown in FIG. 2D, the transparent conductive film 202 is exposed, and a diffraction grating in which a light transmitting region and a light shielding region are arranged with regularity can be formed.

【0018】また、この装置では、前記の方法のほか
に、図4および図5に示した方法によっても回折格子を
製作することが出来る。図4は、本発明による回折格子
製作方法の第二の例の工程を表した工程断面図であり、
図5は本発明による回折格子製作方法の第二の例の手順
を示したフローチャートである。この方法では、はじめ
に前述の方法と同様にして、図4(a)に示すようなガ
ラス基板201の表面に対して、図4(b)に示すよう
に透明導電膜202を形成する。次に、図4(b)に示
す基板を、被加工物103として電解液容器101の内
部に設置し、電極間距離制御装置109によって透明導
電膜202の表面と加工電極104の先端部との間の離
間距離を所望の間隔に設定する。そして、電位・電流制
御装置110によって、加工電極104と被加工物10
3の間に電圧を印加し、透明導電膜202の表面上の加
工電極104の先端近傍のみに遮光性を有する物質40
1、例えば金属を析出させながら、加工電極104の先
端が、透明導電膜202の表面上を一定の間隔をおいて
平行な線に沿って移動するようにXY軸ステージ106
を走査することによって、図4(c)に示すように、基
板上に光を透過する領域と遮光する領域が規則性を持っ
て配置された回折格子を形成することが出来る。
In this apparatus, a diffraction grating can be manufactured by the method shown in FIGS. 4 and 5 in addition to the above method. FIG. 4 is a process cross-sectional view illustrating a process of the second example of the diffraction grating manufacturing method according to the present invention,
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of a second example of the diffraction grating manufacturing method according to the present invention. In this method, first, a transparent conductive film 202 is formed on a surface of a glass substrate 201 as shown in FIG. 4A as shown in FIG. Next, the substrate shown in FIG. 4B is placed inside the electrolytic solution container 101 as the workpiece 103, and the distance between the surface of the transparent conductive film 202 and the tip of the processing electrode 104 is controlled by the interelectrode distance control device 109. The desired separation distance is set. The processing electrode 104 and the workpiece 10 are controlled by the potential / current control device 110.
3, a voltage is applied only to the vicinity of the tip of the processing electrode 104 on the surface of the transparent conductive film 202 and the light-shielding substance 40 is applied.
1. An XY-axis stage 106 such that the tip of the processing electrode 104 moves along a parallel line at a constant interval on the surface of the transparent conductive film 202 while depositing a metal, for example.
By scanning, it is possible to form a diffraction grating in which a light-transmitting area and a light-shielding area are regularly arranged on the substrate, as shown in FIG.

【0019】さらに、この装置では、図6および図7に
示した方法によって、反射型の回折格子を製作すること
も出来る。図6は、本発明による回折格子製作方法の第
三の例の工程を表した工程断面図であり、図7は本発明
による回折格子製作方法の第三の例の手順を示したフロ
ーチャートである。この方法では、はじめに、基板とし
て図6(a)に示したような金属板601を用い、この
金属板を被加工物103として電解液容器101内に設
置し、電極間距離制御装置109によって金属板601
の表面と加工電極104の先端部との間の離間距離を所
望の間隔に設定する。そして、電位・電流制御装置11
0によって、加工電極104と被加工物103の間に電
圧を印加して、金属板601の表面に除去加工を行いな
がら、加工電極104の先端が、透明導電膜202の表
面上を一定の間隔をおいて平行な線に沿って移動するよ
うにXY軸ステージ106を走査することによって、図
6(b)に示すような、基板上に周期的な段差が形成さ
れた反射型の回折格子を得ることが出来る。また、ここ
では金属板601に対して除去加工を行うこととした
が、金属板601の表面に付加加工を行うことによっ
て、周期的な段差を形成し、反射型の回折格子とするこ
とも出来る。また、加工電極104の先端をテーパ形状
にして、同様の操作を行うことにより、図6(c)に示
すような、ブレーズ角を有する反射型の回折格子を製作
することも可能である。その際、加工電極104の形状
により任意のブレーズ角を設定することが出来る。一
方、加工電極104の先端形状をより微小化し、離間距
離、あるいは印加電圧を変えながら、複数回除去加工を
行うことにより同様に任意のブレーズ角をもった形状を
作成することも可能である。
Further, in this apparatus, a reflection type diffraction grating can be manufactured by the method shown in FIGS. FIG. 6 is a process sectional view showing a process of a third example of the diffraction grating manufacturing method according to the present invention, and FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of the third example of the diffraction grating manufacturing method according to the present invention. . In this method, first, a metal plate 601 as shown in FIG. 6A is used as a substrate, this metal plate is set as a workpiece 103 in an electrolytic solution container 101, and the metal distance is controlled by an inter-electrode distance control device 109. Board 601
Is set to a desired distance between the surface of the workpiece and the tip of the processing electrode 104. And the potential / current control device 11
0, a voltage is applied between the processing electrode 104 and the workpiece 103 to remove the surface of the metal plate 601, and the tip of the processing electrode 104 moves at a predetermined interval on the surface of the transparent conductive film 202. By scanning the XY-axis stage 106 so as to move along a parallel line, a reflection type diffraction grating having a periodic step formed on the substrate as shown in FIG. Can be obtained. Here, the removal processing is performed on the metal plate 601, but a periodic step can be formed by performing additional processing on the surface of the metal plate 601 to form a reflection type diffraction grating. . Further, by making the tip of the processing electrode 104 tapered and performing the same operation, a reflection type diffraction grating having a blaze angle as shown in FIG. 6C can be manufactured. At this time, an arbitrary blaze angle can be set depending on the shape of the processing electrode 104. On the other hand, it is also possible to similarly create a shape having an arbitrary blaze angle by making the tip shape of the processing electrode 104 smaller and performing the removal processing a plurality of times while changing the separation distance or the applied voltage.

【0020】なお、本実施の形態においては、光透過性
と導電性を有する材料として、ガラス基板の表面上に透
明導電膜を形成した基板を利用した例を示しているが、
これに限定されるものではない。 (実施の形態2)本実施の形態では、実施の形態1で説
明した回折格子製作方法および製作装置を利用し、1cm
×1cmの領域内に周期的な溝を形成した具体的な例につ
いて説明する。まず、1cm×1cm×0.5cmのガラス基板
上に、厚さ500μmの透明電極をスパッタリングによって
形成し、その上にさらに厚さ300nmのニッケルの薄膜を
蒸着したものを利用した。そして、図1の回折格子製作
装置を用いて、ニッケル薄膜に対して、幅200nmのエッ
チングパターンを、500nm間隔で形成した。ニッケルの
エッチング液としては、NaClO3 14g/lを使用し、加工
電極104としては、白金−イリジウム合金線の先端を
電解エッチングによって先鋭化し、さらに先端部以外を
樹脂により被覆したものを用いた。また、ニッケル除去
加工時の印加電流は、Ion=1mA、Ton=0.3
秒、Toff=0.3秒のパルス電流とした。 (実施の形態3)図8は、本発明のうち回折格子製作装
置を構成した場合の別な一例を表している。この回折格
子製作装置は、加工液容器801内で加工液802に浸
漬された被加工物103と、被加工物103に放電加工
による加工を施すための加工電極104と、被加工物1
03と加工電極104の間に印加する電圧を制御する電
圧制御装置810と、加工液容器801の下側に設置さ
れ、被加工物103をXY軸方向(水平方向)に移動さ
せることが可能なXY軸ステージ106と、XY軸ステ
ージ106の下側に設置され、被加工物103をZ軸方
向(垂直方向)に移動させることが可能なZ軸ステージ
107と、XY軸ステージ106およびZ軸ステージ1
07の移動位置の制御を行う移動位置制御装置108
と、被加工物103と加工電極104の先端部との離間
距離を設定する電極間距離制御装置109から構成され
ている。
In this embodiment, an example is shown in which a substrate having a transparent conductive film formed on the surface of a glass substrate is used as a material having light transmittance and conductivity.
It is not limited to this. (Embodiment 2) In this embodiment, the diffraction grating manufacturing method and the manufacturing apparatus described in Embodiment 1 are used, and a 1 cm
A specific example in which a periodic groove is formed in a region of 1 cm will be described. First, a transparent electrode having a thickness of 500 μm was formed on a 1 cm × 1 cm × 0.5 cm glass substrate by sputtering, and a 300 nm-thick nickel thin film was further evaporated thereon. Then, using the diffraction grating manufacturing apparatus of FIG. 1, etching patterns having a width of 200 nm were formed on the nickel thin film at intervals of 500 nm. 14 g / l of NaClO 3 was used as an etching solution for nickel, and a platinum-iridium alloy wire whose tip was sharpened by electrolytic etching and a portion other than the tip was covered with a resin was used as the processing electrode 104. The applied current at the time of nickel removal processing is Ion = 1 mA, Ton = 0.3
Seconds, and a pulse current of Toff = 0.3 seconds. (Embodiment 3) FIG. 8 shows another example of the case where the diffraction grating manufacturing apparatus of the present invention is constituted. The diffraction grating manufacturing apparatus includes a processing object 103 immersed in a processing liquid 802 in a processing liquid container 801, a processing electrode 104 for performing processing on the processing object 103 by electric discharge machining, and a processing object 1.
A voltage control device 810 that controls a voltage applied between the electrode 103 and the processing electrode 104 and a voltage control device 810 that is installed below the processing liquid container 801 and can move the workpiece 103 in the XY axis direction (horizontal direction). An XY-axis stage 106, a Z-axis stage 107 installed below the XY-axis stage 106 and capable of moving the workpiece 103 in the Z-axis direction (vertical direction), an XY-axis stage 106, and a Z-axis stage 1
07, a movement position control device 108 for controlling the movement position.
And an inter-electrode distance control device 109 for setting a separation distance between the workpiece 103 and the tip of the machining electrode 104.

【0021】加工電極104は針状もしくは棒状体であ
り、先端は先鋭化されている。棒状体の材質は、ある程
度の機械的強度を有する導電性材料ならば使用すること
が可能で、例えば、グラファイト、銅合金、タングステ
ン合金などを用いることができる。電圧制御装置810
は、被加工物103と加工電極104との間に電圧を印
加して放電現象を起こさせ、これにより被加工物103
の、加工電極104の先端近傍を除去する。この時、印
加する電圧の大きさを調節することにより、放電現象に
より除去される量を制御することが可能である。
The processing electrode 104 is a needle-like or rod-like body, and the tip is sharpened. As the material of the rod-shaped body, any conductive material having a certain level of mechanical strength can be used. For example, graphite, copper alloy, tungsten alloy and the like can be used. Voltage control device 810
Applies a voltage between the workpiece 103 and the processing electrode 104 to cause a discharge phenomenon, thereby causing the workpiece 103
The vicinity of the tip of the processing electrode 104 is removed. At this time, by adjusting the magnitude of the applied voltage, the amount removed by the discharge phenomenon can be controlled.

【0022】これ以外は、実施の形態1とほぼ同じ構成
であり、XY軸ステージ106およびZ軸ステージ10
7は、移動位置制御装置108による制御のもとで、電
気的駆動手段によって、被加工物103をXY軸方向お
よびZ軸方向に移動させることができ、また、電極間距
離制御装置109は、加工電極104の先端部と被加工
物103の表面との間の距離を所望の離間距離に設定す
るための装置である。
Except for this, the configuration is almost the same as that of the first embodiment.
7, the workpiece 103 can be moved in the XY-axis direction and the Z-axis direction by the electric driving means under the control of the movement position control device 108, and the inter-electrode distance control device 109 This is an apparatus for setting the distance between the tip of the processing electrode 104 and the surface of the workpiece 103 to a desired distance.

【0023】この装置によっても、実施の形態1と同様
の効果が得られる。 (実施の形態4)図9は、本発明の実施の形態4を示す
ものである。本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様
の形態であるが、加工電極104と被加工物103との
間に流れるトンネル電流を検出することによって加工電
極104の先端と被加工物103の表面との間の距離を
計測し、制御することが可能な電気化学STM制御装置
901と、加工電極104の水平方向および垂直方向の
微小な移動位置を高精度に制御するピエゾスキャナー9
02を備えている。
According to this device, the same effect as in the first embodiment can be obtained. (Embodiment 4) FIG. 9 shows Embodiment 4 of the present invention. The present embodiment is substantially the same as the first embodiment, but detects the tunnel current flowing between the processing electrode 104 and the workpiece 103 to detect the tip of the processing electrode 104 and the workpiece 103. An electrochemical STM controller 901 capable of measuring and controlling the distance to the surface, and a piezo scanner 9 for controlling the horizontal and vertical minute movement positions of the processing electrode 104 with high precision.
02.

【0024】電気化学STM制御装置901は、電位・
電流制御装置110およびピエゾスキャナー902に接
続されており、電位・電流制御装置110によって検出
されるトンネル電流から、加工電極104の先端と被加
工物103の表面の距離を計測し、ピエゾスキャナー9
02をZ軸方向に駆動して所望の距離間隔に制御するこ
とが可能となっている。
The electrochemical STM control device 901 has a potential
The piezo scanner 9 is connected to the current control device 110 and the piezo scanner 902, and measures the distance between the tip of the processing electrode 104 and the surface of the workpiece 103 from the tunnel current detected by the potential / current control device 110.
02 can be controlled in a desired distance interval by driving in the Z-axis direction.

【0025】この装置によれば、トンネル電流を利用す
ることによって、加工電極104の先端と被加工物10
3の表面との間の距離をナノメートルオーダーで制御す
ることが可能となるため、非常に高い加工分解能を得る
ことが出来る。よって、溝の間隔がナノメートルオーダ
ーの、非常に高分解能の回折格子を作成することが可能
となる。
According to this apparatus, the tip of the machining electrode 104 and the workpiece 10 are utilized by utilizing the tunnel current.
Since the distance from the surface 3 can be controlled on the order of nanometers, a very high processing resolution can be obtained. Therefore, it is possible to form a very high-resolution diffraction grating with a groove interval of the order of nanometers.

【0026】この装置によっても、実施の形態1と同様
の効果が得られる。 (実施の形態5)図10は、本発明の実施の形態5を示
すものである。本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同
様の形態であるが、加工溶液容器の下側に、被加工物1
03をZ軸の周りに回転させることが可能な回転ステー
ジ1001を備えたことを特徴としている。
According to this device, the same effect as in the first embodiment can be obtained. (Fifth Embodiment) FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention. This embodiment is substantially the same as the first embodiment, except that the work piece 1
03 is provided with a rotation stage 1001 capable of rotating the Z around the Z axis.

【0027】この装置によれば、回転ステージ1001
を回転させ、同時に電極間距離制御装置109によっ
て、加工電極104の先端部と被加工物103の表面と
の間の距離を制御しながら加工を行うことにより、曲面
の基板に対して、透過型の回折格子においては光の透過
する領域と透過しない領域が、また、反射型の回折格子
においては、微小な段差が同心円上に配置した回折格子
を製作することも出来るため、同一の装置で平面、およ
び曲面の両方の回折格子を製作する事が可能となる。
According to this apparatus, the rotary stage 1001
Is rotated while simultaneously controlling the distance between the tip of the processing electrode 104 and the surface of the workpiece 103 by the inter-electrode distance control device 109. In a diffraction grating of the type described above, a region through which light is transmitted and a region through which light is not transmitted, and in a reflection type diffraction grating, a diffraction grating in which minute steps are arranged on concentric circles can be manufactured. , And curved diffraction gratings can be manufactured.

【0028】この装置によっても、実施の形態1と同様
の効果が得られる。
According to this device, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の回折格子製作方法および回折格
子製作装置によって、以下のような効果が得られる。 1.加工電極と表面とが非接触の状態で加工を行ってお
り、加工電極に反力がかからないため、先端の先鋭化が
可能である。よって、高分解能な回折格子を製作するこ
とが出来る。
According to the diffraction grating manufacturing method and the diffraction grating manufacturing apparatus of the present invention, the following effects can be obtained. 1. Since the processing is performed in a state where the processing electrode and the surface are not in contact with each other, and no reaction force is applied to the processing electrode, the tip can be sharpened. Therefore, a high-resolution diffraction grating can be manufactured.

【0030】2.電気化学反応や放電現象をを利用して
加工を行っているため、加工生成物の発生によって回折
格子の形状が乱れたり、ガラス基板を切削する場合のよ
うにチッピングが生じることもない。 3.回折格子の形状は、加工電極の先端形状によって制
御されるため、ガラス基板をイオンビームでエッチング
する場合のように、回折格子のエッジがだれたり、ブレ
ーズ角が所望の値より小さかったり、ブレーズ深さが浅
くなってしまうなどの問題が生じない。また、溝の間隔
は任意に設定することが可能であるため、マスクを製作
する必要もない。
2. Since the processing is performed by utilizing an electrochemical reaction or a discharge phenomenon, the shape of the diffraction grating is not disturbed by the generation of a processing product, and chipping does not occur as in the case of cutting a glass substrate. 3. Since the shape of the diffraction grating is controlled by the shape of the tip of the processing electrode, as in the case of etching a glass substrate with an ion beam, the edge of the diffraction grating is blunted, the blaze angle is smaller than a desired value, or the blaze depth is reduced. There is no problem such as the shallowness. Further, since the interval between the grooves can be set arbitrarily, there is no need to manufacture a mask.

【0031】4.走査型トンネル顕微鏡の技術を応用し
て加工電極の先端と加工表面との間の距離を高精度に制
御すると、溝の間隔をナノメートルのオーダーで制御す
ることが可能となり、非常に高分解能な回折格子を製作
することが出来る。 5.回転ステージを利用することによって、同一の装置
で、平面回折格子だけでなく曲面状のの回折格子も製作
することが可能となる。
4. Applying the technology of the scanning tunneling microscope to control the distance between the tip of the processing electrode and the processing surface with high precision, it is possible to control the spacing between the grooves on the order of nanometers, resulting in extremely high resolution. A diffraction grating can be manufactured. 5. By using the rotary stage, it is possible to manufacture not only a plane diffraction grating but also a curved diffraction grating with the same apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1にかかわる回折格子製作
装置を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a diffraction grating manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明による回折格子製作方法の第一の例を示
す工程断面図である。
FIG. 2 is a process sectional view showing a first example of a diffraction grating manufacturing method according to the present invention.

【図3】本発明による回折格子製作方法の第一の例を示
すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a first example of a diffraction grating manufacturing method according to the present invention.

【図4】本発明による回折格子製作方法の第二の例を示
す工程断面図である。
FIG. 4 is a process sectional view showing a second example of the diffraction grating manufacturing method according to the present invention.

【図5】本発明による回折格子製作方法の第二の例を示
すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a second example of the diffraction grating manufacturing method according to the present invention.

【図6】本発明による回折格子製作方法の第三の例を示
す工程断面図である。
FIG. 6 is a process sectional view showing a third example of the diffraction grating manufacturing method according to the present invention.

【図7】本発明による回折格子製作方法の第三の例を示
すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a third example of the diffraction grating manufacturing method according to the present invention.

【図8】本発明の実施の形態3にかかわる回折格子製作
装置を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a diffraction grating manufacturing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態4にかかわる回折格子製作
装置を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a diffraction grating manufacturing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態5にかかわる回折格子製
作装置を示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic view showing a diffraction grating manufacturing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

103 被加工物 104 加工電極 106 XY軸ステージ 107 Z軸ステージ 108 移動位置制御装置 109 電極間距離制御装置 110 電位・電流制御装置 810 電圧制御装置 103 Workpiece 104 Processing electrode 106 XY-axis stage 107 Z-axis stage 108 Moving position control device 109 Interelectrode distance control device 110 Potential / current control device 810 Voltage control device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古田 一吉 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Fターム(参考) 2H049 AA02 AA06 AA12 AA31 AA37 AA45 AA46 AA51  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Ichikichi Furuta 1-8-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba F-term (reference) in Seiko Instruments Inc.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透過型回折格子を製作する過程におい
て、光を透過する性状および電気伝導性を有する基板の
表面上に遮光性を有する膜を形成した基板を材料として
使用し、加工電極と前記遮光膜とを所定の距離をおい
て、非接触状態で対向させて配置する加工準備工程と、 前記加工電極の先端部と前記遮光膜との間に電圧を印加
することにより、物理的あるいは化学的な加工現象を発
生させ、前記加工電極の先端部位近傍の前記遮光膜を選
択的に除去加工を行う加工工程と、 前記加工電極と前記基板とを相対的に移動させる移動工
程を含み、 かつ、前記加工準備工程と前記加工工程と前記移動工程
を同時に行うか、あるいは任意の順序で行うことを任意
の回数繰り返し、前記基板の表面に、光を透過する領域
と遮光する領域を特定の規則性をもって配置することを
特徴とする回折格子製作方法。
In a process of manufacturing a transmission type diffraction grating, a substrate having a light-shielding film formed on a surface of a substrate having light transmitting properties and electric conductivity is used as a material, A processing preparation step of arranging the light-shielding film at a predetermined distance so as to face each other in a non-contact state, and applying a voltage between the tip of the processing electrode and the light-shielding film to physically or chemically A processing step of causing a temporary processing phenomenon to selectively remove the light-shielding film near the tip portion of the processing electrode; and a moving step of relatively moving the processing electrode and the substrate, and Performing the processing preparation step, the processing step, and the moving step simultaneously or in an arbitrary order is repeated an arbitrary number of times, and a light transmitting region and a light shielding region are defined on the surface of the substrate by a specific rule. sex A method of manufacturing a diffraction grating, comprising:
【請求項2】 透過型回折格子を製作する過程におい
て、光を透過する性状および電気伝導性を有する基板を
材料として使用し、加工電極と前記基板とを所定の距離
をおいて、非接触状態で対向させて配置する加工準備工
程と、 前記加工電極の先端部と前記基板との間に電圧を印加す
ることにより、物理的あるいは化学的な加工現象を発生
させ、前記加工電極の先端部位近傍の前記基板上に選択
的に遮光性を有する物質を付加させる加工工程と、 前記加工電極と前記基板とを相対的に移動させる移動工
程を含み、 かつ、前記加工準備工程と前記加工工程と前記移動工程
を同時に行うか、あるいは任意の順序で行うことを任意
の回数繰り返し、前記基板の表面に、光を透過する領域
と遮光する領域を特定の規則性をもって配置することを
特徴とする回折格子製作方法。
2. In a process of manufacturing a transmission type diffraction grating, a substrate having properties of light transmission and electrical conductivity is used as a material, and a processing electrode and the substrate are separated from each other by a predetermined distance to be in a non-contact state. A processing preparation step of arranging and facing each other, by applying a voltage between the tip of the processing electrode and the substrate, a physical or chemical processing phenomenon occurs, and the vicinity of the tip of the processing electrode A processing step of selectively adding a substance having a light-shielding property on the substrate; and a moving step of relatively moving the processing electrode and the substrate, and the processing preparation step, the processing step, and Simultaneously performing the moving step or repeating in an arbitrary order an arbitrary number of times, on the surface of the substrate, a light transmitting region and a light shielding region are arranged with a specific regularity. Diffraction grating manufacturing method.
【請求項3】 反射型回折格子を製作する過程におい
て、光を反射する性状および電気伝導性を有する基板を
材料として使用し、加工電極と前記基板とを対向させて
配置する加工準備工程と、 前記加工電極の先端部と前記基板との間に電圧を印加す
ることにより、物理的あるいは化学的な加工現象を発生
させ、前記加工電極の先端部位近傍の前記基板を選択的
に除去する加工工程と、 前記加工電極と前記基板とを相対的に移動させる移動工
程を含み、 かつ、前記加工準備工程と前記加工工程と前記移動工程
を同時に行うか、あるいは任意の順序で行うことを任意
の回数繰り返し、前記基板の表面に、微小な凹凸を特定
の規則性をもって配置することを特徴とする回折格子製
作方法。
3. In a process of manufacturing a reflection type diffraction grating, using a substrate having a property of reflecting light and having electrical conductivity as a material, a processing preparation step of arranging a processing electrode and the substrate so as to face each other, A processing step of applying a voltage between the tip of the processing electrode and the substrate to generate a physical or chemical processing phenomenon and selectively removing the substrate near the tip of the processing electrode. And a moving step of relatively moving the processing electrode and the substrate, and performing the processing preparation step, the processing step, and the moving step simultaneously or in any order. A method of manufacturing a diffraction grating, wherein minute irregularities are repeatedly arranged on the surface of the substrate with a specific regularity.
【請求項4】 反射型回折格子を製作する過程におい
て、光を反射する性状および電気伝導性を有する基板を
材料として使用し、加工電極と前記基板とを対向させて
配置する加工準備工程と、 前記加工電極の先端部と前記基板との間に電圧を印加す
ることにより、物理的あるいは化学的な加工現象を発生
させ、前記加工電極の先端部位近傍の前記基板上に選択
的に物質を付加させる加工工程と、 前記加工電極と前記基板とを相対的に移動させる移動工
程を含み、 かつ、前記加工準備工程と前記加工工程と前記移動工程
を同時に行うか、あるいは任意の順序で行うことを任意
の回数繰り返し、前記基板の表面に、微小な凹凸を特定
の規則性をもって配置することを特徴とする回折格子製
作方法。
4. In a process of manufacturing a reflection type diffraction grating, using a substrate having a property of reflecting light and having electrical conductivity as a material, a processing preparation step of arranging a processing electrode and the substrate so as to face each other; By applying a voltage between the tip of the processing electrode and the substrate, a physical or chemical processing phenomenon occurs, and a substance is selectively added to the substrate near the tip of the processing electrode. And a moving step of relatively moving the processing electrode and the substrate, and that the processing preparation step, the processing step, and the moving step are performed simultaneously or in any order. A method of manufacturing a diffraction grating, comprising arranging minute irregularities with a specific regularity on the surface of the substrate repeatedly for an arbitrary number of times.
【請求項5】 前記加工現象は、電解質溶液中において
電圧を印加することにより生ずる電気化学反応であるこ
とを特徴とする請求項1から3あるいは4のいずれか一
項に記載の回折格子製作方法。
5. The diffraction grating fabrication method according to claim 1, wherein the processing phenomenon is an electrochemical reaction caused by applying a voltage in an electrolyte solution. .
【請求項6】 前記加工現象は、電圧を印加することに
より生じる放電加工現象であることを特徴とする請求項
1、あるいは3記載の回折格子製作方法。
6. The method according to claim 1, wherein the machining phenomenon is an electric discharge machining phenomenon caused by applying a voltage.
【請求項7】 透過型あるいは反射型の回折格子製作す
る回折格子製作装置において、加工電極と基板とを任意
の距離をおいて対向した形態で保持する保持手段と、 前記加工電極と前記基板の相対位置を任意に変更させる
移動手段と、 前記加工電極と前記基板との間に電圧を印加する電圧印
加手段と、 前記電圧および前記加工電極と前記基板との間に流れる
電流を制御する電圧・電流制御手段とを備えたことを特
徴とする回折格子製作装置。
7. A diffraction grating manufacturing apparatus for manufacturing a transmission type or a reflection type diffraction grating, comprising: holding means for holding a processing electrode and a substrate in a form facing each other at an arbitrary distance; Moving means for arbitrarily changing the relative position; voltage applying means for applying a voltage between the processing electrode and the substrate; and a voltage / current for controlling a current flowing between the voltage and the processing electrode and the substrate. An apparatus for producing a diffraction grating, comprising: a current control means.
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