DE2118674C

DE2118674C - Process for the production of diffraction gratings with an asymmetrical groove profile

Info

Publication number: DE2118674C
Authority: DE
Inventors: Heinz 8225 Traunreut Kraus
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Publication date: 1972-12-21

Description

ren gemäß Figurenfolge 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7). Zwar ist c aus der Zeitschrift Optik, Bd >ren according to the sequence of figures 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7). It is true that c is from the magazine Optik, vol>

3. Verfahren zur Herstellung von Beugungsgit- as (1958), S. 130 oben, bekannt, eine teilweise Verlästern mit unsymmetrischem Furchenprofil auf dem rung der bei einem durch Belichtung entstandenen Wege der Belichtung einer zu einem Relief ent- symmetrischen Furchenprofil zunächst symmetris.:h wickelna-^n lichtempfindlichen Schicht, dadurch auf die beiden ersten Ordnungen rechts und l·.··'-gekennzeichnet, daß nach einer ersten durch Be- vorn direkten Bild verteilten Intensität in eine der belichtung und Entwicklung erfolgten Profilfor- 30 den Ordnungen durch Schrägbedampfung zu erziele··, mung die Oberfläche [I) m't einem elektrisch lei- wie sie ähnlich aus der Technik der elektronenn : tenden Material (14) schräg bedampft und letzte- kroskopischen Abdrücke bekannt ist. Eine in dieser res anschließend durch Aufgalvanisieren von wci- Weise angeführte Schrägbedampfung ergibt iedo.-'i terem Material (z. B. Cu) verstärkt wird (Verfah- kein ausgeprägtes unsymmetrisches Furchet.pro!'!. ren gemäß Figurenfoige 1.2. 3, 4. «). 35 sondern in der Hauptsacht ein unsymmetrisches Re3. Process for the production of diffraction grids (1958), p. 130 above, known, a partial vasodilatation with an asymmetrical furrow profile on the ration of the path of exposure resulting from exposure to a furrow profile that is asymmetrical to a relief, initially symmetrical: h wrapping a light-sensitive layer, characterized on the first two orders on the right and l ·. ·· '- that after a first intensity distributed through a direct image in one of the exposure and development profiles, through the order of the profiles To achieve oblique vapor deposition, the surface [I) must be electrically conductive, as is known from the technology of electron-sensitive material (14), vaporized obliquely and last-minute microscopic impressions. An inclined vapor deposition subsequently carried out in this way by electroplating in a wci-way results in more material (e.g. Cu) is reinforced (process no pronounced asymmetrical furrow. Pro! '!. ren according to figures 1.2. 3, 4. «). 35 but mainly an asymmetrical Re

4. Verfahren 'ur Herstellung von Beugungsgit- flexioruvermögen der Furch.;. Die Erfindung hj tern mit unsymmetrischem Furchenprofil auf dem steht dengegonüber in der Schaffung echter unsyη Wege der Belichtung einer zu einem Relief entwik- me'risehcr Furchenprofile.4. Process for the production of diffraction grating flexibility of the furrow.;. The invention hj tern with asymmetrical furrow profile on which stands on the other hand in the creation of real unsyη Ways of exposing a furrow profile that has developed into a relief.

kelbaren lichtempfindlichen Schicht, dadurci) ge- Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Figu-kelbaren photosensitive layer, dadurci) ge The invention is below with reference to the figure

kennzek'inet, daß nach der stufenförmigen Be- 40 ren erläu.ert. Fs bezeichnendenotes that after the step-shaped bees are explained. Denote Fs

lichtung der Entwickler (21) in quer zu dieser F i g. 1 bis 7 ein erstes Ausführungsbeispiel der Fr-exposure of the developer (21) transversely to this FIG. 1 to 7 a first embodiment of the

Streifcnrichtung fließender Stnimungsrichtunu findunc.The direction of the flowing direction of mood can be found.

(23) auf die Oberfläche [I) gerichte. v.ird iVer- F i £. % eine Verfahrensstufc eines weiteren Ausfahren gemäß Figu'-enfolge 1 2. s>. 10). fühningsheispiels.(23) on the surface [I) dishes. v. is iVer- F i £. % a process stage of a further extension according to Figu'-ensequences 1 2. s>. 10). springtime example.

45 Fig ^l> und IO Verfahrcnsstufen ines dritten Ausfiihruiigsbeispuls 45 Fig. ¹ and 10 steps in a third execution example

F ig. Il und I.'. eine zur Ausführung des Verta'iFig. Il and I. '. one to perform the verta'i

rens nach F i g. ^ und 10 benutzte Einrichtung.rens according to FIG. ^ and 10 facility used.

(.iemäß Fig I wird die auf einen Träger 1 aufge-(As shown in Fig. I, the

Die Erfindung betrifft ein Verfahren /ur Herste!- 50 brachte lichtempfindliche Schicht 2 durch ein reccl- lung von Beugungsgittern mit unsymmetrischem Fur- mäßiges Streifen.system 3 belichtet. Dies kann in ' ■-·- chenprofii auf dem We»:e der Belichtung einer zu knnntcr Art geschehen und ist deshalb im einzelnen einem Relief entwickelbaren lichtempfindlichen nicht näher erläutert.The invention relates to a method / for Herste - 50 brought photosensitive layer 2 by a reccl- development of diffraction gratings with an asymmetrical furfuryl excessive Streifen.system 3 exposed. This can be done in a professional manner in the course of the exposure of a kind that is too thin and is therefore not explained in detail in detail in a light-sensitive manner that can be developed into a relief.

Schicht. I_n F'ig. 2 ist die Wirkung der erfolgten BelichtungLayer. I _n fig. 2 is the effect of exposure made

Aus :1er deutschen Au-.!ci>esdirift I («4 484 ist es 55 iu'gedeutet. In der lichtempfindlichen Schicht 2 Kiin bereits bekannt. Beugungsgitter auf dem Wege der den >ic.h entsprechend der erfolgten Belichtung mehr Belichtung irgendeiner zu einem Reliefbild entwickel- oder weniger löslich gewordene Partien. Die" lichtbaren lichtempfindlichen Substanz herzustellen (s. empfindliche Schicht 2 ist ein Photolack, der positiv Spalte 4, Zeilen 44 bis 46 dieser Auslegeschrift). Es oder negativ arbeitet. Im Fall eines negativ arbeitenist dort jedoch nicht angegeben, wie man unsymme- 60 den Lackes ist der Lack an den belichteten Stellen getrische Furchenprofile erzeugen kann. In der deut- härtet, im Falle eines positiv arbeitenden Lackes ist sehen Auslegeschrift I 285 763 sind verschiedene der Lack an den belichteten Stellen leichter löslich in Wege i.ngeueben, durch geeignete Belichtung zu un- dem für den Lack vorgeschriebenen Entwickler gesymmelrischcn Furchenprofilen zu gelangen. Dieses worden.From: 1er German Au -.! Ci> esdirift I ("4 484 it is interpreted 55 iu '. In the light-sensitive layer 2 Kiin already known. Diffraction grating on the way of the> ic.h more according to the exposure that has taken place Exposure of any areas which have developed into a relief image or which have become less soluble. The "light-sensitive light-sensitive substance to manufacture (see sensitive layer 2 is a photoresist, which is positive Column 4, lines 44 to 46 of this interpretative document). It works or negatively. In the case of one working is negative However, there is no indication of how unsymmetrical the varnish is to be used Can generate furrow profiles. In the case of a positive-working varnish, it hardens See Auslegeschrift I 285 763, various of the varnish are more easily soluble in the exposed areas There are ways in which to symmetrize with the developer prescribed for the lacquer by means of suitable exposure To get furrow profiles. This been.

Verfahren erfordert eine sehr sorgfältige Durchfüh-, 65 Fig. 3 zeigt das Ergebnis der Entwicklung. SofernProcedure requires very careful implementation, 65 Fig. 3 shows the result of the development. Provided

rung, um gute Ergebnisse zu erzielen. die Belichtung im linearen Bereich der Empfindlich-tion to get good results. the exposure in the linear range of the sensitivity

DiL- Irliiidung hat sich die Aufgabe gestellt, ein kuit des Photolackcs erfolgte, ist das aufgezeichneteDiL- Irliinung has set itself the task, a kuit of the photoresist took place, is the recorded

Verfahren tier eingangs genannten Art zu schaffen, Profil ein getreues Abbild der erfolgten Belichtung.Method of creating the type mentioned at the outset, profile a true representation of the exposure that has taken place.

Gemäß Fig. 4 kann nun durch eine (durch Pfeile 14 Teile der Schicht 2 werden dann bevorzugt an den angedeutete) Schrägbedampfung die eine Flanke der Stellen weggelöst, die von der aufgedampften Metalhentstandenen Furchen metallisiert werden, während sierung nicht bedeckt sind. Man kann damit ebenfalls die andere nicht oder nur sehr wenig metallisiert zu einem der F i g. 7 ähnlichen Erzeugnis gelangen, wird. Gemäß Fig. 5 kann nun die so gewonnene, 5 Es muß aber dann darauf geachtet werden, daß arch teilweise abgedeckte lichtempfindliche Schicht einer der zweite Entwicklungsprozeß nicht bis zu Ende gezweiten Belichtung 15 ausgesetzt werden. Die zweite führt wird, da sonst alle löslichen Bestandteile aus Belichtung 15 ist im Gegensatz zur Belichtung 3, die der Schicht entfernt würden und doch wieder nur ein in Streifen erfolgte, weitgehend gk.chmäßig über die Profil gemäß F i g. 3 entstünde,
ganze Fläche. Es ist vorausgesetzt, daß die Iichtemp- to Das Beispiel der Fig. 8 geht von dem in Fig. 4 ßndliche Schicht 2 auf eine Belichtung noch an- gewonnenen, bereits einseitig metallisierten Profil spricht. Im Fall eines positiv arbeitenden Lackes ist aus. Die metallisierten Streifen werden untereinander diese Voraussetzung von vornherein erfüllt, da durch (z. B. durch einen am Rande der Trägerplatte aufgeeine weitere Belichtung weitere Partien des Lackes im brachten leitenden Streifen) verbunden und in ein Entwickler löslich werden. Für den Fall eines negativ ts Galvanisierbad 16 gebracht. Dort wächst vorzugsarbeitenden Lackrs ist Voraussetzung, daß er bei der weise an den metallisierten Stellen das galvanisch vorangegangenen Entwicklung nur anentwickelt, je- niedergeschlagene Metall -.. B. Kupfer, auf, so daß doch nicht ausentwickelt wurde, so daß noch unge- sich ebenfalls eine unsymmetrische Profilform erhärtete, weiter härtbare Substanz in der Schicht 2 gibt.According to FIG. 4, by means of an oblique vapor deposition (indicated by arrows 14, parts of the layer 2 are then preferably removed) one flank of the points that are metallized by the vapor-deposited metal grooves, while the deposition is not covered. One can thus likewise not or only very little metallized the other one of the FIGS. 7 similar product will arrive. According to FIG. 5, the thus obtained, 5 It must then be ensured that the partially covered photosensitive layer of the second development process is not exposed to the end of the second exposure 15. The second leads, since otherwise all soluble constituents from exposure 15 are, in contrast to exposure 3, which would be removed from the layer and yet again only took place in strips, largely based on the profile according to FIG. 3 would arise
whole area. It is assumed that the light temp. The example in FIG. 8 is based on the layer 2, which is at the end of FIG. In the case of a positive-working paint, it is off. The metallized strips meet this requirement from the outset, since further parts of the lacquer in the conductive strip introduced (e.g. by a further exposure on the edge of the carrier plate) are connected and become soluble in a developer. Plating bath 16 brought in in the event of a negative ts. A prerequisite for preferential varnish growing there is that, in the wise development of the metallized areas, he only partially develops the galvanic development, each deposited metal - eg copper, so that it was not fully developed, so that it was not developed either there is an asymmetrical profile shape hardened, further hardenable substance in the layer 2.

vorhanden ist. Das Ergebnis zeigt die Fi g. 6. Die Be- ao Das Beispiel der F i g. 9 geht von dem in F ι g. -is available. The result is shown in FIG. 6. The Be ao The example of F i g. 9 is based on that in FIG. -

lichtung ist vorzugsweise in den Bereichen wirksam gewonnener Schichtaufbau aus. Die Platte wirdclearing is preferably in the areas of effectively obtained layer structure. The plate will

geworden, die durch die aufgedampfte Metallisierung nachfolgend jedoch so entwickelt, daß der Entwicklerbecome, but subsequently developed by the vapor-deposited metallization so that the developer

nicht bedeckt sind. Eine weitere Entwicklung führt 21 einseitig und zwar quer zur aufbelichteten Stret-are not covered. A further development leads 21 on one side, transversely to the exposed stretch

zum Ergebnis der Fig. 7, demgemäß also zu einem fenrichtung 18 (Fig. 12) über die Schicht 2 weg-to the result of Fig. 7, accordingly to a window direction 18 (Fig. 12) over the layer 2 away.

unsymmetrischen Furchenprofil, das durch nachfol- as fließt. Das Ergebnis ist in Fig.JO gezeigt und stelltasymmetrical furrow profile that flows through the following. The result is shown in Fig.JO and represents

gende Vollverspiegelung zu einem Reflexionsblaze- wiederum ein^unsymmetriscaes t-urchenprofil dar.The full mirroring to form a reflection blaze, in turn, represents an asymmetrical trough profile.

gitter wird. Eine Anordnung zur Ausübung des Verfahrens ge-grid will. An order to exercise the procedure

Es ist jedoch auch möglich, nach der in Fig. 4 maß Fig. 9 ist in den Fig. Ii und 12 schematischHowever, it is also possible according to the dimensions in FIG. 4, FIG. 9 is shown schematically in FIGS

dargestellten Schrägbedampfung den in Fig. 5 und 6 dargestellt. Die Platten 1 sind aui einem rotierendenInclined vapor deposition shown in FIGS. 5 and 6. The plates 1 are on a rotating basis

dargestellten Verfahrensschritt zu überspringen, so- 3c Teller 19 befestigt. Der durch die Hohlwelle 20 zuge-To skip illustrated process step, so- 3c plate 19 attached. The supplied by the hollow shaft 20

fern bei der der F i g. 3 vorangegangenen Entwick- führte Entwickler Zl tritt durch Schiitzdüsen 22 undfar from the F i g. 3 previous development- led developer Zl passes through Schiitz nozzles 22 and

lung die Schicht 2 nicht ausentwickelt, sondern nur fließt in Pfeilrichtung 23 über die Platte 1. Es ergibtment does not develop the layer 2, but only flows in the direction of arrow 23 over the plate 1. It results

anentwickelt wurde. Die noch löslich gebliebenen sich die in F i g. 9 angedeutete Wirkung.was developed. Those still soluble are those shown in FIG. 9 indicated effect.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

the results of which do not depend too much on the exact one patent claims: keeping process conditions that are difficult to reproduce. The invention accomplishes this by

1. A process for the production of diffraction grating characterized in claims I to 4 vertern with asymmetrical groove profile on the 5 different measures that are based on the same solution path of exposure to a relief ent principle, namely that initially by winding photosensitive layer , a preliminary profile is generated and characterized in that, after closing this profile, the surface (2) is developed by means of unidirectional clearing and further treatment is formed into the final profile and then vaporized at an angle with a material (14). It is essential that it does not or at least inhibits the diffusion of the developer not only through the type of exposure but also the lacquer, which is followed by a further development through the subsequent unidirectional further winding (method according to the treatment of the figures by the photosensitive substance follow 1, 2, 3, 4, 7). formed furrows become asymmetrical. Included

2. Process for the production of diffraction grating 15 can, for. B. after a first profile shaping carried out by exposure and tern with asymmetrical furrow profile on the development 'the surface ways of exposure of a relief developed into a relief with a light-absorbing material inclined b. light-sensitive layer, thereby vaporized and then re-exposed and then characterize! that after an initial winding through Beiich-. However, after the profile shaping has taken place and the development has taken place, the surface can also be shaped with an electns. ' the surface (2) is vapor-coated at an angle with a light-absorbing conductive material and the latter is vapor-coated in a sinewy fashion and then subsequently exposed and post-developed by electroplating further M (method reinforced.